(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを介して被手術眼に照明光を投射する照明光学系と、前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記対物レンズを介して接眼レンズに導く観察光学系と、前記対物レンズと前記被手術眼との間に配置される前置レンズと、を含む光学系と、
前記光学系を移動させる駆動手段と、
前記観察光学系により導かれる前記反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される前記反射光の断面パターンが所定の基準パターンになるように、前記被手術眼に対する前記光学系の相対位置を前記駆動手段に変更させる制御手段と、
を備えることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【請求項２】
前記照明光学系は、所定形状の断面を有する光を前記照明光として投射し、
前記制御手段は、前記検出手段による前記反射光の検出結果に基づいて前記反射光の断面パターンを求める解析手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項３】
前記解析手段は、前記反射光の断面における輝度分布を前記断面パターンとして求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項４】
前記所定の基準パターンは、前記照明光の前記所定形状に対応する輝度の基準分布形状であり、
前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸方向に前記前置レンズを移動させる第１駆動機構を含み、
前記制御手段は、前記反射光の輝度分布の形状が前記基準分布形状になるように前記第１駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記基準分布形状に基づく輝度分布の許容範囲を予め記憶する記憶手段と、前記反射光の輝度分布が前記許容範囲に含まれるか判断する判断手段とを含み、前記許容範囲に含まれると判断されるように前記第１駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項６】
前記照明光の断面の前記所定形状は矩形であり、
前記基準分布形状は矩形パルス状である、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸方向に前記前置レンズを移動させる第１駆動機構を含み、
前記制御手段は、前記反射光の輝度分布に基づいて前記前置レンズの移動方向及び／又は移動量を求める演算手段を含み、前記移動方向及び／又は前記移動量に基づいて前記第１駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記解析手段により前記反射光の輝度分布が取得された後に、前記第１駆動機構を制御して前記前置レンズを移動させ、
前記検出手段は、前記前置レンズの移動後に、前記照明光の反射光を検出し、
前記解析手段は、該反射光の検出結果に基づいて新たな輝度分布を求め、
前記演算手段は、前記移動前の輝度分布と前記新たな輝度分布とを比較して前記前置レンズの移動方向及び／又は移動量を求める、
ことを特徴とする請求項７に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項９】
前記解析手段は、前記反射光の断面形状を前記断面パターンとして求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記所定の基準パターンは、前記照明光の前記所定形状に対応する基準断面形状であり、
前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸に直交する方向に前記光学系を移動させる第２駆動機構を含み、
前記制御手段は、前記反射光の断面形状が前記基準断面形状になるように前記第２駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項９に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記基準断面形状に基づく断面形状の許容範囲を予め記憶する記憶手段と、前記反射光の断面形状が前記許容範囲に含まれるか判断する判断手段とを含み、前記許容範囲に含まれると判断されるように前記第２駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１２】
前記照明光の断面の前記所定形状は矩形であり、
前記基準断面形状は矩形である、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１３】
前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸に直交する方向に前記光学系を移動させる第２駆動機構を含み、
前記制御手段は、前記反射光の断面形状と前記基準断面形状とに基づいて前記光学系の移動方向及び／又は移動量を求める演算手段を含み、前記移動方向及び／又は前記移動量に基づいて前記第２駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１４】
前記照明光の断面の前記所定形状は矩形であり、
前記基準断面形状は矩形であり、
前記演算手段は、前記反射光の断面形状の重心位置を求め、前記重心位置から当該断面形状の四辺のそれぞれまでの距離を求め、前記反射光の断面形状における二組の対向する二辺について、各組の二辺までの距離が等しくなるような前記光学系の移動方向及び／又は移動量を求める、
ことを特徴とする請求項１３に記載の手術用顕微鏡装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記解析手段により前記反射光の断面形状が取得された後に、前記第２駆動機構を制御して前記光学系を移動させ、
前記検出手段は、前記光学系の移動後に、前記照明光の反射光を検出し、
前記解析手段は、該反射光の検出結果に基づいて新たな断面形状を求め、
前記演算手段は、前記移動前の断面形状と前記新たな断面形状とを比較して前記光学系の移動方向及び／又は移動量を求める、
ことを特徴とする請求項１３に記載の手術用顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼科手術で使用される手術用顕微鏡装置に関し、特に、照明光を集束させて眼内を照明する前置レンズを備えた手術用顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼科分野における網膜硝子体手術においては、角膜上に手術用コンタクトレンズを載置し、眼内にライトガイド（光ファイバ）を挿入して手術部位を照明することで、眼内を観察していた。この手術方法では、術者は、一方の手でライトガイドを把持し、他方の手で手術器具を把持していたため、微細な作業を行いにくい等の問題が指摘されていた。
【０００３】
この問題に対処するために、被手術眼と対物レンズとの間にレンズ（前置レンズ）を具備した手術用顕微鏡装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。前置レンズは、対物レンズを経由した照明光を集束させて眼内に導くように作用する。実用上、屈折力の異なる複数の前置レンズが用意されている。これらの前置レンズは、眼底の観察位置等に応じて選択的に使用される。
【０００４】
前置レンズを有する手術用顕微鏡装置の一例を図１５、図１６に示す。手術用顕微鏡装置１００は、眼底（網膜）Ｅ、角膜Ｅｃ及び水晶体Ｅｌ等の手術において、被手術眼Ｅを観察するために用いられる。
【０００５】
手術用顕微鏡装置１００の支柱２の上端には、第１アーム３の一端が接続されている。第１アーム３の他端には、第２アーム４の一端が接続されている。第２アーム４の他端には、駆動装置５が接続されている。駆動装置５には、術者用顕微鏡６が懸架されている。術者用顕微鏡６には、助手用顕微鏡７が付設されている。
【０００６】
手術用顕微鏡装置１００には、フットスイッチ８が設けられている。術者は、フットスイッチ８を足で操作することにより、手術用顕微鏡装置１００の操作を行う。駆動装置５は、フットスイッチ８等を用いた操作に対応し、術者用顕微鏡６と助手用顕微鏡７を上下方向や水平方向に移動させる。
【０００７】
術者用顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種光学系や駆動系が収納されている。鏡筒部１０の上部には、インバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、倒像として得られる観察像を正立像に変換する光学ユニットである。インバータ部１２の上部には、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。
【０００８】
また、術者用顕微鏡６には、保持アーム１４の上端部が接続されている。保持アーム１４の下端部には、前置レンズ１３が保持されている。保持アーム１４の上端部は、垂直方向に回動可能に枢設されている。それにより、前置レンズ１３を被手術眼Ｅと対物レンズ１５との間の位置に挿入でき、当該位置から退避できる。前置レンズ１３と保持アーム１４は、図示しない収納部に収納される。
【０００９】
術者用顕微鏡６の鏡筒部１０には、図１６に示す光学系が収納されている。図１６は助手用顕微鏡７側から見たときの光学系の側面図である。この光学系は、照明光学系２０と観察光学系３０を含んでいる。
【００１０】
観察光学系３０は、対物レンズ１５の光軸Ｏの両側にそれぞれ設けられている。各観察光学系３０は、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を含んで構成される。
【００１１】
ズームレンズ系３１は、複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃから構成される。ビームスプリッタ３２は、被手術眼Ｅからの光の一部を分離して助手用顕微鏡７やＴＶカメラ（図示せず）に導く。
【００１２】
照明光学系２０は、照明光源２１、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、照明プリズム２５及びコリメータレンズ２７を含んで構成される。
【００１３】
スリット板２４にはスリット穴２４ａが形成されている。また、スリット板２４は、照明光学系２０の照明光路に対して挿脱可能とされている。照明光路に挿入されているとき、スリット板２４は、照明光軸Ｏ′に直交する方向に移動可能とされる。スリット穴２４ａは、照明光軸Ｏ′とスリット板２４の可動方向との双方に直交する方向に形成されている。スリット穴２４ａの眼底Ｅｆへの投影像は、左右の観察光学系３０の観察光軸を含む面に対して平行に形成される。
【００１４】
照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆと光学的に共役な位置に設けられている。スリット板２４は、照明野絞り２３の近傍に配設されている。スリット穴２４ａは、前側焦点位置Ｆに対して光学的にほぼ共役な位置に形成される。対物レンズ１５は、前側焦点位置Ｆが眼底Ｅｒ（網膜）と共役になるように位置が調整される。
【００１５】
照明光源２１は、鏡筒部１０内に収納されていてもよいし、鏡筒部１０の外部に設けられていてもよい。後者の場合、照明光源２１から出力された照明光を光ファイバで導光し、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２まで導く。
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−６２００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
被手術眼Ｅに照明光を投射すると、角膜Ｅｃが凸面反射鏡として作用し、照明光の一部が反射される。この角膜反射光が観察野に入ると（つまり眼底反射光に混入すると）、観察野内にフレアが発生して観察を妨げてしまう。
【００１８】
従来の手術用顕微鏡装置では、前置レンズ１３と角膜Ｅｃとの距離を手作業で調整することにより、角膜反射光が眼底反射光に混入しないようにしていた。
【００１９】
また、被手術眼Ｅの位置が変化した場合には、目的の部位を観察するために、光学系２０、３０や前置レンズ１３の位置を調整する必要がある。この位置調整についても、従来は術者が手作業で行っていた。
【００２０】
このように、従来の手術用顕微鏡装置によれば、被手術眼と装置光学系との位置関係を手作業で調整していたため、術者の集中力が妨げられたり、操作が煩雑であったり、手術時間が長くなったりといった問題があった。また、位置の調整を手作業で行うのは、特に非熟練者にとっては容易ではなかった。
【００２１】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、被手術眼と光学系との位置関係を容易に調整できる手術用顕微鏡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】
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、対物レンズを介して被手術眼に照明光を投射する照明光学系と、前記被手術眼による前記照明光の反射光を前記対物レンズを介して接眼レンズに導く観察光学系と、前記対物レンズと前記被手術眼との間に配置される前置レンズと、を含む光学系と、前記光学系を移動させる駆動手段と、前記観察光学系により導かれる前記反射光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される前記反射光の断面パターンが所定の基準パターンになるように、前記被手術眼に対する前記光学系の相対位置を前記駆動手段に変更させる制御手段と、を備えることを特徴とする手術用顕微鏡装置である。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光学系は、所定形状の断面を有する光を前記照明光として投射し、前記制御手段は、前記検出手段による前記反射光の検出結果に基づいて前記反射光の断面パターンを求める解析手段を含む、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記解析手段は、前記反射光の断面における輝度分布を前記断面パターンとして求める、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記所定の基準パターンは、前記照明光の前記所定形状に対応する輝度の基準分布形状であり、前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸方向に前記前置レンズを移動させる第１駆動機構を含み、前記制御手段は、前記反射光の輝度分布の形状が前記基準分布形状になるように前記第１駆動機構を制御する、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記基準分布形状に基づく輝度分布の許容範囲を予め記憶する記憶手段と、前記反射光の輝度分布が前記許容範囲に含まれるか判断する判断手段とを含み、前記許容範囲に含まれると判断されるように前記第１駆動機構を制御する、ことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光の断面の前記所定形状は矩形であり、前記基準分布形状は矩形パルス状である、ことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸方向に前記前置レンズを移動させる第１駆動機構を含み、前記制御手段は、前記反射光の輝度分布に基づいて前記前置レンズの移動方向及び／又は移動量を求める演算手段を含み、前記移動方向及び／又は前記移動量に基づいて前記第１駆動機構を制御する、ことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記解析手段により前記反射光の輝度分布が取得された後に、前記第１駆動機構を制御して前記前置レンズを移動させ、前記検出手段は、前記前置レンズの移動後に、前記照明光の反射光を検出し、前記解析手段は、該反射光の検出結果に基づいて新たな輝度分布を求め、前記演算手段は、前記移動前の輝度分布と前記新たな輝度分布とを比較して前記前置レンズの移動方向及び／又は移動量を求める、ことを特徴とする。
【００３０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記解析手段は、前記反射光の断面形状を前記断面パターンとして求める、ことを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記所定の基準パターンは、前記照明光の前記所定形状に対応する基準断面形状であり、前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸に直交する方向に前記光学系を移動させる第２駆動機構を含み、前記制御手段は、前記反射光の断面形状が前記基準断面形状になるように前記第２駆動機構を制御する、ことを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記基準断面形状に基づく断面形状の許容範囲を予め記憶する記憶手段と、前記反射光の断面形状が前記許容範囲に含まれるか判断する判断手段とを含み、前記許容範囲に含まれると判断されるように前記第２駆動機構を制御する、ことを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は請求項１１に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光の断面の前記所定形状は矩形であり、前記基準断面形状は矩形である、ことを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記駆動手段は、前記対物レンズの光軸に直交する方向に前記光学系を移動させる第２駆動機構を含み、前記制御手段は、前記反射光の断面形状と前記基準断面形状とに基づいて前記光学系の移動方向及び／又は移動量を求める演算手段を含み、前記移動方向及び／又は前記移動量に基づいて前記第２駆動機構を制御する、ことを特徴とする。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記照明光の断面の前記所定形状は矩形であり、前記基準断面形状は矩形であり、前記演算手段は、前記反射光の断面形状の重心位置を求め、前記重心位置から当該断面形状の四辺のそれぞれまでの距離を求め、前記反射光の断面形状における二組の対向する二辺について、各組の二辺までの距離が等しくなるような前記光学系の移動方向及び／又は移動量を求める、ことを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１３に記載の手術用顕微鏡装置であって、前記制御手段は、前記解析手段により前記反射光の断面形状が取得された後に、前記第２駆動機構を制御して前記光学系を移動させ、前記検出手段は、前記光学系の移動後に、前記照明光の反射光を検出し、前記解析手段は、該反射光の検出結果に基づいて新たな断面形状を求め、前記演算手段は、前記移動前の断面形状と前記新たな断面形状とを比較して前記光学系の移動方向及び／又は移動量を求める、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
この発明に係る手術用顕微鏡装置によれば、被手術眼に照明光を投射し、被手術眼による照明光の反射光を検出し、この反射光の断面パターンが所定の基準パターンになるように、被手術眼に対する光学系の相対位置を変更させることができるので、従来の手作業と比較して、被手術眼と光学系との位置関係の調整を容易に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３９】
この発明に係る手術用顕微鏡装置は、被手術眼に投射された照明光の反射光を検出し、この反射光の断面パターンを被手術眼に対する光学系の相対位置の指標として光学系の位置調整を行うように機能する。それにより、従来の眼科手術において発生していた問題、たとえば術者の集中力が妨げられること、操作が煩雑であること、手術が長引くこと等の解決を図るものである。
【００４０】
ここで、反射光の断面パターンとは、反射光の断面の形態を表す情報（後述の形態情報）である。断面パターンは、たとえば、反射光の断面の様々な位置における光強度を表す情報や、反射光の断面の形状を表す情報を含んでいる。なお、反射光の断面とは、反射光の進行方向に（ほぼ）直交する平面による断面である。
【００４１】
以下、従来の手術用顕微鏡装置と同様の構成部分については、図１５、図１６と同じ符号を用いて説明することにする。
【００４２】
〈第１の実施形態〉
［外観構成］
まず、この発明の第１の実施形態に係る手術用顕微鏡装置の外観構成について説明する。この実施形態に係る手術用顕微鏡装置は、従来と同様に（図１５参照）、支柱２、第１アーム３、第２アーム４、駆動装置５、術者用顕微鏡６、助手用顕微鏡７及びフットスイッチ８とを含んで構成される。
【００４３】
駆動装置５は、術者用顕微鏡６や助手用顕微鏡７を３次元的に移動させる。駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。駆動機構５は、この発明の「第２駆動機構」の一例である。
【００４４】
術者用顕微鏡６の外観を図１に示す。術者用顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種光学系や駆動系などが収納されている。鏡筒部１０の上部にはインバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、倒像として得られる観察像を正立像に変換する。インバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。
【００４５】
また、術者用顕微鏡６には、前置レンズ１３が保持アーム１４を介して接続されている。前置レンズ１３は、対物レンズ１５の光軸上の位置に挿脱可能に構成されている。特に、被手術眼Ｅを観察しているときには、前置レンズ１３は、対物レンズ１５の前側焦点位置と被手術眼Ｅとの間の位置（「使用位置」と呼ぶ。）に配置可能である。前置レンズ１３は、照明光を集束させて被手術眼Ｅの眼内を照明する。なお、対物レンズ１５は、鏡筒部１０の下端に設けられている。
【００４６】
前置レンズ１３としては、異なる屈折力（たとえば４０Ｄ、８０Ｄ、１２０Ｄ等）を有する複数個のレンズが用意されており、これらが択一的に使用される。
【００４７】
前置レンズ１３は、その周囲を取り囲むように形成された保持板１４１ａにより保持される。保持板１４１ａは、枢軸１４１ｂを介してアーム部１４１に接続され、枢軸１４１ｂを中心に回動可能とされている。保持板１４１ａには傾斜部１４１ｃが形成されている。
【００４８】
アーム部１４１の上端部分には、コイルスプリング１５４が巻回されている。アーム部１４１の上端は、枢軸１７４ａにより収納部１７４の一端に枢設されている。アーム部１４１には、術者側から見て左右方向に延びる前置レンズ操作ノブが設けられている（図示せず）。術者は、この前置レンズ操作ノブを把持し、保持アーム１４を枢軸１７４ａを中心に旋回させることにより、前置レンズ１３を前述の使用位置と後述の収納位置とにそれぞれ配置させることができる。
【００４９】
術者用顕微鏡６の本体部６ａには、駆動部１７５が設けられている。駆動部１７５は、この発明の「第１駆動機構」の一例である。駆動部１７５には、支持部材１７６を介して昇降アーム１７１が接続されている。昇降アーム１７１の上端にはフリンジ部１７１ａが形成され、昇降アーム１７１が支持部材１７６から落下するのを防止している。駆動部１７５は、支持部材１７６とともに昇降アーム１７１を上下方向に移動させる。なお、昇降アーム１７１が移動されると、前置レンズ１３も一体的に移動されるようになっている。
【００５０】
昇降アーム１７１の下端には接続部１７１ｂが設けられている。接続部１７１ｂには、上昇規制部材１７２が接続されている。上昇規制部材１７２は、昇降アーム１７１が所定位置まで上昇されたときに、本体部６ａ側の上昇規制部材１７７に当接する。このように、上昇規制部材１７２、１７７は、昇降アーム１７１が所定位置より上方に移動しないように作用する。
【００５１】
接続部１７１ｂには、連結ノブ７１３が設けられている。連結ノブ１７３は、回転ネジを有している（図示せず）。連結ノブ１７３を所定方向に回転させると、回転ネジの先端が連結穴１７７ａに嵌入される。それにより、前置レンズ１３、保持アーム１４、収納部１７４等が本体部６ａに連結される。この連結状態では、前置レンズ１３等の移動が禁止される。
【００５２】
上昇規制部材１７２には、収納部１７４が接続されている。収納部１７４は、保持アーム１４（及び前置レンズ１３）を収納する。図２は、保持アーム１４が収納状態を表している。収納部１７４の下面には、収納部１７４の長手方向に沿って凹状の収納部が形成されている。保持アーム１４は、枢軸１７４ａを中心に旋回されることにより、この収納部内に収納される。
【００５３】
保持アーム１４が収納された状態では、図２に示すように、前置レンズ１３のレンズ面が上下方向を向いた状態となる。これは、保持板１４１ａの傾斜部１４１ｃと、収納部１７４の端部に取り付けられた接触部材１７４ｂとの作用によるものである。すなわち、枢軸１７４ａを中心にアーム部１４１が上方に旋回されると、傾斜部１４１ｃが接触部材１７４ｂに接触し、傾斜部１４１ｃに案内されて保持板１４１ａが枢軸１４１ｂを中心に回転する。それにより、前置レンズ１３は、図２に示すような状態で当該収納位置に配置される。
【００５４】
なお、図１に示す前置レンズ１３は、被手術眼Ｅと対物レンズ１５との間の使用位置に挿入された状態を示している。この状態から前置レンズ１３を収納する場合、術者は、前述の前置レンズ操作ノブを把持して保持アーム１４を上方に旋回させることで、前置レンズ１３と保持アーム１４を収納部１７４に収納する。一方、収納部１７４に収納された前置レンズ１３を使用状態にするには、逆の要領で保持アーム１４を下方に旋回させる。
【００５５】
収納部１７４は、上昇規制部材１７２に対して着脱可能に形成されている。これは、前置レンズ１３や保持アーム１４を滅菌する際に術者用顕微鏡６から取り外すためである。収納部１７４から前置レンズ１３までは一体的に構成されている。前置レンズ１３等を取り外した状態では、手術用顕微鏡装置１は、前置レンズ１３の無い手術用顕微鏡装置として使用できる。
【００５６】
［光学系の構成］
図３、図４は、手術用顕微鏡装置１の光学系の構成を表している。ここで、図３は助手用顕微鏡７側から見た図であり、図４は術者側から見た図である。なお、この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た場合の方向とする。
【００５７】
〔観察光学系〕
観察光学系３０は、図４に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの観察光軸を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの観察光軸を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、対物レンズ１５の光軸Ｏを挟むようにして形成されている。
【００５８】
左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、ズームレンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６及び接眼レンズ３７を有する。ズームレンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを含んでいる。
【００５９】
右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、被手術眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離してＴＶカメラ撮像系に導く。このＴＶカメラ撮像系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５及びＴＶカメラ５６を含んで構成される。
【００６０】
ＴＶカメラ５６は撮像素子５６ａを備えている。撮像素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮像素子５６ａとしては、たとえば２次元の受光面を有するものが用いられる。
【００６１】
手術用顕微鏡１の使用時には、撮像素子５６ａの受光面は、たとえば、角膜Ｅｃの表面と光学的に共役な位置、又は、角膜曲率半径の１／２だけ角膜頂点から深さ方向に離れた位置と光学的に共役な位置に配置される。
【００６２】
助手用顕微鏡７は、術者を補助する助手が用いる顕微鏡である。助手用顕微鏡７は、対物レンズ１５を経由する左右の観察光路を形成する光学系を備える。この光学系は、図４に示すように、プリズム５０、結像レンズ５１、反射ミラー５２及び接眼レンズ５３を含んで構成される。
【００６３】
プリズム５０は、対物レンズ１５の周端の近傍に設けられている。被手術眼Ｅからの観察光は、対物レンズ１５を経由してプリズム５０に入射し、反射面５０ａにて反射される。そして、この観察光は、結像レンズ５１により集光され、反射ミラー５２により反射されて接眼レンズ５３に導かれる。助手用顕微鏡７の光学系の入射瞳は、プリズム５０の反射面５０ａとなっている。
【００６４】
なお、図示は省略するが、助手用顕微鏡７に専用のズームレンズ系を設けてもよい。その場合、助手側のズーム倍率を術者側のズーム倍率（ズームレンズ系３１によるズーム倍率）に連動させることが望ましい。
【００６５】
〔照明光学系〕
照明光学系２０は、図３に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、出射口絞り２６、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、コリメータレンズ２７及び照明プリズム２５を含んで構成される。
【００６６】
照明野絞り２３は、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆと光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、前側焦点位置Ｆに対して光学的にほぼ共役な位置に形成されている。更に、被手術眼Ｅの観察時には、対物レンズ１５の前側焦点位置Ｆが眼底Ｅｒに共役になるように、鏡筒部１０の上下位置が調整される。
【００６７】
照明光源２１は、術者用顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａにより導光されてコンデンサレンズ２２に入射する。
【００６８】
光ファイバ２１ａの出射口（コンデンサレンズ２２側のファイバ端）に臨む位置には、出射口絞り２６が設けられている。出射口絞り２６は、光ファイバ２１ａの出射口の一部領域を遮蔽するように作用する。出射口絞り２６による遮蔽領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。それにより、照明光による照射角度、つまり被手術眼Ｅに対する照明光の入射方向と対物レンズ１５の光軸Ｏとが成す角度などを変更することができる。
【００６９】
スリット板２４は、たとえば、図５に示すように、長方形状の複数のスリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３を有する。スリット板２４は、遮光性を有するたとえば円盤状の部材により形成されている。このように、スリット板２４は、矩形状の断面を有する照明光を生成する。
【００７０】
スリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３は、それぞれ異なるスリット幅を有している。たとえば、スリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３のスリット幅は、それぞれ、２．５ｍｍ、５ｍｍ、９ｍｍに設定される。なお、スリット穴の個数やスリット幅は、当該ケースに限定されるものではない。
【００７１】
また、スリット板２４は、その中心位置に回動軸２４ｂを有している。回動軸２４ｂは、スリット板２４を回転駆動する後述の駆動機構に接続されている。各スリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３は、スリット板２４の回動中心からそれぞれ等距離の位置に形成されている。それにより、スリット板２４を回転させることで、照明光学系２０の照明光路上に各スリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３を択一的に配置させることができる。このとき、照明光路上に配置されたスリット穴２４ａ１、２４ａ２、２４ａ３が、図３におけるスリット穴２４ａとして機能する。
【００７２】
また、スリット板２４は、駆動機構により、照明光軸Ｏ′に直交する方向（図３に示す矢印Ａの方向）に移動される。
【００７３】
コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束になった照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射されて対物レンズ１５に入射し、更に前置レンズ１３を経由して被手術眼Ｅに入射する。
【００７４】
図６は、観察光学系３０の上方から見たときの、照明光学系２０の射出瞳及び観察光学系３０の入射瞳の形状及び位置関係を表している。なお、同図における下方向が術者側になっている。
【００７５】
照明光学系２０の射出瞳は、照明プリズム２５の反射面２５ａに形成される。射出瞳２５ａ（反射面２５ａと同一視する。）は、観察光学系３０Ｌ、３０Ｒを挟んで術者の反対側の位置に形成される。また、射出瞳２５ａの形状は、左右の観察光軸ＯＬ、ＯＲを結ぶ方向（図６における左右方向）を長手方向とする長方形状である。この射出瞳２５ａの形状は、スリット穴２４ａの形状に対応している。
【００７６】
左観察光学系３０Ｌの入射瞳ＰＬは、図４に示すように、対物レンズ１５と左観察光学系３０Ｌのズームレンズ系３１との間の位置に形成される。同様に、右観察光学系３０Ｒの入射瞳ＰＲは、対物レンズ１５と右観察光学系３０Ｒのズームレンズ系３１との間の位置に形成される。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒの入射瞳ＰＬ、ＰＲは、それぞれ、図６に示すように観察光軸ＯＬ、ＯＲを中心に形成される。
【００７７】
［制御系の構成］
手術用顕微鏡装置１の制御系の構成を説明する。図７に示すブロック図は、手術用顕微鏡装置１の制御系の構成の一例を表している。
【００７８】
〔制御部〕
手術用顕微鏡装置１の制御系は、制御部６０を中心として構成される。制御部６０は、手術用顕微鏡装置１の各部を制御する。また、制御部６０は、各種のデータ処理を実行する。
【００７９】
制御部６０は、手術用顕微鏡装置１の筐体（図１５参照）内に格納されていてもよいし、その筐体の外部に配置されていてもよい。筐体外に配置させる場合、たとえば、手術用顕微鏡装置１とデータ通信可能なコンピュータを制御部６０として用いることが可能である。
【００８０】
制御部６０は、マイクロプロセッサや記憶装置を含んで構成される。マイクロプロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等により構成される。記憶装置は、主記憶装置や外部記憶装置を含んで構成される。主記憶装置は、たとえば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置により構成される。外部記憶装置は、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスクドライブ等の不揮発性記憶装置により構成される。
【００８１】
不揮発性記憶装置には、手術用顕微鏡装置１を制御するためのコンピュータプログラムやデータが予め記憶されている。また、手術用顕微鏡装置１の使用中には、各種データが記憶装置に適宜に記憶される。マイクロプロセッサは、これらのコンピュータプログラムやデータに基づいて、手術用顕微鏡装置１を制御する。
【００８２】
制御部６０は、照明光源２１の点灯／消灯を制御する。更に、制御部６０は、照明光源２１を制御し、照明光の出力光量を変更する。
【００８３】
撮像素子５６ａは、被手術眼Ｅの画像を撮影し、その撮影データを制御部６０に入力する。撮像素子５６ａの受光面には、光検出素子が配列されている。撮像データには、各光検出素子による検出値（検出強度等）や、各光検出素子の配列位置を表す情報（座標値等）などが含まれている。また、制御部６０は、撮像素子５６ａの動作を制御する。その制御対象としては、電荷蓄積時間やフレームレートなどがある。
【００８４】
なお、制御部６０は、撮像素子５６ａにより撮影された画像を、外部のコンピュータや表示装置や記憶装置に送信することができる。これらの外部装置は、この撮影画像を表示したり記憶したりする。
【００８５】
また、制御部６０は、駆動装置５、駆動機構７０、駆動部７１、１７５など、手術用顕微鏡装置１の駆動系をそれぞれ制御する。ここで、駆動装置５は、術者用顕微鏡６や助手用顕微鏡７を３次元的に移動させる。特に、駆動装置５は、対物レンズ１５の光軸Ｏに直交する方向（左右方向、前後方向）に術者用顕微鏡６等を移動させる。駆動機構７０は、スリット板２４を回転させて、スリット穴２４ａ１〜２４ａ３を選択的に照明光軸Ｏ′上に配置させる。駆動部７１は、ズームレンズ系３１を駆動してズーム倍率を変更する。駆動部１７５は、対物レンズ１５の光軸Ｏの方向に前置レンズ１３を移動させる。これらの駆動系は、従来と同様に、アクチュエータや伝達機構（ギア等）を含んで構成される。
【００８６】
フットスイッチ８が操作されると、その操作内容に応じた信号が制御部６０に入力される。制御部６０は、この信号に基づいて、当該操作内容に応じた動作を手術用顕微鏡装置１に実行させる。たとえば、術者用顕微鏡６等を移動させるための操作がなされた場合、制御部６０は駆動装置５を制御する。また、ズーム倍率を変更するための操作がなされた場合、制御部６０は駆動部７１を制御する。
【００８７】
制御部６０には、観察光解析部６１、輝度分布判断部６４、断面形状判断部６５、記憶部６６及び変位演算部６７が含まれている。観察光解析部６１には、輝度分布演算部６２と断面形状演算部６３が含まれている。
【００８８】
（観察光解析部）
観察光解析部６１は、被手術眼Ｅによる照明光の反射光（観察光）の検出結果に基づいて、観察光の形態を表す情報（形態情報）を求める。観察光は、撮像素子５６ａにより検出される。観察光解析部６１は、撮像素子５６ａから入力される信号を解析することにより形態情報を求める。なお、この実施形態では、２種類の形態情報（輝度分布、断面形状）について説明するが、これらのうちの一方のみを用いるように構成してもよい。
【００８９】
（輝度分布演算部）
輝度分布演算部６２は、形態情報の一例として、観察光の輝度分布を求める。前述のように、撮像素子５６ａは、観察光を検出すると、各光検出素子による検出値や各光検出素子の座標値を含む撮影データを制御部６０に入力する。輝度分布演算部６２は、この検出値や座標値に基づいて輝度画像を生成する。この処理は、従来と同様に行うことができる。この輝度画像は、観察光の輝度分布、つまり観察光の断面における光の強度分布を表現している。
【００９０】
なお、輝度分布演算部６２は求める輝度分布は、１次元的な分布であってもよいし、２次元的な分布であってもよい。
【００９１】
１次元的な輝度分布を求める場合、輝度分布演算部６２は、光検出素子の座標値に基づいて、撮像素子５６ａの受光面上の１次元領域（たとえば直線状の領域）を特定する。そして、輝度分布演算部６２は、この１次元領域に含まれる各光検出素子による検出値に基づいて、１次元的な輝度分布を求める。
【００９２】
観察光における１次元的な輝度分布の具体例を図８に示す。図８に示すグラフにおいて、横軸は１次元領域上の位置を表し、縦軸は輝度値を表す。
【００９３】
なお、１次元領域として特定される領域は、常に同じであってもよいし、検出の度毎に変更してもよい。前者の場合、たとえば、受光面の中心位置を通る所定長さの線分上の領域を特定するように構成できる。一方、後者の場合には、たとえば、２次元の受光面において検出値が最大の光検出素子を特定し、その光検出素子を通過する或る長さの線分上の領域を特定するように構成できる。また、前述した２次元の輝度画像をまず形成し、この輝度画像中で輝度値が最大の画素を特定し、この画素を通過する或る長さの線分上の領域を上記１次元領域として用いてもよい。
【００９４】
２次元的な輝度分布を求める場合、輝度分布演算部６２は、前述した２次元の輝度画像を求める。なお、この輝度画像中の２次元部分領域を抽出して、以降の処理に供するようにしてもよい。また、撮像素子５６ａの受光面上の２次元部分領域を決定しておき、この部分領域における輝度画像を生成するように構成することも可能である。
【００９５】
なお、観察光の輝度分布のみを形態情報として用いる場合であって、かつ、１次元的な輝度分布のみを用いる場合においては、光検出素子が１次元的に配列された撮像デバイス（ラインセンサ）を撮像素子５６ａとして用いることが可能である。
【００９６】
（断面形状演算部）
断面形状演算部６３は、形態情報の一例として、観察光の断面形状を求める。ここで、観察光の断面形状とは、観察光の進行方向に直交する断面における光束の形状を意味する。
【００９７】
断面形状演算部６３は、たとえば次のようにして観察光の断面形状を求める。まず、断面形状演算部６３は、輝度分布演算部６２と同様にして２次元の輝度画像を生成する。
【００９８】
続いて、断面形状演算部６３は、この輝度画像（フレーム）中において、観察光を表す画像領域（観察光領域）の境界を特定する。この処理は、閾値処理などにより行うことができる。より具体例としては、まず、輝度画像中の輝度の最大の画素を特定し、この最大輝度値に基づいて閾値を設定する。この閾値としては、たとえば最大輝度値の所定割合（１／５０等）の値を設定できる。そして、輝度画像を形成する画素を、当該閾値を超える輝度値を有する画素と、当該閾値以下の輝度値を有する画素とに分類することにより、観察光領域の境界を特定する。
【００９９】
なお、このように、最大輝度値に基づいて閾値を設定する代わりに、予め設定された閾値を用いることも可能である。たとえば、閾値として輝度値０を用いることができる。すなわち、輝度値が０の画素と輝度値が０を超える画素とに分類し、後者の境界を特定するように構成できる。観察光の断面形状の求め方は、以上の手法に限定されるものではなく、公知の画像処理等の任意の手法を適用できる。
【０１００】
断面形状演算部６３により取得される観察光の断面形状の具体例を図９に示す。なお、スリット板２４の作用により照明光の断面形状は矩形であるので、観察光の断面形状は、矩形、ないしは台形等の歪んだ矩形などの形状である（後述）。図９に示す横軸及び縦軸は、撮像素子５６ａの受光面に対応する平面領域（若しくは、２次元の輝度画像のフレーム）を表す。
【０１０１】
（記憶部）
記憶部６６は、制御部６０が実行する処理に供される各種のデータが記憶されている。特に、記憶部６６には、許容範囲情報Ｄが予め記憶されている。以下、許容範囲情報Ｄについて説明する。記憶部６６は、この発明の「記憶手段」の一例である。
【０１０２】
前述のように、被手術眼Ｅに投射される照明光の断面形状は、スリット板２４により、矩形状（長方形状）である。また、この矩形状の断面における輝度分布は、ほぼ一様である。したがって、被手術眼Ｅに対する光学系の位置関係が適正であれば、被手術眼Ｅによる照明光の反射光である観察光も、断面形状はほぼ矩形状であり、断面における輝度分布はほぼ一様である。なお、この実施形態では、角膜Ｅｃの表面における照明光の反射光、又は、角膜曲率半径の１／２だけ角膜頂点から深部に位置する面における反射光を考慮する（撮像素子５６ａの位置に対応している。）。
【０１０３】
許容範囲情報Ｄは、このような観察光の理想的な形態を基準としたときの許容範囲を表す。この実施形態の許容範囲情報Ｄは、輝度分布の許容範囲情報（輝度分布許容範囲情報）と、断面形状の許容範囲情報（断面形状許容範囲情報）とを含んでいる。
【０１０４】
輝度分布許容範囲情報は、基準となる輝度分布の形状（基準分布形状）に基づいて設定される。基準分布形状は、照明光の断面の形状（矩形）に対応する形状に設定される。基準分布形状は、この発明の「所定の基準パターン」の一例である。
【０１０５】
１次元的な輝度分布を用いる場合、基準分布形状は、図１０に示すように、１次元的な矩形パルス状になる。なお、矩形パルス状とは、定義域内の所定の連結領域において第１の値を取り、当該連結領域の周囲の領域において第２の値を取るグラフのような形状である。輝度分布許容範囲情報は、この矩形パルスからの形状の相違の許容範囲を定義する。その定義内容としては、パルスの高さの許容範囲、矩形の角の丸みの許容範囲、パルスの幅の許容範囲などがある。
【０１０６】
２次元的な輝度分布を用いる場合、基準分布形状は、２次元的な矩形パルス状になる（図示せず）。すなわち、２次元的な輝度分布は、２次元平面を定義域とする２値データであり、矩形状の平面からなる頂部と、その周囲に位置する平面状の底部とからなる形状を有する。輝度分布許容範囲情報は、この２次元的な矩形パルスからの形状の相違の許容範囲を定義する。その定義内容は、１次元の場合と同様である。
【０１０７】
断面形状許容範囲情報は、基準となる断面形状（基準断面形状）に基づいて設定される。基準断面形状は、照明光の断面の形状（矩形）に対応する形状に設定される。基準分布形状は、たとえば、照明光の断面形状である矩形と相似な形状に設定できる。基準断面形状は、この発明の「所定の基準パターン」の一例である。基準断面形状の例を図１１に示す。
【０１０８】
断面形状許容範囲情報は、基準断面形状からの形状の相違の許容範囲を定義している。その定義内容としては、長手方向と短手方向との長さの比の許容範囲、長手方向や短手方向における歪みの許容範囲などがある。
【０１０９】
なお、上記以外の観察光の形態に基づいて処理を行う場合には、その形態に応じた許容範囲情報が記憶部６６に予め記憶される。
【０１１０】
（輝度分布判断部）
輝度分布判断部６４は、輝度分布演算部６２により取得された観察光の輝度分布の適否を判断する。より具体的には、輝度分布判断部６４は、観察光の輝度分布が許容範囲情報Ｄに示す許容範囲に含まれるか判断する。この処理は、観察光の輝度分布の形状と、輝度分布許容範囲情報に示す許容範囲とを比較することで実行できる。輝度分布判断部６４は、この発明の「判断手段」の一例である。
【０１１１】
（断面形状判断部）
断面形状判断部６５は、断面形状演算部６３により取得された観察光の断面形状の適否を判断する。より具体的には、断面形状判断部６５は、観察光の断面形状が許容範囲情報Ｄに示す許容範囲に含まれるか判断する。この処理は、観察光の断面形状と、断面形状許容範囲情報に示す許容範囲とを比較することで実行できる。断面形状判断部６５は、この発明の「判断手段」の一例である。
【０１１２】
なお、輝度分布判断部６４や断面形状判断部６５は、次のような判断処理を行ってもよい。以下、輝度分布判断部６４の処理について説明する（断面形状判断部６５の処理も同様である）。
【０１１３】
輝度分布判断部６４は、まず、輝度分布演算部６２により取得された観察光の輝度分布の形状と、基準分布形状とを比較し、それらの相関係数を演算する。この相関係数は、たとえば、双方を画像と見たときの相関（画像相関）や、双方をグラフと見たときの相関を考慮することにより演算できる。そして、輝度分布判断部６４は、この相関係数が所定の許容範囲に含まれるか判断する。
【０１１４】
この例では、相関係数の許容範囲は、事前に設定されて許容範囲情報Ｄとして記憶部６６に記憶される。更に、基準分布形状を表す情報も記憶部６６に予め記憶される。
【０１１５】
（変位演算部）
変位演算部６７は、輝度分布判断部６４により観察光の輝度分布が不適正と判断されたときに、前置レンズ１３の変位を演算する。前置レンズ１３の変位は、対物レンズ１５の光軸Ｏに沿う方向における変位である。また、この変位は、変位方向と変位量を含むベクトル量である。なお、この変位方向及び変位量は、それぞれ、制御部６０による前置レンズ１３の移動方向及び移動量に対応する。
【０１１６】
また、変位演算部６７は、断面形状判断部６５により観察光の断面形状が不適正と判断されたときに、光学系（照明光学系２０、観察光学系３０及び前置レンズ１３）の変位を演算する。光学系の変位は、対物レンズ１５の光軸Ｏに直交する方向における変位である。また、この変位は、変位方向と変位量を含むベクトル量である。なお、この変位方向及び変位量は、それぞれ、制御部６０による前置レンズ１３の移動方向及び移動量に対応する。
【０１１７】
変位演算部６７は、上記の演算処理を実行するために、たとえば、観察光解析部６１により取得された形態情報と、記憶部６６に記憶された情報とを参照する。記憶部６６に記憶された参照情報としては、許容範囲情報Ｄやその他の情報がある。一例として、変位演算部６７は、形態情報と許容範囲情報Ｄとのずれを求め、このずれに基づいて変位を求める。なお、変位演算部６７が実行する処理については、後述の第２の実施形態や変形例において具体例を説明することにする。
【０１１８】
［動作］
手術用顕微鏡装置１の動作について説明する。図１２に示すフローチャートは、被手術眼Ｅに対する光学系の位置合わせに関する、手術用顕微鏡装置１の動作の一例を表している。
【０１１９】
患者は、手術台上に仰向けで横たわっている。まず、オペレータは、フットスイッチ８等を操作して照明光源２１を点灯させる（Ｓ１）。このとき、スリット板２４のスリット穴２４ａ１〜２４ａ３のうちの一つが照明光軸Ｏ′上に配置されているとする（必要に応じて選択可能である）。各スリット穴２４ａ１〜２４ａ３の形状は、前述のように矩形である。また、前置レンズ１３は、使用位置に配置されているものとする。
【０１２０】
次に、被手術眼Ｅに対する光学系の位置合わせを手作業で行う（Ｓ２）。より具体的に説明すると、オペレータ（術者、助手等）は、まず、被手術眼Ｅの上方に鏡筒部１０を移動させ、照明光が角膜Ｅｃ上に投射されるように鏡筒部１０の位置を調整する。なお、対物レンズ１５の光軸Ｏは垂直方向に配置している。
【０１２１】
このとき、角膜Ｅｃ上には、照明光の投影像が形成される。この投影像は、一般に、歪んだ矩形状を有する。撮像素子５６ａは、この投影像（照明光の角膜反射光：観察光）を検出する（Ｓ３）。撮像素子５６ａは、観察光の検出結果を表す撮影データを制御部６０に入力する。
【０１２２】
輝度分布演算部６２は、この撮影データに基づいて、観察光の輝度分布を求める（Ｓ４）。輝度分布判断部６４は、この輝度分布と許容範囲情報Ｄ（輝度分布許容範囲情報）とに基づいて、観察光の輝度分布が許容範囲に含まれるか判断する（Ｓ５）。
【０１２３】
また、断面形状演算部６３は、ステップ３で得られた撮影データに基づいて、観察光の断面形状を求める（Ｓ６）。断面形状判断部６５は、この断面形状と許容範囲情報Ｄ（断面形状許容範囲情報）とに基づいて、観察光の断面形状が許容範囲に含まれるか判断する（Ｓ７）。
【０１２４】
なお、輝度分布に関する処理の前に断面形状に関する処理を実行してもよい。また、これらの処理を並行して実行してもよい。
【０１２５】
続いて、ステップ５及びステップ７の判断結果について、双方が許容範囲内である場合（Ｓ８：Ｙ）、前置レンズ１３単体や光学系を移動させる必要はなく、被手術眼Ｅに対する光学系の位置合わせ処理は終了となる。
【０１２６】
一方、観察光の輝度分布及び断面形状のうちの一方又は双方が許容範囲外であると判断された場合（Ｓ８：Ｎ）、変位演算部６７は、許容範囲外であると判断された情報に対応する変位を演算する（Ｓ９）。
【０１２７】
具体的には、ステップ５において輝度分布が許容範囲外であると判断された場合、変位演算部６７は、基準分布形状に対応する位置（前置レンズ基準位置）と、前置レンズ１３の現在位置との間の変位を演算する。また、ステップ７において断面形状が許容範囲外であると判断された場合、変位演算部６７は、基準断面形状に対応する位置（光学系基準位置）と、光学系の現在位置との間の変位を演算する。
【０１２８】
制御部６０は、ステップ９で取得された前置レンズ１３単体の変位、及び／又は、光学系の変位に基づいて駆動部１７５及び／又は駆動装置５を制御して、前置レンズ１３及び／又は光学系を移動させる（Ｓ１０）。
【０１２９】
すなわち、ステップ９で前置レンズ１３の変位が演算された場合、制御部６０は、駆動部１７５を制御し、当該変位に対応する移動方向に、かつ当該変位に対応する移動量だけ前置レンズ１３を移動させる。また、ステップ９で光学系の変位が演算された場合、制御部６０は、駆動装置５を制御し、当該変位に対応する移動方向に、かつ当該変位に対応する移動用だけ光学系を移動させる。以上で、被手術眼Ｅに対する光学系の位置合わせ処理は終了となる。
【０１３０】
［作用・効果］
手術用顕微鏡装置１の作用及び効果について説明する。
【０１３１】
手術用顕微鏡装置１は、照明光学系２０、観察光学系３０及び前置レンズ１３を含む光学系を移動させる駆動手段を有する。この駆動手段としては、駆動装置５と駆動部１７５が設けられている。駆動装置５は、光学系全体を３次元的に移動させるものであり、特に水平方向（対物レンズ１５の光軸Ｏに直交する方向）に光学系を移動させる。駆動部１７５は、垂直方向（光軸Ｏに沿う方向）に前置レンズ１３のみを移動させる。
【０１３２】
また、手術用顕微鏡装置１は、観察光学系３０により導かれる照明光の反射光（観察光）を検出する撮像素子５６ａを有する。撮像素子５６ａは、この発明の「検出手段」の一例として作用する。
【０１３３】
更に、手術用顕微鏡装置１は、撮像素子５６ａによる観察光の検出結果に基づいて駆動手段を制御し、被手術眼Ｅに対する光学系の相対位置を変更させる制御部６０を備えている。制御部６０は、この発明の「制御手段」の一例として作用する。
【０１３４】
このような手術用顕微鏡装置１によれば、被手術眼Ｅに対する光学系（前置レンズ１３のみの場合も含む）の位置合わせを自動的に実行するように構成されているので、被手術眼Ｅと光学系との位置関係を調整する作業の容易化を図ることができる。
【０１３５】
特に、図１２のフローチャートに示したように、大まかな位置合わせを手作業で行うだけで、精密な位置調整を自動的に行うことが可能である。
【０１３６】
それにより、観察野内にフレアが発生する事態を容易に防止することができる。また、被手術眼Ｅの位置が変化した場合であっても、被手術眼Ｅに対する光学系の位置調整を容易に行うことができる。更に、位置合わせに手間取ることなく手術に集中できる、操作が簡便である、手術の長時間化を防止できる、非熟練者であっても容易に位置合わせができるなどの効果が期待できる。
【０１３７】
このような作用効果を奏するために、照明光学系２０は、所定形状（この実施形態では矩形）の断面を有する光を照明光として被手術眼Ｅに投射する。そして、制御部６０の観察光解析部６１は、撮像素子５６ａによる観察光の検出結果に基づいて、この観察光の形態を表す形態情報を求める。制御部６０は、この形態情報に基づいて駆動手段を制御するようになっている。
【０１３８】
形態情報としては、観察光の輝度分布や断面形状がある。輝度分布は、前置レンズ１３の垂直方向の位置調整に利用される。また、断面形状は、光学系の水平方向の位置調整に利用される。なお、観察光解析部６１は、この発明の「解析手段」の一例として機能している。
【０１３９】
〈第２の実施形態〉
この発明に係る手術用顕微鏡装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態では、光学系の変位の演算方法について特に詳しく説明する。なお、以下に説明する変位の演算方法は、前述した第１の実施形態（変位演算部６７）にも適用可能である。
【０１４０】
［構成］
この実施形態に係る手術用顕微鏡装置は、第１の実施形態の手術用顕微鏡装置１と同様の光学系を有する（図１〜図６参照）。この光学系には、照明光学系２０、観察光学系３０及び前置レンズ１３が含まれる。特に、この実施形態の手術用顕微鏡装置は、第１の実施形態と同様に、所定形状（矩形）の断面を有する照明光を被手術眼に投射するようになっている。また、図１３は、この実施形態の手術用顕微鏡装置の制御系の構成の一例を表している。以下、第１の実施形態と同様の構成部分については同じ符号を用いることにする。
【０１４１】
〔制御部〕
図１３に示す手術用顕微鏡装置８０は、第１の実施形態と同様の制御部６０を有する。この実施形態の制御部６０には、観察光解析部６１、記憶部６６及び変位演算部６７が設けられている。
【０１４２】
観察光解析部６１には、第１の実施形態と同様に、輝度分布演算部６２と断面形状演算部６３が含まれている。記憶部６６には、参照情報Ｒが予め記憶されている。変位演算部６７には、垂直変位演算部６８と水平変位演算部６９が設けられている。
【０１４３】
（参照情報）
参照情報Ｒは、光学系の変位を演算する処理で利用される。参照情報Ｒには、垂直変位参照情報と水平変位参照情報が含まれている。垂直変位参照情報は、前置レンズ１３の垂直方向（対物レンズ１５の光軸Ｏの方向）への変位を演算する処理において参照される。水平変位参照情報は、光学系の水平方向（光軸Ｏに直交する方向）への変位を演算する処理において参照される。
【０１４４】
垂直変位参照情報は、たとえば、観察光の輝度分布の形状と、前置レンズ１３の垂直方向への変位とを関連付ける情報である。
【０１４５】
この垂直変位参照情報の具体例を説明する。前置レンズ１３と角膜Ｅｃとの距離が適正な状態（照明光が角膜Ｅｃに適正に合焦されている状態）では、観察光の輝度分布は、図１０に示すように（ほぼ）矩形パルス状（基準分布形状）になる。一方、この距離が適正でない状態では、観察光の輝度分布は、図８に示すように矩形パルスが崩れた形状になる。
【０１４６】
このような輝度分布の形状は、適正な距離からのずれに応じて変化する。特に、距離が適正でない場合には、角膜における照明光の投影像が拡大して角膜反射光の一部が前置レンズ１３に帰ってこなくなるなどの理由により、距離が適正な場合と比較して、輝度の最大値が小さくなる（つまり、輝度分布における最大値が基準分布形状における最大値より小さくなる）。また、同様の理由により、観察光の光量が、距離が適正な場合と比較して小さくなる（つまり、輝度分布のグラフの積分値が基準分布形状のグラフの積分値より小さくなる）。
【０１４７】
輝度分布の形状と前置レンズ１３の変位との関係（垂直変位参照情報）は、理論的に求めることもできるし、実測により求めることもできる。理論的に求める具体例として、一般的な角膜曲率の値を仮定するとともに、角膜と前置レンズとの様々な距離についてシミュレーション（光線追跡等）を実施することにより、輝度分布の形状と前置レンズ１３の変位との関係を求めることができる。このとき、様々な角膜曲率の値についてそれぞれ同様のシミュレーションを行うこともできる。この場合、被手術眼Ｅの角膜曲率（既知とする）に応じた垂直変位参照情報を選択的に参照することが可能である。
【０１４８】
一方、実測により求める具体例としては、Ｇｕｌｌｓｔｒａｎｄ模型眼を用いた実測値から輝度分布の形状と前置レンズ１３の変位との関係を求めることもできるし、人眼を用いて臨床的に求めることもできる。
【０１４９】
次に、水平変位参照情報について説明する。水平変位参照情報は、たとえば、観察光の断面形状と、角膜Ｅｃに対する光学系の水平方向への変位とを関連付ける情報である。なお、この変位は、たとえば角膜Ｅｃの頂点位置に対する変位とされる。
【０１５０】
この水平変位参照情報の具体例を説明する。角膜Ｅｃに対する光学系の水平方向の位置が適正な状態（対物レンズ１５の光軸Ｏが角膜頂点に一致している状態）では、観察光の断面形状は、図１１に示すように（ほぼ）矩形状（基準断面形状）になる。一方、この位置が適正でない状態では、観察光の断面形状は、図９に示すように矩形が崩れた形状になる。
【０１５１】
このような観察光の断面形状は、適正な位置からのずれに応じて変化する。特に、位置が適正でない場合には、ずれ方向に対峙している二辺の長さが相違する。
【０１５２】
たとえば、図９は、左右方向への断面の形態を表しているとする。この場合、左側（縦軸側）の辺と右側の辺とを比較すると、左側の辺が右側の辺より長くなっている。これは、角膜頂点位置に対して照明光の投射位置が左右方向にずれていることによる。
【０１５３】
このとき、角膜頂点位置に対するずれの方向（この場合、右方向又は左方向）は、前置レンズ１３から角膜Ｅｃに向かう光が集束光であるか発散光であるかによって決まる（角膜頂点位置が最も上方に位置し、それからの距離が遠いほど下方に位置することによる）。集束光である場合、照明光の投射位置は短い辺の方向にずれている（図９では右方向にずれている）。一方、発散光である場合、照明光の投射位置は長い辺の方向にずれている（図９では左方向にずれている）。なお、上下方向へのずれについても同様である。また、一般に、前置レンズ１３から角膜Ｅｃに向かう照明光は集束光である。
【０１５４】
このような照明光の投射位置のずれは、光学系（光軸Ｏ）の水平方向への変位に起因している。したがって、観察光の断面形状と、光学系の水平方向への変位方向は、互いに関連している。
【０１５５】
更に、観察光の断面形状には、光学系の水平方向への変位量も反映される。すなわち、角膜Ｅｃの形状を考慮すると、照明光の投射位置が角膜頂点位置から外れるほどに、観察光の断面形状が大きく歪むことが分かる。
【０１５６】
この歪みの度合いは、たとえば、対向する二辺の長さを比較することで評価できる。具体的には、右側の辺の長さと左側の辺の長さとを比較することで、光学系の左右方向への変位量を評価できる。また、上側の辺の長さと下側の辺の長さとを比較することで、光学系の上下方向（垂直方向）への変位量を評価できる。評価方法としては、たとえば、対向する二辺の長さの比により評価することが可能である。
【０１５７】
また、辺の長さに基づいて、観察光の断面形状の歪みの度合いを評価することも可能である。具体的には、或るズーム倍率が適用されている場合において、光学系の変位がゼロのときの辺の長さを予め取得するとともに、光学系の変位と辺の長さとの関係を予め取得する。
【０１５８】
以上のような観察光の断面形状と光学系の変位（水平変位参照情報）との関係は、垂直変位参照情報の場合と同様に、理論的に求めることもできるし、実測により求めることもできる。
【０１５９】
（変位演算部）
変位演算部６７には、前置レンズ１３の変位や光学系の変位を演算する。変位演算部６７は、この発明の「演算手段」の一例である。垂直変位演算部６８と水平変位演算部６９が設けられている。
【０１６０】
（垂直変位演算部）
垂直変位演算部６８は、観察光の輝度分布に基づいて前置レンズ１３の変位を求める。この変位は、前置レンズ１３の移動方向及び移動量に相当する。
【０１６１】
垂直変位演算部６８には、輝度分布演算部６２により取得された観察光の輝度分布の情報が入力される（図８参照）。垂直変位演算部６８は、参照情報Ｒの垂直変位参照情報を参照し、この輝度分布に対応する前置レンズ１３の垂直方向への変位を取得する。
【０１６２】
（水平変位演算部）
水平変位演算部６９は、観察光の断面形状に基づいて光学系の変位を求める。この変位は、光学系の移動方向及び移動量に相当する。
【０１６３】
水平変位演算部６９には、断面形状演算部６３により取得された観察光の断面形状の情報が入力される（図９参照）。水平変位演算部６９は、参照情報Ｒの水平変位参照情報を参照し、この断面形状に対応する光学系（光軸Ｏ）の水平方向への変位を取得する。
【０１６４】
［動作］
手術用顕微鏡装置８０の動作について説明する。図１４に示すフローチャートは、被手術眼Ｅに対する光学系の位置合わせに関する、手術用顕微鏡装置８０の動作の一例を表している。
【０１６５】
まず、フットスイッチ８等を操作して照明光源２１を点灯させる（Ｓ２１）。このとき、スリット板２４のスリット穴２４ａ１〜２４ａ３のうちの一つが照明光軸Ｏ′上に配置されている。また、前置レンズ１３は、使用位置に配置されている。
【０１６６】
次に、被手術眼Ｅに対する光学系の位置合わせを手作業で行う（Ｓ２２）。それにより、角膜Ｅｃ上には、歪んだ矩形状の照明光の投影像が形成される。撮像素子５６ａは、この投影像（照明光の角膜反射光：観察光）を検出する（Ｓ２３）。撮像素子５６ａは、観察光の検出結果を表す撮影データを制御部６０に入力する。
【０１６７】
輝度分布演算部６２は、この撮影データに基づいて、観察光の輝度分布を求める（Ｓ２４）。垂直変位演算部６８は、この輝度分布と参照情報Ｒ（垂直変位参照情報）とに基づいて、前置レンズ１３の垂直方向への変位を演算する（Ｓ２５）。
【０１６８】
また、断面形状演算部６３は、ステップ３で得られた撮影データに基づいて、観察光の断面形状を求める（Ｓ２６）。水平変位演算部６９は、この断面形状と参照情報Ｒ（水平変位参照情報）とに基づいて、光学系（光軸Ｏ）の水平方向への変位を演算する（Ｓ２７）。
【０１６９】
なお、前置レンズ１３の変位に関する処理の前に、光学系の変位に関する処理を実行してもよい。また、これらの処理を並行して実行してもよい。
【０１７０】
制御部６０は、ステップ２５で取得された変位に基づいて駆動部１７５を制御し、当該変位に対応する移動方向に、かつ、当該変位に対応する移動量だけ前置レンズ１３を垂直方向に移動させる（Ｓ２７）。
【０１７１】
また、制御部６０は、ステップ２７で取得された変位に基づいて駆動装置５を制御し、当該変位に対応する移動方向に、かつ、当該変位に対応する移動量だけ光学系（鏡筒部１０を水平方向に移動させる（Ｓ２８）。
【０１７２】
なお、前置レンズ１３の移動の前に光学系の移動を行うようにしてもよい。また、双方の移動を同時に行ってもよい。
【０１７３】
［作用・効果］
手術用顕微鏡装置８０は、観察光の輝度分布に基づいて前置レンズ１３の垂直方向への変位を演算し、この変位に基づいて前置レンズ１３の位置合わせを自動的に行う。このとき、観察光の輝度分布の形状が基準分布形状になるように（少なくともこれに近づくように）前置レンズ１３の位置が変更される。
【０１７４】
また、手術用顕微鏡装置８０は、観察光の断面形状に基づいて光学系の水平方向への変位を演算し、この変位に基づいて光学系の位置合わせを自動的に行う。このとき、観察光の断面形状が基準断面形状になるように（少なくともこれに近づくように）光学系の位置が変更される。
【０１７５】
このような手術用顕微鏡装置８０によれば、観察野内にフレアが発生する事態を容易に防止することができる。また、被手術眼Ｅの位置が変化した場合であっても、被手術眼Ｅに対する光学系の位置調整を容易に行うことができる。更に、位置合わせに手間取ることなく手術に集中できる、操作が簡便である、手術の長時間化を防止できる、非熟練者であっても容易に位置合わせができるなどの効果が期待できる。
【０１７６】
なお、変位の演算結果が許容範囲に含まれるか判断し、含まれないと判断されたときにのみ前置レンズ１３や光学系を移動させるように構成することが可能である。この判断処理は、制御部６０が実行する。また、この許容範囲は、たとえば第１の実施形態と同様にして設定できる。設定された許容範囲は、記憶部６６に予め記憶される。
【０１７７】
〈変形例〉
以上に説明した手術用顕微鏡装置は、この発明を実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
【０１７８】
〔変位の演算方法について〕
前置レンズや光学系の変位の演算方法の変形例を説明する。まず、前置レンズ１３の変位の演算方法の変形例を説明する。
【０１７９】
最初に、第２の実施形態と同様に（ステップ２１〜２４）、観察光の輝度分布を求める。次に、制御部６０は、駆動部１７５を制御して、前置レンズ１３を所定方向に所定距離だけ移動させる。このときの移動方向及び移動距離は、予め決定されていてもよいし、上記輝度分布に基づいて決定するようにしてもよい。
【０１８０】
前置レンズ１３が移動されたら、撮像装置５６ａは観察光を検出する。輝度分布演算部６２は、この新たな観察光の輝度分布を求める。垂直変位演算部６８は、前置レンズ１３の移動の前後の観察光の輝度分布を比較し、前置レンズ１３の変位を求める。この変位は、たとえば、基準分布形状に対応する適正位置に対する、前置レンズ１３の移動後の位置の変位である。
【０１８１】
変位の演算方法の具体例を説明する。前置レンズ１３の移動により、移動前後の輝度分布は互いに相違する。垂直変位演算部６８は、前置レンズ１３の移動方向及び移動距離と、それに対応する輝度分布の変化とを比較することにより、輝度分布を基準分布形状に移行させるために必要な前置レンズ１３の移動方向及び移動量を求める。
【０１８２】
移動方向の特定方法の具体例を説明する。前置レンズ１３の移動により輝度分布形状の歪み（基準分布形状に対する歪み）が増大した場合には、これとは逆の方向を目的の移動方向として特定する。一方、前置レンズ１３の移動により歪みが減少した場合には、この方向を目的の移動方向として特定する。
【０１８３】
移動量の特定方法の具体例を説明する。前置レンズ１３の移動量と、移動前後における輝度分布の形状の変化とを比較する。具体的には、たとえば輝度の最大値の変化や輝度分布の積分値（観察光の光量）の変化などを比較する。この比較結果から、所定の単位距離だけ前置レンズ１３を移動させたときの輝度分布の形状の変化量（単位変化量）を求めることができる。この処理は、たとえば、輝度分布の形状の変化量を前置レンズ１３の移動距離で除算するなどして得られる。このとき、角膜曲率に応じた係数などを作用させてもよい。
【０１８４】
制御部６０は、以上のようにして得られた変位に基づいて駆動部１７５を制御して前置レンズ１３を移動させる。このときの移動方向及び移動量は、当該変位に対応する方向及び量である。
【０１８５】
なお、上記の例では、前置レンズ１３の二つの位置についての観察光の輝度分布を比較しているが、三つ以上の位置について輝度分布を取得して比較することにより、位置合わせ精度の向上を図ることができる。
【０１８６】
この変形例によれば、個々の被手術眼Ｅに応じて前置レンズ１３の位置合わせを精度良く行うことができる。
【０１８７】
次に、光学系の変位の演算方法の変形例を説明する。最初に、第２の実施形態と同様に（ステップ２１〜２３、ステップ２６）、観察光の断面形状を求める。
【０１８８】
続いて、制御部６０は、駆動装置５を制御して、光学系（鏡筒部１０）を所定方向に所定距離だけ移動させる。このときの移動方向及び移動距離は、予め決定されていてもよいし、上記輝度分布に基づいて決定するようにしてもよい。
【０１８９】
光学系が移動されたら、撮像装置５６ａは観察光を検出する。断面形状演算部６３は、この新たな観察光の断面形状を求める。水平変位演算部６９は、光学系の移動の前後の観察光の断面形状を比較し、光学系の変位を求める。この変位は、たとえば、基準断面形状に対応する適正位置に対する、光学系の移動後の位置の変位である。
【０１９０】
変位の演算方法の具体例を説明する。光学系の移動により、移動前後の断面形状は互いに相違する。水平変位演算部６９は、光学系の移動方向及び移動距離と、それに対応する断面形状の変化とを比較することにより、断面形状を基準断面形状に移行させるために必要な光学系の移動方向及び移動量を求める。
【０１９１】
移動方向の特定方法の具体例を説明する。光学系の移動により断面形状の歪み（基準断面形状に対する歪み）が増大した場合には、これとは逆の方向を目的の移動方向として特定する。一方、光学系の移動により歪みが減少した場合には、この方向を目的の移動方向として特定する。このような歪みの変化は、たとえば、対向する二辺の長さの比の変化や、各辺の長さの変化などにより評価できる。
【０１９２】
なお、断面形状の歪みの変化は、前後方向及び左右方向のそれぞれについて個別に特定される。したがって、光学系の移動により、両方向の歪みが共に増大することもあるし、共に減少することもあるし、一方の方向の歪みが増大し、他方の方向の歪みが減少する場合もある。
【０１９３】
移動量の特定方法の具体例を説明する。光学系の移動量と、移動前後における断面形状の変化とを比較する。具体的には、たとえば、対向する二辺の長さの比の変化や、各辺の長さの変化などを比較する。この比較結果から、所定の単位距離だけ光学系を移動させたときの断面形状の変化量（単位変化量）を求めることができる。この処理は、たとえば、断面形状の変化量を光学系の移動距離で除算するなどして得られる。このとき、角膜曲率に応じた係数などを作用させてもよい。なお、移動量についても、前後方向及び左右方向のそれぞれについて個別に求める。
【０１９４】
制御部６０は、以上のようにして得られた変位に基づいて駆動装置５を制御して光学系を移動させる。このときの移動方向及び移動量は、当該変位に対応する方向及び量である。
【０１９５】
なお、上記の例では、光学系の二つの位置についての観察光の断面形状を比較しているが、三つ以上の位置について断面形状を取得して比較することにより、位置合わせ精度の向上を図ることができる。
【０１９６】
この変形例によれば、個々の被手術眼Ｅに応じて光学系の位置合わせを精度良く行うことができる。
【０１９７】
上記の例のように、前後方向及び左右方向の両方向の成分を含む方向に光学系を移動させることにより、一回の移動で両方向の変位を求めることが可能である。なお、前後方向に光学系を移動させて前後方向への変位を求め、これとは別個に、左右方向に光学系を移動させて左右方向への変位を求めるようにしてもよい。
【０１９８】
光学系の変位の演算方法の他の変形例を説明する。最初に、第２の実施形態と同様に（ステップ２１〜２３、ステップ２６）、観察光の断面形状を求める。
【０１９９】
次に、水平変位演算部６９は、この断面形状の重心位置を特定する。この処理は、たとえば、２次元画像の重心位置を求めるための任意の公知技術により実行される。
【０２００】
更に、水平変位演算部６９は、この断面形状の各辺について、当該重心位置からの距離を求める。この処理は、各辺について、当該辺に対して直交し、かつ、当該重心位置を通過する直線を求め、当該辺と当該重心位置を両端とする線分を求め、この線分の長さを求めることにより行う。
【０２０１】
続いて、水平変位演算部６９は、二組の対向する二辺について、重心位置から各組の二辺までの距離を等しくさせるように、光学系の移動方向や移動量を求める。
【０２０２】
ここで、観察光の断面形状は、前述のように四つの辺を有している（図９参照）。四つの辺は、二組の対向する二辺に分類される。たとえば、図９においては、上方の辺と下方の辺からなる組と、左方の辺と右方の辺からなる組とに分類される。
【０２０３】
水平変位演算部６９は、重心位置から各組の二辺までの距離がそれぞれ等しくなるような、光学系の移動方向や移動量を求める。すなわち、観察光の断面形状が矩形（基準断面形状：図１１参照）になるような、光学系の移動方向や移動量を求める。
【０２０４】
この移動方向や移動量の演算方法としては、たとえば、前後方向及び左右方向の各方向について、重心位置から二辺までの距離の差と、光学系の移動方向や移動量とを関連付ける情報を予め記憶しておき、この情報を参照することで、実際の距離差から移動方向や移動量を求めることができる。また、上記変形例と同様に、複数の位置における上記距離差の変化に基づいて、移動方向や移動量を求めることも可能である。
【０２０５】
〔その他の変形例〕
上記の実施形態や変形例では、前置レンズ１３や光学系の移動方向及び移動量の双方を求める構成について説明したが、それらの一方のみを求めるように構成してもよい。その求め方は、上記の実施形態や変形例に説明した通りである。
【０２０６】
移動方向のみを求める場合、前置レンズ１３の移動方向（上方又は下方）を表す情報や、光学系の移動方向（前方又は後方、左方又は右方）を表す情報を呈示することができる。これらの情報は、図示しない表示デバイス（ＬＣＤ、ＣＲＴ等）を用いて呈示することもできるし、光学系内に小型のＬＣＤ等に表示して接眼レンズ３７を通じて呈示することもできる。また、音声情報として呈示してもよい。
【０２０７】
また、たとえばフットスイッチ８の操作に対応して当該移動方向への移動を開始させ、オペレータが所望の位置で移動を停止させるようにしてもよい。
【０２０８】
移動量のみを求める場合には、その移動量を表す情報を呈示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０９】
【図１】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。
【図２】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の外観構成の一例を表す概略図である。
【図３】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図４】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図５】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図６】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略説明図である。
【図７】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図８】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態における観察光の輝度分布の一例を表す概略図である。
【図９】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態における観察光の断面形状の一例を表す概略図である。
【図１０】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態における観察光の基準分布形状の一例を表す概略図である。
【図１１】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態における観察光の基準断面形状の一例を表す概略図である。
【図１２】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１３】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図１４】この発明に係る手術用顕微鏡装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１５】手術用顕微鏡装置の外観構成の一例を表す概略図である。
【図１６】手術用顕微鏡装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【符号の説明】
【０２１０】
１、８０  手術用顕微鏡装置
５  駆動装置
８  フットスイッチ
１０  鏡筒部
１３  前置レンズ
１５  対物レンズ
２０  照明光学系
２１  照明光源
３０  観察光学系
６０  制御部
６１  観察光解析部
６２  輝度分布演算部
６３  断面形状演算部
６４  輝度分布判断部
６５  断面形状判断部
６６  記憶部
６７  変位演算部
６８  垂直変位演算部
６９  水平変位演算部
１７５  駆動部
Ｅ  被手術眼
【図１】
0005090807.tif 000002
【図２】
0005090807.tif 000003
【図３】
0005090807.tif 000004
【図４】
0005090807.tif 000005
【図５】
0005090807.tif 000006
【図６】
0005090807.tif 000007
【図７】
0005090807.tif 000008
【図８】
0005090807.tif 000009
【図９】
0005090807.tif 000010
【図１０】
0005090807.tif 000011
【図１１】
0005090807.tif 000012
【図１２】
0005090807.tif 000013
【図１３】
0005090807.tif 000014
【図１４】
0005090807.tif 000015
【図１５】
0005090807.tif 000016
【図１６】
0005090807.tif 000017