DE102008028720A1

DE102008028720A1 - Okularbaugruppe

Info

Publication number: DE102008028720A1
Application number: DE102008028720A
Authority: DE
Inventors: Markus Herb; Hans-Jürgen Schneider; Bernd Dambacher; Karl-Heinz Schmidgall; Dirk Holzmann; Roland Müller
Original assignee: Carl Zeiss Surgical GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Surgical GmbH
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-24

Abstract

Es wird eine Okularbaugruppe (1) mit wenigstens einem optischen System (5) und einer entlang der optischen Achse (A) der Baugruppe von dem optischen System (5) beabstandeten Eintrittsapertur (13), einer das optische System (5) einfassenden Fassung (3), einer die Eintrittsapertur (13) beinhaltenden oder mit der Eintrittsapertur (13) unbeweglich verbundenen Hülse (11), welche die Fassung (3) wenigstens teilweise umgibt oder von der Fassung (3) wenigstens teilweise umgeben ist, und eine Dioptrienausgleicheinrichtung, zur Verfügung gestellt. Die Dioptrienausgleicheinrichtung umfasst ein an der Fassung (3) vorhandenes Gewinde (17) sowie ein an der Hülse (11) vorhandenes zum Gewinde der Fassung (3) korrespondierendes Gewinde, welches in das Gewinde (17) der Fassung (3) derart eingreift, dass ein Verdrehen der Hülse (11) gegenüber der Fassung (3) um die optische Achse (A) zu einer definierten Verschiebung des optischen Systems (5) gegenüber der Eintrittsapertur (13) entlang der optischen Achse führt. Zwischen der Fassung (3) und der Hülse (11) befindet sich eine mechanische Sicherung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Okularbaugruppe mit einer Dioptrienausgleicheinrichtung.
Moderne Okulare sind nicht nur für normalsichtige Menschen geeignet, sondern auch kurz- oder weitsichtige Menschen können moderne Okulare ohne Brille verwenden. Zu diesem Zweck umfassen die Okulare eine Dioptrienausgleicheinrichtung, mit der sich die Kurz- oder Weitsichtigkeit des Benutzers ausgleichen lässt. Beim Dioptrienausgleich wird der Abstand der Okularlinse bzw. des optischen Systems von der Eintrittsapertur in das Okular verändert. Falls kein Dioptrienausgleich erfolgen soll, ist dieser Abstand so gewählt, dass die durch die Blende definierten Randstrahlen des Strahlenbündels nach dem Austritt aus dem Okular ein paralleles Strahlenbündel definieren. Bei einem kurzsichtigen Betrachter muss das aus dem Okular austretende Strahlenbündel jedoch divergent sein, was dadurch erreicht wird, dass die Okularlinse näher an die Eintrittsapertur herangeführt wird. Dadurch verlaufen die Randstrahlen des von der Blende begrenzten Strahlenbündels nach dem Austritt aus dem Okular divergent. Bei einem weitsichtigen Betrachter muss dagegen das aus dem Okular austretende Strahlenbündel konvergent sein, was dadurch erreicht wird, dass die Okularlinse weiter von der Eintrittsapertur weggeführt wird, wodurch die Randstrahlen des von der Blende definierten Strahlenbündels nach dem Austritt aus dem Okular konvergent werden.
Der Dioptrienausgleich kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass neben der Linsenfassung des Okulars eine Hülse vorhanden ist, in der die Eintrittsapertur angeordnet ist. Die Linsenfassung und die Blendenhülse weisen korrespondierende Gewinde auf, sodass die Fassung in die Hülse eingeschraubt werden kann. Umso weiter die Fassung in die Hülse eingeschraubt ist, umso geringer ist der Abstand der Okularlinse von der Eintrittsapertur. Ein Okular mit einer derartigen Dioptrieneinstelleinrichtung ist beispielsweise in US 4,523,818 beschrieben. In einem Okular mit einer derartigen Dioptrienausgleicheinrichtung kommt in der Regel ein geeignetes Schmiermittel zwischen dem Gewinde der Hülse und dem der Fassung zur Anwendung, um einen definierten Widerstand gegen ein ungewolltes Verdrehen der beiden Elemente gegeneinander zu gewährleisten und gleichzeitig ein gleichmäßiges Verdrehen zu ermöglichen. Im Falle einer Alterung des Schmiermittels verringert sich jedoch der Widerstand gegen ein Verdrehen der beiden Elemente, sodass ein ungewolltes Verdrehen nicht mehr immer in dem gewünschten Maße gewährleistet werden kann. In diesem Fall kann bereits der Kontakt des Auges mit der Augenmuschel des Okulars zu einer Bewegung bzw. Verstellung des Dioptrienausgleichs führen.
In alternativen Dioptrieneinstelleinrichtungen können die Hülse mit der Blende und die Linsenfassung axial gegeneinander verschoben werden, wobei ein Raster vorhanden ist, mit dem die beiden Elemente in bestimmten axialen Stellungen gegeneinander fixiert werden können. Diese Art von Dioptrienausgleicheinrichtung ermöglicht jedoch kein kontinuierliches Verändern des Abstandes zwischen der Eintrittsapertur und der Okularlinse, sodass keine stufenlose Dioptrieneinstellung möglich ist.
Gegenüber diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Okularbaugruppe zur Verfügung zu stellen, die einen kontinuierlichen Dioptrienausgleich bei gleich bleibendem Dreh- bzw. Verstellmoment ermöglicht und ein zuverlässiges Sichern gegen ein ungewolltes Verstellen des Dioptrienausgleiches ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Okularbaugruppe nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Eine erfindungsgemäße Okularbaugruppe weist wenigstens ein optisches System, welches beispielsweise eine oder mehrere Okularlinsen umfassen kann, und eine entlang der optischen Achse der Baugruppe von dem optischen System beabstandete Eintrittsapertur auf. Das optische System ist in eine Fassung eingefasst. Weiterhin ist eine Hülse vorhanden, welche die Eintrittsapertur beinhaltet oder mit der Eintrittsapertur unbeweglich verbunden ist. Die Hülse umgibt die Fassung wenigstens teilweise oder wird von der Fassung wenigstens teilweise umgeben. Die Okularbaugruppe umfasst zudem eine Dioptrienausgleicheinrichtung mit einem an der Fassung vorhandenen Gewinde und einem an der Hülse vorhandenen korrespondierenden Gewinde, welches in das Gewinde der Fassung derart eingreift, dass ein Verdrehen der Hülse gegenüber der Fassung um die optische Achse zu einer definierten Verschiebung des optischen Systems gegenüber der Eintrittsapertur entlang der optischen Achse führt. Zwischen der Fassung und der Hülse befindet sich eine mechanische Sicherung. Die mechanische Sicherung kann insbesondere als Rastelement, Friktionselement oder Federbremse ausgestaltet sein.
Das Friktionselement und/oder die Federbremse können/kann zumindest teilweise aus Teilen der Hülse und/oder aus Teilen der Fassung gebildet werden. Zum Beispiel können ein Teile der Hülse oder mehrere Teile der Hülse bzw. ein Teile der Fassung oder mehrere Teile der Fassung so ausgebildet sein, dass sie als Feder- bzw. Friktionselement wirken. Insbesondere können ein oder mehrere federnde Elemente, die am Umfang der Hülse verteilt angeordnet sind, eine definierte Friktion auf die Fassung aufbringen. Bei der Fassung kann es sich zum Beispiel um eine Linsenfassung handeln.
Durch die Federelemente wird eine definierte Reibung zwischen der Hülse und der Fassung erzielt, unabhängig davon, ob sich das federnde Element in der Hülse, in der Fassung oder zwischen der Hülse und der Fassung befindet. Zudem wird der Reibwert des federnden Elements über die Gebrauchsdauer bzw. Lebensdauer des Okulars konstant gehalten. Es tritt weiterhin kein Stick-Slip-Effekt auf, also keine ruckartige Bewegung der Dioptrienverstellung durch den abrupten Übergang zwischen Haftreibung und Gleitreibung.
Weiterhin kann die Hülse eine eloxierte Oberfläche aufweisen. Die Eloxalschicht hat den Vorteil, dass sie sehr hart und verschleißresistent ist. Zudem kann die Fassung bzw. die Oberfläche der Fassung beispielsweise einen harten Kunststoff oder Aluminium umfassen. Die Fassung bzw. die Oberfläche der Fassung kann insbesondere eloxiert sein. Das Federelement, bei dem es sich insbesondere um einen Federdraht handeln kann, kann zum Beispiel mit einer Nickelschicht oder einer anderen die Reibung günstig beeinflussenden Oberfläche versehen sein. Das Federelement kann auch nur poliert sein. Die genannten Ausgestaltungsvarianten bewirken eine verschleißarme Oberfläche der Fassung und des Federelements.
Die Federbremse kann grundsätzlich ein Federelement mit mindestens einer Abstützung und einem Gegenlager umfassen. Zudem kann die mechanische Sicherung eine Klemmfeder, eine Wellenfeder, eine Torsionsfeder, eine verklebte Feder oder einen Sprengring umfassen. Darüber hinaus kann die mechanische Sicherung eine Aufspreizvorrichtung, beispielsweise in Form einer geschlitzten Fassung mit Federfingern, umfassen.
In der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe kann die Fassung oder die Hülse eine Halteeinrichtung zum Halten eines Elementes mit mindestens einem federnden Bereich aufweisen. Entsprechend kann die Hülse und/oder die Fassung eine der Halteeinrichtung gegenüberliegende Reibfläche aufweisen. Weiterhin kann ein Element mit mindestens einem federnden Bereich vorhanden sein, das derart von der Halteeinrichtung gehalten wird, dass es eine Reibkraft auf die Reibfläche ausübt. Bei dem Element mit mindestens einem federnden Bereich kann es sich beispielsweise um eine Klemmfeder handeln.
In der erfindungsgemäßen Baugruppe kann das Element mit mindestens einem federnden Bereich eine gleich bleibende Reibkraft ausüben, die zwischen der Hülse und der Fassung wirkt und so einem ungewollten Verdrehen der beiden Elemente gegeneinander einen Widerstand entgegensetzt. Diese Ausgestaltung der Dioptrienausgleicheinrichtung in der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe macht die Verwendung eines Schmiermittels zur Hemmung der Dioptrieneinstellung obsolet. Die geschilderten, im Zusammenhang mit dem Altern des Schmiermittels auftretenden Nachteile, die eingangs mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben worden sind, treten daher nicht auf.
Die Halteeinrichtung kann insbesondere eine Ringnut in der Fassung oder der Hülse sein, wobei das Element mit mindestens einem federnden Bereich, beispielsweise die Klemmfeder, derart in die Ringnut eingesetzt ist, dass es aus der Ringnut in Richtung auf die Reibfläche teilweise herausragt. Da das Element mit mindestens einem federnden Bereich teilweise in der Nut angeordnet ist, ist es gegen axiale Verschiebung gesichert, sodass es relativ zu dem die Nut enthaltenden Element fixiert bleibt und bei einer Verdrehung von Fassung und Hülse gegen einander entlang der Reibfläche des anderen Elementes verschoben wird. Dabei vermittelt es eine Reibung, die überwunden werden muss, wenn ein Verstellen des Dioptrienausgleichs durch Verdrehen von Hülse und Fassung gegeneinander erzielt werden soll.
In der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe kann die Hülse die Fassung wenigstens teilweise umgeben, wobei die Ringnut in der Außenfläche der Fassung angeordnet ist und die Reibfläche an der Innenseite der Hülse ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung ist die Nut von außen zugänglich, sodass das Einbringen des Elements mit mindestens einem federnden Bereich im Vergleich zu einer im Inneren der Hülse angeordneten Nut vereinfacht ist. Die Nut kann auch an der Innenseite der Hülse angeordnet sein. Zudem können sowohl Teile der Fassung als auch Teile der Hülse so ausgebildet sein, dass sie als Federelement bzw. Friktionselement wirken.
Das Element mit mindestens einem federnden Bereich kann als Klemmfeder oder als Formfeder, insbesondere als Flachformfeder oder als Drahtformfeder, ausgebildet sein. Als Formfeder kann sie beispielsweise einen Bogen von 1° bis 270°, vorzugsweise mehr als 180°, überspannen und um eine Kreisbahn gewunden sein. Wenn eine solche Feder die richtigen Dimensionen in Bezug auf die Ringnut aufweist, ragen die radial inneren Abschnitte der Windungen in die Nut hinein, die radial äußeren Abschnitte der Windungen hingegen aus der Nut heraus. Die Parameter der Windung können dann so gewählt sein, dass die äußeren Windungen der Feder zusammengedrückt werden müssen, damit die Fassung in die Hülse eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen üben die radial äußeren Abschnitte der Windungen dann aufgrund der Spannung, unter der sie stehen, die Reibung auf die Reibfläche aus.
Eine gleichmäßige Reibung kann insbesondere bereits erzielt werden, wenn die Drahtformfeder drei aus der Nut herausragende radial äußere Windungsabschnitte umfasst, die im Winkelabstand von 10° bis 190°, insbesondere von 10° bis 179°, vorzugsweise 100° bis 140°, um die Kreisbahn herum verteilt sind.
Zum Beispiel kann die Formfeder als Drahtformfeder mit gebogenen Abschnitten und geraden Abschnitten ausgestaltet sein, wobei die Drahtformfeder zwischen zwei gebogenen Abschnitten offen ist und ansonsten die gebogenen Abschnitte über die geraden Abschnitte miteinander verbunden sind. Insbesondere kann die Drahtformfeder drei gebogene Abschnitte und zwei gerade Abschnitte aufweisen. Die radial äußersten Punkte der gebogenen Abschnitte können einen Winkelabstand von 10° bis 190° zueinander aufweisen. Weiterhin kann die Formfeder eine einen Teil von 1° bis 270° einer Kreisbahn überspannende und um die Kreisbahn gewundene Drahtformfeder sein. Dabei kann der Radius der Kreisbahn so gewählt sein, dass radial innere Abschnitte der Windungen in der Nut eingreifen und dass radial äußere Abschnitte der Windungen aus der Nut herausragen.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Die beschriebenen Eigenschaften und Merkmale sind sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft.
1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Okularbaugruppe.
2 zeigt schematisch eine Klemmfeder für die Okularbaugruppe.
3 zeigt schematisch eine Linsenfassung mit eingesetzter Klemmfeder in einer perspektivischen Darstellung.
4 zeigt schematisch einen Schnitt durch die Nut aus 3 in einer Ansicht entlang der optischen Achse.
5 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsvariante für die Klemmfeder.
6 zeigt schematisch ein Federelement mit einer zweiseitigen Abstützung und einem Gegenlager im Querschnitt.
7 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsvariante für ein Federelement mit einer zweiseitigen Abstützung und einem Gegenlager im Querschnitt.
8 zeigt schematisch ein Federelement mit einer einseitigen Abstützung und einem Gegenlager im Querschnitt.
9 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Okularbaugruppe.
10 zeigt schematisch einen Teil der Bedienhülse und einen Teil der Hülse mit einem Rastelement in perspektivischer Ansicht.
11 zeigt schematisch die Bedienhülse in perspektivischer Ansicht.
12 schematisch einen Teil der Bedienhülse in einer Draufsicht.
13 zeigt schematisch das Rastelement in perspektivischer Ansicht.
14 zeigt schematisch das Rastelement in einer Draufsicht.
15 zeigt schematisch einen Teil der Bedienhülse und einen Teil der Hülse mit einem Bremselement in perspektivischer Ansicht.
16 zeigt schematisch das Bremselement in perspektivischer Ansicht.
17 zeigt schematisch das Bremselement in einer Draufsicht.
18 zeigt schematisch einen Teil der Bedienhülse und einen Teil der Hülse mit einer Blattfeder in perspektivischer Ansicht.
19 zeigt schematisch die Blattfeder in perspektivischer Ansicht.
20 zeigt schematisch eine innerhalb der Hülse angeordnete geschlitzte Fassung mit einem Runddraht-Sprengring in perspektivischer Ansicht.
21 zeigt schematisch die geschlitzte Fassung in perspektivischer Ansicht.
22 zeigt schematisch den Runddraht-Sprengring in einer Draufsicht.
23 zeigt schematisch den Runddraht-Sprengring in einem Schnitt entlang XXIII-XXIII in der 22.
24 zeigt schematisch eine weitere Variante einer geschlitzten Fassung in perspektivischer Ansicht.
25 zeigt schematisch die geschlitzte Fassung in einer Draufsicht.
26 zeigt schematisch einen Schnitt durch die geschlitzte Fassung entlang der in der 25 mit XXVI-XXVI gekennzeichneten Achse.
27 zeigt schematisch eine Torsionsfeder in perspektivischer Ansicht.
28 zeigt schematisch eine Torsionsfeder einer Seitenansicht.
29 zeigt schematisch eine Torsionsfeder in einer Draufsicht.
Einander entsprechende Elemente sind in allen Ausführungsbeispielen und Ausführungsvarianten mit denselben Bezugsziffern versehen. Im Hinblick auf die detaillierte Beschreibung mehrfach vorkommender Elemente wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele und Ausführungsvarianten Bezug genommen.
Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe anhand der 1 bis 5 näher beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Okular wird nachfolgend mit Bezug auf 1 beschrieben, welche einen Längsschnitt durch das Okular entlang der optischen Achse A zeigt. Das Okular umfasst ein optisches Element 5 inklusive der dazugehörigen Fixierung in der Form einer Linsenfassung 3, eine Hülse 11 mit einer Apertur 13 und eine Augenmuschel 15, die entlang der optischen Achse relativ zur Linsenfassung 3 verschoben werden kann und die für den richtigen Abstand des Auges vom Okularausgang, das heißt der Ausgangsfläche des optischen Elements 5, sorgt.
Die Linsenfassung 3 weist ein Außengewinde 17 auf, das mit einem Innengewinde der Hülse 11 korrespondiert. Bei einem Verdrehen der Linsenfassung 3 um die optische Achse A führt das Zusammenspiel von Außengewinde 17 und Innengewinde zu einer Verschiebung der Linsenfassung entlang der optischen Achse A und damit zu einer Veränderung des Abstandes des optischen Elements 5 von der Apertur 13. Durch ein Verdrehen der Linsenfassung 3 kann daher ein Dioptrienausgleich herbeigeführt werden.
Die Linsenfassung 3 weist außerdem ein zweites Außengewinde 19 auf, das mit einem Innengewinde der Augenmuschel 15 zusammenwirkt und bei einem Verdrehen der Augenmuschel 15 relativ zur Linsenfassung 3 um die optische Achse zu einer axialen Verschiebung der Augenmuschel entlang der optischen Achse führt. Auf diese Weise kann die Austrittspupille des Okulars mit der Eintrittspupille des Auges in Übereinstimmung gebracht werden.
Um ein ungewolltes Verdrehen der Linsenfassung 3 relativ zur Hülse 11 beispielsweise bei Anlegen des Auges an die Augenmuschel 15 zu vermeiden, weist die Linsenfassung 3 eine um ihren Umfang verlaufende Ringnut 21 auf, in die eine Drahtformfeder 23 eingesetzt ist. Die Drahtformfeder, die in 2 im Detail dargestellt ist, weist eine offene Seite 25, drei gebogene Abschnitte 27A, 27B, 27C sowie zwei gerade Abschnitte 29A, 29B auf, wobei die radial äußersten Punkte der gebogenen Abschnitte 27A, 27B, 27C jeweils einen Winkelabstand von 100° bis 140° zueinander aufweisen. Die gebogenen Abschnitte und die geraden Abschnitte sind so aneinander und an den Radius der Ringnut 21 angepasst, dass die geraden Abschnitte 29A, 29B aufgrund der Federkraft der Drahtformfeder 23 am Boden der Nut 21 anliegen, wohingegen die gebogenen Abschnitte 27A, 27B, 27C über die Nutwände vorstehen, das heißt aus der Nut herausragen. Die beiden die Öffnung 25 begrenzenden Enden 31A, 31B der Drahtformfeder 23 liegen dabei ebenfalls am Boden der Nut 21 an. Eine Linsenfassung 3 mit in die Nut eingesetzter Drahtformfeder 23 ist in 3 in perspektivischer Darstellung und in 4 in einer Schnittansicht senkrecht zur der optischen Achse dargestellt, wobei der Schnitt durch die Nut 21 verläuft.
Eine alternative Ausgestaltung der Drahtformfeder ist in 5 gezeigt. In dieser Ausgestaltung weist die Drahtformfeder 43 Windungen auf, die sich um eine kreisförmige Mittellinie erstrecken und radial äußere Abschnitte 45 sowie radial innere Abschnitte 47 aufweisen. Der Radius der Kreisbahn, um die sich die Feder 43 windet, ist in Bezug auf den Außenumfang der Linsenfassung 3 im Bereich des Bodens der Nut 21 so gewählt, dass die radial inneren Bereiche 47 aufgrund der Federkraft am Nutboden anliegen, wohingegen die radial äußeren Bereiche 45 zumindest teilweise über die Nut vorstehen. Auf diese Weise werden die radial äußeren Abschnitte 45 nach dem Einsetzen der Linsenfassung 3 in die Hülse 11 aufgrund der Federkraft an die Reibfläche 41 angedrückt, sodass sie für das zum Verdrehen der Linsenfassung 3 relativ zur Hülse 11 notwendige Mindestdrehmoment sorgen. Die in 7 dargestellte Ausführungsvariante der Drahtformfeder bewirkt eine besonders gleichmäßige Verteilung der Reibung auf den Umfang der Reibfläche 41. Aufgrund der relativ hohen Zahl an radial äußeren Abschnitten ist das Einsetzen gegenüber der in 2 dargestellten Variante der Drahtformfeder jedoch aufwändiger.
Obwohl in den beschriebenen Ausführungsbeispielen Drahtformfedern als Klemmfedern zur Anwendung gekommen sind, können grundsätzlich auch andere geeignete Federn zur Anwendung kommen. Denkbar wären beispielsweise Spiralfedern, deren Enden miteinander verbunden sind, sodass sie einen Spiralfederring bilden. Weiterhin können statt Drahtformfedern auch Flachformfedern beispielsweise mit einem C-förmigen oder Ω-förmigen Profil zur Anwendung kommen.
Die beschriebene Erfindung ermöglicht es, auf den Einsatz von Schmiermittel bei Okularbaugruppen mit Dioptrieneinstelleinrichtungen, welche auf ineinandergreifenden Gewinden beruhen, zu verzichten und damit die mit der Alterung des Schmiermittels verbundene Problematik zu vermeiden. Mit der Verwendung der Klemmfeder kann ein dauerhaft gleichbleibender definierter Widerstand gegen ungewolltes Verdrehen von Linsenfassung und Hülse gegeneinander sichergestellt werden.
Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe anhand der 6 bis 9 näher beschrieben. Die 6 zeigt schematisch ein Federelement 50 mit einer zweiseitigen Abstützung und einem Gegenlager im Querschnitt, also senkrecht zur optischen Achse. Das Federelement 50, welches als Biegebalken ausgestaltet ist, ist derart zwischen der Fassung 3 und der Hülse 11 angeordnet, dass es in einer in der Hülse 11 befindlichen Aussparung 51 verankert ist und mit einem Auflagepunkt oder Auflagebereich 54 auf der Oberfläche der Fassung 3 aufliegt.
Die 7 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsvariante für ein Federelement 50, welches wiederum als Biegebalken ausgestaltet ist, mit einer zweiseitigen Abstützung und einem Gegenlager im Querschnitt. In dieser Ausführungsvariante ist das Federelement 50 ist derart zwischen der Fassung 3 und der Hülse 11 angeordnet, dass es in einer in der Hülse 11 befindlichen Verrastung 52 verankert ist und mit zwei Auflagepunkten oder Auflagebereichen 56, 57 auf der Oberfläche der Fassung 3 aufliegt.
Die im Zusammenhang mit den 6 und 7 beschriebene Anordnung kann auch vervielfacht werden, sodass die Lösung des ersten Ausführungsbeispiels, also eine Ausgestaltung mit Klemmfeder bzw. Wellenfeder entsteht.
Die 8 zeigt schematisch ein Federelement mit einer einseitigen Abstützung und einem Gegenlager im Querschnitt. In dieser Ausführungsvariante befindet sich in der Fassung 3 eine Aussparung 58, in der ein Federelement 55 angeordnet ist. Das Federelement 55 liegt teilweise an einer inneren Oberfläche der Aussparung 58 an oder ist in der Aussparung 58 befestigt. Das Federelement 55 liegt zudem an einem Bremsklotz oder Bremselement 53 an oder ist an diesem befestigt. Der Bremsklotz oder das Bremselement 53 liegt seinerseits an der Oberfläche der Hülse 11 an. Das Federelement 55 drückt also den Bremsklotz oder das Bremselement 53 gegen die Oberfläche der Hülse 11.
Die im Zusammenhang mit den 6 bis 8 beschriebenen Aussparungen 51 und 58 können auch als Bohrungen, Ausnehmungen oder Ausfräsungen ausgestaltet sein.
Die 9 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Okularbaugruppe 1 in einem Längsschnitt, also entlang der optischen Achse A. Der Bereich im Gewinde 17, das mit einer Friktionsfunktion ausgestattet wird, ist mit der Bezugsziffer 59 gekennzeichnet. Der Bereich, in dem ein Friktionselement eingebracht wird, ist mit der Bezugsziffer 60 gekennzeichnet. Im Übrigen wird auf die Beschreibung zu 1 Bezug genommen.
Im Folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe anhand der 1 und 10 bis 13 näher beschrieben. Die 10 zeigt schematisch einen Teil einer Bedienhülse 34 und einen Teil der Hülse 11 mit einem Rastelement 62 in perspektivischer Ansicht. Die Hülse 11 umfasst mindestens eine radiale Aussparung 61, in der das Rastelement 62 angeordnet ist. Die Aussparung 61 kann insbesondere als radiale Ausfräsung ausgestaltet sein. Die Bedienhülse 34 weist an der zu Hülse 11 hingerichteten Oberfläche eine Verzahnung 63 auf, an der das Rastelement 62 teilweise anliegt. Die 11 zeigt schematisch die Bedienhülse 34 in perspektivischer Ansicht. Die 12 schematisch einen Teil der Bedienhülse 34 in einer Draufsicht. Die Verzahnung 63 befindet sich jeweils an der äußeren Oberfläche der Bedienhülse 34.
Die 13 zeigt schematisch das Rastelement 62 in perspektivischer Ansicht. Die 14 zeigt schematisch das Rastelement 62 in einer Draufsicht. Das Rastelement 62 umfasst zwei Stützflächen 64, mit denen das Rastelement 62 in der Aussparung 61 der Hülse 11 anliegt. Zwischen den Stützflächen 64 sind zwei aneinander anschließende Biegebalkenbereiche 65 angeordnet. In der Mitte des Rastelements 62, wo die beiden Biegebalkenbereiche 65 aneinander anschließen, befindet sich an der der Bedienhülse 34 zugewandten Seite ein Rastbereich 66. Der Rastbereich 66 hat die Form einer „Nase” und umfasst Flächen, die in die Verzahnung 63 der Bedienhülse 34 einrasten können. Der Bereich, in dem sich diese Flächen befinden, ist mit der Bezugsziffer 67 gekennzeichnet.
Im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird durch die in das Okular eingebrachte Rastfunktion die entsprechende Gegenkraft zur Augenmuschelverstellung erzeugt. Dabei kann das Rastelement 62 an der Oberfläche der Bedienhülse 34 frei entlang gleiten und geht dabei die Bewegung in Richtung der optischen Achse A bei einer Verstellung des Dioptrienwertes mit. Die Rastkraft und die Anzahl der Rastungen kann entsprechend durch geometrische Anpassung verändert werden. Insbesondere kann die Hülse 11 mit mehreren Aussparungen 61 und in diese eingesetzten Rastelementen 62 ausgestattet sein. Zum Beispiel können drei entsprechende Aussparungen 61 entlang des Umfanges der Hülse, zueinander jeweils um 120° versetzt angeordnet sein.
Das Rastelement 62 kann als Formteil, insbesondere als Kunststoff-Formteil, als Blechformteil, als Metallguss-Teil oder als Spritzguss-Teil, zum Beispiel als KS-Spritzguss-Teil oder Metall-Schleuderguss-Teil, ausgestaltet sein. Zwar ist das Rastelement 62 im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht stufenlos einstellbar, jedoch behindert es eine unerwünschte Drehung des Okulars.
Im Folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe anhand der 1 und 15 bis 19 näher beschrieben. Der Aufbau der Okularbaugruppe des vorliegenden Ausführungsbeispiels entspricht nahezu dem des dritten Ausführungsbeispiels. Die 15 zeigt schematisch einen Teil der Bedienhülse 33 und einen Teil der Hülse 11 mit einem Bremselement 68 in perspektivischer Ansicht. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel ist das Rastelement im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Bremselement 68, also als Friktionselement, ausgestaltet. Die Oberfläche der Bedienhülse 33 ist als Bremsfläche riefenfrei ausgestaltet.
Die 16 zeigt schematisch das Bremselement 68 in perspektivischer Ansicht. Die 17 zeigt schematisch das Bremselement 68 in einer Draufsicht. Ebenso wie das Rastelement 62 des dritten Ausführungsbeispiels umfasst das Bremselement 68 zwei Stützflächen 64, mit denen das Bremselement 68 in der Aussparung 61 der Hülse 11 anliegt. Zwischen den Stützflächen 64 sind zwei aneinander anschließende Biegebalkenbereiche 65 angeordnet. In der Mitte des Bremselements 68, wo die beiden Biegebalkenbereiche 65 aneinander anschließen, befindet sich an der der Bedienhülse 33 zugewandten Seite eine Reibfläche 69. Die Reibfläche 69 läuft mit entsprechender Vorspannung auf der Oberfläche der Bedienhülse 33 entlang.
Auch im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels können zum Beispiel drei entsprechende radiale Aussparungen 61 entlang des Umfanges der Hülse, zueinander jeweils um 120° versetzt angeordnet sein. Das Bremselement 68 kann als Spritzguss-Teil, zum Beispiel als KS-Spritzguss-Teil oder Metall-Schleuderguss-Teil ausgestaltet sein. Die Position des Bremselements 68 kann im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels entlang des Umfanges der Bedienhülse 33 stufenlos eingestellt werden.
Eine weitere Ausführungsvariante des vierten Ausführungsbeispiels wird im Folgenden anhand der 18 und 19 näher beschrieben. Die 18 zeigt schematisch einen Teil der Bedienhülse 33 und einen Teil der Hülse 11 mit einer Blattfeder 70 in perspektivischer Ansicht. Die 19 zeigt schematisch die Blattfeder 70 in perspektivischer Ansicht. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante ist das Bremselement als Blattfeder 70 ausgestaltet.
Die Blattfeder 70 umfasst zwei Stützflächen 64, mit denen sie in der Aussparung 61 der Hülse 11 anliegt und mit denen sie mit der Hülse verklebt ist (Festlager). Zwischen den Stützflächen 64 sind zwei aneinander anschließende gebogene Bereiche 72 angeordnet. In der Mitte der Blattfeder 70, wo die beiden gebogenen Bereiche 72 aneinander anschließen, befindet sich an der der Bedienhülse 33 zugewandten Seite eine Reibfläche 71. Die Reibfläche 71 läuft unter Vorspannung auf dem Führungsumfang der Bedienhülse 33 entlang. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante muss sich bei der vorliegenden Variante die Friktionsfeder, also die Blattfeder 70, nicht in Richtung der optischen Achse A mitbewegen. Die Blattfeder 70 kann grundsätzlich als einfaches Blechbiegeteil ausgestaltet sein.
Im Folgenden wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Okularbaugruppe anhand der 9 und 20 bis 29 näher beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die erfindungsgemäße mechanische Sicherung durch ein Aufspreizen eines Aufspreizelements in Form einer geschlitzten Fassung erzielt wird. In beiden Ausführungsvarianten wirkt das Aufspreizelement als Friktionselement und ist in dem Bereich, der in der 9 mit der Bezugsziffer 60 gekennzeichnet ist, angeordnet.
Zunächst wird eine erste Ausführungsvariante anhand der 20 bis 23 näher beschrieben. Über einen Sprengring 75 werden Aufspreizelemente 76 in Form von Federfingern aus dem längs geschlitzten Gewinde der Fassung 4 gegen das Gewinde der Hülse 11 gedrückt. Die 20 zeigt schematisch eine innerhalb der Hülse 11 angeordnete geschlitzte Fassung 4 mit einem Runddraht-Sprengring 75 in perspektivischer Ansicht. Der Runddraht-Sprengring 75 ist an der inneren Oberfläche der geschlitzten Fassung 4 in Höhe der Federfinger 76 angeordnet und drückt die Federfinger 76 gegen die Fassung 11. Die erforderliche Friktion in der Dioptrienverstellung wird so durch Spreizen der geschlitzten Fassung 4 über den eingelegten Runddraht-Sprengring 75 erzeugt. Dabei beträgt der Drahtdurchmesser des Sprengrings 75 vorzugsweise weniger als 1,5 mm, da bei einer eingebauten Strichplatte die Vorschraubkappe sonst zur Kollision führen kann. Grundsätzlich muss der Sprengring 75 entsprechend der benötigten Kraft ausgelegt werden.
21 zeigt schematisch die geschlitzte Fassung 4 in perspektivischer Ansicht. Die Fassung 4 ist in der 21 sechsfach geschlitzt und weist drei, gleichmäßig entlang des Umfanges der Fassung 4 verteilt angeordnete Federfinger 76 auf. Selbstverständlich kann die Fassung 4 auch eine beliebige andere Anzahl an Federfingern 76 ausweisen. Die Fassung 4 umfasst zudem in der Höhe der Federfinger 76 eine Innenausfräsung 78. Sie kann weiterhin mit einem Einstich auf dem Außendurchmesser versehen werden.
Die 22 zeigt schematisch den Runddraht-Sprengring 75 in einer Draufsicht. Die 23 zeigt schematisch den Runddraht-Sprengring 75 in einem Schnitt entlang XXIII-XXIII in der 22. Der Sprengring 75 hat einen kreisförmigen Querschnitt.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsvariante anhand der 24 bis 29 näher beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsvariante werden die Federfinger 76 über eine Schraubenfeder 77, die als Torsionsfeder wirkt, aus dem längs geschlitzten Gewinde der Fassung 6 gegen das Gewinde der Hülse 11 gedrückt. Die 24 zeigt die geschlitzte Fassung 6 in perspektivischer Ansicht. Die 25 zeigt die geschlitzte Fassung 6 in einer Draufsicht. Die 26 zeigt einen Schnitt durch die geschlitzte Fassung 6 entlang der in der 25 mit XXVI-XXVI gekennzeichneten Achse. Im Unterschied zu der in der 21 gezeigten geschlitzten Fassung 4 wird der obere, geschlitzte Teil der vorliegenden Fassung 6 vollständig aus gleichmäßig entlang des Umfanges der Fassung 6 angeordneten Federfingern 76 gebildet.
In die Innenausfräsung 78 der geschlitzten Fassung wird eine Torsionsfeder 77 eingelegt. Die Torsionsfeder 77 ist in der 27 in perspektivischer Ansicht, in der 28 in einer Seitenansicht und in der 29 in einer Draufsicht gezeigt. Die erforderliche Friktion in der Dioptrienverstellung wird so durch Spreizen der geschlitzten Fassung 6 über die eingelegte Torsionsfeder 77 erzeugt. Dabei beträgt der Drahtdurchmesser der Torsionsfeder 77 vorzugsweise weniger als 1,5 mm, da bei einer eingebauten Strichplatte die Vorschraubkappe sonst zur Kollision führen kann. Grundsätzlich muss die Torsionsfeder 77 entsprechend der benötigten Kraft ausgelegt werden.

1: Okularbaugruppe
3: Fassung
4: geschlitzte Fassung
5: Linse
6: geschlitzte Fassung
11: Hülse
13: Apertur
15: Augenmuschel
17: Außengewinde
19: Außengewinde
21: Nut
23: Drahtformfeder
25: offene Seite
27A, B, C: gebogener Abschnitt
29A, B: gerader Abschnitt
31A, B: Ende
33: Bedienhülse
34: Bedienhülse
35: Rädel
41: Reibfläche
43: Drahtformfeder
45: radial äußerer Abschnitt
47: radial innerer Abschnitt
50: Feder
51: Aussparung oder Bohrung
52: Verrastung
53: Bremsklotz/Bremselement
54: Auflagepunkt oder Auflagebereich
55: Feder
56: Auflagepunkt oder Auflagebereich
57: Auflagepunkt oder Auflagebereich
58: Aussparung oder Bohrung
59: Bereich im Gewinde, das mit einer Friktionsfunktion ausgestattet wird
60: Bereich, in dem ein Friktionselement eingebracht wird
61: Aussparung
62: Rastelement
63: Verzahnung
64: Stützfläche
65: Biegebalken
66: Rastbereich
67: Flächen, die in der Verzahnung der Bedienhülse einrasten
68: Bremselement
69: Reibfläche
70: Blattfeder
71: Reibfläche
72: gebogener Bereich
75: Runddraht-Sprengring
76: Aufspreizelement
77: Torsionsfeder
78: Innenausfräsung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4523818 [0003]

Claims

Okularbaugruppe (1) mit wenigstens einem optischen System (5) und einer entlang der optischen Achse (A) der Baugruppe von dem optischen System (5) beabstandeten Eintrittsapertur (13), einer das optische System (5) einfassenden Fassung (3, 4, 6), einer die Eintrittsapertur (13) beinhaltenden oder mit der Eintrittsapertur (13) unbeweglich verbundenen Hülse (11, 33, 34), welche die Fassung (3, 4, 6) wenigstens teilweise umgibt oder von der Fassung (3, 4, 6) wenigstens teilweise umgeben ist, und eine Dioptrienausgleicheinrichtung, welche umfasst: – ein an der Fassung (3, 4, 6) vorhandenes Gewinde (17), – ein an der Hülse (11, 33, 34) vorhandenes zum Gewinde der Fassung (3, 4, 6) korrespondierendes Gewinde, welches in das Gewinde (17) der Fassung (3, 4, 6) derart eingreift, dass ein Verdrehen der Hülse (11, 33, 34) gegenüber der Fassung (3, 4, 6) um die optische Achse (A) zu einer definierten Verschiebung des optischen Systems (5) gegenüber der Eintrittsapertur (13) entlang der optischen Achse führt, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine mechanische Sicherung zwischen der Fassung (3, 4, 6) und der Hülse (11, 33, 34) befindet.
Okulargruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Sicherung als Rastelement, Friktionselement oder Federbremse ausgestaltet ist.
Okulargruppe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Friktionselement und/oder die Federbremse zumindest teilweise aus Teilen der Hülse (11, 33, 34) und/oder aus Teilen der Fassung (3, 4, 6) gebildet wird.
Okulargruppe (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbremse ein Federelement mit mindestens einer Abstützung und einem Gegenlager umfasst.
Okulargruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Sicherung eine Klemmfeder (23, 43), eine Wellenfeder (43), eine Torsionsfeder (77), eine verklebte Feder (70) oder einen Sprengring (75) umfasst.
Okulargruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Sicherung eine Aufspreizvorrichtung umfasst.
Okulargruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fassung (3, 4, 6) oder die Hülse (11, 33, 34) eine Halteeinrichtung (21) zum Halten eines Elementes mit mindestens einem federnden Bereich (23, 43) aufweist, – die Hülse (11, 33, 34) und/oder die Fassung (3, 4, 6) eine der Halteeinrichtung (21) gegenüberliegende Reibfläche (41) aufweist und – ein Element mit mindestens einem federnden Bereich (23, 43) vorhanden ist, das derart von der Halteeinrichtung (21) gehalten wird, dass es eine Reibkraft auf die Reibfläche (41) ausübt.
Okulargruppe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung eine in der Fassung (3, 4, 6) oder der Hülse (11, 33, 34) vorhandene Ringnut (21) ist und dass das Element mit mindestens einem federnden Bereich (23, 43) derart in die Ringnut (21) eingesetzt ist, dass es aus der Ringnut (21) teilweise in Richtung auf die Reibfläche (41) herausragt.
Okularbaugruppe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11, 33, 34) die Fassung (3, 4, 6) wenigstens teilweise umgibt, die Ringnut in der Außenfläche der Fassung (3, 4, 6) angeordnet ist und die Reibfläche (41) an der Innenseite der Hülse (11, 33, 34) ausgebildet ist.
Okularbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit mindestens einem federnden Bereich als Klemmfeder oder Formfeder (23, 43) ausgebildet ist.
Okularbaugruppe (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formfeder eine Drahtformfeder (23) mit gebogenen Abschnitten (27) und geraden Abschnitten (29) ist, wobei die Drahtformfeder (23) zwischen zwei gebogenen Abschnitten (27) offen ist und ansonsten die gebogenen Abschnitte (27) über die geraden Abschnitte miteinander verbunden sind.
Okularbaugruppe (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtformfeder (23) drei gebogene Abschnitte (27A, 27B, 27C) und zwei gerade Abschnitte (29A, 29B) aufweist.
Okularbaugruppe (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußersten Punkte der gebogenen Abschnitte einen Winkelabstand von 10° bis 190° zueinander aufweisen.
Okularbaugruppe (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formfeder eine einen Teil von 1° bis 270° einer Kreisbahn überspannende und um die Kreisbahn gewundene Drahtformfeder (43) ist.
Okularbaugruppe (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Kreisbahn so gewählt ist, dass radial innere Abschnitte (47) der Windungen in der Nut (21) eingreifen und dass radial äußere Abschnitte (45) der Windungen aus der Nut (21) herausragen.