JP2003180710A - 手術顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
ができ、かつとりわけ付加重りの取り付けや顕微鏡の相
対する部分(側面)の一方側のみでのアーム等との結合
のような既知の装置の欠点を回避する手術顕微鏡。 【解決手段】 架台と、該架台と可動的に結合
し、該架台に対し旋回アームに可動的に支承される光学
装置支持体とを有すると共に、該光学装置支持体が、そ
の重心の領域において、該旋回アームに対し少なくとも
1つの回転軸の周りで旋回可能に支承される手術顕微鏡
において、前記回転軸(17a、17b)は、部分アー
チ状の案内要素(10a、10b、10c)の(曲率)
中心を通過するよう仮想的に構成され、及び該部分アー
チ状案内要素(10a、10b、10c)は、前記光学
装置支持体(7a、7b)と少なくとも1つの空間軸に
関して位置調節可能に結合し、かつ案内装置(11a、
11b)と協働するよう構成される。
Description
し、とりわけ、架台と、該架台と可動的に結合し、該架
台に対し旋回アームに可動的に支承される光学装置支持
体とを有すると共に、該光学装置支持体が、その重心の
領域において、該架台の旋回アームに対し少なくとも1
つの回転軸の周りで旋回可能に支承される手術顕微鏡に
関する。
囲が大きく、かつ大きな力を加えなくても迅速に位置調
節可能に構成される必要がある。顕微鏡が、一旦調節さ
れた位置から自然にずれていかないように、各位置にお
いて生じる力及びモーメントは補償されなければならな
い。そのような力及びモーメントが補償されない場合
は、制動装置又は支持装置が配されなければならない
が、これらは、更に重量全体を大きくするので不利であ
り、適正な平衡化もなさない(ヒステリシス現象)。し
かしながら、制動装置が配される場合でも、制動が解除
されたときに顕微鏡が「羽毛のように軽く」運動をする
ことができるように、当該力及びモーメントは、平衡化
されるべきである。
付属品(例えば観察ポート、延長部品(Verlaengerunge
n)、フィルタ、交換レンズ等)とともに使用される。
しかしながら、これら付属品を装着することにより、大
抵の場合、全体の重心の位置が変動する。そのため、こ
のシステムの平衡は崩れ、新たに平衡化を図らなければ
ならない。この平衡化作業は、例えば、付加的な釣合重
りを取り付けたり、除去したり、或いは位置を移動させ
たりすることによって行なうことができる。しかしなが
ら、この方法は、非常に時間がかかり、しかも架台に作
用する力とモーメントを大きくしてしまう。(例えば、
特許文献1参照。)
装置のための架台が知られている。そのアーチの一方の
端部には、レントゲン照射装置が、他方の端部には、画
像増幅(拡大)装置が配設されている。(例えば、特許
文献2参照。)
97/13997A1)
14 858 C1)
旋回アームに取り付けられる光学装置(顕微鏡)支持体
も既知である。このため、重心の軸の領域は、顕微鏡の
右側では空の状態なので、そこに付属品ないし付加装置
を取り付けることができる。しかし左側にはアームが結
合しているため、左側に更には付属品を取り付けること
ができず不利である。
題は、手術顕微鏡の平衡化を簡単かつ迅速に行うことが
でき、かつとりわけ付加重りの取り付けや(顕微鏡の)
一方側のみでの(アームとの)結合のような既知の装置
の欠点を回避できる装置を創出することである。
一視点によれば、請求項1の特徴部に記載の特徴によっ
て解決される。即ち、手術顕微鏡において、回転軸は、
部分アーチ状の案内要素の(曲率)中心を仮想的に通過
するよう構成され、及び該部分アーチ状案内要素は、光
学装置支持体と少なくとも1つの空間軸に関して位置調
節可能に結合し、かつ案内装置と協働するよう構成され
る(形態1・基本構成)。
形態を示すが、これらは従属請求項の対象でもある。 (2)手術顕微鏡において、更に、部分アーチ状案内要
素の位置調節は、(好ましくはA−B方向調節スライダ
として)互いに直交して配される複数の直進スライダに
よって行われることが好ましい(形態2)。 (3)手術顕微鏡において、更に、部分アーチ状案内要
素の位置調節は、複数のネジロッドによって行なわれる
ことが好ましい(形態3)。 (4)手術顕微鏡において、更に、部分アーチ状案内要
素には、該部分アーチ状案内要素と協働し、ロック作動
可能に構成された挟扼部材を有する制動機構が配され、
及び該制動機構は、調節・制御可能な(regulier- und
einstellbar)制動力を生成するよう構成されることが
好ましい(形態4)。 (5)手術顕微鏡において、更に、回転軸に、互いに平
行に配される2つの部分アーチ状案内要素がそれぞれ設
けられ、及び各案内要素は、湾曲したボールベアリング
スライダ(Kugelfuehrungsschlitten)又は湾曲したす
べり案内部材(Gleitfuehlung)として構成されること
が好ましい(形態5)。
転軸の外部(の領域)で行なわれる。光学装置支持体の
重心は、本発明の光学システムの領域内にしばしば位置
するので、現実の軸(複数)等によって光学システムを
阻害することなく、仮想の回転軸を光学装置の重心に正
確に合わせることが可能となる。このため、(仮想)軸
の領域でも光学的付加装置を顕微鏡に取り付けることが
でき、しかも、顕微鏡の側部の両方に取り付けることが
でき、付加的釣合重り(付加重り)を光学装置支持体に
取り付ける必要もない。そのため、本出願人の光学装置
支持体の既知の構造(国際公開番号WO 97 13 997 A1)
と比べると、光学装置支持体の重量は全体として小さく
なる。これにより、構造全体に関する全慣性モーメント
又は重量も小さくなる。その結果、位置の調節は容易に
行なうことが可能となる。
rungswagen)又は案内保持器(Fuehrungskaefig)と協
働することが目的に適う。これら2つの要素(部分アー
チ状案内要素と、案内装置又は案内保持器)は、両方合
わせて本来の案内操作を行なう。それら要素間の相対運
動のために必要な遊びは、例えば、製造公差によって規
定又は調節することが可能である。
チ状案内要素は、光学装置支持体と少なくとも1つの空
間軸に関して位置調節可能に結合する。この結合は、介
装部材を介して行なうことも可能である。
始)位置ないし姿勢において水平又は鉛直方向に延在す
ることも可能である。
数の)直進(ないし線形)可動なスライダ(lineare Sc
hlitten)によって行なわれることが好ましい。そのよ
うなスライダは、正確な案内を可能とし、力及び場合に
よって生じ得る傾動モーメントをも受容することが可能
である。
支持体の全重心は、少なくとも二次元的に変動すること
が非常によく起こる。そのため、このシステムを平衡化
するために、互いにほぼ垂直な可動軸に配される2つの
スライダを設けることが好ましい。これによって、部分
アーチ状案内要素の変位、従って同時に仮想軸の変位が
可能となる。従って、仮想軸を光学装置支持体の重心へ
容易に合わせる(移動させる)ことが可能となる。
ために、部分アーチ状案内要素の変位(位置調節)は、
ネジロッド(複数)によって行なわれることが好まし
い。そのようなネジロッドは、自己制動性(selbsthemm
end)であることが好ましい。それゆえ、付加的な固定
装置は、通常必須ではない。
ジロッドの(運動の)ために、遠隔制御及び/又は自動
制御によっても制御可能なモータ駆動装置を設けること
もできる。
品が交換された状態では、部分アーチ状案内要素には、
より大きな力及びモーメントが生じ得る。このような力
及びモーメントを少なくとも部分的に受容するために、
部分アーチ状案内要素には、制動機構が配される。制動
機構は、光学装置支持体を変位(位置調節)するため
に、完全に又は部分的に解除可能に構成され得る。
し、(挟圧)ロック作動可能に構成された挟扼部材を有
することが好ましい。そのような挟扼部材は、ディスク
ブレーキの場合ように、両側(両面)から案内要素を包
囲し、必要なときに案内要素を挟んで固定することがで
きる。その他の制動装置(直線的制動装置(lineareBre
mseinrichtungen)を含む)も本発明の(保護)範囲に
含まれる。
らず変位しないようにしつつも、他方では、必要なとき
に、制動が作用している場合でも、顕微鏡の位置を変化
させることができるように、制動機構は、制御・調節可
能な制動力を生成することも可能である。この制動力
は、バネ要素、電磁石又はこれらの組み合わせによって
生成可能である。
ら、大抵、全体の重心の外部に位置し、(仮想)軸に対
し垂直に延在する面に配されるべきであろう。このた
め、場合によっては、システムの安定性にネガティブな
影響を与えかねない傾動モーメントが生成する。そのよ
うな傾動モーメントの生成を阻止するために、本発明の
一展開形態によれば、各回転軸に、互いに平行に配され
る2つの部分アーチ状案内要素がそれぞれ配設される。
光学装置支持体を(仮想)軸に沿って横方向へ変位可能
にする(Y方向変位)、光学装置支持体のための位置調
節装置を選択的又は付加的に配設することも可能であ
る。
能にするために、案内要素の摩擦は、小さいものとすべ
きである。それゆえ、案内要素を湾曲したボールベアリ
ングスライダ(gebogener Kugelfuehrungsschlitten)
として構成すると目的に適う。そのようなボールベアリ
ングスライダは、原理的に、ころがり軸受のように機能
し、その転動摩擦抵抗は非常に小さい。このようなボー
ルベアリングスライダのために、市場に流通している軸
受要素を使用できるので有利である。これに対し、制動
作用のために一定の基礎摩擦が必要な場合は、ころがり
軸受の代わりに、すべり軸受案内部材(Gleitlagerfueh
rung)を使用することが出来る。
案内要素が設けられる。これによって、生じる力及びモ
ーメントによる案内要素のそれぞれに対する(補償ない
し平衡化)要求は、(案内要素が1つの場合に比べて)
小さなものに維持されうる。
する。なお、特許請求の範囲に付した図面参照符号は、
発明の理解の容易化のためであって、本発明を図示の態
様に限定することを意図しない。また、以下の実施例も
発明の理解の容易化のためであり、本発明の技術的思想
を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な修正
・変更等を排除することも意図しない。この点に関して
は、出願から補正・訂正後に至るまで同様である。
手術顕微鏡は、架台脚部1、架台支柱2、及び架台支柱
2に支承される支持アーム3から実質的に構成される架
台を有する。移動アーム5は、連結装置(関節継手)4
を介して支持アーム3と結合する。移動アーム5の自由
端には、水平面内で可動の旋回アーム6aが担持され
る。光学装置支持体7aには、交換可能なアクセサリ
(付属部品)の例として、観察ポート8aと対物レンズ
9aが配設されている。
には、例えば壁面取付型架台、床上設置型架台、天井取
付型架台のような、旋回アームをその周囲に対して可動
的に担持するあらゆる支持装置を含まれるものと解すべ
きである。架台自体の構造ないし型式は、本発明にとっ
て本質的なものではない。
結合は、部分アーチ状案内要素10a及び該案内要素1
0aと協働する案内(ガイド)装置11aを介して行な
われる。この実施例では、案内要素10aは光学装置支
持体7aと結合し、案内装置11aは旋回アーム6aと
結合する。しかしながら、原理的には、この結合の組み
合わせは、反対のものとする(組み替える)ことも可能
である。
素10aとの間に配設されるA−B方向調節スライダ1
2、13を介して、部分アーチ状案内要素10aは、ネ
ジロッド14、15によって光学装置支持体7aに対し
位置調節(変位)される。A−B方向調節スライダ1
2、13は、その変形例として、案内装置11aと旋回
アーム6aとの間に配設することも可能である。なお、
A、B方向は互いに直交する空間軸A、Bに対応する。
aの旋回は、部分アーチ状案内要素10aに作用しかつ
調節可能に構成される制動装置16によって制御され
る。
案内要素10aの位置調節(変位)によって、(仮想)
回転軸17aは、光学装置支持体7aの重心18の位置
ないし領域へ移動して合致した状態に達する。これによ
って、光学装置支持体7aは、釣合いがとれた平衡状態
に至るため、光学装置支持体7aは、任意の位置へ容易
に旋回移動することができ、そしてその位置に留まる
(静止する)ことができる。
b、10cが互いに平行に配置される構成についての実
施例を示した。光学装置支持体7bは、観察ポート8b
と対物レンズ(開口部)9bとを有し、かつ自由端が二
股フォークとして構成された旋回アーム6aの2つのフ
ォーク脚の間に挟まれ、部分アーチ状案内要素10b、
10cを介して左右一対の案内装置11b、11cで支
承される。この構造(両側面支持構造)は、(部分アー
チ状案内要素等に作用する)支持力(及びモーメント)
が低減するので、一側面で支持する構造に比べて極めて
有利である。部分アーチ状案内要素10b、10cは、
すべり軸受要素又はころがり軸受要素として構成するこ
とができる。図2に示したような、類似の調節機構によ
って、回転軸17bは、光学装置支持体7bの重心へ移
動・合致させることができるため、大きな力を加えなく
ても、光学装置支持体を任意の位置に移動させ、そして
その位置に留める(静止させる)ことができる。(回転
軸17a、bに沿った)Y方向位置調節は、ここでは詳
細には説明しないがそれ自体既知の位置調節装置によっ
て、旋回アーム部分6cと案内装置部分11dとの間で
行なうことが可能である(矢印参照)。
り,所定の課題として掲げた効果が上述の通り達成され
る。即ち、本発明により、手術顕微鏡の平衡化を簡単か
つ迅速に行うことができ、かつとりわけ付加重りの取り
付けや(顕微鏡の相対する部分(側面)の)一方側のみ
での(アーム等との)結合のような既知の装置の欠点を
回避することが可能となる。各従属請求項の構成によ
り、さらに、各視点に応じた付加的利点が達成される。
本発明の顕微鏡の一変形例。
mentfoermiges Fuehrungselement) 11a、b、c、d 案内装置 12 A方向調節スライダ 13 B方向調節スライダ 14 ネジロッド 15 ネジロッド 16 制動装置(制動機構) 17a、b 回転軸 18 重心
Claims (5)
- 【請求項1】架台と、該架台と可動的に結合し、該架台
に対し旋回アームに可動的に支承される光学装置支持体
とを有すると共に、該光学装置支持体が、その重心の領
域において、該旋回アームに対し少なくとも1つの回転
軸の周りで旋回可能に支承される手術顕微鏡において、 前記回転軸(17a、17b)は、部分アーチ状の案内
要素(10a、10b、10c)の中心を仮想的に通過
するよう構成され、及び該部分アーチ状案内要素(10
a、10b、10c)は、前記光学装置支持体(7a、
7b)と少なくとも1つの空間軸に関して位置調節可能
に結合し、かつ案内装置(11a、11b)と協働する
よう構成されることを特徴とする手術顕微鏡。 - 【請求項2】前記部分アーチ状案内要素(10a、10
b、10c)の位置調節は、互いに直交して配される複
数の直進スライダ(12、13)によって行われること
を特徴とする請求項1に記載の手術顕微鏡。 - 【請求項3】前記部分アーチ状案内要素(10a)の位
置調節は、複数のネジロッド(14、15)によって行
なわれることを特徴とする請求項1に記載の手術顕微
鏡。 - 【請求項4】前記部分アーチ状案内要素(10a、10
b、10c)には、該部分アーチ状案内要素(10a、
10b、10c)と協働し、ロック作動可能に構成され
た挟扼部材を有する制動機構(16)が配され、及び該
制動機構(16)は、調節・制御可能な制動力を生成す
るよう構成されることを特徴とする請求項1に記載の手
術顕微鏡。 - 【請求項5】前記回転軸(17a、17b)に、互いに
平行に配される2つの部分アーチ状案内要素(10b、
10c)がそれぞれ設けられ、及び各案内要素(10)
は、湾曲したボールベアリングスライダ又は湾曲したす
べり案内部材として構成されることを特徴とする請求項
1に記載の手術顕微鏡。
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