DE3113190A1 - Bewegbare mikroskopanordnung - Google Patents

Description

- '- · -- - - - Z DR.-ING. FRANZ TUESTW'FF

"" DR. PHIL. FRFDA TUESTHOFF (15,27-1956)

WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ dipl.-ing.gerhard puls (1952-1971)

DlPL₁-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDÄTAIRES AGREES PRES L'OPFICE EUROPiEN DES BREVETS DIPL₁-ING^DIPL₁-TrIRTSCH₁-ING₁RUPERTGOET:

-3-

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

Olympus Optical Company, Ltd. telefon: (089)662051

TELEGRAMM.' PROTECTPATENT

1A-54 417 telex: 524070

01. April 1981

Be Schreibung

Bewegbare Mikroskopanordnung

Die Erfindung betrifft eine bewegbare Mikroskopanordnung, wie sie für'medizinische Operationen verwendet wird.

Ein herkömmliches Operationsmikroskop ist in Fig. 1 gezeigt und weist einen Ständer bzw. ein Stativ 1 auf, welches an einem Fuß fest angebracht ist, einen ersten Arm 2, der am Stativ 1 in vertikaler Sichtung längs des Stativs und auch im Winkel in einer horizontalen Ebene bewegbar angebracht ist, einen zweiten Arm 3, der mit einem Ende am anderen Ende des ersten Arms 2 so angelenkt ist, daß er in einer horizontalen Ebene im Winkel bewegbar ist. Der zweite Arm 3 hat an seinem anderen Ende einen nach unten herabhängenden Teil, an welchem eine Hängehaiterung k drehbar angebracht ist. Am unteren Ende der Hängehaiterung 4 ist ein Haltestift ka fest angebracht, an dem ein Sockel 6 um die Achse des Haltestiftes 4a kippbar angebracht ist. Am Sockel 6 ist ein Operationsmikroskop 5 verschiebbar angebracht, welches zum Visieren in Richtung der optischen Achse einer Beobachtungsoptik, d.h. in Richtung der Z-Achse bewegbar ist.

Bei der hier beschriebenen herkömmlichen Anordnung kann ein Objekt auf einer Objektebene S betrachtet werden, wenn das Kikroskop 5 so angeordnet wird, daß seine optische Beoatchtungs-

130062/0732

ϊ — J~t T J. f

achse O unter einem Winkel ö gegenüber der Senkrechten verläuft. Wenn eine andere Stelle auf der Objektebene S "betrachtet werden soll, erlaubt die Bewegungsfreiheit des Mikroskops 5 eine Winkelbewegung um vertikale Achsen A,, Ap, A~ und eine Kippbewegung um den Haltestift 4a. Das Mikroskop 5 muß also entweder durch Winkelbewegung des ersten Armes 1 um die vertikale Achse A, des Stativs 1, Winkel bewegung des zweiten Ar.™s 3 um die vertikale Achse Λ_? oder Winkelbewegung der Häηbehälter ungf k um die vertikale Achse A, , welche sich durch das andere Ende des zweiten Arms 3 erstreckt, über die zu beobachtende Stelle gebracht werden. Darauf folgt dann eine Bewegung des Mikroskops 5 in Richtung der Z-Achse zum Scharfeinstellen. Es zeigt sich also, daß die nötigen?Vorgänge sehr mühsam sind, Geschicklichkeit und viel Zeit erfordern.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Nachteil der herkömmlichen Anordnung zu vermeiden und eine Mikroskopanordnung, insbesondere für pperationszwecke zu schaffen, die sich viel leichter verstellen läßt.

Zu der Mikroskopanordnung gemäß der Erfindung gehört eine Translationseinrichtung, die zwischen dem Mikroskop und einer Einrichtung zum Kippen angeordnet ist, und an der das Mikroskop angebracht ist.

Wenn das Operationsmikroskop neu angeordnet werden muß, kann es erfindungsgemäß durch Betätigung der Translationseinrichtung in Richtung der X-Achse und der Y-Achse bewegt werden, ohne daß im wesentlichen ein erneuter Scharfeinstellvorgang nötig ist. Das bedeutet, daß die gewünschte Stelle sofort beobachtet werden kann. Die Translationseinrichtung ist ganz einfach von irgendjemand bedienbar und erfordert keine besondere Geschicklichkeit. Folglich kann die Neuanordnung in kürzerer Zeit beendet werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung gehört zur Operationsmikroskopanordnung eine Fokussiereinrichtung mit einem reversierbaren Motor, die zwischen dem Mikroskop selbst und der Translationseinrichtung angeordnet ist. Die Scharfeinstellung erfolgt ein-

130062/0732

fach durch Antrieb des Motors. Dadurch bietet die Erfindung einen besonderen Bedienungskomfort.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer bekannten Operationsmikroskopanordnungi

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Operationsmikroskopanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gezeigte vergrößerte Seitenansicht der Mikroskopanordnung gemäß Fig. Z;

Fig. 4 einen Teil schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Gemäß Fig. 2 und 3 gehört zu einer Operationsmikroskopanordnung gemäß der Erfindung ein Mikroskop 15, welches der Beobachtung dient. Eine der in Fig. 1 gezeigten Hängehaiterung 4 entsprechende Hängehaiterung 14 ist mit einer Kippeinrichtung 16 versehen, die Kippbewegungen des der Beobachtung dienenden Mikroskops ermöglicht. Zwischen dem Mikroskop 15 und der Kippeinrichtung 16 ist eine Translationseinrichtung 20 für das Mikroskop vorgesehen, die eine X-Achsenverschiebevorrichtung 18 und eine Y-Achsenverschiebevorrichtung 19 aufweist, welche Bewegungen des Mikroskops 15 in Richtung der X- und Y-Achse in einer Ebene rechtwinklig zur optischen Achse des Mikroskops ermöglichen. Ferner ist zwischen dem Mikroskop 15 und der Translationseinrichtung 20 eine Visiereinrichtung 1? zum Scharfeinstellen angeordne t.

Die Hängehaiterung Ik ist am Fuß der Mikroskopanordnung in einer horizontalen Ebene drehbar, ähnlich wie die Hängehaiterung 4 gemäß Fig. 1 angebracht. Sie hat eine L-förmige Basis, deren horizontaler Schenkel an seiner Oberseite in der Nähe des freien Endes die Kippeinrichtung 16 abstützt. Die Kippeinrichtung

130062/0732

M-J. (

ist von herkömmlichem Aufbau und hat eine ortsfeste Welle 16a, mit der ein bewegbares Glied 16b zur Drehbewegung um die Welle in Reibungseingriff steht. Die Y-Achsenverschiebevorrichtung hat ein mit einer Schwalbenschwanznut ausgebildetes Führungsglied 19a, welches mit dem bewegbaren Glied 16b fest verbunden ist. Das Führungsglied 19a hat die Form eines Sockels, in dessen Oberseite eine Schwalbenschwanznut 19b ausgebildet ist, die sich in Richtung der Y-Achse erstreckt. Die X-Achsenverschiebevorrichtung 18, die gleichfalls als Sockel ausgebildet ist, hat ein mit Schwalbenschvfanznut ausgebildetes Führungsglied 18a, welches an seiner Unterseite, einstückig mit ihm ausgebildet, einen Schwalbenschwanzzinken bzw. Schwalbenschwanzkeil 19c trägt, der verschiebbar in die Schwalbenschwanznut 19b paßt. In der Oberseite des Führungsgliedes 18a ist eine Schwalbenschwanznut 18b ausgebildet, die sich in Richtung der X-Achse erstreckt und mit der ein Schwalbenschwanzzinken bzw. Schwalbenschwanzkeil 18c verschiebbar in Eingriff steht, der das Mikroskop 15 zu Bewegungen in Richtung der X-Achse veranlaßt.

Die Visiereinrichtung 17, die zwischen der Translationseinrichtung 20 und dem Mikroskop 15 angeordnet ist, ist in einem Gehäuse 22 aufgenommen, welches die X-Achsenverschiebevorrichtung 18 mit dem Mikroskop 15 koppelt. Wie Fig. 3 zeigt, hat das Gehäuse 22 eine Verlängerung 22a, die mit seiner Oberseite einstückig ausgebildet ist und am Schwalbenschwanzkeil 18c mittels einer Feststellschraube 21 fest angebracht ist. Im Gehäuse 22 ist ein Schwalbenschwanzzinken bzw. Schwalbenschwanzkeil 23 in Richtung der optischen Achse des Mikroskops 15 bewegbar angebracht, und eine das Mikroskop 15 abstützende Stützplatte 2k ist an diesem Schwalbenschwanzkeil 23 mittels Feststellschrauben 25 fest angebracht. Es sei noch erwähnt, daß die Stützplatte 2k an der Seitenwand des Mikroskops 15 mittels Feststellschrauben 26 fest angebracht ist. Zur Visiereinrichtung 1? gehört zusätzlich zu dem Schwalbenschwanzkeil 23, ein mit Schwalbenschwanznut ausgebildetes Führungsglied 27 (siehe Fig. k), welches sich vertikal an der entgegengesetzten Wand des Gehäuses 22 und parallel zur Stützplatte 2k erstreckt,

130062/0732

eine Führungsspindel 28, die sich vertikal durch den Schwalbenschwanzkeil 23 erstreckt und mit dessen Mittelbereich in Schraubeingriff steht, sowie ein Umkehrmotor 29, der zum Drehantrieb der Führungsspindel 28 geeignet ist. Mit dem Führungsglied 27 steht der Schwalbenschwanzkeil 23 verschiebbar in Eingriff.

In die Oberseite des Gehäuses 22 ist eine Klemmschraube 30 eingeschraubt, zwischen deren unterer Stirnfläche und der oberen Stirnfläche der Führungsspindel 28 ein Kugellager 31 angeordnet ist. Das untere Ende der Führungsspindel 28 erstreckt sich durch die untere Wand des Gehäuses 22 und wird von einem in dieser angeordneten Kugellager 32 drehbar abgestützt. Vom freien Ende der Führungsspindel 28, welches über die untere Wand des Gehäuses 22 hinausragt, ist ein Antriebszahnrad 33 fest abgestützt, welches mit einem Ausgangszahnrad kämmt, das am freien Ende einer Abgabewelle 29a des tief im Innern des Gehäuses 22 aufgenommenen Umkehrmotors 29, die über die untere Wand des Gehäuses 22 vorsteht, fest angebracht ist.

Wenn unter Verwendung der bewegbaren Mikroskopanordnung gemäß der Erfindung ein Objekt beobachtet wird, welches in der Objektebene S liegt, die sich unter einem Winkel Q gegenüber der Senkrechten erstreckt, kann das mit Schwalbenschwanznut ausgebildete Führungsglied 19a der Y-Achsenverschiebevorrichtung 19 um die Welle 16a gekippt werden, um das Mikroskop 15 unter einem Winkel O gegenüber der Senkrechten anzuordnen, so daß die optische Beobachtungsachse 0 rechtwinklig zur Objektebene S verläuft. Dann wird die Visiereinrichtung 17 betätigt, um das Mikroskop 15 zur Scharfeinstellung in Richtung der Z-Achse zu bewegen. Dabei wird ein Eingangssignal an den Umkehrmotor 29 angelegt, um diesen anzutreiben, wodurch die Führungsspindel 28 durch den kämmenden Eingriff zwischen dem Ausgangszahnrad Jk und dem Antriebs zahnrad 33 gedreht wird, so daß der Schwalbenschtvanzkeil 23 und folglich das Mikroskop 15 in Sichtung der Z-Achse, z.B. nach oben in Fig. 3 gesehen längs der im Führungsglied 27 ausgebildeten Schwalbenschwanznut 27a bewegt wird. Durch Um-

130062/0732

IA-

kehren der Polarität des am Umkehrmotor 29 anliegenden Eingangssignals kann die Führungsspindel 28 in entgegengesetztem Sinn gedreht werden, um den Schwalbenschwanzkeil 23 und damit das Mikroskop 15 in Pig. 3 gesehen nach unten in Richtung der Z-Achse zu bewegen. Auf diese Weise wird die Scharfeinstellung sehr leicht erreicht.

Ändert sich ein in der Objektebene S zu beobachtender Funkt, so kann sowohl die X-Achsenverschiebevorrichtung 18 als auch die Y-Achsenverschiebevorrichtung 19 betätigt werden, um das Mikroskop 15 in Richtung der X- bzw. Y-Achse zu bewegen, um es der gewünschten, zu beobachtenden Stelle gegenüber anzuordnen. Insbesondere kann der Schwalbenschwanzkeil 19c längs der Schwalbenschwanznut 19b bewegt werden, um eine entsprechende Bewegung der X-Achsenverschiebevorrichtung 18, des Gehäuses 22 und des Mikroskops 15 in Richtung der Y-Achse zu bewirken. Andererseits kann der Schwalbenschwanzkeil 18c längs seiner Schwalbenschwanznut 18b bewegt werden, um eine entsprechende Bewegung des Gehäuses 22 und des Mikroskops 15 in Richtung der X-Achse hervorzurufen. Die Stelle in der Objektebene S, die beobachtet werden soll, kann also ohne weiteres geändert werden. Da das Mikroskop 15 bei dieser Bewegung eine translatorische Bewegung gegenüber der Objektebene S erfährt, braucht im wesentlichen nicht neu fokussiert zu werden.

Es zeigt sich also, daß die bewegbare Mikroskopanordnung gemäß der Erfindung ohne weiteres eine Änderung der zu beobachtenden Stelle in einer Ebene rechtwinklig zur optischen Beobachtungsachse ermöglicht, ohne daß im wesentlichen eine erneute Scharfeinstellung erforderlich ist. Dadurch wird ein gemäß dem Stand der Technik erforderlicher, mühsamer Vorgang ausgeschaltet.

Obwohl die Erfindung hier im Zusammenhang mit einer Mikroskopanordnung beschrieben wurde, die für medizinische Operationen verwendet wird, ist die Erfindung gleichermaßen anwendbar an biologischen oder metallischen Mikroskopen, Stereomikroskopen und anderen Beobachtungsmikroskopen.

1 30062/0732

Claims (4)

1. ι. . „ DR₁-INCFRANZ¹IfUESTHOFP

   PATENTANWÄLTE — - : «„.- . . »

   WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ d^-ing-gerhard puls

   DIPL.-CHEM. BR. E. FREIHSRK VON FECHWANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-INC. DIETER BEHRENS

   MANDATAIRES AGREES PRES L'oFFICB EUROPEEN SES BREVETS DIPL.-INC.; DIFL.-iriRTSCH.-INO. RUPERT GOSTZ

   D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

   telefon: (089) 6620 ft tblegxamm: protectpatent telex: 524070

   Patentansprüche

   ' 1.) Bewegbare Mikroskopanordnung mit einer Einrichtung zum Kippen eines Beobachtungsmikroskops, gekennze ichne t durch eine Translationseinrichtung (20), die zwischen dem der Beobachtung dienenden Mikroskop (15) und der Kippeinrichtung (16) angeordnet ist und eine Bewegung des Mikroskops (15) in einer Ebene (S) rechtwinklig zur optischen Beobachtungsachse (0) des Mikroskops ermöglicht.
2. 2. Bewegbare Mikroskopanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Translationseinrichtung (20) eine X-Achsenverschiebevorrichtung und eine Y-Achsenverschiebevorrichtung (18, 19) aufweist, die eine Bewegung des Mikroskops (15) in einer gemeinsamen Ebene in Richtung der X-Achse und der Y-Achse ermöglichen.
3. 3. Bewegbare Mikroskopanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die X-Achsenverschiebevorrichtung und die Y-Achsenverschiebevorrichtung (18, 19) jeweils ein mit Schwalbenschwanznut ausgebildetes Führungsglied (18a, 19a) und einen Schwalbenschwanzkeil (18c, 19c) aufweisen, der verschiebbar in das Führungsglied paßt.
4. 4. Bewegbare Mikroskopanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Mikroskopie) und der Translationseinrichtung (20) eine Visiereinrichtung (17) angeordnet ist, die einen das Mikroskop stützenden und

   130062/0732

   eine Bewegung desselben in Richtung der optischen Beobachtungsachse ermöglichenden Schwalbenschwanzkeil (23), ein mit Schwalbenschwanznut ausgebildetes Führungsglied (27), in welches der Schwalbenschwanzkeil (23) verschiebbar paßt, eine Führungsspindel (28), die sich durch den Schwalbenschwanzkeil (23) erstreckt und mit diesem in Schraubeingriff steht, sowie einen reverbaren Motor (29) zum Drehantrieb der Führungsspindel aufweist.

   130062/0732