(57)【要約】【課題】  画素の粗さや格子状のノイズが目立たないで立体観察が適切にできる医療用立体画像表示制御装置を提供する。【解決手段】  手術用顕微鏡を構成する鏡体６内で左右に視差を持つように配置されたＣＣＤ１８ａ、１８ｂにより撮像された左右の画像は、立体画像表示制御装置９の信号処理部３４を介してＦＭＤ１１の左右のＬＣＤ２３ａ、２３ｂに表示され、術者は左右の眼でズーム光学系２２ａ、２２ｂを経て光学的に立体観察する。ズーム倍率を変更した場合、画素の粗さや格子状のノイズが目立たない範囲となるように、ＣＰＵ３８はズーム倍率を所定の範囲内となるように制御（規制）する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有する１対の医療用撮像手段により撮像された左右の撮像信号を取得し、観察者が左右の両眼で立体視するための画像を立体表示装置に表示させる医療用立体画像表示制御装置において、
前記立体表示装置に表示される画像を前記観察者の両眼で観察する場合、前記立体表示装置の画素ピッチが目立たなく観察されるように、前記観察者の両眼で観察される画像の表示或いは観察の条件を制御する制御手段を設けたことを特徴とする医療用立体画像表示制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記立体表示装置に表示される画像を前記観察者の両眼で観察する場合における観察者と前記立体表示装置間の光学的な距離をＬとし、かつ前記観察者の両眼により光学的に観察される画像における画素ピッチをＰとした場合、前記条件として前記距離Ｌが、
Ｐ／ｔａｎ（１／３０）°＜  Ｌ  ＜  Ｐ／ｔａｎ（１／６０）°
の条件式を満たすように制御することを特徴とする請求項１に記載の医療用立体画像表示制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記観察者が前記立体表示装置に表示される画像を観察する場合、前記観察者と前記立体表示装置間に配置された光学系によるズーム倍率を制御することにより、前記画素ピッチが目立たなく観察されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の医療用立体画像表示制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記立体表示装置の画素ピッチが目立たなく観察されるように前記観察者から所定の距離範囲内となるように前記立体表示装置の位置を制御することを特徴とする請求項１に記載の医療用立体画像表示制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記立体表示装置の画素ピッチが目立たなく観察されるように前記立体表示装置に表示される画像の表示サイズを所定の範囲内に入るように制御することを特徴とする請求項１に記載の医療用立体画像表示制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者が医療用画像を立体視し易い条件で観察できるように表示或いは観察の条件を制御した医療用立体画像表示制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、観察者が画像を立体画像として認識できるように構成された立体画像表示装置が、開発されている。  
立体画像として、認識されるように視差をもたせた画像を左右両眼に独立して、知覚されるように画像を液晶ディスプレイなどの表示手段に画像を表示している。  
例えば、特開２００３−２３３０３１号公報では、観察画像を画像投影機により、画像投影パネルに投影し、立体観察する技術を開示している。この従来例によれば、術者は、顔面にＨＭＤ方式や、モニタ方式のように観察光学系や、シャッタ機能を有する眼鏡などを装着することなく、立体画像を観察することができる。
【特許文献１】特開２００３−２３３０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
手術においては、微細な神経や、血管などの処置をするために非常に微細な作業が必要となる。また、処置を行なうもの自体の大きさ、奥行きを認識する必要があるため、立体観察を行う装置が広く採用される。  
上記特開２００３−２３３０３１号公報においては、液晶モニタにより発生した画像投影パネルに投影し、術者は立体観察を行っている。観察している画像の解像度は、液晶モニタの解像度が反映される。つまり、画素の粗い液晶モニタにより表示していると、画像投影パネルに表示される画像も粗くなる。  
細かい神経や血管の処置には、画素の粗い状態は好ましくなく、一つ一つの画素の粗さが目立つと処置の妨げになる。この粗さを目立たなくするには、術者が画像投影パネルから離れれば良いが、術部から遠ざかってしまい、処置ができなくなる場合がある。
【０００４】
さらには、液晶モニタを構成する実際には画像を表示していない、画素の境界部によって、２次元的な格子状のノイズが発生し、術部の立体画像の立体感を与える画質が、この格子状のノイズにより低下されてしまうことがある。  
大型で高解像度の液晶モニタを用いれば、画像の粗さやノイズが目立たなくなるが、費用が高額になってしまう欠点があると共に、術部周辺部でかなりのスペースを占有してしまう欠点もある。
【０００５】
（発明の目的）
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、大型で高解像度の液晶モニタ等を用いることによる費用の高騰を防止でき、画素の粗さや格子状のノイズが目立たないで立体観察が適切にできる医療用立体画像表示制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、視差を有する１対の医療用撮像手段により撮像された左右の撮像信号を取得し、観察者が左右の両眼で立体視するための画像を立体表示装置に表示させる医療用立体画像表示制御装置において、
前記立体表示装置に表示される画像を前記観察者の両眼で観察する場合、前記立体表示装置の画素ピッチが目立たなく観察されるように、前記観察者の両眼で観察される画像の表示或いは観察の条件を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。  
上記構成により、観察者の両眼で観察される画像の表示或いは観察の条件を制御することにより、大型で高解像度の液晶モニタ等を用いることによる費用の高騰を防止して、画素の粗さや画素ピッチによる格子状のノイズが目立つことなく、立体表示装置による画像から立体観察が適切にできるようにしている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画素の粗さや格子状のノイズが目立たなくなり、術部の観察、特に血管や神経などの細かい処置等においても、立体感が得られる適切な観察環境を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の各実施例を説明する。  
【実施例１】
【０００９】
図１から図９は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１の手術用顕微鏡システムの全体構成の概略を示し、図２は鏡体周辺部を示し、図３は鏡体内部の観察光学系の構成を示し、図４はＦＭＤの内部構成を示し、図５はＦＭＤにおける左眼用液晶モニタの画素部周辺の拡大図を示す。  
図６はＦＭＤを装着した術者の眼により接眼光学系を介して距離Ｌに結像される液晶モニタの画像を光学的に観察する様子を示し、図７は立体画像表示制御装置の内部構成を示し、図８は光学的に適切な観察条件で観察するために距離Ｌと画素ピッチの関係等を示し、図９は本実施例におけるＣＰＵによる制御（規制）動作の内容を示す。  
本実施例は、立体撮像を行う左右の撮像素子によって撮像された画像をフェイスマウントディスプレイ（以下、ＦＭＤ）で観察する際において、術者に品位の良い画像を提供することを目的とする実施例である。
【００１０】
まず、本発明の実施例１の構成から説明する。  
図１は、本発明の実施例１を備えた手術用顕微鏡システム１の全体構成の概略を平面図で示す。  
この手術用顕微鏡システム１は、例えばベッド２に載置された患者３における手術対象部位としての術部４（図２参照）の上部に、手術用顕微鏡５の鏡体６が配置される。  
この鏡体６は、自在アーム７の先端に取り付けられ、この自在アーム７の後端は、架台８に立設された支柱部８ａの上端側に取り付けられている。  
また、この架台８の内部には、鏡体６に内蔵された左右の撮像素子により撮像される撮像信号に対する立体画像表示処理を行う立体画像表示制御装置９が内蔵されている。この立体画像表示制御装置９は、術者１０のフェイスに着脱自在にマウント（装着）されるＦＭＤ１１と接続され、立体画像表示処理により生成した左右の映像信号（画像信号）をＦＭＤ１１内部の左右の画像表示素子に出力し、左右の画像表示素子に左右の画像が表示されるようにする。
【００１１】
また、後述するように、この立体画像表示制御装置９は、術者１０により左右の画像が画素ピッチが目立たないで立体視がし易い適切な観察条件で観察されるようにＦＭＤ１１内に設けたズーム光学系のズーム倍率を制御（規制）する。  
図２は、術部４に対向するように配置される鏡体６周辺部を示す。この術部４に対向するように配置される鏡体６は、３次元的に自由な位置に配置可能な自在アーム７により支持されている。術者１０は、ＦＭＤ１１をかけ、術部４付近で手術を行う際に、ＦＭＤ１１により立体観察を行う。  
図３は、鏡体６に内蔵された観察光学系（撮像光学系）の構成を示す。  
図３に示すように鏡体６の先端には、術部４からの光束を集光する口径の大きい左右で共通となる対物レンズ１５が取り付けられている。
【００１２】
この対物レンズ１５に対向して左右に離間した左右の光軸Ｏｌ，Ｏｒ上には、ズーム倍率を可変できる一対のズーム光学系１６ａ及び１６ｂと、一対の結像レンズ１７ａ及び１７ｂとが配置されている。また、この一対の結像レンズ１７ａ及び１７ｂの各結像位置には立体撮像を行うために、一対の撮像素子としての例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１８ａ及び１８ｂが配置されている。  
これらＣＣＤ１８ａ、１８ｂは、立体画像表示制御装置９と電気的に接続され（図７参照）、ＣＣＤ１８ａ、１８ｂにより撮像された左右の撮像信号から左右の映像信号が生成される。  
図４は、ＦＭＤ１１の内部構成を示す。
【００１３】
図４に示すようにＦＭＤ１１の本体部１１Ａ内には、左右に離間して結像レンズ２１ａ、２１ｂと、ＦＭＤ用のズーム光学系２２ａ、２２ｂと、左眼及び右眼観察用の画像表示素子としての液晶モニタ（以下、ＬＣＤと略記）２３ａ、２３ｂとが順次配置されている。  
そして、結像レンズ２１ａ及びズーム光学系２２ａからなる左眼用接眼光学系と、結像レンズ２１ｂ及びズーム光学系２２ｂからなる右眼用接眼光学系とを介して、術者１０は、ＬＣＤ２３ａ、２３ｂに表示される左右の画像を観察することにより立体画像として認識できるようにしている。  
ＦＭＤ用のズーム光学系２２ａ、２２ｂは、それぞれボールネジ状等のシャフト２４ａ、２４ｂに取り付け部材を介してシャフト２４ａ、２４ｂの軸方向に移動自在に取り付けられている。
【００１４】
また、シャフト２４ａ、２４ｂの一端には、それぞれモータ２５ａ、２５ｂが取り付けられ、モータ２５ａ、２５ｂを回転駆動することにより、シャフト２４ａ、２４ｂを回転し、ズーム光学系２２ａ、２２ｂを軸方向に移動してズーム倍率を変更できるようにしている。  
各モータ２５ａ、２５ｂには、その回転移動量を検出するエンコーダ２６ａ、２６ｂが設けてある。また、ＦＭＤ本体部１１Ａの左右の側面には、モータ２５ａ、２５ｂを動作させるための、ズームスイッチ２７ａ、２７ｂが設けられている。ズームスイッチ２７ａ、２７ｂは、ズーム倍率を大きくする拡大側と、ズーム倍率を小さくし、観察範囲が拡大する縮小側（広角側）のスイッチを備えている。
【００１５】
モータ２５ａ、２５ｂ、エンコーダ２６ａ、２６ｂ及びズームスイッチ２７ａ、２７ｂは、信号線２８の一端にそれぞれ接続され、これら信号線２８は、ＦＭＤ１１における例えば一方の支持フレーム１１Ｂから外部に延出され、図１に示した立体画像表示制御装置９に接続されている。  
図５は、左眼観察用のＬＣＤ２３ａの画素周辺部の拡大図であり、右眼観察用のＬＣＤ２３ｂについても同様の構成である。  
液晶パネル３１の下層には、バックライト３２が配置され、液晶パネル３１の上層には一定の画素ピッチＰをもった画素３３が２次元的に配列している。  
図６は、術者１０により光学的に観察される観察画像を示す図である。
【００１６】
ＬＣＤ２３ａに表示された画像は、ズーム光学系２２ａ、結像レンズ２１ａを通り、術者１０の左眼１０ａによりその虚像が観察される。結像レンズ２１ａを通過する光束の両端を通るように、術者１０の左眼１０ａから直線を延ばすと、術者１０の左眼１０ａには、Ｌ（ｍ）先に、ＬＣＤ２３ａに表示された左眼用画像がある大きさを持った画像として観察される。  
なお、術者１０の右眼１０ｂでも同様にＬＣＤ２５ｂの右眼用画像がある大きさを持った画像として観察される（図６では左眼１０ａの場合と同様であるので、省略している）。  
図７は、図１の立体画像表示制御装置９の構成を示す。
【００１７】
この立体画像表示制御装置９は、鏡体６内に配置された左右の画像撮像手段としてのＣＣＤ１８ａ、１８ｂにより撮像された左右の撮像信号に対する信号処理及びＦＭＤ１１のＬＣＤ２３ａ、２３ｂに画像を表示する信号処理とを行う信号処理部３４と、ＦＭＤ１１のズームスイッチ２７ａ、２７ｂの指示操作により、ズーム光学系２２ａ、２２ｂを駆動するためにモータ２５ａ、２５ｂを駆動制御するモータ制御部３５とを備えている。  
ＣＣＤ１８ａ、１８ｂにより撮像された左右の撮像信号は、信号処理部３４内の左右の映像処理回路３６ａ、３６ｂに入力され、映像処理回路３６ａ、３６ｂは、左右の映像信号を生成する。  
左右の映像信号は、左右のＬＣＤドライバ３７ａ、３７ｂに入力され、ＬＣＤドライバ３７ａ、３７ｂは、それぞれＬＣＤ２３ａ、２３ｂに画像を表示する画像信号に変換して、ＬＣＤ２３ａ、２３ｂに出力する。そして、ＬＣＤ２３ａ、２３ｂには、左右の画像が表示される。
【００１８】
また、ＦＭＤ１１のズームスイッチ２７ａ、２７ｂの操作による操作信号は、モータ制御部３５内のＣＰＵ３８に入力され、このＣＰＵ３８は、操作信号に従ってモータ２５ａ、２５ｂを回転駆動するモータドライブ回路３９ａ、３９ｂを制御する。なお、ＣＰＵ３８は、ズームスイッチ２７ａ、２７ｂにおける一方が操作された場合、対となるモータ２５ａ、２５ｂをそれぞれ回転駆動するようにモータドライブ回路３９ａ、３９ｂを制御する。  
モータドライブ回路３９ａ、３９ｂは、ＣＰＵ３８の制御によりモータドライブ信号をモータ２５ａ、２５ｂに出力し、モータ２５ａ、２５ｂは、シャフト２４ａ、２４ｂをそれぞれ回転して、ズーム光学系２２ａ、２２ｂをシャフト２４ａ、２４ｂの軸方向に移動して、両ズーム光学系２２ａ、２２ｂのズーム倍率を（左右のズーム倍率が同じ値となるように）同時に変更する。
【００１９】
この場合、モータ２５ａ、２５ｂの回転駆動量（つまり、ズーム倍率と対応する）は、エンコーダ２６ａ、２６ｂにより検出され、エンコーダ２６ａ、２６ｂによる検出信号は、ＣＰＵ３８に入力される。  
このＣＰＵ３８は、予めＲＯＭ４０に格納された所定の画像観察条件の情報を満たす範囲内となるようにモータドライブ回路３９ａ、３９ｂの駆動動作を制御する。つまり、このＣＰＵ３８は、術者１０による左右の画像観察条件が適正な画像観察条件となるように画像観察条件を制御或いは規制する。  
また、このＲＯＭ４０には、ＣＰＵ３８の制御動作（規制動作）を規定する制御プログラムも格納されている。
【００２０】
このような構成の本実施例では、術者１０がＦＭＤ１１を装着してズームスイッチ２７ａ、２７ｂを操作した場合、ＣＰＵ３８は、その操作による操作信号に従ってモータドライブ回路３９ａ、３９ｂを制御し、モータ２５ａ、２５ｂにモータドライブ信号を出力させてモータ２５ａ、２５ｂを駆動する。  
この場合、ＣＰＵ３８はエンコーダ２６ａ、２６ｂの検出信号をモニタ（監視）して、ズーム倍率が変更された場合、適正な画像観察条件から逸脱する境界付近に達すると、モータドライブ信号の出力を停止する制御動作を行い、常時適正な画像観察条件が維持されるように制御する。  
この適正な画像観察条件について、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照して説明する。
【００２１】
図８（Ａ）は、術者１０の左眼１０ａにより光学的に観察されるＬＣＤ２３ａ′の画素ピッチＰ′の関係を示す図である。つまり、図６に示すようにＬ（ｍ）先にある大きさをもって観察される画像における一部を拡大して示す図である。なお、右眼１０ｂ側でも同様の関係となるので一方のみ示す。  
図８（Ａ）のように、Ｌ（ｍ）先にある大きさをもって光学的に観察される画素３３′における画素ピッチをＰ′を、左眼１０ａにより光学的に観察した場合、その左眼１０ａにより画素ピッチＰ′を見込む角をθとする。  
図７に示したＣＰＵ３８は、図８（Ａ）において、ズーム光学系２２ａが、以下の式（１）を満たす範囲内でのみ移動するように制御動作を行う。
【００２２】
Ｐ′／ｔａｎ（ｌ／３０）°  ＜  Ｌ  ＜  Ｐ′／ｔａｎ（ｌ／６０）°  （１）
つまり、図８（Ａ）における角θが（１／３０）°から（ｌ／６０）°までとなるように制御する。  
図８（Ａ）の画像観察条件は、術者１０がＬＣＤ２３ａの画像を、例えばＬ＝１０００ｍｍ（＝１ｍ）離れた位置に２０インチのサイズで投影した投影サイズとした場合、画素の粗さが目立たない高い解像度で表示でき、かつ画素ピッチＰ′が目立たない、つまり画素ピッチＰ′による格子状のノイズを低減して観察できる条件から導出している。  
ＬＣＤ２３ａの表示画素数を水平、垂直画素数１４００×１０５０程度とし、４：３のアスペクト比とした場合、投影サイズを２０インチとすると、その水平、垂直のサイズは図８（Ｂ）に示すようになる。そして、図８（Ｂ）の状態からズーム倍率を大きくすることにより、２倍まで拡大して観察できるようにする。
【００２３】
この場合、画素ピッチＰが投影された場合の画素ピッチをＰ′とした場合、ズーム倍率が２から１までとすると、光学的に観察される画素ピッチＰ′は、０．５８ｍｍ〜０．２９ｍｍまで変化する。この条件下では術者１０は、画素ピッチＰ′が殆ど消えた、つまり格子状のノイズが殆ど無い状態で高精細で立体視に適した画像観察ができることになる。この場合のように画素ピッチＰ′が目立たないで立体視を適切に行うことができるように観察条件を設定する条件式が式（１）に相当する。  
なお、視野範囲は、以下の作用の説明においては、ズーム倍率が１に設定された場合にＬＣＤ２３ａ、２３ｂに表示される画像を観察できるように設定されているとする（この場合には、ズーム倍率が大きくされると、視野範囲のために実際に観察される範囲が狭くなる）。
【００２４】
このような構成の本実施例においては、画素ピッチＰ′が目立たないで観察できるように観察条件をＣＰＵ３８により制御（規制）することにより、格子状のノイズが殆ど無い状態で高精細で立体視することができる観察環境を提供できるようにしていることが特徴となっている。  
次に本実施例の作用を以下に説明する。  
術者１０は、ＦＭＤ１１を装着し、図示しない電源スイッチを押して、ＦＭＤ１１により、画像の観察を始める。  
すると、手術用顕微鏡５の鏡体６内の左右のＣＣＤ１８ａ、１８ｂで撮像された左右の画像は、立体画像表示制御装置９内の信号処理部３４内の映像処理回路３６ａ、３６ｂによる映像信号生成の処理と、ＬＣＤドライバ３７ａ、３７ｂによる表示処理を経て、左右のＬＣＤ２３ａ、２３ｂに左右の画像がそれぞれ表示されるようになる。
【００２５】
また、立体画像表示制御装置９内のＣＰＵ３８は、ＲＯＭ４０の制御プログラムを読み込み、この制御プログラムによる制御動作を開始する。そして、ＣＰＵ３８は、図９のステップＳ１に示すようにモータドライブ回路３９ａ、３９ｂを制御して、ズーム光学系２２ａ、２２ｂを初期状態に設定する。  
初期状態としては、式（１）を満たす条件下で、ズーム倍率を可変範囲の例えば中央値にした設定状態であるとする。この設定状態に限定されるものでない。また、終了時に所定の状態に設定するようにしても良い。  
そして、ＬＣＤ２３ａ、２３ｂに表示される左右の画像は、ズーム光学系２２ａ、２２ｂ及び結像レンズ２１ａ、２１ｂを通り、術者１０の左右の眼１０ａ、１０ｂで観察されることにより立体認識できる。
【００２６】
この時、図６或いは図８（Ａ）のように、術者１０にとっては、式（１）
Ｐ′／ｔａｎ（ｌ／３０）°  ＜  Ｌ  ＜  Ｐ′／ｔａｎ（ｌ／６０）°  （１）
を満たす条件における両境界の中央付近の距離に設定された状態で、ある大きさを持った左右の画像を直接、観察していることと等価な状態になる。  
術者１０は、図示しないスイッチ等を操作して、鏡体６を所望とする位置に移動し、術部４をＦＭＤ１１により観察する。  
ＣＰＵ３８は、ステップＳ１の処理の後、ステップＳ２に示すようにズームスイッチ２７ａ、２７ｂの操作待ちの状態になる。  
術部４の中心部を拡大したり、神経や血管などの細かい処置をするために、観察画像を拡大観察する際には、術者１０は、ズームスイッチ２７ａ、２７ｂの拡大側を操作する。ズームスイッチ２７ａ、２７ｂの拡大側を操作すると、その操作信号がモータ制御部３５内のＣＰＵ３８に入力され、ＣＰＵ３８は、ステップＳ３に示すようにモータドライブ回路３９ａ、３９ｂの動作を制御して、ズーム倍率を変更する。
【００２７】
つまり、モータドライブ回路３９ａ、３９ｂは、モータ２５ａ、２５ｂに、ズーム光学系２２ａ、２２ｂを拡大側に移動する回転方向に回転させるモータドライブ信号を送る。  モータ２５ａ、２５ｂは、モータドライブ信号が印加されることにより回転動作を開始し、シャフト２４ａ、２４ｂを回転させる。シャフト２４ａ、２４ｂの回転に基いて、ズーム光学系２２ａ、２２ｂが移動し、ズーム倍率が大きくなるように変更される。  
この場合、ＣＰＵ３８は、エンコーダ２６ａ、２６ｂの検出信号を監視して、ＲＯＭ４０内に格納されている式（１）に相当する情報と比較し、式（１）を満たす範囲内ではズーム倍率の変更を受け付ける。  
そして、ステップＳ４に示すように、ＣＰＵ３８は、エンコーダ２６ａ、２６ｂの検出信号を監視して式（１）の境界付近に達したか否かの判定を行う。境界付近に達していない場合にはステップＳ２に戻り、ズームスイッチ２７ａ、２７ｂの操作に対応してズーム倍率の変更を行うことができる。
【００２８】
また、術部周辺部の広範囲な画像を得る場合にも同様にズームスイッチ２７ａ、２７ｂの縮小側を操作し、ズーム倍率を変更することもできる。  
上記のどちらの場合にも、術者に観察される画像は、条件式（１）の範囲に入っている。  
ステップＳ４の判定において、ＣＰＵ３８は、エンコーダ２６ａ、２６ｂの検出信号が式（１）の境界付近に達したと判定した場合には、ステップＳ５に示すようにモータドライブ回路３９ａ、３９ｂのモータドライブ信号の出力動作を停止させ、モータ２５ａ、２５ｂの回転動作を停止する。そして、ズーム倍率が式（１）の条件から逸脱しないようにズーム倍率の変更を制御する。
【００２９】
そして、ＣＰＵ３８は、常時、式（１）が確保される状態に保つように制御（規制）する。  
なお、上述の説明では、ズーム倍率を小さくした状態でＬＣＤ２３ａ、２３ｂの表示サイズ全体が観察できる程度に視野範囲が設定してあることを想定しているが、ある程度以上のズーム倍率までケラレが発生しないで画角を変えて観察できるように視野範囲を大きく設定しても良い。  
このように作用する本実施例は、以下の効果を有する。  
本実施例においては、小さな液晶表示素子を採用しているので、解像度を大きくしても低コストで実現でき、実際に光学的に観察する状態は大きなサイズの高解像度の画像表示素子を観察しているのと等価な状態で、画素の粗さが目立たないで、かつ格子状のノイズが殆ど無い状態で立体認識がし易い状態で画像観察ができる。つまり、低コストで、立体観察に適した品位の良い画像を提供できる状態にできる。
【００３０】
また、術者が装着するＦＭＤ１１により立体観察を可能にしているので、術部周辺部において設置場所の制約が無い状態で立体視ができる。つまり、立体表示装置を設置するためのスペースを術部周辺部に確保する必要が無く、使い易いものとなる。  
また、ＦＭＤ１１のズーム倍率を変更する操作を行い、ズーム倍率を変更設定した場合にも、画素の粗さが気になることなく、術部の観察が適正な観察条件内で可能となる。従って、術者にとって、立体観察する操作性が大幅に向上する。また、立体観察下での手術をスムーズに進め易くなる。  
また、本実施例においては、観察画像のサイズの変更が可能であり、術者１０は、適正に観察できる範囲内において、所望の大きさで立体観察ができる。
【実施例２】
【００３１】
次に本発明の実施例２を図１０から図１７を参照して説明する。本実施例は、左右の撮像素子によって撮像された画像を視差バリア方式の液晶モニタで観察する際において、術者に品位の良い画像を提供することを目的とする実施例である。実施例１と異なる部分を以下に説明する。  
図１０は、実施例２の手術用顕微鏡システム１Ｂの配置を示す図である。この手術用顕微鏡システム１Ｂは、図１の手術用顕微鏡システム１において、ＦＭＤ１１の代わりに、視差バリア方式のＬＣＤ４１が採用されている。  
また、この視差バリア方式のＬＣＤ４１の近傍には、ＬＣＤ４１と術者１０との距離を測定する測距装置４２が配置されている。図１０では、視差バリア方式のＬＣＤ４１の上部に測距装置４２を配置した例を示し、この測距装置４２は、例えば光を用いてＬＣＤ４１の表示面に表示される画像を直接、観察する術者１０の（ＬＣＤ４１に対する）観察距離を測定する。
【００３２】
このＬＣＤ４１は、例えば自在アーム４３を介して架台４４により支持されている。この架台４４の内部には、自在アーム４３を駆動するアーム駆動部４５が設けてある。  
また、本実施例における手術用顕微鏡５における架台８の内部には、立体画像表示処理を行う立体画像表示制御装置９Ｂが内蔵されており、この立体画像表示制御装置９Ｂには、測距装置４２から測距した場合のタイミング情報が入力される。  
立体画像表示制御装置９Ｂは、測距装置４２からのタイミング情報により、距離を算出し、その算出した距離が術者１０に対してＬＣＤ４１の画像表示距離が適正であるか否かの判断を行い、判断結果に応じて画像表示距離が適正な範囲になるようにアーム駆動部４５を駆動制御する。
【００３３】
つまり、術者１０からＬＣＤ４１の画像表示距離が適正な範囲から外れている場合には、立体画像表示制御装置９Ｂは、図１０の符号Ｂで示す（術者１０に対向する距離）方向に移動し、適正な範囲内となるように制御（規制）する。  
また、立体画像表示制御装置９Ｂは、適正な範囲内であると判定した場合には、その判定結果の情報として例えば指標４６（図１１参照）をＬＣＤ４１に表示する制御を行うことにより、術者１０はその指標４６の観察から適正であることを確認することができるようにしている。  
ＬＣＤ４１は、例えば１５インチサイズのＸＧＡ型の視差バリア方式で構成される立体画像装置表示装置である。
【００３４】
図１１は、図１０における鏡体６周辺部の構成を示している。術者１０は、視差バリア方式のＬＣＤ４１に表示される画像を肉眼で観察して術部４に対する手術等の処置を行う。  
図１２は、測距装置４２の光学系の構成を示す。  
距離測定用の光を発する発光素子（ＬＥＤと略記）４７と、集光レンズ４８とが同一の光軸上に配置されている。この光軸に隣接して（術者１０で反射された光を集光する）受光レンズ４９と、集光された光を受光して電気信号に変換する受光素子５０とが同一の光軸上に配置されている。  
図１３は、測距装置４２の構成と、ＬＣＤ４１に画像を表示する立体画像表示制御装置９Ｂ周辺部の構成を示す。
【００３５】
測距装置４２は、測距の指示操作を行う測距スイッチ５１に接続されたＬＥＤ制御部５２を備え、このＬＥＤ制御部５２は、測距スイッチ５１が操作されると、ＬＥＤ４７を発光させる信号をＬＥＤ４７に供給して発光させる。  
また、このＬＥＤ制御部５２は、ＬＥＤ４７を発光させた場合には、発光させたタイミング（時刻）のタイミング信号を立体画像表示制御装置９Ｂ内のＣＰＵ５３により構成される距離演算部５３ａに送る。  
この距離演算部５３ａは、ＬＥＤ制御部５２からのタイミング信号と共に、受光素子５０から、受光して光電変換された信号が入力されると、距離算出の演算を行う。  
つまり、この距離演算部５３ａは、ＬＥＤ制御部５２から入力されるタイミング信号から受光素子５０により受光した信号が入力される時間差により、術者１０までの距離を演算により算出する。
【００３６】
また、ＣＰＵ５３は、距離演算の結果に対して判定部５３ｂにおいて適正な画像表示距離の範囲内か否か判定を行う。この判定を行う場合、例えばＲＯＭ５４に格納された情報と比較することにより行う。  
また、この判定部５３ｂによる判定結果が適正な画像表示距離の範囲内でない場合には、判定部５３ｂは、アーム駆動部４５に制御信号を送り、アーム駆動部４５を駆動させてＬＣＤ４１を移動し、適正な画像表示距離の範囲内となるように制御する。  
また、判定部５３ｂは、適正な画像表示距離の範囲内に設定した情報を映像処理部５５に送る。  
この映像処理部５５は、鏡体６内の左右のＣＣＤ１８ａ、１８ｂからの撮像信号から左右の映像信号を生成する処理と、左右の映像信号から視差バリア方式のＬＣＤ４１に視差バリア方式で表示する駆動信号に変換して視差バリア方式のＬＣＤ４１に出力する。
【００３７】
また、この映像処理部５５は、判定部５３ｂからの情報をＬＣＤ４１に指標４６として表示する処理も行う。  
図１４は、視差バリア方式のＬＣＤ４１に画像を表示した場合における左右の眼１０ａ、１０ｂで立体視する様子を示す。  
ＬＣＤ４１の画素の並びは、左眼用画素５７ａと右眼用画素５７ｂと、これら両画素５７ａ、５７ｂの間に設けられた視差バリア５８とが、術者１０に関してその左右方向（図１４では上下方向）に規則的に配列されている。  
そして、図１４に示すように左眼１０ａには、左眼用画素５７ａが、右眼１０ｂには右眼用画素５７ｂをそれぞれ観察できるようにその間に視差バリア５８が設けてある。  
また、図１５はＬＣＤ４１の表面を拡大した図を示す。
【００３８】
図１４でも示したようにＬＣＤ４１の画素は、左右方向に隣接する左眼用画素５７ａと右眼用画素５７ｂとの間に、視差バリア５８が設けられている。この場合、左右方向の画素ピッチの間隔は、Ｐ１、上下方向の画素ピッチはＰ２である。  
図１６は、術者１０の左眼１０ａと画素ピッチＰの関係を示した図である。術者１０から距離Ｌに配置されたＬＣＤ４１を観察した場合、画素ピッチＰを角θで観察することになり、本実施例においてもこの画素ピッチＰが式（１）に対応する式（１′）、つまり
Ｐ／ｔａｎ（ｌ／３０）°  ＜  Ｌ  ＜  Ｐ／ｔａｎ（ｌ／６０）°  （１′）
の条件が満たされるようにＣＰＵ５３は、アーム駆動部４５を制御する。
【００３９】
このＬＣＤ４１は、例えば１５インチサイズのＸＧＡ型の液晶表示装置とした場合には、このＬＣＤ４１の左右方向の画素ピッチをＰとした場合、
Ｐ／ｔａｎ（ｌ／６０）°＝３４．４ｃｍ
Ｐ／ｔａｎ（ｌ／３０）°＝６８．８ｃｍ                  （２）
となる。  
そして、ＣＰＵ５３は、常時ＬＣＤ４１がこれら３４．４ｃｍと６８．８ｃｍとの間の距離Ｌ（つまり、３４．４ｃｍ＜Ｌ＜６８．８ｃｍ）となるように制御する。  
このような構成による本実施例の作用を説明する。
【００４０】
術者１０は、図示しない電源スイッチを押して、ＬＣＤ４１により、画像の観察を始める。左右のＣＣＤ１８ａ、１８ｂで撮像された画像は、映像処理部５５でＬＣＤ４１に表示する画像に変換され、ＬＣＤ４１にその画像が表示される。また、ＣＰＵ５３は、動作状態となり、図１７に示すようにステップＳ１１のＬＥＤ制御部５２からのタイミング信号の入力待ちの状態、つまり測距操作を待つ状態となる。  
術者は、図示しないスイッチを用いて、鏡体６を所望とする観察位置に移動させ、術部４の画像をＬＣＤ４１に表示し、その表示された画像を観察する。  
術者１０は、観察位置に立ち、測距スイッチ５１を押し、測距操作をする。すると、ＬＥＤ制御部５２は、ＬＥＤ４７を発光させる。ＬＥＤ４７の光は、集光レンズ４８を介して、術者１０側に進行し、術者１０により反射された光は、受光レンズ４９を通り、受光素子５０で検出される。
【００４１】
ＬＥＤ制御部５２は、ＬＥＤ４７に対して動作信号を発信したタイミングで、ＣＰＵ５３の距離演算部５３ａに送信する。  
また、受光素子５０は、受光したタイミングの信号を距離演算部５３ａに送信する。ＣＰＵ５３の距離演算部５３ａは、ステップＳ１２に示すようにこれらの信号から、ＬＣＤ４１から術者１０までの距離を演算により算出する。算出した距離情報は、判定部５３ｂに送られる。  
判定部５３ｂは、ステップＳ１３に示すように算出された距離が、式（１′）の条件を満たすか否かの判定を行う。つまり、式（２）の境界の距離３４．４ｃｍと６８．８ｃｍとの間の距離Ｌに入っているか否かの判定を行う。
【００４２】
そして、式（１′）の条件を満たすと判定した場合には、ＣＰＵ５３の判定部５３ｂは、ステップＳ１４に示すように映像処理部５５に対し、図１１に示したようにＬＣＤ４１に適正な距離範囲内にある旨を表す指標４６を表示する信号を送り、画像上に指標４６を表示させることにより、術者１０に告知する。  
術者１０は、その指標４６を確認することでＬＣＤ４１との距離が適切であるか確認することができる。  
一方、判定部５３ｂは、測定された距離が（１′）式を満たしていないと判定した場合には、ステップＳ１５に示すようにアーム駆動部４５を駆動してＬＣＤ４１を移動し、ステップＳ１１に戻る。従って、術者は再度、測距スイッチ５１を操作する。このようにして、式（１′）を満たす距離となるように制御する。そして、適正な距離範囲内に変更されると、ステップＳ１４により指標４６が表示されるようになる。
【００４３】
なお、ステップＳ１５によりアーム駆動部４５を駆動する場合、算出された距離からどれだけ移動すれば良いかが分かるので、通常は１回アーム駆動部４５を駆動すれば式（１′）を満たす適正な距離範囲内に設定できる。  
本実施例は以下の効果を有する。  
視差バリア方式のＬＣＤ４１による表示装置においても、実施例１と同様の効果が得られる。  
また、ＦＭＤ１１の場合とは異なり、術者１０は、周囲の視野が遮られることなく立体視できるため、術具の受け渡しや、裸眼での術部４の確認を、よりスムーズに行うことができる。
【００４４】
なお、上記の説明では１５インチサイズのＸＧＡ型の液晶表示装置とした場合で説明したが、これよりも、近くで観察する場合、より高精細なＬＣＤを用いてもよいし、もしくは、表示サイズの小さいＬＣＤを用いてもよい。  
また、上記の実施例では、適正な距離範囲から逸脱する場合には、自動的に適正な距離範囲となるようにＬＣＤ４１の位置を移動するようにしているが、より簡略化して例えば判定部５３ｂにより判定結果を指標４６の表示位置等に表示するようにしても良い。  
例えば、適正な距離範囲の場合には、適正な距離範囲であることを示す表示を行い、適正な距離範囲から逸脱していると判定した場合には、例えば○○ｃｍ近づきすぎていますとか○○ｃｍ離れすぎています等の表示を行うようにしても良い。
【００４５】
また、上記ステップＳ１３の判定結果において、適正な距離範囲から逸脱していると判定した場合、適正な範囲の境界の距離から例えば○○ｃｍ近づきすぎている場合には、○○ｃｍ近づきすぎていますとＬＣＤ４１に表示した後、ステップＳ１５に示すように適正な距離になるようにＬＣＤ４１を移動しても良い。  
或いは、適正な範囲の境界の距離から例えば○○ｃｍ近づきすぎています。このため適正な距離になるようにＬＣＤ４１を移動しますとＬＣＤ４１に表示した後、ステップＳ１５に示すように適正な距離になるようにＬＣＤ４１を移動しても良い。  
適正な距離範囲から離れすぎた方向に逸脱した場合にも同様に表示等を行って、ＬＣＤ４１を移動するようにしても良い。
【実施例３】
【００４６】
次に本発明の実施例３を図１８から図２１を参照して説明する。本実施例は左右の撮像素子によって撮像された画像をプロジェクタでホログラムパネルに投影し、術者が立体観察する際において、術者に品位の良い画像を提供することを目的とする実施例である。実施例２と異なる部分を以下に説明する。  
図１８は本実施例の手術用顕微鏡／内視鏡システム１Ｃの概略を示す。  
本実施例の手術用顕微鏡／内視鏡システム１Ｃは、図１０のＬＣＤ４１の代わりにホログラム（レンズ）或いはフレネルレンズを形成したホログラムパネル６１が採用され、さらにこのホログラムパネル６１にはプロジェクタ６２により左右の画像が投影され、回折により術者１０の左右の目で、左右の画像をそれぞれ観察できるようにしている。  
このホログラムパネル６１は３次元的に自由な位置に配置可能な自在アーム４１により支持されている。この自在アーム４１は、図示しない架台によって支持されている。
【００４７】
また、プロジェクタ６２は、架台６３により支持されている。  
画像が投影される投影パネルとしてのホログラムパネル６１は、例えば３０４．１ｍｍ×２２８．１ｍｍの１５インチサイズであり、プロジェクタ６２はＸＧＡの解像度を持つ画像をホログラムパネル６１に投影する。プロジェクタ６２は、ホログラムパネル６１から例えば１ｍ離れた距離に配置され、このホログラムパネル６１にＸＧＡの解像度の画像が投影されるようにしている。  
そして、術者１０は、式（１′）を満たす位置、或いは式（２）の２つの境界距離の間の位置で観察することは、実施例２と同じである。  
また、この手術用顕微鏡／内視鏡システム１Ｃにおいては、自在アーム７の先端の装着部７ａには、鏡体６Ａを取り付けたり、この鏡体６Ａの内部の撮像素子とは種類が異なる鏡体６Ｂ（図１９参照）に付け替えて装着することができる。
【００４８】
また、図１８に示す鏡体６Ａから立体内視鏡撮像装置としての立体内視鏡＆カメラ６４に付け替えて使用することもできるようにしている。この立体内視鏡＆カメラ６４は、例えば光学式の立体内視鏡の左右の接眼部に左右の撮像素子を内蔵した立体撮像用のカメラヘッド６７が装着されたものである。  
図１９は、本実施例における画像を表示する電気系の概略の構成を示す。  
鏡体６Ａ内部には、標準解像度用のＣＣＤ、具体的にはＮＴＳＣ規格に準拠した映像信号を生成するＮＴＳＣ用ＣＣＤ６５ａ、６５ｂが配置されており、また鏡体６Ｂには、ハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂ（図１９ではＨＤ用ＣＣＤと略記）が内蔵されている。  
また、立体内視鏡＆カメラ６４のカメラヘッド６７には、ＮＴＳＣ用ＣＣＤ６５ａ、６５ｂが配置されている。
【００４９】
ＮＴＳＣ用ＣＣＤ６５ａ、６５ｂ、或いはハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂは、ＣＣＤ検出部（或いは撮像信号検出部）６８より検出される。  
ＣＣＤ検出部６８は、画像処理部６９に接続され、画像処理部６９は、ＣＣＤ検出部６８により検出されたＣＣＤに対応した画像処理（映像処理）を行う。そして画像処理部６９により処理された画像が、プロジェクタ６２内部のＬＣＤ７０に表示される。このＬＣＤ７０は左右の表示素子からなる。  
このＬＣＤ７０の左右の表示素子に表示された左右の画像は、図１８のようにホログラムパネル６１に左右の投影光学系を経て投影され、術者１０は、投影により生成された画像を左右の眼で立体視することができるようにしている。
【００５０】
また、本実施例における画像処理部６９は、ＣＣＤ検出部６８により検出されたＣＣＤの画素数サイズに応じて、ＬＣＤ７０に表示される画像サイズを制御する。そして、ＬＣＤ７０に表示される画像サイズに応じて、ホログラムパネル６１に投影される画像サイズが常時、観察に適したものとなるように制御する。  
具体的には後述するようにハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂの場合には、ＬＣＤ７０のの最大画面にフルサイズで表示し、ＮＴＳＣ用ＣＣＤ６５ａ、６５ｂの場合には、その中央部に所定サイズで表示する。従って、このＬＣＤ７０に表示される画像サイズに応じて、ホログラムパネル６１に投影される画像サイズは、ＬＣＤ７０に表示される画像サイズと比例する。
【００５１】
このような構成による本実施例の作用を説明する。  
事前に術部４に応じて、使用する鏡体６Ａ或いは６Ｂを決定する。例えば、ハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂの鏡体６Ｂを自在アーム７に取り付ける。そして、図示しないスイッチを押し、ハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂによる撮像を開始する。  
ＣＣＤ検出部６８は、ハイビジョンの撮像信号を受け取ると、その撮像信号がハイビジョン撮像信号である検出情報を画像処理部６９に伝達する。  
画像処理部６９は、伝達された検出情報により、ＬＣＤ７０を最大画面で表示するように設定し、プロジェクタ６２は、画像の投影を開始する。ホログラムパネル６１には、図２０の領域８１Ａのように水平方向には、水平方向の最大サイズ（３０４．１ｍｍ）に表示され、垂直方向には横方向のサイズの９／１６倍に当たる１７１ｍｍの範囲に表示される。
【００５２】
このときの画素の大きさは、
水平方向  ３０４．１ｍｍ／１９２０画素＝０．１６ｍｍ
垂直方向  １７１ｍｍ／１１２５画素相当＝０．１５ｍｍ
となる。このため、条件式（１′）を満たす画素ピッチＰに当てはめて適正な観察の距離範囲Ｌを求めると、その観察距離Ｌは、２７５ｍｍから５１６ｍｍの範囲となる。  
術者１０は、この距離範囲内では、ホログラムパネル６１に投影された画像を画素ピッチが目立つことなく立体視し易い状態で観察することができる。  
また、ＮＴＳＣ用のＣＣＤ６５ａ、６５ｂの鏡体６Ａに変更した場合には、ＣＣＤ検出部６８は、ＮＴＳＣの撮像信号を受け取ると、撮像信号がＮＴＳＣあることを画像処理部６９に伝達する。
【００５３】
画像処理部６９は、ＬＣＤ７０で表示するための画像処理し、ホログラムパネル６１に水平方向に１１５ｍｍ、垂直方向に７９ｍｍの画像として投影されるようにする。  
画像処理部６９で処理された画像がＬＣＤ７０に表示され、プロジェクタ６２はその画像の投影を開始する。  
ホログラムパネル６１には、図２１の領域８１Ｂのように表示され、画素の大きさは、  水平方向  １１５ｍｍ／７２０画素＝０．１６ｍｍ
垂直方向  ７９ｍｍ／５２５画素相当＝０．１５ｍｍ
となり、ハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂで撮像した場合と同じ大きさになる。つまり、式（１′）から導きだされる適正な観察範囲は、ハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂで撮像した場合と同じ大きさになる。
【００５４】
例えば、内視鏡観察には、観察視野が狭いためＮＴＳＣ用ＣＣＤ６５ａ．６５ｂを用い、顕微鏡観察には、観察範囲が広いため、ハイビジョン用ＣＣＤ６６ａ、６６ｂを用いて、使い分けをしてもよい。  
本実施例は以下の効果を有する。  
実施例２のようなＬＣＤ４１のような構成だけでなく、プロジェクタ６２についても同様の効果が得られる。  
また、術部４を撮像するために画素数が異なるＣＣＤを内蔵した鏡体を替えたとしても、投影される画角を変更しているため、画素の粗さが目立つことなく品位の良い状態で画像観察ができるようになる。
【００５５】
なお、図１９の２点鎖線で示すようにホログラムパネル６１に測距装置４２を取り付けると共に、画像処理部６９内の図示しないＣＰＵの制御により、実施例２と同様にさらにホログラムパネル６１を支持する自在アーム４１をアーム駆動部４５により駆動できるようにしても良い。  
このようにして、ホログラムパネル６１と術者１０との距離が式（１′）から逸脱する距離となる場合には、式（１′）を満たす距離範囲となるように制御しても良い。  
なお、上述した各実施例の他に、術前に撮像（撮影）した患者のＣＴ・ＭＲ画像をもとに２つの異なる点から見た２つの画像から構築するナビゲーション装置の場合にも適用できる。
【００５６】
この場合にも、２つの画像は互いに視差を持ち、術者１０等の観察者により立体観察される。よって、観察者は、ナビゲーション装置により構築される術前画像から立体観察することができ、病巣など、術部に関する画像をリアルに見ることができる。  
また、手術用顕微鏡や立体内視鏡等で撮像した左右の画像を画像ファイリング装置に記録し、画像ファイリング装置から読み出して表示するような場合にも適用できる。  
また、光学的画像を光電変換して撮像する光学的な撮像手段の他に、超音波振動子により超音波で撮像した超音波信号に対して超音波観察装置により超音波画像を生成して、この超音波画像を表示する場合に適用することもできる。また、この場合、離間して配置した１対の超音波振動子により立体超音波画像を生成するようにしても良い。  
なお、例えば実施例１において、ＬＣＤ２３ａ、２３ｂは小型であるので、より解像度を高くした場合にもコストが嵩むことを防止できる。従って、より高解像度のものを採用できるような場合を考慮すると、例えば式（１）における条件を緩和して、例えばＰ′（１／３０）°＜Ｌのようにしても良い。これに対応して、式（１′）も同様に緩和した条件にしても良い。  
また、上述した各実施例を部分的に組み合わせる等して構成される実施例も本発明に属する。
【００５７】
［付記］
１．請求項１において、前記制御手段は、前記条件の情報を格納した情報格納手段を有する。  
２．付記１において、前記制御手段は、前記情報格納手段に格納された情報を用いて前記画像の表示或いは観察の条件を制御する。  
３．請求項１において、前記医療用撮像手段は、手術用顕微鏡であることを特徴とする。４．請求項１において、前記医療用撮像手段段は、内視鏡であることを特徴とする。  
５．請求項１において、前記医療用撮像手段は、術前画像などを記録したナビゲーション装置であることを特徴とする。  
６．請求項１において、前記医療用撮像手段は、超音波観測装置であることを特徴とする。  
７．請求項１において、前記立体表示装置は、フェイスマウントディスプレイであることを特徴とする。  
８．請求項１において、前記立体表示装置は、液晶モニタであることを特徴する。  
９．請求項１において、前記立体表示装置は、プロジェクタと投影パネルであることを特徴とする。
【００５８】
１０．視差を有する１対の医療用撮像手段により左右の撮像信号を取得する立体撮像装置と、
観察者が左右の両眼で立体視するための画像を表示する立体表示装置と、
前記立体撮像装置からの左右医の撮像信号から前記立体表示装置に立体視するための画像を表示させる信号処理を行う信号処理装置と、
を備えた医療用立体画像表示システムにおいて、
前記立体表示装置に表示される画像を前記観察者の両眼で観察する場合、前記立体表示装置の画素ピッチが少なくとも目立たなく観察されるように、前記観察者の両眼で観察される画像の表示或いは観察の条件を制御する制御手段を設けたことを特徴とする医療用立体画像表示システム。
【００５９】
１１．請求項１又は付記１０において、前記制御手段は、前記立体表示装置に表示される画像を前記観察者の両眼で観察する場合における観察者と前記立体表示装置間の光学的な距離をＬとし、かつ前記観察者の両眼により光学的に観察される画像における画素ピッチをＰとした場合、前記条件として前記距離Ｌが、
Ｐ／ｔａｎ（１／３０）°＜  Ｌ  
の条件式を満たすように制御することを特徴とする。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
術部等を左右に視差を有する医療用撮像装置により撮像し、立体表示装置に表示された画像を術者等の観察者は左右の画像として立体視する場合、画素ピッチによる格子状ノイズが目立たないで観察されるように観察者と立体表示装置との距離等が適切な範囲内となるように制御しているので、立体観察がし易くなり、手術等を行い易い環境を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は本発明の実施例１の手術用顕微鏡システムの全体構成の概略図。
【図２】図２は鏡体周辺部を示す斜視図。
【図３】図３は鏡体内部の観察光学系の構成を示す図。
【図４】図４はＦＭＤの内部構成を示す図。
【図５】図５はＦＭＤにおける左眼用液晶モニタの画素部周辺の拡大図。
【図６】図６はＦＭＤを装着した術者の眼により接眼光学系を介して距離Ｌに結像される液晶モニタの画像を光学的に観察する様子を示す図。
【図７】図７は立体画像表示制御装置の内部構成を示すブロック図。
【図８】図８は光学的に適切な観察条件で観察するために距離Ｌと画素ピッチの関係等を示す説明図。
【図９】図９は本実施例におけるＣＰＵによる制御（規制）動作の内容を示すフローチャート。
【図１０】図１０は本発明の実施例２の手術用顕微鏡システムの全体構成の概略図。
【図１１】図１１は鏡体周辺部を示す斜視図。
【図１２】測距装置の光学系の構成を示す図。
【図１３】測距装置と立体画像表示制御装置の電気系の構成を示すブロック図。
【図１４】視差バリア方式で立体観察する様子を示す図。
【図１５】視差バリア方式の液晶モニタにおける一部を拡大して示す図。
【図１６】術者が液晶モニタの画素ピッチを観察する場合の角度θを示す図。
【図１７】実施例２の動作内容を示すフローチャート。
【図１８】図１８は本発明の実施例３の手術用顕微鏡／内視鏡システムの概略図。
【図１９】実施例３における電気系の概略の構成を示すブロック図。
【図２０】ハイビジョン用撮像素子の場合にホログラムパネルに投影される画像の領域を示す図。
【図２１】ＮＴＳＣ用撮像素子の場合にホログラムパネルに投影される画像の領域を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
１…手術用顕微鏡システム
２…ベッド
３…患者
４…術部
５…手術用顕微鏡
６…鏡体
７…自在アーム
８…架台
９…立体画像表示制御装置
１０…術者
１１…ＦＭＤ
１５…対物レンズ
１６ａ、１６ｂ…ズーム光学系
１７ａ、１７ｂ…結像レンズ
１８ａ、１８ｂ…ＣＣＤ
２１ａ、２１ｂ…結像レンズ
２２ａ、２２ｂ…ズーム光学系
２３ａ、２３ｂ…ＬＣＤ
２４ａ、１４ｂ…シャフト
２５ａ、２５ｂ…モータ
２６ａ、２６ｂ…エンコーダ
２７ａ、２７ｂ…ズームスイッチ
３１…液晶パネル
３２…バックライト
３３…画素
３４…信号処理部
３５…モータ制御部
３６ａ、３６ｂ…映像処理回路
３７ａ、３７ｂ…ＬＣＤドライブ回路
３８…ＣＰＵ
３９ａ、３９ｂ…モータドライブ回路
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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