DE102010030007A1 - Magnetic resonance-compliant microscope for use in operating microscope system, has actuator for controlling adjustable mechanism of microscope and formed as electroactive polymer actuator - Google Patents

Abstract

The microscope (2) has an actuator for controlling an adjustable mechanism (4) of the microscope and formed as an electroactive polymer (EAP) actuator i.e. dielectric elastomer actuator, where the microscope is attached on a stand (3). The adjustable mechanism is formed as a focusing mechanism, a zoom mechanism and/or a positioning mechanism, and is coupled with an optical device e.g. shutter, lens, diaphragm and/or mirror. The adjustable mechanism is formed of a non-magnetic material, where spatial position of the microscope is adjustable by the stand.

Description

Translated fromGerman

Die vorliegende Erfindung betrifft ein MR-taugliches Mikroskop gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Abkürzung ”MR” steht für Magnetresonanztomographie (auch MRT) oder ganz allgemein für auf den Prinzipien der Kernspinresonanzspektroskopie basierende bildgebende Verfahren.The present invention relates to an MR-compatible microscope according to the preamble ofclaim 1. The abbreviation "MR" stands for magnetic resonance imaging (also MRI) or in general for based on the principles of nuclear magnetic resonance spectroscopy imaging methods.

Mit derartigen MR-Verfahren können Schnittbilder des Körpers erzeugt werden, die eine Beurteilung der Organe (z. B. Unterscheidung von gesundem und krankem Gewebe) und somit von krankhaften Organveränderungen erlauben. Da mit MR-Verfahren insbesondere auch Weichteile des Körpers gut darstellbar sind, Bilder von hoher Auflösung erzeugt werden können und auf Röntgenstrahlung oder andere ionisierende Strahlung verzichtet werden kann, spielt die Magnetresonanztomographie eine wichtige Rolle in der medizinischen Bildgebung zur Diagnostik als auch zur Unterstützung während einer Operation. Die Magnetresonanztomographie wird auch als Kernspintomographie bezeichnet und als MRI (Magnetic Resonance Imaging) oder NMR (Nuclear Magnetic Resonance) abgekürzt. Zu der Funktionsweise der MR-Verfahren und dem Aufbau entsprechender Tomographen und deren Bildverarbeitungsprogramme sei auf die umfangreiche Fachliteratur verwiesen.With such MR methods, sectional images of the body can be generated which allow an assessment of the organs (for example differentiation of healthy and diseased tissue) and thus of pathological organ changes. Since with MR methods in particular also soft tissues of the body can be displayed well, images of high resolution can be generated and it is possible to dispense with X-radiation or other ionizing radiation, magnetic resonance tomography plays an important role in medical imaging for diagnostics as well as for support during a procedure Surgery. Magnetic resonance imaging is also referred to as magnetic resonance imaging and abbreviated as MRI (Magnetic Resonance Imaging) or NMR (Nuclear Magnetic Resonance). Reference should be made to the extensive specialist literature on the mode of operation of MR methods and the construction of corresponding tomographs and their image processing programs.

Üblicherweise eingesetzte MR-Geräte benötigen für eine gute Signalqualität hohe Magnetfeldstärken. Große Geräte für den Einsatz in der Humanmedizin erzeugen üblicherweise Magnetfeldstärken von 1 bis 3 Tesla, für Forschungszwecke sind Feldstärken bis über 10 Tesla in Anwendung. In der unmittelbaren Umgebung oder im Körper eines Patienten befindliche Metalle können die Magnetfelder und damit die Bildgebung stören. Im Körper befindliche Metalle können sich. außerdem verlagern oder erwärmen, soweit diese Metalle magnetisch oder magnetisierbar sind. Diamagnetische Metalle stellen in der Regel kein Problem dar. Umgekehrt können elektrische Geräte in der Nähe von MR-Geräten durch deren starke Magnetfelder gestört oder gar beschädigt werden. Aufgrund der dargelegten Situation gestalten sich MR-unterstützte Operationen bislang sehr aufwendig, wenn der Eingriff unter Zuhilfenahme von Operationsmikroskopen ausgeführt werden soll. Häufig sind MR-Gerät und Operationsmikroskop in unterschiedlichen Räumen oder Raumteilen untergebracht, und der Patient muss während der Operation zwischen diesen Räumen bzw. Raumteilen hin und her transportiert werden. Da hierdurch die Ausrichtung des Patienten in den jeweiligen Geräten jeweils verändert wird, müssen die durch das Operationsmikroskop und das MR-Gerät erzeugten Bilder jeweils neu zueinander korreliert werden.Commonly used MR devices require high magnetic field strengths for good signal quality. Large devices for use in human medicine usually generate magnetic field strengths of 1 to 3 Tesla, for research purposes field strengths of more than 10 Tesla are used. Metals in the immediate vicinity or in the body of a patient can disturb the magnetic fields and thus the imaging. In-body metals can become. also relocate or heat, as far as these metals are magnetic or magnetizable. Diamagnetic metals are generally not a problem. Vice versa, electrical devices in the vicinity of MR devices can be disturbed or even damaged by their strong magnetic fields. Due to the situation described, MR-assisted operations are currently very complicated if the procedure is to be performed with the aid of surgical microscopes. Frequently, the MR device and the surgical microscope are accommodated in different rooms or parts of rooms, and the patient must be transported back and forth between these rooms or parts of the room during the operation. As a result, the orientation of the patient in the respective devices is changed in each case, the images generated by the surgical microscope and the MR device must each be newly correlated with each other.

Zur Lösung dieser Problematik sind im Stand der Technik vereinzelt MR-taugliche Mikroskope angegeben.To solve this problem, sporadically MR-suitable microscopes are specified in the prior art.

Beispielsweise schlägt dieEP 1 152 275 B1 die Verwendung eines eisenlosen Operationsmikroskops an einem eisenlosen Stativ im Raum des MR-Geräts vor. Als Antrieb wird ein sogenannter Luftmotor verwendet, der kein magnetisches Feld erzeugt, und der über eine in einem Hohlraum untergebrachte und mittels eines Gasstroms angetriebene Turbine verfügt. Ein derartiger Antrieb kann beispielsweise für die Fokussierung oder die Zoomverstellung eingesetzt werden.For example, theEP 1 152 275 B1 the use of an ironless surgical microscope on an ironless tripod in the space of the MR device. As a drive, a so-called air motor is used, which generates no magnetic field, and has a housed in a cavity and driven by a gas flow turbine. Such a drive can be used for example for focusing or zoom adjustment.

Ein von der Anmelderin hergestelltes und vertriebenes Operationsmikroskop, LEICA M690, verwendet leistungsstarke geräuscharme Elektromotoren als Aktuatoren zur Ansteuerung der Verstellmechanismen des Mikroskops, wie Zoomvergrößerung, Fokussierung und Verschiebung der xy-Einheit. Elektromotorische Antriebe sind aufgrund ihrer eisenhaltigen Komponenten (allgemeiner gesagt magnetischen bzw. magnetisierbaren Komponenten) nicht MR-tauglich, außerdem sind sie voluminös, schwer, im Betrieb meist geräuschvoll und müssen mit einem mechanischen Getriebe und über Kurvenscheiben zur entsprechenden Steuerung der Elemente versehen werden.A surgical microscope manufactured and distributed by the Applicant, LEICA M690, uses powerful low-noise electric motors as actuators to control the microscope's displacement mechanisms, such as zoom magnification, focusing, and xy unit displacement. Electromotive drives are due to their iron-containing components (more generally, magnetic or magnetizable components) not MRI-capable, they are bulky, heavy, mostly noisy in operation and must be provided with a mechanical transmission and cams for appropriate control of the elements.

Zur Vermeidung der letztgenannten Probleme schlägt dieDE 198 22 256 A1 elektrische Direktantriebe (Linearantriebe) als Aktuatoren vor. Solche Linearantriebe können zwar die Verstellmechanismen eines Mikroskops ohne Kurvenscheiben und Übertragungselemente bzw. Getriebe ansteuern, jedoch nicht für MR-unterstützte Operationen eingesetzt werden.To avoid the latter problems proposes the DE 198 22 256 A1 electric direct drives (linear drives) as actuators before. Although such linear drives can control the adjustment mechanisms of a microscope without cams and transmission elements or transmission, but are not used for MR-assisted operations.

Pneumatische oder Luftmotoren haben sich in der Praxis der Operationsmikroskopie als zu ungenau, technisch umständlich und geräuschvoll erwiesen.Pneumatic or air motors have proven to be inaccurate in the practice of surgical microscopy, technically awkward and noisy.

Es besteht daher der Wunsch nach verbesserten MR-tauglichen Mikroskopen, die die Nachteile des oben geschilderten Standes der Technik vermeiden.There is therefore a desire for improved MR-compatible microscopes, which avoid the disadvantages of the above-described prior art.

Erfindungsgemäß wird ein MR-taugliches Mikroskop mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, an MR-compatible microscope with the respective features of the independent patent claims is proposed. Advantageous embodiments will become apparent from the respective dependent claims and the following description.

Das erfindungsgemäße Mikroskop verfügt über mindestens einen Aktuator zur Ansteuerung mindestens eines Verstellmechanismus des Mikroskops, wobei dieser mindestens eine Aktuator als elektroaktiver Polymer-(EAP-)Aktuator ausgestaltet ist. Der Verstellmechanismus kann dabei ein Fokussiermechanismus, ein Zoommechanismus und/oder ein Positioniermechanismus am Mikroskop sein. Der Verstellmechanismus kann mit einem optischen Bauelement, wie einem Shutter, einer Linse, einer Blende und/oder einem Spiegel, gekoppelt seien. Diese Mechanismen sind an sich bekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden soll. Beispielsweise ist aus demdeutschen Patent Nummer 10 2006 040 797 der Anmelderin ein Fokussiermechanismus, nämlich ein Fokustrieb, mit einem Direktantrieb (Linearantrieb) bekannt. Hierdurch entfallen für einen Fokustrieb sonst vorhandene zusätzliche Getriebeelemente, und es treten eine deutliche Gewichtsreduktion und Geräuschminimierung ein. In dem erfindungsgemäßen MR-tauglichen Mikroskop kann nun ein derartiger Fokustrieb (z-Verstellung) mit einem EAP-Aktuator realisiert werden. Ein Positioniermechanismus ist beispielsweise aus derDE 103 30 581 A1 bekannt. Hier ist der Positioniermechanismus zwischen ein Operationsmikroskop und ein zugehöriges Stativ geschaltet, um das Operationsmikroskop in einer zur optischen Achse des Operationsmikroskops senkrechten (x-y-)Ebene zu bewegen. Der Verstellmechanismus weist ein Getriebe mit einer Koppelplatte, Zahnrädern und einem elektrischen Antrieb auf. Erfindungsgemäß kann bei einem solchen Verstellmechanismus der Antrieb mit seinem Getriebe durch einen EAP-Aktuator ersetzt werden. Schließlich ist aus derDE 195 41 237 B4 ein Zoommechanismus (pankratisches Vergrößerungssystem) bekannt. In dem dort geschilderten Fall sind eine erste und eine zweite, definiert entlang einer gemeinsamen optischen Achse verschiebbare optische Komponente (Linsenglied) einer dritten, ortsfest angeordneten optischen Komponente nachgeordnet. Über ein definiertes Verschieben der ersten beiden optischen Komponenten ist eine Vergrößerungsvariation möglich, wobei die erste optische Komponente verschoben werden kann, um eine Fokussierung auf eine gewünschte Objektebene einzustellen. Die in der genannten Schrift beschriebenen Antriebe zur Verschiebung der ersten beiden optischen Komponenten können erfindungsgemäß durch EAP-Aktuatoren ersetzt werden, um das zugehörige Mikroskop MR-tauglich zu machen.The microscope according to the invention has at least one actuator for controlling at least one adjustment mechanism of the microscope, wherein said at least one actuator as electroactive polymer (EAP) actuator is configured. The adjusting mechanism may be a focusing mechanism, a zoom mechanism and / or a positioning mechanism on the microscope. The adjustment mechanism can be coupled to an optical component, such as a shutter, a lens, a diaphragm and / or a mirror. These mechanisms are known per se, so that will not be discussed here in detail. For example, is from theGerman patent number 10 2006 040 797 the Applicant a focusing mechanism, namely a focus drive, with a direct drive (linear drive) known. This eliminates the need for a focus drive otherwise existing additional transmission elements, and there is a significant weight reduction and noise minimization. In the MR-compatible microscope according to the invention, such a focus drive (z adjustment) can now be realized with an EAP actuator. A positioning mechanism is for example from the DE 103 30 581 A1 known. Here, the positioning mechanism is interposed between a surgical microscope and an associated tripod to move the surgical microscope in a (xy) plane perpendicular to the optical axis of the surgical microscope. The adjusting mechanism has a gearbox with a coupling plate, gears and an electric drive. According to the invention, in such an adjustment mechanism, the drive can be replaced with its transmission by an EAP actuator. Finally, out of the DE 195 41 237 B4 a zoom mechanism (pancratic magnification system) known. In the case described there, a first and a second optical component (lens element), which can be displaced along a common optical axis, are arranged downstream of a third, fixedly arranged optical component. By means of a defined displacement of the first two optical components, a magnification variation is possible, wherein the first optical component can be shifted in order to set a focus to a desired object plane. The drives described in the cited document for displacing the first two optical components can be replaced according to the invention by EAP actuators in order to make the associated microscope MR-compatible.

Die Aktuatoren des erfindungsgemäßen Mikroskops können somit vollständig aus nicht-magnetischem Material gebildet sein, wobei vorliegend die Begriffe ”nicht-magnetisch”, ”eisenlos” und ”MR-tauglich” im gleichen Sinne als nicht-magnetisch und nicht-magnetisierbar bzw. diamagnetisch verstanden werden sollen. In diesem Sinne ist es vorteilhaft, wenn das gesamte Mikroskop, insbesondere auch die Verstellmechanismen selbst, aus nicht-magnetischem Material gebildet ist. Hierzu zählen Metalle, Metalllegierungen und Stahllegierungen, die frei von Eisen, Kobalt und Nickel sind.The actuators of the microscope according to the invention can thus be formed entirely from non-magnetic material, in the present case the terms "non-magnetic", "iron-free" and "MR-compatible" in the same sense understood as non-magnetic and non-magnetizable or diamagnetic should be. In this sense, it is advantageous if the entire microscope, in particular the adjusting mechanisms themselves, is formed of non-magnetic material. These include metals, metal alloys and steel alloys that are free of iron, cobalt and nickel.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein stativbefestigtes MR-taugliches Mikroskop, dessen räumliche Position mittels eines Stativs einstellbar ist, an das das Mikroskop befestigt ist, wobei zur Stativverstellung Kupplungen und/oder Bremsen vorgesehen sind. Stative zur Halterung von Mikroskopen sind an sich aus der Fachliteratur bekannt. Kupplungen und Bremsen dienen in solchen Stativen dazu, die jeweiligen Stativarme relativ zueinander zu verstellen und anschließend festzustellen, um die gewünschte Position des Mikroskops anzufahren und anschließend beizubehalten. Erfindungsgemäß sind besagte Kupplungen und/oder Bremsen als elektroaktive Polymer-(EAP-)Kupplungen bzw. -Bremsen ausgestaltet. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das beschriebene MR-taugliche Mikroskop gemäß erstem Aspekt der Erfindung als stativbefestigtes Mikroskop gemäß zweitem Aspekt der Erfindung verwendet wird.According to a second aspect, the present invention relates to a tripod-mounted MR-compatible microscope, the spatial position of which is adjustable by means of a tripod to which the microscope is attached, wherein clutches and / or brakes are provided for the tripod adjustment. Tripods for holding microscopes are known per se from the specialist literature. Clutches and brakes are used in such tripods to adjust the respective tripod arms relative to each other and then determine to move to the desired position of the microscope and then maintain. According to the invention, said clutches and / or brakes are designed as electroactive polymer (EAP) clutches or brakes. In particular, it is advantageous if the described MR-compatible microscope according to the first aspect of the invention is used as a tripod-mounted microscope according to the second aspect of the invention.

Elektroaktive Polymere (EAP) sind an sich, insbesondere als ”künstliche Muskel”, bekannt. Hierzu sei wiederum auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. Erfindungsgemäß werden solche elektroaktiven Polymere für die Aktuatoren zur Ansteuerung der Verstellmechanismen eines MR-tauglichen Mikroskops eingesetzt. Diese Maßnahme vereint die folgenden Vorteile: Es entfallen voluminöse und schwere Motoren, einschließlich deren Getriebe und Kurvenscheiben zur Ansteuerung der Verstellmechanismen; die Ansteuerung kann mittels elektroaktiven Polymeraktuatoren geräuschlos, ruckfrei, verschleißfest, wartungsarm und reproduzierbar erfolgen. Elektroaktive Polymeraktuatoren können überdies vollständig aus nicht-magnetischem Material hergestellt werden. Die EAP vereinen somit eine Fülle von Vorteilen und ermöglichen überdies ein MR-unterstütztes Operieren am Mikroskop.Electroactive polymers (EAP) are known per se, especially as "artificial muscle". For this purpose, reference is again made to the relevant specialist literature. According to the invention, such electroactive polymers are used for the actuators for controlling the adjustment mechanisms of an MR-compatible microscope. This measure combines the following advantages: It eliminates voluminous and heavy motors, including their gearbox and cams to control the adjustment mechanisms; The control can be carried out by means of electroactive polymer actuators noiseless, jerk-free, wear-resistant, low maintenance and reproducible. Moreover, electroactive polymer actuators can be made entirely of non-magnetic material. The EAPs thus bring a wealth of advantages and also allow MR-assisted surgery on the microscope.

Elektroaktive Polymere sind von Piezoelementen zu unterscheiden, die zwar hohe Leistungsdichten, aber nur vergleichsweise geringe relative Ausdehnungen (0,1 Prozent) erzielen. Bei größeren Verschiebewegen benötigen piezokeramische Aktuatoren eine enorme mechanische Verstärkung. Dem gegenüber besitzen elektroaktive Polymere relative Ausdehnungen von 10 bis 100 Prozent, teils sogar bis über 300 Prozent, womit sie im Bereich des menschlichen Muskels (20 Prozent) liegen und diesen übertreffen. Elektroaktive Polymeraktuatoren werden auch als dielektrische Elastomeraktuatoren (DEA) bezeichnet. Durch Anlegen einer Spannung über das dort eingesetzte Polymermaterial werden die DEAs in einer Richtung senkrecht zum Spannungsabfall zusammengezogen bzw. ausgedehnt. Die relative Ausdehnung ist proportional zum Quadrat der angelegten Spannung und zur Dielektrizitätskonstante. Zum Antrieb der DEAs werden häufig Spannungen oberhalb 1 kV eingesetzt. Durch Anordnung als Stapel oder Röhrchen können die DEAs stärkere Antriebskräfte bzw. Verschiebewege bewirken. Für weitere Informationen zu Eigenschaften, Anordnungen, Aufbau und Funktionsweise von elektroaktiven Polymeren und EAP-Aktuatoren sei auf die Veröffentlichung”Electrostriction of polymer dielectrics with compliant electrodes as a means of actuation”, R. E. Pelrine, R. D. Kornbluh, J. P. Joseph, Sensors and Actuators A 64 (1998) 77–85, verwiesen.Electroactive polymers are to be distinguished from piezoelectric elements, which achieve high power densities, but only comparatively small relative expansions (0.1 percent). For larger displacement paths require piezoceramic actuators enormous mechanical reinforcement. In contrast, electroactive polymers have relative extents of 10 to 100 percent, sometimes even more than 300 percent, which is in the range of the human muscle (20 percent) and surpass it. Electroactive polymer actuators are also referred to as Dielectric Elastomer Actuators (DEA). By applying a voltage across the polymer material used there, the DEAs are contracted or expanded in a direction perpendicular to the voltage drop. The relative expansion is proportional to the square of the applied voltage and to the dielectric constant. To drive the DEAs are often used voltages above 1 kV. By arrangement as a stack or tube, the DEAs cause stronger driving forces or displacement paths. For more information on the properties, arrangements, design and operation of electroactive polymers and EAP actuators, see the publication RE Pelrine, RD Kornbluh, JP Joseph, Sensors and Actuators A 64 (1998) 77-85. Electrostriction of polymeric dielectrics with compliant electrodes as a means of actuation , referenced.

Die Verwendung von elektroaktiven Polymeren für ein Tripod oder Hexapod zur Bewegung eines daran angebrachten Objektes ist in der OffenlegungsschriftDE 10 2005 052 983 A1 vorgeschlagen. Außerdem ist in derDE 10 2005 001 439 B4 ein elektromechanisches Steuerelement mit einem elastisch verformbaren, elektrisch isolierenden Polymerkörper vorgeschlagen, welche eine von außen angelegte Steuerspannung simultan in eine Änderung der Geometrie dieses Steuerelementes und ein begleitendes elektrisches Signal umsetzt. Durch dieses Signal soll es ermöglicht werden, das mechanische Schaltverhalten des Steuerelementes elektronisch zu überwachen (”eingebaute Rückmeldefunktion”).The use of electroactive polymers for a tripod or hexapod for moving an attached object is disclosed in the LaidOpen Publication DE 10 2005 052 983 A1 proposed. Moreover, in theDE 10 2005 001 439 B4 proposed an electromechanical control element with an elastically deformable, electrically insulating polymer body, which converts an externally applied control voltage simultaneously into a change in the geometry of this control element and an accompanying electrical signal. This signal should make it possible to monitor the mechanical switching behavior of the control electronically ("built-in feedback function").

Die erfindungsgemäß eingesetzten EAP-Aktuatoren weisen im Vergleich zu bestehenden Aktuatorkonzepten die Vorteile von geringen Herstellungskosten, geringer mechanischer Komplexität, großer Robustheit und geringen Gewichts auf. Durch die Verwendung stapelweiser angeordneter EAP-Aktuatoren kann eine Verschiebelänge von einigen Zentimetern bei einer Tragkraft von einigen Kilogramm gewährleistet werden. Somit sind derartige elektroaktive Polymeraktuatoren hervorragend für MR-taugliche Operationsmikroskope geeignet. Bei Operationsmikroskopen wird in der Regel das Objekt in seiner Position festgehalten, während die Optik des Operationsmikroskops in X-/Y-Richtung (evtl. auch in Z-Richtung) bewegt wird. Die einzelnen Bewegungen können über die genannten EAP-Aktuatoren bewerkstelligt werden. Weiterhin können EAP-Aktuatoren für eine Verschiebung von Linsen im Operationsmikroskop (zur Fokussierung und/oder Zoomeinstellung) verwendet werden sowie zur Betätigung von Shuttern, Blenden, Spiegeln und anderen optischen Bauelementen.The EAP actuators used according to the invention have the advantages of low production costs, low mechanical complexity, high robustness and low weight compared to existing actuator concepts. By using stacked EAP actuators, a displacement of a few centimeters can be guaranteed with a load capacity of a few kilograms. Thus, such electroactive polymer actuators are well suited for MR-compatible surgical microscopes. In surgical microscopes usually the object is held in its position while the optics of the surgical microscope in the X- / Y-direction (possibly also in the Z-direction) is moved. The individual movements can be accomplished via the mentioned EAP actuators. Furthermore, EAP actuators can be used for a shift of lenses in the surgical microscope (for focusing and / or zoom adjustment) as well as for operating shutters, screens, mirrors and other optical components.

Die geschilderte Funktionsweise der elektroaktiven Polymere kann auch zum Aufbau von EAP-Kupplungen und -Bremsen eingesetzt werden. Beispielsweise können zwei Bremsscheiben über zumindest einen an einer Bremsscheibe angeordneten EAP-Aktuator aufeinander zubewegt und aufeinander gepresst bzw. wieder von einander wegbewegt werden, um eine Bremse zu realisieren. Eine andere Möglichkeit der Realisierung einer Bremse oder einer feststellbaren Kupplung besteht darin, ein EAP-Element zwischen zwei gegeneinander bewegliche Teile einzubringen und zwar derart, dass beim Anlegen einer entsprechenden Spannung und der daraus resultierenden Formveränderung des EAP-Elements letzteres fest gegen die beiden Teile gedrückt wird, so dass diese bei entsprechender Lagerung nicht weiter relativ zueinander beweglich sind. Schließlich besteht beispielsweise noch die Möglichkeit, den Abstand zwischen zwei gegeneinander beweglichen Teilen über ein EAP-Element derart zu regeln, dass beim Anlegen einer entsprechenden Spannung und der hieraus resultierenden Formänderungen des EAP-Elements die beiden Teile gegeneinander gepresst werden, so dass eine relative Bewegung zueinander nicht mehr möglich ist. Bezüglich dieser und weiterer möglichen Ausführungsformen von Bremsen und/oder Kupplungen unter Einsatz von EAP-Elementen sei auch auf die Ausführungsbeispiele verwiesen.The described mode of operation of the electroactive polymers can also be used for the construction of EAP couplings and brakes. For example, two brake disks can be moved towards one another via at least one EAP actuator arranged on a brake disk and pressed against one another or moved away from one another again in order to realize a brake. Another possibility of realizing a brake or a lockable coupling is to introduce an EAP element between two mutually movable parts in such a way that when applying a corresponding voltage and the resulting change in shape of the EAP element latter pressed firmly against the two parts is so that they are not further relative to each other with appropriate storage. Finally, for example, it is still possible to regulate the distance between two mutually movable parts via an EAP element such that upon application of a corresponding voltage and the resulting shape changes of the EAP element, the two parts are pressed against each other, so that a relative movement each other is no longer possible. With regard to these and other possible embodiments of brakes and / or clutches using EAP elements, reference is also made to the exemplary embodiments.

Bezüglich der sonstigen Aspekte des Aufbaus und der Funktionsweise von EAP-Kupplungen bzw. -Bremsen sei explizit und vollständig auf die Ausführungen im Zusammenhang mit den EAP-Aktuatoren hingewiesen. Sämtliche dort geschilderten Vorteile lassen sich auch vorliegend erzielen. Zur Vermeidung unnötiger Redundanzen sei auf eine Wiederholung der bereits geschilderten Tatsachen verzichtet, ohne die entsprechende Offenbarung schmälern zu wollen.With regard to the other aspects of the design and operation of EAP clutches or brakes, reference should be made explicitly and completely to the statements made in connection with the EAP actuators. All there described advantages can be achieved in the present case. To avoid unnecessary redundancies, a repetition of the already described facts is dispensed with, without wishing to diminish the corresponding disclosure.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt die schematische Gesamtansicht eines MR-tauglichen Mikroskops, das an einem Stativ befestigt ist, 1 shows the schematic overall view of an MR-compatible microscope, which is attached to a tripod,

2 zeigt einen Zoommechanismus für ein MR-taugliches Mikroskop und 2 shows a zoom mechanism for a MR-compatible microscope and

3 zeigt eine Ausführungsform einer EAP-Kupplung in zwei Arbeitsstellungen, nämlich frei beweglich (3a) und festgestellt (3b), während 3 shows an embodiment of an EAP coupling in two working positions, namely freely movable ( 3a ) and found ( 3b ), while

4 eine andere Ausführungsform einer EAP-Kupplung bzw. EAP-Bremse zeigt, wobei4a den frei beweglichen Zustand und4b den festgestellten Zustand veranschaulicht. 4 shows another embodiment of an EAP clutch or EAP brake, wherein 4a the freely movable state and 4b illustrates the detected state.

1 zeigt schematisch ein Operationsmikroskopsystem1 mit einem MR-tauglichen Mikroskop2, das über ein Stativ3 in seiner räumlichen Position einstellbar ist. Ein solches Operationsmikroskopsystem ist prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb sich die nachfolgenden Ausführungen lediglich auf Aspekte beschränken, die die beanspruchte Erfindung betreffen. Das Stativ3 hat einen drehbar gelagerten Stativfuß3a und bewegliche Tragarme3b,3c, die über Kupplungen8,9 beweglich und feststellbar miteinander verbunden sind. Der Tragarm3c ist über eine weitere Kupplung10 mit dem Haltearm5 verbunden, der schließlich das Mikroskop2 und einen Verstellmechanismus4 trägt. Verstellmechanismus4 und Mikroskop2 sind über besagte Stativkonstruktion beliebig im Raum positionierbar. Hierzu werden die Kupplungen8,9 und10 gelöst, so dass eine relative Verstellung der Tragarme3b und3c sowie des Haltearms5 relativ zueinander und zum Stativfuß3a möglich wird. Durch Feststellen der Kupplungen8 bis10 verharrt das Mikroskop2 in der gewählten Position. 1 schematically shows asurgical microscope system 1 with a MR-compatible microscope 2 that over atripod 3 is adjustable in its spatial position. Such a surgical microscope system is known in principle from the prior art, which is why the following statements are limited only to aspects that relate to the claimed invention. Thetripod 3 has a rotatably mountedstand base 3a andmovable support arms 3b . 3c that have couplings 8th . 9 are movably and lockably connected. The support arm 3c is about another clutch 10 with the holding arm 5 connected, who finally got themicroscope 2 and anadjustment mechanism 4 wearing.adjustment 4 andmicroscope 2 can be positioned anywhere in the room via said stand construction. For this purpose, the couplings 8th . 9 and 10 solved, allowing a relative adjustment of thesupport arms 3b and 3c and the support arm 5 relative to each other and to thetripod foot 3a becomes possible. By detecting the couplings 8th to 10 the microscope stops 2 in the selected position.

Im hier geschilderten Beispiel ist das Stativ3 aus nicht magnetischem Material gebildet, wobei insbesondere die Kupplungen8 bis10 lösbare Feststellbremsen aufweisen, die als EAP-Bremsen ausgestaltet sind. Die Kupplungen können folglich als EAP-Kupplungen8 bis10 bezeichnet werden. Beispiele solcher EAP-Kupplungen zeigen die3 und4. Das Stativ3 ist somit MR-tauglich. Das MR-taugliche Mikroskop2 ist über einen Verstellmechanismus4, hier ein Positioniermechanismus, in einer zur optischen Achse6 des Operationsmikroskops2 senkrechten Ebene7 in zwei zueinander senkrechte (X-/Y-)Richtungen transversal bewegbar. Eine Verstellung des Mikroskops2 in. besagter Ebene7 kann durch Einsatz zweier EAP-Aktuatoren im Verstellmechanismus4 erzielt werden. Auch alle übrigen Komponenten des Verstellmechanismus4 sind MR-tauglich bzw. aus nicht-magnetischem Material gebildet. Im obigen allgemeinen und speziellen Teil der Beschreibung wurde der Verstellmechanismus4 im weitesten Sinne als zum Mikroskop gehörig beschrieben. Es ist zweckdienlich, wenn auch andere Verstellmechanismen, wie ein Fokussiermechanismus (z-Verstellung) oder ein Zoommechanismus, EAP-Aktuatoren zur Ansteuerung aufweisen und im übrigem aus nicht magnetischem Material gebildet sind.In the example described here is thetripod 3 formed of non-magnetic material, in particular the couplings 8th to 10 have releasable parking brakes, which are designed as EAP brakes. The couplings can consequently as EAP couplings 8th to 10 be designated. Examples of such EAP couplings show the 3 and 4 , Thetripod 3 is therefore MR-compatible. The MR-compatible microscope 2 is via anadjustment mechanism 4 , here a positioning mechanism, in one to the optical axis 6 of thesurgical microscope 2vertical plane 7 transversely movable in two mutually perpendicular (X / Y) directions. An adjustment of themicroscope 2 in. saidplane 7 can be achieved by using two EAP actuators in theadjustment mechanism 4 be achieved. Also all other components of theadjustment mechanism 4 are MR-capable or made of non-magnetic material. In the above general and specific part of the description has been theadjustment mechanism 4 in the broadest sense described as belonging to the microscope. It is expedient if other adjustment mechanisms, such as a focusing mechanism (z-adjustment) or a zoom mechanism, EAP actuators for driving and are formed in the rest of non-magnetic material.

Anhand von2 soll die Ansteuerung eines Zoommechanismus mit einem EAP-Aktuator geschildert werden. Die in2 sehr schematisch dargestellte seitliche Teil-Schnittdarstellung eines Operationsmikroskops ist – abgesehen von dem vorliegenden anmeldungsgemäßen Aspekten – derDE 195 41 237 B4 entnommen und in dieser Schrift ausführlich beschrieben. Insofern sei auf die dortigen Ausführungen explizit verwiesen, um hier nicht lediglich zum Zwecke der ausreichenden Offenbarung die genaue Funktionsweise und den genauen Aufbau des Operationsmikroskops gemäß2 schildern zu müssen.Based on 2 the activation of a zoom mechanism with an EAP actuator should be described. In the 2 very schematically shown side partial sectional view of a surgical microscope is - apart from the present application according to aspects - the DE 195 41 237 B4 taken and described in detail in this document. In this respect, reference is explicitly made to the statements there, not only for the purpose of sufficient disclosure, the exact functioning and the exact structure of the surgical microscope according to 2 to have to describe.

Lediglich zur leichteren Verständlichkeit seien die wesentlichen Bestandteile des in2 dargestellten Operationsmikroskops kurz beschrieben: Im Gehäuse11 des Operationsmikroskops2 ist ein festbrennweitiges Hauptobjektiv12 angeordnet, dass von beiden stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen durchsetzt wird. Dem Hauptobjektiv12 nachgeordnet ist ein Zoomsystem20, das drei optische Komponenten13,14 und15 (Linsenglieder) umfasst. Die erste und die zweite optische Komponente13,14 sind jeweils entlang der gemeinsamen optischen Achse17 in einer definierten Abhängigkeit zueinander verschiebbar. Die optische Komponente15 ist ortfest im Zoomsystem20 angeordnet. Neben der Vergrößerungsvariation ist durch Verschieben der ersten optischen Komponente13 auch eine Fokussierung auf eine gewünschte Objektebene vorzunehmen. Bezüglich weiterer Details der optischen Komponenten sei noch mal ausdrücklich auf dieDE 195 41 237 B4 verwiesen.Merely for ease of understanding, the essential components of the 2 Operation Microscope described briefly: In thehousing 11 of thesurgical microscope 2 is a fixed focalmain lens 12 arranged that is penetrated by both stereoscopic observation beam paths. The main objective 12 Subordinated is azoom system 20 , the threeoptical components 13 . 14 and 15 (Lens elements). The first and secondoptical components 13 . 14 are each along the commonoptical axis 17 in a defined relationship to each other displaced. Theoptical component 15 is stationary in thezoom system 20 arranged. In addition to the magnification variation is by moving the firstoptical component 13 also to focus on a desired object level. Regarding further details of the optical components, please refer to the DE 195 41 237 B4 directed.

Das definierte Verschieben der beiden optischen Elemente13 und14 erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß2 durch zwei separate EAP-Aktuatoren19 bzw.18. Auf diese Weise kann ein MR-taugliches Zoomsystem20 einschließlich Fokussier- und Zoommechanismus bereitgestellt werden, sofern alle weiteren Bestandteile ebenfalls MR-tauglich, d. h. aus nicht-magnetischem Material gebildet sind.The defined shifting of the twooptical elements 13 and 14 takes place in the illustrated embodiment according to 2 through twoseparate EAP actuators 19 respectively. 18 , In this way, an MR-capable zoom system 20 including focusing and zoom mechanism are provided, provided that all other components are also MR suitable, ie formed of non-magnetic material.

Die EAP-Aktuatoren18 und19 sind lediglich schematisch dargestellt, wobei der innere schraffierte rechteckige Bereich jeweils ein EAP-Element darstellen soll, das sich beim Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung in seiner Form definiert verändert. Hierdurch kann – wie Eingangs ausführlich geschildert – eine definierte Bewegung einer an das EAP-Element gekoppelten Komponente (hier die optischen Komponenten13 und14) erzielt werden. Bisher beispielsweise als Antriebe eingesetzte Schrittmotoren lassen sich somit durch MR-taugliche EAP-Aktuatoren ersetzen. Zur Ansteuerung der EAP-Aktuatoren vorgesehene Bedienelemente und Steuereinheiten sind der Anschaulichkeit halber nicht in2 dargestellt.The EAP actuators 18 and 19 are only shown schematically, wherein the inner hatched rectangular area is to represent an EAP element, which changes in shape defined when creating a corresponding electrical voltage. As a result, as described in detail at the beginning, a defined movement of a component coupled to the EAP element (in this case, theoptical components 13 and 14 ) be achieved. So far, for example, used as drives stepper motors can thus be replaced by MR-capable EAP actuators. For the control of the EAP actuators provided controls and control units are not in the interests ofclarity 2 shown.

In2 weiterhin dargestellt ist eine Beleuchtungseinheit, die hier einen faseroptischen Lichtleiter23 und eine aus zwei Elementen bestehende Beleuchtungsoptik24 und25 aufweist. Der Beleuchtungsstrahlengang wird mittels eines Umlenkelements26 durch das Hauptobjektiv12 in Richtung der Objektebene gelenkt. Ein in seinem Aufbau und seiner Funktionsweise bekannter stereoskopischer Binokulartubus ist mit16 bezeichnet. Zwischen dem Binokulartubus16 und dem Zoomsystem20 ist außerdem ein Umlenk- oder Strahlteilerelement27 in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen angeordnet, über das ein bestimmter Anteil des oder der Beobachtungsstrahlengänge in Richtung einer Dokumentationseinheit28 ausgekoppelt wird. Zur Umlenkung des ausgekoppelten Teils ist ein weiteres Umlenkelement29 vorgesehen. Weitere Details zur Auskoppelung und zur dargestellten Dokumentationseinheit28 sind besagter Patentschrift zu entnehmen.In 2 Also shown is a lighting unit, here a fiber opticlight guide 23 and a two-element illumination optics 24 and 25 having. The illumination beam path is by means of adeflection element 26 through themain lens 12 directed in the direction of the object plane. A stereoscopic binocular tube known in its construction and its operation is with 16 designated. Between thebinocular tube 16 and thezoom system 20 is also a deflection orbeam splitter element 27 arranged in the stereoscopic observation beam paths, via which a certain portion of the observation beam or paths in the direction of adocumentation unit 28 is decoupled. For deflecting the decoupled part is another deflectingelement 29 intended. Further details on the extraction and the presenteddocumentation unit 28 can be found said patent.

Die3 und4 zeigen Prinzipschaubilder einer EAP-Kupplung oder einer EAP-Bremse33, wobei die3a und4a jeweils den freien Zustand und die3b und4b jeweils den gebremsten bzw. festgestellten Zustand verdeutlichen. In den Figuren bezeichnen die Bezugsziffer31 und32 jeweils zwei gegeneinander bewegliche Teile, beispielsweise zueinander korrespondierende Endstücke eines Stativgelenks oder aber Bremsbacken einer Bremse. Die Darstellung der Teile31,32 ist äußerst schematisch vorgenommen, da lediglich das Funktionsprinzip erläutert werden soll. Mit30 ist jeweils ein EAP-Element, d. h. ein elektroaktives Polymer, bezeichnet, das für sich genommen den gleichen Aufbau und die gleiche Funktionsweise wie ein dielektrischer Elastomeraktuator (DEA) besitzen kann, wie er ausführlich in der Beschreibungseinleitung erläutert ist. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass durch Anordnung als Stapel oder Röhrchen besagte DEAs stärkere Antriebskräfte und Verschiebewege bewirken bzw. erzielen können. Mit ”U_aus” und ”U_ein” soll eine an das EAP-Element30 nicht-angelegte bzw. angelegte Spannung bedeutet sein.The 3 and 4 show schematic diagrams of an EAP clutch or anEAP brake 33 , where the 3a and 4a each the free state and the 3b and 4b each clarify the braked or detected state. In the figures, thereference numeral 31 and 32 two mutually movable parts, for example, mutually corresponding end pieces of a tripod joint or brake shoes a brake. The representation of theparts 31 . 32 is made very schematically, since only the principle of operation is to be explained. With 30 is in each case an EAP element, ie an electroactive polymer, referred to, which in itself can have the same structure and the same operation as a dielectric Elastomeraktuator (DEA), as it is explained in detail in the introduction to the description. It should again be noted that by arranging as a stack or tube said DEAs can cause or achieve stronger driving forces and displacement paths. "U_of" and "U_a" is intended one of theEAP element 30 non-applied voltage means to be.

Die beiden relativ zueinander beweglichen Teile31,32 sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß3 bei ausgeschalteter, d. h. nicht angelegter Spannung an das EAP-Element30 voneinander entfernt, d. h. zueinander beweglich. Im Falle einer EAP-Kupplung in einem Stativ, wie es in1 dargestellt ist (Kupplungen8,9 und10) wären die entsprechenden Stativarme (3a,3b,3c und5) jeweils zueinander frei beweglich. Beim Einschalten einer entsprechenden Spannung und Anlegen an das EAP-Element30 kommt es zu einer entsprechenden Formveränderung, d. h. zu einem Zusammenziehen in einer Raumdimension und zu einer Längendehnung in der dazu senkrechten Raumdimension. Bei entsprechender Anordnung des EAP-Elements kann auf diese Weise der in3b dargestellte Zustand erzielt werden, bei dem die beiden Teile31 und32 auf einander gepresst werden. Beispielsweise kann durch entsprechende Oberflächengestaltung der aufeinanderliegenden Oberflächen der Teile31 und32 eine Bremswirkung oder eine vollständige Bewegungslosigkeit der Teile31 und32 relativ zueinander erreicht werden. Übertragen auf das Stativ gemäß1 bedeutet dies, dass die entsprechenden EAP-Kupplungen8,9 bzw.10 einen gebremsten/festgestellten Zustand einnehmen, so dass die entsprechenden Trag- und Haltearme relativ zueinander bewegungslos wären, wodurch das Mikroskop2 in der vorgesehenen Stellung verharrt.The two relatively movingparts 31 . 32 are in the embodiment according to 3 when the voltage applied to the EAP element is switched off, ie not applied 30 away from each other, ie to each other. In the case of an EAP clutch in a tripod, as in 1 is shown (couplings 8th . 9 and 10 ) would be the corresponding tripod arms ( 3a . 3b . 3c and 5 ) Free to each other freely. When switching on a corresponding voltage and applying to theEAP element 30 There is a corresponding change in shape, ie a contraction in a spatial dimension and a length expansion in the space dimension perpendicular thereto. With appropriate arrangement of the EAP element can in this way the in 3b shown state can be achieved, in which the twoparts 31 and 32 be pressed on each other. For example, by appropriate surface design of the superimposed surfaces of theparts 31 and 32 a braking effect or complete immobility of theparts 31 and 32 be achieved relative to each other. Transfer to the tripod according to 1 this means that the corresponding EAP couplings 8th . 9 respectively. 10 assume a braked / locked state, so that the respective support and support arms would be motionless relative to each other, causing themicroscope 2 remains in the intended position.

Das Ausführungsbeispiel gemäß3 lässt sich auch für eine andere Form von Bremse realisieren, wie insbesondere aus3a anschaulich gemacht werden kann: die Teile31 und32 können als Bremsbacken interpretiert werden, zwischen denen sich ein rotierendes Werkstück (Rad) befindet, dessen Drehachse beispielsweise in der Zeichenebene und senkrecht zu den Längsachsen der Teile31 und32 liegt. Durch Einschalten einer entsprechenden Spannung und Anlegen an das EAP-Element30 verringert sich der Abstand der beiden Bremsbacken31 und32 zueinander, so dass das rotierende Werkstück zwischen den Bremsbacken eingeklemmt wird und die Rotation somit zum Stillstand kommt.The embodiment according to 3 can also be realized for another form of brake, such as in particular 3a can be made clear: theparts 31 and 32 can be interpreted as brake shoes, between which a rotating workpiece (wheel) is located, the axis of rotation, for example, in the plane of the drawing and perpendicular to the longitudinal axes of theparts 31 and 32 lies. By switching on a corresponding voltage and applying to theEAP element 30 reduces the distance between the twobrake shoes 31 and 32 to each other, so that the rotating workpiece is clamped between the brake shoes and thus the rotation comes to a standstill.

Anhand von4 soll eine andere Ausführungsform einer EAP-Kupplung bzw. -Bremse33 erläutert werden. Im Falle einer Kupplung stellen die Teile31 und32 wiederum zwei zueinander bewegliche Gelenkteile dar. Im Falle der4a besteht zwischen den Teilen31 und32 und dem dazwischen angeordneten EAP-Element30 ausreichend Platz, um eine relative Bewegung der Teile31 und32 zueinander zu ermöglichen. Beim Einschalten einer entsprechenden Spannung und Anlegen an das EAP-Element30 kommt es bei entsprechender Anordnung dieses Elements zu einer Ausdehnung desselbigen in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Teile31,32, mit der Folge, dass der Zwischenraum, der zur relativen Bewegung zueinander benötigt wird, vollständig vom EAP-Element30 ausgefüllt wird. Bei entsprechender Lagerung der Teile31 und32 können diese nicht ausweichen, so dass eine Bremswirkung bzw. eine Feststellung der Teile31 und32 relativ zueinander erfolgt. Die entsprechend realisierte EAP-Kupplung wäre in dem in4b dargestellten Zustand festgestellt.Based on 4 is another embodiment of an EAP clutch or -Brake 33 be explained. In case of a clutch put theparts 31 and 32 In turn, two mutually movable joint parts. In the case of 4a exists between theparts 31 and 32 and theintermediate EAP element 30 sufficient space for relative movement of theparts 31 and 32 to enable each other. When switching on a corresponding voltage and applying to theEAP element 30 With an appropriate arrangement of this element, an expansion of the same occurs in a direction perpendicular to the longitudinal direction of theparts 31 . 32 , with the result that the gap required for relative movement to each other is completely from theEAP element 30 is completed. With appropriate storage of theparts 31 and 32 These can not avoid, so that a braking effect or a statement of theparts 31 and 32 relative to each other. The corresponding realized EAP coupling would be in the 4b state shown.

Wiederum kann die Ausführungsform gemäß4 auf eine EAP-Bremse übertragen werden. Hierzu sind die Teile31 und32 als relativ zueinander rotierend vorzustellen. Bei entsprechender Lagerung führt der in4b dargestellte Zustand zu einer Abbremsung der Rotation mit anschließendem Stillstand.Again, the embodiment according to 4 be transferred to an EAP brake. These are theparts 31 and 32 as rotating relative to each other. With appropriate storage leads in 4b shown state to a deceleration of the rotation with subsequent standstill.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

OperationsmikroskopsystemSurgical microscope system

22

Mikroskopmicroscope

33

Stativtripod

3a3a

Stativfußstand base

3b–c3b-c

Tragarmecarrying arms

44

Verstellmechanismusadjustment

5 5

Haltearmholding arm

66

optische Achseoptical axis

77

Ebenelevel

8–108-10

Kupplungenclutches

1111

Gehäusecasing

1212

Hauptobjektivmain objective

13, 14, 1513, 14, 15

optische Komponenten, Linsengliederoptical components, lens elements

1616

Binokulartubusbinocular

1717

optische Achseoptical axis

18, 1918, 19

EAP-AktuatorEAP actuator

2020

ZoomsystemZoom system

2323

Lichtleiteroptical fiber

24, 2524, 25

Beleuchtungsoptikillumination optics

2626

Umlenkelementdeflecting

2727

Umlenkelementdeflecting

2828

Dokumentationseinheitdocumentation unit

2929

Umlenkelementdeflecting

3030

EAP-ElementEAP element

31, 3231, 32

Teilpart

3333

EAP-Kupplung, -BremseEAP clutch, brake

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 1152275 B1[0005]EP 1152275 B1[0005]
• DE 19822256 A1[0007]DE 19822256 A1[0007]
• DE 102006040797[0011]DE 102006040797[0011]
• DE 10330581 A1[0011]DE 10330581 A1[0011]
• DE 19541237 B4[0011, 0028, 0029]DE 19541237 B4[0011, 0028, 0029]
• DE 102005052983 A1[0016]DE 102005052983 A1[0016]
• DE 102005001439 B4[0016]DE 102005001439 B4[0016]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• ”Electrostriction of polymer dielectrics with compliant electrodes as a means of actuation”, R. E. Pelrine, R. D. Kornbluh, J. P. Joseph, Sensors and Actuators A 64 (1998) 77–85[0015]RE Pelrine, RD Kornbluh, JP Joseph, Sensors and Actuators A 64 (1998) 77-85[0015] Electrostriction of polymeric dielectrics with compliant electrodes as a means of actuation.

Claims (7)

Translated fromGerman

MR-taugliches Mikroskop (2) mit mindestens einem Aktuator zur Ansteuerung eines Verstellmechanismus (4) des Mikroskops (2),dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator als elektroaktiver Polymer-(EAP-)Aktuator (18,19) ausgestaltet ist.MR-compatible microscope ( 2 ) with at least one actuator for controlling an adjusting mechanism ( 4 ) of the microscope ( 2 ),characterized in that the at least one actuator as an electroactive polymer (EAP) actuator ( 18 . 19 ) is configured.MR-taugliches Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (4) ein Fokussiermechanismus, Zoommechanismus und/oder Positioniermechnismus ist.MR-compatible microscope according to claim 1, characterized in that the adjusting mechanism ( 4 ) is a focusing mechanism, zooming mechanism and / or positioning mechanism.MR-taugliches Mikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (4) mit einem optischen Bauelement, wie einem Shutter, einer Linse, einer Blende und/oder einem Spiegel, gekoppelt ist.MR-compatible microscope according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting mechanism ( 4 ) is coupled to an optical component, such as a shutter, a lens, a diaphragm and / or a mirror.MR-taugliches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (4) aus nicht-magnetischem Material gebildet ist.MR-compatible microscope according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting mechanism ( 4 ) is formed of non-magnetic material.MR-taugliches Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (2) aus nicht-magnetischem Material gebildet ist.MR-compatible microscope according to one of claims 1 to 4, characterized in that the microscope ( 2 ) is formed of non-magnetic material.Stativbefestigtes MR-taugliches Mikroskop, dessen räumliche Position mittels eines Stativs (3) einstellbar ist, an das das Mikroskop (2) befestigt ist, wobei zur Stativverstellung Kupplungen und/oder Bremsen (8–10) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen und/oder Bremsen (8–10) als elektroaktive Polymer-(EAP-)Kupplungen bzw. -Bremsen (33) ausgestaltet sind.Tripod-mounted MR-compatible microscope, its spatial position by means of a tripod ( 3 ) to which the microscope ( 2 ), wherein for the tripod adjustment clutches and / or brakes ( 8th - 10 ), characterized in that the clutches and / or brakes ( 8th - 10 ) as electroactive polymer (EAP) couplings or brakes ( 33 ) are configured.MR-taugliches Mikroskop nach Anspruch 6 mit einem Mikroskop (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.MR-compatible microscope according to claim 6 with a microscope ( 2 ) according to one of claims 1 to 5.

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