DE112017006537T5 - Chirurgische lupe - Google Patents

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Abstract

[Gegenstand] Bereitstellung einer chirurgischen Lupe, die einfacher einen Konvergenzwinkel einstellen kann.
[Lösung] Eine chirurgische Lupe, umfassend: zwei optische Systeme, die verursachen, dass Bilder von Licht von einem Operationsfeld, das ein Beobachtungsziel ist, auf den Augen eines Trägers abgebildet werden; und eine Antriebseinheit zur Einstellung eines Konvergenzwinkels, der von optischen Achsen der zwei optischen Systeme gebildet wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Lupe.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren wurden in chirurgischen Operationen, beispielsweise in der kardiovaskulären Chirurgie, heikle Behandlungen gefordert. Bei der Durchführung einer solchen Operation müssen die Operateure Objekte in stereoskopischen und vergrößerten Ansichten beobachten und deshalb verwenden sie oftmals chirurgische Lupen, bei denen es sich um binokulare Vergrößerungsgläser handelt.
  • Die Patentliteratur 1 offenbart beispielsweise eine chirurgische Lupe, die ein vergrößertes Bild eines Beobachtungsziel für die Augen eines Trägers, der ein Benutzer ist, bereitstellt, und ein erfasstes Bild, das durch Bildgebung mit einem Bildgebungsgerät erhalten wurde, an die Außenseite überträgt.
  • Liste der Literaturstellen
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: JP 2014-104365A
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Eine chirurgische Lupe, die einen Konvergenzwinkel leichter einstellen kann, war wünschenswert, um die stereoskopische Beobachtung bei einer Operation, die mit einer chirurgischen Lupe durchgeführt wird, komfortabler zu machen.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine chirurgische Lupe bereitgestellt, umfassend: zwei optische Systeme, die verursachen, dass Bilder von Licht von einem Operationsfeld, das ein Beobachtungsziel ist, auf den Augen eines Trägers abgebildet werden; und eine Antriebseinheit zur Einstellung eines Konvergenzwinkels, der von optischen Achsen der zwei optischen Systeme gebildet wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Offenbarung kann eine chirurgische Lupe bereitgestellt werden, die einen Konvergenzwinkel einfacher einstellen kann.
  • Zu beachten ist, dass die oben beschriebenen Wirkungen nicht notwendigerweise begrenzend sein müssen. Mit den oder statt der obigen Wirkungen kann jede der in dieser Spezifikation beschriebenen Wirkungen oder andere Wirkungen, die aus dieser Spezifikation offensichtlich sind, erzielt werden.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels eines Konfigurationsumrisses einer chirurgischen Lupe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [2] 2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem jeweilige optische Systeme bezüglich der Drehachse jedes der optischen Systeme gedreht werden, in einem Fall, in dem ein Beobachtungsabstand zu einem Beobachtungsziel T verändert wird.
    • [3] 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem ein Konvergenzwinkel durch Bewegung von optischen Achsensystemen eingestellt wird.
    • [4] 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration einer chirurgischen Lupe 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • [5] 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Kalibrierungssystems 99 gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • [6] 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer Position und einer Stellung der chirurgischen Lupe 1 zum Zeitpunkt der Kalibrierung gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • [7] 7 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer Position und einer Stellung der chirurgischen Lupe 1 zum Zeitpunkt der Kalibrierung gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • [8] 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Kalibrierung der chirurgischen Lupe 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
    • [9] 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Bedienung der chirurgischen Lupe 1 gemäß der Ausführungsform zum Zeitpunkt der Beobachtung zeigt.
    • [10] 10 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer Hardwarekonfiguration zeigt.
  • Modus (Modi) zur Durchführung der Erfindung
  • Hiernach wird (werden) (eine) bevorzugte Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Zu beachten ist, dass in dieser Spezifikation und den anhängenden Ansprüchen Strukturelemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Struktur aufweisen, mit denselben Bezugsnummern benannt werden und dass auf eine wiederholte Erläuterung dieser Strukturelemente verzichtet wird.
  • Zu beachten ist, dass in dieser Beschreibung und in den Zeichnungen strukturelle Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Struktur aufweisen, manchmal voneinander abgegrenzt werden, indem verschiedene Buchstaben nach demselben Bezugszeichen verwendet werden. Wenn es aber nicht notwendig ist, strukturelle Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Struktur aufweisen, voneinander abzugrenzen, wird nur dasselbe Bezugszeichen allein angehängt.
  • Zu beachten ist, dass die Beschreibung in der folgenden Reihenfolge erfolgt.
    • «1. Hintergrund»
    • «2. Konfigurationsbeispiele»
    • <2-1. Beispiele einer schematischen Konfiguration der chirurgischen Lupe>
    • <2-2. Beispiele einer funktionellen Konfiguration der chirurgischen Lupe>
    • <2-3. Beispiele einer Konfiguration des Kalibrierungssystems>
    • «3. Bedienungsbeispiele»
    • <3-1. Kalibrierungsbeispiel>
    • <3-2. Beispiel der Bedienung zum Zeitpunkt der Beobachtung>
    • «4. Modifizierte Beispiele»
    • <4-1. Modifiziertes Beispiel 1>
    • <4-2. Modifiziertes Beispiel 2>
    • «5. Beispiel einer Hardwarekonfiguration»
    • «6. Schlussfolgerung»
  • «1. Hintergrund»
  • Bevor eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird, wird zunächst der Hintergrund der Erzeugung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In den letzten Jahren waren in chirurgischen Operationen, beispielsweise in der kardiovaskulären Chirurgie, heikle Behandlungen erforderlich. Bei der Durchführung einer solchen Operation müssen die Operateure Objekte in stereoskopischen und vergrößerten Ansichten beobachten und deshalb verwenden sie oftmals chirurgische Lupen, bei denen es sich um binokulare Vergrößerungsgläser handelt.
  • Eine solche chirurgische Lupe ist beispielsweise in Brillen, Brillenrahmen und dergleichen integriert und auf jeden Benutzer abgestimmt, damit sie für die Sehschärfe, den Pupillenabstand, eine gewünschte Brennweite und dergleichen geeignet ist.
  • Da viele chirurgische Lupen darüber hinaus feste Brennweiten haben, führten die Benutzer die Operation in Positionen und Haltungen durch, in denen die Abstände zwischen chirurgischen Lupen und Beobachtungszielen (z.B. Operationssitus) (die auch als „Beobachtungsabstände“ bezeichnet werden) konstant gehalten werden, um klare Sicht zu erhalten. Deshalb besteht die Sorge, dass die Belastung der Benutzer erhöht wird, was beispielsweise zervikale Spondylose und dergleichen verursachen kann.
  • Da chirurgische Lupen beispielsweise eine Fokuseinstellfunktion (Fokuseinstellung) haben, ermöglicht die Funktion die Beobachtung sogar in unterschiedlichen Beobachtungsabständen; damit eine stereoskopische Beobachtung in einem solchen Fall komfortabel ist, ist es aber wünschenswert, einen Konvergenzwinkel, der von optischen Achsen von zwei optischen Systemen einer chirurgischen Lupe gebildet wird, gemäß einem Beobachtungsabstand einzustellen.
  • Die vorliegende Ausführungsform wurde daher unter Berücksichtigung des obigen Umstands als einen Aspekt erzeugt. Eine chirurgische Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine Antriebseinheit zur Einstellung eines Konvergenzwinkels, der von optischen Achsen von zwei optischen Systemen gebildet wird, zusätzlich zur Fokuseinstellungsfunktion, und ermöglicht daher eine komfortable stereoskopische Beobachtung sogar in unterschiedlichen Beobachtungsabständen. Darüber hinaus ermöglicht die chirurgische Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine komfortable Beobachtung sogar in einem Fall, in dem ein Beobachtungsabstand (ein Abstand von einem Beobachtungsziel) während der Operation verändert wird, indem sie den Beobachtungsabstand misst (erfasst) und automatisch eine Fokuseinstellung und eine Einstellung des Konvergenzwinkels auf Basis des Beobachtungsabstands durchführt. Ferner macht es die chirurgische Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, dass die Einstellung für einzelne Benutzer geeigneter wird, indem sie eine Kalibrierung für jeden Benutzer durchführt.
  • Konfigurationen der chirurgischen Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform und eines Kalibrierungssystems der chirurgischen Lupe zur Realisierung der oben beschriebenen Wirkungen werden in dieser Reihenfolge ausführlich beschrieben.
  • «Konfigurationsbeispiele»
  • <Beispiele einer schematischen Konfiguration der chirurgischen Lupe>
  • Zunächst wird ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer chirurgischen Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels eines Konfigurationsumrisses einer chirurgischen Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der in 1 gezeigte Benutzer U (Träger) trägt die chirurgische Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die chirurgische Lupe 1 hat zwei optische Systeme (ein optisches System 101L für das linke Auge und ein optisches System 101R für das rechte Auge), die verursachen, dass ein Bild von Licht von einem Operationsfeld, das ein Beobachtungsziel ist, auf den Augen des Trägers abgebildet wird, und eine Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung, wie sie in 1 zu sehen ist. Zu beachten ist, dass das optische System 101L für das linke Auge und das optische System 101R für das rechte Auge gemeinsam als optisches System 101 bezeichnet werden können.
  • Das optische System 101L für das linke Auge verursacht die Abbildung eines Bilds von Licht vom Beobachtungsziel T auf den linken Auge EL des Benutzers U, und das optische System 101 für das rechte Auge verursacht die Abbildung eines Bilds von Licht vom Beobachtungsziel T auf den rechten Auge ER des Benutzers U.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist es wünschenswert, eine Fokuseinstellung gemäß dem Abstand vom optischen System 101 zum Beobachtungsziel T einzustellen, damit der Benutzer U zur Beobachtung klare Sicht hat. Die chirurgische Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat daher die Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung, die den Beobachtungsabstand zum Beobachtungsziel T misst (der Abstand D1 im Beispiel von 1). Weiterhin hat die chirurgische Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Autofokus (AF) -Funktion zur Durchführung einer automatischen Fokuseinstellung durch Bewegen einer Fokussierlinse (ein Beispiel eines fokussierenden optischen Elements), die jeweils im optischen System 10IL für das linke Auge und im optischen System 101R für das rechte Auge enthalten ist, gemäß dem Beobachtungsabstand. Eine funktionelle Konfiguration zur Realisierung der entsprechenden AF-Funktion wird unten mit Bezug auf 4 beschrieben.
  • Damit der Benutzer U eine komfortable stereoskopische Beobachtung durchführen kann, ist es weiterhin wünschenswert, einen von einer optischen Achse AL des optischen Systems 101L für das linke Auge und einer optischen Achse AR des optischen Systems 101R für das rechte Auge gebildeten Konvergenzwinkel angemessen einzustellen. Beispielsweise kann der Benutzer U das Beobachtungsziel T bei den Konvergenzwinkel stereoskopisch beobachten, bei den sich die optische Achse AL und die optische Achse AR an der Position des Beobachtungsziels T schneiden. Die Einstellung des Konvergenzwinkels, beispielsweise durch Drehung des optischen Systems 101L für das linke Auge und des optischen Systems 101R für das rechte Auge jeweils bezüglich einer Drehachse CL des optischen Systems 101L für das linke Auge und einer Drehachse CR des optischen Systems 101R für das rechte Auge gemäß des Beobachtungsabstands wird somit berücksichtigt.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem jeweilige optische Systeme bezüglich der Drehachse jedes der optischen Systeme gedreht werden, in einem Fall, in dem ein Beobachtungsabstand zum Beobachtungsziel T verändert wird. In der beispielhaften Ausführungsform aus 2 ist ein Beobachtungsabstand D2 zum Beobachtungsziel T kürzer als der Beobachtungsabstand D1 des in 1 gezeigten Beispiels, und der Konvergenzwinkel, der von der optischen Achse AL und der optischen Achse AR durch Drehen der jeweiligen optischen Systeme bezüglich der Drehachse jedes der optischen Systems gebildet wird, ist größer als der des in 1 gezeigten Beispiels. Wenn der Beobachtungsabstand kurz ist, wird zu diesem Zeitpunkt keine Abbildung des Lichts vom Beobachtungsziel T auf dem linken Auge EL und dem rechten Auge ER des Benutzers U abgebildet und es kann ein Fall vorliegen, in dem der Benutzer A das Beobachtungsziel T nicht beobachten kann. In dem in 2 gezeigten Beispiel schneiden beispielsweise die optische Achse AL des optischen Systems 101L für das linke Auge und die optische Achse AR des optischen Systems 101R für das rechte Auge nicht das linke Auge EL und das rechte Auge ER des Benutzers U.
  • Die chirurgische Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform stellt folglich den Konvergenzwinkel durch Bewegung der optischen Achsensysteme ein, zusätzlich zur Einstellung des Konvergenzwinkels durch Drehung wie oben beschrieben. Der Konvergenzwinkel kann beispielsweise durch Bewegung jedes der optischen Achsensysteme und somit Veränderung des Abstands zwischen der Drehachse CL des optischen Systems 101L für das linke Auge und der Drehachse CR des optischen Systems 101R für das rechte Auge eingestellt werden.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem ein Konvergenzwinkel durch Bewegung der optischen Achsensysteme eingestellt wird. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Beobachtungsabstand zum Beobachtungsziel T mit dem in 2 gezeigten Beobachtungsabstand D2 identisch; Licht vom Beobachtungsziel T wird aber durch jedes der optischen Systeme übertragen und ein Bild davon kann auf dem linken Auge EL und dem rechten Auge ER des Benutzers U abgebildet werden, wenn die zwei optischen Systeme bewegt werden und der Abstand zwischen den Drehachsen der zwei optischen Systeme folglich verkürzt wird.
  • Das Beispiel der schematischen Konfiguration der chirurgischen Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde oben beschrieben. Zu beachten ist, dass die in 1 bis 3 gezeigte chirurgische Lupe 1 ein Beispiel ist und die vorliegende Ausführungsform nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann die Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung in einer anderen Position als der Position der in 1 bis 3 gezeigten Beispiele angeordnet sein.
  • <Beispiele einer funktionellen Konfiguration der chirurgischen Lupe>
  • Als nächstes wird ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration einer chirurgischen Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 4 beschrieben. Zu beachten ist, dass auf die Drehachsen (die Drehachse CL und die Drehachse CR ) der mit Bezug auf 1 bis 3 beschriebenen optischen Systeme in der nachfolgenden Beschreibung angemessen verwiesen wird.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration der chirurgischen Lupe 1 zeigt. Die chirurgische Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine Antriebseinheit 100, das optische System 101L für das linke Auge, das optische System 101R für das rechte Auge, die Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung, eine Speichereinheit 160, die Kommunikationseinheit 170, eine Batterie 180 und eine Steuereinheit 190, wie es in 4 gezeigt wird.
  • Die Antriebseinheit 100 wird von der Steuereinheit 190, die unten beschrieben wird, gesteuert, um die Fokuseinstellung der mit Bezug auf 1 bis 3 beschriebenen zwei optischen Systeme (das optische System 101L für das linke Auge und das optische System 101R für das rechte Auge) und die Einstellung des Konvergenzwinkels, der von den optischen Achsen der zwei optischen Systeme gebildet wird, zu betätigen. Die Antriebseinheit 100 dient beispielsweise als eine Fokuseinstellungsantriebseinheit 120, eine Drehantriebseinheit 130 für das optische System und eine Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System, wie es in 4 zu sehen ist.
  • Die Fokuseinstellungsantriebseinheit 120 verursacht eine Bewegung einer Fokussierlinse (ein Beispiel eines optischen Elements zur Fokussierung) jedes optischen Systems zur Fokuseinstellung. Die Fokuseinstellungsantriebseinheit 120 kann beispielsweise eine Antriebsschaltung 122, ein Betätigungselement 124 und einen Kodierer aufweisen, wie es in 4 zu sehen ist. Die Antriebsschaltung 122 verursacht, dass das Betätigungselement 124 angetrieben wird, indem dem Betätigungselement 124 gemäß der Steuerung der Steuereinheit 190 Strom zugeführt wird. Das Betätigungselement 124 verursacht eine Bewegung der Fokussierlinse, die in jedem des optischen Systems 101L für das linke Auge und des optischen Systems 101R für das rechte Auge enthalten ist, gemäß dem angelegten Strom. Der Kodierer 126 ist ein Sensor, der eine Position (eine Bewegungsmenge) der vom Betätigungselement 124 bewegten Fokussierlinse nachweist. Der Kodierer 126 führt der Steuereinheit 190 die nachgewiesene Position der Fokussierlinse zu.
  • Mit der obigen Konfiguration kann die Fokuseinstellung durchgeführt werden und der Benutzer kann somit selbst bei verschiedenen Beobachtungsabständen die Beobachtung unter klarer Sicht durchführen.
  • Die Drehantriebseinheit 130 für das optische System verursacht eine Drehung der optischen Systeme bezüglich der Drehachse jedes der optischen Systeme zur Einstellung des Konvergenzwinkels. Die Drehantriebseinheit 130 für das optische System kann beispielsweise eine Antriebsschaltung132, ein Betätigungselement 134 und einen Kodierer 136 aufweisen, wie es in 4 zu sehen ist. Die Antriebsschaltung 132 verursacht, dass das Betätigungselement 134 angetrieben wird, indem dem Betätigungselement 134 gemäß der Steuerung der Steuereinheit 190 Strom zugeführt wird. Das Betätigungselement 134 verursacht eine Drehung des optischen Systems 101L für das linke Auge und des optischen Systems 101R für das rechte Auge bezüglich der Drehachse CL bzw. der Drehachse CR gemäß dem angelegten Strom. Der Kodierer 136 ist ein Sensor, der Drehwinkel der vom Betätigungselement 134 gedrehten Drehachse CL und der Drehachse CR nachweist. Der Kodierer 136 führt der Steuereinheit 190 die nachgewiesenen Drehwinkel zu.
  • Die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System verursacht eine Bewegung jedes der optischen Systeme zur Einstellung des Konvergenzwinkels. Die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System kann beispielsweise eine Bewegung des optischen Systems 10IL für das linke Auge und des optischen Systems 101R für das rechte Auge verursachen, um den Abstand zwischen der Drehachse CL des optischen Systems 101L für das linke Auge und der Drehachse CR des optischen Systems 101R für das rechte Auge wie mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben zu verändern. Die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System kann beispielsweise eine Antriebsschaltung 142, ein Betätigungselement 144 und einen Kodierer 146 aufweisen, wie es in 4 zu sehen ist. Die Antriebsschaltung 142 verursacht, dass das Betätigungselement 144 angetrieben wird, indem dem Betätigungselement 144 gemäß der Steuerung der Steuereinheit 190 Strom zugeführt wird. Das Betätigungselement 144 verursacht eine Drehung des optischen Systems 101L für das linke Auge und des optischen Systems 101R für das rechte Auge, wie es in 1 zu sehen ist, bezüglich der Drehachse CL bzw. der Drehachse CR gemäß dem angelegten Strom. Der Kodierer 146 ist ein Sensor, der Drehwinkel der vom Betätigungselement 144 gedrehten Drehachse CL und der Drehachse CR nachweist. Der Kodierer 146 führt der Steuereinheit 190 die nachgewiesenen Drehwinkel zu.
  • Mit der obigen Konfiguration kann der Konvergenzwinkel eingestellt werden und der Benutzer kann das Beobachtungsziel stereoskopisch beobachten. Da die Einstellung des Konvergenzwinkels durch die Bewegung der optischen Systeme möglich ist, zusätzlich zur Drehung der optischen Systeme, kann der Konvergenzwinkel weiterhin so eingestellt werden, dass ein Bild des Lichts vom Beobachtungsziel auf den Augen des Benutzers abgebildet wird.
  • Die Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung ist ein Sensor, der den Abstand zum Beobachtungsziel (Beobachtungsabstand) misst (erfasst). Die Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung führt der Steuereinheit 190 den aus der Messung erhaltenen Beobachtungsabstand zu.
  • Die Speichereinheit 160 speichert ein Programm und Daten, damit jede Konfiguration der chirurgischen Lupe 1 funktioniert. Beispielsweise speichert die Speichereinheit 160 Parameter, die von der unten beschriebenen Steuereinheit 190 zur Steuerung der Antriebseinheit 100 verwendet werden sollen. Zu beachten ist, dass die Parameter aus einer Kalibrierung erhalten werden können, die von jedem Benutzer unter Verwendung eines unten beschriebenen Kalibrierungssystems durchgeführt wird, oder sie können Parameter sein, die als Referenz (z.B. Anfangswerte) zur Steuerung der Antriebseinheit 100 verwendet werden. Darüber hinaus kann die Speichereinheit 160 einen Beobachtungsabstand zum Zeitpunkt der Kalibrierung speichern (der als Referenzbeobachtungsabstand bezeichnet werden kann).
  • Die Kommunikationseinheit 170 ist eine Kommunikationsschnittstelle, die eine Kommunikation mit anderen Vorrichtungen vermittelt. Die Kommunikationseinheit 170 unterstützt ein willkürliches drahtloses Kommunikationsprotokoll oder ein kabelgebundenes Kommunikationsprotokoll und stellt eine Kommunikationsverbindung mit anderen Vorrichtungen her. Ferner führt die Kommunikationseinheit 170 die Übertragung oder den Empfang von Informationen gemäß der Steuerung der Steuereinheit 190 durch.
  • Die Batterie 180 versorgt jeden Block der in 4 gezeigten chirurgischen Lupe 1 über Stromversorgungsleitungen, die in der Zeichnung teilweise mit gestrichelten Linien veranschaulicht sind, mit Strom.
  • Die Steuereinheit 190 steuert jede Konfiguration der chirurgischen Lupe 1. Beispielsweise steuert die Steuereinheit 190 die Kommunikationseinheit 170, so dass die Kommunikation mit (Übertragung an oder Empfang von) anderen Vorrichtungen gesteuert wird. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 190 einen Parameter, den sie von der Kommunikationseinheit 170 empfangen hat, in der Speichereinheit 160 speichern. Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 190 die Antriebseinheit 100. Die Steuereinheit 190 kann die Antriebseinheit 100 beispielsweise auf Basis eines Beobachtungsabstands steuern, der von der Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung gemessen wurde, oder sie kann die Antriebseinheit 100 auf Basis von Informationen steuern, die sie von einer anderen Vorrichtung über die Kommunikationseinheit 170 empfangen hat.
  • Die Steuereinheit 190 kann die Autofokus (AF) -Funktion zur automatischen Durchführung der Fokuseinstellung realisieren, indem sie die Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung so steuert, dass das Beobachtungsziel fokussiert wird, beispielsweise gemäß einem Beobachtungsabstand.
  • Da der Abstand vom Hauptpunkt des optischen Systems zu den Augen des Benutzers (Brennweite) aber beispielsweise je nach Benutzern schwanken kann, kann sich eine richtige Position der Fokussierlinse selbst im gleichen Beobachtungsabstand zwischen den Benutzern unterscheiden. Somit kann die Steuereinheit 190 die Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung weiter auf Basis eines Parameters steuern, die aus einer Kalibrierung erhalten wurde, die unten noch beschrieben wird, und in der Speichereinheit 160 gespeichert ist. Zu beachten ist, dass die Steuereinheit 190 in einem solchen Fall die Steuerung ferner auf Basis des Beobachtungsabstands zum Zeitpunkt der Kalibrierung (ein Referenzbeobachtungsabstand) steuern kann oder die Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung beispielsweise auf Basis der Differenz zwischen dem Referenzbeobachtungsabstand und dem aktuellen Beobachtungsabstand steuern kann. Mit dieser Konfiguration kann die Fokuseinstellung je nach Benutzern mit höherer Präzision durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus kann die Steuereinheit 190 die Drehantriebseinheit 130 für das optische System und die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System so steuern, dass die optischen Achsen jedes der optischen Systeme das Beobachtungsziel gemäß dem Beobachtungsabstand schneiden. Beispielsweise kann die Steuereinheit 190 die Drehantriebseinheit 130 für das optische System so steuern, dass das optische System 101L für das linke Auge und das optische System 101R für das rechte Auge mehr einwärts drehen, wenn der Beobachtungsabstand kürzer wird. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 190 die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System so steuern, dass der Abstand zwischen der Drehachse CL des optischen Systems 101L für das linke Auge und der Drehachse CR des optischen Systems 101R für das rechte Auge weiter verringert wird, wenn der Beobachtungsabstand kürzer wird.
  • Mit der obigen Konfiguration wird der Konvergenzwinkel automatisch eingestellt, selbst in einem Fall, in dem der Beobachtungsabstand während der Operation verändert wird, und der Benutzer kann folglich eine komfortable stereoskopische Beobachtung durchführen.
  • Zu beachten ist, dass die Richtungen der optischen Achsen jedes der optischen Systeme in Abhängigkeit sowohl von der Drehung als auch von der Bewegung jedes der optischen Systeme verändert werden können. Folglich ist ein Steuerverfahren zum Verursachen, dass die optischen Achsen jedes der optischen Systeme das Beobachtungsziel schneiden, nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, und die Steuereinheit 190 kann die Drehantriebseinheit 130 für das optische System und die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System auf verschiedenen Wegen steuern.
  • Da ferner der Abstand zwischen beiden Augen sich zwischen Benutzern unterscheiden kann, können beispielsweise die richtigen Positionen und Drehwinkel der optischen Systeme zwischen Benutzern sogar im selben Beobachtungsabstand unterschiedlich sein. Die Steuereinheit 190 kann folglich die Drehantriebseinheit 130 für das optische System und die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System weiter auf Basis eines Parameters steuern, der aus einer Kalibrierung erhalten wurde, die unten noch beschrieben wird, und in der Speichereinheit 160 gespeichert ist. Zu beachten ist, dass die Steuereinheit 190 in einem solchen Fall die Steuerung ferner auf Basis des Beobachtungsabstands zum Zeitpunkt der Kalibrierung (ein Referenzbeobachtungsabstand) steuern kann oder die Drehantriebseinheit 130 für das optische System und die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System beispielsweise auf Basis der Differenz zwischen dem Referenzbeobachtungsabstand und dem aktuellen Beobachtungsabstand steuern kann. Mit dieser Konfiguration kann der Konvergenzwinkel mit hoher Genauigkeit gemäß dem Benutzer eingestellt werden.
  • <Beispiele einer Konfiguration des Kalibrierungssystems>
  • Das Beispiel der funktionellen Konfiguration der chirurgischen Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde oben beschrieben. Als nächstes wird ein Beispiel einer Konfiguration eines Kalibrierungssystems zur Durchführung der Kalibrierung gemäß der oben beschriebenen chirurgischen Lupe 1 mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Kalibrierungssystems 99 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Kalibrierungssystem 99 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die chirurgische Lupe 1 und eine Kalibrierungsvorrichtung 2 auf, wie es in 5 gezeigt wird. Da die in 5 gezeigte chirurgische Lupe 1 mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben wurde, wird hier auf ihre Beschreibung verzichtet.
  • Die Kalibrierungsvorrichtung 2 ist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung mit einer Eingabeeinheit 220, einer Nachweiseinheit 230 für die Lupenposition, einer Anzeigeeinheit 240, einer Kommunikationseinheit 250 und einer Steuereinheit 290, wie es in 5 gezeigt wird.
  • Die Eingabeeinheit 220 ist eine Schnittstelle, die eine Eingabe von einem Benutzer erhält. Der die chirurgische Lupe 1 tragende Benutzer kann über die Eingabeeinheit 220 beispielsweise Informationen eingeben, die darauf hinweisen, ob eine komfortable Beobachtung möglich ist. Ferner kann der die chirurgische Lupe tragende Benutzer Bedienungsvorgänge für die Fokuseinstellung und die Einstellung des Konvergenzwinkels der chirurgischen Lupe 1, welche die Kalibrierung durchführt, über die Eingabeeinheit 220 durchführen.
  • Die Nachweiseinheit 230 für die Lupenposition erkennt eine Position und eine Stellung der chirurgischen Lupe 1. Beispielsweise kann die Nachweiseinheit 230 für die Lupenposition eine Kamera aufweisen und eine Position und eine Stellung der chirurgischen Lupe 1 auf Basis eines die chirurgische Lupe enthaltenden, von der Kamer erfassten Bilds erkennen. Ferner kann in einem Fall, in dem eine Markierung, die Infrarotlicht reflektiert, an der chirurgischen Lupe 1 angebracht ist, die Nachweiseinheit 230 für die Lupenposition eine Infrarotlichtabgabeeinheit und einen Infrarotlichtsensor aufweisen und eine Position und eine Stellung der chirurgischen Lupe 1 durch Nachweis der Markierung erkennen.
  • Zu beachten ist, dass eine Position und eine Stellung der chirurgischen Lupe 1 Informationen sein können, die bezüglich der Anzeigeeinheit 240 ausgedrückt werden. 6 und 7 sind erläuternde Diagramme, die ein Beispiel einer Position und einer Stellung der chirurgischen Lupe 1 zum Zeitpunkt der Kalibrierung zeigen. Zu beachten ist, dass 6 eine Draufsicht ist, während 7 eine Seitenansicht ist. Die Position und die Stellung der chirurgischen Lupe 1 können beispielsweise mit einer Position in der X-Richtung, einer Position in der Y-Richtung, einer Position in der Z-Richtung, einem Winkel φ und einem Winkel θ ausgedrückt werden, wie es in 6 und 7 mit Bezug auf die Anzeigeeinheit 240 gezeigt wird.
  • Zu beachten ist, dass der Nachweis einer Position und einer Stellung der chirurgischen Lupe 1 nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt ist und dass eine Position und eine Stellung der chirurgischen Lupe 1 mit verschiedenen Mitteln nachgewiesen werden können.
  • Die Anzeigeeinheit 240 ist eine Anzeige, welche die Anzeige gemäß der Steuerung durch die Steuereinheit 290 durchführt. Die Anzeigeeinheit 240 kann ein Bild zur Kalibrierung oder Anzeige anzeigen, beispielsweise ein vorbestimmtes geometrisches Muster.
  • Darüber hinaus kann die Anzeigeeinheit 240 eine Anleitung zur Kalibrierung oder dergleichen für den Benutzer anzeigen. Mit dieser Konfiguration kann der Benutzer die Kalibrierung in einer richtigen Position durchführen oder er kann die Kalibrierung effizient durchführen.
  • Die Kommunikationseinheit 250 ist eine Kommunikationsschnittstelle, die eine Kommunikation mit anderen Vorrichtungen vermittelt. Die Kommunikationseinheit 250 unterstützt ein willkürliches drahtloses Kommunikationsprotokoll oder ein kabelgebundenes Kommunikationsprotokoll und stellt beispielsweise eine Kommunikationsverbindung mit der chirurgischen Lupe 1 her. Ferner kann die Kommunikationseinheit 250 Steuerinformationen in Bezug auf die Fokuseinstellung und die Einstellung des Konvergenzwinkels der chirurgischen Lupe 1, die eine Kalibrierung durchführt, Informationen, die auf eine beendete Kalibrierung hinweisen, oder dergleichen, an die chirurgische Lupe 1 gemäß der Steuerung durch die Steuereinheit 290 übertragen.
  • Die Steuereinheit 290 steuert jede der Konfigurationen der in 5 gezeigten Kalibrierungsvorrichtung 2. Unter Steuerung durch die Steuereinheit 290 kann beispielsweise die Kalibrierung der chirurgischen Lupe 1 für jeden Benutzer durchgeführt werden. Zu beachten ist, dass ein Beispiel einer Kalibrierung, die unter Steuerung durch die Steuereinheit 290 durchgeführt werden kann, unten mit Bezug auf 8 beschrieben wird.
  • «3. Bedienungsbeispiele»
  • Die Beispiele der Konfigurationen gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurden oben beschrieben. Als nächstes werden Bedienungsbeispiele gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Nachdem unten ein Kalibrierungsbeispiel unter Verwendung des Kalibrierungssystems 99 mit Bezug auf 8 beschrieben wird, wird ein Beispiel einer Bedienung der chirurgischen Lupe 1 zum Zeitpunkt der Beobachtung mit Bezug auf 9 beschrieben.
  • <Kalibrierungsbeispiel>
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Kalibrierung der chirurgischen Lupe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Zunächst weist die Nachweiseinheit 230 für die Lupenposition eine Position und eine Stellung der chirurgischen Lupe 1 bezüglich der Anzeigeeinheit 240 (S102) nach, wie es in 8 zu sehen ist.
  • Anschließend wird die Position der chirurgischen Lupe 1 eingestellt, bis die Positionseinstellung vollständig ist (S108). Die Positionseinstellung kann beispielsweise durchgeführt werden, um einen vorbestimmten Beobachtungsabstand und Beobachtungswinkel zu erhalten, und die Bestimmung in Schritt S104 kann von der Steuereinheit 290 oder auf Grundlage einer Benutzereingabe automatisch durchgeführt werden.
  • In einem Fall, in dem die Positionseinstellung beendet wurde (JA in S104), wird bestimmt, ob eine Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen der optischen Systeme notwendig ist/nicht notwendig ist (S108). Die Bestimmung in Schritt S108 kann beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe erfolgen. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen notwendig ist (NEIN in S108), wird die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System so gesteuert, dass die optischen Systeme bewegt werden und der Abstand zwischen den Drehachsen folglich eingestellt wird (S110). Zu beachten ist, dass die Steuerung der Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe durchgeführt werden kann oder automatisch von der Steuereinheit 290 oder der Steuereinheit 190 durchgeführt werden kann. Die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen kann durchgeführt werden, bis in Schritt S108 bestimmt wird, dass die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen nicht notwendig ist.
  • In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen nicht notwendig ist (JA in S108), wird bestimmt, ob die Fokuseinstellung notwendig ist/nicht notwendig ist (S112). Die Bestimmung in Schritt S112 kann beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe erfolgen. Zu beachten ist, dass die Steuerung der Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe durchgeführt werden kann oder automatisch von der Steuereinheit 290 oder der Steuereinheit 190 durchgeführt werden kann. Die Fokuseinstellung kann durchgeführt werden, bis in Schritt S112 bestimmt wird, dass die Fokuseinstellung nicht notwendig ist.
  • In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Fokuseinstellung nicht notwendig ist (JA in S112), wird bestimmt, ob die Einstellung der Drehwinkel der optischen Systeme notwendig ist/nicht notwendig ist (S116). Die Bestimmung in Schritt S116 kann beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe erfolgen. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Einstellung der Drehwinkel der optischen Systeme notwendig ist (NEIN in S116), wird die Drehantriebseinheit 130 für das optische System so gesteuert, dass die Winkel jedes der optischen Systeme bezüglich der Drehachsen eingestellt werden (S118). Zu beachten ist, dass die Steuerung der Drehantriebseinheit 130 für das optische System beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe durchgeführt werden kann oder automatisch von der Steuereinheit 290 oder der Steuereinheit 190 durchgeführt werden kann. Die Einstellung der Drehwinkel der optischen Systeme kann durchgeführt werden, bis in Schritt S116 bestimmt wird, dass die Einstellung der Drehwinkel der optischen Systeme nicht notwendig ist.
  • Da die Steuerung der drei, der Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung, der Drehantriebseinheit 130 für das optische System und der Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System, daran beteiligt ist, ob eine komfortable Beobachtung für den Benutzer möglich ist, muss der Vorgang rekursiv durchgeführt werden.
  • In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Einstellung der Drehwinkel nicht notwendig ist (JA in S116), wird bestimmt, ob die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen der optischen Systeme notwendig ist/nicht notwendig ist (S120). Die Bestimmung in Schritt S120 kann beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe erfolgen. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen der optischen Systeme notwendig ist (NEIN in S120), kehrt das Verfahren hier wieder zu Schritt S110 zurück.
  • In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Einstellung des Abstands zwischen den Drehachsen der optischen Systeme nicht notwendig ist (JA in S120) wird erneut bestimmt, ob die Fokuseinstellung notwendig ist/nicht notwendig ist (S122). Die Bestimmung in Schritt S122 kann beispielsweise auf Basis einer Benutzereingabe erfolgen. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Fokuseinstellung notwendig ist (NEIN in S122), kehrt das Verfahren hier wieder zu Schritt S114 zurück.
  • In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Fokuseinstellung nicht notwendig ist (JA in S122) steuert die Steuereinheit 290 die Kommunikationseinheit 250 so, dass beispielsweise Informationen an die chirurgische Lupe 1 übertragen werden, die darauf hinweisen, dass die Kalibrierung beendet ist. Die Steuereinheit 190 der chirurgischen Lupe 1 veranlasst dann, dass Parameter in Bezug auf die Steuerung der Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung, der Drehantriebseinheit 130 für das optische System und der Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System zum aktuellen Zeitpunkt in der Speichereinheit 160 gespeichert werden.
  • Zu beachten ist, dass das in 8 veranschaulichte Kalibrierungsverfahren ein Beispiel ist und nicht auf das Beispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschränkt ist, und dass die Kalibrierung mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden kann, in denen ordnungsgemäße Parameter für jeden Benutzer erfasst werden können.
  • <Beispiel der Bedienung zum Zeitpunkt der Beobachtung>
  • Als nächstes wird eine Bedienung der chirurgischen Lupe 1 zum Zeitpunkt der Beobachtung mit Bezug auf 9 beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Bedienung der chirurgischen Lupe 1 zum Zeitpunkt der Beobachtung zeigt. Zu beachten ist, dass die in 9 gezeigten Verfahren später als die mit Bezug auf 8 beschriebene Kalibrierung durchgeführt werden können.
  • Zunächst erfasst (misst) die Sensoreinheit 150 für die Abstandsmessung den Beobachtungsabstand, bei dem es sich um den Abstand zu dem Beobachtungsziel (S202) handelt, wie es in 9 zu sehen ist. Anschließend steuert die Steuereinheit 190 die Antriebseinheit 120 für die Fokuseinstellung auf Basis des Beobachtungsabstands (S204). Anschließend steuert die Steuereinheit 190 die Drehantriebseinheit 130 für das optische System auf Basis des Beobachtungsabstands (S206). Anschließend steuert die Steuereinheit 190 die Bewegungsantriebseinheit 140 für das optische System auf Basis des Beobachtungsabstands (S208).
  • Zu beachten ist, dass die Reihenfolge der in 9 gezeigten Bedienungsvorgänge angemessen wiederholt werden kann. Darüber hinaus ist das in 9 gezeigte Flussdiagramm lediglich ein Beispiel und nicht auf das Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann die Steuerung der Schritte S204 bis S208 in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden, oder sie kann parallel durchgeführt werden.
  • «4. Modifizierte Beispiele»
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde oben beschrieben. Nachstehend werden mehrere modifizierte Beispiele einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Zu beachten ist, dass jedes der unten noch zu beschreibenden modifizierten Beispiele auf eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung allein oder in Kombination angewandt werden kann. Darüber hinaus kann jedes der modifizierten Beispiele statt oder zusätzlich zu der in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Konfiguration angewandt werden.
  • <Modifiziertes Beispiel 1>
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, in dem ein aus der Kalibrierung für jeden Benutzer erhaltener Parameter in der Speichereinheit 160 gespeichert wird. Hier kann die Speichereinheit 160 nicht nur einen Parameter für einen Benutzer, sondern auch Parameter für eine Vielzahl von Benutzern speichern. Beispielsweise kann die Speichereinheit 160 die Benutzer und die Parameter im Zusammenhang speichern.
  • Ferner kann die chirurgische Lupe 1 in diesem Fall eine Benutzeridentifikationsfunktion aufweisen und die Steuereinheit 190 kann die Antriebseinheit 100 auf Basis eines Parameters steuern, der einem identifizierten Benutzer entspricht.
  • Die Steuereinheit 190 kann beispielsweise Informationen eines Benutzers von einer anderen Vorrichtung, die nicht gezeigt wird, über eine Kommunikationseinheit 170 erfassen, und einen Benutzer auf Basis der Informationen des Benutzers identifizieren.
  • Beispielsweise können Informationen eines derzeitigen oder künftigen zuständigen Bedieners (ein Beispiel der Information eines Benutzers) von einem externen Server erfasst werden, der Informationen bezüglich der Operation verwaltet. Ferner kann in einem Fall, in dem jeder Benutzer eine kommunizierbare ID-Karte oder eine Kommunikationsvorrichtung (ein Mobiltelefon, ein Smartphone usw.) besitzt, die Informationen eines Benutzers enthält, die Steuereinheit 190 die Informationen des Benutzers von der ID-Karte oder der Kommunikationsvorrichtung über die Kommunikationseinheit 170 erfassen.
  • Ferner kann die chirurgische Lupe 1 ferner eine Eingabefunktion haben, so dass folglich ein Benutzer auf Basis einer Benutzereingabe identifiziert werden kann. Darüber hinaus kann die chirurgische Lupe 1 ferner einen Sensor aufweisen, der die Erfassung der Informationen eines Benutzers durchführt, wie etwa ein Fingerabdruck, oder eine Iris des Benutzers, und ein Benutzer kann auf Basis der Erfassung des Sensors identifiziert werden.
  • Gemäß der Konfiguration kann ein Benutzer, der die Kalibrierung zuvor durchgeführt hat, in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Benutzern die chirurgische Lupe benutzen, die chirurgische Lupe 1 ohne erneute Kalibrierung benutzen. Zu beachten ist, dass ein Benutzeridentifikationsverfahren nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt ist und die Identifizierung mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden kann.
  • <Modifiziertes Beispiel 2>
  • Die chirurgische Lupe 1 kann eine Stirnlampe (Beleuchtungseinheit) aufweisen. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 190 eine Lichtmenge, einen Bestrahlungsbereich oder dergleichen gemäß der Beleuchtungseinheit gemäß einem Beobachtungsabstand steuern.
  • Die Steuereinheit 190 kann beispielsweise die Steuerung der Beleuchtungseinheit so durchführen, dass die Lichtmenge mit länger werdendem Beobachtungsabstand zunimmt. Weiterhin kann die Steuereinheit 190 die Steuerung der Beleuchtungseinheit so durchführen, dass der Bestrahlungswinkel mit länger werdendem Beobachtungsabstand schmaler wird.
  • Mit der obigen Konfiguration kann ein Beobachtungsziel zufriedenstellend bestrahlt werden und der Benutzer kann das Beobachtungsziel bequem beobachten. Weiterhin kann der Stromverbrauch der Beleuchtungseinheit aufgrund der Steuerung der Beleuchtungseinheit auf Basis des Beobachtungsabstands zufriedenstellend gesteuert werden.
  • «5. Beispiel einer Hardwarekonfiguration»
  • Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde zuvor beschrieben. Schließlich wird eine Hardware-Konfiguration einer Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 10 beschrieben. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Hardware-Konfiguration der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Zu beachten ist, dass die in 10 gezeigte Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 beispielsweise die chirurgische Lupe 1 oder die Kalibrierungsvorrichtung 2 realisieren kann, die jeweils in 4 oder 5 gezeigt sind. Die Informationsverarbeitung durch die chirurgische Lupe 1 und die Kalibrierungsvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in Zusammenarbeit mit Software und Hardware realisiert, die unten noch beschrieben werden.
  • Wie es in 10 zu sehen ist, weist die Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 einen Zentralprozessor (CPU) 901, einen Festspeicher (ROM) 902, einen Arbeitsspeicher (RAM) 903 und einen Host-Bus 904a auf. Weiterhin weist die Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 eine Brücke 904, einen externen Bus 904b, eine Schnittstelle 905, eine Eingabevorrichtung 906, eine Ausgabevorrichtung 907, eine Speichervorrichtung 908, ein Laufwerk 909, einen Anschlussport 911, eine Kommunikationsvorrichtung 913 und einen Sensor 915 auf. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 kann eine Verarbeitungsschaltung, wie z.B. DSP oder ASIC, statt des CPU 901 oder zusammen mit diesem aufweisen.
  • Der CPU 901 dient als arithmetische Verarbeitungsvorrichtung und eine Steuervorrichtung, und er steuert den Gesamtbetrieb der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 gemäß verschiedenen Programmen. Ferner kann der CPU 901 ein Mikroprozessor sein. Der ROM 902 speichert Programme, Betriebsparameter und dergleichen, die vom CPU 901 verwendet werden. Der RAM 903 speichert temporär Programme, die bei der Ausführung des CPU 901 verwendet werden, Parameter, die bei der Ausführung angemessen geändert wurden und dergleichen. Der CPU 901 kann beispielsweise die Steuereinheit 190 und die Steuereinheit 290 bilden.
  • Der CPU 901, der ROM 902 und der RAM 903 sind über den Host-Bus 904a, einschließlich eines CPU-Bus und dergleichen, miteinander verbunden. Der Host-Bus 904a ist über die Brücke 904 mit dem externen Bus 904b verbunden, wie etwa einem PCI-Bus (Peripheral Component Interconnect/Interface). Ferner sind der Host-Bus 904a, die Brücke 904 und der externe Bus 904b nicht notwendigerweise separat konfiguriert und diese Funktionen können in einem einzelnen Bus untergebracht werden.
  • Die Eingabevorrichtung 906 wird von einer Vorrichtung realisiert, in die ein Benutzer Informationen eingibt, beispielsweise eine Maus, eine Tastatur, ein Bildschirm-Tastfeld, eine Taste, ein Mikrofon, ein Schalter und ein Hebel. Weiterhin kann die Eingabevorrichtung 906 eine Fernwirkeinrichtung sein, die Infrarotstrahlen oder andere elektrische Wellen verwendet, oder eine externe Verbindungsausrüstung, wie beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein PDA, entsprechend eines Betriebs der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900. Ferner kann die Eingabevorrichtung 906 eine Eingabesteuerschaltung oder dergleichen aufweisen, die ein Eingabesignal auf Basis von Informationen erzeugt, die vom Benutzer unter Verwendung des oben erwähnten Eingabemittels eingegeben wurden, und das Eingabesignal beispielsweise an den CPU 901 ausgibt. Der Benutzer der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 kann verschiedene Arten von Daten eingeben oder einen Verarbeitungsvorgang für die Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 durch Bedienen der Eingabevorrichtung 906 befehlen. Die Eingabevorrichtung 906 kann beispielsweise die Eingabeeinheit 220 bilden.
  • Die Ausgabevorrichtung 907 wird von einer Vorrichtung gebildet, die den Benutzer visuell oder akustisch über die erfassten Informationen benachrichtigen kann. Solche Vorrichtungen sind eine Anzeigeeinrichtung, wie etwa eine CRT-Anzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, eine Plasmaanzeigeeinrichtung, eine EL-Anzeigeeinrichtung oder eine Lampe, eine Tonausgabevorrichtung, wie beispielsweise ein Lautsprecher und ein Kopfhörer, eine Druckervorrichtung und dergleichen. Die Ausgabevorrichtung 907 gibt beispielsweise Ergebnisse aus, die durch verschiedene, von der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 durchgeführte Prozesse erfasst wurden. Insbesondere zeigt die Anzeigevorrichtung Ergebnisse, die durch verschiedene, von der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 durchgeführte Prozesse erfasst wurden, visuell in verschiedenen Formen an, wie etwa Text, Bilder, Tabellen und Grafiken. Andererseits wandelt die Tonausgabevorrichtung Audiosignale, einschließlich reproduzierter Tondaten, Audiodaten und dergleichen, in Analogsignale um und gibt die Analogsignale akustisch aus. Die Ausgabevorrichtung 907 kann beispielsweise die Anzeigeeinheit 240 bilden.
  • Die Speichervorrichtung 908 ist eine Vorrichtung zum Speichern von Daten, die beispielsweise als ein Beispiel einer Speichereinheit der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 ausgebildet ist. Die Speichervorrichtung 908 wird beispielsweise von einer magnetischen Speichervorrichtung, wie etwa einer HDD, einer Halbleiterspeichervorrichtung, einer optischen Speichervorrichtung, einer magnetooptischen Speichervorrichtung oder dergleichen realisiert. Die Speichervorrichtung 908 kann ein Speichermedium, eine Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Daten auf dem Speichermedium, eine Lesevorrichtung zum Lesen von Daten aus dem Speichermedium, eine Löschvorrichtung zum Löschen von Daten, die auf dem Speichermedium aufgezeichnet sind, und dergleichen aufweisen. Die Speichervorrichtung 908 speichert Programme und verschiedene Arten von Daten, die vom CPU 901 ausgeführt werden, verschiedene Arten von Daten, die von außerhalb erfasst wurden und dergleichen. Die Speichervorrichtung 908 kann beispielsweise die Speichereinheit 160 bilden.
  • Das Laufwerk 909 ist ein Lese-/Schreibgerät für Speichermedien und ist in der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 enthalten oder extern daran befestigt. Das Laufwerk 909 liest Informationen, die auf einem entfernbaren Speichermedium aufgezeichnet sind, beispielsweise auf einer Magnetplatte, einer optischen Platte, einer magnetooptischen Platte oder einem daran angeschlossenen Halbleiterspeicher, und es gibt die Informationen an den RAM 903 aus. Weiterhin kann das Laufwerk 909 Informationen bezüglich des entfernbaren Speichermediums schreiben.
  • Der Anschlussport 911 ist eine Schnittstelle, die mit externen Geräten verbunden ist und sie ist eine Verbindung zu den externen Geräten, durch die Daten beispielsweise über einen universellen seriellen Bus (USB) und dergleichen übertragen werden können.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 913 ist eine Kommunikationsschnittstelle, die beispielsweise von einer Kommunikationsvorrichtung zur Verbindung mit einem Netzwerk 920 oder dergleichen gebildet wird. Die Kommunikationsvorrichtung 913 ist beispielsweise eine Kommunikationskarte oder dergleichen für ein kabelgebundenes oder drahtlose lokales Netz (LAN), Long Term Evolution (LTE), Bluetooth (eingetragene Marke) oder drahtloses USB (WUSB). Weiterhin kann die Kommunikationsvorrichtung 913 ein Router für optische Kommunikation, ein Router für asymmetrische digitale Teilnehmeranschlüsse (ADSL), verschiedene Kommunikationsmodems oder dergleichen sein. Beispielsweise kann die Kommunikationsvorrichtung 913 Signale und dergleichen an das/aus dem Internet und andere(n) Kommunikationsgeräten nach einem vorbestimmten Protokoll, wie beispielsweise TCP/IP, senden/empfangen. Die Kommunikationsvorrichtung 913 kann beispielsweise die Kommunikationseinheit 170 und die Kommunikationseinheit 250 bilden.
  • Der Sensor 915 entspricht verschiedenen Arten von Sensoren, wie beispielsweise einem Beschleunigungssensor, einem Gyrosensor, einem geomagnetischen Sensor, einem Lichtsensor, einem Schallaufnehmer, einem Sensor zur Abstandsmessung und einem Kraftsensor. Der Sensor 915 erfasst Informationen über einen Zustand der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 selbst, wie etwa Stellung und Bewegungsgeschwindigkeit der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900, und Informationen über eine Umgebung der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900, wie etwa Helligkeit und Geräusche der Peripherie der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900. Weiterhin kann der Sensor 915 einen GPS-Sensor aufweisen, der ein GPS-Signal empfängt und Breite, Länge und Höhe der Vorrichtung misst. Der Sensor 915 kann beispielsweise die Sensoreinheit 150 zur Abstandsmessung bilden.
  • Ferner ist das Netzwerk 920 ein kabelgebundener oder drahtloser Übertragungsweg für Informationen, die von mit dem Netzwerk 920 verbundenen Vorrichtungen übertragen werden. Beispielsweise kann das Netzwerk 920 ein öffentliches Leitungsnetz aufweisen, wie etwa das Internat, ein Telefonleitungsnetz oder ein Satellitenkommunikationsnetz, verschiedene lokale Netze (LANs), einschließlich Ethernet (eingetragene Marke), ein Weitverkehrsnetz (WAN) und dergleichen. Weiterhin kann das Netzwerk 920 ein dediziertes Schaltungsnetz aufweisen, wie etwa ein Internet Protocol-Virtual Private Network (IP-VPN).
  • Vorstehend wurde ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration gezeigt, welche die Funktionen der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 gemäß dieser Ausführungsform realisieren kann. Die jeweiligen Komponenten können unter Verwendung universeller Elemente implementiert werden, oder sie können mit Hardware implementiert werden, die für die Funktionen der jeweiligen Komponenten spezifisch ist. Folglich ist es gemäß dem technischen Niveau zum Zeitpunkt der Ausführung der Ausführungsformen möglich, die zu verwendenden Hardware-Konfigurationen angemessen zu ändern.
  • Weiterhin kann ein Computerprogramm zur Realisierung jeder der Funktionen der Informationsverarbeitungsvorrichtung 900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, erzeugt und in einem PC oder dergleichen installiert werden. Ferner kann ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium bereitgestellt werden, auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert wird. Das Aufzeichnungsmedium ist beispielsweise eine Magnetplatte, eine optische Platte, eine magnetooptische Platte, ein Flash-Speicher oder dergleichen. Ferner kann das Computerprogramm beispielsweise über ein Netzwerk ohne Verwendung des Aufzeichnungsmediums übertragen werden. Weiterhin kann das oben beschriebene Computerprogramm beispielsweise über ein Netzwerk ohne Verwendung eines Aufzeichnungsmediums verteilt werden.
  • «6. Schlussfolgerung»
  • Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die chirurgische Lupe bereitgestellt, die einen Konvergenzwinkel einfacher einstellen kann, wie oben beschrieben wurde. Weiterhin hat die chirurgische Lupe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Antriebseinheit zur Einstellung eines Konvergenzwinkels, der von optischen Achsen der zwei optischen Systeme gebildet wird, zusätzlich zur Fokuseinstellungsfunktion, und ermöglicht daher eine komfortable stereoskopische Beobachtung sogar in unterschiedlichen Beobachtungsabständen. Ferner führt die chirurgische Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform automatisch eine Fokuseinstellung und eine Einstellung des Konvergenzwinkels auf Basis eines Beobachtungsabstands durch, und somit ist eine komfortable Beobachtung sogar in einem Fall möglich, in dem ein Beobachtungsabstand während der Operation verändert wird. So kann ein Benutzer beispielsweise ein Beobachtungsziel in einem nahen Abstand beobachten, wenn der Benutzer eine vergrößerte Ansicht wünscht, und es in einem weiten Abstand beobachten, wenn der Benutzer eine Überkopfansicht wünscht, so dass die Beobachtung mit einem höheren Grad an Freiheit möglich ist. Ferner macht es die chirurgische Lupe gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, dass die Einstellung für jeden Benutzer geeigneter wird, indem sie eine Kalibrierung für jeden Benutzer durchführt.
  • Die bevorzugte(n) Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung wurde(n) oben mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, während die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen Beispiele beschränkt ist. Ein Fachmann auf dem Gebiet kann verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der anhängenden Ansprüche finden, und es ist zu verstehen, dass diese natürlich unter den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Ferner sind die in dieser Spezifikation beschriebenen Wirkungen lediglich veranschaulichende oder beispielhafte Wirkungen und nicht einschränkend. Das heißt, mit den oder statt der obigen Wirkungen kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung andere Wirkungen erzielen, die für den Fachmann auf dem Gebiet aus der Beschreibung dieser Spezifikation deutlich werden.
  • Zusätzlich kann die vorliegende Technologie auch wie unten konfiguriert sein.
    1. (1) Chirurgische Lupe, umfassend:
      • zwei optische Systeme, die verursachen, dass Bilder von Licht aus einem Operationsfeld, das ein Beobachtungsziel ist, auf den Augen eines Trägers abgebildet werden; und
      • eine Antriebseinheit zur Einstellung eines Konvergenzwinkels, der von optischen Achsen der zwei optischen Systeme gebildet wird.
    2. (2) Die chirurgische Lupe nach (1), wobei die Drehantriebseinheit eine Drehung der optischen Systeme bezüglich der Drehachsen der optischen Systeme zur Einstellung des Konvergenzwinkels verursacht.
    3. (3) Die chirurgische Lupe nach (1) oder (2), wobei die Antriebseinheit eine Bewegung der optischen Systeme zur Einstellung des Konvergenzwinkels verursacht.
    4. (4) Chirurgische Lupe nach einem von (1) bis (3), wobei die Antriebseinheit eine Bewegung eines optischen Elements zur Fokussierung, das in den optischen Systemen enthalten ist, zur weiteren Durchführung der Fokuseinstellung verursacht.
    5. (5) Chirurgische Lupe nach einem von (1) bis (4), ferner umfassend:
      • eine Steuereinheit, welche die Antriebseinheit steuert.
    6. (6) Chirurgische Lupe nach (5), ferner umfassend:
      • eine Sensoreinheit zur Abstandsmessung, die einen Abstand zu einem Beobachtungsziel misst,
      • wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit auf Basis des Abstands steuert.
    7. (7) Chirurgische Lupe nach (6), ferner umfassend:
      • eine Beleuchtungseinheit,
      • wobei die Steuereinheit die Beleuchtungseinheit auf Basis des Abstands steuert.
    8. (8) Chirurgische Lupe nach einem von (5) bis (7), ferner umfassend:
      • eine Speichereinheit, die einen Parameter speichert, der als Referenz für die Steuerung der Antriebseinheit dient,
      • wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit auf Basis des Parameters steuert.
    9. (9) Chirurgische Lupe nach (8),
      • wobei die Speichereinheit den Parameter in Zusammenhang mit einem Benutzer steuert, und
      • wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit auf Basis des Parameters, der einem identifizierten Benutzer entspricht, steuert.
    10. (10) Chirurgische Lupe nach (9), wobei die Steuereinheit den Benutzer auf Basis von Informationen des Benutzers, die von einer anderen Vorrichtung erfasst wurden, steuert.
    11. (11) Chirurgische Lupe nach einem von (8) bis (10), wobei der Parameter durch Kalibrierung für jeden Benutzer erhalten wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Chirurgische Lupe
    2
    Kalibrierungsvorrichtung
    99
    Kalibrierungssystem
    100
    Antriebseinheit
    101L
    Optisches System für das linke Auge
    101R
    Optisches System für das rechte Auge
    120
    Antriebseinheit für die Fokuseinstellung
    130
    Drehantriebseinheit für das optische System
    140
    Bewegungsantriebseinheit für das optische System
    150
    Sensoreinheit zur Abstandsmessung
    160
    Speichereinheit
    170
    Kommunikationseinheit
    180
    Batterie
    190
    Steuereinheit
    220
    Eingabeeinheit
    230
    Nachweiseinheit für die Lupenposition
    240
    Anzeigeeinheit
    250
    Kommunikationseinheit
    290
    Steuereinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014104365 A [0004]

Claims (11)

  1. Chirurgische Lupe, umfassend: zwei optische Systeme, die verursachen, dass Bilder von Licht aus einem Operationsfeld, das ein Beobachtungsziel ist, auf den Augen eines Trägers abgebildet werden; und eine Antriebseinheit zur Einstellung eines Konvergenzwinkels, der von optischen Achsen der zwei optischen Systeme gebildet wird.
  2. Chirurgische Lupe nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Drehung der optischen Systeme bezüglich der Drehachsen der optischen Systeme zur Einstellung des Konvergenzwinkels verursacht.
  3. Chirurgische Lupe nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Bewegung der optischen Systeme zur Einstellung des Konvergenzwinkels verursacht.
  4. Chirurgische Lupe nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine Bewegung eines optischen Elements zur Fokussierung, das in den optischen Systemen enthalten ist, zur weiteren Durchführung der Fokuseinstellung verursacht.
  5. Chirurgische Lupe nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Steuereinheit, welche die Antriebseinheit steuert.
  6. Chirurgische Lupe nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine Sensoreinheit zur Abstandsmessung, die einen Abstand zu einem Beobachtungsziel misst, wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit auf Basis des Abstands steuert.
  7. Chirurgische Lupe nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Beleuchtungseinheit, wobei die Steuereinheit die Beleuchtungseinheit auf Basis des Abstands steuert.
  8. Chirurgische Lupe nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine Speichereinheit, die einen Parameter speichert, der als Referenz für die Steuerung der Antriebseinheit dient, wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit auf Basis des Parameters steuert.
  9. Chirurgische Lupe nach Anspruch 8, wobei die Speichereinheit den Parameter in Zusammenhang mit einem Benutzer speichert, und wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit auf Basis des Parameters, der einem identifizierten Benutzer entspricht, steuert.
  10. Chirurgische Lupe nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit den Benutzer auf Basis von Informationen des Benutzers, die von einer anderen Vorrichtung erfasst wurden, identifiziert.
  11. Chirurgische Lupe nach Anspruch 8, wobei der Parameter durch Kalibrierung für jeden Benutzer erhalten wird.
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