(57)【要約】  それぞれが上側部分及び下側部分を有する２つの分割された視覚要素を備える眼鏡であって、上側部分には、画像を左眼及び／又は右眼に選択的に方向付ける手段が設けられている、眼鏡が記載される。好ましくは、上記手段は、ＬＣＤシャッタガラス、光学的に偏光されたメガネ、レッドグリーンメガネとして、又はディスプレイユニットとして構成される。２つの視覚要素の２つの下側部分は、１対の拡大鏡を含む通常のメガネとして構成されるのが好ましい。眼鏡は、特に医療分野及び産業プロセスを含む種々の環境において用いることができる。さらに、そのような眼鏡、及び当該眼鏡によって見るためのディスプレイ装置を含むシステムが記載される。【選択図】図１
2009545761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡（１０）であって、
それぞれが上側部分（１２ａ、１４ａ）及び下側部分（１２ｂ、１４ｂ）を有する２つの分割された視覚要素（１２、１４）であって、前記上側部分（１２ａ、１４ａ）には、画像を左眼及び／又は右眼に選択的に方向付ける手段が設けられている、２つの分割された視覚要素（１２、１４）を備える、眼鏡。
【請求項２】
眼鏡（１０）であって、前記手段は、ＬＣＤシャッタメガネ、光学的に偏光されたメガネ、レッドグリーンメガネとして、又はディスプレイユニットとして構成される、請求項１に記載の眼鏡。
【請求項３】
眼鏡（１０）であって、前記ディスプレイユニットは、ＬＣＤディスプレイ、レーザ投影ディスプレイ、又は網膜走査装置から選択される、請求項２に記載の眼鏡。
【請求項４】
眼鏡（１０）であって、前記２つの視覚要素（１２、１４）の前記２つの下側部分（１２ｂ、１４ｂ）は、１対の拡大鏡を含む通常のメガネとして構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項５】
眼鏡（１０）であって、前記２つの視覚要素（１２、１４）の前記２つの下側部分（１２ａ、１４ｂ）は、１対のヘッドアップディスプレイを含む通常のメガネとして構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項６】
眼鏡（１０）であって、前記２つの視覚要素（１２、１４）を接続する鼻支持部（１６）と、該視覚要素に枢動可能に接続される１対のアーム（１８、２０）とをさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項７】
眼鏡（１０）であって、前記２つの視覚要素（１２、１４）の前記上側部分（１２ａ、１４ａ）及び／又は前記下側部分（１２ｂ、１４ｂ）は、屈折異常を補償するために光学的に補正される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項８】
眼鏡（１０）であって、照明手段をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の眼鏡（１０）と、
別個のディスプレイ装置とを含むシステム。
【請求項１０】
前記ディスプレイ装置は、対象の物体の少なくとも２つの画像を提供するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記眼鏡（１０）及び前記ディスプレイ装置を制御する制御手段をさらに含む、請求項９又は１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ディスプレイ装置は立体視モニタである、請求項９又は１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は眼鏡に関する。より詳細には、本発明は、分割された視覚要素を有する眼鏡、及びそのような眼鏡を備えるシステムに関する。眼鏡は、特に医療分野及び産業プロセスを含む種々の環境において用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、外科医及び歯科医のような医療専門家は、患者からの体液、又は他の感染するか若しくは有害である可能性のある物質が眼に入ることを防止するために眼鏡を着用する。しかし、外科医及び歯科医は、患者に対して手技を実行しながら拡大装置又は他の光学機器を使用する必要がある場合も多い。この目的のために、医療専門家は、取り付け可能な１対の拡大鏡が設けられている通常のメガネを着用することができる。このような眼鏡は、Swiss Medical Technology GmbH（Widnau, Switzerland）から入手可能である。１対の拡大鏡を含むこのタイプのモジュール式眼鏡システムは、特許文献１に開示されている。
【０００３】
対象の物体の拡大図を得る必要性に加えて、医療専門家が３次元画像化を使用するのがより一般的になってきている。３次元画像化には３つの主なタイプがある。すなわち、立体画像化、ホログラフィック画像化、及び多平面（multiplanar）画像化である。立体画像化は、深さを知覚することを可能にする、別個の画像を各眼に伝えるための種々の方法を使用する。３次元画像を知覚するために、多くの場合、特別な眼鏡によって立体視モニタ（stereoscopic monitor）を見る。
【０００４】
ＬＣＤシャッタメガネ、いわゆるアクティブシステムは、液晶と、電圧が印加されると暗く（すなわち不透明に）なるが、その他の場合は半透明である偏光フィルタとを含む、特別な形態のメガネの特性に基づく。そのような材料から作製される１対の眼鏡は、立体視モニタが各眼に異なる遠近を交互に表示する一方で、立体視モニタの再生速度と同期して一方の眼にわたって、次いで他方の眼にわたって暗くなることができる。十分に速い再生速度では、視聴者の視覚系はちらつきに気づかず、各眼は異なる画像を受け取り、３次元効果が達成される。例示的なエレクトロスコピック（electroscopic）眼鏡は特許文献２に開示されている。
【０００５】
偏光メガネは、各眼に達する光を制限することによって、３次元画像の幻影を作り出す。２つの画像が、直交する偏光フィルタを通して同じスクリーン上に重ね合わせて投影される。視聴者は、１対の直交する偏光フィルタを含む眼鏡を着用する。各フィルタは同様に偏光される光のみ通過させ、直交的に偏光された光は阻止するため、各眼には画像の一方のみが見え、３次元効果が達成される。
【０００６】
従来技術の装置は、拡大装置を含む眼鏡を使用し、且つ例えば立体顕微鏡を用いて高い倍率で手術領域を見ることが必要な医療専門家が、異なる対のメガネに切り替えるか、又は立体視モニタで、若しくは立体顕微鏡を通して３次元画像を見たいときに毎回メガネを外す必要があるという不都合点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＰＣＴ国際公開第０４／０８３９４１号
【特許文献２】米国特許第６，３８８，７９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の装置と関連する問題を克服するか又は少なくとも軽減する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、それぞれが上側部分及び下側部分を有する２つの分割された視覚要素を有する眼鏡であって、上側部分には、画像を左眼及び／又は右眼に選択的に方向付ける手段が設けられている、２つの分割された視覚要素を有する眼鏡によって達成される。
【００１０】
第１の好適な実施の形態では、方向付け手段はＬＣＤシャッタメガネとして構成される。代替的には、方向付け手段は、光学的に偏光されたメガネ、レッドグリーンメガネ（red and green glasses）、又はディスプレイユニットとして構成される。ディスプレイユニットは、例えば、ＬＣＤディスプレイ、レーザ投影ディスプレイ、又は網膜走査装置から選択され得る。
【００１１】
好ましくは、２つの視覚要素の２つの下側部分は、１対の拡大鏡を含む通常のメガネとして構成される。
【００１２】
本発明の眼鏡によって、医療専門家は、メガネを切り替える必要なく、対象の物体の拡大画像及びその３次元画像を得ることが有利である。この態様は時間を節減し、また、滅菌に関する問題に関しても非常に有益である。
【００１３】
さらに好適で有益な実施の形態は、さらなる従属請求項に規定されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による眼鏡の第１の好適な実施形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による、特に医療専門職において使用される眼鏡の第１の好適な実施形態が図１に示されている。図示のように、眼鏡１０は、鼻支持部１６によって接続され得る２つの視覚要素１２及び１４を備える。鼻支持部１６は、従来技術分野において既知のノーズパッドを備え得る。眼鏡は、眼鏡を着用者の頭に固定する手段、好ましくは、視覚要素１２及び１４に枢動可能に接続されているバンド又は１対のアーム１８、２０をさらに備え得る。眼鏡１０の２つの視覚要素１２及び１４は各々、２つの部分１２ａ、１２ｂ、及び１４ａ、１４ｂそれぞれに分けられている。
【００１６】
第１の好適な実施形態によると、２つの視覚要素１２及び１４の上側部分１２ａ及び１４ａはＬＣＤシャッタメガネを備える。当業者は、眼鏡が、ＬＣＤシャッタメガネの動作を制御する制御手段（図示せず）をさらに備えることを理解するであろう。２つの視覚要素１２及び１４の下側部分１２ｂ及び１４ｂは、好ましくは２つの拡大鏡若しくはルーペ２２及び２４を含む、メガネ又は光学的に補正されたメガネから作製される。そのような拡大鏡は、２つの下側部分に一体化してもよいか、又は２つの下側部分及び／若しくは眼鏡のフレームに解放可能に接続してもよい。
【００１７】
例えば医療分野において第１の好適な実施形態による眼鏡１０を使用する場合、医療専門家は、２つの視覚要素１２及び１４の２つの上側部分１２ａ及び１４ａ、すなわちＬＣＤシャッタメガネを通して見ることによって、立体視モニタ上に対象の物体の３次元図を得ることができる。医療専門家は、２つの視覚要素の２つの下側部分１２ｂ及び１４ｂ、すなわち拡大鏡２２及び２４を通して見ることによって、対象の物体の拡大図を得る。好ましくは、３次元図及び拡大図は、同じ対象の物体に関して提供される。当業者は、拡大鏡を通して見る対象の物体のそのような３次元画像を提供するために、立体視モニタに接続されているステレオカメラを適当に構成し、配置する必要があることを理解するであろう。
【００１８】
特に医療専門職において使用される眼鏡の第２の好適な実施形態において、２つの視覚要素１２及び１４の上側部分１２ａ及び１４ａは、光学的に偏光されたメガネ又はレッド／グリーンメガネを備える。２つの視覚要素１２及び１４の下側部分１２ｂ及び１４ｂは、好ましくは２つの拡大鏡若しくはルーペ２２及び２４を含む、メガネ又は光学的に補正されたメガネから作製される。そのような拡大鏡は、２つの下側部分に一体化してもよいか、又は２つの下側部分及び／若しくは眼鏡のフレームに解放可能に接続してもよい。代替的に、拡大鏡又はルーペ２２及び２４の代わりにヘッドアップディスプレイを使用してもよい。
【００１９】
第１の実施形態のＬＣＤシャッタメガネ、又は第２の実施形態の光学的に偏光されたメガネ若しくはレッド／グリーンメガネに対して代替的に、上側部分１２ａ及び１４ａはディスプレイユニットとして構成され得る。ディスプレイユニットは、眼鏡に取り付けられるほど小さく、且つ着用者の眼に画像情報を提供することができる任意の装置であり得る。ディスプレイユニットは、全て当業者に既知であるＬＣＤディスプレイ、レーザ投影ディスプレイ、又は網膜走査装置から選択されるのが好ましい。この実施形態では、３次元画像は、各眼に異なる画像を表示することによって生成され得る。
【００２０】
視覚要素の下側部分は、屈折異常を補償するために通常のメガネ又は光学的に補正されたメガネから作製され得る。さらに、この視力補正は、視覚要素の上側部分にも行なわれ得ることが予想される。さらに、適した照明手段を提供してもよい。照明は、アクティブＬＣＤシャッタメガネにも通電する手段によって通電することができる。
【００２１】
当業者には、原理上、２つの部分の空間配置を入れ替えてもよいことが理解されるであろう。例えば、上述の第１の実施形態による眼鏡では、２つの上側部分１２ａ及び１４ａが２つの拡大鏡又はルーペを備え、下側部分１２ｂ及び１４ｂが２つのＬＣＤシャッタガラスを備える。上述の第２の実施形態による眼鏡は、これと同様に変更され得る。さらに、本発明による眼鏡の視覚要素は分割されているものとして記載されているが、当業者には、上側部分及び下側部分は必ずしも同じサイズを有する必要がないことが理解されるであろう。例えば、上側部分は下側部分の２倍の大きさであってもよく、又はその逆であってもよい。
【００２２】
また、本発明による眼鏡の視覚要素を２つの異なる部分に分ける代わりに、空間内のメガネの絶対位置に応じてそれらの機能を変えるメガネを提供することも可能であることが予想される。例えば、眼鏡は、水平方向と、下方を向く垂直方向との間の方向を向いている場合、対象の物体の通常の画像又は拡大画像を提供し、一方で、水平方向と、上方を向く垂直方向との間の方向を向いている場合、３次元画像を提供することができる。
【００２３】
本発明による眼鏡は、特に、立体視モニタ等のディスプレイ装置、ステレオカメラ又は顕微鏡等の画像取得装置、及び、眼鏡とディスプレイとの間の相互作用を制御する中央処理装置等の適当な制御手段を備えるシステムの一部であることが好ましい。このようなシステムでは、好ましくは対象の物体を向いているステレオカメラ等の画像取得装置からのデータは、制御手段によって立体視モニタに供給される。このデータは、ＬＣＤシャッタによって左眼又は右眼のいずれかに方向付けられる、例えば２つの異って偏光される画像、又はレッド／グリーン画像、又は続く２つの異なる画像を表示することによって立体視モニタ装置上に表示される。その結果、本発明の眼鏡のユーザは、眼鏡の２つの視覚要素１２及び１４の部分１２ａ及び１４ａを通して見ると、対象の物体の３次元画像を見ることができる。代替的には、ステレオカメラ又は顕微鏡等の画像取得装置の画像は、適当な制御手段によって、眼鏡に装備されているディスプレイユニットを介して直接表示される。いずれの実施形態においても、ユーザは、セグメント１２ａ及び１４ａではなくセグメント１２ｂ及び１４ｂを単に通して見ることによって、例えば眼鏡に取り付けられている拡大鏡を通して見ることによって、異なる視野を得ることができる。例えば適当な画像取得装置のより拡大された立体画像を得るための視野の変更は、本発明の眼鏡を用いて、単に眼を動かすことによって、例えば拡大鏡を通して下を見るか、又は上を見ることによって達成することができる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ステレオカメラ又は顕微鏡等の画像取得装置及び光学系は、使用時には患者の体外に配置されるが、例えば内視鏡手技を含む他の実施形態では、画像取得装置、当該画像取得装置に接続される光学系、又は光学系の部分は、使用時に患者に挿入され得る。
【００２５】
当業者は、医療分野を超えて、３次元ビデオ画像化、ルーペ、ヘッドアップディスプレイ等を含む広範な用途に本発明を適用することができることを理解するであろう。
【００２６】
上記で詳細に説明された本発明は、記載の特定の装置、使用及び方法論に限定されず、これらはさまざまであり得る。また、本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、添付の特許請求の範囲のみによって限定される本発明の範囲を限定することを意図しないことを理解されたい。別途定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術用語及び科学用語は、当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。
【００２７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲を通して、文脈が別途要求しない限り、用語「備える（comprise）」、及び「備える（"comprises" and "comprising"）」のような変化形は、記載の整数、又は整数のステップ若しくは群、又は複数のステップを含むことが示唆されるが、いかなる他の整数、又は整数のステップ若しくは群、又は複数のステップも排除しないことが理解されるであろう。
【００２８】
本明細書の本文を通して幾つかの文献が引用されている。本明細書において引用されている（特許、特許出願、科学出版物、製造業者の仕様書、取扱説明書等を全て含む）各文献は、上記のものであれ下記のものであれ、参照によってその全体が本明細書に援用される。本明細書においては、本発明が、先行発明に基づいてそのような開示に先行する権利を付与されないことを認めるものと考えられるべきではない。
【００２９】
本発明を好適な実施形態に関して説明したが、当業者は、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に種々の変更及び／又は修正を行なってもよいことを容易に理解するであろう。
【符号の説明】
【００３０】
１０：眼鏡
１６：鼻支持部
１２、１４：２つの視覚要素
１８、２０：バンド又は１対のアーム
１２ａ、１２ｂ、及び１４ａ、１４ｂ：視覚要素１２及び１４の各々の部分
１２ａ及び１４ａ：２つの視覚要素１２及び１４の上側部分
１２ｂ及び１４ｂ：２つの視覚要素１２及び１４の下側部分
２２及び２４：２つの拡大鏡若しくはルーペ
【図１】
2009545761.tif 000003
【国際調査報告】
2009545761.tif 000004
2009545761.tif 000005
2009545761.tif 000006