(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者にとって、より使いやすい投影システムを提供する。【解決手段】少なくとも可視光領域の波長の光を投影する投影部と、所定の波長の光が照射された領域を検出する検出部と、前記検出した領域に対して投影を行うとともに、前記検出した領域の周辺に対して、前記検出した領域に対するユーザーの作業に供する補助情報を投影するよう前記投影部を制御する制御部と、を備えた投影装置である。【選択図】図１
2016007396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも可視光領域の波長の光を投影する投影部と、
所定の波長の光が照射された領域を検出する検出部と、
前記検出した領域に対して投影を行うとともに、前記検出した領域の周辺に対して、前記検出した領域に対するユーザーの作業に供する補助情報を投影するよう前記投影部を制御する制御部と、を備えた投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像を被投影物体に投影する投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、外科手術を受ける生体の患部を示す画像データを蛍光像撮像装置から出力させ、画像投影装置により上記画像データによる画像を再生し、実際の患部上に表示させる外科手術支援システムを開示する。生体の患部には、所定の波長の光を照射することで蛍光を発する物質が、あらかじめ投与されている。つまり、このシステムは、患部が蛍光発光した蛍光画像を実際の患部に表示することで、病変部の確認の支援をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、使用者にとって、より使いやすい投影システ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】
【０００５】
本開示は、少なくとも可視光領域の波長の光を投影する投影部と、所定の波長の光が照射された領域を検出する検出部と、前記検出した領域に対して投影を行うとともに、前記検出した領域の周辺に対して、前記検出した領域に対するユーザーの作業に供する補助情報を投影するよう前記投影部を制御する制御部と、を備えた投影装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示における投影システムによれば、使用者にとってより使いやすい投影システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】手術支援システム１００の構成を説明する図
【図２】光調整装置４００の構成を説明する図
【図３】光調整装置４００の配置位置を説明する図
【図４】光調整装置４００による光調整を説明する図
【図５】光調整前後の赤外蛍光３１０と可視光レーザー照射光３２０を説明する図
【図６】可視光レーザー２２０及び、ＭＥＭＳミラー２２１による走査パターンを説明する図
【図７】患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１の投影の動作フローチャート
【図８】患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１を投影するイメージ図
【図９】患部１４０の周辺に対する手術補助情報１５１の投影を説明する図
【図１０】補助スクリーン材１５１上への手術補助情報１５１の投影を説明する図
【図１１】赤外励起光源２５０、ＴＯＦセンサ２６０および、可視光レーザー２２０の、高さ判定結果に応じた動作を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１）
＜１．手術支援システムの概要＞
本開示の投影システムの一例として、実施の形態１にかかる手術支援システムの概要を、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１にかかる手術支援システム１００の構成を説明する図である。
【００１０】
手術支援システム１００を利用するにあたって、手術を受ける患者には、光感受性物質が血液中などに投与される。光感受性物質は、励起光を受光して蛍光を発する物質である。実施の形態１では、光感受性物質の一例として、インドシアニングリーン（以下、ＩＣＧと称する）を用いた場合を説明する。ＩＣＧは、医療承認されており、人体への使用が可能な試薬である。ＩＣＧは、血液中に投与されると血液やリンパ液の流れが滞っている患部１４０に蓄積される。ＩＣＧは、８００ｎｍ前後の赤外励起光が照射されることにより、ピーク波長８５０ｎｍ前後の赤外蛍光を発する。従って、赤外蛍光の発している領域を検出することにより、患部１４０の領域を特定することが可能となる。
【００１１】
手術支援システム１００は、ＩＣＧの赤外蛍光の発している領域を検出して、患部１４０の領域を特定するシステムである。手術支援システム１００は、特定した患部１４０の領域が人間に視認可能となるように、特定した患部１４０の領域に対して可視光を照射する。これにより、手術支援システム１００は、手術を行う医師による患部１４０の領域特定を支援することができる。
【００１２】
＜２．手術支援システムの構成＞
以下、手術支援システム１００の構成について、図１を用いて説明する。手術支援システム１００は、病院の手術室内に配置されて使用される。手術支援システム１００は、主に、撮像照射装置２００、制御装置２３０、メモリ２４０、赤外励起光光源２５０を備えている。また、図示はしていないが、手術支援システム１００は、撮像照射装置２００を配置する位置を変更するための機構（撮像照射装置２００と機械的に接続された駆動アームや、手術支援システム１００の一式を載置する台座のキャスターなど）を備えている。
【００１３】
撮像照射装置２００は、撮像手段や照射手段を一体的に内包した装置である。撮像照射装置２００は、赤外カメラ２１０、ダイクロイックミラー２１１、可視光レーザー２２０、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー２２１、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）センサ２６０を備えている。
【００１４】
制御装置２３０は、手術支援システム１００を構成する各部を統括制御する装置である。制御装置２３０は、赤外カメラ２１０、可視光レーザー２２０、ＭＥＭＳミラー２２１、ＴＯＦセンサ２６０、メモリ２４０、赤外励起光源２５０を制御可能なように電気的に接続されている。制御部２３０は、例えばＣＰＵやＭＰＵで構成され、所定のプログラムを実行することによってその機能を実現する。なお、制御部２３０の機能は、専用に設計された電子回路により実現されてもよい。
【００１５】
メモリ２４０は、制御装置２３０が演算を実行するにあたって、適宜アクセスを行う記憶媒体である。
【００１６】
赤外励起光源２５０は、少なくともＩＣＧの励起波長８００ｎｍ前後の赤外励起光３００を照射する光源である。赤外励起光源２５０は、制御装置２３０からの制御信号に従って、赤外励起光３００の照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、図１に示す例では、赤外励起光源２５０は、撮像照射装置２００の外部に配置されているが、これに限定されない。すなわち、赤外励起光源２５０は、赤外励起光の照射口が適切に設けられれば、撮像照射装置２００の内部に配置されてもよい。
【００１７】
次に、撮像照射装置２００に備わる各構成について説明する。
【００１８】
赤外カメラ２１０は、赤外領域に分光感度特性を有するカメラである。本開示にかかる手術支援システム２００では、ＩＣＧからの８５０ｎｍ前後の赤外蛍光を検出する必要がある。そのため、赤外カメラ２１０は、少なくとも８５０ｎｍ前後の赤外領域に対して分光感度特性を有する。なお、ＩＣＧからの赤外蛍光以外の光の受光を回避するために、赤外カメラ２１０の前方に８５０ｎｍ付近の波長の光のみを通過させるバンドパスフィルターを配置してもよい。赤外カメラ２１０は、撮像により得られている赤外画像を、制御装置２３０に伝送する。
【００１９】
可視光レーザー２２０は、可視光を照射するレーザーである。可視光レーザー２２０は、人間が視認できる可視光領域の光であれば、任意の波長のレーザーを使用することができる。可視光レーザー２２０は、一色のレーザーのみにより構成してもよいし、制御装置２３０からの制御信号に従って、複数の色のレーザーを切り替え可能に構成してもよい。可視光レーザー２２０は、可視光レーザー照射光３２０を、ＭＥＭＳミラー２２１に向けて照射する。
【００２０】
ＭＥＭＳミラー２２１は、多数の微小鏡面を平面に配列したミラーである。ＭＥＭＳミラー２２１は、可視光レーザー２２０から照射された可視光レーザー照射光３２０を微小鏡面で受けて、微小鏡面の傾斜角度に応じた方向に反射させる。制御装置２３０は、ＭＥＭＳミラー２２１の各微小鏡面の傾斜角度を、水平方向および垂直方向に制御することができる。これにより、制御装置２３０は、可視光レーザー照射光３２０を、垂直方向および水平方向の２次元的に走査させることができる。ＭＥＭＳミラー２２１の微小鏡面で反射した可視光レーザー照射光３２０は、ダイクロイックミラー２１１に到達する。なお、本開示ではＭＥＭＳミラーを例示するが、これに限定されない。例えば、ガルバノミラーを用いてもよい。すなわち、水平方向の走査と垂直方向の走査を可能にする光学素子であれば、任意の光学素子を用いることができる。
【００２１】
ダイクロイックミラー２１１は、赤外カメラ２１０、ＭＥＭＳミラー２２１と対向して配置される。ダイクロイックミラー２１１は、特定の波長の光を反射する一方、その他の波長の光を透過する機能を備えた光学素子である。本開示においては、ダイクロイックミラー２１１の水平方向にＭＥＭＳミラー２２１が配置される一方、ダイクロイックミラー２１１の鉛直方向上方に赤外カメラ２１０が配置される。ダイクロイックミラー２１１は、可視光レーザー２２０から照射された可視光レーザー照射光３２０は反射する一方、赤外カメラ２１０の撮像面に向かう赤外蛍光３１０は透過する光学特性を備える。また、図１に示すように、ダイクロイックミラー２１１で反射された可視光レーザー３２０と、赤外カメラ２１０の撮像面に入射する赤外蛍光３１０とは光路が一致されている。これにより、赤外蛍光３１０の発している領域（患部１４０）に対する可視光レーザー照射光３２０の照射精度を高めることができる。
【００２２】
ＴＯＦセンサ２６０は、赤外検出光３３０を照射して、対象物で反射した赤外検出光３３０を受光するセンサである。ＴＯＦセンサ２６０は、８５０ｎｍ〜９５０ｎｍの波長の赤外光を、赤外検出光３３０として用いる。ＴＯＦセンサ２６０は、赤外検出光３３０を照射してから、対象物で反射した赤外検出光３３０が受光されるまでの遅延時間と、光の速度とから、対象物までの距離を測定する。或いは、ＴＯＦセンサ２６０は、照射したときの赤外検出光３３０の電圧値と、対象物で反射して受光したときの赤外検出光３３０の電圧値との差から、対象物までの距離を測定するようにしてもよい。ＴＯＦセンサ２６０は、測定した対象物までの距離に関する情報を、制御装置２３０に通知する。
【００２３】
図１に示すように、手術室内には、手術支援システム１００の他に、手術台１１０、無影灯１２０などが設置されている。手術台１１０は、患者１３０を載置する台である。無影灯１２０は、手術台１１０に載った患者１３０の患部１４０を照明する照明器具である。無影灯１２０は、医師の作業領域に影を作らないようにするため、高照度（３万〜１０万ルクス）の光を照射する。
【００２４】
手術支援システム１００は、手術台１１０に載った患者１３０の鉛直方向上方に、撮像照射装置２００が位置するように配置される。手術支援システム１００では、赤外カメラ２１０による患部１４０の領域特定精度を担保するため、赤外カメラ２１０の光学系から定まる焦点距離に基づいて、使用する高さの許容範囲が定まる。本開示では、手術台１１０に載った患者１３０の体軸から、撮像照射装置２００（ＴＯＦセンサ２６０）までの高さが１０００ｍｍ±３００ｍｍが、使用する高さの許容範囲となる。
【００２５】
２．手術支援システムの起動動作
続いて、手術支援システム１００の起動動作について説明する。手術支援システム１００は、電源（不図示）がＯＦＦの状態からＯＮの状態へとスイッチされると、制御装置２３０の起動動作を実行させる。制御装置２３０は、起動されると、赤外カメラ２１０、可視光レーザー２２０、赤外励起光２５０、ＴＯＦセンサ２６０など、手術支援システム１００を構成する各部の起動動作を実行する。
【００２６】
可視光レーザー２２０は、起動動作が実行されると、可視光レーザー照射光３２０の増幅動作を開始する。可視光レーザー照射光３２０の出力が安定してきたら、撮像照射装置２００を使用可能な状態となる。
【００２７】
３． 可視光レーザーの照射位置と赤外カメラの撮像位置とのズレ調整
手術支援システム１００は、上述のとおり、ＩＣＧの赤外蛍光を発している患部１４０の領域を赤外カメラ２１０により検出して特定し、特定した患部１４０の領域に対して可視光レーザー照射光３２０を照射する。可視光レーザー２２０は、赤外カメラ２１０により検出され特定された患部１４０の領域に対して可視光レーザー照射光３２０が照射されるように、撮像照射装置２００内に配置される。しかしながら、撮像照射装置２００の組み立ての結果、可視光レーザーの照射位置と赤外カメラの撮像位置との間には、僅かながら誤差が発生する。従って、手術支援システム１００の使用にあたっては、可視光レーザー２２０の照射位置と赤外カメラ２１０の撮像位置とのズレを予め調整しておく必要がある。
【００２８】
しかしながら、赤外カメラ２１０の撮像波長は、８５０ｎｍ前後の赤外領域であり非可視光であるため、人間の眼では視認することができない。そのため、可視光レーザー２２０の照射位置と赤外カメラ２１０の撮像位置とのズレを調整することが困難であった。
【００２９】
そこで、発明者は、簡単にズレ調整を行えるようにするため、光調整装置４００を発案した。光調整装置４００によれば、赤外カメラ２１０の撮像波長である８５０ｎｍ前後の赤外領域を、簡単に可視化することができる。これにより、可視光レーザー２２０の照射位置と赤外カメラ２１０の撮像位置とのズレを容易に調整すること可能となった。
【００３０】
以下、光調整装置４００の構成および、光調整装置４００を用いた調整作業について、順に説明する。
【００３１】
３−１．光調整装置４００の構成
図２は、光調整装置４００の構成を説明する図である。図２（Ａ）は、光調整装置４００の外観イメージ図である。図２（Ｂ）は、光調整装置４００の分解イメージ図である。
【００３２】
図２（Ａ）に示すように、光調整装置４００は、ＬＥＤ照明光３４０が出射される出射面を一面に備えた箱状の装置である。図２（Ｂ）に示すように、光調整装置４００は、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）４１０、拡散板４２０、開口マスク４３０、スクリーン材４４０、保護ガラス４５０を順に重ねあわせた構造を内部に備えている。
【００３３】
白色ＬＥＤ４１０は、白色のＬＥＤ照明光３４０を発光する半導体素子である（図２（Ａ））。白色ＬＥＤ４１０が発光する光の波長は、可視光領域のみならず、非可視光領域（赤外領域を含む）まで及ぶ。本開示では、白色ＬＥＤ４１０を用いるが、これに限定されない。可視光領域および非可視光領域（赤外領域を含む）の分光特性を有し、可視光と赤外光とを同軸で出射可能な光源であれば、光調整装置４００に任意の光源を用いることができる。
【００３４】
拡散板４２０は、白色ＬＥＤ４１０から出射される光の輝度ムラを低減して面発光させることができる。拡散板４２０は、白色ＬＥＤ４１０に対向して光調整装置内に配置される。なお、光調整装置４００は、拡散板４２０を備えていなくても、光調整を行うことは可能である。
【００３５】
開口マスク４３０は、開口４６０と遮光面４７０とを有する部材である。開口マスク４３０は、拡散板４２０を介して白色ＬＥＤ４１０に対向して光調整装置内に配置される。開口４６０は、白色ＬＥＤ４１０と対向する所定サイズの孔であって、白色ＬＥＤ４１０から発光される光を透過する。遮光面４７０は、開口４６０を取り囲む領域であって、白色ＬＥＤ４１０から発光される光を遮光する。開口４６０のサイズや、開口マスク４３０上における場所は、測定の目的に応じて決定される。例えば、ずれが２ｍｍ以下であるか否かを確認するためには、２ｍｍ以下のサイズの開口４６０を開口マスク４３０に形成する。
【００３６】
スクリーン材４４０は、白色ＬＥＤ４１０から発光された少なくとも可視光領域の光を散乱させる部材である。これにより、白色ＬＥＤ４１０から発光されている光を人間が視認することができる（図２（Ａ）の可視光照射領域Ａ）。スクリーン材４４０は、開口マスク４３０に対向して配置される。スクリーン材４４０は、例えば、紙により実現される。紙の色は任意であるが、照射するレーザーの色に応じて視認が容易となる色であることが望ましい。なお、スクリーン材４４０としては、紙に替えて布でもよい。少なくとも可視光領域の光を散乱させて、赤外光は散乱が少ない材料であればスクリーン材４４０として適用可能である。
【００３７】
保護ガラス４５０は、スクリーン材４４０をキズから保護するガラスである。なお、光調整装置４００は、スクリーン材４４０を備えていなくても、光調整を行うことは可能である。
【００３８】
３−２．光調整装置を用いた調整作業
続いて、光調整装置４００を用いた調整作業について図３及び図４を用いて説明する。      
【００３９】
図３は、手術支援システム１００に対する光調整装置４００の配置位置を説明する図である。図４は、光調整装置４００による光調整を説明する図である。
【００４０】
本調整作業は、撮像照射装置２００或いは、手術支援システム１００のメーカーが工程段階で行う。すなわち、撮像照射装置２００或いは、手術支援システム１００の出荷品は、すでに調整済みの状態となっている。また、工程段階ですでに調整済みではあるが、実際の手術の直前に、念のための確認作業として、本調整作業を行う。
【００４１】
図３に示すように、調整作業者は、撮像照射装置２００の直下であって、赤外カメラ２１０の撮像面や、可視レーザー照射光３２０の照射口と対向した位置に、光調整装置４００を配置する。このとき、赤外カメラ２１０の焦点距離に基づいて定まる高さ許容範囲を、例えば、１０００ｍｍ±３００ｍｍとしたとき、撮像照射装置２００の下面からの距離が１０００ｍｍになる位置にて、光調整装置４００を配置する。
【００４２】
光調整装置４００の配置が完了すると、調整作業者は、白色ＬＥＤ４１０からのＬＥＤ照射光３４０の照射を開始する。ＬＥＤ照射光３４０の照射が開始されると、  スクリーン材４４０では、白色ＬＥＤ４１０から直接照射された可視光の散乱光が視認される（図４（Ａ）、可視光照射領域Ａ）。
【００４３】
白色ＬＥＤ４１０から照射されたＬＥＤ照射光３４０は、赤外領域の波長の光を含んでいる。ＬＥＤ照射光３４０のうち赤外領域の波長の光は、ダイクロイックミラー２１１を透過して、赤外カメラ２１０により撮像される。赤外カメラ２１０が撮像する画像には、赤外領域の波長を発光している領域が写り込むことになる。赤外カメラ２１０は、撮像画像を制御装置２３０に伝送する。
【００４４】
制御装置２３０は、赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像から、赤外領域の波長を発光している領域の座標（例えば、撮像画像の一頂点からのＸＹ座標）を特定する。赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像における座標に対して、可視光レーザー照射光３２０を照射する走査座標は、１対１に対応付けられている。制御装置２３０は、特定した座標に対して、可視光レーザー照射を行うようＭＥＭＳミラー２２１を制御する。これにより、赤外領域の波長を発光している領域、すなわち光調整装置４００に対して、可視光レーザー照射光３２０が照射される（図４（Ａ）、可視光照射領域Ｂ）。以上により、図４（Ａ）に示すように、光調整装置４００のスクリーン材４４０上には、ＬＥＤ照射光３４０による可視光照射領域Ａと、可視光レーザー照射光３２０による可視光照射領域Ｂとが、合わせて視認されるようになる。
【００４５】
ＬＥＤ照射光３４０による可視光照射領域Ａと、可視光レーザー照射光３２０による可視光照射領域Ｂとは一致すべきであるが、組み立て誤差等により、実際には図４（Ｂ）に示すように、両者の位置にズレが発生する。
【００４６】
調整作業を開始するにあたって、調整作業者は、ズレ未調整時のＬＥＤ照射光３４０の照射位置（すなわち、ＭＥＭＳミラー２２１の走査位置）を、制御装置２３０をしてメモリ２４０に記憶させる。この照射位置（走査位置）を未調整位置と呼ぶことにする。
【００４７】
調整作業者は、スクリーン材２２０に映し出された可視光照射領域Ａと可視光照射領域Ｂとを見ながら、両者の位置が一致するように、操作部（不図示）を操作して制御装置２３０に指示を送る。具体的には、Ｘ軸上或いはＹ軸上での移動量についての指示を送る。制御装置２３０は、調整作業者からの指示を受けて、可視光レーザー照射光３２０の照射位置が変更されるようＭＥＭＳミラー２２１による走査位置を変更指示する。この作業を、調整作業者が、スクリーン材２２０に映し出された可視光照射領域Ａと可視光照射領域Ｂとの位置が一致したと確認するまで行う。
【００４８】
調整作業が完了すると、調整作業者は、ズレ調整時のＬＥＤ照射光３４０の照射位置（すなわち、ＭＥＭＳミラー２２１の走査位置）を、制御装置２３０をしてメモリ２４０に記憶させる。この照射位置（走査位置）を調整位置と呼ぶことにする。
【００４９】
制御装置２３０は、メモリ２４０に記憶させた未調整位置と調整位置とから、ズレ補正量を把握する。具体的には、未調整位置と調整位置との差分がズレ補正量となる。図４（Ｂ）の例で説明すると、ΔｘおよびΔｙがズレ補正量となる。
【００５０】
制御装置２３０は、可視光レーザー照射光３２０の照射位置を、把握したズレ補正量を用いて補正して決定することができる。実際の手術のおいてはＩＣＧの蛍光である赤外光を検出した領域に対して可視光レーザー照明光３２０を照明するが、調整作業時には、光調整装置４００の白色ＬＥＤ４１０に含まれる赤外光をＩＣＧの赤外蛍光に見立てて行う。これにより、可視光レーザー２２０の照射位置と赤外カメラ２１０の撮像位置とのズレを容易に調整することができる。その結果、赤外カメラ２１０により検出され特定された患部１４０の領域に対して可視光レーザー照射光３２０を的確に照射することが可能となる。
【００５１】
なお、上記において、調査作業者が、操作部を操作することにより、可視光照射領域Ａと可視光照射領域Ｂとの位置合わせを行うようにしたが、これに限定されない。可視光カメラにより可視光領域Ａおよび可視光領域Ｂの位置を特定して、制御装置２３０が自動的に位置合わせを行うようにしてもよい。
【００５２】
また、上記において、ズレ補正量として、ΔｘおよびΔｙをメモリ２４０に記憶する場合を説明したが、これに限定されない。可視光照射領域Ａと可視光照射領域Ｂとの位置合わせにおいて、回転角度下θを変更したり、照射倍率Ｚを変更したりした場合には、ΔθおよびΔＺをメモリ２４０に記憶してズレ補正量として把握させてもよい。
【００５３】
４．可視光レーザー２２０およびＭＥＭＳミラー２２１による走査動作
手術支援システム１００を用いた手術においては、無影灯１２０による照明や、医師の頭部に装着される照明など、高照度（３万〜１０万ルクス）の照明装置が合わせて利用される。通常のプロジェクタ装置に用いられる光源では、数百ルクス程度と照度が低く、高照度環境下では投影映像が埋もれてしまって視認できなくなってしまう。一方、非常に高い照度の光を患部１４０の同じ領域に連続して当て続けることは、安全上好ましくない。
【００５４】
そこで、発明者は、安全を考慮しながらも、高照度環境下でも視認容易とするため、手術支援システム１００の照明源として、可視光レーザー２２０とＭＥＭＳミラー２２１とから構成されるレーザー走査式プロジェクションを採用することを発案するに至った。具体的には、可視光レーザー２２０による高照度の光を供給可能としながらも、ＭＥＭＳミラー２２１により、赤外カメラ２１０で検出して特定した患部１４０の領域の内部或いは、境界のみに対して、可視光レーザー照射光３２０を走査させる。これにより、安全を考慮しながらも、高照度環境下でも視認容易とする手術支援システム１００を提供することができる。
【００５５】
以下、可視光レーザー２２０およびＭＥＭＳミラー２２１による走査動作について図１、図５および図６を用いて説明する。図５は、光調整前後の赤外蛍光３１０と可視光レーザー照射光３２０を説明する図である。図６は、可視光レーザー２２０及び、ＭＥＭＳミラー２２１による走査パターンを説明する図である。
【００５６】
図１に示すように、患者１３０を載せた手術台１１０は、撮像照射装置２００の直下であって、赤外カメラ２１０の撮像面や、可視レーザー照射光３２０の照射口と対向した位置に、配置される。このとき、赤外カメラ２１０の焦点距離に基づいて定まる高さ許容範囲を、例えば、１０００ｍｍ±３００ｍｍとしたとき、撮像照射装置２００の下面からの距離が１０００ｍｍになる位置にて、患者１３０の体軸が位置するように、撮像照射装置２００の使用高さ或いは、手術台１１０の使用高さを調整する。
【００５７】
患者１３０は、血液中にＩＣＧを投与済みであり、ＩＣＧは患部１４０に蓄積されているとする。患者１３０は、患部１４０に対してメスを入れる体部を上面にして、手術台１１０の上に載っているとする。
【００５８】
まず、制御装置２３０は、赤外励起光源２５０を制御して、患者１３０の患部１４０付近に対して、ＩＣＧの励起波長８００ｎｍ前後の赤外励起光３００を照射させる。患部１４０に蓄積されたＩＣＧは、赤外励起光３００を受光することにより励起反応を起こし、ピーク波長８５０ｎｍ付近の赤外蛍光３１０を発光する。患部１４０に蓄積されたＩＣＧから発光した赤外蛍光３１０の一部は、ダイクロイックミラー２１１を透過して、赤外カメラ２１０によって撮像される。赤外カメラ２１０が撮像する画像には、赤外領域の波長を発光している領域が写り込むことになる。赤外カメラ２１０は、撮像画像を制御装置２３０に伝送する。
【００５９】
制御装置２３０は、赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像から、赤外領域の波長を発光している領域の座標（例えば、撮像画像の一頂点からのＸＹ座標）を特定する。このとき、制御装置２３０は、メモリ２４０に記憶してあるズレ補正量であるΔｘ、Δｙを読み出す。そして、制御装置２３０は、赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像に基づいて特定した座標に対して、メモリ２４０から読み出したズレ補正量の分を補正した補正座標を演算する。赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像における座標に対して、可視光レーザー照射光３２０を照射する走査座標は、１対１に対応付けられている。
【００６０】
図５（Ａ）は、ズレ補正量の分を補正しなかった場合の、ＩＣＧの赤外蛍光３１０の領域および、可視光レーザー照射光３２０の領域を示している。ズレ補正量の分を補正しなかった場合には、可視光レーザー照射光３２０は、ＩＣＧの赤外蛍光３１０の領域からΔｘ、Δｙの分ズレた位置に照射されてしまうことになる。
【００６１】
一方、図５（Ｂ）は、ズレ補正量の分を補正した場合の、ＩＣＧの赤外蛍光３１０の領域および、可視光レーザー照射光３２０の領域を示している。ズレ補正量の分を補正した場合には、可視光レーザー照射光３２０は、ＩＣＧの赤外蛍光３１０の領域に対して、的確に照射される。
【００６２】
以上のように、補正座標を用いることで、赤外蛍光３１０を発光する患部１４０の領域に対して、可視光レーザー照射光３２０を的確に照射することが可能となる。
【００６３】
続いて、可視光レーザー２２０およびＭＥＭＳミラー２２１によるレーザー走査パターンについて説明する。図６に示すように、手術支援システム１００では、レーザー走査パターンとして、ラスター走査および、ベクター走査を設定可能である。
【００６４】
ラスター走査は、赤外蛍光３１０を発光する患部１４０の領域内部のみに対して、面を塗るようにして、可視光レーザー照射光３２０の往復照射動作を行う走査である。ラスター走査では、照度倍率は１倍となる。また、２５ルーメンで発振したときにおいて、照射面照度は、照射面積が最大値（１００ｍｍ四方）を取るときに約０．２５万ルクス、照射面積が最小値（１０ｍｍ四方時）を取るときに約２５万ルクスとなる。
【００６５】
ベクター走査は、赤外蛍光３１０を発光する患部１４０の領域の境界のみに対して、線を描くようにして、可視光レーザー照射光３２０の照射動作を行う走査である。ベクター走査では、照度倍率は２０倍となる。また、２５ルーメンで発振したときにおいて、照射面照度は、照射面積が最大値（１００ｍｍ四方時）を取るときに約５万ルクス、照射面積が最小値（１０ｍｍ四方時）を取るときに約５００万ルクスとなる。  医師は、手術内容等に応じて、ラスター走査による可視光レーザー照射を行うか、ベクター走査による可視光レーザー照射を行うかを切り替え操作することができる。
【００６６】
なお、図６では、走査パターンとして、ラスター走査および、ベクター走査を例示しているが、これに限定されない。例えば、ラスター走査の派生パターンとして、赤外蛍光３１０を発光する患部１４０の領域内部のみに対して走査するのであるが、適宜走査の間引きを行ったパターンを採用してもよい。或いは、ラスター走査或いはベクター走査の派生パターンとして、同じ部位に対して連続して複数回の走査を行ってから、他の部位へと照射位置をシフトさせるパターンを採用してもよい。
【００６７】
制御装置２３０は、設定されている走査パターンにより、赤外蛍光３１０を発光する患部１４０の領域に対して、可視光レーザー照射光３２０を照射する。このとき、制御装置２３０は、設定されている走査パターンに基づいて、可視光レーザー照射を行うようＭＥＭＳミラー２２１を制御する。制御装置２３０は、赤外蛍光３１０を発光する患部１４０の領域の面内或いは、境界に対する走査が一巡した後も連続して走査動作を継続する。
【００６８】
手術支援システム１００では、照射光源として高照度なレーザー光源を用いるため、無影灯１２０などの他の照明装置による高照度環境下であっても、視認性を高めることができる。更に、特定の領域の内部或いは境界のみに対して走査を行うため、広範な領域に対して照射することに比べて照度を得ることができ、視認性を高めることができる。また、高照度な可視光レーザー照射光３２０を、同一箇所に照射し続けるのではなく、照射位置を走査させる。これにより、安全性を考慮しながらも、高照度環境下でも視認容易とする手術支援システム１００を提供することができる。
【００６９】
５．患部の検出に応じた切断補助線の投影
医師は、患部１４０の手術を開始するにあたって、メスを入れる切断位置を判断する必要がある。そこで、医師は、患部１４０とメスを入れる切断位置との関係を画像解析装置等により確認するという作業をしている。このとき、医師は、患部１４０に対して一定距離の余裕を見てメスを入れるよう切断位置の計画を立てる。そして、医師は、計画した切断位置を頭に記憶しておいて、手術に臨む。
【００７０】
しかしながら、手術の開始前に計画を立てた切断位置を正確に再現することは容易ではなく、医師に負担がかかっていた。また、手術開始にあたって時間を費やしてしまう原因になっていた。
【００７１】
そこで、発明者は、ＩＣＧを蓄積した患部１４０への可視光レーザー照射光３２０の投影に加えて、メスを入れる切断位置の判断を支援する切断補助線３２１を投影することを発案するに至った。これにより、手術の開始前に計画を立てた切断位置の再現を支援することができ、医師の負担を軽減することが可能となる。また、手術開始にあたって費やしていた時間を短縮することができる。
【００７２】
以下、患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１の投影について、図７、図８を用いて説明する。図７は、患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１の投影の動作フローチャートである。図８は、患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１を投影するイメージ図である。
【００７３】
医師は、手術を開始するに先立って、患部１４０に対して一定距離の余裕（以下、切断余裕幅と称する）を見てメスを入れるよう切断位置の計画を立てる。そして、医師は、計画した切断余裕幅を、不図示の操作手段を用いて、手術支援システム１００に入力する。すなわち、医師は、手術支援システム１００に切断補助線３２１の条件を入力する（Ｓ４００）。例えば、計画した切断余裕幅が２センチメートルであれば、医師は、手術支援システム１００に、切断余裕幅は２センチメートルであると入力する。これにより、手術支援システム１００の制御装置２３０は、入力された切断余裕幅を、メモリ２４０に記憶させる。
【００７４】
続いて、詳細は上述したように、赤外カメラ２１０は、赤外励起光３００を受光したことによりＩＣＧから発光される赤外蛍光３１０を検出する（Ｓ４０１）。そして、制御装置２３０は、赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像から、赤外領域の波長を発光している領域の座標を特定する。そして、制御装置２３０は、赤外カメラ２１０から伝送されてくる撮像画像に基づいて特定した座標に対して、メモリ２４０から読み出したズレ補正量の分を補正した補正座標を演算する。
【００７５】
続いて、制御装置２３０は、演算した補正座標に基づいて、可視光レーザー照射光３２０の照射を開始する。このとき、制御装置２３０は、Ｓ４００においてメモリ２４０に記憶させておいた切断余裕幅を読み出す。そして、制御装置２３０は、患部１４０であると特定した領域に対するレーザー走査を行うとともに、患部１４０であると特定した領域から切断余裕幅だけ離した位置に切断補助線３２１を照射するようＭＥＭＳミラー２２１を制御する（Ｓ４０２）。このとき、制御装置２３０は、ＴＯＦセンサ２６０が検出している高さ情報に基づいて、投影倍率を調整する。切断余裕幅を２センチメートルと設定していた場合には、制御装置２３０は、患部１４０であると特定した領域から２センチメートルだけ離した位置に切断補助線３２１を照射するようＭＥＭＳミラー２２１を制御する。これにより、患部１４０であると特定した領域の周囲には、患部１４０であると特定した領域に相似するよう２センチメートルだけ離れた位置に切断補助線３２１が照射される。
【００７６】
図８（Ａ）は、切断余裕幅が比較的短めに設定された場合における、患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１の投影のイメージ図である。一方、図８（Ｂ）は、切断余裕幅が比較的長めに設定された場合における、患部１４０の検出に応じた切断補助線３２１の投影のイメージ図である。このように、手術支援システム１００は、医師による切断位置の計画（切断余裕幅）に応じて、切断補助線３２１を照射する位置を変更することができる。
【００７７】
制御装置２３０は、Ｓ４０１およびＳ４０２の動作を、医師等により終了指示がなされるまで繰り返す（Ｓ４０３におけるＮｏ）。終了指示がなされた場合（Ｓ４０３におけるＹｅｓ）、制御装置２３０は、可視光レーザー照明光３２０の照射動作を終了する。
【００７８】
以上のように、手術の開始に先立って医師が入力した切断余裕幅に基づいて、患部１４０であると特定した領域に対する照射に加えて、切断補助線３２１を照射することができる。これにより、手術の開始前に計画を立てた切断位置の再現を支援することができ、医師の負担を軽減することが可能となる。また、手術開始にあたって費やしていた時間を短縮することができる。
【００７９】
上記では、切断余裕幅が２センチメートルと設定されていた場合に、患部１４０であると特定された領域に対して一律に２センチメートル離れた位置に切断補助線３２１を照射するようにしたが、これに限定されない。患部１４０であると特定された領域に対して切断補助線３２１を照射すべき位置は、位置に応じて変化させるようにしてもよい。
【００８０】
上記において、患部１４０であると特定した領域に対して可視光レーザー照明光３２０を照射している間、医師等の操作に応じて、切断補助線３２１の照射を適宜ＯＮ／ＯＦＦできるようにしてもよい。ＯＦＦした場合には、切断補助線３２１の照射はなされず、患部１４０であると特定した領域に対する可視光レーザー照明光３２０の照射のみが行われることになる。
【００８１】
上記では、手術の開始に先立って、切断補助線３２１の条件（切断余裕幅）を入力するようにしたが、これに限定されない。すなわち、手術中に、医師等の操作に応じて、切断補助線３２１の条件を変更できるようにしてもよい。
【００８２】
６．患部の周辺への手術補助情報の投影
医師は、患者１３０のバイタルデータを適宜確認しながら、手術を行う。バイタルデータには、血圧、心拍数（脈拍数）、酸素濃度、心電図などがある。医師は、バイタルデータを確認することで、患者１３０の容態変化に応じた手術を行うことができる。
【００８３】
また、医師は、患者１３０の検査画像を適宜確認しながら、手術を行う。検査画像には、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、Ｘ線などによる画像がある。医師は、検査画像を確認することで、患者１３０の検査結果に応じた手術を行うことができる。
【００８４】
また、医師は、必要に応じて、手術手順や、手術における注意事項などを記載したメモを確認しながら、手術を行う。
【００８５】
以上のように、医師は、バイタルデータ、検査画像、手術手順などの手術補助情報を適宜確認しながら、手術を行う。図９（Ａ）は、従来における手術のイメージ図である。手術補助情報は、モニタ１４２に映し出される。医師は、モニタ１４２に映し出される手術補助情報を確認しながら、患者１３０の手術を行う。このとき、医師には、モニタ１４２と患者１３０とで視線移動させながら手術を行うため、医師に負担がかかるとともに、確認時間を費やすことになっていた。
【００８６】
そこで、発明者は、患部１４０であると特定した領域に対する投影に加えて、患部１４０の周辺に手術補助情報１５１を合わせて投影することを発案するに至った。これにより、医師は、手術中における視線移動を低減させることができる。その結果、医師の負担を低減し、確認時間を短縮することが可能となる。
【００８７】
以下、患部の周辺への手術補助情報の投影について、図９、図１０を用いて説明する。図９は、患部１４０の周辺に対する手術補助情報１５１の投影を説明する図である。図１０は、補助スクリーン材１５１上への手術補助情報１５１の投影を説明する図である。
【００８８】
手術支援システム１００の制御装置２３０は、各種のバイタルデータを取得する医療機器（不図示）と通信可能に接続されている。これにより、制御装置２３０は、手術に必要なバイタルデータをリアルタイムに取得することができる。
【００８９】
また、医師等は、予め、患者１３０の検査画像データおよび、手術手順等のメモをメモリ２４０に記憶させておく。これにより、制御装置２３０は、手術に必要な検査画像データおよび、手術手順等のメモを取得することができる。
【００９０】
図９（Ｂ）は、本開示にかかる手術補助情報１５１の投影のイメージ図である。図９（Ｂ）に示すように、手術を開始するにあたって、医師は、患者１３０の患部１４０の周辺に補助スクリーン材１５０を配置する。補助スクリーン材１５０は、投影映像を表示可能な素材であれば、任意の素材を用いることができる。また、補助スクリーン材１５０は、患部１４０の付近に配置できるのであれば、任意の形状、サイズのものを用いることができる。図９（Ｂ）に示す例では、医師から見て患部１４０の右方に補助スクリーン材１５０を配置しているが、これに限定されない。医師の利き腕や、確認のし易さ、或いは手術内容に応じて、患部１４０の周辺の任意の場所に配置することができる。
【００９１】
図１０（Ａ）は、手術補助情報を投影されていない状態の補助スクリーン材１５０のイメージ図である。図１０（Ａ）に示すように、補助スクリーン材１５０の表面には、マーカ１５２が付されている。マーカ１５２は、補助スクリーン材１５０上において手術補助情報１５１を表示する領域を示す。手術支援システム１００の制御装置２３０に接続されたカメラ（不図示）は、補助スクリーン材１５０上に付されたマーカ１５２を撮像する。当該カメラは、マーカ１５２の撮像画像を制御装置２３０に伝送する。当該カメラによる撮像領域と、可視光レーザー２２０による手術補助情報の投影領域とは、予めお互いの座標の対応関係がメモリ２４０に記憶されている。制御装置２３０は、メモリ２４０に記憶されている対応関係と、伝送されてきた撮像画像からマーカ１５２の位置の検出結果とから、手術補助情報１５１を投影すべき領域を特定することができる。そして、制御装置２３０は、特定した領域に対して手術補助情報１５１を投影するよう、ＭＥＭＳミラー２２１を制御する。これにより、図１０（Ｂ）に示すように、補助スクリーン材１５０の表面には、手術補助情報１５１が投影される。
【００９２】
手術支援システム１００は、補助スクリーン材１５０への手術補助情報１５１の投影を、患部１４０であると特定した領域に対する投影とともに行う。これにより、医師は、手術中における視線移動を低減させることができる。その結果、医師の負担を低減し、確認時間を短縮することが可能となり、手術を支援することができる。
【００９３】
上記では、手術補助情報１５１は、補助スクリーン材１５０上に投影するようにしたが、これに限定されない。補助スクリーン材１５０の上ではなく、手術補助情報１５１を患者の体表に直接投影してもよい。このとき、患者の体表にマーカ１５２を付与するようにしてもよい。
【００９４】
上記では、マーカ１５２により手術補助情報１５１を投影すべき領域を特定するようにしたが、これに限定されない。すなわち、マーカ１５２を用いずに手術補助情報１５１を投影すべき領域を特定するようにしてもよい。例えば、患部１４０に対して可視光レーザー照明光２３０を照射する位置から、予め医師が設定した距離・方向に離れた位置に手術補助情報１５１を投影するようにしてよい。例えば、
医師から見て、患部１４０であると特定した領域の最右端から、右方に２０センチメートルの位置に投影するよう、予め設定されていたとする。このとき、制御装置２３０は、患部１４０であると特定した領域に対して、予め設定されている位置に手術補助情報１５１を投影するようＭＥＭＳミラー２２１を制御する。これにより、医師にとって確認しやすい任意の場所に手術補助情報１５１を投影することができる。  ７．撮像照射装置の使用高さの監視
図１に示すように、赤外カメラ２１０の焦点距離に基づいて定まる高さ許容範囲を、例えば、１０００ｍｍ±３００ｍｍとしたとき、撮像照射装置２００の下面からの距離が１０００ｍｍになる位置にて、患者１３０の体軸が位置するように、撮像照射装置２００の使用高さ或いは、手術台１１０の使用高さを調整する。
【００９５】
撮像照射装置２００の使用高さが１０００ｍｍ±３００ｍｍの範囲を超えてしまうと、赤外カメラ２１０による撮像画像のフォーカス精度が保証できなくなってしまう。フォーカス精度が保証できない撮像画像を基づいてＩＣＧが赤外蛍光３１０を発光する領域を特定しようとした場合、可視光レーザー照射光３２０の照射位置が保証できなくなってしまう。その結果、手術にあたって、安全上の問題が発生する恐れがある。
【００９６】
そこで、発明者は、撮像照射装置２００にＴＯＦセンサ２６０を設置して、手術中において、撮像照射装置２００の使用高さを監視することを発案するに至った。手術内容に応じて、患者１３０の向きを変えたり、手術台の高さ調整したりし得るが、使用高さが許容範囲外になったときに警告を報知することで、安全を確保することが可能となる。
【００９７】
ＴＯＦセンサ２６０は、高さ検出のために、波長８５０ｎｍ〜９５０ｎｍの赤外検出光３３０を用いる。ＴＯＦセンサ２６０から発光された赤外検出光３３０は、患者１３０の体表等で反射した後、ＴＯＦセンサ２６０に戻って受光される。このとき、患者１３０の体表等で反射した赤外検出光３３０は、ＴＯＦセンサ２６０の方向のみならず、赤外カメラ２１０の方向へも反射し得る。赤外カメラ２１０が検出するＩＣＧの赤外蛍光３１０の波長（８５０ｎｍ近傍）と、ＴＯＦセンサ２６０による赤外検出光３３０の波長（８５０ｎｍ〜９５０ｎｍ）とは重なっている。その結果、赤外カメラ２１０は、受光した光が赤外検出光３３０であるのにも関わらず、赤外蛍光３１０であると誤検出してしまうことになる。そして、制御装置２３０は、誤検出した赤外検出光３３０に基づいて、可視光レーザー照射光３２０を照射するよう誤制御してしまうことになってしまう。
【００９８】
そこで、発明者は、可視光レーザー照射による手術支援を実現しながらも、安全な使用高さを監視するために、ＴＯＦセンサ２６０と可視光レーザー２２０とを相反制御することを発案するに至った。
【００９９】
以下、図１１を用いて、撮像照射装置の使用高さの監視における相反制御について説明する。図１１は、赤外励起光源２５０、ＴＯＦセンサ２６０および、可視光レーザー２２０の、高さ判定結果に応じた動作を説明する図である。図１１の横軸は時間軸を表している（ｔ１〜ｔ１０）。図１１に記載の太線は、段が低い状態が消灯状態、段が高い状態が点灯状態を示している。
【０１００】
手術支援システム１００が動作中において、制御装置２３０は、ＴＯＦセンサ２６０による高さ判定を周期的に実行する。具体的には、図１１に示すように、時間ｔ１−ｔ２の期間、時間ｔ３−ｔ４の期間、時間ｔ５−ｔ６の期間、時間ｔ７−ｔ８の期間、時間ｔ９−ｔ１０の期間・・・において、高さ判定を実行する（ＴＯＦセンサ２６０は点灯状態）。ＴＯＦセンサ２６０が高さ判定を行っている期間、制御装置２３０は、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０は消灯状態に制御する。すなわち、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０は、ＴＯＦセンサ２６０と相反制御を行う。時間ｔ１−ｔ２の期間、時間ｔ３−ｔ４の期間、時間ｔ５−ｔ６の期間、時間ｔ７−ｔ８の期間、時間ｔ９−ｔ１０の期間は、いずれも、例えば、１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃの僅かな時間であるため、人間には知覚されにくい。従って、高さ判定期間において相反制御を行ったとしても、可視光レーザー照射光３２０は継続されているかのように知覚することができる。
【０１０１】
時間ｔ１−ｔ２の期間において、ＴＯＦセンサ２６０の検出結果が示す距離が、高さ許容範囲である１０００ｍｍ±３００ｍｍ内であるとする。このとき、制御装置２３０は、高さ判定結果として「通常状態」と判断する。そして、制御装置２３０は、続く時間ｔ２−ｔ３の期間にて、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０を共に点灯状態とする。これにより、時間ｔ２−ｔ３の期間において、通常通り手術支援を行うことができる。
【０１０２】
次に、時間ｔ３−ｔ４の期間において、ＴＯＦセンサ２６０の検出結果が示す距離が、高さ許容範囲である１０００ｍｍ±３００ｍｍの範囲外であるとする。このとき、制御装置２３０は、高さ判定結果として「異常状態」と判断する。このときは、安全性の観点から手術支援を継続するのは好ましくない。そのため、制御装置２３０は、続く時間ｔ４−ｔ５の期間にて、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０を共に消灯状態とする。これにより、時間ｔ４−ｔ５の期間において、安全性を優先して、手術支援を停止させることができる。続く時間ｔ５−ｔ６の期間（時間ｔ６−ｔ７の期間）においても、時間ｔ３−ｔ４の期間（時間ｔ４−ｔ５の期間）と同様の動作を行う。
【０１０３】
次に、時間ｔ７−ｔ８の期間において、ＴＯＦセンサ２６０の検出結果が示す距離が、再び、高さ許容範囲である１０００ｍｍ±３００ｍｍ内になったとする。このとき、制御装置２３０は、高さ判定結果として「通常状態」と判断する。そして、制御装置２３０は、続く時間ｔ８−ｔ９の期間にて、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０を共に点灯状態とする。これにより、時間ｔ８−ｔ９の期間において、通常通り手術支援を行うことができる。
【０１０４】
上記においては、「異常状態」と判定したときに、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０をともに消灯状態としたが、これに限定されない。赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０のいずれか一方を消灯とすればよい。赤外励起光源２５０を消灯状態とした場合は、ＩＣＧ赤外蛍光３１０が発光されない。そのため、制御装置２３０は患部１４０の領域を特定できず、可視光レーザー２２０が点灯状態であったとしても、可視光レーザー照射光３２０は照射されない。また、可視光レーザー２２０を消灯状態とした場合は、そもそも可視光レーザー照射光３２０は照射されない。
【０１０５】
上記においては、「異常状態」と判定したときに、赤外励起光源２５０および、可視光レーザー２２０をともに消灯状態とすることに留めたが、これに限定されない。「異常状態」と判定したときに、医師に「異常状態」であることを報知するようにしてもよい。「異常状態」の報知方法としては、可視光レーザー２２０を他の波長のものに切り替えて、可視光レーザー照射光３２０の色を変えるようにしてもよい。或いは、「異常状態」である旨を示すメッセージや警告音をスピーカから発生させるようにしてもよい。
【０１０６】
上記では、赤外励起光源２５０および可視光レーザー２２０の状態遷移を「点灯状態」「消灯状態」と表現したが、これは光源の電源のＯＮ状態／ＯＦＦ状態の切り替えに限定されない。「点灯状態」「消灯状態」は、光源の電源がＯＮ状態に維持されていたとしても、遮光手段による遮光のＯＮ状態／ＯＦＦ状態の切り替えにより実現してもよい。
（その他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１０７】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１０８】
実施の形態１では、手術などの医療用途を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限らない。例えば、工事現場や採掘現場、建築現場、材料を加工する工場など、目視では状態変化を確認できないような対象物に対して作業を行う必要がある場合、本発明を適用することができる。
【０１０９】
具体的には、実施の形態１の医療機器に代えて、工事現場や採掘現場、建築現場、材料を加工する工場などにおける、目視では状態変化を確認できないような対象物に蛍光材料を塗布し、練りこみ、或いは流し込んで、赤外カメラ２１０による撮像の対象である撮像対象物としてもよい。発光ではなく、発熱箇所を熱センサで検出して、その部分だけ或いは、境界だけを走査するようにしてもよい。
【０１１０】
上記では、レーザー光源を用いる場合を説明したが、切断補助線の投影や、手術補助情報の投影については、これに限定されない。すなわち、切断補助線の投影や、手術補助情報の投影については、レーザー光源以外の光源による投影を行ってもよい。
【０１１１】
上記において、切断補助線の投影や、手術補助情報の投影は、患部であると特定した領域に対する投影の光源と同じ可視光レーザー２２０を用いる場合で説明したが、これに限定されない。切断補助線の投影や、手術補助情報の投影は、患部であると特定した領域に対する投影とは別の光源による投影を行ってもよい。但し、患部であると特定した領域に対する投影に対応した投影を行うよう制御することは言うまでもない。
【０１１２】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【０１１３】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１１４】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本開示における投影システムは、医療用途や、工事現場や採掘現場、建築現場、材料を加工する工場など、目視では状態変化を確認できないような対象物に対して作業を行う際に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  手術支援システム
１１０  手術台
１２０  無影灯
１３０  患者
１４０  患部
１４１  医師
１４２  モニタ
１５０  補助スクリーン材
１５１  手術補助情報
１５２  マーカ
２００  撮像照射装置
２１０  赤外カメラ
２１１  ダイクロイックミラー
２２０  可視光レーザー
２２１  ＭＥＭＳミラー
２３０  制御装置
２４０  メモリ
２５０  赤外励起光源
３００  赤外励起光
３１０  赤外蛍光
３２０  可視光レーザー照射光
３２１  切断補助線
３３０  赤外検出光
３４０  ＬＥＤ照射光
４００  光調整装置
４１０  白色ＬＥＤ
４２０  拡散板
４３０  開口マスク
４４０  スクリーン材
４５０  保護ガラス
４６０  開口
４７０  遮光面
【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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