(57)【要約】【課題】使用者の利便性の向上を図ることが可能な、医療用保持装置、および医療用観察装置を提供する。【解決手段】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７以上の自由度を有すると共に、医療用機器を支持するアームと、アームの動作を制御するアーム制御部とを備え、アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、アーム制御部は、アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸を回転動作させる、医療用保持装置が、提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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７以上の自由度を有すると共に、医療用機器を支持するアームと、
前記アームの動作を制御するアーム制御部と、
を備え、
前記アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、
前記アーム制御部は、前記アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、前記能動回転軸を回転動作させる、医療用保持装置。
【請求項２】
前記所定の状態は、
前記アームにおいて前記医療用機器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、前記アームにおいて前記医療用機器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医療用機器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、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項３】
前記所定の状態は、前記医療用機器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、２番目の回転軸である第２軸、および３番目の回転軸である第３軸それぞれの回転動作により実現される自由度の数が減っている、特異状態である、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項４】
前記医療用機器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、２番目の回転軸である第２軸、および３番目の回転軸である第３軸は、前記受動回転軸であり、
前記能動回転軸は、前記医療用機器が支持される側から数えて４番目以降の回転軸である、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項５】
前記第１軸の姿勢は、前記能動回転軸の回転動作によって変化しない、請求項４に記載の医療用保持装置。
【請求項６】
前記アーム制御部は、前記第３軸が水平となるように、前記能動回転軸を回転動作させる、請求項４に記載の医療用保持装置。
【請求項７】
前記受動回転軸は、前記能動回転軸の回転動作による前記医療用機器の移動を吸収するように、回転動作する、請求項４に記載の医療用保持装置。
【請求項８】
前記アーム制御部は、
前記第２軸の回転角度を検出する角度センサの検出結果に基づいて、前記アームの姿勢が前記所定の状態に近づいているかを判定し、
前記所定の状態に近づいていると判定した場合に、前記能動回転軸を回転動作させる、請求項４に記載の医療用保持装置。
【請求項９】
前記アーム制御部は、
ある時点に検出された前記第２軸の回転角度が、設定されている第１の範囲に含まれる場合、または、
ある時点に検出された前記第２軸の回転角度と、検出された前記第２軸の回転角度の時間変化とに基づいて、検出される前記第２軸の回転角度が前記第１の範囲に含まれると推定された場合に、前記アームの姿勢が前記所定の状態に近づいていると判定する、請求項８に記載の医療用保持装置。
【請求項１０】
前記アーム制御部は、前記第２軸の回転角度が、設定されている第１の範囲に含まれないように、前記能動回転軸を回転動作させる、請求項８に記載の医療用保持装置。
【請求項１１】
前記アーム制御部は、前記第２軸の回転角度を検出する角度センサの検出結果に基づいて、前記第２軸の回転角度が設定されている第２の範囲を維持するように、前記能動回転軸を回転動作させる、請求項４に記載の医療用保持装置。
【請求項１２】
６つの前記受動回転軸のうち、前記医療用機器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、２番目の回転軸である第２軸、および３番目の回転軸である第３軸は、支持される前記医療用機器のチルト動作に関する前記受動回転軸であり、
６つの前記受動回転軸のうち、前記第１軸、前記第２軸、および前記第３軸以外の３つの回転軸は、支持される前記医療用機器の３次元位置を規定する前記受動回転軸である、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項１３】
少なくとも１つ以上の前記受動回転軸に対応する前記関節部には、
前記受動回転軸にかかるトルクを検出するトルクセンサと、
前記トルクセンサの検出結果により制御されるアクチュエータと、
が配置され、
前記トルクセンサおよび前記アクチュエータが配置される前記関節部に対応する前記受動回転軸は、前記トルクセンサの検出結果に応じた前記アクチュエータの受動的な動作により、受動的に回転動作する、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項１４】
前記トルクセンサは、重力により発生する回転トルクと、前記アームに加わる外力とを検出し、
前記アクチュエータは、検出された前記重力により発生する回転トルクを打ち消すように、検出された前記外力に従って受動的に動作する、請求項１３に記載の医療用保持装置。
【請求項１５】
前記アームは、少なくとも１つ以上の前記受動回転軸の回転動作により実現される自由度に対して、重力による回転モーメントを打ち消すカウンタウエイトを備える、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項１６】
前記受動回転軸、および１以上の前記能動回転軸それぞれには、回転軸上に、それぞれの回転軸が保持する前記医療用保持装置の構造体の重心が乗っている、請求項１５に記載の医療用保持装置。
【請求項１７】
前記アームにより支持される前記医療用機器をさらに備える、請求項１に記載の医療用保持装置。
【請求項１８】
観察対象を撮像する撮像デバイスと、
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７以上の自由度を有すると共に、前記撮像デバイスを支持するアームと、
前記アームの動作を制御するアーム制御部と、
を備え、
前記アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、
前記アーム制御部は、前記アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、前記能動回転軸を回転動作させる、医療用観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医療用保持装置、および医療用観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
電子撮像式の医療用観察装置では、撮像デバイスの高画質化が進んでおり、また、撮像された画像が表示される表示装置の高画質化も進んでいる。これらにより、光学式の医療用観察装置による観察と同程度の画質を有する医療用撮像画像を、表示装置の表示画面に表示することが可能となっている。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、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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３００８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
また、例えば内視鏡ホルダやエクソスコープなどのような、任意の医療用機器を支持するアームを有する既存の医療用保持装置においても、同様に“医療用機器を移動させることができない事態”が生じる可能性があり、医療用保持装置を用いる使用者の利便性が低下する可能性がある。ここで、医療用保持装置が有するアームにより支持される医療用機器が撮像デバイスである場合、医療用保持装置は、医療用観察装置として機能する。
【０００８】
本開示では、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保持装置、および医療用観察装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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７以上の自由度を有すると共に、医療用機器を支持するアームと、上記アームの動作を制御するアーム制御部と、を備え、上記アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、上記アーム制御部は、上記アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、上記能動回転軸を回転動作させる、医療用保持装置が、提供される。
【００１０】
また、本開示によれば、観察対象を撮像する撮像デバイスと、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７以上の自由度を有すると共に、上記撮像デバイスを支持するアームと、上記アームの動作を制御するアーム制御部と、を備え、上記アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、上記アーム制御部は、上記アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、上記能動回転軸を回転動作させる、医療用観察装置が、提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、使用者の利便性の向上を図ることができる。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の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。
【図２】第１の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。
【図３】第１の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。
【図４】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５】本実施形態に係る制御方法に係る処理の第１の例によるアームの動作の一例を示す説明図である。
【図６】本実施形態に係る制御方法に係る処理の第２の例によるアームの動作の一例を示す説明図である。
【図７】第２の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。
【図８】第３の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。
【図９】第４の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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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］第１の実施形態に係る医療用観察システム
［１−１］表示装置
［１−２］医療用観察装置
［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
［２−３］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第１の実施形態に係る医療用観察装置において奏される効果の一例
［３］第２の実施形態に係る医療用観察システム
［３−１］第２の実施形態に係る医療用観察システムの構成
［３−２］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第２の実施形態に係る医療用観察装置において奏される効果の一例
［４］第３の実施形態に係る医療用観察システム
［４−１］第３の実施形態に係る医療用観察システムの構成
［４−２］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第３の実施形態に係る医療用観察装置において奏される効果の一例
［５］第４の実施形態に係る医療用観察システム
［５−１］第４の実施形態に係る医療用観察システムの構成
［５−２］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第４の実施形態に係る医療用観察装置において奏される効果の一例
２．本実施形態に係るプログラム
【００１６】
（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保持装置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。
【００１７】
以下では、本実施形態に係る医療用保持装置が、電子撮像式の医療用観察装置である場合、すなわち、撮像デバイス（医療用機器の一例）を支持するアームを有する医療用観察装置である場合を、例に挙げる。なお、本実施形態に係る医療用保持装置は、電子撮像式の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保持装置は、光学式の医療用観察装置や、エクソスコープ、内視鏡ホルダなどの、医療用機器を支持するアームを有する任意の医療用装置に、適用することができる。
【００１８】
また、以下では、医療用観察装置として機能する本実施形態に係る医療用保持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保持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保持装置に限られない。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。
【００１９】
［１］第１の実施形態に係る医療用観察システム
図１は、第１の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１００Ａ（医療用保持装置の一例。以下、他の実施形態に係る医療用観察装置についても同様とする。）と、表示装置２００とを有する。
【００２０】
なお、第１の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。
【００２１】
例えば、第１の実施形態に係る医療用観察システムは、医療用観察装置１００Ａ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１００Ａ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１００Ａが医療用制御装置の機能を有している例を示している。
【００２２】
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。
【００２３】
また、第１の実施形態に係る医療用観察システムは、医療用観察装置１００Ａ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１００Ａを複数有する場合、医療用観察装置１００Ａそれぞれにおいて、後述する医療用観察装置１００Ａにおける制御方法に係る処理が行われる。また、第１の実施形態に係る医療用観察システムが医療用観察装置１００Ａ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１００Ａ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１００Ａ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１００Ａ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１００Ａ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。
【００２４】
上述した第１の実施形態に係る医療用観察システムの変形例は、後述する他の実施形態に係る医療用観察システムにおいても、同様である。
【００２５】
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。
【００２６】
［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１００Ａ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１００Ａ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１００Ａ、または、医療用制御装置（図示せず）によって制御される。
【００２７】
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。
【００２８】
なお、表示装置２００は、上記に示す例に限られない。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
［１−２］医療用観察装置１００Ａ
医療用観察装置１００Ａ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１００Ａが用いられる場合、術者（医療用観察装置１００Ａの使用者の一例）は、医療用観察装置１００Ａ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。
【００３２】
図１に示すように、医療用観察装置１００Ａは、例えば、ベース１０２と、アーム１０４Ａと、撮像デバイス１０６とを備える。
【００３３】
また、図１では示していないが、医療用観察装置１００Ａ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１００Ａは、例えば、医療用観察装置１００Ａ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。
【００３４】
プロセッサ（図示せず）は、医療用観察装置１００Ａ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、プロセッサにより実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【００３５】
記録媒体（図示せず）は、医療用観察装置１００Ａにおける記憶部（図示せず）として機能する。記録媒体には、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、記録媒体は、医療用観察装置１００Ａから着脱可能であってもよい。
【００３６】
通信デバイス（図示せず）は、医療用観察装置１００Ａ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。
【００３７】
［１−２−１］ベース１０２
ベース１０２は、医療用観察装置１００Ａの基台であり、アーム１０４Ａの一端が接続されて、アーム１０４Ａと撮像デバイス１０６とを支持する。
【００３８】
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１００Ａ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１００Ａ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。
【００３９】
［１−２−２］アーム１０４Ａ
アーム１０４Ａ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１０４Ａは、後述する回転軸における回転動作により少なくとも７以上の自由度を有する。アーム１０４Ａが有する７以上の自由度には、６つの受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とが含まれる。図１に示す例は、後述するように７自由度を有する構成の一例である。
【００４０】
本実施形態に係る受動回転軸とは、受動的に回転動作する回転軸である。回転軸が受動的に回転動作することには、例えば、“回転軸に加わる力によって回転軸が回転動作すること”と、“受動回転軸に対応する関節部に設けられるアクチュエータが、回転軸にかかるトルクの検出結果に応じて受動的に動作することにより、回転軸が回転動作すること”とが、含まれる。ここで、回転軸にかかるトルクは、例えば、受動回転軸に対応する関節部に設けられるトルクセンサにより検出される。トルクセンサは、重力により発生する回転トルクと、アームに加わる外力とを検出する。そして、アクチュエータは、検出された重力により発生する回転トルクを打ち消すように、検出された外力に従って受動的に動作する。
【００４１】
本実施形態に係る能動回転軸とは、能動的に回転動作する回転軸である。回転軸が能動的に回転動作することには、例えば“能動回転軸に対応する関節部に設けられるアクチュエータが、本実施形態に係る制御方法に係る処理によって能動的に動作することにより、回転軸が回転動作すること”が含まれる。
【００４２】
また、アーム１０４Ａは、撮像デバイス１０６を支持する。アーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６は、アーム１０４Ａにより支持される医療用機器の一例である。アーム１０４Ａ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１０４Ａによって、位置および姿勢が保持される。
【００４３】
より具体的には、アーム１０４Ａは、例えば、複数の関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇと、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇによって連結される複数のリンク１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅとを有する。関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇそれぞれの回転可能範囲は、アーム１０４Ａ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。
【００４４】
つまり、図１に示す医療用観察装置１００Ａでは、アーム１０４Ａを構成する７つの関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇに対応する７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、第６軸Ｏ６、および第７軸Ｏ７）によって、撮像デバイス１０６の移動に関して７自由度が実現されている。
【００４５】
第１軸Ｏ１は、アーム１０４Ａ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１０４Ａ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１０４Ａ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７軸Ｏ７は、アーム１０４Ａ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４軸Ｏ４は、アーム１０４Ａ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５軸Ｏ５は、アーム１０４Ａ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。第６軸Ｏ６は、アーム１０４Ａにおいて撮像デバイス１０６が支持される側から数えて７番目の回転軸である。
【００４６】
より具体的には、図１に示す医療用観察装置１００Ａでは、６つの関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇ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）が、受動回転軸として機能する。６つの受動回転軸（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、医療用観察装置１００Ａ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。
【００４７】
また、図１に示す医療用観察装置１００Ａでは、１つの関節部１１０ｄに対応する１つの回転軸（第７軸Ｏ７）が、能動回転軸として機能する。つまり、図１では、能動回転軸として機能する回転軸が、撮像デバイス１０６（アーム１０４Ａにより支持される医療用機器の一例。以下、同様とする。）が支持される側から数えて４番目の回転軸である例を示している。なお、本実施形態に係るアーム１０４Ａにおいて能動回転軸として機能する回転軸は、図１に示す例に限られない。例えば、能動回転軸として機能する回転軸は、撮像デバイス１０６（医療用機器の一例）が支持される側から数えて４番目以降の回転軸であればよい。能動回転軸として機能する回転軸の他の例については、後述する。
【００４８】
例えば、能動回転軸に対応する関節部１１０ｄには、アクチュエータ（図示せず）が設けられ、関節部１１０ｄに対応する第７軸Ｏ７は、アクチュエータの駆動によって回転する。能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させるアクチュエータの駆動は、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。能動回転軸に対応する関節部に設けられるアクチュエータは、医療用観察装置１００Ａが備えるアクチュエータであってもよいし、医療用観察装置１００Ａの外部のアクチュエータであってもよい。
【００４９】
上述したように、受動回転軸に対応する関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇの一部または全部には、トルクセンサ（図示せず）と、アクチュエータ（図示せず）とが設けられていてもよい。受動回転軸に対応する関節部の一部にのみトルクセンサとアクチュエータとが設けられる構成の一例を挙げると、“関節部１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇにトルクセンサとアクチュエータとが設けられ、関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃにトルクセンサとアクチュエータとが設けられない構成”が、挙げられる。受動回転軸に対応する関節部に設けられるトルクセンサは、医療用観察装置１００Ａが備えるトルクセンサであってもよいし、医療用観察装置１００Ａの外部のトルクセンサであってもよい。また、受動回転軸に対応する関節部に設けられるアクチュエータは、医療用観察装置１００Ａが備えるアクチュエータであってもよいし、医療用観察装置１００Ａの外部のアクチュエータであってもよい。
【００５０】
また、受動回転軸に対応する関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇの一部または全部には、対応する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、設けられる。医療用観察装置１００Ａでは、少なくとも、関節部１１０ｂに対応する第２軸Ｏ２の回転角度を検出する角度センサが設けられる。角度センサは、医療用観察装置１００Ａが備える角度センサであってもよいし、医療用観察装置１００Ａの外部の角度センサであってもよい。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、回転軸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。
【００５１】
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１００Ａ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１００Ａ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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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は、リンク１１２ｃを介して関節部１１０ｄと接続される。
【００５６】
ここで、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３まわりにアーム１０４Ａ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が回転するように撮像デバイス１０６を移動させることができる。なお、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３まわりの回動が微小な場合には、医療用撮像画像の視野が平面内で移動しているようにみえる。また、上述したように、医療用観察装置１００Ａでは、第１軸Ｏ１まわりに撮像デバイス１０６が回動することによって、医療用撮像画像の視野が回転する。
【００５７】
よって、医療用観察装置１００Ａにおいて、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３（アーム１０４Ａ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、２番目の回転軸、および３番目の回転軸）は、撮像デバイス１０６のチルト動作に関する回転軸であるといえる。第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３それぞれの回転軸上には、それぞれに接続される各リンクの重心が乗っている。第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３それぞれの回転軸上に重心が乗る構成とすることによって、重力による回転モーメントを打ち消すためのアクチュエータが不要となる。
【００５８】
関節部１１０ｄは、リンク１１２ｃを介して関節部１１０ｃと接続され、リンク１１２ｂを、第３軸Ｏ３と直交する回転軸（第７軸Ｏ７）まわりに回動可能なように支持する。上述したように、図１に示す例では、関節部１１０ｄに対応する第７軸Ｏ７は、能動回転軸である。
【００５９】
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１１０ｅを介してリンク１１２ｄと接続される。
【００６０】
関節部１１０ｅ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１１０ｅには、リンク１１２ｄが接続される。
【００６１】
リンク１１２ｄは、関節部１１０ｅを介してリンク１１２ｃと接続され、関節部１１０ｆを介してリンク１１２ｅと接続される。
【００６２】
関節部１１０ｆ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１１０ｆには、リンク１１２ｅの一端が接続される。
【００６３】
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１０４Ａ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１０４Ａ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。
【００６４】
リンク１１２ｅ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１１２ｅの第１の部材の鉛直方向に延伸する部位には、関節部１１０ｆが固定的に接続される。また、リンク１１２ｅの第２の部材には、関節部１１０ｇが接続される。
【００６５】
関節部１１０ｇには、リンク１１２ｅとベース１０２とが接続される。関節部１１０ｇは、リンク１１２ｅ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。ここで、リンク１１２ｅが第６軸Ｏ６まわりに回動することによって、撮像デバイス１０６は水平方向に移動する。また、上記のように、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。よって、医療用観察装置１００Ａにおいて、第４軸Ｏ４、第５軸Ｏ５、および第６軸Ｏ６（アーム１０４Ａが有する６つの受動回転軸のうち、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３以外の３つの回転軸）は、撮像デバイス１０６の３次元位置を規定する受動回転軸であるといえる。
【００６６】
アーム１０４Ａ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１００Ａでは、撮像デバイス１０６の移動に関して７自由度が実現される。
【００６７】
なお、アーム１０４Ａの構成は、上記に示す例に限られない。
【００６８】
例えば、アーム１０４Ａの関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇの一部または全部には、対応する回転軸における回転を規制するブレーキ（図示せず）が設けられる。アーム１０４Ａの関節部の一部にのみブレーキが設けられる構成の一例を挙げると、“関節部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄにブレーキが設けられ、関節部１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇにブレーキが設けられない構成”が、挙げられる。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。
【００６９】
上記ブレーキ（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。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１００Ａでは、アーム１０４Ａの動作モードが設定される。アーム１０４Ａ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。なお、能動回転軸である第７軸の回転を規制するブレーキは、例えば、設定されている動作モードによらず、本実施形態に係る制御方法に係る処理により規制が解除されない限り、第７軸の回転を規制する。つまり、アーム１０４Ａの動作モードは、例えば、受動回転軸に設けられるブレーキの動作を規定するものである。
【００７０】
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１０４Ａが有する全ての受動回転軸に対応する関節部にブレーキ（図示せず）が設けられている場合に、全ての受動回転軸における回転がブレーキにより規制される動作モードである。アーム１０４Ａが有する全ての受動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。つまり、アーム１０４Ａが全固定モードとなることによって、医療用観察装置１００Ａ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。
【００７１】
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１０４Ａが有する受動回転軸に対応する関節部のうちの一部の関節部に設けられているブレーキ（図示せず）により、当該一部の関節部に対応する受動回転軸における回転がブレーキにより規制される動作モードである。例えば“アーム１０４Ａが有する受動回転軸に対応する関節部の一部にのみブレーキが設けられる構成であるときに、回転がブレーキにより規制される場合”における動作モードは、一部固定モードに該当する。アーム１０４Ａが有する一部の受動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。一例を挙げると、一部固定モードが設定される場合、第１軸Ｏ１、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、他の受動回転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。
【００７２】
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１０４Ａに設けられる各受動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しては、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”が、挙げられる。
【００７３】
［１−２−３］撮像デバイス１０６
撮像デバイス１０６は、アーム１０４Ａ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。
【００７４】
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。
【００７５】
図２は、本実施形態に係る医療用観察装置１００Ａ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２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。
【００７６】
図２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。
【００７７】
筒状部材１２２の下端（図２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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
イメージセンサ１２０ｂ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数の画素を有していてもよい。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、撮像部材１２０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、撮像部材１２０の光学系をより簡易にすることができる。そして、撮像部材１２０の光学系がより簡易となることによって、撮像デバイス１０６をより小型に構成することが可能となる。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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２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２に示す例に限られないことは、言うまでもない。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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１０４Ａ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１０４Ａ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。また、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、全固定モード、一部固定モード、およびフリーモードのうちのいずれかの動作モードに変更されてもよい。
【００８９】
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１０４Ａ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１０４Ａの動作モードが全固定モードとなる。また、例えば、“術者が、設定されている所定の時間内に、動作モード設定スイッチ１２８を押下し、離し、再度押下した場合”、再度押下されている間、アーム１０４Ａの動作モードは、一部固定モードとなる。なお、動作モード設定スイッチ１２８に対する操作の例、および操作に応じた動作モードの例が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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２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。
【００９４】
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１００Ａ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において行われてもよい。
【００９５】
医療用観察装置１００Ａ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。
【００９６】
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。
【００９７】
医療用観察装置１００Ａは、例えば図１、図２を参照して示したハードウェア構成を有する。
【００９８】
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２を参照して示した構成に限られない。
【００９９】
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１０４Ａ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１０４Ａ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１０４Ａが天井から吊り下げられる構成となる。
【０１００】
また、図１では、アーム１０４Ａが、撮像デバイス１０６の駆動に関して、７自由度（６つの受動回転軸による６自由度および１つの能動回転軸による１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１０４Ａの構成は、撮像デバイス１０６の駆動に関する自由度が７自由度となる構成に限られない。例えば、アーム１０４Ａは、２つ以上の能動回転軸を有することによって、８自由度以上を有していてもよい。アーム１０４Ａが８自由度以上を有する場合、各能動回転軸は、撮像デバイス１０６が支持される側から数えて４番目以降の回転軸となる。
【０１０１】
また、図１、図２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２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。
【０１０２】
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、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
次に、図１に示す医療用観察装置１００Ａを、機能ブロックを用いて説明する。図３は、本実施形態に係る医療用観察装置１００Ａの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【０１０６】
医療用観察装置１００Ａ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。
【０１０７】
アーム部１５２は、アーム１０４Ａ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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
通信部１５６は、医療用観察装置１００Ａ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。
【０１１０】
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１００Ａ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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
アーム制御部１６２は、アーム部１５２を構成するアーム１０４Ａの駆動を制御する。アーム１０４Ａの駆動の制御の一例としては、例えば、“能動回転軸に対応する関節部１１０ｄ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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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１００Ａ全体を制御する役目を果たす。
【０１１７】
なお、制御部１５８の機能構成は、図３に示す例に限られない。
【０１１８】
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１００Ａ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。
【０１１９】
医療用観察装置１００Ａは、例えば図３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。
【０１２０】
なお、本実施形態に係る医療用観察装置の機能構成は、図３に示す構成に限られない。
【０１２１】
例えば、本実施形態に係る医療用観察装置は、図３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。
【０１２２】
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３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。
【０１２３】
また、上述したように、本実施形態に係る医療用観察装置は、本実施形態に係る医療用保持装置の一例であり、アーム部１５２を構成するアーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６は、取り外し可能な外部の撮像デバイスであってもよい。また、外部の撮像デバイスが取り外された状態であるとき、本実施形態に係る医療用観察装置は、撮像部１５４を備えていない状態となる。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
上述した医療用観察装置１００Ａの機能構成（変形例も含む）は、後述する他の実施形態に係る医療用観察システムを構成する医療用観察装置にも適用される。
【０１２９】
［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、第１の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１００Ａ（より具体的には、例えば制御部１５８が有するアーム制御部１６２）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。
【０１３０】
［２−１］本実施形態に係る制御方法の概要
アーム１０４Ａ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１００Ａ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１０４Ａの姿勢によってはアーム１０４Ａの自由度が減る場合がある。アーム１０４Ａ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。
【０１３１】
図４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り、アーム１０４Ａのうち、撮像デバイス１０６が支持される側から第３軸Ｏ３までの一部を示している。図４のＡは、アーム１０４Ａの姿勢の第１の例を示している。図４のＢは、アーム１０４Ａの姿勢の第２の例を示しており、図４のＣは、アーム１０４Ａの姿勢の第３の例を示している。
【０１３２】
図４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観察画像は回転し、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４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。
【０１３３】
図４のＢに示す第２の例に係る姿勢は、図４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観察画像は回転する。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４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４のＢに示す第２の例に係る姿勢では、図４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。
【０１３４】
図４のＣに示す第３の例に係る姿勢は、図４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４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観察画像は回転する。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４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４のＣに示す第３の例に係る姿勢では、図４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。
【０１３５】
例えば、図４のＢに示す第２の例に係る姿勢や図４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。
【０１３６】
そこで、医療用観察装置１００Ａは、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、アーム１０４Ａ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。
【０１３７】
医療用観察装置１００Ａは、例えば、アーム１０４Ａの動作モードがフリーモードである場合に、アーム１０４Ａの姿勢に応じたアーム１０４Ａの動作の制御を行う。なお、医療用観察装置１００Ａは、アーム１０４Ａの動作モードによらずに、アーム１０４Ａの姿勢に応じてアーム１０４Ａの動作の制御を行ってもよい。
【０１３８】
本実施形態に係る所定の状態とは、アーム１０４Ａの姿勢によって一部の自由度が失われている状態である。具体的には、所定の状態は、第１軸Ｏ１が、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３それぞれの回転動作により実現される自由度の数が減っている、特異状態である。別の表現で表すと、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態であるとは、例えば、図４のＢに示す第２の例に係る姿勢や図４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。
【０１３９】
図４のＢ、図４のＣに示すように、“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”、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”が、所定の状態に該当する。つまり、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態にあるとき、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度は、０［°］となる。
【０１４０】
また、例えば図１に示すように、第２軸Ｏ２の回転角度は、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度に該当する（以下、同様とする。）。つまり、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態にあるとき、第２軸Ｏ２の回転角度は、０［°］となる。
【０１４１】
医療用観察装置１００Ａは、例えば、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいている場合に、所定の状態が回避されるように能動回転軸を回転動作させることによって、自由度を確保する。アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいている場合とは、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態となりそうな場合である。
【０１４２】
医療用観察装置１００Ａは、例えば、関節部１１０ｂに対応する第２軸Ｏ２の回転角度を検出する角度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいているか否かを判定する。例えば、医療用観察装置１００Ａは、ある時点に検出された第２軸Ｏ２の回転角度が第１の範囲に含まれた場合に、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいていると判定する。また、医療用観察装置１００Ａは、例えば、ある時点に検出された第２軸Ｏ２の回転角度と、第２軸Ｏ２の回転角度の時間変化とに基づいて、将来の時点に検出される第２軸Ｏ２の回転角度が第１の範囲に含まれると推定された場合に、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいていると判定することも可能である。
【０１４３】
上述したように、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態である場合とは、第２軸Ｏ２の回転角度が０［°］である場合に該当する。よって、本実施形態に係る第１の範囲としては、下記に示す例が挙げられる。ここで、Ｅ１、Ｅ２は、設計段階などにおいて設定される、“０”または“０より大きい実数”である。Ｅ１の値とＥ２の値とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
・０−Ｅ１＜（第２軸Ｏ２の回転角度）＜０＋Ｅ２
・０−Ｅ１≦（第２軸Ｏ２の回転角度）＜０＋Ｅ２
・０−Ｅ１＜（第２軸Ｏ２の回転角度）≦０＋Ｅ２
・０−Ｅ１≦（第２軸Ｏ２の回転角度）≦０＋Ｅ２
【０１４４】
なお、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいていることを判定する方法は、上記に示す例に限られない。
【０１４５】
例えば、第１軸Ｏ１〜第７軸Ｏ７（全ての受動回転軸および全ての能動回転軸の一例）それぞれの回転角度を検出する角度センサ（図示せず）が設けられる場合、検出された回転角度に基づいて、アーム１０４Ａの姿勢を特定すること（またはアーム１０４Ａの姿勢を推定すること。以下、同様とする。）ができる。よって、医療用観察装置１００Ａは、例えば、アーム１０４Ａの姿勢を特定することによって、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいているかを判定することが可能である。なお、アーム１０４Ａの姿勢の特定方法（またはアーム１０４Ａ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１００Ａは、アーム１０４Ａ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１０４Ａの姿勢を特定してもよい。
【０１４６】
以下では、“医療用観察装置１００Ａが、第２軸Ｏ２の回転角度を検出する角度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいているか否かを判定する場合”を、例に挙げる。
【０１４７】
アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいていると判定されると、医療用観察装置１００Ａは、能動回転軸である第７軸Ｏ７に対応する関節部１１０ｄに設けられるアクチュエータ（図示せず）を動作させて第７軸Ｏ７を回転動作させることによって、所定の状態を回避させる。
【０１４８】
なお、医療用観察装置１００Ａにおける能動回転軸の制御は、上記に示す例に限られない。例えば、医療用観察装置１００Ａは、例えば、アーム１０４Ａの姿勢が維持されるように能動回転軸を回転動作させることによって、所定の状態を回避させることも可能である。
【０１４９】
上記のようなアーム１０４Ａの動作の制御により所定の状態が回避させることによって、アーム１０４Ａの自由度は自動的に確保されるので、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１００Ａは、使用者の利便性の向上を図ることができる。
【０１５０】
［２−２］本実施形態に係る制御方法に係る処理
次に、図１に示す構成の医療用観察装置１００Ａに適用される場合を例に挙げて、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１００Ａでは、例えばアーム制御部１６２によって制御方法に係る処理が行われる。
【０１５１】
上述したように、医療用観察装置１００Ａは、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸を回転動作させる。具体的には、医療用観察装置１００Ａは、例えば、下記の（Ａ）に示す第１の例に係る処理、または、下記の（Ｂ）に示す第２の例に係る処理を行うことによって、所定の状態を回避させる。
【０１５２】
（Ａ）制御方法に係る処理の第１の例
医療用観察装置１００Ａは、第２軸Ｏ２の回転角度を検出する角度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいているかを判定する。そして、医療用観察装置１００Ａは、所定の状態に近づいていると判定した場合に、能動回転軸を回転動作させる。医療用観察装置１００Ａは、第２軸Ｏ２の回転角度が設定されている第１の範囲に含まれないように、能動回転軸を回転動作させる。上述したように、医療用観察装置１００Ａは、検出された第２軸Ｏ２の回転角度に基づきアーム１０４Ａの姿勢が所定の状態に近づいているかを判定し、所定の状態に近づいていると判定した場合に、能動回転軸を回転動作させる。
【０１５３】
図５は、本実施形態に係る制御方法に係る処理の第１の例によるアーム１０４Ａの動作の一例を示す説明図である。図５では、アーム１０４Ａのうち、撮像デバイス１０６が支持される側から第５軸Ｏ５に対応する関節部１１０ｆまでの一部を示している。図５のＡは、所定の状態に近づいていると判定されない場合におけるアーム１０４Ａの姿勢の一例を示している。図５のＢは、姿勢が所定の状態であるアーム１０４Ａの一例を示している。図５のＣは、所定の状態が回避されるように能動回転軸が回転動作された場合におけるアーム１０４Ａの姿勢の一例を示している。図５のＡ、図５のＢ、および図５のＣに示す“ａ”は、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度を示している。上述したように、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａは、角度センサにより検出される第２軸Ｏ２の回転角度に該当する。
【０１５４】
アーム１０４Ａの姿勢が、図５のＡに示す姿勢から図５のＢの矢印Ａｒ１に示すように変化すると、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａは、徐々に小さくなり、やがて０［°］となる。上述したように、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａが０［°］である場合とは、アーム１０４Ａの姿勢が所定の状態にある場合であり、このとき、アーム１０４Ａ全体として自由度が１自由度失われた状態となる。つまり、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａが０［°］である場合、アーム１０４Ａでは、支持される撮像デバイス１０６を移動させることができない方向が存在する。
【０１５５】
そこで、医療用観察装置１００Ａは、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａに基づき所定の状態に近づいていると判定した場合、図５のＣの矢印Ａｒ２に示すように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。
【０１５６】
具体的には、医療用観察装置１００Ａは、受動回転軸である第３軸Ｏ３が水平となるように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。ここで、第３軸Ｏ３が水平となることには、“医療用観察装置１００Ａが配置される空間の床面（または地面）に対して、第３軸Ｏ３が完全に水平であること”と、“医療用観察装置１００Ａが配置される空間の床面（または地面）に対して、第３軸Ｏ３が略水平（完全には水平ではないが、水平とみなせる状態。以下、同様とする。）であること”とが、含まれる。
【０１５７】
例えば図５のＣに示すように、能動回転軸である第７軸Ｏ７が回転動作することによって、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａは、第７軸Ｏ７が回転動作する前よりも大きくなり、その結果、アーム１０４Ａが所定の状態となることが回避される。
【０１５８】
また、医療用観察装置１００Ａが能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させた場合、１または２以上の受動回転軸は、能動回転軸の回転動作による撮像デバイス１０６の移動を吸収するように、回転動作する。
【０１５９】
上記のように、１または２以上の受動回転軸が、能動回転軸の回転動作に伴い受動的に回転動作することによって、第１軸Ｏ１の姿勢は、能動回転軸の回転動作によって変化しない。つまり、医療用観察装置１００Ａでは、アーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６の姿勢は、能動回転軸の回転動作の前後で変化しない。よって、医療用観察装置１００Ａが能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させた場合であっても、アーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６の撮像範囲は変化せず、能動回転軸の回転動作の前後で観察対象の同一の部分が撮像される。また、医療用観察装置１００Ａが能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させた場合であっても、表示装置２００の表示画面に表示される医療用撮像画像は観察対象の同一の部分を示すので、能動回転軸の回転動作が、術者の医療行為を妨げる可能性は低い。
【０１６０】
（Ｂ）制御方法に係る処理の第２の例
医療用観察装置１００Ａは、例えば、アーム１０４Ａの姿勢が維持されるように能動回転軸を回転動作させる。医療用観察装置１００Ａは、第２軸Ｏ２の回転角度が、設定されている第２の範囲を維持するように、能動回転軸を回転動作させる。
【０１６１】
本実施形態に係る第２の範囲とは、“医療用観察装置１００Ａ（医療用保持装置の一例）を使用する使用者が、アーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６（アーム１０４Ａにより支持される医療用機器の一例）を操作しやすい範囲”である。第２の範囲は、例えば設計段階などにおいて設定される。使用者がアーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６を操作しやすいときにおける、第２軸Ｏ２の回転角度としては、９０［°］が挙げられる。よって、第２の範囲としては、例えば下記に示す例が挙げられる。ここで、Ｅ３、Ｅ４は、設計段階などにおいて設定される、“０”または“０より大きい実数”である。Ｅ３の値とＥ４の値とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、第２の範囲の例が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・９０−Ｅ３＜（第２軸Ｏ２の回転角度）＜９０＋Ｅ４
・９０−Ｅ３≦（第２軸Ｏ２の回転角度）＜９０＋Ｅ４
・９０−Ｅ３＜（第２軸Ｏ２の回転角度）≦９０＋Ｅ４
・９０−Ｅ３≦（第２軸Ｏ２の回転角度）≦９０＋Ｅ４
【０１６２】
図６は、本実施形態に係る制御方法に係る処理の第２の例によるアーム１０４Ａの動作の一例を示す説明図である。図６では、アーム１０４Ａのうち、撮像デバイス１０６が支持される側から第５軸Ｏ５に対応する関節部１１０ｆまでの一部を示している。図６のＡは、所定の状態に近づいていると判定されない場合におけるアーム１０４Ａの姿勢の一例を示している。図６のＢは、所定の状態に近づいていると判定される場合におけるアーム１０４Ａの姿勢の一例を示している。図６のＣは、所定の状態が回避されるように能動回転軸が回転動作された場合におけるアーム１０４Ａの姿勢の一例を示している。図６のＡ、図６のＢ、および図６のＣに示す“ａ”は、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度を示している。上述したように、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａは、角度センサにより検出される第２軸Ｏ２の回転角度に該当する。
【０１６３】
アーム１０４Ａの姿勢が、図６のＡに示す姿勢から図６のＢに示す姿勢に変化する場合には、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａは、徐々に小さくなる。図６のＡに示す姿勢から図６のＢに示す姿勢への変化は、例えば、術者が撮像デバイス１０６を観察対象の術部に近づけようとする場合に生じる。
【０１６４】
そこで、医療用観察装置１００Ａは、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａの変化が検出された場合に、図６のＣの矢印Ａｒ１に示すように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。具体的には、医療用観察装置１００Ａは、上記第１の例に係る処理と同様に、受動回転軸である第３軸Ｏ３が水平となるように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。
【０１６５】
例えば図６のＣに示すように、能動回転軸である第７軸Ｏ７が回転動作することによって、第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａは、第７軸Ｏ７が回転動作する前よりも大きくなり、その結果、アーム１０４Ａが所定の状態となることが回避される。
【０１６６】
また、医療用観察装置１００Ａが能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させた場合、１または２以上の受動回転軸は、能動回転軸の回転動作による撮像デバイス１０６の移動を吸収するように、回転動作する。よって、上記第１の例に係る処理が行われる場合と同様に、能動回転軸の回転動作が、術者の医療行為を妨げる可能性は低い。
【０１６７】
さらに、図６のＡ、図６のＣに示すように、能動回転軸である第７軸Ｏ７の回転動作によって、第１軸Ｏ１の姿勢は変化しない。
【０１６８】
［２−３］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａにおいて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、医療用観察装置１００Ａでは、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医療用観察装置１００Ａにおいて奏される効果が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａが、所定の角度以下にならないことによって、アーム１０４Ａにより支持される撮像デバイス１０６を用いた観察の自由度を確保することが可能となる。
・第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３とがなす角度ａが所定の角度を維持するように制御されることによって、アーム１０４Ａの高い操作性を維持することが可能となる。
・第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３それぞれの回転軸上に重心が乗る構成とすることによって、重力による回転モーメントを打ち消すためのアクチュエータが不要となる。よって、アクチュエータが不要となる分、医療用観察装置１００Ａの構成をより簡略化することが可能である。
【０１６９】
［３］第２の実施形態に係る医療用観察システム
次に、第２の実施形態に係る医療用観察システムについて、説明する。以下では、第１の実施形態に係る医療用観察システム１０００（変形例も含む。）と異なる点について説明し、実質的に同一の点については、説明を省略する。
【０１７０】
［３−１］第２の実施形態に係る医療用観察システムの構成
図７は、第２の実施形態に係る医療用観察システム２０００の構成の一例を示す説明図である。医療用観察システム２０００は、例えば、医療用観察装置１００Ｂと、表示装置２００とを有する。
【０１７１】
医療用観察装置１００Ｂの構成は、下記の点が図１に示す第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと異なり、他の点は、実質的に同一である。
・第１軸Ｏ１〜第７軸Ｏ７（全ての受動回転軸および全ての能動回転軸の一例）それぞれに対応する関節部には、トルクセンサ（図示せず）、アクチュエータ（図示せず）、および角度センサ（図示せず）が設けられる。各関節部に設けられるトルクセンサの一部または全部は、医療用観察装置１００Ｂが備えるトルクセンサであってもよいし、医療用観察装置１００Ｂの外部のトルクセンサであってもよい。各関節部に設けられるアクチュエータの一部または全部は、医療用観察装置１００Ｂが備えるアクチュエータであってもよいし、医療用観察装置１００Ｂの外部のアクチュエータであってもよい。各関節部に設けられる角度センサの一部または全部は、医療用観察装置１００Ｂが備える角度センサであってもよいし、医療用観察装置１００Ｂの外部の角度センサであってもよい。
・医療用観察装置１００Ｂが備えるアーム１０４Ｂを構成するリンク１１２ｂ’の形状が、医療用観察装置１００Ａが備えるアーム１０４Ａを構成するリンク１１２ｂの形状と異なっている。そのため、医療用観察装置１００Ｂでは、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３それぞれの回転軸上に、それぞれに接続される各リンクの重心が乗っていない。
【０１７２】
医療用観察装置１００Ｂが備えるアーム１０４Ｂには、第１軸Ｏ１〜第７軸Ｏ７それぞれの回転角度を検出する角度センサ（図示せず）が設けられるので、各角度センサの検出結果に基づき、アーム１０４Ｂの姿勢を特定することが可能である。また、アーム１０４Ｂの姿勢が所定の状態となり易くなる場合としては、上述した第１の実施形態より、“第１軸Ｏ１が垂直から水平方向に傾斜した場合”と、“第１軸Ｏ１の移動に伴いアーム１０４Ｂが変形し、リンク１１２ｂ’が水平から垂直方向に傾斜した場合”とが挙げられる。
【０１７３】
よって、医療用観察装置１００Ｂは、アーム１０４Ｂの姿勢が所定の状態となり易くなる場合の姿勢を検出し、当該姿勢が検出された場合に、アーム１０４Ｂの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。
【０１７４】
医療用観察装置１００Ｂは、例えば第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと同様に、第３軸Ｏ３が水平となるように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。第３軸Ｏ３が水平となるように第７軸Ｏ７が回転動作することによって、医療用観察装置１００Ｂでは、リンク１１２ｂ’が水平に近づくようにアーム１０４Ｂの姿勢が変化する。そして、医療用観察装置１００Ｂでは、アーム１０４Ｂの姿勢が、リンク１１２ｂ’が水平（または略水平）となる状態に維持される。また、このとき、第１軸Ｏ１の姿勢は、能動回転軸である第７軸Ｏ７の回転動作によって変化しない。なお、医療用観察装置１００Ｂは、リンク１１２ｂ’を水平（または略水平）に維持させることに限られず、アーム１０４Ｂの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、リンク１１２ｂ’を任意の状態に維持させてもよい。
【０１７５】
また、医療用観察装置１００Ｂが能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させた場合、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと同様に、１または２以上の受動回転軸は、能動回転軸の回転動作による撮像デバイス１０６の移動を吸収するように、回転動作する。よって、医療用観察装置１００Ｂにおける能動回転軸の回転動作が、術者の医療行為を妨げる可能性は低い。
【０１７６】
［３−２］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第２の実施形態に係る医療用観察装置において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、医療用観察装置１００Ｂでは、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医療用観察装置１００Ｂにおいて奏される効果が、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１００Ｂは、アーム１０４Ｂの姿勢の検出結果に基づいて、アーム１０４Ｂの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸を回転動作させる。よって、医療用観察装置１００Ｂは、アーム１０４Ｂの姿勢を操作性の良い姿勢に維持することができる。
・能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させることにより、リンク１１２ｂ’の姿勢が一定に維持されるので、術者などの使用者は、操作中の干渉や、表示装置２００の表示画面に表示されている医療用観察画像を観察する際における、アーム１０４Ｂによる視野のケラレなどを気にしなくてよい。
・第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３それぞれの回転軸上に、それぞれに接続される各リンクの重心が乗っていないので、任意の形状でアーム１０４Ｂを構成することができる。
【０１７７】
［４］第３の実施形態に係る医療用観察システム
次に、第３の実施形態に係る医療用観察システムについて、説明する。以下では、第１の実施形態に係る医療用観察システム１０００（変形例も含む。）と異なる点について説明し、実質的に同一の点については、説明を省略する。
【０１７８】
［４−１］第３の実施形態に係る医療用観察システムの構成
図８は、第３の実施形態に係る医療用観察システム３０００の構成の一例を示す説明図である。医療用観察システム３０００は、例えば、医療用観察装置１００Ｃと、表示装置２００とを有する。
【０１７９】
医療用観察装置１００Ｃの構成は、下記の点が図１に示す第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと異なり、他の点は、実質的に同一である。
・アーム１０４Ｃは、リンク１１２ｆおよびリンク１１２ｇをさらに備え、リンク１１２ｃ、リンク１１２ｄ、リンク１１２ｆ、およびリンク１１２ｇによって、第４軸Ｏ４と第５軸Ｏ５との間が平行リンクで構成される。
・上記平行リンクには、カウンタウエイト１１４が設けられ、アーム１０４Ｃは、第７軸Ｏ７が所定の角度で第４軸Ｏ４、第５軸Ｏ５のバランスをとるように構成される。つまり、医療用観察装置１００Ｃが備えるアーム１０４Ｃは、少なくとも１つ以上の受動回転軸の回転動作により実現される自由度に対して、重力による回転モーメントを打ち消すカウンタウエイト１１４を備える。
【０１８０】
医療用観察装置１００Ｃは、上記のように、アーム１０４Ｃにカウンタウエイト１１４が設けられる構成である点、すなわちアーム１０４Ｃがバランスアームである点が、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと異なる。その一方で、本実施形態に係る制御方法が適用されることにより実現される医療用観察装置１００Ｃの動作は、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａにおける動作と同様である。つまり、医療用観察装置１００Ｃは、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと同様に、アーム１０４Ｃの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。
【０１８１】
［４−２］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第３の実施形態に係る医療用観察装置において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、医療用観察装置１００Ｃでは、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医療用観察装置１００Ｃにおいて奏される効果が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・アーム１０４Ｃはバランスアームであるので、カウンタバランスによってアンバランス量が抑えられ、その結果、アクチュエータ（図示せず）の出力を抑えることができる。
・アーム１０４Ｃはバランスアームであるので、例えば、アーム１０４Ｃの第４軸Ｏ４、第５軸Ｏ５、第６軸Ｏ６それぞれに対応する関節部に設けられるアクチュエータ（図示せず）、トルクセンサ（図示せず）を、ブレーキ（図示せず）に置き換えることが可能である。よって、医療用観察装置１００Ｃでは、アクチュエータを削減し、アクチュエータの制御負荷を削減することが可能である。
【０１８２】
［５］第４の実施形態に係る医療用観察システム
次に、第４の実施形態に係る医療用観察システムについて、説明する。以下では、第３の実施形態に係る医療用観察システム３０００と異なる点について説明し、実質的に同一の点については、説明を省略する。
【０１８３】
［５−１］第４の実施形態に係る医療用観察システムの構成
図９は、第４の実施形態に係る医療用観察システム４０００の構成の一例を示す説明図である。医療用観察システム４０００は、例えば、医療用観察装置１００Ｄと、表示装置２００とを有する。
【０１８４】
医療用観察装置１００Ｄの構成は、下記の点が図８に示す第３の実施形態に係る医療用観察装置１００Ｃと異なり、他の点は、実質的に同一である。
・アーム１０４Ｄは、第７軸Ｏ７の位置が、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００Ｃが備えるアーム１０４Ｃと異なっている。具体的には、アーム１０４Ｄでは、関節部１１０ｄに代えて関節部１１０ｈが設けられ、その結果、第５軸Ｏ５に垂直な位置に第７軸Ｏ７がある。アーム１０４Ｄでは、第７軸Ｏ７によって、第５軸Ｏ７が支えていたリンク１１２ｄは回転可能な状態で保持される。
・アーム１０４Ｄは、アーム１０４Ｃと同様にバランスアームである。しかしながら、アーム１０４Ｄでは、第１軸Ｏ１〜第７軸Ｏ７（全ての受動回転軸および全ての能動回転軸の一例）、すなわち、全ての回転軸上に、それぞれの回転軸が保持する医療用観察装置１００Ｄの構造体の重心が乗っている。よって、アーム１０４Ｄでは、各軸の回転によって重心ズレは発生せず、常にバランスが取れている。
【０１８５】
医療用観察装置１００Ｄは、上記のように、バランスアームの構成が医療用観察装置１００Ｃと異なる。その一方で、本実施形態に係る制御方法が適用されることにより実現される医療用観察装置１００Ｄの動作は、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００Ｃにおける動作と同様である。つまり、医療用観察装置１００Ｄは、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００Ｃと同様に、すなわち、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００Ａと同様に、アーム１０４Ｄの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸である第７軸Ｏ７を回転動作させる。
【０１８６】
また、医療用観察装置１００Ｄが備えるアーム１０４Ｄにおいて、第１軸Ｏ１〜第６軸Ｏ６それぞれの回転角度を検出する角度センサ（図示せず）が設けられる場合には、各角度センサの検出結果に基づき、アーム１０４Ｄの姿勢を特定することが可能である。よって、医療用観察装置１００Ｄは、第２の実施形態に係る医療用観察装置１００Ｂと同様に、アーム１０４Ｄの姿勢の検出結果に基づいて、アーム１０４Ｄの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、能動回転軸を回転動作させてもよい。医療用観察装置１００Ｂと同様にアーム１０４Ｄの動作が制御される場合、アーム１０４Ｄの姿勢は、例えばリンク１１２ｂが水平（または略水平）となるように、所定の姿勢に維持される。
【０１８７】
［５−２］本実施形態に係る制御方法が適用されることにより、第４の実施形態に係る医療用観察装置において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、医療用観察装置１００Ｄでは、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医療用観察装置１００Ｄにおいて奏される効果が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・アーム１０４Ｄは、完全バランスが可能であるため、アーム１０４Ｄの各回転軸にアクチュエータを設けなくても、軽い操作性（小さな力で操作できる操作性）を実現することができる。
【０１８８】
（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保持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、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。
【０１８９】
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が適用される各実施形態において奏される効果を、奏することができる。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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保持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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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７以上の自由度を有すると共に、医療用機器を支持するアームと、
前記アームの動作を制御するアーム制御部と、
を備え、
前記アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、
前記アーム制御部は、前記アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、前記能動回転軸を回転動作させる、医療用保持装置。
（２）
前記所定の状態は、
前記アームにおいて前記医療用機器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、前記アームにおいて前記医療用機器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医療用機器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）に記載の医療用保持装置。
（３）
前記所定の状態は、前記医療用機器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、２番目の回転軸である第２軸、および３番目の回転軸である第３軸それぞれの回転動作により実現される自由度の数が減っている、特異状態である、（１）または（２）に記載の医療用保持装置。
（４）
前記医療用機器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、２番目の回転軸である第２軸、および３番目の回転軸である第３軸は、前記受動回転軸であり、
前記能動回転軸は、前記医療用機器が支持される側から数えて４番目以降の回転軸である、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（５）
前記第１軸の姿勢は、前記能動回転軸の回転動作によって変化しない、（４）に記載の医療用保持装置。
（６）
前記アーム制御部は、前記第３軸が水平となるように、前記能動回転軸を回転動作させる、（４）または（５）に記載の医療用保持装置。
（７）
前記受動回転軸は、前記能動回転軸の回転動作による前記医療用機器の移動を吸収するように、回転動作する、（４）〜（６）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（８）
前記アーム制御部は、
前記第２軸の回転角度を検出する角度センサの検出結果に基づいて、前記アームの姿勢が前記所定の状態に近づいているかを判定し、
前記所定の状態に近づいていると判定した場合に、前記能動回転軸を回転動作させる、（４）〜（７）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（９）
前記アーム制御部は、
ある時点に検出された前記第２軸の回転角度が、設定されている第１の範囲に含まれる場合、または、
ある時点に検出された前記第２軸の回転角度と、検出された前記第２軸の回転角度の時間変化とに基づいて、検出される前記第２軸の回転角度が前記第１の範囲に含まれると推定された場合に、前記アームの姿勢が前記所定の状態に近づいていると判定する、（８）に記載の医療用保持装置。
（１０）
前記アーム制御部は、前記第２軸の回転角度が、設定されている第１の範囲に含まれないように、前記能動回転軸を回転動作させる、（８）または（９）に記載の医療用保持装置。
（１１）
前記アーム制御部は、前記第２軸の回転角度を検出する角度センサの検出結果に基づいて、前記第２軸の回転角度が設定されている第２の範囲を維持するように、前記能動回転軸を回転動作させる、（４）〜（７）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（１２）
６つの前記受動回転軸のうち、前記医療用機器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、２番目の回転軸である第２軸、および３番目の回転軸である第３軸は、支持される前記医療用機器のチルト動作に関する前記受動回転軸であり、
６つの前記受動回転軸のうち、前記第１軸、前記第２軸、および前記第３軸以外の３つの回転軸は、支持される前記医療用機器の３次元位置を規定する前記受動回転軸である、（１）〜（１１）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（１３）
少なくとも１つ以上の前記受動回転軸に対応する前記関節部には、
前記受動回転軸にかかるトルクを検出するトルクセンサと、
前記トルクセンサの検出結果により制御されるアクチュエータと、
が配置され、
前記トルクセンサおよび前記アクチュエータが配置される前記関節部に対応する前記受動回転軸は、前記トルクセンサの検出結果に応じた前記アクチュエータの受動的な動作により、受動的に回転動作する、（１）〜（１２）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（１４）
前記トルクセンサは、重力により発生する回転トルクと、前記アームに加わる外力とを検出し、
前記アクチュエータは、検出された前記重力により発生する回転トルクを打ち消すように、検出された前記外力に従って受動的に動作する、（１３）に記載の医療用保持装置。
（１５）
前記アームは、少なくとも１つ以上の前記受動回転軸の回転動作により実現される自由度に対して、重力による回転モーメントを打ち消すカウンタウエイトを備える、（１）〜（１４）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（１６）
前記受動回転軸、および１以上の前記能動回転軸それぞれには、回転軸上に、それぞれの回転軸が保持する前記医療用保持装置の構造体の重心が乗っている、（１５）に記載の医療用保持装置。
（１７）
前記アームにより支持される前記医療用機器をさらに備える、（１）〜（１６）のいずれか１つに記載の医療用保持装置。
（１８）
観察対象を撮像する撮像デバイスと、
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７以上の自由度を有すると共に、前記撮像デバイスを支持するアームと、
前記アームの動作を制御するアーム制御部と、
を備え、
前記アームは、６つの受動的に回転動作する受動回転軸の回転動作により実現される６自由度と、１以上の能動的に回転動作する能動回転軸の回転動作により実現される１以上の自由度とを有し、
前記アーム制御部は、前記アームの姿勢が所定の状態となることが回避されるように、前記能動回転軸を回転動作させる、医療用観察装置。
【符号の説明】
【０１９５】
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ    医療用観察装置
１０２    ベース
１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ    アーム
１０６    撮像デバイス
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇ    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    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、２０００、３０００、４０００    医療用観察システム
【図１】
2020048729.tif 000003
【図２】
2020048729.tif 000004
【図３】
2020048729.tif 000005
【図４】
2020048729.tif 000006
【図５】
2020048729.tif 000007
【図６】
2020048729.tif 000008
【図７】
2020048729.tif 000009
【図８】
2020048729.tif 000010
【図９】
2020048729.tif 000011