[发明专利]光学测力元件和显微手术器械

权利要求书

1.用于显微手术器械（22）的光学测力元件，用以测量三个正交方向x、y、z上的力F，该光学测力元件包括单体式圆柱形结构（1），所述单体式圆柱形结构具有在x-y平面中延伸的底面（3）、z向轴线、围绕所述z向轴线的圆柱表面（4）、以及与所述底面（3）相对的适合吸收并传递待测量的力F的顶面（5），所述结构的特征在于三个冲孔状切口（6）；所有切口均平行于y向，沿所述z向轴线分隔开，并且在第一切口（6）与第二切口（6）之间的以及第二切口（6）与第三切口（6）之间的平行的x-y表面中准确地形成两个叶片部（7），所述结构还包括三个通道（8）；所述通道向所述圆柱表面（4）敞开或封闭并且平行于所述z向轴线，从所述底面（3）延伸到所述顶面（5）并穿过所述第一切口（6），同时绕过所述结构（2）中的另两个所述切口（6），所述测力元件还包括三个光纤（9）；每个所述光纤固定在所述三个通道（8）中的一个通道中；所有所述光纤（9）均从所述底面（3）进入所述结构（2），穿过所述第一切口并且在所述顶面（5）处或靠近所述顶面（5）终止，同时在所述第一切口（6）中被中断，通过限定法布里-珀罗干涉腔（13）来建立每个光纤的两个表面（10、12）。

2.根据权利要求1所述的元件，其中，所述通道（8）均沿其在所述结构（2）中的长度向所述圆柱表面（4）敞开。

3.根据权利要求1或2所述的元件，其中，所述光纤（9）由粘合剂固定在所述通道（8）中。

4.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述结构（2）是钛、陶瓷、聚合物、不锈钢或耐蚀金属的。

5.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述切口（6）相对于中间的x-z平面镜像对称，而且所述切口根据中心y轴具有180°旋转对称关系。

6.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述结构（2）包含测温装置（14）。

7.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，在中性位置，位于每个被中断的光纤（9）的所述两个表面（10、12）之间的每个法布里-珀罗干涉腔（13）的间隙介于0.01mm到0.1mm之间。

8.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述第一切口（6）具有0.05mm到0.5mm的z向宽度。

9.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述第一切口（6）包括机械限位器（15），用以保护所述光纤（9）和光纤段（11）两者的端部（10、12）。

10.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述结构（2）具有0.5mm到4mm的x-y方向上的外径。

11.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述结构（2）具有0.02mm到0.4mm的叶片部厚度。

12.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述光纤（9）和/或光纤段（11）的表面（10、12）涂有半反射涂层。

13.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述结构（2）的热膨胀系数匹配所述光纤（9）和/或光纤段（11）的热膨胀系数。

14.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，光纤段（11）的热膨胀系数匹配所述结构（2）的热膨胀系数。

15.根据前述权利要求之一所述的元件，其中，所述顶面（5）包含用于安装轴（17）的接头（16）。

16.根据前述权利要求之一所述的元件，包括沿所述z向轴线的中心通孔。

17.显微手术器械，包括安装在壳体（18）中的根据前述权利要求之一所述的元件（1）以及带有连接器（20）的包含光纤（9）的缆线（19），其中，所述顶面（5）上安装有长轴（17），所述长轴伸出所述壳体（18）之外并具有被限定的稍端（21）。