用于自动对准显微镜的支架的方法、用于显微镜的支架以及显微镜组件技术

本发明专利技术涉及一种用于自动对准显微镜(14)的支架(12)的方法，其中用于显微镜(14)的支架(12)包括用于定位显微镜(14)的可控定位装置(16)和用于使显微镜(14)定向的可控定向装置(18)。该方法包括限定待由显微镜(14)观察的目标点(24)，其中目标点(24)位于支架(12)可接近的坐标范围内；借助于支架的可控定位装置(16)以自动的方式将显微镜(14)稳定在使用者确定位置；并且使用支架的可控定向装置(18)以自动的方式将在使用者确定位置处的显微镜(14)的方向调整到目标点(24)。本发明专利技术还涉及支架、显微镜组件(10)、控制单元、计算机程序和计算机可读数据存储器。

A method for automatically aligning a microscope bracket, a microscope bracket and a microscope assembly

【技术实现步骤摘要】
用于自动对准显微镜的支架的方法、用于显微镜的支架以及显微镜组件
本专利技术涉及一种用于自动对准显微镜的支架的方法，一种用于显微镜的支架的控制单元，一种用于显微镜的支架，一种显微镜组件，一种计算机程序以及一种计算机可读数据存储器。因此，本专利技术尤其是涉及用于显微镜的支架领域，特别是用于手术显微镜的，即外科手术显微镜的支架。
技术介绍
外科手术显微镜的典型支架可以为显微镜的使用者(例如外科医生)提供很多种自由度，以便相对于被检查物体移动显微镜并且以便机械地平衡显微镜，该物体将通过显微镜进行观察。例如，支撑显微镜的支架可以提供三种平移自由度和三种旋转自由度，用于将显微镜相对于物体定位和对准在期望位置和期望方向。这通常允许良好地接近和/或观察物体的感兴趣区域，其将由显微镜的使用者进行观察，并且允许将显微镜带到合适的位置和方向以使显微镜聚焦到该感兴趣区域。然而，当显微镜被使用者移动到相对于物体的不同位置和/或方向时，通常会失去对感兴趣区域的聚焦。因此，在移动显微镜之后，可能需要使用者改变显微镜的方向和/或重新对准显微镜，以再次获得关于感兴趣区域的合适视角。特别是当以高光学放大率观察感兴趣区域时，使用者可能难以再次找到感兴趣区域并重新对准显微镜以再次聚焦到期望的感兴趣区域。这甚至可能需要降低光学放大率以获得更大的视野，以便能够再次找到期望的感兴趣区域，并且在找到之后，重新调整显微镜的光学放大率和聚焦参数。在任何情况下，每当显微镜被使用者移动到相对于物体的不同位置和/或方向时，通常需要费力的和/或耗时的重新对准过程以将显微镜重新聚焦到期望的感兴趣区域。特别是在时间紧急的手术过程中，由于必须重新对准显微镜而导致的时间损失可能会造成严重的缺点。传统的支架和方法可能允许显微镜在被移离先前设定和保存的位置和方向之后自动地重新对准到该位置和/或方向，从而便于使用者返回到先前选择的视野。然而，这种方法不允许使用者将显微镜重新定位到不同的、优选的位置和/或方向，该不同的、优选的位置和/或方向可能例如在人体工程学上更适合于使用者，并且不允许在新位置获得显微镜对感兴趣区域的自动重新对准。此外，当使用者期望在不同视角下观察感兴趣区域时，这种自动重新定位和/或重新对准不给使用者提供任何帮助。相反，这种技术只会将显微镜带回到相对于感兴趣区域的先前选择(并保存)的设定。因此，本专利技术的目标技术问题是提供一种用于自动对准显微镜的支架的方法以及一种用于显微镜的支架，其克服了在现有技术中已知的技术缺点。该问题通过具有相应的独立权利要求的特征的方法、用于显微镜的支架、显微镜组件、控制单元、计算机程序和计算机可读数据存储器来解决。优选实施例是从属权利要求和以下描述的主题。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一种用于自动对准显微镜的支架的方法，其中，用于显微镜的支架包括用于定位显微镜的可控定位装置和用于使显微镜定向的可控定向装置。该方法包括限定待由显微镜观察的目标点，其中该目标点位于支架可接近的坐标范围内(步骤a)。进一步地，该方法包括借助于支架的可控定位装置以自动的方式将显微镜稳定在使用者确定位置(步骤b)。此外，该方法包括使用支架的可控定向装置以自动的方式将在使用者确定位置处的显微镜的方向调整到限定的目标点(步骤c)。在另一方面，本专利技术涉及一种用于显微镜的支架，用于将显微镜自动地对准目标点。支架包括可控定位装置、可控定向装置和控制单元，该可控定位装置用于使显微镜相对于待由显微镜观察的物体定位，该可控定向装置用于使显微镜相对于物体定向。控制单元被配置为限定待由显微镜观察的目标点，其中该目标点位于支架可接近的坐标范围内(步骤a)；借助支架的可控定位装置以自动的方式将显微镜稳定在使用者确定位置(步骤b)；以及使用支架的可控定向装置以自动的方式将在使用者确定位置处的显微镜的方向调整到限定的目标点(步骤c)。在另一方面，本专利技术涉及一种显微镜组件，其包括根据本专利技术的支架和附接至支架的显微镜。在另一方面，本专利技术涉及一种用于显微镜的支架和可选地用于显微镜的控制单元，该控制单元配置为使得显微镜的支架执行根据本专利技术的方法。在另一方面，本专利技术涉及一种计算机程序，该计算机程序配置为当由支架的控制单元执行时，使得显微镜的支架和可选地使得显微镜执行根据本专利技术的方法。在另一方面，本专利技术涉及一种计算机可读数据存储器，其具有存储在其上的根据本专利技术的计算机程序。显微镜优选地可以是手术显微镜，即外科手术显微镜。用于显微镜的支架优选地是用于支撑显微镜并允许使用者在给定范围内移动显微镜以改变显微镜相对于物体的方向和/或定位的机械结构。支架优选地配置成使显微镜稳定，从而如果显微镜没有被使用者主动移动和/或如果没有以自动的方式由支架重新定位和/或重新定向，则显微镜优选地不移动。优选地，支架允许相对于三种平移自由度和/或三种旋转自由度移动和/或转动显微镜。例如，支架可以包括多个联动件，每个联动件允许支架和/或显微镜相对于一个或多个空间自由度移动。优选地，所有联动件一起允许显微镜相对于三种平移自由度和/或三种旋转自由度移动和/或转动。为了稳定显微镜，显微镜和/或支架可选地在它们相对于联动件的运动中被机械地平衡和/或阻挡。在本专利技术的上下文中“自动对准”尤其意味着在不需要使用者的任何帮助的情况下执行对准。换句话说，自动对准被认为是支架和/或显微镜的自对准和/或自主对准。自动的机械平衡可以在使用者将显微镜移动到使用者确定位置的同时和/或之后发生。可控定位装置和/或可控定向装置应当理解为使得定位装置和/或定向装置是主动地可控制的。例如，定位装置和/或定向装置可以是机动的。优选地，定位装置和/或定向装置包括一个或多个联动件，联动件可以在彼此可控制地可变的位置和/或方向的情况下连接支架的两个或更多个区段。联动件可以例如包括连接两个区段的接头和/或可以被机动化以沿着由接头提供的至少一个自由度移动两个区段。例如，可控定位装置可以配置为改变显微镜相对于支架的位置和/或定向装置可以配置为改变显微镜相对于物体的方向。然而，当通过定位装置改变显微镜的位置时，可选地，显微镜相对于物体的方向也可以改变。类似地，当通过定向装置改变显微镜的方向时，可选地，显微镜的位置(其可以是显微镜的质心位置)也可以相对于物体改变。支架和/或可控定位装置和/或可控定向装置可选地包括至少一个制动器，其允许阻挡支架和/或显微镜相对于相应的联动件和/或接头的运动。例如，这种制动器可以配置为在阻挡联动件时增加围绕相应联动件的运动的摩擦力，使得不能运动或者仅在强作用力下运动。目标点优选地是空间中的点，其被选择为兴趣点，即待由显微镜观察或检查的点。然而，目标点也可以具有比显微镜的焦点更大或更小的扩展。特别地，目标点可以例如指代整个感兴趣区域，其可以覆盖比显微镜聚焦到感兴趣区域内的焦点时的视场更大或更小的区域。优选地，目标点是空间中的点，显微镜对准和/或聚焦于该点或者可能被期望对准和/或聚焦于该点。目标点可以限定在基础坐标系中，该基础坐标系相对于支架的基座是静止的，使得支架的基座和优选地物体至少在支架的对准期间相对于基础坐标系不移动。然而，替代地或附加地，目标点可以变换到一个或多个不同的坐标系，例如与定位装置和/或可控定向装置的联动件相关的一个或多个坐标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动对准显微镜(14)的支架(12)的方法，其中用于所述显微镜(14)的所述支架(12)包括用于定位所述显微镜(14)的可控定位装置(16)和用于使所述显微镜(14)定向的可控定向装置(18)，所述方法包括以下步骤：a)限定待由所述显微镜(14)观察的目标点(24)，其中所述目标点(24)位于所述支架(12)可接近的坐标范围内；b)借助于所述支架的可控定位装置(16)以自动的方式将所述显微镜(14)稳定在使用者确定位置；c)使用所述支架的可控定向装置(18)以自动的方式将在所述使用者确定位置处的所述显微镜(14)的方向调整到限定的所述目标点(24)。

【技术特征摘要】
2018.01.19 EP 18152619.51.一种用于自动对准显微镜(14)的支架(12)的方法，其中用于所述显微镜(14)的所述支架(12)包括用于定位所述显微镜(14)的可控定位装置(16)和用于使所述显微镜(14)定向的可控定向装置(18)，所述方法包括以下步骤：a)限定待由所述显微镜(14)观察的目标点(24)，其中所述目标点(24)位于所述支架(12)可接近的坐标范围内；b)借助于所述支架的可控定位装置(16)以自动的方式将所述显微镜(14)稳定在使用者确定位置；c)使用所述支架的可控定向装置(18)以自动的方式将在所述使用者确定位置处的所述显微镜(14)的方向调整到限定的所述目标点(24)。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤c)中将所述显微镜(14)的方向调整到所述目标点(24)包括使所述显微镜(14)定向，从而所述目标点(24)沿着所述显微镜(14)的光轴定位。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中将所述显微镜(14)的方向调整到所述目标点(24)还包括调整所述显微镜(14)的聚焦参数以使所述显微镜聚焦到目标点(24)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)和步骤c)至少部分地同时进行和/或其中步骤b)在步骤c)之前进行和/或其中步骤c)在步骤b)之前进行。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中稳定所述显微镜(14)包括：-通过调整所述可控定位装置(16)和/或所述可控定向装置(18)来机械地平衡所述显微镜(14)，使得所述显微镜(14)安置在所述使用者确定位置；和/或-阻挡所述可控定位装置(16)和/或所述可控定向装置(18)的联动件(30a-30k)中的至少一部分。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述显微镜(14)由使用者布置在所述使用者确定位置。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于用户输入和/或基于提供的物体数据和/或通过确定并保存焦点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森·黄，金·益·利奥，
申请(专利权)人：徕卡仪器新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG