JP5259457B2 - 電子画像観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば外科手術に使用されるもので、脳等の微細な組織から成る器官等の術部を撮像し、この術部の画像を表示装置に表示して手術を行わせるための電子画像観察装置に関する。

例えば、脳等の微細な組織から成る器官を手術する外科手術では、当該手術を行う器官の術部を撮像し、この術部の画像を表示装置に表示して手術を行わせるための電子画像観察装置が用いられる。この電子画像観察装置は、術部の画像を立体画像として表示する。

従来から両眼視差の原理を用いて視差のある両眼の画像を観察し融像させることによって立体画像を得ることが知られている。このような立体観祭装置は、一般に視差のある画像を撮像する撮像装置と、立体的に画像を表示する画像表示装置とからなる。
撮像装置の技術は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の段落番号［００３４］には、一般に、左目用撮像光学系と右目用撮像光学系とを備え、観察対象に左目用と右目用とのそれぞれの光学系のピントの位置を合わせ、視差のある映像を撮像することが開示されている。
立体映像の表示装置は、例えば特許文献２等のように各種技術が公知になっている。このうち特許文献２は、左右の投影光学系によってパネル面に左右の映像を投影し、観察者の左右の眼の位置に映像を集光し、集光された視差のある左右の映像を観察し融像することによって立体観察を行うようにする表示装置を開示する。

撮像装置と表示装置との配置の技術は、例えば特許文献３に開示されている。特許文献３は、対物光学系と撮像光学系を有した鏡体部と、この鏡体部によって撮像された像を表示する表示手段と、鏡体部を支持する支持手段とを備えた医療用観察装置であって、支持手段は、鏡体部を俯仰する俯仰機構を有し、鏡体部を、俯仰機構の回転中心が間に位置するように鏡体部の回転両端部を振り分けた形状に形成したことを開示する。具体的に特許文献３は、例えば図２９に示すように術者Ｑによって鏡体部２００を患者等の治療対象者である被術体の上方に配置し、かつモニタ２０１を術者Ｑに対峙して設ける。鏡体部２００は、対物光学系２０２と撮像手段２０３とから成り、被術体の術部を対物光学系２０２を通して撮像手段２０３により撮像する。この撮像手段２０３から出力される画像信号は、画像処理されて立体画像としてモニタ２０１に送られる。このモニタ２０１は、術部の立体画像を表示する。術者Ｑは、モニタ２０１上に表示される術部の立体画像を観察しながら手術を進める。

術者や助手への負担を軽減できる手術用顕微鏡システムとして例えば特許文献４がある。この特許文献４は、Ｘ方向に画像を反転させるＸ方向変換と、Ｙ方向に画像を反転させるＹ方向変換とを備え、サブのＣＲＴディスプレイ上に表示される画像が、メインのＣＲＴディスプレイ上に表示される基準画像を、Ｘ方向（左右方向）及びＹ方向（上下方向）に反転した反転画像となるように画像処理を行い、サブのＣＲＴディスプレイ上に反転画像を表示させ、術者及び助手の両方がＣＲＴディスプレイに表示される立体画像を見ながら手術を行えるようにした技術を開示する。

特開２００６−１４８２５号公報 特開２００３−２３３０３１号公報 特開２００６−１４８２５号公報 特開２００２−２７２７６０号公報

被術体の術部に対する施術に手法によって、術者Ｑは、例えば図３０に示すように鏡体部２００を回転させて対物光学系２０２の光軸を水平方向に近づけて配置することがある。このように鏡体部２００を回転させると、鏡体部２００自体が縦方向に起立するようになり、当該鏡体部２００が術者Ｑとモニタ２０１との間の視線上に入り込むようになる。このため、術者Ｑからモニタ２０１に表示されている術部の画像を観察すると、鏡体部２００によってモニタ２０１に表示されている術部の画像が遮られてしまう。このため、術者Ｑは、図３１に示すように鏡体部２００を更に回転させて上下方向を反転させて当該鏡体部２００を術者Ｑとモニタ２０１との間の視線上に入り込まないように配置している。

しかしながら、鏡体部２００の上下方向を反転させると、モニタ２０１に表示される術部の立体画像は、鏡体部２００の反転前の立体画像に対して１８０°回転して表示されてしまう。すなわち、鏡体部２００を反転すると、鏡体部２００における左目と右目との位置関係が左右逆転し、かつ上下方向が逆転する。

図３２に示すように鏡体部２００の反転前では、鏡体部２００の左目により撮像された画像が左目の画像として表示され、鏡体部２００の右目により撮像された画像が右目の画像として表示される。ここで、左目の撮像画像を例えば「白抜きＦ」とすると、この左目の撮像画像「白抜きＦ」がそのまま左目として表示される。右目の撮像画像を例えば「色付きＦ」とすると、この右目の撮像画像「色付きＦ」がそのまま右目として表示される。

これに対して鏡体部２００を反転されると、左目の撮像画像は、「色付きＦ」となり、しかも１８０°回転して上下方向が逆転した「色付きＦ」の撮像画像となってしまう。同様に、右目の撮像画像は、「白抜きＦ」となり、１８０°回転して上下方向が逆転した「白抜きＦ」の撮像画像となってしまう。すなわち、鏡体部２００における左右の目が術者Ｑから見ると入れ替わったことになる。このため、術者Ｑの左目に対応する画像は、表示で右目に対応して表示されることになり、右目に対応する画像は、表示で左目に対応して表示されることになる。

術者Ｑは、鏡体部２００が反転した状態であっても、手術を行う上で、鏡体部２００が反転する前の画像の左右・上下方向と同一方向の画像で術部の立体画像を観察した方が術部を見たときの視覚感覚とモニタ２０１に表示されている術部の画像を見たときの視覚感覚との間に感覚のずれがないことを要求している。

特許文献４は、Ｘ方向（左右方向）及びＹ方向（上下方向）に反転した反転画像を得るが、左右の目の各撮像画像が入れ替わったときに対応する技術ではない。このため、図３１に示すように鏡体部２００が反転した場合、特許文献４を適用すると、助手側のサブのＣＲＴディスプレイ上に表示される画像の向きが合うが、観察時、左右の目の各撮像画像の入れ替えを行っていないために、立体画像中に表示される術部の凹凸形状の凹凸方向が逆方向になってしまう。

本発明の目的は、左右一対の撮像素子を有する撮像装置の向きを任意に変化させても、撮像装置の向きに拠らずに適切な向きの立体画像を取得できる電子画像観察装置を提供することにある。

本発明の主要な局面に係る電子画像観察装置は、左右一対の撮像素子を含む観察光学系を有する撮像装置と、先端が回転可能に設けられ、当該先端に撮像装置を設けた関節機構と、関節機構の先端に設けられ、当該関節機構の先端の回転角に応じた信号を出力する回転角出力手段と、回転角出力手段の出力信号に基づいて関節機構の先端が基準角度を中心に所定の角度範囲以上回転したときに切り替え制御信号を送出する制御信号出力部と、制御信号出力部から送出された切り替え制御信号を受けて撮像装置における撮像素子から取得された左右一対の画像信号の各々を入れ替える画像切り替え手段と、画像切り替え手段により左右一対の画像信号の各々が入れ替えられると、当該左右一対の画像信号の各々を回転させて上下方向を変更する画像回転手段と、画像切り替え手段と画像回転手段とを通って出力された左右一対の画像信号を表示する表示装置とを具備する。

本発明によれば、左右一対の撮像素子を有する撮像装置の向きを任意に変化させても、撮像装置の向きに拠らずに適切な向きの立体画像を取得できる電子画像観察装置を提供できる。

本発明に係る電子画像観察装置の第１の実施の形態を示す全体構成図。 同装置における撮像装置を示す具体的な構成図。 同装置における通常時の画像をスルー状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における画像を反転する状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置を通常の正立した状態の配置を示す図。 同装置を通常の撮像装置の配置と比較して左右眼の撮像素子の配置を変えずに上下方向を反転し状態の配置を示す図。 同装置を通常時の左右眼の撮像素子に対して左右反対でかつ上下方向を反転した状態の配置を示す図。 同装置を通常時の左右眼の撮像素子に対して左右反対でかつ上下方向を反転した状態の配置を示す図。 本発明に係る電子画像観察装置の第２の実施の形態における支持装置を示す構成図。 同装置における通常時の画像をスルー状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における画像を反転する状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における撮像装置を通常の正立した状態に配置した図。 同装置における撮像装置が軸ｅ周りに角度±９０°以上回転させた状態に配置した図。 同装置における切り替え判定フローチャート。 同装置における撮像支持装置の変形例を示す構成図。 本発明に係る電子画像観察装置の第３の実施の形態における支持装置を示す構成図。 同装置における撮像装置の初期の撮像方向を示す図。 同装置における通常時の画像をスルー状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における画像を反転する状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における切り替え判定フローチャート。 本発明に係る電子画像観察装置の第４の実施の形態における支持装置を示す構成図。 同装置における制御信号出力部を示す構成図。 同装置における切り替え判定フローチャート。 本発明に係る電子画像観察装置の第５の実施の形態における通常時の画像をスルー状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における画像を反転する状態に切り替えている電気系を示す構成図。 同装置における通常時の左右眼の記録回路における書き込み・読み出しの動作を示す摸式図。 同装置における反転する状態に切り替えたときの左右眼の記録回路における書き込み・読み出しの動作を示す摸式図。 本発明に係る電子画像観察装置の第６の実施の形態における第１の表示系統において画像を反転する状態に切り替えた電気系を示す構成図。 同装置における第１の表示系統において通常時の画像をスルー状態に切り替えた電気系を示す構成図。 同装置における第１の表示系統の立体表示装置と第２の表示系統の立体表示装置との配置の一例を示す図。 本発明に係る電子画像観察装置の第７の実施の形態における第１の表示系統において画像を通常時の画像をスルー状態に切り替えた電気系を示す構成図。 同装置における第１の表示系統において画像を反転する状態に切り替えた電気系を示す構成図。 従来の医療用観察装置における術者により操作される鏡体部とモニタとの配置関係を示す図。 同装置における鏡体部を回転させて対物光学系の光軸を水平方向に近づけた配置を示す図。 同装置における鏡体部の上下方向を反転させて当該鏡体部を術者とモニタとの間に入り込まないようにした配置を示す図。 同装置における鏡体部の上下方向を反転させたときの左目と右目との位置関係が左右逆転し、かつ上下方向が逆転したモニタ上の立体画像を示す摸式図。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は手術室に設けられた電子画像観察装置の全体構成図を示す。寝台１上には、患者等の治療対象者である被術体Ｒが載っている。この被術体Ｒは、例えば脳等の頭部の手術を必要としており、当該頭部が術部２である。術者Ｑは、寝台１の長手方向に沿った延長上の被術体Ｒの頭部側に存在して術部２の手術等の処置を行う。

寝台１の一方の側面側には、関節機構として多関節ロボットから成る撮像装置の支持装置（以下、撮像支持装置と省略する）３が設けられている。この撮像支持装置３は、撮像装置４を支持する。この撮像支持装置３は、支持柱５上に多関節アーム６を設けて成る。この多関節アーム６の先端部には、撮像装置４が設けられている。この多関節アーム６は、複数のアームを各関節により連結して成り、各アームを各関節を介して移動することにより撮像装置４の撮像方向を変えることが可能である。

寝台１の他方の側面側には、保持アーム７が設けられ、この保持アーム７に立体表示装置８が設けられている。この立体表示装置８は、表示パネル８ａのパネル面を術者Ｑに対峙して設けられる。この立体表示装置８は、如何なるタイプの表示装置であってもよく、例えばＨＭＤ、フィールドシーケンシャル、Ｘ・pol等の方式が異なっても左右眼の区別を有するものであればよい。

撮像装置４の出力端子には、左目側通信制御ユニット（以下、Ｌ側ＣＣＵと称する）９Ｌと右目側通信制御ユニット（以下、Ｒ側ＣＣＵと称する）９Ｒとを介して画像制御部１０が接続されている。
画像制御部１０は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌからの撮像装置４の左目の画像信号（第１の画像信号）とＲ側ＣＣＵ９Ｒからの撮像装置４の右目の画像信号（第２の画像信号）とを画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置８に表示する。

図２は撮像装置４の具体的な構成図を示す。この撮像装置４は、撮像装置本体２０内に、対物光学系２１と、偏向素子２２と、変倍光学系２３と、結像光学系２４と、左右眼一対の撮像素子２５Ｌ（第１の撮像素子）、２５Ｒ（第２の撮像素子）とを内蔵する。これら対物光学系２１と、変倍光学系２３と、結像光学系２４とは、それぞれ左右眼一対の光学系を有する。なお、偏向素子２２は、例えば１つの素子により左右眼の各光路を通す。各撮像素子２５Ｌ、２５Ｒは、例えば固定撮像素子（ＣＣＤ）から成る。

この撮像装置４は、術部２を含む被写体からの光像を対物光学系２１を通して取り込み、この被写体からの光像を偏向素子２２、変倍光学系２３を通して結像光学系２４に入射し、この結像光学系２４により左右眼一対の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒに結像する。これら撮像素子２５Ｌ、２５Ｒは、それぞれ被写体の立体像を作成するための左右眼の各デジタルの画像信号を出力する。

撮像装置４には、撮像装置本体２０に画像切り替えスイッチ２６が設けられている。この画像切り替えスイッチ２６は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと、上下方向の反転とを指示するために設けられている。この画像切り替えスイッチ２６は、撮像装置本体２０に設けられているが、これに限らず、寝台１、多関節アーム６を有する撮像支持装置３、支持柱５、立体表示装置８等に設けてもよい。なお、画像切り替えスイッチ２６は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと、上下方向の反転とのうちいずれか一方の指示を行うものとしてもよい。例えば、画像切り替えスイッチ２６は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えを行うスイッチと、上下方向の反転を行うスイッチと、各画像信号の左右の切り替え及び上下方向の反転を行うスイッチとを設けてもよい。

このような構成であれば、撮像装置４の左右眼一対の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒは、それぞれ被術体Ｒの術部２を撮像して左右一対の各画像信号を出力する。このうち左目の画像信号は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌを通して画像制御部１０に送られると共に、右目の画像信号は、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒを通して画像制御部１０に送られる。

この画像制御部１０は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌからの左目の画像信号とＲ側ＣＣＵ９Ｒからの右目の画像信号とを画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置８に表示する。術者Ｑは、表示パネル９ａ上に表示される術部２の立体画像を観察しながら術部２の手術を進める。

図３は本装置の電気系の構成図を示す。撮像装置４の左右眼一対の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒは、それぞれＬ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒを通して画像制御部１０に接続されている。この画像制御部１０は、画像切り替え部３０と、左眼画像回転部３１Ｌと、右眼画像回転部３１Ｒとを有する。このうち画像切り替え部３０には、制御信号出力部３２が接続されている。

制御信号出力部３２は、画像切り替えスイッチ２６を含む。この制御信号出力部３２は、画像切り替えスイッチ２６に対するマニュアル操作を受けると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。なお、制御信号出力部３２は、撮像装置４の左眼と右眼の各画像信号の左右の入れ替えと上下方向の反転とのいずれか一方又は両方を指示するための切り替え制御信号Ｈを送出するものでもよい。

画像切り替え部３０は、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを受けると、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替える。具体的に画像切り替え部３０は、Ｌ側の切り替え端３３と、スルー端子３４と、切り替え端子３５とを備えると共に、Ｒ側の切り替え端３６と、スルー端子３７と、切り替え端子３８とを備える。

Ｌ側の切り替え端３３は、通常、スルー端子３４に接続されており、切り替え制御信号Ｈを受けると、切り替え端子３５に切り替わる。Ｒ側の切り替え端３６は、通常、スルー端子３７に接続されており、切り替え制御信号Ｈを受けると、切り替え端子３８に切り替わる。なお、図３はＬ側の切り替え端３３とＲ側の切り替え端３６とをそれぞれ各スルー端子３４、３７に接続した通常の状態を示す。又、図４はＬ側の切り替え端３３とＲ側の切り替え端３６とをそれぞれ各切り替え端子３５、３８に切り替えた状態を示す。

左眼画像回転部３１Ｌには、スルー端子３４と切り替え端子３８とが接続されている。この左眼画像回転部３１Ｌは、スルー端子３４から撮像装置４の左眼の画像信号を入力すると、当該左眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送る。
これに対して左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。

右眼画像回転部３１Ｒには、スルー端子３７と切り替え端子３５とが接続されている。この右眼画像回転部３１Ｒは、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送る。
これに対して右眼画像回転部３１Ｒは、切り替え端子３５から撮像装置４の左眼の画像信号を入力すると、当該左眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
通常、術者Ｑは、図５Ａに示すように撮像装置４を正立した状態、すなわち図２に示すのと同様に、術者Ｑから見て撮像装置４内における左眼の撮像素子２０Ｌが左側、右眼の撮像素子２０Ｒが右側に配置された姿勢に撮像装置４を設定する。この撮像装置４の姿勢は、撮像支持装置３の多関節アーム６の各アームを移動することにより設定される。

この状態で、撮像装置４は、術部２を含む被写体からの光像を対物光学系２１を通して取り込み、この被写体からの光像を偏向素子２２、変倍光学系２３を通して結像光学系２４に入射し、この結像光学系２４により左右眼一対の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒに結像する。これら撮像素子２５Ｌ、２５Ｒは、それぞれ被写体の立体像を作成するための左右眼の各画像信号を出力する。これら撮像素子２５Ｌ、２５Ｒから出力された左右眼の各画像信号は、それぞれＬ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒを通して画像制御部１０の画像切り替え部３０に送られる。

このとき、術者Ｑは、画像切り替えスイッチ２６を押し操作していなければ、画像切り替え部３０は、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にある。すなわち、画像切り替え部３０は、図３に示すようにＬ側の切り替え端３３をスルー端子３４に接続し、かつＲ側の切り替え端３６をスルー端子３７に接続している。これにより、左眼の撮像素子２０Ｌから出力された画像信号は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｌ側の切り替え端３３、スルー端子３４を通して左眼画像回転部３１Ｌに送られる。これと共に、右眼の撮像素子２０Ｒから出力された画像信号は、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、Ｒ側の切り替え端３６、スルー端子３７を通して右眼画像回転部３１Ｒに送られる。

しかるに、左眼画像回転部３１Ｌは、スルー端子３４から撮像装置４の左眼の画像信号を入力すると、当該左眼の画像信号を回転させずにスルーする。これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を回転させずにスルーする。そして、画像制御部１０は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌからの左目の画像信号とＲ側ＣＣＵ９Ｒからの右目の画像信号とを画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置８に送る。
この結果、立体表示装置８には、術部２を含む被写体の立体画像が表示される。術者Ｑは、立体表示装置８上に表示される術部２を含む被写体の立体画像を観察しながら手術を進める。この立体表示装置８上に表示される術部２を含む被写体の立体画像は、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像となっている。

一方、術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、例えば図５Ｂ乃至図５Ｄに示すように撮像装置４を回転させて水平に近い状態に配置することがある。図５Ｂは通常時の撮像装置４の姿勢から移動し、術部２に対して撮像装置４内の左眼の撮像素子２５Ｌを左側、右眼の撮像素子２５Ｒを右側に配置している。なお、撮像装置４内の左眼の撮像素子２５Ｌと右眼の撮像素子２５Ｒとの上下方向は、通常の撮像装置４の配置と比較して反転していない。このように撮像装置４が回転して水平に近い状態に配置されると、術者Ｑは、撮像装置４によって術部２に対する施術を行うときの自身の視野が遮られる。

図５Ｃは撮像装置４を移動させて通常の配置から対物光学系２１の配置方向を角度１８０°回転させた状態を示す。この状態であれば、撮像装置４は、術部２に対して左眼の撮像素子２０Ｌを右側、右眼の撮像素子２０Ｒを左側で、かつ左眼の撮像素子２５Ｌと右眼の撮像素子２５Ｒとの上下方向を逆方向に配置している。すなわち、通常の撮像装置４の配置と比較して左右眼の各撮像素子２５Ｌ、２５Ｒの配置が入れ替わり、かつ上下方向も反転している。

図５Ｄは撮像装置４を移動させて撮像方向を術者Ｑが術部２を観察する方向と同一方向、すなわち通常時の姿勢から水平平面上に角度１８０°回転させた状態を示す。この状態であれば、撮像装置４は、術部２に対して左眼の撮像素子２５Ｌを右側、右眼の撮像素子２５Ｒを左側に配置、すなわち通常時の左右眼の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒに対して左右眼の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒが左右反対に配置され、かつ左眼の撮像素子２５Ｌと右眼の撮像素子２５Ｒとの上下方向も反転している。

このように通常の撮像装置４の各撮像素子２５Ｌ、２５Ｒの配置に比較して左右眼の各撮像素子２５Ｌ、２５Ｒが左右入れ替わったり、上下方向が逆転したりすると、立体表示装置８に表示される術部２の立体画像データは、左右入れ替わったり、上下方向が逆転した画像になってしまう。
特に、図５Ｃ、図５Ｄに示すように通常時の左右眼の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒに対して左右眼の撮像素子２５Ｌ、２５Ｒが左右反対に配置され、かつ左眼の撮像素子２５Ｌと右眼の撮像素子２５Ｒとの上下方向も反転している。

このような状態に術者Ｑは、画像切り替えスイッチ２６を押し操作する。これにより、制御信号出力部３２は、画像切り替えスイッチ２６に対するマニュアル操作を受けて撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

この画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図４に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

この切り替えにより左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を入力する。これにより、左眼画像回転部３１Ｌは、右眼の画像信号を１８０度回転し、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。
これと共に、左眼画像回転部３１Ｒは、切り替え端子３５から撮像装置４の左目の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を１８０度回転し、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。そして、画像制御部１０は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌからの左目の画像信号とＲ側ＣＣＵ９Ｒからの右目の画像信号とを画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置８に送る。

この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。すなわち、術者Ｑが実際に手術を施している術部２の凹凸形状の凹凸方向と、立体表示装置８上に表示されている立体画像中の術部の凹凸形状の凹凸方向とが同一方向になる。術者Ｑは、立体表示装置８上に表示される術部２を含む被写体の立体画像を観察しながら手術を進める。

この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。術者Ｑは、立体表示装置８上に表示される術部２を含む被写体の立体画像を観察しながら手術を進める。

このように上記第１の実施の形態によれば、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替える画像切り替え部３０と、右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更する左眼画像回転部３１Ｌと、左眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更する右眼画像回転部３１Ｒとを備えた。これにより、術部２に対する施術に手法によって、例えば図５Ｃ、図５Ｄに示すように通常時の左右眼の撮像素子２０Ｌ、２０Ｒに対して左右眼の撮像素子２０Ｌ、２０Ｒが左右反対に配置され、かつ左眼の撮像素子２０Ｌと右眼の撮像素子２０Ｒとの上下方向が反転したとしても、立体表示装置８には、術者Ｑが実際に手術を施している術部２の凹凸形状の凹凸方向と、立体表示装置８上に表示されている立体画像中の術部の凹凸形状の凹凸方向とが同一方向になる立体画像を表示できる。従って、術者Ｑは、例えば図５Ｃ、図５Ｄに示すように撮像装置４を配置しても、立体表示装置８上に表示される術部２を含む被写体の立体画像を観察しながら手術を進めることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図６は電子画像観察装置における撮像支持装置３の構成図を示す。具体的に撮像支持装置３の多関節アーム６は、支持柱５上に第１の回転軸４０が軸ａを中心に回転可能に設けられている。軸ａは、Ｚ軸と同一方向である。第１の回転軸４０上には、第２の回転軸４１を介して第１のアーム４２が軸ｂを中心に回転可能に設けられている。軸ｂは、軸ａに対して直交する。

第１のアーム４２の一端には、第３の回転軸４３を介して第２のアーム４４が連結されている。第３の回転軸４３は、軸ｃを中心に回転可能である。軸ｃは、軸ｂに対して直交する。第２のアーム４４には、第４の回転軸４５を介して第３のアーム４６が連結されている。第４の回転軸４５は、第２のアーム４４の軸方向と同一方向の軸ｄを中心に回転可能である。
第３のアーム４６の先端には、第４の回転軸４７を介して撮像装置４が接続されている。第４の回転軸４７は、軸ｅを中心に回転可能である。軸ｅは、軸ｄに対して直交する。しかるに、撮像装置４は、軸ｅを中心に回転可能である。又、撮像装置４は、当該撮像装置の軸ｆを中心に回転可能である。軸ｆは、撮像装置の長手方向であり、軸ｅに対して直交する。

なお、撮像支持装置３の多関節アーム６は、上記構成に限らず、ＸＹＺ方向の３軸方向、又は３軸方向の傾斜が可能であれば、如何なる構成でもよい。上記撮像支持装置３の多関節アーム６は、カウンターウェイトαによってバランスが取れた構成である。撮像支持装置３の多関節アーム６は、バネによりバランスを取った構成や、一部蛇腹により構成してもよい。

撮像支持装置３の第４の回転軸４７には、エンコーダ４８が設けられている。このエンコーダ４８は、軸ｅを中心に回転する第４の回転軸４７の回転角に応じたパルス信号を出力する。このエンコーダ４８から出力されるパルス信号は、第４の回転軸４７の回転方向に応じて正又は負の値になる。

図７及び図８は本装置の電気系の構成図を示し、図７は通常時の画像をスルー状態に切り替えている構成図、図８は画像を反転する状態に切り替えている構成図を示す。なお、図３及び図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
制御信号出力部３２は、エンコーダ４８と、制御信号演算部４９とを有する。制御信号演算部４９は、エンコーダ４８から出力される正又は負のパルス信号を計数し、この計数値が予め設定された計数値、例えば撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したときに対応する計数値になったときに切り替え制御信号Ｈを送出する。なお、撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したことを判断するために基準角度が設定されている。この基準角度は、例えば図５Ａに示すように撮像装置４が正立した状態に配置されているときの第４の回転軸４７の回転角０°を基準角度に設定する。

又、制御信号演算部４９は、エンコーダ４８から出力される正又は負のパルス信号を計数し、この計数値が予め設定された計数値、例えば撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲内に戻ると、切り替え制御信号Ｈの送出を停止する。
なお、制御信号出力部３２は、撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したときに切り替え制御信号Ｈを送出しているが、角度±９０°の範囲以上に限らず、例えば術者Ｑの判断に応じて通常の撮像装置４の配置と比較して左右眼の各撮像素子２０Ｌ、２０Ｒの配置を入れ替え、かつ上下方向も反転させるに必要とされる角度範囲に設定してよい。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
撮像装置４が図５Ａに示すように正立した状態に配置されていると、上記第１の実施の形態と同様に、画像切り替え部３０は、図７に示すように撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にあり、左眼の撮像素子２０Ｌから出力された画像信号は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｌ側の切り替え端３３、スルー端子３４を通して左眼画像回転部３１Ｌに送られる。これと共に、右眼の撮像素子２０Ｒから出力された画像信号は、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、Ｒ側の切り替え端３６、スルー端子３７を通して右眼画像回転部３１Ｒに送られる。

しかるに、左眼画像回転部３１Ｌは、スルー端子３４からの撮像装置４の左眼の画像信号を回転させずにスルーする。これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずにスルーする。そして、画像制御部１０は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌからの左目の画像信号とＲ側ＣＣＵ９Ｒからの右目の画像信号とを画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置８に送る。この結果、立体表示装置８には、術部２を含む被写体の立体画像が表示される。この立体表示装置８上に表示される術部２を含む被写体の立体画像は、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像となっている。

術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、撮像装置４の配置を変更する。この撮像装置４の配置変更により撮像装置４は、軸ｅ周りに回転する。このとき、エンコーダ４８は、軸ｅを中心に回転する第４の回転軸４７の回転角に応じたパルス信号を出力する。このパルス信号は、第４の回転軸４７の回転方向に応じて正又は負の値になる。

制御信号演算部４９は、エンコーダ４８から出力される正のパルス信号や負のパルス信号を計数し、図１０に示す切り替え判定フローチャートに従って撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°以上回転したか否かを判定する。すなわち、制御信号演算部４９は、ステップ＃１において、パルス信号の計数が予め設定された計数値、例えば撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したときに対応する計数値になった否かを判定する。

この判定の結果、パルス信号の計数が予め設定された計数値にならなければ、制御信号演算部４９は、切り替え制御信号Ｈを送出しない。これにより、画像切り替え部３０は、図７に示すように撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にある。

一方、術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、例えば図９Ａに示す撮像装置４を通常の正立した配置から図９Ｂに示すように軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転させることがある。このように撮像装置４を軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転させると、通常の撮像装置４の配置と比較して左右眼の各撮像素子２０Ｌ、２０Ｒの配置が入れ替わり、かつ上下方向も反転する。

このような場合、制御信号演算部４９は、ステップ＃１において、パルス信号の計数が予め設定された計数値、例えば撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したときに対応する計数値になったと判定し、ステップ＃２において、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

この画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図８に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

これにより、左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を入力し、この右眼の画像信号を１８０度回転させ、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、切り替え端子３５から撮像装置４の左眼の画像信号を入力し、この左眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。
この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

再び、撮像装置４が図５Ａに示すように正立した状態に配置されると、制御信号演算部４９は、エンコーダ４８から出力される正又は負のパルス信号を計数し、この計数値が予め設定された計数値、例えば撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲内に戻る。これにより、制御信号演算部４９は、切り替え制御信号Ｈの送出を停止する。これにより、画像切り替え部３０は、図７に示す通常時のように、Ｌ側の切り替え端３３をスルー端子３４に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６をスルー端子３７に切り替える。

このように上記第２の実施の形態によれば、撮像装置４を支持する第４の回転軸４７にエンコーダ４８を設け、このエンコーダ４８から出力されるパルス信号に基づいて撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したか否かを判定し、撮像装置４が軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転すると、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替え、かつ右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更すると共に、左眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更するので、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、自動的に、撮像装置４を軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転し、通常の撮像装置４の配置と比較して左右眼の各撮像素子２０Ｌ、２０Ｒの配置が入れ替わり、かつ上下方向も反転することを判定し、術者Ｑが実際に手術を施している術部２の凹凸形状の凹凸方向と立体表示装置８上に表示されている立体画像中の術部の凹凸形状の凹凸方向とを同一方向とする立体画像を立体表示装置８に表示できる。

なお、上記第２の実施の形態は、以下のように変形してもよい。
例えば、エンコーダ４８は、撮像装置４を支持する第４の回転軸４７に設けているが、これに限らず、撮像装置の軸ｆに設けてもよい。これにより、撮像装置４が軸ｆの周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転すると、制御信号演算部４９は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

撮像支持装置３は、図６に示すように多関節アーム６を有する構成になっているが、これに限らず、例えば図１１に示すように構成してもよい。この撮像支持装置３は、ベース５０を備え、このベース５０に移動用端部５１を設ける。この移動用端部５１は、例えばライン状に形成されている。この移動用端部５１には、移動部材５２が設けられ、この移動部材５２にジャバラ部材５３を介して第４の回転軸４７が設けられている。移動部材５２は、移動用端部５１上に沿ってライン状に移動可能である。そして、この第４の回転軸４７には、撮像装置４が接続され、かつエンコーダ４８が設けられている。撮像装置４は、上記同様に、軸ｅを中心に回転可能であり、かつ軸ｆを中心に回転可能である。

ジャバラ部材５３は、例えば可撓性保持部材により形成されている。これにより、ジャバラ部材５３の可撓性保持部材によって当該ジャバラ部材５３を屈曲させて保持させることにより、撮像装置４の撮像方向を例えば術者Ｑが術部２を撮像したい要求のある方向に設定可能である。

次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図３、図６と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２は電子画像観察装置における撮像支持装置３の構成図を示す。撮像装置４には、メモリスイッチ（メモリＳＷ）６０が設けられている。このメモリスイッチ６０は、例えば手術開始前の撮像装置４の撮像方向の初期の方向を記憶するために設けられている。術者Ｑの手術環境や術式等によって撮像装置４の配置位置が同一でも、多関節アーム６のスタイル（角度）等によって多関節アーム６に対する撮像装置４の位置関係が異なる。例えば図１３に示すように各撮像方向Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆ６等、すなわち、撮像装置４の軸ｅ周りの角度が異なる。

しかるに、本装置は、手術開始前に、撮像装置４の初期方向として各撮像方向Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆ６等の初期角度のデータ、すなわち、撮像装置４の軸ｅ周りの角度のデータをメモリスイッチ６０に対する操作により記憶し、この初期角度を中心に角度±９０°の範囲以上撮像装置４が回転すると、制御信号演算部４９から画像切り替え部３０に対して撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを送出する。

図１４及び図１５は本装置の電気系の構成図を示し、図１４は通常時の画像をスルー状態に切り替えている構成図、図１５は画像を反転する状態に切り替えている構成図を示す。なお、図３及び図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
制御信号出力部３２は、エンコーダ４８と、制御信号演算部４９と、メモリスイッチ６０と、メモリ６１とを有する。メモリ６１には、メモリスイッチ６０が押し操作されたときの撮像装置４の軸ｅ周りの角度のデータが記憶される。

制御信号演算部４９は、エンコーダ４８からのパルス信号を計数し、この計数値から軸ｅ周りの撮像装置４の回転角を求め、この撮像装置４がメモリ６１に記憶された初期角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転したか否かを判定し、撮像装置４が初期角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転すると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について図１６に示す切り替え判定フローチャートに従って説明する。
制御信号出力部３２は、ステップ＃１０において、メモリスイッチ６０が押し操作されてオン（ＯＮ）になったか否かを判断する。メモリスイッチ６０が押し操作されなければ、制御信号出力部３２は、メモリスイッチ６０が押し操作されるのを待つ。

手術開始前、術者Ｑは、メモリスイッチ６０を押し操作する。これにより、制御信号出力部３２は、メモリスイッチ６０が押し操作されてオン（ＯＮ）になったことを判断し、ステップ＃１１に移り、メモリスイッチ６０の押し操作時に、エンコーダ４８からのパルス信号をそれぞれ計数し、この計数値から多関節アーム６の軸ｅ周りの回転角を求め、この回転角を多関節アーム６の軸ｅ周りの初期角度データとしてメモリ６１に記憶する。なお、エンコーダ４８からのパルス信号の計数値と多関節アーム６の軸ｅ周りの回転角とは、対応関係にあるので、パルス信号の計数値から多関節アーム６の軸ｅ周りの回転角を求めることが可能である。

術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、撮像装置４の撮像方向を変更する。この撮像装置４の撮像方向の変更により撮像装置４は、軸ｅ周りに回転する。このとき、エンコーダ４８は、軸ｅを中心に回転する第４の回転軸４７の回転角に応じたパルス信号を出力する。このパルス信号は、第４の回転軸４７の回転方向に応じて正又は負の値になる。

制御信号演算部４９は、ステップ＃１２において、エンコーダ４８から出力される正又は負のパルス信号を計数し、かつメモリ６１に記憶されている初期角度データを読み出し、撮像装置４が軸ｅ周りに初期角度を中心に角度±９０°以上回転したか否かを判定する。

この判定の結果、撮像装置４が軸ｅ周りに初期角度を中心に角度±９０°以上回転していなければ、上記第１の実施の形態と同様に、画像切り替え部３０は、図１４に示すように撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にあり、左眼の撮像素子２０Ｌから出力された画像信号は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｌ側の切り替え端３３、スルー端子３４を通して左眼画像回転部３１Ｌに送られる。これと共に、右眼の撮像素子２０Ｒから出力された画像信号は、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、Ｒ側の切り替え端３６、スルー端子３７を通して右眼画像回転部３１Ｒに送られる。

しかるに、左眼画像回転部３１Ｌは、スルー端子３４から撮像装置４の左眼の画像信号を回転させずにスルーし、これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずにスルーする。この結果、立体表示装置８には、術部２を含む被写体の立体画像が表示される。

一方、術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、撮像装置４を軸ｅ周りに初期角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転させることがある。このように撮像装置４を軸ｅ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転させると、初期の撮像装置４の撮像方向と比較して左右眼の各撮像素子２０Ｌ、２０Ｒの配置が入れ替わり、かつ上下方向も反転する。

このような場合、制御信号演算部４９は、ステップ＃１２において、撮像装置４が軸ｅ周りに初期角度を中心に角度±９０°以上回転したと判断する。この判断の結果、制御信号演算部４９は、ステップ＃１３に移り、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

この画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図１５に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から入力した右眼の画像信号を１８０度回転させ、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、切り替え端子３８から入力した左眼の画像信号を１８０度回転させ、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

なお、再び、撮像装置４が軸ｅ周りに初期角度を中心に角度±９０°の範囲内に戻ると、制御信号演算部４９は、切り替え制御信号Ｈの送出を停止する。これにより、画像切り替え部３０は、図１４に示すようにＬ側の切り替え端３３をスルー端子３４に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６をスルー端子３７に切り替える。

このように上記第３の実施の形態によれば、撮像装置４の軸ｅ周りの初期角度のデータをメモリ６１に記憶し、この初期角度を中心に撮像装置４が角度±９０°の範囲以上回転すると、制御信号演算部４９から画像切り替え部３０に対して撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを送出する。

これにより、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、撮像装置４は、術者Ｑの手術環境や術式等によって配置位置が同一でも、当該配置位置における撮像装置４の軸ｅ周りの角度は、例えば図１３に示すように各撮像方向Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆ６等のように多関節アーム６による撮像装置４のアプローチ方向、多関節アーム６のスタイル（角度）等によって異なる。このように手術開始時等における撮像装置４の軸ｅ周りの角度が異なっても、この初期角度を基準として撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを行うことができ、立体表示装置８上には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図３、図６と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１７は電子画像観察装置における撮像支持装置３の構成図を示す。この撮像支持装置３は、撮像装置４を支持する第４の回転軸４７にエンコーダ４８を設けるのに加えて、他の回転軸ａ〜ｄ、ｆ周りにもそれぞれ各エンコーダ７０〜７３を設けている。

第１のエンコーダ７０は、第１の回転軸４０に設けられ、軸ａを中心に回転する第１の回転軸４０の回転角に応じたパルス信号を出力する。第１のエンコーダ７０から出力されるパルス信号は、第１の回転軸４０の回転方向に応じて正又は負の値になる。
第２のエンコーダ７１は、第２の回転軸４１に設けられ、軸ｂを中心に回転する第２の回転軸４１の回転角に応じたパルス信号を出力する。第２のエンコーダ７１から出力されるパルス信号は、第２の回転軸４１の回転方向に応じて正又は負の値になる。

第３のエンコーダ７２は、第３の回転軸４３に設けられ、軸ｃを中心に回転する第３の回転軸４３の回転角に応じたパルス信号を出力する。第３のエンコーダ７２から出力されるパルス信号は、第３の回転軸４３の回転方向に応じて正又は負の値になる。
第４のエンコーダ７３は、第２のアーム４４に設けられ、軸ｄを中心に回転する第２のアーム４４の回転角に応じたパルス信号を出力する。第４のエンコーダ７３から出力されるパルス信号は、第２のアーム４４の回転方向に応じて正又は負の値になる。

なお、エンコーダ４８は、第５のエンコーダ４８とする。
第６のエンコーダ７４は、撮像装置本体の軸ｆに設けられ、この軸ｆを中心に回転する撮像装置本体の回転角に応じたパルス信号を出力する。第６のエンコーダ７４から出力されるパルス信号は、撮像装置本体の回転方向に応じて正又は負の値になる。

図１８は制御信号出力部３２の具体的な構成図を示す。制御信号出力部３２は、第１乃至第６のエンコーダ７０〜７３、４８、７４と、制御信号演算部４９と、メモリスイッチ６０と、メモリ６１とを有する。メモリ６１には、メモリスイッチ６０が押し操作されたときの多関節アーム６の各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各初期角度のデータが記憶される。
制御信号演算部４９は、メモリ６１に記憶されている多関節アーム６の各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各初期角度のデータに基づいて手術開始時等の初期の撮像装置４の３次元の撮像方向を求める。
制御信号演算部４９は、手術中における第１乃至第６のエンコーダ７０〜７３、４８、７４からの各パルス信号をそれぞれ計数し、これら計数値から各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各回転角を求め、これら各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各回転角に基づいて撮像装置４の３次元の撮像方向を求める。
制御信号演算部４９は、手術開始時等の初期の撮像装置４の３次元の撮像方向と、手術中における撮像装置４の３次元の撮像方向とを比較し、手術中における撮像装置４の３次元の撮像方向の手術開始時等の初期時からの３次元空間での変化量を求め、撮像装置４の３次元の撮像方向が初期時の撮像方向を中心として角度±９０°の範囲以上回転すると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について図１９に示す切り替え判定フローチャートに従って説明する。
制御信号出力部３２は、ステップ＃２０において、メモリスイッチ６０が押し操作されてオン（ＯＮ）になったか否かを判断する。メモリスイッチ６０が押し操作されなければ、制御信号出力部３２は、メモリスイッチ６０が押し操作されるのを待つ。

手術開始前、術者Ｑは、メモリスイッチ６０を押し操作する。これにより、制御信号出力部３２は、メモリスイッチ６０が押し操作されてオン（ＯＮ）になったことを判断し、ステップ＃２１に移り、メモリスイッチ６０の押し操作時に、第１乃至第６のエンコーダ７０〜７３、４８、７４からの各パルス信号をそれぞれ計数し、これら計数値から多関節アーム６の各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各回転角を求め、これら各回転角を多関節アーム６の各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各初期角度データとしてメモリ６１に記憶する。

術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、撮像装置４の撮像方向を変更する。この撮像装置４の撮像方向の変更により撮像装置４は、各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りに回転する。このとき、第１のエンコーダ７０は、軸ａを中心に回転する第１の回転軸４０の回転角に応じた正又は負のパルス信号を出力する。第２のエンコーダ７１は、軸ｂを中心に回転する第２の回転軸４１の回転角に応じた正又は負のパルス信号を出力する。第３のエンコーダ７２は、軸ｃを中心に回転する第３の回転軸４３の回転角に応じた正又は負のパルス信号を出力する。第４のエンコーダ７３は、軸ｄを中心に回転する第２のアーム４４の回転角に応じた正又は負のパルス信号を出力する。第５のエンコーダ４８は、軸ｅを中心に回転する第４の回転軸４７の回転角に応じた正又は負のパルス信号を出力する。第６のエンコーダ７４は、軸ｆを中心に回転する撮像装置本体の回転角に応じた正又は負のパルス信号を出力する。

制御信号演算部４９は、ステップ＃２２において、第１乃至第６のエンコーダ７０〜７３、４８、７４から出力される正又は負の各パルス信号をそれぞれ計数し、かつメモリ６１に記憶されている各初期角度データを読み出し、撮像装置４が各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りに初期角度を中心に角度±９０°以上回転したか否かを判定する。

この判定の結果、撮像装置４が各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りに初期角度を中心に角度±９０°以上回転していなければ、上記第１の実施の形態と同様に、画像切り替え部３０は、例えば図１４に示すように撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にあり、左眼の撮像素子２０Ｌから出力された画像信号は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｌ側の切り替え端３３、スルー端子３４を通して左眼画像回転部３１Ｌに送られる。これと共に、右眼の撮像素子２０Ｒから出力された画像信号は、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、Ｒ側の切り替え端３６、スルー端子３７を通して右眼画像回転部３１Ｒに送られる。

しかるに、左眼画像回転部３１Ｌは、スルー端子３４から撮像装置４の左眼の画像信号を回転させずにスルーし、これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずにスルーする。この結果、立体表示装置８には、術部２を含む被写体の立体画像が表示される。

一方、術部２に対する施術に手法によって、術者Ｑは、撮像装置４を各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りに初期角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転させることがある。このように撮像装置４を各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りに基準角度を中心に角度±９０°の範囲以上回転させると、初期の撮像装置４の撮像方向と比較して左右眼の各撮像素子２０Ｌ、２０Ｒの配置が入れ替わり、かつ上下方向も反転する。

このような場合、制御信号演算部４９は、ステップ＃２２において、撮像装置４が各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りに初期角度を中心に角度±９０°以上回転したと判断する。この判断の結果、制御信号演算部４９は、ステップ＃２３に移り、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

この画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、例えば上記図１５に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から入力した右眼の画像信号を１８０度回転させ、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。これと共に、左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から入力した右眼の画像信号を１８０度回転させ、上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

なお、再び、撮像装置４が軸ｅ周りに初期角度を中心に角度±９０°の範囲内に戻ると、制御信号演算部４９は、切り替え制御信号Ｈの送出を停止する。これにより、画像切り替え部３０は、図１４に示すようにＬ側の切り替え端３３をスルー端子３４に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６をスルー端子３７に切り替える。

このように上記第４の実施の形態によれば、多関節アーム６の各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの初期角度のデータをメモリ６１に記憶し、これら各初期角度のデータに基づいて手術開始時等の初期の撮像装置４の３次元の撮像方向を求め、手術中における第１乃至第６のエンコーダ７０〜７３、４８、７４からの各パルス信号の各計数値から各軸ａ、ｂ、…、ｆ周りの各回転角に基づいて撮像装置４の３次元の撮像方向を求め、手術開始時等の初期の撮像装置４の３次元の撮像方向と、手術中における撮像装置４の３次元の撮像方向とを比較し、手術中における撮像装置４の３次元の撮像方向の手術開始時等の初期時からの３次元空間での変化量を求め、撮像装置４の３次元の撮像方向が初期時の撮像方向を中心として角度±９０°の範囲以上回転すると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。

これにより、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、撮像装置４の３次元の撮像方向が初期時の撮像方向を中心として角度±９０°の範囲以上回転し、通常の撮像装置４の配置と比較して左右眼の各撮像素子２０Ｌ、２０Ｒの配置が入れ替わり、かつ上下方向も反転したとしても、立体表示装置８上には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図３、図６と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図２０は本装置における通常時の画像をスルー状態に切り替えている電気系の構成図を示し、図２１は本装置における画像を反転する状態に切り替えている電気系の構成図を示す。
画像制御部１０は、左右眼の各画像回転部３１Ｌ、３１Ｒに代えて左眼記録回路８０Ｌと、右眼記録回路８０Ｒとを有する。

左眼記録回路８０Ｌには、スルー端子３４と切り替え端子３８とが接続されている。この左眼記録回路８０Ｌは、スルー端子３４から撮像装置４の左眼の画像信号を入力すると、当該左眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送る。又、左眼記録回路８０Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。なお、当該左眼記録回路８０Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を入力したとしても、当該右眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送るようにしてもよい。

具体的に、左眼記録回路８０Ｌは、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力していない場合、書き込み時、スルー端子３４から撮像装置４の左眼の画像信号を図２２に示すように１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に書き込み、かつ書き込み時と同じ順序となる左眼の画像信号を１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に読み出して立体表示装置８に送る。これにより、左眼記録回路８０Ｌは、スルー端子３４からの撮像装置４の左眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送るものとなる。

制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力した場合、左眼記録回路８０Ｌは、書き込み時、切り替え端子３８からの撮像装置４の右眼の画像信号を図２３に示すように１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に記録し、かつ書き込み時と逆の順序となる右眼の画像信号を１フレーム毎に「ｎ」…「３」「２」「１」の順序で読み出して立体表示装置８に送る。これにより、左眼記録回路８０Ｌは、撮像装置４の右眼の画像信号を１８０度回転させて立体表示装置８に送るものとなる。

右眼記録回路８０Ｒは、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力していない場合、書き込み時、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を上記図２２に示すのと同様に、１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に書き込み、かつ書き込み時と同じ順序、すなわち右眼の画像信号を１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に読み出して立体表示装置８に送る。これにより、右眼記録回路８０Ｒは、スルー端子３７からの撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送るものとなる。

制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力した場合、右眼記録回路８０Ｒは、書き込み時、切り替え端子３５からの撮像装置４の左眼の画像信号を上記図２３に示すのと同様に、１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序で記録し、かつ書き込み時と逆の順序である左眼の画像信号を１フレーム毎に「ｎ」…「３」「２」「１」の順序で読み出して立体表示装置８に送る。これにより、右眼記録回路８０Ｒは、撮像装置４の左眼の画像信号を１８０度回転させて立体表示装置８に送るものとなる。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
撮像装置４が上記図５Ａに示すように正立した状態に配置されていると、上記第１の実施の形態と同様に、画像切り替え部３０は、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にあり、左眼の撮像素子２０Ｌから出力された画像信号は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｌ側の切り替え端３３、スルー端子３４を通して左眼記録回路８０Ｌに送られる。これと共に、右眼の撮像素子２０Ｒから出力された画像信号は、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、Ｒ側の切り替え端３６、スルー端子３７を通して右眼画像回転部８０Ｒに送られる。

しかるに、左眼記録回路８０Ｌは、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力していない場合、書き込み時、スルー端子３７から撮像装置４の左眼の画像信号を図２２に示すように１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に書き込み、かつ書き込み時と同じ順序となる右眼の画像信号を１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に読み出して立体表示装置８に送る。これにより、左眼記録回路８０Ｌは、スルー端子３４からの撮像装置４の左眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送る。

これと共に、右眼記録回路８０Ｒは、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力していない場合、書き込み時、スルー端子３７から撮像装置４の右眼の画像信号を上記図２２に示すのと同様に、１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に書き込み、かつ書き込み時と同じ順序、すなわち右眼の画像信号を１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に読み出して立体表示装置８に送る。これにより、右眼記録回路８０Ｒは、スルー端子３７からの撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送る。
この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の術部２を含む被写体の立体画像が表示される。

一方、術者Ｑが画像切り替えスイッチ２６を押し操作すると、制御信号出力部３２は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。
この画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図２１に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力した場合、左眼記録回路８０Ｌは、書き込み時、切り替え端子３８からの撮像装置４の右眼の画像信号を図２３に示すように１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に記録し、これと共に、書き込み時と逆の順序となる右眼の画像信号を１フレーム毎に「ｎ」…「３」「２」「１」の順序で読み出して立体表示装置８に送る。これにより、左眼記録回路８０Ｌは、撮像装置４の右眼の画像信号を１８０度回転させて立体表示装置８に送る。

これと共に、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力した場合、右眼記録回路８０Ｒは、書き込み時、切り替え端子３５からの撮像装置４の左眼の画像信号を上記図２３に示すのと同様に、１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序で記録し、これと共に、書き込み時と逆の順序である左眼の画像信号を１フレーム毎に「ｎ」…「３」「２」「１」の順序で読み出して立体表示装置８に送る。これにより、右眼記録回路８０Ｒは、撮像装置４の左眼の画像信号を１８０度回転させて立体表示装置８に送る。
この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

再び、撮像装置４が上記図５Ａに示すように正立した状態に配置されると、制御信号演算部４９は、切り替え制御信号Ｈの送出を停止する。これにより、画像切り替え部３０は、図２０に示す通常時のように、Ｌ側の切り替え端３３をスルー端子３４に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６をスルー端子３７に切り替える。

このように上記第５の実施の形態によれば、制御信号出力部３２から切り替え制御信号Ｈを入力した場合、左右眼の各記録回路８０Ｌ、８０Ｒは、それぞれ書き込み時、撮像装置４の左右眼の各画像信号を１フレーム毎に「１」「２」「３」…「ｎ」の順序に記録し、かつ書き込み時と逆の順序となる左右眼の各画像信号を１フレーム毎に「ｎ」…「３」「２」「１」の順序で読み出して立体表示装置８に送る。

これにより、術部２に対する施術に手法によって、例えば上記図５Ｃ、図５Ｄに示すように通常時の左右眼の撮像素子２０Ｌ、２０Ｒに対して左右眼の撮像素子２０Ｌ、２０Ｒが左右反対に配置され、かつ左眼の撮像素子２０Ｌと右眼の撮像素子２０Ｒとの上下方向が反転したとしても、上記第１の実施の形態と同様の効果、すなわち立体表示装置８には、術者Ｑが実際に手術を施している術部２の凹凸形状の凹凸方向と、立体表示装置８上に表示されている立体画像中の術部の凹凸形状の凹凸方向とが同一方向になる立体画像を表示できる。
なお、上記第２乃至第４の実施の形態における左眼画像回転部３１Ｌ、右眼画像回転部３１Ｒは、それぞれ左右眼の各記録回路８０Ｌ、８０Ｒに代えてもよい。

次に、本発明の第６の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図２４及び図２５は電子画像観察装置の電気系を示す構成図であって、図２４は第１の表示系統において画像を反転する状態に切り替え、図２５は第１の表示系統において通常時の画像をスルー状態に切り替えた電気系の構成図を示す。
撮像装置４の左右眼一対の撮像素子２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれＬ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒを通して画像制御部１０に接続され、さらに画像制御部１０に立体表示装置８が接続されている。これら撮像装置４、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、画像制御部１０、立体表示装置８を第１の表示系統とする。
この第１の表示系統に対して並列に第２の表示系統が接続されている。この第２の表示系統は、撮像装置４に対してＬ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒを通して接続された画像制御部９０と、この画像制御部１０に接続された立体表示装置９１とを有する。

画像制御部９０は、画像切り替え部９２と、左眼画像回転部９３Ｌと、右眼画像回転部９３Ｒとを有する。このうち画像切り替え部９２には、制御信号出力部９４が接続されている。この制御信号出力部９４は、画像切り替えスイッチ９５を含む。
制御信号出力部９４は、画像切り替えスイッチ９５に対するマニュアル操作を受けると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部９２に送出する。なお、制御信号出力部９４は、撮像装置４の左眼と右眼の各画像信号の左右の入れ替えと上下方向の反転とのいずれか一方又は両方を指示するための切り替え制御信号Ｈを送出するものでもよい。

画像切り替え部９２は、制御信号出力部９４から切り替え制御信号Ｈを受けると、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替える。具体的に画像切り替え部９２は、Ｌ側の切り替え端９６と、スルー端子９７と、切り替え端子９８とを備えると共に、Ｒ側の切り替え端９９と、スルー端子１００と、切り替え端子１０１とを備える。
Ｌ側の切り替え端９６は、通常、スルー端子９２に接続されており、切り替え制御信号Ｈを受けると、切り替え端子９８に切り替わる。Ｒ側の切り替え端９９は、通常、スルー端子１００に接続されており、切り替え制御信号Ｈを受けると、切り替え端子１０１に切り替わる。

左眼画像回転部９３Ｌには、スルー端子９７と切り替え端子１０１とが接続されている。この左眼画像回転部９３Ｌは、スルー端子９７から撮像装置４の左眼の画像信号を入力すると、当該左眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置９１に送る。
又、左眼画像回転部９３Ｌは、切り替え端子１０１から撮像装置４の右眼の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。なお、左眼画像回転部９３Ｌは、切り替え端子１０１から撮像装置４の右眼の画像信号を入力したとしても、当該右眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置８に送るようにしてもよい。

右眼画像回転部９３Ｒには、スルー端子１００と切り替え端子１０１とが接続されている。この右眼画像回転部９３Ｒは、スルー端子１００から撮像装置４の右眼の画像信号を入力すると、当該右眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置９１に送る。
又、右眼画像回転部９３Ｒは、切り替え端子１０１から撮像装置４の左眼の画像信号を入力すると、当該左眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。なお、右眼画像回転部９３Ｒは、切り替え端子１０１から撮像装置４の左眼の画像信号を入力したとしても、当該左眼の画像信号を回転させずにスルーして立体表示装置９１に送るようにしてもよい。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
画像切り替え部９２の初期の設定では、例えば図２６に示すように術者Ｑと術者Ｑ以外の観察者Ｇとが寝台１上の被術体Ｒを介して対峙し、かつ第１の表示系統の立体表示装置８が術者Ｑに対峙して設けられ、第２の表示系統の立体表示装置９１が観察者Ｇに対峙して設けられる場合がある。

術者Ｑが画像切り替えスイッチ２６を押し操作しなければ、第１の表示系統の画像切り替え部３０は、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を入れ替えない通常時の状態にある。この通常時の状態であれば、画像切り替え部３０は、図２５に示すように左眼の撮像素子２０Ｌから出力された画像信号を、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｌ側の切り替え端３３、スルー端子３４を通して右眼画像回転部３１Ｒに送る。これと共に、画像切り替え部３０は、右眼の撮像素子２０Ｒから出力された画像信号を、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒ、Ｒ側の切り替え端３６、スルー端子３７を通して右眼画像回転部３１Ｒに送る。

左眼画像回転部３１Ｌは、左眼の画像信号を回転させずにスルーする。これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、右眼の画像信号を回転させずにスルーする。
画像制御部１０は、Ｌ側ＣＣＵ９Ｌからの左目の画像信号とＲ側ＣＣＵ９Ｒからの右目の画像信号とを画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置８に送る。この結果、立体表示装置８には、術部２を含む被写体の立体画像が表示される。

一方、第２の表示系統は、第１の表示系統に対して独立して動作する。撮像装置４の各撮像素子２５Ｌ、２５Ｒは、それぞれ被写体の立体像を作成するための左右眼の各画像信号を出力する。これら撮像素子２５Ｌ、２５Ｒから出力された左右眼の各画像信号は、それぞれＬ側ＣＣＵ９Ｌ、Ｒ側ＣＣＵ９Ｒを通して第１の表示系統の画像制御部１０の画像切り替え部３０に送られると共に、第２の表示系統の画像制御部９０の画像切り替え部９２にも送られる。

観察者Ｇが画像切り替えスイッチ９５を押し操作しなければ、第２の表示系統の画像切り替え部９２は、図２５に示すようにＬ側の切り替え端９６を切り替え端子９８に接続し、かつＲ側の切り替え端９９を切り替え端子１０１に接続する。これにより、左眼画像回転部９３Ｌは、切り替え端子１０１から撮像装置４の右眼の画像信号を入力し、この右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置９１に送る。これと共に、左眼画像回転部９３Ｒは、切り替え端子９８から撮像装置４の右眼の画像信号を入力し、この右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置９１に送る。

画像制御部１０は、１８０度回転された左右目の各画像信号を画像処理して立体画像データを作成し、この立体画像データを立体表示装置９１に送る。この結果、立体表示装置９１には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

図２６に示すように術者Ｑと観察者Ｇとは、被術体Ｒを介して対峙し、立体表示装置８と立体表示装置９１とも術者Ｑと観察者Ｇとに対峙して配置されているので、立体表示装置９１に表示される立体画像データは、左右眼の各画像信号をそれぞれ左右反転し、かつ１８０度回転させて上下方向を変更したものとなる。

一方、術者Ｑが画像切り替えスイッチ２６を押し操作すると、制御信号出力部３２は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部３０に送出する。
この画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図２４に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

この切り替えにより左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。これと共に、左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

観察者Ｒが画像切り替えスイッチ２６を押し操作すると、制御信号出力部９４は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを画像切り替え部９２に送出する。
この画像切り替え部９２は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図２４に示すようにＬ側の切り替え端９６を切り替え端子９８から通常のスルー端子９７に切り替え、かつＲ側の切り替え端９９を切り替え端子１０１から通常のスルー端子１００に切り替える。

この切り替えにより左眼画像回転部９３Ｌは、スルー端子９７から撮像装置４の左眼の画像信号をそのまま回転させずに立体表示装置９１に送る。これと共に、右眼画像回転部９３Ｒは、スルー端子１００から撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずに立体表示装置９１に送る。この結果、立体表示装置９１には、観察者Ｒが手術を施している術部２を観察している上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

このように上記第６の実施の形態によれば、第１と第２の表示系統とを独立に設け、第２の表示系統においても第１の表示系統と同様に、撮像装置４から出力された左右眼の各画像信号の左右を画像切り替え部９０により入れ替え、右眼の画像信号を左眼画像回転部９３Ｌにより１８０度回転させると共に、左眼の画像信号を右眼画像回転部９３Ｒにより１８０度回転させる。これにより、第１の表示系統の立体表示装置８に表示される術部２を含む被写体の立体画像を術者Ｑが観察し、これと共に第２の表示系統の立体表示装置９１に表示される術部２を含む被写体の立体画像を術者Ｑ以外の観察者が観察できる。

第１と第２の表示系統とは独立しているので、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えや１８０度の回転を第１と第２の表示系統とで別々に行え、術者Ｑと術者Ｑ以外の例えば助手等の観察者とがそれぞれ独自で画像切り替えスイッチ２６、９５を操作することで、術者Ｑと術者Ｑ以外の観察者とが手術室内の寝台１上の被術体Ｒに対する配置位置が異なっていたとしても、術者Ｑと術者Ｑ以外の観察者とは、それぞれ実際に手術を施している術部２の凹凸形状の凹凸方向と同一方向の凹凸で各立体表示装置８、９１上に表示されている立体画像を観察できる。

なお、上記第６の実施の形態は、第１と第２の表示系統との２系統を独立に設けているが、これに限らず、２系統以上の設けてもよい。これにより、術者Ｑと術者Ｑ以外の観察者とを含めて複数の観察者により手術を施している術部２の立体画像を観察できる。

次に、本発明の第７の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図２４及び図２５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図２７及び図２８は電子画像観察装置の電気系を示す構成図であって、図２７は第１の表示系統において通常時の画像をスルー状態に切り替えた電気系の構成図を示し、図２８は第１の表示系統において画像を反転する状態に切り替えた電気系の構成図を示す。
本装置は、上記第６の実施の形態と比較して制御信号出力部３２を１つとしている。この制御信号出力部３２は、画像切り替えスイッチ２６に対するマニュアル操作を受けると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを２つの画像切り替え部３０、９２にそれぞれ送出する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
術者Ｑが画像切り替えスイッチ２６を押し操作すると、制御信号出力部３２は、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを２つの画像切り替え部３０、９２にそれぞれ送出する。
一方の画像切り替え部３０は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図２８に示すようにＬ側の切り替え端３３を通常のスルー端子３４から切り替え端子３５に切り替え、かつＲ側の切り替え端３６を通常のスルー端子３７から切り替え端子３８に切り替える。

この切り替えにより左眼画像回転部３１Ｌは、切り替え端子３８から撮像装置４の右眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。これと共に、右眼画像回転部３１Ｒは、切り替え端子３５から撮像装置４の左眼の画像信号を１８０度回転させて上下方向を変更させて立体表示装置８に送る。この結果、立体表示装置８には、術者Ｑが手術を施している術部２の上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

これと同時に、他方の画像切り替え部９２は、切り替え制御信号Ｈを受けると、図２８に示すようにＬ側の切り替え端９６を通常のスルー端子９７から切り替え端子９８に切り替え、かつＲ側の切り替え端９９を通常のスルー端子１００から切り替え端子１０１に切り替える。

この切り替えにより左眼画像回転部９３Ｌは、切り替え端子１０１から撮像装置４の右眼の画像信号をそのまま回転させずに立体表示装置９１に送る。これと共に、右眼画像回転部９３Ｒは、スルー端子１００から撮像装置４の右眼の画像信号を回転させずに立体表示装置９１に送る。この結果、立体表示装置９１には、観察者Ｒが手術を施している術部２を観察している上下・左右方向と同一の上下・左右方向の立体画像が表示される。

このように上記第７の実施の形態によれば、第１と第２の表示系統とを独立に設け、かつ制御信号出力部３２を１つとし、この制御信号出力部３２から画像切り替えスイッチ２６に対するマニュアル操作を受けると、撮像装置４から出力される左右眼の各画像信号の左右の切り替えと上下方向の反転とを指示するための切り替え制御信号Ｈを２つの画像切り替え部３０、９２にそれぞれ送出する。これにより、第１と第２の表示系統に対して同時に切り替え制御信号Ｈを送出することができ、２つの立体表示装置８、９１にそれぞれ表示される立体画像の左右、上下方向を同時に切り替えることができる。

以下、本発明の他の特徴について説明する。
［付記項１]
左右一対の撮像素子を含む観察光学系を有する撮像装置と、
前記撮像装置によって得られた一対の画像を表示する表示手段と、
を備えた電子画像観察装置において、
前記撮像装置の配置に基づいて前記撮像素子から取得される左右一対の画像に対して各々を入れ換える画像切り替え手段と、
前記撮像装置の配置に基づいて前記撮像素子から取得された左右一対の画像に対して各々の画像の上下を回転させて出力する画像回転手段と、
を備えることを特徴とする電子画像観察装置。

［付記項２]
前記画像切り替え手段と前記像回転手段とを同時に作動させるための信号を出力する制御信号出力部を有することを特微とする付記項１記載の電子画像観察装置。

［付記項３］
前記撮像装置は、当該撮像装置を保持する関節機構を更に有し、
前記制御信号出力部は、前記関節機構の角度によって制御信号を出力する、
ことを特徴とする付記項２記載の電子画像観察装置。

［付記項４］
前記関節機構には、前記関節機構の角度を検出する検出手段を有し、
前記制御信号出力部は、前記検出手段の検出結果に基づいて制御信号を出力する、
ことを特徴とする付記項３記載の電子画像観察装置。

［付記項５］
前記関節機構は多関節アームからなり、
前記多関節アームの少なくとも２つ以上に関節に角度を検出する検出手段を設けた、
ことを特徴とする付記項４記載の電子画像観察装置。

［付記項６］
前記検出手段は、検出結果を記録する記録部を有し、
前記制御信号出力部は、前記記録部に記録された検出結果を基準として制御信号を出力する、
ことを特微とする付記項４又は５記載の電子画像観察装置。

［付記項７］
前記撮像装置は、前記観察光学系の中に、前記観察光学系の光軸を屈曲させる偏光手段を有することを特徴とする付記項１乃至６のうちいずれか１項記載の電子画像観察装置。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Ｑ：術者、Ｒ：被術体、１：寝台、２：術部、３：撮像支持装置、４：撮像装置、５：支持柱、６：多関節アーム、７：保持アーム、８：立体表示装置、８ａ：表示パネル、９Ｌ：左目側通信制御ユニット（Ｌ側ＣＣＵ）、９Ｒ：右目側通信制御ユニット（Ｒ側ＣＣＵ）、１０：画像制御部、２０：撮像装置の本体、２１：対物光学系、２２：偏向素子、２３：変倍光学系、２４：結像光学系、２５Ｌ，２５Ｒ：左右眼一対の撮像素子、２６：画像切り替えスイッチ、３０：画像切り替え部、３１Ｌ：左眼画像回転部、３１Ｒ：右眼画像回転部、３２：制御信号出力部、３３：Ｌ側の切り替え端、３４：スルー端子、３５：切り替え端子、３６：Ｒ側の切り替え端、３７：スルー端子、３８：切り替え端子、４０：第１の回転軸、４１：第２の回転軸、４２：第１のアーム、４３：第３の回転軸、４４：第２のアーム、４５：第４の回転軸、４６：第３のアーム、４７：第４の回転軸、４８：エンコーダ、４９：制御信号演算部、５０：ベース、５１：移動用端部、５２：移動部材、５３：ジャバラ部材、６０：メモリスイッチ（メモリＳＷ）、６１：メモリ、７０：第１のエンコーダ、７１：第２のエンコーダ、７２：第３のエンコーダ、７３：第４のエンコーダ、７４：第６のエンコーダ、８０Ｌ：左眼記録回路、８０Ｒ：右眼記録回路、９０：画像制御部、９１：立体表示装置、９２：画像切り替え部、９３Ｌ：左眼画像回転部、９３Ｒ：右眼画像回転部、９４：制御信号出力部、９５：画像切り替えスイッチ、９６：Ｌ側の切り替え端、９７：スルー端子、９８：切り替え端子、９９：Ｒ側の切り替え端、１００：スルー端子、１０１：切り替え端子。

Claims (9)

1. 左右一対の撮像素子を含む観察光学系を有する撮像装置と、
   先端が回転可能に設けられ、当該先端に前記撮像装置を設けた関節機構と、
   前記関節機構の先端に設けられ、当該関節機構の先端の回転角に応じた信号を出力する回転角出力手段と、
   前記回転角出力手段の出力信号に基づいて前記関節機構の先端が基準角度を中心に所定の角度範囲以上回転したときに切り替え制御信号を送出する制御信号出力部と、
   前記制御信号出力部から送出された前記切り替え制御信号を受けて前記撮像装置における前記撮像素子から取得された左右一対の画像信号の各々を入れ替える画像切り替え手段と、
   前記画像切り替え手段により前記左右一対の画像信号の各々が入れ替えられると、当該左右一対の画像信号の各々を回転させて上下方向を変更する画像回転手段と、
   前記画像切り替え手段と前記画像回転手段とを通って出力された前記左右一対の画像信号を表示する表示装置と、
   を具備することを特徴とする電子画像観察装置。
2. 前記関節機構は、複数の回転軸を備える多関節アームから成り、
   前記回転角出力手段は、前記関節機構の先端の前記回転軸に加えて、他の前記各回転軸に設けられ、
   前記画像切り替え手段と前記画像回転手段とは、それぞれ前記回転角出力手段の出力信号に基づく前記多関節アームの前記各回転軸の回転角に基づいて制御される、
   ことを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。
3. 前記画像切り替え手段及び前記画像回転手段を制御する入力手段を前記撮像装置に備えたことを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。
4. 前記画像回転手段は、スルー端子と切り替え端子とを有し、前記スルー端子から前記左右一対の画像信号を入力すると、当該左右一対の画像信号の各々を回転させずにスルーし、前記切り替え端子から前記左右一対の画像信号を入力すると、当該前記左右一対の画像信号の各々を１８０度回転させて上下方向を変更させることを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。
5. 前記制御信号出力部は、前記回転角出力手段の出力信号に基づいて前記関節機構の先端が基準角度を中心に所定の角度範囲内に戻ると前記切り替え制御信号の送出を停止することを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。
6. 前記所定の角度範囲は、角度±９０°であることを特徴とする請求項１又は５記載の電子画像観察装置。
7. 前記立体表示装置は、少なくとも２つ以上備え、
   これら立体表示装置のうち少なくとも１つ以上の立体表示装置は、前記撮像装置の配置に基づいて前記画像切り替え手段と前記画像回転手段とを通って出力された前記左右一対の画像信号を表示する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。
8. 前記立体表示装置は、少なくとも２つ以上備え、
   これら全ての立体表示装置は、前記撮像装置の配置に基づいて前記画像切り替え手段と前記画像回転手段とを通って出力された前記左右一対の画像信号を表示する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。
9. 前記回転角出力手段は、エンコーダであることを特徴とする請求項１記載の電子画像観察装置。

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