JP7208972B2 - 医療用観察装置 - Google Patents

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Description

本開示は、医療用観察装置に関する。
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（動画像または静止画像）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撮像画像が表示される表示装置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。電子撮像式の医療用観察装置において撮像デバイスは、例えば所定の自由度を有するアームにより支持され、撮像デバイスの位置を移動させることが可能である。また、電子撮像式の医療用観察装置を用いる使用者（例えば、術者や術者の助手などの医療従事者。以下、単に「使用者」と示す場合がある。）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、撮像デバイスの位置の移動により手術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。
一方、複数の軸を有するマニピュレータの制御に関する技術が開発されている。７軸マニピュレータの制御に関する技術としては、例えば下記の特許文献１に記載の技術が挙げられる。
特開平６－２２６６６７号公報
上記のように、電子撮像式の医療用観察装置の使用者は撮像デバイスの位置を自由に移動させることが可能であるので、使用者は、撮像デバイスの位置を移動させることにより撮像範囲を変えることが可能である。しかしながら、撮像デバイスを支持するアームの姿勢によってはアームの自由度が減るため、“使用者がアームの姿勢を手動で変えなければ、所望の撮像範囲が撮像されるように撮像デバイスを移動させることができない事態”が生じる可能性がある。また、上記のような事態が生じる場合には、医療用観察装置を用いる使用者の利便性が低下する可能性がある。
本開示では、医療用観察装置を用いる使用者の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を提案する。
本開示によれば、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、回転軸における回転動作により少なくとも３以上の自由度を有するアームと、上記アームにより支持される撮像デバイスと、上記アームの動作を制御するアーム制御部と、を備え、上記アーム制御部は、上記アームの姿勢が所定の状態にあり、かつ、上記アームにおいて上記撮像デバイスが支持される側から数えて２番目の回転軸である第２軸と、上記アームにおいて上記撮像デバイスが支持される側から数えて３番目の回転軸である第３軸とに直交する回転軸まわりに上記アームを動かす、所定の入力が検出された場合に、上記第３軸に対応するリンクを上記第３軸まわりに回転させる、医療用観察装置が、提供される。
本開示によれば、医療用観察装置を用いる使用者の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システムが使用されるユースケース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が備える撮像デバイスの構成の他の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の概要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処理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処理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処理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
［１］医療用観察システムの構成
［１－１］表示装置２００
［１－２］医療用観察装置１００
［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
［２－２］本実施形態に係る制御方法に係る処理
［３］本実施形態に係る制御方法が用いられることにより奏される効果の一例
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。
以下では、本実施形態に係る医療用観察装置が本実施形態に係る制御方法に係る処理を行う場合、すなわち、本実施形態に係る医療用観察装置が医療用制御装置として機能する場合について説明する。なお、本実施形態に係る医療用観察システムにおいて、医療用制御装置として機能する装置は、本実施形態に係る医療用観察装置に限られない。例えば、本実施形態に係る医療用観察システムでは、メディカルコントローラなどの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装置が、医療用制御装置として機能しうる。
［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医療用制御装置（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が医療用制御装置（図示せず）の機能を有している例を示している。
医療用制御装置（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、医療用制御装置（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医療用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。
図２は、本実施形態に係る医療用観察システム１０００が使用されるユースケースの一例を示す説明図である。
医療用観察装置１００が備える撮像デバイス（後述する）によって、観察対象の患者ＰＡ（医療行為を受ける対象の患者）が撮像される。上記医療行為を受ける対象の患者が撮像された撮像画像が、医療用撮像画像の一例に該当する。
医療用観察装置１００において撮像された医療用撮像画像は、表示装置２００の表示画面に表示される。そして、医療用観察装置１００を用いて医療行為を行う術者ＯＰ（医療用観察装置１００の使用者の一例。以下、同様とする。）は、表示装置２００の表示画面に表示されている医療用撮像画像を見ながら、患者ＰＡに対して医療行為を行う。
また、術者ＯＰは、フットスイッチＦＳなどの医療用観察装置１００の外部の操作デバイス、または、医療用観察装置１００が備える操作デバイス（後述する）を操作することによって、医療用観察装置１００が備えるアーム（後述する）や撮像デバイス（後述する）などを動作させ、医療用観察装置１００を所望の状態にさせる。
以下、医療用観察システム１０００を構成する各装置について、説明する。
［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医療用撮像画像（動画像、または、静止画像）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、任意の方式により３Ｄ表示が可能な構成を有していてもよい。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、医療用制御装置（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、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。
［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の使用者の一例）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（患部）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に示すように、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、医療用観察装置１００における制御部（後述する）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における記憶部（図示せず）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（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）、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。
［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。アーム１０４は、後述する回転軸における回転動作により少なくとも３以上の自由度を有する。アーム１０４が有する３以上の自由度には、後述する第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３における回転動作により実現される自由度が、含まれる。図１に示す例は、後述するように６自由度を有する構成の一例である。
また、アーム１０４は、撮像デバイス１０６を支持する。アーム１０４により支持された撮像デバイス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。
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、１１０ｆによって連結される複数のリンク１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１２ｆ、１１２ｇとを有する。関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆそれぞれの回転可能範囲は、アーム１０４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。より具体的には、図１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。
第１軸Ｏ１は、アーム１０４において撮像デバイス１０６が支持される側から数えて１番目の回転軸である。第２軸Ｏ２は、アーム１０４において撮像デバイス１０６が支持される側から数えて２番目の回転軸である。第３軸Ｏ３は、アーム１０４において撮像デバイス１０６が支持される側から数えて３番目の回転軸である。第４軸Ｏ４は、アーム１０４において撮像デバイス１０６が支持される側から数えて４番目の回転軸である。第５軸Ｏ５は、アーム１０４において撮像デバイス１０６が支持される側から数えて５番目の回転軸である。第６軸Ｏ６は、アーム１０４において撮像デバイス１０６が支持される側から数えて６番目の回転軸である。
例えば、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ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、１１０ｆ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、外部の医療用制御装置（図示せず）によって制御される。
なお、医療用観察装置１００では、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆの一部にのみアクチュエータ（図示せず）が設けられていてもよい。一部にのみアクチュエータ（図示せず）が設けられる構成の一例を挙げると、“関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃにアクチュエータ（図示せず）が設けられ、関節部１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆにはアクチュエータ（図示せず）が設けられない構成”が、挙げられる。
例えば、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆそれぞれには、６つの回転軸における回転角度をそれぞれ検出することが可能な角度センサ（図示せず）が、設けられうる。本実施形態に係る角度センサとしては、例えば、ロータリエンコーダや角速度センサなどの、６つの回転軸それぞれにおける回転角度を得ることが可能な任意のセンサが、挙げられる。
なお、医療用観察装置１００では、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆの一部にのみ角度センサ（図示せず）が設けられていてもよい。一部にのみ角度センサ（図示せず）が設けられる構成の一例を挙げると、“関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに角度センサ（図示せず）が設けられ、関節部１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆには角度センサ（図示せず）が設けられない構成”が、挙げられる。
なお、アーム１０４に設けられるセンサは、上記角度センサに限られない。例えば、アーム１０４には、アーム１０４に加わる外力を検出するセンサが、設けられていてもよい。アーム１０４に加わる外力を検出するセンサは、アーム１０４に対する所定の入力（後述する）を検出する役目を果たす。
アーム１０４に加わる外力を検出するセンサとしては、例えば、ロードセルなどの力を検出することが可能な任意のセンサが挙げられる。医療用観察装置１００においてアーム１０４に加わる外力を検出するセンサは、例えば撮像デバイス１０６の移動方向を検出するためのセンサとして機能しうる。
アーム１０４に加わる外力を検出するセンサは、例えば、第１軸Ｏ１に対応する関節部１１０ａと第２軸Ｏ２に対応する関節部１１０ｂとの間、すなわち、リンク１１２ａ部分に配置される。
なお、アーム１０４に加わる外力を検出するセンサの配置の例は、上記に示す例に限られない。例えば、アーム１０４に加わる外力を検出するセンサは、リンク１１２ｂ部分に配置されていてもよい。
例えば、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ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、様々なアーム１０４の動作が、実現される。また、例えばアーム１０４を伸ばす、縮める（折り畳む）などの、様々なアーム１０４の動作は、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆそれぞれが、使用者による操作により対応する回転軸で回転することによって、実現されてもよい。
関節部１１０ａは、略円柱形状を有し、関節部１１０ａの先端部分（図１における下端部分）で、撮像デバイス１０６（図１における撮像デバイス１０６の上端部分）を、撮像デバイス１０６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、図１に示す医療用観察装置１００では、第１軸Ｏ１が撮像デバイス１０６における光軸と一致するように構成されている。換言すると、第１軸Ｏ１は、撮像デバイス１０６の光軸と同軸である。つまり、図１に示す第１軸Ｏ１まわりに撮像デバイス１０６を回動させることによって、撮像デバイス１０６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。なお、医療用観察装置１００の構成が、第１軸Ｏ１が撮像デバイス１０６の光軸と同軸である構成に限られないことは、言うまでもない。
リンク１１２ａは、略棒状の部材であり、関節部１１０ａを固定的に支持する。リンク１１２ａは、例えば、第１軸Ｏ１と直交する方向に延伸され、関節部１１０ｂに接続される。
関節部１１０ｂは、略円柱形状を有し、リンク１１２ａ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１１０ｂには、リンク１１２ｂが固定的に接続される。
リンク１１２ｂは、一辺が第２軸Ｏ２と直交する方向に延伸する略Ｌ字形状の部材であり、リンク１１２ｂには、関節部１１０ｂと関節部１１０ｃとがそれぞれ接続される。
関節部１１０ｃは、略円柱形状を有し、リンク１１２ｂを、少なくとも第２軸Ｏ２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１１０ｃには、リンク１１２ｃ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１０４の先端側（撮像デバイス１０６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１０６の位置が変更されるように、撮像デバイス１０６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１１２ｃは、関節部１１０ｃを介してリンク１１２ｂと接続され、関節部１１０ｄを介してリンク１１２ｄと接続される。また、リンク１１２ｃは、リンク１１２ｅと接続される。
関節部１１０ｄは、リンク１１２ｃ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１１０ｄには、リンク１１２ｄが接続される。
リンク１１２ｄは、関節部１１０ｄを介してリンク１１２ｃと接続され、関節部１１０ｅを介してリンク１１２ｇと接続される。また、リンク１１２ｄは、リンク１１２ｆと接続される。
リンク１１２ｅは、リンク１１２ｃおよびリンク１１２ｆそれぞれと接続される。
リンク１１２ｆは、リンク１１２ｄおよびリンク１１２ｅそれぞれと接続される。また、リンク１１２ｆの一端には、カウンターウエイト１１４が設けられる。カウンターウエイト１１４は、カウンターウエイト１１４よりもアーム１０４の先端側（撮像デバイス１０６が設けられる側）に設けられる各構成要素の質量によって、第４軸Ｏ４まわりに発生する回転モーメントおよび第５軸Ｏ５まわりに発生する回転モーメントを相殺可能なように、質量および配置位置が調整される。
関節部１１０ｅは、リンク１１２ｄ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１１０ｅには、リンク１１２ｇの一端が接続される。
ここで、第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５は、撮像デバイス１０６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１０４の先端側（撮像デバイス１０６が設けられる側）が回動することによって、撮像デバイス１０６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１０４の先端側（撮像デバイス１０６が設けられる側）が回動することによって、撮像デバイス１０６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１１２ｇ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１１２ｇの第１の部材の鉛直方向に延伸する部位には、関節部１１０ｅが固定的に接続される。また、リンク１１２ｇの第２の部材には、関節部１１０ｆが接続される。
関節部１１０ｆには、リンク１１２ｆとベース１０２とが接続される。関節部１１０ｆは、リンク１１２ｇ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。
アーム１０４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１０６の移動に関して６自由度が実現される。
なお、アーム１０４の構成は、上記に示す例に限られない。
例えば、図１では、アーム１０４にカウンターウエイト１１４が設けられる構成、すなわちアーム１０４がバランスアームである構成を示したが、アーム１０４は、カウンターウエイト１１４が設けられない構成であってもよい。
また、例えば、アーム１０４の関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆそれぞれには、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ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、外部の医療用制御装置（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１０４の動作モードが設定される。アーム１０４の動作モードとしては、例えば、全固定モード、一部固定モード、およびフリーモードが挙げられる。
ここで、本実施形態に係る全固定モードとは、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。アーム１０４が全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１０６の位置および姿勢が固定される固定状態となる。
また、本実施形態に係る一部固定モードとは、例えば、アーム１０４に設けられる一部の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一部固定される動作モードである。一例を挙げると、一部固定モードが設定される場合、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３における回転動作が可能となり、他の軸における回転動作が制限される。なお、一部固定モードが設定される場合の制限の例が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
また、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。
［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、外部の医療用制御装置（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。
図３は、本実施形態に係る医療用観察装置１００が備える撮像デバイス１０６の構成の一例を説明するための説明図である。図３は、第１軸Ｏ１と撮像デバイス１０６の光軸とが同軸であり、かつ、撮像デバイス１０６の光軸が鉛直方向の下向きを向いている場合を示している。
図３に示す撮像デバイス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。
筒状部材１２２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１２０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１２２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（医療用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１２０ａと、光学系１２０ａ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１２０ｂとで構成される。光学系１２０ａ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１２０ｂ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１２０は、光学系１２０ａおよびイメージセンサ１２０ｂで構成される撮像デバイスを、２つ以上有することにより、いわゆるステレオカメラとして機能する。
撮像部材１２０を構成する撮像デバイスには、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）、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３では、ズームスイッチ１２４と、フォーカススイッチ１２６と、動作モード設定スイッチ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、および動作モード設定スイッチ１２８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は、例えば、ズーム倍率（拡大率）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。
フォーカススイッチ１２６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１２６ａ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１２６ｂとで構成される。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。
動作モード設定スイッチ１２８は、撮像デバイス１０６におけるアーム１０４の動作モードを設定するための操作デバイスの一例である。動作モード設定スイッチ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。動作モード設定スイッチ１２８に対する操作が行われることにより変更される動作モードとしては、例えば全固定モードとフリーモードとが挙げられる。つまり、動作モード設定スイッチ１２８は、アーム１０４の全ての自由度を制限する操作が可能な操作デバイス（第１の操作デバイス）の一例である。
動作モード設定スイッチ１２８に対する操作の一例としては、動作モード設定スイッチ１２８を押下する操作が、挙げられる。例えば、術者が動作モード設定スイッチ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、術者が動作モード設定スイッチ１２８を押下していないときには、アーム１０４の動作モードが全固定モードとなる。
また、撮像デバイス１０６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１３０と、突起部材１３２とが設けられる。
滑り止め部材１３０は、例えば操作者が筒状部材１２２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１３０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１３２は、操作者が筒状部材１２２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１２０ａ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１３０および突起部材１３２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１０６には、滑り止め部材１３０と突起部材１３２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医療用制御装置（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、当該医療用制御装置（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。
なお、撮像デバイス１０６の構成は、図３に示す例に限られない。
図４は、本実施形態に係る医療用観察装置１００が備える撮像デバイス１０６の構成の他の例を説明するための説明図である。図４は、第１軸Ｏ１と撮像デバイス１０６の光軸とが同軸であり、かつ、撮像デバイス１０６の光軸が鉛直方向の下向きを向いている場合を示している。
図４に示す撮像デバイス１０６は、図３に示す撮像デバイス１０６と基本的に同様の構成を有する。図４に示す撮像デバイス１０６と図３に示す撮像デバイス１０６との相違点は、図４に示す撮像デバイス１０６が、動作モード設定スイッチ１３４、１３６をさらに備えている点である。
動作モード設定スイッチ１３４、１３６は、撮像デバイス１０６におけるアーム１０４の動作モードを設定するための操作デバイスの他の例である。動作モード設定スイッチ１３４、１３６双方に対する操作が行われることにより、アーム１０４の動作モードは、一部固定モードに設定される。つまり、動作モード設定スイッチ１３４、１３６は、アーム１０４の一部の自由度を制限する操作が可能な操作デバイス（第２の操作デバイス）の一例である。
なお、図４に示す撮像デバイス１０６を備える医療用観察装置１００では、動作モード設定スイッチ１３４、１３６の一方に対する操作が行われることにより、アーム１０４の動作モードが一部固定モードに設定されてもよい。
また、図４では、アーム１０４の一部の自由度を制限する操作が可能な操作デバイスとして、動作モード設定スイッチ１３４、１３６という２つのスイッチを示しているが、アーム１０４の一部の自由度を制限する操作が可能な操作デバイスは、１つのスイッチであってもよい。
動作モード設定スイッチ１３４、１３６に対する操作の一例としては、動作モード設定スイッチ１３４、１３６を押下する操作が、挙げられる。例えば、術者が動作モード設定スイッチ１３４、１３６を押下している間、アーム１０４の動作モードが一部固定モードとなる。具体例を挙げると、例えば、術者が動作モード設定スイッチ１３４、１３６を押下している間、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３における回転動作が可能となり、他の軸における回転動作が制限される。
術者が動作モード設定スイッチ１３４、１３６を押下していないときには、アーム１０４の動作モードは、動作モード設定スイッチ１２８に対する操作の状態に依存する。また、動作モード設定スイッチ１２８と動作モード設定スイッチ１３４、１３６との双方が押下された場合、アーム１０４の動作モードは、フリーモードとなる。なお、動作モード設定スイッチ１２８と動作モード設定スイッチ１３４、１３６との双方が押下された場合、アーム１０４の動作モードは、一部固定モードとなってもよい。
図４に示すように、動作モード設定スイッチ１２８（第１の操作デバイスの一例。以下、同様とする。）と、動作モード設定スイッチ１３４、１３６（第２の操作デバイスの一例）とは、撮像デバイス１０６の光軸が鉛直方向の下向きを向いているときに上下に配置されるように、配置される。具体的には、撮像デバイス１０６の光軸が鉛直方向の下向きを向いているとき、動作モード設定スイッチ１３４、１３６は、動作モード設定スイッチ１２８よりも下側に配置される。
動作モード設定スイッチ１２８および動作モード設定スイッチ１３４、１３６が、図４に示すように配置される場合、術者の操作によって、下記のようなことが実現される。
・術者は、動作モード設定スイッチ１２８と動作モード設定スイッチ１３４、１３６との双方が押下されるように、撮像デバイス１０６を把持する。アーム１０４の動作モードはフリーモードとなるので、術者は、所望の撮像範囲が撮像されるように撮像デバイス１０６を移動させる。術者は、人差し指を緩めて動作モード設定スイッチ１２８に対す操作をやめる。アーム１０４の動作モードは一部固定モードとなり、ピント方向へのアーム１０４の移動が制限される。術者は、ピント方向へのアーム１０４の移動が制限された状態で撮像範囲の微調整を行い、微調整が完了すると、撮像デバイス１０６から手を離す。アーム１０４の動作モードは全固定モードとなるので、撮像デバイス１０６の撮像範囲は、固定される。
ここで、上記に示す例において一部固定モードでは、ピントがずれないため、術者は、撮像デバイス１０６をしっかりと把持する必要がない。よって、術者は、鉗子などの医療器具を持った手を用いて撮像範囲の微調整を行うことが可能である。よって、図４に示す撮像デバイス１０６を備える医療用観察装置１００は、術者などの使用者の利便性の向上を図ることができる。
医療用観察装置１００は、例えば図１、図３、図４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、図３、図４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、上述したように、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３における回転動作により実現される自由度を含む３以上の自由度を有していればよく、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が当該３以上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、図３、図４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、図３、図４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ハンドスイッチなど、任意の外部の操作デバイスであってもよい。
また、撮像デバイス１０６は、複数の観察モードを切り替えることが可能な構成であってもよい。本実施形態に係る観察モードとしては、例えば、自然光で撮像を行う観察モード、特殊光で撮像を行う観察モード、ＮＢＩ（Narrow Band Imaging）などの画像強調観察技術を利用して撮像を行う観察モードなどが、挙げられる。本実施形態に係る特殊光とは、例えば、近赤外線の波長帯域の光や、５－ＡＬＡ（5-Aminolevulinic Acid）を用いた蛍光観察の蛍光波長帯域の光など、特定の波長帯域の光である。
複数の観察モードを切り替えることが可能な撮像デバイス１０６の構成の一例としては、例えば、“特定の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を透過させないフィルタと、当該フィルタを光路上に選択的に配置する移動機構と、を備える構成”が、挙げられる。本実施形態に係るフィルタが透過させる特定の波長帯域としては、例えば、近赤外線の波長帯域（例えば、約０．７［マイクロメートル］～２．５［マイクロメートル］の波長帯域）や、５－ＡＬＡを用いた蛍光観察による蛍光波長帯域（例えば、約０．６［マイクロメートル］～０．６５［マイクロメートル］の波長帯域）、ＩＣＧ（Indocyanine Green）の蛍光波長帯域（例えば、約０．８２［マイクロメートル］～０．８５［マイクロメートル］の波長帯域）などが、挙げられる。
なお、撮像デバイス１０６には、透過させる波長帯域が異なる複数のフィルタが設けられていてもよい。また、上記では、フィルタが光路上に配置されることにより、特定の波長帯域の光で撮像が行われる例を示したが、特定の波長帯域の光で撮像を行うための撮像デバイス１０６の構成が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
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５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。
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。なお、制御部１５８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（光学ズーム機能および電子ズーム機能）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。
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、１１０ｆ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、後述する制御方法に係る処理を行う役目を果たす。本実施形態に係る制御方法に係る処理の一例については、後述する。
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。また、後述するように、表示制御部１６４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すことも可能である。
制御部１５８は、例えば、アーム制御部１６２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の機能構成は、図４に示す例に限られない。
例えば、制御部１５８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５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機能構成は、図５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５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のうちの一部または全部を、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機能構成は、図５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機能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、医療用制御装置（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医療用制御装置（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、医療用制御装置（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。医療用制御装置（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、医療用制御装置（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医療用制御装置（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］本実施形態に係る制御方法
次に、本実施形態に係る制御方法について、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、医療用制御装置（図示せず）により行われてもよい。
［２－１］本実施形態に係る制御方法の概要
アーム１０４の動作モードがフリーモードである場合、医療用観察装置１００の使用者は撮像デバイス１０６の位置を自由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、撮像デバイス１０６を支持するアーム１０４の姿勢によってはアーム１０４の自由度が減る場合がある。アーム１０４の自由度が減った場合には、“使用者がアームの姿勢を手動で変えなければ、所望の撮像範囲が撮像されるように撮像デバイスを移動させることができない事態”が生じる可能性がある。そして、上記のような事態が生じる場合には、医療用観察装置を用いる使用者の利便性が低下する可能性がある。
図６は、本実施形態に係る制御方法の概要を説明するための説明図である。図６のＡは、アーム１０４の姿勢の第１の例を示している。図６のＢは、アーム１０４の姿勢の第２の例を示しており、図６のＣは、アーム１０４の姿勢の第３の例を示している。
図６のＡに示す第１の例に係る姿勢では、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３が直交状態である。このとき、第１軸Ｏ１における回転動作により医療用撮像画像は回転し、第２軸Ｏ２における回転動作により撮像デバイス１０６の撮像範囲は上下方向（鉛直方向。以下、同様とする。）に移動し、第３軸Ｏ３における回転動作により撮像デバイス１０６の撮像範囲は左右方向（鉛直方向と直交する方向。以下、同様とする。）に移動する。図６のＡに示す第１の例に係る姿勢では、自由度は減らず、自由度に不足はない。
図６のＢに示す第２の例に係る姿勢は、図６のＡに示す第１の例に係る姿勢から、第２軸Ｏ２が９０［°］回転した姿勢である。このとき、第１軸Ｏ１における回転動作および第３軸Ｏ３における回転動作により医療用撮像画像は回転する。また、第２軸Ｏ２における回転動作により撮像デバイス１０６の撮像範囲が上下方向に移動する場合、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢では、撮像デバイス１０６の撮像範囲を左右方向に移動させる移動成分が存在しないこととなる。つまり、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢では、図６のＡに示す第１の例に係る姿勢における自由度よりも自由度が減り、自由度に不足が生じる。
図６のＣに示す第３の例に係る姿勢は、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢から、第１軸Ｏ１および第３軸Ｏ３が９０［°］回転した姿勢である。このとき、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢と同様に、第１軸Ｏ１における回転動作および第３軸Ｏ３における回転動作により医療用撮像画像は回転する。また、第２軸Ｏ２における回転動作により撮像デバイス１０６の撮像範囲が左右方向に移動する場合、図６のＣに示す第３の例に係る姿勢では、撮像デバイス１０６の撮像範囲を上下方向に移動させる移動成分が存在しないこととなる。つまり、図６のＣに示す第３の例に係る姿勢では、図６のＡに示す第１の例に係る姿勢における自由度よりも自由度が減り、自由度に不足が生じる。
例えば、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢や図６のＣに示す第３の例に係る姿勢となった場合、術者などの使用者は、手動でリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させれば、第２軸Ｏ２が相対的に回転することにより所望の回転自由度を得ることができる。しかしながら、手動でリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させるときには、使用者は、両手を用いて操作を行う必要がある場合があり、使用者が煩わしさを感じる恐れがある。
そこで、医療用観察装置１００は、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢や図６のＣに示す第３の例に係る姿勢のように、アーム１０４の姿勢によって一部の自由度が失われている場合であっても、アーム１０４の動作を制御することによって自動的に自由度を確保する。より具体的には、医療用観察装置１００は、失われていると判定される自由度側にアーム１０４を動かそうとする入力が検出された場合には、アーム１０４の動作を制御して既存の自由度を能動的に制御することによって、自動的に自由度を確保する。
アーム１０４の動作の制御により、失われていると判定される自由度が自動的に確保されることによって、上述したような使用者が感じうる煩わしさは低減される。したがって、医療用観察装置１００は、医療用観察装置１００を用いる使用者の利便性の向上を図ることができる。
［２－２］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、より具体的に説明する。
上述したように、医療用観察装置１００は、失われていると判定される自由度側にアーム１０４を動かそうとする入力が検出された場合に、アーム１０４の動作を制御して既存の自由度を能動的に制御する。
医療用観察装置１００は、例えば、医療用観察装置１００における回転軸それぞれにおける回転角度に基づいて、アーム１０４の姿勢を特定すること（またはアーム１０４の姿勢を推定すること。以下、同様とする。）ができる。なお、アーム１０４の姿勢の特定方法（またはアーム１０４の姿勢の推定方法）は、上記に示す例に限られず、医療用観察装置１００は、アーム１０４の姿勢を特定することが可能な任意の方法により、アーム１０４の姿勢を特定してもよい。
ここで、“失われていると判定される自由度側にアーム１０４を動かそうとする入力”とは、“アーム１０４の姿勢が所定の状態であり、かつ、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とに直交する回転軸まわりにアーム１０４を動かす入力”をいう。
本実施形態に係るアーム１０４の姿勢が所定の状態であるとは、例えば、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢や図６のＣに示す第３の例に係る姿勢のように“第１軸Ｏ１が、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とにより規定される平面上に存在する状態であること”、または、“第１軸Ｏ１が、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とにより規定される平面と平行な平面上に存在する状態であること”をいう。医療用観察装置１００は、特定されるアーム１０４の姿勢における第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３の関係をみることによって、アーム１０４の姿勢が所定の状態であるか否かを判定する。
なお、アーム１０４の姿勢が所定の状態であるかを判定する方法は、上記に示す例に限られない。例えば、医療用観察装置１００は、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とに直交する回転軸まわりにアーム１０４を動かす入力が検出されたときに、アーム１０４の姿勢が所定の状態にあると判定してもよい。上記のように所定の状態が判定されることによって、例えば、術者が動かし難い方向に撮像デバイス１０６を移動させようとする場合において、医療用観察装置１００は、術者による撮像デバイス１０６の移動を補助することができる。また、医療用観察装置１００により撮像デバイス１０６の移動が補助されることにより、術者は、より小さな力量で撮像デバイス１０６を移動させることができる。
本実施形態に係る入力としては、例えば、“ロードセルなどのアーム１０４に加わる外力を検出するセンサにより検出される外力”と、“フットスイッチＦＳなどの外部の操作デバイスに対する操作に応じた操作信号”との一方または双方が、挙げられる。以下では、上記“アーム１０４の姿勢が所定の状態であり、かつ、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とに直交する回転軸まわりにアーム１０４を動かす入力”を「所定の入力」と示す場合がある。
図６のＢに示す第２の例に係る姿勢を例に挙げると、所定の入力としては、“撮像デバイス１０６の撮像範囲を左右方向に移動させるようにアーム１０４を動かす入力”が挙げられる。また、図６のＣに示す第３の例に係る姿勢を例に挙げると、所定の入力としては、“撮像デバイス１０６の撮像範囲を上下方向に移動させるようにアーム１０４を動かす入力”が挙げられる。
医療用観察装置１００は、特定された姿勢において所定の入力が検出された場合に、第３軸Ｏ３に対応するリンクを第３軸Ｏ３まわりに回転させる。ここで、本実施形態に係る第３軸Ｏ３に対応するリンクとは、第３軸Ｏ３における回転動作により直接的に動くリンクであり、図１に示す構成のアーム１０４では、リンク１１２ｂが該当する。
具体的には、医療用観察装置１００は、リンク１１２ｂ（第３軸Ｏ３に対応するリンクの一例。以下、同様とする。）を時計回りに回転させ、または、リンク１１２ｂを反時計回りに回転させる。
ここで、時計回りと反時計回りとのどちらにリンク１１２ｂを回転させたとしても、アーム１０４の姿勢によって失われている自由度は自動的に確保される効果が得られる。よって、医療用観察装置１００は、例えば、予め設定されている回転方向にリンク１１２ｂを回転させてもよいし、ランダムなどの所定の規則に従って決定される回転方向にリンク１１２ｂを回転させてもよい。なお、例えばアーム１０４に距離センサが設けられている場合、医療用観察装置１００は、リンク１１２ｂを回転させた後に物体との距離がより遠くなる回転方向に、リンク１１２ｂを回転させてもよい。
医療用観察装置１００は、予め設定されている回転速度でリンク１１２ｂを回転させ、または、所定の入力の大きさに対応する回転速度でリンク１１２ｂを回転させる。医療用観察装置１００は、例えば、“外力の大きさと回転速度とが対応付けられているテーブル（またはデータベース）”（所定の入力が、アーム１０４に加わる外力を検出するセンサにより検出される外力である場合）、または“操作信号が示す操作量と回転速度とが対応付けられているテーブル（またはデータベース）”
（所定の入力が、外部の操作デバイスに対する操作に応じた操作信号である場合）を用いて、所定の入力の大きさに対応する回転速度を特定する。予め設定されている回転速度を示すデータや、上記各テーブルは、例えば記憶部（図示せず）として機能する記録媒体などに記憶される。なお、医療用観察装置１００は、所定の入力の大きさから回転速度を得る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、所定の入力の大きさに対応する回転速度を特定してもよい。
図７、図８は、本実施形態に係る制御方法に係る処理の一例を示す説明図である。図７のＡに示すアーム１０４の姿勢は、図６のＣに示す第３の例に係る姿勢と同様である。また、図７のＢは、表示装置２００の表示画面に表示される医療用撮像画像の一例を示している。図８に示すアーム１０４の姿勢は、図６のＢに示す第２の例に係る姿勢と同様である。
術者が撮像デバイス１０６の位置を移動させるときに、アーム１０４の姿勢が図７に示す姿勢となった場合には、図６のＣを参照して説明したように、撮像デバイス１０６の撮像範囲を上下方向に移動させる移動成分が存在しないため、撮像デバイス１０６を上下方向へ移動させることができない。
このとき、医療用観察装置１００では、“第１軸Ｏ１が、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とにより規定される平面上に存在する状態であること”（アーム１０４の姿勢が所定の状態である場合の一例）が特定される。また、例えば、術者が撮像デバイス１０６を上下方向へ移動させようとアーム１０４に外力を加えて、当該外力がロードセルなどにより検出されると、医療用観察装置１００は、第３軸Ｏ３を回転させるアクチュエータ（図示せず）を駆動させてリンク１１２ｂを回転させる。また、例えば、術者が、フットスイッチＦＳなどの外部の操作デバイスに対して、撮像デバイス１０６を上下方向へ移動させる操作を行い、当該操作に応じた操作信号が検出されると、医療用観察装置１００は、第３軸Ｏ３を回転させるアクチュエータ（図示せず）を駆動させてリンク１１２ｂを回転させる。その結果、アーム１０４の姿勢は、図８に示す姿勢となる。
ここで、アーム１０４が図８に示す姿勢である場合には、図６のＢを参照して説明したように、第２軸Ｏ２における回転動作により撮像デバイス１０６の撮像範囲を上下方向に移動させることができる。よって、医療用観察装置１００が、例えば図７、図８を参照して示したようにリンク１１２ｂを回転させることによって、術者は、手動でアーム１０４の姿勢を変更することなく、所望の位置に撮像デバイス１０６を移動させることができる。
なお、本実施形態に係る制御方法に係る処理は、上記に示す例に限られない。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、下記の（１）に示す第１の例に係る処理と下記の（２）に示す第２の例に係る処理との一方または双方を行ってもよい。
（１）制御方法に係る処理の第１の例
第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させる場合、リンク１１２ｂを回転させることにより撮像デバイス１０６も間接的に回転し、その結果、撮像デバイス１０６により撮像される医療用撮像画像も回転することが、起こりうる。
図９、図１０は、本実施形態に係る制御方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。図９のＡ、図１０のＡでは、図１と同様の構成を有する医療用観察装置１００を示しており、外部の操作デバイスの一例としてフットスイッチＦＳを併せて示している。図９のＢ、図１０のＢ、および図１０のＣは、表示装置２００の表示画面に表示される医療用撮像画像の一例を示している。
リンク１１２ｂを回転させることによって、アーム１０４の姿勢が図９のＡに示す姿勢から図１０のＡに示す姿勢となった場合、リンク１１２ｂの回転に伴い撮像デバイス１０６も間接的に回転する。その結果、表示画面に表示される医療用撮像画像は、図１０のＢに示すように、図９のＢに示す医療用撮像画像が回転した画像となってしまう。
そこで、医療用観察装置１００は、第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させる場合、第３軸Ｏ３まわりの回転前の医療用撮像画像の向きと、第３軸Ｏ３まわりの回転後の医療用撮像画像の向きとが変わらないように、アーム１０４の動作を制御する。より具体的には、医療用観察装置１００は、第１軸Ｏ１を、第３軸Ｏ３の回転による医療用撮像画像の回転を打ち消すように回転させる。“第１軸Ｏ１を、第３軸Ｏ３の回転による医療用撮像画像の回転を打ち消すように回転させる例”としては、例えば、“第３軸Ｏ３の回転の向きとは反対方向に、第３軸Ｏ３の回転量と同一の回転量で、第１軸Ｏ１を回転させること”が、挙げられる。
例えば上記のように、第１軸Ｏ１を第３軸Ｏ３の回転による医療用撮像画像の回転を打ち消すように回転させることによって、表示画面に表示される医療用撮像画像は、図１０のＣに示すように、図９のＢに示す医療用撮像画像と向きが変わらない画像となる。よって、リンク１１２ｂを回転させたとしても医療用撮像画像の見え方は変わらないので、術者が違和感を感じる可能性は低減される。
なお、“第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させる場合において、第３軸Ｏ３まわりの回転前の医療用撮像画像の向きと、第３軸Ｏ３まわりの回転後の医療用撮像画像の向きとが変わらないようにする方法”は、上記に示す例に限られない。例えば、医療用観察装置１００は、第３軸Ｏ３の回転による医療用撮像画像の回転を打ち消す画像処理を行ってもよい。上記画像処理としては、例えば“第３軸Ｏ３の回転の向きとは反対方向に、第３軸Ｏ３の回転量と同一の回転量で、医療用撮像画像を回転させる処理”が、挙げられる。医療用観察装置１００において上記画像処理は、例えば表示制御部１６４により行われる。
（２）制御方法に係る処理の第２の例
例えば図９に示すオフセットのように、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とが平行状態にあるときに、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とが同軸ではない場合、第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させることによって、撮像デバイス１０６の撮像範囲の中心位置（観察視野の中心）が移動する。つまり、第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂの回転により撮像デバイス１０６の視野の位置ずれが生じる。
そこで、医療用観察装置１００は、第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させる場合、第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂの回転により生じる撮像デバイス１０６の視野の位置ずれが補正されるように、アーム１０４の動作を制御する。医療用観察装置１００は、例えば、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３以外の軸、すなわち、第４軸Ｏ４、第５軸Ｏ５、および第６軸Ｏ６のうちの一部または全部の軸の回転させ、図９に示すオフセットに起因して生じる撮像デバイス１０６の視野の位置ずれを、補正する。撮像デバイス１０６の視野の位置ずれの補正の一例を挙げると、医療用観察装置１００は、上下方向の位置ずれを第４軸Ｏ４の回転と第５軸Ｏ５の回転との一方または双方によって、補正する。また、医療用観察装置１００は、左右方向の位置ずれを第６軸Ｏ６の回転により補正する。
例えば上記のように、撮像デバイス１０６の視野の位置ずれを補正することによって、リンク１１２ｂを回転させたとしても撮像デバイス１０６の撮像範囲の中心位置（観察視野の中心）は移動しないので、術者が違和感を感じる可能性は低減される。
なお、第３軸Ｏ３に対応するリンク１１２ｂを第３軸Ｏ３まわりに回転させる場合において、撮像デバイス１０６の視野の位置ずれが生じることを防止する方法は、上記第２の例に係る制御方法に係る処理を行うことに限られない。
例えば、医療用観察装置１００は、例えば図９に示すオフセットを十分に小さくする構成をとってもよい。図９に示すオフセットを十分に小さくすることには、図９に示すオフセットが存在しないことと、上記撮像デバイス１０６の視野の位置ずれが術者に違和感を感じさせない程オフセットが小さいこととが含まれる。
図１１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説明図であり、図９に示すオフセットが十分に小さい構成の一例を示している。図１１では、図９、図１０と同様に、外部の操作デバイスの一例としてフットスイッチＦＳを併せて示している。
図１１に示す構成を有する医療用観察装置１００では、例えばリンク１１２ｂの形状によって、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とが同軸となり、図９に示すオフセットが存在していない。よって、図１１に示す構成を有する医療用観察装置１００では、リンク１１２ｂを回転させたとしても撮像デバイス１０６の撮像範囲の中心位置（観察視野の中心）は移動しないので、術者が違和感を感じる可能性は低減される。
［３］本実施形態に係る制御方法が用いられることにより奏される効果の一例
本実施形態に係る制御方法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、本実施形態に係る制御方法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。
・医療用観察装置１００は、アーム１０４の動作を制御することによって自動的に自由度を確保するので、術者は、アーム１０４の姿勢によらず、所望の位置に撮像デバイス１０６を移動させることができる。
・医療用観察装置１００は、術者が動かし難い方向に撮像デバイス１０６を移動させようとする場合に、術者による撮像デバイス１０６の移動を補助することができる。よって、術者が動かし難い方向に撮像デバイス１０６を移動させようとする場合であっても、術者は、より小さな力量で撮像デバイス１０６を移動させることができる。
・術者がフットスイッチＦＳによる操作を行う場合、術者は、例えば、処置具を手に持った状態で、所望の位置に撮像デバイス１０６を移動させることができる。
（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、医療用観察装置を用いる使用者の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、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）
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、回転軸における回転動作により少なくとも３以上の自由度を有するアームと、
前記アームにより支持される撮像デバイスと、
前記アームの動作を制御するアーム制御部と、
を備え、
前記アーム制御部は、前記アームの姿勢が所定の状態にあり、かつ、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて２番目の回転軸である第２軸と、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて３番目の回転軸である第３軸とに直交する回転軸まわりに前記アームを動かす、所定の入力が検出された場合に、前記第３軸に対応するリンクを前記第３軸まわりに回転させる、医療用観察装置。
（２）
前記所定の状態は、
前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸が、前記第２軸と前記第３軸とにより規定される平面上に存在する状態である、または、
前記第１軸が、前記第２軸と前記第３軸とにより規定される平面と平行な平面上に存在する状態である、（１）に記載の医療用観察装置。
（３）
前記所定の入力は、前記アームに加わる外力を検出するセンサにより検出される前記外力である、（１）または（２）に記載の医療用観察装置。
（４）
前記センサは、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸に対応する関節部と、前記第２軸に対応する関節部との間に配置される、（３）に記載の医療用観察装置。
（５）
前記所定の入力は、外部の操作デバイスに対する操作に応じた操作信号である、（１）～（４）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（６）
前記第３軸に対応するリンクを前記第３軸まわりに回転させる場合、
前記アーム制御部は、前記第３軸まわりの回転前に前記撮像デバイスにより撮像される医療用撮像画像の向きと、前記第３軸まわりの回転後に前記撮像デバイスにより撮像される医療用撮像画像の向きとが変わらないように、前記アームの動作を制御する、（１）～（５）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（７）
前記アーム制御部は、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸を、前記第３軸の回転による医療用撮像画像の回転を打ち消すように回転させる、（６）に記載の医療用観察装置。
（８）
前記第３軸に対応するリンクを前記第３軸まわりに回転させる場合、
前記アーム制御部は、前記第３軸に対応するリンクの回転により生じる前記撮像デバイスの視野の位置ずれが補正されるように、前記アームの動作を制御する、（１）～（７）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（９）
前記アーム制御部は、前記第３軸に対応するリンクを時計回りに回転させる、または、前記第３軸に対応するリンクを反時計回りに回転させる、（１）～（８）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１０）
前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸は、前記撮像デバイスの光軸と同軸である、（１）～（９）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１１）
前記アームは、前記第２軸を回転させることにより、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸と前記第３軸とが同軸となるように、構成される、（１）～（７）、（９）、（１０）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１２）
前記撮像デバイスには、
前記アームの全ての自由度を制限する操作が可能な第１の操作デバイスと、
前記アームの一部の自由度を制限する操作が可能な第２の操作デバイスと、
が設けられ、
前記第１の操作デバイスと前記第２の操作デバイスとは、前記撮像デバイスの光軸が鉛直方向の下向きを向いているときに上下に配置されるように、配置される、（１）～（１１）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１３）
前記撮像デバイスの光軸が鉛直方向の下向きを向いているとき、前記第２の操作デバイスは、前記第１の操作デバイスよりも下側に配置される、（１２）に記載の医療用観察装置。
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、１１２ｅ、１１２ｆ、１１２ｇ リンク
１２０ 撮像部材
１２２ 筒状部材
１２４ ズームスイッチ
１２６ フォーカススイッチ
１２８、１３４、１３６ 動作モード設定スイッチ
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 (12)

  1. 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、回転軸における回転動作により少なくとも３以上の自由度を有するアームと、
    前記アームにより支持される撮像デバイスと、
    前記アームの動作を制御するアーム制御部と、
    を備え、
    前記アーム制御部は、前記アームの姿勢が所定の状態にあり、かつ、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて２番目の回転軸である第２軸と、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて３番目の回転軸である第３軸とに直交する回転軸まわりに前記アームを動かす、所定の入力が検出された場合に、前記第３軸に対応するリンクを前記第３軸まわりに回転させ、
    前記所定の状態は、
    前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸が、前記第２軸と前記第３軸とにより規定される平面上に存在する状態である、または、
    前記第１軸が、前記第２軸と前記第３軸とにより規定される平面と平行な平面上に存在する状態である、医療用観察装置。
  2. 前記所定の入力は、前記アームに加わる外力を検出するセンサにより検出される前記外力である、請求項１に記載の医療用観察装置。
  3. 前記センサは、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸に対応する関節部と、前記第２軸に対応する関節部との間に配置される、請求項２に記載の医療用観察装置。
  4. 前記所定の入力は、外部の操作デバイスに対する操作に応じた操作信号である、請求項１～３のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  5. 前記第３軸に対応するリンクを前記第３軸まわりに回転させる場合、
    前記アーム制御部は、前記第３軸まわりの回転前に前記撮像デバイスにより撮像される医療用撮像画像の向きと、前記第３軸まわりの回転後に前記撮像デバイスにより撮像される医療用撮像画像の向きとが変わらないように、前記アームの動作を制御する、請求項１～４のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  6. 前記アーム制御部は、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸を、前記第３軸の回転による医療用撮像画像の回転を打ち消すように回転させる、請求項５に記載の医療用観察装置。
  7. 前記第３軸に対応するリンクを前記第３軸まわりに回転させる場合、
    前記アーム制御部は、前記第３軸に対応するリンクの回転により生じる前記撮像デバイスの視野の位置ずれが補正されるように、前記アームの動作を制御する、請求項１～６のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  8. 前記アーム制御部は、前記第３軸に対応するリンクを時計回りに回転させる、または、前記第３軸に対応するリンクを反時計回りに回転させる、請求項１～７のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  9. 前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸は、前記撮像デバイスの光軸と同軸である、請求項１～８のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  10. 前記アームは、前記第２軸を回転させることにより、前記アームにおいて前記撮像デバイスが支持される側から数えて１番目の回転軸である第１軸と前記第３軸とが同軸となるように、構成される、請求項１～６、８、９のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  11. 前記撮像デバイスには、
    前記アームの全ての自由度を制限する操作が可能な第１の操作デバイスと、
    前記アームの一部の自由度を制限する操作が可能な第２の操作デバイスと、
    が設けられ、
    前記第１の操作デバイスと前記第２の操作デバイスとは、前記撮像デバイスの光軸が鉛直方向の下向きを向いているときに上下に配置されるように、配置される、請求項１～１０のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
  12. 前記撮像デバイスの光軸が鉛直方向の下向きを向いているとき、前記第２の操作デバイスは、前記第１の操作デバイスよりも下側に配置される、請求項１１に記載の医療用観察装置。
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