DD245500B1

DD245500B1 - ARRANGEMENT FOR DIRECTIONAL ADJUSTMENT OF A BINOCULAR MICROSCOPE, PREFERABLY OF AN OPERATING MICROSCOPE

Info

Publication number: DD245500B1
Application number: DD28669586A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Ruedel; Horst Schroeter; Siegfried Schubert
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1989-11-01
Also published as: FR2593931A1; DE3637311C2; DD245500A1; FR2593931B1; DE3637311A1; CH671472A5

Abstract

Anordnung zur Richtungsverstellung eines Binokularmikroskopes, vorzugsweise eines Operationsmikroskopes. Eine motorische, auf Handbetrieb umschaltbare Verstellung des Mikroskopes in verschiedenen Schräglagen bei möglicher Verstellung senkrecht zur optischen Achse wird realisiert, indem das Mikroskop in einem ersten Lagerteil um eine erste Achse, die senkrecht zu einer durch die Stereostrahlengänge des Objektivs gebildeten Ebene steht, drehbar gelagert ist, das erste Lagerteil in einem zweiten Lagerteil um eine zweite, im wesentlichen horizontale Achse senkrecht zur ersten Achse drehbar gelagert ist und das zweite Lagerteil um eine vertikale Achse drehbar in einem Stativ gelagert ist. Anwendbar in der Mikrochirurgie.Arrangement for the directional adjustment of a binocular microscope, preferably a surgical microscope. A motor, on manual operation switchable adjustment of the microscope in different inclinations with possible adjustment perpendicular to the optical axis is realized by the microscope is rotatably mounted in a first bearing part about a first axis which is perpendicular to a plane formed by the stereo beam of the lens in that the first bearing part is mounted rotatably in a second bearing part about a second, substantially horizontal axis perpendicular to the first axis and the second bearing part is mounted rotatably about a vertical axis in a stand. Applicable in microsurgery.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung findet bei Operationsmikroskopen der Mikrochirurgie Anwendung, beispielsweise in der HNO- und Neurochirurgie.The invention is used in surgical microsurgery microsurgery, for example in ENT and neurosurgery.

Characteristic of the known state of the art

Es sind motorische Verstellmöglichkeiten für OP-Mikroskope bekannt, bei denen das senkrecht am Stativ hängende Gerät parallel zur horizontal angeordneten Objektebene verschoben werden kann (OPM 328, Kombinat VEB Carl Zeiss JENA).Motorized adjustment possibilities are known for surgical microscopes, in which the device suspended vertically on the stand can be displaced parallel to the horizontally arranged object plane (OPM 328, Kombinat VEB Carl Zeiss JENA).

Diese Verschiebung erfolgt über zwei Geradschlittenführungen, die senkrecht zueinander angeordnet sind.This displacement takes place via two straight slide guides, which are arranged perpendicular to one another.

Weiterhin ist es bekannt, das Mikroskop um Drehachsen, die parallel zu einer der Bewegungsrichtungen der Koordinatenverstellung liegen, zu schwenken (OPS 330, Kombinat VEB Carl Zeiss JENA).Furthermore, it is known to pivot the microscope about axes of rotation which are parallel to one of the directions of movement of the coordinate adjustment (OPS 330, Kombinat VEB Carl Zeiss JENA).

In diesem Fall verliert die senkrecht zur Drehachse liegende Geradführung ihre Bedeutung, da das Mikroskop mit zunehmender Neigung aus der Schärfenebene des Objektes herausfährt.In this case, the straight guide lying perpendicular to the axis of rotation loses its meaning, since the microscope moves out of the focus plane of the object with increasing inclination.

Falls das Mikroskop mit der Horizontalverstellung gemeinsam geschwenkt wird (US 4167302, Wild OPM 11690,691) ergeben sich bei größeren Schwenkbereichen ungünstige statische und dynamische Verhältnisse (Instabilität, Gelenkbelastung durch große mitzuschwenkende Massen, Schwingungsempfindlichkeit).If the microscope is pivoted together with the horizontal adjustment (US 4167302, Wild OPM 11690,691) unfavorable static and dynamic conditions result (larger instability, joint load by large mitzuschwenkende masses, vibration sensitivity) for larger pivoting ranges.

Weiterhin ist es bekannt, das Mikroskop über zwei Gelenkachsen schwenkbar aufzuhängen. (Nagashima Med. Instr.: 6 FD) Die Schwenkung des Gerätes erfolgt durch Antrieb der aufeinander senkrecht stehenden Drehachsen über Motoren, so daß bei kleinen Schwenkbewegungen durch die gewählte Anordnung der Achsen eine feinfühlige Koordinatenverstellung nur sinnvoll ist, wenn die Neigung zur horizontalen Ebene gering ist.Furthermore, it is known to hang the microscope pivotally about two axes of articulation. (Nagashima Med. Instr .: 6 FD) The device is pivoted by driving the mutually perpendicular axes of rotation via motors, so that with small pivoting movements by the selected arrangement of the axes a sensitive coordinate adjustment makes sense only if the inclination to the horizontal plane low is.

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 bleibenDue to the various applications (for example, ENT, neurosurgery), however, a wide variety of inclinations up to the horizontal position are required, whereby a simple adjustment is ensured in the case of emigration from the visual field

Bei einer vertikalen Objektebene müßte das Mikroskop um eine Drehachse sehr große Drehbewegungen ausführen, um noch sinnvolle Mikroskopverschiebungen relativ zum Objekt durchzuführen.In the case of a vertical object plane, the microscope would have to carry out very large rotational movements about an axis of rotation in order to carry out useful microscope displacements relative to the object.

Diese würden eine starke Schräglage des Mikroskopes und der Einblicke verursachen und eine Zwangshaltung des Operateurs bedingen.These would cause a strong tilt of the microscope and the insights and condition a forced posture of the surgeon.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eine motorische Verstellung des Mikroskopes, die auf eine einfache Weise die verschiedensten Schräglagen realisiert und gleichermaßen einer freien Handbetätigung zugänglich ist.The aim of the invention is a motorized adjustment of the microscope, which realizes a variety of inclinations in a simple manner and is equally accessible to a free manual operation.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Realisierung einer Seiten- und Höhenverstellung des Mikroskopes senkrecht zur optischen Achse unabhängig von ihrer Lage im Raum unter Ausnutzung vorhandener Drehachsen zur Neigungseinstellung mit einem lösbaren motorischen Antrieb, wobei auf eine Koordinatenverstellung mit Geradführung verzichtet wird. Die Aufgabe wird bei einer Anordnung zur Richtungsverstellung eines Binokularmikroskopes, vorzugsweise eines Operationsmikroskopes, wobei das Mikroskop zur Fokussierung in einer Schlittenführung verschiebbar gelagert ist, dadurch gelöst, daß das Mikroskop in einem ersten Lagerteil um eine erste Achse (AD, die senkrecht zu einer durch dieThe object of the invention is the realization of a lateral and vertical adjustment of the microscope perpendicular to the optical axis regardless of their position in space using existing axes of rotation for tilt adjustment with a detachable motor drive, being dispensed with a coordinate adjustment with linear guide. The object is in an arrangement for directional adjustment of a binocular microscope, preferably a surgical microscope, wherein the microscope for focusing in a carriage guide is slidably mounted, achieved in that the microscope in a first bearing part about a first axis (AD, perpendicular to a through the

Stereostrahlengänge des Objektives gebildeten Ebene steht und mit der Schlittenführung verbunden ist, drehbar gelagert ist, das erste Lagerteil in einem zweiten Lagerteil um eine zweite, im wesentlichen horizontale Achse (A2) drehbar gelagert ist und das zweite Lagerteil um eine vertikale Achse (A3) drehbar in einem Stativ gelagert ist.Stereo ray paths of the lens formed level and is connected to the carriage guide is rotatably mounted, the first bearing part in a second bearing part about a second, substantially horizontal axis (A2) is rotatably mounted and the second bearing part about a vertical axis (A3) rotatable stored in a tripod.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung bestehen darin, daß mit den Drehachsen und der Schlittenführung verbundene motorische Antriebe vorgesehen sind, deren Ansteuerung von einer zentralen Bedieneinheit erfolgen kann. Die Antriebe können zur Handbedienung lösbar ausgebildet sein.Advantageous embodiments of the invention are that associated with the axes of rotation and the slide guide motor drives are provided, which can be controlled by a central control unit. The drives can be releasably designed for manual operation.

Da die beschriebenen Drehachsen in der Regel relativ weit von der Objektebene entfernt liegen, entsprechen kleine Schwenkungen des Mikroskopes (bis etwa 10°) um diese Achsen in ihrer Wirkung mit ausreichender Näherung einer Geradverschiebung in der Auslenkrichtung.Since the axes of rotation described are generally relatively far away from the object plane, small oscillations of the microscope (up to about 10 °) about these axes correspond in their effect with sufficient approximation of a straight displacement in the deflection direction.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, diese näherungsweise Koordinatenverstellung in jeder geschwenkten Stellung des Mikroskopes um die horizontale Achse beizubehalten.The arrangement according to the invention makes it possible to maintain this approximate coordinate adjustment in each pivoted position of the microscope about the horizontal axis.

Die beweglichen Drehachsen können mit einem Verzahnungsteil eines Zahnradgetriebes lösbar verbunden seih. 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 Gelenkteilfestteil montierten Getriebeachsen nach außen geführt und über einen Handdrehknopf betätigt werden kann.The movable axes of rotation can be detachably connected to a gear part of a gear transmission. This is driven via upstream reduction stages by a motor. For a quick coarse pitch adjustment of the microscope, it is possible to solve the teeth parts of the axes of rotation via a remote-controlled magnetically switchable coupling. A manual adjustment is also possible if one of the transmission axles fixed in the fixed part of the joint can be guided outwards and operated by means of a hand knob.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawings, in which:

Fig. 1 a: Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung in senkrechter Arbeitsstellung Fig. 1 b: Seitenansicht mit einer Drehung um den Winkel θ (entspricht Translationsbewegung x) Fig.2a: Vorderansicht1 a: side view of an arrangement according to the invention in a vertical working position FIG. 1 b: side view with a rotation through the angle θ (corresponds to translation movement x) FIG. 2 a: front view

Fig. 2b: Vorderansicht mit Drehung um Winkel ε (entspricht Translationsbewegung y) Fig. 3a: Einen Schnitt der Seitenansicht in Fig. 1 aFig. 2b: Front view with rotation by angle ε (corresponds to translational movement y) Fig. 3a: A section of the side view in Fig. 1 a

Fig.3b: Einen Schnitt entlang Linie A-AFig.3b: A section along line A-A

Das Mikroskop besteht aus dem Einblick 1, dem Grundkörper mit Vergrößerungssystem 2, Frontobjektiv 3, Fokussierung 4, Lagerteilen 7,8 mit Drehachsen A1, A2 und ist am Stativarm β drehbar befestigt. Zur Scharfeinstellung des Objektives O wird das Mikroskop 1-3 über die motorische Fokussierung 4 in Richtung der optischen Achse Ao verstellt. Mit dem feststehenden Schlittenteil 4a der Geradführung ist eine Achse 4c, die zur Bewegungsrichtung der Führung der Fokussierung 4 senkrecht angeordnet ist, verbunden. Die Achse 4c ist in den Gehäusestellen 7a und 7 b drehbar gelagert.The microscope consists of the view 1, the main body with magnification system 2, front lens 3, focusing 4, bearing parts 7.8 with axes of rotation A1, A2 and is rotatably mounted on the tripod arm β. For focusing of the lens O, the microscope 1-3 is adjusted via the motorized focusing 4 in the direction of the optical axis Ao. With the fixed carriage part 4a of the linear guide is an axis 4c, which is arranged perpendicular to the direction of movement of the guide of the focusing 4, connected. The axis 4c is rotatably supported in the housing stations 7a and 7b.

Mit dem Gehäuse 7 ist weiterhin die senkrecht zur Drehachse Alangeordnete Achswelle 7cfest verbunden. Die Achswelle 7c ist im Gehäuse 8 drehbar aufgehängt. Das Gehäuse 8 besitzt einen Lagerzapfen 8 a, der mit den entsprechenden Lagerstellen im Stativarm 6 die Drehachse A3 bildet.With the housing 7, the perpendicular to the axis of rotation Alangeordnete axle shaft 7cfest is still connected. The axle shaft 7 c is rotatably suspended in the housing 8. The housing 8 has a bearing pin 8 a, which forms the axis of rotation A3 with the corresponding bearing points in the stand arm 6.

Die feinfühlige, mit Fußschalter fernbedienbare Drehung des Mikroskopes 1,2,3 um die Achsen A1, A2 erfolgt über die Getriebe 9a, 9b, 9c, 10a, b, с durch die Antriebsmotoren 11,12. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 7 der Motor 11 und im Gehäuse 8 der Motor 12 fest montiert.The sensitive, remote-controlled with foot switch rotation of the microscope 1,2,3 about the axes A1, A2 via the gear 9a, 9b, 9c, 10a, b, с by the drive motors 11,12. For this purpose, the motor 11 is fixedly mounted in the housing 7 and the motor 12 in the housing 8.

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. 7с 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.The motors 11, 12 drive the screws 9a and 10a, respectively. The worm 9a is located with the worm wheel 9b and the worm 10a is engaged with the worm wheel 10b. At the worm wheels 9b and 10b, the friction plates 9c and 10c are fixed. By the compression springs 13 and 14, the corresponding worm gears 9b, 10b are pressed with their friction plates against the connected to the axle shafts 4c and 7s friction discs 4d and 7d. In this way, the axle shaft 4c is frictionally connected to the worm wheel 9b and the axle shaft 7c to the worm wheel 10b.

Die Drehbewegungen der Motoren 11,12 werden durch die Schneckengetriebe 9a, 9 b bzw. 10a, 10b untersetzt und auf die Achswellen 4c und 7c und damit auf das Mikroskop 1,2,3 selbst übertragen.The rotational movements of the motors 11,12 are reduced by the worm gears 9a, 9b and 10a, 10b and transmitted to the axle shafts 4c and 7c and thus to the microscope 1,2,3 itself.

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.The pressing force of the springs 13,14 can be repealed in a known manner by means of magnets 15,16 capable switching elements 17,18 and force-enhancing lever 19,20.

Die Reibscheiben 4d und 9c sowie 7 d und 10c sind nicht mehr kraftschlüssig miteinander verbunden.The friction discs 4d and 9c and 7d and 10c are no longer positively connected to each other.

Somit ist die auf die Achswellen 4c, 7 с wirkende Selbstklemmung der Schneckentriebe 9 a, 9 b und 10 a, 10b aufgehoben.Thus, the self-clamping of the worm gears 9 a, 9 b and 10 a, 10 b acting on the axle shafts 4 c, 7 s is canceled.

Das Mikroskop 1,2,3 kann jetzt über Handgriffe 21 zwanglos und schnell um seine Drehachsen A1, A2 um größere Winkel verstellt werden.The microscope 1,2,3 can now be easily and quickly adjusted by handles 21 around its axes of rotation A1, A2 by larger angles.

Claims

1. An arrangement for directional adjustment of a binocular microscope, preferably a surgical microscope, wherein the microscope for focusing in a carriage guide is slidably mounted, characterized in that the microscope in a first bearing part about a first axis (A 1) perpendicular to a through the stereo beam paths The first bearing part is rotatably mounted in a second bearing part about a second, substantially horizontal axis (A2), substantially perpendicular to the first axis and the second bearing part is mounted around a plane which is connected to the carriage guide vertical axis (A3) is rotatably mounted in a stand.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that associated with the axes of rotation and the carriage guide motor drives are provided.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the control of the motor drives from a central control unit takes place.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the motor drives are releasable for manual operation.