JP2004057614A

JP2004057614A - Observation apparatus for surgery

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Publication number: JP2004057614A
Application number: JP2002222122A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nozawa; 野沢　純一; Genichi Nakamura; 中村　元一; Toru Niimura; 新村　徹; Koji Yasunaga; 安永　浩二; Masakazu Mizoguchi; 溝口　正和; Soji Otsuka; 大塚　聡司; Kenji Omachi; 大町　健二; Takashi Shioda; 塩田　敬司; Takashi Fukaya; 深谷　孝; Masaaki Ueda; 植田　昌章
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP4262454B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an observation apparatus with which the work space of an operator is secured, and stereoscopic observation is sufficiently performed. <P>SOLUTION: This observation apparatus 1 includes: two independent imaging optical systems 20a, 20b comprising an objective optical system; an image display device 30 arranged to be separated from the imaging optical systems; and a holding means for holding the imaging optical systems so as to allow observation points in the imaging optical systems to be moved to arbitrary positions. The two independent imaging optical systems 20a, 20b are controlled in correlation with the observation point of each imaging optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手術用観察装置に関しており、特に、対物光学系を含む撮像光学系と、前記撮像光学系と分離して設けられた画像表示装置とを備えた手術用観察装置に関している。
【０００２】
【従来の技術】
近年、微細な部位を手術する際に、上記部位を拡大表示するための手術用観察装置が使用されている。このような手術用観察装置は、直接覗くことにより術部を観察する顕微鏡などがある。このような顕微鏡を用いて術部を観察する場合、術者は、常に覗き込む姿勢が強いられる。このため、上記顕微鏡は、術者を疲労させ易いという欠点を有している。また、このような顕微鏡は、各結像光学系の焦点位置が一定になるように構成されている。このため、術部近傍に顕微鏡を配置しておく必要がある。従って、このような顕微鏡は、術部近傍に十分な作業空間を提供することが困難である。
【０００３】
このため、顕微鏡を覗きこまずに術者が術部を観察し得るような手術用観察装置が望まれている。このような手術用観察装置として、術部を拡大する顕微鏡部と、前記顕微鏡部から分離して設けられた画像表示装置とを備えた手術用観察装置が考えられている。このような手術用観察装置には、例えば、特開平４−１６６１４６号公報に記載の手術用観察装置がある。
【０００４】
特開平４−１６６１４６号公報に記載の手術用観察装置は、従来の顕微鏡と同様な構成の顕微鏡部と、顕微鏡と分離して設けられた画像表示部とを有している。
【０００５】
前記顕微鏡部は、観察部を結像するための２つの結像光学系と、前記結像光学系による像を観察するための２つの接眼光学系を有している。また、前記顕微鏡部は、各接眼光学系に撮像素子が配置されている。前記撮像素子は、接眼光学系からの観察像を画像として取得する。
【０００６】
前記画像表示部は、前記撮像素子が取得した画像を表示する。なお、画像表示部は、前記画像を表示するモニタと、モニタからの画像を使用者の両眼に導くための光学系とを有している。なお、画像表示部は、使用者の頭に固定され得るように構成されている。このため、使用者は、顕微鏡部を覗き込むことなく、術部を観察し得る。
【０００７】
また、上述の顕微鏡部と、前記画像表示部とは、ケーブルにより接続されている。このため、前記画像表示部は、顕微鏡部の位置にとらわれることなく移動し得る。従って、上記公報の手術用観察装置は、使用者が自由な姿勢で観察を行えるように構成されている。
【０００８】
しかしながら、上記公報の手術用観察装置は、前記顕微鏡部が従来の顕微鏡と同様に構成されているため、各結像光学系の焦点位置が一定になるように構成されている。このため、前記顕微鏡部は、術部近傍に配置する必要があり、依然として、術部近傍に十分な作業空間を提供することが困難である。
【０００９】
そこで、図６中に示されるような手術用観察装置１００が考えられている。図６中の手術用観察装置１００は、術部を観察するための顕微鏡部１１０と、顕微鏡部１１０の観察像を画像として取得する撮像部１２０と、前記撮像部１２０の取得画像を表示するための画像表示装置１３０とを有している。
【００１０】
顕微鏡部１１０は、上述の公報の顕微鏡部と略同様な構成を有している。具体的には、顕微鏡部１１０は、対物光学系を有しているとともに対物光学系からの光束を結像するための結像光学系１１１と、結像光学系により結像された像を拡大し撮像素子１２１へ導くための接眼光学系１１２とを有している。なお、結像光学系１１１並びに接眼光学系１１２は、術者が両眼で観察し得るように、左右１つづつ設けられている。結像光学系１１１は、術部７の観察部位Ｐを所望の倍率に拡大する。また、２つの結像光学系１１１は、図７（ａ）並びに（ｂ）中に示されるように互いに距離ＷＤ離間して固定されている。
【００１１】
顕微鏡部１１０は、上記公報の顕微鏡部と異なり、各結像光学系１１１が、自身の光軸の角度を変更し得るように構成されている。これとともに、各結像光学系１１１は、焦点距離を変えられるように構成されている。このため、顕微鏡部１０は、結像光学系１１１から観察部位Ｐまでの距離ＬＤを自由に変えることが可能である。なお、前述の距離ＬＤは、２つの結像光学系１１１の光軸が通る面に沿って、結像光学系１１１から術部７までの距離を示している。
【００１２】
なお、２つの結像光学系１１１は、観察部位Ｐに焦点が位置するように調整される。このため、一方の結像光学系１１１の光軸は、他方の光軸に対して図６中に示されているように、角度θａ傾斜している。言い換えると、一方と他方の結像光学系１１１の光軸がなす角度は、角度θａである。
【００１３】
撮像部１２０は、顕微鏡部１１０による観察像を取得するための２つの撮像素子１２１と、撮像素子１２１からの画像データを処理する処理部１２２とを有している。
【００１４】
撮像素子１２１の夫々は、夫々の接眼光学系１１２に配置されている。また、各撮像素子１２１は、ケーブル１２３により処理部１２２と接続されている。各撮像素子１２１は、夫々の接眼光学系１１２による観察像を、画像データとして取得する。
【００１５】
処理部１２２は、撮像素子１２１からのケーブル１２３と、画像表示装置１３０に連結されているケーブル１２４とが接続されている。処理部１２２は、撮像素子１２１が取得した画像データを読み込む。そして、処理部１２２は、取得した画像データを画像表示装置１３０に送る。
【００１６】
画像表示装置１３０は、固定具１３１と、モニタ１３２と、反射鏡１３３と、調整レンズ系１３４とを有している。固定具１３１には、モニタ１３２、反射鏡１３３、及び調整レンズ系１３４が固定されている。固定具１３１は、術者８の頭に固定され得るように構成されている。このため、モニタ１３２、反射鏡１３３、及び調整レンズ系１３４は、固定具１３１を介して術者８の頭に固定される。
【００１７】
モニタ１３２は、ケーブル１２３により、処理部１２２と接続されている。モニタ１３２は、処理部１２２から送られて来た画像データを表示する。反射鏡１３３は、モニタ１３２の表示画像を術者８の目に向けて反射する。調整レンズ系１３４は、モニタ１３２と反射鏡１３３との光路中に配置されている。調整レンズ系１３４は、モニタ１３２の表示画像を術者８が観察し得るように、所望の位置に焦点位置を調整する。
【００１８】
上記構成に示すように、画像表示装置１３０は、顕微鏡部１１０から分離して設けられているとともに術者８の頭に取り付けられている。このため、画像表示装置１３０は、上記公報の手術用観察装置と同様に、顕微鏡部１１０に対して自由に位置を変更し得るとともに、術者８に自由な姿勢で観察させ得る。
【００１９】
また、手術用観察装置１００は、各結像光学系１１１の焦点距離並びに光軸の角度を変更可能である。このため、手術用観察装置１００は、顕微鏡部１１０を、術部７に対して任意の位置に、配置することが可能である。このため、顕微鏡部１１０は、距離ＬＤを大きくとることにより、術部７近傍の作業空間を広く取ることが可能である。
【００２０】
なお、上記手術用観察装置１００において、一方の結像光学系１１１の光軸は、他方の結像光学系１１１の光軸に対して角度θａ傾斜している。従って、一方と他方との結像光学系１１１は、異なる角度で観察部位Ｐを観察する。このため、術者は、観察の際に、左右の画像に視差を感じる。一般的な人間は、左右の目により１つの対象物を観察した際に、所定の角度の視差が生じた場合、対象物を立体的に観察する。このため、上記角度θａを、一般的な人間が立体的に観察し得る所定の角度に設定した場合、上記手術用観察装置１００を用いて観察した術者８は、観察部位Ｐを立体画像として認識し得る。このため、上記手術用観察装置１００は、観察部位Ｐを立体画像表示することが可能である。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記手術用観察装置１００は、上述のように、顕微鏡部１１０を任意の位置に配置可能である。このため、結像光学系１１１と観察部位Ｐとの距離である距離ＬＤは、任意に設定され得る。例えば、顕微鏡部１１０が術部７近傍に配置された場合、距離ＬＤは、図７（ａ）中に示されるように設定され得る。なお、図７（ａ）中において、このときの結像光学系１１１の焦点距離が、参照符号ＦＬ１で指摘されている。これとともに、図７（ａ）中において、上述の一方と他方の結像光学系１１１の光軸がなす角度θａは、特に参照符号θａ１で指摘されている。
【００２２】
また、図７（ｂ）中に示されるように顕微鏡部１１０が術部７から大きく離間した位置に配置された場合、距離ＬＤは、図７（ａ）中の距離ＬＤより大きくなる。なお、図７（ｂ）中において、このときの結像光学系１１１の焦点距離が、参照符号ＦＬ２で指摘されている。図７（ｂ）中において、上述一方と他方の結像光学系１１１の光軸がなす角度θａは、参照符号θａ２で指摘されている。
【００２３】
上記手術用観察装置１００において、角度θａは、２つの結像光学系の離間距離である距離ＷＤが一定であるため、焦点距離の大きさと相関する。具体的には、前記焦点距離が大きくなればなるほど、角度θａは、小さくなる。このため、図７（ｂ）中に示されるように顕微鏡部１１０が配置された場合、結像光学系１１１が、焦点距離ＦＬ１より大きい焦点距離ＦＬ２であるため、角度θａは、角度θａ１より小さい角度θａ２になる。この場合、術者８は、左右の目で得られる光学像の視差が小さくなり、立体感が無い、又は減少したと感じてしまう。
【００２４】
このように、上記手術用観察装置１００は、結像光学系１１１の焦点距離に相関して角度θａが変化するため、顕微鏡部１１０を移動した場合、術者８に所望の立体感を有する画像を提供することが困難である。
【００２５】
本発明は、上記課題を鑑みて、術者の作業空間を確保すると共に十分な立体観察がおこなえる手術用観察装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の手術用観察装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を有している。
【００２７】
本発明の一態様の手術用観察装置は、対物光学系を含む２つの独立した撮像光学系と、前記撮像光学系と分離して設けられた画像表示装置と、前記撮像光学系による観察点を任意の位置に移動可能に、前記撮像光学系を保持する保持手段と、
を備えている。前記２つの独立した撮像光学系は、それぞれの撮像光学系の観察点に対し相関をもって制御される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の手術用観察装置の実施の形態について説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず、第一の実施の形態に従った手術用観察装置について図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態の手術用観察装置の全体構成を示す図である。図２は、図１中の撮像部の構成を示す図である。図３（ａ）乃至（ｄ）は、図１中の手術用観察装置が観察方向を変更した際の説明図である。
【００３０】
（構成）
図１中の手術用観察装置１は、患者６の術部７を観察するための観察手段である。なお、本実施の形態において患者６は、実質的に水平な手術台９に寝かされている。手術用観察装置１は、術部７の観察部位Ｐを撮像するための撮像部２０と、撮像部２０により取得された画像を表示するための画像表示装置３０とを有している。また、手術用観察装置１は、前述の撮像部２０を移動可能に保持する撮像光学系保持部４０と、撮像光学系保持部４０を支持する架台部５０とを有している。また、手術用観察装置１は、撮像光学系保持部４０の駆動を制御する制御部６０を有している。
【００３１】
まず、架台部５０について説明する。架台部５０は、パンタグラフアーム５１と、水平アーム５２と、支柱ベース５３とを有している。
【００３２】
パンタグラフアーム５１は、長手方向中心軸を有している。また、パンタグラフアーム５１は、前記長手方向中心軸に沿って一端と他端とを有している。パンタグラフアーム５１の一端部には、撮像光学系保持部４０が、回転軸ＲＡ１を中心に回転自在に支持されている。なお、本実施の形態において、回転軸ＲＡ１は、垂直に延びている。また、パンタグラフアーム５１の一端部には、図示しないモーターが配置されている。上記モーターの駆動により、撮像光学系保持部４０は、前記回転軸ＲＡ１回りに回動される。
【００３３】
パンタグラフアーム５１の他端部は、回転軸ＲＡ１と平行な回転軸ＲＡ２を中心に回転自在に水平アーム５２に支持されている。なお、パンタグラフアーム５１は、上記支持により、自身の長手方向中心軸が、水平にされている。
【００３４】
また、パンタグラフアーム５１は、公知の平行運動機構である。パンタグラフアーム５１は、図１中に示されるように、節５１１、５１２を有している。また、節５１１、５１２は、夫々一端が軸５１３により支持されており，他端が軸５１４により支持されている。上記支持により、節５１１と、節５１２とは、平行に配置されている。このようなパンタグラフアームは、図１中の破線で示されるように、前記節５１１、５１２が常に平行な状態で前記一端部を上下方向に移動させ得る。このため、パンタグラフアーム５１は、図１中の矢印ＡＲに沿った方向に前記他端部を中心に傾動自在に水平アーム５２に支持されている。なお、本明細書中において用語「傾動」とは、物体が、自身の中心軸が傾斜するように動く動作のことを指す。
【００３５】
なお、前記傾動した場合においても、軸５１３，５１４の位置関係は変わらないため、パンタグラフアーム５１は、一端部の回転軸ＲＡ１の向きを変えることなく移動させ得る。即ち、本実施の形態において、パンタグラフアーム５１は、撮像光学系保持部４０を常に水平な状態で移動させ得る。
【００３６】
このように、本実施の形態において、パンタグラフアーム５１は、一端部の回転軸ＲＡ１の向きを変えることなく、自身の長手方向中心軸を水平面に対して傾斜し得るように、水平アーム５２により支持されている。また、パンタグラフアーム５１の他端部には、図示しない２つのモーターが配置されている。一方のモーターの駆動により、パンタグラフアーム５１は、前記回転軸ＲＡ２回りに回動される。また、他方モーターの駆動により、パンタグラフアーム５１は、前述の傾動が行われる。なお、撮像光学系保持部４０は、パンタグラフアーム５１の傾動により、図１の紙面において上下方向（垂直方向）に移動され得る。
【００３７】
水平アーム５２は、長手方向中心軸を有していると共に、前記長手方向中心軸に沿って一端と他端とを有している。水平アーム５２の一端部は、上述のように、パンタグラフアーム５１を支持している。水平アーム５２の他端部は、回転軸ＲＡ１と平行な回転軸ＲＡ３を中心に回転自在に支柱ベース５３に支持されている。上記支持により、水平アーム５２は、前記長手方向中心軸が水平にされている。また、水平アーム５２の他端部には、図示しないモーターが配置されている。上記モーターの駆動により、水平アーム５２は、前記回転軸ＲＡ３回りに回動される。このため、水平アーム５２は、パンタグラフアーム５１と協働することにより、撮像光学系保持部４０を水平方向に移動可能である。
【００３８】
支柱ベース５３は、垂直方向に延びており、一端と他端とを有している。支柱ベース５３の一端部は、上述のように水平アーム５２を支持している。支柱ベース５３の他端部には、複数の車輪を有している台車部５４が設けられている。このため、架台部５０は、床面に沿って移動可能に構成されている。なお、前述の支柱ベース５３の一端部は、床面に対して所定の高さ（垂直方向の位置）に配置されている。具体的には、支柱ベース５３の一端部は、一般的な術者８の身長を越える高さ（例えば、床面から２ｍの高さ）に配置されている。
【００３９】
上述の架台部５０は、パンタグラフアーム５１及び水平アーム５２に配置された各モーターに接続されたフットスイッチ（図示せず）を有している。上記フットスイッチの操作により、架台部５０は、各モーターを動作させる。従って、上記フットスイッチの操作により、架台部５０は、撮像光学系保持部４０、パンタグラフアーム５１，及び水平アーム５２を上述のように回動させる。また、上記フットスイッチの操作により、架台部５０は、パンタグラフアーム５１を傾動させる。
【００４０】
次に、図２を参照して、撮像部２０、画像表示装置３０及び撮像光学系保持部４０について説明する。まず、撮像部２０について説明する。撮像部２０は、２方向から観察部位Ｐを観察し得るように、撮像光学系２０ａ、２０ｂを有している。
【００４１】
撮像光学系２０ａは、焦点距離が可変な対物光学系２１ａと、対物光学系２１ａの観察像を変倍するズームレンズ２２ａと、ズームレンズ２２ａにより変倍された観察像を取得する撮像素子２３ａとを有している。対物光学系２１ａ、ズームレンズ２２ａ、及び撮像素子２３ａは、光軸が一致している。
【００４２】
対物光学系２１ａは、図示しないモーターと接続されている。対物光学系２１ａは、前記モーターの駆動により、焦点距離を調整し得るように構成されている。このモーターは、図示しないフットスイッチと、制御部６０とに接続されている。このモーターは、前記フットスイッチの操作により、駆動制御される。このため、対物光学系２１ａは、フットスイッチの操作により、焦点距離を変更し得る。なお、前記モーターは、自身の回転数をカウントするためのエンコーダーを有している。前記エンコーダーは、制御部６０に接続されている。前記モーターは、前記エンコーダーのカウントした回転数を制御部６０に送信可能に構成されている。
【００４３】
ズームレンズ２２ａは、図示しないモーターと接続されている。ズームレンズ２２ａは、前記モーターの駆動により、観察像の倍率を調整可能に構成されている。このモーターは、対物光学系２１ａのモーターと同様に、フットスイッチ及び制御部６０に接続されているとともに、エンコーダーを有している。このため、ズームレンズ２２ａは、フットスイッチの操作により変倍され得る。また、前記モーターは、前記エンコーダーにより、自身の回転数を制御部６０に送信し得るように構成されている。また、ズームレンズ２２ａは、対物光学系２１ａの観察像を、撮像素子２３ａ上で結像させる。
【００４４】
撮像素子２３ａは、例えばＣＣＤなどの公知の撮像素子である。撮像素子２３ａは、画像表示装置３０（図１参照）に接続されている。このため、撮像素子２３ａは、取得画像を画像表示装置３０に送り得る。
【００４５】
撮像光学系２０ｂは、撮像光学系２０ａの対物光学系２１ａ、ズームレンズ２２ａ、及び撮像素子２３ａと同様に構成された、対物光学系２１ｂ、ズームレンズ２２ｂ、及び撮像素子２３ｂを有している。このため、説明は省略する。しかしながら、対物光学系２１ｂ及びズームレンズ２２ｂは、フットスイッチと接続されていない。対物光学系２１ｂ及びズームレンズ２２ｂは、制御部６０の駆動命令により駆動され得るように構成されている。
【００４６】
続いて、画像表示装置３０について説明する。画像表示装置３０は、図１中に示されるような公知のフェイスマウントディスプレイである。画像表示装置３０は、各撮像素子２３ａ、２３ｂから送られた取得画像を表示する。
【００４７】
続いて、撮像光学系保持部４０について説明する。撮像光学系保持部４０は、撮像光学系２０ａ、２０ｂを保持している。より具体的には、撮像光学系保持部４０は、架台部５０と協働して、撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点位置を任意の位置に移動可能に保持する保持手段である。撮像光学系保持部４０は、ベース４１と、２つのＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂと、２つの中間アーム保持部４３ａ，４３ｂと、２つの中間アーム４４ａ、４４ｂとを有している。
【００４８】
ベース４１は、長手方向に沿った寸法を有しており、前記長手方向に沿って一端と他端とを有している。また、ベース４１は、前記長手方向と直交する方向（図２中において上下方向）において、上面と下面とを有している。ベース４１は、前記上面において、架台部５０のパンタグラフアーム５１により支持されている。より具体的には、ベース４１は、自身の上面が、自身の長手方向の略中央において、回転軸ＲＡ１回りに回動可能にパンタグラフアーム５１により支持されている。上記支持により、ベース４１は、実質的に水平にされている。ベース４１は、パンタグラフアーム５１に支持されている面に対して反対側の面（下面）に、２つのＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂが配置されている。
【００４９】
２つのＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは、上面と下面とを有している。各ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは、上面がベース４１の下面に移動可能に支持されている。例えば、ＸＹ駆動部４２ａは、公知のＸＹステージと同様に構成されている。なお、ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは、ベース４１の前記長手方向において、互いに離間している。なお、本明細書中において説明の為に、前記ＸＹ駆動部の離間方向（図２中において左右方向）をＸ方向とする。即ち、前記ベース４１の長手方向に沿った方向が、Ｘ方向である。また、前記ベース４１の下面に沿ってＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。そして、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。このため、Ｚ方向は、前記ベース４１の下面と直交する方向である。なお、本実施の形態において、ベース４１の長手方向は、水平に配置されている。このため、Ｘ及びＹ方向は、水平面に沿った方向であり、Ｚ方向は、垂直方向、即ち上下方向である。従って、各ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは、ＸＹ平面に沿って移動可能であるといえる。
【００５０】
また、ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは夫々、下面において、中間アーム保持部４３ａ，４３ｂを支持している。また、各ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは、図示しない２つのモーターを有している。
【００５１】
ＸＹ駆動部４２ａの２つのモーターは、上述の対物光学系２１ａに配置されているモーターと同様に、フットスイッチ及び制御部６０に接続されているとともに、エンコーダーを有している。なお、ＸＹ駆動部４２ｂの２つのモーターは、ＸＹ駆動部４２ａのモーターと同様に構成されているが、フットスイッチに接続されていない。上記ＸＹ駆動部４２ａのモーターは、前記フットスイッチが操作されることにより駆動する。なお、ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは、一方のモーターが駆動することにより、Ｘ方向に沿って移動し、他方のモーターが駆動することにより、Ｙ方向に沿って移動する。
【００５２】
２つの中間アーム保持部４３ａ，４３ｂは、一端と他端とを有している。中間アーム保持部４３ａ，４３ｂの一端部は、ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂに上述のように支持されている。中間アーム保持部４３ａ，４３ｂの他端部は、回転軸ＲＡ４を中心に回動可能に中間アーム４４ａ、４４ｂを支持している。回転軸ＲＡ４は、ベース４１の下面に平行であるとともに、ベース４１の長手方向と直交する方向に延びている。即ち、回転軸ＲＡ４は、Ｙ方向に沿って延びている。このため、中間アーム保持部４３ａ，４３ｂの他端部は、中間アーム４４ａ、４４ｂを、ＸＺ平面に沿って回動可能に支持している。即ち、図２中においては、中間アーム保持部４３ａ，４３ｂの他端部は、中間アーム４４ａ、４４ｂを紙面に沿って回動し得るように支持している。
【００５３】
なお、中間アーム保持部４３ａ，４３ｂは、図示しないモーターが接続されている。中間アーム保持部４３ａのモーターは、上述の対物光学系２１ａに配置されているモーターと同様に、フットスイッチ及び制御部６０に接続されているとともに、エンコーダーを有している。また、中間アーム保持部４３ｂのモーターは、中間アーム保持部４３ａのモーターと同様に構成されているが、フットスイッチに接続されていない。また、中間アーム保持部４３ｂのモーターは、上述の対物光学系２１ｂに配置されているモーターと同様に、制御部６０の駆動命令により駆動される。
【００５４】
中間アーム４４ａ、４４ｂは、Ｌ字形状を有している。中間アーム４４ａ、４４ｂは、前述のように、中間アーム保持部４３ａ，４３ｂにより回動自在に支持されている。各中間アーム４４ａ、４４ｂは、夫々撮像光学系２０ａ、２０ｂを、回転軸ＲＡ５回りに回動可能に支持している。各回転軸ＲＡ５は、回転軸ＲＡ４と直交する方向に延びている。このため、撮像光学系２０ａ、２０ｂは、各中間アーム４４ａ、４４ｂにより、回転軸ＲＡ５と直交する面に沿って回動可能である。なお、撮像光学系２０ａ、２０ｂは、自身の光軸が回転軸ＲＡ５と直交する方向に沿うように、中間アーム４４ａ、４４ｂにより支持されている。このため、撮像光学系２０ａの光軸は、回転軸ＲＡ５と直交する面に沿って回動可能である。
【００５５】
なお、中間アーム４４ａ、４４ｂは、図示しないモーターが接続されている。中間アーム保持部４３ａのモーターは、上述の中間アーム保持部４３ａに配置されているモーターと同様に、フットスイッチ及び制御部６０に接続されているとともに、エンコーダーを有している。また、中間アーム４４ｂのモーターは、中間アーム４４ａのモーターと同様に構成されているが、フットスイッチに接続されていない。また、中間アーム４４ｂのモーターは、中間アーム保持部４３ｂに配置されているモーターと同様に、制御部６０の駆動命令により駆動される。
【００５６】
前記制御部６０は、撮像光学系２０ａによる観察位置を、対物光学系２１ａ、ＸＹ駆動部４２ａ、中間アーム保持部４３ａ、及び中間アーム４４ａの各モーターの回転数により、算出する。具体的には、制御部６０は、撮像光学系２０ａの観察位置を、所定の基準位置に対する前記ＸＹＺ方向に沿った位置として求める。前記基準位置は、撮像光学系２０ａの光軸が所定の方向に向いている状態で、所定の焦点距離に設定された際の撮像光学系２０ａの観察位置である。
【００５７】
また、制御部６０は、ズームレンズ２２ａの倍率を、ズームレンズ２２ａのモーターの回転数により算出する。
【００５８】
さらに、制御部６０は、撮像光学系２０ｂを駆動させるように、撮像部２０並びに撮像光学系保持部４０に駆動命令を出す。具体的には、制御部６０は、対物光学系２１ｂ、ズームレンズ２２ｂ、ＸＹ駆動部４２ｂ、中間アーム保持部４３ｂ、及び中間アーム４４ｂの各モーターに対して駆動命令を出す。この駆動命令により制御部６０は、撮像部２０並びに撮像光学系保持部４０の駆動を制御する。
【００５９】
なお、上記「従来の技術」で説明したように、一般的な人間は、所定の視差で対象物を観察すると、対象物を立体的に認識し得る。このため、上記視差が生じるように、制御部６０は、撮像光学系２０ａと撮像光学系２０ｂとの光軸が視差が生じる所定の角度θｂで互いに対して傾斜するように、撮像光学系２０ｂを撮像光学系２０ｂに対して配置を設定する。このため、制御部６０は、上記角度θｂが記録されている。
【００６０】
（作用）
上記構成の手術用観察装置１の動作について、以下で説明する。この手術用観察装置１を用いて観察する場合、まず、撮像光学系保持部４０の配置が調整される。上記配置の調整するには、架台部５０の各モーターに接続されたフットスイッチを操作する。上記操作により、パンタグラフアーム５１は、回動及び傾動し、これとともに水平アーム５２は回動する。上述のように、パンタグラフアーム５１及び水平アーム５２を協働させることにより、撮像光学系保持部４０は、水平方向並びに垂直方向に移動する。このため、術者８は、フットスイッチを操作することにより、撮像光学系保持部４０を所望の位置に配置し得る。
【００６１】
なお、前述の構成に示されているように、前記架台部５０の一端部は、術者８の身長よりも高い位置に配置されている。このため、撮像光学系保持部４０は、術者８の頭上よりも高い位置に配置され得る。
【００６２】
続いて、観察光学系２０ａ、２０ｂの焦点位置が、所望の観察部位Ｐに、位置合わせされる。この位置合わせでは、撮像光学系２０ａ、２０ｂの光軸の向き及び焦点距離とが、調整される。このために、まず、撮像光学系２０ａの焦点位置が、観察部位Ｐに位置合わせされる。さらに詳細には、撮像光学系２０ａの焦点位置の位置合わせするために、撮像光学系２０ａの光軸の向き調整と、撮像光学系２０ａの焦点距離調整とが行われる。
【００６３】
撮像光学系２０ａの光軸の向き（角度）を調整するために、撮像光学系保持部４０の各モーターに接続されたフットスイッチが、操作される。具体的には、上記調整のために、中間アーム保持部４３ａ及び／又は中間アーム４４ａのモーターに接続されたフットスイッチが操作される。このフットスイッチの操作により、各モーターは、駆動する。そして、この各モーターの駆動により、撮像光学系２０ａは、互いに直交する２つ回転軸ＲＡ４及び／又は回転軸ＲＡ５回りに回動される。この回動により、撮像光学系２０ａの光軸が、前記基準位置において配向されている方向から、観察部位Ｐに向かった方向に調整される。このとき、中間アーム保持部４３ａ及び中間アーム４４ａの移動量（即ち、モーターの回転数）は、前記エンコーダーにより検出され、制御部６０に入力される。
【００６４】
また、撮像光学系２０ａの光軸の焦点距離を調整するために、対物光学系２１ａに接続されたフットスイッチが、操作される。この操作により、対物光学系２１ａのモーターが駆動し、撮像光学系２０ａの焦点距離が、観察部位Ｐから撮像光学系２０ａまでの距離と実質的に一致するように調節される。このとき、対物光学系２１ａのモーターの回転数は、前記エンコーダーにより検出され、制御部６０に入力される。なお上記操作は、上述の撮像光学系２０ａの光軸調整と同時、又は後に行われる。
【００６５】
このように、上記撮像光学系保持部４０並びに対物光学系２１ａのフットスイッチの操作により、撮像光学系２０ａの焦点位置が、観察部位Ｐに位置合わせされる。
【００６６】
続いて、撮像光学系２０ｂの焦点位置が、観察部位Ｐに位置合わせされる。撮像光学系２０ｂは、自身の焦点位置が、観察部位Ｐに合うように、撮像光学系２０ａの焦点位置と実質的に同位置に位置合わせされる。
【００６７】
上記位置合わせのために、まず、制御部６０が、各エンコーダーから送られたモーターの回転数をもとに、撮像光学系２０ａの焦点位置を算出する。そして、制御部６０は、前記算出した焦点位置に、撮像光学系２０ｂの焦点位置が移動するように、撮像光学系保持部４０及び対物光学系２１ｂに駆動命令を出す。より詳細には、撮像光学系２０ｂの光軸の向きを調整するために、制御部６０は、ＸＹ駆動部４２ｂ、中間アーム保持部４３ｂ、及び中間アーム４４ｂの各モーターに駆動命令を出す。また、撮像光学系２０ｂの焦点距離を調整するために、制御部６０は、対物光学系２１ｂのモーターに駆動命令を出す。上記命令により、各モーターは、駆動命令に従った回転数だけ回転される。
【００６８】
なお、ＸＹ駆動部４２ｂのモーターの駆動により、ＸＹ駆動部４２ｂは、ベース４１の下面に沿って移動する。上記移動に伴って、中間アーム保持部４３ｂ並びに中間アーム４４ｂを介してＸＹ駆動部４２ｂに支持された撮像光学系２０ｂが移動する。この移動により、撮像光学系２０ａと撮像光学系２０ｂとの離間距離が、調整される。
【００６９】
また、中間アーム保持部４３ｂ並びに中間アーム４４ｂのモーターの駆動により、中間アーム保持部４３ｂと中間アーム４４ｂとが協働して撮像光学系２０ｂの光軸の角度を調整する。なお、制御部６０は、撮像光学系２０ｂの光軸が撮像光学系２０ｂの光軸に対して角度θｂ傾斜すると共に観察部位Ｐを通るように、撮像光学系２０ｂの光軸の角度を調整する。なお、撮像光学系保持部４０がＸＹ駆動部４２ｂを有しているため、撮像光学系２０ａと撮像光学系２０ｂとのＸＹ平面に沿った離間距離は、可変である。このため、本実施の形態の手術用観察装置１は、撮像光学系２０ａの焦点距離がどのような長さにおいても、前記離間距離を調整することにより、撮像光学系２０ｂの光軸を、撮像光学系２０ｂの光軸に対して、角度θｂに傾斜させ得る。上記離間距離と角度調整とにより、撮像光学系２０ｂは、焦点位置を撮像光学系２０ａの焦点位置と一致させる。
【００７０】
上述のように、撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点位置は、図３（ａ）中に示されるように、所望の観察部位Ｐにおいて一致する。このように、制御部６０は、互いに独立した撮像光学系２０ａ、２０ｂを、一方の撮像光学系２０ａの移動に相関して、他方の撮像光学系２０ｂを移動させて、互いの焦点位置を一致させ得る。このように、手術用観察装置１は、撮像部２０の位置に関わらず、撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点位置を、前記Ｘ、Ｙ、及びＺ方向の任意の位置に移動させ得る。従って、手術用観察装置１は、撮像部２０を術者の頭上を越えた高さに配置した状態でも、観察部位Ｐを観察し得る。
【００７１】
手術用観察装置１は、観察画像を所望の倍率で観察するために、倍率が調整される。この倍率の調節するには、ズームレンズ２２ａのモーターに接続されたフットスイッチを操作する。上記フットスイッチの操作により、上記モーターは、駆動する。このモーターの駆動により、ズームレンズ２２ａは、変倍する。このとき、モーターの回転数は、前記エンコーダーにより検出され、制御部６０に入力される。制御部６０は、入力された回転数により、ズームレンズ２２ａの倍率を求める。そして、制御部６０は、ズームレンズ２２ｂの倍率が上記ズームレンズ２２ａの倍率と同様になるように、ズームレンズ２２ｂのモーターに対して駆動命令を送る。上記命令により、ズームレンズ２２ｂは、モーターを駆動させる。この駆動によりズームレンズ２２ｂの倍率は、上記ズームレンズ２２ａの倍率と一致される。
【００７２】
上述のようにして、所望の観察位置並びに倍率に設定された撮像部２０は、各撮像素子２３ａ、２３ｂによる取得画像を、画像表示装置３０に送る。これにより、術者８は、所望の倍率で、観察部位Ｐの立体画像を観察し得る。
【００７３】
上述のように、実施の形態の手術用観察装置１は、撮像光学系２０ｂの光軸を、撮像光学系２０ｂの光軸に対して、角度θｂに傾斜させ得る。このため、本実施の形態の手術用観察装置１は、視差がある画像を術者に観察させ得る。このため、本実施の形態の手術用観察装置１は、いかなる焦点距離においても、立体画像を術者に対して提供し得る。
【００７４】
また、本実施の形態の手術用観察装置１は、撮像部２０を術者の頭上を越えた高さに配置した際においても観察部位Ｐを観察可能である。このように配置した場合、撮像部２０と、術部７との間に大きい空間が出来る。このため、手術用観察装置１は、術者８に、手術用観察装置１に干渉されることなく手術が行い得る広い作業空間を提供し得る。
【００７５】
また、手術用観察装置１は、架台部５０に接続されたフットスイッチを操作することにより、前記Ｘ、Ｙ、及びＺ方向に沿って観察位置を移動させ得る。従って、手術用観察装置１は、図３（ｂ）中に示すように、観察部位Ｐから別の観察部位Ｐ’に観察位置を変更し得る。なお、図３（ｂ）中においては、撮像光学系保持部４０は、矢印ＡＲ２で示されるような水平な方向に移動されている。なお観察位置の移動により、所望の観察部位に対して各撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点位置がずれた場合、撮像光学系２０ａ及び撮像光学系保持部４０に接続された各フットスイッチを操作することにより、本実施の形態の手術用観察装置１は、前記焦点位置を再び合わせ得る。
【００７６】
なお、観察位置のＸＹ平面に沿った移動は、ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂを協働させることでも行い得る。また、Ｚ方向に沿った移動は、撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点距離並びに光軸の角度を調整することでも可能である。この場合においても、撮像光学系２０ａ、２０ｂの光軸のなす角度が、常に角度θｂに維持されるように、離間距離が調整される。
【００７７】
また、手術用観察装置１は、観察部位Ｐへの観察角度を変更し得る。例えば、図３（ｃ）中に示されるように、手術用観察装置１は、前記観察角度の変更を、架台部５０により撮像光学系保持部４０を移動させるとともに、撮像光学系保持部４０並びに対物光学系２１ａ、ｂの焦点距離を変更することにより、行い得る。この場合においても、撮像光学系２０ｂの光軸が、撮像光学系２０ｂの光軸に対して、角度θｂに傾斜されるように、ＸＹ駆動部４２ｂにより、撮像光学系２０ａ、２０ｂの離間距離は、調整される。従って、本実施の形態の手術用観察装置１は、任意の角度で観察部位Ｐを、立体的に観察し得る。
【００７８】
また、手術用観察装置１は、図３（ｄ）中に示されるように、観察部位Ｐから観察部位Ｐ’に観察位置を変えるとともに、観察角度を変更し得る。この変更は、撮像光学系保持部４０並びに対物光学系２１ａ、２１ｂの駆動のみにより行い得る。この場合においても、撮像光学系２０ｂの光軸が、撮像光学系２０ｂの光軸に対して、角度θｂに傾斜されるように、ＸＹ駆動部４２ｂにより、撮像光学系２０ａ、２０ｂの離間距離は、調整される。従って、この場合においても、本実施の形態の手術用観察装置１は、観察部位Ｐを、立体的に観察し得る。
【００７９】
なお、このような観察位置並びに観察角度の変更は、上述のように架台部５０による撮像部２０の移動と、各撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点距離並びに光軸の角度の調整とを組み合わせることによって行い得ることはいうまでもない。
【００８０】
また、本実施の形態の手術用観察装置１は、支柱ベース５３の一端部が術者８の頭より高い位置に配置されているが、水平アーム５１と協働して、撮像光学系保持部４０及び撮像部２０を術者８の頭より高い位置に配置し得れば、支柱ベース５３の一端部の配置は任意である。
【００８１】
上述のように、本実施の形態の手術用観察装置１は、撮像光学系が術者の頭上にあるため術者の手元に十分な作業空間が得られる。また左右の撮像光学系を独立させ、所望の視差で画像を取得することにより手術に必要な十分な立体観察がおこなえる。また、夫々の撮像光学系は、独立して形成されるため、小型に構成され得る。このため、本実施の形態の手術用観察装置１は、装置全体の小型軽量化が図れる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施例を図４及び図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。なお第１の実施の形態の構成と同様の構成は同じ参照符号を付与し詳細な説明を省略する。
【００８３】
（構成）
本実施の形態の手術用観察装置１は、撮像光学系保持部４０が、手術室の天井に配置されている。具体的には、ＸＹ駆動部４２ａ、４２ｂは夫々、上面が天井面に沿って移動可能に、前記天井に支持されている。従って、ＸＹ平面は、天井面とが実質的に一致する。
【００８４】
また、本実施の形態の手術用観察装置１は、第１の実施の形態と異なり、観察部位の位置を指示する観察位置指示装置を有している。手術用観察装置１は、観察位置指示装置の示す観察部位の位置に従って、撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点位置が自動的に調整される。このため、本実施の形態の手術用観察装置１は、第１の実施の形態とは異なり、撮像部２０並びに撮像光学系保持部４０にフットスイッチが接続されていない。
【００８５】
前記観察位置指示装置は、図４中に示されるように、処置具９０に取り付けられた公知のマーカー７１と、マーカー７１の位置を検出するためのデジタイザー７２とを有している。マーカー７１は、例えば手術に用いられる吸引管等の処置具９０と一体的に構成されている。デジタイザー７２は、マーカー７１の位置を基に処置具９０の先端の位置を検出する。デジタイザー７２は、制御部６０に接続されている。
【００８６】
また、処置具９０には、撮像光学系２０ａを操作するための操作部８０が取り付けられている。操作部８０は、撮像光学系２０ａの倍率を設定するためのズームスイッチと、撮像光学系２０ａの光軸の角度を設定するためのティルトスイッチとを有している。また、操作部８０は、制御部６０に接続されている。
【００８７】
本実施の形態の画像表示装置３０は、第１の実施の形態と異なり、フェイスマウントディスプレイではなく、公知のモニタである。本実施の形態の画像表示装置３０も、第１の実施の形態と同様に、各撮像素子２３ａ、２３ｂに接続されており、各撮像素子２３ａ、２３ｂから送られた取得画像を表示する。なお、画像記録３０は、第１の実施の形態と同様なフェイスマウントディスプレイにすることも可能であるし、公知のプロジェクターなどに代えることも可能である。このように画像表示装置３０は、撮像部２０の取得した画像を３次元表示（立体画像表示）し得れば、公知のいかなる画像表示装置に代えることも可能である。なお、上述の公知のモニタは、以下に例示するようにして、撮像部２０の取得した画像を３次元表示し得る。１つの例として、上記モニタは、撮像部２０により取得した２つの視差のある画像の表示を、交互に高速に切り替えることにより、観察者に３次元画像を提供する。また、他の例として、上記モニタは、偏光板を利用し、偏光フィルタ式立体映像を表示することも可能である。なお、上記モニタの立体画像の表示方法は、これらの表示方法に限定されることはない。
【００８８】
（作用）
本実施の形態の手術用観察装置１は、観察部位Ｐを観察する際には、処置具９０の先端位置を、前記観察部位Ｐに配置する。デジタイザー７２は、マーカー７１の位置を検出し、処置具９０の先端位置を制御部６０に送る。これとともに、操作部８０は、前記ズームスイッチ並びに前記ティルトスイッチにより設定された撮像光学系２０ａの倍率並びに光軸の角度を、制御部６０に入力する。
【００８９】
制御部６０は、デジタイザー７２から送られた処置具９０の先端位置に、撮像光学系２０ａの焦点位置を合わせるように、ＸＹ駆動部４２ａ、中間アーム保持部４３ａ、中間アーム４４ａ、並びに撮像光学系２０ａの各モーターに駆動命令を出す。上記各部材の駆動により、撮像光学系２０ａの倍率並びに光軸の角度は、前記操作部８０により入力された倍率並びに光軸の角度になるように、調整される。なお、本実施の形態では、撮像光学系２０ａの、ＸＹ平面に沿った位置は、ＸＹ駆動部４２ａにより調整される。ＸＹ駆動部４２ａは、Ｘ方向並びにＹ方向の駆動するための夫々のモーターの回転数を、制御部６０に送る。
【００９０】
続いて、制御部６０は、前記ＸＹ駆動部４２ａの２つのモーターの回転数を基に、撮像光学系２０ａのＸＹ平面上の位置を検出する。そして、制御部６０は、第１の実施の形態と同様に、撮像光学系２０ｂの焦点位置を撮像光学系２０ａの焦点位置と一致させるように、ＸＹ駆動部４２ｂ、中間アーム保持部４３ｂ、中間アーム４４ｂ、並びに撮像光学系２０ｂの各モーターに駆動命令をだす。なお、撮像光学系２０ａと撮像光学系２０ｂとの離間距離は、制御部６０が求めた前記撮像光学系２０ａのＸＹ平面上の位置に対して調整される。
【００９１】
以下に、図５（ａ）を参照して、観察位置が変更された際の本実施の形態の手術用観察装置１の動作について説明する。なお、図５（ａ）中において、移動前の観察部位を参照符号Ｐで示し、移動後の観察部位を参照符号Ｐ’で示している。
【００９２】
術者８が観察位置を変更する際には、処置具９０の先端位置を、所望の観察位置（この説明では観察部位Ｐ’）に移動させる。デジタイザー７２は、マーカー７１の移動を検出し、処置具９０の先端位置を制御部６０に送る。これとともに、操作部８０のズームスイッチ並びにティルトスイッチは、設定された撮像光学系２０ａの倍率並びに光軸の角度を、制御部６０に送る。
【００９３】
前記観察角度が変更されていない場合、前記ＸＹ駆動部４２ａは、天井に沿って撮像光学系２０ａを移動させる。このように移動した際に、ＸＹ駆動部４２ａは、自身の各モーターの回転数を制御部６０に送る。
【００９４】
制御部６０は、前記モーターの回転数を基にＸＹ駆動部４２ａの移動量を求める。そして、制御部６０は、この移動量を基に、ＸＹ駆動部４２ｂを移動させて、撮像光学系２０ｂを天井面に沿って移動させる。上記移動により、制御部６０は、撮像光学系２０ｂの観察位置を、撮像光学系２０ａの観察位置と一致させる。このようにして、本実施の形態の手術用観察装置１は、ＸＹ方向に沿って観察位置を変更し得る。なお、図５（ａ）中において、移動前の撮像光学系２０ａ、２０ｂが、実線で示されており、移動後の撮像光学系２０ａ、２０ｂは、２点鎖線で示されている。
【００９５】
また、本実施の形態の撮像光学系２０ａ、２０ｂは、Ｚ方向に沿って観察位置を変える場合、第１の実施の形態と同様に、撮像光学系２０ａ、２０ｂの焦点距離並びに光軸の角度を変更することにより変更し得る。
【００９６】
次に、撮像光学系２０ａ、２０ｂの観察角度の変更について、図５（ｂ）を参照して説明する。観察角度を変更する際には、操作部８０のティルトスイッチが操作される。そして、ティルトスイッチにより設定された角度が、制御部６０に入力される。制御部６０は、前記設定された角度に撮像光学系２０ａの光軸が傾斜されるように、中間アーム保持部４３ａ及び／又は中間アーム４４ａのモーターに駆動命令を出す。上記駆動命令に従って、中間アーム保持部４３ａ及び／又は中間アーム４４ａが駆動する。この駆動により、撮像光学系２０ａの光軸は、所望の角度に設定される。続いて、制御部６０は、撮像光学系保持部４０を、第１の実施の形態と同様に駆動させ、撮像光学系２０ｂの光軸の角度を設定する。なお、なお、図５（ｂ）中において、角度変更前の撮像光学系２０ａ、２０ｂが、実線で示されており、角度変更後の撮像光学系２０ａ、２０ｂは、２点鎖線で示されている。
【００９７】
本実施の形態の手術用観察装置１は、観察部位を変更するための撮像光学系２０ａ、２０ｂを支持するＸＹ駆動部４２ａが手術室の天井に設けられているため、装置の手術室の占有面積が少なく、快適な手術空間が得られる。また、本実施の形態の手術用観察装置１は、観察部位の変更操作を、処置具９０を移動させるだけでおこなえるため、操作入力が素早く行い得る。
【００９８】
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【００９９】
従って、本発明の手術用観察装置について、以下のことが言える。
【０１００】
（１）　対物光学系を含む２つの独立した撮像光学系と、
前記撮像光学系と分離して設けられた画像表示装置と、
前記撮像光学系による観察点を任意の位置に移動可能に、前記撮像光学系を保持する保持手段と、
を備えており、
前記２つの独立した撮像光学系が、それぞれの撮像光学系の観察点に対し相関をもって制御されることを特徴とする手術用観察装置。
【０１０１】
（２）上記（１）に記載の手術用観察装置において、前記撮像光学系は前記保持手段により、観察者の頭上に配置されていることを特徴とする。
【０１０２】
（３）上記（１）または（２）に記載の手術用観察装置において、前記保持手段が手術室の天井に設けられていることを特徴とする。
【０１０３】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれか１に記載の手術用観察装置において、２つの独立した撮像光学系と、
それぞれの撮像光学系の観察点を任意の位置に移動可能に、前記撮像光学系を保持する２つの保持手段と、
各々の撮像光学系の観察点を一致すべく前記保持手段を制御するための制御手段を備えていることを特徴とする。
【０１０４】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれか１に記載の前記制御手段は、各々の撮像光学系の観察範囲を一致すべく撮像光学系の光学部材を駆動させることを特徴とする。
【０１０５】
（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１に記載の手術用観察装置において、前記制御手段は、いずれか一方の撮像光学系及び保持手段を他方の撮像光学系及び保持手段に対し制御することを特徴とする。
【０１０６】
（７）被検体の第１の光学像を検出可能な第１の対物光学系と、
前記第１の対物光学系が設けられて、前記第１の対物光学系で得られた前記第１の光学像を撮像可能な第１の撮像手段と、
前記第１の撮像手段を被検体に対して移動可能な第１の移動手段と、
前記第１の対物光学系と独立して前記被検体の第２の光学像を検出可能な第２の対物光学系と、
前記第２の対物光学系が設けられて、前記第２の対物光学系で得られた前記第２の光学像を撮像可能な第２の撮像手段と、
前記第１の光学像及び第２の光学像を独立して表示可能な表示手段と、
前記第２の撮像手段を被検体に対して移動可能な第２の移動手段と、
前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段を前記被検体から所望の距離離間した上方に配置するために、前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段を固定する固定手段と、を有することを特徴とする手術用観察装置。
【０１０７】
（８）更に、前記表示手段に所望の光学像を表示するために前記被検体に対して前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段を相対的に移動するように前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段を駆動して制御する制御手段を有する（７）に記載の手術用観察装置。
【０１０８】
（９）更に、前記固定手段が固定されて前記固定手段を前記被検体に対して接離する方向に移動可能な第３の移動手段を有し、前記制御手段は前記第３の移動手段に応じて前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段の駆動を制御する（７）に記載の手術用観察装置。
【０１０９】
（１０）更に、所望する前記被検体の光学像を得るために前記固定手段に対して前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段を夫々独立して移動可能な第３の移動手段を有し、前記制御手段は、前記第３の移動手段により移動された前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段の位置に応じて前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段の駆動を制御する（７）に記載の手術用観察装置。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明は、術者の作業空間を確保すると共に十分な立体観察がおこなえる手術用観察装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１の実施の形態に従った手術用観察装置を示す図である。
【図２】図２は、図１の手術用観察装置の撮像部を拡大して示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は、観察部位Ｐを観察した際の図１の手術用観察装置を示す説明図である。
図３（ｂ）は、観察位置を変更した際の図１の手術用観察装置を示す説明図である。
図３（ｃ）は、観察角度を変更した際の図１の手術用観察装置を示す説明図である。
図３（ｄ）は、観察角度並びに観察位置を変更した際の図１の手術用観察装置を示す説明図である。
【図４】図４は、第２の実施の形態に従った手術用観察装置を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、観察位置を変更した際の図４の手術用観察装置を示す説明図である。
図５（ｂ）は、観察角度を変更した際の図４の手術用観察装置を示す説明図である。
【図６】図６は、従来の手術用観察装置を示す説明図である。
【図７】図７（ａ）は、観察部位Ｐを観察した際の図６の手術用観察装置を示す説明図である。
図７（ｂ）は、焦点距離を変更した際の図６の手術用観察装置を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｐ　観察部位
θｂ　角度
１　手術用観察装置
ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３、ＲＡ４、ＲＡ５　回転軸
６　患者
７　術部
８　術者
９　手術台
１０　顕微鏡部
２０　撮像部
２０ａ、２０ｂ　撮像光学系
２１ａ、２１ｂ　対物光学系
２２ａ、２２ｂ　ズームレンズ
２３ａ、２３ｂ　撮像素子
３０　画像表示装置
４０　撮像光学系保持部
４１　ベース
４２ａ、４２ｂ　ＸＹ駆動部
４３ａ、４３ｂ　中間アーム保持部
４４ａ、４４ｂ　中間アーム
５０　架台部
６０　制御部
７１　マーカー
７２　デジタイザー
８０　操作部
９０　処置具[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surgical observation apparatus, and more particularly, to a surgical observation apparatus including an imaging optical system including an objective optical system and an image display device provided separately from the imaging optical system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a surgical observation apparatus for enlarging and displaying a fine site when performing an operation on a fine site has been used. Such a surgical observation apparatus includes a microscope for observing an operation part by directly looking into the operation part. When observing an operation part using such a microscope, the operator is always forced to look into the operation part. For this reason, the above-mentioned microscope has a drawback that the operator is easily fatigued. Further, such a microscope is configured such that the focal position of each imaging optical system is constant. For this reason, it is necessary to arrange a microscope near the operation site. Therefore, it is difficult for such a microscope to provide a sufficient working space near the operation site.
[0003]
Therefore, there is a demand for a surgical observation device that allows an operator to observe an operation part without looking into a microscope. As such a surgical observation device, a surgical observation device including a microscope unit for enlarging an operation part and an image display device provided separately from the microscope unit has been considered. An example of such a surgical observation device is a surgical observation device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-166146.
[0004]
The surgical observation apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-166146 has a microscope unit having the same configuration as a conventional microscope, and an image display unit provided separately from the microscope.
[0005]
The microscope unit has two imaging optical systems for imaging an observation unit and two eyepiece optical systems for observing an image formed by the imaging optical system. In the microscope section, an image sensor is arranged in each eyepiece optical system. The imaging device acquires an observation image from an eyepiece optical system as an image.
[0006]
The image display unit displays an image acquired by the imaging device. The image display unit includes a monitor for displaying the image, and an optical system for guiding the image from the monitor to both eyes of the user. Note that the image display unit is configured to be fixed to the user's head. Therefore, the user can observe the operation site without looking into the microscope unit.
[0007]
Further, the microscope unit and the image display unit are connected by a cable. For this reason, the image display unit can move without being bound by the position of the microscope unit. Therefore, the surgical observation apparatus disclosed in the above publication is configured so that the user can observe in a free posture.
[0008]
However, the surgical observation apparatus disclosed in the above publication is configured such that the focal position of each imaging optical system is constant because the microscope section is configured in the same manner as a conventional microscope. For this reason, it is necessary to arrange the microscope section near the operation section, and it is still difficult to provide a sufficient working space near the operation section.
[0009]
Therefore, a surgical observation apparatus 100 as shown in FIG. 6 has been considered. The surgical observation apparatus 100 in FIG. 6 includes a microscope unit 110 for observing an operation part, an imaging unit 120 for obtaining an observation image of the microscope unit 110 as an image, and an image obtained by the imaging unit 120 for display. Image display device 130.
[0010]
The microscope unit 110 has substantially the same configuration as the microscope unit of the above-mentioned publication. Specifically, the microscope unit 110 has an objective optical system, and also forms an image forming optical system 111 for forming an image of a light beam from the objective optical system, and enlarges an image formed by the image forming optical system. And an eyepiece optical system 112 for guiding to the image pickup device 121. The imaging optical system 111 and the eyepiece optical system 112 are provided one by one on the right and left sides so that the operator can observe the image with both eyes. The imaging optical system 111 enlarges the observation site P of the surgical site 7 to a desired magnification. The two imaging optical systems 111 are fixed at a distance WD from each other as shown in FIGS. 7A and 7B.
[0011]
The microscope unit 110 is different from the microscope unit of the above publication in that each imaging optical system 111 can change the angle of its own optical axis. At the same time, each imaging optical system 111 is configured to change the focal length. For this reason, the microscope unit 10 can freely change the distance LD from the imaging optical system 111 to the observation site P. Note that the above-described distance LD indicates the distance from the imaging optical system 111 to the operation section 7 along the plane through which the optical axes of the two imaging optical systems 111 pass.
[0012]
The two imaging optical systems 111 are adjusted so that the focal point is located at the observation site P. Therefore, the optical axis of one imaging optical system 111 is inclined at an angle θa with respect to the other optical axis, as shown in FIG. In other words, the angle formed by the optical axis of one and the other imaging optical system 111 is the angle θa.
[0013]
The imaging unit 120 includes two imaging elements 121 for acquiring an image observed by the microscope unit 110, and a processing unit 122 that processes image data from the imaging element 121.
[0014]
Each of the imaging elements 121 is arranged in each eyepiece optical system 112. Each image sensor 121 is connected to the processing unit 122 by a cable 123. Each image sensor 121 acquires an image observed by each eyepiece optical system 112 as image data.
[0015]
The processing unit 122 is connected to a cable 123 from the image sensor 121 and a cable 124 connected to the image display device 130. The processing unit 122 reads the image data acquired by the image sensor 121. Then, the processing unit 122 sends the acquired image data to the image display device 130.
[0016]
The image display device 130 includes a fixture 131, a monitor 132, a reflecting mirror 133, and an adjustment lens system 134. The monitor 132, the reflecting mirror 133, and the adjustment lens system 134 are fixed to the fixture 131. The fixture 131 is configured to be fixed to the head of the surgeon 8. For this reason, the monitor 132, the reflecting mirror 133, and the adjustment lens system 134 are fixed to the head of the surgeon 8 via the fixture 131.
[0017]
The monitor 132 is connected to the processing unit 122 by a cable 123. The monitor 132 displays the image data sent from the processing unit 122. The reflecting mirror 133 reflects the display image on the monitor 132 toward the eyes of the operator 8. The adjustment lens system 134 is disposed in the optical path between the monitor 132 and the reflecting mirror 133. The adjustment lens system 134 adjusts the focal position to a desired position so that the operator 8 can observe the display image on the monitor 132.
[0018]
As shown in the above configuration, the image display device 130 is provided separately from the microscope unit 110 and attached to the head of the operator 8. For this reason, the image display device 130 can freely change the position with respect to the microscope section 110 and allow the operator 8 to observe in a free posture, similarly to the surgical observation device disclosed in the above-mentioned publication.
[0019]
The surgical observation apparatus 100 can change the focal length and the angle of the optical axis of each imaging optical system 111. Therefore, the surgical observation apparatus 100 can arrange the microscope unit 110 at an arbitrary position with respect to the operation unit 7. For this reason, the microscope section 110 can increase the working space in the vicinity of the operation section 7 by increasing the distance LD.
[0020]
In the surgical observation apparatus 100, the optical axis of one imaging optical system 111 is inclined at an angle θa with respect to the optical axis of the other imaging optical system 111. Therefore, the one and the other imaging optical systems 111 observe the observation site P at different angles. Therefore, the operator feels parallax between the left and right images during observation. A general human observes an object three-dimensionally when a parallax at a predetermined angle occurs when one object is observed by the left and right eyes. For this reason, when the angle θa is set to a predetermined angle that can be stereoscopically observed by a general human, the operator 8 who observes using the surgical observation device 100 uses the observation site P as a stereoscopic image. Can recognize. For this reason, the surgical observation apparatus 100 can display the observation site P in a stereoscopic image.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the surgical observation apparatus 100 can arrange the microscope unit 110 at an arbitrary position. Therefore, the distance LD, which is the distance between the imaging optical system 111 and the observation site P, can be set arbitrarily. For example, when the microscope unit 110 is arranged near the operation unit 7, the distance LD can be set as shown in FIG. In FIG. 7A, the focal length of the imaging optical system 111 at this time is indicated by reference numeral FL1. At the same time, in FIG. 7A, the angle θa formed by the optical axis of the above-mentioned one and the other imaging optical systems 111 is particularly indicated by reference numeral θa1.
[0022]
In addition, when the microscope unit 110 is disposed at a position far away from the operation unit 7 as shown in FIG. 7B, the distance LD becomes larger than the distance LD in FIG. 7A. In FIG. 7B, the focal length of the imaging optical system 111 at this time is indicated by reference numeral FL2. In FIG. 7B, the angle θa between the optical axes of the one and the other imaging optical systems 111 is indicated by a reference numeral θa2.
[0023]
In the surgical observation apparatus 100, the angle θa is correlated with the focal length since the distance WD, which is the distance between the two imaging optical systems, is constant. Specifically, the angle θa decreases as the focal length increases. For this reason, when the microscope unit 110 is arranged as shown in FIG. 7B, the angle θa is smaller than the angle θa1 because the imaging optical system 111 has the focal length FL2 larger than the focal length FL1. The angle becomes θa2. In this case, the surgeon 8 feels that the parallax of the optical images obtained by the left and right eyes is small, and that the stereoscopic effect is absent or reduced.
[0024]
As described above, in the surgical observation apparatus 100, since the angle θa changes in correlation with the focal length of the imaging optical system 111, when the microscope unit 110 is moved, an image having a desired three-dimensional effect for the operator 8 is obtained. Is difficult to provide.
[0025]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a surgical observation apparatus capable of securing a working space for an operator and performing sufficient stereoscopic observation.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The surgical observation device of the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
[0027]
A surgical observation apparatus according to one embodiment of the present invention includes two independent imaging optical systems including an objective optical system, an image display device provided separately from the imaging optical system, and an observation point by the imaging optical system. Holding means for holding the imaging optical system so as to be movable to an arbitrary position,
It has. The two independent imaging optical systems are controlled in correlation with the observation point of each imaging optical system.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a surgical observation device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
(First Embodiment)
First, a surgical observation apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a surgical observation apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the imaging unit in FIG. 3 (a) to 3 (d) are explanatory views when the observation apparatus for surgery in FIG. 1 changes the observation direction.
[0030]
(Constitution)
The surgical observation device 1 in FIG. 1 is an observation unit for observing the operation part 7 of the patient 6. In the present embodiment, the patient 6 is laid on a substantially horizontal operating table 9. The surgical observation device 1 includes an imaging unit 20 for imaging the observation site P of the operation unit 7 and an image display device 30 for displaying an image acquired by the imaging unit 20. Further, the surgical observation apparatus 1 includes an imaging optical system holding unit 40 that movably holds the above-described imaging unit 20 and a gantry unit 50 that supports the imaging optical system holding unit 40. Further, the surgical observation apparatus 1 includes a control unit 60 that controls driving of the imaging optical system holding unit 40.
[0031]
First, the gantry 50 will be described. The gantry 50 includes a pantograph arm 51, a horizontal arm 52, and a support base 53.
[0032]
The pantograph arm 51 has a longitudinal central axis. Further, the pantograph arm 51 has one end and the other end along the central axis in the longitudinal direction. At one end of the pantograph arm 51, the imaging optical system holding unit 40 is supported rotatably about the rotation axis RA1. Note that, in the present embodiment, the rotation axis RA1 extends vertically. A motor (not shown) is arranged at one end of the pantograph arm 51. By driving the motor, the imaging optical system holding unit 40 is rotated around the rotation axis RA1.
[0033]
The other end of the pantograph arm 51 is supported by a horizontal arm 52 so as to be rotatable around a rotation axis RA2 parallel to the rotation axis RA1. The pantograph arm 51 has its central axis in the longitudinal direction made horizontal by the above support.
[0034]
The pantograph arm 51 is a known parallel movement mechanism. The pantograph arm 51 has nodes 511 and 512, as shown in FIG. Each of the nodes 511 and 512 has one end supported by a shaft 513 and the other end supported by a shaft 514. With the above support, the nodes 511 and 512 are arranged in parallel. Such a pantograph arm can move the one end part vertically in a state where the nodes 511 and 512 are always parallel as shown by a broken line in FIG. For this reason, the pantograph arm 51 is supported by the horizontal arm 52 so as to be tiltable about the other end in the direction along the arrow AR in FIG. In this specification, the term “tilt” refers to an operation in which an object moves so that its own central axis is inclined.
[0035]
Note that, even when the tilting is performed, the positional relationship between the shafts 513 and 514 does not change, so that the pantograph arm 51 can be moved without changing the direction of the rotation axis RA1 at one end. That is, in the present embodiment, the pantograph arm 51 can always move the imaging optical system holding unit 40 in a horizontal state.
[0036]
As described above, in this embodiment, the pantograph arm 51 is supported by the horizontal arm 52 so that its longitudinal center axis can be inclined with respect to the horizontal plane without changing the direction of the rotation axis RA1 at one end. Have been. Two motors (not shown) are arranged at the other end of the pantograph arm 51. By driving one motor, the pantograph arm 51 is rotated around the rotation axis RA2. The driving of the other motor causes the pantograph arm 51 to tilt as described above. Note that the imaging optical system holding unit 40 can be moved in the vertical direction (vertical direction) on the paper surface of FIG. 1 by tilting of the pantograph arm 51.
[0037]
The horizontal arm 52 has a longitudinal central axis and has one end and the other end along the longitudinal central axis. One end of the horizontal arm 52 supports the pantograph arm 51 as described above. The other end of the horizontal arm 52 is rotatably supported by a support base 53 around a rotation axis RA3 parallel to the rotation axis RA1. With the above support, the horizontal arm 52 has its longitudinal center axis horizontal. A motor (not shown) is arranged at the other end of the horizontal arm 52. By driving the motor, the horizontal arm 52 is rotated around the rotation axis RA3. Therefore, the horizontal arm 52 can move the imaging optical system holding unit 40 in the horizontal direction in cooperation with the pantograph arm 51.
[0038]
The support base 53 extends vertically and has one end and the other end. One end of the support base 53 supports the horizontal arm 52 as described above. At the other end of the support base 53, a bogie unit 54 having a plurality of wheels is provided. For this reason, the gantry unit 50 is configured to be movable along the floor surface. Note that one end of the above-mentioned support base 53 is disposed at a predetermined height (position in the vertical direction) with respect to the floor surface. Specifically, one end of the support base 53 is arranged at a height exceeding the height of a general operator 8 (for example, at a height of 2 m from the floor).
[0039]
The above-mentioned gantry 50 has a foot switch (not shown) connected to each motor arranged on the pantograph arm 51 and the horizontal arm 52. The operation of the foot switch causes the gantry 50 to operate each motor. Therefore, by operating the foot switch, the gantry 50 rotates the imaging optical system holding unit 40, the pantograph arm 51, and the horizontal arm 52 as described above. In addition, the gantry 50 tilts the pantograph arm 51 by operating the foot switch.
[0040]
Next, the imaging unit 20, the image display device 30, and the imaging optical system holding unit 40 will be described with reference to FIG. First, the imaging unit 20 will be described. The imaging unit 20 has imaging optical systems 20a and 20b so that the observation site P can be observed from two directions.
[0041]
The imaging optical system 20a includes an objective optical system 21a having a variable focal length, a zoom lens 22a that changes the magnification of an observation image of the objective optical system 21a, and an imaging element 23a that obtains an observation image that is changed in magnification by the zoom lens 22a. have. The optical axes of the objective optical system 21a, the zoom lens 22a, and the image sensor 23a are coincident.
[0042]
The objective optical system 21a is connected to a motor (not shown). The objective optical system 21a is configured so that the focal length can be adjusted by driving the motor. This motor is connected to a foot switch (not shown) and the control unit 60. The drive of this motor is controlled by operating the foot switch. For this reason, the objective optical system 21a can change the focal length by operating the foot switch. The motor has an encoder for counting the number of rotations of the motor. The encoder is connected to the control unit 60. The motor is configured to be able to transmit the number of rotations counted by the encoder to the control unit 60.
[0043]
The zoom lens 22a is connected to a motor (not shown). The zoom lens 22a is configured to be able to adjust the magnification of the observation image by driving the motor. This motor is connected to the foot switch and the control unit 60 and has an encoder, similarly to the motor of the objective optical system 21a. Therefore, the zoom lens 22a can be zoomed by operating a foot switch. The motor is configured to be able to transmit its own rotation speed to the control unit 60 by the encoder. The zoom lens 22a forms an observation image of the objective optical system 21a on the image sensor 23a.
[0044]
The image sensor 23a is a known image sensor such as a CCD. The image sensor 23a is connected to the image display device 30 (see FIG. 1). For this reason, the image sensor 23a can send the acquired image to the image display device 30.
[0045]
The imaging optical system 20b has an objective optical system 21b, a zoom lens 22b, and an imaging element 23b configured similarly to the objective optical system 21a, the zoom lens 22a, and the imaging element 23a of the imaging optical system 20a. Therefore, description is omitted. However, the objective optical system 21b and the zoom lens 22b are not connected to a foot switch. The objective optical system 21b and the zoom lens 22b are configured to be driven by a drive command from the control unit 60.
[0046]
Next, the image display device 30 will be described. The image display device 30 is a known face mount display as shown in FIG. The image display device 30 displays the acquired image sent from each of the imaging devices 23a and 23b.
[0047]
Subsequently, the imaging optical system holding unit 40 will be described. The imaging optical system holding unit 40 holds the imaging optical systems 20a and 20b. More specifically, the imaging optical system holding unit 40 is a holding unit that cooperates with the gantry unit 50 and movably holds the focal positions of the imaging optical systems 20a and 20b at arbitrary positions. The imaging optical system holding unit 40 has a base 41, two XY driving units 42a and 42b, two intermediate arm holding units 43a and 43b, and two intermediate arms 44a and 44b.
[0048]
The base 41 has a dimension along the longitudinal direction, and has one end and the other end along the longitudinal direction. The base 41 has an upper surface and a lower surface in a direction perpendicular to the longitudinal direction (a vertical direction in FIG. 2). The base 41 is supported by the pantograph arm 51 of the gantry 50 on the upper surface. More specifically, the base 41 has its upper surface supported by the pantograph arm 51 so as to be rotatable around the rotation axis RA1 at substantially the center of its own longitudinal direction. With the above support, the base 41 is made substantially horizontal. The base 41 has two XY drive units 42a and 42b arranged on a surface (lower surface) opposite to a surface supported by the pantograph arm 51.
[0049]
The two XY driving units 42a and 42b have an upper surface and a lower surface. The upper surfaces of the XY driving units 42 a and 42 b are movably supported by the lower surface of the base 41. For example, the XY drive section 42a is configured similarly to a known XY stage. The XY drive units 42a and 42b are separated from each other in the longitudinal direction of the base 41. For the purpose of description in this specification, the direction in which the XY drive unit is separated (the left-right direction in FIG. 2) will be referred to as the X direction. That is, the direction along the longitudinal direction of the base 41 is the X direction. A direction perpendicular to the X direction along the lower surface of the base 41 is defined as a Y direction. A direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction. Therefore, the Z direction is a direction orthogonal to the lower surface of the base 41. Note that, in the present embodiment, the longitudinal direction of the base 41 is arranged horizontally. Therefore, the X and Y directions are directions along a horizontal plane, and the Z direction is a vertical direction, that is, a vertical direction. Therefore, it can be said that each of the XY driving units 42a and 42b is movable along the XY plane.
[0050]
The XY driving units 42a and 42b support the intermediate arm holding units 43a and 43b on the lower surface, respectively. Each of the XY drive units 42a and 42b has two motors (not shown).
[0051]
The two motors of the XY drive unit 42a are connected to the foot switch and the control unit 60 and have encoders, similarly to the motor arranged in the objective optical system 21a described above. Note that the two motors of the XY drive unit 42b are configured similarly to the motors of the XY drive unit 42a, but are not connected to a foot switch. The motor of the XY drive section 42a is driven by operating the foot switch. The XY driving units 42a and 42b move in the X direction when one motor is driven, and move in the Y direction when the other motor is driven.
[0052]
The two intermediate arm holding portions 43a and 43b have one end and the other end. One ends of the intermediate arm holding portions 43a and 43b are supported by the XY driving portions 42a and 42b as described above. The other ends of the intermediate arm holding portions 43a and 43b support the intermediate arms 44a and 44b so as to be rotatable about the rotation axis RA4. The rotation axis RA4 is parallel to the lower surface of the base 41 and extends in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the base 41. That is, the rotation axis RA4 extends along the Y direction. For this reason, the other ends of the intermediate arm holding portions 43a and 43b support the intermediate arms 44a and 44b so as to be rotatable along the XZ plane. That is, in FIG. 2, the other ends of the intermediate arm holding portions 43a and 43b support the intermediate arms 44a and 44b so that the intermediate arms 44a and 44b can rotate along the paper surface.
[0053]
In addition, a motor (not shown) is connected to the intermediate arm holding portions 43a and 43b. The motor of the intermediate arm holding section 43a is connected to the foot switch and the control section 60 and has an encoder, similarly to the motor arranged in the objective optical system 21a. The motor of the intermediate arm holding section 43b is configured similarly to the motor of the intermediate arm holding section 43a, but is not connected to the foot switch. The motor of the intermediate arm holding unit 43b is driven by a drive command of the control unit 60, similarly to the motor arranged in the objective optical system 21b.
[0054]
The intermediate arms 44a and 44b have an L-shape. As described above, the intermediate arms 44a and 44b are rotatably supported by the intermediate arm holding portions 43a and 43b. Each of the intermediate arms 44a and 44b supports the imaging optical systems 20a and 20b so as to be rotatable around the rotation axis RA5. Each rotation axis RA5 extends in a direction orthogonal to the rotation axis RA4. For this reason, the imaging optical systems 20a and 20b are rotatable by the intermediate arms 44a and 44b along a plane orthogonal to the rotation axis RA5. The imaging optical systems 20a and 20b are supported by the intermediate arms 44a and 44b such that their optical axes are along a direction orthogonal to the rotation axis RA5. Therefore, the optical axis of the imaging optical system 20a is rotatable along a plane orthogonal to the rotation axis RA5.
[0055]
Note that a motor (not shown) is connected to the intermediate arms 44a and 44b. The motor of the intermediate arm holding section 43a is connected to the foot switch and the control section 60 and has an encoder, similarly to the motor arranged in the above-described intermediate arm holding section 43a. The motor of the intermediate arm 44b is configured similarly to the motor of the intermediate arm 44a, but is not connected to the foot switch. The motor of the intermediate arm 44b is driven by a drive command of the control unit 60, similarly to the motor arranged in the intermediate arm holding unit 43b.
[0056]
The control unit 60 calculates the observation position by the imaging optical system 20a based on the rotation speed of each motor of the objective optical system 21a, the XY driving unit 42a, the intermediate arm holding unit 43a, and the intermediate arm 44a. Specifically, the control unit 60 obtains the observation position of the imaging optical system 20a as a position along the XYZ direction with respect to a predetermined reference position. The reference position is an observation position of the imaging optical system 20a when the imaging optical system 20a is set to a predetermined focal length in a state where the optical axis of the imaging optical system 20a is oriented in a predetermined direction.
[0057]
Further, the control unit 60 calculates the magnification of the zoom lens 22a based on the number of rotations of the motor of the zoom lens 22a.
[0058]
Further, the control unit 60 issues a drive command to the imaging unit 20 and the imaging optical system holding unit 40 to drive the imaging optical system 20b. Specifically, the control unit 60 issues a drive command to each of the motors of the objective optical system 21b, the zoom lens 22b, the XY drive unit 42b, the intermediate arm holding unit 43b, and the intermediate arm 44b. The control unit 60 controls the driving of the imaging unit 20 and the imaging optical system holding unit 40 according to the driving command.
[0059]
Note that, as described in the above-mentioned “Prior Art”, when a general person observes an object with a predetermined parallax, the person can recognize the object three-dimensionally. For this reason, the control unit 60 controls the imaging optical system 20b so that the optical axes of the imaging optical system 20a and the imaging optical system 20b are inclined with respect to each other at a predetermined angle θb at which the parallax occurs so that the parallax occurs. The arrangement is set for the imaging optical system 20b. Therefore, the controller 60 records the angle θb.
[0060]
(Action)
The operation of the surgical observation device 1 having the above configuration will be described below. When observing using the surgical observation apparatus 1, first, the arrangement of the imaging optical system holding unit 40 is adjusted. To adjust the above arrangement, a foot switch connected to each motor of the gantry 50 is operated. Due to the above operation, the pantograph arm 51 rotates and tilts, and the horizontal arm 52 rotates accordingly. As described above, by cooperating the pantograph arm 51 and the horizontal arm 52, the imaging optical system holding unit 40 moves in the horizontal and vertical directions. For this reason, the surgeon 8 can arrange the imaging optical system holding unit 40 at a desired position by operating the foot switch.
[0061]
In addition, as shown in the above-described configuration, one end of the gantry 50 is disposed at a position higher than the height of the surgeon 8. For this reason, the imaging optical system holding unit 40 can be arranged at a position higher than the head of the operator 8.
[0062]
Subsequently, the focal positions of the observation optical systems 20a and 20b are aligned with the desired observation site P. In this alignment, the directions of the optical axes and the focal lengths of the imaging optical systems 20a and 20b are adjusted. For this purpose, first, the focal position of the imaging optical system 20a is aligned with the observation site P. More specifically, in order to align the focal position of the imaging optical system 20a, adjustment of the direction of the optical axis of the imaging optical system 20a and adjustment of the focal length of the imaging optical system 20a are performed.
[0063]
In order to adjust the direction (angle) of the optical axis of the imaging optical system 20a, a foot switch connected to each motor of the imaging optical system holding unit 40 is operated. Specifically, a foot switch connected to the motor of the intermediate arm holding portion 43a and / or the intermediate arm 44a is operated for the above adjustment. Each motor is driven by operating this foot switch. Then, by driving these motors, the imaging optical system 20a is rotated around two rotation axes RA4 and / or the rotation axis RA5 orthogonal to each other. By this rotation, the optical axis of the imaging optical system 20a is adjusted from the direction oriented at the reference position to the direction toward the observation site P. At this time, the amount of movement of the intermediate arm holding part 43a and the intermediate arm 44a (that is, the number of rotations of the motor) is detected by the encoder and input to the control part 60.
[0064]
In order to adjust the focal length of the optical axis of the imaging optical system 20a, a foot switch connected to the objective optical system 21a is operated. With this operation, the motor of the objective optical system 21a is driven, and the focal length of the imaging optical system 20a is adjusted so as to substantially match the distance from the observation site P to the imaging optical system 20a. At this time, the rotation speed of the motor of the objective optical system 21a is detected by the encoder and input to the control unit 60. The above operation is performed simultaneously with or after the optical axis adjustment of the imaging optical system 20a.
[0065]
As described above, the focal position of the imaging optical system 20a is aligned with the observation site P by operating the imaging optical system holding unit 40 and the foot switch of the objective optical system 21a.
[0066]
Subsequently, the focus position of the imaging optical system 20b is aligned with the observation site P. The imaging optical system 20b is positioned substantially at the same position as the focal position of the imaging optical system 20a so that its own focal position matches the observation site P.
[0067]
For the above alignment, first, the control unit 60 calculates the focal position of the imaging optical system 20a based on the number of rotations of the motor sent from each encoder. Then, the control unit 60 issues a drive command to the imaging optical system holding unit 40 and the objective optical system 21b such that the focal position of the imaging optical system 20b moves to the calculated focal position. More specifically, in order to adjust the direction of the optical axis of the imaging optical system 20b, the control unit 60 issues a drive command to each motor of the XY drive unit 42b, the intermediate arm holding unit 43b, and the intermediate arm 44b. Further, in order to adjust the focal length of the imaging optical system 20b, the control unit 60 issues a drive command to the motor of the objective optical system 21b. According to the above command, each motor is rotated by the number of revolutions according to the drive command.
[0068]
The XY drive unit 42b moves along the lower surface of the base 41 by driving the motor of the XY drive unit 42b. With the movement, the imaging optical system 20b supported by the XY drive unit 42b moves via the intermediate arm holding unit 43b and the intermediate arm 44b. By this movement, the separation distance between the imaging optical system 20a and the imaging optical system 20b is adjusted.
[0069]
Further, by driving the motors of the intermediate arm holding portion 43b and the intermediate arm 44b, the intermediate arm holding portion 43b and the intermediate arm 44b cooperate to adjust the angle of the optical axis of the imaging optical system 20b. The control unit 60 adjusts the angle of the optical axis of the imaging optical system 20b so that the optical axis of the imaging optical system 20b is inclined at an angle θb with respect to the optical axis of the imaging optical system 20b and passes through the observation site P. . Since the imaging optical system holding unit 40 has the XY driving unit 42b, the distance between the imaging optical system 20a and the imaging optical system 20b along the XY plane is variable. For this reason, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment adjusts the separation distance to adjust the optical axis of the imaging optical system 20b regardless of the focal length of the imaging optical system 20a. It can be inclined at an angle θb with respect to the optical axis of the optical system 20b. By the adjustment of the separation distance and the angle, the imaging optical system 20b makes the focal position coincide with the focal position of the imaging optical system 20a.
[0070]
As described above, the focal positions of the imaging optical systems 20a and 20b coincide with each other at the desired observation site P as shown in FIG. As described above, the control unit 60 causes the independent imaging optical systems 20a and 20b to move the other imaging optical system 20b in correlation with the movement of one of the imaging optical systems 20a so that the focal positions of the two coincide. I can make it. As described above, the surgical observation apparatus 1 can move the focal position of the imaging optical systems 20a and 20b to any position in the X, Y, and Z directions regardless of the position of the imaging unit 20. Therefore, the surgical observation apparatus 1 can observe the observation site P even in a state where the imaging unit 20 is arranged at a height above the head of the operator.
[0071]
The magnification of the surgical observation apparatus 1 is adjusted in order to observe the observation image at a desired magnification. To adjust the magnification, a foot switch connected to the motor of the zoom lens 22a is operated. The operation of the foot switch drives the motor. By driving this motor, the zoom lens 22a changes magnification. At this time, the rotation speed of the motor is detected by the encoder and input to the control unit 60. The control unit 60 determines the magnification of the zoom lens 22a based on the input rotation speed. Then, the control unit 60 sends a drive command to the motor of the zoom lens 22b so that the magnification of the zoom lens 22b is equal to the magnification of the zoom lens 22a. According to the above command, the zoom lens 22b drives the motor. By this driving, the magnification of the zoom lens 22b is made to match the magnification of the zoom lens 22a.
[0072]
As described above, the imaging unit 20 set to the desired observation position and the desired magnification sends the images acquired by the imaging devices 23a and 23b to the image display device 30. Thereby, the operator 8 can observe the stereoscopic image of the observation site P at a desired magnification.
[0073]
As described above, the surgical observation apparatus 1 of the embodiment can incline the optical axis of the imaging optical system 20b to the angle θb with respect to the optical axis of the imaging optical system 20b. For this reason, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment allows the operator to observe an image having parallax. For this reason, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment can provide a stereoscopic image to the operator at any focal length.
[0074]
Further, the observation device for surgery 1 of the present embodiment can observe the observation site P even when the imaging unit 20 is arranged at a height exceeding the head of the operator. In such an arrangement, a large space is created between the imaging unit 20 and the operation unit 7. For this reason, the surgical observation device 1 can provide the surgeon 8 with a wide work space in which the surgery can be performed without being interfered by the surgical observation device 1.
[0075]
In addition, the operation observation apparatus 1 can move the observation position along the X, Y, and Z directions by operating a foot switch connected to the gantry unit 50. Therefore, the surgical observation apparatus 1 can change the observation position from the observation site P to another observation site P ′, as shown in FIG. Note that, in FIG. 3B, the imaging optical system holding unit 40 has been moved in a horizontal direction as indicated by an arrow AR2. When the focus position of each of the imaging optical systems 20a and 20b deviates from a desired observation site due to the movement of the observation position, each foot switch connected to the imaging optical system 20a and the imaging optical system holding unit 40 is operated. Thereby, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment can adjust the focus position again.
[0076]
The movement of the observation position along the XY plane can also be performed by causing the XY driving units 42a and 42b to cooperate. Further, the movement along the Z direction can also be performed by adjusting the focal length of the imaging optical systems 20a and 20b and the angle of the optical axis. Also in this case, the separation distance is adjusted so that the angle between the optical axes of the imaging optical systems 20a and 20b is always maintained at the angle θb.
[0077]
Further, the surgical observation apparatus 1 can change the observation angle to the observation site P. For example, as shown in FIG. 3C, the surgical observation apparatus 1 changes the observation angle by moving the imaging optical system holding unit 40 by the gantry unit 50, and by changing the imaging optical system holding unit 40 and This can be performed by changing the focal length of the objective optical systems 21a and 21b. Also in this case, the separation distance between the imaging optical systems 20a and 20b is set by the XY driving unit 42b so that the optical axis of the imaging optical system 20b is inclined at an angle θb with respect to the optical axis of the imaging optical system 20b. Adjusted. Therefore, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment can stereoscopically observe the observation site P at an arbitrary angle.
[0078]
Further, as shown in FIG. 3D, the surgical observation apparatus 1 can change the observation position from the observation site P to the observation site P ′ and also change the observation angle. This change can be made only by driving the imaging optical system holding unit 40 and the objective optical systems 21a and 21b. Also in this case, the separation distance between the imaging optical systems 20a and 20b is determined by the XY drive unit 42b so that the optical axis of the imaging optical system 20b is inclined at an angle θb with respect to the optical axis of the imaging optical system 20b. Adjusted. Therefore, also in this case, the surgical observation device 1 of the present embodiment can observe the observation site P three-dimensionally.
[0079]
The change of the observation position and the observation angle is performed by combining the movement of the imaging unit 20 by the gantry unit 50 and the adjustment of the focal length of each of the imaging optical systems 20a and 20b and the angle of the optical axis as described above. It goes without saying that this can be done by:
[0080]
In the surgical observation apparatus 1 according to the present embodiment, one end of the support base 53 is arranged at a position higher than the head of the operator 8, but in cooperation with the horizontal arm 51, the imaging optical system holding unit The arrangement of one end of the support base 53 is arbitrary, as long as the position of the support 40 and the imaging unit 20 can be arranged higher than the head of the operator 8.
[0081]
As described above, in the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment, since the imaging optical system is above the operator's head, a sufficient working space can be obtained near the operator. Further, by making the left and right imaging optical systems independent and acquiring an image with a desired parallax, a sufficient stereoscopic observation necessary for the operation can be performed. Further, since each imaging optical system is formed independently, it can be configured to be small. For this reason, the observation device for surgery 1 of the present embodiment can reduce the size and weight of the entire device.
[0082]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4, 5A and 5B. Note that the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0083]
(Constitution)
In the observation apparatus for surgery 1 of the present embodiment, the imaging optical system holding unit 40 is arranged on the ceiling of the operating room. Specifically, each of the XY driving units 42a and 42b is supported by the ceiling such that the upper surface is movable along the ceiling surface. Therefore, the XY plane substantially coincides with the ceiling surface.
[0084]
Further, unlike the first embodiment, the surgical observation device 1 of the present embodiment has an observation position indicating device for indicating the position of the observation site. In the surgical observation device 1, the focal positions of the imaging optical systems 20a and 20b are automatically adjusted according to the position of the observation site indicated by the observation position indicating device. Therefore, unlike the first embodiment, a foot switch is not connected to the imaging unit 20 and the imaging optical system holding unit 40 in the surgical observation device 1 of the present embodiment.
[0085]
As shown in FIG. 4, the observation position indicating device has a known marker 71 attached to a treatment tool 90 and a digitizer 72 for detecting the position of the marker 71. The marker 71 is integrally formed with a treatment tool 90 such as a suction tube used for an operation. The digitizer 72 detects the position of the distal end of the treatment tool 90 based on the position of the marker 71. The digitizer 72 is connected to the control unit 60.
[0086]
Further, an operation unit 80 for operating the imaging optical system 20a is attached to the treatment tool 90. The operation unit 80 has a zoom switch for setting the magnification of the imaging optical system 20a and a tilt switch for setting the angle of the optical axis of the imaging optical system 20a. The operation unit 80 is connected to the control unit 60.
[0087]
Unlike the first embodiment, the image display device 30 of the present embodiment is not a face mount display but a known monitor. Similarly to the first embodiment, the image display device 30 of the present embodiment is connected to the image sensors 23a and 23b and displays the acquired images sent from the image sensors 23a and 23b. Note that the image recording 30 can be a face-mounted display similar to that of the first embodiment, or can be replaced with a known projector or the like. As described above, the image display device 30 can be replaced with any known image display device as long as the image acquired by the imaging unit 20 can be three-dimensionally displayed (stereoscopic image display). Note that the above-described known monitor can three-dimensionally display the image acquired by the imaging unit 20 as exemplified below. As one example, the monitor provides a viewer with a three-dimensional image by alternately and quickly switching the display of two images having parallax acquired by the imaging unit 20. As another example, the monitor can display a polarizing filter type stereoscopic image using a polarizing plate. The method of displaying a stereoscopic image on the monitor is not limited to these display methods.
[0088]
(Action)
When observing the observation site P, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment arranges the distal end position of the treatment instrument 90 at the observation site P. The digitizer 72 detects the position of the marker 71 and sends the distal end position of the treatment tool 90 to the control unit 60. At the same time, the operation unit 80 inputs the magnification of the imaging optical system 20a and the angle of the optical axis set by the zoom switch and the tilt switch to the control unit 60.
[0089]
The control unit 60 controls the XY drive unit 42a, the intermediate arm holding unit 43a, the intermediate arm 44a, and the imaging optical system so that the focal position of the imaging optical system 20a is adjusted to the distal end position of the treatment tool 90 sent from the digitizer 72. A drive command is issued to each motor 20a. By driving the above members, the magnification and the angle of the optical axis of the imaging optical system 20a are adjusted to be the magnification and the angle of the optical axis input by the operation unit 80. In the present embodiment, the position of the imaging optical system 20a along the XY plane is adjusted by the XY drive unit 42a. The XY drive unit 42a sends the number of rotations of each motor for driving in the X direction and the Y direction to the control unit 60.
[0090]
Subsequently, the control unit 60 detects the position of the imaging optical system 20a on the XY plane based on the rotation speeds of the two motors of the XY drive unit 42a. Then, similarly to the first embodiment, the control unit 60 controls the XY drive unit 42b, the intermediate arm holding unit 43b, and the intermediate position so that the focal position of the imaging optical system 20b matches the focal position of the imaging optical system 20a. A drive command is issued to the arm 44b and each motor of the imaging optical system 20b. The distance between the imaging optical system 20a and the imaging optical system 20b is adjusted with respect to the position on the XY plane of the imaging optical system 20a obtained by the control unit 60.
[0091]
The operation of the surgical observation apparatus 1 according to the present embodiment when the observation position is changed will be described below with reference to FIG. In FIG. 5A, the observation site before the movement is indicated by reference numeral P, and the observation site after the movement is indicated by reference numeral P '.
[0092]
When the operator 8 changes the observation position, the distal end position of the treatment tool 90 is moved to a desired observation position (in this description, the observation site P ′). The digitizer 72 detects the movement of the marker 71 and sends the tip position of the treatment tool 90 to the control unit 60. At the same time, the zoom switch and the tilt switch of the operation unit 80 send the set magnification of the imaging optical system 20a and the angle of the optical axis to the control unit 60.
[0093]
When the observation angle has not been changed, the XY drive unit 42a moves the imaging optical system 20a along the ceiling. When moved in this way, the XY drive unit 42a sends the number of rotations of each motor of itself to the control unit 60.
[0094]
The control unit 60 determines the amount of movement of the XY drive unit 42a based on the rotation speed of the motor. Then, based on the amount of movement, the control unit 60 moves the XY drive unit 42b to move the imaging optical system 20b along the ceiling surface. By the above movement, the control unit 60 makes the observation position of the imaging optical system 20b coincide with the observation position of the imaging optical system 20a. In this way, the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment can change the observation position along the XY directions. In FIG. 5A, the imaging optical systems 20a and 20b before the movement are indicated by solid lines, and the imaging optical systems 20a and 20b after the movement are indicated by two-dot chain lines.
[0095]
Also, when changing the observation position along the Z direction, the imaging optical systems 20a and 20b of the present embodiment, like the first embodiment, have the focal lengths of the imaging optical systems 20a and 20b and the angles of the optical axes. Can be changed by changing.
[0096]
Next, a change in the observation angle of the imaging optical systems 20a and 20b will be described with reference to FIG. When changing the observation angle, the tilt switch of the operation unit 80 is operated. Then, the angle set by the tilt switch is input to the control unit 60. The control unit 60 issues a drive command to the motor of the intermediate arm holding unit 43a and / or the motor of the intermediate arm 44a so that the optical axis of the imaging optical system 20a is inclined at the set angle. The intermediate arm holding section 43a and / or the intermediate arm 44a is driven in accordance with the driving command. By this driving, the optical axis of the imaging optical system 20a is set to a desired angle. Subsequently, the control unit 60 drives the imaging optical system holding unit 40 in the same manner as in the first embodiment, and sets the angle of the optical axis of the imaging optical system 20b. In FIG. 5B, the imaging optical systems 20a and 20b before the angle change are shown by solid lines, and the imaging optical systems 20a and 20b after the angle change are shown by two-dot chain lines. I have.
[0097]
In the surgical observation apparatus 1 according to the present embodiment, since the XY drive unit 42a that supports the imaging optical systems 20a and 20b for changing the observation site is provided on the ceiling of the operation room, the operation room is occupied by the apparatus. A comfortable operating space with a small area can be obtained. In addition, in the surgical observation apparatus 1 of the present embodiment, the operation of changing the observation site can be performed only by moving the treatment tool 90, so that the operation input can be performed quickly.
[0098]
So far, some embodiments have been specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all the embodiments may be performed without departing from the gist thereof. Including implementation.
[0099]
Therefore, the following can be said about the surgical observation device of the present invention.
[0100]
(1) Two independent imaging optical systems including an objective optical system,
An image display device provided separately from the imaging optical system,
Holding means for holding the imaging optical system, so that an observation point by the imaging optical system can be moved to an arbitrary position,
With
A surgical observation apparatus, wherein the two independent imaging optical systems are controlled in correlation with observation points of the respective imaging optical systems.
[0101]
(2) In the surgical observation apparatus according to the above (1), the imaging optical system is arranged above the head of the observer by the holding means.
[0102]
(3) In the surgical observation device according to the above (1) or (2), the holding means is provided on a ceiling of an operating room.
[0103]
(4) In the surgical observation device according to any one of (1) to (3), two independent imaging optical systems;
Two holding means for holding the imaging optical system so that the observation point of each imaging optical system can be moved to an arbitrary position;
It is characterized by comprising control means for controlling the holding means so that the observation points of the respective imaging optical systems coincide with each other.
[0104]
(5) The control means according to any one of the above (1) to (4) drives an optical member of the imaging optical system so as to match the observation range of each imaging optical system.
[0105]
(6) In the surgical observation apparatus according to any one of the above (1) to (5), the control unit may be configured to use one of the imaging optical system and the holding unit with respect to the other imaging optical system and the holding unit. It is characterized by controlling.
[0106]
(7) a first objective optical system capable of detecting a first optical image of the subject;
A first imaging unit provided with the first objective optical system and capable of imaging the first optical image obtained by the first objective optical system;
First moving means capable of moving the first imaging means with respect to a subject;
A second objective optical system capable of detecting a second optical image of the subject independently of the first objective optical system;
A second imaging unit provided with the second objective optical system and capable of imaging the second optical image obtained by the second objective optical system;
Display means capable of independently displaying the first optical image and the second optical image;
A second moving unit that can move the second imaging unit with respect to the subject;
Fixing means for fixing the first moving means and the second moving means, for disposing the first imaging means and the second imaging means above a desired distance from the subject, A surgical observation device comprising:
[0107]
(8) Further, the first movement is performed such that the first imaging means and the second imaging means are relatively moved with respect to the subject in order to display a desired optical image on the display means. The operation observation apparatus according to (7), further comprising control means for driving and controlling the second moving means.
[0108]
(9) Further, there is provided a third moving means to which the fixing means is fixed and which can move the fixing means in a direction of moving toward and away from the subject, and wherein the control means is provided in the third moving means. The surgical observation device according to (7), wherein the driving of the first moving unit and the second moving unit is controlled accordingly.
[0109]
(10) Third moving means capable of independently moving the first moving means and the second moving means with respect to the fixing means in order to obtain a desired optical image of the subject. And the control unit controls the first moving unit and the second moving unit in accordance with the positions of the first imaging unit and the second imaging unit moved by the third moving unit. The surgical observation device according to (7), which controls driving.
[0110]
【The invention's effect】
The present invention can provide a surgical observation device capable of securing a working space for an operator and performing sufficient stereoscopic observation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a surgical observation device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged image pickup unit of the surgical observation apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 (a) is an explanatory view showing the surgical observation apparatus of FIG. 1 when observing an observation site P.
FIG. 3B is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 1 when the observation position is changed.
FIG. 3C is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 1 when the observation angle is changed.
FIG. 3D is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 1 when the observation angle and the observation position are changed.
FIG. 4 is a diagram showing a surgical observation device according to a second embodiment.
FIG. 5A is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 4 when the observation position is changed.
FIG. 5B is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 4 when the observation angle is changed.
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional surgical observation device.
FIG. 7A is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 6 when observing an observation site P.
FIG. 7B is an explanatory diagram showing the surgical observation device of FIG. 6 when the focal length is changed.
[Explanation of symbols]
P Observation site
θb angle
1 Surgical observation device
RA1, RA2, RA3, RA4, RA5 Rotary axis
6 patients
7 surgery
8 caster
9 operating table
10 Microscope section
20 Imaging unit
20a, 20b imaging optical system
21a, 21b Objective optical system
22a, 22b zoom lens
23a, 23b imaging device
30 Image display device
40 Imaging optical system holder
41 base
42a, 42b XY drive unit
43a, 43b Intermediate arm holding part
44a, 44b Intermediate arm
50 gantry
60 control unit
71 Marker
72 Digitizer
80 Operation unit
90 treatment tool

Claims

Two independent imaging optics including objective optics;
An image display device provided separately from the imaging optical system,
Holding means for holding the imaging optical system, so that an observation point by the imaging optical system can be moved to an arbitrary position,
With
A surgical observation apparatus, wherein the two independent imaging optical systems are controlled in correlation with observation points of the respective imaging optical systems.

The surgical observation apparatus according to claim 1, wherein the imaging optical system is arranged above the observer's head by the holding unit.

The surgical observation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the holding means is provided on a ceiling of an operating room.