(57)【要約】  外科用顕微鏡システムであって、対象フィールドのある部分（７）をカメラセンサ（１５）に撮像するための撮像光学系（３）と、ＯＣＧ測定ビーム（５７）を生成するためのＯＣＴシステム（５）と、描画領域（９１）において、カメラセンサによって検出された対象フィールドのある部分の画像を表示するためのグラフィカルユーザインターフェイスと、対象フィールド上に調整可能な走査経路（９６）を生成するために、ＯＣＴシステムのビーム偏向器（６１、６３）を制御するための第１の制御モジュール（１１５）と、走査経路を定めるための第２の制御モジュールとを備える。第２の制御モジュール（１０１）は、走査経路をグラフィカルユーザインターフェイスの描画領域に表示するよう構成されている。描画領域の走査経路を表わす点の座標は、走査経路に対応するビーム偏向器の偏向角に依存して、さらに撮像光学系の倍率に依存して、定められる。
2014523537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用顕微鏡システムであって、
撮像光学系（３）を備え、前記撮像光学系（３）の対象フィールド（１１）のある部分（７）を、前記撮像光学系のカメラセンサ（１５）に撮像するための前記撮像光学系（３）は、前記対象フィールド（１１）の前記部分（７）を前記カメラセンサ（１５）に撮像するために、前記撮像光学系の倍率を変えるためのズームレンズ構成（２１）を含み、さらに
光干渉断層撮影による測定を行なうために、ＯＣＴ測定ビーム（５７）を生成するためのＯＣＴシステム（５）と、
前記ＯＣＴ測定ビーム（５８）を偏向させ、前記ＯＣＴ測定ビームを対象フィールド（１１）の選択可能な場所に案内するためのビーム偏向器（３１、６３）と、
グラフィカルユーザインターフェイス（８１、８９）とを備え、前記グラフィカルユーザインターフェイス（８１、８９）は、前記カメラセンサ（１５）によって検出された前記対象フィールド（１１）の前記部分（７）の画像を、前記グラフィカルユーザインターフェイス（８１、８９）の描画領域（９１）に表示し、さらに
ＯＣＴ測定ビーム（５８）が前記対象フィールド（１１）上に調整可能な走査経路（９６）に沿って案内されるよう、およびＯＣＴ測定が前記走査経路（９６）の複数の場所で取られるよう、前記ビーム偏向器（６１、６３）および前記ＯＣＴシステム（５）を制御するための第１の制御モジュール（１１５）と、
走査経路（９６）を定めるための第２の制御モジュール（１０１）とを備え、前記第２の制御モジュール（１０１）は、前記走査経路（９６）を前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）の前記描画領域（９１）に表示するよう構成されており、前記描画領域（９１）の前記走査経路（９６）を表わす点の座標は、前記走査経路（９６）に対応する前記ビーム偏向器（６１、６３）の偏向角と、さらに撮像光学系の倍率とに依存して定められる、外科用顕微鏡システム。
【請求項２】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、前記対象フィールド（１１）に対して前記走査経路（９６）を動かすための少なくとも１つの制御エレメント（１０７）を含む、請求項１に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項３】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、前記対象フィールド（１１）に対して前記走査経路（９６）の横方向の広がりを変えるための少なくとも１つの制御エレメント（９５）を含む、請求項１または２に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項４】
前記第２の制御モジュール（１０１）は、前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）を介して受取られたユーザ入力に依存して、前記走査経路（９６）のジオメトリを調整するよう構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項５】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、前記走査経路（９６）の複数の場所を前記描画領域（９１）に表示するよう構成され、前記複数の場所は前記ＯＣＴ測定が取られた場所である、請求項１から４のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項６】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、複数の所定の走査経路タイプからある走査経路タイプを選択するための少なくとも１つの制御エレメント（９５）を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項７】
少なくとも１つの所定の走査経路タイプのある走査経路は、線形的に延在しかつ互いに横方向に間隔が空けられている複数の走査線を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項８】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、走査線（９７）の長さを変えるための少なくとも１つの制御エレメント（１０７）を含む、請求項７に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項９】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、走査線（９７）の横方向の距離を変えるための少なくとも１つの制御エレメント（１０７）を含む、請求項７または８のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、ＯＣＴ測定の結果（１２３）を表示するための少なくとも１つの描画領域（１２１）を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１１】
前記走査経路（９６）は複数の走査線（９７）を含み、前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は、各々が複数の走査線のいずれか１つに関連するＯＣＴ測定の結果を表示するよう構成されている複数の描画領域（１２１）を含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１２】
前記第２の制御モジュール（１０１）は、前記描画領域（９１）における走査経路（９６）を表わす点の座標を、さらに所定のパラメータに依存して定めるよう構成されており、前記所定のパラメータは、前記描画領域（９１）の座標の並進および前記描画領域（９１）の座標のスケーリングの少なくとも一方に影響する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１３】
前記グラフィカルユーザインターフェイス（８９）は前記所定のパラメータを調整するための少なくとも１つの制御エレメント（１０３、１０５、１０７）を含む、請求項１２に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１４】
較正オブジェクト（１２７）をさらに備え、前記較正オブジェクトは互いに対して所定の位置および／または所定の配向で配置される第１の構造および第２の構造を含み、第１の構造はカメラセンサによって検出可能であり、第２の構造はＯＣＴシステムによって検出可能である、請求項１２または１３に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１５】
第３の制御モジュールをさらに備え、前記第３の制御モジュールは、前記カメラセンサによって検出された画像の第１の構造の位置および／または配向と、ＯＣＴ測定に基づく対象フィールドにある第２の構造の位置および／または配向とを定めるよう、かつ前記第１の構造の前記定められた位置および／または配向、前記第２の構造の前記定められた位置および／または配向、ならびに前記撮像光学系（３）の倍率に依存して所定のパラメータを調整するよう構成されている、請求項１４に記載の外科用顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象領域を撮像するための撮像光学系を有する外科用顕微鏡システムに関し、外科用顕微鏡システムはＯＣＴシステムと結合されて、光干渉断層撮影によって測定データを得る。
【背景技術】
【０００２】
背景
ＵＳ  ２００９／０２５７０６５  Ａ１から、統合されたＯＣＴシステムを有する外科用顕微鏡システムが既知である。このような外科用顕微鏡システムは対象フィールドを光学的に撮像可能であり、光学的に生成された画像は、撮像光学システムの接眼レンズから観測可能である。外科顕微鏡システムに統合されるＯＣＴシステムは、対象フィールドにわたってＯＣＴ測定ビームを走査し、かつ光干渉断層撮影によって測定を行なうよう構成されている。このために、当該システムはビーム偏向器を含み、ＯＣＴ測定ビームを偏向させて、ＯＣＴ測定ビームを、ＯＣＴ測定を行なうための対象フィールドの場所に方向付ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなシステムのユーザにとって、ＯＣＴ測定を行なう場所を選択し、得られたＯＣＴデータを撮像光学系によって得られた画像に相関させることは難しい。
【０００４】
したがって、撮像光学系およびＯＣＴシステムを有し、ＯＣＴ測定が行なわれるべき場所の選択を容易にする外科用顕微鏡システムのニーズがある。
【０００５】
さらに、撮像光学系およびＯＣＴシステムを有し、ＯＣＴ測定結果をより正確に解釈可能とする外科用顕微鏡システムのニーズがある。
【０００６】
これらの目的は、独立クレームによって達成される。さらなる実施の形態は、従属クレームで特定されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
実施の形態は、撮像光学系を備える外科用顕微鏡システムを提供し、撮像光学系は、撮像光学系の対象フィールドの一部分をカメラセンサに撮像し、撮像光学系は、対象フィールドの一部分をカメラセンサに撮像するために、撮像光学系の倍率を変動させるためのズームレンズ構成；光干渉断層撮影によって測定を行なうために、ＯＣＴ測定ビームを生成するためのＯＣＴシステム；ＯＣＴ測定ビームを偏向し、ＯＣＴ測定ビームを対象フィールドの選択可能な場所に案内するためのビーム偏向器；グラフィカルユーザインターフェイスであって、カメラセンサによって検出された対象フィールドの一部分の画像を、グラフィカルユーザインターフェイスの描画領域に表示する；ＯＣＴ測定ビームが対象フィールド上で調節可能な走査経路に沿って案内されるよう、かつＯＣＴ測定値は走査経路の複数の場所で取られるよう、ビーム偏向器およびＯＣＴシステムを制御するための第１の制御モジュール；および走査経路を定めるための第２の制御モジュールを含み、第２の制御モジュールはグラフィカルユーザインターフェイスの描画領域に走査経路を表示するよう構成されており、描画領域における走査経路を表わす座標点は、走査経路に対応するビーム偏向器の偏向角に依存して、さらに撮像光学系の倍率に依存して、定められる。
【０００８】
選択可能な走査経路を、カメラセンサによって検出された画像が表示される、グラフィカルユーザインターフェイスの同じ描画領域に表示することにより、対象のどの部分がＯＣＴ測定ビームによって走査されたのか、ユーザにとって理解しやすい。さらに、それにより、ユーザは走査経路のパラメータを、必要であると考えるのなら、変えることができる。
【０００９】
撮像光学系は、対象フィールドの一部分の画像を、撮像光学系の撮像面に生成するよう構成されてもよい。撮像面は、カメラセンサの検出面にあり得る。すなわち、撮像光学系は、走査技術を用いることなく、対象フィールドの一部分の画像を生成するよう構成され得る。
【００１０】
走査経路は、１つ以上の直線または曲がった線を含み得る。走査経路が複数の線を含む場合、当該複数の線の少なくとも一部は端と端を接続し得る。走査経路はある面内にあってもよく、これはＯＣＴ測定ビームの軸に対して垂直に配向される。ＯＣＴ測定ビームの軸は、撮像光学系の光軸に平行に、または実質的に平行に、配向され得る。ＯＣＴ測定ビームの軸および撮像光学系の光軸は、０より大きい角度をなすと考えられる。
【００１１】
対象フィールドは、撮像光学系の光軸に垂直な面内にあり得る。撮像光学系の光軸は、撮像光学系の対物レンズの光軸であり得る。走査経路は、対象フィールド内に、または対象フィールドの一部分内にあってもよく、これがカメラセンサに撮像される。
【００１２】
ＯＣＴシステムおよびビーム偏向器は、走査経路の１つ以上の場所でＯＣＴ深さ走査を行なうよう構成されてもよい。深さ走査は、ＯＣＴ測定ビームの軸に平行な方向に沿って得ることができる。
【００１３】
座標は、撮像光学系の現在の倍率に依存して定めることができる。
一実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、走査経路を対象フィールドに相対して動かすための少なくとも１つの制御エレメントを含む。
【００１４】
制御エレメントは、グラフィカルユーザインターフェイスのコンポーネントとして定義することができ、これはユーザからの入力を受取るよう構成されている。制御エレメントは、対象フィールドに対する走査経路の方向および／または並進移動の長さを含むユーザ入力を受取るよう構成されてもよい。この移動の変位ベクトルは、撮像光学系の対象フィールド内にあってもよい。この移動は、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向、または撮像光学系の対物レンズの光軸に垂直な方向にあってもよい。
【００１５】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、対象フィールドに対する走査経路の並進的および／または回転的移動を行なうための少なくとも１つの制御エレメントを含む。当該並進的および／または回転移動は、対象フィールド内であり得る。
【００１６】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、対象フィールドに対する走査経路の横の広がりを変動させるための少なくとも１つの制御エレメントを含む。
【００１７】
グラフィカルユーザインターフェイスは、少なくとも１つの倍率が、グラフィカルユーザインターフェイスを介してユーザ入力によって設定可能であるよう構成されてもよい。倍率は、一次元の倍率または二次元の倍率であり得る。一例として、グラフィカルユーザインターフェイスは、走査経路が対象フィールドに平行である軸に沿ってスケーラブルであるよう構成されてもよい。軸の方向は、グラフィカルユーザインターフェイスを介してユーザによって調整可能であり得る。付加的に、または代替的に、外科用顕微鏡システムは、二次元の倍率が、グラフィカルユーザインターフェイスを介してユーザによって設定可能であるよう構成されてもよい。二次元の倍率は、走査経路を二次元でスケーリングし得る。一次元のスケーリングおよび二次元のスケーリングは、対象フィールドに対するものであってもよい。横の広がりは、対象フィールド内で測定された広がりであると定義できる。
【００１８】
さらなる実施の形態に従い、第２の制御モジュールは、グラフィカルユーザインターフェイスを介して受取られたユーザ入力に依存して、走査経路のジオメトリを調整するよう構成されている。
【００１９】
走査経路の調整は、少なくとも以下のうちの１つを含むことができる：対象フィールドに対して走査経路の一次元または二次元の倍率を調整する、走査経路を対象フィールドに平行な方向で並進的に移動させる、走査経路を対象フィールドに垂直な軸を中心として回転させる、走査経路のある線の端点を対象フィールドに平行な方向に並進的に移動させる、走査経路のある線を対象フィールドに平行な方向に並進的に移動させる、および走査経路のある線を対象フィールドに垂直な軸を中心として回転させる。ある線の端点は、走査経路の２本の線間の接続点であり得る。
【００２０】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは走査経路を表わす点を、対象フィールドの一部分が表示された画像上に重ねて表示するよう構成されている。
【００２１】
したがって、ユーザは、撮像光学系によって取得した対象フィールドの一部分の画像にあるフィーチャを、ＯＣＴ測定のＯＣＴデータと相関させることができる。たとえば、ユーザは、ＯＣＴ走査経路が、対象物の部分の画像で視認可能である、対象物表面上の欠陥を横断するか否かを見ることができる。したがって、対象領域がＯＣＴによって測定できるよう、ユーザは走査経路を調整することができる。
【００２２】
第２の制御モジュールは、走査経路を表わす点の座標を定めるよう構成でき、それにより、各点に対して、当該点の場所が、カメラセンサによって検出された画像のある画素にあり、これは対象フィールドの部分の同じ場所に対して、当該点として対応する。すなわち、走査経路を表わす点は、その走査経路がある対象フィールドの場所に対応する画素にある。
【００２３】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、描画領域において、ＯＣＴ測定が取られる、走査経路上の複数の場所を表示するよう構成されている。
【００２４】
ＯＣＴシステムは、走査経路の複数の場所でＯＣＴ測定を行なうよう構成されてもよい。ＯＣＴ測定の場所は、対象フィールドの部分の画像上に重ねられて表示されてもよい。ＯＣＴ測定の場所は、たとえばアイコンや点の表示により、示すことができる。描画領域における表示された場所は、カメラセンサによって取得される、画像の画素にあってもよく、画素の場所は、ＯＣＴ測定が取得された場所に対応する。ＯＣＴ測定の場所は、走査経路を表わす点上に重ねられて表示され得る。ＯＣＴ測定は、ＯＣＴの深さ走査であり得る。ＯＣＴ深さ走査は、Ａスキャンと呼ぶことができる。走査経路の複数のＯＣＴ深さ走査は、Ｂスキャンを表わし得る。
【００２５】
一実施の形態に従い、外科用顕微鏡は、ＯＣＴ測定のいくつかおよび／またはＯＣＴ測定の場所が、グラフィカルユーザインターフェイスによって設定可能であるよう構成されている。
【００２６】
さらなる実施形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、複数の所定の走査経路タイプからある走査経路タイプを選択するための制御素子を少なくとも１つ含む。
【００２７】
グラフィカルユーザインターフェイスは、選択された走査経路タイプが、グラフィカルユーザインターフェイスによるユーザ入力に依存して適合可能であるよう構成され得る。
【００２８】
さらなる実施の形態に従い、少なくとも１つの所定の走査経路タイプの走査経路は、複数の走査線を含み、走査線は線形的に延在し、かつ互いに対して横方向に間隔が空けられている。
【００２９】
走査線は互いに平行に配置され得る。隣接する走査線間の距離は一定であり得る。横方向に間隔が空けられているとは、互いに離れており、かつ対象フィールドに配置されるものとして定義される。
【００３０】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、走査線の長さを変えるための制御エレメントを少なくとも１つ含む。
【００３１】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは走査線の横方向の距離を変えるための制御エレメントを少なくとも１つ含む。
【００３２】
走査線の横方向の距離は、隣接する走査線間の横方向の距離であり得る。走査線は、互いに対して平行に配向され得る。横方向の距離は、対象フィールド内において、ある方向に沿って測定された距離として定義され得る。
【００３３】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、ＯＣＴ測定の結果を表示するための描画領域を少なくとも１つ含む。
【００３４】
グラフィカルユーザインターフェイスは、描画領域において、複数のＯＣＴ測定を横に並んで表示するよう構成され得る。複数のＯＣＴ測定またはＯＣＴ測定はＢスキャンを表わし得る。
【００３５】
さらなる実施の形態に従い、走査経路は複数の走査線を含み、グラフィカルユーザインターフェイスは、各々が複数の走査線のうちの１本に関連するＯＣＴ測定値の結果を表示するよう構成されている複数の描画領域を含む。
【００３６】
さらなる実施の形態に従い、第２の制御モジュールは、描画領域における走査経路を表わす点の座標を、さらに所定のパラメータに依存して定めるよう構成されており、これは描画領域における座標の並進、描画領域における座標の回転、および描画領域における座標のスケーリングのうちの少なくともいずれかに影響する。
【００３７】
さらなる実施の形態に従い、グラフィカルユーザインターフェイスは、所定のパラメータを調整するための制御エレメントを少なくとも１つ含む。
【００３８】
さらなる実施の形態に従い、外科用顕微鏡は較正オブジェクトを備え、これは第１および第２の構造を含み、第１および第２の構造は、互いに対して所定の位置および／または所定の配向で配置され、第１の構造はカメラセンサによって検出可能であり、第２の構造はＯＣＴシステムによって検出可能である。
【００３９】
さらなる実施の形態に従い、外科用顕微鏡は較正オブジェクトを含み、少なくとも１つの構造を含み、当該構造はカメラセンサおよびＯＣＴシステムによって検出可能である。
【００４０】
さらなる実施の形態に従い、外科用顕微鏡は第３の制御モジュールを備え、第３の制御モジュールは、カメラセンサによって検出された画像における第１の構造の位置および／または配向を定めるよう、さらにＯＣＴ測定に基づき対象フィールドにおける第２の構造の位置および／または配向を定めるよう、および所定のパラメータを、第１の構造の定められた位置および／または配向に依存して、第２の構造の定められた所定の位置および／または配向に依存して、ならびに撮像光学系の倍率に依存して、調整するよう構成されている。
【００４１】
図面の簡単な説明
上記のおよび他の有利な特徴は、添付の図面を参照して、以下の例示的実施の形態の詳細な説明から明らかとなる。なお、可能な実施の形態のすべてが必ずしもここに特定される利点の各々およびすべてを、またはいずれかを、示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】例示的実施の形態に従う外科用顕微鏡システムの概略図である。
【図２】図１に示される例示的実施の形態のグラフィカルユーザインターフェイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
例示的実施の形態の詳細な説明
以下に説明される例示的実施の形態において、機能および構造において同様のコンポーネントは、できるだけ同様の参照符号が付けられる。したがって、特定の実施の形態の個々のコンポーネントの特徴を理解するために、他の実施の形態の説明および本発明の概要の説明を参照するべきである。
【００４４】
図１において概略的に示される顕微鏡システムは、撮像光学系３およびＯＣＴシステム５を備える。撮像光学系３は、対象領域１１の一部分７の光学的画像を生成するよう構成されている。
【００４５】
図示される例示的実施の形態の撮像光学系３において、対象領域１１の一部分７の撮像は、１対の接眼レンズ１３によって行なわれ、接眼レンズを通してユーザは自分の目で見て、さらにカメラセンサ１５によって行なわれ、これは対象領域１１の一部分７の画像を電子的に検出するよう構成されている。カメラセンサは画像センサであり得る。一例として、カメラセンサはＣＣＤ画像センサである。カメラセンサのセンサ面は撮像面にあり、これは対象フィールド１１に対して光学的に接合されている。このため、撮像光学系は１つ以上のレンズ素子からなり、図示されている例では、対象フィールド１１を無限大に撮像する対物レンズ１７を含む。対物レンズ１７に対して下流にあるビーム経路において、２つの部分的ビーム束１９の各々はそれぞれのズームレンズ構成２１に案内される。ズームレンズ構成は、撮像光学系の倍率が変動可能であるよう構成されている。そのため、各ズームレンズ構成は少なくとも２つの光学コンポーネント２２，２３を含み、これはレンズまたはレンズ群を含み、２つの光学コンポーネントは、部分的ビーム束１９のビーム方向に沿って、互いに対して変位可能であり、部分的ビーム束は当該２つの光学コンポーネントを横断する。図１において、これは矢印２４によって示される。互いに対する光学コンポーネント２２，２３の変位は、アクチュエータ２５によって制御され、アクチュエータは制御線２７を介してコントローラ２９によって制御され、撮像光学系の倍率を調整する。
【００４６】
ズームレンズ構成２１を通ると、部分的ビーム束１９は接眼レンズ１３に入る。図１の右手側に示される部分的ビーム束１９から、部分的ビーム束の光の一部が部分的透過ミラー３１によって偏向され、カメラアダプタオプティクス３３を介してカメラセンサ１５に案内され、それによりカメラセンサ１５は対象領域１１の一部分７の画像を検出することができる。画像センサ１５によって生成される画像データは、データ線３５を介してコントローラ２９に送られる。
【００４７】
撮像光学系３はさらに２つの電子ディスプレイ４１を含む。コントローラ２９はデータ線４３を介して画像データを電子ディスプレイ４１に送る。ディスプレイ４１によって表示される各画像は、１対の投影光学系４５および１対の部分的透過ミラー４７のそれぞれの一方によって、１対の接眼レンズ１３の一方に達するビーム経路のうちの１本のビーム経路に投影される。部分的透過ミラーの各々は、部分的ビーム束１９のいずれかの中に配置される。したがって、接眼レンズ１３を覗き込むユーザは、ディスプレイ４１によって表示され、対象領域１１の一部分７の画像上に重ねられた画像を見ることになる。
【００４８】
ＯＣＴシステム５は、短いコヒーレンス光源（白色光源）および干渉計（図１には示されていない）を含んでＯＣＴ測定を行なう。ＯＣＴ測定光はＯＣＴシステム５の光ファイバ５１から出力され、測定光は検査する対象物に入射され、測定光の一部は物体から戻り、再び光ファイバ５１に入る。したがって、ＯＣＴシステム５は戻ってきた測定光の部分を分析し、ＯＣＴスペクトルを出力することができる。ＯＣＴシステム５は、制御およびデータ線５３を介してコントローラ２９によって制御される。コントローラ２９は、制御およびデータ線５３を介して、ＯＣＴ測定データをＯＣＴシステム５から受取る。
【００４９】
ファイバ５１の端部５５から出力されるＯＣＴ測定光５７は、コリメートオプティクス５９によってコリメートされて、測定ビーム５８を形成する。測定ビーム５８は２つのスキャンミラー６１および６３によって偏向され、投影オプティクス６５を横断し、ミラー６９に入射する。測定ビーム５８はミラー６９によって対物レンズ１７を通って対象フィールド１１に方向付けられる。対象領域１１に配置される対象物によって反射される測定光の一部分は、逆の経路で対物レンズ１７、投影オプティクス６５、およびコリメートオプティクス５９を通って伝搬され、少なくとも部分的に光ファイバ５１に結合され、それによりＯＣＴシステム５は戻り測定光を解析することができる。
【００５０】
スキャンミラー６１および／またはスキャンミラー６３は、回動可能に取付けられるミラーとして構成され得る。スキャンミラー６１および６３はＯＣＴ測定ビーム５８を偏向するよう構成され、ビームはスキャンミラー６１，６３の回動位置に依存して、異なる場所で対象フィールド１１に入射する。図２の矢印７１によって示されるように、スキャンミラー６３は回動可能であり、スキャンミラーの回動により対象フィールド１１におけるＯＣＴ測定ビームの衝突場所がｘ方向に沿って、すなわち図１の描画面の横方向に沿って、変位される。したがって、スキャンミラー６１は回動可能であり、スキャンミラー６１の回動により対象フィールドにおけるＯＣＴ測定ビームの衝突場所がｙ方向に沿って、すなわち図１の描画面に対して垂直な方向に沿って、変位される。スキャンミラー６１および６３の回動位置は、アクチュエータ７３によって調整され、アクチュエータ７３は制御線７５を介してコントローラ２９によって制御される。したがって、コントローラ２９はＯＣＴ測定ビームを、アクチュエータ７３を制御することにより、対象フィールドにわたって選択可能な走査経路に沿って案内することができる。
【００５１】
外科用顕微鏡システム１はグラフィカルユーザインターフェイス８１を含み、これは表示媒体としてモニタ８３を、入力装置としてキーボード８４およびマウス８５を、さらに制御モジュール８６を含み、コントローラ２９においてソフトウェアモジュールとして動作される。
【００５２】
制御モジュール８６は図２において概略的に示されるアプリケーションウインドウ８９をモニタ８３に生成する。アプリケーションウインドウ８９は複数の制御エレメントおよび描画領域を含む。描画領域は、ユーザに情報を提供できるよう、グラフィカルユーザインターフェイスが描画または他の態様で提供できる画像、幾何学的オブジェクトおよび／または文字が示しされる領域を表わし得る。第１の描画領域９１において、制御モジュール８６は対象フィールド１１の一部分７の画像を表示し、これはカメラセンサ１５によって取得されたものである。図２の線９３は、カメラセンサ１５によって取得された、画像に現われ対象物の構造を示す。
【００５３】
アプリケーションウインドウ８９の制御エレメント９５は、所定の走査経路タイプのグループからある走査経路タイプを選択するためにある。図２に示されるグラフィカルユーザインターフェイスにおいて、ある走査経路タイプが選択される。選択された走査経路タイプの走査経路５は、線形的に延在し、かつ互いに離れて配置される走査線９７を含む。走査線９７は互いに平行に配置され得る。図示される例では、コントロールエレメント９５はドロップダウンリストとして構成され、これはマウスのポインタでボタン９９をクリックすることによって動かすことができる。こうして、他の走査経路タイプ、たとえば３本の平行走査線、７本の平行走査線、同心円などが選択可能である。
【００５４】
選択された走査経路タイプはコントローラ２９の制御モジュール８６から制御モジュール１０１に送られる。選択された走査経路タイプおよび以下で説明されるさらなるパラメータに基づき、制御モジュール１０１は走査経路用の走査経路データを生成する。走査経路データは、スキャンミラー６１および６３用の一連の回動位置を含み、回動位置は、ＯＣＴ測定ビーム５８を対象フィールド１１上で案内するために、スキャンミラー６１および６３によって順次用いられる。走査経路データは、制御モジュール１０１から制御モジュール８６に送られる。制御モジュール８６はアプリケーションウインドウ８９の描画領域９１に走査経路を表示し、それにより選択された走査経路タイプの５本の走査線９７が、対象物の構造９３上に視認可能に重ねられる。走査線９７を表わす、描画領域９１におけるｘｙ座標は、制御モジュール１０１によって定められ、これは走査経路９６を生成するためのビーム偏向器６１，６３の偏向角度に依存して、さらに撮像光学系３の倍率に依存して、定められる。撮像光学系３の倍率は、アクチュエータ２５をアクティブにすることにより、コントローラ２９によって調整される。対象フィールド１１における走査線９７の長さの変動は、撮像光学系の倍率の変動によって変わらない。しかし、撮像光学系３の倍率の変動は、描画領域９１に示されるように、走査線９７の長さを変えることになる。
【００５５】
アプリケーションウインドウ８９は、選択可能走査経路９６のパラメータを調整するためのさらなる制御エレメントを含む。制御エレメント１０３は、対象フィールド１１における走査経路をｘ方向に沿って変位するよう構成されており、スライドバーとして実施される。当該スライドバーのスライドオブジェクト１０４は、マウス８５のポインタによって把持および変位させることができる。別の制御エレメント１０５は、対象フィールド１１における走査経路をｙ方向に沿って変位するよう構成されており、スライドバーとして実施される。当該スライドオブジェクト１０４は、マウス８５のポインタによって把持および変位させることができる。さらに別の制御エレメント１０７は、すべての偏向角をスケーリングすることにより、走査経路の大きさを変えるよう構成されている。この制御エレメントも、スライドオブジェクト１０４を有するスライドバーとして実施される。
【００５６】
制御エレメント１０９は撮像光学系３の倍率を変えるよう構成されている。ユーザは倍率を段階的な態様で上げるために、マウス８５のポインタでボタン１１０をクリックすることができる。ボタン１１１をクリックすることにより、ユーザは倍率を段階的な態様で下げることもできる。代替的に、ユーザはキーボード８４によって入力フィールド１１２に所望の倍率を入力することができる。別の制御エレメント１１３はＯＣＴ測定を開始させるよう構成されている。制御エレメント１１３はボタンとして実施され、これはＯＣＴ測定を開始させるために、マウス８５のポインタでクリック可能である。ボタンがクリックされると、コントローラ２９の制御モジュール１１５はモジュール１０１からデータ値を受取り、これは制御エレメント９５，１０３，１０５および１０７を用いてユーザによって選択および／または適合される走査経路を表わす。次に、制御モジュール１１５はスキャンミラー６１および６３のアクチュエータ７３を制御し、それによりＯＣＴ測定ビームは、選択されたおよび／または適合された走査経路に従い、対象フィールド１１上を案内される。走査経路の複数の場所の各々において、ＯＣＴシステムはＯＣＴスペクトルを取得し、対応する測定データをコントローラ２９に送る。ＯＣＴスペクトルはＯＣＴ深さ走査であり得る。走査経路のＯＣＴスペクトル、またはたとえば走査線である走査経路の一部は、ＯＣＴ  Ｂスキャンを表わし得る。コントローラ２９はアプリケーションウインドウ８９の描画領域１２１に測定データを表示する。各走査線９７に対して別の描画領域１２１が割当てられるので、５本の線を有する選択的された走査経路タイプでは、ＯＣＴ測定を表示するために５つの描画領域１２１が表示される。５つの描画領域１２１の各々は、ユーザによって、たとえばマウスのポインタでそれぞれの描画領域をクリックして選択することにより、拡大された態様で表示できる。図２に示される例では、真ん中のレンダリングスペース１２１が選択され、グラフィカルユーザインターフェイスによって拡大された態様で示される。図２に示される選択された描画領域において、線１２３が可視可能であり、これは対象フィールド１１に配置される対象物の層構造によって得られる。走査線９７に沿った複数の場所で取得されたＯＣＴスペクトルは、並んで水平に表示される。すなわち、各描画領域１２１に示されるデータは、対象物の縦の断面を表わす。断面は対象フィールドに対して垂直に配向され、走査経路の一部に沿って測定され、その部分は線９７のうちの１本によって表わされる。
【００５７】
走査経路の位置を、カメラセンサによって取得された、対象フィールドの一部の画像に対して較正するために、較正オブジェクト１２７が提供され、これはカメラセンサおよびＯＣＴシステムによって検出可能である構造を含む。較正オブジェクトが対象フィールドの中央に配置されている場合、ユーザは較正オブジェクトの構造９３を描画領域９１内において、さらにＯＣＴ走査のデータを示す描画領域１２１内において、認識することができる。次に、ユーザは制御エレメント１０３，１０５および１０７を操作して、ＯＣＴデータで示される構造が、カメラセンサによって取得された画像に示される対応する構造と一致させる。たとえばｘ位置、ｙ位置、および倍率に対応する制御エレメントのこれらの設定は、コントローラ２９によって用いることができ、制御モジュール１０１はこれらのパラメータに依存して、描画領域９１における走査経路の点のｘｙ座標を定めることができる。
【００５８】
コントローラ２９がさらなる制御モジュールを含むことも考えられ、これはコントローラ２９の較正モードにおいて、カメラセンサ１５によって較正オブジェクト１２７から取得された画像を解析する。このさらなる制御モジュールは、画像における較正オブジェクト１２７の構造の配向を定める。次に、ＯＣＴ測定ビームは較正オブジェクト１２７を通って案内され、ＯＣＴ測定データの構造の配向が定められる。当該さらなる制御モジュールは、カメラセンサによって取得された、画像における構造の位置および配向と、ＯＣＴ測定データの構造の位置および配向との間の座標変換のパラメータを定める。したがって、描画領域９１における走査経路の位置および配向を表わす点を表示することができ、それにより、各点について、画像の画素（カメラセンサによって取得）であって、当該点と同じ描画領域９１の場所で示される画素は、その点と同じ対象物の同じ部分を指すことになる。
【００５９】
走査経路９６の表示はコントローラ２９から各ディスプレイ４１に送られ、それにより走査経路は接眼レンズ１３に到達するビーム経路上に重ねられる。したがって、ユーザは対象フィールド１１の一部分７の画像に重ねられた走査経路９６を接眼レンズ１３で見ることができる。
【００６０】
グラフィカルユーザインターフェイスの制御ウインドウ８９に表示される制御エレメントに加えて、外科用顕微鏡システム１は他の制御エレメントまたは制御部を含むことができる。このような制御エレメントまたは制御部の例としては、１つ以上のフットスイッチ、ボイスコントロール、または他のジェスチャーによるコントロール、たとえばアイトラッカを用いることにより、接眼レンズを覗いているユーザの目の視認方向の解析などを挙げることができる。したがって、図１に示されるように、マウス８５に対応する機能性が提供される。
【００６１】
上記は特定の例示的実施の形態を説明しているが、当業者にとって他の多くの代替、変更、および変形は明らかである。したがって、ここに記載される典型的実施の形態は例示的なものであり、制限的なものではない。さまざまな変更が、添付の請求項に記載されている主題から逸脱することなく行なうことができる。
【図１】
2014523537.tif 000003
【図２】
2014523537.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月26日(2013.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用顕微鏡システムであって、
撮像光学系を備え、前記撮像光学系の対象フィールドのある部分を、前記撮像光学系のカメラセンサに撮像するための前記撮像光学系は、前記対象フィールドの前記部分を前記カメラセンサに撮像するために、前記撮像光学系の倍率を変えるためのズームレンズ構成を含み、さらに
光干渉断層撮影による測定を行なうために、ＯＣＴ測定ビームを生成するためのＯＣＴシステムと、
前記ＯＣＴ測定ビームを偏向させ、前記ＯＣＴ測定ビームを対象フィールドの選択可能な場所に案内するためのビーム偏向器と、
グラフィカルユーザインターフェイスとを備え、前記グラフィカルユーザインターフェイスは、前記カメラセンサによって検出された前記対象フィールドの前記部分の画像を、前記グラフィカルユーザインターフェイスの描画領域に表示し、さらに
ＯＣＴ測定ブームが前記対象フィールド上に調整可能な走査経路に沿って案内されるよう、およびＯＣＴ測定が前記走査経路の複数の場所で取られるよう、前記ビーム偏向器および前記ＯＣＴシステムを制御するための第１の制御モジュールと、
走査経路を定めるための第２の制御モジュールとを備え、前記第２の制御モジュールは、前記走査経路を前記グラフィカルユーザインターフェイスの前記描画領域に表示するよう構成されており、前記描画領域の前記走査経路を表わす点の座標は、前記走査経路に対応する前記ビーム偏向器の偏向角と、さらに撮像光学系の倍率とに依存して定められる、外科用顕微鏡システム。
【請求項２】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、前記対象フィールドに対して前記走査経路を動かすための少なくとも１つの制御エレメントを含む、請求項１に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項３】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、前記対象フィールドに対して前記走査経路の横方向の広がりを変えるための少なくとも１つの制御エレメントを含む、請求項１または２に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項４】
前記第２の制御モジュールは、前記グラフィカルユーザインターフェイスを介して受取られたユーザ入力に依存して、前記走査経路のジオメトリを調整するよう構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項５】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、前記走査経路の複数の場所を前記描画領域に表示するよう構成され、前記複数の場所は前記ＯＣＴ測定が取られた場所である、請求項１から４のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項６】
前記外科用顕微鏡システムは、いくつかのＯＣＴ測定、および前記ＯＣＴ測定が取られた、走査経路の場所のうちの少なくとも１方が、前記グラフィカルユーザインターフェイスによって設定可能であるよう構成されている、請求項５に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項７】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、複数の所定の走査経路タイプからある走査経路タイプを選択するための少なくとも１つの制御エレメントを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項８】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、前記選択された走査経路タイプが、前記グラフィカルユーザインターフェイスを介したユーザ入力に依存して適合可能であるよう構成されている、請求項７に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項９】
少なくとも１つの所定の走査経路タイプのある走査経路は、線形的に延在しかつ互いに横方向に間隔が空けられている複数の走査線を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、走査線の長さを変えるための少なくとも１つの制御エレメントを含む、請求項９に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１１】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、走査線の横方向の距離を変えるための少なくとも１つの制御エレメントを含む、請求項９または１０のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１２】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは、ＯＣＴ測定の結果を表示するための少なくとも１つの描画領域を含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１３】
前記走査経路は複数の走査線を含み、前記グラフィカルユーザインターフェイスは、各々が複数の走査線のいずれか１つに関連するＯＣＴ測定の結果を表示するよう構成されている複数の描画領域を含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１４】
前記第２の制御モジュールは、前記描画領域における走査経路を表わす点の座標を、さらに所定のパラメータに依存して定めるよう構成されており、前記所定のパラメータは、前記描画領域の座標の並進および前記描画領域の座標のスケーリングの少なくとも一方に影響する、請求項１から１３のいずれか１項に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１５】
前記グラフィカルユーザインターフェイスは前記所定のパラメータを調整するための少なくとも１つの制御エレメントを含む、請求項１４に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１６】
較正オブジェクトをさらに備え、前記較正オブジェクトは互いに対して所定の位置および所定の配向の少なくとも１方で配置される第１の構造および第２の構造を含み、第１の構造はカメラセンサによって検出可能であり、第２の構造はＯＣＴシステムによって検出可能である、請求項１４または１５に記載の外科用顕微鏡システム。
【請求項１７】
第３の制御モジュールをさらに備え、前記第３の制御モジュールは、前記カメラセンサによって検出された画像の第１の構造の位置および配向の少なくとも１方と、ＯＣＴ測定に基づく対象フィールドにある第２の構造の位置および配向の少なくとも１方とを定めるよう、かつ前記第１の構造の前記定められた位置および配向の少なくとも１方、前記第２の構造の前記定められた位置および配向の少なくとも１方、ならびに前記撮像光学系の倍率に依存して所定のパラメータを調整するよう構成されている、請求項１６に記載の外科用顕微鏡システム。
【国際調査報告】
2014523537.tif 000005
2014523537.tif 000006