DE69720411T2

DE69720411T2 - Adaptermechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen

Info

Publication number: DE69720411T2
Application number: DE69720411T
Authority: DE
Inventors: Robert N. Fitchburg Ross; Michael P. Lunenburg Clark; Randall J. Littleton Deary
Original assignee: Precision Optics Corp Inc
Current assignee: Precision Optics Corp Inc
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: US5897269A; HK1015464A1; DE69720411D1; TW355226B; US5772355A; EP0864900B1; JPH10197804A; EP0864900A2; SG60076A1; EP0864900A3; KR19980063363A; MY116910A

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft einen Adapter für ein optisches Instrument im allgemeinen und insbesondere einen Adapter, der ein schnelles Anbringen und Lösen eines Okulars von einem B-Mount-Instrument ermöglicht.
BESCHREIBUNG DES EINSCHLÄGIGEN STANDES DER TECHNIK
Okulare werden mit einer Anzahl von optischen Geräten verbunden, die z. B. Endoskope und Boroskope einschließen. Der Begriff "Endoskop" bezeichnet im allgemeinen eine Gruppe von optischen Geräten, die zur Untersuchung der inneren Hohlräume des menschlichen Körpers verwendet werden. Der Begriff "Boroskop" bezeichnet im allgemeinen eine Gruppe von ähnlichen Geräten zum Untersuchen von inneren Hohlräumen in Maschinen oder sonstigen nichtmenschlichen Bereichen. Endoskope und Boroskope haben dieselbe Grundstruktur. Jedes enthält eine Objektivlinse zum Aufnehmen eines Bildes, eine oder mehrere Zwischenübertragungslinsen oder Glasfaseroptik zum Übertragen des Bildes durch einen langgestreckten Schlauch und Okularoptik, damit eine Person das Bild direkt anschauen kann.
Die in Endoskopen und Boroskopen verwendete Okularoptik hat im allgemeinen einen ähnlichen Grundaufbau. Üblicherweise umfaßt die Oularoptik eine Okulargehäuse mit einem zentralen Hohlraum für alle von dem Okular benötigten optischen Elemente. An der Außenseite ist das Okulargehäuse mit einem Halsabschnitt zum Anbringen an einen langgestreckten Schlauch des Endoskops oder Boroskops versehen. Ein kegelstumpfförmiger oder sonstiger kegelförmiger Gehäuseteil weitet sich dann von seinem distalen Ende bis zu einem proximalen Ende und endet in einem zylindrischen Umfangsflansch. Zur direkten Ansicht bringt eine Person ihr Auge an diesem Umfangsflansch zur Anlage, der ein Sichtfenster aufweisen kann oder nicht.
Okulare unterscheiden sich dadurch, daß sie verschiedene Durchmesser und speziell geformte, kegelförmige oder sich konisch erweiternde Gehäuseoberflächen aufweisen. Diese Unterschiede können auf Erfordernisse der in dem Okular enthaltenen optischen Elemente oder lediglich auf ästhetische Erwägungen des Designs zurückzuführen sein. Selbst kegelstumpfförmige oder sich konisch erweiternde Gehäuseteile von anderen Okulargehäusen können sich bei einem Okular eines bestimmten Durchmessers von Okularen anderer Hersteller unterscheiden.
Bei vielen Anwendungen ist es höchst wünschenswert, ein weiteres Gerät an das Okular anzuschließen. Diese Geräte können photographische oder Fernsehkameras oder Strahlteiler umfassen, so daß eine oder mehrere Personen ein Bild gleichzeitig anschauen können, oder eine Person das Bild direkt anschauen kann, während eine Fernsehkamera das Bild gleichzeitig aufzeichnet. Manch mal hat eine Person eine Vorliebe für ein Okular einer bestimmten Größe, die von der Größe des mit dem Endoskop, Boroskop oder dergleichen verbundenen Okulars abweicht. In beiden Fällen ist es wünschenswert, einen Adapter zum Anschließen des Okulars der gewünschten Größe oder einen Koppler zu haben, der ein unterschiedliches optisches Gerät an ein mit dem Endoskop oder Boroskop verbundenes Okular anschließt. Im folgenden sind all diese Anschlußvorrichtungen oder Adapter mit dem Begriff "Koppler" bezeichnet.
Es wurden mehrere Koppler vorgeschlagen, um ein optisches Gerät mechanisch an ein Okular anzuschließen, einschließlich derjenigen, die in den nachstehenden US-Patenten offenbart sind:
4,066,330 (1978) Jones
4,305,386 (1981) Tawara
4,318,395 (1982) Tawara
4,740,058 (1988) Hori
Das Jones-Patent offenbart ein Endoskop-Okular mit einem optomechanischen Koppler. Ein am Koppler angebrachter, durch eine Feder vorgespannter Nockenring dreht sich, um Haltestifte und einstückig mit ihnen ausgebildete Köpfe in radialer Richtung nach außen zu ziehen. Wenn die Stifte zurückgezogen sind, kann das Okular zwischen den Köpfen passieren, um an das Okular angeschlossen oder von ihm gelöst zu werden. Wird der Nockenring losgelassen, so verspannt ihn eine Feder in eine feste Lage und bewegt dadurch die Stifte in radialer Richtung nach innen, bis die Köpfe an der konisch erweiterten Oberfläche des Okulargehäuses zur Anlage kommen. Dadurch wird das Okular mit dem Koppler verspannt und mittig zu ihm ausgerichtet.
Das Tawara-Patent ('386) offenbart eine Endoskopzubehör-Montagevorrichtung oder einen Koppler mit einem durch eine Feder vorgespannten Nockenring, der die Position von axial ausgerichteten, sich in radialer Richtung erstreckenden Steuerscheiben steuert. Wenn der Nockenring gedreht wird, kann das Okular frei in eine Okularaufnahmebuchse in der Zubehör-Montagevorrichtung hinein- oder aus ihr herausgleiten. Wenn das Okular in der Buchse positioniert ist und der Nockenring losgelassen wird, bringen Federn den Nockenring in seine stabile Position, und die Steuernocken drehen sich, bis sie an der konisch erweiterten Oberfläche des Okulars zur Anlage kommen, wodurch die Zubehör-Montagevorrichtung relativ zu dem Okular verspannt und mittig ausgerichtet wird.
Das Tawara-Patent ('395) offenbart ebenfalls einen Endoskop-Koppler mit durch eine Feder vorgespannten, axial ausgerichteten Steuernocken, die gegen einen radial wirkenden, durch eine Feder vorgespannten Plunger verspannt sind. Bei diesem Koppler rastet das Okular dadurch in den Koppler ein, daß die Steuernocken von einer Mittelachse wegbewegt und die Federn auf den Steuernocken komprimiert werden. Wenn das Okular in einer Buchse sitzt, bewegen die Federn die Steuernocken gegen die konisch erweiterte Oberfläche des Okulars, um den Koppler relativ zu dem Okular zu verspannen und mittig auszurichten. Eine Person drückt die radial wirkenden, diametral gegenüberliegenden Plunger zusammen, um die Steuernocken in eine offene Position zu bewegen, wenn der Koppler von dem Okular gelöst werden soll.
Das Hori-Patent ('058) offenbart einen optomechanischen Koppler mit einem C-förmigen Klemmglied, das in axialer Richtung von einer Spannfläche verlagert wird und durch einen Verriegelungsring oder ein Klemmglied betätigt wird. Wenn sich das Klemmglied in eine äußerste Position dreht, verlagert es das C-förmige Klemmglied von der Spannfläche in axialer Richtung. Dann kann von der Seite ein Okular eingesetzt werden. Durch Drehen des Klemmgliedes in entgegengesetzter Richtung wird das C-förmige Klemmglied in das Okular verlagert, wodurch der Koppler relativ zu dem Okular verspannt und mittig ausgerichtet wird.
Im Laufe der Jahre führte die Verwendung dieser und anderer mechanischer Koppler für Okulare zur Auflistung einer Anzahl von wünschenswerten Kriterien für Koppler. Insbesondere müssen die Vorgänge des Anbringens und Lösens einfach und mit einer Hand durchführbar sein. Es sollte die Möglichkeit bestehen, den Koppler relativ zu dem Okular zu drehen. Der Koppler muß leicht zu reinigen und bei Endoskopen während des Gebrauchs leicht zu sterilisieren sein. Er muß billig in der Herstellung und zuverlässig im Gebrauch sein. Außerdem sollte es möglich sein, einen einzigen Koppler an Okulare eines bestimmten Solldurchmessers anzuschließen, die in den konisch erweiterten Gehäuseabschnitten verschiedene Querschnitte oder Formen aufweisen.
Bekannte Koppler haben einige dieser Kriterien erfüllt, jedoch nicht alle. Bei dem Koppler des Tawara-Patents ('395) z. B. ist die Betätigung mit einer Hand möglich. Die Patente von Jones und Tawara erlauben eine Drehung zwischen dem Okular und dem Koppler. Jedoch ist bei je der der oben beschriebenen Strukturen die Anordnung einer großen Anzahl von Komponenten in Form von Steuernockenstiften, Federn, drehbaren Steuergliedern, Plungern und sonstigen Elementen erforderlich. Diese Strukturen sind kompliziert, erhöhen den Schwierigkeitsgrad der Herstellung und sind störanfällig, wenn sich im normalen Betrieb, insbesondere bei medizinischen Anwendungen, Schmutz im Mechanismus ansammelt. Solche Koppler können nicht einfach vor Ort repariert werden. Ein Kunde muß einen Lagerbestand an solchen Kopplern vorhalten oder muß weiterarbeiten können, wenn einer dieser Koppler zur Reparatur im Werk ist. Insbesondere bei Endoskopen ist der Sterilisiervorgang kompliziert, weil die Mechanismen Lösung aufnehmen können, wodurch schwer sicherzustellen ist, daß die gesamte Sterilisierlösung verdunstet oder entfernt ist. Daher erfüllt keiner dieser Koppler alle wünschenswerten Kriterien. Außerdem weist keiner dieser Koppler eine einfache zuverlässige Struktur auf.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, einen einfachen kostengünstigen Adaptermechanismus zum schnellen Anbringen und Lösen eines zwischengeordneten Instruments an und von einem Gerät zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Adaptermechanismus mit einem Minimum an Teilen, von geringem Gewicht und mit geringem Profil zu schaffen.
Es ist ferner eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Adaptermechanismus zu schaffen, bei dem nur eine einzige Hand erforderlich ist, um den Mechanismus zu öffnen und ein zwischengeordnetes Instrument anzubringen oder zu lösen.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, daß die Haltevorrichtung des Adaptermechanismus auf den gesamten Umfang des zwischengeordneten Instruments gleichmäßigen Druck ausübt.
Diese und andere Aufgaben werden dadurch erfüllt, daß ein Adaptermechanismus geschaffen wird, mit dessen Hilfe ein Bild, das von einer ersten Vorrichtung entlang einer optischen Achse ausgesandt wird, von einer zweiten Vorrichtung empfangen werden kann, wobei der Adaptermechanismus eine Rückwand mit einem ersten Endabschnitt, der an der zweiten Vorrichtung angebracht ist, und einem zweiten Endabschnitt umfaßt, der in einiger Entfernung auf einer Adaptermechanismus-Achse angeordnet und an der ersten Vorrichtung anbringbar ist, wobei die Rückwand an dem zweiten Endabschnitt eine sich in radialer Richtung erstreckende, zylindrische Kammer aufweist, wobei eine Haltevorrichtung innerhalb der zylindrischen Kammer angeordnet ist und zum Befestigen der ersten Vorrichtung an der Rückwand dient, und wobei die Haltevorrichtung einen sich durch eine Außenwand der zylindrischen Kammer erstreckenden Hebel aufweist, der zum Lösen der ersten Vorrichtung von dem Adaptermechanismus dient. Die Haltevorrichtung umfaßt einen kreisrunden Ring, der an einem ersten Ende den Hebel und an einem zweiten Ende einen Haken aufweist, um die Haltevorrichtung in der zylindrischen Kammer zu befestigen. Die Haltevorrichtung umfaßt einen C-förmigen Halter mit einem abgerundeten Rand, damit die erste Vorrichtung in den Adaptermechanismus einrasten kann. Die zylindrische Kammer umfaßt einen Führungsstift, und die Haltevorrichtung umfaßt ein Langloch zur Aufnahme des Führungsstiftes in dem Loch, wodurch die radiale Bewegung der Haltevorrichtung begrenzt wird, wenn der Hebel zur Freigabe der ersten Vorrichtung in eine Richtung bewegt wird. Die Rückwand umfaßt einen hinteren Teil, der einen sich in radialer Richtung erstreckenden, zylindrischen Teil aufweist, der eine geringere radiale Erstreckung als die zylindrische Kammer hat, wobei der hintere Teil einen feststehenden Stift aufweist, der von dem zylindrischen Teil nach außen steht und in einer vorgegebenen Entfernung von dem Hebel angeordnet ist, um die erste Vorrichtung mit den Fingern einer Hand schnell von dem Adaptermechanismus lösen zu können. Der C-förmige Halter erstreckt sich in einem Bogen über etwa 350 Grad. Die Haltevorrichtung weist ein Material von einer solchen Elastizität auf, daß sie in eine in den Adaptermechanismus eingesetzte Zwischenvorrichtung eingreift. Die Haltevorrichtung besteht aus Acetal-Verbindungen, wie z. B. Delrin. Der zweite Endabschnitt umfaßt einen hinteren Teil, der eine Öffnung zum Anbringen der zweiten Vorrichtung aufweist und den Durchtritt des Bildes ermöglicht. Der hintere Teil des Endabschnittes umfaßt mehrere Löcher, die die Öffnung zum Zwecke der Belüftung umgeben.
Die Aufgaben werden ferner dadurch erfüllt, daß ein Verfahren zum Anbringen einer ersten Vorrichtung an einer zweiten Vorrichtung mit einem Mechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen vorgesehen ist, um ein Bild von der ersten Vorrichtung entlang einer optischen Achse zu der zweiten Vorrichtung senden zu können, mit den Verfahrensschritten des Befestigens eines ersten Endabschnittes einer Rückwand des Mechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen an der zweiten Vorrichtung und eines in einiger Entfernung auf einer Adapterachse angeordneten, zweiten Endabschnittes an der ersten Vorrichtung, des Ausbildens einer sich in radialer Richtung erstreckenden, zylindrischen Kammer zur Aufnahme der ersten Vorrichtung an dem zweiten Endabschnitt der Rückwand, des Befestigens des Okulars an der Rückwand mittels einer in der zylindrischen Kammer angeordneten Haltevorrichtung und des Ausbildens eines Hebels derart, daß er sich durch die zylindrische Kammer hindurch erstreckt, so daß die erste Vorrichtung schnell von dem Mechanismus gelöst werden kann. Der Verfahrensschritt des Anordnens der Haltevorrichtung in der zylindrischen Kammer umfaßt den Verfahrensschritt des Ausbildens eines C-förmigen Halters derart, daß er den Hebel an einem ersten Ende des C-förmigen Halters und einen Haken an einem zweiten Ende des C-förmigen Halters aufweist. Der Verfahrensschritt des Ausbildens des C-förmigen Halters umfaßt ferner den Verfahrensschritt des Ausbildens einer abgerundeten Kante an dem C-förmigen Halter, damit die erste Vorrichtung in den Adaptermechanismus einrasten kann.
Die Aufgaben werden ferner durch erfüllt, daß zum Anschließen einer ersten Vorrichtung an eine zweite Vorrichtung ein Adaptermechanismus zum schnellen Lösen vorgesehen ist, der einen ersten Teil des Adaptermechanismus mit einer inneren, sich axial erstreckenden, zylindrischen Wand umfaßt, die ein Gewinde an einem oberen Abschnitt der Wand zur Anbringung an einer ersten Vorrichtung aufweist, wobei die zylindrische Wand einen ersten Abschnitt aufweist, der eine Wand mit einem größeren Außendurchmesser hat als ein zweiter Abschnitt, wobei an dem Umfang des zweiten Abschnitts der zylindrischen Wand und angrenzend an ein Ende des ersten Abschnitts mit dem größeren Durchmesser eine Dichtung angebracht ist, um einen festen Sitz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Adaptermechanismus zu gewährleisten, wobei der zweite Abschnitt der inneren zylindrischen Wand des ersten Teiles eine Nut am Außenumfang des zweiten Abschnitts zur Aufnahme des zweiten Teiles des Adaptermechanismus aufweist, wobei der zweite Teil einen oberen Abschnitt mit einem C-förmigen Halter zum Einsetzen in die Nut des zweiten Abschnitts des ersten Teiles umfaßt, um den zweiten Teil an dem ersten Teil zu befestigen, wobei der zweite Teil einen unteren Abschnitt mit einer ersten, mit einem Gewinde versehenen, zylindrischen Wand umfaßt, die denselben Durchmesser wie die zylindrische Wand des ersten Teiles aufweist, und wobei der C-förmige Halter einen durch die zylindrische Wand herausstehenden Hebel umfaßt, um den C-förmigen Halter aus der Nut des zweiten Abschnitts des ersten Teils zu lösen. Die zylindrische Wand des ersten Teils umfaßt einen äußeren abgerundeten Rand an einem unteren Ende nahe der Nut, damit der erste Teil in den zweiten Teil einrasten kann. Die Abdichtung ist durch einen O-Ring gebildet. Der C-förmige Halter weist einen abgerundeten Rand auf, damit der C-förmige Halter in die Nut am Umfang des zweiten Abschnitts des ersten Teils einrasten kann. Der C-förmige Halter weist ein Material von einer solchen Elastizität auf, daß er in die Nut eingreift. Der zweite Teil des Adaptermechanismus weist zwischen dem äußeren zylindrischen oberen Abschnitt und dem äußeren zylindrischen unteren Abschnitt einen Übergangsbereich auf, wobei der zylindrische obere Abschnitt einen größeren Außendurchmesser hat als der zylindrische untere Abschnitt, wobei der Übergangsbereich zur Belüftung eine Vielzahl von gleichartigen Löchern aufweist.
Die Rufgaben werden ferner durch ein Verfahren zum Anschließen einer ersten Vorrichtung an eine zweite Vorrichtung erfüllt, das einen Adaptermechanismus zum schnellen Lösen sowie folgende Verfahrensschritte umfaßt: Anbringen eines ersten Teils des Adaptermechanismus, der eine innere, axial ausgerichtete, zylindrische Wand mit einem Gewinde an einem oberen Abschnitt der Wand aufweist, an einer ersten Vorrichtung, Ausbilden der zylindrischen Wand derart, daß sie einen ersten Abschnitt aufweist, der eine Wand mit einem größeren Außendurchmesser hat als ein zweiter Abschnitt, Anbringen einer Abdichtung am Umfang des zweiten Abschnitts der zylindrischen Wand und angrenzend an ein Ende des ersten Abschnitts mit dem größeren Durchmesser, so daß ein fester Sitz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Adaptermechanismus gewährleistet ist, Ausbilden einer Nut am äußeren Umfang des zweiten Abschnitts der inneren zylindrischen Wand des ersten Teils zur Aufnahme des zweiten Teils des Adaptermechanismus, Einsetzen eines C-förmigen Halters eines oberen Abschnitts des zweiten Teils in die Nut des zweiten Abschnitts des ersten Teils, um den zweiten Teil an dem ersten Teil zu befestigen, Ausbilden in einem unteren Abschnitt des zweiten Teils einer ersten, mit einem Gewinde versehenen, inneren zylindrischen Wand mit demselben Durchmesser wie die innere zylindrische Wand des ersten Teils und Ausbilden eines durch die zylindrische Wand herausstehenden Hebels an einem Ende des C-förmigen Halters, um den C-förmigen Halter aus der Nut des zweiten Abschnitts des ersten Teils zu lösen. Das Verfahren umfaßt den Verfahrensschritt des Ausbildens an der zylindrischen Wand des ersten Teils eines äußeren abgerundeten Randes an einem unteren Ende nahe der Nut, damit der erste Teil in den Teil einrasten kann. Der Verfahrensschritt des Anbringens der Dichtung an dem Umfang der zylindrischen Wand umfaßt den Verfahrensschritt des Anbringens eines O-Ringes für die Dichtung. Der Verfahrensschritt des Einsetzens des C-förmigen Halters umfaßt die Verfahrensschritte des Ausbildens eines abgerundeten Randes an dem C-förmigen Halter, damit der C-förmige Halter in die Nut am Umfang des zweiten Abschnitts des ersten Teils einrasten kann. Das Verfahren umfaßt ferner den Verfahrensschritt des Ausbildens eines Übergangsbereiches an dem zweiten Teil des Adaptermechanismus zwischen dem äußeren zylindrischen oberen Abschnitt und dem äußeren zylindrischen unteren Abschnitt, wobei der zylindrische obere Abschnitt einen größeren Außendurchmesser als der zylindrische untere Abschnitt aufweist, wobei der Übergangsbereich zur Belüftung eine Vielzahl von in gleichen Abständen angeordneten Löchern aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand dieser Erfindung wird insbesondere in den beigefügten Ansprüchen verdeutlicht und ausdrücklich in Anspruch genommen. Die verschiedenen Aufgaben, Vorteile und neuartigen Merkmale dieser Erfindung ergeben sich im einzelnen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen. Es zeigen:
1 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Adaptermechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen, bei der ein Teil der kreisrunden Außenwand aufgeschnitten ist, um den C-förmigen Halter freizulegen;
2 eine Vorderansicht eines C-förmigen Halters;
3 eine Rückansicht des C-förmigen Halters;
4 eine isometrische Ansicht des an ein Okular angeschlossenen Adaptermechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen;
5 eine Seitenansicht in teilweise auseinandergenommenem Zustand des Adaptermechanismus und des sich anschließenden Endes eines Endoskops;
6 eine Ansicht in teilweise auseinandergenommenem Zustand einer alternativen Ausführungsform einer Vorrichtung zum schnellen Befestigen/Lösen;
7 eine perspektivische Ansicht eines oberen Teiles der alternativen Ausführungsform einer Vorrichtung zum schnellen Befestigen/Lösen, die den Gewindezylinder nahe der Oberseite der inneren Zylinderwände zeigt;
8 eine Draufsicht auf einen unteren Teil der alternativen Ausführungsform einer Vorrichtung zum schnellen Befestigen/Lösen, bei der ein C-förmiger Halter, der in der Wand des unteren Teiles positioniert ist, sowie ein Hebelteil des C-förmigen Halters gezeigt sind, der durch eine Öffnung in einer zylindrischen Wand heraussteht; und
9 eine Seitenansicht in teilweise auseinandergenommenem Zustand eines Endoskops, das in eine Schnellöse-Okularvorrichtung eingesetzt ist, wobei das andere Ende des Okulars an der alternativen Ausführungsform der Schnellösevorrichtung angebracht ist, die mit einer Kameralinse verbunden ist.
BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Adaptermechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen 10 gezeigt, der eine starre Rückwand 12 und einen C-förmigen Halter 14 umfaßt, wobei ein Teil der Kammer 17 (siehe 4) und der Wand 13 der Rückwand 12 aufgeschnitten ist, so daß der C-förmige Halter 14 freigelegt ist, der bei dem Punkt A beginnt. Die Rückwand 12 dient zur dauerhaften Anbringung des Adaptermechanismus an einer geeigneten Vorrichtung. Der C-förmige Halter 14 ist in einer Umfangskammer 17 (siehe 4) der Rückwand 12 angeordnet und dient aufgrund der Elastizität des Materials des C-förmigen Halters 14 als Haltering, der ein zwischengeordnetes Instrument umgreift, wenn es in den Adaptermechanismus 10 eingesetzt wird. Ein Ende des C-förmigen Halters 14 erstreckt sich als Hebel 16 durch eine Öffnung in der Oberseite der Kammer 17 der Rückwand 12. Bei diesem vereinfachten Mechanismus 10, dessen zwei Grundelemente die Rückwand 12 und der C-förmige Halter 14 sind, erübrigen sich Federn, Buchsen, Schrauben etc., die bisher für einen Haltemechanismus verwendet wurden.
Betrachtet man die Darstellungen in den 1, 2 und 3, so ist in 2 eine Vorderansicht des C-förmigen Halters 14 gezeigt. Der C-förmige Halter 14 erstreckt sich über etwa 350 Grad des Umfangs, wobei er mit einem Hebel 16 am einen Ende beginnt und mit einem Haken 22 am anderen Ende endet. Aufgrund seiner tatsächlichen Form kann er als übertrieben C-förmig bezeichnet werden. Der innere vordere Rand des C-förmigen Halters 14 weist eine Abschrägung 20 von 45 Grad auf. Ein Langloch 26 ist in dem Halter 14 unterhalb des Hebels 16 ausgebildet, wo der Umfang des Halters 14 über einen Winkel von etwa 57 Grad ab einer an den Hebel 16 angrenzenden vertikalen Linie 25 verbreitert ist, wie in 2 durch das Bezugszeichen 27 bezeichnet; das Langloch 26 ist etwa 1,60 mm (0,063 Inch) breit und 19,1 mm (0,75 Inch) lang, wobei es leicht gekrümmt ist. Ein in der Rückwandkammer 17 angeordneter Führungsstift 28 läuft in dem Langloch 26, um den C-förmigen Halter 14 zu führen, wenn der Hebel 16 zu dem Führungsstift 28 bewegt wird, was bewirkt, daß sich der C-förmige Halter 14 in der Kammer 17 der Rückwand 12 nach außen bewegt. Das hakenförmige Ende 22 des C-förmigen Halters 14 sitzt auf einem feststehenden Stift 24 und hält den C-förmigen Halter 14 in seiner Position, so daß er sich in der Kammer 17 nach außen bewegt, wenn der Hebel 16 bewegt wird. Eine Rückansicht des C-förmigen Halters 14 ist in 3 gezeigt. Die Tiefe des Halters 14 beträgt etwa 2,79 mm (0,110 Inch). Die vorliegende Ausführungsform des Halters 14 besteht aus einer Acetal-Verbindung, die unter dem Namen Delrin® vertrieben wird und an sich bekannt ist; sie kann auch aus verschiedenen verformbaren oder verarbeitungsfähigen Kunststoffmaterialien bestehen, die ähnliche Eigenschaften haben.
In 4 ist eine isometrische Ansicht eines Okulars 30 gezeigt, bei dem der Adaptermechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen 10 an einem Ende eines bildgebenden Kopplers 32 angebracht ist. Zur Scharfeinstellung ist der bildgebende Koppler 32 mit einem seinen Umfang umgebenden Rändelknopf 34 versehen. Ein von der Rückwand 12 nach außen stehender, feststehender Stift 18 ist in einem vorgegebenen Abstand (etwa ein Inch) von dem Hebelteil 16 des C-förmigen Halters 14 angeordnet. Dieser Abstand ist so gewählt, daß der Adaptermechanismus 10 mit den Fingern einer Hand leicht betätigt und der Hebel 16 zu dem feststehenden Stift 18 bewegt werden kann, so daß es möglich ist, ein zwischengeordnetes Instrument, wie z. B. ein in 7 gezeigtes Endoskop 40, an dem Adaptermechanismus 10 anzubringen oder von ihm zu lösen. Das Ende 42 des Endoskops 40 kann in den Adaptermechanismus 10 eingesetzt werden, wenn der Hebel 16 zu dem feststehenden Stift 18 bewegt wird, und wenn der Hebel 16 losgelassen wird, umgreift der Ring des C-förmigen Halters 14 eine kegelstumpfförmige Rückseite 44 des Endes 42 des Endoskops 40, wobei auf den Umfang des Endoskops 40 ein gleichmäßiger Druck ausgeübt wird und dadurch das Endoskop 40 vor dem Okular 30 gehalten und in geeigneter Weise positioniert wird. Aufgrund der konischen Form oder des Halbmessers des zwischengeordneten Instruments, wie z. B. der B-Mount-Okulare, hat das Okular die Tendenz, sich in dem Adaptermechanismus zum schnellen Lösen 10 selbst zu zentrieren.
Bei den 4 und 5 zeigt 5 eine Ansicht des Adaptermechanismus 10 in teilweise auseinandergenommenem Zustand, wobei in Seitenansicht die Rückwand 12 und das sich anschließende Ende des Endoskops 40 gezeigt ist. Bei der den C-förmigen Halter 14 umgebenden Kammer 17 steht der Hebelteil 16 des C-förmigen Halters aus einer Öffnung in der Oberseite der Kammer 17 heraus. Ein hinterer Teil 15 der Rückwand 12 weist eine Öffnung 19 auf, um den Adaptermechanismus 12 an einer Vorrichtung, wie z. B. dem in 4 gezeigten bildgebenden Koppler 32, anzubringen. Der feststehende Stift 18 steht aus der Seite des hinteren Teiles 15 heraus. Acht Löcher 21 von 3,18 mm (0,125 Inch) Durchmesser sind in regelmäßigen Abständen von 45 Grad auf einem Kreisbogen angeordnet, der die Öffnung 19 umgibt, in der der bildgebende Koppler 32 befestigt ist. Die Löcher 21 dienen zur Belüftung des Okulars 30. Der Adaptermechanismus 10 ist aus verarbeitungsfähigem oder verformbarem, wärmebeständigem Material von geringem Gewicht hergestellt. Für Endoskope 40 muß das Material außerdem farbecht und chemisch träge sein. Die Rückwand 12 der vorliegenden Ausführungsform besteht aus Aluminium; sie kann auch aus rostfreiem Stahl oder hartem Kunststoff hergestellt sein.
In 6 ist eine Ansicht in teilweise auseinandergenommenem Zustand einer alternativen Ausführungsform einer Schnellösevorrichtung 50 gezeigt, die einen offenen zylindrischen Abschnitt 53 aufweist. Die Schnellösevorrichtung 50 umfaßt einen oberen Teil 52 und einen unteren Teil 54. Der untere Teil 54 weist eine Öffnung 56 auf, aus der ein Hebel 59 heraussteht, der bei Seitwärtsbewegung bewirkt, daß sich der obere Teil 52 schnell von dem unteren Teil 54 löst. Ein O-Ring 60 sorgt für paßgenauen Sitz, wenn der obere Teil 52 an dem unteren Teil 54 befestigt ist. In dem unteren Teil 54 ist ein C-förmiger Halter 58 angeordnet, so daß der Hebel 59 des C-förmigen Halters 58 aus einem Seitenschlitz 56 im unteren Teil 54 heraussteht. Der C-förmige Halter 58 ist eine kleinere Version des C-förmigen Halters 14 in 2 und in einer zylindrischen Umfangskammer 70 in ähnlicher Weise wie der C-förmige Halter 14 angeordnet. Der obere Teil 52 ist ein herkömmlicher Anschluß, der derart ausgebildet ist, daß er in den unteren Teil 54 paßt. Die Verjüngung 66 am Ende des oberen Teiles 52 drückt den C-förmigen Halter 58 beim Einsetzen in den unteren Teil 54 auseinander. Dann gleitet der C-förmige Halter 58 in eine kreisrunde Kammer 64, die den unteren Teil 54 mit dem oberen Teil 52 verbindet. Die miteinander verbundenen unteren und oberen Teile 54 und 52 können nur voneinander gelöst werden, wenn der Hebel 59 an dem C-förmigen Halter seitwärts bewegt wird und den C-förmigen Halter 58 öffnet. Der O-Ring 60 sorgt für den paßgenauen Sitz und die Abdichtung zwischen dem oberen Teil 52 und dem unteren Teil 54.
Das in 6 gezeigte untere zylindrische Ende 74 des unteren Teiles 54 kann so ausgebildet sein, daß alle geeigneten Inline-Komponenten angeschlossen werden können. Das untere zylindrische Ende 74 der in 6 gezeigten Ausführungsform weist nahe den Löchern 76 einen Abschnitt von kleinerem Durchmesser auf, und etwa in der Mitte weitet sich das untere zylindrische Ende 74 zu einem Abschnitt mit größerem Durchmesser, wobei der Außendurchmesser bei dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser und dem Abschnitt mit größerem Durchmesser, die zum Aufschrauben auf passende Vorrichtungen jeweils Ge winde aufweisen, derselbe bleibt. Das untere zylindrische Ende 74 der in 6 gezeigten Ausführungsform weist ein Innengewinde auf (nicht dargestellt). Ein verjüngter Abschnitt 72 des unteren Teiles 54 umfaßt 8 Löcher 76, die im Abstand von 45 Grad angeordnet sind und zum Belüften von Okular-Anwendungen dienen. Die Schnellösevorrichtung 50 ermöglicht das Verbinden von zwei optischen Komponenten, die an das Ende des jeweiligen Teiles 52 und 54 angeschlossen sind. Diese Schnellösevorrichtung 50 dient für andere Anwendungen als das Okular 30; es kann beispielsweise als Verbindung für elektrische Signale oder zur Verbindung von Gas- oder Flüssigkeitsleitungen verwendet werden, wobei die Löcher 76 weggelassen würden. Die Schnellösevorrichtung 50 besteht aus Aluminium, kann aber auch aus rostfreiem Stahl oder hartem Kunststoff hergestellt sein.
7 zeigt in teilweise auseinandergenommenem Zustand eine Seitenansicht eines Endoskops 40, das mittels des Mechanismus zum schnellen Befestigen/Lösen 10 in ein Ende eines Okulars 30 eingesetzt ist, wobei das andere Ende des Okulars 30 an einem Teil 52 der alternativen Ausführungsform der Schnellösevorrichtung 50 angebracht ist. Der untere Teil 54 der Schnellösevorrichtung 50 kann an eine Vorrichtung, wie z. B. eine Kameralinse 64, angeschlossen werden.
In 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des oberen Teiles 52 der alternativen Ausführungsform den offenen zylindrischen Mittelabschnitt, der ein Gewinde 63 an einem engeren inneren Abschnitt 53 der zylindrischen Oberfläche aufweist, der nahe der Oberseite des hohlen oberen Teiles 52 an einen weiteren inneren Abschnitt 65 des Zylinders angrenzt.
In 9 ist eine Draufsicht auf den unteren Teil 54 der alternativen Ausführungsform gezeigt. Der C-förmige Halter 58 erstreckt sich teilweise außerhalb seiner zylindrischen Nut in der zylindrischen Wand. Der Hebel 59 des C-förmigen Halters 58 erstreckt sich durch die Seitenwand des unteren Teiles 54. Eine Rippe 80 am Umfang der Vorrichtung gewährleistet die Halterung des unteren Teiles 54 der Schnellösevorrichtung 53. Der offene zylindrische Mittelabschnitt 53 erstreckt sich durch den ganzen unteren Teil 54.
Die Erfindung wurde in bestimmten Ausführungsformen offenbart. Selbstverständlich sind viele Abwandlungen der offenbarten Vorrichtung möglich, ohne von der Erfindung abzuweichen. Mit den beigefügten Ansprüchen sollen daher alle diejenigen Änderungen und Abwandlungen abgedeckt werden, die in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallen.

Claims

Adaptermechanismus (10), mit dessen Hilfe ein Bild, das von einer ersten Vorrichtung entlang einer optischen Achse ausgesandt wird, von einer zweiten Vorrichtung empfangen werden kann, wobei der Adaptermechanismus folgende Teile umfaßt: eine Rückwand (12) mit einem ersten Endabschnitt, der an der zweiten Vorrichtung anbringbar ist, und einem zweiten Endabschnitt, der in einiger Entfernung auf einer Adaptermechanismus-Achse angeordnet und an der ersten Vorrichtung anbringbar ist; wobei die Rückwand (12) an dem zweiten Endabschnitt eine sich in radialer Richtung erstreckende, zylindrische Kammer (17) aufweist; eine Haltevorrichtung (14), die innerhalb der zylindrischen Kammer (17) angeordnet ist und zum Befestigen der ersten Vorrichtung an der Rückwand (12) dient; wobei die Haltevorrichtung (14) einen sich durch eine Außenwand der zylindrischen Kammer (17) erstreckenden Hebel (16) aufweist, der zum Lösen der ersten Vorrichtung von dem Adaptermechanismus dient und einen C-förmigen Halter mit einem abgerundeten Rand umfaßt, damit die erste Vorrichtung in den Adaptermechanismus einrasten kann.
Adaptermechanismus nach Anspruch 1, wobei die Haltevorrichtung einen kreisrunden Ring umfaßt, der an einem ersten Ende den Hebel und an einem zweiten Ende einen Haken aufweist, um die Haltevorrichtung in der zylindrischen Kammer zu befestigen.
Adaptermechanismus nach Anspruch 2, wobei die zylindrische Kammer einen Führungsstift und die Haltevorrichtung ein Langloch zur Aufnahme des Führungsstiftes in dem Loch umfaßt, wodurch die radiale Bewegung der Haltevorrichtung begrenzt wird, wenn der Hebel zur Freigabe der ersten Vorrichtung in eine Richtung bewegt wird.
Adaptermechanismus nach Anspruch 1, wobei die Rückwand einen hinteren Teil umfaßt, der einen sich in radialer Richtung erstreckenden, zylindrischen Teil aufweist, der eine geringere radiale Erstreckung als die zylindrische Kammer hat, wobei der hintere Teil einen feststehenden Stift aufweist, der von dem zylindrischen Teil nach außen steht und in einer vorgegebenen Entfernung von dem Hebel angeordnet ist, um die erste Vorrichtung mit den Fingern einer Hand schnell von dem Adaptermechanismus lösen zu können.
Adaptermechanismus nach Anspruch 1, wobei sich der C-förmige Halter in einem Bogen über etwa 350 Grad erstreckt.
Adaptermechanismus nach Anspruch 1, wobei die Haltevorrichtung ein Material von einer solchen Elastizität aufweist, daß sie in eine in den Adap termechanismus eingesetzte Zwischenvorrichtung eingreift.
Adaptermechanismus nach Anspruch 6, wobei die Haltevorrichtung aus Acetal-Verbindungen, wie z. B. Delrin, besteht.
Adaptermechanismus nach Anspruch 1, wobei der zweite Endabschnitt einen hinteren Teil umfaßt, der eine Öffnung zum Anbringen der zweiten Vorrichtung aufweist und den Durchtritt des Bildes ermöglicht.
Adaptermechanismus nach Anspruch 8, wobei der hintere Teil des Endabschnittes mehrere Löcher umfaßt, die die Öffnung zum Zwecke der Belüftung umgeben.
Verfahren zum Anbringen einer ersten Vorrichtung an einer zweiten Vorrichtung mit einem Mechanismus (10) zum schnellen Befestigen/Lösen, um ein Bild von der ersten Vorrichtung entlang einer optischen Achse zu der zweiten Vorrichtung senden zu können, mit den Verfahrensschritten: Befestigen eines ersten Endabschnittes einer Rückwand (12) des Mechanismus (10) zum schnellen Befestigen/Lösen an der zweiten Vorrichtung und eines in einiger Entfernung auf einer Adapterachse angeordneten, zweiten Endabschnittes an der ersten Vorrichtung; Ausbilden einer sich in radialer Richtung erstreckenden, zylindrischen Kammer (17) zur Aufnahme der ersten Vorrichtung an dem zweiten Endabschnitt der Rückwand (12); und Befestigen der ersten Vorrichtung an der Rückwand (12) mittels einer in der zylindrischen Kammer (17) angeordneten Haltevorrichtung (14); Ausbilden der in der zylindrischen Kammer (17) angeordneten Haltevorrichtung (14) derart, daß sie einen C-förmigen Halter umfaßt, der einen Hebel (16) an einem ersten Ende des C-förmigen Halters und einen Haken (22) an einem zweiten Ende des C-förmigen Halters aufweist; und Ausbilden des Hebels (16) derart, daß er sich durch die zylindrische Kammer (17) hindurch erstreckt, so daß die erste Vorrichtung schnell von dem Mechanismus gelöst werden kann.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Verfahrensschritt des Ausbildens des C-förmigen Halters ferner den Verfahrensschritt des Ausbildens einer abgerundeten Kante an dem C-förmigen Halter umfaßt, damit die erste Vorrichtung in den Adaptermechanismus einrasten kann.