本申請涉及手術顯微鏡，更具體地涉及一種用于使手術顯微鏡在多種工作模式之間切換的裝置。
背景技術：
：在使用者使用手術顯微鏡的過程中，需要操作手術顯微鏡以實現(xiàn)不同的功能。一些手術顯微鏡采用濾光片來選擇具有不同的光譜特性、偏振狀態(tài)或相位特性的光線。這些光線針對不同的介質(zhì)或介質(zhì)界面以不同的方式被反射、折射、吸收、散射或呈現(xiàn)其它光學特性，基于此手術顯微鏡能夠具有多種不同的工作模式以實現(xiàn)不同的功能或用途。一般還需要調(diào)整手術顯微鏡的照明亮度，以及在手術過程中操作攝像模塊進行拍照或者攝像等。目前，需要通過設置在手術顯微鏡上的多個分散的獨立的用戶接口(例如，多個獨立的手柄、按鈕、旋轉(zhuǎn)、開關)進行相應操作，這些獨立的用戶接口一般設置在手術顯微鏡的殼體的不同位置上。但是，這種“分散式”的用戶接口不利于使用者對手術顯微鏡進行操作，這是因為使用者需要操作多個不同的用戶接口才能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能。技術實現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本申請公開了一種手術顯微鏡，包括設置在所述手術顯微鏡的殼體上的操縱桿，所述操縱桿設置成能夠生成與所述操縱桿的操作狀態(tài)相關的信號并且能夠與手術顯微鏡的控制系統(tǒng)進行信號交互，所述控制系統(tǒng)設置成將與所述操縱桿的操作狀態(tài)相關的信號與手術顯微鏡的功能相互對應從而根據(jù)對所述操縱桿的不同操作來實現(xiàn)所述手術顯微鏡具有的不同功能。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿構(gòu)造成能夠在以90度角間隔的四個方向上被撥動從而觸發(fā)手術顯微鏡實現(xiàn)相應的功能。優(yōu)選地，所述操縱桿被向上撥動使得手術顯微鏡進入偏振模式，所述操縱桿被向下?lián)軇邮沟檬中g顯微鏡進入齲齒檢測模式，所述操縱桿被向左撥動使得手術顯微鏡進入血液觀察模式，所述操縱桿被向右撥動使得手術顯微鏡進入延遲固化模式。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿構(gòu)造成能夠在以90度角間隔的四個方向上或者以45度角間隔的八個方向上被撥動從而觸發(fā)手術顯微鏡實現(xiàn)相應的功能。優(yōu)選地，所述操縱桿構(gòu)造成能夠在所述四個方向上被撥動，所述操縱桿被向第一方向撥動使得手術顯微鏡進入偏振模式，所述操縱桿被向第二方向撥動使得手術顯微鏡進入齲齒檢測模式，所述操縱桿被向第三方向撥動使得手術顯微鏡進入血液觀察模式，所述操縱桿被向第四方向撥動使得手術顯微鏡進入延遲固化模式。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿構(gòu)造成能夠在頂端被按壓從而觸發(fā)手術顯微鏡實現(xiàn)相應的功能。優(yōu)選地，所述操縱桿被按壓觸發(fā)手術顯微鏡對觀察對象進行拍照和/或錄像。優(yōu)選地，短按為拍照，長按為開始/停止錄像。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿構(gòu)造成能夠被轉(zhuǎn)動從而觸發(fā)手術顯微鏡實現(xiàn)相應的功能。優(yōu)選地，所述操縱桿被順時針轉(zhuǎn)動使得增加手術顯微鏡的照明強度，所述操縱桿被逆時針轉(zhuǎn)動使得減少手術顯微鏡的照明強度。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿設置在手術顯微鏡的殼體表面上并且設置在鄰近所述手術顯微鏡的操作把手的區(qū)域，以便操作者在單手把持或移動手術顯微鏡的同時可用同一手操作所述操縱桿。優(yōu)選地，在所述操縱桿的頂端中央設置有凹陷，或者，設置在所述操作桿的頂端的旋鈕中央設置有凹陷。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿的周圍或者設置在所述操作桿的頂端的旋鈕的周圍設置有指示燈以用于指示所述操縱桿的操作狀態(tài)和\或手術顯微鏡的工作模式狀態(tài)。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述操縱桿包括桿部、彈性片、傳感器和電路板，其中，所述桿部能夠在以90度角間隔的四個方向上或者以45度角間隔的八個方向上被撥動從而使得所述電路板上的相應電子元件生成與所述操縱桿的撥動相關的信號；所述彈性片設置為與所述桿部聯(lián)動，當使用者按壓所述桿部的頂端時，所述彈性片發(fā)生彈性形變并使得所述電路板上的相應電子元件導通以生成與所述操縱桿的按壓相關的信號；當桿部被轉(zhuǎn)動時，所述桿部的轉(zhuǎn)動能夠被所述傳感器檢測到以生成與所述操縱桿的轉(zhuǎn)動相關的信號。優(yōu)選地，所述桿部插入所述電路板的中央孔洞中并被其限定位置，當操作者在所述四個方向或八個方向撥動時會使所述桿部的下端產(chǎn)生擺動并按壓所述電路板的上方或下方設置的相對應的四個或者八個方向按鈕。優(yōu)選地，所述彈性片為金屬片或?qū)щ娂?，所述彈性片設置為可與所述桿部軸向聯(lián)動，當操作者按壓所述桿部時，所述彈性片發(fā)生彈性形變且部分地與所述電路板接觸。優(yōu)選地，所述傳感器為光斷續(xù)器，所述操縱桿進一步包括遮光部件，所述遮光部件設置成能夠與所述桿部一起轉(zhuǎn)動。根據(jù)所述手術顯微鏡的一種示例性構(gòu)型，所述手術顯微鏡是牙科手術顯微鏡。與現(xiàn)有技術相比，本申請的手術顯微鏡是至少具有以下優(yōu)點：通過在手術顯微鏡的殼體上設置本申請中所提出的操縱桿，從而使得使用者能夠通過操作單獨的用戶接口實現(xiàn)手術顯微鏡多種不同功能，與現(xiàn)有的手術顯微鏡相比減少了用戶接口的數(shù)量，簡化了使用者對手術顯微鏡的操作。附圖說明圖1示出了根據(jù)本申請一個實施例的手術顯微鏡的局部，其中示出了設置在手術顯微鏡的殼體上的操縱桿。圖2示出了圖1中的手術顯微鏡的去掉了操作把手局部的正視圖。圖3示出了本申請一個實施例的設置在手術顯微鏡的殼體上的操縱桿的安裝剖視圖。圖4為本發(fā)明的電路模塊連接示意圖。圖5示出了本申請一個實施例的中的操縱桿的分解圖。圖6示出了本申請一個實施例的中的操縱桿的剖視圖。圖7示出了本申請一個實施例的中的操縱桿的電路板的仰視圖。圖8示出了本申請一個實施例的中的操縱桿的電路板的俯視圖。圖9至11分別是根據(jù)本申請一個實施例的手術顯微鏡在齲齒檢測工作模式、延遲固化工作模式、血液觀察工作模式下的光譜圖。具體實施方式下面參照附圖說明根據(jù)本申請的實施例的手術顯微鏡。在下面的描述中，闡述了許多具體細節(jié)以便使所屬
技術領域：
的技術人員更全面地了解本申請。但是，對于所屬
技術領域：
內(nèi)的技術人員明顯的是，本申請的實現(xiàn)可不具有這些具體細節(jié)中的一些。此外，應當理解的是，本申請并不限于所介紹的特定實施例。相反，可以考慮用下面的特征和要素的任意組合來實施本申請，而無論它們是否涉及不同的實施例。因此，下面的方面、特征、實施例和優(yōu)點僅作說明之用而不應被看作是權利要求的要素或限定，除非在權利要求中明確提出。如圖1至圖3所示，根據(jù)本申請一個實施例的手術顯微鏡的殼體上設置有操縱桿1。操縱桿1可以設置在手術顯微鏡的殼體表面的任何合適位置處以便于使用者進行操作。例如，在圖1至圖3所示的實施例中，操縱桿1和一個旋鈕16套接在一起，設置在手術顯微鏡的面向使用者的殼體表面上并且設置在手術顯微鏡的操作把手4的臨近區(qū)域，同時操縱桿1的旋鈕16的中央設置有凹陷17，以便操作者在單手把持操作把手4移動或把持手術顯微鏡的同時可用同一手的拇指操作該操縱桿1。操縱桿1的周圍設置有指示燈2以用于指示操縱桿1的操作狀態(tài)和/或手術顯微鏡當前的工作模式狀態(tài)。圖4為本發(fā)明的電路模塊連接示意圖。如圖4所示，根據(jù)本申請一個實施例中，操縱桿1的電路板15與手術顯微鏡的控制系統(tǒng)(例如手術顯微鏡的設置有微程序控制器(MCU)的控制板)進行信號交互?？刂葡到y(tǒng)可以實現(xiàn)為處理器和存儲有相應控制程序的存儲器的組合，也可以實現(xiàn)為專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等模擬和/或數(shù)字電路。操縱桿1的電路板15與手術顯微鏡的控制系統(tǒng)還可以建立電力連接以便為操縱桿1供電。例如，操縱桿1的電路板15可以通過扁平電纜連接至手術顯微鏡的控制系統(tǒng)。手術顯微鏡的控制板上的MCU可以根據(jù)來自操縱桿1的電路板15的與操縱桿1的操作狀態(tài)(例如撥動、按壓、轉(zhuǎn)動)相關的信號監(jiān)控操縱桿1的不同操作。具體地，操縱桿1的撥動可以被MCU的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)模塊監(jiān)控，操縱桿1的按壓可以被MCU的通用輸入輸出(GPIO)模塊監(jiān)控，操縱桿1的按壓可以被MCU的通用輸入輸出(GPIO)模塊監(jiān)控，操縱桿1的轉(zhuǎn)動可以被MCU的通用輸入輸出模塊和計數(shù)模塊監(jiān)控和計數(shù)。MCU可以將操縱桿1的每種操作與特定的手術顯微鏡的功能相互對應。當手術顯微鏡的特定的功能被觸發(fā)后，控制板可以發(fā)送控制信號至濾光片控制單元，控制板還可以通過CAN總線發(fā)送指令以控制手術顯微鏡的相應部件，例如光源。如圖5至圖8所示，本申請一個實施例中的操縱桿1的主要組成構(gòu)件包括桿部11、彈性片12、遮光部件13、傳感器14、電路板15和彈性片固定件16。電路板15上設置有方向按鈕151、中央孔洞152和兩個分離的金屬環(huán)153。桿部11插入電路板15的中央孔洞152中并被其限定位置，使桿部11能夠在以90度角間隔的四個方向上被撥動。當操縱桿1設置在手術顯微鏡的面向使用者的殼體表面上時，四個方向分別為上、下、左、右。當桿部11被使用者在所述四個方向撥動時會使桿部11的下端產(chǎn)生擺動并按壓電路板15下方設置的相對應的四個方向按鈕151(如圖8和圖5所示)，以生成與操縱桿的操作狀態(tài)相關(撥動)的信號。彈性片12為一個金屬片或?qū)щ娂?，彈性?2設置在電路板15上方與其形狀相適配的彈性片固定件16中，彈性片固定件16和電路板15固定在一起，彈性片12同時設置為可被桿部11從中央穿過。彈性片12的中間部分稍微向上隆起，當使用者按壓桿部11的頂端時，彈性片12會被桿部中央的凸起部111按壓，產(chǎn)生按鈕按下的手感，并發(fā)生彈性形變且部分與電路板15接觸，從而使得電路板15上的兩個分離的金屬環(huán)153(如圖7所示)導通以生成與操縱桿的操作狀態(tài)(按壓)相關的信號。當使用者松開桿部11的頂端時，彈性片12會恢復中間部分稍微向上隆起的形狀并且部分脫離與電路板15接觸。遮光部件13為一個側(cè)邊下部有凸出的多個周向布置的遮光片131的圓環(huán)，遮光部件13設置成能夠與桿部11一起轉(zhuǎn)動。傳感器14可以為光斷續(xù)器(lightinterrupter)。當遮光部件13旋轉(zhuǎn)到一定位置，其上的遮光片131與對應的光斷續(xù)器14對準時，該遮光片131插入光斷續(xù)器的發(fā)光組件與受光組件之間，則該遮光片131會被該光斷續(xù)器檢測到而觸發(fā)檢測信號，而當該遮光片移出光斷續(xù)器14時信號消失。這樣當使用者轉(zhuǎn)動桿部11時，遮光部件13的轉(zhuǎn)動角位移量可以被傳感器14檢測到從而生成與操縱桿的操作狀態(tài)(轉(zhuǎn)動)的相關的信號。如上所述，本申請中的操縱桿構(gòu)造成能夠在以90度角間隔的四個方向上被撥動、能夠被按壓并且能夠被轉(zhuǎn)動。對操縱桿1進行的不同操作可以實現(xiàn)手術顯微鏡的相應功能。在本申請一個實施例中，對操縱桿1的操作和所實現(xiàn)的手術顯微鏡的功能(工作模式狀態(tài))的對應關系可以如下表所示：表1對操縱桿的操作手術顯微鏡的功能向上撥動偏振模式向下?lián)軇育x齒檢測模式向左撥動血液觀察模式向右撥動(短按)高級延遲固化模式向右撥動(長按)初級延遲固化模式順時針轉(zhuǎn)動增加照明強度逆時針轉(zhuǎn)動減少照明強度按壓(短按)拍照按壓(長按)錄像如表1中所示，向上撥動操縱桿可以使得手術顯微鏡進入偏振模式。偏振模式是針對可能產(chǎn)生鏡面反射的觀察樣本而設置的。比如在牙科治療和診斷中用手術顯微鏡觀察牙齒時，牙齒本身的釉面和附在上面的唾液都會產(chǎn)生鏡面反射。在反射光照明下，入射到牙齒上的光經(jīng)過鏡面反射會直接被人眼或相機接收到，這樣就會看到非常亮的亮斑。而經(jīng)過牙齒反射的光除了鏡面反射光還有很多漫反射光，漫反射光是在各個方向都有振動的。如果通過線性偏振片將照明光的振動方向變成一個方向，通過另一個偏振片將這個方向的鏡面反射光截止，而讓其他方向的漫反射光通過，這樣人眼或者相機就看見的亮斑就減弱了，同時牙齒上的細節(jié)通過漫反射成像都能被觀察到。繼續(xù)如表1中所示，向下?lián)軇硬倏v桿可以使得手術顯微鏡進入齲齒檢測模式(熒光模式)。齲齒檢測模式可例如在牙科診治中用于檢驗齲齒。牙齒感染齲齒后，齲齒病菌會產(chǎn)生一種特殊的嘌呤，這種嘌呤在405nm波長的光的照射下會產(chǎn)生紅色的熒光。熒光模式就是利用齲齒的這種特點，用405nm波長的熒光照射牙齒，然后通過特定的濾光片將紅色熒光濾出，人眼或相機就可以很清晰地看到并分辨出其中的齲齒了。這個工作模式下的濾光片的光譜數(shù)據(jù)可如圖9所示選擇如下：對波長為500nm至550nm的光的透過率在20％和35％之間；對波長比在600nm和650nm之間的預定值(例如620nm)大的光的透過率大于50％，優(yōu)選大于70％，更優(yōu)選大于90％；對波長在380nm和430nm之間的光的透過率小于0.1％，優(yōu)選小于0.01％。其中，500nm和550nm波長處的透過率的要求是為了增加齲齒和普通牙齒的對比度。繼續(xù)如表1中所示，向左撥動操縱桿可以使得手術顯微鏡進入血液觀察模式。血液觀察模式可用于提高觀察血液的對比度。紅色的血液在綠光下顏色偏黑，而其他部分的顏色會偏灰，由此能將血液與其他部分更好地區(qū)分開。血液觀察模式可以用綠色濾光片實現(xiàn)也可以用直接的綠光光源實現(xiàn)。綠色濾光片的光譜曲線可如圖10所示地設定為對波長在500nm和550nm之間(例如525nm)的光比對其它波長的光具有更大的透過率，其中半波帶寬位于+/-50nm到+/-90nm之間，優(yōu)選為+/-70nm。如果用綠光光源實現(xiàn)綠光模式，則光源可選用中心波長在500和550nm之間(例如525nm)處的LED綠光光源，半帶寬小于90nm，優(yōu)選為小于70nm即可。繼續(xù)如表1中所示，向右撥動操縱桿可以使得手術顯微鏡進入延遲固化模式。具體地，向右撥動(短按)可以使得手術顯微鏡進入高級延遲固化模式，向右撥動(長按)可以使得手術顯微鏡進入初級延遲固化模式。延遲固化模式所使用的濾光片是為了在牙科治療中延長牙齒填充材料的固化時間而設定的。一般的牙齒填充材料在紫外光或藍光照射下會加速固化，如果利用濾光片將紫外光和全部或部分藍光濾除，則可延長固化時間，這樣就可以給操作醫(yī)生留下更多修正和塑形的時間。此工作模式下的濾光片的光譜曲線可如圖11所示地設定如下：對波長比在500nm和600nm之間的預定值(例如550nm)大的光的透過率大于90％。另外，照射到被觀察的牙齒上的具有較少紫外光和/或藍光成分的光也可以用符合上述光譜特性的光源實現(xiàn)。繼續(xù)如表1中所示，順時針轉(zhuǎn)動操縱桿可以增加手術顯微鏡的照明強度，而逆時針轉(zhuǎn)動操縱桿可以減少手術顯微鏡的照明強度。繼續(xù)如表1中所示，按壓操縱桿可以對觀察對象進行拍照或錄像。具體地，短按操縱桿可以觸發(fā)對觀察對象的拍照，長按操縱桿可以觸發(fā)對觀察對象的錄像。根據(jù)本申請的手術顯微鏡可以作為牙科手術顯微鏡來使用，用于檢驗齲齒、延長牙齒填充材料的固化時間等。但顯然，根據(jù)本申請的手術顯微鏡也可應用于醫(yī)學領域的其它用途中。同樣，根據(jù)本申請的手術顯微鏡也可引入未在本申請實施例所提及的其他的各種功能(工作模式狀態(tài))。另外，雖然本申請的上述實施例中手術顯微鏡的操縱桿被設計成能夠在以90度角間隔的四個方向上被撥動、能夠在操縱桿的頂端被按壓并且能夠轉(zhuǎn)動，而且詳細描述了對操縱桿的操作和所實現(xiàn)的手術顯微鏡的功能的對應關系。但是，本領域技術人員應該理解，本申請中的操縱桿可以僅能夠?qū)崿F(xiàn)上述操作中的一部分，這些變型不脫離本申請的保護范圍。例如，操縱桿可以設計成能夠在以90度角間隔的四個方向上或者以45度間隔的八個方向上被撥動并且能夠被轉(zhuǎn)動，但是不能被按壓，本領域技術人員可以根據(jù)不同的手術顯微鏡所需要操縱桿實現(xiàn)的具體功能來設計不同類型的操縱桿。另外，本領域技術人員應該理解，可以根據(jù)具體需求靈活地設置操縱桿的操作和所實現(xiàn)的手術顯微鏡的功能的對應關系，例如，操縱桿的向上撥動可以實現(xiàn)血液觀察模式，向下?lián)軇涌梢詫崿F(xiàn)偏振模式?？傊倏v桿的操作和所實現(xiàn)的手術顯微鏡的功能的對應關系可以靈活地設置而不限于表1中的對應方式。與現(xiàn)有技術相比，本申請的技術方案中，通過在手術顯微鏡的殼體上設置本申請中所提出的操縱桿，從而使得使用者能夠通過操作單獨的用戶接口實現(xiàn)手術顯微鏡多種不同功能，與現(xiàn)有的手術顯微鏡相比減少了用戶接口的數(shù)量，簡化了使用者對手術顯微鏡的操作。對于本領域的技術人員來說，在不脫離本申請的范圍或精神的情況下，可對上文所公開的實施例作出各種修改和變型。根據(jù)本說明書所公開的對本申請的實踐，本申請的其它實施例對于本領域技術人員而言是顯而易見的。本說明書及其公開的示例應被認為只是例示性的，本申請的真正范圍由所附權利要求及其等同物指定。當前第1頁1 2 3