DE102005043646B4

DE102005043646B4 - Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung bei Okularen

Info

Publication number: DE102005043646B4
Application number: DE102005043646A
Authority: DE
Inventors: Peter Strobel
Original assignee: Leica Instruments Singapore Pte Ltd
Current assignee: Leica Instruments Singapore Pte Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2025-09-14
Also published as: JP4907203B2; US20060215259A1; US7443580B2; DE102005043646A1; JP2006268048A

Abstract

Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung bei einem Binokulartubus (22) mit zwei Okularträgern (1, 2), von denen zumindest einer um eine Drehachse (3, 4) drehbar gelagert ist, wobei eine zur Pupillendistanz-Verstellung betätigbare Gewindespindel (7) vorgesehen ist, über deren Gewinde (12) der Abstand der beiden Okularträger (1, 2) einstellbar ist, wobei die Gewindespindel (7) in einem Axiallager (9) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (7) auf einer Seite zumindest zum Teil von einem Segment (8) umgeben ist, das in eine sich entlang des Umfangs der Spindel (7) erstreckende Nut eingreift, wobei das Segment (8) an seiner einen Seite an das Axiallager (9) ansteht und mittels einer Mutter (11) an das Axiallager (9) gedrückt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 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.
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).
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.
Aus den Druckschriften DE 26 54 778 C2 und DE 29 22 705 C2 ist jeweils eine Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung bei einem Binokulartubus mit zwei Okularträgern, von denen zumindest einer um eine Drehachse drehbar gelagert ist, bekannt, wobei eine zur Pupillendistanz-Verstellung betätigbare Schnecke bzw. Welle mit Außengewindeabschnitten vorgesehen ist, über deren Gewinde der Abstand der beiden Okularträger einstellbar ist.
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.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 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, und wobei die Gewindespindel in einem Axiallager gelagert ist und auf einer Seite zumindest zum Teil von einem Segment umgeben ist, das in eine sich entlang des Umfangs der Spindel erstreckende Nut eingreift, wobei das Segment an seiner einen Seite an das Axiallager ansteht und mittels einer Mutter an das Axiallager pressbar ist.
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.
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.
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.
Hierdurch 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. Die Gewindespindel weist einen Einstich oder eine Nut auf, die sich entlang des Umfangs der Spindel erstreckt und in den bzw. die das beispielsweise halbringförmige Segment eingreift.
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).
Eine weitere Möglichkeit einer Zwangsmitnahmeeinrichtung stellt eine Zahnradverstellung mit zwei gegenläufigen Zahnrädern dar, die ineinander greifen und jeweils einem Okularträger zugeordnet sind.
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.
Im Folgenden soll ein in den beigefügten Figuren illustriertes Ausführungsbeispiel die Erfindung und ihre Vorteile näher erläutern.
1 zeigt in schematischer und perspektivischer Ansicht einen Binokulartubus mit einer erfindungsgemäßen Pupillendistanz-Verstelleinrichtung,
2 zeigt einen Binokulartubus aus 1 im Seitenschnitt,
3 zeigt den Binokulartubus aus 2 im Schnitt AA,
4 zeigt die Realisierung einer Zwangsmitnahmeeinrichtung bei einer erfindungsgemäßen Pupillendistanz-Verstelleinrichtung in einer Vorderansicht der Okularträger und
5 zeigt eine Anordnung eines Segments zwischen Gewindespindel und Axiallager zur spielfreien Lagerung.
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.
2 zeigt einen seitlichen Schnitt in Längsrichtung eines Okularträgers, der mit 1 bezeichnet ist, aus 1. 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.
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.
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 Okular träger eine gegenläufige Drehbewegung um denselben Winkel um die Drehachsen ausführen.
Die Gewindespindel 7 wird mittels eines Segments 8 axial im Axiallager 9 gehalten. Das Segment 8 wird mittels der Mutter 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.
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.
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.
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.
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.
Bezugszeichenliste

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

Claims

Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung bei einem Binokulartubus (22) mit zwei Okularträgern (1, 2), von denen zumindest einer um eine Drehachse (3, 4) drehbar gelagert ist, wobei eine zur Pupillendistanz-Verstellung betätigbare Gewindespindel (7) vorgesehen ist, über deren Gewinde (12) der Abstand der beiden Okularträger (1, 2) einstellbar ist, wobei die Gewindespindel (7) in einem Axiallager (9) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (7) auf einer Seite zumindest zum Teil von einem Segment (8) umgeben ist, das in eine sich entlang des Umfangs der Spindel (7) erstreckende Nut eingreift, wobei das Segment (8) an seiner einen Seite an das Axiallager (9) ansteht und mittels einer Mutter (11) an das Axiallager (9) gedrückt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (8) halbringförmig gestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (7) mechanisch mit mindestens einem Drehknopf (5, 6) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Okularträger (1, 2) drehbar um jeweils eine Drehachse (3, 4) gelagert sind, wobei beide Okularträger (1, 2) über eine Zwangsmitnahmeeinrichtung (13) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsmitnahmeeinrichtung (13) einen Mitnehmerbolzen (14) und eine Gabel (15) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Okularträger (1) einen Zeiger (16) und der andere Okularträger (2) eine Skala (17) zur Anzeige der Pupillendistanz durch den Zeiger (16) aufweist.
Binokulartubus (22) mit einer Vorrichtung zur Pupillendistanz-Verstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.