DE3341876A1 - Kupplung zur verbindung optischer geraete - Google Patents

Description

• Kupplung zur Verbindung optischer cIeräte
• Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Verbindung eines optischen Erstes wie einer Fernsehkamera mit einem anderen optischen (Gerät, insbesondere einem medizinischen Endoskop, das eine Augenmuschel aufweist.
• Es gibt bereits eine Anzahl derartiger Kupplungen, die jedoch alle schwere ~- Nachteile aufweisen, welche die Einsatzfähigkeit und Vielseitigkeit beeinträchtigen. Zum Beispiel gibt es Kupplungen mit einer Kugelarretierung, wobei Lagerkugeln in eine Fassung gedrückt werden, um die Geräte zusammen zu halten. Hierbei müssen die Kugeln in ihrer inneren Stellung gehalten werden. Die Kupplung wird gelöst, indem die die Kugeln haltenden Teile zurückgezogen werden. Hierdurch wird aber Verschleiß verursacht. Es kann auch ein Verklemmen auftreten, weil die Kugel nur gegen die Bewegung nach außen zwangsweise gehalten werden, und ihre Stellung ist sowohl im eingekuppelten als auch im entkuppelten Zustand nicht immer krafts chlüssig gehalten.
• Eine andere Art der Kupplung verwendet Stifte oder Greifer, die in Vertiefungen anderer Teile eingreifen. Diese Ausführungsform hält zwar die Seile recht sicher zusermr.en, aber sie ermöglicht nicht eine Relativdrehung der Teile gegeneinander. Deshalb muß hier eine besondere Lagerung nur für diesen Zweck des Verdrehens vorgesehen werden. Außerdem können die Stifte auch in die Augensuschel einschneiden, was unerwünscht ist.
• Eine andere bekannte Art von Kupplung wird durch eine Klemme geblldeJG, die einer herkömmlichen Schlauchklemme ähnlich ist.
• Eine solche Klemme ermöglicht nicht ein genaues Zentrieren und Ausrichten der optischen Geräte miteinander. Eine Relativdrehung der Teile gegenbinaxlder ist schwlirig, und der zum Festziehen und Lösen der Klemme verwendete Knopf befindet in einer Lage wo er von dem Benutzer nicht leicht erreichbar ist.
• Bei der Kupplung der im Oberbegriff genannten Art ist eine Vielzahl von Haltezapfen vorgesehen, von denen jeder einen Still hat. An Jedem Stiel befindet sich eine Schulter. Der Hauptteil der Kupplung hat eine zentrale Achse und eine zentrane Fassung. Diese Fassung hat auch eine Seitenwand mit einer Vielzahl von öffnungen. Es ist auch eine Vielzahl von sich im wesentlichen radial erstreckenden Führungsschlit zen in dem Hauptteil angeordnet, die mit einer entsprechenden öffnung in der Seitenwand ausgerichtet sind. Jeweils ein Stiel der Haltezapfen greift gleitend in Je einen Führungsschlitz ein. Dabei ist ein Betätigungsring drehbar an dem Hauptteil gelagert und bewirkt, daß die Stiele in radialer Richtung bewegt werden, Zur Halterung sind Spannfedern vorgesehen, die den Betätigungsring vorspannen. Damit ist der Spanndruck von der Stärke der Federn abhängig, die im Laufe der Zeit erlahmen. Deshalb ist der Spanndruck nicht definiert, auch besteht nicht die öglichkrit, die Drehlage; der GerEte zueinander in einem bestimmten Winkel zu arretieren. Insgesamt ist diese Kupplung durch eine Vielzahl von Teilen aufwendig und störanfäflig. Durch die Vielzahl der Toleranzen ist ferner die sehr genaue Feststellung in eine bestimmte Lage nicht möglich (DE OS 27 23 652.8). Außerdem ist diese Kupplung nicht geeignet, eine Vorsatzoptik für Kameras aufzunehmen.
• SchließlIch ist auch schon eine Vorsatzoptik für Kameras bekannt, die mindestens eine Einrichtung zur Umlenkung des Strahlenganges des aufzunehmenden Bildes in einem Strahlentubus enthält. Dadurch besteht die Möglichkeit, bei räumlich eng begrenztan Operationsgebieten ein großes Blickfeld zu tbertragen ohne daß der Operateur behindert wird. Hierbei sind auch zwei Kupplungen zur Verbindung der Vorsatzoptik einmal mit der Kamera und zum anderen zur Aufnahme von Endoskopen und/ oder Operationsinstrumenten vorgesehen. Hierbei handelt es sich aber lediglich um einfache Schraub- Ringe, wozu erfor-Bereich ist, daß nicht nur an der Kamera, sondern auch an der anderen Einrichtung ein Gewinde angeordnet ist, auf das das gewinde des Kupplungsringes paßt (DE OS 28 19 357).
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kupplung der nach dem Oberbegriff erwShnten Art so zu verwessern, daß eine Kraft- und formschlüssige Verbindung und vor allem eine Sicherung gegen das Verdrehen vorhanden ts#>damit zum Beispiel die Kamera fest bleibt, Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Dadurch ist eine Kupplung geschaf-Sens die eine gewisse Annlichkeit mit einer Spannzange aufweist, die zur Aufnahme von Werkzeugen bei Werkzeugmaschinen bekannt ist.
• Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß die Spannhülse ohne irgendein Cewinde axial sehr leicht verschiebbar ist, sodaß zur Feststellung der Kupplung irgendein Schraubvorgang nicht benötigt wird. Die Spannhülse wird lediglich axial über das Spannelement von Hand geschoben. Bevor dies geschieht, ist die Augenmuschel mit dem Spannelement leicht drehbar. Somit besteht auch die öglfchkeit, die Drehlage sehr leicht und schnell ohne großen Kraftaufwand im Bedarfsfall zu ändern.
• Besonders vorteilhaft sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3. Hierdurch ist nämlich die Kupplung gleichzeitig zur Aufnahme des zum Beispiel bei einer Fernsehkamera erforderlichen ObJektives geeignet, Durch die kennzeichnende Merkmale des Anspruchs 4 ist ferner möglich> das ObJektiv zu fokusieren.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht auf den Erfindungsgegenstand in montierter Dreh-Lage, wobei die rechte Hälfte teilweise geschnitten dargestellt ist; Fig. 2 das Gleiche wie Fig. 1, Jedoch in der arretierten Stellung und Fig. 3 das gleiche wie Fig Jedoch in anderer Lage und Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung der wichtigsten Einzelteile des Erfindungsgegenstandes.
• Fig. 1 zeigt oben die Augenmuschel 8 eines herkömmlichen Endoskopes, die von den Spannfingern 9 des Spannelementes 1 umgriffen wird. Darunter sieht man den Justierring 6 mit den#ohrungen 6a, 6b für einen Stirnlochschlüssel. Weiter innen sieht man schraffiert im rechten Teil der Darstellung dia Aufhabmehülse lo, die weiter unten mit einem Schlitz 12 versehen ist, in dem der Mitnehmerstift 4 a liegt, der von dem Fokusring 5 umgriffen wird. Im unteren Bereich sieht man zwei Dichtringe 2 b und 4b Im untersten Bereich ist schlie£-lich ein Standardgewinde 2a sichtbar, das zur Verschraubung dieser Kupplung mit einer Kamera oder dergleichen dient.
• Dies Kamera ist nicht sichtbar. Es handelt sich hierbei um das Gehäuse einer außerordentlich kleinen Kamera für wissenschaftliche Zwecke, wie sie dem Fachmann bekannt ist.
• Schließlich sieht man im Innern das ObJektiv 7, das von der ObJektivhülse lt gehalten ist.
• Im mittleren Bereich wird das Lanze von einer Spannhülse 3 umgeben, die in ihrer untersten Lage dargestellt ist. Sie läßt sich mittels eines Gleitsitzes auf dem Fokusring 5 und dem Spannelement 1 leicht nach oben von Hand verschieben, die oberste Stellung ist in Fig. 2 dargestellt.
• In Fig. 3 ist auch erkennbar, daß die Spannfinger 9 mit einer leichten Schräge, Jedenfalls bei der Umfassung der Augenmuschel 8 nach oben ausgebildet sind, damit bei der Bewegung der Spannhülse 3 nach oben ein Spanndruck auf die Finger 9 radial nach innen auf die Augenmuschel 8 des Endoskopes ausgeübt wird.
• In dieser Lage nach Fig. 3 ist das Mingf8rmige Spannelement 1 mit den Spannfingern 9 leicht drehbar, weil die Spannhülse 3 sich In ihrer untersten Lage befindet, sodaß sie das Spannelement 1 mit den Fingern 9 gar nicht berührt.
• Dagegen zeigt die Fig. 2 die Spannlage, bei der die Spannhülse 3 vollständig nach oben geschoben ist und die Spannfingar 9 gegen die Augenmuschel 8 drUckt. Dadurch ist eine ganz feste, nicht drehbare Verbindung zwischen der Kupplung und der Augenmuschel 8 mit einer genauen Zentrierung gegeben.
• Dadurch liegt auch der Fokusring 5 frei, sodaß er Jetzt von Hand betätigbar ist.
• Dart#berhinaus erkennt man, daß die Augenmuschel 8 zuvor weiter nach unten in axialer Richtung bis zum Anschlag an den Justierring 6 gebracht worden ist. Erst hierdurch umgreifen die Spannfinger 9 des Spannelementes 1 die Augenmuschel 8 des Endoskopes vollständig.
• Dadurch ist vor allem irgendeine Beschädigung der Augenmuschel 8 nicht zu befürchten> weil die Spannfinger 9 in grosser Zahl allseitig auf die Augenmuschel 8 einwirken. Infolge der großen Zahl der Spannfinger 9 kann der Druck des einzelnen Spannfingers gering sein.
• Die außenliegende Schräge 13 der Spannfinger 9 ist sehr klein, sodaß hier die Selbsthemmung zwischen den Spannfinger 9 und der Spannhülse 3 eintritt. In Fig. l erscheint die Schräge 13 übertrieben stark, weil die Augenmuschel 8 sich hier noch nicht auf ihrem endgültigen in Fig. 2 dargestellten Sitz befindet. Indessen karl man der Fig. 2 entnehmen, daß die Schräge 13 in dieser Stellung so gering ist, daß sie mit bloßem Auge gar nicht erkennbar ist0 Der Fokusring 5 ist mit einem Wendelnut 14, siebe Fig. 4 versehen, in die der Mltnehmerstift lt a eingreift. Die Objektivhülse 4 sitzt fest auf dem Objektiv 7.Auf diese Weise besteht die Möglichkeit der Fokussierung mittels des Fokusierringes 5.
• Fig. 3 zeigt die erwähnten Einzelteile in &useinandergezogener Darstellung, und zwar ist zunächst oben der Justierring 6 mit den Bohrungen 6 a und 6 b für einen Stirnlochschlüssel sichtbar. Man erkennt hier auch das Innengewinde 11, mit dem der Justierring auf die Aufnahmehülse 10 aufgeschraubt ist. Je weiter der Ring eingeschraubt wird, desto stärker werden die Spannfinger 9 nach außen gedrückt, sodaß hierdurch die Justierung der Spannung mittels der Spannhülse 3 durc>'#f##hrt werden kann.
• Daruntetieht man das Spannelement 1, wobei es sich um einen Ring handelt, der nach oben mit den. Spannfingern 9 a Bs 9 h versehen ist. Das gesamte Spannelement ist somit einschließlich der Spannfinger völlig einstückig ausgebildet.
• Weiter unten ist die Spannhülse 3 zu sehen, die im unteren Bereich, wie schon erwähnt, einen leichten Schiebesitz aufweist.
• Darunter sieht man den Fokusring 5, dessen radial nach außen vorstehende Teile für den erwähnten gleitsitz zur Cleitbewegung der Spannhülse 3 ausgebildet sind, wie man auch der Fig. 1 entnehmen kann. Es ist auch die Wendelnut : 14 sichtbar, .in das der Mitnehmerstift 4 a eingreifbar @@@ ist.
• Darunter erkennt man die Aufnahmehülse 10, deren oberes Gewinde 15 zur Verschraubung mit dem Gewinde 11 des Justier--ringes 3 bestimmt ist, Darunter sieht man den Schlitz 12, durch den der Mitnehmerstift 4 a ragt, der Im Innern mit der ObJektivhülse 4 verbunden ist, welche nicht dargestellt ist.
• Darunter sieht man die ObJektSvRássungo 2 und darunter das Standardgewinde 2 a zum Anschluß an die Kamera.
• Schließlich ist auch noch der Dichtring 2 b sichtbar, der zur Abdichtung zwischen der ?#rfindungsgemäßen Kupplung und der nicht dargestellten Kamera dient.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern der Fachmann ist in der Lage, im Rahmen der Ansprüche eine große Anzahl von Abwandlungen hiervon zu schaffen. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit, einen abgezweigten Strahlengang für die Nitbeobachtung in bekannter Weise anzuordnen. Beim Anschluß an eine Fernsehkamera ist dies allerdings nicht nötig, weil auf dem Fernsehbildschirm das Bild erscheint und dort einwandfrei auch von einer grösseren Anzahl von Personen beobachtet werden kann.
• Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß er ebenso wie die erwähnte außerordentlich kleine Fernsehkamera sehr klein ist. Die Zeichnung ist demgegenüber der Klarheit wegen stark vergrößert. Der maximale Außendurchmesser der Kupplung beträgt nämlich nur etwa 35 mm. Dadurch besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Kupplung zusammen mit der Fernsehkamera steril einzuwickeln, und mit nur einer Hand leicht zu bedienen. Das wird unter anderem dadurch erreicht, daß die Spannhülse 3 ohne ein Gewinde leicht verschiebbar ist.

Claims (10)

1. Anspr#che ie Kupplung zur Verbindung eines optischen Gerätes wie einer Kamera mit einem anderen optischen Gerät, insbesondere einem medizinischen Endoskop, das eineAugennuschel oder dergleichen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung ein Spannelement enthält, das aus einem Ring (1) mit sich axial daran anschlleßenden Spannfinger ( 9a-9h) besteht, die radial nach außen federnd die Augenmuschel (8) des Endoskopes oder dergleichen umgreifbar ausgebildet sind und durch eine axial auf dem Spannelement leicht verschiebbare Spannhülse (3) in radialer und axialer Richtung form- und kraftschlüssig spannbar sind.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen axial einstellbaren Justierring (6) der durch das Spannelement (1) umfaßte Raum vergrößert bzw. verkleinert werden kanne 5 Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einsetzen einer Augenmuschel (8) oder dergleichen in das Spannelement die Spannfinger (9a-9h) des Spannelementes (1) entsprechend der Einstellung des Justierringes (6) verschieden stark radial nach außen gedrückt werden und daß dadurch eine verschieden große Neigung der Schräge (13) der Spannfinger (9a - 9h) entsteht.
3. lt. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Neigung der Schräge (13) der Spannfinger (9a - 9h) durch Überschieben der Spannhülse (3) ein Einstelldruck auf eine Augenmuschel (8) oder dergleichen.
4. entsteht
5. 5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchnet, daß die Spannfinger (9) des Spannelementes (1) der Form der Augenmuschel (8) so angepasst sind, daß beim Einsetzen einer Augenmuschel in das Spannelement bereits ein formschlüssiges Umgreifen der Augenmuschel erfolgt (Fig.3)
6. 6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmehülse (lo) mit einem Gewinde (il) zum Anschrauben der Kamersoder dergleichen angeordnet ist.
7. 7. Kupplung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (io) eine ObJektivhtlse (4) zur Aufnahme eines Objektives (7) enthält.
8. 8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Obäektivhülse (4) zusammen mit dem Objektiv (7) durch einen Fokusring (5) über mindestens einen mit der ObJektivh#lse fest verbundenen Mitnehmerstift (4a) verschiebbar ist, der in einem Schlitz (12) der Aufnahmehülse (lo) axial beweglich ist,
9. 9. Kupplung nach Anspruch. 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokusring (5) eine Wendelnut (14) aufweist, die den Mltnehmerstift (lta) umgreift.
10. 10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (3) auch über den Fokusring (5) schiebbar ist.