JP7277108B2 - 医療用観察システム、および医療用観察システムの作動方法 - Google Patents

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。

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。以下、同様とする。）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。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。以下、同様とする。）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。

このような中、“複数の照明光を時分割に切り替えて撮像を行う撮像装置”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。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。

国際公開第２０１３／０９９９４２号

例えば特許文献１に記載の技術のような既存の技術を用いて、ローリングシャッタ方式によって医療用撮像画像を撮像する撮像デバイスにより“白色光を観察対象に照射することにより撮像された画像”と、“励起光を観察対象に照射することにより撮像された画像”とを得ようとする場合、励起光と白色光とは、例えば、２フレーム期間交互に照射される。ここで、本実施形態に係る１フレーム期間とは、例えば、撮像デバイスにおける“イメージセンサにおいて最初に読み出されるラインの露光開始時点から、全ラインの読み出しを終え、再び読み出される最初のラインの露光開始時点までの期間“を言う。

しかしながら、既存の技術が用いられる場合のように、励起光と白色光とが２フレーム期間交互に照射される場合には、白色光による露光と励起光による露光が混じる期間が存在する。また、白色光による露光と励起光による露光が混じる期間における撮像により得られた医療用撮像画像は、術者などの医療従事者による観察対象の観察に適さない画像である。よって、既存の技術が用いられる場合には、白色光による露光と励起光による露光が混じる期間における撮像により得られた医療用撮像画像は、表示装置の表示画面に表示されない場合が多い。そして、上記のように“白色光による露光と励起光による露光が混じる期間における撮像により得られた医療用撮像画像を表示画面に表示させないこと”は、フレームレートの低下を招き、その結果、術者が手技をやり難くなるなど、医療用観察装置を用いる医療従事者の利便性の低下を招く可能性がある。以下では、術者や助手などの医療用観察装置を用いる者を、「医療用観察装置の使用者」または単に「使用者」と示す。

本開示では、医療用観察装置の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、および医療用観察システムを提案する。

本開示によれば、ローリングシャッタ方式によって、観察対象を撮像し医療用撮像画像を生成するイメージセンサと、上記観察対象に光を照射する光源の点灯を制御する制御部と、を備え、上記制御部は、白色光を照射する光源を点灯させる制御を含む第１の制御と、励起光を照射する光源を点灯させる制御を含む第２の制御とを行い、上記第１の制御は、１フレーム期間より短い期間行われ、上記第２の制御は、上記第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われる、医療用観察装置が、提供される。

また、本開示によれば、観察対象を撮像し、生成された医療用撮像画像を処理する医療用観察装置と、処理された上記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は、ローリングシャッタ方式によって、上記観察対象を撮像し上記医療用撮像画像を撮像するイメージセンサと、上記観察対象に光を照射する光源の点灯を制御する制御部と、上記医療用撮像画像を処理する処理部と、を備え、上記制御部は、白色光を照射する光源を点灯させる制御を含む第１の制御と、励起光を照射する光源を点灯させる制御を含む第２の制御とを行い、上記第１の制御は、１フレーム期間より短い期間行われ、上記第２の制御は、上記第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われる、医療用観察システムが、提供される。

本開示によれば、医療用観察装置の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システムの構成の第２の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。 本実施形態に係る光源制御方法に係る第１の制御のタイミングの第１の例を示す説明図である。 図６に示す第１の例に係るタイミングにより第１の制御が行われた場合に得られる医療用撮像画像の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る光源制御方法に係る第１の制御のタイミングの第２の例を示す説明図である。 図８に示す第２の例に係るタイミングにより第１の制御が行われた場合に得られる医療用撮像画像の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る光源制御方法に係る第１の制御のタイミングの第３の例を示す説明図である。 図１０に示す第３の例に係るタイミングにより第１の制御が行われた場合に得られる医療用撮像画像の一例を示す説明図である。 図５に示す医療用観察装置において光源制御方法に係る第１の制御、および第２の制御が行われることにより実現される撮像動作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他の例を示す機能ブロック図である。

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光源制御方法
［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
［１－２］第２の例に係る医療用観察システム
［２］本実施形態に係る医療用観察装置の機能構成、および光源制御方法に係る処理
［３］本実施形態に係る光源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光源制御方法）
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、本実施形態に係る光源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光源制御方法に係る処理を行う場合について、主に説明する。なお、本実施形態に係る医療用観察システムにおいて、本実施形態に係る光源制御方法に係る処理を行うことが可能な装置は、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任意の装置により、本実施形態に係る光源制御方法に係る処理が行われてもよい。

［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、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との一方または双方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、後述する光源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り、第１の例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している。

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である患者ＰＡ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）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、図１に示す第１の例に係る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。

［１－１－１］表示装置２００
表示装置２００は、第１の例に係る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。

［１－１－２］医療用観察装置１００
図１に示す医療用観察装置１００は、電子撮像式の医療用観察装置の一例である。例えば手術時に図１に示す医療用観察装置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。以下、同様とする。）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）、および処理部（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、本実施形態に係る光源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（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。

［１－１－２－１］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。

［１－１－２－２］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によって互いに回動可能に連結される複数のリンク１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１２ｆとから構成される。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。

［１－１－２－３］撮像デバイス１０６
撮像デバイス１０６は、ローリングシャッタ方式によって、医療用撮像画像を撮像する。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。

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。筒状部材１２２の内部に設けられる光源としては、例えば、白色光を照射する光源と、励起光を照射する光源とが挙げられる。白色光を照射する光源と励起光を照射する光源とは、単一チップで構成されていてもよいし、複数のチップで構成されていてもよい。筒状部材１２２の内部に設けられる光源の点灯は、例えば後述する制御部として機能するプロセッサにより制御される。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。また、撮像部材１２０は、入射光から励起光に対応する波長の光を遮断するフィルタをさらに有する。上記フィルタは、例えば、光学系１２０ａとイメージセンサ１２０ｂとの間の光路上に設けられる。上記フィルタが設けられることによって、イメージセンサ１２０ｂに、励起光に対応する波長の光が入射されることが防止される。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）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、例えば、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つ以上有することなどにより、いわゆるステレオカメラとして機能してもよい。ステレオカメラとして機能する撮像デバイス１０６の構成において、光学系は、ガリレオ式光学系であってもよいし、グリノー式光学系であってもよい。

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。

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られていなくてもよい。

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を有する。本実施形態に係る観察モードとしては、例えば、白色光で撮像を行う観察モード、励起光で撮像を行う観察モード、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。以下では、白色光で撮像を行う観察モードによる観察を「白色光観察」と示し、白色光観察により得られる医療用撮像画像を「白色光撮像画像」または「白色光画」と示す場合がある。また、以下では、蛍光で撮像を行う観察モードによる観察を「蛍光観察」と示し、蛍光観察により得られる医療用撮像画像を「蛍光撮像画像」または「蛍光画」と示す場合がある。

本実施形態に係る励起光とは、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、インドシアニングリーンを用いた蛍光観察の蛍光波長帯域の光など、蛍光試薬を発光させることが可能な特定の波長帯域の光である。励起光あるいは蛍光は、特殊光とよばれる場合もある。

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）、インドシアニングリーンを用いた蛍光観察による蛍光波長帯域（例えば励起光波長：７００～８５０［ナノメートル］、蛍光波長：７８０～９５０［ナノメートル］）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。

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、画素間補正、あるいは、合成処理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）が表示される。このとき、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てもよい。

図１に示す医療用観察装置１００は、例えば図１、図３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、図３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ＦＳ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。

［１－２］第２の例に係る医療用観察システム
本実施形態に係る医療用観察システム１０００は、図１に示す第１の例に示す構成に限られない。次に、医療用観察システム１０００の他の例として、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１０００の構成の一例を説明する。

図４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る。図４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。例えば図４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。

なお、第２の例に係る医療用観察システムは、図４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医療用制御装置（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との一方または双方を複数有する構成であってもよい。

以下、図４に示す第２の例に係る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。

［１－２－１］表示装置２００
表示装置２００は、第２の例に係る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。第２の例に係る医療用観察システム１０００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１０００を構成する表示装置２００と同様である。

［１－２－２］医療用観察装置１００
図４に示す医療用観察装置１００は、例えば、挿入部材１３４と、光源ユニット１３６と、ライトガイド１３８と、カメラヘッド１４０と、ケーブル１４２と、制御ユニット１４４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１３４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１３４の先端は、例えば、患者の体腔内に挿入される。挿入部材１３４の後端はカメラヘッド１４０の先端と着脱可能に接続される。また、挿入部材１３４は、ライトガイド１３８を介して光源ユニット１３６と接続され、光源ユニット１３６から光が供給される。

挿入部材１３４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１３４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１３６は、ライトガイド１３８を介して挿入部材１３４と接続される。光源ユニット１３６は、ライトガイド１３８を介して挿入部材１３４に光を供給する。

光源ユニット１３６は、例えば、白色光を照射する光源と、励起光を照射する光源とを有する。白色光を照射する光源と励起光を照射する光源とは、単一チップで構成されていてもよいし、複数のチップで構成されていてもよい。なお、光源ユニット１３６が有する光源の例が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。

光源ユニット１３６は、制御ユニット１４４と有線または無線で接続され、光源ユニット１３６における光源の点灯は、例えば後述する制御部として機能する制御ユニット１４４により制御される。

挿入部材１３４に供給された光は、挿入部材１３４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１３４内の光学系によって集光される。

カメラヘッド１４０は、観察対象を撮像する機能を有する。カメラヘッド１４０は、信号伝送部材であるケーブル１４２を介して制御ユニット１４４と接続される。

カメラヘッド１４０は、イメージセンサを有し、挿入部材１３４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１４４へケーブル１４２を介して出力する。カメラヘッド１４０が有するイメージセンサとしては、例えば、ＣＭＯＳやＣＣＤ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。また、カメラヘッド１４０は、励起光に対応する波長の光を遮断するフィルタをさらに有する。上記フィルタは、例えば、挿入部材１３４とイメージセンサとの間の光路上に設けられる。上記フィルタが設けられることによって、イメージセンサに、励起光に対応する波長の光が入射されることが防止される。

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１３４およびカメラヘッド１４０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。なお、内視鏡装置として機能する医療用観察装置１００では、挿入部材１３４、光源ユニット１３６、およびカメラヘッド１４０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”の役目を果たしてもよい。

内視鏡装置として機能する医療用観察装置１００は、例えば、いわゆるステレオカメラとして機能する複数の撮像デバイスを備えていてもよい。ステレオカメラとして機能する撮像デバイスの構成において、光学系は、第１の例に係る医療用観察システムを構成する医療用観察装置１００と同様に、ガリレオ式光学系であってもよいし、グリノー式光学系であってもよい。

制御ユニット１４４は、撮像デバイスを制御する。より具体的には、制御ユニット１４４は、光源ユニット１３６およびカメラヘッド１４０それぞれを制御する。

また、制御ユニット１４４は、通信デバイス（図示せず）を含み、カメラヘッド１４０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１４４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１４４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１４４は、カメラヘッド１４０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、画素間補正、あるいは、合成処理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１４４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１４４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４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１３４およびカメラヘッド１４０が、撮像デバイスの役目を果たし、制御ユニット１４４により撮像デバイスにおける撮像が制御される。また、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、制御ユニット１４４により光源ユニット１３６における光源の点灯が制御される。

［２］本実施形態に係る医療用観察装置の機能構成、および光源制御方法に係る処理
次に、図１、図４に示す医療用観察装置１００の機能構成の一例を挙げつつ、本実施形態に係る光源制御方法に係る処理の一例を説明する。以下では、蛍光観察に用いられる蛍光試薬がインドシアニングリーンである場合を例に挙げる。なお、蛍光観察に用いられる蛍光試薬はインドシアニングリーンに限られず、励起光に対応する試薬であればよい。

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、撮像部１５０と、光源部１５２と、制御部１５４と、処理部１５６とを備える。

撮像部１５０は、ローリングシャッタ方式によって医療用撮像画像を撮像する撮像デバイスを有する。図５に示すように、撮像部１５０には、白色光が観察対象に照射されたときに観察対象が反射する反射光と、励起光が観察対象に照射されたときに観察対象に存在する蛍光試薬が発っする蛍光とが、入射されうる。撮像部１５０は、例えば、“撮像デバイス１０６”（図１に示す医療用観察装置１００の場合）や、“挿入部材１３４、およびカメラヘッド１４０”
（図４に示す医療用観察装置１００の場合）で構成される。図５では、便宜上、撮像部１５０として、励起光カットフィルタ１６０（励起光に対応する波長の光を遮断するフィルタ）と、イメージセンサ１６２とを示している。イメージセンサ１６２は、入射した光を光電変換し、ローリングシャッタにより光電変換された信号は先頭ラインから逐次読み出される。イメージセンサ１６２は、白色光と蛍光との双方に感度をもつ。励起光カットフィルタ１６０は、着脱可能なフィルタであってもよいし、固定式のフィルタであってもよい。なお、撮像部１５０は、励起光カットフィルタ１６０を有さない構成をとることも可能である。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。

光源部１５２は、励起光発光光源１６４（励起光を照射する光源の一例。以下、同様とする。）と、白色光発光光源１６６（白色光を照射する光源の一例。以下、同様とする。）とを有する。光源部１５２を構成する光源それぞれの点灯は、例えば制御部１５４が光源制御方法に係る処理を行うことによって制御される。

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、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、光源制御方法に係る処理を行うことによって、光源部１５２が有する光源の点灯、すなわち、観察対象に光を照射する光源の点灯を制御する。なお、制御部１５４における光源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。

制御部１５４は、例えば、フレーム信号生成部１６８と、光源制御部１７０とを有する。

フレーム信号生成部１６８は、フレーム期間の開始を示す信号（以下、「フレーム信号」と示す。）を生成し、フレーム信号を、撮像部１５０、処理部１５６、および光源制御部１７０に伝達する。フレーム信号生成部１６８は、例えば１２０［ｆｐｓ］などの設定されているフレームレートに従って、フレーム信号を各部に伝達する。なお、フレーム信号は、処理部１５６を介して撮像部１５０に伝達されてもよい。フレーム信号は、撮像部１５０における撮像、処理部１５６における処理、および光源制御部１７０における処理それぞれのトリガとなる信号に該当する。

光源制御部１７０は、フレーム信号生成部１６８から伝達されるフレーム信号に基づき光源制御方法に係る処理を行い、光源部１５２を構成する励起光発光光源１６４および白色光発光光源１６６それぞれの点灯を、制御する。つまり、制御部１５４における光源制御方法に係る処理は、光源制御部１７０により行われる。

光源制御部１７０は、例えば、白色光発光光源１６６を点灯させる制御を含む第１の制御と、励起光発光光源１６４を点灯させる制御を含む第２の制御とを行う。後述する例に示すように、第１の制御は、１フレーム期間より短い期間行われ、第２の制御は、第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われる。

具体的には、光源制御部１７０は、第１の制御を繰り返し行い、第２の制御を、少なくとも第１の制御が行われていない期間に行う。

第２の制御を少なくとも第１の制御が行われていない期間に行う例としては、例えば下記に示す例が挙げられる。
・光源制御部１７０は、第２の制御を、第１の制御が行われている期間、および第１の制御が行われていない期間に行う。この場合、第２の制御は、後述する第３の制御が行われる場合を除き、常時行われる。
・光源制御部１７０は、第２の制御を第１の制御が行われていない期間に行い、第１の制御が行われている期間には、第２の制御を行う。この場合、第１の制御と第２の制御とは、後述する第３の制御が行われる場合を除き、交互に行われる。

第１の制御を繰り返し行う場合、撮像部１５０を構成する撮像デバイスにおけるシャッタスピードを１フレーム期間とすると、光源制御部１７０は、第１の制御を、例えば２フレーム期間ごとに行う。なお、光源制御方法に係る第１の制御が繰り返し行われる場合において、第１の制御は、２フレーム期間ごとに行われることに限られない。第１の制御は、例えば、撮像部１５０を構成する撮像デバイスにおけるシャッタスピードに対応する期間ごとに、行われうる。

また、第１の制御を繰り返し行う場合、光源制御部１７０は、第１の制御を、設定されている所定のタイミングに行う。所定のタイミングの例としては、例えば下記の（Ａ）～（Ｃ）に示すタイミングが挙げられる。

（Ａ）所定のタイミングの第１の例
第１の制御が行われる所定のタイミングは、白色光を照射する光源の点灯が、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と次に読み出すフレームの先頭ライン読み出し開始を跨ぐタイミングである。

図６は、本実施形態に係る光源制御方法に係る第１の制御のタイミングの第１の例を示す説明図である。図６のＡは、励起光を照射する光源の点灯状態の一例を示しており、励起光が常時照射されている例を示している。なお、医療用観察装置１００は、励起光を照射する光源を、白色光を照射する光源の点灯中に消灯させてもよい。図６のＢは、白色光を照射する光源の点灯状態の一例を示しており、第１の制御のタイミングの第１の例を示している。図６のＣは、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの一例を示している。図７は、図６に示す第１の例に係るタイミングにより第１の制御が行われた場合に得られる医療用撮像画像の一例を示す説明図である。図７に示す医療用撮像画像は、後述する処理部１５６における処理によって“蛍光観察により得られた蛍光撮像画像（医療用撮像画像の一例。以下、同様とする。）と、白色光観察により得られた白色光撮像画像（医療用撮像画像の他の例。以下、同様とする。）とが合成された例”である。図７では、合成された画像を「重畳画」と示している（以下、他の図でも同様とする。）。なお、後述するように、処理部１５６における処理によって得られる医療用撮像画像は、合成された画像に限られない。

第１の制御が“白色光を照射する光源の点灯が、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と次に読み出すフレームの先頭ライン読み出し開始を跨ぐタイミング”で行われる場合、図６のＣにおいて黒色で塗り潰して示しているように、蛍光露光フレームには、白色光で露光される時間がある。ここで、蛍光と比較して白色光は光量が高いため、図６のＣにおいて黒色の部分に重なるラインは、蛍光撮像画像として使用することはできない。

そこで、医療用観察装置１００では、医療用観察画像における蛍光撮像画像として使用することはできない部分（図６のＣにおいて黒色の部分に重なるライン部分）をマスクし、当該部分を表示装置２００の表示画面には表示させない。ここで、医療用観察画像に対するマスクは、撮像部１５０において行われてもよいし、処理部１５６において行われてもよい。図７において黒色で塗り潰して示している部分が、医療用観察画像に対してマスクがされた部分の一例を示している。

図７に示すように医療用観察画像にマスクがされた部分が存在する場合であっても、撮像デバイスにおけるズームの操作と、アーム１０４の操作などによる観察視野範囲の調整との一方または双方によって、術者は、手技を行うために要する観察対象の範囲が撮像された医療用撮像画像を、表示装置２００の表示画面に表示させることが可能である。よって、図７に示すように医療用観察画像にマスクがされた部分が存在する場合であっても、医療従事者の医療行為が妨げられる可能性は低い。

また、第１の制御が“白色光を照射する光源の点灯が、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と次に読み出すフレームの先頭ライン読み出し開始を跨ぐタイミング”で行われる場合、図６のＢに示すように、白色光を照射する光源の点灯時間は、１フレーム期間よりも短い。

そこで、光源制御部１７０は、白色光を照射する光源の点灯時間を１フレーム期間よりも短くする分、白色光を照射する光源の光量と医療用撮像画像を示す信号のゲインとの一方または双方を、大きくする。医療用撮像画像を示す信号のゲインは、例えば、撮像部１５０と処理部１５６との一方または双方に設けられる増幅器によって変えられる。一例を挙げると、白色光を照射する光源の点灯時間が１／５フレーム期間である場合、光源制御部１７０は、白色光を照射する光源の光量を５倍にする。なお、光源制御部１７０における制御の例が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。

（Ｂ）所定のタイミングの第２の例
第１の制御が行われる所定のタイミングは、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と同時に白色光を照射する光源の点灯が終了するタイミングである。

図８は、本実施形態に係る光源制御方法に係る第１の制御のタイミングの第２の例を示す説明図である。図８のＡは、励起光を照射する光源の点灯状態の一例を示しており、励起光が常時照射されている例を示している。なお、医療用観察装置１００は、励起光を照射する光源を、白色光を照射する光源の点灯中に消灯させてもよい。図８のＢは、白色光を照射する光源の点灯状態の一例を示しており、第１の制御のタイミングの第２の例を示している。図８のＣは、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの一例を示している。図９は、図８に示す第２の例に係るタイミングにより第１の制御が行われた場合に得られる医療用撮像画像の一例を示す説明図である。図９に示す医療用撮像画像は、図７と同様に“蛍光観察により得られた蛍光撮像画像と白色光観察により得られた白色光撮像画像とが合成された例”である。

第１の制御が“撮像デバイスにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と同時に白色光を照射する光源の点灯が終了するタイミング”で行われる場合、図８のＣにおいて黒色で塗り潰して示しているように、蛍光露光フレームには、白色光で露光される時間がある。

そこで、医療用観察装置１００では、第１の制御が上記（Ａ）に示す第１の例に係るタイミングで行われる場合と同様に、医療用観察画像における蛍光撮像画像として使用することはできない部分（図８のＣにおいて黒色の部分に重なるライン部分）をマスクし、当該部分を表示装置２００の表示画面には表示させない。図９において黒色で塗り潰して示している部分が、医療用観察画像に対してマスクがされた部分の一例を示している。

図９に示すように医療用観察画像にマスクがされた部分が存在する場合であっても、撮像デバイスにおけるズームの操作と、アーム１０４の操作などによる観察視野範囲の調整との一方または双方によって、術者は、手技を行うために要する観察対象の範囲が撮像された医療用撮像画像を、表示装置２００の表示画面に表示させることが可能である。よって、図９に示すように医療用観察画像にマスクがされた部分が存在する場合であっても、医療従事者の医療行為が妨げられる可能性は低い。

また、第１の制御が“撮像デバイスにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と同時に白色光を照射する光源の点灯が終了するタイミング”で行われる場合、図８のＢに示すように、白色光を照射する光源の点灯時間は、１フレーム期間よりも短い。

そこで、光源制御部１７０は、第１の制御が上記（Ａ）に示す第１の例に係るタイミングで行われる場合と同様に、白色光を照射する光源の点灯時間を１フレーム期間よりも短くする分、白色光を照射する光源の光量と医療用撮像画像を示す信号のゲインとの一方または双方を、大きくする。

（Ｃ）所定のタイミングの第３の例
第１の制御が行われる所定のタイミングは、次に読み出すフレームの先頭ラインの読み出し開始と同時に白色光を照射する光源の点灯が開始するタイミングである。

図１０は、本実施形態に係る光源制御方法に係る第１の制御のタイミングの第３の例を示す説明図である。図１０のＡは、励起光を照射する光源の点灯状態の一例を示しており、励起光が常時照射されている例を示している。なお、医療用観察装置１００は、励起光を照射する光源を、白色光を照射する光源の点灯中に消灯させてもよい。図１０のＢは、白色光を照射する光源の点灯状態の一例を示しており、第１の制御のタイミングの第３の例を示している。図１０のＣは、撮像デバイスにおける読み出されているフレームの一例を示している。図１１は、図１０に示す第２の例に係るタイミングにより第１の制御が行われた場合に得られる医療用撮像画像の一例を示す説明図である。図１１に示す医療用撮像画像は、図７と同様に“蛍光観察により得られた蛍光撮像画像と白色光観察により得られた白色光撮像画像とが合成された例”である。

第１の制御が“次に読み出すフレームの先頭ラインの読み出し開始と同時に白色光を照射する光源の点灯が開始するタイミング”で行われる場合、図１０のＣにおいて黒色で塗り潰して示しているように、蛍光露光フレームには、白色光で露光される時間がある。

そこで、医療用観察装置１００では、第１の制御が上記（Ａ）に示す第１の例に係るタイミングで行われる場合と同様に、医療用観察画像における蛍光撮像画像として使用することはできない部分（図１０のＣにおいて黒色の部分に重なるライン部分）をマスクし、当該部分を表示装置２００の表示画面には表示させない。図１１において黒色で塗り潰して示している部分が、医療用観察画像に対してマスクがされた部分の一例を示している。

図１１に示すように医療用観察画像にマスクがされた部分が存在する場合であっても、撮像デバイスにおけるズームの操作と、アーム１０４の操作などによる観察視野範囲の調整との一方または双方によって、術者は、手技を行うために要する観察対象の範囲が撮像された医療用撮像画像を、表示装置２００の表示画面に表示させることが可能である。よって、図１１に示すように医療用観察画像にマスクがされた部分が存在する場合であっても、医療従事者の医療行為が妨げられる可能性は低い。

また、第１の制御が“次に読み出すフレームの先頭ラインの読み出し開始と同時に白色光を照射する光源の点灯が開始するタイミング”で行われる場合、図１０のＢに示すように、白色光を照射する光源の点灯時間は、１フレーム期間よりも短い。

そこで、光源制御部１７０は、第１の制御が上記（Ａ）に示す第１の例に係るタイミングで行われる場合と同様に、白色光を照射する光源の点灯時間を１フレーム期間よりも短くする分、白色光を照射する光源の光量と医療用撮像画像を示す信号のゲインとの一方または双方を、大きくする。

光源制御部１７０は、例えば、第１の制御と第２の制御とを交互に行い、第１の制御を上記の（Ａ）～（Ｃ）に示すタイミングで繰り返し行う。第１の制御、および第２の制御が行われることにより実現される撮像動作の一例については、後述する。

なお、本実施形態に係る光源制御方法に係る制御は、第１の制御および第２の制御に限られない。例えば、光源制御部１７０は、白色光発光光源１６６および励起光発光光源１６４を点灯させない第３の制御を、さらに行ってもよい。第３の制御が行われることによって、撮像が行われない期間（いわゆる、ブランキング期間）を設けることができる。

再度図５を参照して、医療用観察装置１００の機能構成の一例を説明する。処理部１５６は、例えば、現像部１７２と、画像処理部１７４と、画像フォーマット化部１７６とを有し、医療用撮像画像を処理する。処理部１５６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、処理部１５６を構成するプロセッサ（図示せず）と、制御部１５４を構成するプロセッサ（図示せず）とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

現像部１７２は、撮像部１５０から伝達される医療用撮像画像を示す信号に対してＲＡＷ現象処理を行い、医療用撮像画像を現像する。現像部１７２は、フレーム信号生成部１６８から伝達されるフレーム信号に基づき現象処理を行う。なお、現像部１７２における画像のＲＡＷ現像に係る処理方法は、特に限定されない。

画像処理部１７４は、現像部１７２において現像された白色光撮像画像と蛍光撮像画像とを処理する。画像処理部１７４における処理としては、例えば、白色光撮像画像と蛍光撮像画像とを合成する合成処理が挙げられる。合成処理としては、例えばアルファブレンディングなどが挙げられるが、画像処理部１７４における画像の合成に係る処理方法は、特に限定されない。

なお、画像処理部１７４における処理は、合成処理に限られない。

例えば、画像処理部１７４は、解像度変換処理や、ＰＩＰ（Picture In Picture）に係る処理、ＰＯＰ（Picture Out Picture）に係る処理など、任意の画像処理を行ってもよい。また、画像処理部１７４における処理は、予め設定されている固定の処理であってもよいし、使用者の操作などに基づき変更可能であってもよい。

また、画像処理部１７４が増幅器を有している場合、画像処理部１７４は、医療用撮像画像を示す信号のゲイン変える処理を行うことが可能である。

以下では、画像処理部１７４における処理が合成処理である場合を例に挙げる。

画像フォーマット化部１７６は、画像処理部１７４において処理された画像を示す信号を、所定の画像フォーマットに変換する。所定の画像フォーマットは、予め設定されている画像フォーマットであってもよいし、使用者の操作などに基づき変更可能であってもよい。本実施形態に係る画像フォーマットは、特に限定されない。画像フォーマット化部１７６において所定の画像フォーマットに変換された画像信号は、医療用観察装置１００が備える通信デバイス（図示せず）、または医療用観察装置１００の外部の通信デバイスによって、表示装置２００へ送信される。

処理部１５６は、例えば図５に示すように、現像部１７２、画像処理部１７４、および画像フォーマット化部１７６を有する。なお、図５に示す処理部１５６の機能構成は一例であり、処理部１５６の機能構成は、図５に示す例に限られない。

次に、処理部１５６における本実施形態に係る光源制御方法に係る処理について、説明する。処理部１５６は、本実施形態に係る光源制御方法に係る処理として、例えば下記の（ａ）～（ｄ）に示す処理を行う。なお、上述したように、処理部１５６における処理は、下記に示す例に限られない。

（ａ）処理部１５６における光源制御方法に係る処理の第１の例
処理部１５６は、少なくとも白色光が観察対象に照射されるときに撮像された第１の医療用撮像画像と、励起光のみが観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像とを、合成する。ここで、少なくとも白色光が観察対象に照射されるときには、白色光のみが観察対象に照射されるときと、白色光と励起光とが観察対象に照射されるときとを含む。

上述したように、蛍光と比較して白色光は光量が高い。そのため、少なくとも白色光が観察対象に照射されるときに撮像された第１の医療用撮像画像は、白色光観察により得られる白色光撮像画像に該当する。

一方、励起光のみが観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像は、蛍光観察により得られる蛍光撮像画像に該当する。

よって、処理部１５６において第１の例に係る処理が行われることによって、例えば図７、図９、図１１に示すような画像が得られる。

（ｂ）処理部１５６における光源制御方法に係る処理の第２の例
処理部１５６は、少なくとも第１の制御が行われているときと、第２の制御のみが行われているときとで、医療用撮像画像を示す信号のゲインを変える。処理部１５６において医療用撮像画像を示す信号のゲインを変えることは、例えば処理部１５６に設けられる増幅器のレジスタの値を変更することなどによって、実現可能である。

少なくとも第１の制御が行われているときとは、少なくとも白色光が観察対象に照射されるときである。つまり、少なくとも第１の制御が行われているときに得られる医療用撮像画像を示す信号とは、白色光撮像画像を示す信号に該当する。

一方、第２の制御のみが行われているときとは、励起光のみが観察対象に照射されるときである。つまり、第２の制御のみが行われているときに得られる医療用撮像画像を示す信号とは、蛍光撮像画像を示す信号に該当する。

上述したように、蛍光と比較して白色光は光量が高い。そのため、処理部１５６は、第２の制御のみが行われている場合（すなわち蛍光露光フレームの読み出しの場合）は、少なくとも第１の制御が行われている場合よりも、医療用撮像画像を示す信号のゲインをより大きくする。

なお、医療用撮像画像を示す信号のゲインを変える増幅器が、撮像部１５０のみに設けられている場合、処理部１５６は、第２の例に係る処理を行わない。

（ｃ）処理部１５６における光源制御方法に係る処理の第３の例
処理部１５６は、少なくとも第１の制御が行われているときと、第２の制御のみが行われているときとで、処理の内容を変える。上述したように、少なくとも第１の制御が行われているときに得られる医療用撮像画像は、白色光撮像画像に該当し、第２の制御のみが行われているときに得られる医療用撮像画像は、蛍光撮像画像に該当する。

処理部１５６は、例えば、少なくとも第１の制御が行われているときに行うＲＡＷ現象処理の内容と、第２の制御のみが行われているときに行うＲＡＷ現象処理の内容とを変える。なお、第３の例に係る処理内容を変える例が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。

（ｄ）処理部１５６における光源制御方法に係る処理の第４の例
処理部１５６は、上記（ａ）に示す第１の例に係る処理～上記（ｃ）に示す第３の例に係る処理のうちの２つ以上の処理を、組み合わせて行ってもよい。

医療用観察装置１００は、例えば図５に示す機能構成を有する。

次に、図５に示す機能構成を有する医療用観察装置１００における撮像動作の一例を説明する。図１２は、図５に示す医療用観察装置１００において光源制御方法に係る第１の制御、および第２の制御が行われることにより実現される撮像動作の一例を示す説明図である。図１２では、基本レートが１２０［ｆｐｓ］である例を示している。なお、医療用観察装置１００における撮像動作の例が、図１２に示す例に限られないことは、言うまでもない。

フレーム信号生成部１６８で生成された白色光点灯信号は、光源制御部１７０に供給され、光源制御部１７０は、励起光発光光源１６４を常時点灯させ、白色光発光光源１６６を白色光点灯信号に応じて点灯させる。

励起光と白色光は、術部などの観察対象に照射され、反射光と励起された蛍光は、励起光カットフィルタ１６０に照射される。励起光カットフィルタ１６０では、励起光の波長帯の光がカットされ、それ以外の光はイメージセンサ１６２に照射される。イメージセンサ１６２では入射した光が光電変換され、撮像部１５０では、光電変換された信号がローリングシャッタにより先頭ラインから逐次読み出される。イメージセンサ１６２は、フレーム信号１によりフレーム読み出しタイミングを特定する。上述したように、蛍光は光量が低い。よって、増幅器が撮像部１５０に設けられている場合、蛍光露光フレームの読み出しのときには、撮像部１５０は、信号を大きく増幅してから読み出す。

現像部１７２は、フレーム信号１によりフレーム読み出しタイミングを特定し、フレーム信号２により蛍光露光フレームと白色光露光フレームとのタイミングを識別して、蛍光撮像画像と白色光撮像画像とをそれぞれ現像する。また、現像部１７２は、図７、図９、図１１に示すように、画として使用できないラインを単色でマスクする。なお、上述したように、画として使用できないラインのマスクは、他の構成要素において行われてもよい。

画像処理部１７４は、例えば、蛍光撮像画像と白色光撮像画像とを合成し、図７、図９、図１１に示すように蛍光－白色光重畳画を生成する。なお、上述したように、画像処理部１７４における処理は、合成処理に限られない。

画像フォーマット化部１７６は、例えばビデオ信号としてフォーマット化した信号を出力する。なお、画像フォーマット化部１７６における処理がビデオ信号へのフォーマット化に限られないことは、言うまでもない。

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、図５に示す光源部１５２は、医療用観察装置の外部の光源であってもよく、また、図５に示す処理部１５６は、医療用観察装置の外部の処理装置であってもよい。本実施形態に係る医療用観察装置が光源部１５２と処理部１５６との一方または双方を有さない場合であっても、本実施形態に係る医療用観察装置は、本実施形態に係る光源制御方法に係る処理を行うことができ、図５に示す医療用観察装置１００と同様の効果を奏することができる。

また、本実施形態に係る医療用観察装置は、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通信部（図示せず）を、さらに有していてもよい。通信部は、例えば上述した通信デバイス（図示せず）で構成される。通信部における通信は、例えば制御部１５４によって制御される。

また、本実施形態に係る医療用観察装置において光源制御方法に係る処理を実行することが可能な機能構成は、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、本実施形態に係る光源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、本実施形態に係る医療用観察装置が図１に示す構成である場合、本実施形態に係る医療用観察装置は、アーム１０４で構成されるアーム部（図示せず）を有する。アーム部を構成するアーム１０４は、撮像部１５０を構成する撮像デバイス１０６を支持する。

また、本実施形態に係る医療用観察装置は、白色光発光光源１６６の照射路に、励起光に基づく蛍光に対応する波長の光を遮断するフィルタをさらに有していてもよい。励起光が観察対象に照射されることにより観察対象から発せられる蛍光の波長が白色光の波長帯に含まれる場合、白色光発光光源１６６から照射される白色光の反射光に蛍光波長が含まれ、白色光に起因する蛍光の波長が撮像部１５０を構成するイメージセンサ１６２で光電変換される可能性が、ある。蛍光に対応する波長の光を遮断するフィルタが白色光発光光源１６６の照射路に設けられることによって、白色光発光光源１６６から照射される白色光の反射光に蛍光波長が含まれることが防止される。よって、蛍光に対応する波長の光を遮断するフィルタが白色光発光光源１６６の照射路に設けられることによって、例えば、蛍光撮像画像と白色光撮像画像とが合成された画における蛍光を、励起光に起因する蛍光のみとすることができる。蛍光に対応する波長の光を遮断するフィルタは、着脱可能なフィルタであってもよいし、固定式のフィルタであってもよい。

図１３は、本実施形態に係る医療用観察装置の構成の他の例を示す機能ブロック図である。図１３に示す医療用観察装置は、基本的に図５に示す医療用観察装置１００と同様の構成を有しており、白色光発光光源１６６の照射路に、蛍光カットフィルタ１７８（蛍光に対応する波長の光を遮断するフィルタ）が設けられている点が、異なる。よって、図１３に示す医療用観察装置は、基本的に図５に示す医療用観察装置１００と同様の作用効果を奏すると共に、白色光発光光源１６６から照射される白色光の反射光に蛍光波長が含まれることを防止することができる。

また、図１３に示す医療用観察装置は、図５に示す医療用観察装置１００と同様の変形例をとることが可能である。

［３］本実施形態に係る光源制御方法が用いられることにより奏される効果の一例
本実施形態に係る光源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、本実施形態に係る光源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。
・上述した医療用観察装置の構成、動作により、１つのイメージセンサの時分割撮像によって、例えば“６０ｆｐｓの蛍光撮像画像と白色光撮像画像との重畳画が得られ、かつ白色光を６０［Ｈｚ］の速さで点滅させること”ができる。よって、上述した医療用観察装置の構成、動作により、フレームレートの低下を防止することができると共に、ちらつきの不快感を軽減することができるので、医療用観察装置の使用者の利便性の向上を図ることができる。

（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、本実施形態に係る光源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、医療用観察装置の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、本実施形態に係る光源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光源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（または、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）
ローリングシャッタ方式によって、観察対象を撮像し医療用撮像画像を生成するイメージセンサと、
前記観察対象に光を照射する光源の点灯を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、白色光を照射する光源を点灯させる制御を含む第１の制御と、励起光を照射する光源を点灯させる制御を含む第２の制御とを行い、
前記第１の制御は、１フレーム期間より短い期間行われ、
前記第２の制御は、前記第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われる、医療用観察装置。
（２）
前記制御部は、
前記第１の制御を繰り返し行い、
前記第２の制御を、少なくとも前記第１の制御が行われていない期間に行う、（１）に記載の医療用観察装置。
（３）
前記制御部は、前記第２の制御を、前記第１の制御が行われている期間、および前記第１の制御が行われていない期間に行う、（２）に記載の医療用観察装置。
（４）
前記制御部は、前記第２の制御を前記第１の制御が行われていない期間に行い、前記第１の制御が行われている期間には、前記第２の制御を行わない、（２）に記載の医療用観察装置。
（５）
前記制御部は、前記第１の制御を、設定されている所定のタイミングに行う、（２）～（４）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（６）
前記所定のタイミングは、前記イメージセンサにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と同時に前記白色光を照射する光源の点灯が終了するタイミングである、（５）に記載の医療用観察装置。
（７）
前記所定のタイミングは、次に読み出すフレームの先頭ラインの読み出し開始と同時に前記白色光を照射する光源の点灯が開始するタイミングである、（５）に記載の医療用観察装置。
（８）
前記所定のタイミングは、前記白色光を照射する光源の点灯が、前記イメージセンサにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と次に読み出すフレームの先頭ライン読み出し開始を跨ぐタイミングである、（５）に記載の医療用観察装置。
（９）
前記制御部は、前記第１の制御を、２フレーム期間ごとに行う、（２）～（８）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１０）
前記制御部は、さらに、前記白色光を照射する光源および前記励起光を照射する光源を点灯させない第３の制御を行う、（１）または（２）に記載の医療用観察装置。
（１１）
前記医療用撮像画像を処理する処理部をさらに備える、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１２）
前記処理部は、少なくとも前記第１の制御が行われているときと、前記第２の制御のみが行われているときとで、前記医療用撮像画像を示す信号のゲインを変える、（１１）に記載の医療用観察装置。
（１３）
前記処理部は、少なくとも前記第１の制御が行われているときと、前記第２の制御のみが行われているときとで、処理の内容を変える、（１１）または（１２）に記載の医療用観察装置。
（１４）
前記処理部は、少なくとも前記白色光が前記観察対象に照射されるときに撮像された第１の医療用撮像画像と、前記励起光のみが前記観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像とを、合成する、（１１）～（１３）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１５）
前記イメージセンサへの入射光から、前記励起光に対応する波長の光を遮断するフィルタをさらに有する、（１）～（１４）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１６）
前記白色光を照射する光源と前記励起光を照射する光源とを有する光源部を、さらに備える、（１）～（１５）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１７）
前記光源部は、前記白色光を照射する光源から照射される前記白色光が入射され、前記励起光に基づく蛍光に対応する波長の光を遮断するフィルタをさらに有する、（１６）に記載の医療用観察装置。
（１８）
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をさらに備え、
前記イメージセンサは、前記アームにより支持される、（１）～（１７）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１９）
前記イメージセンサは、患者の体内に挿入され、前記体内を前記観察対象として撮像する、（１）～（１７）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（２０）
観察対象を撮像し、生成された医療用撮像画像を処理する医療用観察装置と、
処理された前記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は、
ローリングシャッタ方式によって、前記観察対象を撮像し前記医療用撮像画像を撮像するイメージセンサと、
前記観察対象に光を照射する光源の点灯を制御する制御部と、
前記医療用撮像画像を処理する処理部と、
を備え、
前記制御部は、白色光を照射する光源を点灯させる制御を含む第１の制御と、励起光を照射する光源を点灯させる制御を含む第２の制御とを行い、
前記第１の制御は、１フレーム期間より短い期間行われ、
前記第２の制御は、前記第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われる、医療用観察システム。

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 リンク
１２０ 撮像部材
１２０ａ 光学系
１２０ｂ、１６２ イメージセンサ
１２２ 筒状部材
１２４ ズームスイッチ
１２６ フォーカススイッチ
１２８ 動作モード変更スイッチ
１３４ 挿入部材
１３６ 光源ユニット
１３８ ライトガイド
１４０ カメラヘッド
１４２ ケーブル
１４４ 制御ユニット
１５０ 撮像部
１５２ 光源部
１５４ 制御部
１５６ 処理部
１６０ 励起光カットフィルタ
１６４ 励起光発光光源
１６６ 白色光発光光源
１６８ フレーム信号生成部
１７０ 光源制御部
１７２ 現像部
１７４ 画像処理部
１７６ 画像フォーマット化部
１７８ 蛍光カットフィルタ
２００ 表示装置
１０００ 医療用観察システム

Claims (52)

1. ローリングシャッタ方式によって、観察対象を撮像し医療用撮像画像を生成するイメージセンサと、
   白色光を照射する光源と励起光を照射する光源とを有する光源部と、
   前記光源部を制御する制御部と、
   前記医療用撮像画像を処理する処理部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記白色光を照射する光源を点灯させる第１の制御と、前記励起光を照射する光源を点灯させる第２の制御とを行い、
   前記第１の制御は、１フレーム期間より短い期間行われるとともに、前記励起光の照射に基づく第１の医療用撮像画像を生成するために前記イメージセンサから読み出される第１フレームの読み出し期間の一部と重複するように行われ、
   前記第２の制御は、前記第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われ、
   前記処理部は、前記第１フレームにおける前記白色光が露光されたラインを除いて前記第１の医療用撮像画像を生成し、
   前記光源部は、前記白色光を照射する光源から照射される前記白色光が入射され、前記励起光に基づく蛍光に対応する波長の光を遮断する光学素子を、さらに備える、医療用観察システム。
2. 前記制御部は、
   前記第１の制御を繰り返し行い、
   前記第２の制御を、少なくとも前記第１の制御が行われていない期間に行う、請求項１に記載の医療用観察システム。
3. 前記制御部は、前記第２の制御を、前記第１の制御が行われている期間、および前記第１の制御が行われていない期間に行う、請求項２に記載の医療用観察システム。
4. 前記制御部は、前記第２の制御を前記第１の制御が行われていない期間に行い、前記第１の制御が行われている期間には、前記第２の制御を行わない、請求項２に記載の医療用観察システム。
5. 前記制御部は、前記第１の制御を、設定されている所定のタイミングに行う、請求項２～４のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
6. 前記所定のタイミングは、前記イメージセンサにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と同時に前記白色光を照射する光源の点灯が終了するタイミングである、請求項５に記載の医療用観察システム。
7. 前記所定のタイミングは、次に読み出すフレームの先頭ラインの読み出し開始と同時に前記白色光を照射する光源の点灯が開始するタイミングである、請求項５に記載の医療用観察システム。
8. 前記所定のタイミングは、前記白色光を照射する光源の点灯が、前記イメージセンサにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と次に読み出すフレームの先頭ライン読み出し開始を跨ぐタイミングである、請求項５に記載の医療用観察システム。
9. 前記制御部は、前記第１の制御を、２フレーム期間ごとに行う、請求項２～８のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
10. 前記制御部は、さらに、前記白色光を照射する光源および前記励起光を照射する光源を点灯させない第３の制御を行う、請求項１または２に記載の医療用観察システム。
11. 前記処理部は、少なくとも前記第１の制御が行われているときと、前記第２の制御のみが行われているときとで、前記医療用撮像画像を示す信号のゲインを変える、請求項１～１０のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
12. 前記処理部は、少なくとも前記第１の制御が行われているときと、前記第２の制御のみが行われているときとで、処理の内容を変える、請求項１～１１のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
13. 前記処理部は、少なくとも前記白色光が前記観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像と、前記第１の医療用撮像画像とを、合成する、請求項１～１２のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
14. 前記イメージセンサへの入射光から、前記励起光に対応する波長の光を遮断するフィルタをさらに有する、請求項１～１３のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
15. 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をさらに備え、
    前記イメージセンサは、前記アームにより支持される、請求項１～１４のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
16. 前記イメージセンサは、患者の体内を前記観察対象として撮像する、請求項１～１４のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
17. 前記白色光を照射する光源は、１つまたは複数で構成される請求項１～１６のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
18. 前記励起光を照射する光源は、１つまたは複数で構成される請求項１～１７のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
19. 前記励起光は、前記観察対象の少なくとも一部を励起し、蛍光を発光させることが可能な波長帯域を有する光である請求項１～１８のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
20. 前記蛍光は、前記観察対象に存在する試薬から発する光である請求項１９に記載の医療用観察システム。
21. 前記試薬は、５－ＡＬＡ、または、インドシアニングリーンである請求項２０に記載の医療用観察システム。
22. 前記処理部は、前記第１の医療用撮像画像を表示装置の表示画面に表示させるとともに、前記第１フレームにおける前記白色光が露光されたラインを所定の色で表示させる請求項１～２１のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
23. 前記所定の色は、黒である請求項２２に記載の医療用観察システム。
24. 前記制御部は、
    前記第２の制御を常時、行う請求項２に記載の医療用観察システム。
25. 前記イメージセンサは、複数設けられている請求項１～２４のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
26. 前記処理部は、前記第１の医療用撮像画像と、少なくとも前記白色光が前記観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像と、前記第１の医療用撮像画像及び前記第２の医療用撮像画像を重畳した重畳画像とを表示装置の表示画面に表示可能とする請求項１～２５のいずれか１つに記載の医療用観察システム。
27. 白色光を照射する光源と励起光を照射する光源とを有する光源部と、ローリングシャッタ方式によって観察対象を撮像し医療用撮像画像を生成するイメージセンサと、前記光源部を制御する制御部と、前記医療用撮像画像を処理する処理部とを備えた医療用観察システムの作動方法であって、
    前記制御部が、前記光源部を制御することと、
    前記処理部が、前記医療用撮像画像を処理することとを含み、
    前記光源部を制御することでは、前記制御部が、前記白色光を照射する光源を点灯させる第１の制御と、前記励起光を照射する光源を点灯させる第２の制御とを行い、
    前記第１の制御は、前記励起光に基づく蛍光に対応する波長の光を遮断する光学素子を介して前記白色光を１フレーム期間より短い期間、照射するとともに、前記励起光の照射に基づく第１の医療用撮像画像を生成するために前記イメージセンサから読み出される第１フレームの読み出し期間の一部と重複するように行われ、
    前記第２の制御は、前記第１の制御が行われる期間よりも長い期間行われ、
    前記医療用撮像画像を処理することでは、前記処理部が、前記第１フレームにおける前記白色光が露光されたラインを除いて前記第１の医療用撮像画像を生成する、医療用観察システムの作動方法。
28. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、
    前記第１の制御を繰り返し行い、
    前記第２の制御を、少なくとも前記第１の制御が行われていない期間に行う、請求項２７に記載の医療用観察システムの作動方法。
29. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、前記第２の制御を、前記第１の制御が行われている期間、および前記第１の制御が行われていない期間に行う、請求項２８に記載の医療用観察システムの作動方法。
30. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、前記第２の制御を前記第１の制御が行われていない期間に行い、前記第１の制御が行われている期間には、前記第２の制御を行わない、請求項２８に記載の医療用観察システムの作動方法。
31. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、前記第１の制御を、設定されている所定のタイミングに行う、請求項２８～３０のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
32. 前記所定のタイミングは、前記イメージセンサにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と同時に前記白色光を照射する光源の点灯が終了するタイミングである、請求項３１に記載の医療用観察システムの作動方法。
33. 前記所定のタイミングは、次に読み出すフレームの先頭ラインの読み出し開始と同時に前記白色光を照射する光源の点灯が開始するタイミングである、請求項３１に記載の医療用観察システムの作動方法。
34. 前記所定のタイミングは、前記白色光を照射する光源の点灯が、前記イメージセンサにおける読み出されているフレームの最終ラインの読み出し終了と次に読み出すフレームの先頭ライン読み出し開始を跨ぐタイミングである、請求項３１に記載の医療用観察システムの作動方法。
35. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、前記第１の制御を、２フレーム期間ごとに行う、請求項２８～３４のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
36. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、さらに、前記白色光を照射する光源および前記励起光を照射する光源を点灯させない第３の制御を行う、請求項２７または２８に記載の医療用観察システムの作動方法。
37. 前記医療用撮像画像を処理することでは、前記処理部が、少なくとも前記第１の制御が行われているときと、前記第２の制御のみが行われているときとで、前記医療用撮像画像を示す信号のゲインを変える、請求項２７～３６のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
38. 前記医療用撮像画像を処理することでは、前記処理部が、少なくとも前記第１の制御が行われているときと、前記第２の制御のみが行われているときとで、処理の内容を変える、請求項２７～３７のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
39. 前記医療用撮像画像を処理することでは、前記処理部が、少なくとも前記白色光が前記観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像と、前記第１の医療用撮像画像とを、合成する、請求項２７～３８のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
40. 前記イメージセンサへの入射光からは、前記励起光に対応する波長の光が除かれている、請求項２７～３９のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
41. 前記イメージセンサは、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により支持される、請求項２７～４０のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
42. 前記イメージセンサは、患者の体内を前記観察対象として撮像する、請求項２７～４０のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
43. 前記白色光を照射する光源は、１つまたは複数で構成される請求項２７～４２のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
44. 前記励起光を照射する光源は、１つまたは複数で構成される請求項２７～４３のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
45. 前記励起光は、前記観察対象の少なくとも一部を励起し、蛍光を発光させることが可能な波長帯域を有する光である請求項２７～４４のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
46. 前記蛍光は、前記観察対象に存在する試薬から発する光である請求項４５に記載の医療用観察システムの作動方法。
47. 前記試薬は、５－ＡＬＡ、または、インドシアニングリーンである請求項４６に記載の医療用観察システムの作動方法。
48. 前記医療用撮像画像を処理することでは、前記処理部が、前記第１の医療用撮像画像を表示装置の表示画面に表示させるとともに、前記第１フレームにおける前記白色光が露光されたラインを所定の色で表示させる請求項２７～４７のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
49. 前記所定の色は、黒である請求項４８に記載の医療用観察システムの作動方法。
50. 前記光源部を制御することでは、前記制御部が、前記第２の制御を常時、行う請求項２８に記載の医療用観察システムの作動方法。
51. 前記イメージセンサは、複数設けられている請求項２７～５０のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。
52. 前記医療用撮像画像を処理することでは、前記処理部が、前記第１の医療用撮像画像と、少なくとも前記白色光が前記観察対象に照射されるときに撮像された第２の医療用撮像画像と、前記第１の医療用撮像画像及び前記第２の医療用撮像画像を重畳した重畳画像とを表示装置の表示画面に表示可能とする請求項２７～５１のいずれか１つに記載の医療用観察システムの作動方法。

Images