JP2004133461A - 顕微鏡に取外し可能に取り付けるための光学的な装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作と衛生学上の特性とが公知の装置に比べて改善されている、顕微鏡に取外し可能に取り付けるための新しい光学的な装置を提供する。
【解決手段】眼０５の非接触式の観察に適した顕微鏡０１に取外し可能に取り付けるための取外し可能な光学的な装置０８であって、少なくとも１つのレンズ０９が設けられており、該少なくとも１つのレンズ０９が、顕微鏡０１の対物レンズ０４と眼０５との間で、顕微鏡０１の光軸０６内に配置可能であり、駆動装置が設けられており、該駆動装置によってレンズ０９が、顕微鏡０１の光軸０６に沿って調節され得るようになっている形式のものにおいて、取外し可能な当該装置０８内に、電気的な駆動モータ２４が組み込まれており、該駆動モータ２４が、当該装置０８と一緒に顕微鏡から取り外され得るようになっていて、適当な方法によって滅菌され得るようにした。
【選択図】図１

Description

　本発明は、眼の非接触式の観察に適した顕微鏡に取外し可能に取り付けるための取外し可能な光学的な装置であって、少なくとも１つのレンズが設けられており、該少なくとも１つのレンズが、顕微鏡の対物レンズと眼との間で、顕微鏡の光軸内に配置可能であり、駆動装置が設けられており、該駆動装置によってレンズが、顕微鏡の光軸に沿って調節され得るようになっている形式のものに関する。

　眼科学、この場合特に硝子体外科学では、当該形式の装置は、眼の非接触式の広角観察を可能にするために、相応に適当な顕微鏡と組み合わされて使用される。特に眼における手術の場合、執刀医が手術器具を用いて行う自らの動作を観察できるようにするために、当該形式の光学的な装置が使用される。この場合、顕微鏡の対物レンズと眼との間の領域においてレンズが調節されることによって、種々異なる平面における焦点合わせが可能となる。

　当該形式の装置は、例えばヨーロッパ特許出願公開第１１９９５９１号明細書に基づき公知である。この装置の場合、顕微鏡に設けられた駆動モータの駆動運動は、フレキシブルな駆動軸によって、装置に設けられたリニア伝動装置に伝達され得る。

　当該形式の装置によって眼における手術領域のすぐ近くで作業が行われるので、例えばオートクレーブ内での加熱および燻蒸による装置の滅菌が、最も重要である。ヨーロッパ特許出願公開第１１９９５９１号明細書に基づき公知の前記装置における欠点は、駆動運動を伝達するために比較的に剛性的な駆動軸が必要とされることにある。すなわち、駆動軸はその剛性に基づいて、不十分なフレキシビリティによってしか、適当な固定点に沿って位置固定され得ない。これにより軸は、滅菌されていない対象物との接触、例えば顕微鏡のケーシングとの接触によって意図に反して汚染され得る。駆動軸による駆動のさらなる欠点は、装置が顕微鏡に対して相対的に、所定の範囲内でしか旋回させられ得ないことにある。なぜならば、駆動軸は旋回によって容易に屈曲し得るからである。さらに、駆動モータと装置との間の最大間隔が、駆動軸によって制限されている。
ヨーロッパ特許出願公開第１１９９５９１号明細書

　したがって本発明の課題は、従来技術から出発して、操作と衛生学上の特性とが公知の装置に比べて改善されている、顕微鏡に取外し可能に取り付けるための新しい光学的な装置を提供することである。

　この課題を解決するために本発明の構成では、取外し可能な当該装置内に、電気的な駆動モータが組み込まれており、該駆動モータが、当該装置と一緒に顕微鏡から取り外され得るようになっていて、適当な方法によって滅菌され得るようにした。

　本発明の有利な実施態様は、従属請求項に記載されている。

　本発明によれば、眼と顕微鏡の対物レンズとの間の領域においてレンズを遠隔制御式に調節するための駆動モータが、当該装置内に組み込まれている。これにより、当該装置を全体的に、駆動モータと一緒に顕微鏡から取り外すことができ、かつ適当な方法によって滅菌することができる。当該装置内への駆動モータの組込みによって、駆動モーメントを駆動モータから当該装置に伝達するための駆動軸を設けなくてよくなる。むしろ、レンズを調節するために必要とされる駆動運動は、当該装置内で、電気的なエネルギが機械的なエネルギに変換されることによって生ぜしめられる。

　本発明による装置の十分な滅菌を達成するためには、例えば加圧下および温度影響下のオートクレーブ処理または蒸気処理等の公知の方法が用いられる。この滅菌方法は、電気モータの電気機械的な構成部材に対して、潜在的な損傷危険を意味する。特に、熱による負荷と腐食とによって、駆動モータ内に損傷が生じ得る。滅菌方法によるこのような損傷を、長い使用期間にわたって高い信頼度で排除できるようにするために、駆動モータは、本発明の有利な実施態様によれば、ガス密および湿密なケーシング内にカプセル化されている。このことによって、結局、周囲雰囲気に対する駆動モータの隔絶が達成されるので、汎用の滅菌方法の枠内ではガスまたは湿気が、駆動モータの電気機械的な構成部分に到達することはあり得ない。

　駆動モータをカプセル化して収容するためのケーシングにおける各開口は、潜在的な故障源であり、この潜在的な故障源によって、適当なシール手段に応じた使用が必要とされる。これにより、使用期間が比較的に長くても、ガスまたは湿気がケーシングの内部に侵入することはあり得ない。この場合、ケーシング貫通部はシールが特別に難しく、このケーシング貫通部を通って、例えば駆動モータに設けられた駆動軸の使用によって駆動運動がケーシングの内部から外部へ伝達される。有利な実施態様によれば、この問題は、非接触式に作用するクラッチ、特に磁気クラッチの使用によって解決され得る。非接触式に作用するこのようなクラッチは、駆動部分と被駆動部分とを有しており、この場合、駆動運動は、駆動部分と被駆動部分との間で非接触式に、例えば磁界によって伝達される。駆動モータの駆動運動をケーシングの内部から外部へ伝達するためのケーシング貫通部を回避するために、非接触式に作用するクラッチの駆動部分が、駆動モータと一緒にケーシング内にカプセル化される。これに対して、非接触式に作用するクラッチの被駆動部分はケーシングの外部に配置され、これにより、駆動モータからクラッチの駆動部分に伝達された駆動モーメントをケーシングの外部で提供する。

　駆動モータに電気的なエネルギを供給できるようにするためには、電気的なケーブルが設けられていてよく、このケーブルは、ケーシングにおける開口を貫通していて、駆動モータに導電接続されている。電気的なケーブル自体は運動を伝達しないので、この電気的なケーブルが貫通するための貫通開口は比較的に単純に、適当なシール手段によってガス密および湿密にシールされ得る。さらに、電気的なケーブルはその高い屈撓性に基づいて、原則的に任意の敷設経路に沿って、単純な形式で位置固定され得る。顕微鏡に対する当該装置の相対旋回も、電気的なケーブルの高い屈撓性によって妨害されない。ケーシングと電気的なケーブルとの間のシールギャップをシールするためには、シールリングを設けることができ、このシールリングは、例えば適当な押しつぶしナットによって位置固定される。

　駆動モータをケーシング内にカプセル化してシールするためには、シールリングの使用に対して択一的にもしくは付加的に、硬化可能な注入材料を使用することもでき、この注入材料によって、ケーシング内部の中空室がガス密および湿密に充填される。しかも必要な場合には、注入材料は、中空室を高い信頼度で充填しかつシールギャップを閉鎖するために、加圧下でケーシング内に圧入することもできる。

　注入材料を単純な形式でケーシング内に注入できるようにするために、ケーシングは少なくとも１つの充填開口を有していてよい。これにより特に、駆動モータをまずケーシング内に完全に組み付けて、最終組付けの終了後に初めて注入材料の注入によってケーシングをシールすることが、可能になる。

　当該装置の滅菌に際して、通常の場合には電気的な接続ケーブルも一緒に滅菌されなければならないので、有利には、滅菌に適した差込み部が、電気的なケーブルの端部に設けられるべきであろう。

　駆動モータに電気的な駆動エネルギを供給するための電気的なケーブルの使用に対して択一的に、当該装置には、給電網への接続なしに駆動モータへのエネルギ供給を保証する蓄電池が設けられていてもよい。さらになお、当該装置を制御するために必要とされる制御データを伝送することができる、当該装置のための無線のデータ伝送装置が設けられる場合、このことによって結局、顕微鏡への当該装置の機械的な取付けを別として、当該装置の滅菌された部分と顕微鏡の滅菌されていない部分との間の完全な切り離しが得られることが、達成され得る。

　本発明による装置にどのような種類のレンズが固定されるかは、原則的に任意である。しかしながら、レンズは、僅かな間隔しか置かずに眼の上方に配置されなければならない当該装置の、眼に最も近い部材であるので、レンズの滅菌とレンズに近い構成部分とに対して最高度の要求が課せられなければならない。したがって、有利な実施態様によれば使い捨てレンズが使用され、この使い捨てレンズは、レンズを固定するために設けられた保持機構と一緒に、手術後にその都度廃棄処理される。

　提案される光学的な装置における使用に特別に適しているのは、ルーペの形式で形成されているレンズである。この場合、有利には、比較的に高い屈折率を有する非球面ルーペが使用される。この非球面ルーペは、左右逆の倒立像を形成し、この倒立像は、平行な光路内に配置されたまたは択一的に対物レンズの下側に配置された反転系（正立系）、例えば反転プリズム（正立プリズム）によって、正立させられかつ左右修正される。

　対応する保持機構を備えた使い捨てレンズを、一度しか使用しないことを顧慮して代替可能なコストで製作できるようにするために、レンズおよび／または保持機構をプラスチックから製作することが、特別に有利である。

　以下に、本発明による装置の実施の形態を図面につき詳しく説明する。

　図１には、ケーシング０２と接眼レンズ０３と対物レンズ０４とを備えた顕微鏡０１を示してある。この顕微鏡０１は、眼科手術中に眼０５（概略的にしか図示せず）を広角観察するために使用され得る。この場合、光軸０６は、眼０５における手術領域を接眼レンズ０３において拡大された状態で観察できるようにするために、前記手術領域に向かって方向付けられる。

　顕微鏡０１のケーシング０２の下側では、保持体０７が顕微鏡０１に固定されている。この保持体０７によって、本発明による光学的な装置０８が、顕微鏡０１に取外し可能に取り付けられ得る。前記装置０８は、レンズ０９を光路内に光軸０６に沿って位置固定できるようにするために働く。さらに、眼において手術器具の動きを左右正しく観察できるようにするために、顕微鏡０１の光路内には反転プリズム（正立プリズム）３９が設けられている。これに対して択一的に、別の適当な反転装置を使用することもでき、この反転装置は例えば対物レンズ０４の下側に配置されていてもよい。保持体０７は、種々異なるメーカーの顕微鏡タイプに独特に調和させられ得るので、これにより、同じ構成の光学的な装置０８を種々異なる顕微鏡タイプに取り付けることを可能にする。

　レンズ０９は、保持機構１０によって装置０８の保持アーム１１に挿し嵌められ得る。この場合、レンズ０９および／または保持機構１０がプラスチックから製作されていて、かつ個々の手術後にその都度廃棄処理されると、有利である。

　保持アーム１１は案内管１２と、この案内管１２内に弾性的に支承されたテレスコープ式ロッド１３とから成っている。これにより、眼０５とレンズ０９との間の意図せざる接触に際してレンズ０９が上方へ逃げることが保証されるので、眼の負傷が回避される。保持アーム１１自体は横ビーム１４に固定されており、この横ビーム１４は、定置の棒材１５の長手方向に沿って光軸０６の方向で摺動可能であって、ねじ山付きスピンドル１６に係合している。

　装置０８は保持体０７に、旋回可能および回動可能に支承されている。これにより装置０８は、必要な場合には顕微鏡の光路から外方へ旋回させられ得ると共に、さらに、種々異なる位置に回動させられ得る。このための構成上の細部は当業者にとって公知であり、図面には詳しく示されていない。前記ねじ山付きスピンドル１６は回転可能にベースプレート１７に支承されていて、ケーシング１８内に配置された駆動モータ２４（図４参照）によって駆動ベルト１９を介して回転駆動され得る。さらに、ねじ山付きスピンドル１６を手で回転駆動するためにハンドル車２０が設けられており、このハンドル車２０は相対回転不能に、すなわち一緒に回転するようにねじ山付きスピンドル１６に結合されている。

　駆動モータ２４によってまたはハンドル車２０によってねじ山付きスピンドル１６が回転駆動されることによって、横ビーム１４が上昇させられるかもしくは下降させられる。これにより、顕微鏡０１の光路内でレンズ０９が適宜に調節されることによって、眼０５の種々異なる高さ平面における焦点合わせが可能になる。ケーシング１８内に配置された駆動モータに電気的なエネルギを供給するためには、電気的なケーブル２１が設けられており、このケーブル２１は、滅菌可能な差込み部２２によって、反転プリズム３９内に設けられた電圧源に取外し可能に接続され得る。

　図２には、種々異なる構成部分を備えた顕微鏡０１と装置０８とを、後方から図示してある。

　図３には、装置０８を斜め下方から拡大斜視図で示してある。装置０８には保持リング２３が設けられていることが分かる。この保持リング２３によって、付加的なレンズを顕微鏡０１の光路内に位置固定することができる。

　図４には、カプセル状のケーシング１８の横断面図を示してあり、該ケーシング１８は、このケーシング１８内に配置された駆動モータ２４と、駆動運動を駆動ベルト１９に伝達するために設けられた磁気クラッチ２５とを備えている。ケーシング１８は、上側のケーシング部分１８ａと下側のケーシング部分１８ｂとから形成されており、この場合、両ケーシング部分１８ａ，１８ｂは、ガス密および液密に互いに結合されており、例えば互いに接着されている。下側のケーシング部分１８ｂは固定突出部２６を有しており、この固定突出部２６によってケーシング１８は、ベースプレート１７に固定ねじ２７がねじ込まれることによって、ベースプレート１７に位置固定され得る。

　ケーシング１８はその上側の端部に、電気的なケーブル２１がケーシング１８の内部に貫通するための貫通開口２８を有している。駆動モータ２４は図４には概略的にしか示されていないので、この駆動モータ２４のワイヤ巻線は、詳細には示されていない。磁気クラッチ２５は駆動部分２５ａと被駆動部分２５ｂとから成っており、これらの駆動部分２５ａと被駆動部分２５ｂとにはそれぞれ４つの永久磁石が設けられている。磁気クラッチ２５の被駆動部分２５ｂは、ケーシング１８の外部のベースプレート１７に回転可能に支承されている。駆動部分２５ａ自体は、ケーシング１８の内側にカプセル化されていて、駆動モータ２４の駆動軸に相対回転不能に結合されている。磁気クラッチ２５の駆動部分２５ａが駆動モータ２４によって回転駆動される場合、このことによって生ぜしめられた駆動運動は、磁界の変化によって、被駆動部分２５ｂに非接触式に伝達される。したがって、駆動モータによって生ぜしめられた作動運動を行うための、ケーシング１８における貫通開口は、設けなくてよい。

　貫通開口２８をシールするために、一方ではシールリング２９が設けられている。このシールリング２９は、ケーシング１８にねじ被せ可能な押しつぶしナット３０によって、ケーブル２１とケーシング１８のケーシング壁との間のシールギャップ内に固定される。さらに、ケーシング１８をシールするために、駆動モータ２４の上側の領域（この領域では、駆動モータ２４とケーブル２１の種々異なる線路との間の電気的な接続部が形成される）は、注入材料（シーリングコンパウンド）３１で充填される。

　図５には、駆動モータ２４とケーシング１８とを分解図で示してある。ケーブル２１が、このケーブル２１に固定された、滅菌に適した差込み部２２を備えていることが分かる。駆動モータ２４には２つの接続端子３２が設けられており、両接続端子３２に、ケーブル２１内で案内された電気的な線路３３の線路端部がろう接され得る。駆動モータ２４の駆動軸３４は、ねじ山付きピン３５によって、磁気クラッチ２５の駆動部分ａに相対回転不能に固定されている。駆動軸３４の上側の端部は、軸カバー３６によって外部に向けて覆われる。

　図５には、硬化させられた状態の注入材料３１を示してある。しかしながらこの場合、この注入材料３１が硬化させられた構成部材としてケーシング１８内に組み込まれるのではないことに注意されたい。むしろ、まず駆動モータ２４が完全に電気的にかつ機械的にケーシング１８内に組み付けられ、最後にケーシング１８が、シールリング２９と押しつぶしナット３０との取り付けによって閉鎖される。この後初めて、まだ硬化させられていない形状の注入材料３１が、外部に向けて駆動モータ２４がハーメチックにカプセル化されることを保証するために、ケーシング１８内に注入される。当初はまだ液状の注入材料３１をケーシング１８内に注入するために、上側のケーシング部分１８ａには充填開口３７が設けられている。次いで、この充填開口３７が、ねじ山付きピン３８のねじ込みによって外部に向けて閉鎖される。

顕微鏡と、この顕微鏡に取り付けられた本発明による光学的な装置との側面図である 図１に示した顕微鏡と本発明による装置とを後方から示す図である 本発明による装置の拡大斜視図である 図３に示した装置の駆動モータの横断面図である 図３に示した装置の駆動モータの分解図である。

符号の説明

　０１　顕微鏡
　０２　ケーシング
　０３　接眼レンズ
　０４　対物レンズ
　０５　眼
　０６　光軸
　０７　保持体
　０８　装置
　０９　レンズ
　１０　保持機構
　１１　保持アーム
　１２　案内管
　１３　テレスコープ式ロッド
　１４　横ビーム
　１５　棒材
　１６　ねじ山付きスピンドル
　１７　ベースプレート
　１８　ケーシング
　１８ａ　上側のケーシング部分
　１８ｂ　下側のケーシング部分
　１９　駆動ベルト
　２０　ハンドル車
　２１　ケーブル
　２２　差込み部
　２３　保持リング
　２４　駆動モータ
　２５　磁気クラッチ
　２５ａ　駆動部分
　２５ｂ　被駆動部分
　２６　固定突出部
　２７　固定ねじ
　２８　貫通開口
　２９　シールリング
　３０　押しつぶしナット
　３１　注入材料
　３２　接続端子
　３３　線路
　３４　駆動軸
　３５　ねじ山付きピン
　３６　軸カバー
　３７　充填開口
　３８　ねじ山付きピン
　３９　反転プリズム

Claims (15)

1. 　眼（０５）の非接触式の観察に適した顕微鏡（０１）に取外し可能に取り付けるための取外し可能な光学的な装置（０８）であって、少なくとも１つのレンズ（０９）が設けられており、該少なくとも１つのレンズ（０９）が、顕微鏡（０１）の対物レンズ（０４）と眼（０５）との間で、顕微鏡（０１）の光軸（０６）内に配置可能であり、駆動装置が設けられており、該駆動装置によってレンズ（０９）が、顕微鏡（０１）の光軸（０６）に沿って調節され得るようになっている形式のものにおいて、
   　取外し可能な当該装置（０８）内に、電気的な駆動モータ（２４）が組み込まれており、該駆動モータ（２４）が、当該装置（０８）と一緒に顕微鏡から取り外され得るようになっていて、適当な方法によって滅菌され得るようになっていることを特徴とする、顕微鏡に取外し可能に取り付けるための光学的な装置。
2. 　駆動モータ（２４）がケーシング（１８）内に配置されており、該ケーシング（１８）が、駆動モータ（２４）を周囲に対してガス密および湿密にカプセル化している、請求項１記載の装置。
3. 　駆動モータ（２４）の駆動運動が、非接触式に作用するクラッチ（２５）の駆動部分（２５ａ）に伝達されるようになっており、この場合、クラッチ（２５）の駆動部分（２５ａ）が駆動モータ（２４）と一緒に、ガス密および湿密にカプセル化されてケーシング（１８）内に配置されており、かつ駆動運動が駆動部分（２５ａ）から、カプセル状のケーシング（１８）の外部に配置された、クラッチ（２５）の被駆動部分（２５ｂ）に、非接触式に伝達され得るようになっている、請求項２記載の装置。
4. 　クラッチが、磁気クラッチ（２５）の形式で形成されている、請求項３記載の装置。
5. 　ケーシング（１８）が、電気的なケーブル（２１）が貫通するための貫通開口（２８）を有しており、該貫通開口（２８）が、少なくとも１つのシール手段（２９，３１）によって、周囲に対してガス密および湿密にシールされている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 　シール手段としてシールリング（２９）が設けられており、該シールリング（２９）が、適当な固定手段（３０）によって、ケーシング（１８）と電気的なケーブル（２１）との間のシールギャップ内に固定可能である、請求項５記載の装置。
7. 　電気的なケーブル（２１）の端部に、滅菌に適した差込み部（２２）が設けられている、請求項５または６記載の装置。
8. 　ケーシング（１８）の内部の少なくとも１つの中空室が、硬化させられた注入材料（３１）で充填されている、請求項２から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 　ケーシング（１８）が、少なくとも１つの充填開口（３７）を有しており、該少なくとも１つの充填開口（３７）を通って注入材料（３１）が、ケーシング（１８）内への駆動モータ（２４）の組付け後に、ケーシング（１８）内に充填され得るようになっている、請求項８記載の装置。
10. 　ケーシングが、ガス密および湿密に互いに結合された少なくとも２つのケーシング部分（１８ａ，１８ｂ）から製作されている、請求項２から９までのいずれか１項記載の装置。
11. 　当該装置に、給電網への接続なしに駆動モータに駆動エネルギをエネルギ供給するための蓄電池が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 　当該装置に、無線でデータ伝送するための装置、特に赤外線インターフェイスが設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 　レンズ（０９）が、このレンズ（０９）を固定するために当該装置（０８）に設けられた保持機構（１０）と一緒に、使い捨て用品の形式で形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 　レンズ（０９）および／または保持機構（１０）が、プラスチックから製作されている、請求項１３記載の装置。
15. 　レンズ（０９）が、比較的に高い屈折率を有する非球面ルーペの形式で形成されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。

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