CN109804290B - 医疗观察装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

[问题]提供一种医疗观察装置和控制方法。[解决方案]一种医疗观察装置，设置有：图像捕获光学系统，包括用于会聚来自对象的光的物镜光学系统和两个图像形成光学系统，图像形成光学系统有与物镜光学系统的光轴不同的光轴并且将由物镜光学系统会聚的光形成图像；以及控制单元，用于移动包括在物镜光学系统中的聚焦光学构件以执行自动聚焦操作。

Description

医疗观察装置和控制方法
技术领域
本公开涉及医疗观察装置和控制方法。
背景技术
近来，由于手术技术和手术设备的进步，用手术显微镜或内窥镜等医疗用观察装置观察患病部位进行各种治疗(也称为显微手术)的手术频繁地进行。而且，这种用于医疗用途的观察装置不限于能够对患病区域进行光学观察的装置，还包括将由成像部(照相机)等捕获的患病区域的图像作为电子图像显示在诸如监视器的显示器上的装置。
另外，当在显示器上显示由观察装置的成像部捕获的患病区域的图像时，该图像通常被显示为平面二维(2D)图像。然而，由于难以从2D图像获得透视感，并且可能难以掌握患病区域与治疗工具之间的相对距离，因此近年来，还开发了将患病区域的捕获图像显示为立体三维(3D)图像的技术。
以这种方式，在将患病区域的捕获图像显示为立体3D图像的观察装置(下文中，有时称为“立体观察装置”)中，例如，患病区域的图像(下文中，也称为作为“视点图像”)由多个成像部从相互不同的视点捕获。然后，通过使左眼和右眼观察由相互不同的成像部捕获的视点图像，可使用户将患病区域的图像作为基于视点图像之间的视差的立体3D图像来观察。
例如，专利文献1公开了用多个成像单元捕获对象的视差图像的机制的一个实例，并从而基于视差图像使得对象的立体3D图像被观察。此外，专利文献1中公开的立体观察装置设置有成像光学系统，该成像光学系统包括物镜光学系统和用于右眼和左眼的两个图像形成光学系统，图像形成光学系统具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴，并使得由物镜光学系统会聚的光形成图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP2015-126288A
发明内容
技术问题
如上所述，在设置有成像光学系统的观察装置中，需要实现自动聚焦功能，该成像光学系统包括单个物镜透镜和光学系统，该光学系统具有与物镜透镜的光轴不同的光轴并且使由物镜透镜会聚的光形成图像。
问题的解决方案
根据本公开，提供了一种医疗观察装置，包括：成像光学系统，包括会聚来自对象的光的物镜光学系统以及两个图像形成光学系统，这两个图像形成光学系统具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使由物镜光学系统会聚的光形成图像；和控制单元，被配置为通过使包括在物镜光学系统中的聚焦光学构件移动来执行自动聚焦操作。
此外，根据本公开，提供了一种由处理器执行的控制方法，该方法包括：通过使聚焦透镜在包括成像光学系统的成像光学系统中移动来执行自动聚集操作的成像光学系统包括被配置为会聚来自对象的光的物镜光学系统和两个图像形成光学系统，这两个图像形成光学系统具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使由物镜光学系统会聚的光形成图像。
发明的有益效果
根据如上所述的本发明，在设置有如下成像光学系统的观察装置中可实现自动聚焦功能，该成像光学系统包括单个物镜透镜和光学系统，该光学系统具有与物镜透镜的光轴不同的光轴并且使由该物镜透镜会聚的光形成图像。
注意，上述效果不一定是限制性的。利用或代替上述效果，可实现本说明书中描述的任一种效果或可从本说明书中理解的其他效果。
附图说明
图1是用于说明根据本公开的一个实施方式的医疗观察装置的应用实例的说明图。
图2是示出根据本公开的一个实施方式的医疗观察装置的外观的一个实例的示意图。
图3是用于说明图像移动现象的说明图。
图4是用于说明图像移动现象的说明图。
图5是用于说明AF操作期间的图像移动的说明图。
图6是用于说明本实施方式的概要的说明图。
图7是示出根据本公开的一个实施方式的医疗观察装置的功能配置的一个实例的框图。
图8是示出控制单元240的功能配置的一个实例的框图。
图9是示出本实施方式的示例性操作的流程图。
图10是示出示例性硬件配置的说明图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对这些结构元件的重复说明。
注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件有时在相同的附图标记之后使用不同的字母彼此区分。然而，当不需要特别区分具有基本相同的功能和结构的结构元件时，仅附上相同的附图标记。
在下文中，描述将按以下顺序进行。
<<1.概要>>
<1-1.医疗观察装置的应用实例>
<1-2.医疗观察装置的外观>
<1-3.医疗观察装置的调查>
<<2.配置>>
<<3.操作>>
<<4.变形例>>
<4-1.变形例1>
<4-2.变形例2>
<<5.硬件配置实例>>
<<6.结论>>
<<1.概要>>
<1-1.医疗观察装置的应用实例>
首先，为了进一步阐明本公开，将描述根据本公开的实施方式的医疗观察装置的应用实例。
例如，图1是用于说明根据本公开的实施方式的医疗观察装置的应用实例的说明图。图1示出了根据本公开的实施方式的使用医疗观察装置的应用实例的情况的实例，其中配备有臂的手术视频显微镜装置用作医疗观察装置。
图1示意性地示出了如何使用根据本实施方式的手术视频显微镜装置执行医疗过程。具体而言，参见图1，示出了一种状态，其中充当外科医生(用户)520的医师正在使用诸如手术刀、钳子或镊子的手术工具521，例如对躺在手术台530上的对象(患者)540进行手术。注意，在以下描述中，医疗过程被用作集体术语，以表示由充当用户520的医师对充当对象540的患者执行的各种类型的医学治疗，例如手术或检查。而且，尽管图1中所示的实例示出了作为医疗过程的实例的手术的情况，但是使用手术视频显微镜装置510的医疗过程不限于手术，并且可以是各种其他类型的医疗过程中的任一种，诸如使用内窥镜的检查。
除了手术台530之外，还提供了根据本实施方式的手术视频显微镜装置510。手术视频显微镜装置510配备有用作基底的基部511，从基部511延伸的臂部512，以及在臂部512的前边缘上作为前边缘单元连接的成像单元515。臂部512包括多个接合部513a、513b和513c，由接合部513a和513b连接的多个连杆514a和514b，以及设置在臂部512的前边缘上的成像单元515。在图1所示的实例中，为了简单起见，臂部512包括三个接合部513a至513c和两个连杆514a和514b，但实际上，臂部512和成像单元515的位置和姿态的自由度可被考虑以适当地配置如下因素，诸如接合部513a至513c和连杆514a和514b的数量和形状以及接合部513a至513c的驱动轴的方向，以便实现期望的自由度。
接合部513a至513c具有将连杆514a和514b可旋转地相互连接的功能，并且通过驱动接合部513a至513c的旋转，控制臂部512的驱动。这里，在以下描述中，手术视频显微镜装置510的每个结构构件的位置表示在驱动控制中规定的空间中的位置(坐标)，而每个结构构件的姿态表示相对于驱动控制规定的空间中的任意轴的方向(角度)。此外，在以下描述中，臂部512的驱动(或驱动控制)是指接合部513a至513c的驱动(或驱动控制)、以及通过进行接合部513a至513c的驱动(或驱动控制)而导致的臂部512的每个结构构件的位置和姿态的改变(或受控的改变)中的任一者或两者。
在臂部512的前边缘上，成像单元515连接为前边缘单元。成像单元515是获取成像目标的图像的单元，并且例如是能够捕获运动图像或静止图像的诸如相机的装置。如图1所示，臂部512和成像单元515的姿态和位置由手术视频显微镜装置510控制，使得设置在臂部512的前边缘上的成像单元515捕获对象540的操作部位。注意，在臂部512的前边缘上作为前边缘单元连接的成像单元515的配置不受特别限制，并且成像单元515可被配置为例如内窥镜或显微镜。另外，成像单元515还可被配置为可附接到臂部512并且可从臂部512移除。根据这样的配置，例如，取决于使用场景的成像单元515可适当地连接到臂部512的前边缘，作为前边缘单元。注意，尽管这里的描述集中于成像单元515被应用为前边缘单元的情况，但是显然连接到臂部512的前边缘的前边缘单元不必限于成像单元515。
此外，在面向用户520的位置处，安装诸如监视器或显示器的显示装置550。由成像单元515捕获的操作部位的图像在显示设装置550的显示屏幕上显示为电子图像。用户520在观看显示在显示装置550的显示屏幕上的操作部位的电子图像的同时执行各种治疗。
这样，在医疗领域中，本实施方式提出在利用手术视频显微镜装置510对操作部位进行成像的同时进行手术。
具体地，根据本公开的实施方式的手术视频显微镜装置510(即，医疗观察装置)被配置为能够获取图像数据以用于将成像目标显示为三维图像(3D图像)。
作为具体实例，手术视频显微镜装置510设置有立体相机，该立体相机包括作为成像单元515的两个成像部子系统(例如，相机单元)，并从而经由每个成像部从多个不同的视点获取图像(换句话说，视点图像)。
由成像单元515获取的多个视点图像中的每一个通过内置于手术视频显微镜装置510或在外部附接到手术视频显微镜装置510的图像处理装置来进行各种类型的图像处理，并然后分别作为右眼图像和左眼图像显示在显示装置550上。注意，在本说明书中，右眼图像表示具有用于观察与用户的右眼对应的视点的设定视差的所谓视差图像，以使用户能够观察3D图像。类似地，左眼图像表示具有用于观察与用户的左眼对应的视点的设定视差的视差图像，以使用户能够观察3D图像。
注意，已经提出了各种技术作为使用户520能够将在显示装置550上显示为右眼图像和左眼图像的图像观察为3D图像的机制。作为具体实例，存在一种技术，其中使用专用眼镜来使左眼和右眼观察相互不同的图像(换句话说，右眼图像和左眼图像)。而且，近年来，还提出了无需使用专用眼镜就能够观察三维图像的无眼镜3D图片技术。
另外，使用如上所述的医疗观察装置的情况还包括应检查各种信息的情况，包括患病区域的图像。在这种情况下，还可预期诸如分别在多个显示器上显示图像或在显示器内显示多个图像的使用模式。作为具体实例，预期在一个显示器上显示患病区域的整体图像，而在另一个显示器上显示患病区域的放大图像的情况。作为另一实例，还预期这样一种情况，其中：在一个显示器上显示患病区域的图像，而由另一成像装置捕获的图像，诸如计算机断层摄影(CT)图像或磁共振成像(MRI)图像显示在另一显示器上。因此，在某些情况下也可提供多个显示装置550。
以上参考图1，作为使用根据本实施方式的医疗观察装置的应用实例，描述了配备有臂的手术视频显微镜装置用作医疗观察装置的情况的实例。
<1-2.医疗观察装置的外观>
接下来，在根据本公开的实施方式的医疗观察系统中，作为手术视频显微镜装置(即，医疗观察装置)的实例，将参考图2来描述设置有臂的手术视频显微镜装置的示意性配置，该手术视频显微镜装置获取图像数据(即，从多个视点成像的视点图像)以用于将成像目标显示为三维图像。图2是示出根据本公开的实施方式的医疗观察装置的外观的实例的示意图。
如图2所示，用作根据本实施方式的医疗观察装置的实例的观察装置400包括基部405、支撑部406和成像单元407。例如，基部405被配置为可在地板表面上移动，并支撑支撑部406。另外，成像单元407支撑在支撑部406的前边缘处。
成像单元407是获取成像目标的图像的单元，并且可包括例如捕获运动图像或静止图像的诸如相机的装置。例如，成像单元407被配置为显微镜部。此外，通过控制支撑部406的驱动，控制成像单元407的位置和姿态。在本实施方式中，成像单元407对患者身体的部分区域进行成像，该部分区域例如是操作部位。注意，如上所述，在根据本实施方式的观察装置400中，例如，成像单元407被配置为能够从多个不同视点获取图像(即，用于将成像目标显示为三维的图像数据)，像立体相机。
例如，支撑部406包括接合部411至416以及臂部421至425。例如，在图2所示的实例中，包括了四组，其中每组包括两个臂部以及可旋转地将两个臂部中的一个(前边缘侧)连接到另一个(后边缘侧)的接合部。
接合部411在前边缘侧可旋转地保持成像单元407，并且在后边缘侧在固定到臂部421的前边缘部的状态下由臂部421保持。接合部411具有圆柱形状，并且保持成像单元407以便可绕作为高度方向上的中心轴线的第一轴线O1旋转。臂部421具有从接合部411的侧表面沿与第一轴线O1正交的方向延伸的形状。
接合部412在前边缘侧可旋转地保持臂部421，并且在后边缘侧在固定到臂部422的前边缘部的状态下由臂部422保持。接合部412具有圆柱形状，并且保持臂部421以便可绕作为高度方向上的中心轴线且作为与第一轴线O1正交的轴线的第二轴线O2旋转。臂部422具有大致L形形状，并且在L形的竖直线部分的边缘部处接合到接合部412。
接合部413在前边缘侧可旋转地保持臂部422的L形水平线部分，并且在后边缘侧在固定到臂部423的前边缘部的状态下由臂部423保持。接合部413具有圆柱形状，并且保持臂部422以便可绕作为高度方向上的中心轴线、与第二轴线O2正交的轴线、且平行于臂部422延伸的方向的轴的第三轴线O3旋转。臂部423的前边缘侧具有圆柱形状，并且在后边缘侧形成有在与前边缘侧的圆柱的高度方向正交的方向上贯穿的孔部。接合部413由接合部414经由孔部可旋转地保持。
接合部414在前边缘侧可旋转地保持臂部423，并且在后边缘侧在固定到臂部424的状态下由臂部424保持。接合部414具有圆柱形状，保持臂部423以便能够绕作为高度方向上的中心轴线、且与第三轴线O3正交的轴线的第四轴线O4旋转。
接合部415在前边缘侧可旋转地保持臂部424，并且在后边缘侧固定地附接到臂部425。接合部415具有圆柱形状，并且保持臂部424以便能够围绕作为高度方向上的中心轴线、且平行于第四轴线O4的轴线的第五轴线O5旋转。臂部425包括具有L形的部分和从L形的水平线部分向下延伸的杆状部。接合部415在后边缘侧附接到臂部425的L形的竖直线部的边缘部。
接合部416在前边缘侧可旋转地保持臂部425，并且在后边缘侧固定地附接到基部405的顶表面。接合部416具有圆柱形状，并且保持臂部425以便能够围绕作为高度方向上的中心轴线、且与第五轴线O5正交的轴线的第六轴线O6旋转。臂部425的杆状部的后边缘部附接到接合部416的前边缘侧。
具有上述配置的支撑部406在成像单元407(显微镜部)中实现具有三个平移自由度和三个旋转自由度的总共六个自由度的运动。
<1-3.医疗观察装置的调查>
在使对象(观察目标)的图像被观察为立体3D图像的立体观察装置中，例如，如上所述，通过包括多个图像传感器(成像单元)的成像单元(所谓的立体相机)获取来自多个不同视点的对象的图像(即，视点图像)。另外，由每个图像传感器捕获的视点图像被控制为由用户的左眼和右眼之中的不同眼睛观察。根据这样的配置，用户变得能够将对象的图像观察为立体3D图像。
这种立体观察装置可通过提供成像光学系统来实现，该成像光学系统包括例如物镜光学系统和用于右眼和左眼的两个图像形成光学系统，图像形成光学系统具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使物镜光学系统会聚的光形成图像。此外，上述成像光学系统可包括用于使物镜光学系统聚焦的聚焦透镜(聚焦光学构件的一个实例)，使得成像光学系统的焦距(或放大率)是可变的。
根据这样的配置，由于即使执行通过图像形成光学系统改变焦距(或放大率)的变焦操作焦点也不会丢失，因此具有不必关于变焦操作移动焦点透镜的优点。注意，在下文中，在一些情况下，图像形成光学系统的焦距或图像形成光学系统的放大率将被称为与变焦操作有关的信息。
另一方面，在上述成像光学系统中，在一些情况下，发生图像移动现象，在该现象中通过成像获得的对象图像与包括在物镜光学系统中的聚焦透镜的移动相关联地移动，即使对象是没有移动的。
图3和图4是用于说明图像移动现象的说明图。在图3中，聚焦透镜102被示出为物镜光学系统的一个实例，变焦透镜103L被示出为用于左眼的图像形成光学系统的一个实例，并且变焦透镜103R被示出为用于右眼的图像形成光学系统的一个实例。而且，在图3中，示出了用于左眼的图像传感器105L和用于右眼的图像传感器105R。
如图3所示，来自对象T10的光被聚焦透镜102会聚并入射在变焦透镜103L和变焦透镜103R上。而且，由聚焦透镜102会聚的光通过变焦透镜103L在图像传感器105L的感光面上形成图像，或者通过变焦透镜103R在图像传感器105R的感光面上形成图像。注意，图3中所示的状态C1是对象T10对焦的状态。而且，状态C2是焦点相比状态C1移远(更远)的状态，并且状态C3是焦点相比状态C1移近(更近)的状态。
在状态C1中，如图4所示，在由图像传感器105L获得的左眼图像G10L和由图像传感器105R获得的右眼图像G10R中，对象T10的图像出现在中心。
另一方面，在状态C2中，在由图像传感器105L获得的左眼图像G20L和由图像传感器105R获得的右眼图像G20R中，对象T10的图像处于模糊状态并且已经分别向右和向左移动。
而且，在状态C3中，在由图像传感器105L获得的左眼图像G30L和由图像传感器105R获得的右眼图像G30R中，对象T10的图像处于模糊状态并且已经分别向左和向右移动。
这里，使用图3所示的变焦透镜103R的焦距f和角度Δω、以及图像传感器105L的像素间距d，通过下面的公式(1)获得从状态C1的左眼图像G10L到状态C2的左眼图像G20L的图像移动量Δ图。
Δx＝f×tanΔω÷d...(1)
注意，在图3中所示的状态C2中，角度Δω表示在变焦透镜103R的光轴A2和穿过聚焦透镜102与光轴A2之间的交点P2并且入射在变焦透镜103R上的光轴B2之间获得的角度。
接下来，将考虑在设置有如上所述发生图像移动现象的成像光学系统的观察装置中实现通过移动聚焦透镜而自动聚焦的自动聚焦(AF)功能。当聚焦透镜与自动聚焦(AF)操作相关联地移动时，可能发生图像移动现象。例如，由于执行AF操作以移动聚焦透镜使焦点与预定目标区域(在下文中某些情况下称为AF测距区域)对准(聚焦)，如果发生图像移动现象，则存在AF操作无法正确运行的风险。图5是用于说明AF操作期间的图像移动的说明图。
在图5所示的图像G1(例如，左眼图像)中，AF测距区域R1布置在屏幕中心，并且对象T1包括在AF测距区域R1中。此时，如果开始AF操作，则聚焦透镜移动以使包括在AF测距区域R1中的对象T1聚焦，并且图像中的对象T1(对象图像)移动。结果，如果对象T1不再包括在屏幕中心中的AF测距区域R1内，如同图5中所示的图像G2那样，则存在无法使对象T1聚焦的风险(AF操作不能正常工作)。
而且，如上面的公式(1)所示，由于对象图像的移动量(图像移动量)是取决于图像形成光学系统的焦距f的幅度，因此在能够以较长焦距观察的观察装置中，使对象聚焦可能会变得更加困难。例如，在许多情况下，包括变焦功能的观察装置能够以长焦距观察。
因此，着眼于上述情况导致产生本公开的一个实施方式。根据本实施方式，即使在对象图像与AF操作相关联地移动的情况下，也可使对象聚焦。图6是用于说明本实施方式的概要的说明图。
图6中示出的图像G1与图5中所示的图像G1类似。这里，如果开始AF操作，则图像中的对象T1移动，但是在本实施方式中，AF测距区域与图像中的对象T1的移动相关联地移动。结果，像图6中所示的图像G3那样，由于图像中的对象T1被包括在AF测距区域R3中，因此可以通过继续AF操作使对象T1聚焦。在下文中，在本公开的一个实施方式中，将描述用于实现上述有益效果的示例性配置。
<<2.配置>>
首先，图7描述了根据本公开的一个实施方式的医疗观察装置的功能配置的一个实例。图7是示出根据本公开的一个实施方式的医疗观察装置的功能配置的一个实例的框图。
如图7所示，根据本实施方式的医疗观察装置1设置有成像装置10和控制装置20，控制装置20执行与成像装置10的操作有关的各种控制处理和信号处理。注意，图7所示的实例示出了成像装置10和控制装置20包括在单个壳体中的实例。
在下文中，将更详细地描述成像装置10和控制装置20的配置。首先，将描述成像装置10的配置。
成像装置10包括成像光学系统101、图像传感器105R和图像传感器105L。注意，在本说明书中，为了方便起见，图像传感器105R被描述为捕获右眼图像，并且图像传感器105L被描述为捕获左眼图像，但是图像传感器105R和图像传感器105L在一些情况下统称为图像传感器105。
此外，成像装置10包括作为其功能的聚焦透镜驱动单元107、变焦透镜驱动单元111和图像传感器驱动单元115。
成像光学系统101包括作为聚焦光学构件的聚焦透镜102，以及作为变焦光学构件的变焦透镜103R和变焦透镜103L。注意，在下文中，在一些情况下，变焦透镜103R和变焦透镜103L将统称为变焦透镜103。
而且，在图7中，代表性地仅示出了聚焦透镜102和变焦透镜103，但是成像光学系统101还可以包括各种类型的光学构件，例如其他透镜和滤光器。
聚焦透镜102也可以是包括在成像光学系统101中的物镜光学系统的一部分。另外，变焦透镜103R和变焦透镜103L也可以是包括在成像光学系统101中的两个图像形成光学系统(用于右眼的图像形成光学系统和用于左眼的图像形成光学系统)中的每一个的一部分。换句话说，如图7所示，变焦透镜103R和变焦透镜103L使由聚焦透镜102会聚的光分别在图像传感器105R和图像传感器105L的感光面上形成图像。
聚焦透镜102是用于调节成像光学系统101的焦距的透镜。聚焦透镜102被配置为可在光轴上移动，并且通过控制聚焦透镜102在光轴上的位置来调节成像光学系统101的聚焦距离。注意，聚焦透镜102是用于调节成像光学系统101的聚焦距离的调节光学构件的一个实例。通过使聚焦透镜102移动，用于左眼的聚焦距离和用于右眼的聚焦距离可同时调节。
变焦透镜103是用于调节成像光学系统101的放大率的透镜。变焦透镜103被配置为可在光轴上移动，并且通过控制变焦透镜103在光轴上的位置来调节成像光学系统101的放大率。注意，如图7所示，变焦透镜103R和变焦透镜103L的光轴彼此不同。
而且，变焦透镜103是用于调节成像光学系统101的放大率的光学构件的实例。在本实施方式中，通过调节包括在每个图像形成光学系统中的至少一个光学构件在光轴上的位置，足够调节成像光学系统101的放大率，并且被配置为可移动以调节放大率的光学构件的数量和类型不受限制。
图像传感器105(图像传感器105R和图像传感器105L)通过在其感光面上接收观察光来拍摄对象的图像。具体地，图像传感器105包括感光面，诸如光电二极管的光电传感器排列在感光面上，并且通过在感光面上接收观察光，通过光电转换获取成像信号，该成像信号是对应于观察光的电信号，或者换句话说，是对应于对象图像的电信号。图像传感器105的配置不受限制，并且例如可使用各种已知类型的图像传感器中的任一种作为图像传感器105，诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。由图像传感器105获取的成像信号被发送到稍后描述的控制装置20的成像信号处理单元210。
聚焦透镜驱动单元107包括例如电动机和向电动机提供驱动电流的驱动电路，并且使聚焦透镜102沿着光轴移动。聚焦透镜驱动单元107的操作由未示出的聚焦透镜驱动控制单元控制。聚焦透镜驱动控制单元包括诸如CPU或DSP的各种类型的处理器中的任一种或微控制器等，并控制聚焦透镜驱动单元107的操作。聚焦透镜驱动控制单元还可包括各种类型的集成电路中的任一种，诸如FPGA、驱动器IC和/或专用LSI芯片(即，ASIC)。聚焦透镜驱动控制单元的功能可通过使包括在聚焦透镜驱动控制单元中的处理器根据预定程序执行计算处理来实现。
具体地，医疗观察装置1包括自动聚焦(AF)功能。通过使聚焦透镜驱动控制单元根据由稍后描述的控制装置20的控制单元240根据预定AF方法计算的聚焦透镜102的移动量来控制聚焦透镜驱动单元107的驱动，聚焦透镜102移动等于移动量的量，并且成像光学系统101的聚焦距离被调节。
变焦透镜驱动单元111包括例如电动机和向电动机提供驱动电流的驱动电路，并且使变焦透镜103沿着光轴移动。变焦透镜驱动单元111的操作由未示出的变焦透镜驱动控制单元控制。变焦透镜驱动控制单元包括各种类型的处理器中的任一种(诸如中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP))、或处理器与诸如存储器的存储元件一起安装在其上的微控制器等，并且控制变焦透镜驱动单元111的操作。变焦透镜驱动控制单元还可包括各种类型的集成电路中的任一种，诸如现场可编程门阵列(FPGA)、驱动器集成电路(IC)和/或专用大规模集成(LSI)芯片(即，专用集成电路(ASIC))。可通过使包括在变焦透镜驱动控制单元中的处理器根据预定程序执行计算处理来实现变焦透镜驱动控制单元的功能。
具体地，通过使变焦透镜驱动控制单元根据由稍后描述的控制装置20的控制单元240所计算的变焦透镜103的移动量来控制变焦透镜驱动单元111的驱动，变焦透镜103移动与移动量相等的量，并且成像光学系统101的放大率被调节。注意，在除变焦透镜103之外的另一光学构件也被配置为可移动以调节成像光学系统101的放大率的情况下，另一光学构件也可通过变焦透镜驱动单元111根据变焦透镜驱动控制单元的控制在光轴上移动。
图像传感器驱动单元115对应于用于驱动图像传感器105的驱动器。图像传感器驱动单元115在预定定时将驱动信号(用于驱动安装在图像传感器105中的晶体管等的信号)提供给图像传感器105，从而使图像传感器105在预定定时执行诸如图像拍摄操作和重置操作的操作，并获取与对象图像对应的成像信号。注意，尽管从图示中省略，但是可在成像装置10或控制装置20中设置控制图像传感器驱动单元115的操作的图像传感器驱动控制单元。图像传感器驱动控制单元包括各种类型的处理器中的任一种(诸如CPU或DSP)、或微控制器等，并且通过向图像传感器驱动单元115指示将以上驱动信号提供给图像传感器105的定时，通过图像传感器驱动单元115来控制图像传感器105的驱动。注意，可通过使包括在图像传感器驱动控制单元中的处理器根据预定程序执行计算处理来实现图像传感器驱动控制单元的功能。
在医疗观察装置1中，可根据外科医生通过诸如开关的输入装置(未示出)的指令来控制图像拍摄的开始和结束。具体地，医疗观察装置1设置有输入装置以用于输入开始拍摄图像的指令信号，并且通过使以上图像传感器驱动控制单元根据外科医生通过输入装置的指令来控制图像传感器105的驱动，可执行图像拍摄的开始和结束。
注意，与上述变焦透镜驱动控制单元、聚焦透镜驱动控制单元和/或图像传感器驱动控制单元相对应的配置可安装在成像装置10中或控制装置20中。
以上描述了成像装置10的配置。接下来，将描述控制装置20的配置。控制装置20包括作为其功能的成像信号处理单元210、控制单元240和存储单元250。
控制装置20包括例如各种类型的处理器和诸如存储器的存储元件中的任一种。通过使包括在控制装置20中的处理器根据预定程序执行计算处理来实现上述控制装置20的每个功能。
成像信号处理单元210对由图像传感器105获取的成像信号执行用于在显示装置(未示出)上显示对象图像的各种类型的信号处理中的任一种，例如伽马校正处理和白平衡调节处理。已经经过成像信号处理单元210进行的各种信号处理的右眼成像信号和左眼成像信号(下文中称为图像信号(R)和图像信号(L))被发送到显示装置，并且在显示装置上，基于图像信号(R)和图像信号(L)出现对象的立体3D图像。另外，成像信号处理单元210还将图像信号(R)和图像信号(L)提供给控制单元240。注意，在以下描述中，图像信号(R)和图像信号(L)在某些情况下，也将简称为图像信号。
控制单元240执行与成像装置10的AF操作和变焦操作有关的各种类型的控制。将参考图8详细描述控制单元240的功能。图8是示出控制单元240的功能配置的一个实例的框图。如图8所示，控制单元240用作AF测距门单元241、AF测距单元243、聚焦透镜移动量决定单元245、AF测距区域指定单元247、以及变焦操作控制单元249。
AF测距门单元241、AF测距单元243、聚焦透镜移动量决定单元245以及AF测距区域指定单元247是用于控制AF操作的功能。控制单元240根据用户(例如，外科医生)输入的用于执行AF操作的指令信号(AF指令信号)来执行与AF操作有关的一系列处理。AF指令信号可经由设置在医疗观察设备1上的未示出的各种类型的输入装置中的任一种，诸如开关。
由控制单元240执行的AF方法不受限制，但是下面描述由控制单元240执行的AF方法是对比度方法的实例。对比度方法是通过移动包括在成像光学系统101中的聚焦光学构件(在所示实例中，聚焦透镜102)同时还搜索对比度在对象图像中最大化的光学构件的位置并使光学构件移动到对比度最大化的该位置来执行聚焦操作的方法。
AF测距门单元241基于由成像信号处理单元210获得的图像信号和由AF测距区域指定单元247指定的AF测距区域来提取AF测距区域的图像数据，并将图像数据提供给AF测距单元243。注意，AF测距门单元241还可以从图像信号(R)和图像信号(L)中的任一者提取AF测距区域的图像数据，并且将图像数据提供给AF测距单元243。
AF测距单元243基于AF测距区域的图像数据来指定表示成像光学系统101的聚焦程度的AF评估值。例如，AF测距单元243从AF测距区域的图像数据中提取对比度，并将关于对比度的信息提供给聚焦透镜移动量决定单元245。
聚焦透镜移动量决定单元245基于由AF测距单元243检测到的关于对比度的信息来决定聚焦透镜102的移动量。具体地，聚焦透镜移动量决定单元245基于前一步骤中的对比度和当前步骤中的对比度来决定聚焦透镜102的移动量，使得聚焦透镜102在增加对比度的方向上在光轴上移动预定距离。注意，在初始步骤中(在不存在关于来自先前步骤的对比度的信息的情况下)，足以决定聚焦透镜102的移动量使得聚焦透镜102在预先设定的预定方向上移动预定距离。
关于所决定的聚焦透镜102的移动量的信息被发送到未示出的聚焦透镜驱动控制单元。由聚焦透镜驱动控制单元通过聚焦透镜驱动单元107，使聚焦透镜102移动所决定的移动量。
AF测距区域指定单元247基于聚焦透镜102的位置或移动量指定用于AF操作的AF测距区域。例如，AF测距区域指定单元247可基于自AF操作开始以来的累积移动值(移动量的一个实例)，指定与参考图3至图6描述的AF操作相关联的对象图像的图像移动方向和图像移动量，并且基于图像移动方向和图像移动量指定AF测距区域。
而且，AF测距区域指定单元247可另外在与由变焦操作控制单元249提供的变焦操作有关的信息的基础上指定图像移动方向和图像移动量。如在参考图3和图4描述的公式(1)中，可基于变焦透镜103R的焦距来指定图像移动量(与变焦操作有关的信息的一个实例)。
例如，AF测距区域指定单元247可基于数据表来指定移动量，该数据表将与变焦操作有关的信息与聚焦透镜102在预定方向移动预定量的情况下(例如，聚焦透镜102的最小移动单位)的图像移动方向和图像移动量相关联。在这种情况下，例如，上述数据表也可存储在稍后描述的存储单元250中。
另外，AF测距区域指定单元247还可使用例如公式(1)来计算图像移动方向和图像移动量。在这种情况下，与公式(1)中的角度Δω和聚焦透镜的位置之间的对应关系有关的信息以及与图像传感器105的像素间距d有关的信息例如也可存储在稍后描述的存储单元250中。
基于图像移动方向和图像移动量，AF测距区域指定单元247还可以将通过在AF操作的开始时间从AF测距区域移动图像移动量而获得的区域，指定为AF测距区域，并向AF测距门单元241提供与AF测距区域的指定有关的信息。
注意，可为图像信号(R)和图像信号(L)中的每一个指定图像移动量、图像移动方向和AF测距区域，或者可仅为设置为由AF测距门单元241提取的目标的一个图像信号指定图像移动量、图像移动方向和AF测距区域。
此外，在AF测距区域的尺寸是预定的情况下，AF测距区域指定单元247可指定与AF测距区域有关的位置，并且向AF测距门单元241提供关于与AF测距区域有关的位置的信息。
变焦操作控制单元249执行与医疗观察装置1的变焦操作相关的各种类型的控制。具体地，用于执行变焦操作的指令信号(变焦指令信号)可由用户(例如，外科医生)输入到医疗观察装置1中。变焦指令信号经由设置在医疗观察装置1上的未示出的各种类型的输入装置中的任一种(例如，开关)输入。变焦指令信号还包括例如关于放大率的指令，并且变焦操作控制单元249基于变焦指令信号来决定可实现指示的放大率的变焦透镜103的移动量。关于所决定的移动量的信息被发送到未示出的变焦透镜驱动控制单元。由变焦透镜驱动控制单元通过变焦透镜驱动单元111使变焦透镜103移动所决定的移动量，从而使成像光学系统101的放大率根据用户指令进行调节。注意，在除了变焦透镜103之外的另一光学构件也被配置为可移动以调节成像光学系统101的放大率的情况下，变焦操作控制单元127还可决定其他光学构件在光轴上的移动量。
而且，变焦操作控制单元249基于变焦指令信号(例如，变焦操作之后的放大率或变焦透镜103的焦距)向AF测距区域指定单元247提供与变焦操作有关的信息。
注意，图7中所示的存储单元250存储控制装置20的每个配置单元通过其运行的程序和参数。例如，存储单元250可存储上述数据表。
<<3.操作>>
以上描述了本实施方式的示例性配置。接下来，将参考图9描述本实施方式的示例性操作。图9是示出本实施方式的示例性操作的流程图。注意，图9主要示出了根据本实施方式的处理中与控制单元240的AF操作控制方法有关的处理。
首先，如图9所示，用户输入AF指令信号，并且控制单元240开始AF操作(S102)。接下来，指定AF测距区域内的AF评估值(S104)。注意，紧接在开始AF之后的AF测距区域可以是例如预先设置的预定区域，并且可基于AF测距区域指定AF评估值。
接下来，基于AF评估值，确定是否实现了对焦状态(S106)。在确定实现了对焦状态的情况下(步骤S106中的“是”)，聚焦透镜102的移动停止，并且AF操作结束。
另一方面，在确定未实现对焦状态的情况下(S106中的“否”)，基于AF评估值计算聚焦透镜102的移动量(S108)。
接下来，基于在步骤S108中计算的移动量，计算聚焦透镜102自AF操作的开始以来的累积移动值(移动量的一个实例)和移动方向(S110)。此外，基于聚焦透镜102的累积移动值和移动方向来指定图像移动量和图像移动方向(S112)。
此外，基于图像移动量和图像移动方向来指定AF测距区域(S114)。接下来，通过聚焦透镜驱动控制单元控制聚焦透镜驱动单元107的驱动，来移动聚焦透镜102(S116)。
接下来，如图9所示，处理返回到步骤S104，并且为步骤S114中指定的AF测距区域指定AF评估值。
通过重复执行上述一系列处理，执行了AF操作。注意，图9中所示的操作是一个实例，并且本实施方式不限于这样的实例。例如，也可在步骤S108之后直到步骤S116的任何时间点执行聚焦透镜102的移动。
<<4.变形例>>
以上描述了本公开的一个实施方式。在下文中，将描述本公开的一个实施方式的若干变形例。注意，下文描述的每个变形例可单独地应用于本公开的实施方式，或者可彼此组合地应用于本公开的实施方式。而且，每个变形例可应用作为本公开的实施方式中描述的配置的替代，或者在除了本公开的实施方式中描述的配置之外的其他配置应用。
<4-1.变形例1>
在前述实施方式中，描述了使用对比度方法作为AF方法的实例，但是也可使用另一种AF方法。在下文中，将作为变形例1描述使用另一种AF方法的情况。
(使用相位差方法的情况)
将描述在图7所示的医疗观察装置1中使用相位差方法作为AF方法的情况。相位差方法是通过基于两个对象图像之间的图像间隔来计算到对象的距离、并且基于所计算的到对象的距离移动聚焦透镜102使得焦点与对象对准来执行聚焦操作的方法，通过使观察光在感光面上的不同位置处形成图像而获得该两个对象图像。
应用相位差方法作为AF方法的成像系统对应于图7所示的医疗观察装置1的配置中与控制单元240中的AF操作有关的功能的改变。具体地，在应用相位差方法的成像系统中，例如，作为与AF操作有关的处理，图7中所示的控制单元240执行获取功能两个对象图像之间的图像间隔的处理、基于图像间隔计算到对象的距离的处理、以及基于所计算的到对象的距离计算聚焦透镜102相对于对象移动到对焦位置的移动量的处理。
注意，在使用相位差方法的情况下，在成像装置10内部，可与用于拍摄图像的图像传感器105分开地提供用于测距的另一图像传感器，并且可基于由另一图像传感器获得的两个对象图像来执行AF操作。可替代地，可在图像传感器105的感光面的一部分中确保用于测距的区域，并且可基于在与用于测距的区域相对应的感光面上获得的两个对象图像来执行AF操作。在这种情况下，由于拍摄对象的图像和AF操作的测距都可由单个图像传感器105执行，因此可简化成像装置10的配置。
(使用深度图方法的情况)
将描述以下情况：在图7所示的医疗观察装置1中，使用所谓的深度图方法作为AF方法。深度图方法是使用空间识别技术的AF方法，并且是通过基于对象图像中的模糊程度(离焦程度)计算到对象的距离并且基于计算的到对象的距离移动聚焦透镜102使焦点与对象对准来执行聚焦操作的方法。
应用深度图方法作为AF方法的成像系统对应于图7所示的医疗观察装置1的配置中与控制单元240中的AF操作有关的功能的改变。具体地，在应用深度图方法的成像系统中，例如，作为与AF操作有关的处理，图7中所示的控制单元240执行检测对象图像中的离焦程度的处理、基于检测到的对象图像中的离焦程度计算到对象的距离的处理、以及基于所计算的到对象的距离计算聚焦透镜102相对于对象移动到对焦位置的移动量的处理。
(使用三角测距法的情况)
将描述以下情况：在图7所示的医疗观察装置1中，使用所谓的三角测距方法作为AF方法。三角测距方法是使用3D立体图技术的AF方法，并且是通过基于从两个对象图像获得的视差信息根据三角测量原理计算到对象的距离并且焦点基于计算的到对象的距离移动聚焦透镜102使与对象对准来执行聚焦操作的方法，这两个对象图像通过使观察光在感光面上的不同位置处形成图像来获得。
其中应用三角测距方法作为AF方法的成像系统对应于图7所示的医疗观察装置1的配置中与控制单元240中的AF操作有关的功能的改变。具体地，在应用三角测距方法的成像系统中，例如，作为与AF操作相关的处理，图7中所示的控制单元240执行从两个对象图像获取视差信息的处理、基于视差信息和基线距离(与两个对象图像的图像形成位置相对应的光电传感器之间的距离)基于三角测量原理计算到对象的距离的处理、以及基于所计算的到对象的距离计算聚焦透镜102相对于对象移动到对焦位置的移动量的处理。
注意，在使用三角测距方法的情况下，在成像装置10内部，可与用于拍摄图像的图像传感器105分开地提供用于测距的另一图像传感器，并且可基于由另一图像传感器获得的两个对象图像来执行AF操作。可替代地，可在图像传感器105的感光面的一部分中确保用于测距的区域，并且可基于在与用于测距的区域相对应的感光面上获得的两个对象图像来执行AF操作。在这种情况下，由于拍摄对象的图像和AF操作的测距都可由单个图像传感器105执行，因此可简化成像装置10的配置。
<4-2.变形例2>
前述实施方式描述了与图像移动有关的信息(图像移动量和图像移动方向)用于控制AF操作的实例，但是本实施方式不限于这样的实例。例如，与由控制单元240指定的图像移动有关的信息还可用在成像信号处理单元210的信号处理中。
例如，图7中所示的成像信号处理单元210可基于与图像移动相关的信息来转移(移动)用于显示的图像。具体地，在呈现其中仅使用从成像信号处理单元210输出的图像信号(R)或图像信号(L)进行显示的2D显示的情况下，通过基于例如与图像移动有关的信息转移整个图像，可观察图像中心的对象(观察目标)。
<<5.硬件配置>>
上面已经描述了本公开的实施方式。最后，参照图10，将描述根据本实施方式的信息处理装置的硬件配置。图10是示出根据本实施方式的信息处理设备的硬件配置的实例的框图。注意，图10中所示的信息处理设备900可例如实现医疗观察装置1和控制装置20。由根据本实施方式的医疗观察装置1和控制装置20的信息处理也可通过软件和下面描述的硬件之间的协作动作来实现。
如图10所示，信息处理设备900包括中央处理单元(CPU)901、只读存储器(ROM)902、随机存取存储器(RAM)903和主机总线904a。另外，信息处理设备900包括桥接器904、外部总线904b、接口905、输入设备906、输出设备907、存储设备908、驱动器909、连接端口911、通信设备913和传感器915。替代或除了CPU901之外，信息处理设备900还可包括诸如DSP或ASIC的处理电路。
CPU901用作算法处理设备和控制设备，以根据各种程序控制信息处理设备900中的整个操作。CPU901可以是微处理器。ROM902存储由CPU901使用的程序、算法参数等。RAM903瞬时地存储在执行CPU901时使用的程序、在执行这些程序时适当改变的各种参数等。例如，CPU901可被配置为控制单元240。
CPU901、ROM902和RAM903通过包括CPU总线等的主机总线904a彼此连接。主机总线904a经由桥接器904连接到外部总线904b，诸如外围组件互连/接口(PCI)总线。注意，主机总线904a、桥接器904和外部总线904b不必配置为单独的组件。它们的功能可合并到一个总线中。
输入设备906被实现为允许用户输入信息的设备，诸如鼠标、键盘、触摸屏、按钮、麦克风、开关和控制杆。另外，输入设备906可以是使用红外线或其他电波的遥控器，或者可以是对应于例如在信息处理设备900上执行的操作的外部连接装置，诸如蜂窝电话或PDA。此外，输入设备906可包括输入控制电路等，输入控制电路被配置为基于用户使用上述输入机构输入的信息生成输入信号、并将生成的输入信号输出到CPU901。信息处理设备900的用户能够通过操作输入设备906将各种类型的数据输入到信息处理设备900，或者指示信息处理设备900执行处理操作。
输出设备907被配置为能够向用户发出所获取的信息的视觉或听觉通知的设备。这种装置的实例包括显示设备，诸如CRT显示设备、液晶显示设备、等离子显示设备、EL显示设备或灯，声音输出设备，诸如扬声器或耳机，打印机设备等。输出设备907输出例如由信息处理设备900执行的各种处理获取的结果。具体地，显示设备以各种格式(诸如文本、图像、表格和图表)可视地显示由信息处理设备900执行的各种处理获取的结果。另一方面，声音输出设备将包括再现的声音数据、音频数据等的音频信号转换为模拟信号，并可听地输出模拟信号。
存储设备908是被配置为信息处理设备900的存储单元的实例的数据存储设备。例如，存储设备908被实现为诸如HDD的磁存储装置、半导体存储装置、光学存储装置、磁光存储装置等。存储设备908可包括存储介质、用于在存储介质上记录数据的记录设备、用于从存储介质读取数据的读取设备、用于删除记录在存储介质上的数据的删除设备等。存储设备908存储由CPU901执行的程序和各种类型的数据、从外部获取的各种类型的数据等。例如，存储设备908可被配置为存储单元250。
驱动器909是用于存储介质的读取器/写入器，并且包含在信息处理设备900中或外部连接到信息处理设备900。驱动器909读取记录在诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器的可移动记录介质上的信息，并将信息输出到RAM903。此外，驱动器909还能够将信息写入可移动存储介质。
通信端口911是用于连接到外部装置的接口，并且例如是用于连接到能够经由通用串行总线(USB)传输数据的外部装置的连接端口。
通信设备913例如是被配置为用于与网络920连接的通信装置等的通信接口。通信设备913例如是用于有线或无线局域网(LAN)的通信卡等、长期演进(LTE)、蓝牙(注册商标)或无线USB(WUSB)。另外，通信设备913可以是用于光通信的路由器、用于非对称数字用户线(ADSL)的路由器、用于各种通信的调制解调器等。例如，通信设备913能够例如根据诸如TCP/IP等的预定协议向互联网或其他通信装置发送信号以及从互联网或其他通信装置接收信号等。
注意，网络920是有线或无线通信路径，通过该路径从连接到网络920的设备发送信息。网络920可包括诸如互联网、电话网络和卫星通信网络的公共网络，各种局域网(LAN)，包括以太网(注册商标)、广域网(WAN)等。另外，网络920可包括专用网络，诸如互联网协议-虚拟专用网络(IP-VPN)。
上面已经描述了能够实现根据本实施方式的信息处理设备900的功能的硬件配置的实例。上述各个结构元件可使用通用构件来实现，或者可由特定于每个结构元件的功能的硬件来实现。因此，可根据每次执行本实施方式时的技术水平来适当地改变要使用的硬件配置。
注意，可创建用于实现根据本实施方式的信息处理设备900的每个功能的计算机程序，并且可将其安装在PC等中。此外，可提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质例如是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。计算机程序可例如通过网络分发而不使用记录介质。
<<6.结论>>
如上所述，根据本公开的实施方式，在设置有成像光学系统的观察装置中可实现自动聚焦功能，该成像光学系统包括单个物镜透镜和光学系统，该光学系统具有与物镜透镜的光轴不同的光轴并且使由物镜会聚的光形成图像。
以上已经参考附图描述了本公开的优选实施方式，而本公开不限于上述实例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内找到各种改变和修改，并且应该理解，它们将自然地落入本公开的技术范围内。
例如，前述实施方式描述了成像光学系统包括用于右眼和左眼的图像形成光学系统的实例，但是本技术不限于这样的实例。例如，成像光学系统可包括具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴的更多数量的图像形成光学系统，或者仅包括单个图像形成光学系统。
此外，前述实施方式描述了将本技术应用于包括作为医疗观察装置的视频显微镜装置的医疗观察系统的实例，但是本技术不限于这样的实例。例如，本技术也适用于内窥镜系统。在这种情况下，参考图7描述的成像装置10可对应于内窥镜系统的摄像头，并且控制装置20可对应于内窥镜系统的相机控制单元(CCU)。
此外，本说明书中描述的效果仅仅是说明性的或示例性的效果，并不是限制性的。也就是说，利用或代替上述效果，根据本公开的技术可从本说明书的描述中实现本领域技术人员清楚的其他效果。
另外，本技术还可如下配置。
(1)一种医疗观察装置，包括：
一种成像光学系统，包括会聚来自对象的光的物镜光学系统和两个图像形成光学系统，该图像形成光学系统具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使由物镜光学系统会聚的光形成图像；和
控制单元，被配置为通过使包括在物镜光学系统中的聚焦光学构件移动来执行自动聚焦操作。
(2)根据(1)所述的医疗观察装置，其中，
控制单元基于聚焦光学构件的位置或移动量指定用于自动聚焦操作的测距区域。
(3)根据(2)所述的医疗观察装置，其中，
控制单元基于聚焦光学构件的位置或移动量指定述自动聚焦操作相关联的对象图像的图像移动方向和图像移动量，并且基于图像移动方向和图像移动量指定测距区域。
(4)根据(3)所述的医疗观察装置，其中，
控制单元进一步通过使包括在两个图像形成光学系统中的变焦光学构件移动来执行变焦操作，并且进一步基于与变焦操作有关的信息指定图像移动方向和图像移动量。
(5)根据(4)所述的医疗观察装置，其中，
控制单元基于将与变焦操作有关的信息与聚焦光学构件沿预定方向移动预定量的情况下的图像移动方向和图像移动量相关联的数据表，来指定图像移动量。
(6)根据(4)或(5)所述的医疗观察装置，其中，
与变焦操作有关的信息包括图像形成光学系统的焦距和图像形成光学系统的放大率中的任一者。
(7)根据(3)至(6)中任一项所述的医疗观察装置，进一步包括：
成像信号处理单元，被配置为基于图像移动方向或图像移动量执行信号处理。
(8)一种由处理器执行的控制方法，包括：
通过使包括在物镜光学系统中的聚焦光学构件在成像光学系统中移动来执行自动聚焦操作，成像光学系统包括会聚来自对象的光的物镜光学系统和两个图像形成光学系统，这两个图像形成光学系统具有与物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使由物镜光学系统会聚的光形成图像。
参考符号列表
1 医疗观察装置
10 成像装置
20 控制装置
101 成像光学系统
102 聚焦透镜
103 变焦透镜
105 图像传感器
107 聚焦透镜驱动单元
111 变焦透镜驱动单元
115 图像传感器驱动单元
210 成像信号处理单元
240 控制单元
241 测距门单元
243 测距单元
245 聚焦透镜移动量决定单元
247 测距区域指定单元
249 变焦操作控制单元
250 存储单元。

Claims (6)

1.一种医疗观察装置，包括：
成像光学系统，包括会聚来自对象的光的物镜光学系统和两个图像形成光学系统，所述图像形成光学系统具有与所述物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使由所述物镜光学系统会聚的光形成图像；和
控制单元，被配置为通过使包括在所述物镜光学系统中的聚焦光学构件移动来执行自动聚焦操作，
其中，所述控制单元基于所述聚焦光学构件的位置或移动量指定与所述自动聚焦操作相关联的对象图像的图像移动方向和图像移动量，并且基于所述图像移动方向和所述图像移动量指定用于所述自动聚焦 操作的测距区域。
2.根据权利要求1所述的医疗观察装置，其中，
所述控制单元进一步通过使包括在两个所述图像形成光学系统中的变焦光学构件移动来执行变焦操作，并且进一步基于与所述变焦操作有关的信息指定所述图像移动方向和所述图像移动量。
3.根据权利要求2所述的医疗观察装置，其中，
所述控制单元基于将与所述变焦操作有关的信息与在所述聚焦光学构件沿预定方向移动预定量的情况下的所述图像移动方向和所述图像移动量相关联的数据表，来指定所述图像移动量。
4.根据权利要求2所述的医疗观察装置，其中，
与所述变焦操作有关的信息包括所述图像形成光学系统的焦距和所述图像形成光学系统的放大率中的任一者。
5.根据权利要求1所述的医疗观察装置，进一步包括：
成像信号处理单元，被配置为基于所述图像移动方向或所述图像移动量来执行信号处理。
6.一种由处理器执行的控制方法，包括：
通过使包括在物镜光学系统中的聚焦光学构件在成像光学系统中移动来执行自动聚焦操作，所述成像光学系统包括会聚来自对象的光的物镜光学系统和两个图像形成光学系统，所述图像形成光学系统具有与所述物镜光学系统的光轴不同的光轴并且使由所述物镜光学系统会聚的光形成图像，
其中，基于所述聚焦光学构件的位置或移动量指定与所述自动聚焦操作相关联的对象图像的图像移动方向和图像移动量，并且基于所述图像移动方向和所述图像移动量指定用于所述自动聚焦 操作的测距区域。
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