DE3637311C2 - Anordnung zur Richtungsverstellung eines Binokularmikroskopes - Google Patents

Description

Die Erfindung findet bei Operationsmikroskopen in der Mikrochirurgie Anwendung, beispielsweise in der HNO- und Neurochirurgie.

Aus der Druckschrift DE-OS 19 01 180 ist ein verstellbares Stativ für ein optisches Beobachtungsgerät bekannt, bei dem eine Reihe von Verstell-Achsen entsprechend zugeordnete Antriebe aufweist. Die Antriebe sind hierbei so ausgestaltet, daß ein Verstellen der Achsen nur im eingeschalteten Zustand der Antriebe möglich ist, was für mitunter erforderliche größere Verschwenkbewegungen jedoch nachteilig ist.

Aus der Druckschrift DE 21 61 396 B2 ist des weiteren bekannt, ein verstellbares Stativ für optische Beobachtungsgeräte mit den jeweiligen Achsen zugeordneten, elektromagnetisch betätigbaren Blockiervorrichtungen auszustatten.

Für ggf. erforderliche kleine Schwenkungen des Operationsmikroskopes um diese Achsen resultiert hierbei jedoch eine gewisse Positionierungsunsicherheit, wenn die gewünschten Schwenkbewegungen manuell ausgeführt werden.

Falls das Mikroskop mit der Horizontalverstellung gemeinsam geschwenkt wird (US 4,167,302), ergeben sich bei größeren Schwenkbereichen ungünstige, statische und dynamische Verhältnisse (Instabilität, Gelenkbelastung durch große mitzuschwenkende Massen, Schwingungsempfindlichkeit).

Durch die verschiedenen Einsatzfälle (z. B. HNO, Neurochirurgie) sind jedoch die verschiedensten Schräglagen bis hin zur Horizontallage erforderlich, wobei bei Auswanderungen aus dem Sehfeld eine einfache Verstellung gewährleistet bleiben muß. Bei einer vertikalen Objektebene müßte das Mikroskop um eine Drehachse sehr große Drehbewegungen ausführen, um noch sinnvolle Mikroskopverschiebungen relativ zum Objekt durchzuführen. Diese würden eine starke Schräglage des Mikroskopes und der Einblicke verursachen und eine Zwangshaltung des Operateurs bedingen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine motorische Verstellung für ein Binokularmikroskop zu schaffen, die auf eine einfache Weise die verschiedensten Schräglagen realisiert und gleichermaßen einer freien Handbedienung zugänglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Da die beschriebenen Drehachsen in der Regel relativ weit von der Objektebene entfernt liegen, entsprechen kleine Schwenkungen des Mikroskopes (bis ca. 10°) um diese Achsen in ihrer Wirkung mit ausreichender Näherung einer Geradverschiebung in der Aus­ lenkrichtung.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, diese näherungsweise Koordinatenverstellung in jeder geschwenkten Stellung des Mikro­ skopes um die horizontale Achse beizubehalten.

Die beweglichen Drehachsen können mit einem Verzahnungsteil eines Zahnradgetriebes lösbar verbunden sein. Dieses wird über vorgeschaltete Untersetzungsstufen durch einen Motor angetrieben. Für eine schnelle Grobneigungseinstellung des Mikroskopes ist es möglich, die Verzahnungsteile von den Drehachsen über eine fernbedienbare magnetisch schaltbare Kupplung zu lösen. Eine Handeinstellung ist auch möglich, wenn eine der im Gelenkfestteil montierten Getriebeachsen nach außen geführt und über einen Hand­ drehknopf betätigt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a: Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung in senkrechter Arbeitsstellung,

Fig. 1b: Seitenansicht mit einer Drehung um den Winkel ϑ (ent­ spricht Translationsbewegung x),

Fig. 2a: Vorderansicht,

Fig. 2b: Vorderansicht mit Drehung um Winkel ε (entspricht Translationsbewegung y),

Fig. 3a: Einen Schnitt der Seitenansicht in Fig. 1a,

Fig. 3b: Einen Schnitt entlang Linie A-A.

Das Mikroskop besteht aus dem Einblick 1, dem Grundkörper mit Ver­ größerungssystem 2, Frontobjekt 3, Fokussierung 4, Lagerteilen 7, 8 mit Drehachsen A1, A2 und ist am Stativarm 6 drehbar befestigt. Zur Scharfeinstellung des Objektes O wird das Mikroskop 1-3 über die motorische Fokussierung 4 in Richtung der optischen Achse A₀ verstellt. Mit dem feststehenden Schlittenteil 4a der Geradführung ist eine Achse 4c, die zur Bewegungsrichtung der Führung der Fokus­ sierung 4 senkrecht angeordnet ist, verbunden. Die Achse 4c ist in den Gehäusestellen 7a und 7b drehbar gelagert.

Mit dem Gehäuse 7 ist weiterhin die senkrecht zur Drehachse A1 angeordnete Achswelle 7c fest gebunden. Die Achswelle 7c ist im Ge­ häuse 8 drehbar aufgehängt. Das Gehäuse 8 besitzt einen Lagerzap­ fen 8a, der mit den entsprechenden Lagerstellen im Stativarm 6 die Drehachse A3 bildet.

Die feinfühlige, mit Fußschalter fernbedienbare Drehung des Mikro­ skopes 1, 2, 3 um die Achsen A1, A2 erfolgt über die Getriebe 9a, 9b, 9c, 10a, b, c durch die Antriebsmotoren 11, 12. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 7 der Motor 11 und im Gehäuse 8 der Motor 12 fest montiert.

Die Motoren 11, 12 treiben die Schnecken 9a bzw. 10a an. Schnecke 9a befindet sich mit dem Schneckenrad 9b und Schnecke 10a befindet sich mit dem Schneckenrad 10b im Eingriff. An den Schneckenrädern 9b bzw. 10b sind die Reibscheiben 9c bzw. 10c befestigt. Durch die Druckfedern 13 bzw. 14 werden die entsprechenden Schneckenräder 9b, 10b mit ihren Reibscheiben gegen die mit den Achswellen 4c bzw. 7c verbundenen Reibscheiben 4d und 7d gedrückt. Auf diese Weise wird die Achswelle 4c mit dem Schneckenrad 9b und die Achswelle 7c mit dem Schneckenrad 10b kraftschlüssig verbunden. Die Drehbewegungen der Motoren 11, 12 werden durch die Schneckengetriebe 9a, 9b bzw. 10a, 10b untersetzt und auf die Achswellen 4c und 7c und damit auf das Mikroskop 1, 2, 3 selbst übertragen.

Die Andruckkraft der Federn 13, 14 kann auch in bekannter Weise durch über Magnete 15, 16 befähigte Schaltelemente 17, 18 sowie kraftverstärkende Hebel 19, 20 aufgehoben werden.

Die Reibscheiben 4d und 9c sowie 7d und 10c sind dann nicht mehr kraft­ schlüssig miteinander verbunden.

Somit ist die auf die Achswellen 4c, 7c wirkende Selbstklemmung der Schneckentriebe 9a, 9b und 10a, 10b aufgehoben.

Das Mikroskop 1, 2, 3 kann jetzt über Handgriffe 21 zwanglos und schnell um seine beiden Drehachsen A1, A2 um größere Winkel verstellt werden.

Claims (3)

1. Anordnung zur Richtungsverstellung eines Binokular-Mikroskopes, wobei

• - das Binokular-Mikroskop (1, 2, 3) in einem ersten Lagerteil (7a, 7) um eine erste Achse (A1) drehbar gelagert ist und zur Fokussierung in einer mit der ersten Drehachse (A1) verbundenen Schlittenführung (4a) längsverschiebbar gelagert ist,
• - das erste Lagerteil (7a, 7b) mitsamt dem Binokular-Mikroskop (1, 2, 3) um eine zweite Drehachse (A2), die horizontal und senkrecht zur ersten Drehachse (A1) verläuft, in einem zweiten Lagerteil drehbar gelagert ist,
• - das zweite Lagerteil um eine vertikale Achse (A3) drehbar in einem Stativ (6) hängend gelagert ist,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß ein erster motorischer Antrieb (11) zur Drehung des Binokular-Mikroskops (1, 2, 3) um die erste Drehachse (A1) sowie ein zweiter motorischer Antrieb (12) zur Drehung des Binokular-Mikroskops (1, 2, 3) um die zweite Drehachse (A2) vorgesehen ist,
• - daß die Ansteuerung der beiden motorischen Antriebe (11, 12) von einer zentralen Bedieneinheit aus erfolgt,
• - und daß zur manuellen Richtungsverstellung des Binokular- Mikroskops (1, 2, 3) die beiden motorischen Antriebe (11, 12) von ihrer jeweils zugehörigen Drehachse (A1, A2) abkuppelbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur manuellen Grobneigungseinstellung des Binokular-Mikroskops (1, 2, 3) eine fernbedienbare, magnetisch schaltbare Kupplungsvorrichtung (15, 16, 17, 18, 19, 20) vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Handbedienung ein auf die Drehachsen (A1, A2, A3) einwirkender Handbedienungskopf (21) vorgesehen ist.