(57)【要約】【課題】輻輳角をより容易に調整可能な手術用ルーペを提供する。【解決手段】観察対象である術野からの光を、装着者の眼に結像させる２つの光学系と、前記２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整するための駆動部と、を備える手術用ルーペ。【選択図】図４
2018105974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象である術野からの光を、装着者の眼に結像させる２つの光学系と、
前記２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整するための駆動部と、
を備える手術用ルーペ。
【請求項２】
前記駆動部は、前記輻輳角を調整するために、前記光学系を前記光学系の回転軸周りに回転させる、請求項１に記載の手術用ルーペ。
【請求項３】
前記駆動部は、前記輻輳角を調整するために、前記光学系を移動させることで、請求項１に記載の手術用ルーペ。
【請求項４】
前記駆動部は、さらに焦点調整のために、前記光学系に含まれる合焦用の光学部材を移動させる、請求項１に記載の手術用ルーペ。
【請求項５】
前記手術用ルーペは、前記駆動部を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載の手術用ルーペ。
【請求項６】
前記手術用ルーペは、観察対象との距離を測定する測距センサ部をさらに備え、
前記制御部は、前記距離に基づいて、前記駆動部を制御する、請求項５に記載の手術用ルーペ。
【請求項７】
前記手術用ルーペは、照明部をさらに備え、
前記制御部は、前記距離に基づいて、前記照明部を制御する、請求項６に記載の手術用ルーペ。
【請求項８】
前記手術用ルーペは、前記駆動部の制御における基準となるパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記パラメータに基づいて、前記駆動部を制御する、請求項５に記載の手術用ルーペ。
【請求項９】
前記記憶部は、ユーザと前記パラメータとを対応付けて記憶し、
前記制御部は、識別されるユーザに対応する前記パラメータに基づいて、前記駆動部を制御する、請求項８に記載の手術用ルーペ。
【請求項１０】
前記制御部は、他の装置から取得される前記ユーザの情報に基づいて、前記ユーザを識別する、請求項９に記載の手術用ルーペ。
【請求項１１】
前記パラメータは、ユーザごとのキャリブレーションによって得られる、請求項８に記載の手術用ルーペ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、手術用ルーペに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外科手術においては、例えば心臓血管手術のように微細な処置を行うことが求められている。このような手術を行う際、術者は観察対象物を立体的、かつ拡大して観察するため、双眼拡大鏡である手術用ルーペを用いることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、観察対象物の拡大像をユーザである装着者の眼に提供すると共に、イメージャで撮像して得られた撮像画像を無線で外部に送信する手術用ルーペが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０４３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
手術用ルーペを用いた手術において、立体的な観察を快適に行うため、輻輳角をより容易に調整可能な手術用ルーペが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、観察対象である術野からの光を、装着者の眼に結像させる２つの光学系と、前記２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整するための駆動部と、を備える手術用ルーペが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように本開示によれば、輻輳角をより容易に調整可能な手術用ルーペが提供される。
【０００８】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態に係る手術用ルーペの概略構成例を説明するための模式図である。
【図２】観察対象Ｔまでの観察距離が変化した場合に、各光学系を各光学系の回転軸周りに回転させた例を示す模式図である。
【図３】光軸系の移動による輻輳角の調整を行った例を示す模式図である。
【図４】同実施形態に係る手術用ルーペ１の機能構成例を示したブロック図である。
【図５】同実施形態に係るキャリブレーションシステム９９の構成例を示すブロック図である。
【図６】同実施形態に係るキャリブレーション時の手術用ルーペ１の位置と姿勢の例を示す説明図である。
【図７】同実施形態に係るキャリブレーション時の手術用ルーペ１の位置と姿勢の例を示す説明図である。
【図８】同実施形態に係る手術用ルーペ１のキャリブレーショの例を示すフローチャート図である。
【図９】同実施形態に係る、観察時の手術用ルーペ１の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１０】ハードウェア構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
【００１２】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜＜１．背景＞＞
＜＜２．構成例＞＞
＜２−１．手術用ルーペの概略構成例＞
＜２−２．手術用ルーペの機能構成例＞
＜２−３．キャリブレーションシステムの構成例＞
＜＜３．動作例＞＞
＜３−１．キャリブレーションの例＞
＜３−２．観察時の動作例＞
＜＜４．変形例＞＞
＜４−１．変形例１＞
＜４−２．変形例２＞
＜＜５．ハードウェア構成例＞＞
＜＜６．むすび＞＞
【００１３】
＜＜１．背景＞＞
まず、本開示の一実施形態について説明する前に、本実施形態の創作に至った背景を説明する。近年、外科手術においては、例えば心臓血管手術のように微細な処置を行うことが求められている。このような手術を行う際、術者は観察対象物を立体的、かつ拡大して観察するため、双眼拡大鏡である手術用ルーペを用いることがある。
【００１４】
このような手術用ルーペは、例えば眼鏡や眼鏡フレーム等と一体化され、ユーザの視力、瞳孔間距離、望ましい焦点距離等に合わせて、ユーザごとに特注製作されていた。
【００１５】
また、多くの手術用ルーペは、固定焦点であるため、明瞭な視野を得るため、ユーザは手術用ルーペと観察対象物（例えば手術部位）との距離（以下、観察距離と呼ぶ場合がある）を一定に保つような位置、姿勢で手術を行っていた。そのため、ユーザへの負担が大きく、例えば、頸椎症等の原因となる恐れもあった。
【００１６】
例えば、手術用ルーペが焦点調整（ピント調整）機能を備えることで、異なる観察距離でも観察可能となり得るが、係る場合に立体的な観察を快適に行うためには、観察距離に応じて、手術用ルーペが有する２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整することが望ましい。
【００１７】
そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態を創作するに至った。本実施形態による手術用ルーペは、焦点調整機能に加え、２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整するための駆動部を備えることで、異なる観察距離でも快適に立体的な観察が可能である。また、本実施形態に係る手術用ルーペは、観察距離（観察対象までの距離）を測定（センシング）し、観察距離に基づいて自動的に焦点調整、輻輳角調整を行うことで、手術中に観察距離が変化した場合でも、快適な観察を可能とする。さらに、本実施形態による手術用ルーペは、ユーザごとにキャリブレーションを行うことで、より各ユーザに適した調整が可能となる。
【００１８】
以下、このような効果を実現するための、本実施形態に係る手術用ルーペ、及び手術用ルーペのキャリブレーションシステムの構成について、順次詳細に説明する。
【００１９】
＜＜２．構成例＞＞
＜２−１．手術用ルーペの概略構成例＞
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る手術用ルーペの概略構成例を説明する。図１は、本実施形態に係る手術用ルーペの概略構成例を説明するための模式図である。図１に示すユーザＵ（装着者）は、本実施形態に係る手術用ルーペ１を装着している。図１に示すように、手術用ルーペ１は、観察対象である術野からの光を、装着者の眼に結像させる２つの光学系（左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒ）と、測距センサ部１５０とを備える。なお、以下では、左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒとを合わせて光学系１０１と呼称する場合もある。
【００２０】
左眼用光学系１０１Ｌは、観察対象Ｔからの光を、ユーザＵの左眼ＥＬに結像させ、右眼用光学系１０１Ｒは、観察対象Ｔからの光を、ユーザＵの右眼ＥＲに結像させる。
【００２１】
この時、ユーザＵが明瞭に観察を行うためには、光学系１０１から観察対象Ｔまでの距離に応じた焦点調整を行うことが望ましい。そこで、本実施形態に係る手術用ルーペ１は、観察対象Ｔまでの観察距離（図１の例では距離Ｄ１）を測定する測距センサ部１５０を備える。また、本実施形態に係る手術用ルーペ１は、左眼用光学系１０１Ｌと右眼用光学系１０１Ｒのそれぞれに含まれる合焦用レンズ（合焦用の光学部材の一例）を観察距離に応じて移動させ、自動的に焦点調整を行うオートフォーカス（ＡＦ）機能を有する。係るＡＦ機能を実現するための機能構成については、図４を参照して後述する。
【００２２】
また、ユーザＵが快適に立体的な観察を行うためには、左眼用光学系１０１Ｌの光軸ＡＬと右眼用光学系１０１Ｒの光軸ＡＲがなす輻輳角を適切に調整することが望ましい。例えば、観察対象Ｔの位置で光軸ＡＬと光軸ＡＲとが交差するような輻輳角であれば、ユーザＵは観察対象Ｔを立体的に観察することが可能であり得る。そこで、例えば、観察距離に応じて、左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒを、それぞれ左眼用光学系１０１Ｌの回転軸ＣＬ、及び右眼用光学系１０１Ｒの回転軸ＣＲ周りに回転させることで、輻輳角を調整することが考えられる。
【００２３】
図２は、観察対象Ｔまでの観察距離が変化した場合に、各光学系を各光学系の回転軸周りに回転させた例を示す模式図である。図２に示す例において、観察対象Ｔまでの観察距離Ｄ２は、図１に示した例における観察距離Ｄ１よりも短く、各光学系を各光学系の回転軸周りに回転させたことで、光軸ＡＬと光軸ＡＲがなす輻輳角が図１に示す例よりも大きい。この時、観察距離が小さいと、観察対象Ｔからの光が、ユーザＵの左眼ＥＬ、及び右眼ＥＲ上で結像せず、ユーザＵが観察対象Ｔを観察することが出来なくなってしまう場合がある。例えば、図２に示す例では、左眼用光学系１０１Ｌの光軸ＡＬ、及び右眼用光学系１０１Ｒの光軸ＡＲが、ユーザＵの左眼ＥＬ、及び右眼ＥＲと交差していない。
【００２４】
そこで、本実施形態に係る手術用ルーペ１は、上述した回転による輻輳角の調整に加え、光軸系の移動による輻輳角の調整を行う。例えば、各光軸系を移動させて、左眼用光学系１０１Ｌの回転軸ＣＬ、及び右眼用光学系１０１Ｒの回転軸ＣＲの間の距離を変更することで、輻輳角を調整することが可能である。
【００２５】
図３は、光軸系の移動による輻輳角の調整を行った例を示す模式図である。図３に示す例において観察対象Ｔまでの観察距離は、図２に示した観察距離Ｄ２と同一であるが、２つの光学系が移動し、２つの光学系の回転軸間の距離が小さくなったことで、観察対象Ｔからの光が、各光学系を透過して、ユーザＵの左眼ＥＬ、及び右眼ＥＲ上で結像し得る。
【００２６】
以上、本実施形態に係る手術用ルーペ１の概略構成例について説明した。なお、図１〜図３に示した手術用ルーペ１は一例であって、本実施形態は係る例に限定されない。例えば測距センサ部１５０は、図１〜図３に示す例とは異なる位置に配置されてもよい。
【００２７】
＜２−２．手術用ルーペの機能構成例＞
続いて、図４を参照して、本実施形態に係る手術用ルーペ１の機能構成例を説明する。なお、以下では、図１〜図３を参照して説明した光学系の回転軸（回転軸ＣＬ、及び回転軸ＣＲ）を適宜説明に用いる。
【００２８】
図４は、手術用ルーペ１の機能構成例を示したブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係る手術用ルーペは、駆動部１００、左眼用光学系１０１Ｌ、右眼用光学系１０１Ｒ、測距センサ部１５０、記憶部１６０、通信部１７０、及びバッテリ１８０、及び制御部１９０を有する。
【００２９】
駆動部１００は、図１〜図３を参照して説明した２つの光学系（左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒ）の焦点調整、及び、当該２つの光学系の光軸がなす輻輳角の調整のために、後述する制御部１９０に制御されて動作する。例えば、駆動部１００は、図４に示すように、焦点調整用駆動部１２０、光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０として機能する。
【００３０】
焦点調整用駆動部１２０は、焦点調整のために、各光学系に含まれる合焦用レンズ（合焦用の光学部材の一例）を移動させる。焦点調整用駆動部１２０は、例えば図４に示すように、駆動回路１２２、アクチュエータ１２４、及びエンコーダ１２６から構成され得る。駆動回路１２２は、制御部１９０の制御に応じた電流をアクチュエータ１２４に供給することによりアクチュエータ１２４を駆動させる。アクチュエータ１２４は、与えられた電流に応じて、左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒのそれぞれに含まれる合焦用レンズを移動させる。エンコーダ１２６は、アクチュエータ１２４により移動させられる合焦用レンズの位置（移動量）を検出するセンサである。エンコーダ１２６は、検出した合焦用レンズの位置を制御部１９０に提供する。
【００３１】
係る構成により、焦点調整が可能となり、ユーザは異なる観察距離でも明瞭に観察することが可能となる。
【００３２】
光学系回転用駆動部１３０は、輻輳角を調整するために、各光学系を各光学系の回転軸周りに回転させる。光学系回転用駆動部１３０は、例えば図４に示すように、駆動回路１３２、アクチュエータ１３４、及びエンコーダ１３６から構成され得る。駆動回路１３２は、制御部１９０の制御に応じた電流をアクチュエータ１３４に供給することによりアクチュエータ１３４を駆動させる。アクチュエータ１３４は、与えられた電流に応じて、図１に示した左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒを、それぞれ回転軸ＣＬ、及び回転軸ＣＲ周りに回転させる。エンコーダ１３６は、アクチュエータ１３４により回転させられる回転軸ＣＬ、及び回転軸ＣＲの回転角度を検出するセンサである。エンコーダ１３６は、検出した回転角度を制御部１９０に提供する。
【００３３】
光学系移動用駆動部１４０は、輻輳角を調整するために、各光学系を移動させる。例えば、光学系移動用駆動部１４０は、図１〜図３を参照して説明したように、左眼用光学系１０１Ｌの回転軸ＣＬ、及び右眼用光学系１０１Ｒの回転軸ＣＲの間の距離が変化するように、左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒを移動させてもよい。光学系移動用駆動部１４０は、例えば図４に示すように、駆動回路１４２、アクチュエータ１４４、及びエンコーダ１４６から構成され得る。駆動回路１４２は、制御部１９０の制御に応じた電流をアクチュエータ１４４に供給することによりアクチュエータ１４４を駆動させる。アクチュエータ１４４は、与えられた電流に応じて、図１に示した左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒを、それぞれ回転軸ＣＬ、及び回転軸ＣＲ周りに回転させる。エンコーダ１４６は、アクチュエータ１４４により回転させられる回転軸ＣＬ、及び回転軸ＣＲの回転角度を検出するセンサである。エンコーダ１４６は、検出した回転角度を制御部１９０に提供する。
【００３４】
係る構成により、輻輳角の調整が可能となり、ユーザは立体的に観察対象を観察することが可能となる。また、光学系の回転に加え、光学系の移動による輻輳角の調整が可能であるため、ユーザの眼に観察対象からの光が結像するように、輻輳角を調整することが可能である。
【００３５】
測距センサ部１５０は、観察対象との距離（観察距離）を測定（センシング）するセンサである。測距センサ部１５０は、測定により取得した観察距離を制御部１９０に提供する。
【００３６】
記憶部１６０は、手術用ルーペ１の各構成が機能するためのプログラムやデータを記憶する。例えば記憶部１６０は、後述する制御部１９０が駆動部１００を制御するために用いるパラメータを記憶する。なお、当該パラメータは、後述するキャリブレーションシステムにより行われるユーザごとのキャリブレーションにより得られてもよく、駆動部１００の制御における基準（例えば初期値）となるパラメータであってもよい。また、記憶部１６０は、当該キャリブレーション時の観察距離（以下、基準観察距離と呼ぶ場合がある）を記憶してもよい。
【００３７】
通信部１７０は、他の装置との間の通信を仲介する通信インタフェースである。通信部１７０は、任意の無線通信プロトコルまたは有線通信プロトコルをサポートし、他の装置との間の通信接続を確立する。また、通信部１７０は、制御部１９０の制御に従い、情報の送信、または受信を行う。
【００３８】
バッテリ１８０は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図４に示した手術用ルーペ１の各ブロックへ電力を供給する。
【００３９】
制御部１９０は、手術用ルーペ１の各構成を制御する。例えば、制御部１９０は、通信部１７０を制御して、他の装置との間の通信（送信、または受信）を制御する。また、制御部１９０は、通信部１７０を介して受信したパラメータを記憶部１６０に記憶してもよい。また、制御部１９０は、駆動部１００を制御する。例えば、制御部１９０は、測距センサ部１５０により測定された観察距離に基づいて、駆動部１００を制御してもよいし、通信部１７０を介して他の装置から受信した情報に基づいて駆動部１００を制御してもよい。
【００４０】
制御部１９０は、例えば観察距離に応じて、観察対象に合焦するように焦点調整用駆動部１２０を制御することで、自動的に焦点調整を行うオートフォーカス（ＡＦ）機能を実現し得る。
【００４１】
ここで、例えば光学系の主点からユーザの眼までの距離（焦点距離）は、ユーザごとに異なり得るため、同一の観察距離であっても、適切な合焦用レンズの位置はユーザによって異なり得る。そこで、制御部１９０は、後述するキャリブレーションにより得られ、記憶部１６０に記憶されるパラメータにさらに基づいて、焦点調整用駆動部１２０を制御してもよい。なお、係る場合、制御部１９０は、キャリブレーション時の観察距離（基準観察距離）にさらに基づく制御を行ってもよく、例えば、基準観察距離と、現在の観察距離との差に応じて焦点調整用駆動部１２０を制御してもよい。係る構成により、ユーザに応じた、より高精度な焦点調整を行うことが可能となる。
【００４２】
また、制御部１９０は、観察距離に応じて、各光学系の光軸が観察対象と交差するように、光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０を制御してもよい。例えば、制御部１９０は、観察距離が小さい程、左眼用光学系１０１Ｌ、及び右眼用光学系１０１Ｒを内側に回転させるように、光学系回転用駆動部１３０を制御してもよい。また、制御部１９０は、観察距離が小さい程、左眼用光学系１０１Ｌの回転軸ＣＬ、及び右眼用光学系１０１Ｒの回転軸ＣＲの間の距離が小さくなるように、光学系移動用駆動部１４０を制御してもよい。
【００４３】
係る構成により、手術中に観察距離が変化した場合であっても、自動的に輻輳角が調整され、ユーザは快適に立体的な観察を行うことが可能となる。
【００４４】
なお、各光学系の光軸の向きは各光学系の回転、及び移動の両方に依存して変化し得る。したがって、各光学系の光軸が観察対象と交差するような制御方法は上記の例に限定されず、制御部１９０は多様に光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０を制御し得る。
【００４５】
また、例えば両眼の間の距離は、ユーザによって異なり得るため、同一の観察距離であっても、適切な光学系の位置、及び回転角度はユーザによって異なり得る。そこで、制御部１９０は、後述するキャリブレーションにより得られ、記憶部１６０に記憶されるパラメータにさらに基づいて光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０を制御してもよい。なお、係る場合、制御部１９０は、キャリブレーション時の観察距離（基準観察距離）にさらに基づく制御を行ってもよく、例えば、基準観察距離と、現在の観察距離との差に応じて光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０を制御してもよい。係る構成により、ユーザに応じた、より高精度な輻輳角の調整を行うことが可能となる。
【００４６】
＜２−３．キャリブレーションシステムの構成例＞
以上、本実施形態に係る手術用ルーペ１の機能構成例を説明した。続いて、図５を参照して、上述した手術用ルーペ１に係るキャリブレーションを行うためのキャリブレーションシステムの構成例について説明を行う。
【００４７】
図５は、本実施形態に係るキャリブレーションシステム９９の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係るキャリブレーションシステム９９は、手術用ルーペ１、及びキャリブレーション装置２を含む。図５に示す手術用ルーペ１については図１〜図４を参照して説明したため、ここでの説明を省略する。
【００４８】
キャリブレーション装置２は、図５に示すように、入力部２２０、ルーペ位置検出部２３０、表示部２４０、通信部２５０、及び制御部２９０を備える情報処理装置である。
【００４９】
入力部２２０は、ユーザの入力を受け付けるインタフェースである。例えば、手術用ルーペ１を装着したユーザは、入力部２２０を介して、快適な観察が可能であるか否かを示す情報を入力し得る。また、装着したユーザは、入力部２２０を介して、キャリブレーション中の手術用ルーペ１の焦点調整、及び輻輳角調整に関する操作を行ってもよい。
【００５０】
ルーペ位置検出部２３０は、手術用ルーペ１の位置と姿勢を検出する。例えば、ルーペ位置検出部２３０は、カメラを含み、カメラにより取得される手術用ルーペ１を含む画像に基づいて、手術用ルーペ１の位置と姿勢を検出してもよい。また、手術用ルーペ１に赤外線を反射するマーカが取り付けられる場合、ルーペ位置検出部２３０は、赤外線出力装置と赤外線センサを含み、当該マーカの検出により、手術用ルーペ１の位置と姿勢を検出してもよい。
【００５１】
なお、手術用ルーペ１の位置と姿勢は、表示部２４０に対して相対的に表される情報であってもよい。図６、図７は、キャリブレーション時の手術用ルーペ１の位置と姿勢の例を示す説明図である。なお、図６は平面図であり、図７は側面図である。手術用ルーペ１の位置と姿勢は、例えば表示部２４０を基準として、図６、図７に示すＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、Ｚ方向の位置、角度φ、及び角度θにより表され得る。
【００５２】
なお、手術用ルーペ１の位置と姿勢の検出は上記の例に限定されず、手術用ルーペ１の位置と姿勢は多様な手段によって検出され得る。
【００５３】
表示部２４０は、制御部２９０の制御にしたがい表示を行うディスプレイである。表示部２４０はキャリブレーション用の画像を表示してもよく、例えば所定の幾何パターンを表示してもよい。
【００５４】
また、表示部２４０は、キャリブレーションに係るユーザへのガイダンス等を表示してもよい。係る構成により、ユーザは適切な位置でキャリブレーションを行ったり、効率的にキャリブレーションを行ったりすることが可能となる。
【００５５】
通信部２５０は、他の装置との間の通信を仲介する通信インタフェースである。通信部２５０は、任意の無線通信プロトコルまたは有線通信プロトコルをサポートし、例えば手術用ルーペ１との間の通信接続を確立する。また、通信部２５０は、制御部２９０の制御に応じて、キャリブレーション中の手術用ルーペ１の焦点調整、及び輻輳角調整に関する制御情報や、キャリブレーションが完了したことを示す情報等を手術用ルーペ１へ送信し得る。
【００５６】
制御部２９０は、図５に示すキャリブレーション装置２の各構成を制御する。例えば、制御部２９０の制御により、手術用ルーペ１に係るユーザごとのキャリブレーションが実行され得る。なお、制御部２９０の制御により実行され得るキャリブレーションの例については、図８を参照して後述する。
【００５７】
＜＜３．動作例＞＞
以上、本実施形態の構成例を説明した。続いて、本実施形態の動作例について説明する。以下、図８を参照して、キャリブレーションシステム９９を用いたキャリブレーションの例について説明した後、図９を参照し、観察時の手術用ルーペ１の動作例について説明を行う。
【００５８】
＜３−１．キャリブレーションの例＞
図８は、本実施形態に係る手術用ルーペ１のキャリブレーショの例を示すフローチャート図である。まず、図８に示すように、ルーペ位置検出部２３０により、表示部２４０に対する手術用ルーペ１の相対的な位置、及び姿勢が検出される（Ｓ１０２）。
【００５９】
続いて、位置調整が完了するまで、手術用ルーペ１の位置調整が行われる（Ｓ１０８）。例えば、所定の観察距離、角度となるように位置調整が行われてもよく、ステップＳ１０４の判定は、制御部２９０により自動的に行われてもよいし、ユーザ入力に基づいて行われてもよい。
【００６０】
位置調整が完了した場合（Ｓ１０４においてＹＥＳ）、光学系の回転軸間の距離の調整要否が判定される（Ｓ１０８）。ステップＳ１０８の判定は、例えば、ユーザ入力に基づいて行われてもよい。回転軸間の距離を調整する必要があると判定された場合（Ｓ１０８においてＮＯ）、光学系移動用駆動部１４０が制御されて、光学系が移動し、回転軸間の距離が調整される（Ｓ１１０）。なお、光学系移動用駆動部１４０の制御は、例えばユーザ入力に基づいて行われてもよいし、制御部２９０、または制御部１９０により自動的に行われてもよい。回転軸間の距離の調整は、ステップＳ１０８において回転軸間の距離の調整が不要であると判定されるまで行われ得る。
【００６１】
回転軸間の距離の調整が不要であると判定された場合（Ｓ１０８においてＹＥＳ）、焦点調整の要否が判定される（Ｓ１１２）。ステップＳ１１２の判定は、例えば、ユーザ入力に基づいて行われてもよい。焦点調整が必要であると判定された場合（Ｓ１１２においてＮＯ）、焦点調整用駆動部１２０が制御されて、光学系に含まれる合焦用レンズが移動し、焦点調整が行われる（Ｓ１１４）。なお、焦点調整用駆動部１２０の制御は、例えばユーザ入力に基づいて行われてもよいし、制御部２９０、または制御部１９０により自動的に行われてもよい。焦点調整は、ステップＳ１１２において焦点調整が不要であると判定されるまで行われ得る。
【００６２】
焦点調整が不要であると判定された場合（Ｓ１１２においてＹＥＳ）、光学系の回転角度の調整要否が判定される（Ｓ１１６）。ステップＳ１１６の判定は、例えば、ユーザ入力に基づいて行われてもよい。光学系の回転角度の調整が必要であると判定された場合（Ｓ１１６においてＮＯ）、光学系回転用駆動部１３０が制御されて、各光学系の回転軸周りの角度が調整される（Ｓ１１８）。なお、光学系回転用駆動部１３０の制御は、例えばユーザ入力に基づいて行われてもよいし、制御部２９０、または制御部１９０により自動的に行われてもよい。光学系の回転角度の調整は、ステップＳ１１６において光学系の回転角度の調整が不要であると判定されるまで行われ得る。
【００６３】
ユーザにとって快適な観察が可能であるか否かは、焦点調整用駆動部１２０、光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０の３つの制御が相互に関係するため、再帰的に行われる必要がある。
【００６４】
回転角度の調整が不要であると判定された場合（Ｓ１１６においてＹＥＳ）、もう一度、光学系の回転軸間の距離の調整要否が判定される（Ｓ１２０）。ステップＳ１２０の判定は、例えば、ユーザ入力に基づいて行われてもよい。ここで、光学系の回転軸間の距離を調整する必要があると判定された場合（Ｓ１２０においてＮＯ）、処理はステップＳ１１０に戻る。
【００６５】
光学系の回転軸間の距離を調整が不要であると判定された場合（Ｓ１２０においてＹＥＳ）、もう一度、焦点調整の要否が判定される（Ｓ１２２）。ステップＳ１２２の判定は、例えば、ユーザ入力に基づいて行われてもよい。ここで、焦点調整を行う必要があると判定された場合（Ｓ１２２においてＮＯ）、処理はステップＳ１１４に戻る。
【００６６】
焦点調整が不要であると判定された場合（Ｓ１２２においてＹＥＳ）、例えば制御部２９０は通信部２５０を制御して、キャリブレーションが完了したことを通知する情報を手術用ルーペ１に送信させる。そして、手術用ルーペ１の制御部１９０は、現時点の焦点調整用駆動部１２０、光学系回転用駆動部１３０、及び光学系移動用駆動部１４０の制御に係るパラメータを、記憶部１６０に記憶させる。
【００６７】
なお、図８に示したキャリブレーションの方法は一例であって、本実施形態は係る例に限定されず、ユーザごとの適切なパラメータを取得可能な多様な方法でキャリブレーションが行われ得る。
【００６８】
＜３−２．観察時の動作例＞
続いて、観察時の手術用ルーペ１の動作例について、図９を参照して説明する。図９は、観察時の手術用ルーペ１の動作の一例を示すフローチャート図である。なお、図９に示す処理は、図８を参照して説明したキャリブレーションより後に行われ得る。
【００６９】
図９に示すように、まず測距センサ部１５０により、観察対象までの距離である観察距離がセンシング（測定）される（Ｓ２０２）。続いて、制御部１９０が、観察距離に基づいて、焦点調整用駆動部１２０を制御する（Ｓ２０４）。続いて、制御部１９０が、観察距離に基づいて、光学系回転用駆動部１３０を制御する（Ｓ２０６）。続いて、制御部１９０が、観察距離に基づいて、光学系移動用駆動部１４０を制御する（Ｓ２０８）。
【００７０】
なお、図９に示す一連の動作は適宜繰り返されてもよい。また、図９に示すフローチャート図は一例であって係る例に限定されない。例えば、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の制御は異なる順序で行われてもよいし、並列に行われてもよい。
【００７１】
＜＜４．変形例＞＞
以上、本開示の一実施形態を説明した。以下では、本開示の一実施形態の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で本開示の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本開示の実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、本開示の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本開示の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
【００７２】
＜４−１．変形例１＞
上記実施形態では、ユーザごとのキャリブレーションにより得られたパラメータが記憶部１６０に記憶される例を説明した。ここで、記憶部１６０には、１のユーザに係るパラメータのみではなく、複数のユーザに係るパラメータが記憶されていてもよい。例えば、記憶部１６０は、ユーザとパラメータとを対応付けられて記憶してもよい。
【００７３】
また、係る場合、手術用ルーペ１は、ユーザの識別機能を有し、制御部１９０は識別されたユーザに対応するパラメータに基づいて、駆動部１００を制御してもよい。
【００７４】
例えば、制御部１９０は、通信部１７０を介して不図示の他の装置からユーザの情報を取得し、当該ユーザの情報に基づいてユーザを識別してもよい。
【００７５】
例えば、現在、またや未来の手術担当者の情報（ユーザの情報の一例）を、手術に関する情報を管理する外部サーバから取得してもよい。また、各ユーザが、ユーザの情報を含み通信可能なＩＤカードや通信装置（携帯電話、スマートフォン等）を所持する場合、制御部１９０は、通信部１７０を介して、ＩＤカードや通信装置からユーザの情報を取得してもよい。
【００７６】
また、手術用ルーペ１が入力機能をさらに備えてもよく、ユーザの入力に基づいて、ユーザが識別されてもよい。また、手術用ルーペ１が、ユーザの指紋や虹彩等のユーザに関する情報をセンシングを行うセンサをさらに備えてもよく、当該センサによるセンシングに基づいて、ユーザの識別が行われてもよい。
【００７７】
係る構成によれば、複数のユーザにより手術用ルーペ１が用いられる場合に、既にキャリブレーションを行ったことのあるユーザは、再度のキャリブレーションを行うことなく、手術用ルーペ１を用いることが可能となる。なお、ユーザの識別方法は上記の例に限定されず、多様な方法で行われ得る。
【００７８】
＜４−２．変形例２＞
手術用ルーペ１は、ヘッドライト（照明部）を備えてもよい。また、制御部１９０は、観察距離に応じて、当該照明部に係る光量、照射範囲等を制御してもよい。
【００７９】
例えば、制御部１９０は、観察距離が大きい程、光量が大きくなるように照明部の制御を行ってもよい。また、制御部１９０は、観察距離が大きい程、照射角度が小さくなるように、照明部の制御を行ってもよい。
【００８０】
係る構成により、観察対象が好適に照らされ、ユーザはより快適に観察対象を観察することが可能となる。また、観察距離に基づく照明部の制御により、照明部の消費電力が好適に制御され得る。
【００８１】
＜＜５．ハードウェア構成例＞＞
以上、本開示の実施形態を説明した。最後に、図１０を参照して、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成について説明する。図１０は、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、図１０に示す情報処理装置９００は、例えば、図４、図５にそれぞれ示した手術用ルーペ１、キャリブレーション装置２を実現し得る。本実施形態に係る手術用ルーペ１、キャリブレーション装置２による情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明するハードウェアとの協働により実現される。
【００８２】
図１０に示すように、情報処理装置９００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０３及びホストバス９０４ａを備える。また、情報処理装置９００は、ブリッジ９０４、外部バス９０４ｂ、インタフェース９０５、入力装置９０６、出力装置９０７、ストレージ装置９０８、ドライブ９０９、接続ポート９１１、通信装置９１３、及びセンサ９１５を備える。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１に代えて、又はこれとともに、ＤＳＰ若しくはＡＳＩＣ等の処理回路を有してもよい。
【００８３】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って情報処理装置９００内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ９０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ９０２は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０３は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。ＣＰＵ９０１は、例えば、制御部１９０、制御部２９０を形成し得る。
【００８４】
ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２及びＲＡＭ９０３は、ＣＰＵバスなどを含むホストバス９０４ａにより相互に接続されている。ホストバス９０４ａは、ブリッジ９０４を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９０４ｂに接続されている。なお、必ずしもホストバス９０４ａ、ブリッジ９０４および外部バス９０４ｂを分離構成する必要はなく、１つのバスにこれらの機能を実装してもよい。
【００８５】
入力装置９０６は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ及びレバー等、ユーザによって情報が入力される装置によって実現される。また、入力装置９０６は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、情報処理装置９００の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器であってもよい。さらに、入力装置９０６は、例えば、上記の入力手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などを含んでいてもよい。情報処理装置９００のユーザは、この入力装置９０６を操作することにより、情報処理装置９００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。入力装置９０６は、例えば入力部２２０を形成し得る。
【００８６】
出力装置９０７は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で形成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置及びランプ等の表示装置や、スピーカ及びヘッドホン等の音声出力装置や、プリンタ装置等がある。出力装置９０７は、例えば、情報処理装置９００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、情報処理装置９００が行った各種処理により得られた結果を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。出力装置９０７は、例えば表示部２４０を形成し得る。
【００８７】
ストレージ装置９０８は、情報処理装置９００の記憶部の一例として形成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９０８は、例えば、ＨＤＤ等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等により実現される。ストレージ装置９０８は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。このストレージ装置９０８は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ及び外部から取得した各種のデータ等を格納する。上記ストレージ装置９０８は、例えば、記憶部１６０を形成し得る。
【００８８】
ドライブ９０９は、記憶媒体用リーダライタであり、情報処理装置９００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９０９は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０３に出力する。また、ドライブ９０９は、リムーバブル記憶媒体に情報を書き込むこともできる。
【００８９】
接続ポート９１１は、外部機器と接続されるインタフェースであって、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）などによりデータ伝送可能な外部機器との接続口である。
【００９０】
通信装置９１３は、例えば、ネットワーク９２０に接続するための通信デバイス等で形成された通信インタフェースである。通信装置９１３は、例えば、有線若しくは無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１３は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ又は各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１３は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。通信装置９１３は、例えば、通信部１７０、通信部２５０を形成し得る。
【００９１】
センサ９１５は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、光センサ、音センサ、測距センサ、力センサ等の各種のセンサである。センサ９１５は、情報処理装置９００の姿勢、移動速度等、情報処理装置９００自身の状態に関する情報や、情報処理装置９００の周辺の明るさや騒音等、情報処理装置９００の周辺環境に関する情報を取得する。また、センサ９１５は、ＧＰＳ信号を受信して装置の緯度、経度及び高度を測定するＧＰＳセンサを含んでもよい。センサ９１５は、例えば、測距センサ部１５０を形成し得る。
【００９２】
なお、ネットワーク９２０は、ネットワーク９２０に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、ネットワーク９２０は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク９２０は、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。
【００９３】
以上、本実施形態に係る情報処理装置９００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて実現されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより実現されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【００９４】
なお、上述のような本実施形態に係る情報処理装置９００の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、ＰＣ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。
【００９５】
＜＜６．むすび＞＞
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、輻輳角をより容易に調整可能な手術用ルーペが提供される。また、本開示の実施形態による手術用ルーペは、焦点調整機能に加え、２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整するための駆動部を備えることで、異なる観察距離でも快適に立体的な観察が可能である。さらに、本実施形態に係る手術用ルーペは、観察距離に基づいて自動的に焦点調整、輻輳角調整を行うことで、手術中に観察距離が変化した場合でも、快適な観察を可能とする。したがって、例えばユーザは拡大視したい場合にはより近づき、俯瞰視したい場合には離れて観察することが可能であり、より自由度の高い観察が可能となる。さらに、本実施形態による手術用ルーペは、ユーザごとにキャリブレーションを行うことで、より各ユーザに適した調整が可能となる。
【００９６】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９７】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００９８】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
観察対象である術野からの光を、装着者の眼に結像させる２つの光学系と、
前記２つの光学系の光軸がなす輻輳角を調整するための駆動部と、
を備える手術用ルーペ。
（２）
前記駆動部は、前記輻輳角を調整するために、前記光学系を前記光学系の回転軸周りに回転させる、前記（１）に記載の手術用ルーペ。
（３）
前記駆動部は、前記輻輳角を調整するために、前記光学系を移動させることで、前記（１）または（２）に記載の手術用ルーペ。
（４）
前記駆動部は、さらに焦点調整のために、前記光学系に含まれる合焦用の光学部材を移動させる、前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の手術用ルーペ。
（５）
前記手術用ルーペは、前記駆動部を制御する制御部をさらに備える、前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の手術用ルーペ。
（６）
前記手術用ルーペは、観察対象との距離を測定する測距センサ部をさらに備え、
前記制御部は、前記距離に基づいて、前記駆動部を制御する、前記（５）に記載の手術用ルーペ。
（７）
前記手術用ルーペは、照明部をさらに備え、
前記制御部は、前記距離に基づいて、前記照明部を制御する、前記（６）に記載の手術用ルーペ。
（８）
前記手術用ルーペは、前記駆動部の制御における基準となるパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記パラメータに基づいて、前記駆動部を制御する、前記（５）〜（７）のいずれか一項に記載の手術用ルーペ。
（９）
前記記憶部は、ユーザと前記パラメータとを対応付けて記憶し、
前記制御部は、識別されるユーザに対応する前記パラメータに基づいて、前記駆動部を制御する、前記（８）に記載の手術用ルーペ。
（１０）
前記制御部は、他の装置から取得される前記ユーザの情報に基づいて、前記ユーザを識別する、前記（９）に記載の手術用ルーペ。
（１１）
前記パラメータは、ユーザごとのキャリブレーションによって得られる、前記（８）〜（１０）のいずれか一項に記載の手術用ルーペ。
【符号の説明】
【００９９】
１  手術用ルーペ
２  キャリブレーション装置
９９  キャリブレーションシステム
１００  駆動部
１０１Ｌ  左眼用光学系
１０１Ｒ  右眼用光学系
１２０  焦点調整用駆動部
１３０  光学系回転用駆動部
１４０  光学系移動用駆動部
１５０  測距センサ部
１６０  記憶部
１７０  通信部
１８０  バッテリ
１９０  制御部
２２０  入力部
２３０  ルーペ位置検出部
２４０  表示部
２５０  通信部
２９０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018105974.tif 000007
【図６】
2018105974.tif 000008
【図７】
2018105974.tif 000009
【図８】
2018105974.tif 000010
【図９】
2018105974.tif 000011
【図１０】
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