CN110058395A - 用于自动对准显微镜的支架的方法、用于显微镜的支架以及显微镜组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动对准显微镜(14)的支架(12)的方法，其中用于显微镜(14)的支架(12)包括用于定位显微镜(14)的可控定位装置(16)和用于使显微镜(14)定向的可控定向装置(18)。该方法包括限定待由显微镜(14)观察的目标点(24)，其中目标点(24)位于支架(12)可接近的坐标范围内；借助于支架的可控定位装置(16)以自动的方式将显微镜(14)稳定在使用者确定位置；并且使用支架的可控定向装置(18)以自动的方式将在使用者确定位置处的显微镜(14)的方向调整到目标点(24)。本发明还涉及支架、显微镜组件(10)、控制单元、计算机程序和计算机可读数据存储器。

Description

用于自动对准显微镜的支架的方法、用于显微镜的支架以及 显微镜组件

技术领域

本发明涉及一种用于自动对准显微镜的支架的方法，一种用于显微镜的支架的控制单元，一种用于显微镜的支架，一种显微镜组件，一种计算机程序以及一种计算机可读数据存储器。因此，本发明尤其是涉及用于显微镜的支架领域，特别是用于手术显微镜的，即外科手术显微镜的支架。

背景技术

外科手术显微镜的典型支架可以为显微镜的使用者(例如外科医生)提供很多种自由度，以便相对于被检查物体移动显微镜并且以便机械地平衡显微镜，该物体将通过显微镜进行观察。例如，支撑显微镜的支架可以提供三种平移自由度和三种旋转自由度，用于将显微镜相对于物体定位和对准在期望位置和期望方向。这通常允许良好地接近和/或观察物体的感兴趣区域，其将由显微镜的使用者进行观察，并且允许将显微镜带到合适的位置和方向以使显微镜聚焦到该感兴趣区域。

然而，当显微镜被使用者移动到相对于物体的不同位置和/或方向时，通常会失去对感兴趣区域的聚焦。因此，在移动显微镜之后，可能需要使用者改变显微镜的方向和/或重新对准显微镜，以再次获得关于感兴趣区域的合适视角。特别是当以高光学放大率观察感兴趣区域时，使用者可能难以再次找到感兴趣区域并重新对准显微镜以再次聚焦到期望的感兴趣区域。这甚至可能需要降低光学放大率以获得更大的视野，以便能够再次找到期望的感兴趣区域，并且在找到之后，重新调整显微镜的光学放大率和聚焦参数。在任何情况下，每当显微镜被使用者移动到相对于物体的不同位置和/或方向时，通常需要费力的和/或耗时的重新对准过程以将显微镜重新聚焦到期望的感兴趣区域。特别是在时间紧急的手术过程中，由于必须重新对准显微镜而导致的时间损失可能会造成严重的缺点。

传统的支架和方法可能允许显微镜在被移离先前设定和保存的位置和方向之后自动地重新对准到该位置和/或方向，从而便于使用者返回到先前选择的视野。然而，这种方法不允许使用者将显微镜重新定位到不同的、优选的位置和/或方向，该不同的、优选的位置和/或方向可能例如在人体工程学上更适合于使用者，并且不允许在新位置获得显微镜对感兴趣区域的自动重新对准。此外，当使用者期望在不同视角下观察感兴趣区域时，这种自动重新定位和/或重新对准不给使用者提供任何帮助。相反，这种技术只会将显微镜带回到相对于感兴趣区域的先前选择(并保存)的设定。

因此，本发明的目标技术问题是提供一种用于自动对准显微镜的支架的方法以及一种用于显微镜的支架，其克服了在现有技术中已知的技术缺点。

该问题通过具有相应的独立权利要求的特征的方法、用于显微镜的支架、显微镜组件、控制单元、计算机程序和计算机可读数据存储器来解决。优选实施例是从属权利要求和以下描述的主题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于自动对准显微镜的支架的方法，其中，用于显微镜的支架包括用于定位显微镜的可控定位装置和用于使显微镜定向的可控定向装置。该方法包括限定待由显微镜观察的目标点，其中该目标点位于支架可接近的坐标范围内(步骤a)。进一步地，该方法包括借助于支架的可控定位装置以自动的方式将显微镜稳定在使用者确定位置(步骤b)。此外，该方法包括使用支架的可控定向装置以自动的方式将在使用者确定位置处的显微镜的方向调整到限定的目标点(步骤c)。

在另一方面，本发明涉及一种用于显微镜的支架，用于将显微镜自动地对准目标点。支架包括可控定位装置、可控定向装置和控制单元，该可控定位装置用于使显微镜相对于待由显微镜观察的物体定位，该可控定向装置用于使显微镜相对于物体定向。控制单元被配置为限定待由显微镜观察的目标点，其中该目标点位于支架可接近的坐标范围内(步骤a)；借助支架的可控定位装置以自动的方式将显微镜稳定在使用者确定位置(步骤b)；以及使用支架的可控定向装置以自动的方式将在使用者确定位置处的显微镜的方向调整到限定的目标点(步骤c)。

在另一方面，本发明涉及一种显微镜组件，其包括根据本发明的支架和附接至支架的显微镜。

在另一方面，本发明涉及一种用于显微镜的支架和可选地用于显微镜的控制单元，该控制单元配置为使得显微镜的支架执行根据本发明的方法。

在另一方面，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序配置为当由支架的控制单元执行时，使得显微镜的支架和可选地使得显微镜执行根据本发明的方法。

在另一方面，本发明涉及一种计算机可读数据存储器，其具有存储在其上的根据本发明的计算机程序。

显微镜优选地可以是手术显微镜，即外科手术显微镜。用于显微镜的支架优选地是用于支撑显微镜并允许使用者在给定范围内移动显微镜以改变显微镜相对于物体的方向和/或定位的机械结构。支架优选地配置成使显微镜稳定，从而如果显微镜没有被使用者主动移动和/或如果没有以自动的方式由支架重新定位和/或重新定向，则显微镜优选地不移动。优选地，支架允许相对于三种平移自由度和/或三种旋转自由度移动和/或转动显微镜。例如，支架可以包括多个联动件，每个联动件允许支架和/或显微镜相对于一个或多个空间自由度移动。优选地，所有联动件一起允许显微镜相对于三种平移自由度和/或三种旋转自由度移动和/或转动。为了稳定显微镜，显微镜和/或支架可选地在它们相对于联动件的运动中被机械地平衡和/或阻挡。

在本发明的上下文中“自动对准”尤其意味着在不需要使用者的任何帮助的情况下执行对准。换句话说，自动对准被认为是支架和/或显微镜的自对准和/或自主对准。自动的机械平衡可以在使用者将显微镜移动到使用者确定位置的同时和/或之后发生。

可控定位装置和/或可控定向装置应当理解为使得定位装置和/或定向装置是主动地可控制的。例如，定位装置和/或定向装置可以是机动的。优选地，定位装置和/或定向装置包括一个或多个联动件，联动件可以在彼此可控制地可变的位置和/或方向的情况下连接支架的两个或更多个区段。联动件可以例如包括连接两个区段的接头和/或可以被机动化以沿着由接头提供的至少一个自由度移动两个区段。例如，可控定位装置可以配置为改变显微镜相对于支架的位置和/或定向装置可以配置为改变显微镜相对于物体的方向。然而，当通过定位装置改变显微镜的位置时，可选地，显微镜相对于物体的方向也可以改变。类似地，当通过定向装置改变显微镜的方向时，可选地，显微镜的位置(其可以是显微镜的质心位置)也可以相对于物体改变。支架和/或可控定位装置和/或可控定向装置可选地包括至少一个制动器，其允许阻挡支架和/或显微镜相对于相应的联动件和/或接头的运动。例如，这种制动器可以配置为在阻挡联动件时增加围绕相应联动件的运动的摩擦力，使得不能运动或者仅在强作用力下运动。

目标点优选地是空间中的点，其被选择为兴趣点，即待由显微镜观察或检查的点。然而，目标点也可以具有比显微镜的焦点更大或更小的扩展。特别地，目标点可以例如指代整个感兴趣区域，其可以覆盖比显微镜聚焦到感兴趣区域内的焦点时的视场更大或更小的区域。优选地，目标点是空间中的点，显微镜对准和/或聚焦于该点或者可能被期望对准和/或聚焦于该点。目标点可以限定在基础坐标系中，该基础坐标系相对于支架的基座是静止的，使得支架的基座和优选地物体至少在支架的对准期间相对于基础坐标系不移动。然而，替代地或附加地，目标点可以变换到一个或多个不同的坐标系，例如与定位装置和/或可控定向装置的联动件相关的一个或多个坐标系。例如，可以使用D-H(Denavit-Hartenberg)变换将基础坐标系中提供的目标点的坐标变换到与支架的联动件相关的坐标系，从而允许联动件的适当配置。当使用D-H变换时，可能需要关于支架的每个联动件或接头的角位置和/或线性位移的信息来计算变换所需的参数。为此目的，例如可以在每个联动件处设置旋转位置传感器，用于确定相应联动件或接头的角位置。此外，例如，可以在两个相邻联动件或接头之间的每个区段处设置线性位置编码器，用于确定相应区段的位移位置参数。例如，线性位置解码器可以设置在支架的A-平衡滑动件、B-平衡滑动件和/或C-平衡滑动件中的每一个处(参见例如图5A至图5D)。旋转位置传感器和/或线性位置解码器可以与控制单元连接和/或通信，使得可以给控制单元提供有关旋转位置和/或线性位置的信息。优选地，旋转位置传感器和/或线性位置编码器可以连接到和/或集成到可控定位装置和/或可控定向装置中。

本发明提供的优点是，通过改变支撑显微镜的支架的配置和/或方向，可以将显微镜的位置改变到支架可接近范围内的不同位置，其中本发明能够将显微镜自动地重新对准到限定的目标点。显微镜和/或支架可以稳定在新位置。换句话说，本发明能够在新位置执行显微镜的重新定向，以再次对准到先前限定的目标点。这允许使用者(诸如外科医生)，例如通过手动移动显微镜，将显微镜带至相对于物体的不同位置，例如带至助手的位置或更方便的位置，并且允许显微镜在使用者选择的新位置自动地重新对准目标点。因此，优选地，显微镜由使用者布置在使用者确定位置。由此，使用者可以将显微镜带到一个位置，该位置可以在人体工程学方面是有利的，和/或该位置可以允许他从不同的视角观察目标点处的物体，而不需要他手动重新对准显微镜和/或支架和/或手动平衡显微镜。

因此，本发明特别是提供了关于支架和附接至其上的显微镜的易用性的优点，并且还增加了使用者或操作者在操作显微镜期间关于显微镜的可移动性的自由度。此外，本发明提供的优点是，不需要使用者注意重新对准过程，因为能够以自动的方式执行与目标点的重新对准。因此，本发明允许节省时间地使用显微镜，这在时间紧急的手术中尤其有益。

重新对准可以基于在使用者将显微镜移动到新位置和/或方向时对坐标变化的追踪。因此，可以自动确定每个坐标已经改变的量。基于该信息，例如可以执行变换，以便通过可控定位装置和/或可控定向装置确定对支架和/或联动件的适当调整，从而在使用者选择的新位置将显微镜重新对准目标点。

优选地，在步骤c)中将显微镜的方向调整到目标点包括使显微镜定向，从而目标点沿着显微镜的光轴定位。这允许显微镜的便利的和/或自动的重新聚焦到目标点。进一步地，这允许以不同的视角观察目标点。

优选地，在步骤c)中将显微镜的方向调整到目标点还包括调整显微镜的聚焦参数以将显微镜聚焦到目标点。这允许显微镜自动重新聚焦到目标点。例如，可以通过改变至少一个光学元件的至少一个焦距和/或位置来调整至少一个聚焦参数，光学元件例如是由显微镜包括的透镜。因此，优选地，显微镜组件还配置为自动控制显微镜的聚焦参数。

优选地，步骤b)和步骤c)至少部分地同时进行和/或步骤b)在步骤c)之前进行和/或步骤c)在步骤b)之前进行。换句话说，机械平衡可以至少部分地在自动调整方向之前和/或之后和/或同时进行。更优选地，步骤b)和步骤c)可以在开环和/或闭环中进行，这对于将焦点控制和/或稳定在目标点处可以是有利的。

优选地，在步骤b)中稳定显微镜包括通过调整可控定位装置和/或可控定向装置机械地和可选地、自动地平衡显微镜，使得显微镜安置在使用者确定位置。机械平衡优选地意味着调整支架，使得如果显微镜没有被主动移动，例如通过使用者和/或可控定向装置和/或可控定位装置，则显微镜不改变其位置和方向。更优选地，机械平衡意味着如果没有由外力主动地使用，则显微镜不会改变其质心的位置，尤其是不会由于重力而改变。替代于或附加于机械地平衡显微镜，稳定显微镜的步骤可以包括阻挡可控定位装置和/或可控定向装置的联动件中的至少一部分，例如通过设置在相应联动件处的制动器，其可以阻挡围绕相应接头和/或旋转轴线的运动。

优选地，基于用户输入来限定目标点。这允许使用者可以通过提供相应的输入来限定目标点，显微镜会以自动的方式可对准到该目标点。替代地或附加地，基于提供的物体数据来限定目标点。例如，可以基于通过其他成像技术(例如MRT和/或CT和/或超声和/或其他常规医学成像技术)得到的成像数据来提供物体数据。例如，可以在CT成像数据中选择物体处的目标点，并且支架和显微镜可以配置为随后定位和/或定向和/或对准支架和/或显微镜以聚焦到选择的目标点。替代地和/或附加地，通过确定并保存焦点来限定目标点，当提供预定的用户输入时显微镜聚焦到该焦点。例如，显微镜的使用者可以将显微镜当前聚焦的焦点保存为目标点，这将允许支架和/或显微镜自动重新对准当前正在研究的焦点。

优选地，至少步骤b)和步骤c)以连续的方式自动进行。特别地，步骤b)和步骤c)能够以自动的方式重复进行。这提供了显微镜的焦点可以稳定并与目标点对准的优点。例如，使用者可以在稳定和/或重新对准被激活时改变显微镜的位置和/或方向，因此，至少步骤b)和步骤c)以连续的方式自动进行，以便保持显微镜稳定并与目标点对准。通过这样，尽管重新对准可能需要一段较短的时间(例如可能不超过3秒)，但是可以持久地保持朝向目标点的对准。该模式可以视为例如动态重新对准模式。

替代地或附加地，至少步骤b)和步骤c)被执行，以响应于请求将显微镜重新对准目标点的用户输入。换句话说，根据另一个优选实施例，稳定和重新对准不是持久地执行，而是仅在请求时执行，例如通过相应的用户输入。这可以允许例如使用者自由地将显微镜移动到不同位置和/或方向的可能性和/或观察除了目标点之外的其他兴趣点而没有自动重新对准回到目标点，并且优选地允许当用户请求时在显微镜的当前位置处返回到目标点的单次自动重新对准。该模式可以视为例如静态重新对准模式。

本发明的其他优点和实施例将从说明书和附图中变得明显。

应当注意，在不脱离本发明的范围的情况下，前面提到的特征和将在下面进一步描述的特征不仅能够以相应地指出的组合使用，而且能够以其他组合使用或单独使用。

附图说明

在附图中：

图1A和图1B描绘了根据优选实施例的显微镜组件。

图2描绘了根据优选实施例的支架。

图3A和图3B给出了从不同视角观察图2中所示支架的联动件的示意图。

图4示出了根据另一个优选实施例的显微镜组件。

图5A至图5D示出了根据优选实施例的支架，其包括用于围绕几个旋转轴线平衡显微镜的平衡装置。

具体实施方式

图1A和图1B描绘了根据优选实施例的显微镜组件10，其包括支架12和显微镜14，其中显微镜14附接到支架12并由支架12支撑。显微镜14由支架12支撑，使得显微镜14是可移动的，即显微镜14的位置和/或方向可以通过支架12的相应的重新配置在由支架12限定的一定范围内改变。具体地，图1A和图1B各自示出了显微镜14定位且定向在两个不同的位置和方向。因此，尽管图1A和图1B各自示出了两个显微镜14，但是只有一个显微镜14附接到支架12，然而为了更好地说明，该显微镜被示出为处于两个不同的位置和方向。

支架12包括可控定位装置16和可控定向装置18，用于相对于物体(未示出)定位和/或定向显微镜14，该物体优选地相对于支架12的基座20以静止的方式布置。例如，物体可以布置和/或附接到物体台(未示出)，其中物体台和支架12的基部20优选地附接到实心支撑物，例如地面，以防止物体与支架12的基座20之间的相对运动。

通过移动和/或重新布置和/或重新配置可控定位装置16和可控定向装置18，显微镜14可以被带至并稳定在不同的位置和/或方向。优选地，当通过支架12布置并稳定在特定位置时，显微镜14优选地本身不会移动，例如不会由于重力而移动，因为显微镜可以被平衡和/或相应的移动可以被阻挡。此外，如果不需要移动显微镜14，例如如果不希望使用者和/或支架12移动显微镜14，则可控定位装置16和可控定向装置18可以优选地阻挡显微镜14的移动，以防止显微镜14和/或支架12相对于物体的任何无意的移动。例如，在优选实施例中，必须为支架12和/或显微镜14解锁和/或解除阻挡才能允许使用者移动显微镜14。这可以通过锁定和/或释放设置在支架中的至少一个制动器来完成。

可控定位装置16和/或可控定向装置18包括臂和/或杠杆和/或伸缩臂和/或联动件，例如接头和/或铰链，在所有三个空间位置和旋转自由度的运动方面为支架12提供很大的灵活性。此外，可控定位装置16和/或可控定向装置18包括C-滑动件22，用于精确地和/或方便地、机械地平衡显微镜14。

特别地，支架12允许显微镜14被带到不同的位置并且以适当的方式在每个不同的位置处使显微镜14定向，以允许显微镜14聚焦到预定的目标点24上。目标点24由围绕感兴趣区域的圆25突出显示，该感兴趣区域可以代表或包括目标点24。从图1A和图1B中不同的视角可以看到，在两个位置和两个方向上，显微镜14朝向目标点24对准并且可以聚焦到目标点24。光锥26示例性地表示从目标点24射出的光线，显微镜14的物镜收集光线。此外，从图1A和图1B中可以明显看出，显微镜组件10允许使用者从不同的视角和/或不同的视点观察目标点24。替代地或附加地，使用者可以将显微镜14从一个位置带到另一个位置，例如用于以符合人体工程学地更方便的方式操作显微镜，其中显微镜14可以在新位置处自动地或者当用户通过相应的用户输入请求时重新对准目标点24。

如已经提到的，图1B从不同的角度示出了与图1A相同的优选实施例。另外，图1B所示的虚线28突出显示了在两个不同位置和方向描绘的显微镜组件10的部件。

图2示出了根据优选实施例的支架12，其详细示出了可控定位装置16和可控定向装置18的可用联动件30a至30k。支架12可以被机动化以相对于联动件30a至30k自动地移动支架。

借助于联动件30a至30k，显微镜14可以相对于物体定位和/或定向和/或得以平衡。联动件30k描绘了光锥26，这意味着根据优选实施例，显微镜的至少一个聚焦参数也可以被修改并视作联动件，允许自动地将显微镜聚焦到目标点24。至少一些联动件，优选所有联动件，可以配备有至少一个制动器，从而允许阻挡相对于相应联动件的运动。

图3A和图3B给出了从不同视角观察图2所示支架12的联动件的示意图。联动件30a至30h与轴线102至112组合示出，相应的联动件被配置为围绕轴线102至112移动或转动。另外，描绘了制动元件40a至40f，制动元件可以用于制动支架12或它的一个或多个区段围绕相关轴线的运动或者用于锁定或阻挡相应的运动。借助于联动件30a，支架可以围绕轴线102转动或旋转。联动件30b允许支架12围绕轴线103旋转。联动件30ca和30cb允许支架12围绕轴线104和106旋转。联动件30d允许支架12围绕轴线108旋转。此外，借助于联动件30e，支架12可以围绕轴线110旋转，并且借助于联动件30h，支架12可以围绕联动件30h旋转。支架12可以围绕特定轴线旋转和/或转动和/或移动并不一定意味着整个支架12必须围绕该轴线可摆动和/或可转动和/或可移动，然而当只有支架的某些部分和/或联动件围绕该轴线可摆动和/或可转动和/或可移动时也是满足的。另外，图3B示出了示例性基础坐标系200，其可以用于相对于物体和/或基础坐标系进行导引和/或定向和/或定位。例如，可以在基础坐标系中选择和/或设置目标点。

在下文中，呈现了根据优选实施例的用于自动对准显微镜支架的示例性方法，但是本发明不限于该具体实施例。

在第一步骤中，设定基础坐标系作为参考坐标系，其可以由x轴、y轴和z轴表示，如图3B中的坐标系200所示。所有联动件的最大可移动范围和/或零位可以限定在基础坐标系的所有维度中。特别地，目标点被限定或锁定在基础坐标系中。

在第二步骤中，执行变换，例如D-H变换等，以将目标点的期望坐标从基础坐标系锁定到联动件坐标系中。对于后续联动件的参数进行三维齐次变换，从支架12的基部20开始朝向目标点24，覆盖所有联动件30a至30k，这是适当地定位和/或定向显微镜14所必需的。这可能需要大量的变换，这可能取决于系统中的联动件数量或者取决于将显微镜对准目标点所需的联动件数量。特别地，每个联动件可能需要一个变量，如图3A和图3B所示，其中联动件的运动可以包括旋转运动和/或线性平移。当已经找到期望的参数或坐标以使显微镜14朝向目标点24对准时，保存该参数或坐标。对于D-H变换，可能需要关于支架的每个联动件或接头的角位置和/或线性位移的信息来计算变换所需的参数。为此目的，例如可以在每个联动件处设置旋转位置传感器，用于确定相应联动件或接头的角位置。此外，例如可以在两个相邻联动件或接头之间的每个区段处设置线性位置编码器，用于确定相应区段的位移位置参数。例如，线性位置解码器可以设置在支架的A-平衡滑动件、B-平衡滑动件和/或C-平衡滑动件中的每一个处(例如参见图5A至图5D)。旋转位置传感器和/或线性位置解码器可以与控制单元连接和/或通信。优选地，旋转位置传感器和/或线性位置编码器可以连接到和/或集成到可控定位装置和/或可控定向装置中。

在第三步骤中，显微镜14的使用者或操作者可以自由地移动/改变所有变量，即到新位置的联动件的所有参数或设定。从新位置开始，再次对轴线108的点进行三维齐次变换。应当计算用于在轴线108处设定联动件30d的参数，使得显微镜将朝向目标点24对准并且具有新的C-滑动件位置(由于平衡)和x轴水平(角度：0°)。C-滑动件位置可以由联动件30e表示，x轴可以由轴线110表示。

具有几个平衡设备的支架12的优选实施例参考下面的图5A至图5D进行说明，图5A至图5D示出了支架和显微镜的各种滑动件和轴线。

在第四步骤中，进行轴线108的参数计算，使得用于将显微镜14从当前方向和位置朝向目标点24转动的所需旋转角被最小化。优选地，进行计算，使得在设定联动件30d的参数之后依然可获得向左和/或向右的至少90°的旋转运动。

在第五步骤中，在随后的三维齐次变换中计算联动件30d和轴线108角度的计算参数，即待设定的角度，并且检查显微镜相对于轴线110水平对准。然后，计算相对于轴线112的期望的y轴角度，以确保显微镜14朝向目标点24对准。计算可以说明两种可能的情况，其中倾斜方向(相对于轴线112)将高于水平方向(角度>90°)或低于水平方向。还可以进行其他可能性以避免光学器件载体朝向使用者倾斜(角度<0°)，这意味着光轴会朝向显微镜的使用者倾斜。

在第六步骤中，计算从物镜界面到目标点所需的工作距离。如果所需参数超出联动件范围和/或超出显微镜的光学能力，则可以给使用者提供反馈以告知使用者选择的位置和/或方向可能不适合观察目标点。

在第七步骤中，可以在静态或动态重新对准模式中应用上述步骤1至6。对于动态模式，系统将建议在即将离开“范围内”运动区域时保持在原位。对于动态模式，应当以合适的方式提供控制方法和系统硬件(例如电动机速度和机械优势)，以使延迟最小化，即提供足够的计算能力。

例如，联动件30a至30cb可以被视为可控定位装置16，并且联动件30d至30k可以被视为支架12的可控定向装置18。

图4示出了根据另一个优选实施例的显微镜组件10。根据该实施例，显微镜组件10原则上可以是可移动的，即组件10的基座是可移动的。这允许在需要时将显微镜组件10安装在手术台上并且在不需要时将其移除。然而，为了执行显微镜的支架12自动对准目标点(该目标点可以相对于手术台被限定并且是静止的)，最优选的是，显微镜组件10相对于目标点24(即，相对于手术台)不移动，同时用于自动对准显微镜14的支架12的方法仍在操作。

图5A至图5D示出了支撑显微镜14的示例性支架12，其中支架12包括几个平衡设备32，每个平衡设备用于相对于特定旋转轴线平衡显微镜14。图5A显示了用于相对于旋转轴线1000a平衡显微镜的平衡设备32a，其中平衡设备32a被配置为A-平衡滑动件。图5B示出了被配置为B-平衡滑动件的平衡设备32b，其还适于围绕旋转轴线1000a以不同的方向平衡显微镜14。平衡设备32a和32b，即A-平衡滑动件和B-平衡滑动件，可以一起形成A/B平衡单元。图5C示出了用于围绕旋转轴线1000c平衡显微镜14的平衡设备32c，其中平衡设备32c可以适配为C-平衡设备。图5D描绘了整个支架12，以及特别是用于沿着D轴线1000d平衡显微镜14和支架12的平衡设备32d，其中平衡设备32d适配为D-平衡设备。

参考标记清单

10 显微镜组件

12 支架

14 显微镜

16 定位装置

18 定向装置

20 (支架的)基座

22 C-滑动件

24 圈/目标点

26 光锥

28 指示显微镜组件的部件的虚线

30a-30k 联动件

32 平衡设备

102-112 轴线

200 基础坐标系

Claims (15)

1.一种用于自动对准显微镜(14)的支架(12)的方法，其中用于所述显微镜(14)的所述支架(12)包括用于定位所述显微镜(14)的可控定位装置(16)和用于使所述显微镜(14)定向的可控定向装置(18)，所述方法包括以下步骤：

a)限定待由所述显微镜(14)观察的目标点(24)，其中所述目标点(24)位于所述支架(12)可接近的坐标范围内；

b)借助于所述支架的可控定位装置(16)以自动的方式将所述显微镜(14)稳定在使用者确定位置；

c)使用所述支架的可控定向装置(18)以自动的方式将在所述使用者确定位置处的所述显微镜(14)的方向调整到限定的所述目标点(24)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤c)中将所述显微镜(14)的方向调整到所述目标点(24)包括使所述显微镜(14)定向，从而所述目标点(24)沿着所述显微镜(14)的光轴定位。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中将所述显微镜(14)的方向调整到所述目标点(24)还包括调整所述显微镜(14)的聚焦参数以使所述显微镜聚焦到目标点(24)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)和步骤c)至少部分地同时进行和/或其中步骤b)在步骤c)之前进行和/或其中步骤c)在步骤b)之前进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中稳定所述显微镜(14)包括：

-通过调整所述可控定位装置(16)和/或所述可控定向装置(18)来机械地平衡所述显微镜(14)，使得所述显微镜(14)安置在所述使用者确定位置；和/或

-阻挡所述可控定位装置(16)和/或所述可控定向装置(18)的联动件(30a-30k)中的至少一部分。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述显微镜(14)由使用者布置在所述使用者确定位置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于用户输入和/或基于提供的物体数据和/或通过确定并保存焦点来限定所述目标点(24)，当提供预定的用户输入时，所述显微镜(14)聚焦到所述焦点。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少步骤b)和步骤c)以连续的方式自动进行。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中执行至少步骤b)和c)，以响应于请求将所述显微镜(14)重新对准到所述目标点的用户输入。

10.一种用于显微镜的支架和可选地用于显微镜的控制单元，所述控制单元配置为使得显微镜(14)的支架(12)执行根据前述权利要求中的一项所述的方法。

11.一种计算机程序，所述计算机程序配置为当由用于支架(12)的控制单元执行时，使得显微镜(14)的支架(12)和可选地使得显微镜(14)执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读数据存储器，所述计算机可读数据存储器具有存储在其上的根据权利要求11所述的计算机程序。

13.一种用于显微镜(14)的支架(12)，所述支架(12)用于将所述显微镜(14)自动对准到目标点(24)，所述支架(12)包括：

-可控定位装置(16)，所述可控定位装置(16)用于相对于待由所述显微镜(14)观察的物体定位所述显微镜(14)；

-可控定向装置(18)，所述可控定向装置(18)用于使所述显微镜(14)相对于所述物体定向；

-控制单元，所述控制单元配置为：

a)限定待由所述显微镜(14)观察的目标点(24)，其中所述目标点(24)位于所述支架(12)可接近的坐标范围内；

b)借助于所述支架(12)的可控定位装置(16)以自动的方式将所述显微镜(14)稳定在使用者确定位置；

c)使用所述支架(12)的可控定向装置(18)以自动的方式将在所述使用者确定位置处的所述显微镜(14)的方向调整到所述目标点(24)。

14.一种显微镜组件(10)，所述显微镜组件(10)包括根据权利要求12所述的支架(12)和附接到所述支架(12)的显微镜(14)。

15.根据权利要求14所述的显微镜组件(10)，其中所述显微镜组件(10)还配置为自动控制所述显微镜(14)的聚焦参数。