DE4202669C2 - Mikromanipulator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikromanipulator zur Einspiegelung eines Laserstrahles in den Strahlengang eines Kolposkopes, wobei ein Umlenkspiegel von einem in einem Kugelgelenk gelagerten Betätigungshebel um zwei Achsen kipp- bzw. schwenkbar am Kolposkop angeordnet ist.

Aus der DE-PS 33 36 519 ist beispielsweise ein Manipulator zum Auslenken einer Laserstrahlung auf einem durch ein Operationsmikroskop beobachteten Operations­ feld bekannt. Hierbei wird die Bewegung des Spiegels über ein Hebelgestänge vorgenommen, das in der Art eines Gelenkviereckes ausgebildet ist, wobei die einzelnen Hebelarme gelenkig und teilweise drehbar miteinander verbunden sind, so daß bei Betätigung des Handgriffes eine Drehung des Spiegels um zwei verschiedene Achsen möglich ist.

Ein weiteres Beispiel für einen derartigen handbetätigten Manipulator ist aus der DE-PS 32 08 048 zu entnehmen, wobei hier die einzelnen Bauelemente, die die Bewegung eines Hebels auf Arbeitswerkzeuge übertragen über Hebel bzw. Seilscheiben und Seile geführt und bewegt werden.

Mit der DE 40 20 344 A1 ist ein weiterer handbetätigbarer Manipulator vorgeschlagen worden, mit dem ein Laserstrahl in den Strahlengang eines Kolposkopes eingespiegelt werden kann. Die Übertragung der Bewegung des Betätigungshebels auf den Umlenkspiegel erfolgt hierbei durch ein Hebelsystem mit dem Dreh- und/oder Hubbe­ wegungen ausgeführt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikromanipulator zu schaffen, der in seinem Aufbau wesentlich einfacher ist und damit gegen Störungen unanfälliger.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Gegensatz zu dem aufgezeigten Stand der Technik ist bei dem erfindungsgemäßen Mikromanipulator zwar auch ein Hebelsystem zur Übertragung der Bewegung des Betätigungshebels auf den Umlenkspiegel notwendig, aber durch die Verwendung von sogenannten O-Ringen zur Lagerung der einzelnen Hebel ließ sich eine wesentliche Vereinfachung des Aufbaues erreichen. Wichtig ist auch bei dieser Ausführung, daß der Spiegelmittelpunkt bei der Bewegung des Spiegels möglichst nicht wandert, damit hier ein relativ kleiner Umlenkspiegel zur Anwendung kommen kann, der wiederum notwendig ist, um die anderen optischen Strahlengänge nicht zu behindern. Dadurch, daß erfindungsgemäß der Laserstrahl durch die Hohlachse des Schwenkarmes geführt wird und sich dieser Schwenkarm auf der Hohlachse dreht bzw. an dessen unterem Ende die Spiegelkippachse gelagert ist, erfolgt beim Drehen des Schwenkarmes für eine seitliche Bewegung des Laserstrahles eine Verschwenkung des Spiegels derart, daß der Spiegelmittel­ punkt stehenbleibt, und dies gilt auch für die Bewegung. Wesentlich ist noch, daß das Winkelverhältnis der Spiegelbewegung - Höhe zu Seite - 1 zu 2 beträgt, um bei gleichmäßiger Bewegung des Betätigungshebels einen Kreis zeichnen zu können. Erreicht wird dies dadurch, daß das Längenverhältnis des Betätigungshebels zur Länge der Zwischenstücke aufeinander abgestimmt ist.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der Prinzipskizze erläutert werden.

Dabei ist nicht dargestellt das Kolposkop selbst.

Ein Schwenkarm 2 ist in geeigneter Weise am Kolposkop befestigt. Durch die Hohlachse 14 dieses Schwenkarmes 2 wird der Laserstrahl 4 von einer Strahlungsquelle (nicht dargestellt) kommend auf den Umlenkspiegel 1 geführt und gelangt von dort zum Objekt. Der Betätigungshebel 6 für den Umlenkspiegel 1 ist in einem Kugelgelenk 7 gelagert und mit einer Verlängerung 5 versehen. An dieser Verlängerung 5 sind zwei Zwischenstücke angeordnet, und zwar das Zwischenstück 8 für die Seitenbewegung des Spiegels sowie das Zwischenstück 10 für die Höhenbewegung des Spiegels. Diese Zwischenstücke 8 und 10 sind an der Verlängerung 5 mittels O-Ringen gelagert, d. h. es befinden sich in den Zwischenstücken Bohrungen die O-Ringe aufnehmen, so daß eine gelenkige Verbindung geschaffen worden ist. Mit dem Zwischenstück 8 ist ein Dorn 9 verbunden, der am Schwenkarm 2 angreift. Im unteren Teil des Schwenkarmes 2 ist die Spiegelkippachse 3 vorgesehen. Mit dieser Spiegelkippachse 3 ist ein Arm verbunden, und an diesem Arm greift ein zweiter Dorn 11 an, der mit dem zweiten Zwischenstück 10 verbunden ist, wobei die Lagerung des Dornes 11 in dem Zwischenstück 10 wiederum durch einen O-Ring 13 erfolgt. Bei der dargestellten Ausführung ist der Arm 12 V-förmig aus­ gebildet, so daß durch eine Justierschraube 15 die Schenkel gespreizt werden können, und damit läßt sich eine Justierung des Umlenkspiegels hinsichtlich der Spiegelkippachse 3 vornehmen. Um eine Justierung des Spiegels hinsichtlich der Seitenbewegung durchführen zu können, ist eine Justierschraube 16 vorgesehen, und der Schwenkarm ist zweiteilig ausgebildet, wobei die Teile mit 2a und 2b bezeichnet worden sind. Durch die Justierschraube 16 lassen sich diese beiden Teile relativ zueinander um die Hohlachse verdrehen, so daß damit der Umlenkspiegel bezogen auf die zweite Achse eingestellt werden kann. Es ist nun ohne weiteres aus der Figur ersichtlich, daß nach der Justierung eine Bewegung des Betätigungshebels 6 in seitlicher Richtung eine entsprechende Bewegung des Zwischenstückes 8 bewirkt, und damit verdreht der Dorn 9 den Schwenkarm 2 um die Hohlachse, wobei diese Verdrehung auf den Spiegel, der in dem Schwenkarm 2 gelagert ist, übertragen wird. Dieser Umlenkspiegel 1 führt damit eine seitengerechte Bewegung aus. Wird der Betätigungshebel 6 nach oben oder unten bewegt, so wird diese Bewegung über das Zwischenstück 10 und den Dorn 11 auf den Arm 12 übertragen und damit auf die Spiegelkippachse 3, so daß der Spiegel um diese Achse kippt, und zwar wiederum entsprechend der Bewegung des Betätigungshebels.

Claims (6)

1. Mikromanipulator zur Einspiegelung eines Laserstrahles in den Strahlengang eines Kolposkopes, wobei ein Umlenk­ spiegel von einem in einem Kugelgelenk gelagerten Betätigungshebel um zwei Achsen kipp- bzw. schwenkbar am Kolposkop angeordnet ist,

• a) der Umlenkspiegel (1) an einem Ende eines Schwenkarmes (2) mit seiner Spiegelkippachse (3) gelagert ist,
• b) der von der Strahlungsquelle kommende Laser­ strahl (4) durch den als Hohlachse ausgebildeten Schwenkarm (2) auf den Umlenkspiegel (1) geführt und daß der Schwenkarm um die Hohlachse drehbar ist,
• c) die Verlängerung (5) des Betätigungshebels (6) hinter dem Kugelgelenk (7) über ein Zwischenstück (8) und einen Dorn (9) an dem oberen Teil des Schwenkarmes (2, 2a) angreift, wobei die Verlängerung (5) und der Dorn (9) im Zwischenstück (8) gelenkig gelagert sind, so daß der Schwenkarm (2) bei horizontaler Bewegung des Betätigungshebels (6) im wesentlichen eine Drehung um die Hohlachse (14) ausführt,
• d) und an der Verlängerung (5) des Betätigungs­ hebels (6) ein zweites Zwischenstück (10) gelenkig gelagert ist, das über einen zweiten Dorn (11), der im Zwischenstück (10) gelenkig gelagert ist, mit einem an der Spiegelkippachse (3) angreifenden Arm (12) derart verbunden ist, daß eine vertikale Bewegung des Betätigungshebels (6) im wesentlichen zu einem Kippen des Umlenkspiegels (1) um die Kippachse führt.

2. Mikromanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des zweiten Dornes (11) zu dem die Kippbewegung des Umlenkspiegels (1) ausführenden Arm (12) einstellbar ist, um eine Justierung des Spiegels bezüglich der Kippachse zu ermöglichen und daß die Position des ersten Dornes (9) zum Schwenk­ arm (2, 2a) einstellbar ist, um eine Justierung des Spiegels bezüglich der Verdrehung zur Hohlachse zu ermöglichen.

3. Mikromanipulator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Lagerung der beiden Zwischenstücke (8, 10) und die gelenkige Lagerung der beiden Dorne (9, 11) in den Zwischenstücken (8, 10) durch O-Ringe (13) erfolgt.

4. Mikromanipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (2a, 2b) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die beiden Teile zur Justierung relativ zur Hohlachse gegeneinander verdrehbar sind.

5. Mikromanipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (12) für die Kippbewegung des Umlenkspiegels (1) V-förmig ausgebildet ist und daß der Abstand zwischen den beiden Schenkeln zur Justierung veränderbar ist.

6. Mikromanipulator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Längenverhältnis des Betätigungshebels (6) zur Länge der Zwischenstücke 8 und 10 derart aufeinander abgestimmt ist, daß das Winkelverhältnis der Spiegelbewegung - Höhe zu Seite - 1 zu 2 beträgt.