用于手术显微镜的防护玻璃适配器的制作方法

为了保护手术显微镜的主物镜在手术过程中免受污染，可以在该主物镜的前方布设防护玻璃模块。该防护玻璃模块包括防护玻璃适配器和物镜防护玻璃。该防护玻璃适配器机械地连接至该手术显微镜。该物镜防护玻璃被布设在该防护玻璃适配器上，从而使得可通过该主物镜和该物镜防护玻璃查看到手术部位。此外，该防护玻璃适配器可连接至无菌覆盖膜以便保护整个手术显微镜在手术过程中免受污染。

DE 10 2007 043 995 A1公开了一种用于手术显微镜的防护玻璃适配器(在此被指定为可安装防护玻璃框架)。在该防护玻璃框架的安装过程中，横向引导突片确保与该手术显微镜的引导接触。此后，卡锁销与接纳孔接合，并且凸耳与为其设置的凹部接合。当相对于安装方向垂直地安装在该接纳孔中的弹性压力销卡锁入该卡锁销的对应窄区域时，获得该防护玻璃框架的准确定位。

当安装此防护玻璃框架时，在手术显微镜与防护玻璃适配器之间具有相对大的接触表面以及相关联的相对大的摩擦。当该卡锁销与该接纳孔接合并且弹性压力销被与弹簧力反向地移动时，为能够将该防护玻璃适配器布设在该手术显微镜上而必须被施加的力增大。这些力可能意味着该手术显微镜必须被固持以便确保其位置在该防护玻璃适配器的安装过程中不会发生变化。

因此，本发明的目标是使得防护玻璃适配器可用于手术显微镜，该防护玻璃适配器可非常容易地且具有非常小的摩擦地安装到手术显微镜上，无需在这样做的同时必须加固持该手术显微镜。

通过一种具有独立权利要求1的特征的设备来实现该目标。在从属权利要求中说明了本发明的有利改进。

根据本发明，用于手术显微镜的防护玻璃适配器具有第一支承面，其中，该第一支承面被设计的方式为使得其可与该手术显微镜的相应第二支承面接触。该防护玻璃适配器具有引导开口，该引导开口用于接纳该手术显微镜的主物镜，其中，该引导开口被设计为具有第一中轴线的截头锥体，其中，该截头锥体的较大直径设成朝向该第一支承面。该防护玻璃适配器具有至少一个定位元件，其中，该至少一个定位元件呈刚性并且被布设在该第一支承面上或者该引导开口的表面上，其中，该定位元件适合于以形状配合的方式被接纳在该手术显微镜上的配合元件中。该防护玻璃适配器具有至少一个固持元件，其中，经由该固持元件能够在该防护玻璃适配器与该手术显微镜之间平行于该第一中轴线地施加固持力，其中，该固持力由磁力形成。

根据本发明的该防护玻璃适配器可非常容易地安装在手术显微镜上。手术显微镜具有带有光轴的主物镜。

该防护玻璃适配器的引导开口被设计为具有第一中轴线的截头锥体。以此方式，该防护玻璃适配器可被非常容易地推到该主物镜之上。由于较大的直径，首先在该主物镜与该防护玻璃适配器之间具有非常大的间隙。因此，该防护玻璃适配器的此位置可容易地被用户感测到而无需查看。在该防护玻璃适配器以光轴的方向移动至该手术显微镜上的该第二支承面的过程中，该防护玻璃适配器通过该引导开口的锥形形状居中并被引导。

在正在这样做的同时，在该防护玻璃适配器与该主物镜之间几乎没有任何摩擦。摩擦表面限于点接触或细线接触。该防护玻璃适配器可非常容易地以准确配合的方式被引导朝向该第二支承面和该手术显微镜上，而无需必须对该手术显微镜施加任何明显的力。

布设在该第一支承面上的定位元件附加地具有以下效果：该防护玻璃适配器的第一支承面尚未在大表面区域上与该手术显微镜的相应第二支承面接触。相反，在该定位元件和该手术显微镜的第二支承面的非常小的接触表面之间仅具有非常轻微的摩擦。将引导表面设计为圆锥角附加地具有以下效果：该防护玻璃适配器与该主物镜之间仍具有一定的间隙，从而使得防护玻璃适配器与主物镜之间的摩擦仍限于点接触或线接触。通过平缓地左/右移动该防护玻璃适配器，该定位元件滑动到该手术显微镜的相应配合元件中。该防护玻璃适配器与该手术显微镜的两个接触表面之间的距离由此减小。在此位置处，磁性固持力相当大，并且该防护玻璃适配器仅通过磁性固持力被固持在此位置处。只有在此位置中，该引导开口的表面(被指定为截头锥体)与该主物镜之间的间隙才是最小的，从而使得该防护玻璃适配器以精确的配合且以正确的位置被布设在该主物镜上。

将通过以下运动学考量来进一步展示该防护玻璃适配器安装在手术显微镜上的简易性。

主物镜的光轴定义了Z轴。X-Y平面相对于此Z轴垂直形成。当该防护玻璃适配器被引导越过该主物镜并且该第一支承面未与相应第二支承面接触时，该防护玻璃适配器在X-Y平面中是可滑动的并且根据在引导开口与主物镜之间形成的间隙相对于X-Y平面是可倾斜的。而且，该防护玻璃适配器可绕该引导开口的中轴线自由转动，该防护玻璃适配器基本上平行于该光轴被引导。

只有当该防护玻璃适配器的该第一支承面与该手术显微镜的相应第二支承面形状配合接合时，该防护玻璃适配器才定向在平行于该第一支承面的平面内。该引导开口具有以下效果：除了在该引导开口与该主物镜之间在此位置中的剩余轻微残余间隙之外，该防护玻璃适配器被固定在该X-Y平面中。在此位置中，该定位元件以形状配合的方式被接纳在该手术显微镜上的该配合元件中，并且在相对于该中轴线或Z轴的旋转方向上对该防护玻璃适配器进行固定。因此相对于全部的自由度清晰地限定了该防护玻璃适配器的相对于该手术显微镜的位置。只有在此位置中该固持元件才能实现该防护玻璃适配器与该手术显微镜之间的磁性固持力。

因此可非常快速且轻易地感测到该防护玻璃适配器的正确位置。可利用一只手非常快速且容易地将该防护玻璃适配器固定到该主物镜上，无需借此对该手术显微镜施加任何明显的摩擦或力。因此，也无需用另一只手固持该手术显微镜。而且，可在任何时间非常轻易地再次松脱此连接。

可替代地，可以想到将该至少一个定位元件布设在该引导开口的表面上。在此布设中，该至少一个相应配合元件可被形成在该手术显微镜的主物镜上。

在本发明的一个实施例中，该至少一个定位元件具有半球形状。

半球形定位元件可非常容易地以形状配合的方式插入相应配合元件中(即使在该防护玻璃适配器发生轻微倾斜时)。当定位元件与手术显微镜的互补支承面在配合元件外侧的位置处接触时，半圆形形状意味着接触表面仅在小点处。借助于半球形形状，另一个优点是该防护玻璃适配器可通过绕中轴线的横向旋转非常容易地旋转出该配合元件。

在本发明的一个实施例中，两个定位元件被布设在该第一支承面上或该引导开口的表面上。

借助于两个定位元件，甚至在该引导开口与该主物镜之间具有实质性间隙时定义该防护玻璃适配器在该手术显微镜上的明确位置。而且，如果该两个定位元件与该手术显微镜的互补第二支承面接触，则可更容易地感测到该防护玻璃适配器的该中轴线的倾斜。

在本发明的一个实施例中，三个定位元件被布设在该第一支承面上或该引导开口的表面上。

当定位元件与手术显微镜的互补第二支承面在配合元件外侧的位置处接触时，此接触表面由三个接触点形成。因此可以可靠地避免该防护玻璃适配器的该中轴线在此接触位置中的倾斜。当该三个定位元件被布设在该引导开口的表面上时，该主物镜的外表面可形成该手术显微镜的接触表面。

在本发明的一个实施例中，至少两个固持元件被布设在该防护玻璃适配器上。

借助于至少两个固持元件，可有利地获得更好的固持动作。该两个固持元件有利地被配置为磁性固持元件。

在本发明的一个实施例中，该引导开口具有在10°与45°之间的圆锥角，优选地在10°与20°之间。

借助于该引导开口的锥形形状，可以获得相对大的间隙，并且因此实际上在该防护玻璃适配器与该手术显微镜的该主物镜之间没有摩擦或仅有最小摩擦。此间隙只有在该防护玻璃适配器的该第一支承面与该手术显微镜的该第二支承面形状配合接合的时刻才是最小的。

在本发明的一个实施例中，该防护玻璃适配器包括物镜防护玻璃。

以此方式，可有利地使得完整的防护玻璃模块可用。针对包括防护玻璃适配器和物镜防护玻璃的防护玻璃模块，可获得与该防护玻璃适配器相同的优点。

在本发明的一个实施例中，该物镜防护玻璃可分开地与该防护玻璃适配器连接并且被接纳在接纳设备中。

以此方式，该物镜防护玻璃(例如如果被污染)可有利地被重置而无需将该防护玻璃适配器从手术显微镜移开。

在本发明的一个实施例中，显微镜盖布被布设在该防护玻璃适配器上。

该显微镜盖布(柔性覆盖膜)可用于覆盖该手术显微镜。该防护玻璃适配器可有利地利用一只手安装在该手术显微镜上，同时可用另一只手来固持该显微镜盖布。由防护玻璃适配器和显微镜盖布组成的总体系统因此非常容易操作。而且，借助于该防护玻璃适配器的引导开口和/或该支承面可获得显微镜盖布与手术显微镜之间特别好的密封。

在本发明的一个实施例中，该显微镜盖布被布设在该第一支承面上。

因此可非常容易地产生此连接。而且，在该防护玻璃适配器的区域内可获得显微镜盖布与手术显微镜之间特别良好的密封。

如上所述，手术显微镜有利地包括防护玻璃适配器。该手术显微镜具有第二支承面，该第二支承面可与该防护玻璃适配器的该第一支承面接触。该手术显微镜具有带有外周面的主物镜，其中，该外周面被设计为截头锥体，其中，该截头锥体的较大直径设成朝向该第二支承面。该手术显微镜具有至少一个配合元件，该至少一个配合元件在位置和形状上可与该至少一个定位元件形状配合接合。该手术显微镜具有至少一个配合固持元件，该至少一个配合固持元件被设计的方式为使得可在该至少一个固持元件与该至少一个配合固持元件之间实现磁性固持力。

该防护玻璃适配器可被非常快速地居中并且被引导越过该主物镜并且安装在该手术显微镜上，而无需必须固持该手术显微镜。因此可以实现上述优点。借助于该防护玻璃适配器在该手术显微镜上的紧致布设，所述防护玻璃适配器可以使得仅稍微限制该手术显微镜与手术部位之间的工作空间的方式有利地安装在手术显微镜上。

在本发明的一个实施例中，手术显微镜包括防护玻璃适配器，其中，该防护玻璃适配器的引导开口被引导越过主物镜。当该至少一个定位元件与该第二支承面接触时，该防护玻璃适配器可绕该中轴线旋转式运动，从而使得当该定位元件未以与该配合元件形状配合接合的方式被定位时该第一支承面由该定位元件布设成与该手术显微镜的该第二支承面间隔开。该至少一个固持元件与该至少一个配合固持元件之间的该固持力仅在第一位置处形成，在该第一位置处，该定位元件相对于该手术显微镜被定位在预定位置处并且该定位元件关于该手术显微镜以形状配合的方式被布设在该配合元件中，从而使得该第一支承面仅在该第一位置处与该手术显微镜的该相应第二支承面接触。

因此，可有利地非常容易地将该防护玻璃适配器安装在该手术显微镜上。

在本发明的一个实施例中，该防护玻璃适配器的接纳设备具有用于物镜防护玻璃的至少一个卡锁设备。

可松脱的卡锁设备确保了该物镜防护玻璃在使用过程中被紧固地固持在该防护玻璃适配器的接纳设备中，并且单独地连接至该防护玻璃适配器。

在本发明的一个实施例中，该防护玻璃适配器与该物镜防护玻璃被形成为一体。

以此方式，由于省去了该防护玻璃适配器上用于该物镜防护玻璃的特殊接纳设备，因此可更有成本效益地生产该防护玻璃模块。因此可实现该防护玻璃适配器的重量减少。

在本发明的一个实施例中，该防护玻璃适配器被配置为环。

这允许更有成本效益地生产用于生产由塑料制成的防护玻璃适配器的工具。

参考以下附图来解释本发明的进一步优点和特征，在附图中：

图1示出了具有防护玻璃模块的手术显微镜的横截面示意图；

图2示出了根据本发明的具有防护玻璃的防护玻璃适配器的第一实施例的视图；

图3示出了被引导越过主物镜的防护玻璃适配器的横截面示意图；

图4示出了根据图3的被布设在手术显微镜上的防护玻璃适配器的示意性视图。

图1示出了具有防护玻璃模块的手术显微镜的示意性视图。

手术显微镜系统1包括具有防护玻璃模块10的手术显微镜2。该手术显微镜2具有带有光轴4的主物镜3。该主物镜3的外形被设计为具有第二圆锥角7且具有外周面5的截头锥体。该截头锥体的较大直径指向该手术显微镜2。

该防护玻璃模块10被布设在该手术显微镜2的下侧。该防护玻璃模块10包括防护玻璃适配器11和物镜防护玻璃12。该防护玻璃模块10的第一支承面13因此与该手术显微镜的相应第二支承面6接触。该防护玻璃模块10被单独布设在该手术显微镜2上。该物镜防护玻璃12可分开地与该防护玻璃适配器11连接。

该防护玻璃适配器11具有用于接纳该主物镜3的引导开口15。该引导开口15被设计为具有第一圆锥角17且具有第一中轴线14的截头锥体。该截头锥体的较大直径设成朝向该第一支承面13。该引导开口15的该第一圆锥角17具有与该主物镜3的外周面5的该第二圆锥角7相同的大小。该中轴线14与该主物镜3的光轴4重合。该物镜防护玻璃12相对于光轴14被布设成大于或小于90°的角度以便避免包括该主物镜3的显微镜镜头系统的反射。该物镜防护玻璃的限定倾斜允许无反射地查看手术部位。

第一定位元件16被布设在该第一支承面13上。该第一定位元件16被刚性地设计为半球。该手术显微镜2的该第二支承面6具有被设计为凹部或孔的第一配合元件8。当该第一支承面13与该第二支承面6接触时，该第一定位元件16因此与该第一配合元件8形状配合接合，从而使得该防护玻璃适配器11相对于该主物镜3被准确定位。该形状配合接合为使得该第一定位元件16以接触线形状配合接合的方式被定位在该配合元件8中。该第一定位元件16可被设计为半球，并且该配合元件8可被设计为孔隙。接触线可以是该半球上的圆线。

在此位置中，该防护玻璃适配器10通过固持力被固持在该手术显微镜上。该固持力仅由磁力形成。出于此目的，固持元件(未示出)被布设在该防护玻璃适配器10上并且可利用该手术显微镜上的相应磁性配合固持元件(未示出)来形成磁力。该固持力平行于该防护玻璃适配器10与该手术显微镜2之间的该第一中轴线14而形成。该固持元件或配合固持元件可包括与其他磁体或铁磁金属(例如，铁)相结合的永磁体。出于有关成本的原因，布设在该防护玻璃适配器上的该固持元件优选地包括铁。该手术显微镜2上的该磁体还可被设计为电磁体。

可替代地，可想到的是，该固持力由摩擦力和/或粘接力形成或者由摩擦力和/或粘接力与磁力的组合形成。

该引导开口15的角度可以在1°与45°之间的范围内；优选值例如是10°或15°。甚至可想到的是，该引导开口15是凹形或凸形形状。还可想到的是，该主物镜3的外形形成凹形或凸形外部形状。

该防护玻璃适配器11和/或该物镜防护玻璃12可由塑料制成。还可想到的是，该防护玻璃适配器11与该物镜防护玻璃12一起被设计一体。该物镜防护玻璃12是透明的。

还可想到的是，该第一定位元件16和该第一配合元件8各自是反向设计，即该第一定位元件16被形成为凹部或孔，并且该第一配合元件被形成为布设在该第二支承面6上的半球，该半球可与该凹部或该孔形状配合地接合。

图2示出了根据本发明的具有物镜防护玻璃112的防护玻璃适配器111的第一实施例的视图。

防护玻璃模块110具有与按照图1的防护玻璃模块10相同的部件。参考符号每种情况下相对于防护玻璃模块10增加一百。

该防护玻璃模块110包括该防护玻璃适配器111和该物镜防护玻璃112。该物镜防护玻璃112是透明的。

该防护玻璃模块包括被设计为平面表面的第一支承面113。引导开口115被设计为具有中轴线114的截头锥体。该截头锥体的较大直径设成朝向该第一支承面113。

第一定位元件116和第二定位元件126被布设在该第一支承面113上。该第一定位元件116和该第二定位元件126各自被刚性地设计为半球。在每种情况下，根据该支承面113来限定该两个半球的中心点，从而使得该两个半球的高度小于各自的半径。这具有以下效果：在该支承面113与该第一定位元件116或该第二定位元件126之间的转换处，每种情况下形成大于90°的角度。当该防护玻璃模块110绕该中轴线114被旋转时，这促进了该防护玻璃模块110从手术显微镜上松脱。在此情况下该第一定位元件116的与该第二定位元件126的中心点并非相对于该中轴线114正好彼此相对地定位，从而避免了该防护玻璃适配器在相对于该中轴线114的两个不同位置处可安装在该手术显微镜上。

第一固持元件118和第二固持元件119被布设在该第一支承面113上。该固持元件118、119可在该第一支承面113上被布设成齐平或者可在低于该第一支承面113的短距离(例如，0.3mm)处被引入该防护玻璃适配器中。该第一固持元件118和该第二固持元件119具有以下效果：磁性固持力可形成在该防护玻璃适配器111与该手术显微镜之间，该力足以将该防护玻璃适配器111紧固地固持在该手术显微镜上。出于此目的，该固持元件118、119可被设计为永磁体，其中，该手术显微镜上的相关联固持元件同样包括永磁体、电磁体或铁磁金属(例如，铁)。还可想到的是，该固持元件118、119包括铁，并且该手术显微镜上的相关联固持元件形成永磁体、优选地钕磁体或电磁体。该固持元件118、119可被按压在该防护玻璃适配器中、被粘结在该防护玻璃适配器中或者与该防护玻璃适配器一起被铸造。该固持元件可从前方(即从支承面113或从后侧)被引入该防护玻璃适配器中。

还可想到的是，该定位元件116、126被设计为能够实现磁性固持力的固持元件。

该物镜防护玻璃112被引导进入接纳设备、导轨124中，并且由四个卡锁元件固持。图2示出了第一卡锁元件121、第二卡锁元件122和第三卡锁元件123。该物镜防护玻璃具有手柄120。当克服了该卡锁元件121、122、123的卡锁动作时，该手柄120可用于在该导轨124中移动该物镜防护玻璃120，如由该第一双箭头125指示的。以此方式，该防护玻璃适配器111和该物镜防护玻璃112可分开式地彼此连接。还可想到的是，该卡锁元件被设计为横向布设的卡锁，该卡锁钩例如可由拇指和手指致动。

该物镜防护玻璃112由透明材料(优选地，塑料)制成。该物镜防护玻璃的下侧相对于与该中轴线114正交的平面而倾斜至优选地15°的角度。该物镜防护玻璃112因此被设计的方式为使得可几乎无限制地查看到手术部位。通过该物镜防护玻璃的倾斜位置很大程度上避免了可能的破坏性反射。该防护玻璃适配器111和该物镜防护玻璃112是可灭菌的。

图3示出了被引导越过主物镜的防护玻璃适配器的横截面示意图。

根据图3的防护玻璃模块210具有与按照图2的防护玻璃模块110相同的部件。参考符号每种情况下相对于防护玻璃模块110增加一百。

该防护玻璃模块210包括具有物镜防护玻璃212的防护玻璃适配器211。该防护玻璃适配器211被引导越过主物镜203。该主物镜203具有光轴204和重合的外周面205。

该防护玻璃适配器的第一支承面213距手术显微镜202的第二支承面206具有距离230。相对大的间隙在该主物镜203的该外周面205与该防护玻璃适配器的具有中轴线214的重合引导开口215之间形成。该防护玻璃适配器211可自由移动并且因此非常易于绕该中轴线214旋转(如由第二双箭头231指示的)，并且可沿着该中轴线214滑动(如由第三双箭头232指示的)。

第一定位元件216在单个点处触碰到该第二支承面206。防护玻璃适配器211与手术显微镜之间的摩擦因此是最小的。第二或第三定位元件(未示出)可被布设在该防护玻璃适配器上。第二定位元件与第三定位元件之间的接触点还意味着防护玻璃适配器与手术显微镜之间的摩擦是最小的。甚至在该防护玻璃适配器211绕该光轴204发生倾斜时，摩擦受限于防护玻璃适配器216与手术显微镜202之间的点接触和/或线接触。在此位置中，在该第一固持元件218、铁磁铁元件与第一配合固持元件228、永磁体之间未形成固持力。

通过轻微地转动移动该防护玻璃适配器211，该第一定位元件216滑动到该手术显微镜的相应第一配合元件208中。在图4中示出了此位置。此移动受到在此产生的不断增加的磁性固持力的支持。

图4示出了根据图3的被布设在手术显微镜上的防护玻璃适配器的示意性视图。

根据图4的防护玻璃模块210具有与按照图3的防护玻璃模块110相同的部件。

在此位置处，手术显微镜202的第二支承面206与防护玻璃适配器211的第一支承面213接触。该第一定位元件216被布设在相应第一配合元件208(孔隙)中。该定位元件216与该配合元件208之间的接触线可形成圆线。

在此位置中，最大磁性固持力形成在第一固持元件218、铁磁铁元件与第一配合固持元件228、永磁体之间。第二固持元件(未在图3和图4中示出)还可存在于该防护玻璃适配器211上，并且相应第四固持元件(未示出)可存在于该手术显微镜202上。因此可在防护玻璃适配器211与手术显微镜202之间获得甚至更强的固持力。

为了将该防护玻璃适配器211从该手术显微镜202上松脱，该防护玻璃适配器211绕该中轴线114被轻易地旋转。该第一定位元件216因此从相应第一配合元件208中滑出，并且该第一支承面213与该第二支承面206之间的距离增加。该第一固持元件218和该第一配合固持元件228不再齐平，并且由于旋转而相对于彼此具有偏移。与该固持元件之间的增加的距离相结合，该磁性固持力几乎减小至零。该防护玻璃适配器因此可非常容易地从该手术显微镜202再次移开。

前述配置以相同方式应用于具有或不具有物镜防护玻璃212的防护玻璃适配器211。

参考符号列表

1 具有防护玻璃模块的手术显微镜

2 手术显微镜

3203 主物镜

4204 光轴

5205 外周面

6206 第二支承面

7 第二圆锥角

8208 第一配合元件

10、110、210 防护玻璃模块

11、111、211 防护玻璃适配器

12、112、212 物镜防护玻璃

13、113、213 第一支承面

14、114、214 中轴线

15、115、215 引导开口

16、116、216 第一定位元件

17 第一圆锥角

118、218 第一固持元件

119 第二固持元件

120 手柄

121 第一卡锁元件

122 第二卡锁元件

123 第三卡锁元件

124 导轨

125 第一双箭头(滑动方向)

126 第二定位元件

228 第三固持元件

230 距离

231 第二双箭头(旋转方向)

232 第三双箭头(滑动方向)

233 箭头(滑动方向)