DE4204511A1 - Videomonitor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Videomonitor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 5.

Ein derartiger tragbarer Monitor, auch als Kopfseher bezeichnet, ist beispielsweise aus der DE 35 34 152 A1 bekannt. In einem helmartigen Trageteil befindet sich eine Bildröhre, die von einer mittels Kabel angeschlossenen Videosignalquelle gespeist wird und deren Videosignale durch Spiegel zu den Augen eines Trägers oder Benutzers umgelenkt werden. Solche Geräte sind z. B. für medizinische Zwecke von Vorteil. Da Kopfgröße, Augenabstand und Sehleistung bei unterschiedlichen Personen differieren, ist es wünschenswert, den Strahlengang veränderlich zu gestalten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise den Strahlengang vom Monitor zu den Augen des Benutzers auf dessen Bedürfnisse einstellbar zu machen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Eine andere Lösung ist durch die im Anspruch 5 genannten Merkmale gekennzeichnet. Weiterbildungen zu beiden Lösungen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Die Vorteile dieser Konstruktionen liegen in der möglichen feinen Justage der Spiegel, welche die Strahlen der Bildröhre auf die Augen des Benutzers umlenken und ausrichten sollen. Eine Änderung der Einstellung ist jederzeit möglich.

Aus der US 37 00 313 ist eine verstellbare Spiegelanordnung für Lasersysteme bekannt, bei der drei Platten mit Abstand übereinander angeordnet und paarweise an einer Kante durch angeschraubte, steife Blechstreifen verbunden sind, wobei letztere um 90° gegeneinander versetzt sind. Alle Platten sind für den Einfall des Lichtstrahls mit einer zentralen Bohrung versehen, in die bei der einen äußeren Platte eine hohle Schraube mit einer Spiegelscheibe eingedreht ist. Ungefähr in der den beiden Blechstreifen gegenüberliegenden Ecken der Platten sind zwei Stellschrauben angebracht, wobei die eine den hohlen Schaft der anderen koaxial durchsetzt. Die Stellschraube mit dem größeren Durchmesser ist in die erste Platte geschraubt und wirkt auf die mittlere Platte, während die mit dem kleineren Durchmesser in die mittlere Platte geschraubt ist und auf die dritte Platte wirkt. Durch Drehen der Stellschrauben wird die Stellung der Platten zueinander verändert und damit auch die Lage der Spiegelachse.

Eine weitere auf diesem Prinzip basierende Anordnung ist aus der US 35 96 863 bekannt, bei der statt der Blechstreifen die Gelenke zwischen den Platten mit diesen aus einem vollen Block freigeschnitten sind und für jede Koordinate eine separate Stellschraube vorgesehen ist.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind. Darin zeigen:

Fig. 1 einen tragbaren Videomonitor (Kopfseher) in Gebrauchsstellung, schematisch;

Fig. 2 eine Justiervorrichtung für Spiegel des Kopfsehers nach Fig. 1, in Vorderansicht;

Fig. 3 die Justiervorrichtung nach Fig. 2, in einer Seitenansicht;

Fig. 4 eine andere Ausführung einer Justiervorrichtung für Spiegel des Kopfsehers nach Fig. 1, in Draufsicht;

Fig. 5 einen Längsschnitt gemäß Linie V-V durch die Justiervorrichtung nach Fig. 4, und

Fig. 6 eine weitere Ausführung der Justiervorrichtung, ähnlich der in Fig. 4 und 5 gezeigten, in Draufsicht.

In einem helmartigen Trageteil H, das gemäß Fig. 1 von einem Benutzer auf dem Kopf getragen und durch Riemen R gehalten wird, ist ein Videomonitor befestigt. In der Bildröhre B werden die zu betrachtenden Videobilder erzeugt, sie ist über eine Steuerschaltung mit einer Videosignalquelle (nicht dargestellt) über ein Kabel verbunden. Die den Leuchtschirm der Bildröhre B verlassenden Lichtstrahlen werden durch ein Linsensystem L auf einen Spiegel S geworfen. Die an diesem Spiegel reflektierten Lichtstrahlen gelangen ggf. durch eine weitere Linse zu einem halbdurchlässigen Spiegel S, der so angeordnet ist, daß die von der Bildröhre B stammenden Lichtstrahlen auf die Augen des Benutzers gelenkt werden. Andererseits ist er für von außen kommende Lichtstrahlen durchlässig, so daß der Benutzer ein freies Gesichtsfeld hat.

Um die Lichtstrahlen der Bildröhre B genau auf die Augen eines Benutzers richten zu können, ist wenigstens einer der Spiegel S pro Strahlengang, bei Stereosehen also mindestens zwei Spiegel, mit einer Justiervorrichtung ausgerüstet, wie sie anhand der folgenden Figuren beschrieben wird.

Bei der Justiervorrichtung 1 nach Fig. 2 und 3 sind drei im wesentlichen plattenförmige Bauteile 2, 3 und 4 mit rechteckigem Grundriß und von annähernd gleicher Größe mit Abstand übereinander angeordnet. Das in der Zeichnung obere Bauteil 2 dient zur Befestigung und ist deshalb mit einer Abwinkelung 21 versehen, die zwei Löcher 22 für Befestigungsschrauben aufweist. Der plattenförmige Teil wird in Längsrichtung in der Mitte von einer Bohrung zur Aufnahme eines Achsstiftes 23 durchsetzt. Auf einem Teil der Länge ist in der Mitte eine Ausnehmung 24 angebracht, in der die Bohrung unterbrochen ist. Seitlich neben der Bohrung ist nahe dem Rand des plattenförmigen Bauteils eine Gewindebohrung zur Aufnahme einer Justierschraube 7, die von oben eingedreht ist und gegen das mittlere Bauteil 3 wirkt.

Bei diesem Bauteil 3 erhebt sich in der Mitte ein Lagerbock 31, der in die Ausnehmung 24 des Bauteils 2 paßt und von dem Achsstift 23 durchsetzt wird. Der Achsstift 23 bildet demnach das Gelenk zwischen den Bauteilen 2 und 3. Durch Eindrehen der Justierschraube 7 werden die Bauteile auf dieser Seite des Achsstiftes 23 gespreizt gegen die Kraft einer Druckfeder 5 auf der anderen Seite. Die Druckfeder 5 ist z. B. eine geknickte Blattfeder, die zwischen die Bauteile 2 und 3 eingefügt und an letzterem angeschraubt ist. Der abgebogene Druckschenkel liegt nahe der Kante, die der Justierschraube gegenüber liegt, am Bauteil 2 an und übt ein entsprechendes Drehmoment auf die Bauteile 2 und 3 aus, das dem entgegengerichtet ist, welches mit der Justierschraube 7 erzeugt wird.

Auf gleiche Weise sind die Bauteile 3 und 4 miteinander verbunden, wobei jedoch das Gelenk um 90° gedreht zu dem zuvor genannten angeordnet ist. Entsprechend sind auch die Ausnehmungen 34 in der Mitte des Bauteils 3 zur Aufnahme des Lagerbockes 41 des Bauteils 4 und der mittig angeordnete Achsstift 33 um 90° versetzt, ebenso die Justierschraube 8 und die ihr gegenüber liegende Druckfeder 6.

Auf der Außenseite des Bauteils 4 ist ein Spiegelhalter 9 mit dem Spiegel S befestigt. Der Spiegelhalter wird von einem Winkelblech gebildet, dessen kurzer Schenkel 91 einen Schlitz hat, so daß er unter den Kopf einer Klemmschraube 42 geschoben und festgeklemmt werden kann, die in die eine Schmalseite des Bauteils 4 geschraubt ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 besteht die Justiervorrichtung 10 aus einem äußeren, rechteckigen, rahmenförmigen Bauteil 20, in das ein weiteres, kleineres, rahmenförmiges Bauteil 30 eingesetzt ist, das wiederum ein im wesentlichen plattenförmiges Bauteil 40 in seiner Öffnung aufnimmt. Die Bauteile passen mit soviel Spielraum ineinander, daß sie gegeneinander beweglich sind.

Das äußere Bauteil 20 dient zur Befestigung im helmartigen Trageteil H und hat deshalb in einer Seite zwei Gewindebohrungen 201 zum Anschrauben. In seiner langen Mittelachse liegt die Drehachse für das mittlere Bauteil 30. Sie läuft in dem einen kurzen Rahmenschenkel durch einen Achsstift 202, der in beide Bauteile 20 und 30 ragt und in dem einen Bauteil drehbar, im anderen fest sitzt. Im gegenüberliegenden Rahmenschenkel geht die Drehachse durch eine eingedrehte Schraube 203, auf deren Schaft das äußere Bauteil 20 ohne Gewinde drehbeweglich gelagert ist. Im mittleren Bauteil 30 ist die Bohrung mit Gewinde versehen, in das die Schraube 203 eingedreht ist. Sie ist Achsstift und Justierschraube in einem, ragt deshalb durch den Schenkel des mittleren Bauteils 30 bis in das innere Bauteil 40 und trifft dort mit ihrem gerundeten Ende auf eine eingelassene schräge Fläche 401. Beim weiteren Eindrehen der Justierschraube 203 weicht die Fläche bzw. das innere Bauteil 40 aus und dreht sich dabei um eine Drehachse, die durch einen Achsstift 302 geht, der quer zur erstgenannten Drehachse die beiden inneren Bauteile 30 und 40 durchsetzt.

Rechtwinklig zu der Justierschraube 203 ist eine weitere Justierschraube 70 in dem einen langen Rahmenschenkel des äußeren Bauteils 20 angebracht, deren gerundetes Ende auf eine schräge Fläche 301 des mittleren Bauteils 30 trifft. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der zuvor genannten Justierschraube 203: bei weiterem Eindrehen weicht die Fläche entsprechend ihrer Neigung aus und das mittlere Bauteil 30 schwenkt um die Drehachse, die durch den Achsstift 202 und die Justierschraube 203 läuft.

Für die Rückstellung sind jeweils Torsionsfedern 50 und 60 vorgesehen, die z. B. von in entsprechende Schlitze eingedrückten Blattfedern gebildet werden. Die Torsionsfeder 50 erstreckt sich stehend vom Außenrand quer durch den kurzen Rahmenschenkel des äußeren Bauteils 20 und mindestens ebenso weit ins mittlere Bauteil 30. In letzterem ist eine Ausnehmung 303 angebracht, in der die Torsionsfeder 50 frei liegt und tordieren kann. Sie ist in Bezug zur Drehachse der Justierschraube 70 gegenüber angeordnet.

In der gleichen Art ist auch die Torsionsfeder 60 angebracht. Sie erstreckt sich jedoch vom Außenrand quer durch einen langen Rahmenschenkel des mittleren Bauteils 30 bis weit in das innere Bauteil 40, wo sie wieder auf dem größeren Teil ihrer Länge in einer Ausnehmung 402 frei liegt. Die Torsionsfedern 50 und 60 wirken jeweils den durch die Justierschrauben 203 oder 70 auf die Bauteile 40 bzw. 30 ausgeübten Kräften entgegen. Anstelle von Blattfedern können auch entsprechend geformte Drahtfedern eingesetzt werden.

Das mittlere Bauteil 40 erhebt sich auf der einen Seite über die Oberfläche der Bauteile, so daß die daran befestigte Montageplatte 80 ungehindert geneigt werden kann. An der Montageplatte 80 ist ein winkelförmiger Spiegelhalter 9 mit dem Spiegel S mittels Klemmschraube 92 festgelegt, wie bereits bei der Ausführung nach Fig. 2 und 3 beschrieben.

Die Ausführung nach Fig. 6 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen lediglich dadurch, daß die Justierschraube 70 und die schräge Fläche 301, auf die die Justierschraube wirkt, um 90° an den Bauteilen 20 und 30 versetzt sind, so daß die beiden Justierschrauben 70 und 203 nebeneinander liegen. Da die Justierschraube 70 nahe der Ecke des mittleren Bauteils 30 sitzt, entsteht beim Eindrehen der Justierschraube etwa das gleiche Kippmoment wie bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5.

Claims (8)

1. Videomonitor, der in einem auf dem Kopf tragbaren, helmartigen Trageteil untergebracht ist, und der eine Bildwiedergabevorrichtung sowie Spiegel zur Lenkung der Videosignale zu den Augen des Benutzers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Umlenkspiegel (S) im Strahlengang mit einer Justiervorrichtung (1) versehen ist, welche aus drei annähernd parallelen plattenförmigen Bauteilen (2, 3, 4) besteht, die paarweise jeweils mittels eines Achsstiftes (23, 33) drehbeweglich verbunden und durch eine Justierschraube (7, 8) gegeneinander verstellbar sind, wobei die beiden Achsen um 90° gegeneinander versetzt sind, daß der Spiegel (S) an dem einen äußeren Bauteil (4) angebracht ist und daß das andere äußere Bauteil (2) im Trageteil (H) befestigt ist.

2. Videomonitor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsstifte (23, 33) jeweils mittig in den Bauteilen (2, 3, 4) und die Justierschrauben (7, 8) mit Abstand dazu jeweils nahe einer Kante angeordnet sind.

3. Videomonitor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mit Bezug zur entsprechenden Achse auf der einer Justierschraube (7, 8) gegenüberliegenden Seite der Bauteile (2, 3, 4) eine Druckfeder (5, 6) zwischen den entsprechenden beiden Bauteilen (2, 3; 3, 4) angeordnet ist.

4. Videomonitor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (5, 6) geknickte Blattfedern sind.

5. Videomonitor, der in einem auf dem Kopf tragbaren, helmartigen Trageteil untergebracht ist, und der eine Bildwiedergabevorrichtung sowie Spiegel zur Lenkung der Videosignale zu den Augen des Benutzers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Umlenkspiegel (S) im Strahlengang mit einer Justiervorrichtung (10) versehen ist, die aus drei ineinander geschachtelten Bauteilen besteht, wovon die beiden äußeren (20, 30) rahmenförmig sind und das innere (40) quaderförmig ist und den Spiegel (S) trägt, daß die Bauteile jeweils paarweise mittig durch Achsstifte (202, 302) verbunden sind, wobei die beiden Achsen um 90° gegeneinander versetzt sind, und daß jeweils eine von einer Seite eingedrehte Justierschraube (70, 203) auf eine schräge Fläche (301, 401) am mittleren und inneren Bauteil (30, 40) wirkt.

6. Videomonitor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Achsstift von der einen Justierschraube (203) gebildet wird.

7. Videomonitor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils den Justierschrauben (70, 203) gegenüber die Teile (20, 30, 40) paarweise durch Torsionsfedern (50, 60) verbunden sind.

8. Videomonitor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfedern (50, 60) Blattfedern sind, die jeweils quer zur Achse der Justierschrauben (70, 203) stehen.