(57)【要約】  意図せず、照明光が直接目視されてしまう可能性を簡易に低減することができる医療用観察システム、制御方法およびプログラムを提供する。医療用観察システム１は、被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部２１と、撮像部２１の撮像方向に向けて照明光を出射する光出射部２２と、撮像部２１の使用状態を判定する判定部９４２と、判定部９４２の判定結果に基づいて、光出射部２２が出射する照明光を制御する照明制御部９４４と、を備える。
2018179982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、
前記撮像部の撮像方向に向けて照明光を出射する光出射部と、
前記撮像部の使用状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記光出射部が照射する照明光を制御する照明制御部と、
を備える医療用観察システム。
【請求項２】
前記撮像部および前記光出射部を保持し、前記撮像部および前記光出射部を移動可能に支持する支持部と、
前記撮像部の撮像方向と予め設定された基準方向とがなす角度を検出する検出部と、
をさらに備え、
前記判定部は、前記検出部が検出した前記角度が所定の範囲外であるか否かを判定し、
前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項３】
外部から入力される指示に応じて、前記支持部を構成する複数の関節部の軸の一部を固定し、他の軸の動きによって前記撮像部の撮像視野を上下左右に変更可能な電動視野移動モード、および前記撮像部の撮像方向を自由に変更可能なオールフリーモードのいずれか一方を当該医療用観察システムに設定する第１モード設定部と、
前記第１モード設定部の設定に応じて、前記支持部の駆動を制御する駆動制御部と、
をさらに備え、
前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合において、前記第１モード設定部が当該医療用観察システムに前記オールフリーモードを設定したとき、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項２に記載の医療用観察システム。
【請求項４】
前記撮像部を内部に設けたカメラヘッドと、
前記撮像部の撮像方向と予め設定された基準方向とがなす角度を検出する検出部と、
をさらに備え、
前記判定部は、前記検出部が検出した前記角度が所定の範囲外であるか否かを判定し、
前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項５】
前記カメラヘッドに対するユーザの把持を検出する把持検出部をさらに備え、
前記判定部は、前記把持検出部の検出結果に基づいて、前記ユーザが前記カメラヘッドを把持しているか否かを判定し、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記ユーザが前記カメラヘッドを把持していないと判定された場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項４に記載の医療用観察システム。
【請求項６】
前記撮像部が撮像する被写体から前記撮像部の先端部までの距離を検出する検出部をさらに備え、
前記判定部は、前記検出部が検出した距離が所定値以上であるか否かを判定し、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定値以上であると判定された場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項７】
前記光出射部が照射する前記照明光の強度を変更する操作の入力を受け付ける第１入力部をさらに備え、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定の範囲外であると判定されている場合において、前記第１入力部が前記操作の入力を受け付けたとき、前記操作に応じて、前記光出射部が照射する前記照明光の強度を変更する制御を行う請求項２〜６のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項８】
前記光出射部に前記照明光を供給する光源装置と、
前記光源装置の停止を指示する入力を受け付ける第２入力部と、
をさらに備え、
前記照明制御部は、前記第２入力部が前記光源装置の停止を指示する入力を受け付けた場合、前記光源装置が供給する照明光を停止させる請求項２〜７のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項９】
前記光源装置は、
第１の波長特性を有する第１の照明光を供給する第１光源部と、
前記第１の波長特性と異なる第２の波長特性を有する第２の照明光を供給する第２光源部と、
を有し、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定の範囲外であると判定されている場合において、前記光源装置が前記第１の照明光および前記第２の照明光の少なくとも一方を前記光出射部に供給しているとき、前記第２の照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項８に記載の医療用観察システム。
【請求項１０】
前記光源装置は、少なくとも青色の波長帯域の青色光を照射する青色光源を有し、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定の範囲外であると判定されている場合において、前記光源装置が前記青色光を前記光出射部に供給しているとき、前記青色光を消灯または減灯する制御を行う請求項８に記載の医療用観察システム。
【請求項１１】
外部から入力される指示に応じて、前記照明制御部による制御を行う自動調整モード、および前記照明制御部による制御を禁止する手動調整モードのいずれか一方を当該医療用観察システムに設定する第２モード設定部をさらに備え、
前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合において、前記第２モード設定部が当該医療用観察システムに前記自動調整モードを設定したとき、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項２〜１０のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項１２】
前記照明制御部が前記照明光を消灯または減灯する制御を行っている旨を報知する報知部をさらに備える請求項１〜１１のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項１３】
前記撮像部が撮像する被写体から前記撮像部の先端部までの距離を検出する検出部をさらに備え、
前記判定部は、前記検出部が検出した距離が所定値以下であるか否かを判定し、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定値以下であると判定された場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項１４】
前記撮像部が生成した前記画像信号に対応する画像から予め設定された所定の画像パターンを検出する画像検出部をさらに備え、
前記判定部は、前記画像検出部が前記画像パターンを検出したか否かを判定し、
前記照明制御部は、前記判定部によって前記画像検出部が前記画像パターンを検出したと判定した場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項１５】
前記撮像部および前記光出射部の少なくとも一方を有する複数の観察ユニットのいずれかを着脱可能に保持する保持部と、
前記保持部に装着された前記観察ユニットの種別を検出する種別検出部と、
前記種別検出部の検出結果に基づいて、前記判定部の判定機能を有効または無効に切り替える判定制御部と、
をさらに備える請求項２〜１４のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項１６】
前記光出射部が出射する前記照明光の強度、照明範囲および点滅の有無を含む照明パラメータを異ならせた複数の照明モードのいずれかを前記光出射部に設定する照明動作設定部と、
前記照明動作設定部が設定した前記照明モードを検出するモード検出部と、
前記モード検出部の検出結果に基づいて、前記判定部の判定機能を有効または無効に切り替える判定制御部と、
をさらに備える請求項２〜１４のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項１７】
前記光出射部が出射する前記照明光の照明状態に関する照明情報を検出する照明検出部と、
前記照明情報を記録する照明情報記録部をさらに備え、
前記照明制御部は、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記光出射部が出射する前記照明光を減灯または消灯する制御を行う場合、直前に前記照明検出部が検出した前記照明情報を前記照明情報記録部に記録する一方、
前記光出射部が出射する前記照明光の減灯または消灯する制御を解除する場合、前記照明情報記録部が記録する前記照明情報に基づいて、前記光出射部が出射する前記照明光の照明状態を戻す制御を行う請求項２〜１４のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項１８】
前記照明制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記光出射部が出射する前記照明光を消灯または減灯する制御を解除する場合、前記照明光の光量が最低値で出射されるように制御する請求項１〜１７のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
【請求項１９】
被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部の撮像方向に向けて照明光を照射する光出射部と、を備える医療用観察システムが実行する制御方法であって、
前記撮像部の使用状態を判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記光出射部が照射する照明光を制御する照明制御ステップと、
を含む制御方法。
【請求項２０】
被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部の撮像方向に向けて照明光を照射する光出射部と、を備える医療用観察システムに、
前記撮像部の使用状態を判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記光出射部が照射する照明光を制御する照明制御ステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被観察体を撮像して観察する医療用観察システム、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被観察体である患者の脳や心臓等における微小部位の手術を行う際に微小部位を観察するため、手術用顕微鏡が使用されている。このような手術用顕微鏡は、術者が各種の医療機器や処置具を用いて微小部位に対して処置を行うため、使い勝手の向上が図られている。例えば、観察光学系を配した固定ハウジングに対して、対物レンズおよび照明光学系を収容し、対物光軸周りに回動自在に配した可動ハウジングを設け、可動ハウジングの回動操作によって、術野を変えることなく、観察方向を変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３７３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術１の手術用顕微鏡や内視鏡等の医療用観察システムでは、被写体に照明光を照射する照明部を備えるとともに、この照明部による照明光の点灯および消灯を任意に切り換える機能を有する。これらの医療用観察システムに用いられる照明光は、一般的な室内照明の照明光より強度が大きいため、直接目視し続けることは好ましくない。【０００５】
また、医療用観察システムは、観察位置を変更する状況下において、照明光が不要な場合があるが、常に照明光を点灯しているため、照明光が意図せず、周囲に照射され、その照明光を目視する状況下が発生する虞がある。この場合、術者等の使用者は、観察位置を変更する際に照明光を消灯することが考えられるが、その都度、照明光を消灯する操作を行うことは、使用者にとって煩雑となるという問題点があった。【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、照明光が周囲に照射されてしまう可能性を簡易に低減することができる医療用観察システム、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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観察システムは、被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部の撮像方向に向けて照明光を出射する光出射部と、前記撮像部の使用状態を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記光出射部が照射する照明光を制御する照明制御部と、を備える。【０００８】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記撮像部および前記光出射部を保持し、前記撮像部および前記光出射部を移動可能に支持する支持部と、前記撮像部の撮像方向と予め設定された基準方向とがなす角度を検出する検出部と、をさらに備え、前記判定部は、前記検出部が検出した前記角度が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【０００９】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、外部から入力される指示に応じて、前記支持部を構成する複数の関節部の軸の一部を固定し、他の軸の動きによって前記撮像部の撮像視野を上下左右に変更可能な電動視野移動モード、および前記撮像部の撮像方向を自由に変更可能なオールフリーモードのいずれか一方を当該医療用観察システムに設定する第１モード設定部と、前記第１モード設定部の設定に応じて、前記支持部の駆動を制御する駆動制御部と、をさらに備え、前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合において、前記第１モード設定部が当該医療用観察システムに前記オールフリーモードを設定したとき、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。
【００１０】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記撮像部を内部に設けたカメラヘッドと、前記撮像部の撮像方向と予め設定された基準方向とがなす角度を検出する検出部と、をさらに備え、前記判定部は、前記検出部が検出した前記角度が所定の範囲外であるか否かを判定し、前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００１１】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記カメラヘッドに対するユーザの把持を検出する把持検出部をさらに備え、前記判定部は、前記把持検出部の検出結果に基づいて、前記ユーザが前記カメラヘッドを把持しているか否かを判定し、前記照明制御部は、前記判定部によって前記ユーザが前記カメラヘッドを把持していないと判定された場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００１２】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記撮像部が撮像する被写体から前記撮像部の先端部までの距離を検出する検出部をさらに備え、前記判定部は、前記検出部が検出した距離が所定値以上であるか否かを判定し、前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定値以上であると判定された場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００１３】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光出射部が照射する前記照明光の強度を変更する操作の入力を受け付ける第１入力部をさらに備え、前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定の範囲外であると判定されている場合において、前記第１入力部が前記操作の入力を受け付けたとき、前記操作に応じて、前記光出射部が照射する前記照明光の強度を変更する制御を行う。【００１４】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光出射部に前記照明光を供給する光源装置と、前記光源装置の停止を指示する入力を受け付ける第２入力部と、をさらに備え、前記照明制御部は、前記第２入力部が前記光源装置の停止を指示する入力を受け付けた場合、前記光源装置が供給する照明光を停止させる。【００１５】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光源装置は、第１の波長特性を有する第１の照明光を供給する第１光源部と、前記第１の波長特性と異なる第２の波長特性を有する第２の照明光を供給する第２光源部と、を有し、前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定の範囲外であると判定されている場合において、前記光源装置が前記第１の照明光および前記第２の照明光の少なくとも一方を前記光出射部に供給しているとき、前記第２の照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００１６】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光源装置は、少なくとも青色の波長帯域の青色光を照射する青色光源を有し、前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定の範囲外であると判定されている場合において、前記光源装置が前記青色光を前記光出射部に供給しているとき、前記青色光を消灯または減灯する制御を行う。【００１７】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、外部から入力される指示に応じて、前記照明制御部による制御を行う自動調整モード、および前記照明制御部による制御を禁止する手動調整モードのいずれか一方を当該医療用観察システムに設定する第２モード設定部をさらに備え、前記照明制御部は、前記判定部が前記所定の範囲外であると判定した場合において、前記第２モード設定部が当該医療用観察システムに前記自動調整モードを設定したとき、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００１８】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記照明制御部が前記照明光を消灯または減灯する制御を行っている旨を報知する報知部をさらに備える。【００１９】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記撮像部が撮像する被写体から前記撮像部の先端部までの距離を検出する検出部をさらに備え、前記判定部は、前記検出部が検出した距離が所定値以下であるか否かを判定し、前記照明制御部は、前記判定部によって前記所定値以下であると判定された場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００２０】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記撮像部が生成した前記画像信号に対応する画像から予め設定された所定の画像パターンを検出する画像検出部をさらに備え、前記判定部は、前記画像検出部が前記画像パターンを検出したか否かを判定し、前記照明制御部は、前記判定部によって前記画像検出部が前記画像パターンを検出したと判定した場合、前記光出射部が照射する前記照明光を消灯または減灯する制御を行う。【００２１】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記撮像部および前記光出射部の少なくとも一方を有する複数の観察ユニットと、前記複数の観察ユニットのいずれかを着脱可能に保持する保持部と、前記保持部に装着された前記観察ユニットの種別を検出する種別検出部と、前記種別検出部の検出結果に基づいて、前記判定部の判定機能を有効または無効に切り替える判定制御部と、をさらに備える。【００２２】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光出射部が出射する前記照明光の強度、照明範囲および点滅の有無を含む照明パラメータを異ならせた複数の照明モードのいずれかを前記光出射部に設定する照明動作設定部と、前記照明動作設定部が設定した前記照明モードを検出するモード検出部と、前記モード検出部の検出結果に基づいて、前記判定部の判定機能を有効または無効に切り替える判定制御部と、をさらに備える。【００２３】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記光出射部が出射する前記照明光の照明状態に関する照明情報を検出する照明検出部と、前記照明情報を記録する照明情報記録部をさらに備え、前記照明制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記光出射部が出射する前記照明光を減灯または消灯する制御を行う場合、直前に前記照明検出部が検出した前記照明情報を前記照明情報記録部に記録する一方、前記光出射部が出射する前記照明光の減灯または消灯する制御を解除する場合、前記照明情報記録部が記録する前記照明情報に基づいて、前記光出射部が出射する前記照明光の照明状態を戻す制御を行う。【００２４】
また、本開示に係る医療用観察システムは、上記開示において、前記照明制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記光出射部が出射する前記照明光を消灯または減灯する制御を解除する場合、前記照明光の光量が最低値で出射されるように制御する。【００２５】
また、本開示に係る制御方法は、被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部の撮像方向に向けて照明光を照射する光出射部と、を備える医療用観察システムが実行する制御方法であって、前記撮像部の使用状態を判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記光出射部が照射する照明光を制御する照明制御ステップと、を含む。【００２６】
また、本開示に係るプログラムは、被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部の撮像方向に向けて照明光を照射する光出射部と、を備える医療用観察システムに、前記撮像部の使用状態を判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果に基づいて、前記光出射部が照射する照明光を制御する照明制御ステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【００２７】
本開示によれば、照明光が周囲に照射されてしまう可能性を簡易に低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態１に係る医療用観察システムの全体構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る顕微鏡部と顕微鏡部の周辺の構成を示す拡大斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る医療用観察システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態２に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る医療用観察システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態３に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。
【図８】図８は、実施形態３に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施形態３に係る医療用観察システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態４に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施形態４に係る医療用観察システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態５に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施形態５に係る医療用観察システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさおよび位置関係のみに限定されるものではない。
【００３０】
（実施形態１）
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、実施形態１に係る医療用観察システムの全体構成を示す図である。図１に示す医療用観察システム１は、被観察体の微小部位を拡大して観察する顕微鏡としての機能を有する医療用の観察装置２と、光ファイバ等によって構成されたライトガイド４を介して観察装置２に照明光を供給する光源装置３と、観察装置２が撮像した画像を表示する表示装置８と、医療用観察システム１の動作を統括的に制御する制御装置９と、を備える。
【００３１】
〔観察装置の概略構成〕
まず、観察装置２の概略構成について説明する。
観察装置２は、被観察体の微小部位を観察する顕微鏡部５と、顕微鏡部５の基端部に接続され、顕微鏡部５を回動可能に支持する支持部６と、支持部６の基端部を回動可能に保持し、床面上を移動可能なベース部７と、を備える。
【００３２】
図２は、顕微鏡部５と顕微鏡部５の周辺の構成を示す拡大斜視図である。顕微鏡部５は、円柱状の外観を有し、その内部に、ズーム機能およびフォーカス機能を有する光学系と、光学系が結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって画像信号を生成する撮像素子（図示略）と、被観察体に照明光を照射する光出射部（図示略）と、を有する。また、顕微鏡部５の側面には、観察装置２の動作指示の入力を受け付ける入力部２５を構成する各種スイッチが設けられている。顕微鏡部５の下端部の開口面には、内部の光学系等を保護するカバーガラスが設けられている（図示略）。術者等のユーザは、顕微鏡部５を把持した状態で各種スイッチを操作しながら、顕微鏡部５を移動したり、顕微鏡部５の角度を変更したり、観察装置２のモードを変更したり、ズームまたはフォーカス動作を行ったりする。このため、ユーザは、光学系の光軸の方向または顕微鏡部５の撮像視野の中心方向を直感的に把握することができ、顕微鏡部５を所望の位置へ容易に移動させることができる。なお、顕微鏡部５の形状は、円筒状に限定されることなく、例えば多角筒状であってもよい。
【００３３】
図１に戻り、観察装置２の構成の説明を続ける。
支持部６は、先端側（顕微鏡部５側）から順に、第１関節部６１、第１アーム部７１と、第２関節部６２、第２アーム部７２と、第３関節部６３と、第３アーム部７３と、第４関節部６４と、第４アーム部７４と、第５関節部６５と、第５アーム部７５と、第６関節部６６と、が連結されている。
【００３４】
第１関節部６１は、先端側で顕微鏡部５を、この顕微鏡部５の光軸と一致する第１軸Ｏ１のまわりを回動可能に保持するとともに、基端側で第１アーム部７１の先端部に固定された状態で第１アーム部７１に保持される。
【００３５】
第２関節部６２は、先端側で第１アーム部７１を第１軸Ｏ１と直交する第２軸Ｏ２のまわりを回動可能に保持するとともに、基端側で第２アーム部７２に保持される。同様に、第３関節部６３〜第６関節部６６は、先端側で第２アーム部７２〜第４アーム部７４をそれぞれ回動可能に保持するとともに、基端側で第３アーム部７３〜第５アーム部７５の先端部にそれぞれ固定された状態で保持される。
【００３６】
第６関節部６６は、先端側で第５アーム部７５を回動可能に保持するとともに、基端側でベース部７に固定された状態で保持される。
【００３７】
第２アーム部７２〜第５アーム部７５は、第３軸Ｏ３〜第６軸Ｏ６をそれぞれ回転軸として回動可能である。第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５は、第２軸Ｏ２とそれぞれ平行である。第３軸Ｏ３と第４軸Ｏ４、第５軸Ｏ５と第６軸Ｏ６は、それぞれ直交する。
【００３８】
第１関節部６１〜第６関節部６６は、それぞれの先端側の顕微鏡部５、第１アーム部７１〜第５アーム部７５の回動を禁止する電磁ブレーキ（図示略）および検出部として機能する角度センサ（図示せず）をそれぞれ有する。電磁ブレーキは、顕微鏡部５の入力部２５が入力を受け付ける解除指示に応じて解除される。顕微鏡部５および第１アーム部７１〜第５アーム部７５は、電磁ブレーキが解除された場合、第１関節部６１〜第６関節部６６に対してそれぞれ回動可能な状態となる。以下、顕微鏡部５、第１アーム部７１〜第５アーム部７５が第１関節部６１〜第６関節部６６に対して、それぞれ回動可能である状態をオールフリーモードという。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。
【００３９】
第１関節部６１〜第６関節部６６には、顕微鏡部５、第１アーム部７１〜第５アーム部７５の回動をそれぞれアシストするためのアクチュエータ（図示略）が設けられている。また、第１関節部６１〜第６関節部６６には、各関節部の位置、速度、加速度、回転角度、回転速度、回転加速度、発生トルク等の少なくとも一部をそれぞれ検出するための検出部として機能する各種センサ（図示略）が設けられている。
【００４０】
以上の構成を有する支持部６は、顕微鏡部５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。なお、実施形態１に係る支持部６では、全てのアクチュエータを設ける必要がなく、適宜変更してもよい。例えば、支持部６の第１アーム部７１〜第５アーム部７５の一部にアクチュエータを設ければよい。
【００４１】
光源装置３は、制御装置９の制御のもと、ライトガイド４を介して観察装置２に照明光を供給する。光源装置３は、キセノンランプやメタルハライドランプ等の放電ランプ、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）やＬＤ（Laser  Diode）等の固体発光素子、レーザ光源またはハロゲンランプ等の発光部材等を用いて構成される。
【００４２】
表示装置８は、制御装置９が生成した表示画像（映像信号）や医療用観察システムに関する各種情報を表示する。表示装置８は、液晶や有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等を用いて構成される。また、表示装置８は、モニタサイズが３１インチ以上、好ましくは５５インチ以上である。なお、実施形態１では、表示装置８は、モニタサイズを３１インチ以上で構成しているが、これに限定されることなく、他のモニタサイズ、例えば２メガピクセル（例えば１９２０×１０８０ピクセルの所謂２Ｋの解像度）以上の解像度、好ましくは８メガピクセル（例えば３８４０×２１６０ピクセルの所謂４Ｋの解像度）以上の解像度、より好ましくは３２メガピクセル（例えば７６８０×４３２０ピクセルの所謂８Ｋの解像度）以上の解像度を有する画像を表示可能なモニタサイズであればよい。もちろん、表示装置８は、３Ｄ画像を表示可能なモニタであってもよい。
【００４３】
制御装置９は、医療用観察システム１の各部を統括的に制御する。制御装置９は、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。なお、制御装置９の詳細な構成は、後述する。
【００４４】
〔医療用観察システムの機能構成〕
次に、上述した医療用観察システム１の機能構成について説明する。図３は、医療用観察システム１の機能構成を示すブロック図である。
【００４５】
〔観察装置の構成〕
まず、観察装置２の機能構成について説明する。
観察装置２は、顕微鏡部５と、支持部６と、駆動部２３と、検出部２４と、入力部２５と、第１制御部２６と、を備える。
【００４６】
顕微鏡部５は、被写体である被観察体の像を拡大して撮像することによって画像信号を生成する撮像部２１と、光源装置３から供給された照明光を被観察体に向けて照射する光出射部２２と、を備える。
【００４７】
撮像部２１は、ズームおよびフォーカス機能を有する光学系と、光学系によって結像された被観察体の像を受光して光電変換を行うことによって画像信号を生成する撮像素子と、を有する。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）を用いて構成される。撮像部２１が生成する撮像信号は、伝送ケーブルを介して制御装置９に伝送される。なお、撮像部２１が生成した撮像信号に対してＥ／Ｏ変換を行うことによって光信号によって制御装置９へ伝送してもよい。なお、撮像部２１は、例えば２メガピクセル（例えば１９２０×１０８０ピクセルの所謂２Ｋの解像度）以上の解像度、好ましくは８メガピクセル（例えば３８４０×２１６０ピクセルの所謂４Ｋの解像度）以上の解像度、より好ましくは３２メガピクセル（例えば７６８０×４３２０ピクセルの所謂８Ｋの解像度）以上の解像度があればよい。また、撮像部２１は、所定の視差を設けた２つの撮像素子によって２つの画像信号を生成することによって３Ｄ画像信号を生成してもよい。
【００４８】
光出射部２２は、１または複数のレンズを用いて構成された照明光学系を有する。光出射部２２は、ライトガイド４を介して光源装置３から供給された照明光を、撮像部２１の撮像方向と同じ方向へ照明光を照射する。なお、光出射部２２は、顕微鏡部５にＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）やレーザ光源等を設けることによって、ライトガイド等の光伝送を省略してもよい。
【００４９】
支持部６は、上述した図１および図２のように、顕微鏡部５を回動可能に支持する。支持部６は、顕微鏡部５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。
【００５０】
駆動部２３は、上述した第１関節部６１〜第６関節部６６にそれぞれ設けられる電磁ブレーキおよびアクチュエータを有する。電磁ブレーキは、オールフリーモード動作の際に入力部２５が入力を受け付ける解除指示にしたがって解除される。アクチュエータは、検出部２４による状態検出結果に応じて、後述する制御装置９から送信されてくる制御信号に応じて動作する。
【００５１】
検出部２４は、観察装置２の状態情報を逐次検出する。観察装置２の状態情報は、撮像部２１の位置、フォーカスおよびズームに関する情報、第１関節部６１〜第６関節部６６の位置、速度、加速度、回転角度、回転速度、回転加速度、発生トルクの少なくとも一部に関する情報、第１アーム部７１〜第５アーム部７５の位置、速度、加速度の少なくとも一部に関する情報、ならびに電動視野移動モード（ピボット動作モード若しくはＸＹ動作モード）、オールフリーモード等の動作に関する情報を含む。検出部２４は、これらの情報を検出するための各種センサを有する。具体的には、検出部２４は、基準方向に対して第１アーム部７１〜第５アーム部７５（第１軸Ｏ１〜第６軸Ｏ６）それぞれの角度を検出する第１角度センサ部２４ａ〜第６角度センサ部２４ｆを有する。ここで、基準方向とは、観察装置２（第１アーム部７１〜第５アーム部７５）が床に設置されているときを基準としたときの重力方向（鉛直方向）である。即ち、実施形態１では、基準方向を０度として説明する。もちろん、基準方向は、観察装置２（第１アーム部７１〜第５アーム部７５）の設置場所によって変化する。例えば、観察装置２（第１アーム部７１〜第５アーム部７５）の設置場所が天井懸架の場合、床設置のときと比べて基準方向が１８０度異なる。また、観察装置２（第１アーム部７１〜第５アーム部７５）の設置場所が壁固定（垂直な壁に固定）の場合、床設置のときと比べて基準方向が９０度異なる。なお、第１角度センサ部２４ａが検出する第１軸Ｏ１の方向と撮像部２１の撮像方向とが同一の場合、第１角度センサ部２４ａを省略してもよい。
【００５２】
ここで、電動視野移動モード（ＸＹ動作モード）は、支持部６を構成する複数の関節部の軸の一部を固定し、他の軸の動きによって撮像部２１の撮像視野を上下左右に変更可能な動作モードである。具体的には、電動視野移動モード（ＸＹ動作モード）は、第４軸Ｏ４〜第６軸Ｏ６を固定したまま、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３のみを電動で動作させることによって、撮像部２１の撮像視野を上下左右に変更可能な動作モードである。
【００５３】
また、ピボット動作モードは、撮像部２１の撮像視野の中心方向の１点で固定した状態で、その１点を頂点とした円錐面上を顕微鏡部５が支持部６の動きによって移動する旋回動作であり、ポイントロック動作とも呼ばれる。このピボット動作モードの旋回軸は、円錐の高さ方向の中心軸である。ピボット動作モードでは、固定点と撮像部２１との距離が一定に保たれる。手術の際には、例えば手術部位が上述した固定点として選ばれる。このようなピボット動作モードによれば、手術部位を等距離で異なる角度から観察することができるため、ユーザが手術部位をより正確に把握することができる。
【００５４】
入力部２５は、撮像部２１および駆動部２３に対する動作指示の入力を受け付ける。入力部２５は、駆動部２３が有する電磁ブレーキを解除してオールフリーモードを指示する入力を受け付けるアーム操作スイッチ、撮像部２１におけるフォーカスおよびズーム操作をそれぞれ指示する入力を受け付けるフォーカススイッチおよびズームスイッチ、電動視野移動モードの指示入力を受け付ける電動視野移動モードスイッチ、ならびに、パワーアシストモードの指示入力を受け付けるパワーアシストスイッチを有する。入力部２５を構成する各種スイッチやボタン等は、図２に示すように、顕微鏡部５の側面に設けられる。なお、図２では、入力部２５を構成する各種スイッチやボタン等の一部を記載している。なお、実施形態１では、入力部２５が第１入力部として機能する。
【００５５】
第１制御部２６は、入力部２５が入力を受け付けた動作指示または後述する制御装置９から入力された動作指示に応じて撮像部２１および駆動部２３の動作を制御する。また、第１制御部２６は、後述する制御装置９の第２制御部９４と連携して観察装置２を統括的に制御する。第１制御部２６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等を用いて構成される。
【００５６】
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の機能構成について説明する。
制御装置９は、画像処理部９１と、入力部９２と、記録部９３と、第２制御部９４と、を備える。
【００５７】
画像処理部９１は、観察装置２から伝送された光信号の撮像信号に対して、Ｅ／Ｏ変換を行った後に、所定の画像処理を行って表示装置８が表示する表示用の表示画像（映像信号）を生成する。ここで、画像処理としては、色補正、色強調、輪郭強調およびマスク処理等の各種画像処理等が挙げられる。画像処理部９１は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ等を用いて構成される。
【００５８】
入力部９２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。なお、実施形態１では、入力部９２が第２入力部として機能する。
【００５９】
記録部９３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構成され、医療用観察システム１が実行する各種プログラムや処理中のデータを一時的に記録する。
【００６０】
第２制御部９４は、医療用観察システム１の各部を統括的に制御する。第２制御部９４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等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ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。第２制御部９４は、駆動制御部９４１と、判定部９４２と、第１モード設定部９４３と、照明制御部９４４と、表示制御部９４５と、第２モード設定部９４６と、を有する。
【００６１】
駆動制御部９４１は、支持部６の駆動を制御する。具体的には、駆動制御部９４１は、入力部２５または入力部９２が受け付けた操作内容に応じて、支持部６の各アクチュエータや磁気ブレーキの駆動を制御する。
【００６２】
判定部９４２は、撮像部２１の使用状態を判定する。具体的には、判定部９４２は、検出部２４が検出した角度が所定の範囲外であるか否かを判定する。例えば、判定部９４２は、第１角度センサ部２４ａが検出した撮像部２１の撮像方向と基準方向とがなす角度が所定の範囲外であるか否かを判定する。ここで、所定の範囲外とは、撮像部２１の撮像方向が水平方向以上となる角度である。手術は、当然ながら患者が存在する。その患者は、多くの場合、手術台に寝た状態となっている。これに対して、術者等のユーザは、立位もしくは座位で手術を行い、患者に対して処置を行う。そして、ユーザの手は、患者に対して斜め上方から斜め下方に向けて延びており、まれに水平、極まれに斜め下方から斜め上方へ延びている。観察装置２が撮影する部位は、基本的に患者の処置部であるので、撮像部２１の撮像方向が術者の手と同様の方向となる。一方、手術室には、患者、ユーザ以外にも、助手、看護師、麻酔医、見学者なども存在する。それらの者は、手術台の周辺に立位もしくは座位で存在しており、その顔の位置が患者よりも高い位置に存在することが多い。このような状況により、撮像部２１の撮像方向（光出射部２２の照射方向）が水平以上になった場合、周辺の者の顔に照明光が照射される可能性が高くなる。このため、実施形態１では、判定部９４２は、検出部２４の検出結果に基づいて撮像部２１の撮像方向が所定の範囲外、即ち、撮像部２１の撮像方向が水平以上であるか否かを判定する。なお、実施形態１では、判定部９４２は、撮像部２１の撮像方向が水平以上（９０度以上）であるか否かを判定するが、これに限定されることなく、ユーザが入力部９２の操作によって適宜変更することができる。
【００６３】
第１モード設定部９４３は、入力部２５または入力部９２から入力される指示に応じて、撮像部２１の撮像視野の中心方向の１点を固定した状態で、支持部６の動きによって撮像部２１の撮像視野を変更可能な電動視野移動モード（ピボット動作モード）、支持部６のうち第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３のみを動作させて顕微鏡部５の撮像視野を変更可能な電動視野移動モード（ＸＹ動作モード）、および撮像部２１の撮像方向を自由に変更可能なオールフリーモードのいずれか一方を医療用観察システム１に設定する。
【００６４】
照明制御部９４４は、判定部９４２の判定結果に基づいて、光出射部２２が出射する照明光を制御する。具体的には、照明制御部９４４は、判定部９４２の判定結果に基づいて、光源装置３を制御することによって、光出射部２２が出射する照明光を制御する。例えば、照明制御部９４４は、判定部９４２が検出部２４によって検出された撮像部２１の撮像方向と基準方向とがなす角度が所定の範囲外であると判定した場合、光源装置３を制御することによって、光出射部２２が出射する照明光を消灯または減灯する。
【００６５】
表示制御部９４５は、画像処理部９１を制御することによって、表示装置８の表示態様を制御する。具体的には、表示制御部９４５は、観察装置２が光出射の調整中である旨の情報を表示装置８が表示画像上に重畳することで報知する。
【００６６】
第２モード設定部９４６は、入力部２５または入力部９２から入力される指示に応じて、照明制御部９４４による制御を行う自動調整モード、および照明制御部９４４による制御を禁止する手動調整モードのいずれか一方を医療用観察システム１に設定する。
【００６７】
〔医療用観察システムの処理〕
次に、医療用観察システム１の処理について説明する。
図４は、医療用観察システム１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【００６８】
図４に示すように、まず、入力部９２が光源装置３に対して点灯を指示する点灯操作の入力を受け付けた場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、照明制御部９４４は、光源装置３を駆動する（ステップＳ１０２）。これにより、光源装置３は、観察装置２に照明光を供給する。
【００６９】
続いて、判定部９４２は、光出射部２２が光出射状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。具体的には、判定部９４２は、光源装置３が起動した状態であるか否かを判定することによって、光出射部２２が光出射状態であるか否かを判定する。判定部９４２によって光出射部２２が光出射状態であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１０４へ移行する。これに対して、判定部９４２によって光出射部２２が光出射状態でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１１０へ移行する。
【００７０】
ステップＳ１０４において、判定部９４２は、撮像部２１が調整対象の範囲外であるか否かを判定する。具体的には、判定部９４２は、第１角度センサ部２４ａ〜第６角度センサ部２４ｆそれぞれが検出した検出角度に基づいて、基準方向と撮像部２１の撮像方向とがなす角度が水平以上（例えば顕微鏡部５の撮像方向および照射方向が見上げる方向である９０度以上）になっているか否かを判定する。判定部９４２によって撮像部２１が調整対象の範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１０５へ移行する。これに対して、判定部９４２によって撮像部２１が調整対象の範囲外でないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１１２へ移行する。
【００７１】
ステップＳ１０５において、判定部９４２は、観察装置２がオールフリーモードに設定されているか否かを判定する。具体的には、判定部９４２は、入力部２５の操作に応じて、第１モード設定部９４３が観察装置２のモードをオールフリーモードに設定しているか否かを判定する。ユーザは、大きく撮像方向を動かしたい場合、オールフリーモードを設定する一方、微小に撮像方向を動かしたい場合、電動視野移動モードを設定する。このため、オールフリーモードは、ユーザが顕微鏡部５を動かしている最中に処置をすることがほぼないうえ、照明光が不要もしくは最小限でもよいが、撮像部２１の撮像方向が大きく変えられるため、意図せず照明光が周辺の者に照射される可能性がある。これに対して、電動視野移動モードは、微小な調整のため処置をしながら行う場合が多く、照明光が必要となるうえ、処置をしている部位を撮像しながらの微小な方向の調整を行うため、照明光が周辺の者に照射される可能性が無い。このため、判定部９４２によって観察装置２がオールフリーモードに設定されているか否かを判定し、観察装置２がオールフリーモードに設定されている場合、後述する照明制御部９４４による制御を行う。即ち、判定部９４２によって観察装置２がオールフリーモードに設定されていると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１０６へ移行する。これに対して、判定部９４２によって観察装置２がオールフリーモードに設定されていないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１１２へ移行する。
【００７２】
ステップＳ１０６において、判定部９４２は、観察装置２が光出射部２２によって出射される照明光を自動的に調整する自動調整モードが有効であるか否かを判定する。具体的には、判定部９４２は、入力部９２の操作に応じて、第２モード設定部９４６が光出射部２２によって出射される照明光を自動的に調整する自動調整モードまたは照明制御部９４４による制御を禁止する手動調整モードのいずれか一方が設定されているか否かを判定する。判定部９４２によって調整機能モードが有効であると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１０７へ移行する。これに対して、判定部９４２によって調整機能モードが有効でないと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１１２へ移行する。
【００７３】
ステップＳ１０７において、判定部９４２は、ユーザが入力部２５を介して光出射部２２が出射する光出射の調整操作が行われたか否かを判定する。判定部９４２によって光出射部２２が出射する光出射の調整操作が行われたと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１１１へ移行する。これに対して、判定部９４２によって光出射部２２が出射する光出射の調整操作が行われていないと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１０８へ移行する。
【００７４】
ステップＳ１０８において、照明制御部９４４は、光源装置３が供給する照明光を調光することによって、光出射部２２が出射する光出射を調整する。例えば、照明制御部９４４は、光源装置３を制御することによって、光源装置３が供給する照明光の強度を低下させることで、光出射部２２が出射する光を減光する調整を行う。この場合、照明制御部９４４は、第１角度センサ部２４ａ〜第６角度センサ部２４ｆそれぞれが検出した検出角度に基づいて、光源装置３が供給する照明光の強度を徐々に小さくすることで、光出射部２２が出射する光の強度を調整してもよい。例えば、照明制御部９４４は、顕微鏡部５が重力方向（鉛直方向）を基準方向（０度）とした場合において、第１角度センサ部２４ａが検出した角度が基準方向に対して９０度の状態（撮像部２１の撮像方向が水平の状態）から１８０度に遷移する期間において（撮像部２１の撮像方向が天井を向いている状態）、光源装置３が供給する照明光の強度を徐々に小さくする。このとき、照明制御部９４４は、光源装置３が供給する照明光の強度を、指数関数的に減衰させてもよいし、段階的または直線的に減衰させてもよい。もちろん、照明制御部９４４は、光源装置３を制御することによって、光源装置３が供給する照明光を停止させることで、光出射部２２が出射する光を消灯させてもよい。
【００７５】
続いて、表示制御部９４５は、画像処理部９１を制御することによって、観察装置２が光出射の調整中である旨の情報を表示装置８が表示画像上に重畳することで報知する（ステップＳ１０９）。これにより、実施形態１では、表示制御部９４５および表示装置８が報知部として機能する。なお、表示制御部９４５は、観察装置２が光出射の調整中であることを音や光によって出力部（図示せず）に出力させてもよい。
【００７６】
その後、入力部９２が医療用観察システム１による観察の終了の入力を受け付けた場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１は、本処理を終了する。これに対して、入力部９２が医療用観察システム１による観察の終了の入力を受け付けていない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、上述したステップＳ１０１へ戻る。
【００７７】
ステップＳ１１１において、照明制御部９４４は、入力部２５が受け付けた操作に応じて、光源装置３が供給する照明光の強度を制御することによって、光出射部２２が出射する光出射を調整する。この場合において、観察装置２に調整機能モードが設定されているときであっても、ユーザの操作を優先させる。例えば、ユーザが観察装置２に調整機能モードを設定して使用していても、急遽、手技によっては、見上げる方向で撮像部２１による撮影が必要となる場合もあるため、照明制御部９４４は、ユーザの操作を優先させ、入力部２５が受け付けた操作に応じて、光源装置３が供給する照明光の強度を制御することによって、光出射部２２が出射する光出射を調整する。ステップＳ１１１の後、医療用観察システム１は、ステップＳ１１０へ移行する。
【００７８】
ステップＳ１１２において、照明制御部９４４は、光出射部２２が出射する光出射の調整を終了する。具体的には、照明制御部９４４は、光源装置３が供給する照明光の強度を、初期状態の強度に戻すことによって、光出射部２２が出射する光出射の調整を終了する。
【００７９】
続いて、表示制御部９４５は、画像処理部９１を制御することによって、観察装置２が光出射の調整中である旨の情報を停止させる（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３の後、医療用観察システム１は、ステップＳ１１０へ移行する。
【００８０】
ステップＳ１０１において、入力部９２が光源装置３に対して点灯を指示する点灯操作の入力を受け付けていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、後述するステップＳ１１４へ移行する。
【００８１】
続いて、入力部９２が光源装置３に対して消灯を指示する消灯操作の入力を受け付けた場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、照明制御部９４４は、光源装置３を停止する（ステップＳ１１５）。これにより、光源装置３は、観察装置２に供給する照明光を停止することができる。なお、この場合、照明制御部９４４は、光源装置３を完全に停止させる必要はなく、直ぐに復帰できるように照明光の強度を最低値となるようにしてもよい。ステップＳ１１５の後、医療用観察システム１は、ステップＳ１０３へ移行する。
【００８２】
ステップＳ１１４において、入力部９２が光源装置３に対して消灯を指示する消灯操作の入力を受け付けていない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、医療用観察システム１は、ステップＳ１０３へ移行する。
【００８３】
以上説明した実施形態１によれば、照明制御部９４４が判定部９４２の判定結果に基づいて、光出射部２２が照射する照明光を制御することによって、特別な追加操作をしなくても、照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができるので、照明光が直接目視されてしまう可能性を簡易に低減することができる。
【００８４】
また、実施形態１によれば、判定部９４２が撮像部２１の撮像方向と予め設定された基準方向とがなす角度が所定の範囲外であるか否かを判定し、照明制御部９４４が判定部９４２によって所定の範囲外であると判定された場合、光出射部２２が出射する照明光を消灯または減灯する制御を行うので、特別な追加操作をしなくても、照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができるとともに、ユーザ以外の周囲の者に誤って照明光が照射されてしまうことを防止することができる。
【００８５】
また、実施形態１によれば、第１モード設定部９４３が観察装置２にオールフリーモードを設定した場合、照明制御部９４４が光出射部２２によって照射される照明光を消灯または減灯する制御を行い、第１モード設定部９４３が観察装置２に電動視野移動モード（ピボット動作モード若しくはＸＹ動作モード）を設定した場合には照明制御部９４４が光出射部２２によって照射される照明光を消灯または減灯する制御を行わないので、処置を継続したい電動視野移動モードでは照明光を維持できて、処置が止まっている撮像部２１の撮像方向を大きく変更する場合にのみ、特別な追加操作をしなくても照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができる。
【００８６】
また、実施形態１によれば、第２モード設定部９４６が観察装置２に自動調整モードを設定した場合、照明制御部９４４が光出射部２２によって照射される照明光を消灯または減灯する制御を行うので、照明制御部９４４が光出射部２２によって照射される照明光を消灯または減灯する制御を行う機能をユーザが利用するかしないかを任意に選択できる。
【００８７】
また、実施形態１によれば、照明制御部９４４が判定部９４２によって所定の範囲外であると判定されている場合において、入力部２５が光出射部２２によって照射される照明光の強度を変更する操作の入力を受け付けたとき、この操作に応じて、光出射部２２が照射する照明光の強度を変更する制御を行うので、ユーザの操作を優先した照明光の制御を行うことができる。
【００８８】
また、実施形態１によれば、入力部９２が光源装置３の停止を指示する入力を受け付けた場合、照明制御部９４４が光源装置３を供給する照明光を停止させるので、患者の処置終了後に、照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができる。
【００８９】
なお、実施形態１では、判定部９４２が第１角度センサ部２４ａ〜第６角度センサ部２４ｆそれぞれによって検出された検出角度と基準方向とがなす角度に基づいて、撮像部２１の撮像方向が調整範囲外であるか否かを判定していたが、例えば、顕微鏡部５に傾きセンサを設け、この傾きセンサの検出角度と基準方向とがなす角度に基づいて、撮像部２１の観察方向が調整範囲外であるか否かを判定してもよい。もちろん、調整範囲を水平以上の範囲に適宜変更してもよい。
【００９０】
また、実施形態１では、判定部９４２が第１角度センサ部２４ａ〜第６角度センサ部２４ｆそれぞれによって検出された検出角度と基準方向とに基づいて、撮像部２１の観察方向が調整範囲外であるか否かを判定していたが、例えば、被観察体と撮像部２１との距離が調整範囲外（所定値以上）であるか否かを判定してもよい。この場合、撮像部２１に、互いに平行な光軸を有する２つの光学系（ステレオ光学系）と、この２つの光学系それぞれに撮像素子と、を有する３Ｄ測距部を設け、この３Ｄ測距部が有する２つの撮像素子が生成した撮像信号に含まれる被観察体の視差に基づいて算出された被観察体と撮像部２１との距離に応じて、判定部９４２が被観察体と撮像部２１との距離が所定値以上であるか否かを判定してもよい。もちろん、撮像部２１の撮像素子内に距離を検出可能な測距センサ（位相差画素）を設けて、この距離センサが検出した距離に基づいて、判定部９４２が被観察体と撮像部２１との距離（測距による距離）が所定値以上であるか否かを判定してもよい。さらに、顕微鏡部５にレーザ光等を照射するレーザ測距部を設け、このレーザ測距部の測距結果に基づく距離に応じて、判定部９４２が被観察体と撮像部２１との距離が所定値以上であるか否かを判定してもよい。
【００９１】
また、実施形態１では、被観察体と撮像部２１との距離が所定値以下であるか否かを判定してもよい。この場合、撮像部２１に、互いに平行な光軸を有する２つの光学系（ステレオ光学系）と、この２つの光学系それぞれに撮像素子と、を有する３Ｄ測距部を設け、この３Ｄ測距部が有する２つの撮像素子が生成した撮像信号に含まれる被観察体の視差に基づいて算出された被観察体と撮像部２１との距離が所定値以下であるか否かを判定してもよい。もちろん、撮像部２１の撮像素子内に距離を検出可能な測距センサ（位相差画素）を設けて、この距離センサが検出した距離に基づいて、判定部９４２が被観察体と撮像部２１との距離が所定値以下であるか否かを判定してもよい。さらに、顕微鏡部５にレーザ光等を照射するレーザ測距部を設け、このレーザ測距部の測距結果に基づく距離に応じて、判定部９４２が被観察体と撮像部２１との距離が所定値以下であるか否かを判定してもよい。
【００９２】
また、実施形態１では、医療用観察システム１とナビゲーション装置とを組み合わせてもよい。ナビゲーション装置は、術前に患者に対してＣＴまたはＭＲＩ等の画像診断装置によって撮影された患者の画像データを記録する記録部と、顕微鏡部５もしくはその近傍に、所定の間隔毎に複数（例えば数十個）の電流により交流磁界を発生する磁気コイル等の発信器と、医療用観察システム１のフォーカス位置、ズーム倍率の少なくとも１つを医療用観察システム１から受信する受信部と、アンテナ等により顕微鏡部５の発信器から発信された磁界を検出し、各発信器の位置情報を検出することによって顕微鏡部５の各発信器の位置情報に基づいて顕微鏡部５の位置、観察方向を、医療用観察システム１から受信したフォーカス位置、ズーム倍率から顕微鏡部５の観察位置と画角を、推定する算出部とを備える。このナビゲーション装置は、算出結果と記録部が記録する患者の画像データとに基づいて、医療用観察システム１の観察している部分を患者の画像に表示する。このため、判定部９４２は、ナビゲーション装置によって検出された撮像部２１の撮像方向と、基準方向（重力方向）に対する撮像方向の角度に基づいて、撮像部２１の観察方向が調整範囲外であるか否かを判定してもよい。もちろん、判定部９４２の機能をナビゲーション装置に設け、この判定結果を制御装置９へ出力するようにしてもよい。なお、ナビゲーションの位置検出は磁気コイル等の発信器ではなく、反射器と非可視光による基準光を投射し反射器からの反射光をステレオカメラで検出し、反射器の位置を算出してもよい。
【００９３】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。実施形態２は、上述した実施形態１に係る医療用観察システム１の光源装置３と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、実施形態２に係る光源装置は、照明光として白色光または特殊光を供給する。以下においては、実施形態２に係る医療用観察システムの構成を説明後、実施形態２に係る医療用観察システムが実行する処理について説明する。
【００９４】
〔医療用観察システムの機能構成〕
図５は、実施形態２に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。図５に示す医療用観察システム１Ａは、上述した実施形態１に係る光源装置３に換えて、光源装置３Ａを備える。
【００９５】
光源装置３Ａは、第１の波長特性を有する第１の照明光（以下、「白色光」という）を観察装置２へ供給する第１光源部３１と、第１の波長特性と異なる第２の波長特性を有する第２の照明光（以下「特殊光」という）を観察装置２へ供給する第２光源部３２と、を備える。
【００９６】
第１光源部３１は、制御装置９の制御のもと、ライトガイド４を介して観察装置２へ白色光を供給する。第１光源部３１は、キセノンランプやメタルハライドランプ等の放電ランプ、ＬＥＤやＬＤ等の固体発光素子、レーザ光源またはハロゲンランプ等の発光部材等を用いて構成される。
【００９７】
第２光源部３２は、制御装置９の制御のもと、ライトガイドを介して観察装置２へ特殊光を供給する。第２光源部３２は、キセノンランプやメタルハライドランプ等の放電ランプを用いて構成する場合、ライトガイド４とランプとの光路上に、所定の波長帯域を透過させるフィルタが設けられる。また、第２光源部３２は、ＬＥＤやＬＤ等の固体発光素子、レーザ光源を用いて構成される場合、所定の波長帯域を有する光を出射する。ここで、特殊光としては、赤外光（例えば７９０〜８２０ｎｍ,９０５〜９７０ｎｍ）、狭帯域光（３９０〜４４５ｎｍ,５３０〜５５０ｎｍ）、および蛍光試薬に対して励起させる励起光（例えば青色励起光（３９０〜４４０ｎｍ））等のいずれか１つが含まれる。
【００９８】
〔医療用観察システムの処理〕
次に、医療用観察システム１Ａが実行する処理について説明する。
図６は、医療用観察システム１Ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図６において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６、ステップＳ２０８〜ステップＳ２１６は、上述した図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１１５それぞれに対応するため、説明を省略する。
【００９９】
ステップＳ２０７において、判定部９４２は、観察装置２が特殊光観察モードに設定されているか否かを判定する。具体的には、判定部９４２は、入力部９２の操作に応じて、第１モード設定部９４３が光源装置３Ａに特殊光を供給させて光出射部２２から特殊光を出射する特殊光観察モードに設定されているか否かを判定する。判定部９４２によって観察装置２が特殊光観察モードに設定されていると判定された場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１Ａは、ステップＳ２０８へ移行する。これに対して、判定部９４２によって観察装置２が特殊光観察モードに設定されていないと判定された場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、医療用観察システム１Ａは、ステップＳ２１１へ移行する。
【０１００】
以上説明した実施形態２によれば、上述した実施形態１と同様の効果を有するとともに、判定部９４２によって所定の範囲外であると判定された場合において、光源装置３Ａが特殊光を光出射部２２に供給しているとき（第１モード設定部９４３が光源装置３Ａに特殊光を供給させて光出射部２２から特殊光を出射する特殊光観察モードに設定されているとき）、照明制御部９４４が特殊光を消灯または減灯する制御を行うので、特殊光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができる。
【０１０１】
また、実施形態２によれば、非可視光の波長帯域の光がユーザ以外の周囲の者に照射されてしまうことを防止することができる。
【０１０２】
なお、実施形態２では、光源装置３Ａが白色光として、単一の白色光源を用いて構成していたが、これに限定されることなく、赤色（Ｒ）の波長帯域の光（赤色光）を出射可能な赤色光源、緑色（Ｇ）の波長帯域の光（緑色光）を出射可能な緑色光源、および青色（Ｂ）の波長帯域の光（青色光）を出射可能な青色光源を設け、赤色光源、緑色光源および青色光源それぞれを同時に出射させることによって、白色光を実現させてもよい。この場合、照明制御部９４４は、判定部９４２の判定結果に基づいて、青色光源を消灯または減灯する。例えば、照明制御部９４４は、判定部９４２によって顕微鏡部５が調整対象の範囲内であると判定された場合、青色光源に対して消灯または減灯する制御を行ってもよい。これにより、青色光等の強度の強い光のみを消灯または減灯することができる。
【０１０３】
また、実施形態２では、判定部９４２によって所定の範囲外であると判定された場合において、光源装置３Ａが特殊光を光出射部２２に供給しているとき、照明制御部９４４が特殊光を消灯または減灯する制御を行っていたが、光源装置３Ａが特殊光（例えば赤外光、狭帯域光、励起光および紫外線光）および白色光の２つの光を同時に光出射部２２に供給しているとき、照明制御部９４４が特殊光のみを消灯または減灯する制御を行ってもよい。もちろん、照明制御部９４４は、光源装置３Ａが特殊光（例えば赤外光、狭帯域光、励起光および紫外線光）および白色光の２つの光を同時に光出射部２２に供給しているとき、白色光のみを消灯または減灯する制御を行ってよい。さらに、照明制御部９４４は、光源装置３Ａが特殊光（例えば赤外光、狭帯域光、励起光および紫外線光）および白色光の２つの光を同時に光出射部２２に供給しているとき、白色光および特殊光の各々を消灯または減灯する制御を行ってもよい。これにより、消灯または減灯が必要な波長帯域の光のみ消灯または減灯する制御を行うことができる。
【０１０４】
また、実施形態２では、照明制御部９４４は光源装置３Ａの点灯、消灯および減灯等の駆動を制御していたが、これに限定されることなく、例えば、顕微鏡部５に設けられ、撮像部２１が撮像する位置を示すマーカー光を被観察体に照射するマーカー照射部を制御してもよい。この場合、照明制御部９４４は、判定部９４２の判定結果に基づいて、マーカー光を消灯または減灯する。例えば、照明制御部９４４は、判定部９４２によって顕微鏡部５が調整対象の範囲内であると判定された場合、マーカー照射部に対して消灯または減灯する制御を行ってもよい。もちろん、照明制御部９４４は、被観察体と顕微鏡部５との距離を計測するために赤外光等を出射する測距部に対しても、上述した同様の処理を行ってもよい。
【０１０５】
（実施形態３）
次に、実施形態３について説明する。上述した実施形態１では、被検体内部（生体内）または被検体表面（生体表面）における所定の視野領域を拡大して撮像する手術用顕微鏡を用いた医療用観察システムに本発明を適用していたが、実施形態３では、被検体内に挿入可能な硬性内視鏡（挿入部）を用いた医療用観察システムを適用する。なお、上述した実施形態１に係る医療用観察システム１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
〔医療用観察システムの概略構成〕
図７は、実施形態３に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。図７に示す医療用観察システム１Ｂは、医療分野に用いられ、生体等の被検体内を観察する装置である。なお、実施形態３では、医療用観察システム１Ｂとして、図１に示す観察装置（挿入部２Ｂ）を用いた硬性内視鏡について説明するが、これに限定されず、軟性内視鏡であってもよい。
【０１０７】
図７に示すように、医療用観察システム１Ｂは、挿入部２Ｂと、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５Ｂ（内視鏡用撮像装置）と、表示装置８と、制御装置９Ｂと、伝送ケーブル１０と、を備える。
【０１０８】
挿入部２Ｂは、硬質または少なくとも一部が軟性で細長形状を有し、患者等の被検体内に挿入される。挿入部２Ｂの内部には、１または複数のレンズを用いて構成され、観察像を結像する光学系が設けられている。
【０１０９】
カメラヘッド５Ｂは、挿入部２Ｂが着脱自在に接続される。カメラヘッド５Ｂは、制御装置９Ｂの制御のもと、挿入部２Ｂによって結像された観察像を撮像し、この撮像信号（電気信号）を光信号に変換して出力する。
【０１１０】
伝送ケーブル１０は、一端が制御装置９Ｂに着脱自在に接続され、他端がカメラヘッド５Ｂに着脱自在に接続される。伝送ケーブル１０は、カメラヘッド５Ｂから出力される画像信号を制御装置９Ｂへ伝送するとともに、制御装置９Ｂから出力される制御信号、同期信号、クロックおよび電力等をカメラヘッド５Ｂにそれぞれ伝送する。
【０１１１】
〔医療用観察システムの機能構成〕
次に、医療用観察システム１Ｂの機能構成について説明する。図８は、医療用観察システム１Ｂの機能構成を示すブロック図である。
【０１１２】
カメラヘッド５Ｂは、姿勢検出部５１と、把持検出部５２と、レンズユニット５３と、撮像部２１と、入力部２５と、第１制御部２６と、を備える。
【０１１３】
姿勢検出部５１は、カメラヘッド５Ｂの姿勢状態を検出し、この検出結果を制御装置９Ｂへ出力する。具体的には、姿勢検出部５１は、挿入部２Ｂがカメラヘッド５Ｂに接続されている状態において、挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの姿勢状態を検出する。例えば、姿勢検出部５１は、挿入部２Ｂがカメラヘッド５Ｂに接続されている状態において、基準方向に対するカメラヘッド５Ｂの角度を検出し、この検出した角度を制御装置９Ｂへ出力する。ここで、基準方向とは、重力方向（鉛直方向）の下向きである。
【０１１４】
把持検出部５２は、ユーザがカメラヘッド５Ｂを把持しているか否かを検出し、この検出結果を制御装置９Ｂへ出力する。把持検出部５２は、押圧センサ、圧力センサおよび熱センサ等を用いて構成され、ユーザがカメラヘッド５Ｂを把持するカメラヘッド５Ｂの外面に設けられる。
【０１１５】
レンズユニット５３は、１または複数のレンズを用いて構成され、挿入部２Ｂにて集光された被写体像を、撮像部２１を構成する撮像素子（図示略）の撮像面に結像する。１または複数のレンズは、光軸に沿って移動可能に構成される。そして、レンズユニット５３には、１または複数のレンズを移動させて、少なくともピントの位置を変化させるフォーカス機構および画角を変化させるズーム機構を有する。なお、レンズユニット５３は、絞り機構および光軸上に挿脱可能な光学フィルタ（例えば赤外光をカットするフィルタ）が設けられてもよい。
【０１１６】
〔医療用観察システムの処理〕
次に、医療用観察システム１Ｂが実行する処理について説明する。図９は、医療用観察システム１Ｂが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図９において、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３、ステップＳ３０６〜ステップＳ３１５は、上述した図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３、ステップＳ１０６〜ステップＳ１１５それぞれに対応するため、詳細な説明は省略する。
【０１１７】
ステップＳ３０４において、判定部９４２は、姿勢検出部５１が検出した挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの姿勢状態が調整対象の範囲外であるか否かを判定する。具体的には、判定部９４２は、基準方向に対する姿勢検出部５１が検出した挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの撮像方向（光軸方向）の角度が調整対象の範囲外となっているか否かを判定する。例えば、判定部９４２は、姿勢検出部５１が検出した挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの撮像方向（光軸方向）の角度が基準方向に対して９０度以上となっているか否かを判定する。即ち、判定部９４２は、挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの撮像方向が水平以上になっているか否かを判定する。判定部９４２によって姿勢検出部５１が検出した挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの姿勢状態が調整対象の範囲外であると判定された場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１Ｂは、後述するステップＳ３０５へ移行する。これに対して、判定部９４２によって姿勢検出部５１が検出した挿入部２Ｂを含むカメラヘッド５Ｂの姿勢状態が調整対象の範囲外でないと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、医療用観察システム１Ｂは、ステップＳ３１２へ移行する。
【０１１８】
ステップＳ３０５において、判定部９４２は、把持検出部５２が検出した検出結果に基づいて、ユーザがカメラヘッド５Ｂを把持している把持状態であるか否かを判定する。判定部９４２によってユーザがカメラヘッド５Ｂを把持している把持状態であると判定された場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１Ｂは、ステップＳ３１２へ移行する。これに対して、判定部９４２によってユーザがカメラヘッド５Ｂを把持している把持状態でないと判定された場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、医療用観察システム１Ｂは、ステップＳ３０６へ移行する。
【０１１９】
以上説明した実施形態３によれば、照明制御部９４４が判定部９４２の判定結果に基づいて、光出射部２２が照射する照明光を制御することによって、照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができるので、上述した観察装置２（支持装置）が無い医療用観察装置であっても、特別な追加操作をしなくても、照明光が直接目視されてしまう可能性を簡易に低減することができる。
【０１２０】
また、実施形態３では、医療用観察システム１Ｂとナビゲーション装置とを組み合わせてもよい。ナビゲーション装置は、術前に患者に対してＣＴまたはＭＲＩ等の画像診断装置によって撮影された患者の画像データを記録する記録部と、挿入部２Ｂの長手方向に沿って先端部までの全長にわたって、所定の間隔毎に複数（例えば数十個）の電流により交流磁界を発生する磁気コイル等の発信器と、アンテナ等により挿入部２Ｂの発信器から発信された磁界を検出し、各発信器の位置情報を検出することによって挿入部２Ｂの各発信器の位置情報に基づいて挿入部２Ｂの挿入長、焦点位置および観察方向を推定する算出部と、を備える。このナビゲーション装置は、算出結果と記録部が記録する患者の画像データとに基づいて、医療用観察システム１Ｂの観察している部分を患者の画像に表示する。このため、判定部９４２は、ナビゲーション装置によって検出された撮像部２１の撮像方向と、基準方向（重力方向）に対する撮像方向の角度に基づいて、撮像部２１の観察方向が調整範囲外であるか否かを判定してもよい。もちろん、判定部９４２の機能をナビゲーション装置に設け、この判定結果を制御装置９へ出力するようにしてもよい。なお、ナビゲーションの位置検出は磁気コイル等の発信器ではなく、反射器と非可視光による基準光を投射し反射器からの反射光をステレオカメラで検出し、反射器の位置を算出してもよい。これによって医療用観察システムで姿勢検出をしなくても実現できる。
【０１２１】
（実施形態４）
次に、実施形態４について説明する。実施形態４は、上述した実施形態１に係る医療用観察システム１の制御装置９と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、実施形態４に係る医療用観察システムは、画像信号に対応する画像から予め設定された所定の画像パターンを検出し、この検出結果に応じて光出射部が出射する照明光を消灯または減灯する制御を行う。以下においては、実施形態４に係る医療用観察システムの構成を説明後、実施形態４に係る医療用観察システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施形態１に係る医療用観察システム１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２２】
〔医療用観察システムの機能構成〕
図１０は、実施形態４に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。図１０に示す医療用観察システム１Ｃは、上述した実施形態１に係る制御装置９に換えて、制御装置９Ｃを備える。
【０１２３】
制御装置９Ｃは、上述した実施形態１の制御装置９の記録部９３および第２制御部９４に換えて、記録部９３Ｃおよび第２制御部９４Ｃを備える。さらに、制御装置９Ｃは、画像検出部９５をさらに備える。
【０１２４】
記録部９３Ｃは、フラッシュメモリやＤＲＡＭ等の半導体メモリを用いて構成され、医療用観察システム１Ｃが実行する各種プログラムや処理中のデータを一時的に記録する。また、記録部９３Ｃは、画像検出部９５が予め設定された所定の画像パターンを検出するためのテンプレート情報を記録するテンプレート情報記録部９３１と、後述する照明検出部９４７によって検出された光出射部２２が出射する照明光の照明状態に関する照明情報を記録する照明情報記録部９３２と、を有する。ここで、テンプレート情報としては、人の顔、目および内臓に関するテンプレート、特徴量および学習器である。さらに、テンプレート情報として、鉗子やメス等の処置具、血液および水等に関する特徴量やテンプレートを含めてもよい。ここで、特徴量としては、輝度値、色および形状等である。
【０１２５】
第２制御部９４Ｃは、上述した実施形態１の第２制御部９４の構成に加えて、照明検出部９４７をさらに備える。
【０１２６】
照明検出部９４７は、光出射部２２が出射する照明光の照明状態に関する照明情報を検出する。
【０１２７】
画像検出部９５は、撮像部２１が生成した画像信号に対する画像から予め設定された所定の画像パターンを検出し、この検出結果を判定部９４２へ出力する。画像検出部９５は、画像比較部９５１と、検出対象設定部９５２と、を有する。
【０１２８】
画像比較部９５１は、撮像部２１が生成した画像信号に対する画像と後述する検出対象設定部９５２によって設定された検出対象または検出条件とをパターンマッチングを用いて比較し、画像信号に対する画像に検出対象または検出条件を検出する。
【０１２９】
検出対象設定部９５２は、画像比較部９５１が撮像部２１によって生成された画像信号に対する画像から検出する検出対象または検出条件を設定する。具体的には、検出対象設定部９５２は、入力部９２によって選択された検出対象または検出条件に対応するテンプレート情報をテンプレート情報記録部９３１から取得し、この取得したテンプレート情報を画像比較部９５１に設定する。例えば、検出対象設定部９５２は、画像比較部９５１に顔や目の検出を設定する。
【０１３０】
〔医療用観察システムの処理〕
次に、医療用観察システム１Ｃの処理について説明する。
図１１は、医療用観察システム１Ｃが実行する処理の概要を示すフローチャートである。ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３は、上述した図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３それぞれに対応する。
【０１３１】
ステップＳ４０４において、判定部９４２は、画像検出部９５が撮像部２１によって生成された画像信号に対応する画像から検出対象を検出したか否かを判定する。判定部９４２によって画像検出部９５が撮像部２１によって生成された画像信号に対応する画像から検出対象を検出したと判定された場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１Ｃは、後述するステップＳ４０５へ移行する。これに対して、判定部９４２によって画像検出部９５が撮像部２１によって生成された画像信号に対応する画像から検出対象を検出していないと判定された場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、医療用観察システム１Ｃは、後述するステップＳ４１３へ移行する。
【０１３２】
ステップＳ４０５およびステップＳ４０６は、上述した図４のステップＳ１０６およびステップＳ１０７それぞれに対応する。
【０１３３】
ステップＳ４０７において、照明検出部９４７は、光出射部２２が出射する照明光の照明状態に関する照明情報を検出する。
【０１３４】
続いて、照明制御部９４４は、直前に照明検出部９４７が検出した照明情報を照明情報記録部９３２に記録する（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８の後、医療用観察システム１Ｃは、後述するステップＳ４０９へ移行する。
【０１３５】
ステップＳ４０９〜ステップＳ４１４は、上述した図４のステップＳ１０８〜ステップＳ１１３それぞれに対応する。
【０１３６】
ステップＳ４１５において、照明制御部９４４は、光出射部２２が出射する照明光の減灯または消灯する制御を解除する前に、照明情報記録部９３２が記録する照明情報に基づいて、光出射部２２が出射する照明光の照明状態を調整開始前の状態に変更する制御を行う。これにより、光出射部２２が出射する照明光の減灯または消灯前の状態に瞬時に復帰することができる。ステップＳ４１５の後、医療用観察システム１Ｃは、ステップＳ４１１へ移行する。
【０１３７】
ステップＳ４１６およびステップＳ４１７は、上述した図４のステップＳ１１４およびステップＳ１１５それぞれに対応する。
【０１３８】
以上説明した実施形態４によれば、照明制御部９４４が判定部９４２によって画像検出部９５によって検出対象を検出したと判定した場合、光出射部２２が照射する照明光を制御することによって、特別な追加操作をしなくても、照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができるうえ、顕微鏡部５を保持する保持部材が無いときであっても、照明光が直接目視されてしまう可能性を簡易に低減することができる。
【０１３９】
また、実施形態４によれば、照明制御部９４４が光出射部２２の出射する照明光の減灯または消灯する制御を解除する前に、照明情報記録部９３２が記録する照明情報に基づいて、光出射部２２が出射する照明光の照明状態を調光開始前の状態に変更する制御を行う。これにより、光出射部２２が出射する照明光の減灯または消灯前の状態に瞬時に復帰することができるうえ、使用状態および消灯状態または減灯状態を自動的に切り替えることができる。
【０１４０】
なお、実施形態４では、画像検出部９５が画像から人の目や顔をテンプレートマッチングによって検出していたが、周知のテンプレートマッチングを用いて画像から特定の臓器（例えば肝臓や胃）を検出してもよい。
【０１４１】
また、実施形態４では、画像検出部９５が画像から人の目や顔をテンプレートマッチングによって検出していたが、画像から鉗子やメス等の処置具を周知のテンプレートマッチング（例えば鉗子の形状）を用いて検出してもよい。
【０１４２】
また、実施形態４では、画像検出部９５が画像から人の目や顔をテンプレートマッチングによって検出していたが、画像に占める血液や水等の面積を検出してもよい。この場合、画像検出部９５は、画像全体の輝度値が所定値以上である場合、血液または水が含まれているとして検出する。もちろん、画像検出部９５は、輝度値以外にも、所定の色成分の割合、例えば血液の場合、画像全体に占める赤色の成分が所定値以上である場合、血液が含まれているとして検出してもよい。これにより、照明光が正反射する場合に減灯または消灯することができる。
【０１４３】
なお、実施形態４では、照明制御部９４４が光出射部２２の出射する照明光の減灯または消灯する制御を解除する前に、照明情報記録部９３２が記録する照明情報に基づいて、光出射部２２が出射する照明光の照明状態を調整終了前の状態に変更する制御を行っていたが、これに限定されることなく、例えば照明制御部９４４が光出射部２２の出射する照明光の減灯または消灯する制御を解除する場合、光出射部２２が出射する照明光の強度を最も小さい状態から、光出射部２２が出射する照明光の照明状態を調整終了前の状態の強度になる状態まで徐々に強度を強くするようにしてもよい。これにより、消灯状態または減灯状態を自動的に解除した場合に、急激に強い照明光が出射されることを防止することができる。
【０１４４】
また、実施形態４では、照明制御部９４４が光出射部２２の出射する照明光の減灯または消灯する制御を解除する前に、光出射部２２が出射する照明光の光量が最低値で出射されるように制御してもよい。これにより、消灯状態または減灯状態を自動的に解除した場合に、急激に強い照明光が出射されることを防止することができる。
【０１４５】
（実施形態５）
次に、実施形態５について説明する。実施形態５は、上述した実施形態１に係る医療用観察システム１の観察装置２および制御装置９と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、実施形態５に係る医療用観察システムは、撮像部および光出射部を備える観察ユニットの種別に応じて、消灯または減灯の機能を有効または無効に切り替える。以下においては、実施形態５に係る医療用観察システムの構成を説明後、実施形態５に係る医療用観察システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施形態１に係る医療用観察システム１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４６】
〔医療用観察システムの機能構成〕
図１２は、実施形態５に係る医療用観察システムの機能構成を示すブロック図である。図１２に示す医療用観察システム１Ｄは、上述した実施形態１に係る観察装置２および制御装置９に換えて、観察装置２Ｄおよび制御装置９Ｄを備える。
【０１４７】
〔観察装置の構成〕
まず、観察装置２Ｄの機能構成について説明する。
観察装置２Ｄは、上述した実施形態１の顕微鏡部５および第１制御部２６に換えて、観察ユニット５Ｄと、第１制御部２６Ｄを備える。さらに、観察装置２Ｄは、保持部２７をさらに備える。保持部２７は、観察ユニット５Ｄを着脱自在に保持する。
【０１４８】
観察ユニット５Ｄは、撮像部２１と、光出射部２２と、種別ＩＤ記録部２８と、を有する。観察ユニット５Ｄは、保持部２７に対して着脱自在に装着される。
【０１４９】
種別ＩＤ記録部２８は、ＲＯＭを用いて構成され、観察ユニットの種別を示すＩＤ情報を記録する。
【０１５０】
第１制御部２６Ｄは、入力部２５が入力を受け付けた動作指示または後述する制御装置９Ｄから入力された動作指示に応じて撮像部２１および駆動部２３の動作を制御する。また、第１制御部２６Ｄは、ＣＰＵやＡＳＩＣ等を用いて構成され、後述する制御装置９Ｄの第２制御部９４Ｄと連携して観察装置２Ｄを統括的に制御する。また、第１制御部２６Ｄは、種別検出部２６１を有する。
【０１５１】
種別検出部２６１は、保持部２７を介して観察ユニット５Ｄの種別ＩＤ記録部２８から観察ユニット５ＤのＩＤ情報を検出し、この検出結果を制御装置９Ｄへ出力する。
【０１５２】
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９Ｄの機能構成について説明する。
制御装置９Ｄは、上述した実施形態１に係る制御装置９の記録部９３および第２制御部９４に換えて、記録部９３Ｄおよび第２制御部９４Ｄを備える。さらに、制御装置９Ｄは、上述した実施形態４の画像検出部９５をさらに備える。
【０１５３】
記録部９３Ｄは、フラッシュメモリやＤＲＡＭ等の半導体メモリを用いて構成され、医療用観察システム１Ｄが実行する各種プログラムや処理中のデータを一時的に記録する。記録部９３Ｄは、上述した実施形態４のテンプレート情報記録部９３１と、照明情報記録部９３２に加えて、照明パラメータ記録部９３３をさらに有する。照明パラメータ記録部９３３は、光出射部２２が出射する照明光の光量、照明範囲および点滅の有無を含む照明パラメータを異ならせた複数の照明動作モードの各々に関する照明パラメータ設定情報を記録する。
【０１５４】
第２制御部９４Ｄは、医療用観察システム１Ｄの各部を統括的に制御する。第２制御部９４Ｄ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等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ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。第２制御部９４Ｄは、上述した実施形態４の第２制御部９４Ｃの構成に加えて、照明動作設定部９４８と、モード検出部９４９と、判定制御部９５０と、をさらに有する。
【０１５５】
照明動作設定部９４８は、光出射部２２が出射する照明光の強度、照明範囲および点滅の有無を含む照明パラメータを異ならせた複数の照明モードのいずれかを光出射部２２に設定する。具体的には、照明動作設定部９４８は、入力部９２から入力された指示信号に応じて選択された照明モードに対応する照明パラメータを照明パラメータ記録部９３３から取得し、取得した照明パラメータを光源装置３に設定することによって、照明モードを光出射部２２に設定する。
【０１５６】
モード検出部９４９は、照明動作設定部９４８が光出射部２２に設定した照明モードを検出する。
【０１５７】
判定制御部９５０は、モード検出部９４９の検出結果に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替える。
【０１５８】
〔医療用観察システムの処理〕
次に、医療用観察システム１Ｄの処理について説明する。
図１３は、医療用観察システム１Ｄが実行する処理の概要を示すフローチャートである。ステップＳ５０１〜ステップＳ５０３は、上述した図４のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３それぞれに対応する。ステップＳ５０４は、上述した図１１のステップＳ４０４に対応する。ステップＳ５０５は、上述した図４のステップＳ１０６に対応する。
【０１５９】
ステップＳ５０６において、判定部９４２は、モード検出部９４９が検出した照明モードが調整対象であるか否かを判定する。判定部９４２によってモード検出部９４９が検出した照明モードが調整対象であると判定された場合（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、医療用観察システム１Ｄは、後述するステップＳ５０７へ移行する。これに対して、モード検出部９４９が検出した照明モードが調整対象でないと判定された場合（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、医療用観察システム１Ｄは、後述するステップＳ５１４へ移行する。
【０１６０】
ステップＳ５０７〜ステップＳ５１８は、上述した図１１のステップＳ４０６〜ステップＳ４１７それぞれに対応する。
【０１６１】
以上説明した実施形態５によれば、照明制御部９４４が判定部９４２によってモード検出部９４９が検出した照明モードが調整対象であると判定された場合、光出射部２２が照射する照明光を制御することによって、特別な追加操作をしなくても、保持部２７に装着される観察ユニット５Ｄの種別に応じて、照明光が無用な方向へ照射されてしまうことを防止することができるうえ、照明光が直接目視されてしまう可能性を簡易に低減することができる。
【０１６２】
また、実施形態５によれば、判定制御部９５０が種別検出部２６１によって検出された検出結果に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替えるので、必要な観察ユニット５Ｄの種別に対してのみ消灯または減灯する制御を行うことができる。
【０１６３】
また、実施形態５によれば、判定制御部９５０がモード検出部９４９によって検出された照明モード、例えば照明動作設定部９４８によって設定された照明モードの強度に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替えてもよい。これにより、必要な照明モードの強度に対してのみ消灯または減灯する制御を行うことができる。
【０１６４】
また、実施形態５によれば、判定制御部９５０がモード検出部９４９によって検出された照明モード、例えば照明動作設定部９４８によって設定された照明モードの照射範囲に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替えてもよい。これにより、必要な照射範囲に対してのみ消灯または減灯する制御を行うことができる。
【０１６５】
また、実施形態５によれば、判定制御部９５０がモード検出部９４９によって検出された照明モード、例えば照明動作設定部９４８によって設定された照明モードの点滅の有無に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替えてもよい。これにより、出射する光が刺激の強い点滅光の場合のみ消灯または減灯する制御を行うことができる。
【０１６６】
なお、実施形態５では、種別検出部２６１が観察ユニット５Ｄの種別を検出し、判定制御部９５０が種別検出部２６１によって検出された検出結果に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替えていたが、例えば上述した実施形態３のライトガイド４とカメラヘッド５Ｂであっても適用することができる。この場合、ライトガイド４に種別ＩＤ記録部２８や形状によってライドガイド４の種別を示すマークを設け、カメラヘッド５Ｂに設けた種別検出部２６１によってライトガイド４の種別やマークを検出するようにすればよい。この場合、判定制御部９５０が種別検出部２６１によって検出された検出結果に基づいて、判定部９４２の判定機能を有効または無効に切り替える。これにより、ライトガイド４の種別に応じて、照明光を制御することができるので、必要なライトガイド４の種別に対してのみ消灯または減灯する制御を行うことができる。
【０１６７】
（その他の実施形態）
また、本開示の実施形態１〜５では、照明制御部が光源装置を停止することによって消灯していたが、例えば光源装置の駆動電圧や駆動電流を低下させることによって減灯させてもよい。もちろん、光源装置が照明光を供給する供給路上に、透過率の異なるフィルタを挿入することによって、光源装置が供給する照明光を減灯してもよいし、ミラー等を設けることによってライトガイドに照射されないようにしてもよい。
【０１６８】
また、本開示の実施形態１〜５では、照明制御部が判定部の判定結果に基づいて、光出射部が照射する照明光を減灯または消灯する制御を行っていたが、例えば照明光を減灯状態または消灯状態に遷移する時間を瞬時に切り替える制御を行うことなく、徐々に減灯状態または消灯状態に遷移するように切り替える制御を行ってもよい。これにより、ユーザは、完全に減灯状態または消灯状態に至る前に、出射される照明光の変化から遷移が開始されたことを直感的に把握することができるので、戸惑いを軽減することができる。さらに、ユーザは、完全に減灯状態または消灯状態に切り替わる前に、必要に応じて照明光の光量を復帰させることができる。
【０１６９】
また、本開示の実施形態１〜５では、照明制御部が判定部の判定結果に基づいて、光出射部が照射する照明光を減灯または消灯に切り替える制御を瞬時に行っていたが、例えば判定部が判定した後から、判定部がその判定結果を一定時間以上継続して同じ判定を行っている場合、照明制御部が光出射部によって照射される照明光を減灯または消灯する制御を開始するようにしてもよい。これにより、減灯または消灯の制御が実施される判定結果（動作条件）に一瞬なっただけで減灯または消灯してしまう過敏な状態を防止することができる。もちろん、照明制御部が制御を開始する時間は、入力部等によって適宜設定してもよいし、判定内容に応じて適宜変更してもよい。
【０１７０】
本明細書における医療用観察システムの処理の説明では、「まず」、「その後」、「続いて」および「そして」等の表現を用いて各ステップの前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要なステップの順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載した医療用観察システムの順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
【０１７１】
また、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上述した実施の形態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、上述した実施の形態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、各実施の形態で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１７２】
また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。
【０１７３】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１,１Ａ,１Ｂ,１Ｃ,１Ｄ  医療用観察システム
２,２Ｄ  観察装置
２Ｂ  挿入部
３,３Ａ  光源装置
４  ライトガイド
５  顕微鏡部
５Ｂ  カメラヘッド
６  支持部
７  ベース部
８  表示装置
９,９Ｂ,９Ｃ,９Ｄ  制御装置
１０  伝送ケーブル
２１  撮像部
２２  光出射部
２３  駆動部
２４  検出部
２４ａ〜２４ｆ  第１角度センサ部〜第６角度センサ部
２５,９２  入力部
２６  第１制御部
２７  保持部
２８  種別ＩＤ記録部
３１  第１光源部
３２  第２光源部
５１  姿勢検出部
５２  把持検出部
５３  レンズユニット
６１〜６６  第１関節部〜第６関節部
７１〜７５  第１アーム部〜第５アーム部
９１  画像処理部
９３,９３Ｃ,９３Ｄ  記録部
９４，９４Ｃ，９４Ｄ  第２制御部
９５  画像検出部
９３１  テンプレート情報記録部
９３２  照明情報記録部
９３３  照明パラメータ記録部
９４１  駆動制御部
９４２  判定部
９４３  第１モード設定部
９４４  照明制御部
９４５  表示制御部
９４６  第２モード設定部
９４７  照明検出部
９４８  照明動作設定部
９４９  モード検出部
９５０  判定制御部
９５１  画像比較部
９５２  検出対象設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018179982.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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