CN113382571B - 显微镜支架以及用于显微镜支架的模块和壳体 - Google Patents

Abstract

一种用于显微镜支架(100)的模块包括控制装置(118)，该控制装置(118)具有至少一个被配置为控制显微镜支架(100)的计算机硬件部件(120、122)。模块(104)还包括定位装置(164)，该定位装置(164)被配置为与形成在显微镜支架(100)的壳体(102)中的另一定位装置(162)相互作用，用于将模块(104)安装在壳体(102)内的预定安装位置处。

Description

显微镜支架以及用于显微镜支架的模块和壳体

技术领域

本发明涉及一种用于显微镜支架的模块，一种用于显微镜支架的壳体，以及一种包括模块和壳体的显微镜支架。

背景技术

常规显微镜，特别是手术显微镜，在技术上是复杂的系统，因此需要足够的空间。具体而言，为了控制显微镜的整体操作，必须提供强大的控制装置。通常，这种控制装置由配备有多个硬件部件的单独的计算机来实现，该硬件部件可用于控制显微镜的整体操作。因此，根据常规配置，控制装置以独立系统的形式提供，该独立系统将被连接到显微镜支架以执行所需的控制操作。

为了节省空间，可以设想将控制装置集成到显微镜支架的壳体中。然而，控制装置的硬件部件要求有效的冷却以确保正常工作，并且用于冷却计算机内的硬件部件的常规概念需要很大的空间，从而阻碍了将计算机硬件模块集成到显微镜支架的壳体中。现有的计算机冷却系统例如在DE 10 2005 044 777 A1和DE 20 2005 013 938 U1中被公开。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决方案，该解决方案使得能够将控制装置以节省空间的方式集成到显微镜支架中同时被有效地冷却。

提供了一种用于显微镜支架的模块，该模块包括控制装置，该控制装置具有至少一个被配置为控制显微镜的计算机硬件部件。该模块还包括定位装置，该定位装置配置为与形成在显微镜支架的壳体中的另一定位装置相互作用，用于以引导的方式将模块安装在壳体内的预定安装侧。

该模块形成一个独立的单元，该独立的单元允许将可用的硬件计算机部件集成在一起，以节省空间。由于模块被配置为以引导的方式安装在预定安装位置处，因此在显微镜支架的组装方面提供了使用者友好的解决方案。

模块中包括的计算机硬件部件可以具有固有的冷却能力，例如，以集成风扇或液体冷却器的形式。在该情况下，模块可以利用计算机硬件模块的固有冷却能力来实现新的集成和冷却概念。该概念可以有利地应用于手术显微镜，否则手术显微镜需要大量空间来容纳用于控制整个显微镜操作的控制装置。

优选地，模块包括前板，该前板在模块位于预定安装位置的状态下形成壳体的一部分。因此，可以实现显微镜支架的紧凑设计。

在优选的实施例中，前板包括至少一个空气出口，这同样在显微镜支架的紧凑性方面是有利的。

优选地，前板包括前面板，该前面板具有联接到计算机硬件部件的使用者可接近的外部连接器。通过提供具有外部连接器的模块，使用者能够以方便的方式实现与容纳在显微镜支架的壳体内的控制装置的所需电连接。

至少一个计算机硬件部件可以从包括中央处理单元、电源、图形卡、显示装置的组中选择。众所周知，这些部件在运行时会产生大量热量，因此有效的冷却尤为重要。

在优选的实施例中，模块还包括与计算机硬件部件集成在一起的液体冷却器。液体冷却器可以包括联接到计算机硬件部件的散热器。优选地，风扇被配置为沿着散热器引导空气通过空气入口。

根据另一方面，提供了一种用于显微镜支架的壳体。壳体包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。壳体还包括风扇，该风扇定位在空气入口处并且配置为从外部通过空气入口将空气吸入壳体的内部。壳体的内部设置有预定安装位置，用于接收具有至少一个计算机硬件部件的控制装置。壳体还包括空气管道，该空气管道配置为引导空气进入壳体的内部，从而在至少一个空气入口和至少一个空气出口之间产生经过安装位置的冷却空气流。

前述风扇可以由径流式风扇形成，该径流式风扇在冷却能力方面特别强大。

安装位置可以被配置为接收如上所述的模块，其中，模块包括控制装置。

优选地，壳体包括定位装置，该定位装置被配置为与形成在模块上的另一定位装置相互作用，以用于将模块引导安装在壳体内的所述预定安装位置处。

在优选的实施例中，壳体包括显示装置，其中，显示装置的至少一部分容纳在壳体内。显示装置可以被布置成使冷却空气流通过显示装置的前述部分。例如，显示装置可以包括屏幕，其前部暴露于外部，而其后部容纳在壳体内。该屏幕产生热量，该热量可以通过沿着屏幕的后部引导冷却空气流来消散。

根据另一方面，提供了一种显微镜支架，其包括如上所述的模块和壳体。

至少一个计算机硬件部件可以包括被配置为冷却计算机硬件部件的集成风扇。集成风扇可以被定位成从外部通过壳体的空气入口将空气吸入壳体的内部。所提出的配置有利地利用现有计算机硬件部件的已经可用的冷却功能，以有效地将冷却空气流从外部引导到壳体中，并且最终引导出壳体。具体地，该计算机硬件部件可以包括集成风扇，该集成风扇本身首先对计算机硬件部件提供有效的冷却。除了这种固有的冷却功能(消散计算机硬件部件本身的热量)之外，集成风扇还通过从外部通过空气入口将空气吸入壳体而提供进气功能。为此，模块中包括的计算机硬件部件可以布置在壳体内，使得集成风扇位于空气入口附近。优选地，集成风扇布置成直接面对空气入口。

在优选的实施例中，壳体和模块中的至少一个包括空气偏转结构。特别地，空气偏转结构可以由适当地布置在显微镜支架的壳体内的多个金属板形成。

附图说明

在下文中，参照附图描述具体实施例，其中：

图1是根据实施例的显微镜支架的立体图；

图2是显微镜支架的立体剖视图，示出了其壳体的内部；

图3是显微镜支架的另一立体图；

图4是显微镜支架的另一立体剖视图，示出了其内部；

图5是在模块从壳体上移除的状态下的显微镜支架的立体图；

图6是从显微镜支架的壳体上移除的模块的立体图；

图7是示出了线性引导系统的示意性平面图，该线性引导系统包括用于将模块安装在壳体内的槽和锚固件；

图8是示出了线性引导系统的锚固件的侧视图；

图9是显微镜支架的立体图，示出了模块已经插入壳体中但尚未固定在其中的状态；以及

图10是处于模块已经固定在壳体内的状态下的显微镜支架的立体图。

具体实施方式

图1至图4示出了根据实施例的显微镜支架100。下面，将同时参照图1至图4描述显微镜支架100的整体构造，图1至图4从不同的角度示出了显微镜支架100，图2和图4是示出了显微镜支架100的内部的剖视图。此外，应注意，为了便于理解所提出的构造，仅描述了显微镜100的那些特征。

如图2和图4所示，显微镜支架100包括壳体102和模块104，模块104适于容纳在壳体102的内部106中。模块104在图6中单独示出，并且将在下面进一步详细解释。

显微镜支架100的壳体102包括侧表面108，在模块104被适当地安装在壳体102内的状态下，侧表面108的下部由模块104的前板110形成。此外，壳体102可能具有周向把手112，使用者可以抓住该把手112以移动显微镜支架100。此外，壳体102可以包括具有屏幕116的显示装置114，其前部暴露于外部，而其后部(图中未示出)容纳在壳体102内。

如上所述，壳体102用于容纳模块104，模块104包括在图2和图4中统称为118的控制装置。控制装置118可以包括中央处理单元(CPU)120和电源122。作为控制装置118的一部分的附加计算机硬件组件可以容纳在壳体102内。

CPU 120设置有集成风扇124，该集成风扇124被配置为消散由CPU 120产生的热量。集成风扇124形成在图4中统称为126的冷却系统的一部分。冷却系统126用于整体上冷却控制装置118。

除了与CPU 120集成的风扇124之外，冷却系统126还可以包括包围风扇130的空气管道128，如图4中示意性地描绘。空气管道128可以由安装至壳体102的内壁132的竖直细长的通道形成。如在图4和图5中可以看到的，当模块104如后所述在预定安装位置处安装在壳体102内时，空气管道128具有指向模块104的排出口134。

壳体102可以包括同样形成冷却系统120的一部分的至少一个空气入口和至少一个空气出口。例如，如图1和图3所示，壳体102包括两个空气入口136、138，其分别位于壳体102的前表面140和后表面142上。此外，壳体102包括多个空气出口144至152。如图1和图2所示，在所述多个空气出口中，由144、146标记的空气出口位于壳体102的前表面140的上部。此外，空气出口148位于由模块104的前板110形成的壳体102的侧表面108的下部。如图3所示，空气出口150、152位于壳体102的后表面142的上部。

随后，更详细地说明冷却系统126的操作。

如上所述，形成冷却系统126的一部分的空气管道128被安装至壳体102的内壁132。空气管道128中包括的风扇130紧挨着设置在壳体102的后表面142上的空气入口138。因此，如图3中箭头I1所示，风扇130布置成从外部通过空气入口138将空气吸入壳体102的内部106。如图4中箭头C1和C2进一步所示，竖直细长的空气管道128产生气流，该气流从排出口134朝着承载CPU 120和电源122的模块104排出。如图4中的箭头C3和图1中的箭头O1所示，该气流经过模块104并且通过设置在前板110上的空气出口148从壳体102逸出。结果，模块104被通过空气入口138进入壳体102并通过空气出口148从壳体102逸出的气流冷却。

此外，冷却系统125利用与CPU 120集成的风扇124。首先，风扇124具有固有功能以冷却CPU 120本身。除了这种固有的冷却功能之外，风扇114还用于通过设置在前表面140中的空气入口136将空气从外部吸入壳体102中，如图1和图2中的箭头I2所示。为此，风扇124被定位成从壳体102的内部面向空气入口136。为了在壳体102内提供上游冷却空气流，如图2中上述箭头C3和C4所示，冷却装置108可以包括在图2中统称为154的空气偏转结构。空气偏转结构154例如可以包括多个金属板，该多个金属板构造成根据需要偏转和引导气流。例如，靠近空气入口136设置的金属板可用于将来自空气入口136的空气向上引导至空气出口144、146、150、152，以便气流通过空气出口从壳体102中逸出，如图1至图3中的箭头O2至O5所示。此外，为了利用自然对流在壳体102内进行热传递，在显微镜支架100的操作位置处，空气出口144、146、150、152沿竖直方向布置在空气入口136的上方。

根据本文公开的具体配置，冷却空气流在通过空气出口144、146、150、152离开壳体102之前经过显示装置114的后侧。这样，显示装置114从壳体102的内部有效地冷却。

在本实施例中，CPU 120除了风扇124之外还包括集成的液体冷却器160。液体冷却器160包括形成散热器的多个冷却翅片，该散热器联接至CPU120。与CPU 120集成的风扇124被配置为引导空气通过空气入口136，使得空气通过液体冷却器160。

要注意的是，空气偏转结构154还可以配置为引导由空气管道128产生的气流。在图2和图4所示的具体配置中，金属板156安装在液体冷却器130和空气出口120之间，该金属板156包括孔158，该孔158限定了气流从液体冷却器160流向空气出口148的路径。

如上所述，壳体102和模块140彼此适配，以便将模块104安装在壳体102内的预定安装位置处。为此，壳体102包括在图5中统称为162的第一定位装置，并且模块104包括在图6中统称为164的第二定位装置。定位装置162、164被配置为彼此相互作用，以便在组装时模块104可以被引导到壳体内的安装位置并且固定到壳体上。

定位装置162、164可以被配置为形成如图5和图6所示的线性引导系统。在该具体实施例中，设置在壳体102中的定位装置162包括安装在壳体102的基板168上的多个锚固件166，并且形成在模块104上的定位装置164包括相应数量的槽170。如图7和图8所示，每个锚固件166由基底元件172、从基底元件172向上延伸的窄柱174，以及从柱174向上延伸的宽头176形成。此外，每个槽170具有细长的形状，并且包括加宽的插入部分178和从插入部分178延伸的狭窄的引导部分180。

图7示出了锚固件166和与其相关的槽170之间的尺寸关系。因此，锚固件166的宽头176小于槽170的插入部分178。因此，在组装期间，当模块104从上方被放置到壳体102的基板168上时，锚固件166的宽头176宽松地装配到槽170的插入部分178中(参见图7的左侧和图9)。另一方面，锚固件166的头176大于槽170的引导部分180，而锚固件166的柱174小于槽170的引导部分180。因此，在组装期间，当模块104沿着引导部分180的方向移入壳体102中时，锚固件166的柱174宽松地装配到槽170的引导部分180中(参见图7的右侧和图10)。因此，模块104可以在壳体102内移动，直到柱174抵靠引导部分180的端部182位置，该端部背向插入部分178并限定柱174的停止位置。当锚固件166的柱174抵靠引导部分180的端部182时，模块104已经到达壳体102内的预定安装位置。

如上所述，在模块104在预定安装位置处安装在壳体102内的状态下，模块102的前板110形成壳体102的侧表面108。模块102的前板110可以由框架元件184和前面板186形成，该框架元件包括空气出口148，该前面板装配到设置在框架元件184中的开口中。要注意的是，图9和图10示出了模块104，其中前板110的框架元件184被移除。

前面板186可以包括多个使用者可接近的外部连接器188，其可以联接至控制装置118。因此，前板110让使用者能够以方便的方式提供所需的电连接。

如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合，并且可以缩写为“/”。

尽管已经在设备的上下文中描述了一些方面，但是很明显，这些方面也表示对相应方法的描述，其中框或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对相应设备的相应框或项目或特征的描述。

参考标记列表

100 显微镜支架

102 壳体

104 模块

106 内部

108 侧表面

110 前板

112 把手

114 显示装置

116 屏幕

118 控制装置

120 CPU

122 电源

124 风扇

126 冷却系统

128 空气管道

130 风扇

132 内壁

134 排出口

136 空气入口

138 空气入口

140 前表面

142 后表面

144 空气出口

146 空气出口

148 空气出口

150 空气出口

152 空气出口

154 空气偏转结构

156 金属板

158 孔

160 液体冷却器

162 定位装置

164 定位装置

166 锚固件

168 基板

170 槽

172 基底元件

174 柱

176 头

178 插入部分

180 引导部分

182 端部

184 框架元件

186 前面板

188 连接器。

Claims (10)

1.一种用于显微镜支架（100）的模块（104），包括控制装置（118），所述控制装置（118）具有被配置为控制所述显微镜支架（100）的至少一个计算机硬件部件，其中，所述模块（104）还包括定位装置（164），所述定位装置（164）配置为与形成在所述显微镜支架（100）的壳体（102）中的另一定位装置（162）相互作用，用于以引导的方式将所述模块（104）安装在所述壳体（102）内的预定安装位置处，并且

所述模块（104）还包括前板（110），所述前板（110）在所述模块（104）位于所述预定安装位置处的状态下形成所述壳体（102）的侧表面（108），其中，所述前板（110）包括前面板（186），所述前面板（186）具有使用者可接近的外部连接器（188），所述外部连接器（188）配置为联接至所述控制装置（118），并且所述前板（110）包括至少一个空气出口（148）。

2.根据权利要求1所述的模块（104），其中，所述至少一个计算机硬件部件选自包括中央处理单元、电源、图形卡和显示装置的组。

3.根据权利要求1或2所述的模块（104），包括与所述至少一个计算机硬件部件集成的液体冷却器（160）。

4.一种显微镜支架（100），包括：

根据权利要求1至3中的任一项所述的模块（104），以及

壳体（102），

所述壳体（102）包括：

至少一个空气入口（138），

至少一个空气出口（148），

风扇（130），所述风扇（130）定位在所述空气入口（138）处，并且配置为从外部通过所述空气入口（138）将空气吸入所述壳体（102）的内部，

预定安装位置，所述预定安装位置设置在所述壳体（102）内侧，用于接收具有至少一个计算机硬件部件的控制装置（118），以及

空气管道（128），所述空气管道（128）配置为引导被吸入所述壳体（102）的内部的空气，进而在所述至少一个空气入口（138）和所述至少一个空气出口（148）之间产生经过所述预定安装位置的冷却空气流。

5.根据权利要求4所述的显微镜支架（100），其中，所述至少一个计算机硬件部件包括集成风扇（124），所述集成风扇（124）配置为冷却所述至少一个计算机硬件部件，所述集成风扇（114）被定位成从外部通过所述壳体（102）的另一空气入口（136）将空气吸入所述壳体（102）的内部。

6.根据权利要求4所述的显微镜支架（100），其中，所述模块（104）和所述壳体（102）的相互作用的定位装置形成线性引导系统。

7.根据权利要求6所述的显微镜支架（100），其中，所述线性引导系统包括至少一个细长的槽（170）和至少一个锚固件（166），所述锚固件（166）被配置为沿着所述槽（170）被引导至停止位置，所述停止位置限定所述壳体（102）内的预定安装位置。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的显微镜支架，其中，所述壳体（102）和所述模块（104）中的至少一个包括空气偏转结构（154），所述空气偏转结构（154）被配置为将冷却空气流从空气入口（138）引导到空气出口（148）。

9.根据权利要求4所述的显微镜支架（100），其中，所述预定安装位置被配置为接收包括所述控制装置（118）的模块（104）。

10.根据权利要求4至7中的任一项所述的显微镜支架（100），包括显示装置（116），所述显示装置的至少一部分容纳在所述壳体（102）内，其中，所述显示装置（116）布置成使冷却空气流通过所述显示装置（116）的所述部分。