DE3341876C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Verbindung eines optischen Gerätes 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 kraftschlüssig gehalten.

Eine andere Art der Kupplung verwendet Stifte oder Greifer, die in Vertiefungen anderer Teile eingreifen. Diese Ausführungsform hält zwar die Seile recht sicher zusammen, 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 Augenmuschel einschneiden, was unerwünscht ist.

Eine andere bekannte Art von Kupplung wird durch eine Klemme gebildet, die einer herkömmlichen Schlauchklemme ähnlich ist. Eine solche Klemme ermöglicht nicht ein genaues Zentrieren und Ausrichten der optischen Geräte miteinander. Eine Relativdrehung der Teile gegeneinander ist schwierig, und der zum Festziehen und Lösen der Klemme verwendete Knopf befindet in einer Lage, wo eer 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 Stiel hat. An jedem Stiel befindet sich eine Schulter. Der Hauptteil der Kupplung hat eine zentrale Achse und eine zentrale Fassung. Diese Fassung hat auch eine Seitenwand mit einer Vielzahl von Öffnungen. Es ist auch eine Vielzahl von sich im wesentlichen radial erstreckenden Führungsschlitzen 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 Möglichkeit, die Drehlage der Geräte zueinander in einem bestimmten Winkel zu arretieren. Insgesamt ist diese Kupplung durch eine Vielzahl von Teilen aufwendig und störanfällig. 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 begrenzten Operationsgebieten ein großes Blickfeld zu übertragen, 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 erforderlich 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 erwähnten Art so zu verbessern, daß eine kraft- und formschlüssige Verbindung und vor allem eine Sicherung gegen das Verdrehen vorhanden ist, damit zum Beispiel die Kamera fest bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Dadurch ist eine Kupplung geschaffen, die eine gewisse Ähnlichkeit mit einer Spannzange aufweist, die zur Aufnahme von Werkzeugen bei Werkzeugmaschinen bekannt ist.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß die Spannhülse ohne irgendein Gewinde axial sehr leicht verschiebbar ist, so daß 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 Möglichkeit, 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 kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 ist ferner möglich, das Objektiv zu fokussieren.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

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 Figur, 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 Bohrungen 6a, 6b für einen Stirnlochschüssel. Weiter innen sieht man schraffiert im rechten Teil der Darstellung die Aufnahmehülse 10, die weiter unten mit einem Schlitz 12 versehen ist, in dem der Mitnehmerstift 4a liegt, der von dem Fokusring 5 umgriffen wird. Im unteren Bereich sieht man zwei Dichtringe 2b und 4b. Im untersten Bereich ist schließlich ein Standardgewinde 2a sichtbar, das zur Verschraubung dieser Kupplung mit einer Kamera oder dergleichen dient. Diese 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 4 gehalten ist.

Im mittleren Bereich wird das Ganze 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 ringförmige Spannelement 1 mit den Spannfingern 9 leicht drehbar, weil die Spannhülse 3 sich in ihrer untersten Lage befindet, so daß 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 Spannfinger 9 gegen die Augenmuschel 8 drückt. 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, so daß er jetzt von Hand betätigbar ist.

Darüberhinaus 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, so daß hier die Selbsthemmung zwischen den Spannfinger 9 und der Spannhülse 3 eintritt. In Fig. 1 erscheint die Schräge 13 übertrieben stark, weil die Augenmuschel 8 sich hier noch nicht auf ihrem endgültigen in Fig. 2 dargestellten Sitz befindet. Indessen kann man der Fig. 2 entnehmen, daß die Schräge 13 in dieser Stellung so gering ist, daß sie mit bloßem Auge gar nicht erkennbar ist.

Der Fokusring 5 ist mit einem Wendelnut 14, siehe Fig. 4, versehen, in die der Mitnehmerstift 4a eingreift. Die Objektivhülse 4 sitzt fest auf dem Objektiv 7. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit der Fokussierung mittels des Fokussierringes 5.

Fig. 3 zeigt die erwähnten Einzelteile in auseinandergezogener Darstellung, und zwar ist zunächst oben der Justierring 6 mit den Bohrungen 6a und 6b 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, so daß hierdurch die Justierung der Spannung mittels der Spannhülse 3 durchgeführt werden kann.

Darunter sieht man das Spannelement 1, wobei es sich um einen Ring handelt, der nach oben mit den Spannfingern 9a bis 9h 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 Gleitbewegung der Spannhülse 3 ausgebildet sind, wie man auch der Fig. 1 entnehmen kann. Es ist auch die Wendelnut 14 sichtbar, in das der Mitnehmerstift 4a eingreifbar ist.

Darunter erkennt man die Aufnahmehülse 10, deren oberes Gewinde 15 zur Verschraubung mit dem Gewinde 11 des Justierringes 3 bestimmt ist. Darunter sieht man den Schlitz 12, durch den der Mitnehmerstift 4a ragt, der im Innern mit der Objektivhülse 4 verbunden ist, welche nicht dargestellt ist.

Darunter sieht man die Objektivfassung 2 und darunter das Standardgewinde 2a zum Anschluß an die Kamera.

Schließlich ist auch noch der Dichtring 2b sichtbar, der zur Abdichtung zwischen der erfindungsgemäßen 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 Mitbeobachtung 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 der 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. Kupplung zur Verbindung eines optischen Gerätes wie einer Kamera mit einem anderen optischen Gerät, das eine Augenmuschel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung ein Spannelement enthält, das aus einem Ring (1) mit sich axial daran schließenden Spannfinger (9a-9h) besteht, die radial nach außen federnd die Augenmuschel (8) des anderen optischen Gerätes 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. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen axial einstellbaren Justierring (6) der durch das Spannelement (1) umfaßte Raum vergrößert bzw. verkleinert werden kann.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einsetzen einer Augenmuschel (8) 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.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die variable Neigung der Schräge (13) der Spannfinger (9a-9h) durch Überschieben der Spannhülse (3) ein Einstelldruck auf eine Augenmuschel (8) entsteht.

5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmehülse (10) mit einem Gewinde (11) zum Anschrauben des anderen optischen Gerätes angeordnet ist.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (10) eine Objektivhülse (4) zur Aufnahme eines Objektives (7) enthält.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivhülse (4) zusammen mit dem Objektiv (7) durch einen Fokusring (5) über mindestens einen mit der Objektivhülse fest verbundenen Mitnehmerstift (4a) verschiebbar ist, der in einem Schlitz (12) der Aufnahmehülse (10) axial beweglich ist.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokusring (5) eine Wendelnut (14) aufweist, die den Mitnehmerstift (4a) umgreift.

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (3) auch über den Fokusring (5) schiebbar ist.