DE1129309B

DE1129309B - Binocular optical viewing device

Info

Publication number: DE1129309B
Application number: DEN18922A
Authority: DE
Inventors: Hendricus Jacobus Nieuwenhoven
Original assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1959-09-18
Filing date: 1960-09-16
Publication date: 1962-05-10

Description

Binokulare optische Betrachtungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine binokulare optische Betrachtungsvorrichtung, in welcher jedem Okular ein System reflektierender Oberflächen zugeordnet ist, welches die optische Achse parallel zu sich selbst verschiebt, wobei die Systeme zusammen mit den Okularen um die Einfallsachsen drehbar sind, um eine Abstandsänderung zwischen den Okularen zu ermöglichen.Binocular Optical Viewing Apparatus This invention relates to a binocular optical viewing device in which each eyepiece has a system reflective surfaces is assigned, which the optical axis is parallel shifts to itself, the systems together with the eyepieces around the axes of incidence are rotatable to allow a change in the distance between the eyepieces.

Bei der Konstruktion binokularer Instrumente ist es notwendig, Mittel vorzusehen, durch welche der Abstand zwischen den Okularachsen, welche natürlich einander parallel sind, an den Augenabstand des Betrachters angeglichen werden kann. Beispielsweise ist bekannt, jedes Okular mit einem System reflektierender Oberflächen, beispielsweise rhomboedrischen Prismen, welche die optische Achse parallel zu sich selbst verschieben, zu versehen, und diese Systeme drehbar um die Einfallsachsen zusammen mit den Okularen anzuordnen. Nach einer Regel sind derartige Systeme nur in einem derartigen Winkelbereich drehbar, daß die normalen Pupillenabstände, also etwa Entfernungen von 67 bis 72 mm, eingestellt werden können.In the construction of binocular instruments it is necessary to have funds to provide by which the distance between the ocular axes, which of course are parallel to each other, can be adjusted to the eye relief of the observer. For example, every eyepiece is known to have a system of reflective surfaces, for example rhombohedral prisms, which have the optical axis parallel to them even move, provide, and these systems can be rotated around the axes of incidence to be arranged together with the eyepieces. Such systems are only after one rule rotatable in such an angular range that the normal interpupillary distances, ie distances of about 67 to 72 mm can be set.

In vielen Fällen ist eine mechanische Kupplung zwischen den beiden Systemen vorgesehen, welche die Verschiebung der Ebene durch die Achsen der beiden Okulare parallel zu sich selbst während der Justierung gewährleistet.In many cases there is a mechanical coupling between the two Systems provided which allow the displacement of the plane through the axes of the two Guaranteed eyepieces parallel to themselves during adjustment.

Die Erfindung gründet sich auf die Überlegung, daß die drehbare Anordnung von Systemen mit reflektierenden Oberflächen, welche für die Einstellung des Pupillenabstandes erforderlich ist, einen Freiheitsgrad schafft, welcher sich in gewissen Fällen vorteilhaft auswirkt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für jedes System reflektierender Oberflächen wenigstens zwei Stellungen einnehmbar sind, in denen die Okulare so auf den mittleren Pupillenabstand eingestellt sind, daß die durch die Okularachsen gelegte Ebene in der einen Stellung des Systems einen verhältnismäßig großen, vorzugsweise 90°-Winkel mit sich selbst in der anderen Stellung des Systems bildet.The invention is based on the consideration that the rotatable arrangement of systems with reflective surfaces, which are used for adjusting the interpupillary distance is required, creates a degree of freedom which is advantageous in certain cases affects. The invention is characterized in that for each system reflective Surfaces at least two positions can be assumed in which the eyepieces so are adjusted to the mean interpupillary distance that through the ocular axes Placed level in one position of the system a relatively large, preferably 90 ° angle forms with itself in the other position of the system.

Es ist daher für den Benutzer der Betrachtungsvorrichtung nach der Erfindung möglich, die Stellung der Okulare in die gewünschte oder die für das Instrument erforderliche Lage zu bringen. Ein typisches Beispiel für ein Gerät, bei welchem diese Möglichkeit von wesentlicher Bedeutung ist, sind die Betrachtungsvorrichtungen für Röntgenbildverstärker. Derartige Betrachtungsvorrichtungen sind periskopartige Sehrohre, welche gewöhnlich eine oder mehrere Bewegungsmöglichkeiten für die Anpassung der Lage und möglicherweise axialen Richtung des Okulars an die Stellung des Bildverstärkers und des Beobachters, welche von dem zu untersuchenden Objekt abhängt. Wie im folgenden erläutert werden soll, wird durch den Erfindungsgegenstand eine willkommene Vergrößerung der Anwendungsmöglichkeiten derartiger Betrachtungsgeräte geschaffen.It is therefore for the user of the viewing device according to the Invention possible, the position of the eyepieces in the desired or for the instrument to bring the required location. A typical example of a device in which This possibility is essential are the viewing devices for X-ray image intensifiers. Such viewing devices are periscope-like Periscopes, which usually have one or more movement options for adjustment the position and possibly the axial direction of the eyepiece to the position of the image intensifier and the observer, which depends on the object to be examined. As in the following is to be explained, is a welcome enlargement by the subject matter of the invention created the possible applications of such viewing devices.

Die Erfindung kann jedoch auch für andere binokulare Betrachtungsvorrichtungen Verwendung finden, bei welchen die gegenseitige Lage von Instrument und Beobachter Veränderungen unterworfen ist.However, the invention can also be used for other binocular viewing devices Find use in which the mutual position of instrument and observer Is subject to change.

Die Erfindung ist an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.The invention is based on the one illustrative embodiment Drawing explained.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Röntgenbildverstärkers mit der erfindungsgemäßen Betrachtungsvorrichtung; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1; Fig. 3 zeigt die gleiche Ansicht wie Fig. 2 mit den Okularen in anderer Stellung; Fig. 4 ist eine schaubildliche Darstellung eines binokularen Instrumentes nach der Erfindung, welches mit zwei Porroschen Umlenksystemen versehen ist; Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung eines anderen binokularen Instrumentes, welches mit zwei rhomboedrischen Prismen ausgestattet ist.Fig. 1 is a side view of an X-ray image intensifier with the viewing device according to the invention; Figure 2 is a top plan view of the device of Fig. 1; Fig. 3 shows the same view as Fig. 2 with the eyepieces in another Position; Figure 4 is a perspective view of a binocular instrument according to the invention, which is provided with two Porro's deflection systems; Fig. 5 is a perspective view of another binocular instrument which is equipped with two rhombohedral prisms.

In den Fig. 1 bis 3 ist das Gehäuse 1 des Bildverstärkers von einem Deckelteil 4 abgeschlossen, aus welchem die periskopartigen Sehrohre 2 und 3 der binokularen Betrachtungsvorrichtung herausragen. Diese Sehrohre enthalten eine Anzahl von Ablenkspiegeln und die erforderlichen Linsen zur Abbildung des Fluoreszenzschirmes der im Gehäuse 1 angeordneten Bildverstärkerröhre in der Brennebene der Okulare 10 und 11. Da das weitere optische Zubehör der Betrachtungsvorrichtung für die Erfindung keine Bedeutung hat, wird es nicht beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß das Sehrohr 2 mit einem Ring 5 verbunden ist, welcher in dem Gehäusedeckel 4 um die Achse des Gehäuses 1 drehbar gelagert ist. Dadurch können die beiden Sehrohre gegeneinander verdreht werden und einzeln von zwei Betrachtern für monokulare Beobachtung verwendet werden.In Figs. 1 to 3, the housing 1 of the image intensifier is of one Cover part 4 completed, from which the periscope-like periscope 2 and 3 of the binocular Protruding viewing device. These periscopes contain a number of deflecting mirrors and the lenses required for imaging the fluorescent screen in the housing 1 arranged image intensifier tube in the focal plane of the eyepieces 10 and 11. Since the further optical accessories of the viewing device are irrelevant for the invention it is not described. It should be noted, however, that the periscope 2 is connected to a ring 5, which in the housing cover 4 around the axis of the Housing 1 is rotatably mounted. This allows the two periscope to be against each other can be twisted and used individually by two viewers for monocular observation will.

Die Endabschnitte 6 und 7 der beiden Sehrohre erstrecken sich mit einer leichten Vorwärtsneigung in parallelen Ebenen zur Achse des Bildverstärkers aufwärts. Auf die Enden dieser Rohrabschnitte sind Prismengehäuse 8 und 9 mit den Okularen 10 und 11 aufgesetzt. Innerhalb der Prismengehäuse befinden sich rhomboödrische Prismen, welche bekanntlich den Weg der Lichtstrahlen parallel zu sich selbst über einen Abstand ablenken, welcher gleich dem Abstand zwischen den optischen Achsen 12 und 13 der Rohrabschnitte 6 und 7 und der Okularachsen ist.The end sections 6 and 7 of the two periscopes extend with it a slight forward tilt in planes parallel to the axis of the image intensifier upwards. On the ends of these pipe sections are prism housings 8 and 9 with the Eyepieces 10 and 11 attached. Inside the prism case there are rhomboedric ones Prisms, which are known to cross the path of light rays parallel to themselves deflect a distance equal to the distance between the optical axes 12 and 13 of the pipe sections 6 and 7 and the eyepiece axes.

Die Prismengehäuse 8 und 9 sind erfindungsgemäß um die Achsen 12 und 13 drehbar gelagert. Diese Achsen sind die Einfallsachsen der rhomboMrischen Prismen. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, erreicht man dadurch, daß die Okulare in Augenabstand gebracht werden können, und zwar entweder in einer parallelen Ebene zur Ebene durch die Einfallsachsen (Fig. 2) oder in einer senkrecht darauf stehenden Ebene (Fig. 3). Befindet sich beispielsweise ein Patient unter dem Bildverstärker gemäß Fig. 2, so hat der Arzt sowohl in der Stellung vor dem Patienten (dies ist der in Fig. 2 dargestellte Fall) als auch seitlich des Patienten die Möglichkeit, das Bild mit beiden Augen zu betrachten. Dies vereinfacht die Untersuchung des Patienten bedeutend. Darüber hinaus ist es, wie in Fig. 3 dargestellt, auf diese Weise möglich, den Bildverstärker mit horizontaler Achse für einen stehenden Patienten anzuordnen und das Röntgenbild binokular mit dem Kopf neben dem Bildverstärker zu betrachten.The prism housings 8 and 9 are according to the invention about the axes 12 and 13 rotatably mounted. These axes are the axes of incidence of the rhomboid prisms. As can be seen from FIGS. 2 and 3, this results in that the eyepieces are at eye distance can be brought, either in a plane parallel to the plane through the axes of incidence (Fig. 2) or in a plane perpendicular to it (Fig. 3). For example, if a patient is under the image intensifier according to FIG. 2, the doctor has both in the position in front of the patient (this is the one in Fig. 2) as well as to the side of the patient the possibility of using the image to look at with both eyes. This greatly simplifies the examination of the patient. In addition, as shown in FIG. 3, it is possible in this way to use the image intensifier with a horizontal axis for a standing patient and the X-ray image binocularly with the head next to the image intensifier.

Zwei Porrosche Prismensysteme der zweiten Art sind in Fig. 4 dargestellt. Ein solches System besteht z. B. aus den drei rechtwinkligen Prismen 14,16 und 17. Diese drei Prismen sind derartig aufeinandergekittet, daß der axiale Strahl des einfallenden Lichtbündels 20, welcher von hinter der Zeichenebene ausgeht, von der Hypothenosenoberfläche des Prismas 16 reflektiert wird und anschließend das Prisma 14 durchläuft, in welchem er von dessen beiden rechtwinkligen Seiten reflektiert wird, so daß er schließlich nach Reflektion auf der Hypothenusenfläche des Prismas 17 nach vorne aus dem System austritt und in das Okular 22 gelangt. Das andere System besteht in ähnlicher Weise aus den rechtwinkligen Prismen 15,18 und 19 und lenkt den Lichtstrahl 21, welcher in das System ebenfalls von der Rückseite eindringt, um darin seitlich verschoben zu werden, in das Okular 23. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die durch die Okularachsen gelegte Ebene 24 mit der durch die Achsen der einfallenden Strahlen gelegten Ebene einen Winkel von 45°. Nach der Erfindung sind die Prismensysteme zusammen mit den Okularen um die Einfallsachsen drehbar. Die Okulare 22 und 23 können durch gegenläufige Verdrehung des Systems um einen Winkel von 90° in die mit 22' bzw. 23' gekennzeichneten Lagen gebracht werden. Dabei befinden sich die Okulare wieder in Augenabstand, die Ebene 25 durch die Okularachsen ist jedoch bezüglich der Ebene 24 um einen Winkel von 90° verdreht.Two Porro prism systems of the second type are shown in FIG. Such a system consists e.g. B. from the three right-angled prisms 14, 16 and 17. These three prisms are cemented together in such a way that the axial beam of the incident light beam 20, which emanates from behind the plane of the drawing, from the Hypothenosis surface of the prism 16 is reflected and then the prism 14 passes, in which it reflects from its two right-angled sides so that it finally after reflection on the hypotenuse surface of the prism 17 exits the system towards the front and enters the eyepiece 22. The other system similarly consists of the right-angled prisms 15, 18 and 19 and steers the light beam 21, which also enters the system from the rear, in order to be shifted laterally into the eyepiece 23. In the case of the one in the drawing The illustrated embodiment forms the plane laid by the ocular axes 24 makes an angle with the plane laid through the axes of the incident rays of 45 °. According to the invention, the prism systems are around together with the eyepieces the axes of incidence rotatable. The eyepieces 22 and 23 can be rotated in the opposite direction of the system by an angle of 90 ° in the positions marked with 22 'or 23' to be brought. The eyepieces are again at eye distance, the plane 25 through the ocular axes is, however, at an angle of with respect to the plane 24 Rotated 90 °.

Die einfallenden Lichtstrahlen 20 und 21 liegen in Fig. 4 dichter beisammen als die Okulare 22 und 23. Es kann aber auch die umgekehrte Aufgabe, nämlich die Strahlen durch die Prismensysteme näher zusammenzubringen, mit analogen Mitteln gelöst werden und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Die Porro'-schen Systeme streben natürlich primär eine Bildumkehr an. In dem Betrachtungsinstrument nach der Erfindung wird ihre Anwesenheit auf einfache Weise vorteilhaft für die Möglichkeit zur Justierung des Augenabstandes und zur Drehung der Ebene durch die Okularachsen um einen Winkel von 90° angewendet. Die Drehbarkeit der Prismen zusammen mit den Okularen kann auf die gleiche in den Fig.1 bis 3 dargestellte Weise dadurch erreicht werden, daß jedes System in einem eigenen in bezug auf das übrige Instrument schwenkbar gelagerten Gehäuse untergebracht wird. Es ist auch möglich, die Prismensätze drehbar in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen und die Okulare mit diesen Sätzen zu verbinden. Dabei muß man allerdings Sehlitze in. dem Gehäuse vorsehen, durch welche die Okulare bewegt werden können und welche mit geeigneten Dichtungen versehen sind, um unerwünschten Lichteinfall in das Instrument zu verhindern.The incident light rays 20 and 21 are closer in FIG together as the eyepieces 22 and 23. But it can also do the opposite task, namely to bring the rays closer together through the prism systems, by analogous means can be solved and does not require any further explanation. The Porro's systems strive of course primarily a reversal of the image. In the viewing instrument according to the invention their presence is simply advantageous for the possibility of adjustment the interpupillary distance and to rotate the plane through the eyepiece axes by an angle of 90 ° applied. The rotatability of the prisms together with the eyepieces can be the same manner shown in Figures 1 to 3 can be achieved in that each System in its own pivotable with respect to the rest of the instrument Housing is housed. It is also possible to have the prism sets rotatable in one to arrange common housing and to connect the eyepieces with these sets. Included one must, however, provide seat braids in the housing through which the eyepieces are moved can be and which are provided with suitable seals to avoid unwanted Prevent light from entering the instrument.

Schließlich wird in Fig. 5 gezeigt, daß auch mehr als zwei Stellungen der Okulare gegeneinander einstellbar sind, in welchen dieselben sich in Augenabstand befinden und in welchen die durch die Okularachsen gelegte Ebene mit sich selbst in anderen Stellungen zu dieser Lage einen großen Winkel bildet. Zwei rhomboödrische Prismen sind in den drehbar um die Einfallsachsen 28 und 29 angeordneten Prismengehäusen 26 und 27 angeordnet. Im Verlauf einer Drehung beschreiben die Okulare 30 und 31 die gestrichelt gezeichneten Kreise. Die Prismengehäuse sind nicht nur in der in der Zeichnung dargestellten Lage einstellbar, in welcher die Ebene 32 durch die Okularachsen mit der Ebene durch die Einfallsachsen einen Winkel von 45° bildet. Es können auch andere Stellungen eingestellt werden, in denen die entsprechenden Ebenen 33 und 34 Winkel von 90° bzw. 0° mit der Ebene durch die Achsen des Strahleneinfalls bilden.Finally, it is shown in Fig. 5 that more than two positions the eyepieces are adjustable against each other, in which the same are at eye distance and in which the plane laid by the ocular axes with itself forms a large angle to this position in other positions. Two rhomboid Prisms are in the prism housings which are rotatably arranged about the axes of incidence 28 and 29 26 and 27 arranged. In the course of a rotation, the eyepieces 30 and 31 describe the dotted circles. The prism housings are not only in the in the position shown in the drawing adjustable, in which the plane 32 through the Ocular axes form an angle of 45 ° with the plane through the axes of incidence. Other positions can also be set in which the corresponding Planes 33 and 34 angles of 90 ° and 0 ° with the plane through the axes of incidence of rays form.

Claims

PATENT CLAIMS: 1 .. Binocular optical viewing device, in which each eyepiece is assigned a system of reflective surfaces, which the optical axis moves parallel to itself, the systems together with the eyepieces are rotatable about the axes of incidence to a change in distance between to enable the eyepieces, characterized in that for each system reflective Surfaces at least two positions can be assumed in which the eyepieces so are adjusted to the mean interpupillary distance that through the ocular axes laid plane in one position of the system a relatively large, preferably 90 ° angle with yourself in the other position of the system forms. z. Viewing device according to claim 1, characterized in that the two systems of reflective surfaces formed by rhombohedral prisms will. 3. Viewing device according to claim 1, characterized in that the two systems reflecting surfaces of Porro's prism systems first or second type. 4. Viewing device according to claim 1, characterized in that the distance between the axes of incidence is substantially equals the mean interpupillary distance, and that the ocular axes are rotated of the eyepieces around the axes of incidence describe cylinders of the same diameter, which enforce each other, the distance between the intersection lines of the cylinders is also substantially equal to the mean interpupillary distance, and that one third position of the eyepieces to each other is adjustable, in which the distance between the ocular axes is essentially equal to the mean interpupillary distance and in which is the plane through the ocular axes with the plane through the axes of incidence forms an angle of about 45 °.