FR2593931A1

FR2593931A1 - Device for adjusting the direction of a binocular microscope, preferably a surgical microscope

Info

Publication number: FR2593931A1
Application number: FR8700320A
Authority: FR
Inventors: Reinhard Rudel; Horst Schroter; Siegfried Schubert
Original assignee: VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1987-08-07
Anticipated expiration: 2007-01-14
Also published as: CH671472A5; DE3637311C2; FR2593931B1; DD245500A1; DE3637311A1; DD245500B1

Abstract

Dispositif de réglage de direction d'un microscope binoculaire, de préférence un microscope chirurgical, caractérisé en ce que le microscope est supporté, dans une première partie de palier, de manière à pouvoir tourner autour d'un premier axe A1 qui est perpendiculaire au plan formé par les rayons stéréo de l'objectif, en ce que la première partie de palier est montée dans une deuxième partie de palier de manière à pouvoir tourner autour d'un deuxième axe A2, sensiblement horizontal, sensiblement perpendiculaire au premier axe, en ce que la deuxième partie de palier est montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe vertical A3 dans un support, le microscope pouvant se déplacer pour la mise au point dans un guidage à chariot assemblé au premier axe de rotation. (CF DESSIN DANS BOPI)Device for adjusting the direction of a binocular microscope, preferably a surgical microscope, characterized in that the microscope is supported, in a first bearing part, so as to be able to rotate about a first axis A1 which is perpendicular to the plane formed by the stereo rays of the objective, in that the first bearing part is mounted in a second bearing part so as to be able to rotate about a second axis A2, substantially horizontal, substantially perpendicular to the first axis, in that that the second bearing part is mounted so as to be able to rotate about a vertical axis A3 in a holder, the microscope being able to move for focusing in a carriage guide assembled to the first axis of rotation. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

La présente invention trouve son application dans des microscopes d'opération pour microschirurgie, par exemple en ORL et neuro-chirurgie. The present invention finds its application in operating microscopes for microsurgery, for example in ENT and neurosurgery.

On connaît des dispositifs motorises de réglage de microscopes chirurgicaux dans lesquels l'appareil suspendu verticalement à un support peut être déplacé parallèlement au plan de l'objet disposé horizontalement (OPM 328, VEB Carl Zeiss JENA). Motorized devices for adjusting surgical microscopes are known in which the device suspended vertically on a support can be moved parallel to the plane of the object arranged horizontally (OPM 328, VEB Carl Zeiss JENA).

Ce déplacement s'effectue au moyen de deux glissières droites de guidage, disposées perpendiculairement l'une à l'autre. This movement is effected by means of two straight guide slides, arranged perpendicular to one another.

On sait encore faire pivoter le microscope autour d'axes de rotation, parallèles à l'une des directions de déplacement du réglage des coordonnées < CPS 333, VEB Carl
Zeiss JENA).We also know how to rotate the microscope around axes of rotation, parallel to one of the directions of movement of the coordinate adjustment <CPS 333, VEB Carl
Zeiss JENA).

Dans ce cas, le guidage rectiligne, perpendiculaire à l'axe de rotation, perd de son importance puisque le microscope sort du plan de netteté de l'objet au fur et à mesure qu'augmente l'inclinaison. In this case, the rectilinear guidance, perpendicular to the axis of rotation, loses its importance since the microscope leaves the plane of sharpness of the object as the inclination increases.

Dans le cas où le microscope est incliné en même temps que le réglage horizontal (US 4167302, WILD CPM 11690, 691), il en résulte pour les angles de pivotement importants des conditions statiques et dynamiques défavorables (instabilité, sollicitation importante de l'articulation du fait du poids des masses à faire pivoter en même temps, sensibilité aux oscillations). In the case where the microscope is tilted at the same time as the horizontal adjustment (US 4167302, WILD CPM 11690, 691), the result is, for large pivot angles, unfavorable static and dynamic conditions (instability, significant stress on the joint due to the weight of the masses to be rotated at the same time, sensitivity to oscillations).

On sait encore suspendre le microscope à deux axes d'articulation de manière qu'ils puissent pivoter (Nagashina Med. Instr.: 6 FD). We also know how to suspend the microscope with two articulation axes so that they can pivot (Nagashina Med. Instr .: 6 FD).

Le pivotement de l'appareil s'effectue par entraînement des axes de rotation, perpendiculaires l'un par rapport à l'autre, au moyen de moteurs, ce qui fait que pour les petits mouvements de pivotement par l'agencement choisi des axes, un réglage sensible des coordonnées n'a plus de sens que si l'inclinaison par rapport au plan horizontal est faible. The device is pivoted by driving the axes of rotation, perpendicular to each other, by means of motors, which means that for small pivoting movements by the chosen arrangement of the axes, sensitive adjustment of the coordinates only makes sense if the inclination relative to the horizontal plane is small.

Or, les différentes utilisations (par exemple ORL, neuro-chirurgie) nécessitent les positions obliques les plus diverses qui peuvent aller jusqu'à la position horizontale, et un réglage simple doit toujours être garanti même lorsque l'on sort du champ de vision. However, the various uses (for example ENT, neurosurgery) require the most diverse oblique positions which can go up to the horizontal position, and a simple adjustment must always be guaranteed even when one leaves the field of vision.

Dans le cas d'un plan vertical de l'objet, le microscope devrait pouvoir exécuter de très grands mouvements de rotation autour d'un axe de rotation, afin d'effectuer des déplacements encore significatifs par rapport à l'objet. In the case of a vertical plane of the object, the microscope should be able to execute very large rotational movements around an axis of rotation, in order to effect still significant displacements relative to the object.

Ces déplacements entraîneraient une position fortement inclinée du microscope et des oculaires, et contraindraient l'opérateur à une position inconfortable. These displacements would cause a strongly inclined position of the microscope and the eyepieces, and would constrain the operator to an uncomfortable position.

L'invention a pour but de proposer un réglage motorisé du microscope permettant de manière simple les positions obliques les plus diverses et assurant en même temps une commande manuelle libre. The object of the invention is to propose a motorized adjustment of the microscope which allows the most diverse oblique positions in a simple manner and at the same time ensuring free manual control.

L'invention se propose de réaliser un réglage latéral et en hauteur du microscope, perpendiculairement à l'axe optique, indépendamment de sa position dans l'espace, en utilisant les axes de rotation existants pour le réglage de l'inclinaison, avec une commande motorisée pouvant être débrayée, en renonçant à un réglage des coordonnées avec guidage rectiligne. The invention proposes to make a lateral and height adjustment of the microscope, perpendicular to the optical axis, regardless of its position in space, using the existing axes of rotation for adjusting the tilt, with a command motorized can be disengaged, by renouncing a coordinate adjustment with rectilinear guidance.

Ce but est atteint avec un dispositif suivant l'invention en ce que le microscope est supporté, dans une première partie de palier, de manière à pouvoir tourner autour d'un premier axe qui est perpendiculaire au plan formé par les rayons stéréo de l'objectif, en ce que la première partie de palier est montée dans une deuxième partie de palier de manière à pouvoir tourner autour d'un deuxième axe, sensiblement horizontal, sensiblement perpendiculaire au premier axe, en ce que la deuxième partie de palier est montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe vertical dans un support, le microscope pouvant se deplacer pour la mise au point dans un guidage à chariot assemblé au premier axe de rotation. This object is achieved with a device according to the invention in that the microscope is supported, in a first part of the bearing, so as to be able to rotate around a first axis which is perpendicular to the plane formed by the stereo rays of the objective, in that the first bearing part is mounted in a second bearing part so as to be able to rotate around a second axis, substantially horizontal, substantially perpendicular to the first axis, in that the second bearing part is mounted so as to be able to rotate around a vertical axis in a support, the microscope being able to move for focusing in a carriage guide assembled to the first axis of rotation.

Les axes de rotation décrits étant en règle générale relativement éloignés du plan de l'objet, les petites inclinaisons du microscope (jusqu'à environ 10 ) autour de ces axes correspondent dans leur effet, avec une approximation suffisante, à un déplacement rectiligne dans la direction du pivotement. The axes of rotation described being generally relatively distant from the plane of the object, the small inclinations of the microscope (up to about 10) around these axes correspond in their effect, with a sufficient approximation, to a rectilinear displacement in the direction of pivoting.

Le dispositif suivant 1' l'invention permet de conserver cette manière de réglage des coordonnées dans toute position inclinée du microscope par rapport à l'axe horizontal. The device 1 according to the invention makes it possible to keep this way of adjusting the coordinates in any inclined position of the microscope relative to the horizontal axis.

Les axes de rotation mobiles peuvent être reliés de manière amovible à une partie de denture d'un engrenage. The movable axes of rotation can be detachably connected to a toothing part of a gear.

Ce dernier est entraîné par un moteur, par l'intermédiaire de démultiplicateurs montés en amont.The latter is driven by a motor, by means of reducers mounted upstream.

Pour un réglage rapide et grossier de l'inclinaison du microscope, il est possible de désaccoupler les parties de denture des axes de rotation, ar un accollplement magnétique télécommandé. Il est également possible de procéder à un réglage manuel en amenant vers l'extérieur l'un des axes de l'engrenage monté dans la partie fixe de l'articulation, et en manoeuvrant un bouton manuel.For quick and coarse adjustment of the tilt of the microscope, it is possible to decouple the toothing parts of the axes of rotation, using a remote controlled magnetic coupling. It is also possible to carry out manual adjustment by bringing out one of the axes of the gear mounted in the fixed part of the articulation, and by operating a manual button.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Un mode de réalisation est représenté à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows. An embodiment is shown by way of nonlimiting example in the accompanying drawings.

La figure la est une vue latérale d'un dispositif suivant l'invention en position de travail verticale,
La figure lb est une vue latérale avec rotation de l'angle (correspond à un mouvement de translation x),
La figure 2a est une vue frontale,
La figure 2b est une vue frontale avec rotation de l'angle (correspond au mouvement de translation y),
La figure 3a est une vue en coupe de la vue latérale de la figure la,
La figure 3b est une vue en coupe le long de la ligne A-A.FIG. 1a is a side view of a device according to the invention in the vertical working position,
FIG. 1b is a side view with rotation of the angle (corresponds to a translational movement x),
FIG. 2a is a front view,
FIG. 2b is a front view with rotation of the angle (corresponds to the translational movement y),
FIG. 3a is a sectional view of the side view of FIG. La,
Figure 3b is a sectional view along line AA.

Le microscope comporte l'oculaire 1, le corps de base avec système de grossissement 2, l'objectif frontal 3, la mise au point 4, les parties de palier 7, 8 avec axes de rotation Ai, A2 et est monté de manière à pouvoir tourner sur le bras de support 6. Pour le réglage au net de l'objet O, le microscope 1-3 est déplacé par la mise au point 4 motorisée en direction de l'axe optique Ao Un axe 4c, disposé perpendiculairement à la direction de déplacement du guidage de la mise au point 4, est relié à la partie de chariot 4a fixe du guidage rectiligne. L'axe 4c est monté de manière à pouvoir tourner dans les parties de boîtier 7a et 7b. The microscope comprises the eyepiece 1, the basic body with magnification system 2, the front objective 3, the focusing 4, the bearing parts 7, 8 with axes of rotation Ai, A2 and is mounted so as to be able to turn on the support arm 6. For the net adjustment of the object O, the microscope 1-3 is moved by the motorized focus 4 in the direction of the optical axis Ao An axis 4c, arranged perpendicular to the direction of movement of the focus guide 4, is connected to the fixed part of the carriage 4a of the straight guide. The axis 4c is mounted so as to be able to rotate in the housing parts 7a and 7b.

En outre, l'arbre primaire 7c disposé perpendiculairement à l'axe de rotation Al est relié de manière fixe au boîtier 7. L'arbre primaire 7c est suspendu en rotation dans le boîtier 8. Le boîtier 8 présente un tourillon 8a qui forme l'axe de rotation A3 avec les parties de palier correspondantes du bras de support 6. In addition, the primary shaft 7c disposed perpendicularly to the axis of rotation A1 is fixedly connected to the housing 7. The primary shaft 7c is suspended in rotation in the housing 8. The housing 8 has a pin 8a which forms l axis of rotation A3 with the corresponding bearing parts of the support arm 6.

La rotation fixe, commandable par commutateur à pédale, du microscope 1, 2, 3 autour des axes Al, A2 s'effectue par les engrenages 9a, 9b, 9c, lova, b, c, par les moteurs d'entraînement 11, 12 dont la commande peut s'effectuer a partir d'une unité centrale. A cet effet, le moteur 11 et le moteur 12 sont montés de manière fixe respectivement dans le boitier 7 et le boîtier 8. The fixed rotation, controllable by foot switch, of the microscope 1, 2, 3 around the axes A1, A2 is effected by the gears 9a, 9b, 9c, lova, b, c, by the drive motors 11, 12 which can be controlled from a central unit. To this end, the motor 11 and the motor 12 are fixedly mounted respectively in the housing 7 and the housing 8.

Les moteurs 11, 12 entraînement les vis sans fin 9a et 10a. La vis sans fin 9a engrène avec la roue tangente 9b et la vis 10a avec la roue tangente lob. Sur les roues tangentes 9b et 10b sont fixés respectivement les disques de friction 9c et 10c. Par les ressorts de pression 13 et 14, les roues tangentes correspondantes 9b, 10b sont pressées avec leur disque de friction contre les disques de friction 4d et 7d reliés respectivement aux arbres primaires 4c et 7c. C'est ainsi que l'arbre primaire 4c est relié par force à la roue tangente 9b et l'arbre primaire 4c à la roue tangente 10b. Les mouvements de rotation des moteurs 11, 12 sont démultipliés par les engrenages 9a, 9b et 10a, 10b et transmis aux arbres 4c et 7c et par conséquent aux microscopes 1, 2, 3. The motors 11, 12 drive the worms 9a and 10a. The worm 9a meshes with the tangent wheel 9b and the screw 10a with the tangent wheel lob. On the tangent wheels 9b and 10b are fixed respectively the friction discs 9c and 10c. By the pressure springs 13 and 14, the corresponding tangent wheels 9b, 10b are pressed with their friction disc against the friction discs 4d and 7d connected respectively to the primary shafts 4c and 7c. Thus the primary shaft 4c is forcibly connected to the tangent wheel 9b and the primary shaft 4c to the tangent wheel 10b. The rotational movements of the motors 11, 12 are multiplied by the gears 9a, 9b and 10a, 10b and transmitted to the shafts 4c and 7c and consequently to the microscopes 1, 2, 3.

La force de pression des ressorts 13, 14 peut aussi être annulée de manière connue, par des éléments de manoeuvre 17, 18, commandés par des aimants 15, 16 ainsi que par des leviers 19, 20 amplifiant la force. The pressure force of the springs 13, 14 can also be canceled in a known manner, by operating elements 17, 18, controlled by magnets 15, 16 as well as by levers 19, 20 amplifying the force.

Les disques de friction 4d et 9c ainsi que 7d et 10c ne sont plus reliés entre eux par force. The friction discs 4d and 9c as well as 7d and 10c are no longer interconnected by force.

Ainsi, l'effet d'auto-blocage des engrenages 9a, 9b et 10a, 10b agissant sur les arbres primaires 4c, 7c, est annulé. Thus, the self-locking effect of the gears 9a, 9b and 10a, 10b acting on the primary shafts 4c, 7c, is canceled.

Le microscope 1, 2, 3 peut maintenant être déplacé par des poignées 21, sans effort et rapidement d'un grand angle autour de ses deux axes de rotation Al, A2. The microscope 1, 2, 3 can now be moved by handles 21, effortlessly and quickly by a large angle around its two axes of rotation A1, A2.

Claims

1. Device for adjusting the direction of a binocular microscope, preferably a surgical microscope, characterized in that the microscope is supported, in a first bearing part, so as to be able to rotate around a first axis (Al) which is perpendicular to the plane formed by the stereo rays of the objective, in that the first bearing part is mounted in a second bearing part so as to be able to rotate around a second axis (A2), substantially horizontal, substantially perpendicular to the first axis, in that the second bearing part is mounted so as to be able to rotate around a vertical axis (A3) in a support, the microscope being able to move for focusing in a carriage guide assembled to the first rotation axis.

2. Device according to claim 1, characterized in that there are provided drive motors connected to the axes of rotation and to the carriage guide.

3. Device according to claim 2, characterized in that the control of the drive motors is carried out from a central unit.

4. Device according to claim 1, characterized in that the drive motors can be disengaged for manual control.