JP7426248B2 - 医療用制御装置及び医療用観察システム - Google Patents

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Description

本開示は、医療用観察システムに関する。
従来、医療分野や工業用分野において、撮像素子を用いて被写体像を撮像する内視鏡装置や、医療用顕微鏡装置などの医療装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このうち、内視鏡装置は、例えば、内視鏡と、撮像装置と、表示装置と、制御装置と、光源装置とを備える。内視鏡装置では、内視鏡に接続されるライトガイドを介して光源装置から照明光が供給され、照明光を照射して被写体像を撮像する。
内視鏡を用いて立体構造を観察する際、その構造の表面の凹凸形状によって、近点と遠点との明るさのバランスが取れずに、部分的に明る過ぎたり、暗くなったりすることがある。特許文献１が開示する光源装置は、複数のＬＥＤ光源を有し、それぞれの光源の出射光量を制制御することによって、光源装置から出射する光の光量分布を変化させている。光量の分布を制御することによって、近点と遠点との部分的な明るさの差を調整することができる。
また、内視鏡から所定の照射パターンを有する光を出射する技術として、被検体の表面の三次元形状を計測する構成が記載されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、明暗が交互に現れる縞パターンを投影し、この縞パターンの位相をずらした複数画像取得して、得られた画像から三次元形状を計測する。
特開２００２－１５９４４５号公報 特開２０１２－２４２３６４号公報
しかしながら、特許文献１は、一つのＬＥＤ光源において制御できる光量の分布には限界があった。また、特許文献２は、被検体の三次元形状を計測するためのパターンであり、被検体の形状に応じた照射パターンを設定するものではない。このため、複雑な立体構造の画像を明確にするため、より詳細に光量の分布を調整できる技術が求められていた。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、被写体に照射する照明光の光量の分布を細かく制御することができる医療用制御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、本開示にかかる医療用制御装置は、撮像部によって撮像された撮像画像の明るさの分布に基づいて、照明光の照射によって表現する照射画像を生成する照射画像生成部と、前記照射画像と、前記撮像部に回転自在に接続された光学部材の、前記撮像部に対する前記光学部材の長手軸のまわりの回転角度とに基づいて、前記光学部材に設けられた画像投影部による投影画像の生成、及び該投影画像の被写体への投影を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用制御装置は、上記開示において、前記回転角度は、前記撮像部において、前記光学部材が接続される接続部に設定される基準位置からの、前記画像投影部の回転角度であることを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用制御装置は、上記開示において、前記回転角度は、前記光学部材の前記撮像部への接続部に設けられる端子部と、前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部に設けられ、前記端子部の接触位置によって抵抗値が変化する抵抗部との接触位置に応じて得られる抵抗値に基づいて算出されることを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用制御装置は、上記開示において、前記回転角度は、前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部に設けられる複数の第２の端子部のうち、前記光学部材の前記撮像部への接続部に設けられる第１の端子部が接触する第２の端子部の位置に基づいて算出されることを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用制御装置は、上記開示において、前記照射画像生成部は、前記撮像画像を、各画素に輝度値が付与された輝度画像に変換し、前記輝度値が第１の閾値よりも大きい領域の投影輝度を予め設定される基準輝度よりも小さくし、前記輝度値が、第２の閾値よりも小さい領域の投影輝度を前記基準輝度よりも大きくした前記照射画像を生成することを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用制御装置は、上記開示において、前記照射画像生成部は、前記撮像部が特殊光によって撮像した特殊光画像を、各画素に輝度値が付与された輝度画像に変換し、前記輝度画像の輝度値が第３の閾値より大きい領域を励起光の照射領域とする前記照射画像を生成することを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用観察システムは、被写体像を集光するとともに、供給された光を先端から出射する細長形状の光学部材と、前記光学部材が着脱自在かつ該光学部材の長手軸のまわりに回転自在に接続され、前記光学部材が集光した被写体像を撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像によって生成された電気信号に基づいて撮像画像を生成する画像処理部と、前記撮像画像の明るさの分布に基づいて照明光の光量の分布を表す照射画像を生成する照射画像生成部と、前記光学部材の、前記撮像部に対する前記長手軸のまわりの回転角度を検知する相対角度検知部と、前記回転角度に応じて前記照射画像を補正する補正部と、前記光学部材に光を供給する光源を有する光源部と、前記光学部材に設けられ、前記補正部による補正後の前記照射画像に基づいて投影画像を生成し、該投影画像を被写体に投影する画像投影部と、を備えることを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記開示において、前記相対角度検知部は、前記撮像部において、前記光学部材が接続される接続部に設定される基準位置からの、前記画像投影部の回転角度を検知することを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記開示において、前記光学部材の前記撮像部への接続部には、端子部が設けられ、前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部には、前記端子部の接触位置によって抵抗値が変化する抵抗部が設けられ、前記相対角度検知部は、前記端子部と前記抵抗部との接触位置に応じて得られる抵抗値に基づいて前記画像投影部の回転角度を検知することを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記開示において、前記光学部材の前記撮像部への接続部には、第１の端子部が設けられ、前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部には、前記第１の端子部の接触する複数の第２の端子部が設けられ、前記相対角度検知部は、前記第１の端子部と接触する前記第２の端子部の位置に基づいて前記画像投影部の回転角度を検知することを特徴とする。
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記開示において、前記画像処理部が生成した撮像画像を表示する出力部、をさらに備えることを特徴とする。
本開示によれば、被写体に照射する照明光の光量の分布を細かく制御することができるという効果を奏する。
図１は、一実施の形態にかかる内視鏡装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１に示した内視鏡、カメラヘッド、制御装置及び光源装置の構成を示すブロック図である。 図３は、図２に示した制御装置におけるＰＪ制御部の構成を示す図である。 図４は、図２に示した光源装置における光源部の構成を示す図である。 図５は、照明光の出射制御前後の画像の一例を模式的に示す図である。 図６は、図１に示す矢視Ａ方向からみた内視鏡の先端構成を示す図である。 図７は、内視鏡の画像投影部とカメラヘッドとの位置関係を示す図（その１）である。 図８は、図７に示す位置関係における、カメラヘッドから内視鏡に送信される照射画像の撮像領域と、画像投影部によって生成される投影画像の投影領域とを説明するための図である。 図９は、内視鏡の画像投影部とカメラヘッドとの位置関係を示す図（その２）である。 図１０は、図９に示す位置関係における、カメラヘッドから内視鏡に送信される照射画像の撮像領域と、画像投影部によって生成される投影画像の投影領域とを説明するための図である。 図１１は、カメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちのカメラヘッド側の構成の一例を示す図である。 図１２は、カメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちの内視鏡側の構成の一例を示す図である。 図１３Ａは、内視鏡とカメラヘッドとの接続状態の一例を示す図（その１）である。 図１３Ｂは、内視鏡とカメラヘッドとの接続状態の一例を示す図（その２）である。 図１４は、ＰＪ制御部の補正部による補正処理の流れを概略的に説明する図である。 図１５は、ＰＪ制御部の補正部による補正処理を説明するための図である。 図１６は、変形例にかかるカメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちのカメラヘッド側の構成の他の例を示す図である。 図１７は、内視鏡とカメラヘッドとの接続状態の一例を示す図である。
以下、本開示を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本開示にかかる医療用観察システムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この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、同一部分には同一の符号を付して説明する。
（実施の形態）
図１は、一実施の形態にかかる内視鏡システム１の概略構成を示す図である。内視鏡システム１は、医療分野において用いられ、人等の観察対象物の内部（生体内）の被写体を観察する装置である。この内視鏡システム１は、図１に示すように、内視鏡２と、撮像装置３と、表示装置４と、制御装置５と、光源装置６とを備え、撮像装置３と制御装置５とで、医療用観察システムを構成している。なお、本実施の形態では、内視鏡２及び撮像装置３により、例えば硬性鏡等の内視鏡を用いた画像取得装置を構成している。
光源装置６は、ライトガイド７の一端が接続され、当該ライトガイド７の一端に生体内を照明するための例えば白色光を供給する。なお、光源装置６と制御装置５とは、図１に示すように別体とし相互に通信する構成としてもよいし、一体化した構成であってもよい。
ライトガイド７は、一端が光源装置６に着脱自在に接続されるとともに、他端が内視鏡２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド７は、光源装置６から供給された光を一端から他端に伝達し、内視鏡２に供給する。
撮像装置３は、内視鏡２からの被写体像を撮像して当該撮像結果を出力する。この撮像装置３は、図１に示すように、信号伝送部である伝送ケーブル８と、カメラヘッド９とを備える。本実施の形態では、伝送ケーブル８とカメラヘッド９とにより医療用撮像装置が構成される。撮像装置３は、撮像部に相当する。
内視鏡２は、硬質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この内視鏡２の内部には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する観察光学系が設けられている。内視鏡２は、ライトガイド７を介して供給された光を先端から出射し、生体内に照射する。そして、生体内に照射された光（被写体像）は、内視鏡２内の観察光学系により集光される。内視鏡２は、光学部材に相当する。
カメラヘッド９は、内視鏡２の基端に着脱自在、かつ内視鏡２を回転自在に接続される。そして、カメラヘッド９は、制御装置５による制御の下、内視鏡２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による撮像信号を出力する。なお、カメラヘッド９の詳細な構成については、後述する。
伝送ケーブル８は、一端がコネクタを介して制御装置５に着脱自在に接続されるとともに、他端がコネクタを介してカメラヘッド９に着脱自在に接続される。具体的に、伝送ケーブル８は、最外層である外被の内側に複数の電気配線（図示略）が配設されたケーブルである。当該複数の電気配線は、カメラヘッド９から出力される撮像信号を制御装置５に、制御装置５から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力をカメラヘッド９にそれぞれ伝送するための電気配線である。
表示装置４は、制御装置５による制御のもと、制御装置５により生成された画像を表示する。表示装置４は、観察時の没入感を得やすくするために、表示部が５５インチ以上を有するものが好ましいが、これに限らない。
制御装置５は、カメラヘッド９から伝送ケーブル８を経由して入力された撮像信号を処理し、表示装置４へ画像信号を出力するとともに、カメラヘッド９及び表示装置４の動作を統括的に制御する。なお、制御装置５の詳細な構成については、後述する。
次に、内視鏡２、撮像装置３、制御装置５及び光源装置６の構成について説明する。図２は、内視鏡２、カメラヘッド９、制御装置５及び光源装置６の構成を示すブロック図である。なお、図２では、カメラヘッド９及び伝送ケーブル８同士を着脱可能とするコネクタの図示を省略している。
以下、内視鏡２（画像投影部２１）、制御装置５の構成、及びカメラヘッド９の構成の順に説明する。なお、以下では、制御装置５の構成として、本開示の要部を主に説明する。
内視鏡２は、上述した観察光学系のほか、外部に照射する像である投影画像を生成する画像投影部２１を有する。画像投影部２１は、後述するＰＪ制御部５６から送信される照射画像に基づいて、被写体に投影する投影画像を生成する。画像投影部２１には、光源装置６からの照明光が供給され、供給された光を用いて投影画像を被写体に投影する。画像投影部２１は、デジタルミラーデバイス（Digital Mirror Device：ＤＭＤ）や液晶パネルなどの投影素子を用いて構成される。投影素子の調整能は、例えば液晶パネルであれば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の光をそれぞれ透過するサブ画素を一組とする画素の構成数で決まる。
制御装置５は、図２に示すように、信号処理部５１と、画像処理部５２と、通信モジュール５３と、入力部５４と、出力部５５と、プロジェクター制御部（ＰＪ制御部）５６と、制御部５７と、メモリ５８とを備える。なお、制御装置５には、制御装置５及びカメラヘッド９を駆動するための電源電圧を生成し、制御装置５の各部にそれぞれ供給するとともに、伝送ケーブル８を介してカメラヘッド９に供給する電源部（図示略）などが設けられていてもよい。
信号処理部５１は、カメラヘッド９が出力した撮像信号に対してノイズ除去や、必要に応じてＡ／Ｄ変換等の信号処理を行うことによって、デジタル化された撮像信号（パルス信号）を画像処理部５２に出力する。
また、信号処理部５１は、撮像装置３及び制御装置５の同期信号、及びクロックを生成する。撮像装置３への同期信号（例えば、カメラヘッド９の撮像タイミングを指示する同期信号等）やクロック（例えばシリアル通信用のクロック）は、図示しないラインで撮像装置３に送られ、この同期信号やクロックをもとに、撮像装置３は駆動する。
画像処理部５２は、信号処理部５１から入力される撮像信号をもとに、表示装置４が表示する表示用の画像信号を生成する。画像処理部５２は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して被写体画像（撮像画像）を含む表示用の画像信号を生成する。ここで、画像処理部５２は、検波処理や、補間処理、色補正処理、色強調処理、及び輪郭強調処理等の各種画像処理等の公知の画像処理を行う。画像処理部５２は、生成した画像信号を表示装置４に出力するとともに、ＰＪ制御部５６に出力する。
通信モジュール５３は、制御部５７から送信された後述する制御信号を含む制御装置５からの信号を撮像装置３に出力する。また、撮像装置３からの信号を制御装置５内の各部に出力する。つまり通信モジュール５３は、撮像装置３へ出力する制御装置５の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめて出力し、また撮像装置３から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分けて制御装置５の各部に出力する、中継デバイスである。
入力部５４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。
出力部５５は、スピーカーやプリンタ、ディスプレイ等を用いて実現され、各種情報を出力する。出力部５５は、制御部５７の制御のもと、画像処理部５２が生成した画像を表示したり、アラーム音声、アラーム光の出力を行ったりする。
ＰＪ制御部５６は、画像処理部５２が生成した画像信号を変換して、照明光の光量分布を制御するための制御情報を生成する。ＰＪ制御部５６は、光量の分布の情報として、各画素位置に輝度値や色情報を付与した照射画像を生成する。本実施の形態では、各画素位置に輝度値を付与した照射画像を生成する。図３は、図２に示した制御装置におけるＰＪ制御部の構成を示す図である。ＰＪ制御部５６は、算出部５６１と、比較部５６２と、照射画像生成部５６３と、補正部５６４とを備える。
算出部５６１は、画像信号を変換して、各画素位置の輝度値を算出する。算出部５６１は、算出した輝度値に基づいて、各画素位置に輝度値が付与された輝度画像を生成する。
比較部５６２は、輝度画像と、予め設定されている基準画像とを比較して、差分画像を生成する。基準画像は、照射するのに適した光量に対応する目標輝度値（基準輝度値）が画素位置ごとに付与された画像である。差分画像は、輝度画像と基準画像との輝度値の差分値が、画素位置ごとに付与された画像である。
照射画像生成部５６３は、差分画像をもとに、光源装置６が出射する照明光の分布に相当する照射画像を生成する。照射画像生成部５６３は、差分画像の輝度値に対し、上限目標値を超える差分値を有する画素、及び、下限目標値を下回る差分値を有する画素を抽出する。ここで、上限目標値は、予め設定された差分値に関する値であり、照明光の光量を低減すべき差分値に基づいて設定される第１の閾値に相当する。また、下限目標値は、予め設定された差分値に関する値であり、照明光の光量を増大すべき差分値に基づいて設定される第２の閾値に相当する。
照射画像生成部５６３は、抽出した画素のうち、上限目標値を超えた画素について、基準画像の目標輝度値から差分値を減算する。これに対し、照射画像生成部５６３は、抽出した画素のうち、下限目標値を下回る画素について、基準画像の目標輝度値から差分値を加算する。
照射画像生成部５６３は、上述したように、得られた画像信号の輝度値が高い画素位置については目標輝度値を減算し、輝度値が低い画素位置については目標輝度値を加算することによって照射画像を生成する。照射画像は、画像信号において輝度値が高い位置（領域）は光量が低減される、基準画像よりも暗い領域、輝度値が低い位置については光量が増大される、基準画像よりも明るい領域を有する。
補正部５６４は、照射画像生成部５６３が生成した照射画像を補正する。補正部５６４は、内視鏡２の画像投影部２１とカメラヘッド９との相対的な位置関係に応じて、照射画像を補正する。補正部５６４は、補正後の照射画像を画像投影部２１に出力する。
具体的に、ＰＪ制御部５６は、画像信号を取得すると、照射画像の生成処理を開始する。まず、算出部５６１が、取得した画像信号をもとに、各画素位置の輝度値を算出し、各画素位置に輝度値が付与された輝度画像を生成する。その後、比較部５６２が、輝度画像と、予め設定されている基準画像とを比較して、差分画像を生成する。差分画像が生成されると、照射画像生成部５６３が、差分画像をもとに、光源装置６が出射する照明光の光量分布に相当する照射画像を生成する。その後、補正部５６４が、照射画像生成部５６３が生成した照射画像を補正し、光源制御部６２に出力する。照射画像を取得した画像投影部２１は、照射画像に基づいて投影画像を生成し、この投影画像に応じた光量分布の照明光を被写体に照射することによって、被写体における反射光の光量が大きい部分は低光量で照射し、反射光の光量が小さい部分は高光量の照明光が照射される。
制御部５７は、制御装置５及びカメラヘッド９を含む各構成部の駆動制御、及び各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部５７は、メモリ５８に記録されている通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）を参照して制御信号を生成し、該生成した制御信号を、通信モジュール５３を介して撮像装置３へ送信する。また、制御部５７は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９に対して制御信号を出力する。
メモリ５８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実現され、通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）が記録されている。なお、メモリ５８は、制御部５７が実行する各種プログラム等が記録されていてもよい。
なお、信号処理部５１が、入力されたフレームの撮像信号を基に、各フレームの所定のＡＦ用評価値を出力するＡＦ処理部、及び、ＡＦ処理部からの各フレームのＡＦ用評価値から、最も合焦位置として適したフレームまたはフォーカスレンズ位置等を選択するようなＡＦ演算処理を行うＡＦ演算部を有していてもよい。
上述した信号処理部５１、画像処理部５２、通信モジュール５３、ＰＪ制御部５６及び制御部５７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（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。
光源装置６は、ライトガイド７の一端が接続され、当該ライトガイド７の一端に生体内を照明するための例えば白色光を供給する光源部６１と、光源部６１による照明光の出射を制御する光源制御部６２と、を有する。
図４は、図２に示した光源装置における光源部の構成を示す図である。光源部６１は、プロジェクター光源部６１１と、ベース光源部６１２とを備える。
プロジェクター光源部６１１は、内視鏡２の画像投影部２１に供給する白色光を出射する光源と、白色光を外部に出射させる光学系とを有する。
ベース光源部６１２は、白色光を出射する光源と、この白色光を外部に出射させる光学系とを有する。
プロジェクター光源部６１１が有する光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の光源を用いて構成される。ベース光源部６１２が有する光源は、キセノンランプや、ハロゲンランプ、ＬＥＤ、ＬＤ等の光源を用いて構成される。ベース光源部６１２が有する光源は、例えば、光源の特性に応じた分布であって、光軸を中心として、光軸から遠ざかるにつれて光量が連続的に低下する、所謂ガウシアン分布や、トップハット型の分布の白色光を出射する。
光源制御部６２は、制御部５７からの指示に基づいて、プロジェクター光源部６１１又はベース光源部６１２に白色光を出射させる。プロジェクター光源部６１１の白色光が、画像投影部２１によって照射画像に応じた像（投影画像）を投影することによって、光源装置６から出射される照明光の明るさ（光量）の分布が、照射画像に対応した分布となる。また、光源制御部６２は、ベース光源部６１２のみから白色光を出射させて、通常の白色光による照明を行うことができる。さらに、プロジェクター光源部６１１とベース光源部６１２との両方の光源から光を出射させてもよい。
次に、カメラヘッド９の構成として、本開示の要部を主に説明する。カメラヘッド９は、図２に示すように、レンズユニット９１と、撮像部９２と、通信モジュール９３と、相対角度検知部９４と、カメラヘッド制御部９５とを備える。
レンズユニット９１は、１または複数のレンズを用いて構成され、レンズユニット９１を通過した被写体像を、撮像部９２を構成する撮像素子の撮像面に結像する。当該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ている。そして、レンズユニット９１には、当該１または複数のレンズを移動させて、画角を変化させる光学ズーム機構（図示略）や焦点位置を変化させるフォーカス機構が設けられている。なお、レンズユニット９１は、内視鏡２において設けられる光学系とともに、内視鏡２に入射した観察光を撮像部９２に導光する観察光学系を形成する。
撮像部９２は、カメラヘッド制御部９５による制御の下、被写体を撮像する。この撮像部９２は、レンズユニット９１が結像した被写体像を受光して電気信号に変換する撮像素子を用いて構成されている。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサにより構成される。撮像素子がＣＣＤイメージセンサの場合は、例えば、当該撮像素子からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部（図示略）がセンサチップなどに実装される。撮像素子がＣＭＯＳイメージセンサの場合は、例えば、光から電気信号に変換された電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部（図示略）が撮像素子に含まれる。撮像部９２は、生成した電気信号を通信モジュール９３に出力する。
撮像部９２のイメージセンサの画素数と、光源部６１の投影素子の画素数とは、同じであることが好ましい。
通信モジュール９３は、制御装置５から送信された信号をカメラヘッド制御部９５等のカメラヘッド９内の各部に出力する。また、通信モジュール９３は、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報などを予め決められた伝送方式に応じた信号形式に変換し、伝送ケーブル８を介して当該変換した信号を制御装置５に出力する。つまり通信モジュール９３は、制御装置５や伝送ケーブル８から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分けてカメラヘッド９の各部に出力し、また制御装置５や伝送ケーブル８へ出力するカメラヘッド９の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめて出力する、中継デバイスである。
相対角度検知部９４は、カメラヘッド９に装着された内視鏡２の相対角度に関する情報を検知する。相対角度検知部９４が検知する情報によって、カメラヘッド９が撮像した画像の画角に対する、ＰＪ制御部５６が生成する照射画像の補正値（回転角度）が求められる。相対角度検知部９４の検知結果は、制御装置５に出力される。相対角度検知部９４による角度検知については、後述する。
カメラヘッド制御部９５は、伝送ケーブル８を介して入力した駆動信号や、カメラヘッド９の外面に露出して設けられたスイッチ等の操作部へのユーザ操作により操作部から出力される指示信号等に応じて、カメラヘッド９全体の動作を制御する。また、カメラヘッド制御部９５は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報を制御装置５に出力する。
なお、上述した通信モジュール９３及びカメラヘッド制御部９５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。ここで、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。
また、カメラヘッド９や伝送ケーブル８に、通信モジュール９３や撮像部９２により生成された撮像信号に対して信号処理を施す信号処理部を構成するようにしてもよい。さらに、カメラヘッド９内部に設けられた発振器（図示略）で生成された基準クロックに基づいて、撮像部９２を駆動するための撮像用クロック、及びカメラヘッド制御部９５のための制御用クロックを生成し、撮像部９２及びカメラヘッド制御部９５にそれぞれ出力するようにしてもよいし、伝送ケーブル８を介して制御装置５から入力した同期信号に基づいて、撮像部９２及びカメラヘッド制御部９５における各種処理のタイミング信号を生成し、撮像部９２及びカメラヘッド制御部９５にそれぞれ出力するようにしてもよい。また、カメラヘッド制御部９５をカメラヘッド９ではなく伝送ケーブル８や制御装置５に設けてもよい。
以上説明した内視鏡システム１では、撮像部９２が撮像した電気信号に基づく画像が表示装置４に表示されるとともに、この表示装置４に表示される画像信号がＰＪ制御部５６に入力され、光源装置６のフィードバック制御が実施される。光源装置６のフィードバック制御としては、ベース光源部６１２の光量制御などがある。
上述した照明制御は、画像信号が入力される度に実施してもよいし、数フレームごとに実施してもよい。
図５は、照明光の出射制御前後の画像の一例を模式的に示す図である。図５の（ａ）は、一様な光量の照明光による出射制御前の画像を示す。図５の（ｂ）は、照射画像を用いた照明による出射制御後の画像を示す。図５の（ａ）、（ｂ）は、ともに同じ管腔を撮像した画像を示している。図５の（ａ）に示すように、出射制御前では、管腔の近点側に位置する領域Ｒ1、Ｒ2において明るく白飛びし、遠点側に位置する領域Ｒ3において暗くつぶれた画像となっている。この場合、光源制御部６２の制御のもと、図５の（ａ）に示す画像をもとに、近点側（領域Ｒ1、Ｒ2）の光量を低減し、遠点側（領域Ｒ3）の光量を増大した照明光が出射される。この結果、図５の（ｂ）に示す出射制御後では、近点側の明るさが抑えられ、遠点の明るさが増大した画像が得られる。
ここで、ＰＪ制御部５６の補正部５６４が行う補正処理について、図６～図１５Ｂを参照して説明する。図６は、図１に示す矢視Ａ方向からみた内視鏡の先端構成を示す図である。内視鏡２の先端には、画像投影部２１によって生成された、照射画像に対応する光の像が出射される画像照射部２２１と、ベース光源部６１２から供給される照明光が出射される照明照射部２２２と、被写体からの光を受光して内視鏡２内に取り込む受光部２２３とを有する。本実施の形態において、画像照射部２２１の中心と、画像投影部２１が唐家する投影画像の中心とは一致する。
図７は、内視鏡の画像投影部とカメラヘッドとの位置関係を示す図（その１）である。図８は、図７に示す位置関係における、カメラヘッドから内視鏡に送信される照射画像の撮像領域と、画像投影部によって生成される照射画像の投影領域とを説明するための図である。図７は、画像投影部２１が投影する投影画像の投影領域が、カメラヘッド９の撮像部９２が撮像する撮像領域と一致する状態を示す図である。
画像投影部２１に送信される照射画像の画角と、カメラヘッド９の撮像部９２の撮像領域とが一致していれば、照射画像生成部５６３によって生成された照射画像を被写体に投影した場合の投影像の投影領域ＲPRが、カメラヘッド９によって撮像される撮像領域ＲCHと重なる。このため、照射画像を被写体に投影した場合の投影像が、カメラヘッド９によって撮像される画像における被写体の対応位置と一致する（図８参照）。
図９は、内視鏡の画像投影部とカメラヘッドとの位置関係を示す図（その２）である。図１０は、図９に示す位置関係における、カメラヘッドから内視鏡に送信される照射画像の撮像領域と、画像投影部によって生成される照射画像の投影領域とを説明するための図である。内視鏡２は、カメラヘッド９に接続した状態において、当該内視鏡２の長手軸のまわりに回転可能である。図９は、図７に示す状態から、カメラヘッド９に対して内視鏡２が回転し、画像投影部２１が投影する投影画像の投影領域が、カメラヘッド９の撮像部９２が撮像する撮像領域に対してずれた状態を示す図である。
画像投影部２１に送信される照射画像の画角が、カメラヘッド９の撮像部９２が撮像する画角に対してずれると、照射画像生成部５６３によって生成された照射画像を被写体に投影した場合の投影像の投影領域ＲPRが、カメラヘッド９によって撮像される撮像領域ＲCHに対してずれる。このため、照射画像を被写体に投影した場合の投影像が、カメラヘッド９によって撮像される画像における被写体の対応位置に対してずれる（図１０参照）。
内視鏡２とカメラヘッド９との相対的なずれは、相対角度検知部９４によって、カメラヘッド９に対する内視鏡２（画像投影部２１）の回転角度として検知される。本実施の形態では、画像投影部２１の投影画像を出射する画像照射部２２１の中心の、基準位置（後述する基準位置ＰB）に対する相対的な回転位置を検知する。
図１１は、カメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちのカメラヘッド側の構成の一例を示す図である。図１２は、カメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちの内視鏡側の構成の一例を示す図である。カメラヘッド９の内視鏡２の接続部９６には、内視鏡２の接続位置によって抵抗が変化する抵抗部９７が設けられる。一方、内視鏡２のカメラヘッド９の接続部２３には、カメラヘッド９に接続した際に抵抗部９７に接触する端子部２３１が設けられる。抵抗部９７は、基準とする位置（基準位置）から所定のまわりの回転方向（図１１に示す矢印参照）に離れるにしたがって、端子と接触した際に得られる抵抗値が大きくなる。
カメラヘッド９に内視鏡２が接続された際、内視鏡２の、カメラヘッド９の基準位置ＰBに対する相対的な回転位置によって、抵抗部９７に対する端子部２３１の接触位置が変わる。また、使用時に、カメラヘッド９に対して内視鏡２を回転させた場合に、抵抗部９７に対する端子部２３１の接触位置が変わる。カメラヘッド９に対する内視鏡２の相対的な位置（回転位置）によって、抵抗部９７に対する端子部２３１の接触位置に応じて変化する抵抗値が得られる。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、内視鏡とカメラヘッドとの接続状態の一例を示す図である。カメラヘッド９に対する内視鏡２の回転位置の変化によって、図１３Ａに示す状態と、図１３Ｂに示す状態とでは、得られる抵抗値が異なる。具体的には、図１３Ａに示す状態で得られる抵抗値よりも、基準位置ＰBから離れている図１３Ｂに示す状態で得られる抵抗値の方が大きい。
図１４は、ＰＪ制御部の補正部による補正処理の流れを概略的に説明する図である。補正部５６４は、相対角度検知部９４の検知結果から、内視鏡２（画像投影部２１）が基準位置に対して回転しており、補正を要すると判断した場合には、検知結果に基づいて照射画像を補正する。補正部５６４は、補正が必要と判断した場合、検知結果をもとに、照射画像生成部５６３が生成した照射画像ＩCHを回転させることによって、補正後の照射画像ＩCH´を生成する。
図１５は、ＰＪ制御部の補正部による補正処理を説明するための図である。補正部５６４は、相対角度検知部９４の検知結果（抵抗値）から、画像照射部２２１（画像投影部２１）の中心ＰPRの、基準位置ＰBからの回転角度θを算出する。その後、補正部５６４は、予め計測されてメモリ５８に格納されている内視鏡２の中心ＰESと、画像照射部２２１の中心ＰPRとの間の距離ｄ、及び、算出した回転角度θを用いて、中心ＰESを中心とし、中心ＰPRと基準位置ＰBとを通過する半径ｄの仮想円上において中心ＰESのまわりに回転角度θだけ照射画像ＩCHを回転させることによって、照射画像ＩCHを補正する。なお、内視鏡２の中心ＰESは、内視鏡２の長手軸が通過する。さらに、内視鏡２の観察光学系の光軸が、撮像部９２の撮像領域の中心を通過する。図１５において、内視鏡２の長手軸は紙面と直交する方向に延びるものとする。
画像投影部２１が、得られた照射画像ＩCH´に応じた投影画像を生成して、この投影画像を被写体に投影することによって、カメラヘッド９が撮像する撮像領域における被写体に一致させた、投影画像による照明が実施される。
上述した実施の形態は、撮像した画像をフィードバックし、輝度値が高い位置については光量が低減され、輝度値が低い位置については光量が増大された照射画像に基づいて、内視鏡２に設けた画像投影部２１が投影画像を生成し、この投影画像に応じた像を照明光として被写体に照射するようにしたので、被写体に照射する照明光の光量の分布を細かく制御することができる。
また、上述した実施の形態によれば、カメラヘッド９の基準位置（基準位置ＰB）に対する内視鏡２の回転角度に応じて照射画像を補正するようにしたので、カメラヘッド９が撮像する画像と、照明光として投影する投影画像とのずれが補正され、被写体に照射する照明光の光量の分布を一層正確に制御することができる。
（変形例）
続いて、実施の形態の変形例について説明する。図１６は、変形例にかかるカメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちのカメラヘッド側の構成の他の例を示す図である。図１７は、変形例にかかるカメラヘッドに対する内視鏡の回転角度を検出する構成のうちの内視鏡側の構成の他の例を示す図である。本変形例では、カメラヘッドに設ける、相対角度を検知するための構成が実施の形態と異なる。変形例において、上記の構成以外は上述した実施の形態の内視鏡システム１と同じであるため、説明を省略する。
カメラヘッド９の内視鏡２の接続部９６には、外縁に沿って複数の端子部９８（第２の端子部）が設けられる。一方、内視鏡２のカメラヘッド９の接続部２３には、カメラヘッド９に接続した際に端子部９８のいずれかに接触する端子部２３１（第１の端子部）が設けられる（図１２参照）。
内視鏡２がカメラヘッド９に接続した際に、内視鏡２の端子部２３１と、端子部２３１と接触した端子部９８との間で電気的に導通することによって、端子部２３１と接触した端子部９８が特定される。導通した端子部９８は、相対角度検知部９４によって検知される。
図１７は、内視鏡とカメラヘッドとの接続状態の一例を示す図である。カメラヘッド９に対する内視鏡２の回転位置の変化によって、端子部２３１と接触する端子部９８が変わる。補正部５６４は、相対角度検知部９４の検知結果（特定された端子部９８）から、画像照射部２２１（画像投影部２１）の、基準位置ＰBからの回転角度θを算出する（図１５参照）。その後、補正部５６４は、予め計測されてメモリ５８に格納されている内視鏡２の中心ＰESと、画像照射部２２１の中心ＰPRとの間の距離ｄ、及び、算出した回転角度θを用いて、中心ＰESを中心とし、中心ＰPRと基準位置ＰBとを通過する半径ｄの仮想円上において中心ＰESのまわりに回転角度θだけ照射画像ＩCHを回転させることによって、照射画像ＩCHを補正する。
上述した変形例においても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
（その他の実施の形態）
続いて、その他の実施の形態について説明する。例えば、算出部５６１が算出した輝度値等を用いて、比較部５６２が、エッジ検出等によって画像中の処置具を識別し、処置具の輪郭を抽出する。照射画像生成部５６３は、抽出された処置具の内部を照明光の非照射領域に設定した照射画像を生成する。これにより、処置具には照明光が照射されず、処置具からの反射光による白飛びを抑制した画像を得ることができる。
また、例えば、算出部５６１が算出した輝度値等を用いて、比較部５６２が、エッジ検出や輝度値の大小関係、領域の色情報と、予め記憶されている臓器の情報とを比較して臓器を検出し、臓器が存在する領域を抽出する。照射画像生成部５６３は、抽出された、臓器が存在する第１領域と、臓器が非存在の第２の領域とに分けた照射画像を生成する。ＰＪ制御部５６では、第１の領域と第２の領域とで異なる波長帯域の光を出射させる。例えば、第１の領域に対応する領域を白色光で照射し、第２の領域に対応する領域を、白色光とは異なる波長帯域の光（例えば青色や緑色）で照射する。この場合、投影素子は、液晶パネルであることが好ましい。また、第１の領域に照射する照明光は、臓器が明確に発色される波長帯域の光であることが好ましい。これにより、臓器を識別しやすい画像を得ることができる。
このほか、画像から出血領域を抽出して、該出血領域における照明光を、画像上で、血を識別しやすい、又は、出血部分の組織を識別しやすい発色となる波長帯域の光を照射するように制御してもよい。
また、画像から細菌を抽出して、該細菌存在領域における照明光を、画像上で、細菌を識別しやすい発色となる波長帯域の光を照射するように制御してもよい。
なお、上述した実施の形態は、白色光による観察を例に説明したが、励起光を用いる蛍光観察等の特殊光観察にも適用できる。例えば、上述した照明光の光量制御によって、励起光照射範囲の調整や、励起光の光量調整を行うことができる。
特殊光観察に適用する場合、プロジェクター光源部６１１は、特殊光を出射する光源を備える。特殊光光源は、特殊光観察に対応すると特殊光（例えば励起光）を出射する光源である。ここで、特殊光としては、以下のいずれかの特殊光観察に対応する波長帯域の光に相当する。ＰＪ制御部５６が、被写体において、励起させたい部分のみに照射領域を形成した照射画像を生成することによって、励起させたい部分のみに励起光を照射することができる。なお、励起させたい部分については、術者が撮像画像において指定してもよいし、上述した輪郭抽出等によって抽出してもよい。
例えば、特殊光画像の一つである蛍光画像から、照射画像を生成する場合、まず、照射領域全体に励起光を照射して、蛍光画像を取得する。その後、算出部５６１が、蛍光画像の各画素位置の輝度値を算出して、各画素位置に輝度値が付与された輝度画像を生成する。その後、比較部５６２が、輝度画像において閾値より大きい輝度値を有する画素を抽出する。照射画像生成部５６３は、抽出した画素によって形成される領域を励起光の照射領域とする照射画像を生成する。この際の閾値は、例えば、低輝度のノイズに相当する輝度値以上、蛍光強度に対応する輝度値の下限値未満の値に設定される第３の閾値に相当する。
特殊光観察としては、
波長４１５ｎｍ及び５４０ｎｍを中心波長とする狭帯域の照明光を照射して、各波長の光のヘモグロビンに対する吸収の差を利用して粘膜表層とそれより深い層との血管の状態を観察するＮＢＩ、
血中内で波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークを持つインドシアニングリーン（Indocyanine green：ＩＣＧ）という薬剤を造影剤として静脈注射し、中心波長が８０５ｎｍ近傍にある励起光を照射して、ＩＣＧからの蛍光を観察し、血流の有無を診断するＩＲＩ、
蛍光剤を被検体内に予め投与しておき、励起光を照射することによって、被検体から発せられる蛍光像を観察し、その蛍光像の有無や、形状を観察することにより腫瘍部分を診断するＡＦＩ、
アミノレブリン酸（５－ＡＬＡ）の溶解液を患者に服用させると体内の正常組織では、血液原料（ヘム）に代謝されるが、癌細胞では、代謝されずに、その中間産物のＰｐIXという物質として蓄積され、このＰｐIXに青色光（中心波長４１０ｎｍ)を照射すると赤色（ピーク波長６３０ｎｍ）に蛍光発光するという性質を利用して、癌細胞と正常細胞を区別しやすい画像を得るＰＤＤ、
が挙げられる。
また、光線力学的治療法（photodynamic therapy：ＰＤＴ）において、治療範囲を設定し、該治療範囲だけに光を照射するように制御してもよい。
また、上述した実施の形態では、硬性の内視鏡を光学部材の例として説明したが、軟性の内視鏡を適用してもよいし、外視鏡を適用してもよい。
ここまで、本開示を実施するための形態を説明してきたが、本開示は上述した実施の形態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では、制御装置５が信号処理などを行うものとして説明したが、カメラヘッド９側で行うものであってもよい。
なお、上述した実施の形態では、相対角度検知部９４が、内視鏡２とカメラヘッド９との物理的な接触位置に応じた値に基づいて、回転角度を検知するものとして説明したが、例えば、照射画像生成部５６３が生成した照射画像を投影して撮像し、撮像した画像の画角に対する照射画像の画角の回転角度を演算することによって回転角度を検知するようにしてもよい。この際、相対角度検知部９４は、撮像した画像における照射画像の画角を抽出する。この回転角度演算用の照射画像において、画角を抽出するための標識（例えば画角の角部を示す画像）を付与してもよい。
また、上述した実施の形態では、ＰＪ制御部５６が制御装置５に設けられる例を説明したが、光源装置６に設けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態では、相対角度検知部９４がカメラヘッド９に設けられる例を説明したが、制御装置５に設けるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、光源部６１がプロジェクター光源部６１１とベース光源部６１２とを有する例を説明したが、プロジェクター光源部６１１のみを有する構成としてもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
撮像部によって撮像された撮像画像の明るさの分布に基づいて、照明光の照射によって表現する照射画像を生成する照射画像生成部と、
前記照射画像と、前記撮像部に回転自在に接続された光学部材の、前記撮像部に対する前記光学部材の長手軸のまわりの回転角度とに基づいて、前記光学部材に設けられた画像投影部による投影画像の生成、及び該投影画像の被写体への投影を制御する制御部と、
を備える医療用制御装置。
（２）
前記回転角度は、
前記撮像部において、前記光学部材が接続される接続部に設定される基準位置からの、前記画像投影部の回転角度である、
前記（１）に記載の医療用制御装置。
（３）
前記回転角度は、
前記光学部材の前記撮像部への接続部に設けられる端子部と、前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部に設けられ、前記端子部の接触位置によって抵抗値が変化する抵抗部との接触位置に応じて得られる抵抗値に基づいて算出される、
前記（２）に記載の医療用制御装置。
（４）
前記回転角度は、
前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部に設けられる複数の第２の端子部のうち、前記光学部材の前記撮像部への接続部に設けられる第１の端子部が接触する第２の端子部の位置に基づいて算出される、
前記（２）に記載の医療用制御装置。
（５）
前記照射画像生成部は、
前記撮像画像を、各画素に輝度値が付与された輝度画像に変換し、
前記輝度値が第１の閾値よりも大きい領域の投影輝度を予め設定される基準輝度よりも小さくし、前記輝度値が、第２の閾値よりも小さい領域の投影輝度を前記基準輝度よりも大きくした前記照射画像を生成する、
前記（１）から（４）のいずれか一つに記載の医療用制御装置。
（６）
前記照射画像生成部は、
前記撮像部が特殊光によって撮像した特殊光画像を、各画素に輝度値が付与された輝度画像に変換し、
前記輝度画像の輝度値が第３の閾値より大きい領域を励起光の照射領域とする前記照射画像を生成する、
前記（１）から（６）のいずれか一つに記載の医療用制御装置。
（７）
被写体像を集光するとともに、供給された光を先端から出射する細長形状の光学部材と、
前記光学部材が着脱自在かつ該光学部材の長手軸のまわりに回転自在に接続され、前記光学部材が集光した被写体像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像によって生成された電気信号に基づいて撮像画像を生成する画像処理部と、
前記撮像画像の明るさの分布に基づいて照明光の光量の分布を表す照射画像を生成する照射画像生成部と、
前記光学部材の、前記撮像部に対する前記長手軸のまわりの回転角度を検知する相対角度検知部と、
前記回転角度に応じて前記照射画像を補正する補正部と、
前記光学部材に光を供給する光源を有する光源部と、
前記光学部材に設けられ、前記補正部による補正後の前記照射画像に基づいて投影画像を生成し、該投影画像を被写体に投影する画像投影部と、
を備える医療用観察システム。
（８）
前記相対角度検知部は、
前記撮像部において、前記光学部材が接続される接続部に設定される基準位置からの、前記画像投影部の回転角度を検知する、
前記（７）に記載の医療用観察システム。
（９）
前記光学部材の前記撮像部への接続部には、端子部が設けられ、
前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部には、前記端子部の接触位置によって抵抗値が変化する抵抗部が設けられ、
前記相対角度検知部は、
前記端子部と前記抵抗部との接触位置に応じて得られる抵抗値に基づいて前記画像投影部の回転角度を検知する、
前記（８）に記載の医療用観察システム。
（１０）
前記光学部材の前記撮像部への接続部には、第１の端子部が設けられ、
前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部には、前記第１の端子部の接触する複数の第２の端子部が設けられ、
前記相対角度検知部は、
前記第１の端子部と接触する前記第２の端子部の位置に基づいて前記画像投影部の回転角度を検知する、
前記（８）に記載の医療用観察システム。
（１１）
前記画像処理部が生成した撮像画像を表示する出力部、
をさらに備える前記（７）から（１０）のいずれか一つに記載の医療用観察システム。
以上のように、本開示にかかる医療用制御装置及び医療用観察システムは、被写体に照射する照明光の光量の分布を細かく制御するのに有用である。
１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 撮像装置
４ 表示装置
５ 制御装置
６ 光源装置
７ ライトガイド
８ 伝送ケーブル
９ カメラヘッド
２１ 画像投影部
５１ 信号処理部
５２ 画像処理部
５３ 通信モジュール
５４ 入力部
５５ 出力部
５６ プロジェクター制御部（ＰＪ制御部）
５７ 制御部
５８ メモリ
６１ 光源部
６２ 光源制御部
９１ レンズユニット
９２ 撮像部
９３ 通信モジュール
９４ 相対角度検知部
９５ カメラヘッド制御部
５６１ 算出部
５６２ 比較部
５６３ 照射画像生成部
５６４ 補正部
６１１ プロジェクター光源部
６１２ ベース光源部

Claims (11)

  1. 撮像部によって撮像された撮像画像の明るさの分布に基づいて、照明光の照射によって表現する照射画像を生成する照射画像生成部と、
    前記照射画像と、前記撮像部に回転自在に接続された光学部材の、前記撮像部に対する前記光学部材の長手軸のまわりの回転角度とに基づいて、前記光学部材に設けられた画像投影部による投影画像の生成、及び該投影画像の被写体への投影を制御する制御部と、
    を備える医療用制御装置。
  2. 前記回転角度は、
    前記撮像部において、前記光学部材が接続される接続部に設定される基準位置からの、前記画像投影部の回転角度である、
    請求項１に記載の医療用制御装置。
  3. 前記回転角度は、
    前記光学部材の前記撮像部への接続部に設けられる端子部と、前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部に設けられ、前記端子部の接触位置によって抵抗値が変化する抵抗部との接触位置に応じて得られる抵抗値に基づいて算出される、
    請求項２に記載の医療用制御装置。
  4. 前記回転角度は、
    前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部に設けられる複数の第２の端子部のうち、前記光学部材の前記撮像部への接続部に設けられる第１の端子部が接触する第２の端子部の位置に基づいて算出される、
    請求項２に記載の医療用制御装置。
  5. 前記照射画像生成部は、
    前記撮像画像を、各画素に輝度値が付与された輝度画像に変換し、
    前記輝度値が第１の閾値よりも大きい領域の投影輝度を予め設定される基準輝度よりも小さくし、前記輝度値が、第２の閾値よりも小さい領域の投影輝度を前記基準輝度よりも大きくした前記照射画像を生成する、
    請求項１に記載の医療用制御装置。
  6. 前記照射画像生成部は、
    前記撮像部が特殊光によって撮像した特殊光画像を、各画素に輝度値が付与された輝度画像に変換し、
    前記輝度画像の輝度値が第３の閾値より大きい領域を励起光の照射領域とする前記照射画像を生成する、
    請求項１に記載の医療用制御装置。
  7. 被写体像を集光するとともに、供給された光を先端から出射する細長形状の光学部材と、
    前記光学部材が着脱自在かつ該光学部材の長手軸のまわりに回転自在に接続され、前記光学部材が集光した被写体像を撮像する撮像部と、
    前記撮像部の撮像によって生成された電気信号に基づいて撮像画像を生成する画像処理部と、
    前記撮像画像の明るさの分布に基づいて照明光の光量の分布を表す照射画像を生成する照射画像生成部と、
    前記光学部材の、前記撮像部に対する前記長手軸のまわりの回転角度を検知する相対角度検知部と、
    前記回転角度に応じて前記照射画像を補正する補正部と、
    前記光学部材に光を供給する光源を有する光源部と、
    前記光学部材に設けられ、前記補正部による補正後の前記照射画像に基づいて投影画像を生成し、該投影画像を被写体に投影する画像投影部と、
    を備える医療用観察システム。
  8. 前記相対角度検知部は、
    前記撮像部において、前記光学部材が接続される接続部に設定される基準位置からの、前記画像投影部の回転角度を検知する、
    請求項７に記載の医療用観察システム。
  9. 前記光学部材の前記撮像部への接続部には、端子部が設けられ、
    前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部には、前記端子部の接触位置によって抵抗値が変化する抵抗部が設けられ、
    前記相対角度検知部は、
    前記端子部と前記抵抗部との接触位置に応じて得られる抵抗値に基づいて前記画像投影部の回転角度を検知する、
    請求項８に記載の医療用観察システム。
  10. 前記光学部材の前記撮像部への接続部には、第１の端子部が設けられ、
    前記撮像部の前記光学部材が接続される接続部には、前記第１の端子部の接触する複数の第２の端子部が設けられ、
    前記相対角度検知部は、
    前記第１の端子部と接触する前記第２の端子部の位置に基づいて前記画像投影部の回転角度を検知する、
    請求項８に記載の医療用観察システム。
  11. 前記画像処理部が生成した撮像画像を表示する出力部、
    をさらに備える請求項７に記載の医療用観察システム。
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