(57)【要約】【課題】  観察中心を移動させても全観察領域で全焦点画像表示を行うことのできる顕微鏡を提供する。【解決手段】  本発明では、ミラー１４，１５１〜１５ｍを使って顕微鏡の中心視線（光軸）の光路を一旦迂回させて戻すという構造をとる。迂回距離が順次変化するように、中心が回転軸からずれた略円周上に沿って複数のミラー１５１〜１５ｍを並べて配置し、これを高速で回転させる。ミラー１５１〜１５ｍそれぞれが適切な位置に来た瞬間毎にＣＣＤカメラ１１の電子シャッターを使って撮影する。これにより等価的に作動距離を高速で変化させた画像をリアルタイムに撮影できることになる。画像処理装置１９で全焦点画像を作る画像処理アルゴリズムを使って、その複数枚の画像から最もピントのあった画素を有する部分だけをリアルタイムに合成して、表示モニタ装置２０に表示する。【選択図】    図１
2006314393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子シャッターを有する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面に被写体を結像する光学レンズと、
前記光学レンズの光軸上に配置され、前記被写体からの入射光路を前記光軸から折曲させる第１の反射面、その折曲方向から戻される光路を前記光軸上に戻す第２の反射面を有する固定ミラーと、
前記固定ミラーで折曲される光路上に配置された状態で、前記固定ミラーの第１の反射面からの光路を前記第２の反射面に向けて折り返すための複数の光路変更ミラーと、
前記複数の光路変更ミラーを一定間隔で、前記折曲光路上に前記固定ミラーから異なる距離に位置するように入れ替える入れ替え手段と、
前記入れ替え手段のミラー入れ替えに同期して前記撮像素子の電子シャッターを駆動制御し順次画像を取り込む撮影手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記入れ替え手段は、前記固定ミラーの折曲光路に沿って広がる前記複数の光路変更ミラーの載置面を有し、中央に前記固定ミラーの配置及び前記光軸を妨げない穴を有する円盤状の回転台と、この回転台を前記光軸中心に回転させる駆動手段とを備え、
前記複数の光路変更ミラーは、前記回転台の搭載面上に、中心点が回転軸からずれた円周に沿って、前記回転台の回転によって前記固定ミラーと対向する位置にきたときに前記固定ミラーと反射面が正対するように、順番に配置されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記固定ミラーと前記複数の光路変更ミラーそれぞれが正対するとき、
前記撮影手段は、前記固定ミラーと光路変更ミラーが正対するごとに前記撮像素子の電子シャッターを駆動制御することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
さらに、前記撮像素子に、一定間隔を空けた左右の視点で交互に被写体を結像するためのステレオ視機構を備え、
前記撮影手段は、前記ミラーの入れ替え毎に前記ステレオ視機構の左右の視点で結像される画像を取り込むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
電子シャッターを有する撮像素子と、
前記撮像素子の撮像面に被写体を結像する光学レンズと、
前記光学レンズの光軸上に配置され、前記被写体からの入射光路を前記光軸から折曲させる第１の反射面、その折曲方向から戻される光路を前記光軸上に戻す第２の反射面を有する固定ミラーと、
前記固定ミラーで折曲される光路上に配置された状態で、前記固定ミラーの第１の反射面からの光路を前記第２の反射面に向けて折り返すための複数の光路変更ミラーと、
前記複数の光路変更ミラーを一定間隔で、前記折曲光路上に前記固定ミラーから異なる距離に位置するように入れ替える入れ替え手段と、
前記入れ替え手段のミラー入れ替えに同期して前記撮像素子の電子シャッターを駆動制御し順次画像を取り込む撮影手段と、
前記複数の光路変更ミラーが入れ替えられる毎に得られる画像それぞれの合焦点領域を切り出し重ね合わせて全焦点画像を生成する画像合成手段と、
前記全焦点画像を表示する表示手段と
を具備することを特徴とする顕微鏡。
【請求項６】
前記入れ替え手段は、前記固定ミラーの折曲光路に沿って広がる前記複数の光路変更ミラーの載置面を有し、中央に前記固定ミラーの配置及び前記光軸を妨げない穴を有する円盤状の回転台と、この回転台を前記光軸中心に回転させる駆動手段とを備え、
前記複数の光路変更ミラーは、前記回転台の搭載面上に、中心点が回転軸からずれた円周に沿って、前記回転台の回転によって前記固定ミラーと対向する位置にきたときに前記固定ミラーと反射面が正対するように、順番に配置されることを特徴とする請求項５記載の顕微鏡。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記固定ミラーと前記複数の光路変更ミラーそれぞれが正対するとき、
前記撮影手段は、前記固定ミラーと光路変更ミラーが正対するごとに前記撮像素子の電子シャッターを駆動制御することを特徴とする請求項６記載の顕微鏡。
【請求項８】
さらに、前記撮像素子に、一定間隔を空けた左右の視点で交互に被写体を結像するためのステレオ視機構を備え、
前記撮影手段は、前記ミラーの入れ替え毎に前記ステレオ視機構の左右の視点で結像される画像を取り込み、
前記画像合成手段は、前記左右の視点それぞれの画像について全焦点画像を生成し、
前記表示手段は、前記左右の視点それぞれの全焦点画像をリアルタイムにステレオ表示することを特徴とする請求項５記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば脳外科手術で術者が開頭されている部位を立体視するための顕微鏡及びこの顕微鏡に利用可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脳外科手術では、術者は開頭されている部位を手術顕微鏡で立体視しながら手術を進める。現在、脳外科手術で使われている手術顕微鏡では、角倍率が１０倍程度、作動距離（対物レンズ端面から対象までの距離）が数100mm〜1000mm、被写界深度が10mm前後といった仕様が一般的である。
【０００３】
但し、拡大率がさほど高くないにもかかわらず、顕微鏡であるため、どうしても被写界深度で決まるピントのあった領域が限定さてしまう。例えば、被写界深度が10mm（＝ピントが合っているＺ方向の距離）程度あっても、全体を把握しようとすると観察範囲（＝ＸまたはＹ方向の距離）が100mm×100mm程度になってしまい、観察中心を移動させると、どうしてもピントの再調整が必要となる。そのため、術者が観察部位を移動させる際には、その都度、術者自らが再度ピント調節を行わざるを得ない。オートフォーカス機能による自動化によって調整時間を短縮できるようになったが、間違った場所にピントが合ってしまった場合には、術者が手動で再調整しなければならないといった問題が生じている。
【０００４】
一方、光学顕微鏡の分野では、例えばキーエンス（株）社製「デジタル顕微鏡VB-7000」、フォトロン（株）社製「全焦点顕微鏡Focuscope（フォーカスコープFV-100C）」のように、“全焦点画像”、すなわち深さ方向も含めて視野内の３次元全領域でピントが合った画像をリアルタイムに観察できる機能が実現されている。
【０００５】
従来の全焦点画像取得機能の基本原理は、例えば対物レンズに“ピエゾ・アクチュエータ”を装着し、対物レンズの位置を１／３０秒の速度で物理的に下させて１秒間に３０枚の映像を撮影する。そして、スキャンされた３０枚の画像から最もピントが合った画素を抽出して一枚の全焦点画像を合成する。これをリアルタイムに表示するというものである。
【０００６】
そこで、上記手術顕微鏡に光学顕微鏡と同じ全焦点画像取得機能の仕組みを採用することが考えられている。全焦点画像表示が全観察領域で可能であれば、術者は自らピントの再調整をする必要がなくなり、且つ肉眼でリアルタイムに観察しているかのように見えるため、画像ボケを気にすることなく手術を続けることができるからである。
【０００７】
しかしながら、手術顕微鏡では、撮像装置の対物レンズが光学顕微鏡と違って大型であり、対物レンズを被写界深度以上の厚み以上に移動させることは極めて困難である。このため、全焦点画像を撮影できる手術顕微鏡は未だ実現されていない。
【特許文献１】特開平０７−２２２７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上述べたように、従来の手術顕微鏡等の撮像装置を用いた顕微鏡では、観察中心を移動させるとどうしてもピントを再調整する必要があり、全焦点画像表示が全観察領域で可能にすることが要望されているが、従来の手術顕微鏡に用いられる撮像装置で全焦点画像を得ることは極めて困難であった。
【０００９】
本発明は上記の課題を解決し、全焦点画像を容易に取得可能な撮像装置を提供すると共に、この撮像装置を用いて任意の範囲の全焦点画像を取得可能とし、観察中心を移動させても全観察領域で全焦点画像表示を行うことのできる顕微鏡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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、電子シャッターを有する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に被写体を結像する光学レンズと、前記光学レンズの光軸上に配置され、前記被写体からの入射光路を前記光軸から折曲させる第１の反射面、その折曲方向から戻される光路を前記光軸上に戻す第２の反射面を有する固定ミラーと、前記固定ミラーで折曲される光路上に配置された状態で、前記固定ミラーの第１の反射面からの光路を前記第２の反射面に向けて折り返すための複数の光路変更ミラーと、前記複数の光路変更ミラーを一定間隔で、前記折曲光路上に前記固定ミラーから異なる距離に位置するように入れ替える入れ替え手段と、前記入れ替え手段のミラー入れ替えに同期して前記撮像素子の電子シャッターを駆動制御し順次画像を取り込む撮影手段とを具備して構成される。
【００１１】
上記の構成では、被写体から撮像素子までの光路を光軸上から迂回させ、その迂回長を複数の光路変更ミラーそれぞれの位置で順次入れ替え、入れ替えに同期して撮像素子の電子シャッターを切り、順次画像を取り込むようにしているので、対物レンズの微小移動による光路長調整を行う必要がなくなる。
【００１２】
また、本発明に係る顕微鏡は、電子シャッターを有する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に被写体を結像する光学レンズと、前記光学レンズの光軸上に配置され、前記被写体からの入射光路を前記光軸から折曲させる第１の反射面、その折曲方向から戻される光路を前記光軸上に戻す第２の反射面を有する固定ミラーと、前記固定ミラーで折曲される光路上に配置された状態で、前記固定ミラーの第１の反射面からの光路を前記第２の反射面に向けて折り返すための複数の光路変更ミラーと、前記複数の光路変更ミラーを一定間隔で、前記折曲光路上に前記固定ミラーから異なる距離に位置するように入れ替える入れ替え手段と、前記入れ替え手段のミラー入れ替えに同期して前記撮像素子の電子シャッターを駆動制御し順次画像を取り込む撮影手段と、前記複数の光路変更ミラーが入れ替えられる毎に得られる画像それぞれの合焦点領域を切り出し重ね合わせて全焦点画像を生成する画像合成手段と、前記全焦点画像を表示する表示手段とを具備して構成される。
【００１３】
上記の構成では、被写体から撮像素子までの光路を光軸上から迂回させ、その迂回長を複数の光路変更ミラーそれぞれの位置で順次入れ替え、入れ替えに同期して撮像素子の電子シャッターを切り、順次画像を取り込むようにしているので、対物レンズの微小移動による光路長調整を行う必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１４】
上記した発明によれば、全焦点画像を容易に取得可能な撮像装置を提供すると共に、この撮像装置を用いて任意の範囲の全焦点画像を取得可能とし、観察中心を移動させても全観察領域で全焦点画像表示を行うことのできる顕微鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明に係る撮像装置を用いた手術用顕微鏡について、簡単にその特徴とする点を説明する。
【００１７】
全焦点画像を撮影するためには、手術顕微鏡において“作動距離”（＝対物レンズからピントが合っている点までの距離）を高速に変化させる必要がある。ところが、手術顕微鏡では、鏡筒が光学顕微鏡と比べて重く且つ大きい。また全体を把握しようとすると、観察範囲は奥行き方向（＝Ｚ方向）として10mmから数10mm程度は必要になり、その結果として少なくとも作動距離を10mmから数10mmの範囲で高速に変化させる必要が生じる。
【００１８】
そこで、本発明では、ミラーを使って手術用顕微鏡の中心視線（光軸）の光路を一旦迂回させて戻すという構造をとる。迂回距離が順次変化するように中心が回転軸からずれた略円周上に沿って複数のミラーを並べて配置し、これを高速で回転させる。ミラーが適切な位置に来た瞬間毎にＣＣＤカメラの電子シャッターを使って撮影する。これにより等価的に作動距離を高速で変化させた画像をリアルタイムに撮影できることになる。従来の全焦点画像を作る画像処理アルゴリズムを使って、その複数枚の画像から最もピントのあった画素を有する部分だけをリアルタイムに合成して表示する。
【００１９】
従来の全焦点画像観察可能な光学顕微鏡の構造では、対物レンズに“ピエゾ・アクチュエータ”（電圧を印加すると機械的に伸縮する素子）を取り付け、接眼レンズは動かさずに対物レンズだけを高速に上下動させる。例えば1/30秒ごとに順次移動させ、その都度カメラについている電子シャッターを切って画像を取得する。対象物体と対物レンズとの作動距離が変化すると、接眼レンズと対物レンズ間の距離も同時に変化することになる。厳密には角倍率やＣＣＤカメラの結像位置も変化することになるが、鏡筒長が250mm程度に対してサブmm以下の変化であるため実用上変化なしとみなしても問題ない。
【００２０】
以下の従来例での全焦点画像合成アルゴリズムの概要を説明する。
【００２１】
取得した複数の画像（この場合１秒間に３０枚になる）のそれぞれを複数の区画に分割し、画像毎にその区画内での画素値の標準偏差を計算する。ピントが合っていない部分は画像がぼやけることから、ローパスフィルタをかけた場合と等価であると考えられ、その標準偏差は小さくなること（逆にピントが合えば大きくなる）が容易に推測される。そこで、上記３０枚の画像の同じ位置の区画における標準偏差を比較し、その値が最大になった画像の区画だけを抽出する。このとき、その作動距離の情報も合わせて記録しておく。この操作を全区画に対して行い、ピントがあった区画だけを繋ぎ合せた“全焦点画像”をリアルタイムに合成し表示する。このピントが合った区画情報と作動距離情報から、「ピントが合った区画の高さ＝（最大の作動距離）−（ピントが合った区画の作動距離）」と定義して対象物体の表面の状態を３次元表示する。
【００２２】
ところが、手術用顕微鏡では、角倍率が１０倍程度、作動距離（対物レンズ端面〜対象までの距離）が数100mm〜1000mm、被写界深度が10mm前後といった仕様が一般的である。また観察視野領域としては100mm（W）×100mm（H）×｛10mm〜数10mm（D）｝が対象となる。このように、被写界深度が高々10mm程度しかないことから、観察中心を観察領域内で移動させると、どうしてもピントを再調整する必要が生じる。
【００２３】
これまでは術者が手動でその都度調整していた。しかしながら、両手は手術器具でふさがっている場合が殆どなので、フットペダルを使うなどして調整を行っており、術中の調整は非常に煩わしい。この調整操作を省略するためには“全焦点画像”を取得・表示すればよいのであるが、その作動距離の変化幅が非常に大きいこと、接眼レンズがかなり重たいこともあり、単純にピエゾ・アクチュエータを取り付ければ解決できるというものではない。
【００２４】
リアルタイム性を損なわずに表示するためには、同じ作動距離の位置までの往復運動（＝数10mmの往復上下動）を1/30秒毎に行う必要がある。これは1500mm/sec程度の移動速度が必要であることを意味しており、現在入手できるリニアモータステージ、例えば住友重機械工業（株）社製「高精度リニアモータＸＹステージ（型式ＳＬＳ−６００）」の最高速度700mm/secをもってしても達成が困難な数値である。
【００２５】
以下、図１を参照して、上記の問題を解決する本発明の手術用顕微鏡の一実施形態を説明する。
【００２６】
図１は本発明が適用された手術用顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。図１において、１１はいわゆる高速電子シャッターを有するＣＣＤカメラであり、このＣＣＤカメラ１１の撮像面の入射光軸Ｌ上には接眼レンズ１２、対物レンズ１３、固定ミラー１４が順に配置される。この固定ミラー１４は、被写体からの入射光路を光軸Ｌから垂直に折曲させる第１の反射面１４Ａと、その折曲方向から戻される光路を光軸上に戻す第２の反射面１４Ｂとを有し、それぞれの反射面１４Ａ，１４Ｂが直角に交わるようにした凸型ミラーである。
【００２７】
一方、固定ミラー１４の光路折曲方向に対向し、固定ミラー１４から異なる距離となるように、折曲光路を平行に折り返すための複数の光路変更ミラー１５１〜１５ｍが順次入れ替え配置される。その入れ替え機構の具体的な構成を図２に示す。
【００２８】
図２において、１６は固定ミラー１４の折曲光路に沿って広がる光路変更ミラー載置面を有し、中央が固定ミラー１４の配置及び光軸Ｌを妨げない穴を有する円盤状の回転台である。この回転台１６は光軸Ｌを中心に、図示しない回転機構によって回転駆動される。上記複数の光路変更ミラー１５１〜１５ｍは、回転台１６の搭載面上に、中心点が回転軸からずれた円周Ｓに沿って、回転台１６の回転によって固定ミラー１４と対向する位置にきたときに固定ミラー１４と反射面が正対するように、順番に配置される。
【００２９】
上記光路変更ミラー１５１〜１５ｍは、固定ミラー１４の第１の反射面１４Ａによって折曲された光路を垂直方向に反射させる第１の反射面１５Ａと、この反射面１５Ａの反射光路を固定ミラー１４の第２の反射面１４Ｂに向けて垂直方向に反射させる第２の反射面１５Ｂとを有し、それぞれの反射面１５Ａ，１５Ｂが直角に交わるようにした凹型ミラーである。
【００３０】
上記回転台１６の外周部には、各光路変更ミラー１５１〜１５ｍがそれぞれ固定ミラーと正対する位置を示す透孔がマーカ１６１〜１６ｍとして形成される。回転台１６の周縁部は、コ字型のフォトインタラプタ１７の開口部分に挿入される。このフォトインタラプタ１７は、回転台１６の外周部に形成されるマーカ１６１〜１６ｍの通過を光透過の有無によって検出することで、回転台１６上のどのミラーが固定ミラー１４と正対した状態にあるかを検出することが可能となっている。
【００３１】
上記フォトインタラプタ１７のマーカ検出結果は、コントローラ１８に送られる。コントローラ１８は、マーカ検出結果に基づいて回転台１６の回転を駆動制御して、光路変更ミラー１５１〜１５ｍがそれぞれ固定ミラー１４と正対するごとにＣＣＤカメラ１１のシャッターを切って画像を取り込む。
【００３２】
上記ＣＣＤカメラ１１で取り込まれた画像は、光路変更ミラー１５１〜１５ｍが入れ替えられる毎に得られる、互いに入射光路の距離が異なる画像であり、画像処理装置１９に送られる。この画像処理装置１９は、それぞれの画像について合焦点領域を切り出し重ね合わせて全焦点画像をリアルタイムに生成するもので、ここで生成された全焦点画像は術者モニタ用表示装置２０にて表示される。
【００３３】
上記構成による手術用顕微鏡において、以下に全焦点画像が観測可能となる動作原理について説明する。
【００３４】
まず、対物レンズ１３から対象となる被写体（この場合は開頭された患者の頭部）までの光路に固定ミラー１４と光路変更ミラー１５１〜１５ｍで順次距離の異なる迂回路を作る。すなわち、固定ミラー１４はＣＣＤカメラ１１とレンズ１２，１３と共に固定されており、光路変更ミラー１５１〜１５ｍを搭載する回転台１６は、ＣＣＤカメラ１１、レンズ１２，１３の光軸Ｌを中心に回転できるようになっている。また、光路変更ミラー１５１〜１５ｍは、迂回路の光路長が順次変化するように、回転台１６の載置面上に回転軸に対して中心点がずれた円を想定し、この円に沿って順に配置される。
【００３５】
さらに、高速電子シャッター付き高感度ＣＣＤカメラ１１をレンズ１２，１３部分の上に搭載し、光路変更ミラー１５１〜１５ｍを搭載した回転台１６の回転角度と電子シャッターを同期させる。例えば、３０組の光路変更ミラーを回転数1800rpmで回転すれば、上下動一往復が1/30秒となり、３０枚の画像を取得することができることなる。この３０枚の画像から全焦点画像の画像処理アルゴリズムに従って1/30秒以内に全焦点画像を合成できれば、リフレッシュレート３０枚／秒でリアルタイム表示も可能である。
【００３６】
この程度（30枚÷（1/30秒）＝900枚／秒＝900FPSになる）の高速電子シャッターはすでに実現されており、日本ローパー（株）社製「MotionProシリーズ・PCI型フルデジタル高速度カメラModel 10000」では1280×1024ピクセルの画像を10000FPSで記録可能である。  
また、回転角度をエンコーダで検出すれば、エンコーダ値を作動距離に対応させることができることになり、リアルタイムに脳表面状態を３次元表示することも可能になる。
【００３７】
ここで、上記全焦点画像合成アルゴリズムの処理の流れを説明する。  
（１）レンズ１２，１３のフォーカスを固定した状態で光路変更ミラー搭載の回転台１６を回転させ、フォトインタラプタ１７で検出したタイミングで作動距離（レンズ〜被写体までの距離）が異なる画像を複数枚撮影する。処理を簡単化するため、カラー画像の場合は白黒画像に一旦変換する。  
（２）図３（ａ）に示すように、作動距離が短いものから第１画像、第２画像、…、第Ｎ画像と名付け、夫々の画像を図３（ｂ）に示すように同じ位置でＭ個の区画に分割する。第ｉ画像（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）のｊ番目の区画（ｊ＝１，２，３，…，Ｍ）をＧ(i,j)と呼ぶことにする。  
（３）区画Ｇ(i,j)の画像に対して画素値をサンプル値として標準偏差を計算する。これをＳＤ(i,j)で表す。
【００３８】
（４）同じｊ番目の区画位置にある画像の集合、即ちＧ(1,j)，Ｇ(2,j)，…，Ｇ(N,j)，…に対して、対応する標準偏差を比較して“標準偏差最大の区画＝一番ピントが合った区画”という判断基準でピントのあった区画Ｇ(I,j)を選択する。このときｊは固定とする。  
（５）（４）の処理をｊ＝１，２，３，…，Ｍに対して同様に行う。こうして見つけた“ピントが合った区画”の位置情報から対応するカラー画像の区画を合成して１枚の全焦点画像を作る。  
（６）（１）〜（５）の画像処理をリアルタイムに行い、全焦点画像をリアルタイム表示する。
【００３９】
尚、上記のアルゴリズムでは、“標準偏差最大の区画＝一番ピントが合った区画”という判断基準を使っているが、必ずしも標準偏差である必要はなく、これと単調増加の関係にある指標…例えば分散…などであってもよい。また、標準偏差を計算する代わりに、周波数スペクトルを計算し、“最高周波数が一番高い区画＝一番ピントが合った区画”という判定基準を使って全焦点画像を作成するものであってもよい。
【００４０】
上記構成による手術用顕微鏡によれば、術者は術中に多少観察位置を移動させても一々ピントを合わせ直す必要がなくなる。すなわち、術者が患部を肉眼で観察する場合、無意識に部分ごとにピントが合った画像を繋ぎ合わせて全体画像をイメージしている。そのため、改めて一部分だけしかピントが合っていない画像を見せられると、かえって“不自然な画像”を見ていると感じてしまう。このことから、術者にとって“自然な画像”として認識できる合焦点画像を、リアルタイムに提示することができるメリットがある。
【００４１】
また、全焦点画像をリアルタイムに合成する過程で、ピントが合った画素位置とその元画像を撮影したときの作動距離の情報を得ることができるので、観察領域内表面の立体構造イメージも同時に取得・提示できるメリットも生じる。
【００４２】
さらに、ＣＣＤカメラ１１及びレンズ１２，１３にステレオ視機構を装着すると、遠近感が得られ、術中の観測をいっそう効果的に視認することができる。ステレオ機構の構成を図４に示す。
【００４３】
図４において、ＣＣＤカメラ１１及び接眼レンズ１２の光軸Ｌ上には、固定ミラー２１１及び一対の可動ミラー２１２，２１３によるステレオ視機構２１が配置される。一対の可動ミラー２１２，２１３はそれぞれ光軸Ｌを中心に、人間の左右の目に相当する間隔を空けて配置され、対物レンズ１３の動きに応じて角度調整され、対物レンズ１３を通して入射される光路を固定ミラー２１１に向けて折曲させる。また、固定ミラー２１１は各可動ミラー２１２，２１３からの光路を光軸Ｌに乗せてレンズ１２を介してＣＣＤカメラ１１に導く。
【００４４】
このような構造により、ＣＣＤカメラ１１には、観測者の左右の目に相当する像が結像される。そこで、ＣＣＤカメラ１１において、一回の撮影に対して左右の視点における像をそれぞれ撮影し、画像処理素置１９において、左右の視点それぞれの画像について全焦点画像を生成する。これにより、表示モニタ装置２０にて、左右の視点それぞれの全焦点画像をリアルタイムにステレオ表示することが可能となる。
【００４５】
尚、ステレオ視機構そのものは従来から種々のものが考え出されており、本発明は上記構成のものに限定されるものではない。
【００４６】
また、本発明は上記した実施の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種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の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良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明が適用された手術用顕微鏡の概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態の光路変更ミラー入れ替え機構の具体的な構成を示す斜視図。
【図３】同実施形態に適用される全焦点画像合成アルゴリズムの処理の流れを説明するための概念図。
【図４】同実施形態に用いられるステレオ視機構の一例を示す概念図。
【符号の説明】
【００４８】
１１…ＣＣＤカメラ、
１２…接眼レンズ、
１３…対物レンズ、
１４…固定ミラー、
１５１〜１５ｍ…光路変更ミラー、
１６…回転台、
１６１〜１６ｍ…マーカ、
１７…フォトインタラプタ、
１８…コントローラ、
１９…画像処理装置、
２０…術者モニタ用表示装置、
２１１…固定ミラー、
２１２，２１３…可動ミラー、
２１…ステレオ視機構。
【図１】
2006314393.tif 000003
【図２】
2006314393.tif 000004
【図３】
2006314393.tif 000005
【図４】
2006314393.tif 000006