JP2019084114A - 観察器具、観察装置、観察ユニット及び診療ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1に記載の顕微鏡付診療台もそのひとつであるが、特許文献1に記載の顕微鏡付診療台は、医療用診療台の近傍に配置された支持アームに顕微鏡が支持されており、術者(観察者)は顕微鏡で観察部位を観察しながら精密な診療を行うことができる。
しかし、HMDは大きく、また軽くないため、HMDを頭部に装着しながら診療し続けることは、術者にとって大きな負担であり、術者にとって満足できるものではなかった。
前記接眼部は、観察者が覗き込むレンズや、内部に配置された液晶や有機ELディスプレイ等で構成する表示部を覗き込む構成であってもよい。
上述の分離部は、観察器具から分離した前記接眼部のみ、接眼部と前記光学像伝送部を構成する光学部品や電子部品の一部または全部、あるいは接眼部と対物部で構成する観察器具全体であってもよい。
詳述すると、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部とが備えられているため、前記観察装置を支持する支持部から分離部を取り外すことができる。
詳述すると、前記連結部の連結によって前記着脱解除部が前記着脱部の装着状態を解除し、前記着脱部の装着によって前記連結解除部が前記連結部の連結状態を解除するため、つまり、前記着脱部と前記連結部のいずれかが装着又は連結しているため、前記観察器具を、前記支持部と前記頭部装着部とに対して安全に付け替えることができる。
詳述すると、上述したように、支持部で支持された前記観察器具のうち分離部を取り外すことができるとともに、前記観察器具に備えられた頭部装着部によって観察者の頭部に装着できるため、着脱部によって、前記支持部から取り外された分離部を観察者の頭部に装着して観察部位を観察することができる。
上記視準方向調整部は、観察器具の内部あるいは外部に備えられてもよい。また、上記視準方向調整部は、レンズやミラーなどの光学系の構造で視準方向を調整する機構(例えば、設置位置、角度、設置素子の数、屈折率等の光学物性値を調整する)、物理的に視準方向を調整する機構(例えば、対物部に含まれるレンズとイメージセンサからなる撮像ユニットと、接眼部に含まれるレンズと液晶ディスプレイからなる表示ユニットの、いずれかまたは両方の位置や角度を物理的に移動する)などであってもよい。
上記撮像画像は、動画像(映像)、静止画像、あるいは静止画像のコマ送りなどであってもよい。
例えば、アナログ式では、レンズ等を配置し光学像を伝送させるための一定サイズの空洞が観察器具内部に必要であり、かつ該空洞には光学像を遮るような部品を配置することができないため、設計上の制約を受けるが、一方でデジタル式では、撮像画像情報を電力信号等に変換し細径かつ屈曲容易なケーブル等の伝送路を用いて伝送させることができるため、設計の自由度が向上し、観察器具の小型化等を図ることができる。
この発明により、前記支持部で支持された前記対物部から前記接眼部を取り外して前記頭部装着部に連結し、前記対物部で撮像された撮像画像を前記頭部装着部に連結した前記接眼部で観察することができる。そのため、観察器具の全部を支持部から取り外して頭部装着部に連結する場合に比べて前記接眼部はコンパクト且つ軽量であり、観察者にとっての負担を軽減することができる。
この発明により、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像情報を前記接眼部に設けた前記表示部に伝達する情報伝達部が有線である場合に比べ、無線で構成された情報伝達部は操作性や観測者の動きが制限されることがなく、取扱い性が向上するため、観察者の満足度を向上することができる。
上記画像制御部は、分離可能に構成された前記対物部と前記接眼部とのいずれか一方あるいは両方にあってもよく、さらには、観察器具とは別体で構成されていてもよい。
上記蓄電部は、分離部に設けられてもよいし、頭部装着部に設けてもよい。
この発明により、上述のように、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。
この発明により、前記支持部を観察部位に対して適切な位置に配置してから観察できるため、より詳細に観察することができる。
上記関節部は少なくともひとつあればよく、複数あってもよい。
上記追加の光学系は、例えば視準方向を微調整するためのミラー(ミラーの設置角度、すなわち視準方向が調整可能であることが好ましい)や、倍率変換用のレンズ(ズーム式やリボルバー式の倍率可変レンズであることが好ましい)、さらにはカバーガラス、カラーフィルタ、照明用光源などのその他の光学素子であってもよい。
具体的には、例えば、観察部位を観察する際の拡大倍率の調整などのさまざまな作用を有する光学系のうち、観察内容に応じて適切な光学系を追加することで、より適切に観察することができる。
この発明により、前記接眼部から観察部位を観察する観察者以外の人も観察することができる。
この発明により、上述のように、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、精密な診療を行うことができる。
図1は脱着型拡大鏡1Aの説明図を示し、図2は脱着型拡大鏡1を有する診療ユニットXの概略斜視図を示し、図3、図5及び図7は脱着型拡大鏡1A,1B,1Cの脱着方法の説明図を示し、図4、図6はロック機構の説明図を示し、図8乃至図11は脱着型拡大鏡1A,1D,1Eの視準方向調整方法の説明図を示し、図12はデジタル式脱着型拡大鏡1F,1Gの構成説明図を示し、図13はデジタル式脱着型拡大鏡1Fの説明図を示し、図14はデジタル−アナログ切替式・併用式脱着型拡大鏡1H,1Jの説明図を示し、図15は複合観察ユニットYKの構成ブロック図を示し、図16は他の実施形態のHMD1FaやHUD240aの説明図を示している。
図16(a)はHMD1Faの概略斜視図を示し、図16(b)はHUD240aの概略斜視図を示している。
歯科診療装置200は、図2に示すように、診療器具213(213a〜213e)を備えた器具台210と、施術対象である患者を載せて治療を行うための診療台220とで構成している。
また、各種操作の入力をするためのフートコントローラ214を備えているが、フートコントローラの機構については公知であるため、詳細な説明は省略する。
また、治療用スタンドポール230には、モニタ240が設けられている。
支持アーム100は、診療台220に付設された治療用スタンドポール230の上端に対して回動可能に設けられ、複数のアーム101がそれぞれ可動できるように複数の関節部101aで連結された多関節アーム式であり、支持アーム100の先端に脱着可能に装着された脱着型拡大鏡1Aを、所望の位置に移動可能に構成されている。
脱着型拡大鏡1Aに設けた付替え部13に対して着脱自在に着脱するアーム側着脱部103には、先端側に向かって突出する突出片104(挿し込み部に相当:図3参照)が設けられている。
ヘッドギア本体51は、バンド部51aと、装着状態において頭の頂部を介してバンド部51aを前後方向に跨ぐ頂部バンド51bとで構成されている。
本体側連結部15は、図3(c)に示すように、頭部側連結部53が挿入される挿入空間151と、突出片54が挿し込まれ、連結状態を固定する凹状の挿込固定凹部152とを有している。
図3(a)に示すように、頭部Hに装着したヘッドギア50に脱着型拡大鏡1Aを装着した観察者Mがハンドル102を把持して、アーム側着脱部103を頭部Hに装着した脱着型拡大鏡1Aの本体側着脱部14に挿入するように支持アーム100を移動させる。そして、図3(b)に示すように、支持アーム100の先端に設けたアーム側着脱部103を本体側着脱部14に嵌合させる。
なお、支持アーム100に支持された脱着型拡大鏡1Aをヘッドギア50に付け替える場合は、上述の説明の逆の動作を行うとよい。
詳述すると、上述のように、支持アーム100に関節部101aを有し、関節部101aの動きによって支持アーム100が観察部位に対して移動可能に構成されているため、関節部101aで曲げて支持アーム100で支持する拡大鏡本体10Aを、観察部位に対してより適切な位置に配置してから観察できるため、より詳細に観察することができる。
なお、関節部101aは少なくともひとつあればよく、複数あってもよい。
アーム側着脱部103と頭部側連結部53には下部が円柱で上部を円錐状のツメとして形成されたプランジャ93が内蔵されており、バネ94の作用によりプランジャ93の先端にあるツメが飛び出たり、押しこまれたりするように構成されている。付替え部13にはツメと対応した溝があり、ツメが飛び出ているときにはツメが溝の壁面に引っ掛かり、着脱できないようロックされる。逆に、ツメが押し込まれているときにはロックが解除され、着脱可能となる。
図5に示す脱着型拡大鏡1Bは、ヘッドギア50Bと拡大鏡本体10Bとが連結されており、一体構成されている。
また、ヘッドギア50Bは、図示省略するサイズ調整部によって、図5(b)に示すように、拡縮可能に構成されている。なお、サイズ調整部としては、図示省略する回転操作部を操作することによって、ヘッドギア本体51を構成するバンド部51aの周長を拡縮するように構成することができる。
なお、以下でそれぞれの視準方向の調整について、詳細に説明するが、あくまでもこれらの3種類の視準方向調整方法は例示であり、これらに限定されるものではない。
なお、カメラ21は、図示省略する通信部によって後述する制御部60に接続されている。
1眼タイプの立体カメラとしては、例えば、三角法、合焦法、Time of Flight法、ライトフィールドカメラ、RGB−Dカメラなどの公知の三次元計測原理を採用した三次元カメラを用いてもよい。また、カメラ21が撮像可能な光の波長帯域は可視光に限らず、赤外光、紫外光、特定の励起光に応じて発光する蛍光色等、様々な波長帯域としてもよい。
なお、表示部31に表示される光学像は、動画像(映像)、静止画像、あるいは静止画像のコマ送りなどであってもよい。
また、観察者Mがメガネのように装着するHUD240aは、前面のグラス部分に半透過状に投影する投影機(図示省略)が表示部31(31a,31b)として機能し、図12に示す画像生成部61によって生成された画像情報を、無線通信によって制御部60から受信して半透過状に表示する構成である。
制御部60は、CPUとROMとRAM等で構成されており、以下の機能的構成を備えている。
また、三次元位置検出部260は、図2におけるアーム231の先端の位置にあってもよいし、天井や壁など複合デジタル式脱着型拡大鏡1Kの外部に設置された立体カメラでもよいし、複合デジタル式脱着型拡大鏡1Kが有する立体カメラ自体を、三次元位置検出部260として利用してもよい。複合デジタル式脱着型拡大鏡1Kが有する立体カメラ自体を、三次元位置検出部260として利用する場合、三次元位置そのものが相対位置となるため、相対位置検出部の処理が簡素化できる。
以下同様に、
観察器具は拡大鏡本体10に対応し、
観察者は観察者Mに対応し、
頭部は頭部Hに対応し、
頭部装着部はヘッドギア50に対応し、
対物部は対物レンズ部11に対応し、
接眼部は接眼レンズ部12に対応し、
光学像伝送部は光学像伝送部に対応し、
分離部は拡大鏡本体10,脱着型拡大鏡1B,1Cに対応し、
着脱部は着脱部14,103に対応し、
連結部は連結部15,53及び分離連結部40に対応し、
観察装置は脱着型拡大鏡1,1A乃至1E,デジタル式脱着型拡大鏡1F,1Fa,無線デジタル式脱着型拡大鏡1G,デジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡1H及び複合デジタル式脱着型拡大鏡1Kに対応し、
着脱解除部,連結解除部はロック機構に対応し、
回避部は回転連結部16及び回避させる構造(53C、54C、15C、152C)に対応し、
支持側着脱部はアーム側着脱部103に対応し、
分離側着脱部は本体側着脱部14に対応し、
挿し込み部は突出片104に対応し、
視準方向調整部は角度調整部17,調整ミラー18に対応し、
撮像部はカメラ21(21a,21b)に対応し、
表示部は表示部31(31a,31b)に対応し、
情報伝達部は通信部あるいは無線通信部32,62に対応し、
画像制御部は制御部60に対応し、
蓄電部はバッテリ70に対応し、
電力供給部は、本体側着脱部14E,分離連結部40に対応し、
観察ユニットは観察ユニットY,観察ユニットYKに対応し、
関節部は関節部101aに対応し、
表示装置はモニタ240に対応し、
追加の光学系は視準方向調整アタッチメント110、及び倍率変換レンズに対応し、
診療台は診療台220に対応し、
診療ユニットは診療ユニットXに対応するが、上記実施形態に限定するものではない。
1F,1Fa…デジタル式脱着型拡大鏡
1G…無線デジタル式脱着型拡大鏡
1H…デジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡
1K…複合デジタル式脱着型拡大鏡
10…拡大鏡本体
11…対物レンズ部
12…接眼レンズ部
14,14E…本体側着脱部
15,15C…本体側連結部
16…回転連結部
17…角度調整部
18…調整ミラー
21(21a,21b)…カメラ
31(31a,31b)…表示部
32…無線通信部
40…分離連結部
50,50B,50C…ヘッドギア
53,53C…頭部側連結部
54C…突出片
60…制御部
62…無線通信部
70…バッテリ
100…支持アーム
101a…関節部
103…アーム側着脱部
104…突出片
110…視準方向調整アタッチメント
152C…挿込固定凹部
220…診療台
240…モニタ
H…頭部
M…観察者
X…診療ユニット
Y,YK…観察ユニット
Claims (20)
- 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、
前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、
前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、
前記頭部装着部に、前記分離部を着脱可能に連結する連結部とが設けられた
観察装置。 - 前記着脱部に、前記連結部の連結によって前記着脱部の装着状態を解除する着脱解除部が設けられるとともに、
前記連結部に、前記着脱部の装着によって前記連結部の連結状態を解除する連結解除部が設けられた
請求項1に記載の観察装置。 - 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、
前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、
前記頭部装着部は前記観察器具に備えられ、
前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、
前記観察器具に対して、前記頭部に未装着の前記頭部装着部を回避させる回避部とが設けられた
観察装置。 - 前記着脱部が、前記支持部に設けられた支持側着脱部と、前記分離部に設けられた分離側着脱部とで構成され、
前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方へ挿し込むことによって装着可能に構成された
請求項1乃至3のうちいずれかに記載の観察装置。 - 前記接眼部から前記対物部を介して観察する視準方向を調整する視準方向調整部が備えられた
請求項1乃至4のうちいずれかに記載の観察装置。 - 前記対物部に、前記観察部位の光学像を画像として撮像する撮像部が備えられ、
前記接眼部に、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像を表示する表示部が備えられ、
前記光学像伝送部を、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像情報を前記接眼部に設けた前記表示部に伝達する情報伝達部で構成した
請求項1乃至5のうちいずれかに記載の観察装置。 - 前記分離部を、前記対物部に対して分離可能に構成された前記接眼部で構成した
請求項6に記載の観察装置。 - 前記情報伝達部が無線型の情報伝達部である
請求項7に記載の観察装置。 - 前記表示部に、前記撮像部で撮像された前記撮像画像と異なる画像を、前記撮像画像とともに表示する画像制御部が備えられた
請求項6乃至8のうちいずれかに記載の観察装置。 - 前記着脱部に、蓄電部に対して電力を供給する電力供給部が備えられた
請求項1乃至9のうちいずれかに記載の観察装置。 - 請求項1乃至10のうちいずれかに記載の観察装置と、該観察装置を支持する前記支持部とで構成された
観察ユニット。 - 前記支持部が、前記観察部位に対して移動可能に構成された
請求項11に記載の観察ユニット。 - 前記支持部に関節部を有し、
該関節部の動きによって前記支持部が前記観察部位に対して移動可能に構成された
請求項12に記載の観察ユニット。 - 前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像を表示する表示装置が備えられた
請求項11乃至13のうちいずれかに記載の観察ユニット。 - 対物部と観察部位との間の位置にあり、前記支持部に対して固定された追加の光学系が備えられている
請求項11乃至14のうちいずれかに記載の観察ユニット。 - 前記追加の光学系は、
前記観察装置の前記対物部から前記観察部位へと向けられる視準方向を調整する視準方向調整部が備えられている
請求項15に記載の観察ユニット。 - 前記追加の光学系は、
前記観察部位を観察する際の拡大倍率を変換する倍率変換レンズが備えられている
請求項15又は16に記載の観察ユニット。 - 請求項1乃至10のうちいずれかに記載の観察装置と、
該観察装置を支持する支持部と、
前記観察部位を含む被観察者を載せる診療台とで構成された
診療ユニット。 - 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、
前記観察部位側の対物部、
観察者側の接眼部、
前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、
前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び
観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して前記分離部を着脱可能に連結する連結部が備えられた
観察器具。 - 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、
前記観察部位側の対物部、
観察者側の接眼部、
前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、
前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び
前記頭部に装着される頭部装着部を観察器具本体に対して装着するとともに、回避させる回避部が設けられた
観察器具。
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WO2023079927A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 学校法人帝京大学 | 手術用デジタル顕微鏡システムおよび手術用デジタル顕微鏡システムの表示制御方法 |
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