(57)【要約】【課題】投影手段によって表示手段に投影画像を表示する手術用の観察装置において、術部近傍及び手術室を煩雑にすることなく、術者が手術時にも好適な操作ができる入力手段を備えた観察装置を提供すること。【解決手段】術部等の像を投影する投影手段であるプロジェクター４ａ，４ｂと、これらのプロジェクターによる像を表示する、表示手段としての滅菌された画像表示パネル２２と、手術等の際に使用する機器の設定を行うための入力手段としてのタッチパネル２４と、画像表示パネル２２及びタッチパネル２４を支持する支持アーム３と、を有する観察装置であって、画像表示パネル２２とタッチパネル２４は互いに着脱可能に所定の位置に取り付ける為の着脱機構を備えており、タッチパネル２４はプロジェクター４ａ，４ｂによって画像表示パネル２２へ投影される投影光を遮らない位置に設けられている。【選択図】  図６
2005312552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を投影する投影手段と、
前記投影手段による像を表示する、滅菌された表示手段と、
機器の設定を行うための入力手段と、
前記表示手段及び前記入力手段を支持する支持アームと、
を有する観察装置であって、
前記表示手段と前記入力手段は互いに所定の位置に着脱可能に取り付ける為の着脱機構を有し、
前記入力手段は前記投影手段による前記表示手段への投影光を遮らない位置に設けられたことを特徴とする観察装置。
【請求項２】
術部の像を撮像する撮像手段と、
前記像を投影する投影手段と、
前記投影手段による像を表示する、滅菌された表示手段と、
機器の設定を行うための入力手段と、
前記表示手段及び前記入力手段を支持する支持アームと、
を有する観察装置において
前記表示手段と前記入力手段は互いに所定の位置に着脱可能に取り付ける為の着脱機構を有し、
前記入力手段は前記投影手段による前記表示手段への投影光を遮らない位置に設けられたことを特徴とする観察装置。
【請求項３】
前記投影手段から前記表示手段上に対して前記入力手段に対応する入力用の仮想像を投影する場合に、前記表示手段に投影される前記入力用の仮想像の位置は、前記投影手段に含まれる表示装置上における像の位置及び大きさと、前記投影手段の光学系による拡大倍率と、前記表示手段と前記投影手段の対物レンズとの距離と、前記入力手段と前記表示手段の所定の位置関係とから算出されることを特徴とする請求項１又は２記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示手段及び入力手段を備えて、手術時に術部等の観察に用いる観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
手術をしながら立体画像を観察する手段として、観察光学系やシャツタ機能を有する眼鏡などを顔面に装着することなく立体画像を観察可能とし、かつ、立体画像の観察時においても画像以外の周囲の視界を保ち、非常に軽量、省スペースで作業性が良い、医用画像を立体観察する場合に最適な立体観察装置を提供することを目的とした、従来技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１による入力手段としては、画像投影パネル上に投影されたアイコンを、手術ナビゲーションシステムによって検出する方法が開示されている。
【０００４】
この方法としては、手術ナビゲーションシステムの位置検出カメラアレイによって立体観察装置に取り付けられたマーカを撮像させ、画像表示パネルに投影されているアイコンの位置を検出する。同様に、位置検出カメラアレイによって処置具のマーカを撮像させ、処置具先端の位置を検出する。さらに、アイコンの位置と処置具先端の位置が一致した時、そのアイコンに割り当てられた動作制御を行う。
【０００５】
例えば、特許文献２においては、診療科目毎に異なる使用機器を一つのリモコンで効率的かつ確実に操作することのできる内視鏡手術システムが開示されている。この内視鏡手術システムでは滅菌域に配置される操作手段が、操作する医療機器の名称及び機能を表示する表示手段を有し、前記操作手段が操作可能な医療機器及び機能を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された前記医療機器及び機能に応じた表示を前記操作手段の前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えている。
【特許文献１】特開２００３−２３３０３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３３５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１による入力手段実現には、手術ナビゲーションシステムが必要になり、手術ナビゲーションシステムという高価な装置を購入しなければならず、病院にとって経済的負担が大きくなるといった問題がある。
【０００７】
また、手術ナビゲーションシステムの位置検出カメラアレイの設置によって、手術室が煩雑になるといった問題がある。また、本システムにおける手術ナビゲーションシステムは位置検出カメラアレイによってマーカの位置を検出する必要がある。従って、位置検出カメラアレイの手術室への設置においては、術部周辺での処置具を使用する際に確実に処置具に取り付けられたマーカを検出でき、かつ画像表示パネルを支持する際にも確実に処置具に取り付けられたマーカを検出できる位置に設置しなければならず、手術の準備により時間がかかることとなってしまう。
【０００８】
さらに、処置具自体にマーカを設けなければならず、実際の処置具の使用においてはマーカ自体が邪魔になって、術者はマーカを気にしながら手術をしなければならないので、効率が落ち、手術時間が延びるといった問題が生じる。
【０００９】
特許文献２における手術システムによれば、リモコンを術部周辺に設置しなければならず、術部周辺が煩雑になって、手術効率が落ちるといった問題がある。
【００１０】
また、リモコン操作時は、一々観察画面から一旦眼を離して、リモコンのスイッチを確認し、操作するといった煩わしさがあるといった問題がある。
【００１１】
さらに、リモコンという性質上、操作するスイッチが小さくなりがちで、操作を行いずらいといった問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点においてなされたもので、投影手段によって表示手段に投影画像を表示する手術用の観察装置において、術部近傍及び手術室を煩雑にすることなく、術者が手術時にも好適な操作ができる入力手段を備えた観察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】
【００１３】
本発明による観察装置は、
像を投影する投影手段と、
前記投影手段による像を表示する、滅菌された表示手段と、
機器の設定を行うための入力手段と、
前記表示手段及び前記入力手段を支持する支持アームと、
を有する観察装置であって、
前記表示手段と前記入力手段は互いに所定の位置に着脱可能に取り付ける為の着脱機構を有し、
前記入力手段は前記投影手段による前記表示手段への投影光を遮らない位置に設けられたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による観察装置は、
術部の像を撮像する撮像手段と、
前記像を投影する投影手段と、
前記投影手段による像を表示する、滅菌された表示手段と、
機器の設定を行うための入力手段と、
前記表示手段及び前記入力手段を支持する支持アームと、
を有する観察装置において
前記表示手段と前記入力手段は互いに所定の位置に着脱可能に取り付ける為の着脱機構を有し、
前記入力手段は前記投影手段による前記表示手段への投影光を遮らない位置に設けられたことを特徴とする
さらに、本発明の前記観察装置において、前記投影手段から前記表示手段上に対して前記入力手段に対応する入力用の仮想像を投影する場合に、前記表示手段に投影される前記入力用の仮想像の位置は、前記投影手段に含まれる表示装置上における像の位置及び大きさと、前記投影手段の光学系による拡大倍率と、前記表示手段と前記投影手段の対物レンズとの距離と、前記入力手段と前記表示手段の所定の位置関係とから算出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像投影による手術用観察装置において表示手段及び入力手段の滅菌状態が保て、かつ、表示された画像から大きく眼をそらすことなくさまざまな機器を操作可能となる。従って、手術の進行がスムーズになり、手術時間を短縮することができるので、術者の疲労軽減及び患者の負担軽減に効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の実施例の観察装置としては、例えば、手術室の清潔域内において用いられる立体観察装置について説明する。
【実施例１】
【００１７】
（構成）
図１は本発明の実施例１の観察装置における全体構成の斜視図を示している。  
図１に示す立体観察装置１においては、複数の関節を有する自在アーム２によって自在アーム２のー端に接続された支持アーム３が任意の位置、姿勢に移動可能に支持されている。
【００１８】
支持アーム３の一端には、観察者７の右眼での観察画像を投影する投影手段であるプロジェクター４ａと、左眼での観察画像を投影する投影手段であるプロジェクター４ｂが所定の位置に固定されている。各プロジェクターは、画像を表示する小型ＬＣＤと、表示された画像を投影する投影光学系と、小型ＬＣＤ及び投影光学系を支持する鏡枠とを備えている。
【００１９】
右眼，左眼用のプロジェクター４ａ、４ｂ内の小型ＬＣＤには、図示しない画像表示用コントローラからの右眼，左眼用の画像が供給されて表示される。図示しない画像表示用コントローラには、図示しない例えば立体内視鏡などからの術部立体画像が供給されるようになっている。
【００２０】
支持アーム３の他端には、入力手段として操作入力部５が所定の位置に固定されている。操作入力部５にはスイッチ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅが設けられている。
【００２１】
入力手段としての操作入力部５には、後述する所定の位置に表示手段としての滅菌された画像表示パネル６が着脱可能に接続されている。
【００２２】
符号８は一端部が開口した袋状に形成された滅菌ドレープを示し、非滅菌状態の操作入力部５及び支持アーム３の一部を覆うように装着されている。
【００２３】
ここで前述したプロジェクター４ａ、４ｂと画像表示パネル６の位置は特関２００３−２３３０３１号公報に示されるように、プロジェクター４ａ、４ｂによって投影される画像が画像表示パネル６で反射され、それぞれ右眼、左眼付近にのみ集光されるように配置されている。
【００２４】
図２(a)は図１の立体観察装置を分解して示す斜視図であって、滅菌ドレープ８及び画像表示パネル６の装着前の状態を示している。図２(b)は図２(a)のＡ−Ａ線断面図を示している。
【００２５】
図２(a)において、滅菌ドレープ８は一端部（図示上端部）が開口した袋状に形成されている。画像表示パネル６には、後述する操作入力部５の円筒状突起部１１ａ，１１ｂ（図３参照）と勘合する勘合溝１０が設けられている。
【００２６】
また、画像表示パネル６は、図２(b)に示すようにパネル枠６ｃにフレネルレンズ６ｂと拡散光学系としてのホログラムスクリーン６ａを装着することによって構成されている。
図３(a)は操作入力部５の着脱機構の詳細を示す斜視図である。  
図３(a)に示すように、操作入力部５の下部にはパネル取り付け溝１８が設けられており、パネル取り付け溝１８の内側には、前述した画像表示パネル６の勘合溝１０と勘合すべく円筒状突起部１１ａ、１１ｂがパネル取り付け溝１８の内壁１９ａ、１９ｂから突出するように設けられている。
【００２７】
図３(b)は図３(a)における円筒状突起部１１ａの詳細を示す斜視図である。図３(a)のＢ−Ｂ線断面図に相当している。円筒状突起部１１ａの円筒中心には回転軸１２が設けられている。回転軸１２は軸移動講１３に移動自在にはめ込まれ、軸移動溝１３は回転軸１２が内壁１９ａと垂直な方向に移動可能に長穴の形状をなしている。符号１５は円筒状突起部１１ａを収納するハウジングである。
【００２８】
ハウジング１５の内部には板バネ１４がハウジング１５の内壁にその一端が固定されている。また、板バネ１４は円筒状突起部１１ａをハウジング１５から押し出す向き（図示上向き）に円筒状突起部１１ａと接触して設けられている。円筒状突起部１１ｂについても円筒状突起部１１ａと同様の構成である。
【００２９】
図４は操作入力部のスイッチに接続する機器との接続関係のブロック図を示している。スイッチ９ａ〜９ｅは入力制御部１６と接続されている。入力制御部１６は各手術用の機器及び画像記録装置等の機器１７ａ、１７ｂ、１７ｃと接続されている。
【００３０】
（作用）
図１において、プロジェクター４ａより投影された画像は、光線反射機能を有する画像表示パネル６上に投影される。画像表示パネル６は、プロジェクター４ａから受けた光を反射し、観察者７の右眼付近にのみ集光させている。よって、観察者７は右眼にて、観察者７の右眼に対応するプロジェクター４ａにより投影された画像を観察することができる。同様に図示しない左眼でも、同じく図示しない観察者７の左眼に対応するプロジェクター４ｂにより投影された画像を観察することができる。ここで、右の眼は左の眼が観察できる画像を観察することができない。よって、左右の眼でそれぞれ視差を有する異なる画像を観察することにより立体観察を行うことができる。
【００３１】
このようにして、プロジェクター４ａ、４ｂによって投影された画像が画像表示パネル６で反射されて観察者７に立体観察される。
【００３２】
本実施例における観察装置は次のような手順で組み立てられる。  
非滅菌状態にある操作入力部５及び支持アーム３の一部を覆って滅菌ドレープ８を装着する。
【００３３】
次に滅菌ドレープ越しに画像表示パネル６をパネル取り付け溝１８に挿入する。  
画像表示パネル６の挿入時に、円筒状突起部１１ａは画像表示パネル６の外形によって板バネ１４の反発力よりも強い力により、ハウジング１５内に押されて収納される。画像表示パネル６を所定の位置まで挿入し、勘合溝１０が円筒状突起部１１ａの元あった位置にくると、板バネ１４の反発力によって円筒状突起部１１ａがハウジング１５から押し出されて、勘合溝１０と勘合する。円筒状突起部１１ｂについても同様の作用であるので、説明を省略する。
【００３４】
以上によって画像表示パネル６が操作入力部５に保持される。  
次に操作入力部５に設けられたスイッチ９ａ〜９ｅを操作した場合の作用について説明する。
【００３５】
ここでは機器1 ７ａが図示しない観察手段の光源であるとする。スイッチ９ａには前記光源の光量アップ、スイッチ９ｂには光量ダウンの機能が割り当てられている。
【００３６】
観察者７がスイッチ９ａを操作すると、操作信号が入力制御部１６に伝達される。入力制御部１６では前記スイッチ９ａに割り当てられた機器1 ７ａである光源に信号を出力する。機器1 ７ａは前記信号を受け取って光量アップの制御を行う。スイッチ９ｂに割り当てられた光量ダウンの操作においても同様に作用する。他のスイッチ９ｃ〜９ｅに関しても同様に作用する。
【００３７】
（効果）
本実施例によれば、簡単な構成のスイッチか設けられた入力手段である操作入力部５と表示手段である画像表示パネル６とを着脱機構を用いて着脱可能に接続することによって、安価にかつ単純な構成で互いに所定の位置に取付けを行うことができる。また、後述する実施例２，３に比べて滅菌ドレープの装着が比較的簡単に行える利点がある。
【００３８】
また、入力手段及び表示手段が滅菌状態に保たれるので、手術中に画像表示パネルの配置を変えることは勿論可能となり、表示手段から大きく眼をそらすことなく、各機器の操作を行うことが可能となる。
【００３９】
尚、図５は本実施例１に好適な画像表示パネル６の変形例であるドレープ付き画像表示パネル６’である。
【００４０】
ドレープ付き画像表示パネル６’は、投影光を反射表示する画像表示パネル部６’ａとドレープ部６’ｂとで構成されている。ドレープ部６’ ｂの開口部とは反対側の端部は画像表示パネル部６’ａが操作入力部５に挿入される部分（勘合溝１０’を含む図示上端部分）との境界に装着されている。図示の状態で、ドレープ部６’ ｂの開口部を操作入力部５及び支持アーム３を覆うように移動させ、画像表示パネル部６’ａの勘合溝１０’を含む図示上端部分を操作入力部５のパネル取り付け溝１８に挿着する。
【００４１】
この変形例によれば、１回の作業で滅菌ドレープ部の装着と表示手段である画像表示パネル部の取り付けが行えるとともに、画像表示パネル部の挿入部に滅菌ドレープ部を挟み込む必要がないので、画像表示パネルを取り付けやすいと言うメリットがある。
【実施例２】
【００４２】
（構成）
図６は本発明の実施例２における観察装置の全体図を示している。本実施例は手術用顕微鏡システムの形態をなしている。前述の実施例１と同様の構成及び作用を示すものは同一番号を付して説明する。
【００４３】
自在アーム２の一端には支持アーム３が接続され、支持アーム３の一端には後述する入力手段としてのタッチパネル２４（図７参照）を支持アーム３に連結して支持する支持枠２０が接続されている。支持アーム３の他端には画像投影手段であるプロジェクター４ａ，４ｂが支持部材を用いて固定支持されている。
【００４４】
支持枠２０には表示手段である滅菌された画像表示パネル２２が着脱可能に固定支持されている。ここで画像表示パネル２２の断面構造は第１実施例の図２(b)と同様である。
【００４５】
また、滅菌ドレープ２５が支持枠２０を覆って支持アーム３の一部と供に装着されている。その装着の仕方については図７にて後述する。
【００４６】
手術用実体顕微鏡２８は自在アーム２９と接続され、任意の位置及び姿勢で術部２７が観察可能に支持されている。
【００４７】
また、手術用実体顕微鏡２８は、図示しない光学系と、この光学系を介して術部２７の映像を撮像可能にする後述するＣＣＤ３０Ｒ、３０Ｌ（図８参照）とを備えている。
【００４８】
なお、符号２１ａ〜２１ｄは、プロジェクター４ａ，４ｂから画像表示パネル２２に投影されるメニュー項目である。このメニュー項目２１ａ〜２１ｄは、顕微鏡の観察画像と共に画像表示パネル２２上に表示されるものである。
【００４９】
図７は支持枠２０に滅菌ドレープの付いた画像表示パネル２２を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【００５０】
支持枠２０には入力手段としてのタッチパネル２４がその枠内全面に設けられている。符号２５はタッチパネル２４上のどの部分が押されたかを検出する電極格子である。電極格子２５は支持枠２０の内部を通り、支持アーム３、自在アーム２を通って後述するタッチパネル制御部３７（図８参照）と接続されている。ここで、タッチパネル２４は図７に示す表面と反対側の裏面、つまり画像表示パネル２２が取り付く図示手前の面と反対側の面が術者である観察者７の操作入力面となっている。
【００５１】
また、支持枠２０の左右枠の内壁には互いに対向する位置に突起部２３ａ、２３ｂが画像表示パネル２２の中心方向に突き出すようにして設けられており、画像表示パネル２２の装着時には、画像表示パネル２２を着脱機構としての突起部２３ａ、２３ｂにて支持枠２０内に掛止するようにして支持する。なお、滅菌ドレープ２６が、画像表示パネル２２の図示裏面側の周囲に袋状に取り付けられており、一端側（図示上端側）は開口２６ａとなっている。
【００５２】
図８は本実施例２における観察装置のブロック図を示している。  
手術用実体顕微鏡２８には、前述したように術部２７の画像を立体撮像するために光学系の後段にー対のＣＣＤ３０Ｒ、３０Ｌが設けられており、このー対のＣＣＤ３０Ｒ、３０Ｌはそれぞれカメラコントロールユニット３１Ｒ、３１Ｌと接続されている。カメラコントロールユニット３１Ｒ、３１Ｌはそれぞれ画像合成部３２Ｒ、３２Ｌと接続されている。
【００５３】
また、タッチパネル２４はタッチパネル制御部３７と接続されている。タッチパネル制御部３７は座標演算部３８と接続されている。座標演算部３８は入出力制御部３４と接続されている。入出力制御部３４は手術用実体顕微鏡２８の図示しない駆動系を制御する顕微鏡制御部３３と入出力可能に接続されている。同様に、入出力制御部３４は機器１７ａ，１７ｂ，１７ｃと接続されている。さらに入出力制御部３４はメニュー画面制御部３５と接続されている。メニュー画面制御部３５は座標演算部３８及び画像合成部３２Ｒ、３２Ｌと接続されている。画像合成部３２Ｒはプロジェクター４ａに相当する画像投影部３６Ｒと接続されている。画像合成部３２Ｌはプロジェクター４ｂに相当する画像投影部３６Ｌと接続されている。
【００５４】
（作用）
本実施例２における観察装置は次のような手順で組み立てられる。  
滅菌ドレープ２６をその開口２６ａから支持枠２０及びタッチパネル２４を包むように通して、画像表示パネル２２を支持枠２０に押し付けると、突起部２３ａ、２３ｂによって支持枠２０内に固定されるとともに、タッチパネル２４の操作入力面は滅菌ドレープ２６で覆われる。
【００５５】
手術用実体顕微鏡２８の図示しない光学系を介してＣＣＤ３２Ｒ、３２Ｌによって撮像された画像は、カメラコントロールユニツト３１Ｒ、３１Ｌでそれぞれ映像信号として処理される。
【００５６】
次に、各機器のメニュー項目（アイコン）2 1 a〜２１ｄが画像表示パネル２２上に表示される作用を、図９(a)のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
顕微鏡制御部３３及び機器１７ａ〜１７ｃの設定などの状態が入出力制御部３４に通知される（ステップＳ1。）
入出力制御部３４では状態（設定）をまとめてメニュー画面制御部３５に通知する（ステップＳ2）。
【００５８】
メニュー画面制御部３５では、各機器の状態に応じたメニュー項目の画像データを画像合成部３２Ｒ、３２Ｌに出力する。同時に、メニュー項目の画像表示パネル２２上における位置及び大きさを座標演算部３８に出力する（ステップＳ3）。
【００５９】
画像合成部３２Ｒ、３２Ｌでは、カメラコントロールユニット３１Ｒ、３１Ｌで生成された画像と前述したメニュー項目の画像を合成してそれぞれ画像投影部３６Ｒ、３６Ｌに出力する（ステップＳ4）。
【００６０】
画像投影部３６Ｒ、３６Ｌから図示しない光学系を介して左右一対の画像が画像表示パネル２２に投影され、画像表示パネル２２上に手術用実体顕微鏡２８によって撮像された観察画像と、メニュー項目２１ａ〜２１ｄが表示される（ステップＳ5）。
【００６１】
次に、観察者７の入力操作における動作を図９(b)のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
画像表示パネル２２に表示されたメニュー項目を表示面の裏（図示裏面側）から操作、つまり入力手段であるタッチパネル２４を押す（ステップＳ11）。
【００６３】
タッチパネル制御部３７では、タッチパネル２４の電極格子２５の信号の変化から、タッチパネル２４上の押された位置を特定し、座標演算部３８に出力する（ステップＳ12）。
【００６４】
タッチパネル２４上の押された位置と、前述の画像表示パネル２２に表示されたメニュー項目の画面上の位置から、操作されたメニュー項目を特定し、入出力制御部３４に出力する（ステップＳ13）。ここで、操作されたメニュー項目の画像表示パネル２２画面上の位置は、画像投影部３６Ｒ、３６Ｌに内蔵された図示しない映像表示装置（ＬＣＤ）上におけるメニュー項目表示像の位置及び大きさと、座標演算部３８の図示しない記憶手段に記憶された投影手段の光学系による拡大倍率と、画像表示パネル２２と画像投影部３６Ｒ、３６Ｌの対物レンズとの距離と、画像表示パネル２２とタッチパネル２４の所定の位置関係とから算出される。
【００６５】
続いて、入出力制御部３４では操作されたメニュー項目に対応した機器に対して、該当する機能を実行する信号を出力する（ステップＳ14）。
【００６６】
（効果）
本実施例２によれば、術部等の像を投影する投影手段であるプロジェクター４ａ，４ｂと、これらのプロジェクターによる像を表示する、表示手段としての滅菌された画像表示パネル２２と、手術等の際に使用する機器の設定を行うための入力手段としてのタッチパネル２４と、画像表示パネル２２及びタッチパネル２４を支持する支持アーム３と、を有する観察装置であって、画像表示パネル２２とタッチパネル２４は互いに着脱可能に所定の位置に取り付ける為の着脱機構を備えており、タッチパネル２４はプロジェクター４ａ，４ｂによって画像表示パネル２２へ投影される投影光を遮らない位置に設けられている。
【００６７】
手術の進行状態に応じて必要な時に必要なメニュー項目を表示して操作することができるので、さまざまな機器のより多くの機能を操作することが可能となる。また、入力操作を画像表示パネルの裏面側から行うので、手が汚れている場合でも画像表示パネルが汚れずに済む利点も生ずる。
【００６８】
尚、図１０は本実施例２に好適な画像表示パネル２２の変形例（図７の実施例の変形例に対応する）を示す分解斜視図である。
【００６９】
図１０において、支持枠４０は支持アーム３の一端の所定の位置に固定されている。支持枠４０はタッチパネル２４をその内側に有している。支持枠４０の各４辺には突起部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが設けられている。符号４２はタッチパネル２４、支持枠４０及び支持アーム３の一部を覆う袋状の滅菌ドレープであり、４２ａは開口である。４３は画像表示パネルを示す。画像表示パネル４３の四隅にはそれぞれゴムバンド４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄが設けられている。
【００７０】
本変形例の構成によれば、袋状の滅菌ドレープ４２の内部に支持枠４０及びタッチパネル２４を包むようにして通し、画像表示パネル４３を支持枠４０の突起部４１ａ〜４１ｄで囲われた内部に勘合配置し、画像表示パネル４３の四隅をゴムバンド４４ａ〜４４ｄで係止する構造としたので、支持枠４０を最小限の大ききにすることができ、投影型表示パネルのメリットである表示部の薄型化、小型化を損なうことがなく、さまざまな機器を操作可能な入力手段を構成できるメリットがある。
【実施例３】
【００７１】
（構成）
図１１は本発明の実施例３における観察装置の全体図を示している。  
本実施例３においては透過型の画像表示パネルを用いた、入力手段を有する観察装置を示し、画像表示方法（原理）については特開２００３−２３３１４３号公報の図１０（背面投射型）に示されるものと同一であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７２】
支持アーム３のー端には支持枠５０が接続されている。支持枠５０はその―箇所の角において、滅菌ドレープ５３が装着可能に切り欠き部分５０’が設けられている。
【００７３】
符号５１はプロジェクター４ａ、４ｂ側から支持枠５０に対して取り付けられた透過型の画像表示パネルである。
【００７４】
画像表示パネル５１は特開２００３−２３３１４３号公報に示されるのと同様に、フレネルレンズ５１ａと拡散光学系５１ｂによって構成されている（図１２参照）。
【００７５】
符号５３は滅菌ドレープであって、支持枠５０全体を包み込み、プロジェクター側から滅菌された画像表示パネル５１が装着されるようになっている。
【００７６】
画像表示パネル５１には、プロジェクター４ａ、４ｂから投影された画像の表示にメニュー項目５２ａ〜５２ｄの表示がなされている。
【００７７】
図１２は支持枠５０に滅菌ドレープ５３及び画像表示パネル５１を取り付ける前の状態を、画像投影面（プロジェクター側）から見た分解斜視図である。
【００７８】
滅菌ドレープ５３は支持枠５０全体を包み込むことが可能なドレープ本体部４８と、枠の外形よりも一回り大きい外形を有するドレープ枠部４９ａ、４９ｂとからなっている。ドレープ枠部４９ａ、４９ｂはそれぞれ支持枠５０と支持アーム３の接続部分から前記切り欠き部分５０’までの必要な長さを有している。
【００７９】
支持枠５０の画像投影面の下部枠には画像表示パネル５１を支持するＬ字型突起部５４が設けられている。さらに左右枠にはそれぞれ突起部５５ａ、５５ｂが設けられている。また上部枠には一対の回動支持部５９によってその一端が回動可能に支持され、図示しない弾性部材の弾性力によって画像表示パネル５１を挟み込むクリップ５６が設けられている。支持枠５０に設けられたＬ字型突起部５４、突起部５５ａ、５５ｂ及びクリップ５６は、画像表示パネル５１の着脱機構を構成している。
【００８０】
図１３は画像表示パネル５１を操作面とする赤外線検出方式のタッチパネルの構成を示している。図１２の支持枠５０において、その支持枠５０の表面側に近い内壁面に設けられる複数の赤外線発光窓及びこれらに対応する複数の赤外線受光窓が示されている。
【００８１】
図１３に示すように、支持枠５０の左右枠の一方には複数の赤外線発光窓５７が支持枠内側に一列に設けられている。左右枠の他方には図示しない複数の赤外線受光窓が、前記赤外線発光窓５７の各々から照射された各々の赤外光を各々受光可能に設けられている。
【００８２】
符号５８は支持枠５０の下部枠の内側に設けられた複数の赤外線受光窓５８であり、左右枠と同様に上部枠の内側に設けられた図示しない複数の赤外線発光窓から照射された各々の赤外光をそれぞれ受光可能に設けられている。
【００８３】
このような構成によって、画像表示パネル５１を操作面とする入力手段としての赤外線検出方式のタッチパネルが構成される。
【００８４】
（作用）
本実施例３における観察装置は次のような手順で組み立てられる。  
滅菌ドレープ５３のドレープ本体部４８から支持枠５０全体にドレープをかけ、続いて切り欠き部５０’からそれぞれドレープ枠部４９ａ及び４９ｂを、それぞれの枠に通す。
【００８５】
続いて滅菌ドレープ５３越しに画像表示パネル５１をＬ字型突起部５４及び突起部５５ａ、５５ｂに併せてあてがい、クリップ５６によって支持枠５０に対して固定する。
【００８６】
実施例２と同様にして、プロジェクター４ａ、４ｂから投影された画像にはメニュー項目５２ａ〜５２ｄが含まれている。
【００８７】
メニュー項目５２ａが表示されている部分に指などで触れると、その部分の赤外光が遮断されて、それが赤外線受光窓にて検出されることで、赤外線受光窓の位置に応じた受光信号の有無により操作部分の位置が特定される。
【００８８】
（効果）
本実施例３によれば、術部等の像を投影する投影手段であるプロジェクター４ａ，４ｂと、これらのプロジェクターによる像を表示する、表示手段としての滅菌された画像表示パネル５１と、手術等の際に使用する機器の設定を行うための入力手段としての赤外線検出方式のタッチパネルと、画像表示パネル５１及びタッチパネルを支持する支持アーム３と、を有する観察装置であって、画像表示パネル５１とタッチパネルは互いに着脱可能に所定の位置に取り付ける為の着脱機構を備えており、タッチパネルはプロジェクター４ａ，４ｂによって画像表示パネル５１へ投影される投影光を遮らない位置に設けられている。
【００８９】
本実施例３の透過型の観察装置においても、手術の進行状態に応じて必要な時に必要なメニュー項目を画像表示パネルに表示して操作することができるので、さまざまな機器のより多くの機能を操作することが可能となる。入力操作が表示面でできるので操作しやすいといったメリットがある。
【００９０】
次に、図１４は特開２００３−２３３０３１号公報の図１６などに開示されている入力手段（バーチャルコンソール）である。特開２００３−２３３０３１号公報の図１６に示されている同一部分には同一番号を付して説明を省略する。
【００９１】
符号１４５ａ、１４５ｂは位置検出カメラアレイの各々のカメラを示す。位置検出カメラアレイ１４５ａ、１４５ｂは立体観察装置１４０の投影手段（プロジェクター）及び画像表示パネル１４１を所定の位置で支持する支持アーム７０（（注）支持アーム７０の構成、効果は特開２００３−２３３０３１号公報と同じだが、説明のため新たに番号を付した）に設けられている。
【００９２】
位置検出力メラアレイ１４５ａ，１４５ｂは、医療用ナビゲーションシステムにおける位置検出をする為に設けられている。つまり、２つ以上のカメラ（赤外線カメラを使用することが多い）１４５ａ，１４５ｂで医療器（内視鏡、処置具、超音波プローブ）例えばプローブ１４８に取り付けられたマーカ（赤外線ＬＥＤを使用することが多い）１４６を三角測量の要領で検出し、ＭＲＩやＣＴといった術前画像に医療器であるプローブ１４８の先端位置を表示する。本方式の位置検出手段の欠点として、カメラ１４５ａ，１４５ｂとマーカ１４６との間に障害物が入ると、医療器（プローブ）の位置検出できなくなる欠点がある。
【００９３】
位置検出カメラと１４５ａ，１４５ｂ、マーカ１４６との関係は図１４の通りである。図１４ではマーカ１４６が取り付けられたプローブ１４８を入力手段として利用し、かつ術部周辺での検出を前述の欠点を考慮して投影手段に設ける場合、この支持アーム７０上に設置するのが良い。
【００９４】
本例の位置検出カメラアレイ１４５ａ、１４５ｂによれば、医療器であるプローブ１４８に取り付けたマーカ１４６の位置が、プローブ１４８を入力手段として使用したときと、プローブ１４８を術部で使用した時のいずれにおいても検出しやすいといったメリットがある。
【００９５】
［付記］
付記１．
像を投影する投影手段と、
前記投影手段による像を表示する、滅菌された表示手段と、
機器の設定を行うための入力手段と、
前記表示手段及び前記入力手段を支持する支持アームと、
を有する手術用観察装置において
前記表示手段と前記入力手段は互いに所定の位置に着脱可能に取り付ける為の着脱機構を有し、
前記入力手段は前記投影手段による前記表示手段への投影光を遮らない位置に設けられたことを特徴とする手術用観察装置。
【００９６】
付記２．
術部の像を撮像する撮像手段と、
前記像を投影する投影手段と、
前記投影手段による像を表示する、滅菌された表示手段と、
機器の設定を行うための入力手段と、
前記表示手段及び前記入力手段を支持する支持アームと、
を有する手術用観察装置において
前記表示手段と前記入力手段は互いに所定の位置に着脱可能に取り付ける為の着脱機構を有し、
前記入力手段は前記投影手段による前記表示手段への投影光を遮らない位置に設けられたことを特徴とする手術用観察装置。
【００９７】
付記３．
前記投影手段から前記表示手段上に対して前記入力手段に対応する入力用の仮想像を投影する場合に、前記表示手段に投影される前記入力用の仮想像の位置は、前記投影手段に含まれる表示装置上における像の位置及び大きさと、前記投影手段の光学系による拡大倍率と、前記表示手段と前記投影手段の対物レンズとの距離と、前記入力手段と前記表示手段の所定の位置関係とから算出されることを特徴とする付記１又は２記載の手術用観察装置。
【００９８】
付記４．
前記入力手段は表示手段の上部に位置することを特徴とする付記１又は２記載の手術用観察装置。
【００９９】
付記５．
前記入力手段はタッチパネルであることを特徴とする付記１〜３のいずれか１つに記載の手術用観察装置。
【０１００】
付記６．
前記タッチパネルの入力面と反対側の面と、前記表示手段の表示面と反対側の面が互いに重なり合わされるように、着脱可能に取り付けられることを特徴とする付記５記載の手術用観察装置。
【０１０１】
付記７．
前記入力手段は前記表示手段の所定の位置への取り付けによって、表示手段の表示面を入力面とする付記１〜３のいずれか１つに記載の手術用観察装置。
【０１０２】
付記８
前記入力手段は赤外線検出方式であることを特徴とする付記７記載の手術用観察装置。
【０１０３】
付記９．
前記表示手段は、滅菌ドレープを介して入力手段に取り付けられることを特徴とする、付記１〜８のいずれか１つに記載の手術用観察装置。
【０１０４】
付記１０．
前記表示手段は、滅菌ドレープと一体に構成されていることを特徴とする、付記１〜８のいずれか１つに記載の手術用観察装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、特に手術用の観察装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施例１の観察装置における全体構成の斜視図。
【図２】図１の立体観察装置の分解斜視図及びそのＡ−Ａ線断面図。
【図３】操作入力部の詳細を示す斜視図及びそのＢ−Ｂ線断面図。
【図４】操作入力部のスイッチに接続する機器との接続関係のブロック図。
【図５】本実施例１に好適な画像表示パネルの変形例であるドレープ付き画像表示パネルを示す斜視図。
【図６】本発明の実施例２における観察装置の全体図。
【図７】支持枠に滅菌ドレープの付いた画像表示パネルを取り付ける前の状態を示す斜視図。
【図８】本実施例２における観察装置のブロック図。
【図９】各機器のメニュー項目が画像表示パネル上に表示される作用を示すフローチャート、及び、観察者の入力操作における動作を示すフローチャート。
【図１０】本実施例２に好適な画像表示パネルの変形例を示す分解斜視図。
【図１１】本発明の実施例３における観察装置全体図。
【図１２】支持枠に滅菌ドレープ及び画像表示パネルを取り付ける前の状態を、画像投影面から見た分解斜視図。
【図１３】画像表示パネルを操作面とする赤外線検出方式のタッチパネルの構成を示す斜視図。
【図１４】先行例に開示されている位置検出カメラアレイの新たな取り付け例を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１０７】
１…立体観察装置
３…支持アーム
４ａ，４ｂ…プロジェクター（投影手段）
５…操作入力部（入力手段）
６，２２，４３，５１…滅菌済みの画像表示パネル（滅菌された表示手段）
８…滅菌ドレープ
９ａ〜９ｄ…操作スイッチ
２１ａ〜２１ｄ、５２ａ〜５２ｄ…メニュー項目
２４…タッチパネル（入力手段）
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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