(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
術部を拡大観察する顕微鏡部と、
この顕微鏡部の視野内に電子画像を重畳表示させる重畳表示手段と、
術部を観察する内視鏡と、
前記顕微鏡部と前記内視鏡の観察位置を検出する観察位置検出手段と、
術前画像等の医療画像に所望位置を設定するための入力手段と、
前記観察位置検出手段と、前記入力手段による所望位置の位置相関をとる演算手段と、
前記観察位置検出手段もしくは前記演算手段により得られる相関位置情報に基いて、前記重畳表示手段により重畳表示すべき画像を生成する画像処理手段と、を具備し、
前記画像処理手段は、前記観察位置を前記入力手段によって設定された所望位置に移動するために、前記内視鏡の観察方向を変位させるべき方向を示す画像を前記重畳すべき画像として生成することを特徴とする顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は顕微鏡システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
より正確な手術を進行するため、手術用顕微鏡と内視鏡とナビゲーション装置を使用する場合に、術前画像上に手術用顕微鏡、及び、内視鏡の観察位置を表示する、いわゆるナビゲーション装置が使用される。手術用顕微鏡観察像と、その観察像の一部、または、死角となる術部を拡大観察する内視鏡観察像との相関関係（オリエンテーション）を取るためには、術者が手術用顕微鏡観察画像とナビゲーション画像（術前画像）の位置関係と、内視鏡画像とナビゲーション画像の位置関係のそれぞれを把握することにより、頭の中で合致させ手術用顕微鏡の観察位置における内視鏡の観察位置関係を把握していた。
【０００３】
また、特願2000-193223号には、手術用顕微鏡の視野内の一部に、電子画像を表示する視野内表示手段、もしくは、顕微鏡接眼部の近傍に電子画像観察用接眼部（以下、第２の観察観察光学系）を配置する手術用顕微鏡が開示されている。手術用顕微鏡の死角観察に内視鏡を使用する場合、視野内表示手段、または、第２の観察光学系に内視鏡像を表示する。
【０００４】
特願2000-193223号では、操作部のスイッチを押すことにより、視野内表示手段により表示されている画像、及び、第２の観察光学系に表示されている画像の画像ソースを切り替えている。
【０００５】
また、同出願では、内視鏡使用の際、手術用顕微鏡の視野内における内視鏡の斜視方向を、手術用顕微鏡視野内に画像重畳手段により重畳している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、手術用顕微鏡における内視鏡の観察位置を把握する場合、手術用顕微鏡観察画像とナビゲーション画像(術前画像)の位置関係と、内視鏡観察画像とナビゲーション画像の位置関係の２つの位置関係を頭の中で空間的（３次元的に）に重畳しなければならないので術者の負担になっていた。
【０００７】
本発明は上記の課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、挿入した内視鏡の位置を容易に確認することができ、手術用顕微鏡観察像における内視鏡のオリエンテーションをわかりやすくすることが可能な顕微鏡システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明に係る顕微鏡システムは、術部を拡大観察する顕微鏡部と、この顕微鏡部の視野内に電子画像を重畳表示させる重畳表示手段と、術部を観察する内視鏡と、前記顕微鏡部と前記内視鏡の観察位置を検出する観察位置検出手段と、術前画像等の医療画像に所望位置を設定するための入力手段と、前記観察位置検出手段と、前記入力手段による所望位置の位置相関をとる演算手段と、前記観察位置検出手段もしくは前記演算手段により得られる相関位置情報に基いて、前記重畳表示手段により重畳表示すべき画像を生成する画像処理手段と、を具備し、前記画像処理手段は、前記観察位置を前記入力手段によって設定された所望位置に移動するために、前記内視鏡の観察方向を変位させるべき方向を示す画像を前記重畳すべき画像として生成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態の第１の構成では、視野内表示手段に表示される画像を切り替える切替手段を内視鏡把持部に設けるとともに、視野内表示手段への表示画像の順序を記録する表示制御手段を設ける。
【００１１】
また、視野内表示手段と第２の観察光学系に表示される画像を切り替える切替手段と、この切替手段による切り替え順序を記録する記録手段を設ける。
【００１２】
内視鏡把持部に設けられたスイッチを押すことで、表示制御手段に記録された表示順序に従い、視野内表示手段内において複数の表示画像を切り替えるか、または、視野内表示手段と第２の観察光学系の表示画像を切り替える。
【００１３】
また、本実施形態の第２の構成では、術前画像に対して、術者所望の観察位置を入力する入力手段と、前記入力手段にもとづく術前画像の位置情報と内視鏡の位置情報の相関をとれる構成を採用する。ワークステーション（以下ＷＳと称する）等で術者観察所望位置を入力し、術部に内視鏡を挿入した際に、前記術者観察所望位置を観察できるように内視鏡の移動方向を顕微鏡観察視野に重畳手段により重畳して術者に示す。
【００１４】
さらに、本実施形態の第３の構成では、２系統の画像を同時に録画するために、２台の録画装置を制御する制御手段を設ける。録画装置に２系統の映像信号を入力し、録画装置を制御する制御手段の録画操作部を操作することにより、２台の録画装置を同時に録画、再生処理をする。
【００１５】
以下、図面を参照して本実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
第１実施形態では内視鏡にスイッチを設け、スイッチ操作に応じて小画面に表示する画像を切り替える。以下、図１〜図１０を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（構成）
図１及び図２は手術用顕微鏡の接眼鏡筒の光学系の構成を示し、図１は双眼接眼鏡筒部の内部構成を示す図で、図２は、図１における側面図で、図中左側観察光学系を示している。
【００１８】
図１及び図２に示すように、鏡体（図示しない）の固定ハウジング７の内部には左右一対の結像レンズ８ａ，８ｂが配置されており、前記結像レンズ８ａ，８ｂは鏡体から出射される左右観察光束を入射させるベく、鏡体の観察光学系と光学的に接続されている。
【００１９】
また、９ａ，９ｂは前記結像レンズ８ａ，８ｂを介した光束を各々９０°外方に反射させるミラーで、その出射光軸上にはイメージローテータプリズム１０ａ，１０ｂが配置されている。前記イメージローテータプリズム１０ａ，１０ｂの後方には、両観察光束を各々１８０°反転させるプリズム１１ａ，１１ｂが配置されており、さらにその後方には前記プリズム１１ａ，１１ｂからの出射光軸を、後述する接眼光学系による観察光軸ＯＬ、ＯＲと並行方向に反射させる三角プリズム１２ａ，１２ｂが配置固定されている。三角プリズム１２ａ，１２ｂの後方には、前記結像レンズ８ａ，８ｂにより結像された第１の中間結像点１３ａ，１３ｂが位置する。
【００２０】
ここで、前記第１の中間結像点１３ａ，１３ｂの近傍には後述する導光手段としてのプリズム１４ａ，１４ｂの上面が略一致するよう設けられるとともに、前記第１の中間結像点１３ａ，１３ｂの後方には像をリレーするリレーレンズ１５ａ，１５ｂが設置固定されている。ここで、前記プリズム１１ａ，１１ｂ、三角プリズム１２ａ，１２ｂ、リレーレンズ１５ａ，１５ｂは可動ハウジング１６内に内蔵さている。
【００２１】
前記可動ハウジング１６は、接続部１７ａ，１７ｂを介して軸Ｏ、すなわち前記プリズム１１ａ，１１ｂの入射光軸まわりに回転可能になっている。また、前記ローテータプリズム１０ａ，１０ｂは図示しないカム機構等により、前記可動ハウジング１６の固定ハウジング７に対する回転に対して１／２の角度だけ軸Ｏ中心に回転可能になっている。
【００２２】
また、符号１８ａは入射反射面１９ａと出射反射面２０ａからなり、前記眼幅調整ハウジング４ａに内蔵された反射部材としての平行プリズムである。前記第１の中間結像点１３ａから前記リレーレンズ１５ａにより伝達された像は、前記平行プリズム１８ａの出射反斜面２０ａから第２の中間結像点２１ａに結像される。そして、前記接眼ハウジング５ａに内蔵された接眼光学系２２ａに導かれ、顕微鏡光学観察像として観察光軸ＯＬを構成している。
【００２３】
ここで前記眼幅調整ハウジング４ａは、前記可動ハウジング１６に対し三角プリズム１２ａからの出射光軸（図中垂直方向）と略一致した軸周りに回転自在に、また、図２に示すように、抜け止め部村２３ａにより軸方向には不動に支持されている。本構造と前記平行プリズム１８ａにより、いわゆるジーテントップ眼幅調整機構を構成している。
【００２４】
同様にして、符号１８ｂは入射反射面と出射反射面からなり、前記眼幅調整ハウジング４ｂに内蔵された反射部材としての平行プリズムである。前記第１の中間結像点１３ｂから前記リレーレンズ１５ｂにより伝達された像は、前記平行プリズム１８ｂの出射反斜面から第２の中間結像点２１ｂに結像される。そして、前記接眼ハウジング５ｂに内蔵された接眼光学系２２ｂに導かれ、顕微鏡光学観察像として観察光軸ＯＲを構成している。
【００２５】
ここで前記眼幅調整ハウジング４ｂは、前記可動ハウジング１６に対し三角プリズム１２ｂからの出射光軸（図中垂直方向）と略一致した軸周りに回転自在に、また、抜け止め部村により軸方向には不動に支持されている。本構造と前記平行プリズム１８ｂにより、いわゆるジーテントップ眼幅調整機構を構成している。
【００２６】
また、図３に示す鏡体４には、対物光学系２４と、変倍光学系２５と、接眼光学系とが内蔵され、各々左右一対の光路が設けられている。ここで、対物光学系２４には焦点可変機構及び焦点距離検出用センサが設けられている。さらに、変倍光学系２５には変倍機構及び変倍検出用センサが設けられている。
【００２７】
鏡体４にはハーフミラーからなる光路挿入手段２６及び画像挿入光学系２７が設けられ、この画像挿入光学系２７は画像重畳用モニタ６９ａから出射した光束をアフォーカル光束にして光路挿入手段２６に入射させるようになっている。なお、１２８ａは画像重畳用モニターに画像信号を送るためのケーブルである。
【００２８】
図４はＬＣＤ光学系の斜視図であり、符号２４ａ，２４ｂは、図示しないコントローラからの制御により、内視鏡等の画像を電子画像として表示する小型ＬＣＤモニターである。符号２５ａ，２５ｂは前記ＬＣＤモニター２４ａ，２４ｂの出射光軸上に配置される投影光学系としての結像レンズで、ＬＣＤモニター２４ａ，２４ｂの画像を前記プリズム１４ａ，１４ｂの上面に結像させるよう配置固定されている。これらＬＣＤモニター２４ａ、結像レンズ２５ａ、プリズム１４ａはＬＣＤ光学系２６ａを構成している。
【００２９】
同様にして、ＬＣＤモニター２４ｂ、結像レンズ２５ｂ、プリズム１４ｂはＬＣＤ光学系２６ｂを構成している。
【００３０】
ＬＣＤ光学系２６ａ，２６ｂの固定板２７には前記ＬＣＤモニター２４ａ、結像レンズ２５ａ、プリズム１４ａからなるＬＣＤ光学系２６ａと同様なＬＣＤ光学系２６ｂが固定されている。
【００３１】
前記固定板２７には光束を避ける穴部２７ａ，２７ｂが設けられている。前記固定板２７は駆動手段としてのＸＹテーブル２８のＸテーブル２９上に固定されており、前記Ｘテーブル２９は光軸と直交する平面をＸＹ方向に移動可能に設けられている。
【００３２】
図５はＸＹテーブル２８ａの内部構造を示す斜視図及び制御系のブロック図である。前記Ｘテーブル２９ａはラック部２９ａ'と軸受け部２９ａ"を備えている。ラック部２９ａ'にはモータ３０ａの回転軸に固定されたピニオンギア３１ａが噛み合っている。また、軸受け部２９ａ"にはガイド軸３２ａが貫通している。前記モータ３０ａとガイド軸３２ａは後述するＹテーブル３３ａに固定されている。
【００３３】
前記Ｙテーブル３３ａはラック部３３ａ'と軸受け部３３ａ"を備えている。ラック部３３ａ'にはモータ３４ａの回転軸に固定されたピニオンギア３５ａが噛み合っている。また、軸受け部３３ａ"にはガイド軸３６ａが貫通している。
【００３４】
前記モータ３０ａとモータ３４ａはエンコーダを内蔵すると共に、後述する制御系と電気的に接続されている。すなわち、モータ３０ａはモータ駆動回路４１と接続され、エンコーダはＸテーブル位置検出回路４２に接続されている。また、モータ３４ａはモータ駆動回路４３と接続され、エンコーダはＸテーブル位置検出回路４４に接続されている。そして、モータ駆動回路４１、Ｘテーブル位置検出回路４２、モータ駆動回路４３及びＸテーブル位置検出回路４４はＸＹテーブル制御部４５に接続されている。
【００３５】
一方、５１は術者が操作する操作入力手段としての操作部であり、この操作部５１にはＸＹテーブル２８ａを操作するＸＹの４方向スイッチ５２、観察部選択スイッチ５３及び表示選択スイッチ５４が設けられている。
【００３６】
この操作部５１は画像制御部４６に接続されているとともに、この画像制御部４６には前記ＸＹテーブル制御部４５が接続されている。表示制御部４５は映像変換回路部３７及び視野内映像セレクタ３８に接続され、視野内映像セレクタ３８は内視鏡ＴＶカメラ５８及びナビゲーション装置５９に接続されている。映像変換回路部３７は表示駆動回路６５を介してＬＣＤモニター２４ａ及び表示駆動回路６６を介してＬＣＤモニター２４ｂに接続されている。画像制御部４６と視野内映像セレクタ３８とは表示制御部２１１を構成する。
【００３７】
前記画像制御部４６にはナビゲーション画像重畳用映像セレクタ４０が接続されている。このナビゲーション画像重畳用映像セレクタ４０はナビゲーション装置５９と接続されている。
【００３８】
さらに、ナビゲーション画像重畳用映像セレクタ４０は表示駆動回路６９を介してナビゲーション装置５９の画像重畳用モニタ６９ａと接続されている。
【００３９】
図６は手術用顕微鏡装置のシステム全体構成を示す斜視図である。図６に示すように、手術用顕微鏡装置は実体顕微鏡を有する手術用顕微鏡１０１と、この手術用顕微鏡１０１の観察像とは異なる観察像を得る硬性鏡からなる内視鏡１２１と、手術用顕微鏡１０１及び内視鏡１２１の観察画像を表示させる表示手段としての表示用モニター１４１を備えている。
【００４０】
また、手術用顕微鏡１０１には架台１０２と、この架台１０２の上部に配設されたバランスアーム１０３と、このバランスアーム１０３に支持された鏡体１０４とが設けられている。
【００４１】
ここで、バランスアーム１０３には複数の可動アームと、６軸の回動軸１０５ａ〜１０５ｆとが設けられている。さらに、各回動軸１０５ａ〜１０５ｆにはバランスアーム１０３の各回動アームの回動位置を固定するロック状態と、この回動位置のロックを解除するロック解除状態とに切り換える電磁鎖錠（図示しない）が設けられている。そして、鏡体１０４の電磁鎖錠のロック／ロック解除の切り換え動作に伴いバランスアーム１０３の各回動アームの６軸の各回動軸１０５ａ〜１０５ｆを中心に空間的に位置移動自在に支持されている。
【００４２】
また、鏡体１０４には、センサアーム１０６と、この鏡体１０４の位置操作用のグリップ１０７とが設けられている。このグリップ１０７には焦点調整用、変倍操作用、アーム操作用の各操作スイッチが設けられている。
【００４３】
また、手術用顕微鏡１０１には鏡体制御部１１１及びアーム制御部１１２が内蔵されている。グリップ１０７の各スイッチは鏡体制御部１１１及びアーム制御部１１２に接続されている。さらに、これらの鏡体制御部１１１及びアーム制御部１１２にはグリップ１０７の各スイッチと同様に焦点調整用、変倍操作用の各スイッチを有するフットスイッチ１１３が設けられている。
【００４４】
また、前記内視鏡１２１は手術台（図示しない）に取り付けられたスコープホルダ１２２により支持されている。このスコープホルダ１２２は複数の可動アーム１２３を備えた多関節アームによって構成され、各可動アーム１２３間の関節部がそれぞれ回動可能に連結されている。そして、内視鏡１２１はこのスコープホルダ１２２によって移動自在に支持されている。
【００４５】
さらに、スコープホルダ１２２の各回動部にはスコープホルダ１２２の各可動アーム１２３の回動位置を固定するロック状態と、この回動位置のロックを解除するロック解除状態とに切り換える電磁鎖錠が設けられている。そして、内視鏡１２１はこのスコープホルダ１２２の電磁鎖錠のロック／ロック解除の切り換え動作に伴い移動可能に支持されている。
【００４６】
また、各回動部の電磁鎖錠は各々スコープホルダ駆動制御部１２４に接続されている。さらに、スコープホルダ１２２の先端部には電磁鎖錠操作用のスイッチ１２２Ａが設けられている。このスイッチ１２２Ａはスコープホルダ駆動制御部１２４に接続されている。さらに、内視鏡１２１にはＴＶカメラ１２５と、略Ｖ字状の内視鏡用センサアーム１２６とが取り付けられている。
【００４７】
また、手術用顕微鏡１０１及び内視鏡１２１の観察位置を検出する撮影装置としてのデジタイザ１３４が設けられている。このデジタイザ１３４は手術用顕微鏡１０１の鏡体１０４におけるセンサアーム１０６及び内視鏡１２１におけるセンサアーム１２６とを検出することにより、手術用顕微鏡１０１及び内視鏡１２１の観察位置を検出するようになっている。
【００４８】
デジタイザ１３４にはナビゲーション装置５９が接続されている。このナビゲーション装置５９には診断画像用のメモリ装置が内蔵され、診断画像との相関処理手段も備えている。さらに、ナビゲーション装置５９には表示用モニター１４１と、インターフェースユニット１３６とが接続されている。そして、デジタイザ１３４による画像情報がナビゲーション装置５９に入力され、患者頭部に取り付けられた基準指標との相関をナビゲーション装置５９で算出するようになっている。
【００４９】
前述した構成によれば、術者は図示しない架台アームを操作して鏡体１０４を所望の位置に配置固定し、さらに可動ハウジング１６（図１）を軸Ｏ周りに回転させ、術者の眼の位置に接眼光学系２２ａ，２２ｂを配置する。この時、固定ハウジング７内のイメージローテータプリズム１０ａ，１０ｂが可動ハウジング１６の軸Ｏまわりの回転に対して１／２の回転が行われる。
【００５０】
術部を発した光は、鏡体内の図示しない拡大光学系を介して、結像レンズ８ａ，８ｂに入射される。左右の光束はイメージローテータプリズム１０ａ，１０ｂを介すことで、可動ハウジング１６の軸Ｏまわりの回転による像の回転が補正される。その後、プリズム１１ａ，１１ｂ及び三角プリズム１２ａ，１２ｂで反射され、第１の中間結像点１３ａ，１３ｂにて結像する。
【００５１】
その後、リレーレンズ１５ａ，１５ｂにより伝達され、平行プリズム１８ａ，１８ｂにより反射された後、第２の中間結像点２１ａ、２１ｂにて再度結像する。そして接眼光学系２２ａ，２２ｂに導かれ、術者によって所望の拡大倍率で立体観察が行われる。左右の観察光軸ＯＬ〜ＯＲ間の距離と術者の眼幅がずれていて立体観察できない場合は、接眼鏡筒４ａおよび４ｂを回転させることで、左右の観察光軸ＯＬ、ＯＲと術者の眼幅に合わせるいわゆる眼幅調整を行う。
【００５２】
一方、内視鏡観察像や、ＣＴ、ＭＲなどの画像を顕微像と同時に観察したい場合は、術者は操作部５１（図５）を操作して、ＬＣＤモニター２４ａ，２４ｂに表示させる。この時、ＬＣＤモニター２４ａ，２４ｂを発した光は結像レンズ２５ａ，２５ｂによりプリズム１４ａ，１４ｂの上面上にて結像される。プリズム１４ａ，１４ｂの上面は第１の結像点１３ａ、１３ｂ近傍にあるため顕微鏡観察視野上に内視鏡画像が表示される。
【００５３】
すなわち、顕微鏡観察視野上に内視鏡画像を重畳表示する場合には操作部５１の表示選択スイッチ５４によって内視鏡ＴＶカメラ５８（内視鏡画像）とナビゲーション装置５９（ナビゲーション画像）を選択する。
【００５４】
また、表示選択スイッチ５４によって内視鏡ＴＶカメラ５８（内視鏡画像）を選択した状態で、操作部５１の観察部選択スイッチ５３をＯＮすると、４方向スイッチ５２がステップモードとなり、ＯＦＦするとフリーモードとなる。４方向スイッチ５２を選択的にＯＮ操作してＸＹテーブル２８ａを駆動する。４方向スイッチ５２の操作によりモータ駆動回路４１を介してモータ３０ａを駆動すると、ピニオンギア３１ａが回転する。前記Ｘテーブル２９ａはＹテーブル３３ａに固定されたガイド軸３２ａにより軸受け部２９ａ"が支持されており、ピニオンギア３１ａの回転力をラック部２９ａ'が受けることでガイド軸３２ａに沿ってＸ方向に動く。これによりＸテーブル２９ａ上に固定された固定板２７ａ（図４）も動き、プリズム１４ａ（図４）が第１の中間結像点１３ａ上で動き、この結果、内視鏡画像がＸ方向に動く。
【００５５】
４方向スイッチ５２の操作によりモータ駆動回路４３を介してモータ３４ａを駆動すると、ピニオンギア３５ａが回転する。Ｙテーブル３３ａはＸテーブル２９ａに固定されたガイド軸３６ａにより軸受け部３３ａ"が支持されており、ピニオンギア３５ａの回転力をラック部３３ａ'が受けることでガイド軸３６ａに沿ってＹ方向に動く。これによりＹテーブル３３ａ上に固定された固定板２７ａも動き、プリズム１４ａが第１の中間結像点１３ａ上で動き、この結果、内視鏡画像がＹ方向に動く。
【００５６】
図７は、図６で説明した内視鏡１２１を示しており、内視鏡用センサアーム１２６と画像制御部４６に対して、視野内表示手段の画像を表示するＬＣＤモニタ２４ａとＬＣＤモニタ２４ｂの画像を切り替える信号を伝達するためのスイッチ２１０が設けられている。スイッチ２１０は図５の内視鏡ＴＶカメラ５８に接続され、内視鏡ＴＶカメラ５８は画像制御部４６に接続されている。
【００５７】
なお、図６のように内視鏡１２１をスコープホルダ１２２で支持するのではなく、内視鏡１２１を術者が把持しながら観察する形態でもよい。
【００５８】
（作用）
術者が手術用顕微鏡１０１の鏡体１０４を所望位置に移動して術部の観察を始める。術部の観察部位が、手術用顕微鏡１０１で観察しずらかったり、手術用顕微鏡１０１の観察範囲の死角にあたる場合には、当該術部に内視鏡１２１を移動させる。内視鏡１２１の使用の際には、助手等がナビゲーション装置５９に設置されたＷＳにより内視鏡１２１の斜視角度を入力しておく。
【００５９】
手術用顕微鏡１０１の観察下で、内視鏡１２１の観察像を観察するために、術者が操作部５１に設置された図示しない視野内表示手段による表示をＯＮするスイッチかまたは内視鏡１２１に設置されたスイッチ２１０を押すとスイッチ２１０が押されたことを画像制御部４６が検知する。
【００６０】
画像制御部４６には、視野内表示手段による表示画像の切替順序が記録されている。この画像切替は、内視鏡１２１に設置されたスイッチ２１０を押すことにより切り替わる。スイッチ２１０を押した際の視野内表示手段に表示する画像の切替順序は、画像制御部４６に記録され、表示制御部２１１に接続された映像信号を順々に視野内表示手段に表示するように設定されている。
【００６１】
画像制御部４６は、視野内映像セレクタ３８に対し、ナビゲーション装置に記録された術前画像を視野内表示手段に表示するよう信号を伝達する。
【００６２】
視野内映像セレクタ３８には、ナビゲーション装置５９の後述する２本の映像信号と、内視鏡ＴＶカメラ５８の映像信号が伝達されている。これらの信号を表示制御部２１１の図示しないコネクタ部に接続し、ナビゲーション装置５９から伝達された頭部全体のナビゲーション画像と、ナビゲーション装置５９から伝達された内視鏡観察範囲と同範囲の立体内視鏡観察画像（以上、ナビゲーション装置から来る映像信号２本)と、内視鏡観察像（内視鏡ＴＶカメラ５８から来る映像信号）が上記の順序で画像が切替るように接続される（表示制御部２１１のコネクタ部に端から順々に接続される）。
【００６３】
内視鏡１２１の観察位置をデジタイザ１３４が手術用顕微鏡のセンサアーム１０６と内視鏡センサアーム１２６の位置により検出する。
【００６４】
この位置情報をナビゲーション装置５９に伝達し、ナビゲーション装置５９に設置されているＷＳにより、術前画像における内視鏡の観察位置、斜視方向、及び、顕微鏡観察画像内の内視鏡斜視方向を演算する。
【００６５】
以上の作用により、視野内表示手段には、術前画像１３９に、当該術前画像１３９に対する内視鏡１２１の観察位置１４０と、内視鏡１２１の斜視方向１４９を重畳手段により重畳した画像１４５が図８に示すように表示され、顕微鏡観察画像１４４には内視鏡１２１の斜視方向を示す矢印１４６を重畳手段により重畳表示する。１２１−１は内視鏡１２１の像である。
【００６６】
術者は画像１４５により内視鏡１２１の観察位置を確認する。また、画像１４５と矢印１４６を見比べることにより、顕微鏡観察視野内での内視鏡観察位置が術前画像に対してどの位置にあたるかを確認する。広範囲の術前画像により、頭部全体のなかの位置を把握することができる。
【００６７】
次にスイッチ２１０を押すと、画像制御部４６が視野内表示手段に表示すべき画像として、内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像を表示するよう視野内映像セレクタ３８に伝達する。これにより視野内表示手段には、図９に示すように、内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像１４８が表示され、顕微鏡観察画像１４７には内視鏡１２１の斜視方向１４９を重畳手段により重畳した画像が表示される。この画像により、図８よりも詳しい狭い範囲で内視鏡観察位置を確認することができる。
【００６８】
所望の観察位置であることを確認できると、次に内視鏡観察を始めるために、スイッチ２１０を押して視野内表示手段に表示されている画像を切り替える。すなわち、術者がスイッチ２１０を押すと画像制御部４６がこれを検知し、画像制御部４６から視野内映像セレクタ３８に画像を切り替えるよう信号を送り、視野内表示画像を内視鏡観察画像１５２に切替える（図１０）。１５１は１４９は内視鏡１２１の斜視方向を示す矢印である。また、１５０は顕微鏡観察画像である。
【００６９】
さらに内視鏡のスイッチ２１０を押すことで、視野内表示手段に表示する画像を図１０、図９、図８のように切替える（これまでの操作により画像は図８→図９→図１０→図９→図８の順で切り替わる）。さらに、押すと、上記の逆の順序で切り替わる。
【００７０】
上記の説明では、画像切替を内視鏡１２１に設けられたスイッチ２１０によって行ったが、例えば、手術用顕微鏡１０１のフットスイッチ１１３に設けられたスイッチ（図示せず）や、操作部５１に設けられたスイッチにより画像切替を行ってもよい。
【００７１】
（効果）
第１実施形態によれば、顕微鏡観察画像の視野内において、記録された表示画像順序により広い範囲の術前画像を確認し、さらに狭い範囲で内視鏡観察位置を確認した上で、内視鏡観察を始められるため、挿入した際の内視鏡の位置を術前画像により容易に確認できる。
【００７２】
また、顕微鏡画像に重畳された内視鏡１２１の斜視方向と、術前画像における内視鏡１２１の観察方向が同時に把握できるため、内視鏡１２１のオリエンテーションがやりやすくなる。
【００７３】
さらに、内視鏡１２１に設けられたスイッチが一つで済み、表示制御部２１１には機器を識別する構成がないので、構成が簡便となり、安価となる。
【００７４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、視野内表示手段に表示される画像の画像切替えＳＷを２つとし、それぞれで画像切替えの順序を逆にする。
【００７５】
（構成）
第２実施形態では図１〜図１０及び図１２を参照するが、ここでは第１実施形態と異なる部分のみについて説明する。第２実施形態では図１２に示すように内視鏡１２１にスイッチＡ１４２とスイッチＢ１４３を設ける。図５に示す表示制御部２１１の画像制御部４６には、スイッチＡ１４２の画像切替え順序とスイッチＢ１４３の画像切替え順序が記録されている。スイッチＡ１４２の画像切替え順序と、スイッチＢ１４３の画像切替え順序は逆の設定になっている。
【００７６】
（作用）
第１実施形態と同様に視野内表示手段に画像を表示する。視野内表示手段には、図８に示すように、術前画像１３９に当該術前画像１３９に対する内視鏡１２１の観察位置１４０と内視鏡１２１の斜視方向１４９を重畳した画像１４５が表示される。
【００７７】
スイッチＡ１４２を押すと、視野内表示手段には内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像１４８が表示される（図９）。さらにスイッチＡ１４２を押すと、視野内表示手段には、内視鏡観察像１５２が表示される（図１０）。
【００７８】
図８から図１０までの画像には、手術用顕微鏡１０１の観察像に内視鏡１２１の斜視方向を重畳手段により重畳している。例えば、図９のように視野内表示手段に内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像１４８が表示されているときに、術前画像により頭部全体像を確認したい場合には、スイッチＢ１４３を押して画像を切替える。術者には、図８のような術前画像１３９が観察される。
【００７９】
図１０のような内視鏡観察像が視野内表示手段に表示されているときに、スイッチＢ１４３を押すと、視野内表示手段の表示は図９のように内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像１４８が表示された観察像となる。
【００８０】
（効果）
第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、画像切替え順序を逆にしたスイッチを設けたので、簡単に前の画像の確認ができ、術時間の短縮につながる。
【００８１】
（第３実施形態）
第３実施形態では内視鏡にスイッチを２つ設け、小画面に表示する画像を切り替える。
【００８２】
第３実施形態では図１から図４及び図６から図１３を参照する。
【００８３】
（構成）
ここでは第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７の内視鏡１２１には、内視鏡用センサアーム１２６（図６）と、画像制御部４６に対して視野内表示手段の画像を表示するＬＣＤモニタ２４ａとＬＣＤモニタ２４ｂの画像を切り替える信号を伝達するためのスイッチＡ１４２及びスイッチＢ１４３が設けられている。スイッチＡ１４２及びスイッチＢ１４３は内視鏡ＴＶカメラ５８に接続され、内視鏡ＴＶカメラ５８は表示制御部２１１に接続されている。図１１の表示制御部２１１にはさらに映像の種類を識別する識別装置２１２が設けられている。
【００８４】
なお、図６のように内視鏡１２１をスコープホルダ１２２により支持するのではなく、内視鏡１２１を術者が把持しながら観察する形態でもよい。
【００８５】
図１１に示すように、表示制御手段としての表示制御部２１１には、画像表示順序を記録した画像制御部４６と視野内映像セレクタ３８と識別手段としての識別装置２１２が設けられている。
【００８６】
（作用）
術者が、手術用顕微鏡１０１の鏡体１０４を所望位置に移動し、術部の観察を始める。
【００８７】
術部の観察部位が、手術用顕微鏡１０１で観察しづらかったり、手術用顕微鏡１０１の観察範囲の死角にあたる場合には、術部に内視鏡１２１を移動させる。内視鏡１２１の使用の際には、助手等がナビゲーション装置５９に設置されたＷＳにより内視鏡の斜視角度を入力しておく。
【００８８】
手術用顕微鏡１０１の観察下で、内視鏡１２１の観察像を観察するために、術者が、操作部５１に設置された図示しない視野内表示手段による表示をＯＮするスイッチまたは内視鏡１２１に設置されたスイッチＡ１４２、スイッチＢ１４３を押すと、このスイッチが押されたことを画像制御部４６が検知する。
【００８９】
画像制御部４６には、視野内表示手段による表示画像の切替順序が記録されている。この画像切替は、内視鏡に設置されたスイッチＡ１４２、スイッチＢ１４３を押すことにより切り替わる。
【００９０】
図１３は、スイッチＡ１４２、スイッチＢ１４３を押した際の視野内表示手段に表示する画像の切替順序を説明するためのフローチャートである。まず術前画像に内視鏡１２１の位置と内視鏡１２１の斜視方向を重畳した画像を表示する（ステップＳ１）。ここでスイッチＡ１４２が押されると内視鏡１２１の観察範囲の立体術前画像を表示する（ステップＳ２）。ここでスイッチＡ１４２がさらに押されると実際の内視鏡像を表示する（ステップＳ３）。ここでスイッチＢ１４３が押されるとステップＳ２に戻って内視鏡１２１の観察範囲の立体術前画像を表示する。ここでさらにスイッチＢ１４３が押されると術前画像に内視鏡１２１の位置と内視鏡１２１の斜視方向を重畳した画像を表示する（ステップＳ１）。
【００９１】
画像制御部４６は、視野内映像セレクタ３８に対してナビゲーション装置５９に記録された術前画像を視野内表示手段に表示するよう信号を伝達する。
【００９２】
識別装置２１２には、内視鏡ＴＶカメラ５８とナビゲーション装置５９がそれぞれの映像信号と、内視鏡ＴＶカメラ５８、またはナビゲーション装置５９であることを識別する識別信号が伝達され、内視鏡ＴＶカメラ５８とナビゲーション装置５９の映像信号を識別する。
【００９３】
内視鏡１２１の観察位置をデジタイザ１３４が手術用顕微鏡のセンサアーム１０６と内視鏡センサアーム１２６の位置により検出する。この位置情報をナビゲーション装置５９に伝達し、ナビゲーション装置５９に設置されているＷＳにより、術前画像における内視鏡の観察位置、斜視方向、及び、顕微鏡観察画像内の内視鏡斜視方向を演算する。
【００９４】
識別装置２１２がナビゲーション装置５９からの信号であることを識別して、映像信号を視野内映像セレクタ３８に送ると、視野内表示手段には、術前画像１３９に当該術前画像１３９に対する内視鏡１２１の観察位置１４０と内視鏡１２１の斜視方向１４９を重ねた画像１４５が表示され、顕微鏡観察画像１４４には内視鏡１２１の斜視方向を示す矢印１４６を重畳手段により重畳表示する（図８）。
【００９５】
術者は画像１４５により、内視鏡１２１の観察位置を確認する。また、画像１４５と矢印１４６を見比べることにより、顕微鏡観察視野内での内視鏡観察位置が術前画像に対してどの位置にあたるかを確認する。広範囲の術前画像により、頭部全体のなかの位置を把握する。
【００９６】
次に内視鏡１２１の観察を始めるために、スイッチＡ１４２を押して視野内表示手段に表示すべき画像を切り替える。術者がスイッチＡ１４２を押すと画像制御部４６がこれを検知し、画像制御部４６から識別装置２１２に画像を切り替えるよう信号を送る。
【００９７】
識別装置２１２は、ナビゲーション装置５９で生成された内視鏡観察視野と同範囲の立体術前画像を表示するようにナビゲーション装置５９に信号を送る。ナビゲーション装置５９では、あらかじめ入力した内視鏡１２１の斜視方向と、デジタイザ１３４で検出された内視鏡１２１の観察位置と、手術用顕微鏡１０１の観察位置とをナビゲーション装置５９に設置されたＷＳにより演算することにより、内視鏡観察視野と同範囲の立体術前画像を視野内映像セレクタ３８に伝達し、視野内表示手段に、内視鏡観察視野と同範囲の立体術前画像１４８を表示する（図９）。
【００９８】
術者は、画像１４８を観察することにより、図８に示す画像１４５よりも詳しい狭い範囲での内視鏡１２１の観察位置を確認し、所望の観察位置であることを確認できると、さらに、スイッチＡ１４２を押すことで実際の内視鏡１２１による内視鏡観察画像１５２を観察する（図１０）。
【００９９】
また、図１３で説明した手順に従ってスイッチＢ１４３を押すことで、スイッチＡ１４２とは逆方向の画像切替を行う。また、画像切替を内視鏡１２１に設けられたスイッチＡ１４２及びスイッチＢ１４３により行ったが、例えば、手術用顕微鏡１０１のフットスイッチ１１３に設けられたスイッチ（不図示）や、操作部５１に設けられたスイッチにより画像切替を行ってもよい。
【０１００】
また、図９の画像表示で、識別装置２１２がナビゲーション装置５９に画像を切替えるように信号を送ったが、あらかじめ表示制御部２１１に３本の映像、すなわち、ナビゲーション装置５９による術前画像、ナビゲーション装置５９による術前画像に内視鏡観察位置と内視鏡１２１の斜視方向を重畳した映像と、内視鏡観察像を入力しておき、これらを識別装置２１２（それぞれの映像信号を識別）にて識別して、視野内映像セレクタ３８に送ってもよい。
【０１０１】
（効果）
第３実施形態によれば、映像信号にて画像を識別するのでコネクタを差し込む位置を気にする必要がない。顕微鏡観察画像の視野内において、記録された表示画像順序により、広い範囲の術前画像から狭い範囲の術前画像に画像が切り替わるため、頭部全体内での位置関係を把握しながら、挿入した際の内視鏡１２１の位置を術前画像により確認できる。また、内視鏡１２１に設けられたスイッチＡ１４２，Ｂ１４３により画像を切り替えられるため、術者所望の画像が得られる。
【０１０２】
顕微鏡画像に重畳された内視鏡１２１の斜視方向と、術前画像における内視鏡１２１の観察方向が同時に把握できるため、内視鏡１２１のオリエンテーションがやりやすくなる。
【０１０３】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では視野内表示手段に表示する画像の表示画像制御を変更することを特徴とする。第３実施形態では図５、図８〜図１０、図１３を参照する。ここでは第３実施形態と異なる部分のみについて説明する。
【０１０４】
視野内映像セレクタ３８に図示しない接続部Ａと接続部Ｂが設置され、接続部Ａと接続Ｂは異なる形態のコネクタを有する。視野内映像セレクタ３８には、接続部Ａにて内視鏡ＴＶカメラ５８が接続され、接続部Ｂにてナビゲーション装置５９が接続されている。
【０１０５】
（作用）
視野内表示手段に画像を表示する表示画像の制御のみについて記載する。画像切替のフローは、図１３と同様である。
【０１０６】
視野内映像セレクタ３８の図示しない接続部Ａに、内視鏡ＴＶカメラ５８を、視野内映像セレクタ３８の図示しない接続部Ｂにナビゲーション装置５９を接続する。接続部Ａと接続部Ｂは異なる形態のコネクタとする。例えば、接続部ＡにＹ／Ｃコネクタを、接続部ＢにＲＧＢコネクタを有する。
【０１０７】
画像制御部４６に記録された画像切替の順序は、コネクタの形態により記録する。スイッチＡ１４２を押すと、接続部Ｂの画像を視野内表示手段に表示する。図８と同様の画像を表示する。
【０１０８】
さらに、スイッチＡ１４２を押すと視野内映像セレクタ３８からナビゲーション装置５９に信号を伝達し、ナビゲーション装置５９は、視野内映像セレクタ３８に送る画像を切り替える。視野内表示手段には、ナビゲーション装置５９により切り替えられた画像を表示する（図９と同様）。
【０１０９】
次に、スイッチＡ１４２を押すと、画像制御部４６は視野内映像セレクタ３８に接続部Ａの画像を表示するよう信号を伝達する。図１０と同様の画像が表示される。
【０１１０】
（効果）
第４実施形態によれば、第３実施形態の効果に加え、内視鏡ＴＶコネクタ５８、及びナビゲーション装置５９が、視野内映像セレクタ３８に識別信号を送る構成がなくなり、それに伴なって内視鏡映像セレクタ３８が識別信号を判定する構成がなくなるため、構成が簡便となる。このため、装置の小型化をすることができ、持ち運びが楽になる。また、安価にすることができる。
【０１１１】
（第５実施形態）
第５実施形態では、内視鏡に設置したスイッチによって、視野内表示手段の画像と第２の観察光学系３６の画像を切り替えることを特徴とする。第５実施形態では図１４〜図２０を参照する。
【０１１２】
（構成）
第５実施形態は、第３実施形態の構成に、図１４と図１５の構成を加えたものである。
【０１１３】
図１４は、前記した特願２０００−１９３２２３号の図２と同一の図であり、本明細書の図２の構成に、第２の観察光学系３６を収納する第２の接眼ハウジング３０を追加したものである。第２の観察光学系３６は、小型ＬＣＤモニター３１と、リレー光学系３２，３３、プリズム３４、３５、第２の接眼光学系からなる。
【０１１４】
図１５は、前記した特願２０００−１９３２２３号の図５において、神経モニター１００を取り除き、モニタ１８５を加えたものである。また、図１５の表示制御部２１１は、図５の表示制御部２１１の構成に画像観察用画像セレクタ３９と、識別装置２１２を追加したものである。
【０１１５】
また、表示制御部２１１には、ＬＣＤモニタ７７ａ、７７ｂ、表示駆動回路６７、６８がさらに接続されている。
【０１１６】
（作用）
ここでは第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。手術用顕微鏡１０１の視野内に内視鏡画像や術前画像を表示させたい場合には、内視鏡１２１に設置されたスイッチＡ１４２を操作する。スイッチＡ１４２を操作することにより、画像制御部４６から画像観察用画像セレクタ３９に信号が伝達され、ＬＣＤモニタ７７ａ、ＬＣＤモニタ７７ｂの動作を開始する。画像観察用画像セレクタ３９の制御は、第１実施形態の画像制御部４６による視野内映像セレクタ３８の制御と同様である。
【０１１７】
スイッチＡ１４２及びスイッチＢ１４３による画像表示のフローを図１８に示す。
【０１１８】
観察開始時には、図１６（ａ）に示すように、視野内表示手段には、術前画像に内視鏡１２１の観察位置１６０と斜視方向１５９を重ねた画像１５５が表示され、第２の観察光学系３６には内視鏡観察範囲と同様な立体術前画像１５８が表示され、顕微鏡観察画像には内視鏡１２１の斜視方向１５６が重畳される（ステップＳ１０）。
【０１１９】
術者は、視野内表示手段の術前画像に内視鏡１２１の観察位置１６０と斜視方向１５９を重ねた画像により、頭部全体に対する内視鏡１２１の観察位置を確認し、第２の観察光学系３６による内視鏡観察範囲と同様な立体術前画像より、さらに細部の内視鏡観察位置を確認する。
【０１２０】
内視鏡１２１の位置を固定し、視野内表示手段の術前画像に内視鏡１２１の観察位置１６０と斜視方向１５９を重ねた画像１５５をさらに大きな画面で見たい場合には、視野内表示手段に表示されている画像と第２の観察光学系３６の表示画像をスイッチＢ１４３を押すことにより入れ替えて(図１７)、内視鏡の観察位置１６０と斜視方向１５９を重ねた画像１５５をさらに大きな画面で見ることにより内視鏡の観察位置を確認する。
【０１２１】
次にスイッチＡ１４２を押すと視野内表示手段に内視鏡観察範囲と同様な立体術前画像１５８が表示され、第２の観察光学系３６には、実際の内視鏡画像１５３が表示される(図１６（ｂ）、ステップＳ１１）。術者は、視野内表示手段による内視鏡観察範囲と同様な立体術前画像１５８と、第２の観察光学系３６による実際の内視鏡観察画像１５３を比較し、内視鏡観察部位の確認を行う。
【０１２２】
術者所望位置に内視鏡が移動できたことを確認できると、さらに、スイッチＡ１４２を押し、視野内表示手段には、内視鏡画像１５３が表示され、第２の観察光学系３６には術前画像に内視鏡の観察位置１６０と斜視方向１５９を重ねた画像１５５が表示され（図１６（ｃ）、ステップＳ１２）、術部の処置を行う。
【０１２３】
それぞれの画像表示形態（図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１６（ｃ））において、視野内表示手段の画像と第２に観察光学系の画像を入れ替えたい場合には、スイッチＢ１４３を押すことで入れ替えることができる。
【０１２４】
また、画像切替を内視鏡１２１に設けられたスイッチＡ１４２及びスイッチＢ１４３によって行ったが、例えば、手術用顕微鏡１０１のフットスイッチ１１３に設けられたスイッチ（不図示）や、操作部５１に設けられたスイッチで画像切替を行ってもよい。
【０１２５】
また、表示画面の順序の設定を変えたい場合には、設定変更手段としての操作部５１に設置された図示しない設定モードボタンと、スイッチ５２とにより行う。初めに操作部５１における設定モードボタンを押す。
【０１２６】
この設定モードボタンを押すと、画像制御部４６が信号を受け取り、図２０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような表示画像設定画面をモニタ１８５に表示する。
【０１２７】
図１９は、表示画面設定の手順を説明するためのフローチャートである。第１の表示画像の視野内表示手段による画像を設定する場合には、表示画像設定モードに入った後（ステップＳ２０）、操作部５１においてスイッチ５２の上下方向のボタンでモニタ１８５を見ながら、第１の表示画像の視野内表示手段の項目に合わせる。該当項目の表示色を変更することで、どの項目に設定されているか確認する。次に、スイッチ５２の左右スイッチを押すことにより、第１の表示画像を選択する（ステップＳ２１）。
【０１２８】
スイッチ５２の左右スイッチを押すことで、第１の表示画像の視野内表示手段の表示画像項目が、「術前画像中の内視鏡位置と内視鏡の斜視方向を重畳表示」→「内視鏡の観察範囲の立体術前画像表示」→「内視鏡観察表示」→「表示なし」へと切替わり、所望も表示設定とする。さらに、スイッチ５２の上下方向のスイッチを押すことで、設定項目を選択し、スイッチ５２の左右スイッチで第２の表示画像を選択する（ステップＳ２２）。同様にして第３の表示画像も選択し（ステップＳ２３）、表示画像設定モードを終了する（ステップＳ２４）。
【０１２９】
上記のように各項目の表示画像を設定し終えたら、操作部５１に設置された図示しない設定モードボタン押す。画像制御部４６では、表示画像順序を設定された順序に設定を行う。図２０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように設定が行われていれば、視野内表示手段と第２の表示手段の表示画像が、スイッチＡ１４２を押すごと、第１の表示画像から、第２の表示画像、第３の表示画像へと表示画像が切り替わる。スイッチＢ１４３を押した場合には、上記の逆となる。
【０１３０】
上記のように、設定を行い所望の表示順序とする。例えば、視野内表示手段を内視鏡観察画像、第２の観察光学系３６には表示なしとする。術中に内視鏡の位置が決まった後には、術者は、手術用顕微鏡の観察像と視野内表示手段の内視鏡観察像を観察しながら、処置を行う。
【０１３１】
または、視野内表示手段、第２の観察光学系３６ともに同一の内視鏡観察画像とする。術中に内視鏡の観察位置が決まった後には、術者は、手術用顕微鏡の観察像と、視野内表示手段の内視鏡観察像を観察しながら処置を行い、詳しく観察したい場合には第２の観察光学系の内視鏡観察画像で細部の確認を行う。
【０１３２】
（効果）
視野内表示手段と、第２の観察光学系３６に画像を同時に表示するので、視野内表示手段のみの時と比べ、画像切替をする手間が省ける。また、視野内表示手段と、第２の観察光学系３６の画像を入れ替えることで、術者所望の画像を見やすい形態で表示することができる。
【０１３３】
さらに、表示画像の順序を設定できるようにしたことで、術者の所望の使い方に合わせて、画像の表示を行うことができるため、術部での処置時間短縮となり、ひいては、術者の疲労軽減、患者への負担軽減につながる。
【０１３４】
（第６実施形態）
第６実施形態では、術者観察所望位置をあらかじめ入力し、内視鏡挿入時に前記観察所望位置にガイドすることを特徴とする。第６実施形態では、図２１〜図２４を参照する。
【０１３５】
（構成）
第６実施形態では、図２１に示すように、第３実施形態に対してナビゲーション装置５９の内部構成を追加したことを特徴とする。
【０１３６】
内視鏡ＴＶカメラ５８はナビゲーション装置５９に接続されている。ナビゲーション装覆５９において、術前画像を記録した記録部２０１と術前画像に対して所望位置を入力する入力手段２００が接続されている。内視鏡観察位置と手術用顕微鏡観察位置を検出するデジタイザ１３４と、位置演算を行う演算部２０２が接続されている。演算部２０２には、手術用顕微鏡の観察光学系の倍率、照準、観察位置情報を検出する鏡体制御部１１１と、内視鏡画像と術前画像を画像処理するための画像処理部２０３とが接続されている。画像処理部２０３には、内視鏡ＴＶカメラ５８と視野内映像セレクタ３８とナビゲーション画像重畳用画像セレクタ４０が接続されている。
【０１３７】
（作用）
ナビゲーション装置５９に設置されたＷＳの入力手段２００により、図２２に示すような術前画像１６７中に術者所望位置１６８と内視鏡の型名を入力する。
【０１３８】
術者は、鏡体を術者所望位置１６８に移動させ、術部の観察を始める。スイッチＡ１４２を押すと、内視鏡観察像を内視鏡ＴＶカメラ５８から画像処理部２０３に伝達する。演算部２０２は、デジタイザ１３４により検出された内視鏡観察位置と、記録部２０１に記録された内視鏡の観察視野情報（内視鏡の長さ、斜視角度、先端の口径など）と、入力手段２０２から入力された術前画像中の術者所望位置１６８とを演算することにより、内視鏡観察像と術前画像中の術者所望位置１６８の位置関係を計算する。この位置関係をもとに画像処理部２０３で、内視鏡観察画像に対し、術前画像の術者所望位置１６８の輪郭を重畳した観察像を生成し、この画像１６９（図２３）を視野内映像セレクタ３８に送り、視野内表示手段に内視鏡画像１６９と術者所望位置１６８に対し輪郭を重畳した画像１７０（図２３）を表示する。
【０１３９】
デジタイザ１３４により、手術用顕微鏡の観察位置を検出し、演算部２０２にて、手術用顕微鏡の観察位置と鏡体制御部１１１より送られた手術用顕微鏡の焦準、倍率情報と、内視鏡の観察位置と、術前画像に対して入力した術者所望位置１６８を演算することにより、術前画像に対して入力した術者所望位置１６８に対する内視鏡の移動方向を算出する。演算部２０２にて算出された術者所望位置１６８に対する内視鏡の移動方向を示すものとして、移動方向の矢印を画像処理部２０３で生成し、これをナビゲーション画像重畳用映像セレクタ４０に伝達し、手術用顕微鏡観察画像に矢印１７３として重畳する。
【０１４０】
矢印１７３の方向に内視鏡を回転させると、術前画像に対して術者が入力した所望位置の画像１７０にガイドされる(図２４)。
【０１４１】
また、本実施形態ではスイッチＡ１４２により、視野内表示手段の画像切替を行い、スイッチＢ１４３では、術者が所望した部位をしめす輪郭を視野内表示手段による表示画像にオン・オフする機能を有する。
【０１４２】
輪郭が邪魔になるときには、スイッチＢ１４３を押すことにより、内視鏡ＴＶカメラ５８から画像処理部２０３に信号が伝達されて輪郭の重畳表示を停止する。
【０１４３】
（効果）
特に、観察所望位置を骨などの開頭後に術前画像に対して位置がずれにくい部位にした場合には、観察部位までスムーズに到達することができる。このため、術者の疲労軽減、及び、手術時間の短縮につながり、患者への負担軽減となる。
【０１４４】
（第７実施形態）
第７実施形態は以下の内容に着目したものである。本実施形態に関しては次のような従来例がある。術中に術者が観察している画像には、顕微鏡観察画像と顕微鏡観察画像に挿入される視野内画像と第２の観察光学系に表示される画像がある。映像信号としては、２系統となり、１つは顕微鏡観察画像と顕微鏡観察画像に挿入された視野内画像の合成された映像信号、もう１つは第２の観察光学系に表示されている映像の映像信号である。それぞれの映像信号を２台のＶＴＲで録画することが考えられる。
【０１４５】
従来例において、術中に上記２系統の映像信号が同時に録画されることが望ましい。この際には、２台のＶＴＲを同時に操作することが必要となり、わずらわしい。本実施形態は、この点に着目したものであり、その目的とするところは、顕微鏡観察画像と、視野内表示手段による画像と第２の観察光学系に表示される画像を同時に録画、再生することが可能な顕微鏡システムを提供することである。以下、本実施形態を説明する。第７実施形態では図２５、図２６、図２７を参照する。
【０１４６】
（構成）
第７実施形態の構成は基本的に第４実施形態の構成と同様である。従ってここでは第４実施形態と異なる部分のみを説明する。
【０１４７】
図２５は、図１５に対し構成を追加したもので、顕微鏡観察画像と視野内表示手段の画像と第２の観察光学系３６の画像を録画するための構成を示す。顕微鏡の鏡体に設置された顕微鏡観察画像を撮像するための撮像装置１７３と、ＣＣＵ１７４が接続されている画像ミキサ２０４には、ＣＣＵ１７４と、視野内映像セレクタ３８と、後述する２台のＶＴＲを制御するためのＶＴＲ制御部１７５が接続されている。
【０１４８】
ＶＴＲ制御部１７５には、画像観察用映像セレクタ４０と記録、再生装置としてのＶＴＲ  Ａ１７７とＶＴＲ  Ｂ１７８が接続されている。ＶＴＲ制御部１７５には、ＶＴＲ制御部１７５を操作するためのＶＴＲ操作部１７６が接続されている。
【０１４９】
ＶＴＲ  Ａ１７７及びＶＴＲ  Ｂ１７８には複数の画像をモニタ１８０に表示するための画像処理を行う画像処理装置１７９が接続されている。
【０１５０】
また、図２７は、図２５のような２台のＶＴＲを用いずにＷ−ＶＨＳレコーダー１８４を用いた場合の構成である。
【０１５１】
（作用）
術者が、例えば図１６（ｃ）のような手術用顕微鏡像と視野内表示手段と第２の観察光学系３６により観察を行っている。画像ミキサ２０４にて、手術用顕微鏡の観察像と視野内映像セレクタ３８により表示されている視野内表示画像を術者が観察している手術用顕微鏡観察画像のように合成する（図２６の１８１）。
【０１５２】
ＶＴＲ制御部１７５には、画像ミキサ２０４により合成された画像と、画像観察用映像セレクタ４０により選択された第２の観察光学系３６による画像が入力されている。ＶＴＲ操作部１７６に設置された録画ＳＷを操作すると、ＶＴＲ制御部１７５がＶＴＲ  Ａ１７７とＶＴＲ  Ｂ１７８を同時に録画を始める信号を送り、画像ミキサ２０４による合成された画像１８１をＶＴＲ  Ａ１７７で録画し、第２の観察光学系３６に表示された画像(図２６の１８３)を、ＶＴＲ  Ｂ１７８で録画する。
【０１５３】
録画画像は、ＶＴＲ  Ａ１７７、ＶＴＲ  Ｂ１７８から画像処理装置１７９に送られ、図２６に示すようにモニタ１８０に表示される。
【０１５４】
また、上記の録画画像を再生する場合には、ＶＴＲ操作部１７６に設置された再生ＳＷを操作すると、ＶＴＲ制御部１７５により、ＶＴＲ  Ａ１７７及びＶＴＲ  Ｂ１７８を同時に再生を始め、図２６に示すような術中に術者が同時観察可能であった顕微鏡画像１８１と内視鏡画像１８２と内視鏡の観察方向を重畳した術前画像１８３が再生される。
【０１５５】
また、図２７にあるようなＷ−ＶＨＳレコーダー１８４を用いた構成の場合には、Ｗ−ＶＨＳレコーダー１８４の操作により、顕微鏡画像と顕微鏡画像に挿入された視野内画像と第２の観察光学系３６による画像とが同時に１本の記録テープに録画される。再生時についても、Ｗ−ＶＨＳレコーダー１８４の操作により、図２６に示すような術中に術者が観察同時観察可能であった顕微鏡画像１８１と内視鏡画像１８２と内視鏡の観察方向を重畳した術前画像１８３が再生される。
【０１５６】
（効果）
第７実施形態によれば、手術用顕微鏡観察画像と視野内表示手段による画像と、第二の観察画像を同時に録画、再生することができる。このため、術中の記録や、術者がどのような画像を観察して手術を行っているのかが分かり、学生等の参考となる。
【０１５７】
（付記）
１．  術部を拡大観察する顕微鏡部と、
術部を観察する内視鏡と、
術部周辺を含む広範囲な術前画像と、内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像と、内視鏡観察画像を含む複数の画像を表示可能な画像表示手段と、
この画像表示手段に表示する複数の画像を切り替えるための切替手段と、
この切替手段からの切り替え指示に応じて、前記画像表示手段に表示される画像の切替え順序を制御する表示制御手段と、
を具備することを特徴とする顕微鏡システム。
【０１５８】
２．  術部を拡大観察する顕微鏡部と、
この顕微鏡部の視野内に電子画像を重畳表示させる重畳表示手段と、
術部を観察する内視鏡と、
前記顕微鏡部と前記内視鏡の観察位置を検出する観察位置検出手段と、
術前画像等の医療画像に所望位置を設定するための入力手段と、
前記観察位置検出手段と、前記入力手段による所望位置の位置相関をとる演算手段と、
前記観察位置検出手段もしくは前記演算手段により得られる相関位置情報に基いて、前記重畳表示手段に重畳表示すべき画像を生成する画像処理手段と、
を具備することを特徴とする顕微鏡システム。
【０１５９】
３．付記１において、前記画像表示手段は、顕微鏡部の視野内に電子画像を表示させる視野内表示手段と、
電子画像を表示する第二の観察光学手段と、
前記顕微鏡観察視野内に重畳表示を行う画像重畳手段の少なくとも一つからなることを特徴とする。
【０１６０】
４．付記１において、前記切替手段は、二つ以上の入力手段からなることを特徴とする。
【０１６１】
５．  付記１または付記２において、前記表示制御手段は、入力された画像を識別する識別手段を有することを特徴とする。
【０１６２】
６．  付記５において、前記識別手段は、前記表示制御手段に伝送された信号を識別する伝送信号識別手段を有することを特徴とする。
【０１６３】
７．  付記５において、前記識別手段は、前記表示制御手段に接続された接続部を識別する接続部識別手段を有することを特徴とする。
【０１６４】
８．  付記１または付記２において、前記表示制御手段は、所望の表示画像の順序に変更できる設定変更手段を有することを特徴とする。
【０１６５】
９．  付記１において、顕微鏡部による観察像と、視野内表示手段と、第二の観察光学手段の画像を記録、再生するための記録手段と、顕微鏡部による観察像と、視野内表示手段と、第二の観察光学手段を同時に記録、再生させるために前記記録手段を制御する記録手段制御部を有することを特徴とする。
【０１６６】
【発明の効果】
本発明によれば、挿入した内視鏡の位置を容易に確認することができ、手術用顕微鏡観察像における内視鏡のオリエンテーションをわかりやすくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】手術用顕微鏡の双眼接眼鏡筒部の内部構成を示す図である。
【図２】図１における側面図である。
【図３】鏡体４の構成を示す図である。
【図４】ＬＣＤ光学系の斜視図である。
【図５】ＸＹテーブル２８ａの内部構造を示す斜視図及び制御系のブロック図である。
【図６】手術用顕微鏡装置のシステム全体構成を示す斜視図である。
【図７】本実施形態に係る内視鏡１２１を示す図である。
【図８】術前画像に、当該術前画像に対する内視鏡の観察位置と、内視鏡１２１の斜視方向を重畳した画像１４５を示す図である。
【図９】内視鏡観察範囲と同範囲の立体術前画像１４８を表示するとともに、顕微鏡観察画像１４７に内視鏡１２１の斜視方向１４９を重畳した画像を表示した図である。
【図１０】視野内表示画像を内視鏡観察画像１５２に切替えて表示した図である。
【図１１】本発明の第３実施形態におけるＸＹテーブル２８ａの内部構造を示す斜視図及び制御系のブロック図である。
【図１２】本実施形態に係る内視鏡１２１の他の例を示す図である。
【図１３】スイッチＡ１４２、スイッチＢ１４３を押した際の視野内表示手段に表示する画像の切替順序を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態における図１の側面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態において、ＸＹテーブル２８ａの内部構造を示す斜視図及び制御系のブロック図である。
【図１６】第５実施形態において、視野内表示手段の表示内容を示す図である。
【図１７】視野内表示手段に表示されている画像と第２の観察光学系３６の表示画像を入れ替えたときの表示を示す図である。
【図１８】スイッチＡ１４２及びスイッチＢ１４３による画像表示のフローを示す図である。
【図１９】表示画面設定の手順を説明するためのフローチャートである。
【図２０】表示画像設定画面を示す図である。
【図２１】本発明の第６実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２２】術前画像中に術者所望位置１６８を表示したようすを示す図である。
【図２３】内視鏡観察画像に対して術前画像の術者所望位置１６８の輪郭を重畳した観察像を示す図である。
【図２４】術前画像に対して術者が入力した所望位置の画像１７０に内視鏡がガイドされるようすを示す図である。
【図２５】本発明の第７実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２６】画像ミキサ２０４にて、手術用顕微鏡の観察像と視野内表示画像を術者が観察している手術用顕微鏡観察画像のように合成したようすを示す図である。
【図２７】図２５のような２台のＶＴＲを用いずにＷ−ＶＨＳレコーダー１８４を用いた場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
２４ａ、２４ｂ  ＬＣＤモニタ
３８  視野内映像セレクタ
４０  ナビゲーション画像重畳用映像セレクタ
４６  画像制御部
５８  内視鏡ＴＶカメラ
５９  ナビゲーション装置
６９ａ  表示用モニター
１２１  内視鏡
１２１−１  内視鏡の像
１２６  内視鏡用センサアーム
１３９  術前画像
１４０  内視鏡の観察位置
１４４、１４７、１５０  顕微鏡観察画像
１４５  重畳画像
１４６  内視鏡の斜視方向を示す矢印
１４８  立体術前画像
１４９  内視鏡の斜視方向
１５２  内視鏡観察画像
２１０  スイッチ
２１１  表示制御部
２１２  識別装置
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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