CN105188511B - 主从系统及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种主从系统(1)，其具有：从装置(4)，其具有观察光学系统和从设置有该观察光学系统的面突出的处置部；主装置(2)，其具有以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承的手柄(22)和处置操作部(23)；控制部(6)，其使手柄(22)的旋转与从装置(4)的绕与面交叉的轴线的旋转相对应，并且使处置操作部(23)的操作与处置部的动作相对应；图像处理部，其生成使观察光学系统所取得的被摄体与处置部的图像旋转从装置(4)的旋转角度而得到的校正图像；以及监视器(7)，其显示校正图像。

Description

主从系统及其驱动方法
技术领域
本发明涉及主从系统及其驱动方法。
背景技术
以往，作为主从系统的主输入装置，公知有与从装置呈相似形状的装置(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1的主从系统中，从装置是在细长的插入部的前端面上具有观察光学系统和两个处置器具的内窥镜，主装置具有：多个关节，其使插入部的对应的弯曲部进行弯曲动作；手柄，通过该手柄的旋转动作使插入部进行扭转这样的动作；以及与处置器具呈相似形状的两个把持部，它们配置在手柄的前端，用双手对它们进行操作以使两个处置器具进行动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4608601号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1的主从系统中，在操作主装置的手柄使插入部的前端进行旋转动作的情况下，由于设置于设有处置器具的插入部的前端面的观察光学系统也同时旋转，因此存在主装置的手柄位置与监视器上的处置器具的位置会发生偏移这样的问题。即，由于即使根据手柄的旋转使前端面旋转，设置于前端面的观察光学系统与处置器具的相对的位置关系也不发生变化，因此在由观察光学系统取得且显示于监视器的图像上，处置器具的位置始终不发生变化，手柄位置与监视器上的处置器具的位置会发生偏移。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使进行主装置的手柄操作也能够维持手柄位置与监视器上的处置器具的位置的对应关系的主从系统及其驱动方法。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明提供以下的手段。
本发明的一个方式提供一种主从系统，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；图像处理部，其生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转角度而得到的校正图像；以及监视器，其显示由该图像处理部生成的校正图像。
根据本方式，当使主装置的手柄绕规定的轴线旋转时，控制部使从装置绕与设置有观察光学系统的面交叉的轴线旋转与手柄的旋转角度对应的角度。由此，变更观察光学系统对被摄体的观察方向。由于处置部从设置有观察光学系统的面突出，因此伴随着观察光学系统的旋转，处置部也同时在相同方向上旋转。
并且，当对设置于主装置的手柄的处置操作部进行操作时，控制部使处置部进行与处置操作部的操作对应的量的动作。由此，能够通过处置部从观察光学系统进行观察的方向对被摄体进行处置。
在该情况下，当旋转手柄时图像处理部生成校正图像，且在监视器上显示所生成的校正图像。由于校正图像使观察光学系统所取得的图像旋转因手柄的旋转而旋转的从装置的旋转角度，因此在监视器上能够以不旋转被摄体而使处置部相对于被摄体旋转的方式进行显示。
即，由于监视器上的处置部在与主装置的手柄的旋转方向相同的方向上旋转，因此一边观察监视器一边进行处置的操作者能够进行直观的操作。并且，能够使手柄的位置与监视器上的处置部的位置一致，即使在操作后间隔时间而再次进行操作的情况下，也能够容易地识别手柄与处置部的对应关系。
并且，本发明的另一方式提供一种主从系统，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；图像处理部，其生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述手柄的旋转角度而得到的校正图像；以及监视器，其显示由该图像处理部生成的校正图像。
根据本方式，当旋转手柄时图像处理部生成校正图像，且在监视器上显示所生成的校正图像。由于校正图像使观察光学系统所取得的图像旋转手柄的旋转角度，因此能够使监视器上的处置部在与主装置的手柄的旋转方向相同的方向上旋转，一边观察监视器一边进行处置的操作者能够进行直观的操作。并且，能够使手柄的位置与监视器上的处置部的位置一致，即使在操作后间隔时间而再次进行操作的情况下，也能够容易地识别手柄与处置部的对应关系。
在上述方式中，所述图像处理部也可以生成使所述观察光学系统所取得的图像以其图像中心为中心进行旋转而得到的校正图像。
这样，能够利用简单的处理生成校正图像。
并且，在上述方式中，所述图像处理部也可以生成以固定于所述观察光学系统所取得的图像内的所述被摄体的轴线为中心进行旋转而得到的校正图像。
这样，能够在监视器上显示被摄体尽量不动而处置部移动的校正图像，能够生成易于观察的校正图像。
并且，在上述方式中，也可以是，在所述手柄旋转到设定角度时，所述控制部将所述监视器上的校正图像切换为再校正图像，并解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，其中，该再校正图像是在所述校正图像的基础上旋转了能够减少所述手柄的旋转角度的绝对值的规定的校正角度而得到的，在将所述手柄移动了与所述校正角度之间的差值为规定的阈值以下的角度的时刻，所述控制部再次开启所述对应关系。
这样，由于当手柄的旋转角度变大时操作者的姿势受拘束，因此在手柄旋转到设定角度的时刻，将显示在监视器上的图像从校正图像切换为再校正图像，从而能够使监视器上的处置部返回到小于实际的手柄的位置的旋转角度位置。在该状态下，解除主装置与从装置的对应关系，而成为即使主装置被操作从装置也不动的状态，由此将从装置保持在旋转到设定角度的位置。
并且，在该状态下，通过使手柄移动与校正角度之间的差值为规定的阈值以下的角度，而能够使主装置的手柄位置与监视器上的处置部的位置大致一致。然后，通过再次开启对应关系，一边能够在对于手柄来说直到设定角度的易于操作的角度范围内，按照与显示于监视器的处置部对应的位置关系对手柄进行操作，一边能够使从装置旋转到超过设定角度的宽角度范围。
并且，在上述方式中，也可以是，在所述手柄被旋转后的状态下，所述控制部解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，然后在所述手柄移动了任意的移动角度时，所述控制部使显示在所述监视器上的校正图像旋转所述移动角度，并且再次开启所述对应关系。
这样，由于当手柄的旋转角度变大时操作者的姿势受拘束，因此在手柄旋转到任意的角度的状态下，解除主装置与从装置的对应关系，而成为即使主装置被操作从装置也不动的状态，由此将从装置保持在被旋转后的位置。
在该状态下，当在使手柄移动了任意的移动角度后再次开启对应关系时，从装置旋转后的状态与手柄从设定角度移动了移动角度的状态相对应，并且通过在图像处理部中使校正图像旋转移动角度，而使显示在监视器上的处置部的位置与主装置的手柄的位置一致。
由此，一边能够在对于手柄来说任意的易于操作的角度范围中按照与显示于监视器的处置部对应的位置关系对手柄进行操作，一边能够使从装置旋转到宽角度范围。
并且，本发明的另一方式提供一种主从系统，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；监视器，其显示由所述观察光学系统取得的图像；以及输入部，其使所述处置操作部的操作为无效，在通过所述输入部使所述处置操作部的操作为无效的状态下，所述控制部解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，在将所述手柄配置于与显示在所述监视器上的处置部对应的位置的时刻，再次开启所述对应关系，并且使所述处置操作部的操作为有效。
根据本方式，当使主装置的手柄绕规定的轴线旋转时，控制部使从装置绕与设置有观察光学系统的面交叉的轴线旋转与手柄的旋转角度对应的角度。由此，变更观察光学系统对被摄体的观察方向。由于处置部从设置有观察光学系统的面突出，因此伴随着观察光学系统的旋转，处置部也同时在相同方向上旋转。
由于处置部也与观察光学系统的旋转一同旋转，因此在显示于监视器的图像内，将处置部始终维持在相同位置，仅被摄体移动。
并且，当对设置于主装置的手柄的处置操作部进行操作时，控制部使处置部进行与处置操作部的操作对应的量的动作。由此，能够通过处置部从观察光学系统进行观察的方向对被摄体进行处置。
在该情况下，在操作者使手柄旋转到任意的旋转角度(移动角度)的状态下，当从输入部使处置操作部的操作为无效时，以即使操作处置操作部处置部也不进行动作的方式进行锁定。在该状态下，控制部解除手柄的旋转与从装置的旋转的对应关系，由此成为即使操作手柄从装置也不动的状态，将从装置保持在维持旋转了移动角度的位置。
并且，由于当操作者操作手柄而将手柄配置在与监视器上的处置部对应的位置上时，控制部再次开启对应关系，因此手柄与从装置以偏移了移动角度的状态相对应，另一方面手柄的位置与监视器上的处置部的位置一致。由此，一边能够在对于手柄来说易于操作的角度范围中按照与显示于监视器的处置部对应的位置关系对手柄进行操作，一边能够使从装置旋转到超过移动角度的宽角度范围。
并且，本发明的另一方式提供一种主从系统，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；以及监视器，其固定于所述手柄，显示由所述观察光学系统取得的图像。
根据本方式，当使主装置的手柄绕规定的轴线旋转时，控制部使从装置绕与设置有观察光学系统的面交叉的轴线旋转与手柄的旋转角度对应的角度。由此变更观察光学系统对被摄体的观察方向。由于处置部从设置有观察光学系统的面突出，因此伴随着观察光学系统的旋转，处置部也同时在相同方向上旋转。
由于处置部也与观察光学系统的旋转一同旋转，因此在显示于监视器的图像内，将处置部始终维持在相同位置，仅被摄体移动。在该情况下，由于监视器固定于手柄，因此监视器也与手柄一同旋转。由此，由于将监视器上的处置部配置在与主装置的手柄的旋转角度位置相同的旋转角度位置，因此一边观察监视器一边进行处置的操作者能够进行直观的操作。
在上述方式中，也可以是，在所述手柄从基准位置旋转到设定角度时，所述控制部解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，且在所述手柄返回到所述基准位置的时刻再次开启所述对应关系。
这样，由于当手柄的旋转角度变大时操作者的姿势受拘束，因此在将手柄旋转到设定角度的时刻，解除主装置与从装置的对应关系，而成为即使主装置被操作从装置也不动的状态，由此将从装置保持在旋转到设定角度的位置。
在该状态下，当使手柄返回到基准位置时，控制部再次开启对应关系，从装置旋转到设定角度的状态与手柄位于基准位置的状态相对应。由于显示在监视器上的处置部的位置始终与手柄的位置一致，因此一边能够在对于手柄来说从基准位置到设定角度的易于进行操作的角度范围中按照与显示于监视器的处置部对应的位置关系对手柄进行操作，一边能够使从装置旋转到超过设定角度的宽角度范围。
并且，本发明的另一方式提供一种主从系统的驱动方法，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；以及主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄，其中，该主从系统的驱动方法包含：动作步骤，根据所述主装置的所述手柄的旋转而使所述从装置绕与所述面交叉的轴线旋转；图像生成步骤，生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转角度而得到的校正图像；以及显示步骤，将在该图像生成步骤中生成的校正图像显示在监视器上。
并且，本发明的另一方式提供一种主从系统的驱动方法，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；以及主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄，其中，该主从系统的驱动方法包含：动作步骤，根据所述主装置的所述手柄的旋转而使所述从装置绕与所述面交叉的轴线旋转；图像生成步骤，生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述手柄的旋转角度而得到的校正图像；以及显示步骤，将在该图像生成步骤中生成的校正图像显示在监视器上。
在上述方式中，在所述图像生成步骤中也可以生成使所述观察光学系统所取得的图像以其图像中心为中心进行旋转而得到的校正图像。
并且，在上述方式中，在所述图像生成步骤中也可以生成以固定于所述观察光学系统所取得的图像内的所述被摄体的轴线为中心进行旋转而得到的校正图像。
并且，在上述方式中也可以包含如下步骤：解除步骤，在所述手柄旋转到设定角度时，将显示在所述监视器上的图像切换为再校正图像，并解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，其中，该再校正图像是在所述手柄的旋转角度的基础上旋转了能够减少所述手柄的旋转角度的绝对值的规定的校正角度而得到的；以及再次开启步骤，在该解除步骤后，在使所述手柄移动了所述校正角度的时刻，再次开启所述对应关系，并且再次开启在所述监视器上的校正图像的显示。
并且，在上述方式中也可以包含如下步骤：解除步骤，在所述手柄被旋转后的状态下，解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系；以及再次开启步骤，在该解除步骤后，在将所述手柄移动了任意的移动角度时，使显示在所述监视器上的校正图像旋转所述移动角度，并再次开启所述对应关系。
发明效果
根据本发明，实现即使进行主装置的手柄操作也能够维持手柄位置与监视器上的处置器具的位置的对应关系的效果。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的主从系统的整体结构图。
图2是示出作为图1的主从系统的从装置的内窥镜的插入部前端的立体图。
图3是示出图1的主从系统的主装置的立体图。
图4是分别示出将图1的主从系统配置于基准位置的状态下的(a)主装置、(b)从装置以及(c)监视器上的图像的图。
图5是分别示出将图1的主从系统的手柄从图4的基准位置旋转到设定角度的状态下的(a)主装置、(b)从装置以及(c)监视器上的图像的图。
图6是对图1的主从系统的动作进行说明的流程图。
图7是分别示出使以往的主从系统的手柄旋转的状态下的(a)主装置、(b)从装置以及(c)监视器上的图像的图。
图8是对图1的主从系统的动作的变形例进行说明的流程图。
图9是示出对图1的主从系统的主装置的变形例进行说明的(a)手柄的一例的立体图，(b)主装置的一例的立体图。
图10是对本发明的第二实施方式的主从系统的动作进行说明的流程图。
图11是对图10的主从系统的动作进行说明的图像例，是分别示出(a)将手柄旋转到设定角度的状态的图像、(b)进一步旋转了180°的状态的图像的图。
图12是对本发明的第三实施方式的主从系统的动作进行说明的流程图。
图13是示出本发明的第四实施方式的主从系统的主装置的立体图。
图14是示出表示将图13的主从系统配置于基准位置的状态的手柄和监视器上的图像的图。
图15是示出表示将图13的主从系统的手柄从基准位置进行旋转的状态的手柄和监视器上的图像的图。
图16是分别示出将本发明的变形例的主从系统配置于基准位置的状态下的(a)监视器上的图像、(b)手柄位置的图。
图17是分别示出将图16的主从系统的手柄从基准位置进行旋转的状态下的(a)监视器上的图像、(b)手柄位置的图。
图18是分别示出仅将图16的主从系统的手柄返回到基准位置的状态下的(a)监视器上的图像、(b)手柄位置的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的第一实施方式的主从系统1进行说明。
如图1所示，本实施方式的主从系统1是内窥镜系统，其具有：主装置2，其由操作者O进行操作；作为从装置的内窥镜4；驱动部5，其驱动该内窥镜4；控制部6，其控制驱动部5；以及显示部(监视器)7，其显示由内窥镜4取得的图像。
内窥镜4具有插入到患者P的体内、例如大肠等柔软的脏器内的软性的插入部3。
如图2所示，在插入部3的前端面3a上安装有观察光学系统的物镜8，并且设置有从前端面3a朝向前方突出的两个处置器具(处置部)9。处置器具9分别具有多关节结构。并且，在插入部3的前端附近设置有多个弯曲部(省略图示)。能够通过组合各弯曲部的弯曲，而使插入部3的前端面3a向任意的方向移动。
驱动部5在插入部3的基端侧进行内窥镜4的插入部3的插入动作、插入部3的弯曲动作、插入部3的扭转动作等的驱动。
如图1和图3所示，本实施方式的主装置2具有：手柄22，其以能够绕水平轴X旋转的方式支承于固定在地面上的操作台21；与处置器具9相对应的多关节构造的处置操作部23，其设置于该手柄22的左右，供操作者O用双手把持其前端部来进行操作；以及脚踏开关24，其配置在地面上。
如图1所示，协助者(未图示)使患者P躺在配置于主装置2侧的手术台30上，进行消毒、麻醉等适当的处理。
操作者O指示协助者使内窥镜4的插入部3从患者P的肛门导入到大肠内。操作者O操作主装置2而使插入部3的弯曲部适当弯曲，使内窥镜4的前端进行动作。
控制部6使主装置2的手柄22的旋转角度与插入部3的前端面3a的绕长度轴Y的旋转角度相对应，并且使主装置2的处置操作部23的操作与处置器具9的动作相对应。这里，使操作与动作相对应是指通过主装置2侧的操作使内窥镜4的对应部分进行动作。
具体而言，控制部6生成与手柄22的旋转角度对应的插入部3的绕长度轴Y的旋转指令信号并输出到驱动部5。并且，控制部6因操作处置操作部23而生成与处置操作部23的各关节的旋转角度对应的处置器具9的对应的各关节的旋转指令信号并输出到驱动部5。
并且，控制部6具有图像处理部(省略图示)，该图像处理部对经由物镜8拍摄到的图像进行校正并输出到监视器7。
当通过绕水平轴X旋转手柄22而使插入部3的前端面3a旋转时，图像处理部生成使图像旋转了该旋转角度的校正图像。
以下对这样构成的本实施方式的主从系统1的作用进行说明。
在将内窥镜4的插入部3插入到体腔内的状态下，要想通过内窥镜4对体腔内进行观察和处置，需要操作者O一边通过监视器7对由内窥镜4拍摄到的体腔内的状态进行观察，一边操作主装置2的手柄22和处置操作部23而使作为从装置的内窥镜4的插入部3和处置器具9移动。
当从如图4的(a)至(c)所示那样将手柄22和处置器具9配置于基准位置的状态起，如图5所示那样旋转手柄22时，使内窥镜4的插入部3的各弯曲部进行动作，使前端面3a绕其长度轴Y旋转与手柄22的旋转角度对应的角度(例如，相等的角度)。当使前端面3a旋转时，使设置于该前端面3a的物镜8和处置器具9同时在相同方向上旋转。
由于当使物镜8旋转时视野旋转，因此取得的图像内的被摄体A在与视野的旋转方向相反的方向上以相同的旋转角度旋转。由于配置于相同前端面3a上的物镜8与处置器具9的相对位置不发生变化，因此在取得的图像上局部拍摄的处置器具9的位置不发生变化。
对此，在本实施方式中，设置于控制部6的图像处理部生成使经由物镜8取得的图像旋转插入部3的旋转角度而得到的校正图像。图像的旋转方向与视野的旋转方向为相同方向。
例如当从作为图4的(a)至(c)所示的基准的位置(基准位置)开始，如图5的(a)和图6所示，使手柄22逆时针旋转角度B(步骤S1)时，如图5的(b)所示使插入部3的前端面3a以长度轴Y为中心逆时针旋转角度B(步骤S2)，作为使视野逆时针旋转角度B的结果，在所取得的图像内使被摄体A顺时针旋转角度B。
此时，控制部6计算角度B(步骤S3)，图像处理部生成使图像逆时针旋转角度B而得到的校正图像(步骤S4)，且使监视器7显示该校正图像(步骤S5)。其结果为，在显示于监视器的校正图像中，如图5的(c)所示，以被摄体A不旋转而处置器具9逆时针旋转角度B的方式进行显示。
即，在本实施方式中，由于当操作者O使手柄22逆时针旋转角度B时，在监视器7上处置器具9也逆时针旋转角度B，因此具有如下优点：一边观察监视器7一边进行处置的操作者O能够进行直观的操作。并且，由于使手柄22的位置与监视器7上的处置器具9的位置一致，因此具有如下优点：即使当操作者O在操作后暂时离开该场所、间隔时间而再次操作的情况下，也能够容易地识别手柄22与处置器具9的对应关系。
在不进行图像校正的以往的主从系统的情况下，如图7的(a)至(c)所示，由于不管手柄22的旋转角度，显示于监视器7的图像上的处置器具9如图7的(c)所示那样始终固定于基准位置，因此手柄22的旋转角度越大，手柄22与处置器具9的位置关系越会发生偏移，在间隔时间进行操作的情况下，产生难以识别对应关系的问题。
此外，在本实施方式中，对在操作手柄22时也可以进行处置操作部23的操作的情况进行了说明，但为了防止在操作手柄22时会错误地使处置器具9进行动作，也可以以排他的方式进行操作。在该情况下，如图8所示，例如通过脚踏开关24选择模式(步骤S6)，在切换到处置器具操作模式的情况下，固定手柄22的操作(步骤S7)，通过处置操作部23的操作(步骤S8)使处置器具9进行动作(步骤S9)。并且，在切换到内窥镜操作模式的情况下，只要固定处置操作部23(步骤S10)，通过手柄22的操作使插入部3进行动作，根据手柄22的旋转角生成校正图像，且使监视器7显示该校正图像(步骤S1至S5)即可。并且，只要使模式间能够相互切换即可(步骤S11、S12)。
并且，在本实施方式中，在插入部3旋转的情况下必须进行使图像旋转的校正，但也可以取而代之，能够根据操作者O的喜好，切换使图像旋转的模式和不使图像旋转的模式。
并且，如图9的(a)和(b)所示，主装置2和作为从装置的内窥镜4也可以不是相似形状。在该情况下，只要在设置于主装置2的两个夹子部2a、2b的中心位置配置轴线X，且将绕该轴的旋转角度用作手柄22的旋转角度即可。
并且，关于生成校正图像时的图像的旋转，可以以图像的中心位置为中心来进行，也可以以图像上的被摄体A的中心位置为中心来进行。通过将被摄体A的中心位置设为中心，而能够在校正图像中使被摄体A好像静止似的显示。
并且，在本实施方式中，例示出手柄的旋转角度与插入部的前端的旋转角度相等的情况并进行了说明，但只要两者相对应，旋转角度也可以不相等。在该情况下，通过使监视器上的图像旋转插入部的旋转角度，而能够以被摄体不动的方式进行显示，另一方面通过使监视器上的图像旋转手柄的旋转角度，而能够使手柄的位置与监视器上的处置器具的位置一致。
接着，参照附图对本发明的第二实施方式的主从系统进行说明。在本实施方式的说明中，对与上述的第一实施方式的主从装置和结构共通的部位标注相同标号并省略说明。
如图10所示，在本实施方式的主从系统中，控制部6与第一实施方式同样，根据手柄22的旋转角度使图像旋转并显示在监视器7上(步骤S1至S5)，并且在手柄22从基准位置旋转到设定角度例如±90°时(步骤S13)，进行以下的处理。
即，首先第一步，控制部6进行询问是否旋转监视器7上的图像的显示(步骤S14)。
当操作者O与此对应地例如通过脚踏开关24进行了允许旋转的输入的情况下，控制部6指示校正图像旋转预先设定的校正角度(例如，180°)。由此，在监视器7上的图像中，被摄体A上下反转，图像上的处置器具9的位置例如从图11的(a)所述的相对于基准位置90°的位置移动到图11的(b)所示的-90°的位置(步骤S15)。
接着，控制部6解除主装置2与内窥镜4的对应关系(步骤S16)。由此，切断连接，使得即使操作者O操作主装置2，内窥镜4也不移动。接着，在上述的例子中，将内窥镜4的插入部3保持在从基准位置旋转了90°的位置，监视器7上的图像也以从-90°的位置不旋转的方式固定。
进而，当操作手柄22时(步骤S17)，控制部6监视手柄22的旋转角度，而判定手柄22的旋转角度与监视器7上的图像中的处置器具9的旋转角度是否一致(步骤S18)。在上述的例子中，判定手柄22的旋转角度是否从90°移动到-90°。
接着，在手柄22的旋转角度与监视器7上的图像中的处置器具9的旋转角度一致的情况下，控制部6再次开启主装置2与内窥镜4的对应关系(步骤S19)。
由此，只要操作者O操作主装置2，内窥镜4就与其对应地进行动作。
在该情况下，在上述的例子中，由于内窥镜4的插入部3从基准位置旋转了90°的状态与手柄22从基准位置旋转了-90°的状态相对应，因此，当使手柄22向正方向旋转时，能够使内窥镜4的插入部3超过从基准位置起作为设定角度的90°而旋转到要旋转到的位置。
并且，在该情况下，由于主装置2的手柄22的旋转角度与监视器7上的处置器具9的旋转角度一致，因此具有以下优点：对于一边观察监视器7一边进行处置的操作者O来说，能够进行直观的操作。
并且，根据本实施方式，具有如下优点：能够将手柄22的旋转角度收敛在设定角度的范围内以防止操作者O的姿势受拘束，并且使内窥镜4在超过了设定角度的范围的宽角度范围内进行动作。
此外，在本实施方式中，例示出将±90°作为切换控制部6的处理的设定角度，但不限于此。并且，例示出在手柄22的旋转角度超过了设定角度时将180°作为使图像旋转的校正角度，但不限于此。
例如，在设定±60°作为设定角度时，作为校正角度，优选采用能够减少手柄22的旋转角度的绝对值的规定的角度、例如作为120°以下的角度的110°或-110°。即，在手柄22的旋转角度从基准位置旋转了+60°时，采用-110°作为校正角度，从而使监视器7上的校正图像从基准位置旋转到-50°的旋转角度。
因此，当在解除了手柄22与插入部3的对应关系后使手柄22旋转到-50°的旋转角度时，再次开启对应关系，由此能够再次进行使手柄22的位置与监视器7上的处置器具9的位置一致的状态的操作，并且能够使插入部3在超过设定角度的范围的宽范围内旋转。
并且，在本实施方式中，在手柄22正确地旋转了校正角度后再次开启对应关系，但也可以取而代之，在与校正角度的差值为规定的阈值以下时再次开启对应关系。
接着，参照附图对本发明的第三实施方式的主从系统进行说明。
在本实施方式的主从系统的说明中，对与上述的第二实施方式的主从系统和结构共通的部位标注相同标号并省略说明。
在本实施方式的主从系统中，如图12所示，控制部6与第二实施方式同样地，根据手柄22的旋转角度使图像旋转并显示在监视器7上(步骤S1至S5)，并且在手柄22旋转到任意的角度时，在操作者O通过操作脚踏开关24进行输入时(步骤S20)，与其对应地使处置操作部23的操作为无效(步骤S21)，解除主装置2与内窥镜4的对应关系(步骤S22)。
接着，在使手柄22向返回的方向移动了任意的角度(移动角度)后(步骤S23)，在操作者O再次通过操作脚踏开关24进行输入时(步骤S24)，控制部6使监视器7上的校正图像移动上述移动角度(步骤S25)，再次开启对应关系(步骤S26)，使处置操作部23的操作为有效(步骤S27)。
例如，在将手柄22从基准位置旋转了45°的状态下，在操作者O操作了脚踏开关24时，主装置2与内窥镜4的对应关系被解除，因此能够将内窥镜4的插入部3维持在45°的旋转角度且使手柄22自由地旋转。控制部6监视从操作了脚踏开关24的时刻起的手柄22的移动角度，当在操作者O使手柄22旋转了例如-60°时再次操作了脚踏开关24的情况下，使监视器7上的校正图像旋转移动角度(-60°)。
由此，由于手柄22的位置与监视器7上的处置器具9的位置一致，因此控制部6再次开启主装置2与内窥镜4的对应关系，能够继续进行直观的操作，并且能够防止操作者O成为拘束的姿势并且使内窥镜4在更宽的角度范围内进行动作。
接着，参照附图对本发明的第四实施方式的主从系统进行说明。
在本实施方式的说明中，对与上述的第一实施方式的主从系统1和结构共通的部位标注相同的标号并省略说明。
在本实施方式中，如图13所示，监视器7固定于手柄22，在不进行使图像旋转的校正处理的这一点与第一至第三实施方式的主从系统1不同。
即，在本实施方式中，当使手柄22从图14所示的基准位置旋转时，如图15所示，显示在监视器7上的处置器具9相对于监视器7不移动，但由于监视器7与手柄22一同移动，因此实际上显示在监视器7上的处置器具9的角度与手柄22的角度一致。
因此，在本实施方式的主从系统中，操作者O也能够一边观察监视器7一边进行直观的操作。
此外，在将监视器固定于手柄22的情况下，当手柄22的旋转角变大时，操作者O的姿势也受拘束，因此能够通过以下的方法避免该情况。
在手柄22从旋转角度0°的基准位置旋转到设定角度例如±90°的情况下，控制部6向操作者O确认是否希望将手柄22位置复原，在操作者O通过例如脚踏开关24进行了希望使手柄22的位置复原的输入的情况下，控制部6解除主装置2与内窥镜4的对应关系，在操作者O使手柄22返回到基准位置附近的时刻再次开启主装置2与内窥镜4的对应关系。
并且，作为防止因手柄22的操作而成为拘束的姿势并且能够进行直观的操作的方法，也可以采用以下的方法。
即，首先从图16的(a)和(b)所示的基准位置的状态开始，如图17的(a)和(b)所示，不生成校正图像而由操作者O使手柄22旋转任意的移动角度。此时，手柄22与显示在监视器7上的处置器具9的位置关系发生偏移。
在该状态下，当操作者O踩踏脚踏开关24时，主装置2与内窥镜4的对应关系被解除，如图18的(a)和(b)所示，在手柄22移动上述移动角度而复原的时刻再次开启对应关系。由此，手柄22与显示在监视器7上的处置器具9的位置关系一致。因此，通过重复该过程，能够在比较小的角度范围中操作手柄22，并且使处置器具在超过该角度范围的宽角度范围内旋转。
标号说明
A：被摄体；X：水平轴(轴线)；Y：长度轴(轴线)；1：主从系统；3a：前端面(面)；4：内窥镜(从装置)；6：控制部；7：监视器；8：物镜(观察光学系统)；9：处置器具(处置部)；22：手柄；23：处置操作部；24：脚踏开关(输入部)；S2：动作步骤；S4：图像生成步骤；S5：显示步骤；S16：解除步骤；S19：再次开启步骤。

Claims (15)

1.一种主从系统，其具有：
从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；
主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；
控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；
图像处理部，其生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转角度而得到的校正图像；以及
监视器，其显示由该图像处理部生成的校正图像，
在所述手柄旋转到设定角度时，所述控制部将所述监视器上的校正图像切换为再校正图像，并解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，其中，该再校正图像是在所述校正图像的基础上旋转了能够减少所述手柄的旋转角度的绝对值的规定的校正角度而得到的，在将所述手柄移动了与所述校正角度之间的差值为规定的阈值以下的角度的时刻，所述控制部再次开启所述对应关系。
2.一种主从系统，其具有：
从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；
主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；
控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；
图像处理部，其生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述手柄的旋转角度而得到的校正图像；以及
监视器，其显示由该图像处理部生成的校正图像，
在所述手柄旋转到设定角度时，所述控制部将所述监视器上的校正图像切换为再校正图像，并解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，其中，该再校正图像是在所述校正图像的基础上旋转了能够减少所述手柄的旋转角度的绝对值的规定的校正角度而得到的，在将所述手柄移动了与所述校正角度之间的差值为规定的阈值以下的角度的时刻，所述控制部再次开启所述对应关系。
3.一种主从系统，其具有：
从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；
主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；
控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；
图像处理部，其生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转角度而得到的校正图像；以及
监视器，其显示由该图像处理部生成的校正图像，
在所述手柄被旋转后的状态下，所述控制部解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，然后在所述手柄移动了任意的移动角度时，所述控制部使显示在所述监视器上的校正图像旋转所述移动角度，并且再次开启所述对应关系。
4.一种主从系统，其具有：
从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；
主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；
控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；
图像处理部，其生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述手柄的旋转角度而得到的校正图像；以及
监视器，其显示由该图像处理部生成的校正图像，
在所述手柄被旋转后的状态下，所述控制部解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，然后在所述手柄移动了任意的移动角度时，所述控制部使显示在所述监视器上的校正图像旋转所述移动角度，并且再次开启所述对应关系。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的主从系统，其中，
所述图像处理部生成使所述观察光学系统所取得的图像以其图像中心为中心进行旋转而得到的校正图像。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的主从系统，其中，
所述图像处理部生成以固定于所述观察光学系统所取得的图像内的所述被摄体的轴线为中心进行旋转而得到的校正图像。
7.一种主从系统，其具有：
从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；
主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；
控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；
监视器，其显示由所述观察光学系统取得的图像；以及
输入部，其使所述处置操作部的操作为无效，
在通过所述输入部使所述处置操作部的操作为无效的状态下，所述控制部解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，并判定所述手柄是否配置于与显示在所述监视器上的处置部对应的位置，在判定结果为所述手柄配置于与显示在所述监视器上的处置部对应的位置的时刻，再次开启所述对应关系，并且使所述处置操作部的操作为有效。
8.一种主从系统，其具有：
从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；
主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄；
控制部，其使该主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转相对应，并且使所述处置操作部的操作与所述处置部的动作相对应；以及
监视器，其固定于所述手柄，显示由所述观察光学系统取得的图像。
9.根据权利要求8所述的主从系统，其中，
在所述手柄从旋转前的基准位置旋转到设定角度时，所述控制部解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，并在所述手柄返回到所述基准位置的时刻再次开启所述对应关系。
10.一种主从系统的驱动方法，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；以及主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄，
其中，该主从系统的驱动方法包含如下步骤：
动作步骤，根据所述主装置的所述手柄的旋转而使所述从装置绕与所述面交叉的轴线旋转；
图像生成步骤，生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转角度而得到的校正图像；
显示步骤，将在该图像生成步骤中生成的校正图像显示在监视器上；
解除步骤，在所述手柄旋转到设定角度时，将显示在所述监视器上的图像切换为再校正图像，并解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，其中，该再校正图像是在所述手柄的旋转角度的基础上旋转了能够减少所述手柄的旋转角度的绝对值的规定的校正角度而得到的；以及
再次开启步骤，在该解除步骤后，在使所述手柄移动了所述校正角度的时刻，再次开启所述对应关系，并且再次开启在所述监视器上的校正图像的显示。
11.一种主从系统的驱动方法，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；以及主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄，
其中，该主从系统的驱动方法包含如下步骤：
动作步骤，根据所述主装置的所述手柄的旋转而使所述从装置绕与所述面交叉的轴线旋转；
图像生成步骤，生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述手柄的旋转角度而得到的校正图像；
显示步骤，将在该图像生成步骤中生成的校正图像显示在监视器上；
解除步骤，在所述手柄旋转到设定角度时，将显示在所述监视器上的图像切换为再校正图像，并解除所述主装置的所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系，其中，该再校正图像是在所述手柄的旋转角度的基础上旋转了能够减少所述手柄的旋转角度的绝对值的规定的校正角度而得到的；以及
再次开启步骤，在该解除步骤后，在使所述手柄移动了所述校正角度的时刻，再次开启所述对应关系，并且再次开启在所述监视器上的校正图像的显示。
12.一种主从系统的驱动方法，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；以及主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄，
其中，该主从系统的驱动方法包含如下步骤：
动作步骤，根据所述主装置的所述手柄的旋转而使所述从装置绕与所述面交叉的轴线旋转；
图像生成步骤，生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转角度而得到的校正图像；
显示步骤，将在该图像生成步骤中生成的校正图像显示在监视器上；
解除步骤，在所述手柄被旋转后的状态下，解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系；以及
再次开启步骤，在该解除步骤后，在将所述手柄移动了任意的移动角度时，使显示在所述监视器上的校正图像旋转所述移动角度，并再次开启所述对应关系。
13.一种主从系统的驱动方法，该主从系统具有：从装置，其具有观察光学系统和处置部，该观察光学系统拍摄被摄体，该处置部从设置有该观察光学系统的面突出且该处置部的至少一部分与被摄体一同被该观察光学系统拍摄；以及主装置，其具有手柄和处置操作部，该手柄以能够绕规定的轴线旋转的方式被支承，该处置操作部设置于该手柄，
其中，该主从系统的驱动方法包含如下步骤：
动作步骤，根据所述主装置的所述手柄的旋转而使所述从装置绕与所述面交叉的轴线旋转；
图像生成步骤，生成使所述观察光学系统所取得的图像旋转所述手柄的旋转角度而得到的校正图像；
显示步骤，将在该图像生成步骤中生成的校正图像显示在监视器上；
解除步骤，在所述手柄被旋转后的状态下，解除所述手柄的旋转与所述从装置的绕与所述面交叉的轴线的旋转的对应关系；以及
再次开启步骤，在该解除步骤后，在将所述手柄移动了任意的移动角度时，使显示在所述监视器上的校正图像旋转所述移动角度，并再次开启所述对应关系。
14.根据权利要求10至13中的任意一项所述的主从系统的驱动方法，其中，
在所述图像生成步骤中生成使所述观察光学系统所取得的图像以其图像中心为中心进行旋转而得到的校正图像。
15.根据权利要求10至13中的任意一项所述的主从系统的驱动方法，其中，
在所述图像生成步骤中生成以固定于所述观察光学系统所取得的图像内的所述被摄体的轴线为中心进行旋转而得到的校正图像。
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