JP7200010B2 - 医療用観察装置及び医療用観察システム - Google Patents

Description

本開示は、医療用観察装置及び医療用観察システムに関する。

従来、患者の術部の微小部位を拡大して撮像する撮像部と、互いに異なる複数の軸回りに当該撮像部を回転可能に支持する支持部とを備えた医療用観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の支持部では、全ての軸は、アクチュエータ等の動力によらず、術者等の操作者から当該支持部に加えられた外力に応じて受動的に撮像部を当該軸回りに回転可能とする受動軸によってそれぞれ構成されている。すなわち、特許文献１に記載の支持部では、全ての軸について、アクチュエータが設けられていない。また、特許文献１に記載の支持部では、全ての軸について、当該軸回りの回転角度を検出する角度センサも設けられていない。

また、特許文献１に記載の支持部とは異なる構造の支持部（モータ駆動式の架台）として、全ての軸がアクチュエータの動力によって能動的に撮像部（治療及び診断器具）を当該軸回りに回転可能とする能動軸によってそれぞれ構成された構造も知られている（例えば、特許文献２参照）。すなわち、特許文献２に記載の支持部では、全ての軸について、アクチュエータが設けられている。また、特許文献２に記載の支持部では、全ての軸について、当該軸回りの回転角度を検出する角度センサが設けられている。

特開２０１８－８１３１５号公報 特開平５－２５３２４５号公報

ところで、近年では、処置（手術）後の術部の状態を把握することを目的として、処置前に術部を撮像した撮像画像と、処置後に当該術部を撮像した撮像画像とを画像解析により比較することで、当該術部の血流の変化等を解析する技術（以下、解析法と記載）が開発されている。当該解析法では、処置の前後において、同一の条件で術部を撮像する必要がある。すなわち、特許文献１に記載の医療用観察装置を用いて、当該解析法を行う場合には、処置の前後において、撮像を行う撮像部の位置を同一にする必要がある。
しかしながら、特許文献１に記載の医療用観察装置を用いて、上述した解析法を行う場合には、以下の問題がある。
すなわち、操作者は、処置後に、撮像部の位置を処置前に撮像を行った位置（以下、処置前位置と記載）に再現する際、現時点で撮像され表示装置に表示されている撮像画像を確認しながら、当該撮像画像の見え方が処置前に撮像された撮像画像と同一となるように、手動で支持部を動作させる必要がある。このため、撮像部の位置を処置前位置に再現する時間が長くなるとともに、撮像部の位置を処置前位置に正確に再現することが難しい。

一方、特許文献２に記載の支持部では、全ての軸について、アクチュエータ及び角度センサが設けられている。このため、特許文献１に記載の医療用観察装置に特許文献２に記載の支持部を搭載し、当該医療用観察装置を用いて、上述した解析法を行う場合には、処置前位置を記憶部等に記憶しておけば、処置後に、アクチュエータの動作を利用して自動的に撮像部の位置を当該処置前位置に再現することが可能となり、利便性を向上させることができる。
しかしながら、特許文献２に記載の支持部では、全ての軸について、アクチュエータが設けられているため、高コスト化してしまう、という問題がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、低コスト化を図りつつ、利便性を向上させることができる医療用観察装置及び医療用観察システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る医療用観察装置は、観察対象からの被写体像を撮像する撮像部と、互いに異なる複数の軸回りに前記撮像部を回転可能に支持する支持部と、前記撮像部の位置を検出する撮像位置検出部と、前記撮像位置検出部にて検出された前記撮像部の位置を記憶する記憶部と、前記複数の軸のうち少なくとも一つの軸回りでの前記撮像部の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる状態切替部と、前記状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて前記支持部が動作し、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置に前記撮像部が位置した場合に、前記状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える再現処理を実行する制御部とを備える。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記複数の軸は、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて受動的に前記撮像部を当該軸回りに回転可能とする受動軸によってそれぞれ構成されている。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記複数の軸は、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて受動的に前記撮像部を当該軸回りに回転可能とする受動軸と、アクチュエータの動力によって能動的に前記撮像部を当該軸回りに回転可能とする能動軸とを備え、前記状態切替部は、前記受動軸回りでの前記撮像部の回転を許容する前記許容状態、または当該回転を規制する前記規制状態の一方の状態に切り替わる受動軸側状態切替部と、前記能動軸回りでの前記撮像部の回転を許容する前記許容状態、または当該回転を規制する前記規制状態の一方の状態に切り替わる能動軸側状態切替部とを備え、前記制御部は、前記能動軸側状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、前記アクチュエータを動作させ、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置に前記撮像部が位置した場合に、前記能動軸側状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える第１の処理と、前記受動軸側状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて前記支持部が動作し、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置に前記撮像部が位置した場合に、前記受動軸側状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える第２の処理とを含む前記再現処理を実行する。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記能動軸は、当該能動軸回りでの前記撮像部の回転によって、前記観察対象に対する前記撮像部の光軸の向きを変更するように前記撮像部を移動させるための軸である。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記能動軸は、当該能動軸回りでの前記撮像部の回転によって、前記撮像部を平行移動させるための軸である。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記撮像部は、前記被写体像を撮像する撮像素子と、光軸に沿って移動することで焦点を調整するフォーカスレンズを有し、前記被写体像を前記撮像素子に結像するレンズユニットと、前記フォーカスレンズを光軸に沿って移動させるフォーカス駆動部と、前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカス位置検出部とを備え、前記記憶部は、前記フォーカス位置検出部にて検出された前記フォーカスレンズの位置を記憶し、前記制御部は、前記再現処理を実行する際、前記フォーカス駆動部の動作を制御し、前記記憶部に記憶された前記フォーカスレンズの位置に前記フォーカスレンズを移動させる。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記撮像部は、前記被写体像を撮像する撮像素子と、光軸に沿って移動することで画角を調整するズームレンズを有し、前記被写体像を前記撮像素子に結像するレンズユニットと、前記ズームレンズを光軸に沿って移動させるズーム駆動部と、前記ズームレンズの位置を検出するズーム位置検出部とを備え、前記記憶部は、前記ズーム位置検出部にて検出された前記ズームレンズの位置を記憶し、前記制御部は、前記再現処理を実行する際、前記ズーム駆動部の動作を制御し、前記記憶部に記憶された前記ズームレンズの位置に前記ズームレンズを移動させる。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記観察対象に照射するための照明光を前記制御部によって指定された光量で出射する光源部をさらに備え、前記記憶部は、前記光源部からの前記照明光の光量を記憶し、前記制御部は、前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記照明光の光量と同一の光量で前記光源部から前記照明光を出射させる。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記撮像部は、前記制御部によって指定された撮像条件で前記被写体像を撮像する撮像素子を備え、前記記憶部は、前記制御部によって指定された前記撮像条件を記憶し、前記制御部は、前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記撮像条件と同一の撮像条件で前記撮像素子に前記被写体像を撮像させる。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記制御部は、前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置と現時点で前記撮像位置検出部にて検出された前記撮像部の位置とに基づいて、前記撮像部の移動方向を示す移動情報を報知部に報知させる。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記記憶部は、前記撮像部の撮像により得られた撮像画像を記憶し、前記制御部は、前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記撮像画像と現時点で前記撮像部の撮像により得られた撮像画像とに基づいて、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置を補正する。

本開示に係る医療用観察装置では、上記開示において、前記撮像位置検出部は、前記複数の軸のうち少なくとも二つの軸にそれぞれ設けられ、前記少なくとも二つの軸回りでの前記撮像部の各回転角度をそれぞれ検出し、前記記憶部は、前記撮像部の位置として、前記撮像位置検出部にてそれぞれ検出された前記少なくとも二つの軸回りでの前記撮像部の各回転角度をそれぞれ記憶し、前記状態切替部は、前記少なくとも二つの軸にそれぞれ設けられ、前記制御部は、前記状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて前記支持部が動作し、現時点での前記回転角度が前記記憶部に記憶された前記回転角度に合致した前記軸毎に、前記状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える前記再現処理を実行する。

本開示に係る医療用観察システムは、上述した医療用観察装置と、前記撮像部の撮像により得られた撮像画像を表示する表示装置とを備える。

本開示に係る医療用観察装置及び医療用観察システムによれば、低コスト化を図りつつ、利便性を向上させることができる。

図１は、実施の形態１に係る医療用観察システムを示す図である。 図２は、制御装置の構成を示すブロック図である。 図３は、登録処理を示すフローチャートである。 図４は、登録処理及び再現処理を説明する図である。 図５は、登録処理及び再現処理を説明する図である。 図６は、再現処理を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る医療用観察システムを示す図である。 図８は、第２の関節部の構成を示す断面図である。 図９は、再現処理を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態３に係る医療用観察システムを示す図である。 図１１は、実施の形態４に係る登録処理を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態４に係る再現処理を示すフローチャートである。 図１３は、撮像部の構成を示す図である。 図１４は、実施の形態５に係る再現処理を説明する図である。 図１５は、実施の形態６に係る再現処理を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照して、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、実施の形態１に係る医療用観察システム１を示す図である。図２は、制御装置２６の構成を示すブロック図である。
医療用観察システム１は、例えば、脳神経外科手術等の微細手術（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、観察対象からの被写体像を撮像し、当該撮像により得られた撮像画像を表示するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、観察対象からの被写体像を撮像する医療用観察装置２と、医療用観察装置２の撮像により得られた撮像画像を表示する表示装置３とを備える。

医療用観察装置２は、図１または図２に示すように、撮像部２１と、ベース部２２（図１）と、支持部２３と、光源部２４と、ライトガイド２５（図１）と、制御装置２６（図２）とを備える。
撮像部２１は、レンズユニット（図示略）と、撮像素子２１１（図２）とを備える。
レンズユニットは、フォーカス光学系及びズーム光学系を含み、観察対象からの被写体像を取り込んで、撮像素子２１１の撮像面に結像する。
撮像素子２１１は、レンズユニットが結像した被写体像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）センサ等で構成されている。そして、撮像素子２１１は、制御装置２６にて指定された撮像条件（シャッター速度、感度、ゲイン等）で観察対象からの被写体像を撮像する。

また、撮像部２１は、当該撮像部２１に設けられたフォーカススイッチ２１２（図１，図２）への術者等の操作者による操作に応じて、制御装置２６による制御の下、焦点（観察対象までの焦点距離）を調整する。さらに、撮像部２１は、当該撮像部２１に設けられたズームスイッチ２１３（図１，図２）への操作者による操作に応じて、撮像部２１は、制御装置２６による制御の下、画角（観察対象の拡大率）を調整する。なお、撮像素子２１１を２つ設けることにより、撮像部２１を所謂、ステレオカメラとして構成しても構わない。
ベース部２２は、医療用観察装置２の基台であり、キャスター２２１（図１）を介して床面上を移動可能に構成されている。

支持部２３は、ベース部２２から延在し、先端（ベース部２２から離間した端部）にて撮像部２１を保持する。そして、支持部２３は、操作者から加えられた外力に応じて、撮像部２１を３次元的に移動可能とする。
なお、実施の形態１では、支持部２３は、撮像部２１の移動に対して６自由度を有するように構成されているが、これに限らず、その他の異なる数の自由度を有するように構成しても構わない。

この支持部２３は、図１に示すように、第１～第７のアーム部２３１ａ～２３１ｇと、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆとを備える。
第１の関節部２３２ａは、支持部２３の先端に位置する。この第１の関節部２３２ａは、第１のアーム部２３１ａにて固定的に支持されつつ、第１の軸Ｏ１（図１）を中心として回転可能に撮像部２１を保持する。
ここで、第１の軸Ｏ１は、撮像部２１の観察光軸に一致する。すなわち、第１の軸Ｏ１回りに撮像部２１を回転させると、撮像部２１による撮像視野の向きが変更される。

第１のアーム部２３１ａは、第１の軸Ｏ１と直交する方向に延在する略棒状の部材であり、先端にて第１の関節部２３２ａを固定的に支持する。
第２の関節部２３２ｂは、第２のアーム部２３１ｂにて固定的に支持されつつ、第２の軸Ｏ２（図１）を中心として回転可能に第１のアーム部２３１ａを保持する。このため、第２の関節部２３２ｂは、第２の軸Ｏ２回りに撮像部２１を回転可能とする。
ここで、第２の軸Ｏ２は、第１の軸Ｏ１に直交し、第１のアーム部２３１ａの延在方向に平行となる。すなわち、第２の軸Ｏ２回りに撮像部２１を回転させると、観察対象に対する撮像部２１の光軸の向きが変更される。言い換えれば、撮像部２１による撮像視野が水平面内で第１，第２の軸Ｏ１，Ｏ２に直交するＸ軸（図１）に沿って移動する。このため、第２の関節部２３２ｂは、撮像部２１による撮像視野をＸ軸に沿って移動させるための関節部である。

第２のアーム部２３１ｂは、第１，第２の軸Ｏ１，Ｏ２に直交する方向に延在したクランク形状を有し、先端にて第２の関節部２３２ｂを固定的に支持する。
第３の関節部２３２ｃは、第３のアーム部２３１ｃにて固定的に支持されつつ、第３の軸Ｏ３（図１）を中心として回転可能に第２のアーム部２３１ｂを保持する。このため、第３の関節部２３２ｃは、第３の軸Ｏ３回りに撮像部２１を回転可能とする。
ここで、第３の軸Ｏ３は、第１，第２の軸Ｏ１，Ｏ２に直交する。すなわち、第３の軸Ｏ３回りに撮像部２１を回転させると、観察対象に対する撮像部２１の光軸の向きが変更される。言い換えれば、撮像部２１による撮像視野が水平面内でＸ軸に直交するＹ軸（図１）に沿って移動する。このため、第３の関節部２３２ｃは、撮像部２１による撮像視野をＹ軸に沿って移動させるための関節部である。

第３のアーム部２３１ｃは、第３の軸Ｏ３と略平行な方向に延在する略棒状の部材であり、先端にて第３の関節部２３２ｃを固定的に支持する。
第４の関節部２３２ｄは、第４のアーム部２３１ｄにて固定的に支持されつつ、第４の軸Ｏ４（図１）を中心として回転可能に第３のアーム部２３１ｃを保持する。このため、第４の関節部２３２ｄは、第４の軸Ｏ４回りに撮像部２１を回転可能とする。
ここで、第４の軸Ｏ４は、第３の軸Ｏ３に直交する。すなわち、第４の軸Ｏ４回りに撮像部２１を回転させると、当該撮像部２１の高さが調整される。このため、第４の関節部２３２ｄは、撮像部２１を平行移動させるための関節部である。

第４のアーム部２３１ｄは、第４の軸Ｏ４に直交し、ベース部２２に向けて直線的に延在した略棒状の部材であり、一端側にて第４の関節部２３２ｄを固定的に支持する。
第５のアーム部２３１ｅは、第４のアーム部２３１ｄと同一形状を有する。そして、第５のアーム部２３１ｅは、一端側が第４の軸Ｏ４と平行な軸を中心として回転可能に第３のアーム部２３１ｃに対して接続される。
第６のアーム部２３１ｆは、第３のアーム部２３１ｃと略同一形状を有する。そして、第６のアーム部２３１ｆは、第３～第５のアーム部２３１ｃ～２３１ｅとの間で平行四辺形を形成する姿勢で、第４の軸Ｏ４と平行な軸を中心として回転可能に第４，第５のアーム部２３１ｄ，２３１ｅの各他端側に対して接続される。また、第６のアーム部２３１ｆの端部には、カウンターウェイト２３３（図１）が設けられている。

カウンターウェイト２３３は、当該カウンターウェイト２３３よりも支持部２３の先端側（撮像部２１が設けられる側）に設けられる各構成要素の質量によって、第４の軸Ｏ４回りに発生する回転モーメント及び第５の軸Ｏ５（図１）回りに発生する回転モーメントを相殺可能に、質量及び配置位置が調整される。すなわち、支持部２３は、バランスアーム（カウンターウェイト２３３が設けられた構成）である。なお、支持部２３としては、カウンターウェイト２３３が設けられていない構成としても構わない。

第５の関節部２３２ｅは、第７のアーム部２３１ｇにて固定的に支持されつつ、第５の軸Ｏ５を中心として回転可能に第４のアーム部２３１ｄを保持する。このため、第５の関節部２３２ｅは、第５の軸Ｏ５回りに撮像部２１を回転可能とする。
ここで、第５の軸Ｏ５は、第４の軸Ｏ４に平行となる。すなわち、第５の軸Ｏ５回りに撮像部２１を回転させると、当該撮像部２１の高さが調整される。このため、第５の関節部２３２ｅは、撮像部２１を平行移動させるための関節部である。

第７のアーム部２３１ｇは、鉛直方向に延在する第１の部位と、当該第１の部位に対して略直角に屈曲して延在する第２の部位とで構成された略Ｌ字形状を有し、当該第１の部位にて第５の関節部２３２ｅを固定的に支持する。
第６の関節部２３２ｆは、ベース部２２にて固定的に支持されつつ、第６の軸Ｏ６（図１）を中心として回転可能に第７のアーム部２３１ｇの第２の部位を保持する。このため、第６の関節部２３２ｆは、第６の軸Ｏ６回りに撮像部２１を回転可能とする。
ここで、第６の軸Ｏ６は、鉛直方向に沿う軸である。すなわち、第６の関節部２３２ｆは、撮像部２１を平行移動させるための関節部である。

以上説明した第１～第６の軸Ｏ１～Ｏ６は、本開示に係る軸にそれぞれ相当する。また、第１の軸Ｏ１は、アクチュエータ等の動力によらず、操作者から加えられた外力に応じて受動的に撮像部２１を当該第１の軸Ｏ１回りに回転可能とする受動軸によって構成されている。なお、第２～第６の軸Ｏ２～Ｏ６も同様に、受動軸によってそれぞれ構成されている。また、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆには、図２に示すように、電磁ブレーキ等でそれぞれ構成された第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆと、ロータリエンコーダや角速度センサ等でそれぞれ構成された第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆとがそれぞれ設けられている。ここで、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆは、本開示に係る状態切替部にそれぞれ相当する。また、第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆは、本開示に係る撮像位置検出部にそれぞれ相当する。

第１の状態切替部２３４ａは、制御装置２６による制御の下、第１の軸Ｏ１回りでの撮像部２１の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる。
第２の状態切替部２３４ｂは、制御装置２６による制御の下、第２の軸Ｏ２回りでの撮像部２１の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる。
第３の状態切替部２３４ｃは、制御装置２６による制御の下、第３の軸Ｏ３回りでの撮像部２１の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる。

第４の状態切替部２３４ｄは、制御装置２６による制御の下、第４の軸Ｏ４回りでの撮像部２１の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる。
第５の状態切替部２３４ｅは、制御装置２６による制御の下、第５の軸Ｏ５回りでの撮像部２１の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる。
第６の状態切替部２３４ｆは、制御装置２６による制御の下、第６の軸Ｏ６回りでの撮像部２１の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる。

第１の撮像位置検出部２３５ａは、制御装置２６による制御の下、第１の軸Ｏ１回りでの撮像部２１の回転角度（撮像部２１の位置）を検出する。そして、第１の撮像位置検出部２３５ａは、検出した回転角度に応じた信号を制御装置２６に出力する。
第２の撮像位置検出部２３５ｂは、制御装置２６による制御の下、第２の軸Ｏ２回りでの撮像部２１の回転角度（撮像部２１の位置）を検出する。そして、第２の撮像位置検出部２３５ｂは、検出した回転角度に応じた信号を制御装置２６に出力する。
第３の撮像位置検出部２３５ｃは、制御装置２６による制御の下、第３の軸Ｏ３回りでの撮像部２１の回転角度（撮像部２１の位置）を検出する。そして、第３の撮像位置検出部２３５ｃは、検出した回転角度に応じた信号を制御装置２６に出力する。

第４の撮像位置検出部２３５ｄは、制御装置２６による制御の下、第４の軸Ｏ４回りでの撮像部２１の回転角度（撮像部２１の位置）を検出する。そして、第４の撮像位置検出部２３５ｄは、検出した回転角度に応じた信号を制御装置２６に出力する。
第５の撮像位置検出部２３５ｅは、制御装置２６による制御の下、第５の軸Ｏ５回りでの撮像部２１の回転角度（撮像部２１の位置）を検出する。そして、第５の撮像位置検出部２３５ｅは、検出した回転角度に応じた信号を制御装置２６に出力する。
第６の撮像位置検出部２３５ｆは、制御装置２６による制御の下、第６の軸Ｏ６回りでの撮像部２１の回転角度（撮像部２１の位置）を検出する。そして、第６の撮像位置検出部２３５ｆは、検出した回転角度に応じた信号を制御装置２６に出力する。

光源部２４は、ライトガイド２５の一端が接続され、制御装置２６にて指定された光量の照明光を当該ライトガイド２５の一端に供給する。
ライトガイド２５は、一端が光源部２４に接続され、他端が撮像部２１に接続される。そして、ライトガイド２５は、光源部２４から供給された光を一端から他端に伝達し、撮像部２１に供給する。撮像部２１に供給された光は、当該撮像部２１から観察対象に照射される。観察対象に照射され、当該観察対象にて反射された光（被写体像）は、撮像部２１内のレンズユニットにより集光された後、撮像素子２１１にて撮像される。

制御装置２６は、ベース部２２の内部に設けられ、医療用観察システム１の動作を統括的に制御する。この制御装置２６は、図２に示すように、制御部２６１と、記憶部２６２とを備える。
制御部２６１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等で構成され、記憶部２６２に記憶された制御プログラムにしたがって、医療用観察システム１の動作を統括的に制御する。
具体的に、制御部２６１は、撮像部２１に設けられたブレーキ解除スイッチ２１４（図１，図２）への操作者による操作に応じて支持部２３の動作モードを切り替える。
実施の形態１では、支持部２３の動作モードとして、フリーモード及び固定モードが設けられている。

フリーモードは、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆがそれぞれ許容状態となったモードである。すなわち、当該フリーモードでは、操作者は、支持部２３に外力を加えることによって、第１～第６の軸Ｏ１～Ｏ６回りに撮像部２１を回転させることができる。当該フリーモードは、操作者によるブレーキ解除スイッチ２１４の押下中の期間に設定される。
固定モードは、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆがそれぞれ規制状態となったモードである。すなわち、当該固定モードでは、操作者は、支持部２３に外力を加えたとしても、第１～第６の軸Ｏ１～Ｏ６回りに撮像部２１を回転させることができない。当該固定モードは、操作者がブレーキ解除スイッチ２１４を押下していない期間に設定される。

また、制御部２６１は、撮像部２１の位置を登録する登録処理、及び撮像部２１の位置を登録した位置に再現する再現処理を実行する。なお、当該登録処理及び再現処理の詳細については後述する。
さらに、制御部２６１は、撮像部２１の撮像により得られた撮像画像に対して各種の画像処理を実行し、表示用の映像信号を生成する。そして、制御部２６１は、当該映像信号を表示装置３に出力する。
記憶部２６２は、制御部２６１が実行する制御プログラムの他、制御部２６１の処理に必要な情報等を記憶する。

表示装置３は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御部２６１からの映像信号に基づく撮像画像（撮像部２１の撮像により得られた撮像画像）等を表示する。

〔登録処理〕
次に、上述した制御部２６１が実行する登録処理について説明する。
図３は、登録処理を示すフローチャートである。図４及び図５は、登録処理及び再現処理を説明する図である。
先ず、操作者は、撮像部２１を把持しながらブレーキ解除スイッチ２１４を押下する。これにより、制御部２６１は、支持部２３をフリーモードに設定する。そして、操作者は、ブレーキ解除スイッチ２１４を押下した状態を維持しつつ、撮像部２１を介して支持部２３に外力を加えることによって、当該支持部２３を動作させ、手術台の上に横臥している患者ＰＡの観察対象（例えば頭部）の上に撮像部２１を位置付ける（図４）。以下では、図４に示した撮像部２１の位置を記憶位置と記載する。この後、操作者は、ブレーキ解除スイッチ２１４から手を離す。これにより、制御部２６１は、支持部２３を固定モードに設定する。

また、撮像部２１の撮像により得られた撮像画像Ｐ１は、移動可能なスタンド（図示略）によって支持された表示装置３に表示される（図４）。
そして、操作者は、撮像部２１に設けられたメモリスイッチ２１５（図１，図２，図４）を押下する。これにより（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、制御部２６１は、記憶位置で撮像部２１の撮像により得られた撮像画像Ｐ１（上述した解析法で用いる撮像画像）と、当該記憶位置で第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆにて検出された各回転角度とを記憶部２６２に記憶させる（ステップＳ２）。

ステップＳ２の後、操作者は、表示装置３に表示された撮像画像を確認しながら、処置（手術）を進める。この際、操作者は、撮像部２１を把持しながらブレーキ解除スイッチ２１４を押下することによって支持部２３をフリーモードに設定し、撮像部２１を介して支持部２３に外力を加えることによって、処置を行いたい箇所が表示装置３の画面中心付近に表示されるように適宜、支持部２３の姿勢を変更する（図５）。そして、操作者は、支持部２３の姿勢を適切な姿勢としたところで、ブレーキ解除スイッチ２１４から手を離すことによって、支持部２３を固定モードに設定する。
すなわち、処置を行った後の撮像部２１の位置（支持部２３の姿勢（図５）、以下、処置位置と記載）と、処置を行う前の撮像部２１の記憶位置（支持部２３の姿勢（図４））とは、大きく異なるものとなる。

〔再現処理〕
次に、上述した制御部２６１が実行する再現処理について説明する。
図６は、再現処理を示すフローチャートである。
先ず、操作者は、撮像部２１の位置を処置位置（図５）から記憶位置（図４）に戻す場合には、メモリスイッチ２１５を押下する。これにより（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御部２６１は、ステップＳ２で記憶部２６２に記憶させた各回転角度を読み出す（ステップＳ４）。
また、操作者は、撮像部２１を把持しながらブレーキ解除スイッチ２１４を押下する。これにより（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部２６１は、支持部２３をフリーモードに設定する（ステップＳ６）。そして、操作者は、ブレーキ解除スイッチ２１４を押下した状態を維持しつつ、撮像部２１を介して支持部２３に外力を加えることによって、処置位置から記憶位置に向けて撮像部２１の移動を開始する。

ステップＳ６の後、制御部２６１は、現時点で第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆにて検出されている各回転角度を常時、監視しながら、当該各回転角度が記憶位置での各回転角度（ステップＳ４で読み出した各回転角度）にそれぞれ再現されたか否かを判断する（ステップＳ７）。
例えば、記憶位置で第２の撮像位置検出部２３５ｂにて検出された回転角度（記憶部２６２に記憶された回転角度）が角度α（図４）であり、現時点で第２の撮像位置検出部２３５ｂにて検出されている回転角度が角度β（図５）である場合を想定する。この場合において、操作者によって処置位置から記憶位置に向けて撮像部２１が移動された結果、角度βが角度αと同一となった場合には、第２の関節部２３２ｂについて回転角度が記憶位置での回転角度に再現された状態となる。
そして、回転角度が記憶位置での回転角度に再現されたと判断した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）には、制御部２６１は、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆのうち、当該再現された関節部について、当該関節部に設けられた状態切替部を規制状態に切り替える（ステップＳ８）。

ステップＳ８の後、制御部２６１は、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆの全てについて、回転角度が記憶位置での回転角度に再現されたと判断し（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８を実行することで第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えたか否かを判断する（ステップＳ９）。
第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えていないと判断した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、制御部２６１は、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えるまでステップＳ７，Ｓ８を繰り返し実行する。一方、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えたと判断した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）には、制御部２６１は、記憶位置を再現した現時点において、撮像部２１の撮像により得られた撮像画像（上述した解析法で用いる撮像画像）を記憶部２６２に記憶させる（ステップＳ１０）。
この後、制御部２６１は、再現処理を終了する。

以上説明した実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
実施の形態１に係る医療用観察装置２では、制御部２６１は、上述した再現処理を実行する。このため、操作者によって処置位置から記憶位置に向けて撮像部２１が移動されると、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆのうち、回転角度が記憶位置での回転角度に再現された関節部から順次、回転が規制されていき、支持部２３の自由度が徐々に減っていく。そして、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆの全ての各回転角度が記憶位置での各回転角度に再現されると、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの全てが規制状態に切り替わり、撮像部２１の位置が記憶位置に再現される。
したがって、操作者は、撮像部２１の位置を記憶位置に再現する際、当該記憶位置に微調整しながら合わせる必要がなく、当該記憶位置付近を移動することで徐々に支持部２３の自由度が減っていくため、撮像部２１の位置を容易に記憶位置に再現することができる。また、支持部２３がバランスアームであるため、軽い力量で操作を行うことができる。さらに、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆの全てにアクチュエータが設けられていないため、医療用観察装置２を低コスト化することができる。
以上のように、実施の形態１に係る医療用観察装置２によれば、低コスト化を図りつつ、利便性を向上させることができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図７は、実施の形態２に係る医療用観察システム１Ａを示す図である。
上述した実施の形態１では、第１～第６の軸Ｏ１～Ｏ６は、受動軸によってそれぞれ構成されていた。
これに対して、実施の形態２では、第１，第４～第６の軸Ｏ１，Ｏ４～Ｏ６が受動軸によってそれぞれ構成されている一方、第２の軸Ｏ２は、アクチュエータの動力に応じて能動的に撮像部２１を当該第２の軸Ｏ２回りに回転可能とする能動軸によって構成されている。なお、第３の軸Ｏ３も同様に、能動軸によって構成されている。すなわち、実施の形態２に係る医療用観察システム１Ａでは、図７に示すように、上述した実施の形態１で説明した医療用観察システム１に対して、第２，第３の関節部２３２ｂ，２３２ｃの代わりに、当該第２，第３の関節部２３２ｂ，２３２ｃとは異なる第２，第３の関節部２３２ｂ´，２３２ｃ´が採用されている。
ここで、第１，第４～第６の状態切替部２３４ａ，２３４ｄ～２３４ｆは、本開示に係る受動軸側状態切替部にそれぞれ相当する。また、第２，第３の状態切替部２３４ｂ，２３４ｃは、本開示に係る能動軸側状態切替部にそれぞれ相当する。

図８は、第２の関節部２３２ｂ´の構成を示す断面図である。
なお、第２，第３の関節部２３２ｂ´，２３２ｃ´は、同様の構成を有する。このため、以下では、第２の関節部２３２ｂ´の構成について説明し、第３の関節部２３２ｃ´の構成については説明を省略する。
第２の関節部２３２ｂ´は、図８に示すように、第２のアーム部２３１ｂにて固定的に支持される固定部２３６と、第１のアーム部２３１ａを保持しつつ、固定部２３６に対して第２の軸Ｏ２を中心として回転可能に取り付けられる可動部２３７とを備える。
固定部２３６は、ハウジング部２３６ａと、閉塞部２３６ｂとを備える。
ハウジング部２３６ａは、中心軸が第２の軸Ｏ２に一致する有底円筒形状を有し、第２のアーム部２３１ｂにて固定的に支持される。
閉塞部２３６ｂは、貫通孔２３６ｃを有する環形状を有し、ハウジング部２３６ａの開口部分を閉塞するように、当該ハウジング部２３６ａに固定される。

そして、固定部２３６の内部には、図８に示すように、アクチュエータ４１と、減速機構４２と、ドライブシャフト４３と、クラッチ４４と、第２の状態切替部２３４ｂと、第２の撮像位置検出部２３５ｂとが設けられている。なお、図８では、説明の便宜上、第２の撮像位置検出部２３５ｂの図示については省略している。
アクチュエータ４１は、制御部２６１にて制御される一般的な電気モータで構成され、第２の関節部２３２ｂ´に動力を与える動力源である。そして、アクチュエータ４１は、当該アクチュエータ４１の出力軸が第２の軸Ｏ２に平行となるようにハウジング部２３６ａの内部に取り付けられる。

減速機構４２は、図８に示すように、アクチュエータ４１の出力軸に設けられ、当該出力軸の回転を所定の減速比で減速する。この減速機構４２は、互いに噛合する複数の歯車を備える。実施の形態１では、当該複数の歯車は、アクチュエータ４１の出力軸に固定された第１の平歯車４２１と、第１の平歯車４２１に噛合する第２の平歯車４２２とで構成されている。
なお、減速機構４２を構成する歯車の数は、上述した２つに限らず、３つ以上で構成しても構わない。また、減速機構４２を構成する歯車は、平歯車に限らず、その他の歯車で構成しても構わない。
第１，第２の平歯車４２１，４２２のうち、第２の平歯車４２２は、中心軸が第２の軸Ｏ２に一致するようにハウジング部２３６ａの内部に配置される。また、第２の平歯車４２２には、中心軸に沿って貫通する貫通孔４２２ａが形成されている。

ドライブシャフト４３は、図８に示すように、円柱形状を有し、当該円柱の中心軸が第２の軸Ｏ２に一致するように設置される。具体的に、ドライブシャフト４３の一端側は、貫通孔４２２ａに挿通され、第１のベアリング４５ａを介して第２の平歯車４２２に対して回転可能に軸支される。また、ドライブシャフト４３の他端側は、貫通孔２３６ｃに挿通され、他端が固定部２３６の外部に突出した状態で、第２のベアリング４５ｂを介して閉塞部２３６ｂに対して回転可能に軸支される。すなわち、ドライブシャフト４３は、固定部２３６に対して中心軸を中心として回転可能とする。また、ドライブシャフト４３の他端は、可動部２３７に固定されている。

クラッチ４４は、図８に示すように、ロータ４４１と、アーマチュア４４２と、ステータ４４３とを備える。
ロータ４４１は、貫通孔４４１ａを有し、当該貫通孔４４１ａにドライブシャフト４３が挿通された状態で、当該ドライブシャフト４３に固定される。
アーマチュア４４２は、円板形状を有し、当該円板の中心軸に沿って貫通する貫通孔４４２ａを有する。そして、アーマチュア４４２は、貫通孔４４２ａにドライブシャフト４３が挿通された状態で、第２の平歯車４２２とロータ４４１との間に配置される。また、アーマチュア４４２は、板バネ４４２ｂを介して第２の平歯車４２２に取り付けられ、板バネ４４２ｂの弾性変形に応じて、第２の軸Ｏ２に沿って移動可能とする。

ステータ４４３は、ハウジング部２３６ａに固定され、制御部２６１による制御の下、アーマチュア４４２を第２の軸Ｏ２に沿って進退移動させる。そして、アーマチュア４４２がロータ４４１から離間した状態では、減速機構４２とドライブシャフト４３とは、クラッチ４４を介して接続されない遮断状態（クラッチＯＦＦ）である。すなわち、ドライブシャフト４３は、アクチュエータ４１の回転に伴って回転しない。一方、アーマチュア４４２がロータ４４１に当接した状態では、減速機構４２とドライブシャフト４３とは、クラッチ４４を介して接続された接続状態（クラッチＯＮ）である。すなわち、ドライブシャフト４３は、アクチュエータ４１の回転に伴って回転し、当該アクチュエータ４１の回転を可動部２３７に伝達し、第２の軸Ｏ２回りに可動部２３７（撮像部２１）を回転させる。

第２の状態切替部２３４ｂは、図８に示すように、アーマチュア２３４１と、ステータ２３４２とを備える。
アーマチュア２３４１は、円板形状を有し、当該円板の中心軸に沿って貫通してドライブシャフト４３が挿通される貫通孔２３４３を有する。そして、アーマチュア２３４１は、板バネ２３４４を介してドライブシャフト４３の外周面に設けられたフランジ４３１に取り付けられ、板バネ２３４４の弾性変形に応じて、第２の軸Ｏ２に沿って移動可能とする。
ステータ２３４２は、閉塞部２３６ｂに固定され、制御部２６１による制御の下、アーマチュア２３４１を第２の軸Ｏ２に沿って進退移動させる。そして、アーマチュア２３４１がステータ２３４２から離間した状態では、ステータ２３４２は、アーマチュア２３４１を開放し、ドライブシャフト４３の回転を許容する。すなわち、第２の状態切替部２３４ｂは、許容状態となる。一方、アーマチュア２３４１がステータ２３４２に当接した状態で、ステータ２３４２は、アーマチュア２３４１（ドライブシャフト４３）の回転を規制する。すなわち、第２の状態切替部２３４ｂは、規制状態となる。

そして、実施の形態２では、支持部２３の動作モードとして、上述した実施の形態１で説明したフリーモード及び固定モードの他、ＸＹ移動動作モードが設けられている。
ＸＹ移動動作モードは、フットスイッチ５（図７）への操作者による操作に応じて、撮像部２１による撮像視野をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる動作モードである。
より具体的に、操作者によるフットスイッチ５のレバー５１（図７）のＸ方向への操作中の期間には、制御部２６１は、第２の状態切替部２３４ｂを許容状態に切り替え、クラッチ４４を接続状態（クラッチＯＮ）に切り替え、アクチュエータ４１を動作させる。これにより、撮像部２１は、第２の軸Ｏ２回りに回転する。また、操作者がレバー５１のＸ方向への操作を止めると、制御部２６１は、アクチュエータ４１の動作を停止させ、クラッチ４４を遮断状態（クラッチＯＦＦ）に切り替え、第２の状態切替部２３４ｂを規制状態に切り替える。

一方、操作者によるフットスイッチ５のレバー５１のＹ方向への操作中の期間には、制御部２６１は、第３の状態切替部２３４ｃを許容状態に切り替え、第３の関節部２３２ｃ´に設けられたクラッチ（図示略）を接続状態（クラッチＯＮ）に切り替え、第３の関節部２３２ｃ´に設けられたアクチュエータを動作させる。これにより、撮像部２１は、第３の軸Ｏ３回りに回転する。また、操作者がレバー５１のＹ方向への操作を止めると、制御部２６１は、当該アクチュエータの動作を停止させ、当該クラッチを遮断状態（クラッチＯＦＦ）に切り替え、第３の状態切替部２３４ｃを規制状態に切り替える。

次に、実施の形態２に係る再現処理について説明する。なお、実施の形態２に係る登録処理は、上述した実施の形態１で説明した登録処理と同様である。
図９は、再現処理を示すフローチャートである。
実施の形態２に係る再現処理では、図９に示すように、上述した実施の形態１で説明した再現処理に対して、ステップＳ１１が追加されているとともに、ステップＳ６～Ｓ９の代わりにステップＳ６Ａ～Ｓ９Ａが採用されている。このため、以下では、ステップＳ１１，Ｓ６Ａ～Ｓ９Ａについて説明する。

なお、実施の形態２では、支持部２３の動作モードとして、上述した実施の形態１で説明したフリーモード及び固定モードの他、ＸＹ移動動作モードが設けられている。このため、操作者は、フリーモード及びＸＹ移動動作モードの少なくとも一方を利用して、撮像部２１を記憶位置や処置位置に位置付けることができる。

ステップＳ１１は、ステップＳ４の後に実行される。
具体的に、制御部２６１は、ステップＳ１１において、以下に示すように、第１の処理を実行する。
制御部２６１は、第２の状態切替部２３４ｂを許容状態に切り替えるとともに、クラッチ４４を接続状態（クラッチＯＮ）に切り替える。そして、制御部２６１は、現時点で第２の撮像位置検出部２３５ｂにて検出されている回転角度が記憶位置において第２の撮像位置検出部２３５ｂにて検出された回転角度（ステップＳ４で読み出した回転角度）と同一となるまでアクチュエータ４１を動作させる。この後、制御部２６１は、アクチュエータ４１の動作を停止させ、クラッチ４４を遮断状態（クラッチＯＦＦ）に切り替え、第２の状態切替部２３４ｂを規制状態に切り替える。

また、制御部２６１は、第３の状態切替部２３４ｃを許容状態に切り替えるとともに、第３の関節部２３２ｃ´に設けられたクラッチを接続状態（クラッチＯＮ）に切り替える。そして、制御部２６１は、現時点で第３の撮像位置検出部２３５ｃにて検出されている回転角度が記憶位置において第３の撮像位置検出部２３５ｃにて検出された回転角度（ステップＳ４で読み出した回転角度）と同一となるまで、第３の関節部２３２ｃ´に設けられたアクチュエータを動作させる。この後、制御部２６１は、当該アクチュエータの動作を停止させ、当該クラッチを遮断状態（クラッチＯＦＦ）に切り替え、第３の状態切替部２３４ｃを規制状態に切り替える。

すなわち、第１の処理（ステップＳ１１）によって、第２の関節部２３２ｂ´について回転角度が記憶位置での回転角度に自動的に再現されるとともに、第３の関節部２３２ｃ´について回転角度が記憶位置での回転角度に自動的に再現される。

ステップＳ１１の後、操作者は、撮像部２１を把持しながらブレーキ解除スイッチ２１４を押下する。これにより（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部２６１は、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆのうち、第１，第４～第６の状態切替部２３４ａ，２３４ｄ～２３４ｆを許容状態に切り替える（ステップＳ６Ａ）。そして、操作者は、ブレーキ解除スイッチ２１４を押下した状態を維持しつつ、撮像部２１を介して支持部２３に外力を加えることによって、記憶位置に向けて撮像部２１の移動を開始する。

ステップＳ６Ａの後、制御部２６１は、現時点で第１，第４～第６の撮像位置検出部２３５ａ，２３５ｄ～２３５ｆにて検出されている各回転角度を常時、監視しながら、当該各回転角度が記憶位置での各回転角度（ステップＳ４で読み出した各回転角度）にそれぞれ再現されたか否かを判断する（ステップＳ７Ａ）。
そして、回転角度が記憶位置での回転角度に再現されたと判断した場合（ステップＳ７Ａ：Ｙｅｓ）には、制御部２６１は、第１，第４～第６の関節部２３２ａ，２３２ｄ～２３２ｆのうち、当該再現された関節部について、当該関節部に設けられた状態切替部を規制状態に切り替える（ステップＳ８Ａ）。

ステップＳ８Ａの後、制御部２６１は、第１，第４～第６の関節部２３２ａ，２３２ｄ～２３２ｆの全てについて、回転角度が記憶位置での回転角度に再現されたと判断し（ステップＳ７Ａ：Ｙｅｓ）、ステップＳ８Ａを実行することで第１，第４～第６の状態切替部２３４ａ，２３４ｄ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えたか否かを判断する（ステップＳ９Ａ）。
第１，第４～第６の状態切替部２３４ａ，２３４ｄ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えていないと判断した場合（ステップＳ９Ａ：Ｎｏ）には、制御部２６１は、第１，第４～第６の状態切替部２３４ａ，２３４ｄ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えるまでステップＳ７Ａ，Ｓ８Ａを繰り返し実行する。一方、第１，第４～第６の状態切替部２３４ａ，２３４ｄ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えたと判断した場合（ステップＳ９Ａ：Ｙｅｓ）には、制御部２６１は、ステップＳ１０に移行する。
以上説明したステップＳ６Ａ～Ｓ９Ａは、本開示に係る第２の処理に相当する。

以上説明した実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
実施の形態２では、制御部２６１は、上述した第１，第２の処理を実行する。すなわち、第１の処理によって、第２の関節部２３２ｂ´について回転角度が記憶位置での回転角度に自動的に再現されるとともに、第３の関節部２３２ｃ´について回転角度が記憶位置での回転角度に自動的に再現される。このため、操作者は、撮像部２１の位置を記憶位置に再現する際、第１，第４～第６の関節部２３２ａ，２３２ｄ～２３２ｆについてのみ回転角度を記憶位置での回転角度に再現すればよい。したがって、操作者が操作すべき自由度が減り、利便性をさらに向上させることができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１０は、実施の形態３に係る医療用観察システム１Ｂを示す図である。
上述した実施の形態１では、第１～第６の軸Ｏ１～Ｏ６は、受動軸によってそれぞれ構成されていた。
これに対して、実施の形態３では、第１～第３の軸Ｏ１～Ｏ３が受動軸によってそれぞれ構成されている一方、第４～第６の軸Ｏ４～Ｏ６は、能動軸によってそれぞれ構成されている。すなわち、実施の形態３に係る医療用観察システム１Ｂでは、図１０に示すように、上述した実施の形態１で説明した医療用観察システム１に対して、第４～第６の関節部２３２ｄ～２３２ｆの代わりに、当該第４～第６の関節部２３２ｄ～２３２ｆとは異なる第４～第６の関節部２３２ｄ´，２３２ｅ´，２３２ｆ´が採用されている。
ここで、第４～第６の状態切替部２３４ｄ～２３４ｆは、本開示に係る能動軸側状態切替部にそれぞれ相当する。また、第１～第３の状態切替部２３４ａ～２３４ｃは、本開示に係る受動軸側状態切替部にそれぞれ相当する。

なお、第４～第６の関節部２３２ｄ´，２３２ｅ´，２３２ｆ´は、上述した実施の形態２で説明した第２の関節部２３２ｂ´と同様の構成を有する。
また、実施の形態３に係る再現処理では、上述した実施の形態２で説明した再現処理において、第１の処理（ステップＳ１１）で第４～第６の関節部２３２ｄ´，２３２ｅ´，２３２ｆ´について回転角度を記憶位置での回転角度に自動的に再現するとともに、第２の処理（ステップＳ６Ａ～Ｓ９Ａ）で操作者による操作を利用して第１～第３の関節部２３２ａ～２３２ｃについて回転角度を記憶位置での回転角度に再現するものである。

以上説明した実施の形態３によれば、上述した実施の形態２と同様の効果を奏する。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１１は、実施の形態４に係る登録処理を示すフローチャートである。図１２は、実施の形態４に係る再現処理を示すフローチャートである。
実施の形態４では、図１１及び図１２に示すように、上述した実施の形態１に対して、制御部２６１が実行する登録処理及び再現処理が異なる。
なお、当該登録処理及び再現処理について説明する前に、実施の形態４に係る撮像部２１Ｃについて説明する。

図１３は、実施の形態４に係る撮像部２１Ｃを示す図である。なお、図１３では、説明の便宜上、撮像部２１Ｃの外面に露出して設けられた各スイッチ２１２～２１５の図示を省略している。また、図１３では、撮像部２１を所謂、ステレオカメラとして構成した場合を例示している。
実施の形態４では、撮像部２１の代わりに撮像部２１Ｃ（図１３）が採用されている。
撮像部２１Ｃは、図１３に示すように、撮像素子２１１と、レンズユニット２１６と、駆動部２１７と、レンズ位置検出部２１８とを備える。
レンズユニット２１６は、フォーカス光学系２１６ａ及びズーム光学系２１６ｂを含み、観察対象からの被写体像を取り込んで、撮像素子２１１の撮像面に結像する。
フォーカス光学系２１６ａは、１または複数のレンズを用いて構成され、光軸に沿って移動することにより、焦点を調整する。すなわち、フォーカス光学系２１６ａは、本開示に係るフォーカスレンズに相当する。
ズーム光学系２１６ｂは、１または複数のレンズを用いて構成され、光軸に沿って移動することにより、画角を調整する。すなわち、ズーム光学系２１６ｂは、本開示に係るズームレンズに相当する。

また、レンズユニット２１６には、フォーカス光学系２１６ａを光軸に沿って移動させるフォーカス機構（図示略）やズーム光学系２１６ｂを光軸に沿って移動させる光学ズーム機構（図示略）が設けられている。
駆動部２１７は、制御部２６１による制御の下、上述したフォーカス機構や光学ズーム機構を動作させ、レンズユニット２１６の焦点や画角を調整する。すなわち、駆動部２１７は、本開示に係るフォーカス駆動部及びズーム駆動部に相当する。
レンズ位置検出部２１８は、フォトインタラプタ等の位置センサで構成され、フォーカス光学系２１６ａのレンズ位置（以下、フォーカス位置と記載）やズーム光学系２１６ｂのレンズ位置（以下、ズーム位置と記載）を検出する。すなわち、レンズ位置検出部２１８は、本開示に係るフォーカス位置検出部及びズーム位置検出部に相当する。そして、レンズ位置検出部２１８は、検出したフォーカス位置及びズーム位置に応じた信号を制御装置２６に出力する。

次に、実施の形態４に係る登録処理について図１１を参照しつつ説明する。
実施の形態４に係る登録処理は、図１１に示すように、上述した実施の形態１で説明した登録処理に対して、ステップＳ２の代わりにステップＳ２Ｃが採用されている。このため、以下では、ステップＳ２Ｃについて説明する。
制御部２６１は、ステップＳ２Ｃにおいて、記憶位置で撮像部２１の撮像により得られた撮像画像Ｐ１と、当該記憶位置での撮像の際、撮像部２１に指定した撮像条件（シャッター速度、感度、ゲイン等）と、当該記憶位置でレンズ位置検出部２１８にて検出されたフォーカス位置及びズーム位置と、当該記憶位置での撮像の際、光源部２４に指定した光量と、当該記憶位置で第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆにて検出された各回転角度とを記憶部２６２に記憶させる。

次に、実施の形態４に係る再現処理について図１２を参照しつつ説明する。
実施の形態４に係る再現処理は、図１２に示すように、上述した実施の形態１で説明した再現処理に対して、ステップＳ４，Ｓ１０の代わりにステップＳ４Ｃ，Ｓ１０Ｃが採用されているとともに、ステップＳ１２が追加されている。このため、以下では、ステップＳ４Ｃ，Ｓ１０Ｃ，Ｓ１２について説明する。
制御部２６１は、ステップＳ４Ｃにおいて、ステップＳ２Ｃで記憶部２６２に記憶させた撮像条件、フォーカス位置、ズーム位置、及び各回転角度を読み出す。

ステップＳ１２は、第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの全てを規制状態に切り替えたと判断した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）に実行される。
具体的に、制御部２６１は、ステップＳ１２において、以下の処理を実行する。
制御部２６１は、現時点でレンズ位置検出部２１８にて検出されているフォーカス位置及びズーム位置を常時、監視しながら、駆動部２１７を動作させ、当該フォーカス位置及びズーム位置をステップＳ４Ｃで読み出したフォーカス位置及びズーム位置に位置付ける。また、制御部２６１は、光源部２４に指定する光量をステップＳ４Ｃで読み出した光量に設定する。

制御部２６１は、ステップＳ１０Ｃにおいて、ステップＳ４Ｃで読み出した撮像条件で撮像部２１に撮像させ、当該撮像により得られた撮像画像を記憶部２６２に記憶させる。

以上説明した実施の形態４によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
実施の形態４では、制御部２６１は、上述したステップＳ２Ｃ，Ｓ４Ｃ，Ｓ１２，Ｓ１０Ｃを実行する。このため、撮像条件、フォーカス位置、ズーム位置、及び光量についても記憶位置での撮像条件、フォーカス位置、ズーム位置、及び光量に再現することができる。したがって、上述した解析法において、処置後の術部の状態を高精度に把握することができる。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１４は、実施の形態５に係る再現処理を説明する図である。
実施の形態５では、制御部２６１は、上述した実施の形態１で説明した再現処理の実行時において、ステップＳ４以降に撮像部２１を記憶位置に向けて移動させる際、当該移動方向を示す移動情報ＡＲ（図１４）を撮像画像Ｐ（図１４）上に重畳させて表示装置３に表示させる。
具体的に、制御部２６１は、ステップＳ４で読み出した記憶位置での各回転角度と現時点で第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆにて検出されている各回転角度とに基づいて、撮像部２１を記憶位置に向けて移動させるための移動方向を算出する。そして、制御部２６１は、当該移動方向を示す移動情報ＡＲを撮像画像Ｐ上に重畳させて表示装置３に表示させる。

以上説明した実施の形態５によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
実施の形態５では、制御部２６１は、上述した移動情報ＡＲを表示装置３に表示させる。このため、操作者は、当該移動情報ＡＲから撮像部２１の移動方向を認識することができるため、撮像部２１の位置を記憶位置に容易に再現することができる。

（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１５は、実施の形態６に係る再現処理を示すフローチャートである。
実施の形態６では、図１５に示すように、上述した実施の形態１に対して、制御部２６１が実行する再現処理が異なる。
具体的に、実施の形態６に係る再現処理は、図１５に示すように、上述した実施の形態１で説明した再現処理に対して、ステップＳ１３が追加されているとともに、ステップＳ４，Ｓ７の代わりにステップＳ４Ｄ，Ｓ７Ｄが採用されている。このため、以下では、ステップＳ１３，Ｓ４Ｄ，Ｓ７Ｄについて説明する。

制御部２６１は、ステップＳ４Ｄにおいて、ステップＳ２で記憶部２６２に記憶させた撮像画像Ｐ１及び各回転角度を読み出す。

ステップＳ４Ｄの後、制御部２６１は、以下の処理を実行する（ステップＳ１３）。
制御部２６１は、ステップＳ４Ｄで読み出した撮像画像Ｐ１と処置位置で撮像部２１の撮像により得られた撮像画像（例えば、図５に示した撮像画像Ｐ２）とに基づいて、観察対象の移動分を考慮して、ステップＳ４Ｄで読み出した各回転角度を補正する。

制御部２６１は、ステップＳ７Ｄにおいて、現時点で第１～第６の撮像位置検出部２３５ａ～２３５ｆにて検出されている各回転角度を常時、監視しながら、当該各回転角度がステップＳ１３で補正された各回転角度にそれぞれ再現されたか（同一となったか）否かを判断する。
そして、回転角度がステップＳ１３で補正された回転角度に再現された（同一となった）と判断した場合（ステップＳ７Ｄ：Ｙｅｓ）には、制御部２６１は、ステップＳ８に移行する。

以上説明した実施の形態６によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
実施の形態６では、制御部２６１は、上述したステップＳ４Ｄ，Ｓ１３，Ｓ７Ｄを実行する。このため、記憶位置での撮像時点から処置終了までの間に観察対象が移動してしまった場合であっても、ステップＳ１０において、上述した解析法を行うにあたって適切な撮像画像を得ることができる。

（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１～６によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１～６では、第１～第６の関節部２３２ａ～２３２ｆ（２３２ｂ´，２３２ｃ´，２３２ｄ´，２３２ｅ´，２３２ｆ´）に第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆがそれぞれ設けられていたが、これに限らない。第１～第６の状態切替部２３４ａ～２３４ｆの一部（例えば、第１の状態切替部２３４ａ）を省略しても構わない。
上述した実施の形態４では、撮像条件、フォーカス位置、ズーム位置、及び光量を記憶位置での撮像条件、フォーカス位置、ズーム位置、及び光量に再現していたが、これに限らない。撮像条件、フォーカス位置、ズーム位置、及び光量の少なくともいずれかのみを再現するように構成しても構わない。
上述した実施の形態５では、撮像部２１を記憶位置に向けて移動させるための移動方向を示す移動情報を表示装置３に表示させていたが、これに限らず、当該移動情報を音声によって出力する構成を採用しても構わない。
上述した実施の形態１～６において、表示装置３として、ヘッドマウントディスプレイを採用しても構わない。

１，１Ａ，１Ｂ 医療用観察システム
２ 医療用観察装置
３ 表示装置
５ フットスイッチ
２１，２１Ｃ 撮像部
２２ ベース部
２３ 支持部
２４ 光源部
２５ ライトガイド
２６ 制御装置
４１ アクチュエータ
４２ 減速機構
４３ ドライブシャフト
４４ クラッチ
４５ａ 第１のベアリング
４５ｂ 第２のベアリング
５１ レバー
２１１ 撮像素子
２１２ フォーカススイッチ
２１３ ズームスイッチ
２１４ ブレーキ解除スイッチ
２１５ メモリスイッチ
２１６ レンズユニット
２１６ａ フォーカス光学系
２１６ｂ ズーム光学系
２１７ 駆動部
２１８ レンズ位置検出部
２２１ キャスター
２３１ａ 第１のアーム部
２３１ｂ 第２のアーム部
２３１ｃ 第３のアーム部
２３１ｄ 第４のアーム部
２３１ｅ 第５のアーム部
２３１ｆ 第６のアーム部
２３１ｇ 第７のアーム部
２３２ａ 第１の関節部
２３２ｂ，２３２ｂ´ 第２の関節部
２３２ｃ，２３２ｃ´ 第３の関節部
２３２ｄ，２３２ｄ´ 第４の関節部
２３２ｅ，２３２ｅ´ 第５の関節部
２３２ｆ，２３２ｆ´ 第６の関節部
２３３ カウンターウェイト
２３４ａ 第１の状態切替部
２３４ｂ 第２の状態切替部
２３４ｃ 第３の状態切替部
２３４ｄ 第４の状態切替部
２３４ｅ 第５の状態切替部
２３４ｆ 第６の状態切替部
２３５ａ 第１の撮像位置検出部
２３５ｂ 第２の撮像位置検出部
２３５ｃ 第３の撮像位置検出部
２３５ｄ 第４の撮像位置検出部
２３５ｅ 第５の撮像位置検出部
２３５ｆ 第６の撮像位置検出部
２３６ 固定部
２３６ａ ハウジング部
２３６ｂ 閉塞部
２３６ｃ 貫通孔
２３７ 可動部
２６１ 制御部
２６２ 記憶部
４２１ 第１の平歯車
４２２ 第２の平歯車
４２２ａ 貫通孔
４３１ フランジ
４４１ ロータ
４４１ａ 貫通孔
４４２ アーマチュア
４４２ａ 貫通孔
４４２ｂ 板バネ
４４３ ステータ
２３４１ アーマチュア
２３４２ ステータ
２３４３ 貫通孔
２３４４ 板バネ
ＡＲ 移動情報
Ｏ１ 第１の軸
Ｏ２ 第２の軸
Ｏ３ 第３の軸
Ｏ４ 第４の軸
Ｏ５ 第５の軸
Ｏ６ 第６の軸
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 撮像画像
ＰＡ 患者
α，β 角度

Claims (13)

1. 観察対象からの被写体像を撮像する撮像部と、
   互いに異なる複数の軸回りに前記撮像部を回転可能に支持する支持部と、
   前記撮像部の位置を検出する撮像位置検出部と、
   前記撮像位置検出部にて検出された前記撮像部の位置を記憶する記憶部と、
   前記複数の軸のうち少なくとも一つの軸回りでの前記撮像部の回転を許容する許容状態、または、当該回転を規制する規制状態の一方の状態に切り替わる状態切替部と、
   前記状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて前記支持部が動作し、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置に前記撮像部が位置した場合に、前記状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える再現処理を実行する制御部とを備える医療用観察装置。
2. 前記複数の軸は、
   操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて受動的に前記撮像部を当該軸回りに回転可能とする受動軸によってそれぞれ構成されている請求項１に記載の医療用観察装置。
3. 前記複数の軸は、
   操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて受動的に前記撮像部を当該軸回りに回転可能とする受動軸と、
   アクチュエータの動力によって能動的に前記撮像部を当該軸回りに回転可能とする能動軸とを備え、
   前記状態切替部は、
   前記受動軸回りでの前記撮像部の回転を許容する前記許容状態、または当該回転を規制する前記規制状態の一方の状態に切り替わる受動軸側状態切替部と、
   前記能動軸回りでの前記撮像部の回転を許容する前記許容状態、または当該回転を規制する前記規制状態の一方の状態に切り替わる能動軸側状態切替部とを備え、
   前記制御部は、
   前記能動軸側状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、前記アクチュエータを動作させ、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置に前記撮像部が位置した場合に、前記能動軸側状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える第１の処理と、
   前記受動軸側状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて前記支持部が動作し、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置に前記撮像部が位置した場合に、前記受動軸側状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える第２の処理とを含む前記再現処理を実行する請求項１に記載の医療用観察装置。
4. 前記能動軸は、
   当該能動軸回りでの前記撮像部の回転によって、前記観察対象に対する前記撮像部の光軸の向きを変更するように前記撮像部を移動させるための軸である請求項３に記載の医療用観察装置。
5. 前記能動軸は、
   当該能動軸回りでの前記撮像部の回転によって、前記撮像部を平行移動させるための軸である請求項３に記載の医療用観察装置。
6. 前記撮像部は、
   前記被写体像を撮像する撮像素子と、
   光軸に沿って移動することで焦点を調整するフォーカスレンズを有し、前記被写体像を前記撮像素子に結像するレンズユニットと、
   前記フォーカスレンズを光軸に沿って移動させるフォーカス駆動部と、
   前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカス位置検出部とを備え、
   前記記憶部は、
   前記フォーカス位置検出部にて検出された前記フォーカスレンズの位置を記憶し、
   前記制御部は、
   前記再現処理を実行する際、前記フォーカス駆動部の動作を制御し、前記記憶部に記憶された前記フォーカスレンズの位置に前記フォーカスレンズを移動させる請求項１～５のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
7. 前記撮像部は、
   前記被写体像を撮像する撮像素子と、
   光軸に沿って移動することで画角を調整するズームレンズを有し、前記被写体像を前記撮像素子に結像するレンズユニットと、
   前記ズームレンズを光軸に沿って移動させるズーム駆動部と、
   前記ズームレンズの位置を検出するズーム位置検出部とを備え、
   前記記憶部は、
   前記ズーム位置検出部にて検出された前記ズームレンズの位置を記憶し、
   前記制御部は、
   前記再現処理を実行する際、前記ズーム駆動部の動作を制御し、前記記憶部に記憶された前記ズームレンズの位置に前記ズームレンズを移動させる請求項１～６のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
8. 前記観察対象に照射するための照明光を前記制御部によって指定された光量で出射する光源部をさらに備え、
   前記記憶部は、
   前記光源部からの前記照明光の光量を記憶し、
   前記制御部は、
   前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記照明光の光量と同一の光量で前記光源部から前記照明光を出射させる請求項１～７のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
9. 前記撮像部は、
   前記制御部によって指定された撮像条件で前記被写体像を撮像する撮像素子を備え、
   前記記憶部は、
   前記制御部によって指定された前記撮像条件を記憶し、
   前記制御部は、
   前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記撮像条件と同一の撮像条件で前記撮像素子に前記被写体像を撮像させる請求項１～８のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
10. 前記制御部は、
    前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置と現時点で前記撮像位置検出部にて検出された前記撮像部の位置とに基づいて、前記撮像部の移動方向を示す移動情報を報知部に報知させる請求項１～９のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
11. 前記記憶部は、
    前記撮像部の撮像により得られた撮像画像を記憶し、
    前記制御部は、
    前記再現処理を実行する際、前記記憶部に記憶された前記撮像画像と現時点で前記撮像部の撮像により得られた撮像画像とに基づいて、前記記憶部に記憶された前記撮像部の位置を補正する請求項１～１０のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
12. 前記撮像位置検出部は、
    前記複数の軸のうち少なくとも二つの軸にそれぞれ設けられ、前記少なくとも二つの軸回りでの前記撮像部の各回転角度をそれぞれ検出し、
    前記記憶部は、
    前記撮像部の位置として、前記撮像位置検出部にてそれぞれ検出された前記少なくとも二つの軸回りでの前記撮像部の各回転角度をそれぞれ記憶し、
    前記状態切替部は、
    前記少なくとも二つの軸にそれぞれ設けられ、
    前記制御部は、
    前記状態切替部を前記許容状態に切り替えた後、操作者から前記支持部に加えられた外力に応じて前記支持部が動作し、現時点での前記回転角度が前記記憶部に記憶された前記回転角度に合致した前記軸毎に、前記状態切替部を前記許容状態から前記規制状態に切り替える前記再現処理を実行する請求項１～１１のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
13. 請求項１～１２のいずれか一つに記載の医療用観察装置と、
    前記撮像部の撮像により得られた撮像画像を表示する表示装置とを備える医療用観察システム。

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