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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung
bei einem Binokulartubus mit zwei Okularträgern. Ein solcher Binokulartubus
wird beispielsweise für
Stereomikroskope benutzt, bei denen die Betrachtung des Mikroskopbildes
in dreidimensionaler Weise möglich
ist. Die beiden Betrachtungsstrahlen werden in zwei Okularträgern zu
jeweils einem Okular für
das linke und das rechte Auge geleitet. Typische Pupillendistanzen
betragen etwa zwischen 52 und 76 mm. Für den Benutzer ist es erstrebenswert, über eine
Verstelleinrichtung die Pupillendistanz an die persönlichen
Bedürfnisse
anpassen zu können.
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Von
der Anmelderin sind Binokulartuben bekannt, bei denen die Pupillendistanz-Verstellung über zwei
Spindeltriebe, von denen jeweils einer für einen Okularträger vorgesehen
ist, erfolgt. Dieser Spindeltrieb ist nachträglich anbaubar und, auch deshalb, spielbehaftet.
Infolgedessen tritt eine Hysterese auf, so daß beim Verstellen der Pupillendistanz
zunächst keine
Reaktion der Verstelleinrichtung erfolgt (kein linearer Zusammenhang).
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Weiterer
Nachteil bei bekannten Pupillendistanz-Verstelleinrichtungen ist die aufwendige
(nachträgliche)
Montage, das größere Bauvolumen
und die hohen Teilekosten. Die Ablesegenauigkeit ist um das Spiel
und andere Faktoren (wie Übersetzung)
im Spindeltrieb verringert.
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Es
ist daher erstrebenswert, eine Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung
anzugeben, die technisch und mechanisch einfach und kompakt gestaltet ist
und eine benutzerfreundliche Bedienung mit einer Ablesegenauigkeit
ohne Spieleinfluss gewährt.
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Erfindungsgemäß wird eine
Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung
bei einem Binokulartubus mit zwei Okularträgern, von denen zumindest einer
um eine Drehachse drehbar gelagert ist, vorgeschlagen, wobei eine
zur Pupillendistanz-Verstellung betätigbare Gewindespindel vorgesehen
ist, über
deren Gewinde der Abstand der beiden Okularträger einstellbar ist.
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Erfindungsgemäß ist lediglich
eine Gewindespindel vorgesehen, die mechanisch einfach und im Querschnitt
sehr kompakt in den Binokulartubus mit den zwei Okularträgern integriert
werden kann. Durch Betätigen
dieser Gewindespindel wird ein Okularträger an seiner Aufhängung um
seine Drehachse gedreht. Der andere Okularträger kann entweder ortsfest
sein oder ebenfalls an einer Drehachse drehbar gelagert sein, wobei
im letzteren Fall beide Okularträger
zweckmäßigerweise über eine
Zwangsmitnahmeeinrichtung miteinander verbunden sind, um eine symmetrische
Verstellung zu gewährleisten.
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Das
Betätigen
der Gewindespindel wird vorteilhaft über einen oder zwei Drehknöpfe, der
bzw. die mit der Gewindespindel mechanisch verbunden sind, vorgenommen.
Selbstverständlich
kann auch eine automatische, beispielsweise computergesteuerte Verstellung
vorgesehen sein.
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Zur
Minimierung des Spiels ist die Gewindespindel in einem Axiallager
gelagert, wobei die Gewindespindel auf einer Seite zumindest zum
Teil von einem Segment umgeben ist, das mittels einer Mutter an
das Axiallager preßbar
ist. Bei dieser besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Gewindespindel mittels
des Segments axial im Axiallager gehalten, wobei das Segment seinerseits
mittels der Mutter an das Axiallager gedrückt wird. Das Segment ist somit spielfrei.
Es ist sinnvoll, wenn die Gewindespindel einen Einstich oder eine
Nut aufweist, die sich entlang des Umfangs der Spindel erstreckt
und in den bzw. die das beispielsweise halbringförmige Segment eingreift.
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Bei
der bereits erwähnten
Ausführungsform, bei
der die beiden Okularträger über eine
Zwangsmitnahmeeinrichtung miteinander verbunden sind, ist es vorteilhaft,
wenn diese Zwangsmitnahme einen Mitnehmerbolzen und eine Gabel umfaßt. Der
Mitnehmerbolzen greift in die Gabel ein, wodurch beide Okularträger zwangsgeführt werden
und sich jeweils um denselben Winkel drehen (Übersetzung 1:1).
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Eine
weitere Möglichkeit
einer Zwangsmitnahmeeinrichtung stellt eine Zahnradverstellung mit zwei
gegenläufigen
Zahnrädern
dar, die ineinander greifen und jeweils einem Okularträger zugeordnet sind.
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Eine
geeignete Anzeige der Pupillendistanz kann dadurch realisiert werden,
dass ein Okularträger
einen Zeiger und der andere eine Skala zur Anzeige der Pupillendistanz
durch den Zeiger aufweist. Die Anzeige ist ohne Spieleinfluß der Pupillendistanz-Verstellmechanik.
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Im
Folgenden soll ein in den beigefügten
Figuren illustriertes Ausführungsbeispiel
die Erfindung und ihre Vorteile näher erläutern.
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1 zeigt
in schematischer und perspektivischer Ansicht einen Binokulartubus
mit einer erfindungsgemäßen Pupillendistanz-Verstelleinrichtung,
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2 zeigt
einen Binokulartubus aus 1 im Seitenschnitt,
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3 zeigt
den Binokulartubus aus 2 im Schnitt AA,
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4 zeigt
die Realisierung einer Zwangsmitnahmeeinrichtung bei einer erfindungsgemäßen Pupillendistanz-Verstelleinrichtung
in einer Vorderansicht der Okularträger und
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5 zeigt
eine Anordnung eines Segments zwischen Gewindespindel und Axiallager
zur spielfreien Lagerung.
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1 zeigt
in perspektivischer Ansicht einen Binokulartubus 22, wie
er häufig
für Stereomikroskope,
insbesondere auch Operationsmikroskope, verwendet wird. Der dargestellte
Binokulartubus 22 weist die erfindungsgemäße Pupillendistanz-Verstelleinrichtung
auf. Diese ist unterhalb der beiden Okularträger 1, 2,
also unterhalb der Schenkel, am Tubus fest montiert. Diese Möglichkeit
der festen Integration der Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung
ermöglicht
eine kompakte Bauweise und vermeidet zudem Spiel und Hysterese.
Schematisch dargestellt in 1 sind neben
den beiden Okularträgern 1 und 2 die
zugehörigen
Okulare 20 sowie die Drehknöpfe 5 und 6 zur
Verstellung der Pupillendistanz-Verstelleinrichtung.
Die tatsächlich
eingestellte Pupillendistanz läßt sich über die
Anzeige 18 ermitteln. Vorteilhaft ist eine kontinuierliche
spielfreie Verstellung mindestens im Bereich von 52 bis 76 mm.
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2 zeigt
einen seitlichen Schnitt in Längsrichtung
eines Okularträgers,
der mit 1 bezeichnet ist, aus 1.
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Das
Okular ist wieder mit 20 bezeichnet, der Drehknopf zur
Verstellung der Pupillendistanz mit 5. Der Okularträger 1 ist
an der Drehachse 3 drehbar gelagert. Beide Okularträger (links
und rechts) 1 und 2 sind auf dem Gehäuseteil 19 des
Binokulartubus 22 durch Lagerung an den beiden Drehachsen 3 und 4 so
miteinander verbunden, dass die Pupillendistanz durch Drehen eines
der Drehknöpfe 5 oder 6 eingestellt
werden kann.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Pupillendistanzverstellung zeigt 3. Diese
Figur stellt den Schnitt AA entlang der in 2 bezeichneten
Linie A-A dar. Dargestellt sind die Okulare 20, die beiden
Okularträger 1 und 2,
die Drehachsen 3 und 4 für den Okularträger 1 bzw. 2 sowie
die seitlich angeordneten Drehknöpfe 5 und 6.
Innerhalb der Okularträger 1 und 2 sind
die Strahlquerschnitte 21 durch den Binokulartubus 22 angedeutet.
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Die
Drehknöpfe 5 und 6 sind
mechanisch mit der Gewindespindel 7 verbunden. Die Gewindespindel 7 wird
in einem Spindellager 10 bzw. einem Axiallager 9 axial
gelagert. Das Gewinde ist mit 12 bezeichnet. Durch Drehen
an einem der Drehknöpfe 5 oder 6 können über die
Gewindespindel die Okularträger 1 und 2 zu
einer Drehung um jeweils die Drehachsen 3 bzw. 4 angetrieben
werden. Die Drehung erfolgt hierbei abhängig von der Reibung in der
Aufhängung.
Aufgrund der später
anhand von 4 zu erläuternden Zwangsmitnahmeeinrichtung überträgt sich
die Drehung des Okularträgers 1 unmittelbar
auf den Okularträger 2,
so dass beide Okularträger
eine gegenläufige
Drehbewegung um denselben Winkel um die Drehachsen ausführen.
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Die
Gewindespindel 7 wird mittels eines Segments 8 axial
im Axiallager 9 gehalten. Das Segment 8 wird mittels
der Mut ter 11 an das Axiallager 9 gedrückt. Die
Spindel 7 hat hierzu an einem Ende einen Einstich oder
eine Nut, an den bzw. an der die Spindel 7 in das Segment 8 eingelegt
wird. Das Segment 8 steht an einer Seite an das Axiallager
an. Es ist vorteilhaft, das Segment 8 halbring- bzw. halbkreisförmig zu
gestalten. Diese Verhältnisse
sind in 5 nochmals verdeutlicht.
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Durch
Drehen der Gewindespindel 7 verändert sich die Position des
Gewindes 12 axial zum Spindellager 10, welches
drehbar im Okularhalter 1 gelagert ist, wodurch die Pupillendistanz
auf den gewünschten
Abstand eingestellt werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der symmetrischen Verstellung der beiden
Okularträger 1 und 2 durch
die erfindungsgemäße Pupillendistanz-Verstelleinrichtung
zeigt 4. In der Draufsicht auf die beiden Okularträger 1 und 2 sind
sehr schematisch die Zwangsmitnahmeeinrichtung 13 sowie
die Anzeige 18 der Pupillendistanz (PD) dargestellt.
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Der
Okularträger 1,
der um die Drehachse 3 drehbar gelagert ist, wird wie anhand
von 3 erläutert, über die
Gewindespindel zu einer Drehbewegung um die Drehachse 3 veranlaßt. Aufgrund
der Zwangsmitnahmeeinrichtung 13 bewegen sich beide Okularträger 1 und 2 symmetrisch
zur Tubus-Schnittstelle
auseinander oder aufeinander zu. Der Okularträger 1 dreht mit dem
Mitnehmer-Bolzen 14 um die Drehachse 3 und der
Okularträger 2 dreht
mit der Gabel 15, die von dem Bolzen 14 mit Kraft
beaufschlagt wird, um die Drehachse 4.
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Eine
einfache und zweckmäßige Pupillendistanz-Anzeige 18 läßt sich
beispielsweise dadurch realisieren, dass an einem Okularträger 1 ein
Zeiger 16 angebracht ist, der auf eine auf dem anderen
Okularträger 2 befindliche
Skala 17 zeigt. Diese Skala 17 ist derart geeicht,
dass sie die Pupillendistanz (in 4 mit PD
bezeichnet) anzeigt. Die Okulare sind in 4 wieder
mit 20 bezeichnet. Vorteil der Anzeige 18 ist,
dass die Pupillendistanz PD absolut, also ohne jeden Einfluß der Pupillenverstellmechanik,
angezeigt wird.
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- 1
- Okularträger
- 2
- Okularträger
- 3
- Drehachse
von Okularträger 1
- 4
- Drehachse
von Okularträger 2
- 5
- Drehknopf
- 6
- Drehknopf
- 7
- Gewindespindel
- 8
- Segment
- 9
- Axiallager
- 10
- Spindellager
- 11
- Mutter
- 12
- Gewinde
- 13
- Zwangsmitnahmeeinrichtung
- 14
- Mitnehmerbolzen
- 15
- Gabel
- 16
- Zeiger
- 17
- Skala
- 18
- Anzeige
- 19
- Gehäuseteil
- 20
- Okulare
- 21
- Strahlquerschnitt
- 22
- Binokulartubus