JP2014092793A - 位置決めユニット及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗剤使用により使用可能性が影響を受けない位置決めユニット並びに検査装置を提供する。
【解決手段】位置決めユニット１１は、少なくとも一つの光学素子を有する光学ユニット１３を被検眼の正面と顕微鏡レンズとの間の顕微鏡光路で移動させ、顕微鏡に位置決めユニットを連結させる連結装置を有する。位置決めユニットは、光路の長手方向に沿って顕微鏡に対し光学素子を移動可能な位置決め装置１６を有する。位置決め装置は主に金属で形成され、アルミニウムを含有せずに形成され、眼底検査装置として使用される。
【選択図】図１

Description

本発明は少なくとも一つの光学素子を有する光学ユニットを、被検眼の正面と顕微鏡のレンズとの間の顕微鏡の光路で位置決めする位置決めユニットに関する。位置決めユニットは当該位置決めユニットを顕微鏡に連結可能な連結装置を有する。位置決めユニットは光学素子を光路の長手方向に沿って顕微鏡に対し相対的に移動可能な位置決め装置を有する。位置決めユニットは主に金属で形成される。

眼の手術を行うための顕微鏡は通常目の正面（前面）領域での手術に使用される。仮に、手術が眼の裏側領域で行われるとすると、眼の前記領域に焦点を合わせることを可能にする検査装置を顕微鏡に補足することが必要である。このような検査装置は、眼の各裏側の広視野用の検眼鏡レンズ（ophthalmoscopic lens）又は広角レンズを少なくとも一つ有する。検眼鏡レンズは顕微鏡のレンズの正面で光路内に、当該顕微鏡が焦点合わせ可能な中間画像を提供する。中間像での焦点合わせのために、顕微鏡での対応する調整機構により達成される、顕微鏡の光路の長さの短縮化が要求される。しかし、眼の手術の間は、検眼鏡レンズを伴う／伴わない異なる検査方法に切替える必要があるため、上記のような顕微鏡の調整は不都合である。そのため、そのレンズの正面で光路内に縮小レンズ（reducing lens）が配置され、顕微鏡の光路を短縮化に用いられ、検眼鏡レンズと共に使用される。それら２つのレンズは、顕微鏡上に直接搭載されて手術の間に要求されるであろう顕微鏡の実体的な調整なしに必要に応じて光路内で位置決め可能な検査装置の位置決めユニットにより保持される。位置決めユニットは、典型的には顕微鏡に位置決めユニットを連結可能な連結装置を有する。更に、位置決めユニットは、各レンズが単純に回転又はスライドして光路に侵入又は再退出可能なように形成されている。

顕微鏡レンズの焦点長さに対し、検眼鏡レンズの中間像の可能な限り正確な調整を実現するために、少なくとも一つのレンズを顕微鏡の光路の縦方向に調整可能に形成できる。公知の検査装置では、例えば、直線ガイドが位置決めユニット上にレンズの長手方向スライド可能な調整の目的で形成されており、レンズはスクリュードライブを伴う調整ダイアルにより移動可能である。目と検眼鏡レンズの事故的な衝突を避けるため、そして、眼の手術中に起こり得る眼のダメージを避けるために、位置決めユニットは、検眼鏡レンズが実質的に顕微鏡のレンズの方向に抵抗無しに移動可能なように形成され、これは眼との衝突の場合に退却可能であることを意味する。例えば、これは、検眼鏡レンズの長手方向のスライドもまかなう第２の直線状ガイドにより達成される。

上記の機械的及び光学的要求から離れると、例えば細菌類により起こり得る眼の感染防止のため、手術の間、検査装置や位置決めユニットは実質的に滅菌（殺菌）することが重要である。感染リスクは、特に、手術の間、それぞれの眼に比較的近接して押し当てられる検査装置により高くなる。従って、例えば蒸気滅菌のように、手術に先だって各検査装置や位置決めユニットを清浄化することは一般的実務である。繰り返し滅菌を可能にするためには、検査装置又は位置決めユニットの部品のうち、ゴムのような弾性材料からなるシール部材を除く全ての部品を金属又はガラスで形成することが基本的に必須である。プラスチックのような他の材料は繰り返し滅菌には不適切であることが証明されている。直線ガイドとスクリュードライブ（スクリュー駆動）は確実な装着を実現するために正確な形状が要求されるので、ここでは同様に金属からなる部品だけが選択肢としてある。滅菌の間ガイドに水が浸入するのを防止するため、ゴム製シール又は他の弾性材料製のシールをガイドに設置することができる。金属部品は、典型的には、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いて製造される。アルミニウムは特に良好に機械製造ができ、検査装置の取り扱いに有利な軽量という特性も備える。アルミニウム製の部品は更に陽極酸化コーティング（アルマイト、Eloxal）により腐食に対し保護される。

特に、検査装置や位置決めユニットが比較的頻繁に滅菌される場合、化学反応によってアルミニウム表面が腐食され、破壊されるという問題が生じる。これは、蒸気滅菌の前に検査装置や位置決めユニットの予備洗浄に用いられるアルカリ洗剤により生じる。従って、検査装置や位置決めユニットは、アルミニウム製部品の表面破壊のため、限られた回数の滅菌サイクルでの利用しか適さない。アルミニウム製の腐食した部品又は表面は、必要な方法では最早洗浄できず、そしてこれ以上眼の手術に使用することはできない。

このように、本発明の目的は、通常の洗剤使用により使用可能性が影響を受けない位置決めユニット並びに検査装置を提供することである。

この目的は請求項１の構成を備えた位置決めユニットと請求項１４の構成を備えた検査装置により達成される。

本発明に係る位置決めユニットは、少なくとも一つの光学素子を有する光学ユニットを被検眼の正面と顕微鏡のレンズの間、顕微鏡の光路内で位置合わせを行うものである。位置決めユニットは連結装置を有し、当該連結装置により位置決めユニットが顕微鏡に連結可能である。位置決めユニットは更に位置決め装置を有し、当該位置決め装置により光学素子が顕微鏡に対して光路の長手方向に沿って移動可能である。位置決めユニットは主に金属で形成され、少なくとも位置決め装置はアルミニウムを含有せずに（アルミニウムフリー）形成されている。

すなわち、位置決めユニットは必要なシール部材を除き金属製であるが、位置決め装置または位置決めユニットの部品にアルミニウム又はアルミニウム合金が使用されない。このように、アルミニウムで観察されるアルカリ洗浄による部品表面の破壊が起こらないことが確実になる。そして、位置決めユニットにほぼ無作為にアルカリ洗浄や滅菌を施すことが可能になる。好ましくは、特にアルカリ洗浄に適した金属を位置決めユニットに用いる。

好適には、位置決めユニットはチタン及び鋼又はチタン及びセラミックスで形成することができる。これにより、どの使用材料もアルカリ洗浄で腐食されないことが確実になる。チタンは比較的低い密度を有し、鋼を付加的に使用する場合でも位置決めユニットの重量を実質的に増加させないので、ここではチタンが特に材料として適している。また、位置決めユニットの個別の部品はセラミックス材料で形成することができる。セラミックス材料は低密度であり、化学的耐性もまた良好である。または、位置決めユニットをチタン、鋼、セラミックスで形成することも当然可能である。位置決めユニット全体を上記の材料で形成することもできる。

スライド面（摺動面）の組合せ（combination）を形成し、かつ、互いに相対的に移動可能な位置決めユニットの複数部品がチタン／セラミックスの、又はチタン／鋼の材料組合であることが特に好適である。特に好ましい摩擦係数を持つ材料の組合せを用いることができる。そして、適切には、スライド面の組合せの一般的な注油ですら省略できる。チタンは特に低い摩擦係数をもつ。

更に、チタン合金をチタンとして、ステンレス鋼を鋼としてに用いることができる。これらの材料はそれらの使用により良く適合（改良）させることができる。そのため、ステンレス鋼とチタン合金は、合金付加物としてアルミニウムを含むこともできる。

位置決め装置は、光路の長手方向における光学素子の位置を調節可能な調整機構を持つことができる。顕微鏡に対する光路の長手方向での光学素子の可動性は、この影響に対し必要になる顕微鏡でのいかなる調整もなしに、被検眼に対する光学素子の調節、及び／又は、光路内での中間像に対する顕微鏡の光路の調節を可能にする。

そのため、調整機構は、寸切ボルト（threaded rod、長ねじ）、ガイドロッドから、そしてガイドロットと寸切ボルトに接続された保持素子から形成することが可能である。寸切ボルトとガイドロッドは鋼から形成可能であり、保持素子はチタンから形成することが可能である。解体したときに（部分品では）、保持素子は寸切ボルトと噛み合うネジ山(threads)を有することが可能である。従って、寸切ボルトの回転により、ガイドロッドに沿って、すなわち、顕微鏡に対し光路の長手方向に保持素子を移動させ、正確にそれを調節することが可能である。このため、保持素子はナットのように寸切ボルトを囲む必要もない。更に、寸切ボルトにダイヤルを形成し、手動でそれを動かすこともできる。光学素子の位置決め又は調整は、例えば、手術をする者により手動で行うことができる。

光学素子との意図しない衝突から眼を保護するために、位置決めユニットは安全機構を有することができる。安全機構は、光学素子に顕微鏡方向の力が加わった際に光学素子の緩やかな移動を可能にする。これは、位置決め装置または安全機構が、例えば眼との衝突により光学素子に力が加わった際に光学素子がレンズ方向に実質的に抵抗無しに移動可能なように形成されたことを意味する。安全機構は、位置決め装置と光学ユニットが光学素子をそれぞれの自重により、目の近傍の、より低い位置で保持するように形成することができる。そして、顕微鏡方向の力が光学素子に加わった場合、位置決め装置や光学素子の単なる自重は光学素子の移動のために打ち負かされなければならない。光学素子の望ましくない移動を避けるため、光学素子を安定させるためにスプリングを安全機構に設けることもでき、そのスプリングは眼の方向に付加的な力を与える。

例えば、安全機構を、保持素子内で導かれる保持ロッドから形成することができる。保持ロッドは鋼またはセラミックスで形成することが可能であり、保持素子はチタンから形成することが可能である。保持ロッドの下端には、光学素子を接続することができる。保持素子は一体として形成することもできるし、調整機構の部品として形成することもできる。

更に、位置決め装置は、保持機構を具備することも可能であり、保持機構により光学素子が光路に侵入／退出可能で、かつ、用具などなしに位置決め装置を連結装置に脱着可能に接続することができる。連結装置は顕微鏡に対し直接固く接続可能に形成され、連結装置は、例えばプラグ接続のような方法で、他の付加的な用具の助けなしに保持装置に連結可能である。

更に、保持装置は、光学素子が光路に向かってスライド又は回転できるように形成することができる。好ましくは、光学素子が位置決めユニットと共に光路を横断する軸の周囲で回転可能にする。このように、手術の間、位置決めユニットと光学素子によりそれぞれの眼の外側のオペレーターの移動空間での視野が遮断又は制限されることが確実に防止される。また、それにより、必要に応じて光学素子を単純に光路内外に回転させることもできる。

保持機構は、調整機構を保持するための保持アームから、そして、連結装置に対する連結のための係止素子から形成することができる。保持アームはチタンから形成可能であり、連結素子は鋼から形成可能である。係止素子は特に容易に連結、例えば、連結装置にロック可能なように形成される。

更に、係止素子は、保持アームと共にスイベルジョイント（回り継手、swivel joint）を形成する軸を有することができる。スイベルジョイントにより、調整機構は連結装置に対して回転可能である。このようなスイベルジョイント形成のために、付加的な部品は必ずしも必要ではない。しかし、軸は鋼からなる単一部品として形成することも可能であり、また、チタンからなる保持アームを単純に軸に接続させることもできる。

より単純な取り扱いのために、スイベルジョイントは少なくとも一つのロッキング機構を具備することができ、それにより光学素子を光路内の使用位置及び／又は光路外の非使用位置で固定することができる。保持アームと係止素子との間に、係止凹部内の係止爪が当該係止爪が噛み合うように形成されるように、ロッキング機構を形成することもできる。係止爪と係止凹部はそれぞれ保持アームまたは係止素子の上に形成可能である。係止凹部は、使用位置と非使用位置で、係止爪が係止凹部にそれぞれ噛合い、そして光学素子又は調整機構の固定が可能なように、配置することができる。

それとは別に、保持ソケットの保持アームが光学ユニットの縮小レンズを具備することも可能であり、保持ソケットは鋼で形成することができる。保持ソケットはチタン製の保持アームに単純に挿入することができる。このように、縮小レンズを、他の光学特性を持つ（別の）縮小レンズと単純に交換することもできる。

本発明に係る検査装置は、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に係る位置決めユニットと少なくとも一つの光学ユニットとを有し、光学ユニットは、検眼鏡レンズ（眼底検査レンズ）として形成され、眼底検査に用いられる少なくとも一つ光学素子を有する。本発明に係る検査装置の効果に関し、上述した位置決めユニットの効果が参照される。

更なる光学素子としては、光学ユニットは光路調整に用いる縮小レンズを具備することもできる。更に、画像変換及び／又は２つの光路交換用の付加的な光学ユニットを設けることもできる。

一実施形態では、検査装置は、光路の長手方向に光学素子を移動させるための電気駆動装置を具備することができる。電気駆動装置は、電動モーターの態様で形成することが可能であり、そして存在するであろう位置決めユニットの調整機構を駆動させることができる。電動モーターは独立（分離）した防水ハウジングの中に配置可能であり、ギア又は他の種類の連結手段を介し位置決めユニットに連結可能である。この方法では、電動モーターや電気駆動装置を滅菌することも可能である。好ましくは、ハウジングはチタンで形成する。

更に、検査装置のより効果的な実施形態は、装置の請求項１を参照する従属請求項の特徴記載から生じる。

次に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照してより詳細に説明する。

検査装置の第１実施形態の斜視図を示す 検査装置の第２実施形態の斜視図を示す 検査装置の第３実施形態の斜視図を示す 連結装置の斜視図を示す

図１は位置決めユニット１１と共に検査装置１０を示す図であるが、連結装置は図示されていない。関連する連結装置１２は図４から把握可能である。

検査装置１０は、連結装置１２及び位置決めユニット１１とは別に、ここでは保持アーム１５上の検眼鏡レンズ１４が描写された光学ユニット１３を有する。位置決めユニット１１は、更に、調整機構１７を備えた位置決め装置１６と、安全機構１８と、保持機構１９とを有する。保持機構１９は、調整機構１７を保持するためのチタン製の保持アーム２０と、連結装置１２に対する連結用の係止素子２１とから形成される。係止素子２１は鋼製であって、同じく鋼製の軸２２を有し、保持アーム２０と共にスイベルジョイント２３を形成する。

スイベルジョイント２３はロッキング機構を有し、それにより検眼鏡レンズ１４が、ここでは不図示の光路内の不図示の使用位置または光路外の非使用位置で固定される。ロッキング機構２４は２つの係止凹部２５、２６と、保持アーム２０と、係止素子２１上の係止爪２７とを有する。係止爪２７は、係止素子２１内に配置された、ここでは不可視のスプリングにより、保持アーム２０上の折れ曲がった形状の接合（橋台）表面２８に押し付けられている。

保持アーム２０は、一緒にネジ止めされたチタン製の第１の金属シート２９及び第２の金属シート３０から形成される。第２の金属シート３０には、鋼製の保持ソケット３１がここでは不図示の縮小レンズのために挿入されている。第１の金属シート２９上には、調整機構１７の寸切ボルト３２が回転可能に取り付けられている。更に、第１の金属シート２９上には、調整機構１７のガイドロッド３３が固く搭載されている。寸切ボルト３２とガイドロッド３３は鋼で形成されている。調整機構１７は更にチタン製のベアリング素子３５と保持素子３４とを有する。ベアリング素子３５は寸切ボルト３２をガイドロッド３３に接続し、寸切ボルト３２がベアリング素子３５に回転可能に搭載されている。これとは別に、可動ダイヤル３６が寸切ボルト３２上に配置され、これにより、寸切ボルト３２が手動で回転可能である。保持素子３４は通路孔３７を有し、ガイドロッド３３がそこに挿入され、ここでは、ガイドロッド３３と保持素子３４の間で、直線ガイド３８が形成される。更に、上方及び下方噛合爪３９、４０が保持素子３４上に形成されており、これらの係合爪は寸切ボルト３２のネジ山４１への対応する噛合いのための不図示のネジ山を含む。噛合爪３９、４０は、そのため、寸切ボルト３２を半分程度だけ囲む（semi surround）。従って、寸切ボルト３２の回転はガイドロッド３３の長手方向での、つまり、光路の長手方向での保持素子３４の移動を導く。

更に、保持素子３４上には、保持素子３４と共に安全機構１８を形成する保持ロッド４２が搭載されている。保持ロッド４２は鋼で形成され、保持素子３４内の通路孔４３に移動可能に挿入されている。従って、ここでは同様に直線ガイドが保持素子３４と保持ロッド４２の間に形成される。通路孔４３の領域での保持素子３４上には、側面から見た時に当該通路孔４３を開放する凹部４５が更に形成されている。保持ロッド４２上にはガイド溝４６が形成され、そこではガイド素子４７が保持素子３４に噛み合い、保持素子３４に対する保持ロッド４２の長手方向及び回転移動を制限する。保持ロッド４２の下端４８上には、連結素子４９が配置され、そこに保持アーム１５が挿入される。

図４に示す連結装置１２は、チタン製の金属シート５０からなり、そこには鋼製の接合（橋台）金属シート５２とガイド素子５１とが、連結装置１２の取り付けのために、不図示の顕微鏡上に強固に取り付けられている。更に、チタン製の保持素子５３が金属シート５０に取り付けられ、その保持素子５３は、保持素子３４との連結用の鋼製のロッキングピン５４を有する。保持素子５３と保持素子３４との間には、このように、対応するプラグ接続５５が形成される。更に、鋼製のリング５６が金属シート５０及び保持素子５３に挿入され、当該リングはここでは不図示の顕微鏡のレンズを取り囲むことができる。重量減少のために、凹部５７が金属シート５０に形成される。

図２は、連結装置は示さないが、検査装置５８を位置決めユニット５９と共に示している。検査装置５８または位置決めユニット５９は図４の連結装置１２と連結可能である。図１の位置決めユニット１１とは対照的に、この位置決めユニット５９では、位置決めユニット５９の保持アーム６１の第１の金属シート６０が台形拡張部６２と共に、検眼鏡レンズ４０から不図示の顕微鏡レンズ迄の距離を増加させる目的で形成されている。更に、第１の金属シート６０において、凹部６３が重量減少の目的で形成される。

図３は、連結装置示していないものの、位置決めユニット６５と共に検査装置６４の１実施形態を示している。ここでは、検査装置６４または位置決めユニット６５が、同様に図４の連結装置１２に連結可能である。図２に示した位置決め装置又は検査装置とは対照的に、この検査装置６４は、位置決めユニット６５に取り付け可能な電動モーター駆動装置６６を有する。その駆動装置６６は、寸切ボルト６８とリターンプーリー６９にベルト６７を介して接続されている。リターンプーリー６９はガイドロッド３３に回転可能に搭載され、可動ダイヤル７０がベルトプーリーの態様で寸切ボルト６８上に取り外し可能に形成され、ベルト６７が可動ダイヤル７０を駆動可能になっている。このように、駆動装置６６はベルト６７及び可動ダイヤル７０と共にベルト駆動装置７１を形成する。

Claims (16)

1. 少なくとも一つの光学素子を有する光学ユニットを、顕微鏡レンズと被検眼の正面との間の顕微鏡の光路で位置決めする位置決めユニット（１１、５９、６５）であって、
   前記位置決めユニットは、当該位置決めユニットを顕微鏡に接続可能にする連結装置（１２）を有し、
   前記位置決めユニットは、前記光学素子が顕微鏡に対し光路の長手方向に沿って移動可能にする位置決め装置（１６）を有し、
   前記位置決めユニットは主に金属から形成され、
   少なくとも前記位置決め装置がアルミニウムを含有しないことを特徴とする位置決めユニット。
2. 前記位置決めユニット（１１、５９、６５）はチタン及び鋼、またはチタン及びセラミックスを用いて形成された請求項１記載の位置決めユニット。
3. スライド面組合せを形成し、かつ、互いに相対的に移動可能な前記位置決めユニット（１１、５９、６５）の部品は、チタン／鋼の材料組合せ、又は、チタン／セラミックスの材料組合を有する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の位置決めユニット。
4. 鋼としてステンレス鋼、チタンとしてチタン合金が使用されることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１項記載の位置決めユニット。
5. 前記位置決め装置（１２）は、前記光学素子の位置を前記光路の長手方向に沿って調整可能な調整機構（１７）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の位置決めユニット。
6. 前記調整機構（１７）は寸切ボルト（３２、６８）と、ガイドロッド（３３）と、前記寸切ボルト及び前記ガイドロッドに連結された保持素子（３４）とを有し、
   前記寸切ボルト及び前記ガイドロッドは鋼を用いて形成され、前記保持素子はチタンを用いて形成されたことを特徴とする請求項５記載の位置決めユニット。
7. 前記位置決め装置（１６）は、前記光学素子に顕微鏡方向の力が加わったときに当該光学素子を緩やかに移動させる安全機構（１８）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の位置決めユニット。
8. 前記安全機構（１８）は、保持素子（３４）に導かれる保持ロッド（４２）から形成され、前記保持ロッドは鋼又はセラミックスで形成され、前記保持素子はチタンで形成されたことを特徴とする請求項７記載の位置決めユニット。
9. 前記位置決め装置（１６）は保持機構（１９）を有し、当該保持機構が、前記光学素子を前記光路に出入り可能し、かつ、前記位置決めユニットを用具なしに前記連結装置（１２）に脱着可能に連結させることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の位置決めユニット。
10. 前記保持機構（１９）は調整機構（１７）を保持する保持アーム（１５、６１）と、前記連結装置（１２）に対する連結用の係止素子（２１）とで形成され、前記保持アームはチタンで形成され、前記係止素子は鋼で形成されたことを特徴とする請求項９記載の位置決めユニット。
11. 前記係止素子（２１）は、前記保持アーム（１５、６１）と共にスイベルジョイント（２３）を形成する軸（２２）を有することを特徴とする請求項１０記載の位置決めユニット。
12. 前記スイベルジョイント（２３）は、前記光学素子を前記光路内の使用位置及び／又は前記光路外側の非使用位置で固定させる少なくとも一つのロッキング機構（２４）を有することを特徴とする請求項１１記載の位置決めユニット。
13. 前記保持アーム（１５、６１）は前記光学ユニットの縮小レンズ用の保持ソケット（３１）を有し、前記保持ソケットは鋼で形成されたことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項記載の位置決めユニット。
14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか１項記載の位置決めユニット（１１、５９、６５）と、少なくとも一つの光学ユニット（１３）とを備えた検査装置（１０、５８、６４）であって、
    前記光学ユニットは、眼底検査に利用される検眼鏡レンズ（１４）として形成された少なくとも一つの光学素子を有することを特徴とする検査装置。
15. 前記光学ユニット（１３）は、前記光路の調整に利用可能な更なる光学素子としての縮小レンズを有することを特徴とする請求項１４記載の検査装置。
16. 前記検査装置（６４）は、前記光学素子を前記光路の長手方向に沿って移動させるための電気駆動装置（６６）を有することを特徴とする請求項１４又は請求項１５のいずれか１項記載の検査装置。

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