CN111836571A - 医用成像设备和医用观察系统 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于医用摄像头的支撑单元。该支撑单元被配置为绕轴旋转，并且包括：适配器，其被配置为在其上可拆卸地安装多个不同的医用镜；光源供应系统，其被配置为在安装时向医用镜供应光，该光源供应系统被配置为穿过轴；以及图像传感器，其被配置为从医用镜捕获图像，并且其中，轴在图像传感器的成像方向上。

Description

医用成像设备和医用观察系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月19日提交的日本优先权专利申请JP2018-051127的权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种医用成像设备和一种医用观察系统。

背景技术

随着近年来手术技术和手术器械的发展，已经频繁地进行手术，在该手术中，在使用诸如手术显微镜或内窥镜的医用观察设备(所谓的显微手术)观察患部的同时，进行各种治疗。另外，在这样的医用观察设备中，已经提出了一种设备，该设备使得显示设备(例如，监视器)将由成像设备(相机)等捕获的患部的图像显示为电子图像(即，医用成像设备)，而不限于允许光学观察患部的设备。例如，专利文献1公开了包括诸如手术显微镜或内窥镜的医用成像设备的诊断观察系统的示例。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2000-325361A

发明内容

技术问题

在许多情况下，上述医用成像设备需要复杂的操作来将目标患部设置为在期望的方向上可观察到。例如，在内窥镜的情况下，可以想到使用镜筒的延伸方向作为轴，在扭转方向上旋转镜筒的操作的情况。此外，关于上述医用成像设备，还可以想到用于保持操作者的手眼协调(手的感觉和眼睛的感觉(视觉)之间的协作)的操作复杂的情况。具体地，希望提供一种单个支撑装置，该支撑装置可以连接到手术显微镜或内窥镜上，并且可以通过旋转来控制显微镜或内窥镜。特别地，希望提供一种能够与手术显微镜和内窥镜(例如，通过旋转内窥镜来改变观察方向的斜视内窥镜)一起使用的单个支撑装置。这允许外科医生熟悉单个支撑装置。然而，在这种情况下，手术显微镜和内窥镜都需要光。这是有问题的，因为通过旋转支撑装置来控制手术装置，而支撑装置会缠结在一起，否则会使操作这种装置变得复杂。例如，当斜视内窥镜旋转时，光导电缆会缠结在一起。本公开的目的是解决这个问题。

本公开提出了一种用于进一步改善患部的观察的可操作性的技术。

问题的解决方案

根据本公开的实施方式，提供了一种医用成像设备，包括：成像单元，被配置为捕获患部的图像；光源供应系统，被配置为引导来自光源的光投射到患部上；支撑单元，被配置为支撑成像单元和光源供应系统；以及驱动单元，被配置为使支撑单元旋转，使得成像单元和光源供应系统围绕成像单元的在成像方向上延伸的轴旋转。

此外，根据本公开的实施方式，提供了一种医用观察系统，包括：医用成像设备；臂单元，被配置为支撑医用成像设备；以及控制单元，被配置为控制臂单元的姿态。该医用成像设备包括：成像单元，被配置为捕获患部的图像；光源供应系统，被配置为引导来自光源的光投射到患部上；支撑单元，被配置为支撑成像单元和光源供应系统；以及驱动单元，被配置为使支撑单元旋转，使得成像单元和光源供应系统围绕成像单元的在成像方向上延伸的轴旋转。根据本公开的一个方面，提供了一种用于医用摄像头的支撑单元，该支撑单元被配置为绕轴旋转，并且包括：适配器，被配置为在其上可拆卸地安装多个不同的医用镜；光源供应系统，被配置为在安装时向医用镜供应光，所述光源供应系统被配置为穿过所述轴；以及图像传感器，被配置为从所述医用镜捕获图像，并且其中，所述轴在所述图像传感器的成像方向上。在所附权利要求中提供了其他有利特征。

发明的有利效果

根据上述本公开的实施方式，提供了一种能够进一步提高观察患部的可操作性的技术。

注意，上述效果不一定是限制性的。利用或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的任何一种效果或可以从本说明书中理解的其他效果。

附图说明

[图1]图1是示出根据本公开的实施方式的技术可以应用于的内窥镜手术系统的示意性配置的示例的示图；

[图2]图2是示出图1中示出的摄像头和相机控制单元(CCU)的功能配置的示例的框图；

[图3]图3是示出根据本公开的实施方式的医用支撑臂设备的配置示例的透视图；

[图4]图4是示出根据本公开的实施方式的斜视内窥镜的配置的示意图；

[图5]图5是示出斜视内窥镜和直视内窥镜的比较的示意图；

[图6]图6是用于描述根据比较示例1的医用成像设备的配置示例的说明图；

[图7]图7是用于描述根据比较示例2的医用成像设备的配置示例的说明图；

[图8]图8是用于描述根据比较示例2的医用成像设备的另一方面的说明图；

[图9]图9是用于描述根据本公开的实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图；

[图10]图10是用于描述根据实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图；

[图11]图11是用于描述根据实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图；

[图12]图12是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的结构的示例的说明图；

[图13]图13是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的结构的示例的说明图；

[图14]图14是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图；

[图15]图15是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图；

[图16]图16是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的结构示例的说明图；

[图17]图17是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的结构示例的说明图；

[图18]图18是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的结构示例的说明图；

[图19]图19是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图；

[图20]图20是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图；

[图21]图21是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的刚性内窥镜的结构示例的说明图；

[图22]图22是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的刚性内窥镜的结构示例的说明图；

[图23]图23是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的刚性内窥镜的结构示例的说明图；

[图24]图24是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的刚性内窥镜的结构示例的说明图；

[图25]图25是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的刚性内窥镜的内部结构的示例的说明图；

[图26]图26是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的刚性内窥镜的内部结构的示例的说明图；

[图27]图27是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图；

[图28]图28是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的结构的示例的说明图；

[图29]图29是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的结构的示例的说明图；

[图30]图30是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图；

[图31]图31是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图；

[图32]图32是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的内窥镜的结构的示例的说明图；

[图33]图33是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的内窥镜的结构的示例的说明图；

[图34]图34是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的内窥镜的结构的示例的说明图；

[图35]图35是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的内窥镜的内部结构的示例的说明图；

[图36]图36是用于描述安装在根据实施方式的摄像头中的内窥镜的内部结构的示例的说明图；

[图37]图37是用于描述根据修改示例的医用成像设备的摄像头的配置示例的概述的说明图；

[图38]图38是用于描述根据修改示例的医用成像设备的摄像头的内部配置的示例的概述的说明图；

[图39]图39是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的结构的示例的说明图；

[图40]图40是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的结构的示例的说明图；

[图41]图41是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的内部结构的示例的说明图；

[图42]图42是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的内部结构的示例的说明图；

[图43]图43是用于描述根据修改示例的摄像头的基座单元的结构示例的说明图；

[图44]图44是用于描述根据修改示例的摄像头的基座单元的结构示例的说明图；

[图45]图45是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的内部结构的示例的说明图；

[图46]图46是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的内部结构的示例的说明图；

[图47]图47是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第一应用示例的方面的说明图；

[图48]图48是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第一应用示例的方面的说明图；

[图49]图49是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第一应用示例的方面的说明图；

[图50]图50是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第二应用示例的方面的说明图；

[图51]图51是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第二应用示例的方面的说明图；

[图52]图52是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第二应用示例的方面的说明图；

[图53]图53是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第二应用示例的方面的说明图；

[图54]图54是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第二应用示例的方面的说明图；

[图55]图55是用于描述根据实施方式的医用成像设备的第二应用示例的方面的说明图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的(一个或多个)优选实施方式。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略了对这些结构元件的重复说明。

注意，将按以下顺序提供描述。

1.内窥镜系统的配置示例

2.支撑臂设备的配置示例

3.斜视内窥镜的基本配置

4.技术问题

5.技术特征

5.1.示意性配置

5.2.第一实际示例

5.3.第二实际示例

5.4.修改示例

6.应用示例

6.1.应用示例1：与臂相连的控制示例

6.2.应用示例2：支持斜视内窥镜的臂的控制示例

7.结论

<<1.内窥镜系统的配置示例>>

图1是示出内窥镜手术系统5000的示意性配置的示例的示图，根据本公开的实施方式的技术可以应用于该内窥镜手术系统5000。在图1中，示出了外科医生(医生)5067正在使用内窥镜手术系统5000为病床5069上的患者5071执行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统5000包括内窥镜5001、其他手术工具5017、在其上支撑内窥镜5001的支撑臂设备5027、以及其上安装有用于内窥镜手术的各种设备的推车5037。

在内窥镜手术中，代替切开腹壁以进行剖腹手术，使用多个称为套管针5025a至5025d的管状孔装置来刺穿腹壁。然后，内窥镜5001的镜筒5003和其他手术工具5017通过套管针5025a至5025d插入患者5071的体腔。在所示出的示例中，作为其他手术工具5017，气腹管5019、能量治疗工具5021和镊子5023插入到患者5071的体腔中。此外，能量治疗工具5021是用于通过高频电流或超声波振动来执行组织的切割和剥离、血管的密封等的治疗工具。然而，所描述的手术工具5017仅仅是示例，并且作为手术工具5017，可以使用通常在内窥镜手术中使用的各种手术工具，例如，一对镊子或牵开器。

在显示设备5041上显示由内窥镜5001成像的患者5071的体腔中的手术区域的图像。外科医生5067将使用能量治疗工具5021或镊子5023，同时实时观察在显示设备5041上显示的手术区域的图像，以执行例如切除患部的治疗。应当注意，尽管未示出，但是气腹管5019、能量治疗工具5021和镊子5023在手术期间由外科医生5067、助手等支撑。

(支撑臂设备)

支撑臂设备5027包括从基座单元5029延伸的臂单元5031。在所示出的实例中，臂单元5031包括接合部5033a、5033b和5033c以及连杆5035a和5035b，并且在臂控制设备5045的控制下驱动。内窥镜5001由臂单元5031支撑，使得控制内窥镜5001的位置和姿态。因此，可以实现在内窥镜5001的位置稳定固定。

(内窥镜)

内窥镜5001包括镜筒5003和连接到镜筒5003近端的摄像头5005，镜筒5003从其远端具有预定长度的区域，以插入患者5071的体腔。在所示出的实例中，内窥镜5001被示出为包括硬类型的具有镜筒5003的刚性内窥镜。然而，内窥镜5001可以被配置为软类型的具有镜筒5003的柔性内窥镜。

镜筒5003在其远端具有开口，物镜安装在该开口中。光源设备5043连接到内窥镜5001，使得光源设备5043产生的光通过在镜筒5003内部延伸的光导引入镜筒的远端，并通过物镜朝向患者5071体腔中的观察目标照射。注意，内窥镜5001可以是直视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。

光学系统和图像传感器设置在摄像头5005的内部，使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统聚集在图像传感器上。观察光被图像传感器光电转换，以生成对应于观察光的电信号，即对应于观察图像的图像信号。图像信号作为原始数据传输到CCU5039。注意，在摄像头5005中包含插入其中的用于适当地驱动摄像头5005的光学系统以调整放大率和焦距的功能。

注意，为了建立与例如立体视觉(三维(3D)显示器)的兼容性，可以在摄像头5005上设置多个图像传感器。在这种情况下，多个中继光学系统设置在镜筒5003的内部，以便将观察光引导到多个图像传感器中的每一个。

(推车中包含的各种设备)

CCU 5039包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并且整体控制内窥镜5001和显示设备5041的操作。具体地，CCU 5039对从摄像头5005接收的图像信号执行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理，例如，显影处理(去马赛克处理)。CCU 5039向显示设备5041提供已经执行了图像处理的图像信号。此外，CCU 5039向摄像头5005发送控制信号，以控制驱动摄像头5005。控制信号可以包括与图像拾取条件相关的信息，例如，放大率或焦距。

显示设备5041基于图像信号显示图像，其中，在CCU 5039的控制下，已经由CCU5039执行图像处理。如果内窥镜5001准备好用于高分辨率的成像，例如，4K(水平像素数3840×垂直像素数2160)、8K(水平像素数7680×垂直像素数4320)等，和/或准备好用于3D显示，则通过其可以相应地显示高分辨率和/或3D显示的显示设备可以用作显示设备5041。当设备准备好进行高分辨率(例如，4K或8K)成像时，如果用作显示设备5041的显示设备具有等于或不小于55英寸的尺寸，则可以获得更沉浸式的体验。此外，可以根据目的提供具有不同分辨率和/或不同尺寸的多个显示设备5041。

光源设备5043包括光源，例如，发光二极管(LED)，并且向内窥镜5001提供用于对手术区域成像的照射光。

臂控制设备5045包括处理器，例如，CPU，并且根据预定程序操作，以根据预定控制方法控制支撑臂设备5027的臂单元5031的驱动。

输入设备5047是内窥镜手术系统5000的输入接口。用户可以通过输入设备5047执行输入内窥镜手术系统5000的各种信息或指令的输入。例如，用户将通过输入设备5047输入与手术相关的各种信息，例如，患者的身体信息、关于手术的手术过程的信息等。此外，用户将通过输入设备5047输入例如驱动臂单元5031的指令、通过内窥镜5001改变图像拾取条件(照射光的类型、放大率、焦距等)的指令、驱动能量治疗工具5021的指令等。

输入设备5047的类型不受限制，并且可以是各种已知输入设备中的任何一种。作为输入设备5047，例如，可以应用鼠标、键盘、触摸板、开关、脚踏开关5057和/或杠杆等。当触摸板用作输入设备5047时，可以设置在显示设备5041的显示面上。

否则，输入设备5047是要安装在用户身上的装置，例如，眼镜型可佩戴装置或头戴式显示器(HMD)，并且响应于由所提及的任何装置检测到的用户的手势或视线来执行各种类型的输入。此外，输入设备5047包括能够检测用户运动的相机，并且响应于从相机成像的视频中检测到的用户的手势或视线，执行各种输入。此外，输入设备5047包括能够收集用户语音的麦克风，并且通过麦克风收集的语音来执行各种输入。通过配置输入设备5047，使得各种信息可以以这种方式以非接触方式输入，特别是属于洁净区域的用户(例如，外科医生5067)可以以非接触方式操作属于非洁净区域的设备。此外，由于用户可以操作设备，而无需从手中松开所拥有的手术工具，因此提高了用户的便利性。

治疗工具控制设备5049控制能量治疗工具5021的驱动，用于烧灼或切开组织、密封血管等。气腹设备5051通过气腹管5019将气体送入患者5071的体腔，以膨胀体腔，从而确保内窥镜5001的视野并确保外科医生的工作空间。记录器5053是能够记录与手术相关的各种信息的设备。打印机5055是能够以各种形式(例如，文本、图像或图形)打印与手术相关的各种信息的设备。

在下文中，尤其更详细地描述内窥镜手术系统5000的特征配置。

(支撑臂设备)

支撑臂设备5027包括用作基座的基座单元5029和从基座单元5029延伸的臂单元5031。在所示出的实例中，臂单元5031包括多个接合部5033a、5033b和5033c以及通过接合部5033b彼此连接的多个连杆5035a和5035b。在图1中，为了简化说明，臂单元5031的配置以简化形式示出。实际上，可以适当地设置接合部5033a至5033c以及连杆5035a和5035b的形状、数量和设置以及接合部5033a至5033c的旋转轴的方向等，使得臂单元5031具有期望的自由度。例如，臂单元5031可以优选地被配置为使得其具有等于或不小于6个自由度的自由度。这使得可以在臂单元5031的可移动范围内自由移动内窥镜5001。因此，可以从期望的方向将内窥镜5001的镜筒5003插入患者5071的体腔。

致动器设置在接合部5033a至5033c中的每一个中，并且接合部5033a至5033c被配置为使得通过驱动相应的致动器而绕其预定旋转轴旋转。由臂控制设备5045控制致动器的驱动，以控制每个接合部5033a至5033c的旋转角度，从而控制臂单元5031的驱动。因此，可以实现内窥镜5001的位置和姿态的控制。因此，臂控制设备5045可以通过各种已知的控制方法，例如，力控制或位置控制，来控制臂单元5031的驱动。

例如，如果外科医生5067通过输入设备5047(包括脚踏开关5057)适当地执行操作输入，则可以由臂控制设备5045响应于操作输入适当地控制臂单元5031的驱动，以控制内窥镜5001的位置和姿态。通过刚刚描述的控制，在臂单元5031的远端处的内窥镜5001从任意位置移动到不同的任意位置之后，内窥镜5001可以固定地支撑在移动之后的位置。注意，臂单元5031可以主-从方式操作。在这种情况下，手臂单元5031可以由用户通过放置在远离手术室的地方的输入设备5047来远程控制。

此外，在施加力控制的情况下，臂控制设备5045可以执行动力辅助控制，以驱动接合部5033a至5033c的致动器，使得臂单元5031可以接收用户的外力并随着外力顺利移动。这使得当用户直接接触并移动臂单元5031时，可以用较弱的力移动臂单元5031。因此，用户可以通过更简单和更容易的操作更直观地移动内窥镜5001，并且可以提高用户的便利性。

在此处，通常在内窥镜手术中，内窥镜5001由称为内窥镜操作员的医生支撑。相反，在使用支撑臂设备5027的情况下，内窥镜5001的位置可以不用手更确定地固定，并且因此，可以稳定地获得手术区域的图像，并且可以顺利地执行手术。

注意，臂控制设备5045可以不必设置在推车5037上。此外，臂控制设备5045可以不必是单个设备。例如，臂控制设备5045可以设置在支撑臂设备5027的臂单元5031的接合部5033a至5033c中的每一个中，使得多个臂控制设备5045彼此协作，以实现臂单元5031的驱动控制。

(光源设备)

光源设备5043将手术区域成像时的照射光提供给内窥镜5001。光源设备5043包括白光光源，该白光光源包括例如LED、激光光源或其组合。在这种情况下，在白光源包括红、绿和蓝(RGB)激光光源的组合的情况下，由于可以对每种颜色(每种波长)以高精度控制输出强度和输出时间，所以可以由光源设备5043执行拾取图像的白平衡的调整。此外，在这种情况下，如果来自相应RGB激光源的激光束时分地照射在观察目标上，并且与照射时间同步地控制摄像头5005的图像传感器的驱动，则可以时分地拾取分别对应于R、G和B颜色的图像。根据刚刚描述的方法，即使没有为图像传感器提供滤色器，也可以获得彩色图像。

此外，可以控制光源设备5043的驱动，使得要输出的光强度在每个预定时间改变。通过与光强度变化的时间同步地控制摄像头5005的图像传感器的驱动，以时分地获取图像，并且合成图像，可以创建没有曝光不足的遮挡阴影和曝光过度的高光的高动态范围的图像。

此外，光源设备5043可以被配置为提供预定波长带的光，以准备进行特殊光观察。在特殊光观察中，例如，通过利用身体组织中光吸收的波长依赖性来照射与普通观察时的照射光(即白光)相比更窄波段的光，执行以高对比度对预定组织(例如，粘膜表面部分的血管等)成像的窄带光观察(窄带成像)。可选地，在特殊光观察中，可以执行用于从由激发光照射生成的荧光获得图像的荧光观察。在荧光观察中，可以通过在身体组织上照射激发光来观察来自身体组织的荧光(自发荧光观察)，或者通过将试剂(例如，吲哚菁绿(ICG))局部注射到身体组织中并将对应于试剂的荧光波长的激发光照射到身体组织上，来获得荧光图像。光源设备5043可以被配置为提供适合于特殊光观察的窄带光和/或激发光，如上所述。

(摄像头和CCU)

参考图2更详细地描述内窥镜5001的摄像头5005和CCU 5039的功能。图2是示出图1中示出的摄像头5005和CCU 5039的功能配置的实例的框图。

参考图2，摄像头5005具有透镜单元5007、图像拾取单元5009、驱动单元5011、通信单元5013和摄像头控制单元5015，作为其功能。此外，CCU 5039具有通信单元5059、图像处理单元5061和控制单元5063，作为其功能。摄像头5005和CCU 5039通过传输电缆5065连接成彼此双向通信。

首先，描述摄像头5005的功能配置。透镜单元5007是设置在摄像头5005与镜筒5003的连接位置处的光学系统。从镜筒5003的远端吸入的观察光引入摄像头5005并进入透镜单元5007。透镜单元5007包括多个透镜的组合，包括变焦透镜和聚焦透镜。透镜单元5007具有光学特性，调整该光学特性使得观察光聚集在图像拾取单元5009的图像传感器的光接收面上。此外，变焦透镜和聚焦透镜被配置为使得其在光轴上的位置是可移动的，用于调整拾取的图像的放大率和焦点。

图像拾取单元5009包括图像传感器，并且设置在透镜单元5007的后续级。已经穿过透镜单元5007的观察光聚集在图像传感器的光接收面上，并且通过图像传感器的光电转换，生成对应于观察图像的图像信号。由图像拾取单元5009生成的图像信号被提供给通信单元5013。

作为由图像拾取单元5009包括的图像传感器，使用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)类型的图像传感器，其具有拜耳阵列并且能够拾取彩色图像。注意，作为图像传感器，可以使用例如准备好用于等于或不小于4K的高分辨率图像的成像的图像传感器。如果以高分辨率获得手术区域的图像，则外科医生5067可以更详细地了解手术区域的状态，并且可以更顺利地进行手术。

此外，由图像拾取单元5009包括的图像传感器包括使得其具有一对图像传感器，用于获取与3D显示兼容的右眼和左眼的图像信号。在应用3D显示的情况下，外科医生5067可以更准确地了解手术区域中活体组织的深度。注意，如果图像拾取单元5009被配置为多板类型的图像拾取单元，则对应于图像拾取单元5009的相应图像传感器设置透镜单元5007的多个系统。

图像拾取单元5009可以不必设置在摄像头5005上。例如，图像拾取单元5009可以设置在镜筒5003内部的物镜正后方。

驱动单元5011包括致动器，并且在摄像头控制单元5015的控制下，将透镜单元5007的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。因此，可以适当地调整由图像拾取单元5009拾取的图像的放大率和焦点。

通信单元5013包括用于向CCU 5039发送各种信息和从CCU 5039接收各种信息的通信设备。通信单元5013通过传输电缆5065将从图像拾取单元5009获取的图像信号作为原始数据传输到CCU 5039。因此，为了以低延迟显示手术区域的拾取图像，优选地，通过光通信传输图像信号。这是因为在手术时，外科医生5067执行手术，同时通过拾取的图像观察患部的状态，要求尽可能实时地显示手术区域的移动图像，以便以更高的安全性和确定性实现手术。在应用光通信的情况下，用于将电信号转换成光信号的光电转换模块设置在通信单元5013中。在光电转换模块将图像信号转换成光信号之后，该图像信号通过传输电缆5065传输到CCU 5039。

此外，通信单元5013从CCU 5039接收用于控制摄像头5005的驱动的控制信号。控制信号包括与图像拾取条件相关的信息，例如，指定拾取图像的帧速率的信息、指定图像拾取时曝光值的信息和/或指定拾取图像的放大率和焦点的信息。通信单元5013将接收到的控制信号提供给摄像头控制单元5015。注意，来自CCU 5039的控制信号也可以通过光通信传输。在这种情况下，用于将光信号转换成电信号的光电转换模块设置在通信单元5013中。在光电转换模块将控制信号转换成电信号之后，该控制信号被提供给摄像头控制单元5015。

注意，图像拾取条件(例如，帧率、曝光值、放大率或焦点)由CCU 5039的控制单元5063基于获取的图像信号自动设置。换言之，自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能包含在内窥镜5001中。

摄像头控制单元5015基于通过通信单元5013接收的来自CCU 5039的控制信号，来控制摄像头5005的驱动。例如，摄像头控制单元5015基于指定拾取图像的帧速率的信息和/或指定图像拾取时的曝光值的信息，来控制图像拾取单元5009的图像传感器的驱动。此外，例如，摄像头控制单元5015基于指定拾取图像的放大率和焦点的信息，来控制驱动单元5011适当地移动透镜单元5007的变焦透镜和聚焦透镜。摄像头控制单元5015还可以包括用于存储用于识别镜筒5003和/或摄像头5005的信息的功能。

注意，通过将部件(例如，透镜单元5007和图像拾取单元5009)设置在具有高气密性和防水性的密封结构中，可以为摄像头5005提供对高压灭菌过程的抵抗力。

现在，描述CCU 5039的功能配置。通信单元5059包括用于向摄像头5005发送各种信息和从摄像头5005接收各种信息的通信设备。通信单元5059通过传输电缆5065接收从摄像头5005向其传输的图像信号。因此，可以优选地通过光通信传输图像信号，如上所述。在这种情况下，为了与光通信兼容，通信单元5059包括用于将光信号转换成电信号的光电转换模块。通信单元5059将转换成电信号之后的图像信号提供给图像处理单元5061。

此外，通信单元5059向摄像头5005发送用于控制摄像头5005的驱动的控制信号。也可以通过光通信传输控制信号。

图像处理单元5061对从摄像头5005向其传输的原始数据形式的图像信号执行各种图像处理。图像处理包括各种已知的信号处理，例如，显影处理、图像质量改善处理(带宽增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理和/或图像稳定处理)和/或放大处理(电子变焦处理)。此外，图像处理单元5061对图像信号执行检测处理，以便执行AE、AF和AWB。

图像处理单元5061包括处理器，例如，CPU或GPU，并且当处理器根据预定程序操作时，可以执行上述图像处理和检测处理。注意，在图像处理单元5061包括多个GPU的情况下，图像处理单元5061适当地划分与图像信号相关的信息，使得由多个GPU并行执行图像处理。

控制单元5063执行与内窥镜5001对手术区域的图像拾取和拾取图像的显示相关的各种控制。例如，控制单元5063生成用于控制摄像头5005的驱动的控制信号。因此，如果用户输入图像拾取条件，则控制单元5063基于用户的输入生成控制信号。可选地，在内窥镜5001中包含AE功能、AF功能和AWB功能的情况下，控制单元5063响应于图像处理单元5061的检测处理的结果适当地计算最佳曝光值、焦距和白平衡，并生成控制信号。

此外，控制单元5063控制显示设备5041基于图像处理单元5061已经对其执行了图像处理的图像信号来显示手术区域的图像。因此，控制单元5063使用各种图像识别技术来识别手术区域图像中的各种对象。例如，控制单元5063可以通过检测手术区域图像中包括的对象的边缘的形状、颜色等来识别手术工具(例如，镊子)、特定活体区域、出血、使用能量治疗工具5021时的薄雾等。当控制单元5063控制显示单元5041显示手术区域图像时，控制单元5063使用识别结果促使以与手术区域的图像重叠的方式显示各种手术支持信息。当手术支持信息以重叠的方式显示并呈现给外科医生5067时，外科医生5067可以更加安全和确定地进行手术。

将摄像头5005和CCU 5039彼此连接的传输电缆5065是准备用于电信号通信的电信号电缆、准备用于光通信的光纤或准备用于电和光通信的复合电缆。

在此处，虽然在所示出的实例中，通过使用传输电缆5065的有线通信执行通信，但是摄像头5005和CCU 5039之间的通信可以通过无线通信来执行。当摄像头5005和CCU 5039之间的通信通过无线通信执行时，不需要在手术室中铺设传输电缆5065。因此，可以消除传输电缆5065干扰手术室中医务人员的移动的情况。

上面已经描述了可以应用根据本公开实施方式的技术的内窥镜手术系统5000的实例。此处应当注意，尽管内窥镜手术系统5000已经被描述为实例，但是可以应用根据本公开实施方式的技术的系统不限于该实例。例如，根据本公开实施方式的技术可以应用于用于检查的柔性内窥镜系统或显微镜手术系统。

<<2.支撑臂设备的配置示例>>

接下来，下面将描述可以应用根据本公开实施方式的技术的支撑臂设备的配置的示例。尽管下面将描述的支撑臂设备是被配置为在臂单元的远端支撑内窥镜的支撑臂设备的示例，但是本实施方式不限于此。此外，在根据本公开实施方式的支撑臂设备应用于医疗领域的情况下，支撑臂设备可以用作医用支撑臂设备。

图3是示出根据本实施方式的支撑臂设备400的外观的透视图。如图3所示，根据本实施方式的支撑臂设备400包括基座单元410和臂单元420。基座单元410是支撑臂设备400的基座，并且臂单元420从基座单元410延伸。虽然在图3中未示出，但是被配置为整体控制支撑臂设备400的控制单元可以设置在基座单元410中，并且臂单元420的驱动可以由控制单元控制。控制单元由各种信号处理电路构成，例如，中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP)。

臂单元420具有多个主动接合部421a至421f、多个连杆422a至422f以及作为设置在臂单元420的远端的远端单元的内窥镜设备423。

连杆422a至422f基本上是杆状构件。连杆422a的一端通过主动接合部421a连接到基座单元410，连杆422a的另一端通过主动接合部421b连接到连杆422b的一端，并且连杆422b的另一端通过主动接合部421c连接到连杆422c的一端。连杆422c的另一端通过被动滑动机构431连接到连杆422d，并且连杆422d的另一端通过被动接合部200连接到连杆422e的一端。连杆422e的另一端通过主动接合部421d和421e连接到连杆422f的一端。内窥镜设备423通过主动接合部421f连接到臂单元420的远端，即连杆422f的另一端。如上所述，通过以基座单元410为支点的主动接合部421a至421f、被动滑动机构431和被动接合部433将多个连杆422a至422f的端部彼此连接，配置从基座单元410延伸的臂的形状。

内窥镜设备423的位置和姿态由致动器控制，该致动器分别设置在臂单元420的主动接合部421a至421f处，并驱动控制。在本实施方式中，内窥镜设备423的远端进入作为治疗部位的患者体腔，并对治疗部位的部分区域进行成像。然而，设置在臂单元420的远端处的远端单元不限于内窥镜设备423，并且各种其他医用机构可以连接到臂单元420的远端，作为远端单元。如上所述，根据本实施方式的支撑臂设备400被配置为包括医用机构的医用支撑臂设备。

在此处，在以下描述中，将通过定义如图3所示的坐标轴来描述支撑臂设备400。此外，根据坐标轴定义垂直方向、纵向方向和水平方向。即，相对于设置在地板表面的基座单元410的垂直方向被定义为z轴方向和垂直方向。此外，臂单元420从基座单元410延伸的方向(即，内窥镜设备423相对于基座单元410定位的方向)(即与z轴正交的方向)被定义为y轴方向和纵向方向。此外，垂直于y轴和z轴的方向被定义为x轴方向和水平方向。

主动接合部421a至421f将连杆彼此连接，使得连杆可旋转。主动接合部421a至421f具有致动器和旋转机构，该旋转机构通过致动器的驱动相对于预定旋转轴被旋转驱动。通过分别控制每个主动接合部421a至421f的旋转驱动，可以控制臂单元420的驱动，例如，扩展或收缩(折叠)臂单元420。在此处，主动接合部421a至421f的驱动可以通过已知的身体协作控制和理想接合控制来控制。由于主动接合部421a至421f具有如上所述的旋转机构，所以在以下描述中，主动接合部421a至421f的驱动控制具体地指主动接合部421a至421f的旋转角度和/或产生的扭矩(由主动接合部421a至421f产生的扭矩)的控制。

被动滑动机构431是被动形式改变机构的模式，并且连接连杆422c和连杆422d，使得连杆422c和连杆422d能够在预定方向上相对于彼此往复运动。例如，被动滑动机构431可以连接连杆422c和连杆422d，使得连杆422c和连杆422d能够相对于彼此线性移动。然而，连杆422c和连杆422d的往复运动不限于线性运动，也可以是在形成弧形的方向上的往复运动。例如，被动滑动机构431的往复操作由用户执行，并且连杆422c的一端侧处的主动接合部421c和被动接合部433之间的距离被设定为可变。因此，臂单元420的整体形式可以改变。

被动接合部433是被动形式改变机构的模式，并且连接连杆422d和连杆422e，使得连杆422d和连杆422e能够相对于彼此旋转。例如，被动接合部433的旋转操作由用户执行，并且连杆422d和连杆422e之间形成的角度被设置为可变。因此，臂单元420的整体形式可以改变。

在本说明书中，“臂单元的姿态”是指在相邻的主动接合部之间的距离恒定的状态下，通过控制单元对设置在主动接合部421a至421f处的致动器的驱动控制，可以改变臂单元的状态，其中，一个或多个连杆夹在相邻的主动接合部之间。此外，“臂单元的形式”是指臂单元的状态，该状态可以根据操作的被动形式改变机构，由于相邻主动接合部之间(连杆夹在相邻主动接合部之间)的距离的变化或者连接相邻主动接合部的连杆之间形成的角度的变化而改变。

根据本实施方式的支撑臂设备400具有六个主动接合部421a至421f，并且其中，实现了关于臂单元420的驱动的六个自由度。即，虽然通过控制单元对六个主动接合部421a至421f的驱动控制来实现支撑臂设备400的驱动控制，但是被动滑动机构431和被动接合部433不受控制单元的驱动控制。

具体地，如图3所示，主动接合部421a、421d和421f被设置成使得分别连接到主动接合部421a和421d的连杆422a和422e的长轴方向和连接到主动接合部421f的内窥镜设备423的成像方向被设置为主动接合部421a、421d和421f的旋转轴方向。主动接合部421b、421c和421e被设置成使得x轴方向被设定为旋转轴方向，x轴方向是连接到主动接合部421b、421c和421e的每个连杆422a至422c、422e和内窥镜设备423的连接角度在y-z平面(由y轴和z轴限定的平面)中改变的方向。如上所述，在本实施方式中，主动接合部421a、421d和421f具有执行所谓的偏航的功能，且主动接合部421b、421c和421e具有执行所谓的俯仰的功能。

通过具有臂单元420的这种配置，由于在根据本实施方式的支撑臂设备400中相对于臂单元420的驱动实现了六个自由度，所以可以使内窥镜设备423在臂单元420的可移动范围内自由移动。在图3中，半球被示为内窥镜设备423的可移动范围的示例。如果半球的中心点RCM(远程运动中心)是由内窥镜设备423成像的治疗部位的成像中心，则通过在内窥镜设备423的成像中心固定到半球的中心点的状态下使内窥镜设备423位于半球的球面上，可以从各种角度对治疗部位成像。

上面已经描述了可以应用根据本公开实施方式的技术的支撑臂设备的配置的示例。

<<3.斜视内窥镜的基本配置>>

接下来，将描述作为内窥镜示例的斜视内窥镜的基本配置。

图4是示出根据本公开的实施方式的斜视内窥镜4100的配置的示意图。如图4所示，斜视内窥镜4100安装在摄像头4200的远端。斜视内窥镜4100对应于图1和图2中描述的镜筒5003，并且摄像头4200对应于图1和图2中描述的摄像头5005。斜视内窥镜4100和摄像头4200可以彼此独立地旋转。如在接合部5033a、5033b和5033c中的每一个中一样，致动器设置在斜视内窥镜4100和摄像头4200之间，并且通过致动器的驱动，斜视内窥镜4100相对于摄像头4200旋转。因此，控制将在下面描述的旋转角度θ_z。

斜视内窥镜4100由支撑臂设备5027支撑。支撑臂设备5027保持斜视内窥镜4100，而不是内窥镜操作员，并且具有移动斜视内窥镜4100的功能，使得可以通过操作者或助手的操作来观察期望的部位。

图5是示出斜视内窥镜4100和直视内窥镜4150的比较的示意图。在直视内窥镜4150中，物镜朝向对象的方位(C1)与直视内窥镜4150的纵向方向(C2)一致。另一方面，在斜视内窥镜4100中，物镜朝向对象的方位(C1)相对于斜视内窥镜4100的纵向方向(C2)具有预定角度

已经在上面描述了斜视内窥镜的基本配置，作为内窥镜的示例。

<<4.技术问题>>

接下来，将描述诸如内窥镜或显微镜的医用成像设备的技术问题。

在诸如内窥镜和显微镜的医用光学装置的许多情况下，摄像头和光学系统被设计成彼此一一对应或者根据它们的类型进行优化。在使用这种装置的情况下，例如，需要根据程序改变要使用的装置，使得在刚性内窥镜用作光学系统的情况下使用刚性内窥镜的摄像头，在显微镜用作光学系统的情况下使用显微镜的摄像头等。在根据程序改变要使用的装置的情况下，存在医务人员需要单独学习每个装置的操作方法并且学习每个装置的操作方法所需的时间增加的情况。此外，由于各个装置根据程序而变化，所以与装置的维护和准备相关的劳动力、存储场所、购买成本等根据装置的类型而增加，这可能给医务人员带来负担。

此外，存在医用光学装置根据其应用具有不同的使用方法的情况。作为具体示例，可以例示斜视内窥镜用作刚性内窥镜的情况。在这种情况下，例如，由于通过转动斜视内窥镜来扩大视野，所以相对于摄像头旋转刚性内窥镜(斜视内窥镜)的操作是必要的，使得刚性内窥镜附接到摄像头的方向改变。当然，尽管该示例讨论了斜视内窥镜，但是本公开不限于此，并且可以应用于可以相对于摄像头旋转的任何内窥镜。

在此处，作为根据应用的医用光学装置的使用方法的示例，将详细描述医用成像设备的配置的示例，重点描述斜视内窥镜用作刚性内窥镜的情况。例如，图6是用于描述根据比较示例1的医用成像设备的配置的示例的说明图，示出了斜视内窥镜用作刚性内窥镜的情况的示意性配置的示例。注意，在图6的示例中示意性地示出了摄像头和内窥镜(斜视内窥镜)的形状和尺寸，以使描述更容易理解。

如图6所示，根据比较示例1的医用成像设备800包括摄像头801、刚性内窥镜809和适配器807。

摄像头801包括图像传感器803，在图像传感器803的成像方向上设置开口，并且从开口入射到摄像头801内部的光在图像传感器803上形成图像。此外，摄像头801可以在图像传感器803的前级具有成像光学系统805(例如，成像光学系统等)。在这种情况下，从开口入射到摄像头801内部的光经由成像光学系统805在图像传感器803上形成图像。

刚性内窥镜809包括镜筒813和支撑镜筒813的基座单元811。镜筒813具有成像光学系统815和光源供应系统817，使得这些系统在镜筒813延伸的方向(即，圆柱形部分的轴向)上延伸。此外，刚性内窥镜809可经由适配器807从摄像头801拆卸。具体地，刚性内窥镜809经由适配器807附接到摄像头801，使得基座单元811在其支撑镜筒813的一侧的相对侧上的端部(在下文中也将称为“后端”)位于摄像头801的图像传感器803的前级中。另外，此时，在刚性内窥镜809附接到摄像头801的情况下，刚性内窥镜被支撑为可使用镜筒813延伸的方向作为旋转轴相对于摄像头801旋转。

成像光学系统815对应于用于获取待观察的患部的图像的一个或多个光学系统，并且被设置为在镜筒813延伸的方向上穿透镜筒813和基座单元811。注意，尽管在图6所示的示例中成像光学系统815被示出为管状，但是这仅仅是成像光学系统815的示意图，并且不一定限制成像光学系统815的配置。作为具体示例，可以通过提供在镜筒813延伸的方向上穿透镜筒813和基座单元811的开口以及开口中的一个或多个光学系统(例如，物镜等)来配置为像光学系统815。在这种配置中，从镜筒813的远端入射到成像光学系统815中的光经由成像光学系统815从基座单元811的后端发射。即，通过将刚性内窥镜809附接到摄像头801，通过成像光学系统815引导的光经由适配器807入射到摄像头801中，并且经由成像光学系统805在图像传感器803上形成图像。

光源供应系统817对应于所谓的光导，并将来自光源设备(例如，图1中所示的光源设备5043)的光引导至患部。光源供应系统817可以包括各种光学系统，例如，光纤、一个或多个透镜等。注意，尽管在图6的示例中光源供应系统817被示出为管状，但是这仅仅是光源供应系统817的示意图，并且不限制光源供应系统817的配置。即，光源供应系统817的至少一部分可以由光纤构成，或者其至少一部分可以由一个或多个透镜等构成。

注意，在医用成像设备800中的摄像头801侧没有设置光源供应系统。为此，诸如光导电缆的光源供应系统819独立于摄像头801附接到刚性内窥镜809。即，光源供应系统819在与连接到光源设备的一端相对的一端不同于附接有摄像头801的基座单元811的后端的位置处连接到基座单元811。例如，在图6所示的示例中，在镜筒813的延伸方向用作轴的情况下，设置连接部分，使得连接部分在径向方向上从基座单元811突出，并且光源供应系统819连接到连接部分。

利用上述配置，图像传感器803、成像光学系统805和成像光学系统815被设置成使得其光轴基本上与医用成像设备800中的刚性内窥镜809的旋转轴重合。因此，即使在刚性内窥镜809相对于摄像头801旋转的情况下，也在医用成像设备800中保持由成像光学系统815获取的患部的图像可以形成在图像传感器803上的状态。

同时，由于光源供应系统819独立地连接到刚性内窥镜809，而不穿过图6所示的医用成像设备800中的摄像头801，所以光源供应系统819的连接部分在相对于旋转轴的径向方向上从刚性内窥镜809突出。因此，在刚性内窥镜809相对于摄像头801旋转的情况下，存在由于连接部分和光源供应系统819连接成从连接部分进一步延伸而妨碍操作者操作医用成像设备800(例如，旋转刚性内窥镜809的操作)的情况。

作为解决该问题的方法，例如，可以想到经由适配器从摄像头侧将光源供应系统以及成像光学系统连接到刚性内窥镜的方法。例如，图7是用于描述根据比较示例2的医用成像设备的配置的示例的说明图，示出了光源供应系统以及成像光学系统经由适配器从摄像头侧连接到刚性内窥镜的情况的示意性配置的示例。注意，在图7所示的示例中，示意性地示出了摄像头和内窥镜的形状和尺寸，以使描述更容易理解。

如图7所示，根据比较示例2的医用成像设备830包括摄像头831、刚性内窥镜841和适配器839。注意，摄像头831、刚性内窥镜841和适配器839对应于图6所示的医用成像设备800的摄像头801、刚性内窥镜809和适配器807中的每一个。同时，图7所示的医用成像设备830具有成像光学系统和光源供应系统，每个成像光学系统和光源供应系统都设置在摄像头831和刚性内窥镜841中，具有与参考图6描述的医用成像设备800不同的配置。因此，下面将描述根据比较示例2的医用成像设备830的配置，特别关注与图6所示的医用成像设备800的不同之处，并且将省略对基本上类似于医用成像设备800的部分的详细描述。

除了图像传感器833之外，摄像头831还包括光源供应系统837、设置在图像传感器833的前级中的成像光学系统835，如图7所示。光源供应系统837被设置成在经由适配器839附接到摄像头831的刚性内窥镜841的延伸方向(即，沿着刚性内窥镜841的旋转轴)上穿透摄像头831。注意，为了确保摄像头831中的光源供应系统837的安装空间，图像传感器833和成像光学系统835的安装位置不同于图6所示的摄像头801中的安装位置。具体地，图像传感器833和成像光学系统835安装在图7所示的摄像头831中，使得图像传感器833和成像光学系统835中的每一个的光轴在旋转轴的径向方向上与刚性内窥镜841的旋转轴分离。同样，光源供应系统837被安装成使得光源供应系统837的光轴在旋转轴的径向方向上与刚性内窥镜841的旋转轴分离。

基于摄像头831的上述配置，在刚性内窥镜841中设置成像光学系统843和光源供应系统845。即，成像光学系统843设置在刚性内窥镜841中，使得在刚性内窥镜841附接到图7所示的医用成像设备830中的摄像头831的情况下，成像光学系统843位于图像传感器833的前级。同样，光源供应系统845设置在刚性内窥镜841中，使得在刚性内窥镜841附接到摄像头831的情况下，光源供应系统845位于光源供应系统837的前级。利用这种配置，医用成像设备830不需要独立于摄像头831而具有用于将光源供应系统连接到刚性内窥镜841的连接部分。

然而，在图7所示的医用成像设备830中，难以使刚性内窥镜841相对于摄像头831旋转。例如，图8是用于描述根据比较示例2的医用成像设备830的另一方面的说明图，示出了刚性内窥镜841相对于摄像头831旋转的情况的示意性配置的示例。

如上所述，在根据比较示例2的医用成像设备830中，图像传感器833和光源供应系统837的每个光轴都不与刚性内窥镜841的旋转轴重合。为此，在刚性内窥镜841相对于摄像头831旋转的情况下，可能难以保持成像光学系统843位于图像传感器833的前级中的状态，如图8所示。即，在这种情况下，可能难以在图像传感器833上形成由成像光学系统843获取的患部的图像。同样，在刚性内窥镜841相对于摄像头831旋转的情况下，可能难以保持光源供应系统845位于光源供应系统837的后级的状态。即，可能难以将由光源供应系统837从光源设备引导的光经由光源供应系统845引导到患部。注意，图像传感器833和光源供应系统837中的一个也可以被设置成使得其光轴与旋转轴重合。然而，同样在这种情况下，由于另一个的光轴与旋转轴不重合，所以仍然难以使刚性内窥镜841相对于摄像头831旋转。

即，在图7所示的医用成像设备830中，需要以集成的方式使刚性内窥镜841与摄像头831一起旋转，以使用刚性内窥镜841的镜筒延伸的方向作为轴来旋转刚性内窥镜841。为此，由于与医用成像设备800的情况不同的原因，医用成像设备830可能具有比刚性内窥镜809相对于摄像头801旋转的情况更差的可操作性，例如，图6所示的医用成像设备800。另外，可能存在关于医用成像设备830的情况，其中，难以保持操作者的手眼协调(即，手的感觉和眼睛的感觉(视觉)之间的协作)，因为当摄像头831旋转时，图像传感器833也随之旋转。

考虑到上述情况，本公开提出了用于医用成像设备的技术的示例，该医用成像设备使得能够使用诸如内窥镜或显微镜的医用光学设备来观察患部，该技术用于进一步提高对患部的观察的可操作性。此外，本公开提出了一种技术的示例，该技术能够在通过共享配置的至少一部分(例如，摄像头)而根据程序改变要使用的设备(例如，医用光学设备)的情况下，在获取与设备的维护和准备相关的操作方法、劳动力、存储场所、购买成本等时，进一步减轻医务人员的负担。

<<5.技术特征>>

下面将描述根据本公开实施方式的医用成像设备的技术特征。

<5.1.示意性配置>

首先，将描述根据本公开实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例。例如，图9和图10是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图。注意，在图9和图10的示例中介绍了将刚性内窥镜(内窥镜)用作医用光学设备的情况的示例。另外，图9和图10示意性地示出了摄像头和内窥镜(斜视内窥镜)的形状和尺寸，以使根据本实施方式的医用成像设备的特征更容易理解。

首先，将参考图9描述根据本实施方式的医用成像设备100的示意性配置的示例。如图9所示，根据本实施方式的医用成像设备100包括摄像头101、刚性内窥镜131和适配器121。

摄像头101包括支撑单元103、基座单元105和驱动单元107。

支撑单元103支撑图像传感器109和光源供应系统113。作为更具体的示例，在图9所示的示例中，图像传感器109和光源供应系统113内置在支撑单元103的壳体中。注意，为了方便起见，在以下描述中，由摄像头支撑的图像传感器(例如，图9中示出的图像传感器109)的成像方向(即，图9中的向右方向)也将称为“前侧”，并且与成像方向相反的方向(即，图9中的向左方向)也将称为“后侧”。另外，图像传感器109对应于“成像单元”的示例。

支撑单元103在图像传感器109的前级中具有开口，并且从开口入射到支撑单元103上的光在图像传感器109上形成图像。另外，支撑单元103可以在开口中支撑成像光学系统111，使得成像光学系统111位于图像传感器109的前级(前面)。在这种情况下，从开口入射到支撑单元103上的光经由成像光学系统111在图像传感器109上形成图像。另外，光源供应系统113由支撑单元103支撑，使得光源供应系统从后侧到前侧穿透支撑单元103。

另外，刚性内窥镜131可经由适配器121从支撑单元103拆卸，使得刚性内窥镜131位于图像传感器109和光源供应系统113的前侧。

光源供应系统113对应于所谓的光导，并且将来自光源设备(例如，图1所示的光源设备5043)的光引导至附接到支撑单元103的前侧的刚性内窥镜131。光源供应系统113可以由例如光纤、一个或多个光学系统等构成。

在摄像头101附接到支撑臂设备的情况下，基座单元105对应于摄像头101的连接有臂单元的部(即，由臂单元支撑的部)。基座单元105经由驱动单元107支撑支撑单元103。此时，支撑单元103的后端侧(即，与图像传感器109的成像方向相反的端侧)由基座单元105的前端侧支撑。另外，驱动单元107使得支撑单元103相对于基座单元105围绕从后侧延伸到前侧的轴C10(即，在图像传感器109的成像方向上延伸的旋转轴)旋转。注意，此时，轴C10不一定与图像传感器109的光轴重合。即，图像传感器109可以被安装成使得图像传感器109的光轴在绕轴C10的径向方向上与轴C10分离。同样，轴C10不一定与光源供应系统113的光轴重合。另外，驱动单元107可以或可以不需要绕轴C10旋转支撑单元103。注意，基座单元105的前端(即，支撑支撑单元103的端部)对应于“第一端”的示例，而支撑单元103的后端(即，由基座单元105支撑的端部)对应于“第二端”的示例。

利用上述配置，用于向图像传感器109供电的信号线支撑在基座单元105中，使得信号线从基座单元105的后侧延伸到前侧。另外，信号线经由支撑单元103的后端电连接到图像传感器109。另外，信号线可以在支撑单元103中部分分支，并且能够向附接到支撑单元103的前侧的刚性内窥镜131供电。此外，类似于信号线，可以提供信号线，用于根据图像传感器109的成像结果将图像信号传输到预定输出目的地(例如，图1所示的CCU 5039等)。另外，类似于信号线，可以提供信号线，用于从摄像头101(例如，图1所示的CCU 5039等)外部向图像传感器109传输控制图像传感器109的操作的控制信号。注意，可以共同使用用于向图像传感器109供电的信号线、用于传输图像信号的信号线和用于传输控制信号的信号线。因此，在下面的描述中，将描述通常使用用于向图像传感器109供电的信号线、用于传输图像信号的信号线和用于传输控制信号的信号线的情况，作为示例。当然，图像传感器109可以无线连接到CCU 5039，而不是使用有线连接。因此，不需要有线连接。

另外，引导来自光源设备的光的光源供应系统也支撑在基座单元105中，使得光源供应系统类似于信号线从基座单元105的后侧延伸到前侧。注意，支撑在基座单元105中的光源供应系统可以与由支撑单元103支撑的光源供应系统113集成。另外，作为另一示例，支撑在基座单元105中的光源供应系统可以与支撑单元103支撑的光源供应系统113分开设置。注意，同样在这种情况下，由支撑在基座单元105中的光源供应系统引导的光然后入射到由支撑单元103支撑的光源供应系统113上，并且经由光源供应系统113引导到刚性内窥镜131。

刚性内窥镜131包括镜筒135和支撑镜筒135的基座单元133。镜筒135由基座单元133支撑，使得镜筒从基座单元133的前端向前延伸。成像光学系统137和光源供应系统139设置在镜筒135中，使得这些系统在镜筒135的延伸方向(即，圆柱形部分的轴向)上延伸。另外，刚性内窥镜131可经由适配器121从摄像头101的支撑单元103拆卸。具体地，刚性内窥镜131经由适配器121附接到支撑单元103，使得基座单元133的与支撑镜筒135的一侧相对的一侧上的端部(即，其后端)位于由支撑单元103支撑的图像传感器109的前级中。

成像光学系统137对应于用于获取待观察的患部的图像的一个或多个光学系统，并且被设置为在镜筒135延伸的方向(即，从前侧到后侧)上穿透镜筒135和基座单元133。注意，尽管在图9所示的示例中成像光学系统137被示出为管状，但是这仅仅是成像光学系统137的示意图，并且不一定限制成像光学系统137的配置。作为具体示例，可以通过设置在镜筒135延伸的方向上穿透镜筒135和基座单元133的开口以及开口中的一个或多个光学系统(例如，物镜等)来配置为像光学系统137。在这种配置中，从镜筒135的远端入射到成像光学系统137中的光经由成像光学系统137从基座单元133的后端发射。即，通过将刚性内窥镜131附接到摄像头101，通过成像光学系统137引导的光经由适配器121入射到摄像头101中，并且经由成像光学系统111在图像传感器109上形成图像。

光源供应系统139对应于所谓的光导，并将来自光源设备的光引导到患部。光源供应系统139可以由各种光学系统构成，例如，一个或多个光纤、一个或多个透镜等。光源供应系统139被设置为在镜筒135的延伸方向上(例如，从前侧到后侧)穿透镜筒135和基座单元133。即，当刚性内窥镜131附接到摄像头101时，经由摄像头101侧的光源供应系统113引导的来自光源设备的光经由适配器121入射到光源供应系统139上，然后经由光源供应系统139引导，并且然后从镜筒135的远端朝向患部发射。

接下来，将参考图10描述在支撑单元103相对于基座单元105绕轴C10旋转的情况下医用成像设备100的每个单元的移动。在这种情况下，如图10所示，由支撑单元103支撑的图像传感器109和光源供应系统113沿着支撑单元103的旋转以集成的方式绕轴C10旋转。特别地，光源供应系统被配置为在旋转点穿过轴。这允许安装的内窥镜在不受光源供应系统影响的情况下旋转。另外，在刚性内窥镜131经由适配器121附接到支撑单元103的情况下，刚性内窥镜131与支撑单元103一起沿着支撑单元103的旋转绕轴C10整体旋转，如图10所示。即，即使在支撑单元103相对于基座单元105旋转的情况下，也可以保持成像光学系统137位于图像传感器109的前级并且光源供应系统139位于光源供应系统113的后级的状态。

注意，即使在支撑单元103相对于基座单元105旋转的情况下，保持对图像传感器109供电、图像信号从图像传感器109到预定输出目的地的传输以及来自光源的光能够经由镜筒135引导到患部的状态。下面将单独描述用于实现这些条件的配置的细节。

此外，根据本实施方式的医用成像设备100可以具有用于保持操作者的手眼协调的机构。例如，图11是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图，示出了用于保持操作者的手眼协调的示意性机构的示例。

如图10所示，当支撑单元103相对于基座单元105绕轴C10旋转时，由支撑单元103支撑的图像传感器109也整体旋转，并且图像传感器109的姿态改变。作为具体示例，在支撑单元103旋转180°的情况下，图像传感器109的顶部和底部在旋转前后颠倒。考虑到这种情况，在医用成像设备100中，感测摄像头101的姿态，特别是图像传感器109根据支撑单元103的旋转的姿态，并且根据图像传感器109的成像结果的图像V11旋转，以根据感测结果进行校正。在图11所示的示例中，例如，根据支撑单元103的旋转量旋转其顶部和底部已经沿支撑单元103的旋转颠倒的图像V11a，用于校正，并且然后输出针对颠倒的顶部和底部校正的图像V11b。

注意，可以通过使用编码器和一个或多个各种传感器来感测根据支撑单元103的旋转的图像传感器109的姿态，例如，加速度传感器、陀螺仪传感器等。换言之，图像传感器109的方位由姿态检测单元感测，如将解释的。此外，用于感测姿态的各种传感器或使用各种传感器的感测结果来检测姿态的单元(例如，处理器等)对应于“姿态检测单元”的示例。另外，执行校正的对象没有特别限制。作为具体示例，包括在摄像头中的控制单元(例如，CPU等)可以具有执行校正的功能。另外，作为另一示例，诸如CCU的外部设备的图像处理单元可以执行校正。在诸如CCU的外部设备执行校正的情况下，根据旋转的图像传感器109的姿态的感测结果从摄像头侧传输到外部设备，然后外部设备旋转图像V11，用于校正。此外，作为另一示例，在执行手术图像的IP传输的IP转换器具有图像处理功能的情况下，IP转换器可以执行旋转，用于校正。注意，执行校正的对象对应于“校正单元”的示例。

上面已经参考图9至图11描述了根据本公开的实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例。

<5.2.第一实际示例>

接下来，将描述根据本公开的实施方式的医用成像设备的第一实际示例。在第一实际示例中，作为根据本实施方式的医用成像设备的详细结构的示例，将关注用作医用光学设备的刚性内窥镜附接到摄像头的情况，并且将描述摄像头和刚性内窥镜的更详细结构。

例如，图12和图13是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的结构的示例的说明图，示出了在用作医用光学设备的刚性内窥镜附接到摄像头的情况下医用成像设备的外观。具体地，图12示出了根据第一实际示例的医用成像设备的透视图。另外，图13示出了根据第一实际示例的医用成像设备的侧视图。

注意，为了方便起见，医用成像设备的前后方向(即，设置在摄像头中的图像传感器的成像方向)将称为z方向，并且与z方向正交的方向将称为x方向和y方向，除非下面另有说明。换言之，在具有形成为沿直线向前延伸的镜筒的刚性内窥镜附接到摄像头的情况下，刚性内窥镜的镜筒的延伸方向基本上与z方向重合。

在图12和13中，用与图9和图10相似的附图标记给出的组成元件与图9和图10的示例中的组成元件相似。注意，尽管在图12和图13所示的示例中没有明确示出适配器121，但是诸如刚性内窥镜131的医用光学设备可以经由适配器121从摄像头101拆卸，如图9和图10所示的示例。另外，图13所示的轴C11对应于图9和图10所示的轴C10。

支撑单元103和基座单元105中的每一个都具有形成为大致圆柱形的壳体。圆柱形允许操作者更容易地抓住和旋转壳体。这降低了错误移动的可能性。另外，支撑单元103在大致圆柱形壳体的轴向方向(z方向)的一侧上的端部(后端)由基座单元105在大致圆柱形壳体的轴向方向(z方向)的一侧上的端部(前端)绕轴(即，图13中所示的中心轴C11)可旋转地支撑。另外，驱动单元107插在支撑支撑单元103的基座单元105的部分处，并且驱动驱动单元107，以使支撑单元103相对于基座单元105绕轴C11旋转。另外，用于操作驱动单元107的驱动的操作单元115设置在基座单元105的侧表面上。即，当操作者操作操作单元115时，驱动驱动单元107，并且支撑单元103随着驱动单元107的驱动绕轴C11旋转。

基座单元133的刚性内窥镜131的后端附接到支撑单元103的前端(即，与基座单元105相对侧的端部)。刚性内窥镜131的镜筒135形成为大致圆柱形，并且支撑在基座单元133的前端(即，与后端相反侧的端部)，使得圆柱的轴向前延伸。

在此处，将参考图14和图15描述根据第一实际示例的医用成像设备100的内部结构的概述。图14和图15是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备100的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图13所示的轴C11的y-z平面处切割医用成像设备100而获得的图12和图13所示的医用成像设备100的横截面。

成像光学系统137和光源供应系统139设置在刚性内窥镜131的镜筒135中，以如上所述在镜筒135的延伸方向上延伸。具体地，成像光学系统137和光源供应系统139中的每一个都被设置成在镜筒135的延伸方向(即，前后方向)上穿透镜筒135和基座单元133。此外，可以提供用于聚焦对象的光学系统1311(例如，用于控制自动聚焦(AF)的光学系统)，作为成像光学系统137的一部分。在图15所示的示例中，例如，光学系统1311设置在基座单元133内部。

光源供应系统113支撑在摄像头101中，使得光源供应系统通过空腔从前侧延伸到后侧。空腔的设置允许光源供应系统113自由旋转而不会缠结。具体地，光源供应系统113的一端暴露在支撑单元103的前端。另外，光源供应系统113从支撑单元103的前侧延伸到后侧(即，在轴C11的延伸方向上)，并且进一步从支撑单元103的后端延伸到支撑单元103的外部。延伸到支撑单元103外部的光源供应系统113的一部分从前侧延伸到后侧(即，沿着轴C11)穿透基座单元105，并且其一部分从基座单元105的后端暴露到基座单元105的外部(即，摄像头101的外部)。注意，从摄像头101的后端暴露的光源供应系统113的部分连接到例如光源设备或连接到光源设备的另一光源供应系统。

另外，在刚性内窥镜131附接到支撑单元103的情况下，暴露在支撑单元103的前端上的光源供应系统113的一部分面对暴露于刚性内窥镜131的基座单元133的后端侧的光源供应系统139的端部。即，光源供应系统139位于光源供应系统113的后级。因此，从光源设备发射然后经由光源供应系统113引导的光从基座单元133的后端侧入射到光源供应系统139中，然后通过光源供应系统139引导，并且然后从镜筒135的远端发射到患部。

摄像头101的支撑单元103将图像传感器109支撑在其中，并且打开图像传感器109的前侧。注意，在本实际示例中，支撑图像传感器109，使得图像传感器109的成像平面的中心基本上与x-y平面上的轴C11重合。另外，支撑单元103可以在开口中支撑成像光学系统111，使得成像光学系统111位于图像传感器109的前级(前侧)。在刚性内窥镜131附接到支撑单元103的情况下，开口面向成像光学系统137的暴露于刚性内窥镜131的基座单元133的后端侧的端部。即，成像光学系统137位于图像传感器109的前级。因此，由成像光学系统137引导的光从开口入射到摄像头101中，并且经由成像光学系统111在图像传感器109上形成图像。

用于从外部设备(电源设备等)供电的信号线连接到图像传感器109。具体地，信号线1001支撑在基座单元105中，以从基座单元105的后侧延伸到前侧，并且穿过支撑单元103的后端并在支撑单元103内部延伸的部(以下也将称为“信号线1003”)电连接到图像传感器109。

此外，信号线1001部分地从信号线1003分开分支，并且可以经由分支部分(其在下文中也将称为“信号线1005”)向附接到支撑单元103的前部的刚性内窥镜131供电。另外，信号线1001可以用作信号线，用于根据图像传感器109的成像结果将图像信号传输到摄像头101(例如，CCU等)的外部。另外，信号线1001可以用作从用于操作摄像头101的外部设备(例如，CCU等)向摄像头101传输控制信号的信号线。

上面已经参考图12至图15描述了根据第一实际示例的医用成像设备100的配置(结构)的概述。

(摄像头)

接下来，将参考图16至图20更详细地描述根据第一实际示例的摄像头101的配置(结构)。图16至图18是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的结构的示例的说明图。具体地，图16示出了根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的透视图。另外，图17示出了根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的侧视图。另外，图18示出了根据第一实际示例的医用成像设备的摄像头的后视图。另外，图19和图20是用于描述根据第一实际示例的医用成像设备的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图17所示的轴C11的y-z平面处切割图16至图18所示的摄像头101而获得的横截面。注意，图17和图20所示的轴C11对应于图15所示的轴C11。另外，由于在图16至图20中用与图12至图15相似的附图标记给出的组成元件表示与图12至图15所示的示例中的组成元件相似的组成元件，因此将省略其详细描述。

如图16至图18所示，可拆卸单元1009设置在支撑单元103的前端。可拆卸单元1009用于允许刚性内窥镜131的基座单元133从端部拆卸。作为具体示例，在图16至图18所示的示例中，可拆卸单元1009具有所谓的三爪卡口配置。即，在这种情况下，可拆卸单元1009可以由用于将刚性内窥镜131的基座单元133的后端与支撑单元103的前端卡口连接的接合爪、接合爪配合的凹槽等构成。注意，可拆卸单元1009的配置不受特别限制，只要刚性内窥镜131的基座单元133可从支撑单元103拆卸。

在端部设置锁定机构1113，用于锁定附接到支撑单元103的前端的刚性内窥镜131，以便不从支撑单元103脱离。换言之，锁定机构设置在适配器上，并将内窥镜(或如后面所述的显微镜)锁定在适当的位置。例如，在图16至图18所示的示例中，锁定销被设置为锁定机构1113。锁定销通过装配到设置在刚性内窥镜131的基座单元133的后端上的凹槽中来控制刚性内窥镜131相对于支撑单元103绕轴C11的旋转。即，由于从支撑单元103移除刚性内窥镜131的操作受到阻碍，所以该机构可以防止支撑单元103的刚性内窥镜131从支撑单元脱离。注意，锁定机构1113的配置可以根据可拆卸单元1009的配置(即，刚性内窥镜131从支撑单元103的拆卸方法)适当地改变。

用于通过锁定机构1113释放锁定状态的操作单元1111设置在支撑单元103的侧表面上。作为具体示例，当操作者操作操作单元1111时，从支撑单元103的前端向前突出的锁定销(锁定机构1113)向后滑动并容纳，从而释放锁定销到凹槽中的装配状态。因此，刚性内窥镜131可以相对于支撑单元103绕轴C11旋转，附接到支撑单元103的刚性内窥镜131可以从支撑单元103移除。

附图标记1131表示成像光学系统111的入射平面。即，在刚性内窥镜131附接到支撑单元103的情况下，容纳图像传感器109和成像光学系统111的开口被设置成使得入射平面1131面对成像光学系统137的暴露在刚性内窥镜131的基座单元133的后端上的端部。因此，通过刚性内窥镜131的成像光学系统137引导的光经由入射平面1131(即，支撑单元103内部)入射到成像光学系统111中，并且经由成像光学系统111在支撑单元103中支撑的图像传感器109上形成图像。

附图标记1133表示光源供应系统113的发射平面。即，在刚性内窥镜131附接到支撑单元103的情况下，光源供应系统113被设置成使得发射平面1133面对暴露在刚性内窥镜131的基座单元133的后端侧上的光源供应系统139的端部。因此，从光源设备发射并引导通过光源供应系统113的光从发射平面1133发射到支撑单元103的外部，然后从基座单元133的后端入射到光源供应系统139中，然后引导通过光源供应系统139，然后从镜筒135的远端朝向患部发射。

附图标记1007是用于将供应给摄像头101的部分电力供应给附接到摄像头101的支撑单元103的刚性内窥镜131的终端。在刚性内窥镜131附接到支撑单元103的情况下，终端1007电连接到设置在刚性内窥镜131的基座单元133的后端上的另一终端(其在下文中也将称为“终端1121”)。因此，提供给摄像头101的部分电力可以经由终端1007提供给刚性内窥镜131。

另外，终端1007可以包括用于与附接到摄像头101的医用光学设备(例如，刚性内窥镜131)交换信息的终端(接口)。利用这种配置，例如，当存储在附接到摄像头101的医用光学设备中的信息(例如，关于医用光学设备的信息)从医用光学设备报告给摄像头101时，摄像头101还可以识别附接到其上的医用光学设备和关于医用光学设备的信息。例如，该信息可以包括医用光学设备的光学参数。这允许自动识别光学信息并将其应用于摄像头101。

另外，利用上述配置，例如，通过将关于医用光学设备的信息的识别结果从摄像头101反馈回支撑臂设备，支撑臂设备可以根据附接到摄像头101的医用光学设备来改变臂单元的控制。特别地，关于可附接到摄像头101的医用光学设备，重量、附接时的重心位置等可以根据各种医用光学设备(例如，刚性内窥镜和显微镜)而变化。即使在这种情况下，支撑臂设备也可以使用医用光学设备的识别结果，根据附接到摄像头101的医用光学设备来控制驱动臂的接合，例如，控制重力补偿所需的接合的扭矩。这允许自动应用与医用光学设备相关的信息。

注意，从医用光学设备报告给摄像头101的信息没有特别限制。例如，可以从医用光学设备向摄像头101报告关于医用光学设备的规格(各种参数)的信息。另外，作为另一示例，用于识别医用光学设备的识别信息可以从医用光学设备报告给摄像头101。在这种情况下，例如，每个医用光学设备的识别信息与关于医用光学设备的各种类型的信息相关联的数据(表)可以存储在预定的存储区域中。因此，基于从医用光学设备获取的识别信息，可以从数据中读取关于医用光学设备的各种类型的信息。

注意，保存数据的存储区域没有特别限制，只要使用关于医用光学设备的信息的设备(例如，摄像头101或支撑臂设备)能够读取数据。作为具体示例，数据可以保存在摄像头101或支撑臂设备的存储区域中。另外，作为另一示例，数据可以保存在外部设备中，例如，经由网络连接到使用关于医用光学设备的信息的设备的服务器。

接下来，将更详细地描述用于允许支撑单元103相对于基座单元105绕轴C11旋转的结构的示例。

如图19和图20所示，基座单元105形成为中空形状，其壳体具有沿着轴C11的开口1117。另外，沿着轴C11具有开口1119的大致圆柱形突起1118形成在支撑单元103的后端侧，使得其中心轴大致与轴C11重合。注意，开口1117和1119中的每一个形成为大致圆柱形，具有与轴C11大致重合的中心轴。换言之，其中心轴基本上与轴C11重合的圆柱形中空部形成在基座单元105的壳体中。另外，突起1118形成为使得其相对于轴C11在径向上的宽度比开口1117在径向上的宽度短。利用这种配置，开口1119形成在支撑单元103侧上的突起1118装配到基座单元105侧上的开口1117中，并且因此支撑单元103被支撑为可相对于基座单元105绕轴C11旋转。另外，此时，突起1118的开口1119沿着轴C11连接到基座单元105的开口1117。

另外，驱动单元107设置在基座单元105侧，并且驱动单元107在绕轴C11的圆周方向上向支撑单元103的突起1118施加扭矩。因此，支撑单元103相对于基座单元105绕轴C11旋转。作为用于实现该操作的配置，例如，在图19和图20所示的示例中，驱动单元107包括环形超声波马达1115。当然，驱动单元107的配置不一定受到限制，只要能够实现操作即可。实际上，驱动单元107可以没有马达，并且可以由用户旋转。

利用上述配置，支撑光源供应系统113和信号线1001中的每一个，使得其位于彼此部分连接的开口1117和1119内。另外，开口1123设置在基座单元105的端部1121上，向后延伸的光源供应系统113和信号线1001中的每一个的部分从开口1123暴露到基座单元105的外部，并且进一步延伸到摄像头101的后侧。例如，在图19和图20所示的示例中，开口1123形成为大致圆柱形，其中心轴与轴C11大致重合。即，支撑光源供应系统113和信号线1001中的每一个，使得其沿着轴C11穿透基座单元105的中空部(即，开口1119)。

注意，开口1123可以形成为具有一定程度的宽度，使得光源供应系统113和信号线1001可以不固定到基座单元105的端部1121上的基座单元105。利用这种配置，即使支撑单元103相对于基座单元105旋转，也可以防止在基座单元105的中空部的有限空间中光源供应系统113和信号线1001的束中出现缠结，并且进一步防止光源供应系统113或信号线1001断开的情况。如上所述，也可以不提供信号线1001。例如，信号线1001可以用无线连接代替。

上面已经参考图16至图20更详细地描述了根据第一实际示例的摄像头101的配置(结构)。

(刚性内窥镜)

接下来，作为根据本公开的实施方式的要附接到摄像头(例如，根据上述第一实际示例的摄像头101)的医用光学设备的示例，将参考图21至图26更详细地描述刚性内窥镜131的结构。图21至图24是用于描述根据本实施方式的附接到摄像头的刚性内窥镜的结构的示例的说明图。具体地，图21示出了从正面倾斜观察根据本实施方式的要附接到摄像头的刚性内窥镜的情况的透视图。此外，图22示出了根据本实施方式的要附接到摄像头的刚性内窥镜的侧视图。此外，图23示出了从后面倾斜观察根据本实施方式的要附接到摄像头的刚性内窥镜的情况的透视图。此外，图24示出了根据本实施方式的要附接到摄像头的刚性内窥镜的后视图。另外，图25和图26是用于描述根据本实施方式的要附接到摄像头的刚性内窥镜的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图22所示的轴C11的y-z平面处切割图21至图24所示的刚性内窥镜131而获得的横截面。注意，图21、图22、图25和图26中所示的轴C11对应于图13和图15中所示的轴C11。此外，由于图21至图26中的与图12至图15中的组成元件具有相似的附图标记的组成元件表示与图12至图15所示的示例中的组成元件相似的组成元件，因此将省略其详细描述。

如上所述，刚性内窥镜131包括镜筒135和支撑镜筒135的基座单元133。镜筒135由基座单元133支撑，使得镜筒从基座单元133的前端向前延伸。此时，镜筒135由基座单元133支撑，使得镜筒135的轴(即，圆柱形部分的轴)基本上与轴C11重合，如图21和图22所示。利用这种配置，在刚性内窥镜131附接到摄像头101的支撑单元103的状态下支撑单元103绕轴C11旋转的情况下，镜筒135与支撑单元103整体旋转，而不会摇动镜筒135的轴。

可拆卸单元1317设置在基座单元133的后端侧，作为允许基座单元133从摄像头101的支撑单元103的前端可拆卸的配置，如图21至图24所示。注意，根据摄像头101侧的可拆卸单元1009的配置来确定可拆卸单元1317的配置。即，在可拆卸单元1009和1317被配置为使得可拆卸单元1009和1317彼此卡口耦合的情况下，可拆卸单元1009和1317中的任一个可以包括用于卡口耦合的接合爪，并且另一个可以包括接合爪装配到其中的凹槽等。当然，与可拆卸单元1009类似，可拆卸单元1317的配置不受特别限制，只要刚性内窥镜131的基座单元133能够从支撑单元103拆卸即可。

在刚性内窥镜131附接到摄像头101的支撑单元103的前端的情况下，用于锁定刚性内窥镜131以便不从支撑单元103脱离的锁定机构1325设置在基座单元133的后端。锁定机构1325装配到例如摄像头101侧的锁定机构1113，从而阻止刚性内窥镜131相对于支撑单元103绕轴C11旋转。作为更具体的示例，在摄像头101侧上的锁定机构1113是锁定销的情况下，刚性内窥镜131侧上的锁定机构1325可以是锁定销装配到的凹部。当然，锁定机构1325侧可以具有锁定销。在这种情况下，锁定机构1113侧具有锁定销装配到的凹部。另外，锁定机构1113和1325的配置不受特别限制，只要能够锁定刚性内窥镜131，以不从支撑单元103脱离即可。

此外，指示锁定机构1325的位置的标记1315可以设置在与基座单元133的侧表面上的锁定机构1325的外围相对应的位置。

如上所述，设置在刚性内窥镜131的镜筒135中的成像光学系统137的一端暴露在刚性内窥镜131的基座单元133的后端。例如，图23和图24中所示的附图标记1321表示成像光学系统137的末端(发射平面)。即，在刚性内窥镜131附接到摄像头101的支撑单元103的情况下，成像光学系统137被设置成使得发射平面1321面对摄像头101侧上的入射平面1131。因此，由刚性内窥镜131的成像光学系统137引导的光经由入射平面1131入射到成像光学系统111上(即，支撑单元103内部)，并且经由成像光学系统111在支撑单元103中支撑的图像传感器109上形成图像。

另外，设置在刚性内窥镜131的镜筒135中的光源供应系统139的一端暴露在刚性内窥镜131的基座单元133的后端侧。例如，图23和图24中所示的附图标记1323表示光源供应系统139的末端(入射平面)。即，在刚性内窥镜131附接到摄像头101的支撑单元103的情况下，光源供应系统139被设置成使得入射平面1323面对摄像头101侧上的发射平面1133。因此，由光源供应系统113引导的光从发射平面1133发射到支撑单元103的外部，然后从基座单元133的后端侧入射到光源供应系统139上，然后引导通过光源供应系统139，并且然后从镜筒135的远端发射到患部。

附图标记1319是刚性内窥镜131从摄像头101侧接收电力供应的终端。在刚性内窥镜131附接到摄像头101的支撑单元103的情况下，终端1319设置在终端1319能够电连接到摄像头101侧的终端1007的位置。

此外，如上所述，可以设置用于聚焦对象的光学系统1311，作为成像光学系统137的一部分。例如，在图25和图26所示的示例中，光学系统1311设置在基座单元133中。此外，光学系统1311的至少部分光学系统可以通过所谓的AF控制沿着光轴移动其位置。在这种情况下，可以通过例如利用经由终端1319从摄像头101侧供应的电力驱动诸如马达的驱动单元来实现AF控制。

已经参考图21至图26更详细地描述了刚性内窥镜131的结构，作为根据本公开的实施方式的附接到摄像头的医用光学设备的示例。

在根据第一实际示例的医用成像设备100的摄像头101中，图像传感器109和光源供应系统113由支撑单元103支撑，并且如上所述，支撑单元103相对于基座单元105绕轴C11旋转。因此，图像传感器109和光源供应系统113整体旋转。另外，在刚性内窥镜131附接到支撑单元103的前侧的情况下，刚性内窥镜131与支撑单元103整体旋转。因此，即使在支撑单元103相对于基座单元105旋转的情况下，也保持刚性内窥镜131侧的成像光学系统137位于图像传感器109的前级并且刚性内窥镜131侧的光源供应系统139位于光源供应系统113的后级的状态。另外，利用上述配置，可以提供引导来自光源的光的光导，使得其从摄像头101的后侧朝向光源延伸。因此，例如，与参考图6描述的根据比较示例1的医用成像设备800不同，不需要单独提供用于将光源供应系统连接到医用光学设备的连接部分。因此，与根据比较示例1的医用成像设备800相比，操作者对根据本实施方式的医用成像设备100的操作变得更容易，并且具有进一步改善的可操作性。

<5.3.第二实际示例>

接下来，将描述根据本公开的实施方式的医用成像设备的第二实际示例。关于根据本实施方式的医用成像设备，附接到摄像头的医用光学设备不限于仅刚性内窥镜，根据应用，各种医用光学设备可以选择性地附接到摄像头。因此，在第二实际示例中，将描述根据本实施方式的医用成像设备的结构的示例(具体地，附接到摄像头的显微镜的结构)，重点描述显微镜用作另一医用光学设备而不是刚性内窥镜的情况。

首先，将参考图27描述在显微镜用作医用光学设备的情况下根据本实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例，作为根据第二实际示例的医用成像设备的示意性配置的示例。图27是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的示意性配置的示例的说明图。注意，在以下描述中，为了方便起见，根据第二实际示例的医用成像设备可以称为“医用成像设备150”，以便与根据上述实施方式和其他实际示例的医用成像设备相区别。

如图27所示，根据第二实际示例的医用成像设备150包括摄像头101、显微镜151和适配器121。注意，由于摄像头101和适配器121的配置类似于参考图9和图10描述的医用成像设备100的配置，因此将省略其详细描述。另外，图27所示的轴C10对应于图9和图10所示的轴C10。

成像光学系统155对应于用于获取待观察的患部的图像的一个或多个光学系统，并且被设置为在镜筒153延伸的方向(即，从前侧到后侧)上穿透镜筒153。注意，尽管在图27所示的示例中成像光学系统155被示出为管状，但是这仅仅是成像光学系统155的示意图，并且不一定限制成像光学系统155的配置。作为具体示例，成像光学系统155可以通过设置在镜筒153延伸的方向上穿透镜筒153的开口和开口中的一个或多个光学系统(例如，物镜等)来配置。显微镜151具有从后侧延伸到前侧的镜筒153。成像光学系统155和光源供应系统157设置在镜筒153中，使得这些系统在镜筒153的延伸方向(即，大致圆柱形部分的轴向方向)上延伸。注意，成像光学系统155和光源供应系统157对应于上述刚性内窥镜131的成像光学系统137和光源供应系统139。此外，显微镜151可经由适配器121从摄像头101的支撑单元103拆卸。具体地，显微镜151经由适配器121附接到支撑单元103，使得其后端位于支撑单元103的前方(即，在由支撑单元103支撑的图像传感器109的前级中)。

利用这种配置，通过成像光学系统155从镜筒153的后端发射从位于镜筒153前端侧的成像光学系统155的端部1517入射到成像光学系统155上的光。即，当显微镜151附接到摄像头101时，由成像光学系统155引导的光经由适配器121入射到摄像头101上，并且经由成像光学系统111在图像传感器109上形成图像。

光源供应系统157对应于所谓的光导，并将来自光源设备的光引导至患部。光源供应系统157可以由各种光学系统构成，例如，光纤、一个或多个透镜等。光源供应系统157被设置成在镜筒153的延伸方向上(例如，从前侧到后侧)穿透镜筒153。即，当显微镜151附接到摄像头101时，通过摄像头101侧的光源供应系统113引导的来自光源设备的光经由适配器121入射到光源供应系统157上。然后，通过光源供应系统157引导的光从位于镜筒153前端的光源供应系统157的端部1519朝向患部发射。

另外，在支撑单元103相对于基座单元105绕轴C10旋转的情况下，图像传感器109和由支撑单元103支撑的光源供应系统113随着支撑单元103的旋转而绕轴C10整体旋转，如以上参考图27所述。另外，在显微镜151经由适配器121附接到支撑单元103的情况下，显微镜151与支撑单元103一起沿着支撑单元103的旋转绕轴C10整体旋转。即，即使在支撑单元103相对于基座单元105旋转的情况下，也可以保持成像光学系统155位于图像传感器109的前级并且光源供应系统157位于光源供应系统113的后级的状态。

作为根据第二实际示例的医用成像设备的示意性配置的示例，上面已经参考图27描述了在显微镜用作医用光学设备的情况下根据本实施方式的医用成像设备的示意性配置的示例。

接下来，将参考图28至图31描述根据第二实际示例的医用成像设备的结构的示例的概述。注意，将省略对摄像头101的结构的详细描述，因为其类似于根据第一实际示例的医用成像设备100的结构，并且将主要描述显微镜151的结构。

首先，将参考图28和图29主要集中于其外观来描述根据第二实际示例的医用成像设备的结构的概述。图28和图29是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备的结构的示例的说明图，示出了在用作医用光学设备的显微镜附接到摄像头的情况下医用成像设备的外观。具体地，图28示出了根据第二实际示例的医用成像设备的透视图。另外，图29示出了根据第二实际示例的医用成像设备的侧视图。

在图28和图29中，用与图27中相似的附图标记给出的组成元件表示图27所示的示例中相似的组成元件。注意，在图28和图29的示例中省略了适配器121的明确图示。

在显微镜151中，镜筒153的后端附接到摄像头101的支撑单元103的前端(即，与基座单元105相反侧的端部)，如图28和图29所示。显微镜151的镜筒153形成为大致圆柱形，并且在显微镜151附接到摄像头101的情况下，其由摄像头101的支撑单元103支撑，使得其大致圆柱形部分的轴向前延伸。注意，图29所示的轴C15对应于图27所示的轴C10。

此外，显微镜151可以包括期望的滤光器1515，该滤光器1515可以从前端拆卸。具体地，在滤光器1515附接到其上的情况下，滤光器1515保持在成像光学系统155的前端1517和光源供应系统157的前端1519中的每一个的前面。为此，例如，从镜筒153的前侧入射到成像光学系统155上的光被保持在成像光学系统155的前级中的滤光器1515限制。利用这种配置，例如，通过附接根据观察目标等仅透射具有预定波长带的光的滤光，作为滤光器1515，医用成像设备150也可以用于所谓的特殊光观察，例如，荧光观察。

此外，显微镜151还可以具有变焦功能。在这种情况下，显微镜151可以具有用于控制焦距(即，变焦放大率)的操作单元1513。例如，在图28和图29所示的示例中，操作单元1513设置在镜筒153的侧表面上。注意，不限于用于变焦功能的操作单元1513，用于实现显微镜151的特殊功能的输入接口可以设置在显微镜151侧。这也适用于其他医用光学设备，不限于显微镜151。

接下来，将参考图30和图31描述根据第二实际示例的医用成像设备150的内部结构的概述。图30和图31是用于描述根据第二实际示例的医用成像设备150的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图29所示的轴C15的y-z平面处切割医用成像设备150而获得的图28和图29所示的医用成像设备150的横截面。

成像光学系统155和光源供应系统157设置在显微镜151的镜筒153中，使得这些系统如上所述在镜筒153的延伸方向(即，前后方向)上延伸。具体地，成像光学系统155和光源供应系统157中的每一个都被设置成在镜筒153的延伸方向(即，前后方向)上穿透镜筒153。

成像光学系统155可以包括用于聚焦对象的光学系统(例如，用于实现AF控制的光学系统)。另外，在显微镜151具有变焦功能的情况下，成像光学系统155可以包括用于控制焦距(即，变焦放大率)的光学系统。另外，在显微镜151具有变焦功能的情况下，可以提供变焦光学系统1521，作为光源供应系统157的一部分，该变焦光学系统1521用于控制由光源供应系统157引导并发射到外部的光(以下也可以简称为“发射光”)的照射范围。例如，用于控制发射光的照射范围的一个或多个透镜设置在图30和图31中的光源供应系统157的前端侧，作为变焦光学系统1521。注意，可以控制变焦光学系统1521，使得光学系统的至少一部分的位置沿着光轴移动，从而例如结合成像光学系统155的焦距(变焦放大率)的控制来控制发射光的范围。

上面已经参考图28至图31描述了根据第二实际示例的医用成像设备的结构的示例的概述。

(显微镜)

接下来，作为根据本公开的实施方式的附接到摄像头的医用光学设备的示例，将参考图32至图36更详细地描述显微镜151的结构。图32至图36是用于描述根据本实施方式的附接到摄像头的显微镜的结构的示例的说明图。具体地，图32示出了从正面倾斜观察根据本实施方式的要附接到摄像头的显微镜的情况的透视图。此外，图33示出了根据本实施方式的要附接到摄像头的显微镜的侧视图。此外，图33示出了从后面倾斜观察根据本实施方式的要附接到摄像头的显微镜的情况的透视图。此外，图35和图36是用于描述根据本实施方式的要附接到摄像头的显微镜的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图33所示的轴C15的y-z平面处切割图32至图34所示的显微镜151而获得的横截面。注意，图32、图33、图35和图36中所示的轴C15对应于图13和图15中所示的轴C15。此外，由于图32至图36中的具有与图28至图31中的组成元件相似的附图标记的组成元件表示与图28至图31所示的示例中的组成元件相似的组成元件，因此将省略其详细描述。

根据本实施方式的摄像头101可以选择性地将上述显微镜151或刚性内窥镜131等作为医用光学设备附接到其上。因此，显微镜151的后端附接到摄像头101的前端的结构对于以上参考图21至图26描述的刚性内窥镜131是通用的。

具体地，可拆卸单元1527设置在镜筒153的后端，作为用于允许镜筒153从摄像头101的支撑单元103的前端可拆卸的配置，如图32至图34所示。可拆卸单元1527具有与上述刚性内窥镜131的可拆卸单元1317相似的结构。

在镜筒153的后端设置有锁定机构1535，用于在显微镜151附接到摄像头101的支撑单元103的前端的情况下锁定显微镜151，以便不从支撑单元103脱离。锁定机构1535具有与上述刚性内窥镜131的锁定机构1325相似的结构。即，锁定机构1535通过例如装配到摄像头101侧上的锁定机构1113中并且将显微镜151锁定在适当位置，来阻止显微镜151相对于支撑单元103绕轴C15旋转。另外，指示锁定机构1535的位置的标记1525可以设置在镜筒153的侧表面上对应于锁定机构1535的周边的位置。

另外，如图34至图36所示，设置在显微镜151的镜筒153中的成像光学系统155的一端暴露在显微镜151的镜筒153的后端侧。例如，附图标记1531表示成像光学系统155的末端(发射平面)。即，成像光学系统155被设置成使得在显微镜151附接到摄像头101的支撑单元103的情况下，发射平面1531面向摄像头101的入射平面1131。因此，由显微镜151的成像光学系统155引导的光经由入射平面1131入射到成像光学系统111上(即，支撑单元103内部)，并且经由成像光学系统111在支撑单元103中支撑的图像传感器109上形成图像。

另外，设置在显微镜151的镜筒153中的光源供应系统157的一端暴露在显微镜151的镜筒153的后端侧。例如，附图标记1529表示光源供应系统157的末端(入射平面)。即，在显微镜151附接到摄像头101的支撑单元103的情况下，光源供应系统157被设置成使得入射平面1529面对摄像头101侧上的发射平面1133。因此，由光源供应系统113引导的光从发射平面1133发射到支撑单元103的外部，然后从镜筒153的后端侧入射到光源供应系统157上，然后引导通过光源供应系统157，并且然后从镜筒153的前端朝向患部发射。

此外，附图标记1533表示显微镜151从摄像头101侧接收电源的终端。在显微镜151附接到摄像头101的支撑单元103的情况下，终端1533设置在终端1533可以电连接到摄像头101侧的终端1007的位置。注意，用于在显微镜151中执行AF控制和变焦控制的电力可以从摄像头101侧经由例如终端1533来提供。作为具体示例，可以通过利用经由终端1533从摄像头101侧供应的电力驱动诸如马达的驱动单元并且移动包括在成像光学系统155中的光学系统(透镜等)的至少一部分来实现AF控制和变焦控制。这也适用于控制成像光学系统155的焦距(变焦倍率)的情况或者控制从光源供应系统157发射的光的照射范围的情况。

上面已经参考图32至图36更详细地描述了显微镜151的结构，作为根据本公开的实施方式的附接到摄像头的医用光学设备的示例。

<5.4.修改示例>

接下来，将描述摄像头的结构的另一示例，作为根据本公开的实施方式的医用成像设备的修改示例。

首先，将参考图37描述根据修改示例的医用成像设备的摄像头的配置(结构)的示例的概述。图37是用于描述根据修改示例的医用成像设备的摄像头的配置示例的概述的说明图，示出了摄像头的侧视图。注意，在以下描述中，根据修改示例的摄像头可以称为“摄像头201”，以区别于根据上述实施方式的摄像头101。

如图37所示，摄像头201包括支撑单元203、基座单元205和驱动单元207。支撑单元203、基座单元205和驱动单元207对应于以上参考图16至图20描述的摄像头101的支撑单元103、基座单元105和驱动单元207。此外，轴C21对应于上述摄像头101的轴C11。

支撑单元203和基座单元205中的每一个都具有形成为大致圆柱形的壳体。注意，在以下描述中将支撑单元203和基座单元205的壳体彼此区分的情况下，为了方便起见，支撑单元203侧的壳体将称为“壳体2031”，而基座单元205侧的壳体将称为“壳体2051”。此外，基座单元205形成为中空形状，其中，壳体2051具有沿着轴C21的开口2117。注意，开口2117形成为大致圆柱形，其中心轴与轴C21大致重合。换言之，基座单元205的壳体2051具有圆柱形中空部，该中空部的中心轴基本上与轴C21重合。

支撑单元203在大致圆柱形壳体2051的轴向方向(z方向)的一侧上的端部(后端)由基座单元205在大致圆柱形壳体2031的轴向方向(z方向)的一侧上的端部(前端)绕轴(即，图37中所示的中心轴C21)可旋转地支撑。此外，驱动单元207插在支撑支撑单元203的基座单元205的部处，并且驱动驱动单元207，以使支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转。另外，用于操作驱动单元207的驱动的操作单元215设置在基座单元205的侧表面上。即，当操作者操作操作单元215时，驱动驱动单元207，并且支撑单元203随着驱动单元207的驱动绕轴C21旋转。

支撑单元203具有可从其前端(即，与基座单元205相反侧的端部)拆卸的医用光学设备，例如，上述刚性内窥镜131(见图21至图26)或显微镜151(见图32至图36)。注意，由于可从支撑单元203拆卸的医用光学设备的结构类似于摄像头101的支撑单元103的结构，因此将省略其详细描述。

接下来，将参考图38描述根据修改示例的医用成像设备的摄像头的内部结构的示例的概述。图38是用于描述根据修改示例的医用成像设备的摄像头的内部配置的示例的概述的说明图，示出了通过在包括图37所示的轴C21的y-z平面处切割图37所示的摄像头201而获得的横截面。

光源供应系统213支撑在摄像头201中，使得其从前侧延伸到后侧。注意，在根据修改示例的摄像头201中，光源供应系统213被物理地分成支撑在支撑单元203侧的部和支撑在基座单元205侧的部。因此，在以下描述中，为了方便起见，支撑在支撑单元203侧的光源供应系统213的部也将称为“光源供应系统213a”，而支撑在基座单元205侧的部也将称为“光源供应系统213b”。另外，在光源供应系统213a和213b没有特别区分的情况下，可以简称为“光源供应系统213”。注意，支撑在支撑单元203侧的光源供应系统213a对应于“第一光源供应系统”的示例，而支撑在基座单元205侧的光源供应系统213b对应于“第二光源供应系统”的示例。

光源供应系统213a延伸，以从前侧到后侧(即，C21轴的延伸方向)穿透支撑单元203。此外，光源供应系统213b支撑在壳体2051的中空部中(即，在开口2117内)，以向后延伸(即，沿着轴C21)。具体地，如图38所示，光源供应系统213b延伸，以从前侧到后侧(即，C21轴的延伸方向)穿透基座单元205，并且其一部分从设置在基座单元205的壳体2051的后端2121上的开口2123暴露到壳体2051的外部(即，摄像头201的外部)。在图38的示例中，开口2123形成为大致圆柱形，其中心轴大致与轴C21重合。注意，光源供应系统213b的从设置在摄像头201的后端2121上的开口2123向后暴露的部分连接到例如光源设备或连接到光源设备的另一光源供应系统。利用这种配置，即使在支撑单元203相对于基座单元205旋转的情况下，也支撑光源供应系统213a和213b，使得保持光源供应系统213a的后端面对光源供应系统213b的前端的状态。

具体地，光源供应系统213a被设置成使得光源供应系统213a的后端的中心轴基本上与支撑单元203的后端上的轴C21(例如，旋转轴)重合。另外，光源供应系统213b被设置成使得光源供应系统213b的前端的中心轴基本上与基座单元205的前端上的轴C21(例如，旋转轴)重合。利用这种配置，即使在支撑单元203相对于基座单元205旋转的情况下，保持光源供应系统213a的后端和光源供应系统213b的前端中的每一个都位于轴C21上(即，在旋转轴上)的状态。即，即使在支撑单元203相对于基座单元205旋转的情况下，也保持光源供应系统213a的后端面向光源供应系统213b的前端的状态。因此，即使在支撑单元203相对于基座单元205旋转的情况下，也可以使引导通过光源供应系统213b的来自光源设备的光入射到光源供应系统213a上。

另外，光源供应系统213a的前端暴露在支撑单元203的前端。注意，在以下描述中，为了方便起见，末端也将称为“发射平面2133”。即，从光源设备发射的并通过光源供应系统213引导的光从发射平面2133发射到摄像头201的外部(即，支撑单元103的外部)。

支撑单元203的壳体2031将图像传感器209支撑在其中，并且图像传感器209的前侧打开。注意，在本实际示例中，支撑图像传感器209，使得图像传感器209的成像平面的中心基本上与x-y平面上的轴C21重合。另外，支撑单元203可以在开口中支撑成像光学系统211，使得成像光学系统211位于图像传感器209的前级(前侧)。在刚性内窥镜131附接到支撑单元203的情况下，开口面向成像光学系统137的暴露于刚性内窥镜131的基座单元133的后端侧的端部。即，成像光学系统137位于图像传感器209的前级。因此，由成像光学系统137引导的光从开口入射到摄像头201中，并且经由成像光学系统211在图像传感器209上形成图像。注意，该配置不仅局限于刚性内窥镜131，而是应用于可从根据本实施方式的医用成像设备的摄像头拆卸的医用光学设备，例如，显微镜151。

此外，用于从外部设备(电源设备等)供电的信号线连接到图像传感器209。具体地，支撑单元203具有暴露在后端的终端2005和在壳体2031中从终端2005向前延伸的信号线2007。终端2005电连接到暴露在基座单元205的前端的终端2003。信号线2001在形成为中空形状的基座单元205的壳体2051中(例如，在开口2117中)与位于支撑单元203的前暴露部分的相对侧的终端2003电连接。支撑信号线2001，以从壳体2051的中空部(即，在开口2117内)中连接到终端2003的部分向后延伸(即，沿着C21轴)。另外，信号线2001从设置在壳体2051的后端2121上的开口2123暴露在壳体2051外部，并且进一步延伸到摄像头201的后侧。注意，信号线2001的进一步延伸到摄像头201后侧的部分电连接到外部设备。另外，信号线2007分支成信号线2009和2011，并且信号线2009电连接到图像传感器209。因此，可以经由信号线2001、2007和2009将电力从外部设备(电源设备等)供应给图像传感器209。注意，支撑在支撑单元203侧的信号线2007和2009对应于“第一信号线”的示例，而支撑在基座单元205侧的信号线2001对应于“第二信号线”的示例。另外，信号线2007的后端或连接到该端的终端2005对应于“第五端”的示例。另外，连接到终端2003的信号线2001的前端对应于“第六端”的示例。

此外，信号线2011电连接到暴露在支撑单元203的前端上的终端2013。终端2013对应于上述摄像头101的终端1007。因此，可以经由信号线2001、2007和2011将电力从外部设备(电源设备等)供应给附接到支撑单元203的前端的医用光学设备。

注意，即使在支撑单元203相对于基座单元205旋转的情况下，保持支撑单元203侧的终端2005和基座单元205侧的终端2003之间的电连接关系。将单独详细描述如上所述的用于保持终端2005和终端2003之间的电连接关系的机制。

驱动单元207由基座单元205侧的小齿轮2017和马达2015以及支撑单元203侧的齿轮2019构成。如图37所示，小齿轮2017和用于旋转小齿轮2017的马达2015支撑在基座单元205的前端。此时，小齿轮2017的旋转轴在径向方向上与轴C21分离，并且被支撑成基本上平行于轴C21。此外，支撑单元203向后延伸，使得大致圆柱形壳体2031的部分侧表面在后端具有内圆周表面，并且齿轮2019(内齿轮)沿着内圆周表面形成。小齿轮2017装配到齿轮2019，并且当小齿轮2017通过马达2015的驱动而旋转时，支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转。注意，驱动单元207的上述配置仅是示例，并且驱动单元207的配置不受特别限制，只要其使得支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转。作为具体示例，驱动单元207可以具有环形超声波马达，类似于上述摄像头101的驱动单元107。

在此处，在支撑单元203的结构中，将参考图39至图42特别描述其后端的结构。图39和图40是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的结构的示例的说明图，示出了支撑单元的外观。具体地，图39示出了根据修改示例的摄像头的支撑单元的侧视图。另外，图40示出了通过从后侧倾斜观察根据修改示例的摄像头的支撑单元而获得的透视图。另外，图41和图42是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图39所示的轴C21的y-z平面处切割图39和图40所示的支撑单元203而获得的横截面。注意，图39和图41所示的轴C21对应于图37和图38所示的轴C21。另外，由于具有与图37和图38中相似的附图标记的图39至图42中的组成元件表示图37和图38中的相似组成元件，所以将省略其详细描述。

如图39和图40所示，在支撑单元203的后端上形成沿着轴C21延伸的大致圆柱形的突起2113，以使中心轴与轴C21大致重合。注意，突起2113形成为在绕轴C21的径向方向上的宽度比壳体2031在径向方向上的宽度短。此外，支撑单元203向后延伸，使得大致圆柱形壳体2031的部分侧表面在后端具有内圆周表面，并且如上所述沿着内圆周表面形成齿轮2019。

此外，如图39至图42所示，光源供应系统213a的后端(以下也称为“入射平面2135”)和终端2005的一部分暴露在突起2113的后端。注意，如上所述，光源供应系统213a被设置成使得光源供应系统213a的后端的中心轴基本上与支撑单元203的后端上的轴C21(即，旋转轴)重合。即，入射平面2135的中心位置基本上与x-y平面上的C21轴的位置重合。此外，如图39至图42所示，终端2005在径向方向上与轴C21分离的位置处设置在突起2113的后端。注意，光源供应系统213a的后端(即，入射平面2135)对应于“第三端”的示例。

接下来，在基座单元205的结构中，将参考图43至图46特别描述其前端的结构。图43和图44是用于描述根据修改示例的摄像头的基座单元的结构的示例的说明图，示出了基座单元的外观。具体地，图43示出了通过从前侧倾斜观察根据修改示例的摄像头的基座单元而获得的透视图。此外，图44示出了根据修改示例的摄像头的基座单元的侧视图。另外，图45和图46是用于描述根据修改示例的摄像头的支撑单元的内部结构的示例的说明图，示出了通过在包括图44所示的轴C21的y-z平面处切割图43和图44所示的基座单元205而获得的横截面。注意，图44和图46所示的轴C21对应于图37和图38所示的轴C21。另外，由于具有与图37和图38中相似的附图标记的图43至图46中的组成元件表示图37和图38中的相似组成元件，所以将省略其详细描述。

如图43、图45和图46所示，在基座单元205的前端形成凹部2053，该凹部2053具有沿轴C21延伸的大致圆柱形的开口，使得开口的中心轴与轴C21大致重合。注意，凹部2053形成为在开口的径向方向上的宽度(即，绕轴C21的径向方向上的宽度)比壳体2051在径向方向上的宽度短。此外，小齿轮2017被支撑在与基座单元205的前端上的凹部2053不同的位置。即，小齿轮2017从轴C21定位在凹部2053的外部。

另外，凹部2053形成为使得其内径略宽于设置在支撑单元203侧的突起2113的外径。利用这种配置，当突起2113装配到凹部2053时，支撑单元203由基座单元205绕轴C21可旋转地支撑。另外，在突起2113装配到凹部2053的情况下，小齿轮2017装配到设置在支撑单元203侧的齿轮2019。利用这种配置，当在支撑单元203由基座单元205支撑的状态下，小齿轮2017通过马达2015的驱动而旋转时，支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转。

另外，如图45和图46所示，形成为在x-y方向上延伸的槽表面2055设置在凹部2053中，而不连接到凹部2053的开口和壳体2051的中空部(即，开口2117)。注意，调节凹部2053的开口深度(z方向上的宽度)，使得在突起2113装配到凹部2053的情况下，突起2113的后端与槽表面2055接触。

光源供应系统213b的前端(下面也称为“发射平面2137”)和终端2003的一部分暴露在槽表面2055上。注意，如上所述，光源供应系统213b被设置成使得光源供应系统213b的前端的中心轴基本上与基座单元205的前端上的轴C21(即，旋转轴)重合。即，发射平面2137的中心位置基本上与x-y平面上的C21轴的位置重合。利用这种配置，在突起2113装配到凹部2053的情况下，暴露在槽表面2055上的发射平面2137面对暴露在突起2113的后端上的入射平面2135。另外，发射平面2137上的光源供应系统213b的中心轴和入射平面2135上的光源供应系统213a的中心轴中的每一个基本上与轴C21重合。为此，即使在支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转的情况下，也保持发射平面2137面向入射平面2135的状态。注意，光源供应系统213b的前端(即，发射平面2137)对应于“第四端”的示例。

此外，如图45和图46所示，终端2003设置在槽表面2055上沿径向与轴C21分离的位置。此外，如图45所示，暴露在槽表面2055上的终端2003的一部分形成为绕轴C21在圆周方向上延伸的环形。此时，轴C21在径向上与终端2003分离的距离基本上等于轴C21在突起2113的后端上在径向上与终端2005分离的距离。利用这种配置，在突起2113装配到凹部2053的情况下，暴露在突起2113的后端上的终端2005与暴露在槽表面2055上的终端2003的至少一部分(例如，沿圆周方向的一部分)接触。即，经由彼此接触的终端2003和终端2005，支撑在基座单元205侧的信号线2001电连接到支撑在支撑单元203侧的信号线2007(此外，信号线2009和2011)。另外，利用上述配置，即使在支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转的情况下，保持暴露在槽表面2055上的终端2003的至少一部分与暴露在突起2113的后端上的终端2005接触的状态。即，可以保持终端2003和终端2005之间的电连接关系。

注意，尽管在上述示例中已经描述了终端2003具有环形形状的情况，但是终端2003和2005的配置不必限于上述示例，只要终端2003或2005中的至少一个形成为环形形状。即，终端2003和2005可以被配置为使得终端2005侧形成为环形，并且终端2003在圆周方向上与终端2005的一部分接触。另外，终端2003和2005都可以形成为环形。

利用这种配置，即使当根据修改示例的摄像头201中的支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21旋转时，光源供应系统213b和可选地基座单元205侧的信号线2001也不与其一起旋转。即，即使当支撑单元203相对于基座单元205旋转时，光源供应系统213b和信号线2001的束也不会缠结。因此，在根据修改示例的摄像头201中，不会出现对支撑单元203相对于基座单元205绕轴C21的旋转的实质物理限制。

已经参考图37至图46描述了摄像头的结构的另一示例，作为根据本公开的实施方式的医用成像设备的修改示例。

<<6.应用示例>>

接下来，将描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例。

<6.1.应用示例1：结合臂的控制示例>

首先，作为应用示例1，将描述在医用成像设备附接到支撑臂设备的情况下，根据本实施方式的医用成像设备的控制与臂单元的控制相结合的示例。注意，在以下描述中，假设根据本实施方式的医用成像设备附接到支撑臂设备400的臂单元420。

例如，图47是用于描述根据实施方式的医用成像设备的应用示例1的一个方面的说明图。具体地，图47示意性地示出了在臂单元420保持固定焦点显微镜151附接到摄像头101的医用成像设备150的情况下的臂单元420的控制的示例。在图47中，附图标记150a和150b示意性地表示在医用成像设备150在不同方向上捕获对象4300的情况下医用成像设备150在每个方向上的位置。

在图47所示的示例中，支撑医用成像设备150的臂单元420的运动受到限制，使得在医用成像设备150相对于对象4300移动的情况下，对象4300位于医用成像设备150的成像范围内。另外，此时，臂单元420的运动受到限制，使得显微镜151和对象4300之间的距离保持在显微镜151能够聚焦在对象4300上的距离。利用这种控制，当显微镜151在对象4300上保持聚焦状态时，医用成像设备150可以相对于对象4300移动(例如，进行枢转运动)。

在这种情况下，可以根据臂单元420的运动来控制支撑单元103相对于摄像头101的基座单元105的旋转(即，图像传感器109和光源供应系统113的旋转)。因此，也可以控制由支撑单元103支撑的图像传感器109的姿态，使得例如即使在医用成像设备150相对于对象4300的相对位置根据臂单元420的运动而改变的情况下，也可以保持手眼协调。

另外，图48是用于描述根据实施方式的医用成像设备的应用示例1的另一方面的说明图。图48示意性地示出了在臂单元420保持能够聚焦控制的显微镜151附接到摄像头101的医用成像设备150的情况下的臂单元420的控制的示例。在图48中，附图标记150a和150c示意性地表示在医用成像设备150在不同方向上捕获对象4300的情况下医用成像设备150在每个方向上的位置。

同样在图48所示的示例中，在医用成像设备150相对于对象4300移动的情况下，支撑医用成像设备150的臂单元420的运动受到限制，使得对象4300位于医用成像设备150的成像范围内。同时，在图48所示的示例中，显微镜151的焦距可以通过AF控制等来控制。因此，即使当显微镜151和对象4300之间的距离改变时，也可以通过控制显微镜151的焦距来保持显微镜151聚焦在对象4300上的状态，这不同于图47所示的示例。即，在图48所示的示例中，在显微镜151和对象4300之间的距离根据臂单元420的运动而改变的情况下，通过控制显微镜151的焦距来保持显微镜151聚焦在对象4300上的状态。

注意，同样在这种情况下，可以根据臂单元420的运动来控制支撑单元103相对于摄像头101的基座单元105的旋转(即，图像传感器109和光源供应系统113的旋转)，如图47所示的示例。

另外，图49是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例1的另一方面的说明图。图49示意性地示出了在臂单元420保持具有附接到摄像头101的刚性内窥镜131的医用成像设备100的情况下的臂单元420的控制的示例。在图49中，附图标记100a、100b和100c示意性地表示在经由套管针将刚性内窥镜131插入体腔的情况下，在每个方向上捕获体腔内部的情况下，对应于不同方向的医用成像设备100的位置和姿态。此外，在图49中，附图标记N11示意性地表示由套管针保持的位置(在下文中也将称为“套管针点”)。

在图49所示的示例中，即使在移动医用成像设备100，以改变刚性内窥镜131的位置和姿态的情况下，臂单元420的运动也受到限制，从而保持套针点N11的位置(即，刚性内窥镜131的镜筒135插入其中的插入孔的位置)。

同样在这种情况下，可以根据臂单元420的运动来控制支撑单元103相对于摄像头101的基座单元105的旋转(即，图像传感器109和光源供应系统113的旋转)，如图47所示的示例。

上面已经参考图47至图49作为应用示例1描述了在医用成像设备附接到支撑臂设备的情况下根据本实施方式的医用成像设备的控制与臂单元的控制相结合的示例。

<6.2.应用示例2：支撑斜视内窥镜的臂的控制示例>

接下来，将作为应用示例2描述在斜视内窥镜用作要附接到摄像头101的刚性内窥镜131的情况下能够保持手眼协调的技术的示例。

首先，将描述斜视内窥镜的使用方法和操作。图50是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例2的说明图，用于描述斜视内窥镜的操作。参考图50，斜视内窥镜光轴C1相对于刚性内窥镜轴C2倾斜。另外，参考图50，内窥镜设备423具有摄像头CH。

在此处，在手术期间，根据斜视内窥镜的旋转操作，内窥镜操作员旋转摄像头CH并调整监视器屏幕，以保持操作者的手眼协调。然后，当内窥镜操作员旋转摄像头CH时，围绕刚性内窥镜轴C2的臂的动态特性改变。监视器上的显示屏围绕斜视内窥镜光轴C1旋转。在图50中，围绕刚性内窥镜轴C2的旋转角度由q_i表示，并且围绕斜视内窥镜光轴C1的旋转角度由q_i+1表示。

根据应用示例2的医用成像设备通过将斜视内窥镜的单元建模为多个连接链路来执行控制。例如，图51是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例2的说明图，示出了对图50所示的围绕刚性内窥镜轴C2的操作和围绕斜视内窥镜光轴C1的操作的特性进行建模的示例。参考图51，示出了每个连杆的旋转角度。注意，当多个连接连杆进行建模时，多个连接连杆可以包括实际连杆和虚拟连杆。例如，在图50和图51所示的示例中，刚性内窥镜轴C2对应于实际连杆(实际旋转连杆)的轴的示例，并且斜视内窥镜光轴C1对应于虚拟连杆(虚拟旋转连杆)的轴的示例。

另外，根据应用示例2的医用成像设备通过使用相对运动空间和连接连杆的扩展来执行统一的全身协作控制。在接合空间中考虑实际旋转轴和虚拟旋转轴。实际旋转轴和虚拟旋转轴不依赖于臂配置。此外，除笛卡尔空间之外，相对运动空间被认为是运动目标。通过改变笛卡尔空间中的运动目标，可以执行各种操作。

例如，图52和图53是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例2的说明图，示出了在全身协作控制的扩展应用于斜视内窥镜的六轴臂和单元的情况下的每个链接配置的示例。

接下来，将描述虚拟连杆的设置。虚拟连杆的设置由例如控制支撑臂设备400的操作的控制单元进行。因此，为了方便起见，在下面的描述中，控制单元也将称为“控制单元300”。

控制单元300可以用作虚拟连杆设置单元，该虚拟连杆设置单元将虚拟旋转连杆设置为虚拟连杆的示例。例如，控制单元300通过设置虚拟连杆的距离或方向中的至少一个来设置虚拟连杆。

控制单元300基于参考臂的实际旋转连杆的远端、斜视内窥镜光轴C1上的任意点以及连接这些点的线定义的坐标系来对虚拟旋转连杆进行建模，并且使用全身协作控制。因此，在不依赖于臂的硬件配置的情况下，可以实现运动目标，例如，在虚拟旋转连杆的远端上的任意点的方向上的固定视点，同时在虚拟旋转连杆的坐标系中保持固定的姿态和在手术期间作为内窥镜插入点的套管针点的位置。

控制单元300可以基于连接的镜的规格和空间中任意点来设置虚拟旋转连杆。

镜的规格可以包括镜的斜视角、尺寸混合焦距中的至少一个。可选地，镜的规格可以包括镜轴的位置(关于镜轴的信息可以用于设置实际的旋转连杆)。因此，可以根据镜的规格来切换运动目标。

注意，以上主要假设了镜是斜视内窥镜的情况。然而，基于如上所述的镜的规格，镜的斜视角是任意可变的。因此，镜可以是直视镜或侧视镜。

通常，在改变插入体腔的斜视内窥镜的量的变焦操作或改变斜视内窥镜的视野方向的镜旋转操作的使用情况下，在仅参考臂的实际旋转连杆执行操作的情况下，不考虑斜视内窥镜的光轴方向，难以在相机的中心捕获观察目标。

同时，通过用设置在远端的观察目标对虚拟旋转连杆进行建模，可以将虚拟旋转连杆远端的注视操作作为运动目标，同时保持臂的实际旋转连杆和连接到尖端的虚拟旋转连杆之间的连接关系(在斜视内窥镜的情况下，这对应于斜视角)。即，控制单元300可以基于斜视角可变的斜视内窥镜的变焦操作或旋转操作来动态更新虚拟旋转连杆。将参考图54和图55描述该示例。

图54是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例2的说明图，其是用于描述考虑了斜视角可变的斜视内窥镜的变焦操作的虚拟旋转连杆的更新的示图。参考图54，示出了斜视角可变的斜视内窥镜4100和观察目标4300。例如，在执行变焦操作的情况下，控制单元300改变虚拟旋转连杆的距离和方向(缩短虚拟旋转连杆的距离并且虚拟旋转连杆的方向在如图54所示的放大操作的情况下相对于观察镜的轴显著倾斜)，从而可以在相机的中心捕获观察目标4300，并且可以实现运动目标，如图54所示。

图55是用于描述根据本实施方式的医用成像设备的应用示例2的说明图，其是用于描述考虑了斜视角可变的斜视内窥镜的旋转操作的虚拟旋转连杆的更新的示图。参考图55，示出了斜视角可变的斜视内窥镜4100和观察目标4300。在执行旋转操作的情况下，例如，如图55所示，控制单元300将虚拟旋转连杆的距离设置为一致，从而可以在相机的中心捕获观察目标4300，并且可以实现运动目标，如图55所示。

另外，上述用于设置虚拟连杆的技术也可以在使用根据本实施方式的医用成像设备的前提下应用。具体地，可以关于支撑单元103的由于作为实际旋转连杆的驱动单元107的驱动而相对于上述摄像头101的基座单元105旋转的部分，来执行虚拟连杆(虚拟旋转连杆)的设置。

接下来，将参考图50至图55作为应用示例2，来描述在斜视内窥镜用作要附接到摄像头101的刚性内窥镜131的情况下能够保持手眼协调的技术的示例。

<<7.结论>>

根据本实施方式的医用成像设备具有捕获患部的图像的成像单元、引导来自光源的光投射到患部上的光源供应系统、支撑成像单元和光源供应系统的支撑单元以及驱动单元，如上所述。此外，驱动单元使支撑单元旋转，使得成像单元和光源供应系统围绕成像单元的在成像方向上延伸的轴整体旋转。

利用上述配置，例如，即使在成像光学系统(例如，诸如刚性内窥镜等医用光学设备)单独附接在成像单元的前级中的情况下，成像单元和成像光学系统也可以整体旋转，同时保持成像光学系统位于成像单元的前级中的状态。即，即使在支撑单元旋转的情况下，保持成像光学系统位于成像单元的前级中的状态。这同样适用于单独的光源供应系统(即，在医用光学设备中提供的光源供应系统)附接到由支撑单元支撑的光源供应系统的后级的情况。

另外，利用上述配置，可以提供引导来自光源的光的光导，以从医用成像设备的后侧朝向光源延伸。因此，例如，不需要单独提供用于将光导连接到诸如刚性内窥镜的医用光学设备的连接部分，并且因此配置变得简单。为此，与提供用于将光导连接到医用光学设备的连接部分的情况相比，操作者对根据本实施方式的医用成像设备的操作变得更容易，并且进一步提高了可操作性。

此外，根据本实施方式的医用成像设备可以进行控制，使得由成像单元捕获的图像根据支撑单元的旋转而旋转，用于校正。因此，根据本实施方式的医用成像设备能够以优选模式保持操作者的手眼协调。

另外，关于根据本实施方式的医用成像设备，诸如刚性内窥镜或显微镜的医用光学设备可以选择性地附接到支撑单元(即，摄像头)。另外，此时，根据医用光学设备，将单独的光导连接到要附接的医用光学设备等的工作是不必要的。即，操作者可以根据应用或程序将医用光学设备附接到支撑单元，并且在每次手术时以定制的方式准备设备的麻烦工作变得不必要。此外，由于通过选择性地切换要附接到支撑单元的医用光学设备，可以在各种过程中使用医用成像设备，所以不必为每个过程保留单独的设备，因此也可以预期诸如设备的操作率的提高、存储空间的减少和成本的降低的效果。此外，由于操作者不必学习多个设备的操作方法，因此可以减轻操作者的负担。

注意，尽管在上述示例中已经描述了诸如内窥镜(例如，刚性内窥镜)或显微镜的医用光学设备可从摄像头拆卸的情况，但是根据本实施方式的医用成像设备的配置不一定受到限制。即，只要当支撑单元相对于基座单元旋转时，由支撑单元支撑的图像传感器和光源供应系统整体旋转，摄像头和医用光学设备就可以集成。此外，上面已经描述了由臂单元支撑的摄像头的配置的示例，作为根据本实施方式的医用成像设备的示例，但是不一定限制根据本实施方式的技术的应用。即，可以应用根据本公开的实施方式的上述技术，只要图像传感器和光源供应系统集成并且形成一个单元。

此外，尽管前述实施方式讨论了用于手术或医用应用的内窥镜和显微镜，但是本公开不限于此。例如，内窥镜可以是用于观察管道的工业内窥镜，并且显微镜可以用于调查管道上的微裂纹或表面损伤。

尽管上面描述了内窥镜和显微镜，但是本公开不限于此。在某些情况下，可以使用外视镜。例如，外视镜可用于从远离患者身体的位置观察和照亮患者身上的物场。外视镜有内窥镜的形式，但有显微镜的功能。因此，如本领域技术人员所理解的，本公开不限于多种不同的医用镜(镜是内窥镜、显微镜或外视镜)。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要在所附权利要求或其等同物的范围内。

此外，本说明书中描述的效果仅仅是说明性的或示例性的效果，而不是限制性的。即，利用或代替上述效果，根据本公开的技术可以实现本领域技术人员从本说明书的描述中清楚的其他效果。

另外，本技术也可以如下配置。

(1)一种医用成像设备，包括：

成像单元，被配置为捕获患部的图像；

光源供应系统，被配置为引导来自光源的光投射到患部上；

支撑单元，被配置为支撑成像单元和光源供应系统；以及

驱动单元，被配置为使支撑单元旋转，使得成像单元和光源供应系统围绕成像单元的在成像方向上延伸的轴旋转。

(2)根据(1)所述的医用成像设备，

其中，所述支撑单元具有成像光学系统，所述成像光学系统被配置为获取可从所述成像单元拆卸的患部的图像，并且

所述成像单元捕获由成像光学系统获取的患部的图像。

(3)根据(1)或(2)所述的医用成像设备，包括：

姿态检测单元，被配置为检测所述支撑单元的姿态。

(4)根据(3)所述的医用成像设备，包括：

校正单元，被配置为根据姿态的检测结果，根据成像单元的成像结果来校正患部的图像的方位。

(5)根据(3)所述的医用成像设备，

其中，根据患部的姿态和图像的检测结果的信息被传输到另一设备。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的医用成像设备，包括：

基座单元，被配置为具有中空形状，该中空形状具有沿着轴的开口，并且支撑支撑单元，

其中，所述驱动单元使支撑单元相对于基座单元旋转，并且

用于向成像单元供电的信号线和被配置为引导来自光源的光的光源供应系统设置在基座单元的中空部中，以沿着轴延伸。

(7)根据(6)所述的医用成像设备，

其中，支撑由支撑单元支撑的光源供应系统，使得延伸到发射端的相对侧的部分沿着轴穿透基座单元的中空部，从该发射端发射引导的光。

(8)根据(6)或(7)所述的医用成像设备，

其中，支撑连接到成像单元以向成像单元供电的信号线，使得延伸到与连接到成像单元的端部相对的一侧的部分沿着轴穿过基座单元的中空部。

(9)根据(6)所述的医用成像设备，

其中，作为光源供应系统，包括由支撑单元支撑的第一光源供应系统和由基座单元支撑的第二光源供应系统，并且

支撑所述第一光源供应系统和所述第二光源供应系统，使得在各个方向上延伸的光源供应系统的端部彼此面对。

(10)根据(6)或(9)所述的医用成像设备，

其中，包括由支撑单元支撑的第一信号线和由基座单元支撑的第二信号线，作为信号线，并且

所述第一信号线和所述第二信号线具有在电连接的相应方向上延伸的端部。

(11)根据(10)所述的医用成像设备，

其中，相应的第一信号线和第二信号线的一端电连接到电极，该电极形成为绕轴在圆周方向上延伸，并且另一端与电极的至少一部分接触。

(12)根据(6)至(11)中任一项所述的医用成像设备，

其中，所述支撑单元和所述基座单元中的每一个都具有基本上圆柱形的壳体，所述壳体具有作为中心轴的轴，并且

所述驱动单元使得支撑单元的壳体相对于基座单元的壳体围绕中心轴在壳体的圆周方向上旋转。

(13)根据(12)所述的医用成像设备，

其中，所述驱动单元包括环形超声波马达。

(14)根据(1)至(13)中任一项所述的医用成像设备，包括：

内窥镜单元，包括插入患者体腔的镜筒，

其中，所述成像单元捕获由内窥镜单元获取的患部的图像。

(15)根据(1)至(13)中任一项所述的医用成像设备，包括：

显微镜单元，被配置为获取患部的放大图像，

其中，所述成像单元捕获由显微镜单元获取的放大图像。

(16)一种医用观察系统，包括：

医用成像设备；

臂单元，被配置为支撑医用成像设备；以及

控制单元，被配置为控制所述臂单元的姿态，

其中，所述医用成像设备包括

成像单元，被配置为捕获患部的图像；

光源供应系统，被配置为引导来自光源的光投射到患部上；

支撑单元，被配置为支撑成像单元和光源供应系统；以及

驱动单元，被配置为使支撑单元旋转，使得所述成像单元和所述光源供应系统围绕成像单元的在成像方向上延伸的轴旋转。

(17)根据(16)所述的医用观察系统，

其中，所述驱动单元使支撑单元根据臂单元的姿态旋转。

(18)根据(17)所述的医用观察系统，

其中，所述支撑单元具有成像光学系统，所述成像光学系统被配置为获取可从所述成像单元拆卸的患部的图像，并且

所述驱动单元使支撑单元根据附接到支撑单元的成像光学系统和臂单元的姿态旋转。

(19)根据(18)所述的医用观察系统，

其中，在作为成像光学系统附接斜视内窥镜的情况下，所述驱动单元使得支撑单元根据斜视内窥镜的斜视角和臂单元的姿态旋转。

(20)根据(17)或(18)所述的医用观察系统，

其中，所述控制单元根据所述患部和所述医用成像设备之间的位置关系来控制所述臂单元的姿态，并且

所述驱动单元使支撑单元根据臂单元的姿态旋转。

(21)根据(20)所述的医用观察系统，

其中，所述控制单元限制臂单元的运动，使得即使在医用成像设备的位置改变的情况下，也保持患部位于成像单元的成像范围内的状态。

(22)根据(21)所述的医用观察系统，

其中，所述控制单元限制臂单元的运动，使得即使在医用成像设备的位置改变的情况下，也保持成像单元和患部之间的距离。

(23)根据(17)或(18)所述的医用观察系统，

其中，所述医用成像设备包括内窥镜单元，所述内窥镜单元包括将插入到患者体腔中的镜筒，并且

所述控制单元限制臂单元的运动，使得即使在医用成像设备的位置改变的情况下，也保持用于镜筒的体腔的插入孔的位置。

此外，本技术还可以如下配置。

1.一种用于医用摄像头的支撑单元，所述支撑单元被配置为绕轴旋转，并且包括：

适配器，被配置为在其上可拆卸地安装多个不同的医用镜；

光源供应系统，被配置为在安装时向医用镜供应光，所述光源供应系统被配置为穿过所述轴；以及

图像传感器，被配置为从所述医用镜捕获图像，并且其中，所述轴在所述图像传感器的成像方向上。

2.根据段落1所述的支撑单元，其中，所述图像传感器连接到信号线，并且所述信号线被配置为穿过所述轴。

3.根据段落1或2所述的支撑单元，其中，所述光源供应系统穿过旋转点。

4.根据段落1所述的支撑单元，被配置为圆柱形。

5.根据段落1所述的支撑单元，其中，所述适配器包括锁定机构，所述锁定机构被配置为将手术显微镜或内窥镜接合并锁定在适当位置。

6.根据段落1所述的支撑单元，还包括支撑单元终端，所述支撑单元终端被配置为与所述手术显微镜或内窥镜上的相应终端接合，所述支撑单元终端被配置为从所述相应终端接收信息。

7.根据段落6所述的支撑单元，其中，所述信息涉及显微镜或内窥镜。

8.根据段落7所述的支撑单元，其中，所述信息识别所述镜或所述镜的光学参数。

9.根据段落2或3所述的支撑单元，包括被配置为感测所述图像传感器的方位的姿态检测单元。

10.根据段落1所述的支撑单元，其中，所述光源供应系统分成两部分。

11.根据段落1所述的支撑单元，包括连接到所述图像传感器的电源线，所述电源线被配置为通过所述光源供应系统穿过所述轴。

12.根据段落1所述的支撑单元，包括被配置为穿过所述支撑单元的中心的信号线，所述信号线具有从所述支撑单元的中心径向延伸的环形终端。

13.一种手术摄像头，包括根据段落1所述的支撑单元和被配置为绕所述轴旋转所述支撑单元的驱动单元。

14.一种手术摄像头，包括根据段落9所述的支撑单元和被配置为绕所述轴旋转所述支撑单元的驱动单元。

15.根据段落13或14所述的手术摄像头，其中，所述驱动单元是环形超声波马达。

16.一种手术成像系统，包括根据段落13所述的手术摄像头和附接于所述手术摄像头上的多个不同镜中的一个镜。

17.一种手术成像系统，包括根据段落16所述的手术摄像头和图像处理单元，其中，所述图像处理单元被配置为：接收由所述图像传感器捕获的图像和所述图像传感器的方位。

18.根据段落17所述的手术成像系统，其中，所述图像处理单元被配置为根据感测到的方位旋转接收到的图像。

19.根据段落17和18中任一项所述的手术成像系统，其中，所述图像处理单元被配置为输出图像，用于显示。

20.一种操作用于医用摄像头的支撑单元的方法，所述支撑单元被配置为绕轴旋转，所述方法包括：

在适配器上可拆卸地安装多个不同的医用镜；

在安装时向医用镜供应光，所述光源供应系统被配置为穿过所述轴；并且

使用图像传感器从所述医用镜捕获图像，其中，所述轴在所述图像传感器的成像方向上。

附图标记列表

100 医用成像设备

101 摄像头

103 支撑单元

105 基座单元

107 驱动单元

109 图像传感器

111 成像光学系统

113 光源供应系统

115 操作单元

121 适配器

131 刚性内窥镜

133 基座单元

135 镜筒

137 成像光学系统

139 光源供应系统

151 显微镜

153 镜筒

155 成像光学系统

157 光源供应系统。

Claims (20)

1.一种用于医用摄像头的支撑单元，所述支撑单元被配置为绕轴旋转，并且包括：

适配器，被配置为在其上可拆卸地安装多个不同的医用镜；

光源供应系统，被配置为在安装时向所述医用镜供应光，所述光源供应系统被配置为穿过所述轴；以及

图像传感器，被配置为从所述医用镜捕获图像，并且其中，所述轴在所述图像传感器的成像方向上。

2.根据权利要求1所述的支撑单元，其中，所述图像传感器连接到信号线，并且所述信号线被配置为穿过所述轴。

3.根据权利要求1或2所述的支撑单元，其中，所述光源供应系统穿过旋转点。

4.根据前述权利要求中任一项所述的支撑单元，被配置为圆柱形。

5.根据前述权利要求中任一项所述的支撑单元，其中，所述适配器包括锁定机构，所述锁定机构被配置为将手术显微镜或内窥镜接合并锁定在适当位置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的支撑单元，还包括支撑单元终端，所述支撑单元终端被配置为与所述手术显微镜或内窥镜上的相应终端接合，所述支撑单元终端被配置为从所述相应终端接收信息。

7.根据权利要求6所述的支撑单元，其中，所述信息涉及所述显微镜或内窥镜。

8.根据权利要求7所述的支撑单元，其中，所述信息识别所述镜或所述镜的光学参数。

9.根据权利要求2或3所述的支撑单元，包括被配置为感测所述图像传感器的方位的姿态检测单元。

10.根据前述权利要求中任一项所述的支撑单元，其中，所述光源供应系统分成两部分。

11.根据前述权利要求中任一项所述的支撑单元，包括连接到所述图像传感器的电源线，所述电源线被配置为通过所述光源供应系统穿过所述轴。

12.根据前述权利要求中任一项所述的支撑单元，包括被配置为穿过所述支撑单元的中心的信号线，所述信号线具有从所述支撑单元的中心径向延伸的环形终端。

13.一种手术摄像头，包括根据权利要求1至12中任一项所述的支撑单元和被配置为绕所述轴旋转所述支撑单元的驱动单元。

14.一种手术摄像头，包括根据权利要求9所述的支撑单元和被配置为绕所述轴旋转所述支撑单元的驱动单元。

15.根据权利要求13或14所述的手术摄像头，其中，所述驱动单元是环形超声波马达。

16.一种手术成像系统，包括根据权利要求13所述的手术摄像头和附接于所述手术摄像头上的多个不同镜中的一个镜。

17.一种手术成像系统，包括根据权利要求16所述的手术摄像头和图像处理单元，其中，所述图像处理单元被配置为：接收由所述图像传感器捕获的图像和所述图像传感器的方位。

18.根据权利要求17所述的手术成像系统，其中，所述图像处理单元被配置为根据感测到的方位旋转接收到的图像。

19.根据权利要求17和18中任一项所述的手术成像系统，其中，所述图像处理单元被配置为输出所述图像，用于显示。

20.一种操作用于医用摄像头的支撑单元的方法，所述支撑单元被配置为绕轴旋转，所述方法包括：

在适配器上可拆卸地安装多个不同的医用镜；

在安装时向所述医用镜供应光，光源供应系统被配置为穿过所述轴；并且

使用图像传感器从所述医用镜捕获图像，其中，所述轴在所述图像传感器的成像方向上。

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