CN109282750B - 光学量测***、光学量测装置及其量测方法 - Google Patents

光学量测***、光学量测装置及其量测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109282750B
CN109282750B CN201710598582.1A CN201710598582A CN109282750B CN 109282750 B CN109282750 B CN 109282750B CN 201710598582 A CN201710598582 A CN 201710598582A CN 109282750 B CN109282750 B CN 109282750B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
optical sensing
piece
positioning groove
positioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710598582.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109282750A (zh
Inventor
吴世傑
林典瑩
林辰泰
庄世昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swiss Titanium Medical Equipment Co.,Ltd.
Original Assignee
Intai Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intai Technology Corp filed Critical Intai Technology Corp
Priority to CN201710598582.1A priority Critical patent/CN109282750B/zh
Priority to US15/785,448 priority patent/US10260861B2/en
Publication of CN109282750A publication Critical patent/CN109282750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109282750B publication Critical patent/CN109282750B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/02Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046Tracking techniques
    • A61B2034/2055Optical tracking systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/061Measuring instruments not otherwise provided for for measuring dimensions, e.g. length
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/3937Visible markers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/3983Reference marker arrangements for use with image guided surgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明提供一种放大位移倍率的光学量测***、光学量测装置及其量测方法。光学量测装置包含架座、移动抵靠件、多个静态光学感测件及动态光学感测件,架座包含定位槽。移动抵靠件枢接于架座上且对应定位槽,待测物夹抵于移动抵靠件与定位槽之间。静态光学感测件设于架座上。动态光学感测件设于移动抵靠件上,动态光学感测件与静态光学感测件相隔光学感测间距。动态光学感测件受移动抵靠件连动而沿弧形轨迹位移,致使光学感测间距改变,且光学感测间距的改变程度大于径长的改变程度。借此,利用弧形位移的特殊结构使不同待测物的径长差异得以放大,进而大幅提高量测的准确度。

Description

光学量测***、光学量测装置及其量测方法
技术领域
本发明是关于一种光学量测***、光学量测装置及其量测方法,特别是关于一种放大位移倍率的光学量测***、放大位移倍率的光学量测装置及其量测方法。
背景技术
光学量测装置以及光学量测***已经广泛地应用在各种外科手术中,如神经外科、脊椎神经外科,同时也用于胸腹部、组织活检穿刺等微创手术。光学量测装置以及光学量测***能够通过光学感测机制让显示装置呈现实际空间的相对位置标记,通过对实际空间中手术器械的即时追踪,以获得手术器械在图像空间的三维座标,进而辅助医生进行精确地手术操作或量测。
目前市面上有一种已知的光学量测装置,其利用等距量测的概念来量测手术器械或相关手术物件的长度规格,此种结构虽然可以量测不同规格的手术器械或相关手术物件,但在量测微小距离差异的长度时,往往准确度不足,而且容易发生显示装置的画面所显示的物件位置与实际空间中的物件位置彼此间有误差的现象。再者,目前手术器械的种类繁多,因手术用途不同而有不同的规格,而且不同厂家生产的手术器械规格也不一致,其差异主要体现在器械的径长与轴长。由于目前还没有一种通用的模块或方法能够对不同规格的手术器械进行快速方便地量测,因此量测时仍有许多不便之处。此外,传统的光学量测装置大多由金属制成,其具有一定的重量与体积,进而造成医疗人员的操作负担。
由此可知,目前市场上缺乏一种可准确量测、方便操作、轻量而且可以量测径长与轴长的光学量测***、光学量测装置及其量测方法,故相关业者均在寻求其解决之道。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种放大位移倍率的光学量测***、放大位移倍率的光学量测装置及其量测方法,其利用弧形位移的移动抵靠件连动动态光学感测件,可以使不同待测物的径长差异得以放大,进而大幅地提高量测的准确度,以解决传统等距量测装置量测微小距离差异的准确度不足的问题。
依据本发明的结构态样的一实施方式提供一种放大位移倍率的光学量测装置,其用以量测待测物的径长。此放大位移倍率的光学量测装置包含一架座、一移动抵靠件、多个静态光学感测件以及一动态光学感测件,其中架座包含一定位槽。移动抵靠件枢接于架座上且对应定位槽,待测物夹抵于移动抵靠件与定位槽之间。再者,多个静态光学感测件设于架座上。而动态光学感测件则设于移动抵靠件上,且动态光学感测件与其中一个静态光学感测件相隔一光学感测间距。此动态光学感测件受移动抵靠件连动而沿一弧形轨迹位移,致使光学感测间距改变,且光学感测间距的改变程度大于径长的改变程度。
借此,本发明的放大位移倍率的光学量测装置的结构相当简单,而且操作方便,因此非常适合于手术器械的量测需求。此外,放大位移倍率的光学量测装置可利用医疗级塑料制造而成,比起传统的金属校正块或金属量测装置轻量许多而且体积相对较小,可大幅降低医疗人员的操作负担。
前述实施方式的其他实施例如下:前述架座可包含一座体与一动态参考框架,其中座体具有一底端与一顶端,定位槽凹陷开设于座体,底端枢接移动抵靠件。而动态参考框架则连接顶端且具有多个光球定位端,各静态光学感测件分别定位于各光球定位端上。再者,前述定位槽可包含二个抵靠斜面,这二个抵靠斜面呈V形配置且彼此相交于一交界处。待测物与交界处相隔一间隙,定位槽具有一定位深度,此定位深度小于等于径长与间隙的总和。另外,前述二个抵靠斜面彼此相交一角度,此角度大于等于80度且小于等于100度。前述架座可包含一阻挡件,此阻挡件凸设座体且连接定位槽,阻挡件抵顶待测物的前端,借以阻止待测物沿定位槽的延伸方向位移。此外,前述座体的底端可设有二凸耳,各凸耳包含一孔洞。移动抵靠件包含一轴杆、一枢接部以及一光球定位部,其中轴杆穿设于二孔洞。轴杆衔接于二凸耳与枢接部之间。光球定位部一体连接枢接部,动态光学感测件定位于光球定位部上。再者,前述座体可具有一扶持面,此扶持面呈弧状且与定位槽相对,扶持面位于底端与顶端之间。
依据本发明的结构态样的另一实施方式提供一种放大位移倍率的光学量测***,其用以量测待测物的径长与轴长。放大位移倍率的光学量测***包含放大位移倍率的光学量测装置、光学追踪器以及轴向光学量测装置,其中放大位移倍率的光学量测装置包含一架座、一移动抵靠件、多个静态光学感测件以及一动态光学感测件。架座包含定位槽。移动抵靠件枢接于架座上且对应定位槽,待测物夹抵于移动抵靠件与定位槽之间。此外,多个静态光学感测件设于架座上,而动态光学感测件则设于移动抵靠件上。动态光学感测件与其中一个静态光学感测件相隔一光学感测间距,动态光学感测件受移动抵靠件连动而沿一弧形轨迹位移,致使光学感测间距改变,且光学感测间距的改变程度大于径长的改变程度。再者,光学追踪器感应静态光学感测件及动态光学感测件以辨识待测物的径长。至于轴向光学量测装置则包含一握持本体与一光学感测器,其中握持本体可拆卸地连接待测物。光学感测器设于握持本体上,光学感测器受光学追踪器感应以辨识待测物的轴长。
借此,本发明的放大位移倍率的光学量测***既可量测径长,亦可量测轴长,对于医疗人员来说相当地便利。
前述实施方式的其他实施例如下:前述架座可包含一座体与一动态参考框架,其中座体具有一底端与一顶端,定位槽凹陷开设于座体,底端枢接移动抵靠件。动态参考框架连接顶端且具有多个光球定位端,各静态光学感测件分别定位于各光球定位端上。另外,前述定位槽可包含二个抵靠斜面,此二个抵靠斜面呈V形配置且彼此相交于一交界处。待测物与交界处相隔一间隙,定位槽具有一定位深度,定位深度小于等于径长与间隙的总和。前述二个抵靠斜面彼此相交一角度,此角度大于等于80度且小于等于100度。再者,前述架座可包含一阻挡件,此阻挡件凸设座体且连接定位槽,阻挡件抵顶待测物的前端,借以阻止待测物沿定位槽的延伸方向位移。此外,前述座体的底端可设有二个凸耳,各凸耳包含一孔洞。移动抵靠件包含一轴杆、一枢接部以及一光球定位部,其中轴杆穿设于二孔洞。轴杆衔接于二凸耳与枢接部之间。光球定位部则一体连接枢接部,动态光学感测件定位于光球定位部上。另外,前述座体可具有一扶持面,此扶持面呈弧状且与定位槽相对,扶持面位于底端与顶端之间。
依据本发明的方法态样的一实施方式提供一种放大位移倍率的光学量测装置的量测方法,其用以量测待测物的径长。此量测方法包含一待测物装设步骤与一径向光学感测步骤,其中待测物装设步骤是将待测物装设于移动抵靠件与定位槽之间,使待测物紧密抵接移动抵靠件与定位槽。而径向光学感测步骤是驱动一光学追踪器感应静态光学感测件及动态光学感测件以辨识待测物的径长。
借此,本发明的量测方法利用弧形位移的移动抵靠件连动动态光学感测件,可以使不同待测物的径长的差异得以放大,进而能够更精准地量测。
前述实施方式的实施例如下:前述放大位移倍率的光学量测装置的量测方法可包含一轴向光学感测步骤,此轴向光学感测步骤是驱动光学追踪器感应轴向光学量测装置的光学感测器以辨识待测物的轴长。
附图说明
图1是绘示本发明一实施例的放大位移倍率的光学量测装置的立体示意图;
图2是绘示图1的放大位移倍率的光学量测装置的分解图;
图3A是绘示图1的放大位移倍率的光学量测装置量测一待测物的侧视图;
图3B是绘示图1的放大位移倍率的光学量测装置量测另一待测物的侧视图;
图4是绘示本发明另一实施例的放大位移倍率的光学量测装置的立体示意图;
图5是绘示图4的放大位移倍率的光学量测装置的分解图;
图6是绘示本发明一实施例的放大位移倍率的光学量测***的立体示意图;
图7是绘示本发明一实施例的放大位移倍率的光学量测装置的量测方法的流程示意图;
图8是绘示本发明另一实施例的放大位移倍率的光学量测装置的量测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的多个实施例。为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明部分实施例中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示;并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。
请一并参阅图1、图2、图3A及图3B,图1是绘示本发明一实施例的放大位移倍率的光学量测装置100的立体示意图。图2是绘示图1的放大位移倍率的光学量测装置100的分解图。图3A是绘示图1的放大位移倍率的光学量测装置100量测待测物110的侧视图。图3B是绘示图1的放大位移倍率的光学量测装置100量测另一待测物110的侧视图。如图所示,放大位移倍率的光学量测装置100用以量测待测物110的径长,且放大位移倍率的光学量测装置100包含一个架座200、一个移动抵靠件300、三个静态光学感测件400以及一个动态光学感测件500。
架座200用以固定待测物110并供操作者扶持与抓握。详细地说,架座200包含定位槽210、座体220以及动态参考框架230(Dynamic Reference Frame;DRF)。其中定位槽210包含二个抵靠斜面212,此二个抵靠斜面212呈V形配置且彼此相交于一交界处214。待测物110与交界处214相隔一间隙,定位槽210具有一定位深度PD,此定位深度PD小于等于径长与间隙的总和。而本实施例的待测物110为圆柱形的骨钉,一般骨钉的径长为4mm至8mm。此外,二个抵靠斜面212彼此相交一角度θ,角度θ大于等于80度且小于等于100度。本实施例的角度θ为90度,此种V形结构可以让定位槽210置放圆形、弧形或矩形的待测物110而定位。再者,座体220具有顶端222、底端224以及扶持面226,定位槽210凹陷开设于座体220。顶端222连接动态参考框架230,而底端224则枢接移动抵靠件300。扶持面226呈弧状且与定位槽210相对,且扶持面226位于顶端222与底端224之间。座体220的底端224设有二凸耳228,各凸耳228包含一孔洞2282,且凸耳228用以枢接移动抵靠件300。另外,动态参考框架230具有三个光球定位端,且光球定位端是用以定位静态光学感测件400。
移动抵靠件300枢接于架座200上且对应定位槽210,待测物110夹抵于移动抵靠件300与定位槽210之间。详细地说,移动抵靠件300包含轴杆310、枢接部320以及光球定位部330,其中轴杆310穿设于二孔洞2282之间。轴杆310衔接于二个凸耳228与枢接部320的枢接端322之间,轴杆310贯穿枢接端322的穿孔。而光球定位部330则一体连接枢接部320,动态光学感测件500定位于光球定位部330上。此外,座体220的顶端222边缘与移动抵靠件300相隔一开口间距,而移动抵靠件300的枢转会直接影响开口间距的大小。
静态光学感测件400设于架座200上,详细地说,三个静态光学感测件400分别定位于动态参考框架230的三个光球定位端上。本实施例的静态光学感测件400为反光球,透过反光球的设置,可以让光学追踪器700即时辨识与追踪。当然,静态光学感测件400的数量可以改变以符合各种应用的需求,例如:四个静态光学感测件400。
动态光学感测件500设于移动抵靠件300上,且动态光学感测件500与其中一个静态光学感测件400相隔一光学感测间距。动态光学感测件500受移动抵靠件300连动而沿一弧形轨迹位移,致使光学感测间距改变。也就是说,动态光学感测件500的弧形轨迹是以轴杆310的位置为圆心所画出的局部圆弧。当动态光学感测件500跟着移动抵靠件300一起位移时,动态光学感测件500与每一个静态光学感测件400的直线间隔距离均会随着改变。此外,光学感测间距的改变程度大于待测物110的径长改变程度,而且开口间距的改变程度亦大于待测物110的径长改变程度。举例来说,若待测物110具有第一径长D1,则待测物110可透过架座200的定位槽210与移动抵靠件300夹抵而使开口间距等于第一间距值L1;若待测物110具有第二径长D2,此第二径长D2大于第一径长D1,则待测物110可透过架座200的定位槽210与移动抵靠件300夹抵而使开口间距等于第二间距值L2。第二间距值L2大于第一间距值L1,且第二间距值L2减去第一间距值L1的剩余值大于第二径长D2减去第一径长D1的剩余值。上述即代表“放大位移倍率”。再者值得一提的是,移动抵靠件300与架座200之间具有一夹角,此夹角与开口间距为正相关。换句话说,若夹角越大,则开口间距越大;相反地,若夹角越小,则开口间距越小。借此,本发明的放大位移倍率的光学量测装置100利用弧形位移的移动抵靠件300连动动态光学感测件500,可以使不同待测物110的径长的差异得以放大,进而能够更精准地量测。此外,由于结构相当简单,而且操作方便,因此非常适合于手术器械的量测需求。另外,放大位移倍率的光学量测装置100可利用医疗级塑料制造而成,比起传统的金属校正块或金属量测装置轻量许多且体积相对较小,可大幅降低医疗人员的操作负担。
请一并参阅图2、图4及图5,图4是绘示本发明另一实施例的放大位移倍率的光学量测装置100a的立体示意图。图5是绘示图4的放大位移倍率的光学量测装置100a的分解图。如图所示,放大位移倍率的光学量测装置100a包含一个架座200a、一个移动抵靠件300、三个静态光学感测件400以及一个动态光学感测件500。
在图4、图5的实施例中,移动抵靠件300、静态光学感测件400以及动态光学感测件500分别与图2中的移动抵靠件300、静态光学感测件400以及动态光学感测件500相同,不再赘述。特别的是,图4、图5实施例的放大位移倍率的光学量测装置100a还包含架座200a,架座200a包含定位槽210、座体220、动态参考框架230以及阻挡件240,此架座200a与图2中架座200的差异在于多了一个阻挡件240。阻挡件240凸设于座体220且连接定位槽210,且阻挡件240封住定位槽210的一端出口。当待测物110放入定位槽210时,阻挡件240抵顶待测物110的前端112,借以阻止待测物110沿定位槽210的延伸方向位移。本实施例的阻挡件240一体连接座体220,且待测物110为圆柱形的骨钉,因此阻挡件240可以抵顶骨钉的尖端而使待测物110定位,可避免待测物110量测时的前后滑移,进而增加操作的方便性与效率。
请一并参阅图4、图5及图6,图6是绘示本发明一实施例的放大位移倍率的光学量测***600的立体示意图。放大位移倍率的光学量测***600用以量测待测物110的径长与轴长,且放大位移倍率的光学量测***600包含放大位移倍率的光学量测装置100a、光学追踪器700、轴向光学量测装置800以及显示装置900。
放大位移倍率的光学量测装置100a与图5的放大位移倍率的光学量测装置100a结构相同,不再赘述。光学追踪器700感应放大位移倍率的光学量测装置100a的三个静态光学感测件400以及一个动态光学感测件500,以辨识待测物110的径长。而轴向光学量测装置800包含握持本体810与光学感测器820,其中握持本体810可拆卸地连接待测物110的尾端114。光学感测器820设于握持本体810上,光学感测器820包含四个光学感测件及一个动态参考框架,这四个光学感测件固定于动态参考框架上,而动态参考框架则连接于光学感测件与握持本体810之间。光学感测器820受光学追踪器700感应,且光学感测器820结合放大位移倍率的光学量测装置100a的静态光学感测件400及动态光学感测件500可让光学追踪器700得知待测物110的前端112与尾端114的精确位置,故可辨识待测物110的轴长。至于显示装置900则讯号连接光学追踪器700并显示待测物110的径长与轴长给操作者(即医疗人员)观看。另外值得一提的是,在量测的过程中,操作者的一手须抓握轴向光学量测装置800,另一手须扶持放大位移倍率的光学量测装置100a的扶持面226、阻挡件240及移动抵靠件300,而且须同时将光学感测器820的光学感测件以及放大位移倍率的光学量测装置100a的静态光学感测件400及动态光学感测件500朝向且对准光学追踪器700,才能使光学追踪器700准确地追踪到待测物110并辨识出待测物110的正确轴长。借此,本发明的放大位移倍率的光学量测***600不但可量测径长,还可量测轴长,对于医疗人员来说相当便利,可降低操作负担。
请一并参阅图1、图2、图4、图5及图7,图7是绘示本发明一实施例的放大位移倍率的光学量测装置100、100a的量测方法1000的流程示意图。量测方法1000用以量测待测物110的径长,量测方法1000包含待测物装设步骤S12与径向光学感测步骤S14。其中待测物装设步骤S12是将待测物110装设于移动抵靠件300与定位槽210之间,并施加外力于移动抵靠件300与定位槽210,使待测物110紧密抵接移动抵靠件300与定位槽210。此外,径向光学感测步骤S14是驱动光学追踪器700感应静态光学感测件400及动态光学感测件500以辨识待测物110的径长。借此,本发明的量测方法1000透过简单的结构搭配简易的操作即可精准地量测出待测物110的径长。再者,利用弧形位移的移动抵靠件300连动动态光学感测件500可以使不同待测物110的径长的差异得以放大,进而能够更精准地量测,亦即可大幅提高量测的准确度。
请一并参阅图5、图6及图8,图8是绘示本发明另一实施例的放大位移倍率的光学量测装置100a的量测方法1000a的流程示意图。量测方法1000a用以量测待测物110的径长与轴长,其可应用于图6的放大位移倍率的光学量测***600,且量测方法1000a包含待测物装设步骤S22、径向光学感测步骤S24以及轴向光学感测步骤S26。其中待测物装设步骤S22、径向光学感测步骤S24与图7的待测物装设步骤S12、径向光学感测步骤S14相同,不再赘述。而轴向光学感测步骤S26是驱动光学追踪器700感应轴向光学量测装置800的光学感测器820,同时结合径向光学感测步骤S24,以辨识出待测物110的轴长。借此,本发明的量测方法1000a利用放大位移倍率的光学量测装置100a搭配轴向光学量测装置800的对应操作,让医疗人员可以精确地量测径长与轴长。此外,由于操作简易且装置轻量化,对于医疗人员而言可说是一大福音。
由上述实施方式可知,本发明具有下列优点:其一,放大位移倍率的光学量测装置利用弧形位移的移动抵靠件连动动态光学感测件,可以使不同待测物的径长的差异得以放大,进而能够更精准地量测。其二,由于结构相当简单,而且操作方便,因此非常适合于手术器械的量测需求。其三,放大位移倍率的光学量测***不但可量测径长,还可量测轴长,对于医疗人员来说相当地便利。其四,放大位移倍率的光学量测装置可利用医疗级塑料制造而成,比起传统的金属校正块或金属量测装置轻量许多而且体积相对较小,可大幅降低医疗人员的操作负担。
虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (16)

1.一种放大位移倍率的光学量测装置,用以量测一待测物的一径长,其特征在于,该放大位移倍率的光学量测装置包含:
一架座,包含一定位槽;
一移动抵靠件,枢接于该架座上且对应该定位槽,该待测物夹抵于该移动抵靠件与该定位槽之间;
多个静态光学感测件,设于该架座上;以及
一动态光学感测件,设于该移动抵靠件上,该动态光学感测件与其中一该静态光学感测件相隔一光学感测间距,该动态光学感测件受该移动抵靠件连动而沿一弧形轨迹位移,致使该光学感测间距改变,该光学感测间距的改变程度大于该径长的改变程度。
2.根据权利要求1所述的放大位移倍率的光学量测装置,其特征在于,该架座还包含:
一座体,具有一底端与一顶端,该定位槽凹陷开设于该座体,该底端枢接该移动抵靠件;及
一动态参考框架,连接该顶端且具有多个光球定位端,各该静态光学感测件分别定位于各该光球定位端上。
3.根据权利要求1所述的放大位移倍率的光学量测装置,其特征在于,
该定位槽包含二抵靠斜面,该二抵靠斜面呈V形配置且彼此相交于一交界处,该待测物与该交界处相隔一间隙,该定位槽具有一定位深度,该定位深度小于等于该径长与该间隙的总和。
4.根据权利要求3所述的放大位移倍率的光学量测装置,其特征在于,
该二抵靠斜面彼此相交一角度,该角度大于等于80度且小于等于100度。
5.根据权利要求2所述的放大位移倍率的光学量测装置,其特征在于,该架座还包含:
一阻挡件,凸设该座体且连接该定位槽,该阻挡件抵顶该待测物的一前端,借以阻止该待测物沿该定位槽的延伸方向位移。
6.根据权利要求2所述的放大位移倍率的光学量测装置,其特征在于,该座体的该底端设有二凸耳,各该凸耳包含一孔洞;及
该移动抵靠件包含:一轴杆,穿设于二该孔洞;一枢接部,该轴杆衔接于该二凸耳与该枢接部之间;及一光球定位部,一体连接该枢接部,该动态光学感测件定位于该光球定位部上。
7.根据权利要求2所述的放大位移倍率的光学量测装置,其特征在于,该座体具有一扶持面,该扶持面呈弧状且与该定位槽相对,该扶持面位于该底端与该顶端之间。
8.一种放大位移倍率的光学量测***,用以量测一待测物的一径长与一轴长,其特征在于,该放大位移倍率的光学量测***包含:
一放大位移倍率的光学量测装置,包含:一架座,包含一定位槽;一移动抵靠件,枢接于该架座上且对应该定位槽,该待测物夹抵于该移动抵靠件与该定位槽之间;多个静态光学感测件,设于该架座上;及一动态光学感测件,设于该移动抵靠件上,该动态光学感测件与其中一该静态光学感测件相隔一光学感测间距,该动态光学感测件受该移动抵靠件连动而沿一弧形轨迹位移,致使该光学感测间距改变,该光学感测间距的改变程度大于该径长的改变程度;
一光学追踪器,感应所述多个静态光学感测件及该动态光学感测件以辨识该待测物的该径长;以及
一轴向光学量测装置,包含:一握持本体,可拆卸地连接该待测物;及一光学感测器,设于该握持本体上,该光学感测器受该光学追踪器感应以辨识该待测物的该轴长。
9.根据权利要求8所述的放大位移倍率的光学量测***,其特征在于,该架座还包含:
一座体,具有一底端与一顶端,该定位槽凹陷开设于该座体,该底端枢接该移动抵靠件;及
一动态参考框架,连接该顶端且具有多个光球定位端,各该静态光学感测件分别定位于各该光球定位端上。
10.根据权利要求8所述的放大位移倍率的光学量测***,其特征在于,
该定位槽包含二抵靠斜面,该二抵靠斜面呈V形配置且彼此相交于一交界处,该待测物与该交界处相隔一间隙,该定位槽具有一定位深度,该定位深度小于等于该径长与该间隙的总和。
11.根据权利要求10所述的放大位移倍率的光学量测***,其特征在于,
该二抵靠斜面彼此相交一角度,该角度大于等于80度且小于等于100度。
12.根据权利要求9所述的放大位移倍率的光学量测***,其特征在于,该架座还包含:
一阻挡件,凸设该座体且连接该定位槽,该阻挡件抵顶该待测物的一前端,借以阻止该待测物沿该定位槽的延伸方向位移。
13.根据权利要求9所述的放大位移倍率的光学量测***,其特征在于,
该座体的该底端设有二凸耳,各该凸耳包含一孔洞;及
该移动抵靠件包含:一轴杆,穿设于二该孔洞;一枢接部,该轴杆衔接于该二凸耳与该枢接部之间;及一光球定位部,一体连接该枢接部,该动态光学感测件定位于该光球定位部上。
14.根据权利要求9所述的放大位移倍率的光学量测***,其特征在于,该座体具有一扶持面,该扶持面呈弧状且与该定位槽相对,该扶持面位于该底端与该顶端之间。
15.一种应用于权利要求1所述的放大位移倍率的光学量测装置的量测方法,用以量测该待测物的该径长,其特征在于,该量测方法包含:
一待测物装设步骤,是将该待测物装设于该移动抵靠件与该定位槽之间,使该待测物紧密抵接该移动抵靠件与该定位槽;以及
一径向光学感测步骤,是驱动一光学追踪器感应所述多个静态光学感测件及该动态光学感测件以辨识该待测物的该径长。
16.根据权利要求15所述的放大位移倍率的光学量测装置的量测方法,其特征在于,还包含:
一轴向光学感测步骤,是驱动该光学追踪器感应一轴向光学量测装置的一光学感测器以辨识该待测物的一轴长。
CN201710598582.1A 2017-07-21 2017-07-21 光学量测***、光学量测装置及其量测方法 Active CN109282750B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710598582.1A CN109282750B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 光学量测***、光学量测装置及其量测方法
US15/785,448 US10260861B2 (en) 2017-07-21 2017-10-17 Optical measuring system for magnifying displacement, optical measuring apparatus for magnifying displacement and measuring method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710598582.1A CN109282750B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 光学量测***、光学量测装置及其量测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109282750A CN109282750A (zh) 2019-01-29
CN109282750B true CN109282750B (zh) 2020-10-16

Family

ID=65018561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710598582.1A Active CN109282750B (zh) 2017-07-21 2017-07-21 光学量测***、光学量测装置及其量测方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10260861B2 (zh)
CN (1) CN109282750B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10779893B2 (en) * 2018-10-18 2020-09-22 Warsaw Orthopedic, Inc. Spinal implant system and method
CN113274131A (zh) * 2021-05-25 2021-08-20 元化智能科技(深圳)有限公司 光学示踪装置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596076A (en) * 1982-06-03 1986-06-24 Meseltron S.A. Device for handling a cylindrical or spherical piece
CN2137778Y (zh) * 1992-08-28 1993-07-07 胡建军 斜标测微尺
CN101403596A (zh) * 2008-05-13 2009-04-08 奇瑞汽车股份有限公司 一种三角间隙尺的在线读数方法
US7668584B2 (en) * 2002-08-16 2010-02-23 Orthosoft Inc. Interface apparatus for passive tracking systems and method of use thereof
CN202284947U (zh) * 2011-10-21 2012-06-27 福建新世纪电子材料有限公司 一种定位测量钻针不同高度位置直径的激光直径测试仪
TW201225900A (en) * 2011-12-08 2012-07-01 Intai Technology Corp Bone plate kit suitable for bones in left-right mirror symmetry

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1401119A (en) * 1919-06-13 1921-12-27 Carl E Johansson Diameter-gage
FR2399033A1 (fr) * 1977-07-29 1979-02-23 Thomson Csf Dispositif de localisation d'une source rayonnante et systeme de reperage de direction comportant un tel dispositif
US4893183A (en) * 1988-08-11 1990-01-09 Carnegie-Mellon University Robotic vision system
CN2128205Y (zh) * 1991-10-21 1993-03-17 张自超 活动坐标量画尺规
US6017125A (en) * 1997-09-12 2000-01-25 The Regents Of The University Of California Bar coded retroreflective target
GB9722068D0 (en) * 1997-10-17 1997-12-17 Secretary Trade Ind Brit Tracking system
US6061644A (en) * 1997-12-05 2000-05-09 Northern Digital Incorporated System for determining the spatial position and orientation of a body
CN2330524Y (zh) * 1998-05-23 1999-07-28 雷学明 多用尺规
EP1045223B1 (en) * 1998-08-05 2007-06-13 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Apparatus for and method of measuring outer diameter of worked portion at pipe end
US6904123B2 (en) 2000-08-29 2005-06-07 Imaging Therapeutics, Inc. Methods and devices for quantitative analysis of x-ray images
US7330295B2 (en) * 2002-05-09 2008-02-12 Seiko Epson Corporation Optical scanning device and cover glass cleaning mechanism for optical scanning device
DE102005002190B4 (de) * 2005-01-17 2007-04-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Scanner und Verfahren zum Betreiben eines Scanners
US7844105B2 (en) * 2007-04-23 2010-11-30 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for determining objects poses from range images
WO2009143522A2 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Veeco Instruments Inc. Preamplifying cantilever and applications thereof
TW201106916A (en) 2009-08-21 2011-03-01 Accumis Inc Omni-directional position surgical guide instrument and omni-directional position unit structure thereof
TW201112997A (en) 2009-10-02 2011-04-16 Accumis Inc Surgical tool calibrating device
US8619265B2 (en) * 2011-03-14 2013-12-31 Faro Technologies, Inc. Automatic measurement of dimensional data with a laser tracker
US9686532B2 (en) * 2011-04-15 2017-06-20 Faro Technologies, Inc. System and method of acquiring three-dimensional coordinates using multiple coordinate measurement devices
KR20130090013A (ko) * 2012-02-03 2013-08-13 김홍근 이동식 솔라 트래커
TWI494536B (zh) 2014-04-01 2015-08-01 Crystalvue Medical Corp 光學量測裝置及方法
TWI529368B (zh) 2014-08-20 2016-04-11 明達醫學科技股份有限公司 光學量測裝置及方法
US9897428B2 (en) * 2014-12-22 2018-02-20 Monte Hieb Diametral measurement system for evaluation of cylindrical objects, including rock cores
CN205215354U (zh) 2015-12-22 2016-05-11 仲恺农业工程学院 用于光学手术导航的针尖标定装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596076A (en) * 1982-06-03 1986-06-24 Meseltron S.A. Device for handling a cylindrical or spherical piece
CN2137778Y (zh) * 1992-08-28 1993-07-07 胡建军 斜标测微尺
US7668584B2 (en) * 2002-08-16 2010-02-23 Orthosoft Inc. Interface apparatus for passive tracking systems and method of use thereof
CN101403596A (zh) * 2008-05-13 2009-04-08 奇瑞汽车股份有限公司 一种三角间隙尺的在线读数方法
CN202284947U (zh) * 2011-10-21 2012-06-27 福建新世纪电子材料有限公司 一种定位测量钻针不同高度位置直径的激光直径测试仪
TW201225900A (en) * 2011-12-08 2012-07-01 Intai Technology Corp Bone plate kit suitable for bones in left-right mirror symmetry

Also Published As

Publication number Publication date
CN109282750A (zh) 2019-01-29
US20190025046A1 (en) 2019-01-24
US10260861B2 (en) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9068820B2 (en) Method and device for calibrating an optical system, distance determining device, and optical system
US6964113B2 (en) Scale-bar artifact and methods of use
CN102015221B (zh) 用于确定机器人坐标系与位于机器人工作范围内的本地坐标系之间的关系的方法和***
EP2615415B1 (en) Attachment device and total station
EP1696202B1 (en) Straightness correcting method for surface texture measuring instrument
CN109282750B (zh) 光学量测***、光学量测装置及其量测方法
JP6503282B2 (ja) 形状測定・校正装置
US8407906B2 (en) Window frame deflection measurement device and method of use
WO2002061371A1 (en) Tool calibrator and tracker system
US6646750B1 (en) Method and arrangement for measuring the structures of an object
CN104215181A (zh) 一种消除阿贝误差的大长度激光干涉测量***
US7099008B2 (en) Alignment adjuster of probe, measuring instrument and alignment adjusting method of probe
US7312861B2 (en) Method and apparatus for measuring the angular orientation between two surfaces
EP3913321B1 (en) Equipment for the reset, calibration and measurement of measuring instruments
JP2006118911A (ja) 表面粗さ/輪郭形状測定装置
TWI632340B (zh) 放大位移倍率之光學量測系統、放大位移倍率之光學量測裝置及其量測方法
JP2018077193A (ja) 測長器、および測長システム
US6121999A (en) Eliminating routine alignment calibrations in perspective dimensional measurements
IL91432A (en) Optical device for measuring angle, especially for machine tools and the like using polygons with reflective wigs, and method
US8096163B2 (en) Verifying the calibration status of an optical tracking system
JP2008268000A (ja) 変位測定方法および装置
CN219977342U (zh) 一种基于椭偏仪的薄膜蚀刻厚度检测装置
EP0497683A1 (en) Distance measuring method and apparatus
JPH08114451A (ja) 測量機の機械高測定方法および測定器
JPH0212566Y2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210408

Address after: 4th Floor, 9 Jingke Road, Nantun District, Taichung City, Taiwan, China

Patentee after: Swiss Titanium Medical Equipment Co.,Ltd.

Address before: 9 Jingke Road, Nantun District, Taichung City

Patentee before: INTAI TECHNOLOGY Corp.

TR01 Transfer of patent right