JP7034636B2 - 医療用観察装置、および医療用観察システム - Google Patents

医療用観察装置、および医療用観察システム Download PDF

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Description

本開示は、医療用観察装置、および医療用観察システムに関する。
複数種類の非接触の入力により手術用装置を制御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２０１７－７０６３６号公報
近年、医療現場においては、例えば、脳神経外科手術などの微細手術（マイクロサージャリ）をサポートするためや、内視鏡手術を行うために、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。また、以下では、医療用観察装置が備える撮像デバイスにより観察対象が撮像された撮像画像を「医療用撮像画像」と示す。
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利用者（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。そのため、電子撮像式の医療用観察装置が用いられることによって微細手術などをより柔軟にサポートすることができるという利点があり、医療現場での電子撮像式の医療用観察装置の利用が進んでいる。
電子撮像式の医療用観察装置が用いられる手術では、術者は、例えば、表示画面に表示された医療用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。また、医療用観察装置が用いられる手術では、例えばスコーピスト（内視鏡（医療用観察装置の一例）の操作者）のような術者以外の者によって、医療用観察装置が操作される場合がある。そのため、表示画面に表示された医療用撮像画像が、“術者が観察を所望する術部が、見易くなっている画像”となっていないことが起こりうる。また、“術者が観察を所望する術部が見易い医療用撮像画像”とするためには、例えば、照明の強度を調節することなどによりＳ／Ｎ（signal-noise ratio）のよい画像とする操作が、別途必要となる。そのため、既存の医療用観察システムでは、術者、術者の助手、スコーピストなどの医療従事者の利便性を損ねる恐れがある。また、医療現場では、より利便性が高い医療用観察装置が潜在的なニーズとして求められている。
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、および医療用観察システムを提案する。
本開示によれば、撮像デバイスの撮像機能を制御する撮像制御部を備え、上記撮像制御部は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、上記撮像デバイスにより観察対象が撮像された医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように、上記撮像デバイスの露出機能を制御する、医療用観察装置が、提供される。
また、本開示によれば、撮像デバイスの撮像機能を制御する撮像制御部を備える医療用観察装置と、上記撮像デバイスにより撮像された医療用撮像画像を表示画面に表示する表示装置と、を有し、上記医療用観察装置の上記撮像制御部は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、上記医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように、上記撮像デバイスの露出機能を制御する、医療用観察システムが、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第１の例を示す説明図である。 本実施形態に係る医療用観察システムの構成の第２の例を示す説明図である。 図２に示す医療用観察装置が備える撮像デバイスの構成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処理を行うことが可能な医療用観察装置のハードウェア構成の一例を説明するための説明図である。 視線を検出する機能、および視線の検出結果に基づき視線を表示画面に表示させる機能の双方を有する表示装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
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）
以下では、本実施形態に係る医療用観察システムの一例を説明した後に、本実施形態に係る医療用観察システムに適用することが可能な、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
［１－１］第１の例に係る医療用観察システム
図１は、本実施形態に係る医療用観察システム１０００の構成の第１の例を示す説明図であり、電子撮像式の医療用観察装置の一例である内視鏡装置として機能する医療用観察装置１００を有する医療用観察システムの一例を示している。図１に示す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、第１の例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、第１の例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、第１の例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、第１の例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。
また、第１の例に係る医療用観察システムは、例えば、視線を検出することが可能な視線検出センサを有していてもよい。視線検出センサとしては、例えば“ステレオカメラとプロセッサとを有し、ステレオカメラにより撮像された撮像画像から視線を検出するセンサユニット”が、挙げられる。また、視線検出センサは、例えば、“アイウェア型の装置などの頭部に装着して用いられるウェアラブル装置に設けられ、赤外線を利用した角膜反射法などにより視線を検出する構成”などの、視線を検出することが可能な任意の方式のセンサであってよい。
第１の例に係る医療用観察システムが視線検出センサを有する場合、後述するように、医療用観察装置１００は、視線検出センサの検出結果を利用して、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である。なお、視線検出センサは、第１の実施形態に係る医療用観察システムの外部のセンサであってもよい。
［１－１－１］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医療用撮像画像（動画像、または、複数の静止画像。以下、同様とする。）や、ユーザインタフェースに係る画像などの、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（Electro-Luminescence）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。
表示装置２００は、例えば、表示装置２００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。表示装置２００の構成の一例については、後述する。
［１－１－２］医療用観察装置１００
第１の例に係る医療用観察システム１０００を構成する医療用観察装置１００は、内視鏡装置である。例えば図１に示す医療用観察装置１００が手術時に用いられる場合、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医療用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。
図１に示す医療用観察装置１００は、例えば、挿入部材１０２と、光源ユニット１０４と、ライトガイド１０６と、カメラヘッド１０８と、ケーブル１１０と、制御ユニット１１２とを備える。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。
挿入部材１０２は、細長形状を有し、入射光を集光する光学系を内部に備える。挿入部材１０２の先端は、例えば、患者の体腔内に挿入される。挿入部材１０２の後端はカメラヘッド１０８の先端と着脱可能に接続される。また、挿入部材１０２は、ライトガイド１０６を介して光源ユニット１０４と接続され、光源ユニット１０４から光が供給される。
挿入部材１０２は、例えば、可撓性を有さない素材で形成されてもよいし、可撓性を有する素材で形成されてもよい。挿入部材１０２を形成する素材によって、医療用観察装置１００は、硬性鏡または軟性鏡と呼ばれうる。
光源ユニット１０４は、ライトガイド１０６を介して挿入部材１０２と接続される。光源ユニット１０４は、ライトガイド１０６を介して挿入部材１０２に光を供給する。また、光源ユニット１０４は、制御ユニット１１２と有線または無線で接続され、光源ユニット１０４における発光は、制御ユニット１１２により制御される。
挿入部材１０２に供給された光は、挿入部材１０２の先端から出射され、患者の体腔内組織などの観察対象に照射される。そして、観察対象からの反射光は、挿入部材１０２内の光学系によって集光される。
カメラヘッド１０８は、観察対象を撮像する機能を有する。カメラヘッド１０８は、信号伝送部材であるケーブル１１０を介して制御ユニット１１２と接続される。カメラヘッド１０８は、挿入部材１０２によって集光された観察対象からの反射光を光電変換することにより観察対象を撮像し、撮像によって得られた画像信号（医療用撮像画像を示す信号）を制御ユニット１１２へケーブル１１０を介して出力する。なお、カメラヘッド１０８の構成の一例については、後述する。
内視鏡装置として機能する医療用観察装置１００では、例えば、挿入部材１０２、光源ユニット１０４、およびカメラヘッド１０８が、“患者の体内に挿入されて、体内を撮像する撮像デバイス”の役目を果たす。
制御ユニット１１２は、本実施形態に係る制御方法に係る処理を行う役目を果たし、撮像デバイスの撮像機能を制御する。より具体的には、制御ユニット１１２は、光源ユニット１０４およびカメラヘッド１０８それぞれを制御する。
また、制御ユニット１１２は、通信デバイス（図示せず）を含み、カメラヘッド１０８から出力された画像信号を任意の無線通信または任意の有線通信で、表示装置２００へ送信する。制御ユニット１１２は、画像信号と表示制御信号とを表示装置２００へ送信してもよい。
制御ユニット１１２が含む通信デバイス（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回路（無線通信）、光通信用デバイス（有線通信または無線通信）、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。通信デバイス（図示せず）は、複数の通信方式によって、１または２以上の外部装置と通信を行うことが可能な構成であってもよい。
また、制御ユニット１１２は、カメラヘッド１０８から出力された画像信号に対して所定の処理を行い、所定の処理が行われた画像信号を表示装置２００へ送信してもよい。画像信号に対する所定の処理としては、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、制御ユニット１１２は、画像信号に基づく医療用撮像画像を記憶してもよい。
制御ユニット１１２としては、例えばＣＣＵ（Camera Control Unit）が挙げられる。
内視鏡装置として機能する医療用観察装置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。内視鏡装置として機能する医療用観察装置１００では、例えば、挿入部材１０２、光源ユニット１０４、およびカメラヘッド１０８が、撮像デバイスの役目を果たし、制御ユニット１１２により撮像デバイスにおける撮像が制御される。
なお、本実施形態に係る医療用観察システム１０００は、内視鏡装置として機能する医療用観察装置１００を有する構成に限られない。
［１－２］第２の例に係る医療用観察システム
図２は、本実施形態に係る医療用観察システム１０００の構成の第２の例を示す説明図であり、他の例に係る電子撮像式の医療用観察装置として機能する医療用観察装置１００を有する医療用観察システムの一例を示している。図２に示す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、第２の例に係る医療用観察システムは、図２に示す例に限られない。
例えば、第２の例に係る医療用観察システムは、第１の例に係る医療用観察システムと同様に、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。
また、第２の例に係る医療用観察システムは、第１の例に係る医療用観察システムと同様に、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。
また、第２の例に係る医療用観察システムは、第１の例に係る医療用観察システムと同様に、視線検出センサを有していてもよい。第２の例に係る医療用観察システムが視線検出センサを有する場合、後述するように、医療用観察装置１００は、視線検出センサの検出結果を利用して、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である。なお、視線検出センサは、第２の実施形態に係る医療用観察システムの外部のセンサであってもよい。
［１－２－１］表示装置２００
第２の例に係る医療用観察システムを構成する表示装置２００は、第１の例に係る医療用観察システムを構成する表示装置２００と同様の機能、構成を有する。
［１－２－２］医療用観察装置１００
第２の例に係る医療用観察システム１０００を構成する医療用観察装置１００は、他の例に係る電子撮像式の医療用観察装置である。図２を参照して、電子撮像式の医療用観察装置として機能する医療用観察装置１００のハードウェア構成の一例について、説明する。
電子撮像式の医療用観察装置として機能する医療用観察装置１００は、例えば、ベース１２０と、アーム１２２と、撮像デバイス１２４とを備える。
また、図２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、記憶部として機能する。記録媒体（図示せず）には、例えば、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、様々なデータが記憶される。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や、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路、通信アンテナおよびＲＦ回路、光通信用デバイス、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路などが挙げられる。通信デバイス（図示せず）は、複数の通信方式によって、１または２以上の外部装置と通信を行うことが可能な構成であってもよい。
［１－２－２－１］ベース１２０
ベース１２０は、医療用観察装置１００の基台であり、アーム１２２の一端が接続されて、アーム１２２と撮像デバイス１２４とを支持する。
また、ベース１２０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。
［１－２－２－２］アーム１２２
アーム１２２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１２２は、撮像デバイス１２４を支持する。アーム１２２により支持された撮像デバイス１２４は３次元的に移動可能であり、移動後の撮像デバイス１２４は、アーム１２２によって、位置および姿勢が保持される。
より具体的には、アーム１２２は、例えば、複数の関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆと、関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆによって互いに回動可能に連結される複数のリンク１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、１３２ｆとから構成される。関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆそれぞれの回転可能範囲は、アーム１２２の所望の動きが実現されるように、設計段階や製造段階などにおいて任意に設定される。
つまり、図２に示す医療用観察装置１００では、アーム１２２を構成する６つの関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ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１２４の移動に関して６自由度が実現されている。より具体的には、図２に示す医療用観察装置１００では、並進３自由度、および回転３自由度の６自由度の動きが実現される。
関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ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１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ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１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ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１２２を伸ばす、縮める（折り畳む）などの、様々なアーム１２２の動作が、実現される。
関節部１３０ａは、略円柱形状を有し、関節部１３０ａの先端部分（図２における下端部分）で、撮像デバイス１２４（図２における撮像デバイス１２４の上端部分）を、撮像デバイス１２４の中心軸と平行な回転軸（第１軸Ｏ１）まわりに回動可能なように支持する。ここで、医療用観察装置１００は、第１軸Ｏ１が撮像デバイス１２４における光軸と一致するように構成される。つまり、図２に示す第１軸Ｏ１まわりに撮像デバイス１２４を回動させることによって、撮像デバイス１２４により撮像された医療用撮像画像は、視野が回転するように変更される画像となる。
リンク１３２ａは、略棒状の部材であり、関節部１３０ａを固定的に支持する。リンク１３２ａは、例えば、第１軸Ｏ１と直交する方向に延伸され、関節部１３０ｂに接続される。
関節部１３０ｂは、略円柱形状を有し、リンク１３２ａを、第１軸Ｏ１と直交する回転軸（第２軸Ｏ２）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部１３０ｂには、リンク１３２ｂが固定的に接続される。
リンク１３２ｂは、略棒状の部材であり、第２軸Ｏ２と直交する方向に延伸される。また、リンク１３２ｂには、関節部１３０ｂと関節部１３０ｃとがそれぞれ接続される。
関節部１３０ｃは、略円柱形状を有し、リンク１３２ｂを、第１軸Ｏ１および第２軸Ｏ２それぞれと互いに直交する回転軸（第３軸Ｏ３）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部１３０ｃには、リンク１３２ｃの一端が固定的に接続される。
ここで、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３まわりにアーム１２２の先端側（撮像デバイス１２４が設けられる側）が回動することによって、水平面内での撮像デバイス１２４の位置が変更されるように、撮像デバイス１２４を移動させることができる。つまり、医療用観察装置１００では、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３まわりの回転が制御されることにより、医療用撮像画像の視野を平面内で移動させることが可能になる。
リンク１３２ｃは、一端が略円柱形状を有し、他端が略棒状を有する部材である。リンク１３２ｃの一端側には、関節部１３０ｃの中心軸と略円柱形状の中心軸とが同一となるように、固定的に接続される。また、リンク１３２ｃの他端側には、関節部１３０ｄが接続される。
関節部１３０ｄは、略円柱形状を有し、リンク１３２ｃを、第３軸Ｏ３と直交する回転軸（第４軸Ｏ４）まわりに回動可能なように支持する。関節部１３０ｄには、リンク１３２ｄが固定的に接続される。
リンク１３２ｄは、略棒状の部材であり、第４軸Ｏ４と直交するように延伸される。リンク１３２ｄの一端は、関節部１３０ｄの略円柱形状の側面に当接するように、関節部１３０ｄに固定的に接続される。また、リンク１３２ｄの他端（関節部１３０ｄが接続される側とは反対側の端）には、関節部１３０ｅが接続される。
関節部１３０ｅは、略円柱形状を有し、リンク１３２ｄの一端を、第４軸Ｏ４と平行な回転軸（第５軸Ｏ５）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部１３０ｅには、リンク１３２ｅの一端が固定的に接続される。
ここで、第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５は、撮像デバイス１２４を垂直方向に移動させうる回転軸である。第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５まわりにアーム１２２の先端側（撮像デバイス１２４が設けられる側）が回動することによって、撮像デバイス１２４の垂直方向の位置が変わる。よって、第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５まわりにアーム１２２の先端側（撮像デバイス１２４が設けられる側）が回動することによって、撮像デバイス１２４と、患者の術部などの観察対象との距離を変えることが、可能となる。
リンク１３２ｅは、一辺が鉛直方向に延伸するとともに他辺が水平方向に延伸する略Ｌ字形状を有する第１の部材と、当該第１の部材の水平方向に延伸する部位から鉛直下向きに延伸する棒状の第２の部材とが、組み合わされて構成される部材である。リンク１３２ｅの第１の部材の鉛直方向に延伸する部位には、関節部１３０ｅが固定的に接続される。また、リンク１３２ｅの第２の部材には、関節部１３０ｆが接続される。
関節部１３０ｆは、略円柱形状を有し、リンク１３２ｅを、鉛直方向と平行な回転軸（第６軸Ｏ６）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部１３０ｆには、リンク１３２ｆが固定的に接続される。
リンク１３２ｆは、略棒状の部材であり、鉛直方向に延伸される。リンク１３２ｆの一端は、関節部１３０ｆが接続される。また、リンク１３２ｆの他端（関節部１３０ｆが接続される側とは反対側の端）は、ベース１２０に固定的に接続される。
アーム１２２が上記に示す構成を有することによって、医療用観察装置１００では、撮像デバイス１２４の移動に関して６自由度が実現される。
なお、アーム１２２の構成は、上記に示す例に限られない。
例えば、アーム１２２の関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆそれぞれには、関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆそれぞれにおける回転を規制するブレーキが設けられていてもよい。本実施形態に係るブレーキとしては、例えば、機械的に駆動するブレーキや、電気的に駆動する電磁ブレーキなど、任意の方式のブレーキが挙げられる。
上記ブレーキの駆動は、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。上記ブレーキの駆動が制御されることにより、医療用観察装置１００では、アーム１２２の動作モードが設定される。アーム１２２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１２２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１２４の位置および姿勢が固定される動作モードである。アーム１２２が固定モードとなることによって、医療用観察装置１００の動作状態は、撮像デバイス１２４の位置および姿勢が固定される固定状態となる。
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１２２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１２４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１２４を把持し、当該撮像デバイス１２４を直接移動させる操作のことを意味する。
［１－２－２－３］撮像デバイス１２４
撮像デバイス１２４は、アーム１２２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１２４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１２４は、例えば電子撮像式の顕微鏡に対応する構成を有する。
図３は、図２に示す医療用観察装置１００が備える撮像デバイス１２４の構成の一例を説明するための説明図である。
撮像デバイス１２４は、例えば、撮像部材１３４と、略円筒形状を有する筒状部材１３６とを有し、撮像部材１３４は、筒状部材１３６内に設けられる。
筒状部材１３６の下端（図３における下側の端）の開口面には、例えば、撮像部材１３４を保護するためのカバーガラス（図示せず）が設けられる。
また、例えば筒状部材１３６の内部には光源（図示せず）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（図示せず）を介して撮像部材１３４に入射することにより、撮像部材１３４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１３４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１３４は、例えば、光学系１３４ａと、光学系１３４ａを通過した光により観察対象の像を撮像する撮像素子を含むイメージセンサ１３４ｂとで構成される。光学系１３４ａ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で構成される。イメージセンサ１３４ｂとしては、例えば、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が、挙げられる。
撮像部材１３４は、１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１３４には、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）や、ＡＦ（Auto Focus）などのフォーカス機能などの、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１３４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１３４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１３４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１２４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１２４の光学系をより簡易にすることができ、撮像デバイス１２４をより小型に構成することができる。
撮像デバイス１２４には、例えば、撮像デバイス１２４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３では、ズームスイッチ１３８と、フォーカススイッチ１４０と、動作モード変更スイッチ１４２とが、撮像デバイス１２４に設けられている。なお、ズームスイッチ１３８、フォーカススイッチ１４０、および動作モード変更スイッチ１４２が設けられる位置と形状とが、図３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１３８とフォーカススイッチ１４０とは、撮像デバイス１２４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１３８は、例えば、ズーム倍率（拡大倍率）を大きくするズームインスイッチ１２４ａと、ズーム倍率を小さくするズームアウトスイッチ１２４ｂとで構成される。ズームスイッチ１３８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。以下では、ズーム倍率を大きくすることを「ズームイン」と示し、ズーム倍率を小さくすることを「ズームアウト」と示す場合がある。
フォーカススイッチ１４０は、例えば、観察対象（被写体）までの焦点距離を遠くする遠景フォーカススイッチ１４０ａと、観察対象までの焦点距離を近くする近景フォーカススイッチ１４０ｂとで構成される。フォーカススイッチ１４０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。観察対象までの焦点距離を遠くすることは「フォーカスアウト」と呼ばれ、観察対象までの焦点距離を近くすることは「フォーカスイン」と呼ばれる場合がある。
動作モード変更スイッチ１４２は、撮像デバイス１２４におけるアーム１２２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１４２に対する操作が行われることにより、アーム１２２の動作モードが変更される。アーム１２２の動作モードとしては、例えば上述したように、固定モードとフリーモードとが挙げられる。
動作モード変更スイッチ１４２に対する操作の一例としては、動作モード変更スイッチ１４２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１４２を押下している間、アーム１２２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１４２を押下していないときには、アーム１２２の動作モードが固定モードとなる。
また、撮像デバイス１２４には、各種操作デバイスに対する操作を行う操作者が操作を行う際の操作性や利便性などをより高めるために、例えば、滑り止め部材１４４と、突起部材１４６とが設けられる。
滑り止め部材１４４は、例えば操作者が筒状部材１３６を手などの操作体で操作を行う際に、操作体の滑りを防止するために設けられる部材である。滑り止め部材１４４は、例えば、摩擦係数が大きい材料で形成され、凹凸などのより滑りにくい構造を有する。
突起部材１４６は、操作者が筒状部材１３６を手などの操作体で操作を行う際に、当該操作体が光学系１３４ａの視野を遮ってしまうことや、当該操作体で操作を行う際に、カバーガラス（図示せず）に当該操作体が触れることにより当該カバーガラスが汚れることなどを、防止するために設けられる部材である。
なお、滑り止め部材１４４および突起部材１４６それぞれが設けられる位置と形状とが、図３に示す例に限られないことは、言うまでもない。また、撮像デバイス１２４には、滑り止め部材１４４と突起部材１４６との一方または双方が設けれられていなくてもよい。
撮像デバイス１２４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、第２の例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医療用撮像画像（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。
他の例に係る電子撮像式の医療用観察装置として機能する医療用観察装置１００は、例えば図２、図３を参照して示したハードウェア構成を有する。
なお、他の例に係る電子撮像式の医療用観察装置として機能する医療用観察装置のハードウェア構成は、図２、図３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１２０を備えず、手術室などの天井や壁面などにアーム１２２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１２２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１２２が天井から吊り下げられる構成となる。
また、図２では、アーム１２２が、撮像デバイス１２４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１２２の構成は、撮像デバイス１２４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１２２は、用途に応じて撮像デバイス１２４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１２２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。一例を挙げると、本実施形態に係る医療用観察装置は、眼科顕微鏡などのように、Ｘ軸Ｙ軸制御程度のより簡便な構成であってもよい。
また、図２、図３では、撮像デバイス１２４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１２４に設けられる例を示しているが、図２、図３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１２４に設けられなくてもよい。一例を挙げると、撮像デバイス１２４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１２４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１２４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。
本実施形態に係る医療用観察システム１０００を構成する医療用観察装置１００としては、例えば、図１に示すような内視鏡装置として機能する医療用観察装置と、図２に示すような他の例に係る電子撮像式の医療用観察装置として機能する医療用観察装置とが、挙げられる。
［２］本実施形態に係る制御方法
［２－１］本実施形態に係る制御方法の概要
上述したように、既存の内視鏡などの医療用観察装置が用いられる既存の医療用観察システムでは、表示画面に表示された医療用撮像画像が、術者が観察を所望する術部が見易くなっている画像となっていないことが起こりうる。また、術者が観察を所望する術部が見易い医療用撮像画像とするためには、例えば、照明の強度を調節することなどによりＳ／Ｎのよい画像とする操作が必要となる。そのため、既存の医療用観察システムでは、術者、術者の助手、スコーピストなどの医療従事者の利便性を損ねる恐れがある。
そこで、医療用観察システム１０００では、医療用観察装置１００が、例えば術者などの特定の者を認識対象として検出された視線を利用して、少なくとも撮像デバイスの露出機能を制御する（本実施形態に係る制御方法に係る処理）。
認識対象の視線の検出は、例えば、医療用観察システム１０００が有する視線検出センサを用いて検出される。例えば視線検出センサがステレオカメラを有するセンサユニットである場合、視線検出センサは、医療用撮像画像が表示される表示画面の正面方向（例えば表示画面に対応する平面に対する垂直方向）を撮像するように設けられる。
医療用観察システム１０００では、視線検出センサにおいて撮像された撮像画像から設定されている顔を検出する顔検出処理が行われることによって、認識対象が特定される。そして、医療用観察システム１０００では、特定された認識対象に対して、視線検出センサにおいて撮像された撮像画像に基づき視線を検出する視線検出処理が行われることによって、認識対象の視線の検出結果が得られる。
認識対象の視線の検出結果としては、例えば、認識対象の視線を示す視線ベクトルが挙げられる。また、認識対象の視線の検出結果は、例えば、医療用撮像画像が表示される表示画面における認識対象の視線の位置であってもよい。表示画面に対する認識対象の視線の位置は、例えば、視線ベクトルと表示画面に対応する平面との交点を求めることによって特定され、表示画面の任意の位置を原点とする二次元座標で表される。
医療用観察システム１０００において上記顔検出処理と上記視線検出処理との一方または双方は、視線検出センサで行われてもよいし、医療用観察装置１００、制御装置（図示せず）あるいは表示装置２００で行われてもよい。なお、本実施形態に係る認識対象の視線の検出方法が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
また、医療用観察システム１０００における認識対象の視線の検出は、医療用観察システム１０００の利用者の操作によって停止され、また、医療用観察システム１０００の利用者の操作によって停止が解除されてもよい。認識対象の視線の検出に係る操作としては、例えば、フットスイッチなどの操作デバイスに対する操作や、ジェスチャなどの動きによる操作、音声による操作などが、挙げられる。
認識対象の視線の検出を停止することが可能となることによって、認識対象に負荷をかけることなく、認識対象の視線が固定されている状態を実現することが可能となる。
医療用観察装置１００が、認識対象の視線の検出結果に基づき撮像デバイスの露出機能を制御することによって、表示画面に表示される医療用撮像画像を、自動的に“認識対象である特定の者が観察を所望する術部が、見易い画像”とすることが可能となる。
したがって、医療用観察装置１００が、上記特定の者の視線の検出結果に基づき撮像デバイスの露出機能を制御することによって、利便性の向上を図ることが可能な医療用観察システム１０００が、実現される。
以下、医療用観察システム１０００を構成する各装置の機能を説明しつつ、本実施形態に係る制御方法が適用される医療用観察システム１０００について、説明する。また、以下では、本実施形態に係る医療用観察システム１０００が、図１に示す第１の例に係る医療用観察システム１０００である場合を主に例に挙げる。
［２－２］医療用観察装置１００
図４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、撮像部１５０と、通信部１５２と、制御部１５４とを備える。
［２－２－１］撮像部１５０
撮像部１５０は、観察対象を撮像する。医療用観察装置１００が図１に示す構成の場合、撮像部１５０は、挿入部材１０２、光源ユニット１０４、およびカメラヘッド１０８（図１に示す医療用観察装置１００において撮像デバイスの役目を果たす部材）で構成される。また、医療用観察装置１００が図２に示す構成の場合、撮像部１５０は、撮像デバイス１２４で構成される。撮像部１５０における撮像は、例えば制御部１５４によって制御される。
［２－２－２］通信部１５２
通信部１５２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１５２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１５２における通信は、例えば制御部１５４によって制御される。
［２－２－３］制御部１５４
制御部１５４は、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１５４は、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。
医療用観察装置１００が図１に示す構成の場合、制御部１５４は、例えば、制御ユニット１１２で構成される。また、医療用観察装置１００が図２に示す構成の場合、制御部１５４は、例えば、上述したプロセッサ（図示せず）で構成される。なお、制御部１５４における制御方法に係る処理は、複数の処理回路（例えば、複数のプロセッサなど）で分散して行われてもよい。
より具体的には、制御部１５４は、例えば、撮像制御部１５６と、表示制御部１５８とを有する。
［２－２－３－１］撮像制御部１５６
撮像制御部１５６は、撮像部１５０を構成する撮像デバイスを制御する。撮像デバイス１２４の制御としては、例えば、少なくとも露出機能の制御を含む、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、ＡＦなどのフォーカス機能の制御、イメージセンサのリフレッシュレートなどを制御するシャッタスピード機能の制御などの、撮像デバイスの撮像を制御することが可能な、１または２以上の撮像機能の制御が、挙げられる。
撮像制御部１５６は、例えば、光源ユニット１０４などの光源を制御し、患部などの観察対象に照射される照明光を制御することによって、露出機能の制御を行う。また、撮像制御部１５６は、例えば、医療用撮像画像を示す画像信号に対するゲインの制御を行うことによって、露出機能の制御を行ってもよい。画像信号に対するゲインの制御に係る処理の一例としては、例えば、医療用撮像画像の輝度を平均化する信号処理が挙げられる。
より具体的には、撮像制御部１５６は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように、撮像デバイスの露出機能を制御する。撮像制御部１５６は、例えば、医療用撮像画像が表示される表示画面における認識対象の視線の位置（認識対象の視線の検出結果の一例、または、認識対象の視線の検出結果から特定される情報の一例）に基づいて、医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように、撮像デバイスの露出機能を制御する。
撮像制御部１５６は、例えば、医療用撮像画像における所定の領域の輝度が大きくなるように、または、当該所定の領域の輝度が小さくなるように、撮像デバイスの露出機能を制御することによって、当該所定の領域の輝度を変える。医療用撮像画像における所定の領域の輝度が大きくなることによって、当該所定の領域はより明るくなり、また、当該所定の領域の輝度が小さくなることによって、当該所定の領域はより暗くなる。撮像制御部１５６は、例えば、認識対象の視線が手前の術部から奥まった術部へ移動する場合のように、認識対象の視線が明るい術部から暗い術部に移動する場合に、医療用撮像画像における所定の領域の輝度が大きくなるように、撮像デバイスの露出機能を制御する。また、撮像制御部１５６は、例えば、認識対象の視線が奥まった術部から手前の術部へ移動する場合のように、認識対象の視線が暗い術部から明るい術部に移動する場合に、医療用撮像画像における所定の領域の輝度が小さくなるように、撮像デバイスの露出機能を制御する。例えば上記のように撮像制御部１５６が撮像デバイスの露出機能を制御することによって、医療用撮像画像における所定の領域をより見やすくすることができる。
撮像制御部１５６は、例えば、医療用撮像画像における所定の領域の明るさの平均が一様になるように、照明光の強度を制御し、信号処理により輝度を平均化することによって、撮像デバイスの露出機能を制御する。
認識対象の視線の検出結果に基づく露出機能の制御の即応性は、例えば、認識対象に対して行われるキャリブレーション、または、統計的な方法などにより設定された値によって、定められる。
本実施形態に係る所定の領域としては、例えば、“表示画面における視線の位置に対応する医療用撮像画像における位置を含む領域”が、挙げられる。表示画面における視線の位置は、例えば上述したように、表示画面の任意の位置を原点とする二次元座標で表される。また、表示画面における視線の位置に対応する医療用撮像画像における位置は、例えば、医療用撮像画像の任意の位置を原点とする二次元座標で表される。以下では、「表示画面における視線の位置に対応する医療用撮像画像における位置」を、単に「医療用撮像画像における位置」と示す場合がある。
撮像制御部１５６は、表示画面における視線の位置を医療用撮像画像における位置に変換し、変換により得られた医療用撮像画像における位置が含まれるように、所定の領域を設定する。撮像制御部１５６は、例えば、記録媒体（図示せず）に記憶されている変換行列を用いることによって、表示画面における視線の位置を医療用撮像画像における位置に変換する。なお、撮像制御部１５６は、座標変換を行うことが可能な任意のアルゴリズムの演算を行うことによって、表示画面における視線の位置を医療用撮像画像における位置に変換してもよい。
また、所定の領域としては、例えば下記の例に示す領域が挙げられる。
・形状と大きさとが予め設定された領域
・形状と大きさとが、認識対象ごとに設定された領域
・視線の動きに応じて、形状と大きさとの一方または双方が変更される領域
撮像制御部１５６は、例えば、記録媒体（図示せず）に記憶されている“領域の形状および大きさが予め設定されている領域データ”を参照することによって、予め設定された所定の領域の形状と大きさとを特定する。また、撮像制御部１５６は、例えば、記録媒体（図示せず）に記憶されている“認識対象を示すデータ（例えば、ユーザＩＤなど）と、領域データとが対応付けられているテーブル（またはデータベース）”を参照することによって、認識対象に対応する所定の領域の形状と大きさとを特定する。また、撮像制御部１５６は、例えば、記録媒体（図示せず）に記憶されている“視線の動き量と、領域データとが対応付けられているテーブル（またはデータベース）”を参照することによって、視線の動きに対応する所定の領域の形状と大きさとを特定する。視線の動き量は、例えば、“第１の時点における、表示画面における視線の位置”と、“第２の時点（第１の時点よりも後の時点）における、表示画面における視線の位置”とのユークリッド距離により定められる。
なお、本実施形態に係る所定の領域は、上記に示す例に限られない。例えば、撮像制御部１５６は、領域を設定することが可能な任意のアルゴリズムの演算を都度行うことによって、所定の領域を設定してもよい。
撮像制御部１５６における露出機能の制御としては、例えば、光源ユニット１０４などの光源から照射される照明光の制御と、医療用撮像画像を示す画像信号に対するゲインの制御との一方または双方が、挙げられる。また、照明光の制御としては、例えば、照明光の照度の制御、照明光の種類の制御、および照明光の照射時間の制御（露出時間の制御の一例）のうちの１または２以上が、挙げられる。
一例を挙げると、撮像制御部１５６における露出機能の制御としては、例えば、下記の（Ａ）に示す第１の例と（Ｂ）に示す第２の例との一方または双方が挙げられる。なお、本実施形態に係る露出機能の制御の例は、下記に示す例に限られず、医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように露出を変えることが可能な、任意の制御であってもよい。
（Ａ）露出機能の制御の第１の例
撮像制御部１５６は、医療用撮像画像における所定の領域以外の領域の輝度が小さくなるように、露出機能を制御する。撮像制御部１５６は、医療用撮像画像を示す画像信号に対するゲインの制御によって、所定の領域以外の領域の輝度を小さくする。
一例を挙げると、撮像制御部１５６は、所定の領域以外の領域の輝度が、設定されている閾値以下となるように（または、所定の領域以外の領域の輝度が、当該閾値より小さくなるように）、所定の領域以外の領域の輝度を小さくする。また、他の例を挙げると、撮像制御部１５６は、所定の領域以外の領域の輝度が、所定の領域の輝度の平均値よりも小さくなるように、所定の領域以外の領域の輝度を小さくする。
撮像制御部１５６は、例えば、認識対象の視線の検出結果に基づいて第１の例に係る露出機能の制御を行う。一例を挙げると、撮像制御部１５６は、“設定されている第１の期間における表示画面における視線の位置の変化が、設定されている閾値より小さい状態（または、第１の期間における表示画面における視線の位置の変化が、当該閾値以下である状態）”が、設定されている第２の期間以上継続する場合（または、第２の期間より長く継続する場合）に、第１の例に係る露出機能の制御を行う。例えば上記のように、認識対象の視線の検出結果に基づき第１の例に係る露出機能の制御が行われることによって、術者（認識対象の一例）が術部を注視したときに、あたかも当該術部に対してスポット照明光が照射されているような視覚効果が、実現される。
なお、第１の例に係る露出機能の制御が行われるトリガは、認識対象の視線の検出結果に限られない。例えば、撮像制御部１５６は、フットスイッチなどの操作デバイスに対する操作やジェスチャ操作、音声操作などの所定の操作に基づいて、第１の例に係る露出機能の制御を行ってもよい。また、撮像制御部１５６は、操作デバイスに対する操作などの所定の操作に基づいて、第１の例に係る露出機能の制御から、後述する第２の例に係る露出機能の制御などの、他の露出機能の制御に切り替えてもよい。
また、撮像制御部１５６は、第１の例に係る露出機能の制御と連動して、所定の領域に対して電子ズームが行われるように、撮像デバイスのズーム機能を制御してもよい。第１の例に係る露出機能の制御と連動したズーム機能の制御は、自動的に行われてもよいし、フットスイッチなどの操作デバイスに対する操作やジェスチャ操作、音声操作などの所定の操作に基づいて行われてもよい。また、第１の例に係る露出機能の制御と連動したズーム機能の制御は、例えば、操作デバイスに対する操作などの所定の操作に基づいて解除されうる。
術者が視線の認識対象である場合を例に挙げると、第１の例に係る露出機能の制御と連動してズーム機能の制御が行われることによって、術者や術者の助手などの医療従事者は、“術者が観察を所望する術部に対してあたかもスポット照明が照射された状態で撮像されたような医療用撮像画像が拡大された、医療用撮像画像”を見ながら、医療行為を行うことが可能となる。よって、第１の例に係る露出機能の制御と連動してズーム機能の制御が行われることにより、術者が観察を所望する術部がより見易い医療用撮像画像を、表示画面に表示させることが可能となるので、医療従事者の利便性をより向上させることができる。
（Ｂ）露出機能の制御の第２の例
撮像制御部１５６は、医療用撮像画像における位置に対応する観察対象における位置に対して、拡散照明光が照射されるように、露出機能を制御する。
撮像制御部１５６は、例えば、推定された観察対象における位置に拡散照明光の光軸の中心がくるように、撮像デバイスを制御する。医療用観察装置１００が図１に示す構成の場合、撮像制御部１５６は、例えば、光源ユニット１０４を構成する、拡散板、およびライトガイド１０６への照明光の入射角度を調節する機構（図示せず）を制御することによって、観察対象における位置に対して拡散照明光を照射させる。医療用観察装置１００が図１に示す構成であり、挿入部材１０２が可撓性を有する素材で形成される場合（すなわち、軟性鏡である場合）には、拡散照明光の光軸の中心を移動させることによって、観察対象における位置に対して拡散照明光を照射させてもよい。また、医療用観察装置１００が図２に示す構成の場合、撮像制御部１５６は、例えば、光源（図示せず）を構成する拡散板と、アーム１２２とを制御することによって、観察対象における位置に対して拡散照明光を照射させる。なお、観察対象における位置に対して拡散照明光が照射されるように露出機能を制御する方法が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
撮像制御部１５６は、例えば、フットスイッチなどの操作デバイスに対する操作やジェスチャ操作、音声操作などの所定の操作に基づいて、第２の例に係る露出機能の制御を行う。また、撮像制御部１５６は、自動的に第２の例に係る露出機能の制御を行い、認識対象の視線の検出結果などに基づいて、上述した第１の例に係る露出機能の制御に切り替えてもよい。
ここで、上述した第１の例に係る露出機能の制御と第２の例に係る露出機能の制御との切り替えは、例えば“光源ユニット１０４が、拡散板の挿抜機構を有すること”によって実現することが可能である。
図５は、本実施形態に係る制御方法を説明するための説明図である。図５のＡは、図１に示す光源ユニット１０４が有する拡散板の挿抜機構を概略的に示しており、図５のＢは、拡散板の有無による照射角度の差異を示している。
図５のＢに示すように、拡散板が挿入されることによって、照射角度はＸ［°］からＹ［°］（Ｙ＞Ｘ）へと変化し、照明領域が広くなる。また、拡散板が挿入されることによって、図５のＢに示すように、光源ユニット１０４から照射される照明光の照度を変えなくとも、照明領域に対してより照度が高い照明光を照射することが可能となる。
［２－２－３－２］表示制御部１５８
表示制御部１５８は、例えば、表示制御信号と画像信号とを通信部１５２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１５２における通信の制御は、制御部１５４を構成する通信制御部（図示せず）により行われてもよい。
また、表示制御部１５８は、例えば下記の（ａ）に示す第１の例～下記の（ｄ）に示す第４の例に示す表示制御のうちの、１または２以上の表示制御を行ってもよい。
（ａ）表示制御の第１の例
表示制御部１５８は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、表示画面における視線の位置に対応する医療用撮像画像における位置を、表示画面に表示させる。
表示制御部１５８は、例えば、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域を表示画面に表示させることによって、医療用撮像画像における位置を表示画面に表示させる。
図６は、本実施形態に係る制御方法を説明するための説明図であり、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域が、表示装置２００の表示画面に表示されている例を示している。図６では、ステレオカメラを有するセンサユニットで構成される視線検出センサ３００を、併せて示している。また、図６に示す符号Ｏは、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域を示しており、所定の領域が、医療用撮像画像における位置を中心とする円形状の領域である例を示している。なお、所定の領域の形状および大きさが、図６に示す例に限られないことは、言うまでもない。
表示画面における視線の位置が、図６に示す位置Ａから位置Ｂへと変化した場合、表示制御部１５８は、表示画面における視線の位置の変化に対応するように、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域の表示を移動させる。
ここで、観察対象が、撮像デバイスと照明光とに対して正対し、かつ均一な平面である場合、認識対象の視線が移動しても、照明光の強度は変わらず、また、信号処理による輝度の変化も起こらない。
また、医療用撮像画像における所定の領域以外の部分は、露出機能の制御の対象とならないので、照明が強すぎる場合は白とびが発生し、照明が弱くなる場合は暗く沈んでしまう可能性がある。しかしながら、上記所定の領域以外の部分は、認識対象の視線の位置が含まれない部分であるので、術者（認識対象の一例）による医療行為に影響を及ぼす恐れはない。
なお、医療用撮像画像における位置を表示画面に表示させる例は、図６に示すような、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域を表示画面に表示させることに限られない。例えば、表示制御部１５８は、例えば、“医療用撮像画像における位置を示すオブジェクト（例えば、医療用撮像画像における位置を矢印で示すオブジェクトなど）が、医療用撮像画像に重畳された医療用撮像画像”を示す画像信号を、表示装置２００に対して送信させることによって、医療用撮像画像における位置を表示画面に表示させてもよい。
術者が視線の認識対象である場合を例に挙げると、上記のような第１の例に係る表示制御が行われることによって、例えば術者の助手や、スコーピスト、看護師などの他の医療従事者は、術者が見ている術部を視覚的に認識することができる。よって、上記のような第１の例に係る表示制御が行われることによって、医療用観察システム１０００を利用する医療従事者間のコミュニケーションをより円滑なものとすることができるという効果が期待される。
また、術者が視線の認識対象である場合を例に挙げると、上記のような第１の例に係る表示制御が行われることによって、例えば術者を指導する指導医は、術者が見ている術部を視覚的に認識することができる。よって、上記のような第１の例に係る表示制御が行われることによって、指導医による術者の教育をより効果的に行うことができるという効果が期待される。
（ｂ）表示制御の第２の例
表示制御部１５８は、撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像を表示画面に表示させる。
撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像としては、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）、フォーカス機能、露出機能、シャッタスピード機能などの、１または２以上の撮像デバイスの撮像機能を操作するための画像が、挙げられる。撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像では、各撮像機能がアイコン表示されていてもよいし、各撮像機能が文字で表示されていてもよい。
図７は、本実施形態に係る制御方法を説明するための説明図であり、図６と同様の表示に加えて、撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像が、表示装置２００の表示画面に表示されている例を示している。図７では、図６と同様に、ステレオカメラを有するセンサユニットで構成される視線検出センサ３００を、併せて示している。図７に示す符号Ｏ１は、図６に示す符号Ｏと同様に、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域を示している。また、図７に示す符号Ｏ２は、撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像の一例を示している。なお、撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像が、図７に示す例に限られないことは、言うまでもない。
表示画面における視線の位置が、図７に示す位置Ｃから位置Ｄへと変化した場合、表示制御部１５８は、表示画面における視線の位置の変化に対応するように、医療用撮像画像における位置を含む所定の領域の表示を移動させる。
また、例えば、操作デバイスに対する操作やジェスチャ操作、音声操作などによる、撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像に対する操作が行われた場合、表示制御部１５８は、当該操作に対応するように当該ユーザインタフェース画像の表示を変化させる。また、撮像制御部１５６は、撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像に対する操作に対応する撮像機能を制御する。
なお、第２の例に係る表示制御は、上記に示す例に限られない。
例えば、表示制御部１５８は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、ユーザインタフェース画像上における認識対象の視線の位置を、表示画面に表示させてもよい。
術者が視線の認識対象である場合を例に挙げると、ユーザインタフェース画像上における術者の視線の位置が表示画面に表示されることによって、術者の助手などの他の医療従事者は、術者の意図をくみ取ってユーザインタフェース画像に対する操作を行うことが可能となる。
また、表示制御部１５８は、医療用観察装置１００が有する撮像デバイスの撮像機能以外の機能を制御するためのユーザインタフェース画像と、医療用観察装置１００以外の機器の機能を制御するためのユーザインタフェース画像との一方または双方を、表示画面に表示させてもよい。
（ｃ）表示制御の第３の例
表示制御部１５８は、撮像デバイスの撮像機能の状態を表示画面に表示させる。
撮像デバイスの撮像機能の状態の表示としては、例えば、ズーム倍率を示す値の表示、Ｆ値（絞り値）の表示、ＥＶ（Exposure Value）の表示、シャッタスピード値の表示などが、挙げられる。
なお、第３の例に係る表示制御は、上記に示す例に限られない。
例えば、表示制御部１５８は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、撮像デバイスの撮像機能の状態が表示された表示画面における認識対象の視線の位置を、表示画面に表示させてもよい。
（ｄ）表示制御の第４の例
表示制御部１５８は、“患者のバイタル”や、“ナビゲーション装置から出力される画像”、“電気メスやバイポーラ、超音波吸引器などの様々な処置装置の処置装置における設定を示す画像”などを、表示画面に表示させてもよい。表示制御部１５８は、バイタルを測定する装置などの外部装置から取得された値や画像を、表示画面に表示させる。
なお、第４の例に係る表示制御は、上記に示す例に限られない。
例えば、表示制御部１５８は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、“患者のバイタル”などが表示された表示画面における認識対象の視線の位置を、表示画面に表示させてもよい。
術者が視線の認識対象である場合を例に挙げると、術者の視線が患者のバイタルなどが表示されている表示画面上の位置にあるときには、他の医療従事者から術者に対して視線の先にある内容に関する新たな内容を伝達することが可能な仕組みを、実現することができる。
制御部１５４は、例えば、撮像制御部１５６と、表示制御部１５８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。
なお、制御部１５４の構成は、図４に示す例に限られない。
例えば、医療用観察装置１００が図１に示す構成の場合、制御部１５４は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、医療用観察装置１００（硬性鏡または軟性鏡）を操作するロボットを動作させる処理部（図示せず）を有していてもよい。処理部（図示せず）が、認識対象の視線の検出結果に対応する制御信号を、上記ロボットに対して送信することによって、上記ロボットによる硬性鏡操作または上記ロボットによる軟性鏡操作が実現される。
また、例えば、医療用観察装置１００が図２に示す構成の場合、制御部１５４は、アーム１２２の駆動を制御するアーム制御部（図示せず）を有していてもよい。アーム１２２の駆動の制御の一例としては、例えば、“関節部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ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、制御部１５４は、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４に示す機能を有することによって、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４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４に示す撮像制御部１５６および表示制御部１５８の一方または双方を、制御部１５４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４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１５２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１５２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１５４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１５４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撮像部１５０やアーム部（図示せず）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。
さらに、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１５４の一部の機能を有さない構成をとることも可能である。
［２－２－４］医療用観察装置１００のハードウェア構成の一例
次に、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医療用観察装置１００のハードウェア構成の一例を説明する。図８は、本実施形態に係る制御方法に係る処理を行うことが可能な医療用観察装置１００のハードウェア構成の一例を説明するための説明図であり、図１に示す制御ユニット１１２の構成の一例を示している。
制御ユニット１１２は、例えば、信号入力インタフェース１６０と、ＡＧＣ回路１６２と、ホワイトバランス回路１６４と、送信デバイス１６６と、プロセッサ１６８とを有する。図８では、信号入力インタフェース１６０を「信号入力Ｉ／Ｆ」と示し、ＡＧＣ回路１６２を「ＡＧＣ（Automatic Gain Control）」と示し、ホワイトバランス回路１６４を「Ｗ／Ｂ」と示している。
信号入力インタフェース１６０は、信号が入力される通信インタフェースであり、信号入力インタフェース１６０には、カメラヘッド１０８から撮像によって得られた画像信号が伝達される。カメラヘッド１０８から伝達される画像信号としては、例えばＲＡＷ画像を示す信号が挙げられる。
信号入力インタフェース１６０に入力された画像信号は、ＡＧＣ回路１６２でゲインが制御され、ホワイトバランス回路１６４でホワイトバランスが調整される。
送信デバイス１６６は、例えば、ＡＧＣ回路１６２およびホワイトバランス回路１６４で各種信号処理が行われた画像信号と、表示制御信号とを、表示装置２００へ送信する。送信デバイス１６６は、例えば、画像信号に対して出力フォーマットに合わせた信号処理を行って、当該信号処理が行われた画像信号を送信する。
また、送信デバイス１６６は、例えば、ズーム倍率を示す値やＦ値、ＥＶ、シャッタスピード値などの撮像デバイスの撮像機能の状態を示すデータを、表示装置２００へ送信してもよい。送信デバイス１６６における送信は、プロセッサ１６８により制御される。
プロセッサ１６８は、ＭＰＵなどの演算回路や各種処理回路で構成され、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。
プロセッサ１６８は、例えば、分析部１７０と、ＡＥ検波部１７２と、照明光制御部１７４と、出力ゲイン調整部１７６と、制御コマンド生成部１７８とを有する。
分析部１７０は、視線検出センサ３００や表示装置２００などの外部装置から取得される視線の検出結果を示すデータを分析し、分析の結果に応じた制御信号を、ＡＥ検波部１７２と制御コマンド生成部１７８とにそれぞれ伝達する。例えば、分析の結果、露出の検波範囲の変更が必要な場合には、分析部１７０は、ＡＥ検波部１７２に、露出の検波範囲を変更させる制御信号を伝達する。また、例えば、分析の結果、カメラヘッド１０８が有する各種撮像機能の制御が必要な場合には、分析部１７０は、制御コマンド生成部１７８に、撮像機能を制御させる制御信号を伝達する。
ＡＥ検波部１７２は、信号入力インタフェース１６０に入力された画像信号に基づいて、露出の検波値を取得する。露出の検波値は、例えば上記画像信号から取得される輝度値に基づいて算出される。ＡＥ検波部１７２における露出の検波範囲は、分析部１７０から伝達される制御信号に応じて変わりうる。ＡＥ検波部１７２は、取得された露出の検波値を、照明光制御部１７４と、出力ゲイン調整部１７６とにそれぞれ伝達する。
照明光制御部１７４は、ＡＥ検波部１７２から伝達される露出の検波値に基づいて、光源ユニット１０４を制御し、光源ユニット１０４から照射される照明光を調整する。
出力ゲイン調整部１７６は、ＡＥ検波部１７２から伝達される露出の検波値に基づいて、イメージセンサの出力ゲインを変更する。
制御コマンド生成部１７８は、分析部１７０から伝達される制御信号と、出力ゲイン調整部１７６から伝達される出力ゲインの変更結果とのそれぞれに基づいて、カメラヘッド１０８を制御するコマンドを生成し、生成されたコマンドをカメラヘッド１０８へ出力する。
例えば図８に示す制御ユニット１１２の構成によって、本実施形態に係る制御方法に係る処理が実現可能である。なお、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構成が、図８に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
［２－３］表示装置２００
表示装置２００は、医療用観察装置１００から送信される画像信号が示す医療用撮像画像を、表示画面に表示させる。
また、表示装置２００は、例えば、視線検出センサ３００の検出結果に基づき視線を検出する機能と、視線の検出結果に基づき視線を表示画面に表示させる機能との一方または双方を、有していてもよい。
以下、視線を検出する機能、および視線の検出結果に基づき視線を表示画面に表示させる機能の双方を有する表示装置２００のハードウェア構成の一例を示す。
図９は、視線を検出する機能、および視線の検出結果に基づき視線を表示画面に表示させる機能の双方を有する表示装置２００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図９では、図１に示す制御ユニット１１２と、ステレオカメラを有するセンサユニットで構成される視線検出センサ３００とを、併せて示している。
表示装置２００は、例えば、画像信号入力インタフェース２５０と、プロセッサ２５２、２５６、２６４と、情報入力インタフェース２５４と、ユーザインタフェース２５８と、合成器２６０と、表示部材２６２とを有する。図９では、画像信号入力インタフェース２５０を「画像信号入力Ｉ／Ｆ」と示し、情報入力インタフェース２５４を「情報入力Ｉ／Ｆ」と示し、ユーザインタフェース２５８を「ユーザＩ／Ｆ」と示している。
画像信号入力インタフェース２５０は、信号が入力される一の通信インタフェースであり、画像信号入力インタフェース２５０では、医療用観察装置１００が有する制御ユニット１１２から送信される画像信号が受信される。また、画像信号入力インタフェース２５０では、画像信号と共に表示制御信号が受信されうる。画像信号入力インタフェース２５０において受信された画像信号は、プロセッサ２５２において任意の信号処理が行われる。
情報入力インタフェース２５４は、信号が入力される他の通信インタフェースであり、情報入力インタフェース２５４では、医療用観察装置１００が有する制御ユニット１１２から送信される、撮像デバイスの撮像機能の状態を示すデータ（例えば、ズーム倍率を示す値やＦ値、ＥＶ、シャッタスピード値などを示すデータ）が受信される。情報入力インタフェース２５４において受信された撮像デバイスの撮像機能の状態を示すデータは、プロセッサ２５６において任意のデータ処理が行われる。
ユーザインタフェース２５８は、表示装置２００を用いる利用者が操作可能な操作デバイスで構成され、ユーザインタフェース２５８に対する操作により合成器２６０における合成の仕方が切り替えられる。ユーザインタフェース２５８を構成する操作デバイスとしては、例えば、ボタンや、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられる。また、表示部材２６２がタッチパネルとして機能する場合、表示部材２６２とユーザインタフェース２５８とは、共通化されていてもよい。
合成器２６０は、プロセッサ２５２において処理された画像信号と、プロセッサ２５６において処理された撮像デバイスの撮像機能の状態を示すデータとを、選択的に合成する。合成器２６０における合成の有無と、合成の仕方とは、例えばユーザインタフェース２５８に対する操作により切り替えられる。合成器２６０において合成が行われない場合、合成器２６０は、プロセッサ２５２において処理された画像信号を、表示部材２６２に出力する。
表示部材２６２は、例えば表示パネルや各種ドライバで構成され、伝達される画像信号に応じた画像を表示画面に表示する。また、表示部材２６２の表示画面には、撮像デバイスの撮像機能の状態と、認識対象の視線の位置との一方または双方が、表示されうる。
プロセッサ２６４は、例えば、視線検出部２６６と画像生成部２６８とを有し、視線検出処理を行う役目を果たす。
視線検出部２６６は、視線検出センサ３００から取得される撮像画像に対して視線検出処理を行い、認識対象の視線を検出する。視線検出部２６６は、例えば、視線の検出結果を示すデータを、医療用観察装置１００へ送信する。また、視線検出部２６６は、視線の検出結果を示すデータを画像生成部２６８へ伝達する。
画像生成部２６８は、視線検出部２６６から伝達される視線の検出結果を示すデータに基づいて、認識対象の視線の位置を示す画像（例えば、図６において符号Ｏで示すような視線の位置を中心とする円形状の画像）を生成する。そして、画像生成部２６８は、生成した認識対象の視線の位置を示す画像を、表示部材２６２に伝達して、表示部材２６２の表示画面に認識対象の視線の位置を表示させる。
例えば図９に示すハードウェア構成によって、視線を検出する機能、および視線の検出結果に基づき視線を表示画面に表示させる機能の双方を有する表示装置２００が、実現される。なお、視線を検出する機能、および視線の検出結果に基づき視線を表示画面に表示させる機能の双方を有する表示装置２００のハードウェア構成が、図９に示す例に限られないことは、言うまでもない。
［３］本実施形態に係る医療用観察システム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システム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システムが用いられることにより奏される効果が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・術者が観察している術部を含む、医療用撮像画像の部分（所定の領域の一例）の明るさを最適にすることが可能である。よって、凹凸が複雑に変化している患者の腹腔内が撮像される場合であっても、よりＳ／Ｎのよい医療用撮像画像が、表示画面を表示させることができる。また、術者は、医療用撮像画像の観察に集中することができ、手術のストレスを軽減させることができる。
・手術（医療行為の一例）は、術者が観察している術部を含む一定の領域に対して行われるため、４Ｋ、８Ｋのように表示装置の高解像度化が進んでも、当該一定の領域の大きさには影響がほとんどない。よって、表示装置の高解像度化が進んだとしても、上記手術のストレスを軽減させることができるという効果は、奏される。
・医療用撮像画像が表示される表示画面上の術者の視線の位置が表示されることによって、術者の意思を手術チームが共有することができる。
・表示画面上に、医療用観察装置１００などの各種機器を制御するユーザインタフェース画像が表示され、術者の視線の位置が表示画面に表示される場合、術者の視線の位置に基づく機器の制御が、可能となる。
（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実現される表示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）
撮像デバイスの撮像機能を制御する撮像制御部を備え、
前記撮像制御部は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、前記撮像デバイスにより観察対象が撮像された医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、医療用観察装置。
（２）
前記撮像制御部は、前記認識対象の視線の検出結果から特定される、前記医療用撮像画像が表示される表示画面における認識対象の視線の位置に基づいて、前記所定の領域の輝度が変わるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、（１）に記載の医療用観察装置。
（３）
前記所定の領域は、前記表示画面における前記視線の位置に対応する、前記医療用撮像画像における位置を含む領域である、（２）に記載の医療用観察装置。
（４）
前記撮像制御部は、前記医療用撮像画像における前記所定の領域以外の領域の輝度が小さくなるように、露出機能を制御する、（３）に記載の医療用観察装置。
（５）
前記撮像制御部は、前記露出機能の制御と連動して前記所定の領域に対して電子ズームが行われるように、前記撮像デバイスのズーム機能を制御する、（４）に記載の医療用観察装置。
（６）
前記撮像制御部は、前記医療用撮像画像における位置に対応する前記観察対象における位置に対して、拡散照明光が照射されるように、露出機能を制御する、（３）に記載の医療用観察装置。
（７）
前記認識対象の視線の検出結果に基づいて、前記表示画面における前記視線の位置に対応する前記医療用撮像画像における位置を、前記表示画面に表示させる表示制御部をさらに備える、（２）～（６）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（８）
前記表示制御部は、前記医療用撮像画像における位置を含む前記所定の領域を、前記表示画面に表示させる、（７）に記載の医療用観察装置。
（９）
前記表示制御部は、さらに、前記撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像を前記表示画面に表示させる、（７）または（８）に記載の医療用観察装置。
（１０）
前記表示制御部は、さらに、前記撮像デバイスの撮像機能の状態を前記表示画面に表示させる、（７）～（９）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１１）
前記撮像制御部は、前記所定の領域の輝度が大きくなるように、または、前記所定の領域の輝度が小さくなるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１２）
患者の体内に挿入され、前記体内を撮像する前記撮像デバイスを備える、（１）～（１１）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１３）
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）～（１１）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１４）
撮像デバイスの撮像機能を制御する撮像制御部を備える医療用観察装置と、
前記撮像デバイスにより撮像された医療用撮像画像を表示画面に表示する表示装置と、
を有し、
前記医療用観察装置の前記撮像制御部は、認識対象の視線の検出結果に基づいて、前記医療用撮像画像における所定の領域の輝度が変わるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、医療用観察システム。
１００ 医療用観察装置
１０２ 挿入部材
１０４ 光源ユニット
１０６ ライトガイド
１０８ カメラヘッド
１１０ ケーブル
１１２ 制御ユニット
１２０ ベース
１２２ アーム
１２４ 撮像デバイス
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆ 関節部
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、１３２ｆ リンク
１３４ 撮像部材
１３６ 筒状部材
１３８ ズームスイッチ
１４０ フォーカススイッチ
１４２ 動作モード変更スイッチ
１５０ 撮像部
１５２ 通信部
１５４ 制御部
１５６ 撮像制御部
１５８ 表示制御部
２００ 表示装置
３００ 視線検出センサ
１０００ 医療用観察システム

Claims (13)

  1. 撮像デバイスの撮像機能を制御する撮像制御部を備え、
    前記撮像制御部は、
    第１の期間における認識対象の視線変化が閾値より小さい状態を、第２の期間以上継続して検出した場合、
    前記撮像デバイスにより観察対象が撮像された医療用撮像画像における所定の領域以外の輝度が、所定の領域の輝度の平均値よりも小さくなるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、医療用観察装置。
  2. 前記撮像制御部は、前記認識対象の視線の検出結果から特定される、前記医療用撮像画像が表示される表示画面における認識対象の視線の位置に基づいて、前記所定の領域の輝度が変わるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、請求項１に記載の医療用観察装置。
  3. 前記所定の領域は、前記表示画面における前記視線の位置に対応する、前記医療用撮像画像における位置を含む領域である、請求項２に記載の医療用観察装置。
  4. 前記撮像制御部は、前記露出機能の制御と連動して前記所定の領域に対して電子ズームが行われるように、前記撮像デバイスのズーム機能を制御する、請求項３に記載の医療用観察装置。
  5. 前記撮像制御部は、前記医療用撮像画像における位置に対応する前記観察対象における位置に対して、拡散照明光が照射されるように、露出機能を制御する、請求項３に記載の医療用観察装置。
  6. 前記認識対象の視線の検出結果に基づいて、前記表示画面における前記視線の位置に対応する前記医療用撮像画像における位置を、前記表示画面に表示させる表示制御部をさらに備える、請求項２～５のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  7. 前記表示制御部は、前記医療用撮像画像における位置を含む前記所定の領域を、前記表示画面に表示させる、請求項６に記載の医療用観察装置。
  8. 前記表示制御部は、さらに、前記撮像デバイスの撮像機能を制御するためのユーザインタフェース画像を前記表示画面に表示させる、請求項６または７に記載の医療用観察装置。
  9. 前記表示制御部は、さらに、前記撮像デバイスの撮像機能の状態を前記表示画面に表示させる、請求項６～８のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  10. 前記撮像制御部は、前記所定の領域の輝度が大きくなるように、または、前記所定の領域の輝度が小さくなるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、請求項１～９のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  11. 患者の体内に挿入され、前記体内を撮像する前記撮像デバイスを備える、請求項１～１０のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  12. 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１～１０のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  13. 撮像デバイスの撮像機能を制御する撮像制御部を備える医療用観察装置と、
    前記撮像デバイスにより撮像された医療用撮像画像を表示画面に表示する表示装置と、
    を有し、
    前記医療用観察装置の前記撮像制御部は、
    第１の期間における認識対象の視線変化が閾値より小さい状態を、第２の期間以上継続して検出した場合、
    前記医療用撮像画像における所定の領域以外の輝度が、所定の領域の輝度の平均値よりも小さくなるように、前記撮像デバイスの露出機能を制御する、医療用観察システム。
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