特許 7519285 制御装置および医療用観察システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-10

(45)【発行日】2024-07-19

(54)【発明の名称】制御装置および医療用観察システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/08 20210101AFI20240711BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20240711BHJP

   A61B 1/045 20060101ALI20240711BHJP

   A61B 10/00 20060101ALI20240711BHJP

   A61B 90/20 20160101ALI20240711BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20240711BHJP

   H04N 23/67 20230101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

G02B7/08 C

A61B1/00 735

A61B1/045 642

A61B10/00 E

A61B90/20

G02B7/04 C

H04N23/67

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020207971

(22)【出願日】2020-12-15

(65)【公開番号】P2021149089

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-10-11

(31)【優先権主張番号】P 2020046855

(32)【優先日】2020-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】313009556

【氏名又は名称】ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 憲志

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－２００３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６１３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１６６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１１５５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０５６３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１６３０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３３８８１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５３４５５３８（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０４９８９２５３（ＵＳ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０４６１２０５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０８

Ａ６１Ｂ １／００

Ａ６１Ｂ １／０４５

Ａ６１Ｂ １０／００

Ａ６１Ｂ ９０／２０

Ｇ０２Ｂ ７／０４

Ｈ０４Ｎ ２３／６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える撮像装置に対する音声入力による操作指示を取得する取得部と、
前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作の停止指示である場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記フォーカスレンズの停止時の焦点位置から前記光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモードへ移行する制御部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記取得部は、
音声入力を受け付けるマイクロフォンが生成した音声信号を前記操作指示として取得する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記取得部が取得した前記操作指示の内容を認識する音声認識部をさらに備える請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記戻り量は、前記基準の焦点深度の深さの半分以上である請求項１に記載の制御装置。

【請求項5】

前記基準の焦点深度は、前記光学系に対して設定可能な倍率のうち、設定可能な範囲の中心の倍率よりも高い倍率に応じた焦点深度である請求項１に記載の制御装置。

【請求項6】

前記基準の焦点深度は、前記撮像部の撮像時における撮像条件に応じた焦点深度である請求項１に記載の制御装置。

【請求項7】

前記撮像条件は、前記光学系の倍率である請求項６に記載の制御装置。

【請求項8】

前記撮像条件は、前記光学系の絞り値である請求項６に記載の制御装置。

【請求項9】

前記制御部は、
前記撮像条件に応じた前記基準の焦点深度の深さに基づいて前記戻り量を設定する請求項６に記載の制御装置。

【請求項10】

前記基準の焦点深度の深さは、前記フォーカスレンズの前記停止時の位置における焦点深度の深さである請求項９に記載の制御装置。

【請求項11】

前記基準の焦点深度の深さは、前記フォーカスレンズの前記停止指示が入力された位置における焦点深度の深さである請求項９に記載の制御装置。

【請求項12】

前記制御部は、
前記モードへ移行した後、前記操作指示として戻りの指示を受け付けた場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す請求項１に記載の制御装置。

【請求項13】

前記制御部は、
前記モードへ移行した後、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記戻り量だけ自動的に戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す請求項１に記載の制御装置。

【請求項14】

前記制御部は、
前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作を停止する内容である場合、前記基準の焦点深度の深さが所定値より小さいとき、前記モードへ移行する請求項１に記載の制御装置。

【請求項15】

フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える撮像装置と、
前記撮像装置に対する音声入力による操作指示を取得する取得部と、前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作の停止指示である場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記フォーカスレンズの停止時の焦点位置から前記光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモードへ移行する制御部と、を有する制御装置と、
前記撮像装置が撮像した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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置および医療用観察システムに関する。

【背景技術】

【0002】

観察対象である患者の脳や心臓等の手術を行う際に術部を拡大して撮像し、撮像した画像をモニタで表示する医療用観察システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この医療用観察システムでは、顕微鏡装置がフォーカス機能を有している。

【0003】

医師等のユーザがフォーカス機能を用いて画像のピントを合わせる場合、ユーザは所定のスイッチを操作する必要がある。この操作の際、ユーザは手術をいったん中断したり姿勢を変えたりしなければならず、効率的であるとはいい難い。そこで、ユーザが音声を入力することによって各種操作を行うことが考えられる。

【0004】

しかしながら、音声入力の場合には、ユーザが発話に要する時間、音声信号を制御装置に伝送する時間、制御装置が発話内容を認識する時間、および動作を完了するまでの時間が必要になり、ユーザが発話したタイミングからの遅延が発生する。このため、例えばユーザが音声入力によってピント合わせをする場合、ユーザが意図した位置にフォーカスレンズが停止せず、ピントが合わなくなる。

【0005】

そこで、ユーザが意図する動作指令タイミングとそのユーザによって実際に与えられる動作指令タイミングとの時間差を考慮して、ユーザが意図する処理を実現する技術を適用することが考えられる（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－４２９８２号公報

【文献】特開２００１－１７５２８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述した特許文献２の技術は、処理が煩雑で、システムの負荷が高くなってしまうという問題がある。

【0008】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、音声入力によるフォーカス調整を負荷の少ない簡易な処理によって行うことができる制御装置および医療用観察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】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る制御装置は、フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える撮像装置に対する音声入力による操作指示を取得する取得部と、前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作の停止指示である場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記フォーカスレンズの停止時の焦点位置から前記光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモードへ移行する制御部と、を備える。

【0010】

本開示に係る医療用観察システムは、フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える撮像装置と、前記撮像装置に対する音声入力による操作指示を取得する取得部と、前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作の停止指示である場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記フォーカスレンズの停止時の焦点位置から前記光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモードへ移行する制御部と、を有する制御装置と、前記撮像装置が撮像した画像を表示する表示装置と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、音声入力によるフォーカス調整を負荷の少ない簡易な処理によって行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本開示の実施の形態１に係る医療用観察システムを模式的に示す図である。

【図2A】図２Ａは、フォーカス動作を停止するまでのフォーカスレンズの焦点位置の動きを模式的に示す図である。

【図2B】図２Ｂは、フォーカス動作を停止した後にフォーカスレンズの焦点位置が逆方向へ戻る動きを模式的に示す図である。

【図3】図３は、本開示の実施の形態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、本開示の実施の形態１に係る制御装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。

【図5】図５は、本開示の実施の形態２に係る制御装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。

【図6】図６は、本開示の実施の形態３に係る制御装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。

【図7】図７は、本開示の実施の形態４に係る制御装置が行う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】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本開示を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

【0014】

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係る医療用観察システムを模式的に示す図である。図１においては、医療用観察システム１を用いて手術を行う医師等のユーザ１０１が患者１０２の頭部の手術をしている状況を示している。図１に示す医療用観察システム１は、医療用観察装置２と、表示装置３と、マイクロフォン４とを備える。

【0015】

医療用観察装置２は手術用顕微鏡であり、顕微鏡装置５と、制御装置６とを備える。顕微鏡装置５は、観察対象を撮像して画像信号を生成する撮像装置としての機能を有する。

【0016】

表示装置３は、制御装置６と無線または有線で通信可能に接続されており、制御装置６から３次元画像信号または２次元画像信号を受信し、３次元画像信号に基づく３次元画像（３Ｄ画像）または２次元画像信号に基づく２次元画像（２Ｄ画像）を表示する。表示装置３は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）からなる表示パネルを有する。表示装置３は、医療用観察装置２が撮像した患者１０２の術部の画像を表示する。図１では、表示装置３が３Ｄ画像を表示し、ユーザ１０１が３Ｄ眼鏡２０１をかけて３Ｄ画像を目視している状況を模式的に示している。

【0017】

マイクロフォン４は、制御装置６と無線または有線で通信接続されており、ユーザ１０１の音声入力を受け付けて音声信号を生成し、その音声信号を制御装置６に送信する。

【0018】

顕微鏡装置５の外観構成を説明する。顕微鏡装置５は、観察対象の微細構造を拡大して撮像する顕微鏡部７と、顕微鏡部７を支持する支持部８と、支持部８の基端を保持するとともに制御装置６を内蔵するベース部９とを有する。

【0019】

顕微鏡部７は、円柱状をなす筒状部を有する。本体部の下端部の開口面にはカバーガラスが設けられている（図示せず）。筒状部は、ユーザによって把持可能であり、ユーザが顕微鏡部７の撮像視野を変更する際に把持しながら移動させることが可能な大きさを有している。なお、筒状部の形状は円筒状に限られるわけではなく、多角筒状をなしていてもよい。

【0020】

支持部８は、アーム部に複数のリンクを有し、隣接するリンク同士が関節部を介して回動可能に接続されている。支持部８の内部に形成された中空部には、顕微鏡部７と制御装置６との間で各種信号を伝送する伝送ケーブルおよび制御装置６が発生する照明光を顕微鏡部７に伝送するライトガイドが通っている。

【0021】

制御装置６は、マイクロフォン４が生成する音声信号を取得して、その音声信号の内容を認識する。例えば、顕微鏡装置５のフォーカス動作を指示する表現は、「フォーカスイン」や「フォーカスアウト」であり、顕微鏡装置５のフォーカス動作を停止する表現は、「ストップ」である。制御装置６は、顕微鏡装置５のフォーカス動作を行う際、顕微鏡装置５が有するフォーカスレンズ５１１（後述）を停止指示に相当する音声入力に応じてフォーカス動作を停止した後に、フォーカスレンズ５１１の焦点位置がフォーカスレンズ５１１の停止時の焦点位置から所定の戻り量だけ逆方向へ戻るように、フォーカスレンズ５１１の位置を戻す戻りモードを設定することが可能である。なお、フォーカス動作を音声で指示する際の上記表現は一例にすぎず、他の表現でも構わない。

【0022】

図２Ａおよび図２Ｂは、戻りモードが設定された場合のフォーカス動作を模式的に説明する図である。図２Ａは、フォーカス動作を停止するまでのフォーカスレンズ５１１の焦点位置の動きを模式的に示している。また、図２Ｂは、フォーカス動作を停止した後にフォーカスレンズ５１１の焦点位置が逆方向へ戻る動きを模式的に示している。

【0023】

まず、図２Ａについて説明する。ユーザ１０１は、フォーカス動作を停止する場合、マイクロフォン４に対して「ストップ」と音声入力する。図２Ａでは、フォーカスレンズ５１１を止めたい狙いの焦点位置を目標位置Ｐとし、フォーカスレンズ５１１の焦点位置が目標位置Ｐに位置しているタイミングでユーザ１０１がマイクロフォン４に「ストップ」と音声入力した場合を示している。制御装置６は、マイクロフォン４から取得した音声信号を認識した後、顕微鏡装置５に対してフォーカス動作の停止を指示する制御信号を送信する。このため、ユーザ１０１による「ストップ」の入力タイミング（Ｉ）とフォーカスレンズ５１１の停止タイミング（ＩＩ）との間には時間差があり、フォーカスレンズ５１１が停止したときの焦点位置（以下、「停止位置」という）Ｑは目標位置Ｐから時間差の分だけオーバーランする。図２Ａでは、停止位置Ｑが、フォーカスレンズ５１１の焦点位置が目標位置Ｐに位置した場合における所定の倍率の焦点深度（深さＬ₀）の外側に位置している状況を示している。この場合、表示装置３にはピントが合っていない画像が表示される。所定の倍率は、顕微鏡装置５が取り得る範囲の倍率の中心よりも高い倍率である。

【0024】

つぎに、図２Ｂについて説明する。図２Ｂは、ユーザ１０１が停止位置Ｑで戻りを指示する音声（例えば「ファイン」）をマイクロフォン４に入力した場合のフォーカスレンズ５１１の焦点位置の動きを模式的に示している。この場合、フォーカスレンズ５１１は、図２Ａの移動方向と逆方向に移動する。その際のフォーカスレンズ５１１の焦点位置の移動量すなわち戻り量Ｌ₂は、フォーカスレンズ５１１が戻った後のフォーカスレンズ５１１の焦点位置の停止位置Ｒに位置した場合の焦点深度の深さＬ₁より小さい。戻り量Ｌ₂が焦点深度の深さＬ₁の半分以上（Ｌ₂≧Ｌ₁／２）であれば、戻る回数も少なくて済む。図２Ｂでは、停止位置Ｒにおけるフォーカスレンズ５１１の焦点深度の内側に目標位置Ｐが入っている。したがって、ユーザ１０１はこれ以上フォーカスレンズ５１１を戻さないでよいと判断することができる。なお、ユーザ１０１が表示装置３を介してこの状況に対応する画像を見たとき、ピントが合っていると判断すればこのまま終了してもよいし、さらに調整が必要であると判断した場合には、ユーザがマイクロフォン４に再度「ファイン」と音声入力してもよい。

【0025】

なお、上述した２つの焦点深度の深さＬ₀とＬ₁が等しい場合には、目標位置Ｐにおける焦点深度（図２Ａ）内に停止位置Ｒが位置していれば、図２Ｂに示す場合と同様の効果を得ることができる。

【0026】

なお、上述した各種動作指示に対応する表現（「フォーカスイン」、「フォーカスアウト」、「ストップ」、「ファイン」）はあくまでも一例であり、他の表現を採用してもよい。

【0027】

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。まず、顕微鏡装置５の機能構成を説明する。顕微鏡装置５は、レンズユニット５１と、レンズ駆動部５２と、絞り５３と、絞り駆動部５４と、検出部５５と、撮像部５６と、アーム駆動部５７と、入力部５８と、通信部５９と、制御部５ａとを備える。

【0028】

レンズユニット５１は、光軸に沿って移動可能な複数のレンズを用いて構成され、集光した被写体像を撮像部５６が有する撮像素子の撮像面に結像する光学系である。レンズユニット５１は、焦点を調整するフォーカスレンズ５１１と、画角を変更するズームレンズ５１２とを有する。フォーカスレンズ５１１およびズームレンズ５１２は、それぞれ１または複数のレンズを用いて構成される。

【0029】

レンズ駆動部５２は、制御部５ａの制御のもと、フォーカスレンズ５１１およびズームレンズ５１２をそれぞれ移動させるアクチュエータと、アクチュエータを駆動するドライバとを有する。

【0030】

絞り５３は、レンズユニット５１と撮像部５６との間に設けられ、制御部５ａによる制御の下、レンズユニット５１から撮像部５６に向かう被写体像の光量を調整する。絞り５３は、レンズユニット５１とともに顕微鏡装置５の光学系を構成する。

【0031】

絞り駆動部５４は、制御部５ａの制御のもと、絞り５３を動作させて絞り値（Ｆ値ともいう）を調整する。

【0032】

検出部５５は、フォーカスレンズ５１１およびズームレンズ５１２の位置をそれぞれ検出する２つ位置センサと、絞り５３の絞り値を検出するエンコーダ等を有する。検出部５５は、検出したズームレンズ５１２の位置や絞り５３の絞り値を制御部５ａに出力する。

【0033】

撮像部５６は、レンズユニット５１が集光した被写体像を結像して撮像画像（アナログ信号）を生成する撮像素子と、撮像素子からの画像信号（アナログ信号）に対して、ノイズ除去やＡ／Ｄ変換等の信号処理を行う信号処理部とを有する。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを用いて構成される。なお、撮像部５６は２つの撮像素子を有していてもよい。この場合、撮像部５６は３次元画像（３Ｄ画像）を生成可能である。

【0034】

アーム駆動部５７は、制御部５ａの制御のもと、支持部８が有する複数の関節をそれぞれ動作させる。具体的には、アーム駆動部５７は、アーム間の関節部に設けられたアクチュエータと、アクチュエータを駆動するドライバとを有する。

【0035】

入力部５８は、レンズユニット５１の操作信号や支持部８のアームの操作信号等の入力を受け付ける。入力部５８は、顕微鏡部７の筒状部の側面のうち、ユーザが顕微鏡部７を把持した状態で操作可能な位置に設けられた複数のスイッチやボタン等を有する。

【0036】

通信部５９は、制御装置６との間で通信を行うインターフェースである。通信部５９は、撮像部５６が生成した画像信号（デジタル信号）を制御装置６に対して送信するとともに、制御装置６からの制御信号を受信する。

【0037】

制御部５ａは、制御装置６の制御部６６と連携して顕微鏡装置５の動作を制御する。制御部５ａは、入力部５８は入力を受け付けた操作指示信号や、制御装置６の制御部６６から送られてくる操作指示信号に基づいて、顕微鏡装置５を動作させる。本実施の形態では、制御装置６の制御部６６からは、顕微鏡装置５の撮像視野を移動させるためにアームを動作させる信号を受信する。

【0038】

制御部５ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、およびＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の少なくともいずれか一つのプロセッサを用いて構成される。

【0039】

つぎに、制御装置６の機能構成を説明する。制御装置６は、通信部６１と、画像処理部６２と、入力部６３と、光源部６４と、音声認識部６５と、制御部６６と、記憶部６７と、を備える。通信部６１は、顕微鏡装置５が撮像し、伝送ケーブルを経由して伝送してくる画像信号を取得する。画像信号には、撮像時のゲイン調整値、フォーカスレンズ位置、ズームレンズ位置、シャッター速度、絞り値等の撮像に関する情報が含まれる。また、通信部６１は、マイクロフォン４が入力を受け付けたユーザ１０１の音声信号を操作指示として取得する。この意味で、通信部６１は取得部の機能を有する。

【0040】

画像処理部６２は、通信部６１が取得した画像信号に対して各種信号処理を施すことによって表示用の画像信号を生成し、生成した画像信号を表示装置３に出力する。具体的な画像処理として、画像信号の明るさレベルの検出処理、ゲイン調整、補間処理、色補正処理、色強調処理、および輪郭強調処理等の公知の画像処理を挙げることができる。画像処理部６２は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、およびＡＳＩＣ等の少なくともいずれか一つのプロセッサを用いて構成される。

【0041】

入力部６３は、各種情報の入力を受け付ける。入力部６３は、キーボード、マウス、タッチパネル、フットスイッチ等のユーザインタフェースを用いて構成される。なお、入力部６３に顕微鏡装置５の入力部５８の少なくとも一部の機能を兼備させてもよい。

【0042】

光源部６４は、ライトガイドを介して顕微鏡装置５に供給する照明光を発生する。光源部６４は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の固体発光素子、レーザ光源、キセノンランプまたはハロゲンランプ等を用いて構成される。

【0043】

音声認識部６５は、マイクロフォン４から受信した音声信号の認識処理を実行する。音声認識部６５は、音声信号の特徴量と、記憶部６７が記憶する特徴量とを比較することによって音声信号の内容を認識する。

【0044】

制御部６６は、制御装置６の動作を制御するとともに、顕微鏡装置５の制御部５ａと連携して医療用観察装置２の動作を統括して制御する。制御部６６は、音声認識部６５が認識した音声信号の内容がフォーカスレンズ５１１の動作の停止指示である場合、フォーカスレンズ５１１の焦点位置がフォーカスレンズ５１１の停止時の焦点位置から光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、フォーカスレンズ５１１の位置を戻す制御を行うモード（戻りモード）へ移行する。制御装置６が戻りモードに設定されている場合、制御部６６は、音声認識部６５が認識した音声信号の内容に基づいて顕微鏡装置５を動作させる制御信号を生成し、顕微鏡装置５へ送信する。なお、基準の焦点深度の深さは、フォーカスレンズ５１１の停止時の位置における焦点深度の深さであってよいが、フォーカスレンズ５１１の停止指示が入力された位置における焦点深度の深さであってもよく、フォーカスレンズ５１１の任意の位置における焦点深度の深さであってよい。また、制御部６６は、顕微鏡装置５が撮像する画像信号の明るさレベルを所定の明るさレベルにするために、撮像部５６のシャッター速度、画像処理部６２が行うゲイン調整、および光源部６４が発生する照明光の光量等を制御する。また、制御部６６は、表示装置３の表示を制御する。

【0045】

制御部６６は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、およびＡＳＩＣ等の少なくともいずれか一つのプロセッサを用いて構成される。なお、画像処理部６２と制御部６６を、共通のプロセッサを用いて構成してもよい。

【0046】

記憶部６７は、戻りモードにおける戻り量を記憶する。この戻り量は、所定の倍率の焦点深度の深さに応じて予め設定される。所定の倍率は、顕微鏡装置５のレンズユニット５１に対して設定可能な倍率のうち、設定可能な範囲の中心の倍率よりも高倍である。また、戻り量は焦点深度の深さの半分以下でもよい。

【0047】

記憶部６７は、制御装置６が動作するための各種プログラムを記憶するとともに、制御装置６が演算処理中のデータを一時的に記憶する。記憶部６７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等を用いて構成される。

【0048】

図４は、制御装置６が行う処理の概要を示すフローチャートである。なお、制御装置６は、以下に説明する処理と並行して、通信部６１が撮像部５６によって撮像された画像のデータを顕微鏡装置５から逐次取得し、画像処理部６２が表示用の画像信号を生成して表示装置３に出力する。この点は、後述するすべてのフローチャートに共通している。

【0049】

まず、通信部６１が音声信号を取得すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、音声認識部６５が音声信号の認識処理を行う（ステップＳ２）。ステップＳ１で通信部６１が音声信号を取得しない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ１を繰り返す。

【0050】

認識処理の結果、フォーカス動作の入力（例えば「フォーカスイン」や「フォーカスアウト」）である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御部６６は顕微鏡装置５のレンズ駆動部５２を動作させる制御信号（動作制御信号）を生成して制御部５ａに送信する（ステップＳ４）。これにより、レンズ駆動部５２は、制御部５ａの制御のもとでフォーカスレンズ５１１を移動させる。認識処理の結果、フォーカス動作の入力でない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ１に戻る。

【0051】

ステップＳ４の後、通信部６１が音声信号を取得すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、音声認識部６５が音声信号の認識処理を行う（ステップＳ６）。ステップＳ５で通信部６１が音声信号を取得しない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ５を繰り返す。なお、ステップＳ４の後、所定時間経過しても通信部６１が音声信号を取得しない場合、制御部６６は、ユーザ１０１に音声入力を促す情報を表示装置３に表示させてもよい。また、制御部６６は、ユーザ１０１に音声入力を促すメッセージまたは警報音をスピーカから出力させてもよい。

【0052】

ステップＳ６における認識処理の結果、フォーカス動作の停止指示（例えば「ストップ」）である場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、制御部６６は、レンズ駆動部５２の動作を停止させる制御信号（停止制御信号）を生成して制御部５ａに送信する（ステップＳ８）。これにより、レンズ駆動部５２は、制御部５ａの制御のもとでフォーカスレンズ５１１を停止させる。

【0053】

ステップＳ６における認識処理の結果、フォーカス動作の停止指示ではない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ５に戻る。なお、ステップＳ４の後、所定時間経過してもフォーカス動作の停止指示が入力されない場合、制御部６６は、ユーザ１０１に音声入力を促す情報を表示装置３に表示させてもよい。ここでも制御部６６は、ユーザ１０１に音声入力を促すメッセージまたは警報音を、別途設置するスピーカから出力させてもよい。

【0054】

ステップＳ８の後、制御部６６は、戻りモードへ移行する（ステップＳ９）。

【0055】

その後、通信部６１が音声信号を取得すると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、音声認識部６５が音声信号の認識処理を行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１０において通信部６１が音声信号を取得しない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、制御装置６は後述するステップＳ１４へ移行する。

【0056】

ステップＳ１１の認識処理の結果、戻り指示（例えば「ファイン」）である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部６６は、フォーカスレンズ５１１の焦点位置がフォーカスレンズ５１１の停止時の焦点位置から所定の戻り量だけ戻るように、フォーカスレンズ５１１の位置を戻す制御信号（以下、戻り制御信号ともいう）を生成して制御部５ａに送信する（ステップＳ１３）。これにより、レンズ駆動部５２は、制御部５ａの制御のもとでフォーカスレンズ５１１の焦点位置がフォーカスレンズ５１１の停止時の焦点位置から停止前の移動とは逆方向へ戻り量だけ戻るように、フォーカスレンズ５１１の位置を戻す。

【0057】

ステップＳ１３の後、所定時間経過した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御装置６は一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１３の後、所定時間経過していない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ１０へ戻る。

【0058】

ステップＳ１１の認識処理の結果、戻り指示でない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ１０へ戻る。

【0059】

以上説明した本開示の実施の形態１によれば、フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える医療用観察装置の操作者の音声入力を受け付けたマイクロフォンから取得した音声信号の内容を認識し、その内容がフォーカスレンズの動作の停止指示である場合、フォーカスレンズの焦点位置がフォーカスレンズの停止時の焦点位置から光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモード（戻りモード）へ移行するため、音声入力だけでフォーカス調整を行うことができる。したがって、音声入力によるフォーカス調整を負荷の少ない簡易な処理によって行うことができる。

【0060】

また、本実施の形態１によれば、音声入力からの遅延が発生しても、音声入力のみで微調整が可能であるため、簡易にフォーカス調整を行うことができる。

【0061】

また、本実施の形態１によれば、戻り量をさらに焦点深度の深さ半分以上とすることで、微調整の回数を削減することができる。

【0062】

（実施の形態２）
本開示の実施の形態２は、戻りモードにおける戻り量を、撮像時の撮像条件に応じた基準の焦点深度の深さに基づいて設定する。本実施の形態２に係る医療用観察システムの機能構成は、実施の形態１と同様である。ここでいう撮像条件とは、例えば光学系の倍率や絞り値である。

【0063】

本実施の形態２において、制御装置６の制御部６６は、マイクロフォン４がフォーカス動作を指示する音声信号を受信したときのフォーカスレンズ５１１およびズームレンズ５１２の位置に応じた倍率および／または絞り５３の絞り値に基づいて基準の焦点深度の深さを抽出し、その深さに応じた戻り量を設定する。倍率や絞り値は、検出部５５によって検出される。

【0064】

記憶部６７は、上述した倍率および／または絞り値に応じた基準の焦点深度の深さをテーブルで記憶するとともに、基準の焦点深度の深さと戻り量との関係を記憶する。例えば、記憶部６７は、基準の焦点深度の深さの５０～９０％の範囲のいずれかの値として戻り量を記憶する。なお、基準の焦点深度の深さと戻り量との関係は、ユーザ１０１が入力部６３を介して変更することが可能である。

【0065】

図５は、本実施の形態２に係る制御装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１～Ｓ２４の処理は、実施の形態１で説明したステップＳ１～Ｓ４の処理に順次対応している。

【0066】

ステップＳ２４の後、制御部６６は、通信部６１を介して顕微鏡装置５に倍率および絞り値の情報を要求し、顕微鏡装置５からそれらの情報を取得する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２４とＳ２５の処理順序は逆でもよいし、並行して行ってもよい。

【0067】

続いて、制御部６６は、取得した倍率および／または絞り値の情報をもとに記憶部６７のテーブルを参照して基準の焦点深度の深さを抽出し、この深さと、記憶部６７が記憶する基準の焦点深度の深さと戻り量の関係とに基づいて、戻りモードにおける戻り量を設定する（ステップＳ２６）。

【0068】

以降のステップＳ２７～Ｓ３６の処理は、上述したステップＳ５～Ｓ１４の処理に順次対応している。ステップＳ３５におけるフォーカスレンズ５１１の焦点位置の戻り量は、ステップＳ２６で制御部６６が設定した戻り量である。

【0069】

以上説明した本開示の実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、音声入力によるフォーカス調整を負荷の少ない簡易な処理によって行うことができる。

【0070】

また、本実施の形態２によれば、撮像時の倍率および／または絞り値に応じて戻り量を設定するため、撮像時の光学パラメータ等の撮像条件に合った戻り量を設定することができる。

【0071】

（実施の形態３）
本開示の実施の形態３は、ユーザの音声入力によってフォーカスレンズを停止した後、自動的にフォーカスレンズの焦点位置がフォーカスレンズの停止時の焦点位置から所定の戻り量だけ戻るように、フォーカスレンズの位置を戻す。戻り量は、実施の形態１と同様に定めればよい。本実施の形態３に係る医療用観察システムの機能構成は、実施の形態１と同様である。

【0072】

本実施の形態３において、制御装置６の制御部６６は、ユーザ１０１によるマイクロフォン４への停止指示の入力に応じてフォーカスレンズ５１１の移動を停止した後、フォーカスレンズ５１１の焦点位置がフォーカスレンズ５１１の停止時の焦点位置から自動的に所定の戻り量だけ戻るように、フォーカスレンズ５１１の位置を戻す制御を行う。

【0073】

図６は、本実施の形態３に係る制御装置が行う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Ｓ４１～Ｓ４９の処理は、ステップＳ１～Ｓ９の処理に順次対応している。

【0074】

ステップＳ５０において、制御部６６は、戻り制御信号を生成して制御部５ａに送信する（ステップＳ５０）。この処理は、ユーザ１０１による音声入力とは無関係に自動で行われる。

【0075】

その後、所定時間が経過した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、制御装置６は一連の処理を終了する。

【0076】

ステップＳ５１において所定時間が経過していない場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）を説明する。この場合、通信部６１が音声信号を取得すると（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、音声認識部６５が音声信号の認識処理を行う（ステップＳ５３）。ステップＳ５２において、通信部６１が音声信号を取得しない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ５１へ戻る。

【0077】

ステップＳ５３の認識処理の結果、戻り指示である場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、制御装置６はステップＳ５０に戻る。一方、ステップＳ５３の認識処理の結果、戻り指示でない場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、制御装置６はステップＳ５１に戻る。

【0078】

以上説明した本開示の実施の形態３によれば、実施の形態１と同様、音声入力によるフォーカス調整を負荷の少ない簡易な処理によって行うことができる。

【0079】

また、本実施の形態３によれば、ユーザの音声入力によってフォーカスレンズを停止した後、自動的にフォーカスレンズの焦点位置を所定の戻り量だけ戻すため、音声入力による操作の回数を減らすことができる。

【0080】

なお、本実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、制御部がフォーカス動作の指示入力を受け付けたときの倍率および／または絞り値等の撮像時の撮像条件に応じた焦点深度の深さに基づいて戻り量を設定してもよい。

【0081】

また、本実施の形態３において、ユーザの音声入力によってフォーカスレンズを停止した後、自動で戻すか否かをユーザが設定できるようにしてもよい。

【0082】

（実施の形態４）
本開示の実施の形態４は、実施の形態２と同様に基準の焦点深度の深さを抽出し、この焦点深度の深さが所定値より小さい場合には、戻りモードにおいてフォーカスレンズを停止した後、自動的にフォーカスレンズの位置を戻す。本実施の形態４に係る医療用観察システムの機能構成は、実施の形態１と同様である。

【0083】

本実施の形態４において、制御装置６の制御部６６は、マイクロフォン４がフォーカス動作を指示する音声信号を受信したときに検出部５５が検出するフォーカスレンズ５１１およびズームレンズ５１２の位置に応じた倍率および／または絞り５３の絞り値に基づいて基準の焦点深度の深さを抽出し、その深さに応じた戻り量を設定する。また、制御部６６は、基準の焦点深度の深さと所定値とを比較して、その深さが所定値より小さい場合には、ユーザ１０１によるマイクロフォン４への停止指示の入力に応じてフォーカスレンズ５１１の移動を停止した後、フォーカスレンズ５１１の焦点位置がフォーカスレンズ５１１の停止時の焦点位置から所定の戻り量だけ自動的に戻るように、フォーカスレンズ５１１の位置を戻す制御を行う。

【0084】

記憶部６７は、上述した倍率および／または絞り値に応じた基準の焦点深度の深さをテーブル、および基準の焦点深度の深さと戻り量との関係に加えて、基準の焦点深度の深さとの比較対象である所定値を記憶する。この所定値は、ユーザ１０１によるマイクロフォン４への音声の入力時間や、マイクロフォン４からの通信遅延に基づいて想定されるフォーカスレンズ５１１の焦点位置の停止時のオーバーラン量（図２Ａの目標位置Ｐと停止位置Ｑの距離）をもとに設定される値である。所定値は、基準の焦点深度の深さがその所定値より大きい場合、フォーカスレンズ５１１の焦点位置を戻す必要がないような値として設定される。

【0085】

図７は、本実施の形態４に係る制御装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。ステップＳ６１～Ｓ７０の処理は、実施の形態２で説明したステップＳ２１～Ｓ３０の処理に順次対応している。

【0086】

ステップＳ７１において、制御部６６は基準の焦点深度の深さと所定値を比較する。基準の焦点深度の深さが所定値より小さい場合（ステップＳ７１：Ｙｅｓ）、制御部６６は戻りモードへ移行する（ステップＳ７２）。一方、基準の焦点深度の深さが所定値以上である場合（ステップＳ７１：Ｎｏ）、制御装置６は一連の処理を終了する。

【0087】

ステップＳ７３～Ｓ７７の処理は、実施の形態３で説明したステップＳ５０～Ｓ５４の処理に順次対応している。

【0088】

以上説明した本開示の実施の形態４によれば、実施の形態１と同様、音声入力によるフォーカス調整を負荷の少ない簡易な処理によって行うことができる。

【0089】

また、本実施の形態４によれば、基準の焦点深度の深さが所定値より小さい場合には、自動的にフォーカスレンズの焦点位置を所定の戻り量だけ戻し、その深さが所定値以上の場合にはフォーカスレンズを戻すことなく処理を終了するため、焦点深度内に入っている状況で不要な操作を回避することができる。

【0090】

（その他の実施の形態）
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１～４によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本開示はフォーカス動作に限らず、ズーム動作や視野移動の場合にもユーザの音声入力による各種機能部材の停止後に同様の処理を行うことができる。

【0091】

また、本開示に係る医療用観察装置は、撮像装置を備えた内視鏡や外視鏡でもよい。

【0092】

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える撮像装置に対する音声入力による操作指示を取得する取得部と、
前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作の停止指示である場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記フォーカスレンズの停止時の焦点位置から前記光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモードへ移行する制御部と、
を備える制御装置。
（２）
前記取得部は、
音声入力を受け付けるマイクロフォンが生成した音声信号を前記操作指示として取得する前記（１）に記載の制御装置。
（３）
前記取得部が取得した前記操作指示の内容を認識する音声認識部をさらに備える前記（１）または（２）に記載の制御装置。
（４）
前記戻り量は、前記基準の焦点深度の深さの半分以上である前記（１）～（３）のいずれか一項に記載の制御装置。
（５）
前記基準の焦点深度は、前記光学系に対して設定可能な倍率のうち、設定可能な範囲の中心の倍率よりも高い倍率に応じた焦点深度である前記（１）または（２）に記載の制御装置。
（６）
前記基準の焦点深度は、前記撮像部の撮像時における撮像条件に応じた焦点深度である前記（１）～（５）のいずれか一項に記載の制御装置。
（７）
前記撮像条件は、前記光学系の倍率である前記（６）に記載の制御装置。
（８）
前記撮像条件は、前記光学系の絞り値である前記（６）に記載の制御装置。
（９）
前記制御部は、
前記撮像条件に応じた前記基準の焦点深度の深さに基づいて前記戻り量を設定する前記（６）～（８）のいずれか一項に記載の制御装置。
（１０）
前記基準の焦点深度の深さは、前記フォーカスレンズの前記停止時の位置における焦点深度の深さである前記（９）に記載の制御装置。
（１１）
前記基準の焦点深度の深さは、前記フォーカスレンズの前記停止指示が入力された位置における焦点深度の深さである前記（９）に記載の制御装置。
（１２）
前記制御部は、
前記モードへ移行した後、前記操作指示として戻りの指示を受け付けた場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す前記（１）～（１１）のいずれか一項に記載の制御装置。
（１３）
前記制御部は、
前記モードへ移行した後、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記戻り量だけ自動的に戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す前記（１）～（１２）のいずれか一項に記載の制御装置。
（１４）
前記制御部は、
前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作を停止する内容である場合、前記基準の焦点深度の深さが所定値より小さいとき、前記モードへ移行する前記（１）～（１３）のいずれか一項に記載の制御装置。
（１５）
フォーカスレンズを含む光学系と撮像部とを備える撮像装置と、
前記撮像装置に対する音声入力による操作指示を取得する取得部と、前記操作指示が前記フォーカスレンズの動作の停止指示である場合、前記フォーカスレンズの焦点位置が前記フォーカスレンズの停止時の焦点位置から前記光学系における基準の焦点深度の深さ以下の戻り量だけ戻るように、前記フォーカスレンズの位置を戻す制御を行うモードへ移行する制御部と、を有する制御装置と、
前記撮像装置が撮像した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。

【符号の説明】

【0093】

１ 医療用観察システム
２ 医療用観察装置
３ 表示装置
４ マイクロフォン
５ 顕微鏡装置
５ａ、６６ 制御部
６ 制御装置
７ 顕微鏡部
８ 支持部
９ ベース部
５１ レンズユニット
５２ レンズ駆動部
５３ 絞り
５４ 絞り駆動部
５５ 検出部
５６ 撮像部
５７ アーム駆動部
５８、６３ 入力部
５９、６１ 通信部
６２ 画像処理部
６４ 光源部
６５ 音声認識部
６７ 記憶部
１０１ ユーザ
１０２ 患者
２０１ ３Ｄ眼鏡
５１１ フォーカスレンズ
５１２ ズームレンズ
Ｌ₁ 焦点深度の深さ
Ｌ₂ 戻り量
Ｐ 目標位置
Ｑ、Ｒ 戻り位置

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】