手术显微镜的支撑臂及手术显微镜的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手术显微镜的支撑臂(carrier arm)，本实用新型进一步涉及设置有该支撑臂的手术显微镜。
【背景技术】
[0002]手术显微镜主要用于眼科、牙科和神经学科等的教学实验、精细手术或检查。现有的手术显微镜由光学系统、机架、照明系统、电气装置等基本部分组成。复杂的手术显微镜还可增设有构造用于保存手术过程的视频录像的功能以方便对以往的病例进行调阅和归档的视频录播系统。对于功能较多的手术显微镜，其所包含的子系统也较多，而用于这些子系统的电子/电气部件通常都设置在手术显微镜机架的支撑臂内。
[0003]而现有的手术显微镜通常没有将危险的高电压交流电子部件和相对安全的低电压电子部件明确分开，因此，设计工程师需要特别说明自己的设计，以满足苛刻的医疗器械领域的电气安全法规，另一方面维修工程师在打开支撑臂进行维护或诊断时需要非常小心，以避免触电的潜在危险。
[0004]另外，现有的电子/电气部件的布局布线方式使得与支撑臂相关的零部件的通用性降低。以手术显微镜用于眼科和牙科手术为例，前者仅需要一个相当温和的照明源，它可以是一个LED光源集成在显微镜本体，而后者则需要较强的照明源，因此需要臃肿的驱动电路(如果使用氙灯话则需要高电压驱动电路)和巨大的散热结构。因此，现有的手术显微镜从应用领域上来说眼科和牙科是不通用的，因为眼科和牙科手术显微镜支撑臂外壳内的电路不同，研发工程师需要重新设计支撑臂机械结构、外形和内部电路以满足不同应用的需求。因此，增加了构造复杂性以及生产成本。
[0005]为了增强手术显微镜部件在不同领域的通用性，现有技术中提出这样的一种解决方案:设置一容纳所有的电子/电气部件或其接口设备的电子盒(E-Box)并将该电子盒附接到支撑臂上。当需要将该手术显微镜用于不同应用时，只需更换支撑臂上的E-Box即可。但是，该技术方案由于没有将高电压AC电子部件和低电压电子部件区分设置，同样存在有易于发生安全事故的缺陷；用户更换E-Box时，实为更换手术显微镜所有的电子/电气部件，成本较高。此外，由于E-Box附接在支撑臂上，相对于在内部集成有电子/电气部件的一体型支撑臂而言，外观不够简洁美观。
[0006]因此，本实用新型旨在克服现有技术中上述一个或多个问题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型目的在于提供一种手术显微镜支撑臂，其便于拆装和维修，并且具有较高的安全性。
[0008]根据本实用新型的一方面，提供一种手术显微镜的支撑臂，其包括支撑臂本体、支撑臂外壳和位于支撑臂外壳内的电子和/或电气部件，其中，所述电子和/或电气部件在物理上被分成由高电压交流电子和/或电气部件组成的第一模块和由低电压电子和/或电气部件组成的第二模块，第一模块和第二模块通过快速连接器电连接。
[0009]有利地，所述第一模块为可快速更换的模块。
[0010]有利地，所述第一模块包括AC/DC转换模块和交流输入插座和热断路器中的一个或多个。
[0011]有利地，所述第一模块包括用户输入接口和/或高功率照明模块。
[0012]有利地，所述第二模块包括构造用于解释用户输入信号和向显微镜本体及其他手术显微镜部件发出控制信号的处理单元和/或控制电路。
[0013]有利地，所述第二模块包括低电压处理和/或驱动部件。
[0014]有利地，所述低电压处理和/或驱动部件包括LED驱动与控制装置、马达驱动与控制装置、集成摄像头控制装置中的一个或多个。
[0015]有利地，所述第二模块安装于支撑臂本体内。
[0016]有利地，所述快速连接器为具有自对准功能的盲插连接器，例如Molex Micro-FitBMI?连接器。
[0017]有利地，所述第一模块的框架利用钣金折弯成型工艺制造。
[0018]有利地，支撑臂外壳同时覆盖第一模块和第二模块。
[0019]有利地，支撑臂本体使用模制工艺制造。
[0020]根据本实用新型的另一方面，提供一种手术显微镜，具有上述的支撑臂。
[0021]根据本实用新型，支撑臂内的电子/电气部件具有模块化设计，即分成一个包含高电压交流电子/电气部件和用户接口的第一模块和另一个含有低电压处理和驱动部件的第二模块，同时保持整个支撑臂的一体式外观。所述第一和第二模块通过一个快速连接器电连接，以便于在工厂或在用户地点对支撑臂的拆装。支撑臂本体和集成在支撑臂本体中的第二模块(包括安装在其中的处理、控制和驱动电路)可在不同应用领域通用，在必要时更换不同的第一模块及相应的显微镜本体等就可构建应用于不同领域的手术显微镜。这一模块化设计减少了生产各型手术显微镜系统所需模具的数量，增强了部件通用性，降低了整个产品线的研发和制造成本，也方便了对生产和后勤运输方面的管理。同时，由于包括高电压交流电子/电气部件的第一模块和包括低电压电子/电气部件的第二模块分开构造，第一模块和第二模块通过快速连接器连接，从而在客户安装现场使得销售工程师或维修工程师便于更换第一模块，减轻了工作负担，同时也大大降低了工程师接触危险电压的风险。
【附图说明】
[0022]下文将参考附图进一步描述本实用新型的实施例，在附图中:
[0023]图1是带有根据本实用新型的支撑臂的手术显微镜的总体示意图；和
[0024]图2示出根据本实用新型的支撑臂外壳内部的电子/电气部件的模块化设计。
[0025]附图标记列表
[0026]I手术显微镜
[0027]10 底座
[0028]11 立柱
[0029]12支撑臂
[0030]13悬挂臂
[0031]14X-Y水平移动机构
[0032]15显微镜本体
[0033]120支撑臂外壳
[0034]124支撑臂本体
[0035]121 第一模块
[0036]122 第二模块
[0037]123快速连接器
[0038]1210用户输入连接器(用户输入接口 )
[0039]121IAC输入插座
[0040]1212热断路器
[0041]1213AC/DC 转换模块
[0042]1214快插电路板
[0043]1220控制电路板
【具体实施方式】
[0044]在如图1所示的手术显微镜I中，根据本实用新型的手术显微镜机架包括底座10、竖直设置在底座上的立柱11、在立柱的上端可枢转地连接的支撑臂12、在支撑臂的端部可枢转地连接并构造用于例如通过X-Y水平移动机构14连接显微镜本体15的悬挂臂13。在如图1所示的机架中，支撑臂12可相对于立柱11在水平面内枢转，悬挂臂13可相对于支撑臂在水平面内或在竖直平面内做枢转运动，从而操作者可根据需求移动悬挂于悬臂一端的显微镜本体15。
[0045]组装好的整个手术显微镜笨重而且体积大。其标准生产组装流程是，在工厂制造手术显微镜的各个模块，之后将这些模块运送到客户地点并在客户地点组装。
[0046]支撑臂12，作为手术显微镜机架的一个重要组成部分，通常构造用于容纳所有可能的电子/电气部件，例如，AC/DC转换模块、高功率的照明模块、LED (发光二极管)驱动电路、马达驱动电路、用于解释用户输入并产生控制信号的处理单元、用户电气接口以及所有这些零部件之间的电气线缆等。
[0047]需要指出的是，支撑臂12从机械结构上包括支撑臂外壳120和支撑臂本体124，其中支撑臂外壳120是塑料材质，用作防尘、美观等，支撑臂本体124是金属制的，用以装载内部的电子/电气部件，以及支承悬挂臂及手术显微镜本体等部件的重量。
[0048]根据本实用新型的手术显微镜的支撑臂外壳120内容纳的电子/电气部件被分成在物理上分隔开的两个模块，即包括高电压交流电子/