JP6858593B2 - 医療用観察装置、および制御方法 - Google Patents

医療用観察装置、および制御方法 Download PDF

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Description

本開示は、医療用観察装置、および制御方法に関する。
近年、医療現場においては、手術をサポートするために、患部などの観察対象を拡大観察することが可能な医療用観察装置が用いられる場合がある。医療用観察装置としては、例えば、光学式の顕微鏡を備える医療用観察装置と、電子撮像式の顕微鏡として機能する撮像デバイスを備える医療用観察装置とが挙げられる。以下では、上記光学式の顕微鏡を備える医療用観察装置を「光学式の医療用観察装置」と示す。また、以下では、上記撮像デバイスを備える医療用観察装置を、「電子撮像式の医療用観察装置」または単に「医療用観察装置」と示す場合がある。
電子撮像式の医療用観察装置は、撮像デバイスの高画質化や撮像された画像が表示される表示デバイスの高画質化などに伴い、光学式の医療用観察装置と同等以上の画質が得られるようになっている。また、電子撮像式の医療用観察装置を用いるユーザ(例えば、術者や術者の助手などの医療従事者)は、光学式の医療用観察装置を用いる場合のように光学式の顕微鏡を構成する接眼レンズを覗き込む必要はないので、撮像デバイスの位置をより自由に移動させることが可能である。
このような中、電子撮像式の医療用観察装置に関する技術が開発されている。上記技術としては、例えば下記の特許文献1に記載の技術が挙げられる。
特開2016−42982号公報
電子撮像式の医療用観察装置では、撮像デバイスがアームにより支持される。また、医療用観察装置では、例えば、当該医療用観察装置を用いるユーザが撮像デバイスを支持するアームを手動で動かすことによって、または、フットスイッチなどの操作デバイスに対する当該ユーザによる操作に基づき当該アームを動かすことが可能な移動機構が動作することによって、撮像デバイスにおける撮像視野が移動する。以下では、医療用観察装置を用いるユーザを、単に「ユーザ」と示す場合がある。
ここで、ユーザが手動で撮像視野を移動させる場合には、微細な撮像視野の調整が困難である。
一方、移動機構の動作により撮像視野が移動する場合、移動機構を構成するアクチュエータなどは、ユーザによるフットスイッチなどの操作デバイスの操作に応じて機械的に動作する。よって、移動機構の動作により撮像視野が移動する場合には、ユーザは、手動で撮像視野を移動させる場合よりも、より容易に微細な撮像視野の調整を行うことができる。
しかしながら、移動機構の機械的な動作により撮像視野が移動する場合、バックラッシュによって、ユーザが操作デバイスの操作を行ってから撮像視野が移動するまでに、ある程度の待ち時間が発生する。また、上記のような待ち時間の発生は、ユーザの利便性の低下につながる恐れがある。
本開示では、利便性の向上を図ることが可能な、新規かつ改良された医療用観察装置、および制御方法を提案する。
本開示によれば、撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御する制御部を備え、上記制御部は、上記所定の操作に基づいて、上記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御を行うことにより、上記撮像視野の移動を制御する、医療用観察装置が、提供される。
また、本開示によれば、撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御するステップを有し、上記制御するステップでは、上記所定の操作に基づいて、上記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御が行われることにより、上記撮像視野の移動が制御される、医療用観察装置により実行される制御方法が、提供される。
本開示によれば、利便性の向上を図ることができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握されうる他の効果が奏されてもよい。
本実施形態に係る医療用観察システムの構成の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る医療用観察装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御の一例を説明するための説明図である。 移動機構の動作のみによる撮像視野の移動の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第1の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第2の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第3の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第4の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る制御方法に係る通知に係る処理の一例を説明するための説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
1.本実施形態に係る医療用観察システム、および本実施形態に係る制御方法
2.本実施形態に係るプログラム
(本実施形態に係る医療用観察システム、および本実施形態に係る制御方法)
以下、本実施形態に係る医療用観察システムの一例を説明しつつ、本実施形態に係る制御方法について説明する。
[1]医療用観察システムの構成
図1は、本実施形態に係る医療用観察システム1000の構成の一例を示す説明図である。医療用観察システム1000は、例えば、医療用観察装置100と、表示装置200とを有する。
なお、本実施形態に係る医療用観察システムは、図1に示す例に限られない。
例えば、本実施形態に係る医療用観察システムは、医療用観察装置100における各種動作を制御する制御装置(図示せず)を、さらに有していてもよい。図1に示す医療用観察システム1000では、後述するように、医療用観察装置100が本実施形態に係る制御方法に係る処理を行う制御部(後述する)を備えることにより、医療用観察装置100が制御装置(図示せず)の機能を有している例を示している。
制御装置(図示せず)としては、例えば、“メディカルコントローラ”や、“サーバなどのコンピュータ”など、本実施形態に係る制御方法に係る処理を行うことが可能な任意の機器が、挙げられる。また、制御装置(図示せず)は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、IC(Integrated Circuit)であってもよい。
また、本実施形態に係る医療用観察システムは、医療用観察装置100と表示装置200とを複数有する構成であってもよい。医療用観察装置100を複数有する場合、医療用観察装置100それぞれにおいて、後述する医療用観察装置100における制御方法に係る処理が、行われる。また、本実施形態に係る医療用観察システムが医療用観察装置100と表示装置200とを複数有する構成である場合、医療用観察装置100と表示装置200とが一対一に対応付けられていてもよいし、複数の医療用観察装置100が1つの表示装置200に対応付けられていてもよい。複数の医療用観察装置100が1つの表示装置200に対応付けられている場合、表示装置200では、例えば切り替え操作などが行われることによって、どの医療用観察装置100において撮像された撮像画像を表示画面に表示させるのかが、切り替えられる。
[1−1]表示装置200
表示装置200は、医療用観察システム1000における表示手段であり、医療用観察装置100からみて外部の表示デバイスに該当する。表示装置200は、例えば、医療用観察装置100において撮像された撮像画像(動画像、または、複数の静止画像。以下、同様とする。)や、UI(User Interface)に係る画像などの、様々な画像を表示画面に表示する。また、表示装置200は、3D表示が可能な構成であってもよい。表示装置200における表示は、例えば、医療用観察装置100、または、制御装置(図示せず)によって制御される。
医療用観察システム1000において表示装置200は、例えば、手術室の壁面や天井、床面などの、手術室内において術者などの手術に関わる者により視認されうる任意の場所に設置される。表示装置200としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイなどが挙げられる。
なお、表示装置200は、上記に示す例に限られない。
例えば、表示装置200は、ヘッドマウントディスプレイやアイウェア型の装置などのような、術者などが身体に装着して用いる任意のウェアラブル装置であってもよい。
[1−2]医療用観察装置100
医療用観察装置100は、電子撮像式の医療用観察装置である。例えば手術時に医療用観察装置100が用いられる場合、術者(医療用観察装置100のユーザの一例)は、医療用観察装置100により撮像されて、表示装置200の表示画面に表示された撮像画像を参照しながら術部を観察し、当該術部に対して、術式に応じた手技などの各種処置を行う。
まず、図1を参照して、医療用観察装置100のハードウェア構成の一例について、説明する。
医療用観察装置100は、例えば、ベース102と、アーム104と、撮像デバイス106とを備える。
また、図1では示していないが、医療用観察装置100は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)などの演算回路で構成される、1または2以上のプロセッサ(図示せず)と、ROM(Read Only Memory。図示せず)と、RAM(Random Access Memory。図示せず)と、記録媒体(図示せず)と、通信デバイス(図示せず)とを、備えていてもよい。医療用観察装置100は、例えば、医療用観察装置100が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、接続されている外部電源から供給される電力などによって、駆動する。
プロセッサ(図示せず)は、後述する制御部として機能する。ROM(図示せず)は、プロセッサ(図示せず)が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。RAM(図示せず)は、プロセッサ(図示せず)により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
記録媒体(図示せず)は、医療用観察装置100が備える記憶手段であり、例えば、後述する目標視野移動速度を示す情報などの本実施形態に係る制御方法に係るデータや、各種アプリケーションなどの、様々なデータを記憶する。ここで、記録媒体(図示せず)としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどが挙げられる。また、記録媒体(図示せず)は、医療用観察装置100から着脱可能であってもよい。
通信デバイス(図示せず)は、医療用観察装置100が備える通信手段であり、表示装置200などの外部装置と、無線または有線で通信を行う役目を果たす。ここで、通信デバイス(図示せず)としては、例えば、IEEE802.15.1ポートおよび送受信回路(無線通信)や、IEEE802.11ポートおよび送受信回路(無線通信)、通信アンテナおよびRF(Radio Frequency)回路(無線通信)、あるいはLAN(Local Area Network)端子および送受信回路(有線通信)などが挙げられる。
[1−2−1]ベース102
ベース102は、医療用観察装置100の基台であり、アーム104の一端が接続されて、アーム104と撮像デバイス106とを支持する。
また、ベース102には例えばキャスタが設けられ、医療用観察装置100は、キャスタを介して床面と接地する。キャスタが設けられることにより、医療用観察装置100は、キャスタによって床面上を容易に移動することが可能である。
[1−2−2]アーム104
アーム104は、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成される。
また、アーム104は、撮像デバイス106を支持する。アーム104により支持される撮像デバイス106は3次元的に移動可能であり、移動後の撮像デバイス106は、アーム104によって、位置および姿勢が保持される。アーム104により支持される撮像デバイス106が3次元的に移動することによって、医療用観察装置100では、撮像デバイス106の撮像視野が、ユーザが所望する方向に移動する。
より具体的には、アーム104は、例えば、複数の関節部110a、110b、110c、110d、110e、110fと、関節部110a、110b、110c、110d、110eによって互いに回動可能に連結される複数のリンク112a、112b、112c、112dとから構成される。つまり、図1に示す医療用観察装置100では、アーム104を構成する6つの関節部110a、110b、110c、110d、110e、110fに対応する6つの回転軸(第1軸O1、第2軸O2、第3軸O3、第4軸O4、第5軸O5、および第6軸O6)によって、撮像デバイス106の移動に関して6自由度が実現されている。
リンク112aは、略L字状の部材であり、リンク112b、112c、112dそれぞれは、略棒状の部材である。リンク112dの一端は、関節部110fを介してベース102と連結され、リンク112dの他端が関節部110eを介してリンク112cの一端と連結される。また、リンク112cの他端は、関節部110d、110cを介してリンク112bの一端と連結される。また、リンク112bの他端は、関節部110bを介してリンク112aの一端と連結され、リンク112aの他端と撮像デバイス106とが、関節部110aを介して連結される。
図1に示すように、ベース102を支点として、複数のリンク112a、112b、112c、112dそれぞれの端同士が、関節部110a、110b、110c、110d、110eによって互いに回動可能に連結されることによって、ベース102から延伸されるアーム形状のアーム104が、構成される。
関節部110a、110b、110c、110d、110eそれぞれには、アクチュエータ(図示せず)が設けられ、関節部110a、110b、110c、110d、110eそれぞれは、アクチュエータ(図示せず)の駆動によって、対応する回転軸で回転する。アクチュエータ(図示せず)の駆動は、例えば、後述する制御部として機能するプロセッサ、または、外部の制御装置(図示せず)によって制御される。
関節部110a、110b、110c、110d、110eそれぞれが、アクチュエータ(図示せず)の駆動により対応する回転軸で回転することによって、例えばアーム104を伸ばす、縮める(折り畳む)などの、アーム104の動作が、実現される。
一例を挙げると、第1軸O1周りの回転が制御されることにより、撮像デバイス106の光軸まわりの回転が制御される。また、第2軸O2周りの回転および第3軸O3周りの回転がそれぞれ制御されることにより、水平面に対する撮像デバイス106の光軸の方向が制御される。つまり、アーム104の先端側(すなわち、ベース102に連結される側の反対側)の第1軸O1、第2軸O2および第3軸O3は、主に撮像デバイス106の姿勢(光軸の方向)を制御する回転軸であると言える。医療用観察装置100では、例えば第1軸O1、第2軸O2および第3軸O3に対応する関節部110a、110b、110cの回転が制御されることにより、主に撮像デバイス106の姿勢が制御されることとなる。
また、他の例を挙げると、第4軸O4周りの回転、第5軸O5周りの回転および第6軸O6周りの回転が制御されることにより、撮像デバイス106の3次元的な位置が制御される。医療用観察装置100では、例えばアーム104の根本側(すなわち、ベース102に連結される側)の第4軸O4、第5軸O5および第6軸O6に対応する関節部110d、110e、110fの回転が制御されることにより、主に撮像デバイス106の位置が制御されることとなる。
例えば上記のようにアーム104が動作することによって、アーム104により支持される撮像デバイス106は、3次元的に移動する。また、上述したように、アーム104により支持される撮像デバイス106が3次元的に移動することによって、撮像デバイス106の撮像視野は移動する。
つまり、例えば図1を参照して示したような、アクチュエータ(図示せず)が設けられるアーム104の機構が、アーム104を動かして撮像デバイス106における撮像視野を移動させる、本実施形態に係る移動機構の一例に該当する。
なお、本実施形態に係る移動機構の構成は、図1を参照して示した例に限られない。例えば、本実施形態に係る移動機構は、アーム104を動かして撮像デバイス106の位置および姿勢を変えると共に、アーム104により撮像デバイス106の位置および姿勢を保持させることが可能な、任意の構成であってもよい。
[1−2−3]撮像デバイス106
撮像デバイス106は、アーム104により支持され、例えば患者の術部などの観察対象を撮像する。撮像デバイス106における撮像は、例えば、後述する制御部として機能するプロセッサ、または、外部の制御装置(図示せず)によって制御される。
撮像デバイス106は、例えば電子撮像式の顕微鏡に対応する構成を有する。
より具体的には、撮像デバイス106は、例えば、撮像部材120と、略円筒形状を有する筒状部材122とを有し、撮像部材120は、筒状部材122内に設けられる。
撮像部材120は、例えば、対物レンズ、ズームレンズおよびフォーカスレンズなどの1または2以上のレンズとミラーなどの光学素子とからなる光学系と、当該光学系を通過した光により観察対象の像を撮像する撮像素子とから構成される。
筒状部材122の下端(図1における下側の端)の開口面には、例えば、撮像部材120を保護するためのカバーガラスが設けられる。
また、例えば筒状部材122の内部には光源が設けられ、撮像時には、当該光源からカバーガラス越しに被写体に対して照明光が照射される。照明光が照射された被写体からの反射光(観察光)が、カバーガラスを介して撮像部材120に入射することにより、撮像部材120によって被写体を示す画像信号(撮像画像を示す画像信号)が得られる。
撮像部材120としては、各種の公知の電子撮像式の顕微鏡部に用いられている構成を適用することが可能である。
一例を挙げると、撮像部材120は、例えば、光学系と、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子を複数用いたイメージセンサとで構成される。撮像部材120は、一対の撮像素子を有する構成、すなわち、いわゆるステレオカメラとして機能する構成であってもよい。撮像部材120には、少なくともズーム機能(光学ズーム機能と電子ズーム機能との一方または双方)を含む、AF(Auto Focus)機能などの、一般的に電子撮像式の顕微鏡部に備えられる1または2以上の機能が搭載される。
また、撮像部材120は、例えば4K、8Kなどの、いわゆる高解像度での撮像が可能な構成であってもよい。撮像部材120が高解像度での撮像が可能に構成されることにより、所定の解像度(例えば、Full HD画質など)を確保しつつ、例えば50インチ以上などの大画面の表示画面を有する表示装置200に画像を表示させることが可能となるので、当該表示画面を見る術者の視認性が向上する。また、撮像部材120が高解像度での撮像が可能に構成されることにより、撮像画像が電子ズーム機能によって拡大されて表示装置200の表示画面に表示されたとしても、所定の解像度を確保することが可能となる。さらに、電子ズーム機能を用いて所定の解像度が確保される場合には、撮像デバイス106における光学ズーム機能の性能を抑えることが可能となるので、撮像デバイス106の光学系をより簡易にすることができ、撮像デバイス106をより小型に構成することができる。
撮像デバイス106には、例えば、撮像デバイス106の動作を制御するための各種の操作デバイスが設けられる。例えば図1では、ズームスイッチ124と、フォーカススイッチ126と、動作モード変更スイッチ128とが、撮像デバイス106に設けられている。なお、ズームスイッチ124、フォーカススイッチ126、および動作モード変更スイッチ128が設けられる位置と形状とが、図1に示す例に限られないことは、言うまでもない。
ズームスイッチ124とフォーカススイッチ126とは、撮像デバイス106における撮像条件を調整するための操作デバイスの一例である。ズームスイッチ124に対する操作が行われることによりズーム倍率が調整されて、ズームが調整される。また、フォーカススイッチ126に対する操作が行われることにより焦点距離が調整されて、フォーカスが調整される。ズームスイッチ124に対する操作は、後述するズームに関する操作に該当する。
動作モード変更スイッチ128は、撮像デバイス106におけるアーム104の動作モードを変更するための操作デバイスの一例である。動作モード変更スイッチ128に対する操作が行われることにより、アーム104の動作モードが変更される。アーム104の動作モードとしては、例えば、固定モードとフリーモードとが挙げられる。
ここで、本実施形態に係る固定モードとは、例えば、アーム104に設けられる各回転軸における回転がブレーキにより規制されることにより、撮像デバイス106の位置および姿勢が固定される動作モードである。つまり、固定モードでは、撮像デバイス106の位置および姿勢が保持され、撮像デバイス106における撮像視野が固定される。
また、本実施形態に係るフリーモードとは、上記ブレーキが解除されることにより、アーム104に設けられる各回転軸が自由に回転可能となる動作モードである。
例えば、フリーモードでは、術者による直接的な操作によって撮像デバイス106の位置および姿勢を調整することが可能となる。ここで、本実施形態に係る直接的な操作とは、例えば、術者が手で撮像デバイス106を把持し、当該撮像デバイス106を直接移動させる操作のことを意味する。
また、フリーモードでは、例えば、フットスイッチなどの医療用観察装置100の外部の操作デバイスに対するユーザによる操作、または、医療用観察装置100に設けられているスイッチなどの操作デバイスに対するユーザによる操作に基づいて、移動機構が動作することによって、撮像デバイス106の位置および姿勢を調整することが可能である。
つまり、フリーモードでは、ユーザがアーム104を手動で動かすことによって、または、ユーザによる操作デバイスに対する操作に基づき移動機構が動作することによって、撮像デバイス106における撮像視野は、移動する。
動作モード変更スイッチ128に対する操作の一例としては、動作モード変更スイッチ128を押下する操作が、挙げられる。例えば、術者が動作モード変更スイッチ128を押下している間、アーム104の動作モードがフリーモードとなり、術者が動作モード変更スイッチ128を押下していないときには、アーム104の動作モードが固定モードとなる。
撮像デバイス106における撮像により生成された画像信号(画像データ)は、例えば後述する制御部として機能するプロセッサにおいて、画像処理が行われる。本実施形態に係る画像処理としては、例えば、ガンマ補正、ホワイトバランスの調整、電子ズーム機能に係る画像の拡大または縮小、または、画素間補正などの各種処理のうちの、1または2以上の処理が、挙げられる。なお、本実施形態に係る医療用観察システムが、医療用観察装置100における各種動作を制御する制御装置(図示せず)を有する場合には、本実施形態に係る画像処理は、当該制御装置(図示せず)において行われてもよい。
医療用観察装置100は、例えば、表示制御信号と、上記のような画像処理が行われた画像信号とを、表示装置200に送信する。表示制御信号と画像信号とが表示装置200に送信されることによって、表示装置200の表示画面には、観察対象が撮像された撮像画像(例えば、術部が撮像された撮像画像)が、光学ズーム機能と電子ズーム機能との一方または双方によって所望の倍率に拡大または縮小されて表示される。
医療用観察装置100は、例えば図1を参照して示したハードウェア構成を有する。
なお、本実施形態に係る医療用観察装置のハードウェア構成は、図1を参照して示した構成に限られない。
例えば、本実施形態に係る医療用観察装置は、ベース102を備えず、手術室などの天井や壁面などにアーム104が直接取り付けられる構成であってもよい。例えば、天井にアーム104が取り付けられる場合には、本実施形態に係る医療用観察装置は、アーム104が天井から吊り下げられる構成となる。
また、図1では、アーム104が、撮像デバイス106の駆動に関して6自由度が実現されるように構成されている例を示しているが、アーム104の構成は、撮像デバイス106の駆動に関する自由度が6自由度となる構成に限られない。例えば、アーム104は、用途に応じて撮像デバイス106を適宜移動しうるように構成されればよく、関節部およびリンクの数や配置、関節部の駆動軸の方向などは、アーム104が所望の自由度を有するように適宜設定することが可能である。
また、図1では、撮像デバイス106の動作を制御するための各種の操作デバイスが、撮像デバイス106に設けられる例を示しているが、図1に示す操作デバイスのうちの一部または全部は、撮像デバイス106に設けられなくてもよい。一例を挙げると、撮像デバイス106の動作を制御するための各種の操作デバイスは、本実施形態に係る医療用観察装置を構成する撮像デバイス106以外の他の部位に設けられていてもよい。また、他の例を挙げると、撮像デバイス106の動作を制御するための各種の操作デバイスは、フットスイッチやリモートコントローラなどの、外部の操作デバイスであってもよい。
また、図1では、簡単化のために、撮像デバイス106の筒状部材122を単純な円筒形状の部材として図示しているが、筒状部材122には、術者によって把持される把持部材が設けられうる。把持部材としては、例えば、術者が把持することが可能な取っ手構造の部材など、術者が把持することが可能な任意の形状の部材が挙げられる。
次に、図1に示す医療用観察装置100を、機能ブロックを用いて説明する。図2は、本実施形態に係る医療用観察装置100の構成の一例を示す機能ブロック図である。
医療用観察装置100は、例えば、アーム部152と、撮像部154と、通信部156と、制御部158とを備える。
アーム部152は、アーム104で構成され、撮像部154を構成する撮像デバイス106を支持する。また、図1を参照して示したように、アーム部152を構成するアーム104には、例えば、アーム104を動かして撮像デバイス106の撮像視野を移動させる移動機構が、設けられる。
撮像部154は、撮像デバイス106で構成され、観察対象を撮像する。撮像部154における撮像は、例えば制御部158によって制御される。
通信部156は、医療用観察装置100が備える通信手段であり、表示装置200などの外部装置と無線または有線で通信を行う役目を果たす。通信部156は、例えば上述した通信デバイス(図示せず)で構成される。通信部156における通信は、例えば制御部158によって制御される。
制御部158は、例えば上述したプロセッサ(図示せず)で構成され、医療用観察装置100全体を制御する役目を果たす。また、制御部158は、後述する制御方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。
より具体的には、制御部158は、例えば、撮像制御部160と、アーム制御部162と、表示制御部164とを有する。
撮像制御部160は、撮像部154を構成する撮像デバイス106を制御する。撮像デバイス106の制御としては、例えば、少なくともズーム機能(光学ズーム機能と電子ズーム機能との一方または双方)の制御を含む、AF機能の制御などの、一般的に電子撮像式の顕微鏡部に備えられる1または2以上の機能の制御が、挙げられる。
また、撮像制御部160は、本実施形態に係る制御方法に係る処理における切り出し範囲の制御(後述する)を行う。
アーム制御部162は、アーム部152を構成するアーム104の駆動を制御する。アーム104の駆動の制御の一例としては、例えば、“関節部110a、110b、110c、110d、110eそれぞれに対応するアクチュエータ(図示せず)に対して、駆動を制御する制御信号を印加すること”などが挙げられる。
また、アーム制御部162は、例えば、本実施形態に係る制御方法に係る処理における移動機構の制御(後述する)を行う。なお、本実施形態に係る制御方法に係る処理として、切り出し範囲の制御(後述する)のみが行われる場合、医療用観察装置100は、アーム制御部162が移動機構の制御(後述する)を行わない構成であってもよい。
表示制御部164は、例えば、表示制御信号と画像信号とを通信部156を構成する通信デバイス(図示せず)に伝達し、表示制御信号と画像信号とを表示装置200に対して送信させることによって、表示装置200における表示を制御する。なお、通信部156における通信の制御は、制御部158を構成する通信制御部(図示せず)により行われてもよい。
制御部158は、例えば、撮像制御部160とアーム制御部162とを有することにより、本実施形態に係る制御方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。また、制御部158は、例えば、撮像制御部160、アーム制御部162、および表示制御部164を有することによって、医療用観察装置100全体を制御する役目を果たす。
なお、制御部158の構成は、図2に示す例に限られない。
例えば、制御部158は、実施形態に係る制御方法に係る通知処理(後述する)を行う通知処理部を、さらに有していてもよい。つまり、制御部158は、例えば、医療用観察装置100において行われる本実施形態に係る制御方法に係る処理に応じた構成を有することが可能である。
また、制御部158は、例えば、本実施形態に係る制御方法に係る処理の切り分け方に応じた構成など、医療用観察装置100が有する機能の切り分け方に応じた、任意の構成を有することが可能である。
医療用観察装置100は、例えば図2に示す構成によって、後述する本実施形態に係る制御方法に係る処理を行う。
なお、本実施形態に係る医療用観察装置の構成は、図2に示す構成に限られない。
例えば、本実施形態に係る医療用観察装置は、図2に示す撮像制御部160、アーム制御部162、および表示制御部164のうちの1または2以上を、制御部158とは個別に備える(例えば、別の処理回路で実現する)ことができる。
また、本実施形態に係る医療用観察装置において本実施形態に係る制御方法に係る処理を実現するための構成は、図2に示す構成に限られず、例えば、本実施形態に係る医療用観察装置は、本実施形態に係る医療用観察装置において行われる本実施形態に係る制御方法に係る処理に応じた構成や、本実施形態に係る制御方法に係る処理の切り分け方に応じた構成をとることが可能である。
また、例えば、通信部156と同様の機能、構成を有する外部の通信デバイスを介して外部装置と通信を行う場合には、本実施形態に係る医療用観察装置は、通信部156を備えていなくてもよい。
また、本実施形態に係る医療用観察システムが、制御装置(図示せず)を有する構成であり、本実施形態に係る医療用観察装置が当該制御装置(図示せず)により制御される場合、本実施形態に係る医療用観察装置は、制御部158を備えていなくてもよい。
ここで、制御装置(図示せず)は、例えば、制御部158と同様の機能、構成を有する制御部を備えることによって、後述する本実施形態に係る制御方法に係る処理を行い、また、本実施形態に係る医療用観察装置が備えるアーム部152や撮像部154などの各構成要素における動作を制御する。制御装置(図示せず)は、備えている通信デバイス、または、接続されている外部の通信デバイスを介して、本実施形態に係る医療用観察装置と通信を行うことによって、本実施形態に係る医療用観察装置が備える各構成要素における動作を制御する。
[2]本実施形態に係る制御方法に係る処理
次に、本実施形態に係る制御方法に係る処理について、説明する。以下では、本実施形態に係る制御方法に係る処理を医療用観察装置100(より具体的には、例えば医療用観察装置100を構成する制御部158)が行う場合を例に挙げる。なお、上述したように、本実施形態に係る医療用観察システムにおいて、本実施形態に係る制御方法に係る処理は、制御装置(図示せず)により行われてもよい。
例えば図1に示すように撮像デバイス106がアーム104により支持される場合、撮像デバイス106の位置と姿勢との一方または双方は、自由に移動されうる。そのため、撮像デバイス106がアーム104により支持される場合には、医療用観察装置100のユーザは、撮像デバイス106の撮像視野を、所望するように移動させることが可能である。
しかしながら、上述したように、医療用観察装置100のユーザが手動で撮像視野を移動させる場合には、微細な撮像視野の調整が困難である。また、医療用観察装置100のユーザが移動機構を動作させることにより撮像視野を移動させる場合には、撮像視野の移動が開始するまでに待ち時間が発生することによって、ユーザの利便性が低下する恐れがある。ここで、本実施形態に係る医療用観察装置100のユーザとしては、例えば、術者や術者の助手などの医療従事者が、挙げられる。
そこで、医療用観察装置100は、撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、撮像デバイス106における撮像視野の移動を制御する。以下では、撮像デバイス106における撮像視野の移動を、単に「撮像視野の移動」と示す場合がある。
ここで、本実施形態に係る撮像視野の移動に係る所定の操作としては、例えば、フットスイッチやリモートコントローラなどの、医療用観察装置100の外部の操作デバイスに対する操作や、医療用観察装置100に設けられているスイッチなどの操作デバイスに対する操作が、挙げられる。以下では、撮像視野の移動に係る所定の操作を、単に「所定の操作」と示す場合がある。
より具体的には、医療用観察装置100は、例えば、下記の(1)に示す切り出し範囲の制御、または、下記の(2)に示す切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行うことにより、撮像視野の移動を制御する。
(1)切り出し範囲の制御
医療用観察装置100は、所定の操作に基づいて、撮像デバイス106の撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御を行うことにより、撮像視野の移動を制御する。
ここで、本実施形態に係る撮像デバイス106の撮像範囲とは、撮像デバイス106を構成するイメージセンサの撮像範囲である。つまり、撮像デバイス106の撮像範囲は、撮像デバイス106が物理的に撮像可能な撮像範囲に該当する。
また、本実施形態に係る切り出し範囲とは、撮像デバイス106の撮像範囲内から切り出される範囲である。切り出し範囲としては、例えば、撮像デバイス106の撮像範囲よりも小さな範囲が挙げられる。つまり、切り出し範囲に対応するイメージセンサの撮像素子の数は、撮像デバイス106の撮像範囲に対応するイメージセンサの撮像素子の数よりも少なくなる。
切り出し範囲が設定されることにより、医療用観察装置100では、切り出し範囲を示す撮像画像が得られる。また、切り出し範囲の形状は、例えば矩形、円形、楕円形など、所望される撮像画像の形状に応じて設定される。
なお、撮像範囲における切り出し範囲を除いた領域は、例えば手振れ補正や撮像デバイス106の調整などの、様々な用途で利用されてもよい。
図3は、本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御の一例を説明するための説明図である。図3のAは、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動前における撮像デバイス106の撮像状態を示しており、図3のBは、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動後における撮像デバイス106の撮像状態を示している。図3では、撮像デバイス106により撮像される観察対象である患者の心臓を、簡略化して示している。
例えば図3のA、図3のBに示すように、切り出し範囲が変化することによって、切り出し範囲における観察対象の位置が変化する。図3に示す例では、切り出し範囲が図3における右方向に移動するように変化することによって、切り出し範囲における観察対象の位置は、図3における左方向に移動する。つまり、切り出し範囲を変化させることによって、撮像視野を移動させることが可能である。
よって、医療用観察装置100は、切り出し範囲を所定の操作に対応するように変化させることによって、切り出し範囲の制御により撮像視野を移動させることができる。
医療用観察装置100は、例えば、フットスイッチなどの操作デバイスから所定の操作に応じた信号が取得されると、当該信号が示す方向に切り出し範囲を変化させる。
また、医療用観察装置100は、上記所定の操作に応じた信号が検出されているときには、例えば撮像視野の移動速度が一定となるように切り出し範囲の制御を行うことによって、撮像視野の移動を制御する。撮像視野の移動速度が一定となるように撮像視野を移動させることによって、例えば、微細な撮像視野の調整が容易となる、表示装置200の表示画面に表示された撮像画像を見る者の視認性の確保を図ることができるなどの、様々な利点が得られる。
なお、医療用観察装置100における切り出し範囲の制御は、撮像視野の移動速度が一定となるように制御することに限られない。例えば、医療用観察装置100は、撮像視野の移動速度が設定されている上限に到達するまで加速するように、切り出し範囲の制御による撮像視野を移動させることも可能である。
ここで、切り出し範囲の制御により撮像視野が移動する場合には、上述した移動機構の動作により撮像視野を移動させる場合のような、ユーザの利便性の低下に繋がりうる待ち時間は、発生しない。
したがって、切り出し範囲の制御を行うことによって、医療用観察装置100は、利便性の向上を図ることができる。
(2)切り出し範囲の制御および移動機構の制御
医療用観察装置100は、上記(1)に示す切り出し範囲の制御に加えて、所定の操作に基づいて、移動機構の制御をさらに行うことにより、撮像視野の移動を制御する。
上述したように、医療用観察装置100は、切り出し範囲を所定の操作に対応するように変化させることによって、切り出し範囲の制御により撮像視野を移動させる。また、医療用観察装置100は、移動機構を所定の操作に対応するように動作させることによって、移動機構の制御により撮像視野を移動させる。
医療用観察装置100は、例えば、撮像視野の移動速度が一定となるように切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行うことによって、撮像視野の移動を制御する。
ここで、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われる場合における撮像視野の移動速度は、例えば下記の数式1で表される。
撮像視野の移動速度=(切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度)+(移動機構の制御による撮像視野の移動速度)
・・・(数式1)
上記の数式1に示す“切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度”における撮像視野の移動方向としては、例えば、所定の操作に対応する方向(例えば上述した所定の操作に応じた信号が示す方向)、または、所定の操作に対応する方向の反対方向(180[°]異なる方向)が、挙げられる。また、上記の数式1に示す“移動機構の制御による撮像視野の移動速度”の移動方向としては、例えば、所定の操作に対応する方向、または、所定の操作に対応する方向の反対方向が、挙げられる。つまり、上記の数式1に示す“切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度”における撮像視野の移動方向と、上記の数式1に示す“移動機構の制御による撮像視野の移動速度”の移動方向との関係としては、同じ方向、または、反対方向が、挙げられる。
上述したように、撮像視野の移動速度が一定となるように撮像視野を移動させることによって、例えば、微細な撮像視野の調整が容易となる、表示装置200の表示画面に表示された撮像画像を見る者の視認性の確保を図ることができるなどの、様々な利点が得られる。なお、医療用観察装置100における切り出し範囲の制御および移動機構の制御が、撮像視野の移動速度が一定となるように制御することに限られないことは、言うまでもない。
医療用観察装置100は、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。
図4は、移動機構の動作のみによる撮像視野の移動の一例を示す説明図である。図4のA、図4のB、図4のC、および図4のDは、図4のA、図4のB、図4のC、および図4のDの順に、移動機構の動作のみによる撮像視野の移動(図4における右方向への移動)を、時系列で示している。
図4のAは、撮像視野の移動開始前における撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。
図4のBは、撮像視野の移動開始後の第1の時点における撮像デバイスの撮像状態の一例を示しており、移動機構においてバックラッシュ詰めが開始されている時点における、撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。移動機構の動作のみにより撮像視野が移動する場合、撮像視野の移動開始後に、移動機構においてバックラッシュ詰めが開始される。図4のBに示すように、バックラッシュ詰めが完了していない状態では、撮像視野は移動しない。
図4のCは、撮像視野の移動開始後の第2の時点(第1の時点よりも後の時点)における撮像デバイスの撮像状態の一例を示しており、移動機構においてバックラッシュ詰めが完了した後の時点における、撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。図4のCに示すように、移動機構の動作のみにより撮像視野が移動する場合、バックラッシュ詰めが完了した後に、撮像視野の移動が開始される。
図4のDは、撮像視野の移動開始後の第3の時点(第2の時点よりも後の時点)における撮像デバイスの撮像状態の一例を示しており、移動機構の動作のみによる撮像視野の移動が行われている場合における撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。図4のDに示すように、移動機構の動作のみにより撮像視野が移動する場合、撮像視野の移動が開始されると、継続して視野は移動する。
例えば図4に示すように、移動機構の動作のみにより撮像視野を移動させる場合には、移動機構による撮像視野の移動が開始するまでに、待ち時間が発生する。よって、上述したように、移動機構の動作のみにより撮像視野を移動させる場合には、ユーザの利便性が低下する恐れがある。
一方、医療用観察装置100は、移動機構の制御と共に切り出し範囲の制御を開始するので、上記待ち時間の間にも切り出し範囲の制御による撮像視野の移動が行われる。つまり、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われる場合、移動機構による撮像視野の移動に係る待ち時間は、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動により解消される。
図5は、本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を説明するための説明図である。図5のA、図5のB、図5のC、および図5のDは、図5のA、図5のB、図5のC、および図5のDの順に、切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動(図5における右方向への移動)を、時系列で示している。
図5のAは、撮像視野の移動開始前における撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。
図5のBは、撮像視野の移動開始後の第1の時点における撮像デバイスの撮像状態の一例を示しており、図4のBと同様に、移動機構においてバックラッシュ詰めが開始されている時点における、撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。切り出し範囲の制御および移動機構の制御により撮像視野が移動する場合、移動機構におけるバックラッシュ詰めが完了していない状態であっても、切り出し範囲の制御によって、撮像視野の移動が開始される。
図5のCは、撮像視野の移動開始後の第2の時点(第1の時点よりも後の時点)における撮像デバイスの撮像状態の一例を示しており、図4のCと同様に、移動機構においてバックラッシュ詰めが完了した後の時点における、撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。切り出し範囲の制御および移動機構の制御により撮像視野が移動する場合、バックラッシュ詰めが完了した後に、移動機構による撮像視野の移動が開始される。
また、医療用観察装置100は、移動機構による撮像視野の移動の開始後、切り出し範囲を図5のAに示す状態に戻し始める。つまり、医療用観察装置100は、移動機構による撮像視野の移動の開始後、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、切り出し範囲の制御を行う。
ここで、医療用観察装置100が、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように切り出し範囲の制御を行うタイミングとしては、例えば後述するように、移動機構の動作のみで目標視野移動速度による撮像視野の移動を行うことが可能となった後が、挙げられる。なお、上記切り出し範囲の制御を行うタイミングが、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
図5のDは、撮像視野の移動開始後の第3の時点(第2の時点よりも後の時点)における撮像デバイスの撮像状態の一例を示しており、撮像視野の移動が行われている場合における撮像デバイスの撮像状態の一例を示している。切り出し範囲の制御および移動機構の制御により撮像視野が移動する場合、切り出し範囲が切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻ると、移動機構により継続して視野が移動する。
例えば図5に示すように、医療用観察装置100が切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行うことによって、移動機構による撮像視野の移動に係る待ち時間は解消され、ユーザは、当該待ち時間を感じることはない。したがって、切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行うことによって、医療用観察装置100は、利便性の向上を図ることができる。
以下、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われるときの撮像視野の移動について、医療用観察装置100が撮像視野の移動速度が一定となるように撮像視野の移動を制御する場合を例に挙げて、説明する。
以下では、医療用観察装置100が一定に保とうとする撮像視野の移動速度を、「目標視野移動速度」と示す。本実施形態に係る目標視野移動速度の値は、例えば、予め設定されている固定値であってもよいし、ユーザの操作などに基づいて変更可能な可変値であってもよい。また、本実施形態に係る目標視野移動速度の値は、例えば、医療用観察装置100に対して設定されている値であってもよいし、医療用観察装置100を使用するユーザのIDに対応付けられているユーザごとの値であってもよい。医療用観察装置100は、例えば、記録媒体(図示せず)から目標視野移動速度を示す情報を読み出すことによって、目標視野移動速度の値を特定する。
(I)切り出し範囲の制御および移動機構の制御の第1の例:継続して所定の操作が行われる場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例
まず、継続して所定の操作が行われる場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の例を説明する。
図6は、本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第1の例を説明するための説明図であり、継続して所定の操作が行われる場合における切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を示している。
図6では、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動を「電子式」と示しており、移動機構の制御による撮像視野の移動を「アクチュエータ駆動式」と示している(以下、後述する図7〜図9においても同様とする)。また、図6において視野移動速度が正の値をとる場合とは、撮像視野が所定の操作に対応する方向に移動していることを示しており、図6において視野移動速度が負の値をとる場合とは、撮像視野が所定の操作に対応する方向の反対方向に移動していることを示している(以下、後述する図7〜図9においても同様とする)。
(I−1)図6の期間A
医療用観察装置100は、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。医療用観察装置100は、例えば、所定の操作に応じた信号が検出された場合に、所定の操作が検出されたと判定する。
上述したように、移動機構の制御が開始されたとしても、移動機構による撮像視野の移動が開始するまでに待ち時間が発生する。そのため、図6の期間Aに示すように、上記待ち時間が経過するまでは、切り出し範囲の制御のみで撮像視野が移動する。
(I−2)図6の期間B
移動機構におけるバックラッシュ詰めが完了すると、移動機構による撮像視野の移動が開始され、撮像視野は、切り出し範囲の変化と移動機構の動作とによって、移動する。
このとき、医療用観察装置100は、撮像視野の移動速度が目標視野移動速度となるように、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度を調整する。具体的には、医療用観察装置100は、上記数式1に基づいて切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度を調整する。つまり、図6の期間Bに示すように、医療用観察装置100は、移動機構の制御による撮像視野の移動速度が上がる分、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度を下げる。
(I−3)図6の期間C
移動機構の制御による撮像視野の移動速度が目標視野移動速度に到達した場合には、医療用観察装置100は、例えば図5を参照して示したように、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、切り出し範囲の制御を行う。ここで、移動機構の制御による撮像視野の移動速度が目標視野移動速度に到達した場合とは、移動機構の動作のみで目標視野移動速度による撮像視野の移動を行うことが可能となった場合に該当する。
このとき、医療用観察装置100は、撮像視野の移動速度が目標視野移動速度となるように、移動機構の制御による撮像視野の移動速度を調整する。具体的には、医療用観察装置100は、上記数式1に基づいて移動機構の制御による撮像視野の移動速度を調整する。図6の期間Cに示すように、医療用観察装置100は、所定の操作に対応する方向の反対方向に移動する切り出し範囲の制御による撮像視野の移動を打ち消すように、移動機構の制御による撮像視野の移動速度を上げる。
つまり、切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が行われる場合、医療用観察装置100は、切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御に対応して移動機構による撮像視野の移動速度を上げるように、移動機構の制御を行う。
(I−4)図6の期間D
切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が完了すると、医療用観察装置100は、所定の操作に基づき移動機構の制御を行うことによって、撮像視野を移動させる。また、医療用観察装置100は、切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が完了すると、切り出し範囲の制御の実行を停止する。
よって、図6の期間Dに示すように、切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が完了すると、移動機構の動作のみによって撮像視野は移動する。
継続して所定の操作が行われる場合には、例えば図6に示すように、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動および移動機構の制御による撮像視野の移動がそれぞれ行われることによって、撮像視野は、移動速度が一定となるように移動する。
なお、継続して所定の操作が行われる場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の例は、図6に示す例に限られない。
図7は、本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第2の例を説明するための説明図であり、継続して所定の操作が行われる場合における切り出し範囲の制御および移動機構の制御の他の例を示している。
図7に示す期間A、期間B、期間C、期間Dは、図6に示す期間A、期間B、期間C、期間Dにそれぞれ対応する。また、医療用観察装置100は、図7に示す期間A、期間B、期間C、期間Dの各期間において、図6に示す期間A、期間B、期間C、期間Dの各期間と同様に、切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行う。
図7に示す期間Aおよび図6に示す期間Aに示すように、切り出し範囲の制御のみで撮像視野が移動する期間の長さは、例えば医療用観察装置100のハードウェア性能や医療用観察装置100の設計などによって、変わりうる。また、図7に示す期間Cおよび図6に示す期間Cに示すように、切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御の仕方、および当該切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御に対応する移動機構の制御の仕方は、例えば医療用観察装置100のハードウェア性能や医療用観察装置100の設計などによって、変わりうる。
(II)切り出し範囲の制御および移動機構の制御の第2の例:所定の操作が検出された後に、所定の操作の停止が検出された場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例
次に、所定の操作が検出された後に、所定の操作の停止が検出された場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を、説明する。
図8は、本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第3の例を説明するための説明図である。図8は、“切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前に、所定の操作の停止が検出された場合”における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を、示している。
医療用観察装置100は、例えば、所定の操作が検出されたと判定された後に、所定の操作に応じた信号が検出されなくなった場合に、所定の操作の停止が検出されたと判定する。なお、所定の操作の停止の検出方法が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
また、所定の操作の停止が検出されたと判定された場合、医療用観察装置100は、目標視野移動速度を、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度に再設定してもよい。所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度としては、0(ゼロ)が挙げられる。目標視野移動速度が、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度に再設定されることによって、医療用観察装置100では、例えば後述する図8の期間Bに示すように、撮像視野の移動速度が、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度となるように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われる。
(II−1)図8の期間A
医療用観察装置100は、図6の期間Aと同様に、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。図8の期間Aでは、図6の期間Aと同様に、切り出し範囲の制御のみで撮像視野が移動する。つまり、図8の期間Aは、“切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前の期間”に該当する。
ここで、図8の期間Aにおいて所定の操作の停止が検出された場合、すなわち、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前に、所定の操作の停止が検出された場合には、医療用観察装置100は、切り出し範囲の制御および移動機構の制御それぞれの実行を停止する。
なお、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前に、所定の操作の停止が検出された場合における処理は、上記に示す例に限られない。
例えば、切り出し範囲の制御および移動機構の制御それぞれの実行を停止した場合、医療用観察装置100は、所定の操作の停止が検出されたときにおける切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量に基づいて、例えば図6の期間Cを参照して説明した切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御を、選択的に行ってもよい。
より具体的には、医療用観察装置100は、例えば、所定の操作が検出されてから所定の操作の停止が検出されるまでの時間と、目標視野移動速度とを乗算することによって、上記切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量を算出する。
また、医療用観察装置100は、算出された切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量と、設定されている閾値とを比較する。ここで、上記閾値は、予め設定されている固定値であってもよいし、ユーザの操作などに基づいて変更可能な可変値であってもよい。
そして、医療用観察装置100は、算出された切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量が設定されている閾値以上の場合(または、当該移動量が当該閾値より大きい場合)に、図8の期間Bを参照して示す制御を行う。また、医療用観察装置100は、算出された切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量が設定されている閾値より小さい場合(または、当該移動量が当該閾値以下の場合)には、図8の期間Bを参照して示す制御を行わない。
(II−2)図8の期間B
医療用観察装置100は、例えば図6の期間Cと同様に、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように切り出し範囲の制御を行うと共に、撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、移動機構の制御を行う。
なお、上述したように、図8の期間Bに示す制御は、所定の操作の停止が検出されたときにおける切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量に基づいて、選択的に行われてもよい。
(II−3)図8の期間C
図8の期間Bにおいて切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が行われ、当該切り出し範囲の制御が完了すると、医療用観察装置100は、図8の期間Cに示すように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御それぞれの実行を停止する。
“切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前に、所定の操作の停止が検出された場合”には、例えば図8に示すように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御がそれぞれ行われることによって、撮像視野の移動が停止する。
なお、“切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前に、所定の操作の停止が検出された場合”における制御の例が、図8に示す例に限られないことは、言うまでもない。
(III)切り出し範囲の制御および移動機構の制御の第3の例:所定の操作が検出された後に、所定の操作の停止が検出された場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の他の例
次に、所定の操作が検出された後に、所定の操作の停止が検出された場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の他の例を、説明する。
図9は、本実施形態に係る制御方法に係る切り出し範囲の制御および移動機構の制御による撮像視野の移動の第4の例を説明するための説明図である。図9は、“移動機構による撮像視野の移動が開始された後、移動機構による撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、所定の操作の停止が検出された場合”における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を、示している。
(III−1)図9の期間A
医療用観察装置100は、図6の期間Aと同様に、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。図9の期間Aでは、図6の期間Aと同様に、切り出し範囲の制御のみで撮像視野が移動する。
(III−2)図9の期間B
移動機構におけるバックラッシュ詰めが完了すると、移動機構による撮像視野の移動が開始され、撮像視野は、図6の期間Bと同様に、切り出し範囲の変化と移動機構の動作とによって、移動する。
ここで、図9の期間Bにおいて所定の操作の停止が検出された場合を想定する。図9の期間Bにおいて所定の操作の停止が検出された場合とは、“移動機構による撮像視野の移動が開始された後、移動機構による撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、所定の操作の停止が検出された場合”に該当する。
図9の期間Bにおいて所定の操作の停止が検出された場合、医療用観察装置100は、目標視野移動速度を、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度に再設定する。そして、医療用観察装置100は、図9の期間Cを参照して示す制御を行う。
(III−3)図9の期間C
図9の期間Bにおいて所定の操作の停止が検出された場合、医療用観察装置100は、撮像視野の移動速度が、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度となるように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行う。
具体的には、医療用観察装置100は、図9の期間Cに示すように、移動機構による撮像視野の移動速度が下がるように移動機構の制御を行うと共に、撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、切り出し範囲の制御を行う。医療用観察装置100は、例えば、上記数式1に基づいて、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度となるように、移動機構による撮像視野の移動速度と切り出し範囲の制御による撮像視野の移動速度とをそれぞれ調整する。
(III−4)図9の期間D
図9の期間Cにおける制御により、移動機構による撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となった場合、医療用観察装置100は、例えば図6の期間Cと同様に、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように切り出し範囲の制御を行うと共に、撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、移動機構の制御を行う。
なお、図9の期間Dに示す制御は、図8の期間Bに示す制御と同様に、所定の操作の停止が検出されたときにおける切り出し範囲の制御による撮像視野の移動量に基づいて、選択的に行われてもよい。
(III−5)図9の期間E
図9の期間Dにおいて切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が行われ、当該切り出し範囲の制御が完了すると、医療用観察装置100は、図9の期間Eに示すように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御それぞれの実行を停止する。
“移動機構による撮像視野の移動が開始された後、移動機構による撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、所定の操作の停止が検出された場合”には、例えば図9に示すように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御がそれぞれ行われることによって、撮像視野の移動が停止する。
なお、“移動機構による撮像視野の移動が開始された後、移動機構による撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、所定の操作の停止が検出された場合”における制御の例が、図9に示す例に限られないことは、言うまでもない。
(IV)切り出し範囲の制御および移動機構の制御の他の例
なお、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われる例は、上記(I)に示す第1の例〜上記(III)に示す第3の例に限られない。
例えば、上記(I)に示す第1の例における図6の期間Dの制御が行われているときに、所定の操作の停止が検出された場合、医療用観察装置100は、移動機構の制御の実行を停止する。また、このとき、医療用観察装置100は、図9の期間Cおよび期間Dに示す制御と同様の制御を、行ってもよい。
また、例えば、所定の操作に基づく撮像視野の移動量が、移動機構により撮像視野を移動させることが可能な最小の移動量を下回る場合には、医療用観察装置100は、切り出し範囲の制御のみで撮像視野を移動させる。例えば、所定の操作に基づく撮像視野の移動量は、所定の操作が検出されてから所定の操作の停止が検出されるまでの時間と、撮像視野の移動速度とによって算出される。また、移動機構により撮像視野を移動させることが可能な最小の移動量は、例えば、移動機構のハードウェア構成などによって決まるので、医療用観察装置100の設計時や製造時に設定される。
医療用観察装置100は、本実施形態に係る制御方法に係る処理として、例えば、上記(1)に示す処理(切り出し範囲の制御に係る処理)、または、上記(2)に示す処理(切り出し範囲の制御および移動機構の制御に係る処理)を行う。
なお、本実施形態に係る制御方法に係る処理は、上記(1)に示す処理と上記(2)に示す処理とに限られない。
例えば、医療用観察装置100は、手動による撮像視野の移動に関する通知を、ユーザに対して行ってもよい。
本実施形態に係る手動による撮像視野の移動に関する通知としては、例えば、“手動で撮像視野を移動する必要がある”旨をユーザに伝えるための通知と“手動で撮像視野を移動する必要がない”旨をユーザに伝えるための通知との、一方または双方が、挙げられる。
医療用観察装置100は、例えば、“文字や画像を表示画面に表示させることやランプを点灯させることなどによる視覚的な通知”や、“音声をスピーカなどの音声出力デバイスから出力させることによる聴覚的な通知”、あるいは、“これらの通知を組み合わせた通知”など、任意の通知方法によって、手動による撮像視野の移動に関する通知を行う。
なお、医療用観察装置100が移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有する場合、移動機構の制御が行われることによって、ユーザは、撮像視野を任意に移動させることが可能である。つまり、医療用観察装置100が移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有する場合には、ユーザは、手動で撮像視野を移動させなくても、撮像視野を任意に移動させることができる。よって、医療用観察装置100が移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有する場合には、医療用観察装置100は、手動による撮像視野の移動に関する通知を、ユーザに対して行わなくてもよい。
一方、医療用観察装置100が移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有さない場合には、ユーザは、撮像視野を任意に移動させるために、手動で撮像視野を移動させる必要がある。よって、医療用観察装置100が移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有さない場合には、医療用観察装置100は、手動による撮像視野の移動に関する通知を、ユーザに対して行う。
手動による撮像視野の移動に関する通知を行う場合、医療用観察装置100は、例えば、撮像範囲内に設定されている切り出し範囲の制御による撮像視野の移動可能範囲と、切り出し範囲との位置関係を、特定する。そして、医療用観察装置100は、特定された、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動可能範囲と切り出し範囲との位置関係に基づいて、手動による撮像視野の移動に関する通知を行う。以下では、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動可能範囲と切り出し範囲との位置関係を、「範囲の位置関係」と示す場合がある。
図10は、本実施形態に係る制御方法に係る通知に係る処理の一例を説明するための説明図である。
図10のAは、撮像デバイス106の撮像範囲を示している。
図10のBは、撮像範囲内において切り出し範囲の中心位置を移動させることが可能な範囲を示しており、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動可能範囲の一例に該当する。換言すると、図10のBは、切り出し範囲を図10のAに示す撮像範囲内に収めることが可能な、切り出し範囲の中心位置の移動範囲である。
図10のCは、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動が行われた場合に、上述した切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御を行わなくてもよい範囲である。なお、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動が行われた結果、切り出し範囲の中心位置が図10のCに示す範囲内にある場合において、医療用観察装置100が、上述した切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御を行ってもよいことは、言うまでもない。
図10のCに示す範囲としては、例えば、上述した移動機構により撮像視野を移動させることが可能な最小の移動量を下回る範囲などの、切り出し範囲の制御のみで撮像視野を移動させる範囲が、挙げられる。
医療用観察装置100は、例えば、切り出し範囲の制御により設定される切り出し範囲の中心位置と、図10のBに示す範囲との位置関係を特定することによって、範囲の位置関係を特定する。切り出し範囲の中心位置としては、例えば、切り出し範囲に対応する対角線の交点の位置が挙げられる。切り出し範囲に対応する対角線としては、例えば、矩形の切り出し範囲の対角線や、円形や楕円形の切り出し範囲を包含する矩形の範囲の対角線などが、挙げられる。
医療用観察装置100は、例えば、“切り出し範囲に対応する対角線の交点の座標”と“撮像視野の移動方向に対応する図10のBに示す範囲の外周の位置の座標”との距離を算出することによって、切り出し範囲の中心位置と図10のBに示す範囲との位置関係を特定する。撮像範囲内における座標は、例えば、撮像範囲の中心位置を原点とするなど、撮像範囲内の任意の点を原点とする二次元座標で表される。また、“切り出し範囲に対応する対角線の交点の座標”と“撮像視野の移動方向に対応する図10のBに示す範囲の外周の位置の座標”との距離としては、例えば、“切り出し範囲に対応する対角線の交点の座標”と“撮像視野の移動方向に対応する図10のBに示す範囲の外周の位置の座標”とのユークリッド距離が、挙げられる。
そして、医療用観察装置100は、算出された上記距離と、設定されている距離に関する閾値とを比較し、比較結果に応じた手動による撮像視野の移動に関する通知を行う。距離に関する閾値は、予め設定されている固定値であってもよいし、ユーザの操作などに基づき変更可能な可変値であってもよい。
手動による撮像視野の移動に関する通知が行われる場合の一例を挙げると、医療用観察装置100は、例えば、算出された上記距離が設定されている距離に関する閾値以下の場合(または、上記距離が当該距離に関する閾値より小さい場合)に、“手動で撮像視野を移動する必要がある”旨をユーザに伝えるための通知(手動による撮像視野の移動に関する通知の一例)を行う。“手動で撮像視野を移動する必要がある”旨をユーザに伝えるための通知が行われることによって、ユーザは、医療用観察装置100が手動で撮像視野を移動する必要があることを、認識することができる。
また、手動による撮像視野の移動に関する通知が行われる場合の他の例を挙げると、医療用観察装置100は、例えば、算出された上記距離が設定されている距離に関する閾値より大きい場合(または、上記距離が当該距離に関する閾値以上の場合)には、“手動で撮像視野を移動する必要がない”旨をユーザに伝えるための通知(手動による撮像視野の移動に関する通知の一例)を行う。“手動で撮像視野を移動する必要がない”旨をユーザに伝えるための通知が行われることによって、ユーザは、医療用観察装置100が手動で撮像視野を移動する必要がないことを、認識することができる。
なお、医療用観察装置100は、上記“手動で撮像視野を移動する必要がある”旨をユーザに伝えるための通知と、上記“手動で撮像視野を移動する必要がない”旨をユーザに伝えるための通知との一方のみを、行ってもよい。
例えば上記のように、範囲の位置関係に基づき手動による撮像視野の移動に関する通知が行われることによって、医療用観察装置100は、医療用観察装置100が手動で撮像視野を移動する必要がある状態にあるか否かを、ユーザに認識させることができる。
なお、上述したように、医療用観察装置100が、移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有する場合には、移動機構の制御が行われることによって、ユーザは、手動で撮像視野を移動させなくても、撮像視野を任意に移動させることができる。よって、医療用観察装置100が移動機構の制御による撮像視野の移動機能を有する場合には、医療用観察装置100は、手動による撮像視野の移動に関する通知を、ユーザに対して行わなくてもよい。
[3]本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)が用いられることにより奏される効果の一例
本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)が用いられることによって、例えば下記に示す効果が奏される。なお、本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)が用いられることにより奏される効果が、下記に示す効果に限られないことは、言うまでもない。
・ユーザの撮像視野の移動に係る所定の操作に対応する初動として、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動が行われるので、移動機構による撮像視野の移動に係る待ち時間は解消される。よって、医師などのユーザにより行われる所定の操作に対して、遅延の無いスムーズな撮像視野の移動の開始を、実現することができる。
・切り出し範囲の制御および移動機構の制御により、ユーザの撮像視野の移動に係る所定の操作が行われた際に撮像視野が留まることなく移動するので、ユーザは、ストレスのない操作感を得ることができる。
・撮像視野の移動速度が目標視野移動速度に保たれるように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われることによって、例えば、微細な撮像視野の調整が容易となる、表示装置200などの表示画面に表示された撮像画像を見る者の視認性の確保を図ることができるなどの、様々な利点が得られる。
・切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御と共に、移動機構の制御を行うことによって、撮像視野の移動速度を目標視野移動速度に保ちつつ、切り出し範囲を撮像範囲の中心位置に戻すなど、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すことができる。
(本実施形態に係るプログラム)
コンピュータシステムを、本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)として機能させるためのプログラム(例えば、本実施形態に係る制御方法に係る処理を実行することが可能なプログラム)が、コンピュータシステムにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、利便性の向上を図ることができる。ここで、本実施形態に係るコンピュータシステムとしては、単体のコンピュータ、または、複数のコンピュータが挙げられる。本実施形態に係るコンピュータシステムによって、本実施形態に係る制御方法に係る一連の処理が行われる。
また、コンピュータシステムを、本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)として機能させるためのプログラムが、コンピュータシステムにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、上述した本実施形態に係る制御方法に係る処理によって奏される効果を、奏することができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記では、コンピュータシステムを、本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)として機能させるためのプログラム(コンピュータプログラム)が提供されることを示したが、本実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も、併せて提供することができる。
上述した構成は、本実施形態の一例を示すものであり、当然に、本開示の技術的範囲に属するものである。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御を行うことにより、前記撮像視野の移動を制御する、医療用観察装置。
(2)
前記制御部は、前記撮像範囲内における前記切り出し範囲を前記所定の操作に対応するように変化させることによって、前記切り出し範囲の制御により前記撮像視野を移動させる、(1)に記載の医療用観察装置。
(3)
前記制御部は、前記所定の操作に基づいて、前記アームを動かして前記撮像視野を移動させる移動機構の制御をさらに行うことにより、前記撮像視野の移動を制御する、(1)または(2)に記載の医療用観察装置。
(4)
前記制御部は、前記移動機構を前記所定の操作に対応するように動作させることによって、前記移動機構の制御により前記撮像視野を移動させる、(3)に記載の医療用観察装置。
(5)
前記制御部は、前記所定の操作が検出された場合に、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とを開始する、(3)または(4)に記載の医療用観察装置。
(6)
前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動の開始後、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行う、(5)に記載の医療用観察装置。
(7)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御に対応して、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度を上げるように、前記移動機構の制御を行う、(6)に記載の医療用観察装置。
(8)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記所定の操作に基づき前記移動機構の制御を行うことによって、前記撮像視野を移動させる、(6)または(7)に記載の医療用観察装置。
(9)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御の実行を停止する、(6)〜(8)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(10)
前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とが開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始される前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
前記制御部は、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、(5)〜(9)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(11)
前記所定の操作の停止が検出されたときにおける、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動量が設定されている閾値以上の場合、または、前記移動量が前記閾値より大きい場合、
前記制御部は、さらに、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、(10)に記載の医療用観察装置。
(12)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、(11)に記載の医療用観察装置。
(13)
前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
前記制御部は、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とをそれぞれ行う、(5)〜(12)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(14)
前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が下がるように前記移動機構の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御を行う、(13)に記載の医療用観察装置。
(15)
前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となった場合、
前記制御部は、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、(14)に記載の医療用観察装置。
(16)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、(15)に記載の医療用観察装置。
(17)
前記制御部は、前記撮像視野の移動速度が一定となるように、前記撮像視野の移動を制御する、(1)〜(16)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(18)
前記アームと、
前記アームにより支持されている前記撮像デバイスと、
を備える、(1)〜(17)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(19)
撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御するステップを有し、
前記制御するステップでは、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御が行われることにより、前記撮像視野の移動が制御される、医療用観察装置により実行される制御方法。
100 医療用観察装置
102 ベース
104 アーム
106 撮像デバイス
110a、110b、110c、110d、110e、110f 関節部
112a、112b、112c、112d リンク
152 アーム部
154 撮像部
156 通信部
158 制御部
160 撮像制御部
162 アーム制御部
164 表示制御部
200 表示装置
1000 医療用観察システム

Claims (17)

  1. 撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御と、前記アームを動かして前記撮像視野を移動させる移動機構の制御とそれぞれ行うことにより、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動速度と前記移動機構の制御による前記撮像視野の移動速度とを合わせた全体としての前記撮像視野の移動速度が一定となるように、前記撮像視野の移動を制御する、医療用観察装置。
  2. 前記制御部は、前記撮像範囲内における前記切り出し範囲を前記所定の操作に対応するように変化させることによって、前記切り出し範囲の制御により前記撮像視野を移動させる、請求項1に記載の医療用観察装置。
  3. 前記制御部は、前記移動機構を前記所定の操作に対応するように動作させることによって、前記移動機構の制御により前記撮像視野を移動させる、請求項1または2に記載の医療用観察装置。
  4. 前記制御部は、前記所定の操作が検出された場合に、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とを開始する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
  5. 前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動の開始後、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行う、請求項に記載の医療用観察装置。
  6. 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御に対応して、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度を上げるように、前記移動機構の制御を行う、請求項に記載の医療用観察装置。
  7. 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記所定の操作に基づき前記移動機構の制御を行うことによって、前記撮像視野を移動させる、請求項またはに記載の医療用観察装置。
  8. 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御の実行を停止する、請求項のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
  9. 前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とが開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始される前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
    前記制御部は、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、請求項のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
  10. 前記所定の操作の停止が検出されたときにおける、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動量が設定されている閾値以上の場合、または、前記移動量が前記閾値より大きい場合、
    前記制御部は、さらに、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、請求項に記載の医療用観察装置。
  11. 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、請求項10に記載の医療用観察装置。
  12. 前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
    前記制御部は、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とをそれぞれ行う、請求項11のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
  13. 前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が下がるように前記移動機構の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御を行う、請求項12に記載の医療用観察装置。
  14. 前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となった場合、
    前記制御部は、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、請求項13に記載の医療用観察装置。
  15. 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、請求項14に記載の医療用観察装置。
  16. 前記アームと、
    前記アームにより支持されている前記撮像デバイスと、
    を備える、請求項1〜15のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
  17. 撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御するステップを有し、
    前記制御するステップでは、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御と、前記アームを動かして前記撮像視野を移動させる移動機構の制御とそれぞれ行われることにより、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動速度と前記移動帰庫の制御による前記撮像視野の移動速度とを合わせた全体としての前記撮像視野の移動速度が一定となるように、前記撮像視野の移動が制御される、医療用観察装置により実行される制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4021825A (en) * 1975-05-15 1977-05-03 Polaroid Corporation Adapter for operatively coupling an automated camera to an optical instrument
JPH03237440A (ja) * 1990-02-15 1991-10-23 Asahi Optical Co Ltd カメラシステム、カメラボディ、撮影レンズ
JPH0511164A (ja) * 1991-07-04 1993-01-19 Chinon Ind Inc レンズ駆動装置
DE4212924C2 (de) * 1991-07-23 2001-11-29 Olympus Optical Co Stereomikroskop
US5631697A (en) * 1991-11-27 1997-05-20 Hitachi, Ltd. Video camera capable of automatic target tracking
JP3476847B2 (ja) * 1992-07-01 2003-12-10 オリンパス株式会社 手術用顕微鏡
JP2959293B2 (ja) * 1992-07-14 1999-10-06 キヤノン株式会社 撮像装置
DE4416178B4 (de) * 1993-05-07 2007-11-08 Olympus Optical Co., Ltd. Chirurgisches Mikroskop
US5650819A (en) * 1993-09-30 1997-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
JP3642812B2 (ja) * 1994-11-17 2005-04-27 株式会社町田製作所 医療用観察装置
US5836869A (en) * 1994-12-13 1998-11-17 Olympus Optical Co., Ltd. Image tracking endoscope system
JP4101951B2 (ja) * 1998-11-10 2008-06-18 オリンパス株式会社 手術用顕微鏡
US6661571B1 (en) * 1999-09-21 2003-12-09 Olympus Optical Co., Ltd. Surgical microscopic system
JP2001305419A (ja) * 2000-04-24 2001-10-31 Nikon Corp 自動焦点調節装置
JP2002006228A (ja) * 2000-06-23 2002-01-09 Asahi Optical Co Ltd 手術用ビデオ型顕微鏡
JP2002336270A (ja) * 2001-05-21 2002-11-26 Olympus Optical Co Ltd 手術用顕微鏡
JP4832679B2 (ja) * 2001-09-11 2011-12-07 オリンパス株式会社 顕微鏡システム
JP2005013715A (ja) * 2003-06-05 2005-01-20 Olympus Corp 観察システム
JP2005292320A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Olympus Corp 画像顕微鏡装置
JP2006042913A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Olympus Corp 画像観察装置
US9789608B2 (en) * 2006-06-29 2017-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Synthetic representation of a surgical robot
JP2007043248A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Eastman Kodak Co 撮像装置
US7860614B1 (en) * 2005-09-13 2010-12-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Trainer for robotic vehicle
WO2007097034A1 (ja) * 2006-02-27 2007-08-30 Olympus Medical Systems Corp. 内視鏡外科手術器具
JP2008006089A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Mitaka Koki Co Ltd 手術顕微鏡システム
US8155479B2 (en) * 2008-03-28 2012-04-10 Intuitive Surgical Operations Inc. Automated panning and digital zooming for robotic surgical systems
US8864652B2 (en) * 2008-06-27 2014-10-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing computer generated auxiliary views of a camera instrument for controlling the positioning and orienting of its tip
JP2010035825A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Olympus Medical Systems Corp 医療装置
JP2010131711A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Honda Motor Co Ltd ロボットアームの制御方法
KR101030371B1 (ko) * 2009-04-27 2011-04-20 국립암센터 최소 침습 수술을 위한 내시경 조정 장치
WO2011055613A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム
JP5539045B2 (ja) * 2010-06-10 2014-07-02 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法、記憶媒体
WO2012073789A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 オリンパス株式会社 マスタ操作入力装置及びマスタスレーブマニピュレータ
KR101720192B1 (ko) * 2011-01-19 2017-03-27 삼성전자주식회사 자동 초점 조절 장치
EP2515524A1 (en) * 2011-04-23 2012-10-24 Research In Motion Limited Apparatus, and associated method, for stabilizing a video sequence
US9188973B2 (en) * 2011-07-08 2015-11-17 Restoration Robotics, Inc. Calibration and transformation of a camera system's coordinate system
CA2860003A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Infrared Imaging Systems, Inc. Apparatus and method for imaging vasculature and sub-dermal structures by trans-illuminating nir light
CN109348220B (zh) * 2012-08-15 2023-06-06 直观外科手术操作公司 用于优化视频流的方法和系统
JP6150504B2 (ja) * 2012-12-05 2017-06-21 オリンパス株式会社 イメージングシステム
JP5644882B2 (ja) * 2013-03-07 2014-12-24 カシオ計算機株式会社 撮像装置、画角補正方法、及びプログラム
TW201437965A (zh) * 2013-03-28 2014-10-01 Novatek Microelectronics Corp 影像模糊防止方法及其影像處理晶片
US20150305602A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Calcula Technologies, Inc. Integrated medical imaging system
JP6419487B2 (ja) 2014-08-21 2018-11-07 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用観察システム
JP6482002B2 (ja) * 2015-05-01 2019-03-13 キヤノン株式会社 ステージ装置および顕微鏡システム

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