JP6666467B2 - 医療用観察装置、及び制御方法 - Google Patents
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Description
<<1.概要>>
<1−1.医療用観察装置の適用例>
<1−2.医療用観察装置の外観>
<1−3.医療用観察装置についての検討>
<<2.構成>>
<<3.動作>>
<<4.変形例>>
<4−1.変形例1>
<4−2.変形例2>
<<5.ハードウェア構成例>>
<<6.むすび>>
<1−1.医療用観察装置の適用例>
まず、本開示をより明確なものとするために、本開示の一実施形態に係る医療用観察装置の適用例について説明する。
次に、図2を参照して、本開示の一実施形態に係る医療用観察システムにおいて、撮像対象を3D画像として表示するための画像データ(即ち、複数の視点から撮像された視点画像)を取得する手術用ビデオ顕微鏡装置(即ち、医療用観察装置)の一例として、アームを備えた手術用ビデオ顕微鏡装置について概略構成を説明する。図2は、本開示の一実施形態に係る医療用観察装置の外観の一例を示す概略図である。
被写体(観察対象)の画像を立体的な3D画像として観測させる立体観察装置では、前述したように、例えば、複数の撮像素子(撮像部)を有する撮像ユニット(所謂ステレオカメラ)により、異なる複数の視点から被写体の画像(即ち、視点画像)を取得する。そして、各撮像素子により撮像された視点画像は、ユーザの左眼及び右眼のうち互いに異なる眼に観測されるように制御される。このような構成により、ユーザは、被写体の画像を、立体的な3D画像として観測することが可能となる。
まず、図7は、本開示の一実施形態に係る医療用観察装置の機能構成の一例について説明する。図7は、本開示の一実施形態に係る医療用観察装置の機能構成の一例を示したブロック図である。
以上、本実施形態の構成例について説明した。続いて、本実施形態の動作例について、図9を参照して説明する。図9は、本実施形態の動作例を示すフローチャートである。なお、図9では、本実施形態に係る処理の内、主に制御部240によるAF動作の制御方法に関する処理を示している。
以上、本開示の一実施形態を説明した。以下では、本開示の一実施形態の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で本開示の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本開示の実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、本開示の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本開示の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
上記実施形態では、AF方式として、コントラスト方式が用いられる例を説明したが、他のAF方式が用いられてもよい。以下では、変形例1として、他のAF方式が用いられる場合について説明する。
図7に示す医療用観察装置1において、AFの方式として位相差方式が用いられた場合について説明する。位相差方式とは、観察光を受光面内の互いに異なる位置に結像させて得られた2つの被写体像の像間隔に基づいて被写体との距離を算出し、算出された当該被写体との距離に基づいて当該被写体に対して焦点が合うようにフォーカスレンズ102を移動させることにより合焦動作を行う方式のことである。
図7に示す医療用観察装置1において、AFの方式としていわゆるデプスマップ方式が用いられた場合について説明する。デプスマップ方式とは、空間認識技術を用いたAFの方式であり、被写体像のぼけ具合(デフォーカス度合い)に基づいて被写体との距離を算出し、算出された当該被写体との距離に基づいて当該被写体に対して焦点が合うようにフォーカスレンズ102を移動させることにより合焦動作を行う方式のことである。
図7に示す医療用観察装置1において、AFの方式としていわゆる三角測距方式が用いられた場合について説明する。三角測距方式とは、3Dステレオグラムの技術を用いたAFの方式であり、観察光を受光面内の互いに異なる位置に結像させて得られた2つの被写体像から得られる視差情報に基づいて三角測量の原理により被写体との距離を算出し、算出された当該被写体との距離に基づいて当該被写体に対して焦点が合うようにフォーカスレンズ102を移動させることにより合焦動作を行う方式のことである。
上記実施形態では、像移動に関する情報(像移動量、及び像移動方向)がAF動作の制御に用いられる例を説明したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、制御部240により特定された像移動に関する情報が、撮像信号処理部210による信号処理に用いられてもよい。
以上、本開示の実施形態を説明した。最後に、図10を参照して、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成について説明する。図10は、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、図10に示す情報処理装置900は、例えば、医療用観察装置1、制御装置20を実現し得る。本実施形態に係る医療用観察装置1、制御装置20による情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明するハードウェアとの協働により実現されてもよい。
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、1の対物レンズと、対物レンズの光軸とは異なる光軸を有し、対物レンズにより集光された光を結像させる光学系と、を含む撮像光学系を備える観察装置において、オートフォーカス機能を実現することが可能である。
(1)
被写体からの光を集光する対物光学系と、前記対物光学系の光軸とは異なる光軸を有し、前記対物光学系により集光された光を結像させる2の結像光学系と、を含む撮像光学系と、
前記対物光学系に含まれる合焦用光学部材を移動させることにより、オートフォーカス動作を実行させる制御部と、
を備える、医療用観察装置。
(2)
前記制御部は、前記合焦用光学部材の位置または移動量に基づいて、前記オートフォーカス動作のための測距領域を特定する、前記(1)に記載の医療用観察装置。
(3)
前記制御部は、前記合焦用光学部材の位置または移動量に基づいて、前記オートフォーカス動作に伴う被写体像の像移動方向、及び像移動量を特定し、前記像移動方向、及び前記像移動量に基づいて、前記測距領域を特定する、前記(2)に記載の医療用観察装置。
(4)
前記制御部は、前記2の結像光学系に含まれるズーム用光学部材を移動させることにより、ズーム動作をさらに実行させ、前記ズーム動作に関係する情報にさらに基づいて、前記像移動方向、及び前記像移動量を特定する、前記(3)に記載の医療用観察装置。
(5)
前記制御部は、前記ズーム動作に関係する情報と、前記合焦用光学部材を所定方向に所定量だけ移動させた場合の像移動方向、及び像移動量と、が対応付けられたデータテーブルに基づいて、前記像移動量を特定する、前記(4)に記載の医療用観察装置。
(6)
前記ズーム動作に関係する情報は、前記結像光学系に係る焦点距離、または前記結像光学系に係る倍率のうち、いずれか一方を含む、前記(4)または(5)に記載の医療用観察装置。
(7)
前記医療用観察装置は、前記像移動方向、または前記像移動量に基づいて、信号処理を行う撮像信号処理部をさらに備える、前記(3)〜(6)のいずれか一項に記載の医療用観察装置。
(8)
被写体からの光を集光する対物光学系と、前記対物光学系の光軸とは異なる光軸を有し、前記対物光学系により集光された光を結像させる2の結像光学系と、を含む撮像光学系における前記対物光学系に含まれる合焦用光学部材を移動させることによりオートフォーカス動作をプロセッサが実行させること、を含む制御方法。
10 撮像装置
20 制御装置
101 撮像光学系
102 フォーカスレンズ
103 ズームレンズ
105 撮像素子
107 フォーカスレンズ駆動部
111 ズームレンズ駆動部
115 撮像素子駆動部
210 撮像信号処理部
240 制御部
241 測距ゲート部
243 測距部
245 フォーカスレンズ移動量決定部
247 測距領域特定部
249 ズーム動作制御部
250 記憶部
Claims (4)
- 被写体からの光を集光する対物光学系と、前記対物光学系の光軸とは異なる光軸を有し、前記対物光学系により集光された光を結像させる2の結像光学系と、を含む撮像光学系と、
前記対物光学系に含まれる合焦用光学部材を移動させることにより、オートフォーカス動作を実行させ、さらに、前記2の結像光学系に含まれるズーム用光学部材を移動させることにより、ズーム動作を実行させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ズーム動作に関係する情報であって、前記2の結像光学系に係る焦点距離または倍率を含む前記情報と、前記合焦用光学部材を所定方向に所定量だけ移動させた場合の像移動方向、及び像移動量とに基づいて、前記オートフォーカス動作に伴う被写体像の像移動方向、及び像移動量を特定し、前記像移動方向、及び前記像移動量に基づいて、前記オートフォーカス動作のための測距領域を特定する、
医療用観察装置。 - 前記制御部は、前記ズーム動作に関係する情報と、前記合焦用光学部材を所定方向に所定量だけ移動させた場合の像移動方向、及び像移動量と、が対応付けられたデータテーブルまたは数式に基づいて、前記像移動量を特定する、請求項1に記載の医療用観察装置。
- 前記医療用観察装置は、前記像移動方向、または前記像移動量に基づいて、信号処理を行う撮像信号処理部をさらに備える、請求項1に記載の医療用観察装置。
- 被写体からの光を集光する対物光学系と、前記対物光学系の光軸とは異なる光軸を有し、前記対物光学系により集光された光を結像させる2の結像光学系と、を含む撮像光学系における前記対物光学系に含まれる合焦用光学部材を移動させることによりオートフォーカス動作をプロセッサが実行させ、さらに、前記2の結像光学系に含まれるズーム用光学部材を移動させることにより、ズーム動作をプロセッサがさらに実行させること、を含み、
前記ズーム動作に関係する情報であって、前記2の結像光学系に係る焦点距離または倍率を含む前記情報と、前記合焦用光学部材を所定方向に所定量だけ移動させた場合の像移動方向、及び像移動量と、が対応付けられたデータテーブルまたは数式に基づいて、前記オートフォーカス動作に伴う被写体像の像移動方向、及び像移動量が特定され、前記像移動方向、及び前記像移動量に基づいて、前記オートフォーカス動作のための測距領域が特定される、
制御方法。
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