(57)【要約】 【課題】如何なる状況下にあっても確実かつ正確にＡＦ動作ができること。【解決手段】被検体を撮像してそれぞれ画像信号を出力する複数の撮像部と、複数の撮像部からそれぞれ出力される各画像信号から被検体に対する各焦点情報を取得する焦点情報取得部と、焦点情報取得部により取得された各焦点情報に基づいて被検体に対してフォーカスするのに適した撮像部を選択する選択部と、選択部により選択された撮像部から出力される画像信号に基づいて被検体に対するフォーカスを行うフォーカス制御部とを具備する医療用観察装置である。【選択図】図１
2016170182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像してそれぞれ画像信号を出力する複数の撮像部と、
前記複数の撮像部からそれぞれ出力される前記各画像信号から前記被検体に対する各焦点情報を取得する焦点情報取得部と、
前記焦点情報取得部により取得された前記各焦点情報に基づいて前記被検体に対してフォーカスするのに適した前記撮像部を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記撮像部から出力される前記画像信号に基づいて前記被検体に対するフォーカスを行うフォーカス制御部と、
を具備することを特徴とする医療用観察装置。
【請求項２】
前記焦点情報取得部は、前記複数の撮像部からそれぞれ出力される前記各画像信号からそれぞれ前記焦点情報として各コントラスト、各明度、又は各輝度のうち少なくとも１つを算出し、
前記選択部は、前記焦点情報取得部により算出された前記各コントラスト、前記各明度、又は前記各輝度のうちいずれか１つ同士を比較し、いずれか大きい方の前記コントラスト、前記明度、又は前記輝度が現れる前記撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の医療用観察装置。
【請求項３】
前記選択部は、前記複数の撮像部からそれぞれ出力される前記各画像信号からそれぞれ前記焦点情報としての各コントラストのうち変化量の大きな前記コントラストが現れる前記撮像部を選択することを特徴とする請求項１記載の医療用観察装置。
【請求項４】
前記複数の撮像部は、前記被検体に対するフォーカスを行うためのフォーカスレンズを備え、
前記選択部は、前記フォーカスレンズを予め設定された距離だけ移動させることにより前記コントラストの変化量を求め、これらコントラストの変化量の大きな前記コントラストが現れる前記撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項３記載の医療用観察装置。
【請求項５】
前記複数の撮像部は、それぞれ互いに波長領域の異なる複数の光を撮像し、
前記選択部は、前記複数の撮像部のうち前記コントラスト、前記明度、又は前記輝度の大きい前記撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項６】
前記複数の撮像部は、前記被検体に励起光を含む白色光を照射したときに、前記被検体からの前記白色光用の第１の撮像部と、前記被検体からの蛍光用の第２の撮像部とを有し、
前記選択部は、前記コントラスト、前記明度、又は前記輝度の大きい前記第１又は前記第２の撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項７】
前記複数の撮像部は、前記被検体に励起光を含む白色光を照射したときに、前記白色光用の第１の撮像部と、前記被検体からの赤外線領域用の第２の撮像部とを有し、
前記選択部は、前記コントラスト、前記明度、又は前記輝度の大きい前記第１又は前記第２の撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項８】
前記複数の撮像部は、一対の第１と第２の撮像部を有し、
前記選択部は、前記コントラスト、前記明度、又は前記輝度の大きい前記第１又は前記第２の撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項９】
前記一対の第１と第２の撮像部は、前記被検体の３次元画像取得用として設けられ、前記第１又は前記第２の撮像部をそれぞれ左側用又は右側用とする、
ことを特徴とする請求項８記載の医療用観察装置。
【請求項１０】
前記複数の撮像部は、赤色光用の第１の撮像部と、緑色光用の第２の撮像部と、青色光用の第３の撮像部とを有し、
前記選択部は、前記大きなコントラストを有する前記第１、前記第２、又は前記第３の撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項１１】
前記焦点情報取得部は、前記複数の撮像部からそれぞれ出力される前記各画像信号のＳＮ比を抽出し、
前記選択部は、前記焦点情報取得部により抽出された前記各ＳＮ比を比較し、前記ＳＮ比の大きい前記撮像部を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項１２】
前記複数の撮像部は、少なくとも１つの撮像素子に配列された複数の受光素子を有し、当該複数の受光素子に少なくとも２種類以上の異なる波長領域のフィルタを所定の配置に設け、当該各波長領域のフィルタ毎に、複数の撮像素子群から形成されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項１３】
前記複数の撮像部は、それぞれ複数の受光素子から成り、これら受光素子に対してそれぞれ互いに異なる波長領域のフィルタをそれぞれ所定間隔毎に設けて成ることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の医療用観察装置。
【請求項１４】
前記互いに異なる波長領域のフィルタは、赤色光用フィルタと、緑色光用フィルタと、青色光用フィルタとを含むことを特徴とする請求項１２又は１３記載の医療用観察装置。
【請求項１５】
前記焦点情報取得部は、前記第１又は前記第２の撮像部から出力される前記画像信号に基づいて取得される画像上において、前記焦点情報の取得位置を前記被検体と前記第１及び第２の撮像部との間の距離に応じて前記第１の撮像部側又は前記第２の撮像部側にシフトすることを特徴とする請求項８又は９記載の医療用観察装置。
【請求項１６】
前記焦点情報取得部は、前記第１の撮像部から出力される前記画像信号に基づいて前記焦点情報を取得する場合、前記被検体と前記第１の撮像部との距離が焦点距離以内であれば、前記焦点情報の取得位置を前記第２の撮像部側にシフトし、前記焦点距離以上であれば、前記焦点情報の取得位置を前記第２の撮像部側とは反対側にシフトし、
一方、前記第２の撮像部から出力される前記画像信号から前記焦点情報を取得する場合、前記被検体と前記第２の撮像部との距離が焦点距離以内であれば、前記焦点情報の取得位置を前記第１の撮像部側にシフトし、前記焦点距離以上であれば、前記焦点情報の取得位置を前記第１の撮像部側とは反対側にシフトする、
ことを特徴とする請求項１５記載の医療用観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば外科手術等に用いられる医療用観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、外科手術等では、被検体である例えば人体の腹部内部の胃部位や腸部位などの術部の観察に内視鏡が用いられたり、脳神経外科領域においては、頭部の術部を拡大観察するために手術用の顕微鏡が用いられる。  
これら内視鏡や顕微鏡などの医療用観察装置は、いずれも術部を撮像してその画像をモニタに表示している。この術部の撮像では、少なくとも２つの観察光学系を用いて３次元（３Ｄ）用の撮像を行い、術部を立体視可能な画像で表示する３Ｄ画像化が進んでいる。
【０００３】
一方、このような医療用観察装置には、観察光学系の焦点を合わせるためのフォーカス機構を搭載したものがある。このフォーカス機構では、術中のピント合わせの煩わしさを軽減するためにフォーカスを自動化するオートフォーカス（ＡＦ）化が望まれている。このＡＦには、各種の方式があるが、当該３Ｄの医療用観察装置に適用するシンプルなＡＦの例としては、例えば左右２つの観察光学系のうちいずれか一方の観察光学系により取得された画像に基づいて被検体に対する焦点位置を検出し、この焦点位置に基づいて左右２つの観察光学系のフォーカスレンズの位置を調整するのが一般的である。
【０００４】
このＡＦでは、内視鏡や顕微鏡などの鏡体の大きさを小型化するためにコントラスト方式を採用することが良いものと考えられている。このコントラスト方式のＡＦは、フォーカスレンズを駆動しながら画像中の特定領域のコントラストを求め、このコントラストがピークとなるフォーカスレンズ位置を探し出し、当該フォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを自動的に駆動制御する。  
このようなＡＦの技術としては、例えば特許文献１乃至３に開示されている技術がある。特許文献１は、ＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズをピント位置に移動する自動焦点調節装置に関し、ＨＩＳデータ（色相、彩度、輝度）群を基いてＡＦ評価値を求め、被写体の色状態モード、例えば着色、染色、又は変色状態の各モードを手動により選択し、これらモードに応じてＡＦ評価値の算出方法を切り替え、最適なモードで高精度に焦点調整を可能とすることを開示する。  
特許文献２は、被写体の観察画像を複数の領域に分割し、これら分割領域のうち選択した分割領域に基づいてフォーカスを行うもので、観察画像の所定の変化が所定期間継続することによって、複数の分割領域のうちフォーカス制御除外領域を決定し、これら領域を除く複数の領域からフォーカス制御の対象の領域を選択することを開示する。  
特許文献３は、観察対象に励起光を含む照明光を照射し、観察対象の蛍光画像を取得し、観察対象に対して合焦していない状態の参照画像を取得し、この参照画像を用いて蛍光画像を補正することによって、参照画像に含まれる不要な情報を抑制し、励起光の角度、距離に拘わらず定量的な強度情報を有する蛍光画像を得ることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７２０３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３９７６０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２０８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、コントラスト方式のＡＦでは、コントラストが低いと、ＡＦを合わせづらいという欠点がある。脳神経外科での手術では、手術用顕微鏡を通して例えば頭部の術部を拡大した画像を観察するが、この画像は、赤色又は白色等がメインの単調色になる場合が多い。特に、術部からの出血時には、画像が赤色一色になってしまう。このため、コントラスト方式のＡＦでは、出血時の画像のコントラストが低くなり、当該コントラストのピークとなるところを判断することが困難となり、フォーカスレンズをフォーカスレンズ位置に駆動制御することが難しくなる。近年の脳神経外科での手術では、インドシアニン・グリーン（ＩＣＧ）試験等の特殊光観察を行う場合が多く、この場合でも、黄色又は黒色、又は緑色又は黒色等の等がメインの単調色になる場合が多く、上記同様に、コントラストのピークとなるところを判断することが困難となり、フォーカスレンズをフォーカスレンズ位置に駆動制御することが難しくなる。
【０００７】
又、３Ｄの医療用観察装置のＡＦでは、左右の観察光学系のうちいずれか一方の観察光学系のレンズが汚れてしまう場合があり、この場合には、正確なＡＦ動作ができなくなってしまう。このようなＡＦ動作ができない状態においても、緊急時には、手術を続行しなければならず、正確にＡＦ動作が出来ない３Ｄの医療用観察装置では、使い勝手が非常に悪いものとなる。
【０００８】
本発明の目的は、如何なる状況下にあっても確実かつ正確にＡＦ動作ができる医療用観察装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の主要な局面に係る医療用観察装置は、被検体を撮像してそれぞれ画像信号を出力する複数の撮像部と、前記複数の撮像部からそれぞれ出力される前記各画像信号から前記被検体に対する各焦点情報を取得する焦点情報取得部と、前記焦点情報取得部により取得された前記各焦点情報に基づいて前記被検体に対してフォーカスするのに適した前記撮像部を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記撮像部から出力される前記画像信号に基づいて前記被検体に対するフォーカスを行うフォーカス制御部とを具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、如何なる状況下にあっても確実かつ正確にＡＦ動作ができる医療用観察装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る医療用観察装置の第１の実施の形態を適用した消化管ビデオスコープを示す構成図。
【図２】同装置により取得された通常光側のコントラストの変化を示す図。
【図３】同装置により取得されたＩＲＩ側のコントラストの変化を示す図。
【図４】本発明に係る３Ｄ用の医療用観察装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図５】同装置におけるフォーカスレンズを予め設定された距離だけ移動させたときの大きなコントラストの変化量を示す図。
【図６】同装置におけるフォーカスレンズを予め設定された距離だけ移動させたときの小さなコントラストの変化量を示す図。
【図７】同装置により３Ｄ撮像する場合における第１及び第２の撮像部の各撮像範囲と各測距ポイントとを示す模式図。
【図８】同装置における３Ｄ撮像する場合における測距ポイントのシフトを示す模式図。
【図９】同装置における３Ｄ撮像する場合における測距ポイントのシフトを示す模式図。
【図１０】本発明に係る医療用観察装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図１１】同装置におけるＲＧＢ別の画像データのコントラストの変化量を示す模式図。
【図１２】本発明に係る医療用観察装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１３】同装置におけるベイヤー配列に従ったＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を有する撮像素子を示す模式図。
【図１４】本発明に係る３Ｄ医療用観察装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
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は消化管ビデオスコープに適用した医療用観察装置の構成図を示す。本装置は、通常光観察と、赤外光観察（Infra Red Imaging：ＩＲＩ）とを可能とする。このＩＲＩは、被検体に赤外光を照射して例えば癌の浸潤に関与すると考えられる粘膜深部の血管増生や血流情報の観察等に期待するところが大きいものである。  
【００１３】
挿入部１内には、ライトガイド２が設けられている。このライトガイド２は、一端が挿入部１の先端部に配置され、かつ他端が光源部３に接続されている。このライトガイド２は、光源部３から出力された通常光（白色光）又は赤外光を被検体Ｑに照射する。光源部３には、例えばキセノンランプ等の光源４と、この光源４から発せられる通常光の光路上に設けられた励起光用フィルタ５とを備える。この励起光用フィルタ５は、例えば２つの赤外領域（７９０〜８２０ｎｍ／９０５〜９７０ｎｍ）を透過して赤外光とする。この励起光用フィルタ５は、光源４から発せられる通常光の光路上に挿脱可能で、同光路上から外れると通常光観察となり、同光路上に挿入されるとＩＲＩとなる。
【００１４】
挿入部１内には、対物レンズ１０と、フォーカスレンズ１１と、結像レンズ１２と、ダイクロイックミラー１３とが同一光軸上に設けられている。このうち対物レンズ１０と結像レンズ１２とダイクロイックミラー１３とは固定して設けられ、フォーカスレンズ１１は、光軸方向に移動可能に設けられている。このフォーカスレンズ１１には、支持部１４を介してスクリューネジ１５が設けられている。支持部１４には、内径にネジが切ってあり、このネジにスクリューネジ１５が螺合している。このスクリューネジ１５には、駆動変換機構１６を介してモータ１７が設けられている。この駆動変換機構１６は、モータ１７の駆動をスクリューネジ１５の回転に変換する。ダイクロイックミラー１３は、通常光と、ＩＲＩ用の赤外領域（７９０〜８２０ｎｍ／９０５〜９７０ｎｍ）の赤外光との２つの波長領域の光に分岐する。
【００１５】
このダイクロイックミラー１３の通常光側には、通常光用の撮像部２０が設けられ、ＩＲＩ側には、ＩＲＩ用の撮像部２１が設けられている。これら撮像部２０、２１は、それぞれ複数の撮像素子を縦横方向に配置して成る。このうち撮像部２０は、被検体Ｑからの反射光のうち通常光を受光してその画像信号を出力する。この撮像部２０の出力端子には、ビデオプロセッサ２２を介して測距コントラスト演算部（焦点情報取得部）２３が接続されると共に、ＡＦ制御部２４が接続されている。ビデオプロセッサ２２は、撮像部２０から出力される画像信号を入力し、この画像信号に対して各種画像処理を行いって画像データを取得する。
【００１６】
測距コントラスト演算部２３は、ビデオプロセッサ２２により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいて焦点情報としてコントラストを取得する。複数の測距ポイントは、それぞれ被検体Ｑに対してフォーカスを行うために被検体Ｑに対する合焦の状態を測定する点であり、例えば画像データ上における縦横方向に所定間隔毎に設けられる。具体的に撮像部２０は、複数の撮像素子を縦横方向に配置して成り、これら撮像素子中の縦横方向の所定間隔毎に複数のＡＦ用検出素子が設けられ、これらＡＦ用検出素子の配置点がそれぞれ測距ポイントに対応する。
【００１７】
ＡＦ制御部２４は、ビデオプロセッサ２２により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいて高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ１１を合焦状態となる位置に調整するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。
【００１８】
一方、撮像部２１は、被検体Ｑからの反射光のうち赤外光を受光してその画像信号を出力する。この撮像部２１の出力端子には、ビデオプロセッサ２６を介して測距コントラスト演算部２７が接続されると共に、ＡＦ制御部２８が接続されている。ビデオプロセッサ２６は、撮像部２１から出力される画像信号を入力し、この画像信号に対して各種画像処理を行って画像データを取得する。
【００１９】
測距コントラスト演算部２７は、ビデオプロセッサ２６により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいて焦点情報としてコントラストを取得する。これら測距ポイントも、上記測距ポイントと同様に、撮像部２１の各撮像素子中の縦横方向の所定間隔毎に複数のＡＦ用検出素子が設けられ、これらＡＦ用検出素子の配置点がそれぞれ測距ポイントに対応する。
【００２０】
ＡＦ制御部２８は、ビデオプロセッサ２６により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいての高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ１１を合焦状態となる位置に移動するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。
【００２１】
比較部（選択部）２９は、通常光側の測距コントラスト演算部２３により取得されたコントラストを入力すると共に、ＩＲＩ側の測距コントラスト演算部４３により取得されたコントラストを入力し、これらコントラストに基づいてフォーカスレンズ１１を合焦状態となる位置に移動させてＡＦを行うのに適した撮像部１３又は２１を選択する。  
具体的に、比較部２９は、通常光側の測距コントラスト演算部２３により取得されたコントラストを入力すると共に、ＩＲＩ側の測距コントラスト演算部２７により取得されたコントラストを入力し、これらコントラストを比較し、コントラストの高い側のＡＦ制御部２４又は２８のいずれかによってＡＦ動作を実行させる。なお、コントラストの低い側のＡＦ制御部２８又は２４に対しては、ＡＦ動作を禁止させるようにしてもよい。この比較部２９は、各コントラストを比較する場合、これらコントラストのうち当該コントラストの変化量又はピーク値の大きなコントラストが現れる撮像部２０又は２１を選択するようにしてもよい。
【００２２】
モータ駆動部２５は、ＡＦ制御部２４又は２８のいずれからのフォーカスレンズ駆動信号を入力し、このフォーカスレンズ駆動信号に従ってモータ１７を駆動し、このモータ１７の駆動を駆動変換機構１６、スクリューネジ１５を介して支持部１４に伝達し、この支持部１４の移動に応じてフォーカスレンズ１１を光軸方向に移動して合焦状態となる位置に調整する。
【００２３】
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。  
光源部３において励起光用フィルタ５が光源４の光路上から外されると、光源部３からは、通常光が出力される。この通常光は、ライトガイド２を通って挿入部１の先端部から被検体Ｑに照射される、その反射光が挿入部１の先端部の対物レンズ１０に入射する。  
この被検体Ｑからの反射光は、上記対物レンズ１０からフォーカスレンズ１１、結像レンズ１２を通ってダイクロイックミラー１３に入射する。このダイクロイックミラー１３は、入射した反射光を通常光と、ＩＲＩ用の赤外光とに分岐する。
【００２４】
通常光側の撮像部２０は、被検体Ｑからの反射光のうち通常光を受光してその画像信号を出力する。ビデオプロセッサ２２は、撮像部２０から出力される画像信号を入力し、この画像信号に対して各種画像処理を行って画像データを取得する。  
測距コントラスト演算部２３は、ビデオプロセッサ２２により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいて焦点情報としてコントラストを取得する。
【００２５】
一方、ＩＲＩ側の撮像部２１は、被検体Ｑからの反射光のうち赤外光を受光してその画像信号を出力する。ビデオプロセッサ２６は、撮像部２１から出力される画像信号を入力し、この画像信号に対して各種画像処理を行って画像データを取得する。  
測距コントラスト演算部２７は、ビデオプロセッサ２６により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいて焦点情報としてコントラストを取得する。
【００２６】
以上のように励起光用フィルタ５を光源４の光路上から外したときに、通常光側の測距コントラスト演算部２３により取得したコントラストを採用し、ＩＲＩ側の測距コントラスト演算部２７により取得したコントラストを不採用とする。  
一方、励起光用フィルタ５を光源４の光路上に挿入したときに、上記同様に、通常光側の測距コントラスト演算部２３により取得したコントラストを不採用とし、ＩＲＩ側の測距コントラスト演算部２７により取得したコントラストを採用とする。
【００２７】
比較部２９は、励起光用フィルタ５を外したときの通常光側の測距コントラスト演算部２３により取得されたコントラストと、励起光用フィルタ５を挿入したときのＩＲＩ側の測距コントラスト演算部２７により取得されたコントラストとを比較し、コントラストの高い側のＡＦ制御部２４又は２８のいずれかにＡＦ動作を実行させる。例えば図２は通常光側のコントラストの変化を示し、図３はＩＲＩ側のコントラストの変化を示す。これら図に示すように通常光側のコントラストがＩＲＩ側のコントラストよりも高ければ、比較部２９は、通常光側のＡＦ制御部２４に対してＡＦ動作を実行させる。
【００２８】
この通常光側のＡＦ制御部２４は、ビデオプロセッサ２２により取得される画像データの高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ１１を合焦状態となる位置に調整するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。  
このモータ駆動部２５は、ＡＦ制御部２４からの制御信号を入力し、この制御信号に従ってモータ１７を駆動する。このモータ１７の駆動は、駆動変換機構１６、スクリューネジ１５を介して支持部１４に伝達され、この支持部１４の移動に応じてフォーカスレンズ１１が光軸方向に移動し、合焦状態となる位置に調整される。
【００２９】
なお、ＩＲＩ側のコントラストが通常光側のコントラストよりも高ければ、比較部２９は、ＩＲＩ側のＡＦ制御部２８に対してＡＦ動作を実行させる。このＩＲＩ側のＡＦ制御部２８は、上記ＡＦ制御部２４と同様に、ビデオプロセッサ２６により取得される画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ１１を合焦状態となる位置に調整するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。このモータ駆動部２５は、ＡＦ制御部２４からのフォーカスレンズ駆動信号を入力し、このフォーカスレンズ駆動信号に従ってモータ１７を駆動することにより、フォーカスレンズ１１を合焦状態となる位置に調整する。
【００３０】
このように上記第１の実施の形態によれば、通常光側の撮像部２０から出力される画像信号に基づく画像データからコントラストを取得し、これと共にＩＲＩ側の撮像部２１から出力される画像信号に基づく画像データからコントラストを取得し、これらコントラストを比較し、コントラストの高い側のＡＦ制御部２４又は２８のいずれかにＡＦ動作を実行させるので、如何なる状況下にあっても、例えば、脳神経外科の手術において、被検体である頭部の術部を拡大した画像が赤色又は白色等の単調色になったり、術部から出血して赤色一色になったとしても、通常光側又はＩＲＩ側のコントラストの高い画像データを用いて被検体である頭部の術部に対いて確実かつ正確にＡＦ動作をすることができる。
【００３１】
本装置は、ＩＲＩから狭帯域光観察（Narrow Band Imaging：ＮＢＩ）への切り替えが容易である。このＮＢＩへの切り替えは、励起光用フィルタ５と、ダイクロイックミラー１３とをＮＢＩ用に交換する。  
ＮＢＩ用の励起光用フィルタ５は、例えば２つの赤外領域（３９０〜４４５ｎｍ／５３０〜５５０ｎｍ）を透過して赤外光とする。  
ダイクロイックミラー１３は、通常光と、ＮＢＩ用の赤外領域（３９０〜４４５ｎｍ／５３０〜５５０ｎｍ）の赤外光との２つの波長領域の光に分岐する。
【００３２】
このようなＮＢＩであれば、通常光側の撮像部２０から出力される画像信号に基づく画像データからコントラストを取得し、これと共にＮＢＩ側の撮像部２１から出力される画像信号に基づく画像データからコントラストを取得し、これらコントラストを比較し、コントラストの高い側のＡＦ制御部２４又は２８のいずれかにＡＦ動作を実行させることができるので、上記ＩＲＩと同様の効果を奏することが出来る。
【００３３】
なお、上記第１の実施の形態では、通常光側の撮像部２０の撮像により取得される画像データのコントラストとＩＲＩ側の撮像部２１の撮像により取得される画像データのコントラストとを比較しているが、コントラストに限らず、各画像データの各明度、又は各輝度のうちいずれか１つ同士を比較し、いずれか大きい方の明度、又は輝度が現れる画像データを取得する通常光側の撮像部２０又はＮＢＩ側の撮像部２１を選択するようにしてもよい。又、コントラスト、各画像データの各明度、又は各輝度のうち少なくとも１つを用いて通常光側の撮像部２０又はＮＢＩ側の撮像部２１を選択するようにしてもよい。
【００３４】
［第２の実施の形態］
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。  
図４は３Ｄ用の医療用観察装置の構成図を示す。本装置は、例えば脳神経外科領域において、２つの撮像部を備えて被検体Ｑを立体視し、頭部の術部を拡大観察するために使用される。  
本装置は、顕微鏡本体３０を備える。この顕微鏡本体３０も先端部には、対物レンズ３１が設けられている。この顕微鏡本体３０内には、被検体Ｑの３Ｄ画像データとして取得するための一対のフォーカスレンズ３２、３３と、一対の第１と第２の撮像部３４、３５とが設けられている。このうちフォーカスレンズ３２と第１の撮像部３４とにより例えば左側用の観察系３６を構成し、フォーカスレンズ３３と第２の撮像部３５とにより例えば右側用の観察系３７を構成している。これら左側用と右側用の観察系３６、３７は、互いに輻輳角φを持って被写体Ｑを観察するように設けられている。
【００３５】
一対のフォーカスレンズ３２、３３は、支持部３６を介して一体的に設けられ、かつ当該支持部３６を介してスクリューネジ１５に設けられ、上記図１と同様に、スクリューネジ１５に駆動変換機構１６を介してモータ１７が設けられている。この駆動変換機構１６は、モータ１７の駆動をスクリューネジ１５の回転に変換する。  
第１の撮像部３４は、一方の視点側において、被検体Ｑからの光を受光してその画像信号を出力する。この第１の撮像部３４の出力端子は、通信制御ユニット（ＣＣＵ）４０に接続されている。  
第２の撮像部３５は、他方の視点側において、被検体Ｑからの光を受光してその画像信号を出力する。この第２の撮像部３５の出力端子もＣＣＵ４０に接続されている。
【００３６】
このＣＣＵ４０は、第１の撮像部３４から出力された画像信号と、第２の撮像部３５から出力された画像信号とを入力し、これら画像信号に対してそれぞれ予め設定された画像処理を行って各出力端子からそれぞれ各画像データを３Ｄプロセッサ４１に送る。又、ＣＣＵ４０の各出力端子には、各測距コントラスト演算部４３、４４が接続されている。
【００３７】
３Ｄプロセッサ４１は、ＣＣＵ４０により画像処理された各画像信号に対してそれぞれ各種画像処理を行って３Ｄモニタ４２において表示可能な３Ｄ画像データを取得し、この３Ｄ画像データを３Ｄモニタ４２に表示駆動する。  
３Ｄモニタ４２は、例えば液晶デイスプレイから成り、３Ｄプロセッサ４１の表示駆動によって被検体Ｑの３Ｄ画像データを表示する。
【００３８】
測距コントラスト演算部４３は、フォーカスレンズ３２、３３を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をＡＦ制御部４６に送り、このフォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データ、すなわち第１の撮像部（左側用）３４の撮像により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいてコントラストの変化量を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部４５に送る。
【００３９】
測距コントラスト演算部４４は、上記測距コントラスト演算部４３と同様に、フォーカスレンズ３２、３３を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をＡＦ制御部４６に送る。なお、フォーカスレンズ駆動信号は、測距コントラスト演算部４３又は４４のうちいずれか一方が出力するように設定すればよい。測距コントラスト演算部４４は、フォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データ、すなわち第２の撮像部（右側用）３５の撮像により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいてコントラストの変化量を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部４５に送る。
【００４０】
比較部２９は、左側用の測距コントラスト演算部４３により取得された左側用のコントラストの変化量を入力すると共に、右側用の測距コントラスト演算部４４により取得された右側用のコントラストの変化量を入力し、これらコントラストの変化量を比較する。この比較の結果、比較部２９は、コントラストの変化量の大きい側の第１又は第２の撮像部３４、３５から出力される各画像信号のいずれかを用いてＡＦ動作を実行させるために切替信号、例えばコントラストの変化量の大きい側の第１又は第２の撮像部３４、３５を示す切替信号を切替スイッチ部４５に送る。
【００４１】
図５及び図６はそれぞれフォーカスレンズ３２、３３を予め設定された距離ｄだけ移動させたときのコントラストの変化量を示し、図５はコントラストの変化量が大きく、図６はコントラストの変化量が小さい。この場合、比較部２９は、図６に示すコントラストの変化量を示す第１又は第２の撮像部３４、３５から出力される各画像信号のいずれかを用いてＡＦ動作を実行させるための切替信号を切替スイッチ部４５に送る。図５及び図６に示すように第１と第２の撮像部３４、３５により取得される各画像データのコントラストの変化量が相違するのは、例えば脳神経外科の手術中、対物レンズ３１に汚れが付着し、この汚れが第１又は第２の撮像部３４、３５の視野内に入った場合、この汚れの影響により図６に示すようにコントラストの変化量が小さくなる。
【００４２】
切替スイッチ部４５は、左側用の測距コントラスト演算部４３の出力端子に接続された切替端子４５ａと、右側用の測距コントラスト演算部４４の出力端子に接続された切替端子４５ｂと、これら切替端子４５ａ又は切替端子４５ｂのいずれかに切替接続するスイッチ端部４５ｃとを有する。この切替スイッチ部４５は、比較部２９からの切替信号を入力すると、この切替信号により示すコントラストの高い側の第１又は第２の撮像部３４、３５に対応する切替端子４５ａ又は４５ｂにスイッチ端部４５ｃを切替接続する。このスイッチ端部４５ｃの出力側には、ＡＦ制御部４６が接続されている。
【００４３】
このＡＦ制御部４６は、切替スイッチ部４５を介して送られてくる第１の撮像部（左側用）３４の撮像により取得された画像データ、又は第２の撮像部（右側用）３５の撮像により取得された画像データを入力し、当該画像データ上の複数の測距ポイントにおいて高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ３２、３３を合焦状態となる位置に移動するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。
【００４４】
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。  
一方の視点側において、被検体Ｑからの光は、対物レンズ３１と、一方のフォーカスレンズ３２とを介して第１の撮像部３４に入射する。この第１の撮像部３４は、被検体Ｑからの光を受光してその画像信号を出力する。  
これと共に、他方の視点側において、被検体Ｑからの光は、対物レンズ３１と、他方のフォーカスレンズ３３とを介して第２の撮像部３５に入射する。この第２の撮像部３５は、被検体Ｑからの光を受光してその画像信号を出力する。
【００４５】
ＣＣＵ４０は、第１の撮像部３４から出力された画像信号と、第２の撮像部３５から出力された画像信号とを入力し、これら画像信号に対してそれぞれ予め設定された画像処理を行って各出力端子からそれぞれ各画像データを３Ｄプロセッサ４１に送ると共に、これら画像データをそれぞれ各測距コントラスト演算部４３、４４に送る。  
３Ｄプロセッサ４１は、ＣＣＵ４０により画像処理された各画像信号に対してそれぞれ各種画像処理を行って液晶デイスプレイ等の３Ｄモニタ４２において表示可能な３Ｄ画像データを取得し、この３Ｄ画像データを３Ｄモニタ４２に表示駆動する。
【００４６】
一方、測距コントラスト演算部４３は、フォーカスレンズ３２、３３を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をＡＦ制御部４６に送り、これらフォーカスレンズ３２、３３を一体的に光軸方向に移動させる。これらフォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中、測距コントラスト演算部４３は、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データ、すなわち第１の撮像部（左側用）３４の撮像により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいてコントラストの変化量又はピーク値を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部４５に送る。
【００４７】
これと共に測距コントラスト演算部４４は、上記測距コントラスト演算部４３と同様に、各フォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データ、すなわち第２の撮像部（右側用）３５の撮像により取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいてコントラストの変化量又はピーク値を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部４５に送る。
【００４８】
比較部２９は、左側用の測距コントラスト演算部４３により取得された左側用のコントラストを入力すると共に、右側用の測距コントラスト演算部４４により取得された右側用のコントラストを入力し、これらコントラストを比較する。この比較の結果、比較部２９は、コントラストの変化量の大きい側の第１又は第２の撮像部３４、３５から出力される各画像信号のいずれかを用いてＡＦ動作を実行させるために切替信号、例えばコントラストの変化量の大きい側の第１又は第２の撮像部３４、３５を示す切替信号を切替スイッチ部４５に送る。  
この切替スイッチ部４５は、比較部２９からの切替信号を入力すると、この切替信号により示すコントラストの高い側の第１又は第２の撮像部３４、３５に対応する切替端子４５ａ又は４５ｂにスイッチ端部４５ｃを切替接続する。
【００４９】
ＡＦ制御部４６は、切替スイッチ部４５を介して送られてくる第１の撮像部（左側用）３４の撮像により取得された画像データ、又は第２の撮像部（右側用）３５の撮像により取得された画像データを入力し、当該画像データ上の複数の測距ポイントにおいて高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ３２、３３を合焦状態となる位置に一体的に移動するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。  
このモータ駆動部２５は、ＡＦ制御部２４からの制御信号を入力し、この制御信号に従ってモータ１７を駆動する。このモータ１７の駆動は、駆動変換機構１６、スクリューネジ１５を介して支持部３６に伝達され、この支持部３６の移動に応じてフォーカスレンズ３２、３３が一体的に光軸方向に移動し、合焦状態となる位置に調整される。
【００５０】
このように上記第２の実施の形態によれば、第１の撮像部（左側用）３４から出力される画像信号に基づく画像データからコントラストを取得し、これと共に第２の撮像部（右側用）３５から出力される画像信号に基づく画像データからコントラストを取得し、これらコントラストを比較し、コントラストの変化量の大きい側の第１又は第２の撮像部３４、３５の撮像により取得される画像データに基づいてＡＦ動作を行うので、上記第１の実施の形態と同様に、如何なる状況下にあっても、例えば、脳神経外科の手術において、被検体Ｑである頭部の術部を拡大した画像が赤色又は白色等の単調色になったり、術部から出血して赤色一色になったとしても、コントラストの高い画像データを用いて被検体Ｑに対するＡＦ動作を行うことにより、頭部の術部に対いて確実かつ正確にＡＦ動作をすることができる。
【００５１】
例えば、第１と第２の撮像部３４、３５では、被検体Ｑを撮像するときに互いに輻輳角φを持って撮像するので、被検体Ｑを照射する照明光の入射角によっては、第１又は第２の撮像部３４、３５のいずれか一方に照明光の反射光が入射し、被検体Ｑの画像データの輝度が一様に高くなってしまいコントラストが低くなるおそれがある。このような場合でも、輝度が一様に高くなった画像データを用いずに、画像データのコントラストの高い第１又は第２の撮像部３４、３５の画像データを用いてＡＦ動作をすることができる。
【００５２】
又、脳神経外科の手術中に、対物レンズ３１に汚れが付着し、第１又は第２の撮像部３４、３５の視野内に汚れが入ると、これら第１又は第２の撮像部３４、３５の撮像により取得される画像データのコントラストが低くなって正確にＡＦ動作をすることが難しくなるが、本実施の形態では、コントラストの高い側の第１又は第２の撮像部３４、３５の画像データを用いてＡＦ動作するので、対物レンズ３１に汚れが付着していても、汚れの影響の少ない第１又は第２の撮像部３４、３５の画像データを用いて確実かつ正確にＡＦ動作をすることができる。
【００５３】
ところで、第１及び第２の撮像部３４、３５により被写体Ｑを３Ｄ撮像する場合、これら第１及び第２の撮像部３４、３５の各撮像範囲Ｗ１、Ｗ２は、当該第１及び第２の撮像部３４、３５の撮像により取得される各画像データ上において、図７に示すように第１の撮像部３４で撮像範囲Ｗ１となり、第２の撮像部３５で撮像範囲Ｗ２となる。画像データ上において、複数の測距ポイントのうち例えば第１の撮像部３４の測距ポイントをＴ１とし、第２の撮像部３５の測距ポイントをＴ２とすると、第１と第２の撮像部３４、３５の焦点距離や輻輳角φ、第１と第２の撮像部３４、３５の間隔に応じてＡＦ動作の各測距ポイントＴ１、Ｔ２にずれＳがある。
【００５４】
従って、各測距コントラスト演算部４３、４４では、第１と第２の撮像部３４、３５の焦点距離に応じて各測距ポイントをＴ１、Ｔ２を第１の撮像部３４側又は第２の撮像部３５側にシフトする。  
具体的に、各測距コントラスト演算部４３では、第１の撮像部３４から出力される画像信号に基づいてコントラストを取得する場合、被検体Ｑと当該第１の撮像部３４との距離が焦点距離以内であれば、例えば図８に示すようにコントラストを取得する測距ポイントＴ１を第２の撮像部３５側にシフトし、焦点距離以上であれば、測距ポイントＴ１を第２の撮像部３５側とは反対側にシフトする。
【００５５】
一方、第２の撮像部３５から出力される画像信号からコントラストを取得する場合、被検体Ｑと第２の撮像部３５との距離が焦点距離以内であれば、例えば図９に示すようにコントラストを取得する測距ポイントＴ２を第１の撮像部３４側にシフトし、焦点距離以上であれば、測距ポイントＴ２を第１の撮像部３４側とは反対側にシフトする。  
このように第１と第２の撮像部３４、３５の間隔に応じてＡＦ動作の各測距ポイントＴ１、Ｔ２にずれＳがあっても、第１と第２の撮像部３４、３５の焦点距離に応じて各測距ポイントをＴ１、Ｔ２を第１の撮像部３４側又は第２の撮像部３５側にシフトすることにより、各測距ポイントＴ１、Ｔ２のずれＳを補正して、上記のように画像データのコントラストの変化量の大きい第１又は第２の撮像部３４、３５の画像データを用いてＡＦ動作をすることの信頼性を向上できる。
【００５６】
［第３の実施の形態］
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。  
図１０は医療用観察装置の構成図を示す。撮像部５０は、被検体Ｑを撮像して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画像信号を出力するもので、焦点可変光学系５１と、撮像ユニット５２とを有する。焦点可変光学系５１は、被検体Ｑに対してフォーカスを行うもので、対物レンズ５３と、フォーカスレンズ５４と、結像レンズ５５とを同一光軸上に配置してなる。フォーカスレンズ５４は、支持部５６を介してスクリューネジ５７に設けられている。支持部５６には、内径にネジが切ってあり、このネジにスクリューネジ５７が螺合している。このスクリューネジ５７の一端部には、モータ５８が設けられている。このモータ５８は、駆動することによりスクリューネジ５７を回転させ、このスクリューネジ５７の回転に応動して支持部５６とフォーカスレンズ５４とが一体的に光軸方向に移動する。
【００５７】
撮像ユニット５２は、少なくとも１つの撮像素子に配列された複数の受光素子、例えば複数の固体撮像素子（ＣＣＤ）を有し、当該複数の受光素子に少なくとも２種類以上の異なる波長領域のフィルタを所定の配置に設け、当該各波長領域のフィルタ毎に複数の撮像素子群から形成される。  
具体的に、撮像ユニット５２は、焦点可変光学系５１を介して入射する被検体Ｑからの光像を撮像してＲＧＢの各画像信号を出力するもので、色分離フィルタ５０ｆと、ＲＧＢの各撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂとを有する。色分離フィルタ５０ｆは、焦点可変光学系５１からの光をＲ、Ｇ、Ｂの各波長帯別に分離する。各撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂは、それぞれ受光素子としての複数の固体撮像素子（ＣＣＤ）から成る撮像素子群を形成し、これら撮像素子群に少なくとも２種類以上の異なる波長領域のフィルタ、例えばそれぞれ互いに異なる波長領域のフィルタ、すなわちＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを配置してなる。これら撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂは、それぞれ色分離フィルタ５０ｆにより分離されたＲ、Ｇ、Ｂの各波長帯別の光を受光してＲＧＢの各画像信号を出力する。これら撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂは、いわゆる３板ＣＣＤと呼ばれる。
【００５８】
フォーカス位置センサ６０が焦点可変光学系５１に設けられている。このフォーカス位置センサ６０は、フォーカスレンズ５４が被検体Ｑに対してフォーカス位置に移動したときにフォーカス位置信号Ｆａを出力する。このフォーカス位置センサ６０は、例えば発光素子と受光素子とから成り、フォーカスレンズ５４を支持する支持部５６からの反射光を受光し、この受光位置に応じたフォーカス位置信号を出力する。このフォーカス位置信号は、フォーカス制御部６３に送られる。
【００５９】
この画像処理プロセッサ６１は、撮像ユニット５２からのＲＧＢの各画像信号を入力し、これら画像信号に対してそれぞれ所定の画像処理を行い、ＲＧＢの各映像信号から成る通常の映像信号Ｊと、ＲＧＢの各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔとを作成してそれぞれ出力する。  
ＡＦ入力切替部６２は、通常の映像信号Ｊと、ＲＧＢの各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔとをそれぞれ入力し、これら映像信号Ｊ、Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔのうちいずれか１つの映像信号に切り替えて出力する。このＡＦ入力切替部６２には、各映像信号Ｊ、Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔ別の各切替スイッチ６１Ｊ、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂが設けられ、例えば手動操作を受けていずれか１つの切替スイッチがオン（ＯＮ）になる。なお、各切替スイッチ６１Ｊ、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂは、自動的に一定間隔毎に順次いずれか１つの切替スイッチがオン（ＯＮ）になるようにしてもよい。このＡＦ入力切替部６２から出力された映像信号Ｊ、Ｒｔ、Ｇｔ又はＢｔは、ＡＦ制御部６３に送られる。
【００６０】
ＡＦ制御部６３は、ＡＦ入力切替部６２から送られてくる各映像信号Ｊ、Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔから画像データを取得し、この画像データ上の複数の測距ポイントにおいての高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ５４をフォーカス位置で停止するための動作ストップ信号をモータ駆動部６４に出力するもので、コントラスト演算部６５と、比較部６６とを有する。
【００６１】
コントラスト演算部６５は、ＡＦ入力切替部６２における各切替スイッチ６１Ｊ、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂが例えば一定期間毎に順次切り替わると、当該一定期間毎に、フォーカスレンズ５４を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をフォーカス制御部６３に送り、このフォーカスレンズ５４が移動している期間中に、ＡＦ入力切替部６２から送られてくる各映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔから画像データを取得し、この画像データ上の複数の測距ポイントにおいてコントラストの変化量又はピーク値を取得する。
【００６２】
比較部６６は、コントラスト演算部６５より取得された各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔ毎の各コントラストの変化量又は各ピーク値を互いに比較し、これらコントラストの変化量のうち最も高いコントラストの変化量の単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔを出力する撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂを用いてＡＦ動作を実行させるための選択信号をＡＦ制御部６３に送る。  
図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、コントラストの変化量の一例を示すもので、同図（ａ）は単色映像信号Ｒｔにより取得される画像データのコントラストの変化量を示し、同図（ｂ）は単色映像信号Ｇｔにより取得される画像データのコントラストの変化量を示し、同図（ｃ）は単色映像信号Ｂｔにより取得される画像データのコントラストの変化量を示す。比較部２９は、これら単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔ毎の各コントラストの変化量を互いに比較することにより、例えば撮像素子５９Ｇを用いてＡＦ動作を実行させるための選択信号をＡＦ制御部６３に送る。
【００６３】
このＡＦ制御部６３は、選択された単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔから画像データを取得し、上記同様に、当該画像データからＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従ってコントラストを評価しながらフォーカスレンズ５４をフォーカス位置で停止するための動作ストップ信号をモータ駆動部６４に出力する。
【００６４】
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。  
撮像ユニット５２の撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂは、焦点可変光学系５１を介して入射する被検体Ｑからの光像を撮像し、ＲＧＢの各画像信号を出力する。  
画像処理プロセッサ６１は、撮像ユニット５２からのＲＧＢの各画像信号を入力し、これら画像信号に対してそれぞれ所定の画像処理を行い、ＲＧＢの各映像信号から成る通常の映像信号Ｊと、ＲＧＢの各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔとを作成してそれぞれ出力する。
【００６５】
ＡＦ入力切替部６２は、通常の映像信号Ｊと、ＲＧＢの各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔとをそれぞれ入力し、これら映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔのうちいずれか１つの映像信号に切り替えて出力する。この場合、ＡＦ入力切替部６２は、各切替スイッチ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを自動的に一定間隔毎に順次いずれか１つの切替スイッチがオン（ＯＮ）になるようにする。このＡＦ入力切替部６２から出力された単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ又はＢｔは、ＡＦ制御部６３に送られる。
【００６６】
このＡＦ制御部６３のコントラスト演算部６５は、ＡＦ入力切替部６２における各切替スイッチ６１Ｊ、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂが例えば一定期間毎に順次切り替わると、当該一定期間毎に、フォーカスレンズ５４を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をフォーカス制御部６３に送り、このフォーカスレンズ５４が移動している期間中に、ＡＦ入力切替部６２から送られてくる各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔから画像データを取得し、この画像データ上の複数の測距ポイントにおいて各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔ毎の各コントラストの変化量又は各ピーク値を取得する。
【００６７】
比較部６６は、コントラスト演算部６５より取得された各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔ毎の各コントラストの変化量を互いに比較し、これらコントラストの変化量のうち最も高いコントラストの変化量の単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔを出力する撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂを用いてＡＦ動作を実行させるための選択信号をＡＦ制御部６３に送る。  
このＡＦ制御部６３は、選択された単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔから画像データを取得し、上記同様に、当該画像データからＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従ってコントラストを評価しながらフォーカスレンズ５４をフォーカス位置で停止するための動作ストップ信号をモータ駆動部６４に出力する。
【００６８】
このように上記第３の実施の形態によれば、撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂから出力されるＲＧＢの各画像信号を通常の映像信号Ｊと、ＲＧＢの各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔとに画像処理し、ＡＦ入力切替部６２における各切替スイッチ６１Ｊ、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂの切り替わりにより各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔ毎の各コントラストの変化量を取得し、これらコントラストの変化量のうち最も高いコントラストの変化量の単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔを出力する撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂを用いてＡＦ動作を実行させるので、如何なる状況下にあっても、例えば、脳神経外科の手術において、被検体Ｑである頭部の術部を拡大した画像が赤色又は白色等の単調色になったり、術部から出血して赤色一色になったとしても、ＲＧＢのうちコントラストの高い画像データを用いて被検体Ｑに対するＡＦ動作を行うことにより、頭部の術部に対いて確実かつ正確にＡＦ動作をすることができる。  
又、被検体Ｑに照射する照明光が例えばある波長帯を有する特殊光である場合でも、単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔ毎の各コントラストの変化量のうち最も高いコントラストの変化量の単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔを出力する撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂを用いてＡＦ動作を行うので、特殊光に対応して最もコントラストの変化量の高くなる撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂを選択でき、確実かつ正確にＡＦ動作をすることができる。
【００６９】
又、脳神経外科の手術中に、対物レンズ３１に汚れが付着した場合でも、ＲＧＢのうちコントラストの高い画像データを用いて被検体Ｑに対するＡＦ動作を行うことにより、頭部の術部に対いて確実かつ正確にＡＦ動作をすることができる。  
さらに、単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔ毎の最も高いコントラストの変化量を求めるので、撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂから出力されるＲＧＢの各画像信号のゲインを高くしたとしても、最も高いコントラストの変化量とならなかった他の撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、又は５９Ｂの各画像信号に含まれるノイズ成分の影響を受けなくなる。
【００７０】
［第４の実施の形態］
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１０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し、相違する点について説明する。  
図１２は医療用観察装置の構成図を示す。撮像ユニット５２は、撮像素子７０を備える。この撮像素子７０は、受光素子としての複数のＣＣＤを縦横方向に配列し、かつこれらＣＣＤにそれぞれ波長領域のフィルタ、すなわちＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを配置してなるもので、例えば図１３に示すようにＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素から成るベイヤー配列に従っている。すなわち、撮像素子７０は、１つのＲ画素と２つのＧ画素と１つのＢ画素とを１グループ化し、このグループを縦横方向に一定間隔で配列して成る。この撮像素子７０は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の各別に電気信号が作成され、ＲＧＢの各画像信号として出力する。
【００７１】
このような上記第４の実施の形態であれば、撮像素子７０から出力されるＲＧＢの各画像信号を通常の映像信号Ｊと、ＲＧＢの各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔとに画像処理し、ＡＦ入力切替部６２における各切替スイッチ６１Ｊ、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂの切り替わりにより各単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔ毎の各コントラストの変化量を取得し、これらコントラストの変化量のうち最も高いコントラストの変化量の単色映像信号Ｒｔ、Ｇｔ、又はＢｔを用いてＡＦ動作を実行させるので、上記第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７２】
［第５の実施の形態］
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し、相違する点について説明する。  
図１４は３Ｄ医療用観察装置の構成図を示す。顕微鏡本体３０には、一対の第１の撮像ユニット（左側用）８０と第２の撮像ユニット（右側用）８１とを備える。第１の撮像ユニット８０は、いわゆる３板ＣＣＤと呼ばれるもので、受光素子としてＲＧＢ用の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂを備える。すなわち、第１の撮像ユニット８０は、複数の固体撮像素子（ＣＣＤ）を縦横に配列した３つの撮像素子群を有し、それぞれの撮像素子群にＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを配置することにより、Ｒ用の撮像素子８０ｒと、Ｇ用の撮像素子８０ｇと、Ｂ用の撮像素子８０ｂとを形成する。この第１の撮像ユニット８０は、被検体Ｑからの光像を撮像してＲＧＢの各画像信号を出力する。
【００７３】
第２の撮像ユニット８１も同様に、いわゆる３板ＣＣＤと呼ばれるもので、ＲＧＢ用の各撮像素子８１ｒ、８１ｇ、８１ｂを備える。すなわち、この第２の撮像ユニット８１も、複数の固体撮像素子（ＣＣＤ）を縦横に配列した３つの撮像素子群を有し、それぞれの撮像素子群にＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを配置することにより、Ｒ用の撮像素子８１ｒと、Ｇ用の撮像素子８１ｇと、Ｂ用の撮像素子８１ｂとを形成する。この第２の撮像ユニット８１は、被検体Ｑからの光像を撮像してＲＧＢの各画像信号を出力する。なお、第１と第２の撮像ユニット８０、８１は、それぞれ色分離フィルタ５０ｆ（不図示）を備え、被検体Ｑからの光像をＲ、Ｇ、Ｂの各波長帯別に分離して各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、…、８１ｂに送る。
【００７４】
測距コントラスト演算部８２は、フォーカスレンズ３２、３３を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をＡＦ制御部４６に送り、このフォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された第１の撮像ユニット（左側用）８０側のＲＧＢ毎の各画像データ上の複数の測距ポイントにおいてＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得されたＲＧＢ毎の各画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部８５に送る。なお、測距コントラスト演算部８２は、第１の撮像ユニット（左側用）８０側のＲＧＢの各画像信号から被検体Ｑの画像データを求め、この画像データのコントラストの変化量を取得してもよい。
【００７５】
測距コントラスト演算部８３は、上記測距コントラスト演算部８２と同様に、フォーカスレンズ３２、３３を光軸方向に予め設定された距離だけ移動させるフォーカスレンズ駆動信号をＡＦ制御部４６に送り、このフォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された第２の撮像ユニット（右側用）８１側のＲＧＢ毎の各画像データ上の複数の測距ポイントにおいてＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得されたＲＧＢ毎の各画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部８５に送る。なお、測距コントラスト演算部８３は、上記測距コントラスト演算部８２と同様に、第２の撮像ユニット（右側用）８１側のＲＧＢの各画像信号から被検体Ｑの画像データを求め、この画像データのコントラストの変化量を取得してもよい。
【００７６】
比較部８４は、左側用の測距コントラスト演算部８２により取得された左側用のＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を入力すると共に、右側用の測距コントラスト演算部８３により取得された右側用のＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を入力し、これらコントラストの変化量を比較する。この比較の結果、比較部８４は、最も高いコントラストの変化量となる画像信号、すなわち第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号を用いてＡＦ動作を実行させるために切替信号を切替スイッチ部８５に送る。
【００７７】
なお、比較部８４は、左側用の測距コントラスト演算部８２により取得された左側用のコントラストの変化量を入力すると共に、右側用の測距コントラスト演算部８３により取得された右側用のコントラストの変化量を入力し、これらコントラストの変化量を比較し、最も高いコントラストの変化量となる画像信号、すなわち第１の撮像ユニット（右側用）８０又は第２の撮像ユニット（左側用）８１から出力される画像信号を用いてＡＦ動作を実行させるために切替信号を切替スイッチ部８５に送るようにしてもよい。
【００７８】
切替スイッチ部８５は、比較部８４からの切替信号を入力し、この切替信号により指示されている第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号をＡＦ制御部４６に送る。又、切替スイッチ部８５は、第１の撮像ユニット（右側用）８０又は第２の撮像ユニット（左側用）８１から出力される画像信号を用いてＡＦ動作を実行させるための切替信号を入力すると、当該切替信号により指示された第１の撮像ユニット（右側用）８０又は第２の撮像ユニット（左側用）８１から出力される画像信号をＡＦ制御部４６に送るようにしてもよい。
【００７９】
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。  
測距コントラスト演算部８２は、フォーカスレンズ３２、３３を光軸方向に移動させるためのフォーカスレンズ駆動信号をＡＦ制御部４６に送り、各フォーカスレンズ３２、３３を予め設定された距離だけ移動させる。  
各フォーカスレンズ３２、３３が予め設定された距離だけ移動している期間中に、第１の撮像ユニット８０は、被検体Ｑからの光像を撮像してＲＧＢの各画像信号を出力する。これと共に、第２の撮像ユニット８１は、被検体Ｑからの光像を撮像してＲＧＢの各画像信号を出力する。
【００８０】
ＣＣＵ４０は、第１の撮像ユニット８０から出力されたＲＧＢの各画像信号と、第２の撮像ユニット８１から出力されたＲＧＢの各画像信号とを入力し、これらＲＧＢの各画像信号に対してそれぞれ予め設定された画像処理を行って各出力端子からそれぞれ各画像データを３Ｄプロセッサ４１に送ると共に、これら画像データをそれぞれ各測距コントラスト演算部８２、８３に送る。  
測距コントラスト演算部８２は、各フォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された第１の撮像ユニット（左側用）８０側のＲＧＢ毎の各画像データ上の複数の測距ポイントにおいてＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得されたＲＧＢ毎の各画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部８５に送る。
【００８１】
測距コントラスト演算部８３は、上記測距コントラスト演算部８２と同様に、各フォーカスレンズ３２、３３が移動している期間中に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得された第２の撮像ユニット（右側用）８１側のＲＧＢ毎の各画像データ上の複数の測距ポイントにおいてＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を取得すると共に、ＣＣＵ４０の画像処理により取得されたＲＧＢ毎の各画像データに対して処理を加えずに切替スイッチ部８５に送る。
【００８２】
比較部８４は、左側用の測距コントラスト演算部８２により取得された左側用のＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を入力すると共に、右側用の測距コントラスト演算部８３により取得された右側用のＲＧＢ毎の各コントラストの変化量を入力し、これらコントラストの変化量を比較する。この比較の結果、比較部８４は、最も高いコントラストの変化量となる画像信号、すなわち第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号を用いてＡＦ動作を実行させるために切替信号を切替スイッチ部８５に送る。
【００８３】
切替スイッチ部８５は、比較部８４からの切替信号を入力し、この切替信号により指示されている第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号をＡＦ制御部４６に送る。  
ＡＦ制御部４６は、切替スイッチ部８５を介して送られてくる第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号から取得される画像データ上の複数の測距ポイントにおいて高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながらフォーカスレンズ３２、３３を合焦状態となる位置に一体的に移動するためのフォーカスレンズ駆動信号をモータ駆動部２５に出力する。このモータ駆動部２５は、ＡＦ制御部２４からの制御信号に従ってモータ１７を駆動することにより、各フォーカスレンズ３２、３３は、一体的に光軸方向に移動し、合焦状態となる位置に調整される。
【００８４】
このように上記第５の実施の形態によれば、第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号のうち最もコントラストの変化量の高い画像信号に基づいてＡＦ動作を行うので、上記第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでなく、以下のように変形してもよい。  
上記各実施の形態では、画像データのコントラストの変化量の大きなコントラストが現れる撮像部や撮像素子を選択しているが、これに限らず、明度、又は輝度の大きい撮像部を選択してＡＦ動作を行うようにしてもよい。
【００８６】
図１０に示す撮像ユニット５２は、ＲＧＢの各撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂを備えているが、これに限らず、当該各撮像素子に配置する波長フィルタを代えて、撮像ユニット５２の各撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂをそれぞれ通常光用と、赤外光用と、蛍光用としてもよい。  
同様に、図１４に示す一対の第１の撮像ユニット（左側用）８０と第２の撮像ユニット（右側用）８１とでは、ＲＧＢ用の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂと、ＲＧＢ用の各撮像素子８１ｒ、８１ｇ、８１ｂとを備えているが、これに限らず、各撮像素子に配置する波長フィルタを代えて、各撮像素子８０ｒ、８１ｒと、各撮像素子８０ｇ、８１ｇと、各撮像素子８０ｂ、８１ｂとをそれぞれ通常光用と、赤外光用と、蛍光用としてもよい。  
このように通常光用と、赤外光用と、蛍光用とにすれば、被検体Ｑを観察する上で最もコントラス、明度、又は輝度の大きい撮像部を選択してＡＦ動作を行い、如何なる状況下にあっても確実かつ正確にＡＦ動作ができる。
【００８７】
各測距ポイントでは、それぞれ被検体Ｑに対してフォーカスを行うために被検体Ｑに対する合焦の状態を測定するが、この合焦の状態の測定では、例えば、赤外光を被写体に投射して三角測距により被写体距離を求めるアクティブオートフォーカス（ＡＦ）方式や、一対の撮像素子から出力される被写体像の位相差情報からデフォーカス量を求める位相差ＡＦ方式、撮影用のＣＣＤ等の撮像素子を利用し、撮影レンズ内のフォーカスレンズを所定間隔で駆動しながら撮像素子から出力される被写体の像信号の高周波成分を焦点評価値として検出していき、焦点評価値（コントラスト）が最大となるフォーカスレンズ位置を求めるという所謂山登りＡＦなどを用いてもよい。
【００８８】
例えば、測距コントラスト演算部（焦点情報取得部）２３は、図１に示す通常光用の撮像部２０とＩＲＩ用の撮像部２１とからそれぞれ出力される各画像信号に含まれる各ノイズ成分（各画像信号のＳＮ比）を抽出し、比較部２９は、当該抽出された各ノイズ成分（各ＳＮ比）を比較し、ノイズ成分の小さい（ＳＮ比の大きい）通常光用の撮像部２０又はＩＲＩ用の撮像部２１を選択するようにしてもよい。  
このようにノイズ成分の小さい撮像部の選択は、図４に示す第１の撮像部３４又は第２の撮像部３５の選択、図１０に示す撮像素子５９Ｒ、５９Ｇ、５９Ｂのうちいずれか１つの選択、図１２に示す撮像素子７０から出力されるＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の各別の画像信号の選択、図１４に示す第１の撮像ユニット（右側用）８０及び第２の撮像ユニット（左側用）８１の各撮像素子８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、８１ｒ、８１ｇ、又は８１ｂから出力される画像信号にも適用できる。  
又、本医療用観察装置は、内視鏡や顕微鏡に適用することが可能である。
【００８９】
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。
【符号の説明】
【００９０】
Ｑ：被検体、１：挿入部、２：ライトガイド、３：光源部、４：光源、５：励起光用フィルタ、１０：対物レンズ、１１：フォーカスレンズ、１２：結像レンズ、１３：ダイクロイックミラー、１４：支持部、１５：スクリューネジ、１６：駆動変換機構、１７：モータ、２０：通常光用の撮像部、２１：ＩＲＩ用の撮像部、２２，２６：ビデオプロセッサ、２３，２７：測距コントラスト演算部、２４：ＡＦ制御部、２５：モータ駆動部、２８：ＡＦ制御部、２９：比較部、３０：顕微鏡本体、３１：対物レンズ、３２，３３：フォーカスレンズ、３４：第１の撮像部、３５：第２の撮像部、３６：左側用の観察系、３７：右側用の観察系、４０：通信制御ユニット（ＣＣＵ）、４１：３Ｄプロセッサ、４２：３Ｄモニタ、４３，４４：測距コントラスト演算部、４５：切替スイッチ部、４５ａ，４５ｂ：切替端子、４５ｃ：スイッチ端部、４６：ＡＦ制御部、５０：撮像部、５１：焦点可変光学系、５２：撮像ユニット、５３：対物レンズ、５４：フォーカスレンズ、５５：結像レンズ、５６：支持部、５７：スクリューネジ、５８：モータ、５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂ：撮像素子、５０ｆ：色分離フィルタ、６０：フォーカス位置センサ、６２：ＡＦ入力切替部、６１Ｊ，６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ：切替スイッチ、６３：ＡＦ制御部、６４：モータ駆動部、６５：コントラスト演算部、６６：比較部、７０：撮像素子、８０：第１の撮像ユニット（左側用）、８１：第２の撮像ユニット（右側用）、８０ｒ，８０ｇ，８０ｂ：撮像素子、８１ｒ，８１ｇ，８１ｂ：撮像素子、８２：測距コントラスト演算部、８３：測距コントラスト演算部、８４：比較部、８５：切替スイッチ部。
【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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