JP7422563B2 - 医療用投影装置および医療用観察システム - Google Patents

Description

本開示は、医療用投影装置および医療用観察システムに関する。

医療もしくは産業用カメラにおいて、観察者に観察位置の中心を特定させるために、投影光を照射する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、照明光学系の外部から、ミラーによる反射によって投影光を照明光に入射させて、観察領域に投影光を照射させる。

特開２００２－２１４５３５号公報

しかしながら、特許文献１は、投影光を反射させるミラーを設ける必要があり、装置が大型化し、装置構成を複雑化させるという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができる医療用投影装置および医療用観察システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る医療用投影装置は、観察光学系の観察領域に、投影光をそれぞれ投影する複数の投影部、を備え、前記複数の投影部のうち少なくとも２以上の投影部は、前記観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面内に投影光をそれぞれ出射し、前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記観察光学系が取り得る少なくとも作動距離の範囲のいずれか位置で交差する。

また、本開示に係る医療用投影装置は、上記開示において、前記複数の投影部の少なくとも一つは、当該投影部が投影光を出射する平面において放射状に光を出射して、前記観察領域において線状の前記投影光を照射する。

また、本開示に係る医療用投影装置は、上記開示において、前記複数の投影部の少なくとも一つは、光の出射位置を走査することによって照射される複数の点状の光が線状に並んでなる前記投影光を照射する。

また、本開示に係る医療用投影装置は、上記開示において、前記複数の投影部の少なくとも一つは、他の投影部に対し、前記観察光学系の光軸のまわりに回転する。

また、本開示に係る医療用投影装置は、上記開示において、前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記観察光学系が取り得る作動距離の範囲のすべての位置において交差する。

また、本開示に係る医療用投影装置は、上記開示において、前記作動距離の範囲は、合焦可能範囲である。

また、本開示に係る医療用観察システムは、観察領域における被写体を撮像する撮像部と、観察光学系の観察領域に、投影光をそれぞれ投影する複数の投影部、を備え、前記複数の投影部のうちの少なくとも２以上の投影部は、前記観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面に投影光をそれぞれ出射し、前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記撮像部の観察光学系が取り得る少なくとも作動距離の範囲のいずれかの位置で交差する。

本発明によれば、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができるという効果を奏する。

図１は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察システムの構成を示す図である。 図２は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察システムの構成を示すブロック図である。 図３は、図１の矢視Ａ方向からみた顕微鏡部の構成を示す図である。 図４は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察システムの顕微鏡部による、投影処理を説明する図（その１）である。 図５は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察システムの顕微鏡部による、投影処理を説明する図（その２）である。 図６は、本開示の変形例１に係る医療用観察システムにおける投影処理を説明するための図である。 図７は、本開示の変形例２に係る医療用観察システムにおける投影処理を説明するための図である。 図８は、本開示の変形例３に係る医療用観察システムにおける投影処理を説明するための図である。 図９は、本開示の変形例４に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面はあくまで模式的なものであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る医療用観察システムの構成を示す図である。図２は、実施の形態に係る医療用観察システムの構成を示すブロック図である。医療用観察システム１は、被観察体の微細構造を拡大して撮像する顕微鏡としての機能を有する顕微鏡装置２と、医療用観察システム１の動作を統括して制御する制御装置３と、観察装置２が撮像した画像を表示する表示装置４と、顕微鏡装置２に照明光を供給する光源装置８とを備える。

顕微鏡装置２は、床面上を移動可能なベース部５と、ベース部５に支持される支持部６と、支持部６の先端に設けられて被観察体の微小部位を拡大して撮像する柱状の顕微鏡部７と、を備える。

顕微鏡装置２において、例えば、制御装置３と顕微鏡部７との間の信号伝送を行うための信号線を含む伝送ケーブルや、光源装置８から顕微鏡部７までの照明光の導光を行うためのライトガイドケーブル等を含むケーブル群が、ベース部５から顕微鏡部７にわたって配設されている。

支持部６は、第１関節部１１、第１アーム部２１、第２関節部１２、第２アーム部２２、第３関節部１３、第３アーム部２３、第４関節部１４、第４アーム部２４、第５関節部１５、第５アーム部２５、および第６関節部１６を有する。

支持部６は、２つのアーム部および２つのアーム部の一方（先端側）を他方（基端側）に対して回動可能に連結する関節部からなる組を４組有する。この４組は、具体的には、（第１アーム部２１、第２関節部１２、第２アーム部２２）、（第２アーム部２２、第３関節部１３、第３アーム部２３）、（第３アーム部２３、第４関節部１４、第４アーム部２４）、（第４アーム部２４、第５関節部１５、第５アーム部２５）である。

第１関節部１１は、先端側で顕微鏡部７を回動可能に保持するとともに、基端側で第１アーム部２１の先端部に固定された状態で第１アーム部２１に保持される。第１関節部１１は円筒状をなし、高さ方向の中心軸である第１軸Ｏ₁のまわりに回動可能に顕微鏡部７を保持する。第１アーム部２１は、第１関節部１１の側面から第１軸Ｏ₁と直交する方向に延びる形状をなす。

第２関節部１２は、先端側で第１アーム部２１を回動可能に保持するとともに、基端側で第２アーム部２２の先端部に固定された状態で第２アーム部２２に保持される。第２関節部１２は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第１軸Ｏ₁と直交する軸である第２軸Ｏ₂のまわりに回動可能に第１アーム部２１を保持する。第２アーム部２２は略Ｌ字状をなし、Ｌ字の縦線部分の端部で第２関節部１２に連結する。

第３関節部１３は、先端側で第２アーム部２２のＬ字の横線部分を回動可能に保持するとともに、基端側で第３アーム部２３の先端部に固定された状態で第３アーム部２３に保持される。第３関節部１３は、円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第２軸Ｏ₂と直交する軸であり、かつ第２アーム部２２が延びる方向と平行な軸である第３軸Ｏ₃のまわりに回動可能に第２アーム部２２を保持する。第３アーム部２３は先端側が円筒状をなしており、基端側に先端側の円筒の高さ方向と直交する方向に貫通する孔部が形成されている。第３関節部１３は、この孔部を介して第４関節部１４に回動可能に保持される。

第４関節部１４は、先端側で第３アーム部２３を回動可能に保持するとともに、基端側で第４アーム部２４に固定された状態で第４アーム部２４に保持される。第４関節部１４は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第３軸Ｏ₃と直交する軸である第４軸Ｏ₄のまわりに回動可能に第３アーム部２３を保持する。

第５関節部１５は、先端側で第４アーム部２４を回動可能に保持するとともに、基端側で第５アーム部２５に固定して取り付けられる。第５関節部１５は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第４軸Ｏ₄と平行な軸である第５軸Ｏ₅のまわりに第４アーム部２４を回動可能に保持する。第５アーム部２５は、Ｌ字状をなす部分と、Ｌ字の横線部分から下方へ延びる棒状の部分とからなる。第５関節部１５は、基端側で第５アーム部２５のＬ字の縦線部分の端部に取り付けられる。

第６関節部１６は、先端側で第５アーム部２５を回動可能に保持するとともに、基端側でベース部５の上面に固定して取り付けられる。第６関節部１６は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第５軸Ｏ₅と直交する軸である第６軸Ｏ₆のまわりに第５アーム部２５を回動可能に保持する。第６関節部１６の先端側には、第５アーム部２５の棒状の部分の基端部が取り付けられる。

以上説明した構成を有する支持部６は、顕微鏡部７における並進３自由度および回転３自由度の計６自由度の動きを実現する。

第１関節部１１～第６関節部１６は、顕微鏡部７および第１アーム部２１～第５アーム部２５の回動をそれぞれ禁止する電磁ブレーキを有する。各電磁ブレーキは、顕微鏡部７に設けられるアーム操作スイッチ（後述）が押下された状態で解除され、顕微鏡部７および第１アーム部２１～第５アーム部２５の回動を許容する。なお、電磁ブレーキの代わりにエアブレーキを適用してもよい。

各関節部には、上述した電磁ブレーキのほか、エンコーダおよびアクチュエータを搭載してもよい。エンコーダは、例えば、第１関節部１１に設けられている場合、第１軸Ｏ₁における回転角度を検出する。アクチュエータは、例えばサーボモータ等の電動モータによって構成され、制御装置３からの制御により駆動され、関節部における回転を所定の角度だけ生じさせる。関節部における回転角度は、例えば顕微鏡部７を移動させるために必要な値として、各回転軸（第１軸Ｏ₁～第６軸Ｏ₆）における回転角度に基づいて制御装置３によって設定される。このように、アクチュエータ等の能動的な駆動機構が設けられる関節部は、当該アクチュエータの駆動が制御されることにより能動的に回転する回転軸を構成する。

顕微鏡部７は、円筒状をなす筐体に、被観察体の像を拡大して撮像する撮像部７１を有する。このほか、顕微鏡部７には、第１関節部１１～第６関節部１６における電磁ブレーキを解除して各関節部の回動を許容する操作入力を受け付けるアーム操作スイッチ、撮像部における拡大倍率および被観察体までの焦点距離を変更可能な十字レバーが設けられる。ユーザがアーム操作スイッチを押下している間、第１関節部１１～第６関節部１６の電磁ブレーキが解除される。

撮像部７１は、カメラヘッド制御部９４による制御の下、被写体を撮像する。撮像部７１は、複数のレンズと、撮像素子とを筐体内に収容して構成される。撮像素子は、レンズが結像した被写体像を受光して電気信号（撮像信号）に変換する。撮像部７１は、レンズを通過した被写体像を、撮像素子の撮像面に結像する観察光学系を形成する。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサにより構成される。

図３は、図１の矢視Ａ方向からみた顕微鏡部の構成を示す図である。また、顕微鏡部７には、筐体の外部に取り付けられ、観察領域に光（以下、「投影光」ということがある）を投影する第１投影部９１および第２投影部９２が取り付けられる。第１投影部９１および第２投影部９２は、被写体を線状にライン照射する、投影装置を構成する。

第１投影部９１は、点光源９１ａと、点光源９１ａが発した光を屈折させる屈折レンズ９１ｂとを用いて構成される。また、第２投影部９２は、点光源９２ａと、点光源９２ａが発した光を屈折させ、放射状に光を出射する屈折レンズ９２ｂとを用いて構成される。なお、点光源としては、ＬＤ（Laser Diode）またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が挙げられる。また、屈折レンズに代えて回折格子を用いてもよい。

第１投影部９１および第２投影部９２は、互いに異なる平面であって、撮像部７１が形成する観察光学系の光軸を含む平面内に放射状の光をそれぞれ出射する。本実施の形態において、顕微鏡部７の撮像部７１の光軸Ｎ_Pと、第１投影部９１が照射する光の光軸とを通過する線分Ｎ₁、および、光軸Ｎ_Pと、第２投影部９２が照射する光の光軸とを通過する線分Ｎ₂は、互いに直交する。

光源装置８は、制御装置３の制御のもと、光の出射を制御する。光源装置８は、光源ケーブル８１を介して顕微鏡装置２に接続する。光源ケーブル８１には、光ファイバや制御信号の伝送線が挿通される。光源装置８は、光源ケーブル８１を介して顕微鏡装置２に照明光を供給する発光部８２と、第１投影部９１および第２投影部９２に制御信号を出力して、第１投影部９１および第２投影部９２の駆動を制御する駆動部８３と、光源装置８の各構成部の駆動制御、および制御装置３に対する情報の入出力制御などを行う制御部８４とを有する。

制御装置３は、顕微鏡装置２が出力した撮像信号を受信し、この撮像信号に所定の信号処理を施すことによって表示用の画像データを生成する。なお、制御装置３をベース部５の内部に設置して顕微鏡装置２と一体化してもよい。

制御装置３は、画像処理部３１と、入力部３２と、出力部３３と、制御部３４と、記憶部３５とを備える。なお、制御装置３には、顕微鏡装置２および制御装置３を駆動するための電源電圧を生成し、制御装置３の各部にそれぞれ供給するとともに、伝送ケーブルを介して顕微鏡装置２に供給する電源部（図示略）などが設けられていてもよい。

画像処理部３１は、顕微鏡部７が出力した撮像信号に対してノイズ除去や、必要に応じてＡ／Ｄ変換等の信号処理を行う。画像処理部３１は、信号処理後の撮像信号をもとに、表示装置４が表示する表示用の画像信号を生成する。画像処理部３１は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して被写体画像を含む表示用の画像信号を生成する。ここで、画像処理部３１は、検波処理や、補間処理、色補正処理、色強調処理、および輪郭強調処理等の各種画像処理等の公知の画像処理を行う。画像処理部３１は、生成した画像信号を表示装置４に出力する。

また、画像処理部３１が、入力されたフレームの撮像信号を基に、各フレームの所定のＡＦ用評価値を出力するＡＦ処理部、および、ＡＦ処理部からの各フレームのＡＦ用評価値から、最も合焦位置として適したフレームまたはフォーカスレンズ位置等を選択するようなＡＦ演算処理を行うＡＦ演算部を有していてもよい。

入力部３２は、キーボード、マウス、タッチパネル等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。

出力部３３は、スピーカーやプリンタ、ディスプレイ等を用いて実現され、各種情報を出力する。

制御部３４は、制御装置３およびカメラヘッド９を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部３４は、記憶部３５に記録されている通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）を参照して制御信号を生成し、該生成した制御信号を顕微鏡装置２へ送信する。

なお、制御部３４は、顕微鏡部７および制御装置３の同期信号、およびクロックを生成する。顕微鏡部７への同期信号（例えば、撮像タイミングを指示する同期信号等）やクロック（例えばシリアル通信用のクロック）は、図示しないラインで顕微鏡部７に送られ、この同期信号やクロックを基に、顕微鏡部７が駆動する。

記憶部３５は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現され、通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）等が記録されている。なお、記憶部３５は、制御部３４が実行する各種プログラム等が記録されていてもよい。

上述した画像処理部３１および制御部３４は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array：図示略)を用いて構成するようにしてもよい。なお、ＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。

表示装置４は、制御装置３が生成した画像データを制御装置３から受信し、該画像データに対応する画像を表示する。このような表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）からなる表示パネルを備える。なお、表示装置４のほか、スピーカーやプリンタ等を用いて情報を出力する出力装置を備えてもよい。

以上の構成を有する医療用観察システム１を用いて行われる手術の概要を説明する。ユーザである術者が被観察体である患者の頭部を手術する場合、術者は、表示装置４が表示する画像を目視しながら、顕微鏡部７のアーム操作スイッチを押下した状態で顕微鏡部７を把持して所望の位置まで移動させ、顕微鏡部７の撮像視野を決定した後、アーム操作スイッチから指を離す。これにより、第１関節部１１～第６関節部１６では電磁ブレーキが動作し、顕微鏡部７の撮像視野が固定される。その後、術者は、拡大倍率および被観察体までの焦点距離の調整等を行う。

次に、第１投影部９１および第２投影部９２による投影処理について、図４、５を参照して説明する。図４および図５は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察システムの顕微鏡部による、投影処理を説明する図である。図４は、顕微鏡部７の撮像部７１が取り得る焦点距離のうちの最短距離ｄ₁に位置する投影光Ｌ₁、Ｌ₂を示す。図５は、顕微鏡部７の撮像部７１が取り得る焦点距離のうちの最長距離ｄ₂に位置する投影光Ｌ₁、Ｌ₂を示す。

投影光Ｌ₁、Ｌ₂は、ともに観察領域Ｒをライン照明する。観察領域Ｒは、顕微鏡部７（撮像部７１）によって撮像される、光取り込み領域に相当する。投影光Ｌ₁、Ｌ₂は、観察領域Ｒにおいて互いに直交する方向に延びる。投影光Ｌ₁と投影光Ｌ₂との交点Ｐにおいて、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pが通過する。この際、投影光Ｌ₁、Ｌ₂は、撮像部７１が取り得る作動距離の範囲のすべての位置において、交点Ｐにおいて光軸Ｎ_Pが通過する。ここでの作動距離の範囲は、合焦可能範囲に相当する。このため、観察者は、投影光Ｌ₁、Ｌ₂の交点Ｐを確認することによって、顕微鏡部７による撮像中心を把握することができる。

以上説明した実施の形態は、顕微鏡部７の筐体の外周に、観察領域に対してライン照明を行う第１投影部９１および第２投影部９２を設けることによって、観察領域に対し、焦点位置によらず顕微鏡部７の光軸と交差する交点Ｐを形成する投影光Ｌ₁、Ｌ₂が照射される。本実施の形態によれば、複数のライン照明の交点によって、焦点位置によらず光学中心が示されるため、その結果、装置構成を複雑化させることなく、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができる。

なお、上述した実施の形態において、第１投影部９１および第２投影部９２によるライン照明は、顕微鏡部７（撮像部７１）の作動距離の範囲内において、撮像部７１の光軸が通過する位置で交差していればよい。

また、上述した実施の形態において、図４、５では、投影光Ｌ₁、Ｌ₂が、観察領域Ｒを通過する長さ、例えば、焦点位置における観察領域Ｒの直径より大きい長さで延びる例を示しているが、光学中心を知覚させることができれば、投影光Ｌ₁、Ｌ₂の長さを、観察領域Ｒの直径より短くしてもよい。

なお、上述した実施の形態では、二つの投影部を備える構成について説明したが、三つ以上の投影部を備える構成としてもよい。この際、各投影部が出射する投影光は、一点で交わり、その交点には顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pが通過する。また、三つ以上の投影部を備える場合、少なくとも２以上の投影部が、撮像部７１の観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面内に投影光をそれぞれ出射すればよく、この２以上の投影部が出射する投影光は、観察光学系が取り得る少なくとも作動距離の範囲のいずれかの位置で交差する。

（変形例１）
次に、実施の形態の変形例１について、図６を参照して説明する。図６は、本開示の変形例１に係る医療用観察システムにおける投影処理を説明するための図である。変形例１では、第１投影部９１および第２投影部９２の他の例として、投影部９３について説明する。上述した実施の形態において、第１投影部９１を投影部９３に代えてもよいし、第２投影部９２を投影部９３に代えてもよいし、第１投影部９１および第２投影部９２の両方をそれぞれ投影部９３に代えてもよい。その他の構成は、上述した実施の形態の医療用観察システム１と同じ構成であるため、説明を省略する。

投影部９３は、被写体（観察領域）を線状にライン照射する。投影部９３は、それぞれ、点光源と、点光源が発した光の出射方向を制御する制御機構とを用いて構成される。制御機構としては、点光源が発したビーム状の光を、走査方向に沿って（ここでは、光軸Ｎ_Pと交差する線状に）移動させる構成を有する。移動機構として、例えば、光源自体を動かすか、または光源が出射した光を屈折させるレンズを動かす構成が挙げられる。投影部９３は、点状の照射光Ｌ_Pの照射位置が移動することによって、観察領域を知覚的にライン照明する。照射光Ｌ_Pの走査平面は、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pを含む。この際、複数の照射光Ｌ_Pが残像として残る程度の時間間隔（例えば、５Ｈｚ程度以上）で走査することが好ましい。投影部９３が照射する光によって、観察者に、線状に並んでなる複数の照射光Ｌ_Pによって形成される投影光を知覚させる。

変形例１では、照射光Ｌ_Pの走査よって生成される投影光と、他方の投影部の投影光との交点において、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pが通過する。このため、観察者は、投影光同士の交点を確認することによって、顕微鏡部７による撮像中心を把握することができる。

本変形例１のように、観察領域に点状の光（照射光Ｌ_P）を走査して投影光を照射する場合であっても、上述した実施の形態と同様に光学中心が示されるため、その結果、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができる。

（変形例２）
次に、実施の形態の変形例２について、図７を参照して説明する。図７は、本開示の変形例２に係る医療用観察システムにおける投影処理を説明するための図である。変形例２に係る医療用観察システムの構成は、上述した実施の形態または変形例１に係る医療用観察システム１と同じ構成であるため、説明を省略する。

第１投影部９１および第２投影部９２は、被写体を間欠的な線状となる照明光を観察領域に出射する。本変形例２に係る第１投影部９１および第２投影部９２は、例えば、出射面の一部がマスクされる。このため、第１投影部９１が出射する投影光Ｌ₁´、および、第２投影部９２が出射する投影光Ｌ₂´は、ともに観察領域Ｒを間欠的にライン照明する。投影光Ｌ₁´、Ｌ₂´は、観察領域Ｒにおいて互いに直交する方向に延びる。投影光Ｌ₁´と投影光Ｌ₂´とが交わる部分には、光が照射されない。観察者は、投影光Ｌ₁´と投影光Ｌ₂´とが交わる部分を空間的に認識することによって、顕微鏡部７による撮像中心を把握することができる。

本変形例２は、第１投影部９１および第２投影部９２によって間欠的にライン照明するため、実施の形態と同様に、装置構成を複雑化させることなく、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができる。

さらに、変形例２は、投影光Ｌ₁´と投影光Ｌ₂´とが交わる部分には光が照射されないため、投影光の交点付近における観察領域の被写体の視認性の低下を抑制できる。

なお、変形例２において、本変形例１のように、観察領域に点状の光（照射光Ｌ_P）を走査して投影光を照射するようにしてもよい。この際、照射光Ｌ_Pは、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pを含む光軸Ｎ_Pの近傍では、出射が停止される。

（変形例３）
次に、実施の形態の変形例３について、図８を参照して説明する。図８は、本開示の変形例３に係る医療用観察システムにおける投影処理を説明するための図である。変形例３に係る医療用観察システムは、第２投影部９２を顕微鏡部７の鏡筒の外周を移動させる移動機構が設けられる。その他の構成は、上述した実施の形態の医療用観察システム１と同じ構成であるため、説明を省略する。

第２投影部９２は、移動機構（図示せず）によって顕微鏡部７の鏡筒の外周を、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pのまわりに移動する。移動機構としては、例えば、顕微鏡部７の鏡筒外周に設けられるレールと、第２投影部９２を保持し、レールに沿って移動可能な移動部材とによって構成される。移動機構は、制御部３４または８４の制御のもと、第２投影部９２を移動させる。

第２投影部９２が移動すると、投影光Ｌ₁と投影光Ｌ₂とがなす角度が変化する。この際、投影光Ｌ₁と投影光Ｌ₂との交点Ｐには、焦点距離によらず、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pが通過する。

本変形例３は、第１投影部９１および第２投影部９２によってライン照明するため、実施の形態と同様に、装置構成を複雑化させることなく、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができる。

さらに、変形例３は、第２投影部２９を移動させることによって、投影光Ｌ₂の投影光Ｌ₁に対する角度を変化させることを可能とした。変形例３によれば、観察領域における被写体の凹凸によって投影光が歪む場合に、第２投影部９２を移動させることによって、投影光を歪みの小さくすることができる。その結果、投影光の視認性の低下を抑制して、観察領域の中心位置を確実に知覚させることができる。

なお、変形例３において、本変形例１のように、観察領域に点状の光（照射光Ｌ_P）を走査して投影光を照射するようにしてもよいし、変形例２のように間欠的にライン照明するようにしてもよい。

（変形例４）
次に、実施の形態の変形例４について、図９を参照して説明する。図９は、本開示の変形例４に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図である。変形例４に係る医療用観察システムは、第１投影部９１および第２投影部９２を顕微鏡部７の鏡筒以外の部分に設けた点以外は、上述した実施の形態の医療用観察システム１と同じ構成である。

第１投影部９１は、第１関節部１１に設けられる。具体的に、第１投影部９１は、連結部材１１ａによって保持される。連結部材１１ａは、第１関節部１１の、第１アーム部２１が延びる部分とは異なる位置に接続される。

第２投影部９２は、第１アーム部２１に設けられる。第２投影部９２は、例えば、投影光が、顕微鏡部７と干渉しない位置に設けられる。

第１投影部９１および第２投影部９２からそれぞれ出射される投影光（投影光Ｌ₁、Ｌ₂）は、実施の形態と同様に、ともに観察領域をライン照明する。各投影光は、投影光Ｌ₁、Ｌ₂と同様に、交点において顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pが通過する。このため、観察者は、投影光の交点を確認することによって、顕微鏡部７による撮像中心を把握することができる。

本変形例４によれば、第１投影部９１および第２投影部９２を顕微鏡部７以外の部分に設けた場合であっても、顕微鏡部７の光軸Ｎ_Pが通過する位置で投影光を交差させることによって、実施の形態と同様に、装置構成を複雑化させることなく、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させることができる。

なお、変形例４において、本変形例１のように、観察領域に点状の光（照射光Ｌ_P）を走査して投影光を照射するようにしてもよいし、変形例２のように間欠的にライン照明するようにしてもよいし、変形例３のように一方の投影部を他方の投影部に対して移動可能としてもよい。

（その他の実施の形態）
上述した本開示の実施の形態に係る医療用観察システムに開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態に係る医療用観察システムに記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態１～６に係る医療用観察システムで説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

また、本開示の実施の形態に係る医療用観察システムでは、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。

また、本開示の実施の形態に係る医療用観察システムに実行させるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルデータでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ媒体、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本開示の実施の形態に係る医療用観察システムに実行させるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。

以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
観察光学系の観察領域に、投影光をそれぞれ投影する複数の投影部、
を備え、
前記複数の投影部のうちの少なくとも２以上の投影部は、前記観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面内に投影光をそれぞれ出射し、
前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記観察光学系が取り得る少なくとも作動距離の範囲のいずれかの位置で交差する、
医療用投影装置。
（２）
前記複数の投影部の少なくとも一つは、当該投影部が投影光を出射する平面において放射状に光を出射して、前記観察領域において線状の前記投影光を照射する、
前記（１）に記載の医療用投影装置。
（３）
前記複数の投影部の少なくとも一つは、光の出射位置を走査することによって照射される複数の点状の光が線状に並んでなる前記投影光を照射する、
前記（１）または（２）に記載の医療用投影装置。
（４）
前記複数の投影部の少なくとも一つは、他の投影部に対し、前記観察光学系の光軸のまわりに回転する、
前記（１）～（３）のいずれか一つに記載の医療用投影装置。
（５）
前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記観察光学系が取り得る作動距離の範囲のすべての位置において交差する、
前記（１）～（４）のいずれか一つに記載の医療用投影装置。
（６）
前記作動距離の範囲は、合焦可能範囲である、
前記（５）に記載の医療用投影装置。
（７）
観察領域における被写体を撮像する撮像部と、
観察光学系の観察領域に、投影光をそれぞれ投影する複数の投影部、
を備え、
前記複数の投影部のうちの少なくとも２以上の投影部は、前記観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面内に投影光をそれぞれ出射し、
前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記撮像部の観察光学系が取り得る少なくとも作動距離の範囲のいずれかの位置で交差する、
医療用観察システム。

以上のように、本発明に係る医療用投影装置および医療用観察システムは、簡易な構成によって観察領域の中心位置を知覚させるのに有用である。

１ 医療用観察システム
２ 顕微鏡装置
３ 制御装置
４ 表示装置
５ ベース部
６ 支持部
７ 顕微鏡部
８ 光源装置
１１ 第１関節部
１２ 第２関節部
１３ 第３関節部
１４ 第４関節部
１５ 第５関節部
１６ 第６関節部
２１ 第１アーム部
２２ 第２アーム部
２３ 第３アーム部
２４ 第４アーム部
２５ 第５アーム部
３１ 画像処理部
３２ 入力部
３３ 出力部
３４、８４ 制御部
３５ 記憶部
７１ 撮像部
８１ 光源ケーブル
８２ 発光部
８３ 駆動部
９１ 第１投影部
９２ 第２投影部

Claims (5)

1. 観察光学系の観察領域に、投影光をそれぞれ投影する複数の投影部、
   を備え、
   前記複数の投影部のうち少なくとも２以上の投影部は、前記観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面内に投影光をそれぞれ出射し、
   前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記観察光学系の観察領域における被写体を撮像する撮像部の合焦可能範囲である作動距離の範囲のいずれかの位置で交差し、
   前記複数の投影部の少なくとも一つは、前記観察光学系の光軸のまわりに回転する、
   医療用投影装置。
2. 前記複数の投影部の少なくとも一つは、当該投影部が投影光を出射する平面において放射状に光を出射して、前記観察領域において線状の前記投影光を照射する、
   請求項１に記載の医療用投影装置。
3. 前記複数の投影部の少なくとも一つは、光の出射位置を走査することによって照射される複数の点状の光が線状に並んでなる前記投影光を照射する、
   請求項１または２に記載の医療用投影装置。
4. 前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記作動距離の範囲のすべての位置において交差する、
   請求項１～３のいずれか一つに記載の医療用投影装置。
5. 観察領域における被写体を撮像する撮像部と、
   観察光学系の観察領域に、投影光をそれぞれ投影する複数の投影部、
   を備え、
   前記複数の投影部のうちの少なくとも２以上の投影部は、前記観察光学系の光軸を含む互いに異なる平面内に投影光をそれぞれ出射し、
   前記２以上の投影部が出射する投影光は、前記撮像部の合焦可能範囲である作動距離の範囲のいずれかの位置で交差し、
   前記複数の投影部の少なくとも一つは、前記観察光学系の光軸のまわりに回転する、
   医療用観察システム。

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