具有折叠光路的显示器制造技术

本文档中描述的技术可以体现在用于外科手术设备的观看装置中，该装置包括：透镜组件，其包括第一偏振器；显示设备，其配置为呈现外科手术现场的图像；以及反射表面，其相对于显示设备以锐角定向，使得来自显示设备的光从反射表面朝向透镜组件被反射。透镜组件中的第一偏振器配置为使得从反射表面反射的光穿过第一偏振器，并且到达第一偏振器的没有从反射表面反射的光基本上被阻挡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有折叠光路的显示器相关申请的交叉引用本申请要求于2018年1月31日提交的题为“DisplaywithFoldedOpticalPath(具有折叠光路的显示器)”的美国临时申请第62/624,653号的权益。前述申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及在机器人外科手术系统中可以使用的显示设备。
技术介绍
正在开发用于外科手术的微创远程外科手术系统，以增加外科医生的灵活性并允许外科医生从远程位置对患者进行手术。远程外科手术是外科手术系统的通用术语，其中外科医生使用例如伺服机构等的某种形式的远程控制操纵外科手术器械的移动，而不是直接用手握持和移动器械。在这样的远程外科手术系统中，通过显示设备向外科医生提供外科手术部位的图像。基于通过显示设备接收到的视觉反馈，外科医生通过操纵主控输入设备对患者执行外科手术程序，该主控输入设备继而控制远程操作机器人器械的运动。
技术实现思路
在一个方面，该文档描述一种用于外科手术设备的观看装置，该装置包括：透镜组件，其包括第一偏振器；显示设备，其配置为呈现外科手术现场的图像；以及反射表面，其相对于显示设备以锐角定向，使得来自显示设备的光从反射表面朝向透镜组件被反射。透镜组件中的第一偏振器配置为使得从反射表面反射的光穿过第一偏振器，并且到达第一偏振器的没有从反射表面反射的光基本上被阻挡。在另一方面，该文档描述一种立体显示装置，该立体显示装置包括：第一显示组件，其用于呈现与外科手术现场相关联的一组两个立体图像中的第一图像；以及第二显示组件，其用于呈现一组两个立体图像中的第二图像。第一显示组件包括第一透镜组件；第一显示设备，其配置为呈现第一图像；以及第一反射镜，其相对于第一显示设备以锐角定向，使得来自第一显示设备的光从第一反射镜朝向第一透镜组件被反射。第一透镜组件包括第一偏振器，该第一偏振器配置为使得从第一反射镜反射的光穿过第一透镜组件，并且到达第一偏振器的没有从第一反射镜反射的光基本上被阻挡。第二显示组件包括第二透镜组件；第二显示设备，其配置为呈现第二图像；以及第二反射镜，其相对于第二显示设备以锐角定向，使得来自第二显示设备的光从第二反射镜朝向第二透镜组件被反射。第二透镜组件包括第二偏振器，该第二偏振器配置为使得从第二反射镜反射的光穿过第二透镜组件，并且到达第二偏振器的没有从第二反射镜反射的光基本上被阻挡。在另一方面，该文档的特征在于一种外科手术系统，其包括观看装置、一个或多个处理设备以及一个或多个输入设备。观看装置包括透镜组件，其包括第一偏振器；显示设备，其配置为呈现外科手术现场的图像；以及反射表面，其相对于显示设备以锐角定向，使得来自显示设备的光从反射表面朝向透镜组件被反射。透镜组件中的第一偏振器配置为使得从反射表面反射的光穿过第一偏振器，并且到达第一偏振器的没有从反射表面反射的光基本上被阻挡。一个或多个处理设备配置为操作外科手术系统以在外科手术现场处执行外科手术过程，并使外科手术现场的图像呈现在观看装置的显示设备上。一个或多个输入设备配置为响应于外科手术现场呈现在观看装置的显示设备上，接收与外科手术过程相关联的用户输入。在另一方面，该文档的特征在于一种用于外科手术设备的观看装置，该装置包括：透镜组件，其包括第一圆偏振器；显示设备，其配置为呈现外科手术现场的图像；反射表面，其相对于显示设备以锐角定向，使得来自显示设备的光从反射表面朝向透镜组件被反射；以及第二圆偏振器，其配置为使来自显示设备的光产生圆偏振。透镜组件中的第一圆偏振器配置为使得从反射表面反射的光穿过第一圆偏振器，并且到达第一圆偏振器的没有从反射表面反射的光基本上被阻挡。第一圆偏振器的偏振状态可以与第二圆偏振器的偏振状态基本上正交。以上方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。来自显示设备的光可以被线性偏振，并且第一偏振器可以是具有如下偏振状态的线性偏振器：基本上阻挡到达第一偏振器的没有从反射表面反射的光。反射表面可以是反射镜。偏振状态可以是基本上45度的对角线的。该装置可以包括第三偏振器，该第三偏振器配置为使来自第一显示设备的光产生圆偏振。第三偏振器可以是四分之一波片。第一偏振器的偏振状态可以与第二偏振器的偏振状态基本上相同。第一显示设备可以相对于第二显示设备以锐角定向。第一显示设备可以基本上平行于第二显示设备被定向。第一显示组件和第二显示组件可以设置在机器人外科手术设备的观看站中。第一显示组件和第二显示组件可以设置在头戴式设备中。外科手术系统可以包括机器人可控制的外科手术器械，并且一个或多个处理设备可以配置为基于用户输入控制外科手术器械。观看装置可以包括第二偏振器，该第二偏振器配置为使来自显示设备的光产生圆偏振。第一偏振器可以是具有与第二偏振器的偏振状态基本上相反的偏振状态的圆偏振器。本文描述的一些或所有实施例可以提供以下优点中的一个或多个。在显示器和观看者之间的折叠光路中使用一个或多个偏振器，本文描述的技术可以允许设备的实施方式具有大视场而没有诸如双重图像的视觉干扰。在某些情况下，这可以增加用户的舒适度和/或所呈现图像的清晰度(例如，与不使用本文所描述的偏振器的设备相比)。在与远程操作外科手术系统相关联的显示设备的特定上下文中，这可以提高呈现给外科医生的图像的质量，并允许外科医生在执行外科手术程序时舒适地使用显示设备。附图说明图1是计算机辅助的远程操作外科手术系统的示例患者侧推车的透视图。图2是计算机辅助的远程操作外科手术系统的示例外科医生控制台的前视图。图3是计算机辅助的远程操作外科手术系统的示例机器人操纵臂组件的侧视图。图4是具有折叠光路的显示设备的示例的示意图。图5A和图5B是分别示出由于眼睛位置的改变而导致的双重图像的出现和消失的示意图。图6是根据本文描述的技术的使用圆偏振器的设备的示意图。图7A和图7B是根据本文描述的技术的使用线性偏振器的示例设备的示意图。具体实施方式该文档描述一种显示设备，其中，如在屏上所呈现的，可观察图像被反射镜反射，并且使用偏振技术基本上遮盖了到显示器的任何直接视线。本文描述的技术可以用于在诸如微创机器人辅助外科手术(在本文中也称为微创外科手术(MIS))的图像引导外科手术过程中所使用的立体对等显示设备中。在这样的显示设备中，大型显示屏(例如，液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器)可以与强大的光学器件结合使用以扩大外科医生的视场。但是，在某些情况下，由外科医生观察到的图像基本上没有视觉干扰(诸如双重图像)也可以很重要，以确保延长时间段的舒适使用。该文档中所描述的技术允许呈现基本上没有视觉干扰的图像，即使当使用大型显示屏呈现图像时也是如此。例如，在显示设备的光路中可以使用一个或多个偏振器，使得经由适当使用一个或多个偏振器，观看者只能观察到反射离开反射表面(设置以便于反射或“折叠”光路)的射线，而防止直接视线射线到达观看者的眼睛。继而，这可以允许减少诸如双重图像的视觉干扰，其在外科医生移动他/她的眼睛和/或头部时可能潜在地改变位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于外科手术设备的观看装置，所述装置包括：/n透镜组件，其包括第一偏振器；/n显示设备，其配置为呈现外科手术现场的图像；和/n反射表面，其相对于所述显示设备以锐角定向，使得来自所述显示设备的光从所述反射表面朝向所述透镜组件被反射，/n其中，所述透镜组件中的所述第一偏振器配置为使得从所述反射表面反射的光穿过所述第一偏振器，并且到达所述第一偏振器的没有从所述反射表面反射的光基本上被阻挡。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180131 US 62/624,6531.一种用于外科手术设备的观看装置，所述装置包括：
透镜组件，其包括第一偏振器；
显示设备，其配置为呈现外科手术现场的图像；和
反射表面，其相对于所述显示设备以锐角定向，使得来自所述显示设备的光从所述反射表面朝向所述透镜组件被反射，
其中，所述透镜组件中的所述第一偏振器配置为使得从所述反射表面反射的光穿过所述第一偏振器，并且到达所述第一偏振器的没有从所述反射表面反射的光基本上被阻挡。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，来自所述显示设备的光是线性偏振的，并且所述第一偏振器是具有偏振状态的线性偏振器，所述偏振状态基本上阻挡到达所述第一偏振器的没有从所述反射表面反射的光。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反射表面是反射镜。


4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述偏振状态是基本上45度对角线的。


5.一种立体显示装置，其包括：
第一显示组件，其用于呈现与外科手术现场相关联的一组两个立体图像中的第一图像，所述第一显示组件包括：
第一透镜组件，
第一显示设备，其配置为呈现所述第一图像，和
第一反射镜，其相对于所述第一显示设备以锐角定向，使得来自所述第一显示设备的光从所述第一反射镜朝向所述第一透镜组件被反射，
其中，所述第一透镜组件包括第一偏振器，所述第一偏振器配置为使得从所述第一反射镜反射的光穿过所述第一透镜组件，并且到达所述第一偏振器的没有从所述第一反射镜反射的光基本上被阻挡；和
第二显示组件，其用于呈现所述一组两个立体图像中的第二图像，所述第二显示组件包括：
第二透镜组件，
第二显示设备，其配置为呈现所述第二图像，和
第二反射镜，其相对于所述第二显示设备以锐角定向，使得来自所述第二显示设备的光从所述第二反射镜朝向所述第二透镜组件被反射，
其中，所述第二透镜组件包括第二偏振器，所述第二偏振器配置为使得从所述第二反射镜反射的光穿过所述第二透镜组件，并且到达所述第二偏振器的没有从所述第二反射镜反射的光基本上被阻挡。


6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括第三偏振器，所述第三偏振器配置为使来自所述第一显示设备的光产生圆偏振。


7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第三偏振器是四分之一波片。


8.根据权利要求5所述的装置，其中，来自所述第一显示设备的光是线性偏振的，并且所述第一偏振器是具有偏振状态的线性偏振器，所述偏振状态基本上阻挡到达所述第一偏振器的没有从所述第一反射镜反射的光。


9.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一偏振器的偏振状态与所述第二偏振器的偏振状态基本上相同。


10.根据权利要求5所述的装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·E·麦克道尔，R·P·戈尔德贝尔格，李裕民，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国;US