DE8810044U1

DE8810044U1 - Optische Einstellvorrichtung

Info

Publication number: DE8810044U1
Application number: DE8810044U
Authority: DE
Original assignee: Effner GmbH
Current assignee: Effner GmbH
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1988-11-17

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung der im 5 Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Einstellvorrichtung dient bei optischen Geräten insbesondere zur Verschiebung von Linsen oder Linsenanordnungen in optischen Systemen, vorzugsweise als Foküssiervorrichtung auch zur Dioptrieneinstellung.

Nachteilig ist dabei, daß bei einer chemisch agressiven Umgebung oder beim Eintauchen in Flüssigkeiten der Bereich, in dem die relativ zueinander verschiebbaren Elemente aneinandergrenzen, Dichtungsprobleme auftreten und Flüssigkeitströpfchen bzw. agressive Partikel in das Innere des Instruments eindringen und dieses möglicherweise schädigen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung eine hermetische Dichtung unter Aufrechterhaltung der ungehinderten Bedienbarkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Me Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch die gegenseitige Kraftwirkung von Permanentmagneten eine kraftschlüssige mechanische übertragung von einem Bedienungselement auf ein mechanisch zu verstellendes optisches EIe-

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ment erfolgen kann, das sich in einer hermetisch gekapselten Umgebung befindet, wobei der optische Strahlengang durch geeignete mit lichtdurchlässigen Gläsern verschlossene Öffnungen ungehindert erfolgen kann, insbesondere durch die Verwendung moderner Magnetwerkstoffe mit hohen Feldstärken lassen sich Kraftwirkungen erzielen, welche eine ruckfreie Nachführung des optischen Elements gewährleisten.

Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist die einfache konstruktive Gestaltung, welche gegenüber den bisher zur Abdichtung optischer Verstellelemente gegen Wasser, Staub usw. üblicherweise verwendeten Gummimanschetten oder anderen mechanischen Hilfsmitteln auch eine bessere Handhabung ermöglicht.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist mindestens ein Permanentmagnet ringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Achse der Hülsen angeordnet. Auf diese Weise bleibt die gegenseitige Kraftwirkung der beiden Magnete unabhängig von deren radialer Ausrichtung erhalten. Statt eines geschlossenen Ringes findet dabei auch bevorzugt eine Anordnung Verwendung, bei der mindestens einer der Permanentmagnete aus mindestens zwei in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Stabmagneten besteht.

Der innere mit dem zu bewegenden optischen Element und der äuä&re mit dem Bedienungselement mechanisch verbundene Permanentmagnet sind dabei günstigerweise in Längsrichtung magnetisiert, wobei in dicht Maaachbarter Stellung die fe
optische Element tragenden Hülse in Bezug auf d^ Bf

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element jeweils ungleichnamige Pole der Magnete einander zugewandt sind:.

Um eine Bedienbarkeit entsprechend üblichen optischen Instrumenten zu gewährleisten, ist das Bedienelement als Rändelring ausgebildet. Dabei ist insbesondere das Bedienelement auf dem hülsenfOrmigen Abdichtungselement mittels einer eine wendelfOrmlge Relativbewegung erzwingenden Führung verschieblich g?lagert. Diese Führung läßt sich in günstiger Weise als mehrgängiges Gewinde oder als ein in eine Steuerkurve eingreifender Gewindestift ausbilden. Auf diese Weise wird eine Rotationsbewegung des Bedienungselements feinfühlig in eine translatorische Bewegung des optischen Elements umgesetzt/ wie es insbesondere für die Fokussierung oder Brennweitenyerstellung erforderlich ist. Durch die ringförmige Anordnung des äußeren Magneten und dessen Magnetisierung in axialer Richtung ist die Kraftwirkung auf den inneren mit dem optischen Element verbundenen Magneten unabhängig von dessen Position in ümfangsrichtung - lediglich die axiale verschiebung wird übertragen, Zur Verstellung von Blenden oder dergleichen kann aber auch die Bewegungskomponente in umfangsrichtung ausgenutzt werden. Die Ringmagnete wären dabei in der Riehtung eines Durchmessers zu magnetisieren.

Om die optischen Abbildungseigenschaften des optischen Geräts bei der Verstellung mittels des Bedienungeelements im übrigen möglichst konstant zu halten, ist eine Führung für die das optische Element tragende Hülse in axialer Sich- tung in bezug auf das hülsenförmlge Abdichtungselement vorgesehen.

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Um die Beeinträchtigung der gegenseitigen Kraftwirkung der beiden Permanentmagnete möglichst gering zu halten, bestehen die Hülsen aus Messing oder Kunststoff, soweit sie nicht Magnete bilden oder zur Führung des magnetischen Flusses dienen.

Die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung ist bevorzugt als Pokussiervorrichtung für ein Endoskop verwendbar, das in seinem dem Patienten zugewandten Bereich hermetisch abgedichtet und damit auch sterilisierbar ist, um eine Ver schleppung von Krankheitserregern sicher zu verhindern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un-

teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu samtnen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der

Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung sowie

Figur 2 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1.

Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist für die bevorzugte Anwendung als Dioptrieneinstellung für Endoskope vorgesehen. Das Endoskop ist allerdings nur in seinem Okularbereich dargestellt, entspricht im übrigen aber den bekannten Konstruktionen und ist für beliebige Anwendungen geeignet.

Eine innerhalb eines Okulartubus &igr; verschieblieh gelagerte optiktragende Hülse 2 ist mit einer Äbdichtungähillse 3 Uffl-

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1st über ein mehrgängiges

Gewinde 8 an dem Tubus 1 drehbar

gelagert, wobei die Gewindesteigung bei Drehung des Rändelrings die axiale Komponente erzeugt/ welche die Mltnah- me der optiktragenden Hülse bewirkt. 'Bevorzugt ist die Hülse 2 mit einer (nicht dargestellten) Führung gegen Verdrehung gesichert. Eine derartige Drehsicherung besteht bevorzugt In einer in gegenseitigem Eingriff befindlichen Stift-Nut-Anordnung.

Eine Schulter 3a der Hülse 3 bildet einen Anschlag für die benachbarte stirnfläche 6a des Rändelrings 6, der im tibri-

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geben, welche an ihrer Stirnseite eine flüssigkeitscticht eingekittete lichtdurchlässige Abdeckung 4 in Form einer planparallelen Glasplatte! aufweist. Die Abdichtungshülse schließt über ein fluss ijgkeitsdichtes Gewinde 5 an den 5 Okulartubus an, so daß !insbesondere der unvermeidliche zwischen den relativ zueinander verschieblichen Teilen 1 I und 2 verbleibende kreisförmige Spalt an der Grenze zwischen den beiden relativ j; zueinander verschieblichen Flächen innerhalb eines nachjl außen hin abgeschlossenen VoIumens gelegen ist. ;

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Ein zur Verstellung dienender Rändelriog 6 hat folglich keine direkte mechanisches Verbindung zur eine Optik 2a aufweisenden (optiktragenden) Hülse 2&ldquor; Um dennoch durch die Abdichtungshülse 3 hindurch die Kraftübertragung vom Rändelrin§ 6 auf die optiktragende Hülse 2 zu bewirken, V sind sowohl der Rändelriijlg 6 als auch die optiktragende Il Hülse 2 jeweils mit einem ^Permanentmagneten 7 bzw. 7a fest verbunden und damit auch untereinander derart krfftschlüs sig verbunden, daß bei Verstellung des Rändelringes 6 auch die optiktragende Hülse 7/.mitbewegt wird. Der Rändelring 6

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gen den Bereich des Gewindes 5 übergreift. Wenn die Hülse 3 nach dem Rändelring 6 montiert und die Gewindeverbindung 5 gegen Lösen gesichert wird, ist der Randelring unverlierbare, da auch sein Drehweg in Richtung auf das Gewinde 8 durch einen entsprechenden Endanschlag gesichert ist.

Die Magnete 7 und 7a sind als Ringmagnete mit Polarisierung in axialer Richtung ausgebildet, wobei d^ Magnetisierungsrichtung (?i5s inneren und äußeren Magnets entgegengesetzt ist. Die entgegengesetzten Pole - und damit, die Magnete - streben somit stets sine Position engster Nachbarschaft an, was zu zu der beschriebenen Mitnahme hinsichtlich der axialen Kraftkomponente führt. Als Gleitflächen dienen dabei die zylindrische Außenfläche des inneren Magneten 7 in Bezug auf die zylindrische Innenfläche der Hülse 1.

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Der äußere Magnet 7a ist in den Rändelring 6 eingelassen, so daß er nicht durchmesservergrößernd wirkt. ^:

Bin seitlicher Anschluß 9 dient zum Anschluß der Beleuchtungsquelle des Endöskops.

Bei der in figur 2 perspektivisch und geschnitten dargestellten Ausführungsvariante sind statt des äußeren Ringmagneten mehere verteilt angeordnete» Stabmagnete vorgesehen, von denen die Magnete 10 bis 12 beispielhaft für die äquidistant auf dem Umfang vorgesehenen Magnete dargestellt sind.

Auch wenn die äußere Magnetanordnuni nicht kontinuierlich auf dem Umfang des Rändelrings 6> verteilt vorgesehen ist,

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let die gegenseitige Keaftwirkung in jeder Position des RMndelringe gesichert.

Die Elemente I¹, 2a', 4', 6' und 7' entsprechen in ihrer Punktion den entsprechenden in Figur 1 dargestellten Elementen, welche nicht mit einem "'" versehen sind. Insbesondere ist die Ausbildung der Hülsen 1 und 3 in Figur 1 in Form der Hülse l¹ einstückig durchgehend getroffen.

Die axiale Verschiebung des Rändelrings 6· wird durch einen von außen einschraubbaren Führungsstift 13 erzeugt, welcher in eine in die äußere Oberfläche des Tubus 1' eingelassene Steuerkurve in Form einer Führungsnut 14 eingreift.

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Durch die Ausbildung der äußeren Magnete als Stabmagnete 10 bis 12 finden diese in Rippen des Rändelrings Platz, die zwischen sich parallel dazu erstreckenden Ausnehmungen 15 bzw. 16 vorgesehen sind. Auf diese Weise ist eine griffsichere Betätigung des Rändelrings möglich, wobei durch die Stabmagnete keine wesentliche Durchmesservergrößerung desselben eintritt.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte AusführungsbeispieJ. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar . welche von. deE dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich ajidecö gearteten Ausführungen Gebrauch machen, &idigr;&eegr; diesem Zusammenhang ist auf die Steuerung anderer optischer Elemente innerhalb einer hermetisch gedichteten Umgebung hinzuweisen.

Claims

Effner & Spreine GmbH D-IÖOO Berlin

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I )

3. August 1988

Optische Einstellvorrichtung

A &eegr; s &rgr; ruche

1. Optische Einstellvorrichtung, bestehend aus einer ein optisches Element, insbesondere eine Optik, tragenden Hülse, einer diese umschließende weiteren Hülse, innerhalb der die das optische Element tragende Hülse verschieblich ge-

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lagert ist, und einem Bedienelement zur Verschiebung der linsentragenden Hülse,

gekennzeichnet durch

ein hülsenförmiges Abdichtungselement (3), welches

an seiner einen Stirnseite mit einem dichtend eingefügten Abdeckglas (4) versehen ist, das ofea Lichtdurchtritt ziir das optische Element (2a) tragenden Hülse (2) ermöglicht,

an seinem anderen Ende an die weitere Hülse (1) dichtend anschließt,

einen mit der das optische Element tragenden Hülse verbundenen Permanentmagneten,

wobei das Bedienelement (6) auf dem hülsenförmigen Abdichtungselement (3) axial verschieblich gelagert ist und einen weiteren Permanentmagneten (7a) aufweist, der in Bezug auf den ersten Permanentmageneten (7) derart angeordnet ist, daß sich die gegenseitige Anziehungskraft mit zunehmender Entfernung der beiden Magneten in axialer Sichtung der Hülsen vergrößert.

2. Einstellvorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein |?örmanentmagnet /7, 7a) ringförmig ausgebildet und konzentrisch zu den Hülsen angeordnet ist.

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3. Einstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Permanentmagnete in Form von mindestens zwei in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Stabmagneten (10 bis 12) ausgebildet ist.

4. Einstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (7, 7a, 7¹, 10 bis 12) in axialer Richtung der Hülsen magnetisiert sind.

5. Einstellvorrichtung nach einem der vorangehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement als Rändelring (6, 6') ausgebildet ist.

6. Einstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement auf dem hülsenförmigen Abdichtungselement mittels einer eine wendeiförmige Relativbewegung erzwingenden Führung (8, 14) axial verschieblich gelagert ist.

7. Einstellvorrichtung nach Anspruch 6* dadurch
gekennzeichn e t , daß die fü&EU&g als mehrgängiges Gewinde (&bgr;) oder als ein in eine Steuerkurve (14) eingreifender Stift (13) augebildet ist.

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8« EinstellvörriGhtiing nach einem der vorangehenden Ansprtlche, dadurch gekennzeichnet/ daß eine Führung für die das optische Element tragende Hülse in axialer Richtung in bezug auf das hülsenförmige Abdich-5 tungselement vorgesehen ist.

9. Einstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 10 mindestens eine der Hülsen aus Messing oder Kunststoff besteht .

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