(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-20
(45)【発行日】2022-01-17
(54)【発明の名称】再設定可能な外科用顕微鏡
(51)【国際特許分類】
G02B 21/00 20060101AFI20220107BHJP
G02B 21/24 20060101ALI20220107BHJP
A61F 9/007 20060101ALI20220107BHJP
【ＦＩ】
G02B21/00
G02B21/24
A61F9/007 200C
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2019552253
(86)(22)【出願日】2018-03-19
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-04-23
(86)【国際出願番号】 IB2018051830
(87)【国際公開番号】W WO2018172916
(87)【国際公開日】2018-09-27
【審査請求日】2019-09-20
(31)【優先権主張番号】62/474,916
(32)【優先日】2017-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】319008904
【氏名又は名称】アルコン インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100117019
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100173107
【弁理士】
【氏名又は名称】胡田 尚則
(72)【発明者】
【氏名】リンフォン ユイ
(72)【発明者】
【氏名】クレイグ ベンダー
【審査官】堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２９７０７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０２５２１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１０－５１２８５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５０６４３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２６７７６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１１０１７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ １９／００－２１／００
Ｇ０２Ｂ ２１／０６－２１／３６
Ａ６１Ｆ ９／００７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
再設定可能な外科用顕微鏡であって、接眼レンズと、
前記接眼レンズに光学的に結合されたリレーレンズ系と、
前記接眼レンズ及び前記リレーレンズ系に光学的に結合されたズームレンズ系と、
照射部と、
第１の対物レンズ位置と第２の対物レンズ位置との間で再配置可能な対物レンズとを含んでおり、
前記第１の対物レンズ位置が、白内障手術に用いられる位置であって、前記ズームレンズ系と前記照射部との間に位置する第１のスロットを含み、前記第２の対物レンズ位置が、網膜硝子体手術に用いられる位置であって、前記照射部が前記第２の対物レンズ位置と前記ズームレンズ系との間に位置するように配置された第２のスロットを含んでおり、
前記対物レンズが焦点距離を有し、前記対物レンズが前記第１のスロットに配置されたときには、前記焦点距離は、観察されるべき眼と前記対物レンズとの間の指定された動作距離よりも長く、前記対物レンズが前記第２のスロットに配置されたときには、前記焦点距離は、観察されるべき前記眼と前記対物レンズとの間の前記指定された動作距離よりも長くない、再設定可能な外科用顕微鏡。
【請求項2】
前記対物レンズが光学機械式筐体を更に含んでいる、請求項１に記載の再設定可能な外科用顕微鏡。
【請求項3】
前記光学機械式筐体が整列タブを更に含み、前記第１の対物レンズ位置が第１の整列凹部を更に含み、
前記第２の対物レンズ位置が第２の整列凹部を更に含んでいる、請求項２に記載の再設定可能な外科用顕微鏡。
【請求項4】
前記整列タブと、前記第１及び第２の整列凹部とがＴ字形のプロファイルを有する、請求項３に記載の再設定可能な外科用顕微鏡。
【請求項5】
前記整列タブと、前記第１及び第２の整列凹部とが角形のプロファイルを有する、請求項３に記載の再設定可能な外科用顕微鏡。
【請求項6】
外科用顕微鏡自動設定システムであって、プロセッサと、
前記プロセッサに結合された位置センサと、
前記位置センサに結合された請求項１に記載の再設定可能な外科用顕微鏡と、
前記プロセッサ及び前記再設定可能な対物レンズに結合されていて、前記再設定可能な対物レンズを前記第１の対物レンズ位置又は前記第２の対物レンズ位置のいずれかに移動させるべく設定されたアクチュエータと、を含んでいる外科用顕微鏡自動設定システム。
【請求項7】
前記再設定可能な対物レンズが複数の可動レンズを含んでいる、請求項６に記載の外科用顕微鏡自動設定システム。
【請求項8】
前記位置センサが前記第１の対物レンズ位置又は前記第２の対物レンズ位置のうち少なくとも１個に関連付けられた複数の位置センサを含んでいる、請求項６に記載の外科用顕微鏡自動設定システム。
【請求項9】
前記アクチュエータが複数のアクチュエータを含んでいる、請求項６に記載の外科用顕微鏡自動設定システム。
【請求項10】
請求項１～５のいずれか一項に記載の再設定可能な外科用顕微鏡を設定する方法であって、再設定可能な対物レンズを含む前記再設定可能な外科用顕微鏡の初期設定を決定するステップと、
再設定処理を開始するステップと、を含んでおり、
前記再設定処理は、
前記再設定可能な対物レンズを、初期設定と対応する初期位置であって、前記第１の対物レンズ位置及び前記第２の対物レンズ位置の一方である初期位置から退避させるステップと、
前記再設定可能な対物レンズを、前記再設定可能な外科用顕微鏡内の第２の位置であって、前記第１の対物レンズ位置及び前記第２の対物レンズ位置の前記初期位置ではない他の一方の第２の位置に配置するステップと、を含んでいる、再設定可能な外科用顕微鏡を設定する方法。
【請求項11】
前記再設定可能な外科用顕微鏡の初期設定を決定するステップが更に前記再設定可能な対物レンズの初期位置に関連付けられた位置センサから位置を受信するステップと、
受信した前記位置に基づいて前記初期位置を決定するステップを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記再設定可能な外科用顕微鏡の初期設定を決定するステップが更に、前記再設定可能な外科用顕微鏡内の所望の位置に関連付けられた位置センサから位置を受信するステップと、
受信した前記位置に基づいて前記再設定可能な対物レンズが所望の位置にあるか否かを判定するステップを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記再設定可能な対物レンズを前記初期位置から退避させるステップが更に、前記初期位置に関連付けられた位置センサから情報を受信するステップと、
前記位置センサから受信した情報に基づいて、前記再設定可能な対物レンズが前記再設定可能な外科用顕微鏡の機能を妨げないように前記再設定可能な対物レンズが前記初期位置から完全に退避させられているか否かを判定するステップを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記再設定可能な対物レンズを前記再設定可能な外科用顕微鏡内の所望の位置に配置するステップが更に、前記所望の位置に関連付けられた位置センサから位置を受信するステップと、
受信した前記位置に基づいて、前記再設定可能な対物レンズが前記再設定可能な外科用顕微鏡の機能を妨げないように前記再設定可能な対物レンズが適切に配置されているか否かを判定するステップを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に光学顕微鏡に関し、特に再設定可能な外科用顕微鏡を扱うシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光学顕微鏡は、顕微鏡視野内の標本の拡大画像をユーザーに提供すべく広範な用途に用いられている。例えば、顕微鏡は外科、研究室、及び品質保証用途に用いることができる。光学顕微鏡は、標本を拡大するために可視光及びレンズ系を用いる。
【0003】
ある種の光学顕微鏡は、一般的な主対物顕微鏡である。一般的な主対物顕微鏡は、一対の接眼レンズ及びレンズ系で共有される単一の一般的な主対物レンズを用いる。これらの顕微鏡は、顕微鏡内での対物レンズの配置に基づいて、各種の焦点深度、横分解能及び奥行感覚をユーザーに提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示のいくつかの実施形態に従い、再設定可能な外科用顕微鏡を開示する。再設定可能な外科用顕微鏡は、接眼レンズと、接眼レンズに光学的に結合されたリレーレンズ系と、接眼レンズ及びリレーレンズ系に光学的に結合されたズームレンズ系と、照射部と、第１の対物レンズ位置と第２の対物レンズ位置との間で再配置可能な対物レンズとを含んでいる。第１の対物レンズ位置は、ズームレンズ系と照射部との間に位置するスロットを含み、第２の対物レンズ位置は、照射部が第２の対物レンズ位置とズームレンズ系との間に位置するように配置されたスロットを含んでいる。
【0005】
本開示の別の実施形態に従い、外科用顕微鏡自動設定システムを開示する。外科用顕微鏡自動設定システムは、プロセッサと、プロセッサに結合された位置センサと、位置センサに結合された再設定可能な外科用顕微鏡とを含んでいる。再設定可能な外科用顕微鏡は、第１の対物レンズ位置と第２の対物レンズ位置との間で再配置することができる再設定可能な対物レンズを含んでいる。第１の対物レンズ位置は、ズームレンズ系と照射部との間に位置するスロットを含み、第２の対物レンズ位置は、照射部が第２の対物レンズ位置とズームレンズ系との間に位置するように配置されたスロットを含んでいる。自動化された外科用顕微鏡は又、プロセッサ及び再設定可能な対物レンズに結合されていて、再設定可能な対物レンズを第１のレンズ位置又は第２のレンズ位置のいずれかに移動させるべく設定されたアクチュエータを含んでいる。
【0006】
本開示の更なる実施形態に従い、再設定可能な外科用顕微鏡を設定する方法を開示する。再設定可能な外科用顕微鏡を設定する方法は、再設定可能な対物レンズを含む再設定可能な外科用顕微鏡の初期設定を決定するステップと、再設定処理を開始するステップとを含んでいる。再設定処理は、再設定可能な対物レンズを初期設定と対応する初期位置から退避させるステップと、再設定可能な対物レンズを再設定可能な外科用顕微鏡内の第２の位置に配置するステップとを含んでいる。
【0007】
本開示及びその特徴と利点に対する理解を深めるべく、添付の図面と合わせて以下の記述を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1a】「白内障モード」に設定された再設定可能な外科用顕微鏡の模式図である。
【図1b】「網膜硝子体モード」に設定された再設定可能な外科用顕微鏡の模式図である。
【図4】再設定可能な外科用顕微鏡を設定する方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示は、単一の顕微鏡により各種の用途に最適化された光学性能が得られるように再設定可能な一般的な主対物レンズ顕微鏡を提供する。一般的な主対物レンズ顕微鏡は又、設定間の自動切り替えを可能にする自動システムを含んでいてよい。
【0010】
一般的な主対物レンズ顕微鏡、その構成要素、及び使用方法の実施形態について図１～４を参照しながらより詳細に記述する。
【0011】
図１ａは、「白内障モード」に設定された再設定可能な外科用顕微鏡の模式図である。顕微鏡１００は、接眼レンズ１０２ａ及び１０２ｂを含んでいる。顕微鏡のユーザーは、接眼レンズ１０２を介して標本１０４の拡大像を観察する。図１では標本１０４を目として示しているが、顕微鏡１００を用いて観察される任意の標本であってよい。接眼レンズ１０２ａ及び１０２ｂは又、２個のデジタルディスプレイ等、標本１０４の立体視を提供する他の要素で代替することができる。
【0012】
標本１０４の像は、ズームレンズ系１０６、再設定可能な対物レンズ１０８、及びリレーレンズ系１１２を介して拡大される。照射部１１０は標本１０４を照射する。照射部１１０は、再設定可能な外科用顕微鏡の用途に応じて様々な形状の照射を行うべく設定されていてよい。例えば、照射部１１０は、様々な明度、強度、及び面積の照射を行うことができる。照射部１１０により照射された場合、標本１０４は光を反射する。再設定可能な対物レンズ１０８は標本１０４からの反射光を集光する。ズームレンズ系１０６は、接眼レンズ１０２に現れる標本１０４の像の拡大率を増減すべく互いに相対的に移動可能な１個以上のレンズを含んでいてよい。ズームレンズ系１０６は、標本１０４の像を立体視に分割する。リレーレンズ系１２６は像を更に拡大して接眼レンズ１０２を介してユーザーに像を提示する。
【0013】
図１ａに示すように、再設定可能な対物レンズ１０８は、ズームレンズ系１０６の下方且つ照射部１１０の上方に位置する第１のスロット１１４に位置している。本設定において、再設定可能な対物レンズ１０８は、再設定可能な対物レンズ１０８の指定された動作距離よりも長い焦点距離を有していてよい。指定された動作距離は、標本と顕微鏡のレンズとの距離を示す場合がある。例えば、再設定可能な対物レンズ１０８の動作距離が２２５ｍｍ、２００ｍｍ、１７５ｍｍ、又は１５０ｍｍであるように指定されていてよい。再設定可能な対物レンズ１０８は又、他の動作距離を有するように指定されていてよい。又例えば、再設定可能な対物レンズ１０８の実際の焦点距離は、再設定可能な対物レンズ１０８の指定された動作距離よりも５０ｍｍ、６０ｍｍ又は７０ｍｍ長くてよい。再設定可能な対物レンズ１０８の実際の焦点距離は又、他の距離に応じて変化し得る。再設定可能な対物レンズ１０８の実際の焦点距離と指定された動作距離の差は、照射部１１０の幅を受容するためであってよい。再設定可能な対物レンズ１０８の焦点距離が長いほど、顕微鏡１００の横分解能が低下し、焦点深度が増大し得る。例えば、横分解能は１０％、１５％、２０％、２５％又は３０％低下し得る。横分解能は又、上述の例よりも多少低下し得る。いくつかの用途、例えば白内障手術では焦点深度が増大することが望ましい場合がある。再設定可能な外科用顕微鏡１００は又、照射部１１０の下方且つ標本１０４の上方に位置する第２のスロット１１６に再設定可能な対物レンズ１０８が位置するように設定されていてよい。図１ａに示すように、第２のスロットは再設定可能な対物レンズ１０８又は他の一切の構造を含んでいない。再設定可能な対物レンズ１０８が図１ａに示すように第１のスロット１１４に位置している場合、顕微鏡１００は「白内障モード」で動作していると言える。
【0014】
図１ｂは、「網膜硝子体モード」に設定された再設定可能な外科用顕微鏡の模式図である。図１ｂの顕微鏡１００は図１ａと同一の顕微鏡１００の異なる設定である。図１ｂに示すように、再設定可能な対物レンズ１０８は、照射部１１０の下方且つ標本１０４の上方に位置する第２のスロット１１６に位置している。本設定において、再設定可能な対物レンズ１０８は、再設定可能な対物レンズ１０８の指定された動作距離よりも長い焦点距離を有していなくてもよい。例えば、再設定可能な対物レンズ１０８の動作距離が２２５ｍｍ、２００ｍｍ、１７５ｍｍ、又は１５０ｍｍであるように指定されていてよい。再設定可能な対物レンズ１０８は又、他の動作距離を有するように指定されていてよい。再設定可能な対物レンズ１０８の実際の焦点距離は、再設定可能な対物レンズ１０８の指定された動作距離とほぼ等しくてよい。本設定において、顕微鏡１００のユーザーは、最適な横分解能及びより鮮明な奥行感覚を経験することができる。本設定はいくつかの用途で望ましいであろう。例えば、網膜硝子体外科医は、外科的措置を誘導する安全装置として奥行感覚の向上と共に焦点深度の減少を望む場合がある。再設定可能な外科用顕微鏡１００は又、再設定可能な対物レンズ１０８がズームレンズ系１０６の下方且つ照射部１１０の上方の第１のスロット１１４にも位置し得るように設定されていてよい。図１ｂに示すように、第１のスロット１１４は、再設定可能な対物レンズ１０８又は他の一切の構造を含んでいない。再設定可能な対物レンズ１０８が図１ｂに示すように位置している場合、顕微鏡１００は「網膜硝子体モード」で動作していると言える。
【0015】
顕微鏡１００は、顕微鏡１００の現在の用途に基づいて、白内障モード又は網膜硝子体モードのいずれかに設定されていてよい。顕微鏡１００のユーザーは、再設定可能な対物レンズ１０８を退避させて再配置することにより手動で顕微鏡１００を設定することができる。再設定可能な対物レンズ１０８は、光学機械式筐体に収容されていてよい。本筐体は、再設定可能な対物レンズ１０８の損傷を防止することができ、ユーザーによる再設定可能な対物レンズ１０８の取扱いをより簡単にすることができる。再設定可能な対物レンズ１０８の光学機械式筐体は、再設定可能な対物レンズ１０８が図２により詳細に示すように第１のスロット１１４又は第２のスロット１１６のいずれかに正しく配置されていることを保証する構造を有していてよい。
【0016】
図２は、再設定可能な対物レンズプロファイル及び再設定可能な顕微鏡スロットの説明図である。図２ａに、再設定可能な対物レンズ１０８が第１のスロット１１４又は第２のスロット１１６のいずれかの内部に適切に配置されることを保証する構造的プロファイルを有する再設定可能な対物レンズ１０８の一例を示す。図２ａに示すように、再設定可能な対物レンズ１０８は、タブ２０２を含むプロファイルを有する光学機械式筐体に収容されている。タブ２０２は、再設定可能な対物レンズ１０８の光学機械式筐体の縁全体に沿って形成されていてよく、又は長さが再設定可能な対物レンズ１０８の光学機械式筐体よりも短くてもよい。同じく図２ａに示すように、第１のスロット１１４及び／又は第２のスロット１１６も又、再設定可能な対物レンズ１０８が第１のスロット１１４又は第２のスロット１１６のいずれかに配置されている場合、内部にタブ２０２が挿入されるように設計された凹部２０４を含むように変更されていてよい。図２ｂに、タブ２０２がＴ字形である場合の光学機械式筐体及びスロットの代替的なプロファイルを示し、図２ｃに、タブ２０２が角形である場合の光学機械式筐体及びスロットの代替的なプロファイルを示す。第１のスロット１１４及び第２のスロット１１６内のタブ２０２及び凹部は、再設定可能な対物レンズ１０８が第１のスロット１１４及び／又は第２のスロット１１６内に適切に配置されていることを保証する他の任意の適切なプロファイルを有するように変更されていてよい。
【0017】
顕微鏡１００が白内障モードに設定されている場合、第１の再設定可能な対物レンズ１０８を用いてよい。顕微鏡１００が網膜硝子体モードに設定されている場合、白内障モードで用いたものと同一の再設定可能な対物レンズ１０８、又は第２の再設定可能な対物レンズ１０８を用いてよい。顕微鏡１００の用途に基づいて再設定可能な対物レンズ１０８の異なる光学特性をユーザーが望む場合がある。従って、所望の光学性能を実現すべく各種の再設定可能な対物レンズ１０８を用いてもよい。
【0018】
顕微鏡１００は追加的に、図３により詳細に示すように、外科用顕微鏡自動設定システム１２２を含んでいてよい。外科用顕微鏡自動設定システム１２２は、１個以上のアクチュエータ３１５、１個以上の位置センサ３２０、及びプロセッサ３２５を含んでいてよい。アクチュエータ３１５は、顕微鏡を所望の設定、例えば白内障モード又は網膜硝子体モードのいずれかに設定するか、又は設定を解除することができる。位置センサ３２０は、再設定可能な対物レンズ１０８が退避させられて白内障モード設定又は網膜硝子体モード設定のいずれかに配置されるに伴い、位置センサ３２０が再設定可能な対物レンズ１０８の存在及び位置を検知できるように顕微鏡１００の本体に位置していてよい。プロセッサ３２５は、再設定可能な対物レンズ１０８が完全に退避させられて完全に再配置されて、顕微鏡１００が白内障モードから網膜硝子体モードに、又は網膜硝子体モードから白内障モードに完全に再設定された時点を判定するソフトウェアプログラムを実行することができる。再設定処理が完了したとプロセッサ３２５が判定したならば、プロセッサ３２５は、再設定可能な対物レンズ１０８の再配置を停止するようアクチュエータ３１５に命令を送って、再設定が完了したことをユーザーに示すことができる。
【0019】
図３は、図１に示す再設定可能な顕微鏡システム用の外科用顕微鏡自動設定システムのブロック図である。外科用顕微鏡自動設定システム１２２は、計算サブシステム３１０、アクチュエータ３１５、位置センサ３２０、モニタ３５５、レンズアレイ３６０、及び通信リンク３６５を含んでいてよい。アクチュエータ３１５は、再設定可能な顕微鏡システム１００内の可動対物レンズ、例えば図１ａ又は図１ｂの再設定可能な対物レンズ１０８に結合されていてよい。アクチュエータ３１５は１個以上のアクチュエータを含んでいてよい。単一のアクチュエータ３１５を用いる場合、当該アクチュエータは、当該アクチュエータが複数の再設定可能な対物レンズ１０８に結合可能であって、且つ再設定可能な対物レンズ１０８を図１ａ及び図１ｂに示すように第１の位置又は第２の位置のいずれかに配置可能であるように設定されていてよい。アクチュエータ３１５を起動して再設定可能な対物レンズの位置を変化させ、従って再設定可能な顕微鏡システムの設定を変更することができる。アクチュエータ３１５は、ステッパモータ、電気モータ、サーボモータ、ロータリアクチュエータ、リニアアクチュエータ、又はこれらの任意の組み合わせを含む任意の適当な種類のアクチュエータであってよい。可動レンズの位置は、以下により詳細に述べるレンズ位置データ３５０に記録することができる。
【0020】
位置センサ３２０は、図１ａ及び１ｂに示す再設定可能な対物レンズ１０８のような、再設定可能な顕微鏡１００内の再設定可能な対物レンズの位置を検知することができる。例えば、当該位置は、再設定可能な対物レンズが第１の位置又は第２の位置のいずれかに配置されているか否かを含んでいてよい。当該位置データは又、再設定可能な対物レンズが再設定可能な顕微鏡の機能を妨げないように当該レンズが所望の位置に対して整列しているか否かを含んでいてよい。例えば、位置データは、再設定可能な対物レンズが、再設定可能な顕微鏡の視野を妨げているか否か、又は対物レンズが第２の位置すなわち「網膜硝子体モード」に配置されている場合に再設定可能な対物レンズが照射部を妨げているか否かを示すことができる。
【0021】
位置センサ３２０は従って、以下でより詳細に述べるように、当該位置をレンズ位置データ３５０として保存すべく計算サブシステム３１０に送信することができる。位置センサ３２０は、レンズ又は他の構造の有無を検知可能な任意の電子装置であってよい。例えば、絶対位置センサ、変位センサ、リニア位置センサ、軸位置センサ、又は多軸センサであってよい。位置センサは、機械式センサ、電気センサ、又はセンサの組み合わせを用いてもよい。
【0022】
計算サブシステム３１０の全部又は一部は、顕微鏡１００の要素として、又は顕微鏡１００とは独立に、あるいは図１に示す他の任意の要素とは独立に動作することができる。計算サブシステム３１０は、プロセッサ３２５、メモリ３３０、及びバス３４０により通信可能に結合された入出力コントローラ３３５を含んでいてよい。プロセッサ３２５は、アプリケーション３４５等、コンピュータプログラムを形成しているような命令を実行するハードウェアを含んでいてよい。一例として、但し非限定的に、プロセッサ３２５は、命令を実行するために、内部レジスタ、内部キャッシュ、及び／又はメモリ３３０から当該命令を読み出し（又はフェッチし）、復号化して実行し、次いで１個以上の結果を内部レジスタ、内部キャッシュ、及び／又はメモリ３３０に書き込むことができる。本開示は適宜、任意の適当な内部レジスタを任意の適当な個数含むプロセッサ３２５を考慮する。プロセッサ３２５は適宜、１個以上の算数論理演算装置（ＡＬＵ）を含んでいても、マルチコアプロセッサであっても、あるいは１個以上のプロセッサ３２５を含んでいてもよい。本開示は特定のプロセッサを記述及び図示しているが、本開示は任意の適当なプロセッサも考慮する。
【0023】
プロセッサ３２５は、例えば再設定可能な外科用顕微鏡１００を再設定すべく命令を実行してよい。例えば、プロセッサ３２５は、ソフトウェア、スクリプト、プログラム、機能、実行可能モジュール、又はアプリケーション３４５に含まれる他のモジュールを実行又は解釈することによりアプリケーション３４５を実行することができる。プロセッサ３２５は、図４に関連する１個以上の動作を実行することができる。プロセッサ３２５が受信した入力データ、又はプロセッサ３２５が生成した出力データはレンズ位置データ３５０を含んでいてよい。
【0024】
メモリ３３０は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、記憶装置（例：書き込み可能な読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、その他）、ハードディスク、固体記憶装置、又は別の種類の記憶媒体を含んでいてよい。計算サブシステム３１０は、事前にプログラミングされていても、又は別のソースから（例：ＣＤ－ＲＯＭから、データネットワークを介して別のコンピュータ装置から、又は別の方式で）プログラムをロードすることによりプログラミング（及び再プログラミング）されてもよい。入出力コントローラ３３５は、入出力装置（例：モニタ３５５、アクチュエータ３１５、位置センサ３２０、マウス、キーボード、又は他の入出力装置）及び通信リンク３６５に結合されていてよい。入出力装置は、通信リンク３６５を介してアナログ又はデジタル形式のデータを送受信することができる。
【0025】
メモリ３３０は、オペレーティングシステム、コンピュータアプリケーション、及び他のリソースに関連付けられた命令（例：コンピュータコード）を保存することができる。メモリ３３０は又、計算サブシステム３１０上で動作する１個以上のアプリケーション又はバーチャルマシンにより解釈可能なアプリケーションデータ及びデータオブジェクトを保存することができる。例えば、レンズ位置データ３５０及びアプリケーション３４５はメモリ３３０に保存されていてよい。いくつかの実装例において、計算装置のメモリは、追加的な、又は異なるデータ、アプリケーション、モデル、又は他の情報を含んでいてよい。
【0026】
レンズ位置データ３５０は、再設定可能な対物レンズ１０８が正しく配置されているか否かの判定に利用できる、位置センサ３２０により取得される位置データに関連する情報を含んでいてよい。
【0027】
アプリケーション３４５は、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、プログラム、機能、実行可能モジュール、あるいはプロセッサ３２５により解釈又は実行可能な他のモジュールを含んでいてよい。アプリケーション３４５は、図４に関連する１個以上の動作を実行する機械可読命令を含んでいてよい。アプリケーション３４５は、再設定可能な顕微鏡内で再設定可能な対物レンズが正しく配置されている否かを計算する機械可読命令を含んでいてよい。例えば、アプリケーション３４５はレンズ位置データ３５０を解析して、再設定可能な対物レンズが顕微鏡から完全に退避させられているか、あるいは顕微鏡内の第１又は第２の位置に完全に挿入されている時点を判定すべく設定されていてよい。アプリケーション３４５は、出力データを生成し、当該出力データをメモリ３３０、別の局所媒体、又は１個以上の遠隔装置に（例えば通信リンク３６５を介して出力データを送信することにより）保存することができる。
【0028】
通信リンク３６５は、任意の種類の通信チャネル、コネクタ、データ通信ネットワーク、又は他のリンクを含んでいてよい。例えば、通信リンク３６５は、無線又は有線ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、専用ネットワーク、公共ネットワーク（インターネット等）、無線ネットワーク、衛星リンクを含むネットワーク、シリアルリンク、無線リンク（例：赤外線、無線周波数又は他のもの）、平行リンク、又は別の種類のデータ通信ネットワークを含んでいてよい。
【0029】
プロセッサ３２５は、再設定可能な対物レンズ、例えば図１ａ及び図１ｂの再設定可能な対物レンズ１０８を、第１及び第２の位置に来るように、及び当該位置から外れるように移動させるようアクチュエータ３１５に命令することができる。アクチュエータ３１５が再設定可能な対物レンズの位置を変える間、位置センサ３２０は再設定可能な対物レンズの位置データを記録することができる。プロセッサ３２５は次いでアプリケーション３４５を実行して再設定可能な対物レンズが完全に再配置された時点、及び再設定可能な顕微鏡が完全に再設定された時点を判定することができる。プロセッサ３２５は次いで、所望の位置で再設定可能な対物レンズ１０８の移動を停止させるようアクチュエータ３１５に命令することができる。プロセッサ３２５は又、レンズアレイ３６０から再設定可能な対物レンズを選択するようアクチュエータ３１５に命令することができる。レンズアレイ３６０は、各種の光学パラメータを有する多数の再設定可能な対物レンズを含んでいてよい。プロセッサ３２５は次いで、図１ａ及び１ｂに関して上述のように１個以上の再設定可能な対物レンズを用いて再設定可能な顕微鏡を変更するようアクチュエータ３１５に命令することができる。プロセッサ３２５は又、アプリケーション３４５を実行して再設定可能な対物レンズ１０８が所望の位置で正しく整列しているか否かを判定することができる。再設定可能な対物レンズが整列していないとプロセッサ３２５又はアプリケーション３４５が判定した場合、モニタ３５５へ警告を送信してユーザーに提示することができる。
【0030】
図４は、図１ａ及び１ｂに示す再設定可能な外科用顕微鏡１００のような再設定可能な外科用顕微鏡を設定する方法のフロー図である。方法４００のステップは、人間、各種のコンピュータプログラム、モデル、又は顕微鏡システム、装置、及び機器からの情報を制御及び解析すべく設定されたこれらの任意の組み合わせにより実行することができる。プログラム及びモデルは、計算機可読媒体に保存されていて、実行された場合、後述するステップの１個以上を実行すべく動作可能な命令を含んでいてよい。計算機可読媒体は、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、又は他の任意の適当な装置等、プログラム又は命令を保存及び読み出すべく設定された任意のシステム、装置又は機器を含んでいてよい。プログラム及びモデルは、プロセッサ又は他の適当な装置に、計算機可読媒体からの命令を読み出して実行させるべく設定されていてよい。例えば、プログラム及びモデルは、図３に示すアプリケーション３４５内のアプリケーションの１つであってよい。説明目的で、方法４００は図１に示す顕微鏡１００と同様の顕微鏡に関して記述しているが、方法４００を用いて任意の再設定可能な外科用顕微鏡を変更してもよい。
【0031】
方法４００は、再設定可能な顕微鏡のユーザーが当該再設定可能な顕微鏡の初期設定を決定できるステップ４０５から開始されてよい。ユーザーは、再設定可能な顕微鏡を見て初期設定を決定できる場合がある。例えば、ユーザーは、顕微鏡を物理的に検査して初期設定を決定できる場合がある。当該初期設定は、再設定可能な顕微鏡が白内障モード又は網膜硝子体モードのいずれかにあると言えるように再設定可能な対物レンズが配置された再設定可能な顕微鏡を含んでいてよい。
【0032】
ステップ４０５は又、自動設定システムにより実行されてもよい。自動設定システムは、再設定可能な顕微鏡の再設定可能な対物レンズの位置に関連付けられた１個以上の位置センサから受信したセンサ情報を処理することにより上述の決定を行うことができる。例えば、再設定可能な対物レンズの第１の位置に関連付けられた位置センサが、第１の位置にある再設定可能な対物レンズの存在を検知することができる。当該情報は次いで、自動設定システムにより処理されて、再設定可能な顕微鏡が最初は白内障モードにあることを示す場合がある。更なる例として、再設定可能な対物レンズの第２の位置に関連付けられた位置センサが、第２の位置にある再設定可能な対物レンズの存在を検知することができる。当該情報は次いで、自動設定システムにより処理されて、再設定可能な顕微鏡が最初は網膜硝子体モードにあることを示す場合がある。自動設定システムは又、第１の位置に関連付けられた位置センサ及び第２の位置に関連付けられた位置センサ両方から情報を受信すべく設定されていてよい。自動設定システムは次いで、当該情報を処理して再設定可能な顕微鏡の初期設定を決定することができる。
【0033】
ステップ４１０において、ユーザー又は自動設定システムは、再設定可能な対物レンズが、再設定可能な顕微鏡の所望の設定と対応し得る所望の位置にあるか否かを判定することができる。ステップ４０５で決定された初期設定に基づいて、ユーザー又は自動設定システムのいずれかが、所望の設定を初期設定と比較して再設定が必要か否かを判定することができる。再設定可能な対物レンズが所望の位置にない場合、ユーザー又は自動設定システムはステップ４１５へ進むことができる。再設定可能な対物レンズが所望の位置にある場合、ユーザー又は自動設定システムはステップ４５０へ進むことができる。
【0034】
ステップ４１５において、ユーザー又は自動設定システムは、当該初期設定が再設定可能な顕微鏡の現在の用途に望ましい設定でない場合、再設定処理を開始することができる。例えば、再設定可能な顕微鏡が最初は白内障モードにあって、ユーザーが再設定可能な顕微鏡を網膜硝子体手術に用いることを意図している場合、ユーザーは再設定可能な顕微鏡が網膜硝子体モードに設定されるように再設定処理を開始することができる。更なる例として、自動設定システムは再設定可能な顕微鏡が最初は白内障モードにあることを検知し得るが、ユーザーは再設定可能な顕微鏡を網膜硝子体手術に用いることを指示している場合がある。自動設定システムは、再設定可能な顕微鏡が網膜硝子体モードに設定されるように再設定処理を開始することができる。
【0035】
ステップ４２０において、ユーザー又は自動設定システムは、再設定可能な対物レンズを初期位置から退避させることができる。当該初期位置は、第１の対物レンズ位置又は第２の対物レンズ位置にあってよい。
【0036】
ステップ４２５において、ユーザー又は自動設定システムは、再設定可能な対物レンズを所望の位置に配置することができる。当該所望の位置は、第１の位置又は第２の位置であってよい。
【0037】
ステップ４３０において、ユーザー又は自動設定システムは、再設定可能な対物レンズが初期位置から適切に退避させられて所望の位置内に適切に整列していることを保証する。再設定可能な対物レンズを初期位置から退避させる場合、再設定可能な対物レンズが初期位置から完全に退避させられることを保証することが重要である。レンズが部分的にしか退避させられていない場合、レンズ又はレンズの光学機械式筐体が再設定可能な顕微鏡の視野を妨げるか又は塞ぎ、且つレンズが第２の対物レンズ位置から退避させられる際に照射部により出力される照射を妨げる恐れがある。ユーザーは、再設定可能な対物レンズを手動で退避させると共に、再設定可能な対物レンズの完全な退避を保証することができる。自動設定システムは、位置センサからの情報を解析して再設定可能な対物レンズを検知し、アクチュエータを起動して再設定可能な対物レンズを操作し、次いで再設定可能な対物レンズを完全に退避させて、位置センサから情報を更に解析して再設定可能な対物レンズが初期位置から除去されたことを検知することにより完全な退避を保証するソフトウェアアプリケーションを実行することにより再設定可能な対物レンズを退避させることができる。
【0038】
再設定可能な対物レンズが所望の位置内に配置されている場合、ユーザー又は自動設定システムは、再設定可能な対物レンズが所望の位置内で適切に整列していることを保証することができる。再設定可能な対物レンズが適切に整列していない場合、再設定可能な対物レンズを初期位置から部分的にしか退避させないことに関して上記と同じ問題が生じ得る。ユーザーは、再設定可能な対物レンズを手動で配置すると共に、再設定可能な対物レンズが適切に整列していることを保証することができる。自動設定システムは、アクチュエータを起動して再設定可能な対物レンズを操作し、再設定可能な対物レンズを所望の位置内に配置し、次いで位置センサから情報を解析して再設定可能な対物レンズの位置及び並びを検知することにより再設定可能な対物レンズが所望の位置内に適切に整列していることを保証するソフトウェアプログラムを実行することにより再設定可能な対物レンズを配置することができる。
【0039】
ステップ４３５において、自動設定システムは、再設定可能な対物レンズの不整列又は退避の失敗をユーザーに警告することができる。自動設定システムは、各種の方法を用いてユーザーに警告することができる。例えば、自動設定システムは、光を点滅させること、警報を含むテキストをディスプレイに表示すること、及び／又は音声警報を生成することができる。ユーザーに警告する他の方法を用いてもよい。
【0040】
ステップ４４０において、ユーザー又は自動設定システムは、新たな位置を記録することができる。この新たな位置は、ステップ４０５で使用できる再設定可能な顕微鏡の初期設定に対応していてよい。この新たな位置は又、ステップ４５０で新たな所望の設定と比較することができる。
【0041】
ステップ４５０において、ユーザー又は自動設定システムは、新たな所望の設定が生成されるまで再設定可能な顕微鏡を監視することができる。再設定可能な対物レンズが、所望の位置と対応する初期位置にある場合、ユーザー又は自動設定システムは新たな所望の設定を求めて監視し続けることになる。ステップ４１０～４４０の完了に続いて、再設定可能な顕微鏡が再設定された場合、ユーザー又は自動設定システムは又新たな所望の設定を求めて監視することになる。
【0042】
本開示の範囲から逸脱することなく、方法４００に対して変更、追加、又は省略を行うことができる。例えば、上述とは異なる順序でステップを実行することができ、いくつかのステップを同時に実行することができる。又、個々のステップは、本開示の範囲から逸脱することなく追加的なステップを含んでいてよい。
【図1a】
【図1b】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3】
【図4】