WO2011138089A1 - Optisches beobachtungsgeraet mit ergonomischer okularbeleuchtung - Google Patents

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WO2011138089A1
WO2011138089A1 PCT/EP2011/054592 EP2011054592W WO2011138089A1 WO 2011138089 A1 WO2011138089 A1 WO 2011138089A1 EP 2011054592 W EP2011054592 W EP 2011054592W WO 2011138089 A1 WO2011138089 A1 WO 2011138089A1
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WO
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eyepiece
light
field
optical observation
brightness
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Ceased
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PCT/EP2011/054592
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French (fr)
Inventor
Tobias Kaufhold
Reiner Mitzkus
Thomas Bocher
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Carl Zeiss Microscopy GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss MicroImaging GmbH
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Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001—Eyepieces

Definitions

  • the invention relates to an optical observation device, in which the image of an object field is in a field of view, which is visible to a viewer when looking into an eyepiece. According to the invention, an ergonomic eyepiece illumination is provided.
  • eyepiece is to be understood to mean loupes with which real intermediate images can be viewed, which are produced in optical observation devices, such as microscopes or binoculars.
  • the ocular field of view corresponds to the field in which the observer visually perceives the intermediate image to be surveyed.
  • the parameter for a visual field which is also known as the field of view, is the indication of the field of view diameter in mm.
  • DE 10024686 A1 describes an "optical observation device with a device for introducing visually perceptible information into the observation beam path". ben, which is equipped with an eyepiece, in which a device for imprinting additional information in the intermediate image plane and thus in the per se dark edge region of the visual field is present. An illumination of the field of view in the eyepiece for ergonomic and physiological purposes is neither intended nor intended in this observation device.
  • the invention has the object, an optical observation device of the type described in ergonomic and sehphysio striger respects educate so that permanently a relaxed and fatigue-free observation of the imaged object field is possible.
  • an optical observation device in which means are provided for illuminating at least one peripheral area outside the field of view so that the field of view and the illuminated peripheral area are simultaneously visible to the eye of the observer.
  • the illuminated area preferably surrounds the entire field of view, but it is also within the scope of the invention if the illuminated area is formed only in sections on the circumference of the field of view.
  • the solution of the invention provides for further improvement from a physiological point of view, a sharp boundary of the field of view through a narrow, concentric around the field of view extending dark edge, then followed in the radial direction to the outside of the illuminated peripheral area.
  • This field of view forms a narrow transition zone between the field of view and the illuminated peripheral area, the brightness in this transitional zone being less than the brightness in the field of vision and also the brightness in the peripheral area.
  • the illumination of the peripheral region can be carried out according to the invention either with uniform brightness or with a decreasing brightness in the radial direction.
  • a uniform illumination it is advantageous if the brightness over the entire illuminated peripheral area of the average Sehfeldhellmaschine corresponds.
  • additional advantages result if the illumination intensity near the visual field corresponds to the average visual field brightness.
  • the brightness and the color temperature of the illumination in the peripheral region are variable as a function of the average brightness in the field of view and the average color temperature in the field of view.
  • the criteria already mentioned above apply, according to which the brightness should correspond to the average visual field brightness at least in the vicinity of the visual field.
  • the variation of the color temperature of the light for the illumination of the peripheral region is predetermined, for example, by additive color mixing of the light emitted by RGB LED s.
  • the optical observation device may be a microscope in which an intermediate image plane is formed within the eyepiece and the coupling of the light for illuminating the peripheral region - viewed from the object or object field - takes place behind the intermediate image plane.
  • the illumination light for the peripheral region comes from the object field or from light sources, which are preferably arranged in the form of LEDs, for example outside the eyepiece.
  • light-conducting media are provided for transmitting the light from the light sources into the interior of the eyepiece.
  • For radiating the illumination light into the eyepiece inside eyepiece surfaces are advantageously used.
  • a light-conducting media for example, optical fibers are used or transparent material from which the eyepiece - at least in sections - is made and in which the light is transmitted to one or more radiating out.
  • the invention is also to arrange flat-shaped light sources outside the eyepiece, being provided for transmitting the light from the light sources into the interior of the eyepiece transparent media, or flat trained light sources in Okularinneren, for example on the Okularinnenwandung to provide in the latter case, the light is emitted directly into the eyepiece interior and illuminates the peripheral area.
  • flat-shaped light sources outside the eyepiece, being provided for transmitting the light from the light sources into the interior of the eyepiece transparent media, or flat trained light sources in Okularinneren, for example on the Okularinnenwandung to provide in the latter case, the light is emitted directly into the eyepiece interior and illuminates the peripheral area.
  • the eyepiece can be inserted into a tube socket, it is possible to accommodate the light and current sources in the tube socket and to provide light-conducting media for transmitting the light from the tube socket into the eyepiece and further into the eyepiece interior.
  • the illumination of the field of view should be done only above the intermediate image.
  • the brightness in this area is adjustable or adjustable. This also applies to the setting of the color temperature in the illuminated peripheral area.
  • FIG. 1 shows an image of an object field which is visible to the eye of an observer when viewing an eyepiece, wherein according to the invention a peripheral area which surrounds the field of view and the field of view is illuminated in the radial direction with a decrease in brightness.
  • FIG. 2 shows a first example of an eyepiece in which light coming from the object field and not required for image generation is used to lighten the peripheral area
  • FIG. 2 a second example of an eyepiece, in which the non-image-forming light coming from the object field is used to lighten the peripheral area
  • an eyepiece in which separate light sources in the form of LEDs s are provided for generating the illumination light for the peripheral area, wherein a ring aperture is illuminated indirectly
  • an example of an eyepiece in which also separate light sources in the form of LED s Provision of the illumination light for the peripheral area are provided, but the ring diaphragm is illuminated directly
  • different examples of an eyepiece in which separate areal light sources are provided for generating the illumination light for the peripheral area
  • an eyepiece which is inserted into a tube socket and in which separate light sources in the form of LEDs s are provided for generating the illumination light for the peripheral region in the tube socket.
  • the visual field 1 shows, by way of example, an object field image which is visible to a viewer who looks into the eyepiece of a microscope tube. The figure appears in a circular field of view 1.
  • the visual field 1 is concentrically surrounded by a narrow dark field edge 2 and by a wider illuminated peripheral area 3.
  • the illumination intensity in the peripheral region 3 is, as illustrated by the brightness diagram 4, highest in the immediate vicinity of the field edge 2. It corresponds there to an average intensity determined for the visual field 1.
  • the brightness decreases in the peripheral region 3, for example according to an exponential function.
  • the illuminated peripheral area 3 is visible simultaneously with the field of view 1 and the field of view 2, it is achieved in this way an improvement in visual performance and visual comfort by reducing fatigue in long-term observation of the object image and thus the Invention solved object.
  • FIG. 2 shows a first example of an eyepiece 5, in which light coming from the object field and not required for image generation is used to lighten the peripheral area 3.
  • the eyepiece 5 consists of an upper part 5.1, which serves as a socket for tube lenses 6, and a lower part 5.2, in which an intermediate image plane 7 is formed. With the outer surface 8 of the lower part 5.2, the eyepiece 5 in a tube socket 14 can be inserted (see Fig. 7).
  • the intermediate image plane 7 is a Sehfeldbegrenzung in the form of an annular aperture 9, which ensures that a part of the coming of the R from the object field and falling into the eyepiece 5 light is hidden, is thus not used to generate the image, but Instead scattered on the dashed shown Okularinnenf laugh 10 hits, which is seen from the field of view behind the intermediate image plane 7 and brightens them so that they look at the eyepiece 5 as a luminous, the field of view 1 and the field of view edge 2 concentrically enclosing peripheral area. 3 is visible, as shown in Fig.1.
  • the light suppressed in the prior art by blinding, blackening, corrugation of surfaces and similar measures and thus lost for the production of images light is used to lighten the peripheral area 3.
  • An advantage of using this light is that brightness and color character in the peripheral area 3 automatically adjust to the brightness and the color character in the object field image.
  • FIG. 1 A second example of an eyepiece 5, in which light coming from the object field is used to lighten the peripheral area 3, is shown in FIG.
  • a partially transmissive and diffusely scattering aperture 11 is provided which homogeneously distributes the light in the interior of the eyepiece 5 above the intermediate image plane 7 and also illuminates the peripheral area 3.
  • the partially transmissive diaphragm 11 is to be designed in the radial direction with different thickness, different scattering behavior or different transmission.
  • Optical fibers which in the interior of the eyepiece 5, a part of the light from the lower part 5.2, in the direction R, from below the intermediate image plane 7 in the eyepiece on intermediate image plane 7 lead.
  • FIGS. 4a to 4c different embodiments of an eyepiece 5 are shown in which, in contrast to the examples of Figure 2 and Figure 3 separate light sources in the form of LED s 12 are provided for generating the illumination light for the peripheral region 3.
  • FIGS. 4a to 4c the same reference numerals as in FIG. 2 also apply to comparable components and can also be read there.
  • FIG. 4 a to FIG. 4 c eyepieces 5 are drawn in cross section as in FIGS. 1 to 3.
  • the LEDs s 12 are arranged in different planes on the circumference of the lower part 5.2 of the eyepiece 5, of which only 2 LEDs are visible in the cross-sectional plane of the representations corresponding to the plane of the drawing ,
  • the light radiated by the LED s 12 is propagated within the part 5.2 made in this case wholly or partly of transparent material by transmission and multiple reflections, thereby homogenized with respect to the intensity distribution in the beam path and then emitted from the Okularinnen Chemistry 10, so that the peripheral region 3 is brightened.
  • the light propagation in undesired directions preventing measures ensures that the light coming from the light sources exits only above the intermediate image or diaphragm plane.
  • the light pipe can be made by optical fibers inside the eyepiece base.
  • LEDs 12 In addition to the LED's 12 other light sources into account, such as OLEDs or electroluminescent come.
  • an eyepiece in which also separate light sources in the form of LED s are provided for generating the illumination light for the peripheral region, but, unlike in the embodiments of Figure 4, the coming of the LED s Illumination light is directed directly to the annular aperture 9, is reflected by the annular aperture 9 and thus brightens the field edge 3 for the viewer.
  • FIG. 6 shows various exemplary embodiments of an eyepiece 5, in which planar light sources 13 are provided for generating the illumination light for the peripheral region 3.
  • a surface-extended light source 13 is arranged outside on the circumference of the lower part 5.2 of the eyepiece 5.
  • the light emitted by the light source 13 is guided by transmission to the eyepiece inner surface 10 within the lower part 10, which is made transparent at least in the section between the light source 13 and the eyepiece inner surface 10, where it is radiated and thus lightens the peripheral region 3.
  • FIG. 6 b shows a surface-extended light source 13, such as an electroluminescent foil, on the annular diaphragm 9 and / or on the eyepiece inner surface 10.
  • a surface-extended light source 13 such as an electroluminescent foil
  • OLEDs can be used, which can be advantageously combined with a device for imprinting in the field of view.
  • the data may additionally be imprinted in the illuminated peripheral area 3 or temporarily instead of the illumination of the peripheral area 3.
  • FIG. 7a and 7b each show an exemplary embodiment of an eyepiece 5, which is inserted with its lower part 5.2 into a tube socket 14 and in which light sources in the form of LED s 12 for generating the illumination light for the peripheral region 3 in the tube 14 are positioned.
  • the lower part 5.2 consists wholly or partly of transparent or partially transparent material.
  • the light radiated by the LED s 12 enters the eyepiece 5 via the boundary layers between tube socket 14 and part 5.2, is forwarded in the eyepiece 5 and emitted at the eyepiece inner surface 10.
  • a power supply via lines or via contacts which are closed when inserting the eyepiece 5 in the tube socket 14.
  • a non-contact power supply for example via with each other corresponding induction loops.
  • Devices and controls for varying the brightness and the color characteristic may be provided and alternatively may be arranged in the eyepiece 5 or outside.
  • sensors for controlling the light intensity to a predetermined brightness or color temperature.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Beobachtungsgerät, bei dem die Abbildung eines Objektfeldes in ein Sehfeld (1) erfolgt, das für einen Betrachter beim Einblick in ein Okular (5) sichtbar ist. Das Okular (5) ist erfindungsgemäß mit einer ergonomischen Okularbeleuchtung ausgestattet, wobei Mittel zur Ausleuchtung eines peripheren Bereiches (3) außerhalb des Sehfeldes (1) vorhanden sind, sodass für das Auge des Betrachters gleichzeitig das Sehfeld (1), ein Sehfeldrand (2) und der beleuchtete periphere Bereich (3) sichtbar sind.

Description

Titel
Optisches Beobachtungsgerät mit ergonomischer Okularbeleuchtung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Beobachtungsgerät, bei dem die Abbildung eines Objektfeldes in ein Sehfeld erfolgt, das für einen Betrachter beim Einblick in ein Okular sichtbar ist. Erfindungsgemäß ist eine ergonomische Okularbeleuchtung vorgesehen.
Stand der Technik
Unter der Bezeichnung Okular sind im Sinne dieser Erfindung Lupen zu verstehen, mit denen reelle Zwischenbilder betrachtet werden können, die in optischen Beobachtungsgeräten, wie Mikroskopen oder Ferngläsern, erzeugt werden. Das okulare Sehfeld entspricht dabei dem Feld, in dem der Betrachter das zu überblickende Zwischenbild visuell wahrnimmt. Als Kenngröße für ein Sehfeld, die auch als Sehfeldzahl bezeichnet wird, gilt die Angabe des Sehfelddurchmessers in mm.
Um Zwischenbilder zu ihrem Rand hin deutlich abzugrenzen, werden in der Regel Blenden verwendet. Neben der Begrenzung des Sehfeldes verhindert eine solche Sehfeldblende auch Stör- und Streulicht, das zu negativen Beeinflussungen des Zwischenbildes führen kann, beispielsweise zu Kontrastminderungen. Die Ausblendung des Stör- und Streulichtes führt jedoch bei Mikroskopokularen beispielsweise auch dazu, daß das Sehfeld in radialer Richtung nach außen hin dunkel ist, wodurch ein starker Kontrast zwischen dem Sehfeld und seinem für den Betrachter sichtbaren Randbereich besteht. Bei länger andauernder Betrachtung der Objektabbildung wirken diese ausgeprägten Helligkeitsunterschiede ermüdend.
Aus DE 10024686 A1 ist ein„Optisches Beobachtungsgerät mit einer Einrichtung zum Einbringen visuell wahrnehmbarer Informationen in den Beobachtungsstrahlengang" beschrie- ben, das mit einem Okular ausgestattet ist, bei dem eine Einrichtung zur Einbelichtung von Zusatzinformationen in die Zwischenbildebene und damit in den an sich dunklen Randbereich des Sehfeldes vorhanden ist. Eine Beleuchtung des Sehfeldrandes im Okular zu ergonomischen und sehphysiologischen Zwecken ist bei diesem Beobachtungsgerät weder vorgesehen noch beabsichtigt.
Bekannt sind weiterhin Anordnungen, bei denen aus sehphysiologischen Gründen eine diffuse Beleuchtung des Sehfeldes selbst vorgesehen ist, jedoch keine Beleuchtung der Sehfeldumgebung.
Beschreibung der Erfindung
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optisches Beobachtungsgerät der eingangs beschriebenen Art in ergonomischer und sehphysiologischer Hinsicht so weiterzubilden, daß dauerhaft ein entspanntes und ermüdungsfreies Beobachten des abgebildeten Objektfeldes möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit einem optischen Beobachtungsgerät gelöst, bei dem Mittel zur Aus- leuchtung mindestens eines peripheren Bereiches außerhalb des Sehfeldes vorhanden sind, so daß für das Auge des Betrachters gleichzeitig das Sehfeld und der beleuchtete periphere Bereich sichtbar sind. Der beleuchtete Bereich umschließt bevorzugt das gesamte Sehfeld, es liegt aber ebenso im Rahmen der Erfindung, wenn der beleuchtete Bereich nur abschnittweise am Umfang des Sehfeldes ausgebildet ist.
Auf diese Weise wird eine Verbesserung der Sehleistung und des Sehkomforts erreicht, Ermüdungserscheinungen bei lang andauernder Beobachtung werden zumindest vermindert. Die erfindungsgemäße Lösung sieht zur weiteren Verbesserung aus physiologischer Sicht eine scharfe Begrenzung des Sehfeldes durch einen schmalen, konzentrisch um das Sehfeld verlaufenden dunklen Rand vor, an den sich dann in radialer Richtung nach außen der beleuchtete periphere Bereich anschließt. Dieser Sehfeldrand bildet eine schmale Übergangszone zwischen dem Sehfeld und dem beleuchteten peripheren Bereich, wobei die Helligkeit in dieser Übergangszone geringer ist als die Helligkeit im Sehfeld und auch die Helligkeit im peripheren Bereich.
Die Ausleuchtung des peripheren Bereiches kann erfindungsgemäß entweder mit gleichmäßiger Helligkeit oder mit einer in radialer Richtung abnehmenden Helligkeit erfolgen. Im Falle einer gleichmäßigen Ausleuchtung ist es vorteilhaft, wenn die Helligkeit über den gesamten ausgeleuchteten peripheren Bereich hinweg der durchschnittlichen Sehfeldhelligkeit entspricht. Bei der Ausleuchtung mit einer in radialer Richtung abnehmenden Helligkeit ergeben sich zusätzliche Vorteile, wenn die Beleuchtungsintensität in Sehfeldnähe der durchschnittlichen Sehfeldhelligkeit entspricht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Helligkeit und die Farbtemperatur der Beleuchtung im peripheren Bereich in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Helligkeit im Sehfeld und von der durchschnittlichen Farbtemperatur im Sehfeld veränderbar sind.
Für die Helligkeitsänderung gelten dabei die bereits oben genannten Kriterien, wonach die Helligkeit zumindest in Sehfeldnähe der durchschnittlichen Sehfeldhelligkeit entsprechen soll. Die Variation der Farbtemperatur des Lichtes für die Ausleuchtung des peripheren Bereiches wird beispielsweise durch additive Farbmischung des von RGB-LED s abgestrahlten Lichtes vorgegeben.
Das erfindungsgemäße optische Beobachtungsgerät kann ein Mikroskop sein, bei dem in- nerhalb des Okulars eine Zwischenbildebene ausgebildet ist und die Einkopplung des Lichtes zur Ausleuchtung des peripheren Bereiches - vom Objekt bzw. Objektfeld her betrachtet - hinter der Zwischenbildebene erfolgt.
Das Beleuchtungslicht für den peripheren Bereich kommt vom Objektfeld oder von Lichtquel- len, die, bevorzugt in Form von LED s, beispielsweise außerhalb des Okulars angeordnet sind. Zur Übertragung des Lichtes von den Lichtquellen in das Innere des Okulars sind Licht leitende Medien vorgesehen. Zur Abstrahlung des Beleuchtungslichtes in das Okularinnere hinein werden vorteilhaft Okularinnenflächen genutzt. Als Licht leitende Medien kommen beispielsweise Lichtleitfasern zur Anwendung oder transparentes Material, aus dem das Okular - zumindest abschnittweise - gefertigt ist und in dem das Licht zu einer oder mehreren Abstrahlflächen hin fortgeleitet wird.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, flächig ausgebildete Lichtquellen außerhalb des Okulars anzuordnen, wobei zur Übertragung des Lichtes von den Lichtquellen in das Innere des Okulars transparente Medien vorgesehen sind, oder auch flächig ausgebildete Lichtquellen im Okularinneren, beispielsweise an der Okularinnenwandung, vorzusehen, wobei im letztgenannten Fall das Licht unmittelbar in das Okularinnere abgestrahlt wird und den peripheren Bereich ausleuchtet. Zur Stromversorgung der Lichtquellen ist es denkbar, auf ladbare Akku 's in das Okular zu integrieren und innerhalb des Okulars mit den Lichtquellen zu verbinden . Eine Verbindung integrierter Akku 's mit einem Ladegerät kann über Kontakte an Au ßenflächen des Okulars hergestellt werden.
Ist das Okular in einen Tubusstutzen einsteckbar, besteht die Möglichkeit die Licht- und Stromquellen im Tubusstutzen unterzubringen und zur Übertragung des Lichtes vom Tubusstutzen in das Okular und weiter in das Okularinnere wiederum Licht leitende Medien vorzusehen.
In der Zwischenbildebene kann, wie häufig üblich, eine Blende zur Begrenzung des Sehfeldes vorhanden sein . Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den ausdrücklich im Detail angegebenen Mittel-Wirkungs- Zusammenhängen geschützt sind, sondern auch in anderen Kombinationen.
Um Streulicht und dadurch hervorgerufene Kontrastminderungen in der Objektfeldabbildung zu vermeiden, soll die Beleuchtung des Sehfeldrandes nur oberhalb des Zwischenbildes erfolgen. Zur Anpassung der Helligkeit des beleuchteten peripheren Bereiches an die Bildfeldhelligkeit ist die Helligkeit in diesem Bereich einstellbar oder regelbar. Das betrifft ebenso die Einstellung der Farbtemperatur im beleuchteten peripheren Bereich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In zugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig.1 eine für das Auge eines Betrachters beim Einblick in ein Okular sichtbare Abbildung eines Objektfeldes, wobei erfindungsgemäß ein das Sehfeld und den Sehfeldrand zentrisch umschließender peripherer Bereich mit einem Helligkeitsabfall in radialer Richtung beleuchtet ist,
Fig.2 ein erstes Beispiel für ein Okular, bei dem vom Objektfeld kommendes, nicht zur Bilderzeugung benötigtes Licht genutzt wird, um den peripheren Bereich aufzuhellen, ein zweites Beispiel für ein Okular, bei dem vom Objektfeld kommendes, nicht zur Bilderzeugung benötigtes Licht genutzt wird, um den peripheren Bereich aufzuhellen,
verschiedene Beispiele für ein Okular, bei dem separate Lichtquellen in Form von LED s zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich vorgesehen sind, wobei eine Ringblende indirekt beleuchtet wird, ein Beispiel für ein Okular, bei dem ebenfalls separate Lichtquellen in Form von LED s zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich vorgesehen sind, wobei jedoch die Ringblende direkt beleuchtet wird, verschiedene Beispiele für ein Okular, bei dem separate flächige Lichtquellen zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich vorgesehen sind,
zwei Ausführungsbeispiele für ein Okular, das in einen Tubusstutzen eingesteckt ist und bei dem separate Lichtquellen in Form von LED s zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich im Tubusstutzen vorgesehen sind.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Fig.1 zeigt beispielhaft eine Objektfeldabbildung, die für einen Betrachter sichtbar ist, der in das Okular eines Mikroskoptubus blickt. Die Abbildung erscheint in einem kreisrunden Sehfeld 1 . Abweichend vom Stand der Technik und damit erfindungsgemäß ist das Sehfeld 1 konzentrisch von einem schmalen dunklen Sehfeldrand 2 und von einem breiteren beleuchteten peripheren Bereich 3 umgeben. Die Beleuchtungsintensität im peripheren Bereich 3 ist, wie anhand des Helligkeitsdiagramms 4 verdeutlicht, in unmittelbarer Nähe zum Sehfeldrand 2 am höchsten. Sie entspricht dort einer für das Sehfeld 1 ermittelten Durchschnittsintensität. In radialer Richtung nach außen nimmt die Helligkeit im peripheren Bereich 3 ab, zum Beispiel nach einer Exponentialfunktion. Für das Auge des Betrachters ist gleichzeitig mit dem Sehfeld 1 und dem Sehfeldrand 2 auch der beleuchtete periphere Bereich 3 sichtbar, es wird auf diese Weise eine Verbesserung der Sehleistung und des Sehkomforts durch Verminderung von Ermüdungserscheinungen bei lang andauernder Beobachtung der Objektabbildung erreicht und somit die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst.
Die technischen Mittel zur Ausgestaltung der Erfindung bestehen prinzipiell
entweder in der Verwendung des Lichtes vom Objekt bzw. vom Objektfeld, das nicht zur Abbildung benutzt wird, und Führung dieses Lichtes auf den peripheren Bereich 3, oder der oder in der Verwendung von Licht, das von gesonderten Lichtquellen erzeugt, in das Okularinnere eingebracht und innerhalb des Okulars zum peripheren Bereich 3 geleitet wird. Fig.2 zeigt ein erstes Beispiel für ein Okular 5, bei dem vom Objektfeld kommendes, nicht zur Bilderzeugung benötigtes Licht genutzt wird, um den peripheren Bereich 3 aufzuhellen. Das Okular 5 besteht aus einem oberen Teil 5.1 , der als Fassung für Tubuslinsen 6 dient, und einem unteren Teil 5.2, in dem eine Zwischenbildebene 7 ausgebildet ist. Mit der Außenfläche 8 des unteren Teiles 5.2 ist das Okular 5 in einen Tubusstutzen 14 einsteckbar (vgl. Fig.7).
In der Zwischenbildebene 7 befindet sich eine Sehfeldbegrenzung in Form einer Ringblende 9, die dafür sorgt, daß ein Teil des aus Richtung R vom Objektfeld kommenden und in das Okular 5 fallenden Lichtes ausgeblendet wird, somit nicht zur Erzeugung der Abbildung ge- nutzt wird, sondern statt dessen gestreut auf die gestrichelt dargestellte Okularinnenf lache 10 trifft, die vom Objektfeld her gesehen hinter der Zwischenbildebene 7 liegt und diese so aufhellt, dass sie beim Blick in das Okular 5 als leuchtender, das Sehfeld 1 und den Sehfeldrand 2 konzentrisch umschließender peripherer Bereich 3 sichtbar ist, wie in Fig.1 dargestellt.
Erfindungsgemäß wird so das im Stand der Technik durch Blenden, Schwärzung, Riffelung von Oberflächen und ähnlichen Maßnahmen unterdrückte und damit für die Erzeugung von Abbildungen verlorene Licht genutzt, um den peripherer Bereich 3 aufzuhellen. Von Vorteil bei der Nutzung dieses Lichtes ist, daß sich Helligkeit und Farbcharakter im peripheren Be- reich 3 automatisch der Helligkeit und dem Farbcharakter in der Objektfeldabbildung anpassen.
Ein zweites Beispiel für ein Okular 5, bei dem vom Objektfeld kommendes Licht genutzt wird, um den peripheren Bereich 3 aufzuhellen, zeigt Fig.3. Hier ist eine teildurchlässige und da- bei diffus streuende Blende 1 1 vorgesehen, die das Licht im Inneren des Okulars 5 oberhalb der Zwischenbildebene 7 homogen verteilt und ebenso den peripheren Bereich 3 ausleuchtet.
Um einen in radialer Richtung im peripheren Bereich 3 verlaufenden Helligkeits-Gradienten einzustellen, ist die teildurchlässige Blende 1 1 in radialer Richtung mit unterschiedlicher Dicke, unterschiedlichem Streuverhalten oder unterschiedlicher Transmission auszulegen.
Grundsätzliche weitere Möglichkeiten, einen Teil des vom Objektfeld kommenden Lichtes zur Ausleuchtung des peripheren Bereiches 3 zu nutzen, sind: Reflexion an der Okularinnenseite unterhalb der Blende an Oberflächenbeschichtun- gen und/oder durch Oberflächenformung, so daß das reflektierte Licht zum Sehfeldrand gelenkt wird ohne eine nachteilige Beeinträchtigungen der Objektfeldabbildung hervorzurufen,
- Lichtleitung innerhalb des unteren Teiles 5.2, das in diesem Fall aus einem lichtdurchlässigen und lichtleitenden Material gefertigt ist,
Lichtleitfasern, die im Inneren des Okulars 5 einen Teil des Lichtes aus dem unteren Teiles 5.2, in Richtung R gesehen, von unterhalb der Zwischenbildebene 7 in den Okularbereich über Zwischenbildebene 7 führen.
In Fig.4 sind verschiedene Ausführungsbeispiele für ein Okular 5 dargestellt, bei dem im Unterschied zu den Beispielen nach Fig.2 und Fig.3 separate Lichtquellen in Form von LED s 12 zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich 3 vorgesehen sind. Für die Darstellungen in Fig.4a bis Fig.4c gelten für jeweils vergleichbare Bauteile auch die gleichen Bezugszeichen wie in Fig.2 und sind auch dort ablesbar.
In Fig.4a bis Fig.4c sind Okulare 5 wie in Fig.1 bis Fig.3 im Querschnitt gezeichnet. Die LED s 12 sind, wie aus den Darstellungen ersichtlich, aus Richtung R betrachtet in verschiedenen Ebenen am Umfang des unteren Teiles 5.2 des Okulars 5 angeordnet, wovon in der Querschnittsebene der Darstellungen, die der Zeichenebene entspricht, jeweils nur 2 LED s zu sehen sind.
Das von den LED s 12 abgestrahlte Licht wird innerhalb des in diesem Fall ganz oder teilweise aus transparentem Material gefertigten Teiles 5.2 durch Transmission und mehrfache Reflexionen fortgeleitet, dabei bezüglich der Intensitätsverteilung im Strahlenverlauf homogenisiert und dann von der Okularinnenfläche 10 abgestrahlt, so daß der periphere Bereich 3 aufgehellt ist. Durch Schwärzungen, unterschiedliche Materialtransparenz oder ähnliche, die Lichtausbreitung in unerwünschte Richtungen verhindernde Maßnahmen wird sichergestellt, daß das von den Lichtquellen kommende Licht nur oberhalb der Zwischenbild- bzw. Blendenebene austritt. Die Lichtleitung kann alternativ auch durch Lichtleitfasern im Inneren des Okularunterteils erfolgen.
Außer den LED s 12 kommen auch andere Lichtquellen in Betracht, wie etwa OLED's oder Elektrolumineszenzfolien.
In Fig.5 ist ein Okular dargestellt, bei dem ebenfalls separate Lichtquellen in Form von LED s zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich vorgesehen sind, wobei jedoch, anders als in den Ausführungen nach Fig.4, das von den LED s kommende Beleuchtungslicht direkt auf die Ringblende 9 gerichtet ist, von der Ringblende 9 reflektiert wird und so den Bildfeldrand 3 für den Betrachter aufhellt.
Fig.6 zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele für ein Okular 5, bei dem flächige Lichtquel- len 13 zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich 3 vorgesehen sind.
Darunter ist in Fig.6a eine flächig ausgedehnte Lichtquelle 13 außen am Umfang des unteren Teiles 5.2 des Okulars 5 angeordnet. Das von der Lichtquelle 13 abgestrahlte Licht wird innerhalb des unteren, zumindest im Abschnitt zwischen Lichtquelle 13 und Okularinnenflä- che 10 transparent ausgeführten Teiles 5.2 durch Transmission zur Okularinnenfläche 10 geleitet, dort abgestrahlt und hellt so den peripheren Bereich 3 auf.
In Fig.6b befindet sich eine flächig ausgedehnte Lichtquelle 13, etwa eine Elektrolumines- zenzfolie, auf der Ringblende 9 und/oder auf der Okularinnenfläche 10.
Alternativ zu einer Elektrolumineszenzfolie können auch OLED's zum Einsatz kommen, die sich vorteilhaft mit einer Einrichtung zur Dateneinbelichtung in den Sehfeldrand kombinieren lassen. Die Daten können zusätzlich in den ausgeleuchteten peripheren Bereich 3 oder zeitweise anstelle der Ausleuchtung des peripheren Bereichs 3 einbelichtet werden.
Fig.7a und Fig.7b zeigen je ein Ausführungsbeispiel für ein Okular 5, das mit seinem unteren Teil 5.2 in einen Tubusstutzen 14 eingesteckt ist und bei dem Lichtquellen in Form von LED s 12 zur Erzeugung des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich 3 im Tubus- stutzen 14 positioniert sind.
Auch hier besteht das untere Teil 5.2 ganz oder teilweise aus transparentem oder teiltransparentem Material. Das von den LED s 12 abgestrahlte Licht tritt über die Grenzschichten zwischen Tubusstutzen 14 und Teil 5.2 in das Okular 5 ein, wird im Okular 5 weitergeleitet und an der Okularinnenfläche 10 abgestrahlt.
Diese Ausgestaltungen der Erfindung haben den Vorteil, daß das Okular 5 selbst keine Zuführungen für Versorgungsspannungen für die Lichtquellen benötigt. Im Zusammenhang mit Lichtquellen, die in das Okular 5 integriert sind, kann eine Spannungsversorgung über Leitungen erfolgen oder aber über Kontakte, die beim Einstecken des Okulars 5 in den Tubusstutzen 14 geschlossen werden. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine kontaktfrei Spannungsversorgung, z.B. über mit einander korrespondierende Induktionsschleifen. Es können Vorrichtungen und Bedienelemente zum Variieren der Helligkeit und der Farbcharakteristik vorgesehen und alternativ im Okular 5 oder außerhalb angeordnet sein. Darüber hinaus ist es möglich, Sensoren zur Regelung der Lichtintensität auf eine vorgegebene Helligkeit oder Farbtemperatur einzusetzen.
Bezugszeichenliste
5 1 Sehfeld
2 Sehfeldrand
3 beleuchteter peripherer Bereich
4 Helligkeitsdiagramm
5 Okular
10 5.1 oberes Teil
5.2 unteres Teil
6 Tubuslinsen
7 Zwischenbildebene
8 Okularaußenf lache
15 9 Ringblende
10 Okularinnenfläche
1 1 teildurchlässige Blende
12 LED
13 flächige Lichtquelle
20 14 Tubusstutzen

Claims

Patentansprüche 1 . Optisches Beobachtungsgerät, bei dem die Abbildung eines Objektfeldes in ein Sehfeld (1 ) erfolgt, das für einen Betrachter beim Einblick in ein Okular (5) sichtbar ist, gekennzeichnet durch
Mittel zur Ausleuchtung mindestens eines peripheren Bereiches (3) außerhalb des Sehfeldes (1 ), sodass für den Betrachter gleichzeitig das Sehfeld (1 ) und der beleuchtete periphere Bereich (3) sichtbar sind.
2. Optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 1 , bei dem Mittel zur Ausleuchtung eines ein kreisrundes Sehfeld (1 ) konzentrisch umschließenden peripheren Bereiches (3) vorgesehen sind.
3. Optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ausleuchtung des peripheren Bereiches (3) mit gleichmäßiger Helligkeit erfolgt, wobei die Helligkeit im peripheren Bereich (3) der durchschnittlichen Sehfeldhelligkeit entspricht.
4. Optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ausleuchtung des peripheren Bereiches (3) mit einer in radialer Richtung abnehmenden Helligkeit erfolgt, wobei die Helligkeit in Sehfeldnähe der durchschnittlichen Sehfeldhelligkeit entspricht.
5. Optisches Beobachtungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem zwischen dem Sehfeld (1 ) und dem peripherem Bereich (3) ein Sehfeldrand (2) als Übergangszone ausgebildet ist, deren Helligkeit geringer ist als die Helligkeit im angrenzenden peripheren Bereich (3) und/oder im Sehfeld (1 ).
6. Optisches Beobachtungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Helligkeit und die Farbtemperatur des Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich (3) in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Helligkeit und von der durchschnittlichen Farbtemperatur im Sehfeld (1 ) veränderbar sind, wobei die Änderung der Farbtemperatur durch additive Farbmischung des von RGB-LED s abgestrahlten Lichtes vorgesehen ist.
7. Optisches Beobachtungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem innerhalb des Okulars (5) eine Zwischenbildebene (7) ausgebildet ist, und die Einkopplung von Licht zur Ausleuchtung des peripheren Bereiches (3), vom Objektfeld her betrachtet, hinter der Zwischenbildebene (7) erfolgt.
Optisches Beobachtungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem Licht leitende Medien zur Übertragung des von außerhalb des Okulars (5) angeordneten Lichtquellen, bevorzugt in Form von LED s (12), kommenden Beleuchtungslichtes für den peripheren Bereich (3) in das Okular (5) hinein und zur Abstrahlung des Beleuchtungslichtes von Okularinnenflächen (10) in das Okularinnere vorgesehen sind.
Optisches Beobachtungsgerät nach Anspruch 8, bei dem als Licht leitende Medien Lichtleitfasern vorgesehen sind oder transparentes Material, aus dem das Okular (5) zumindest abschnittweise besteht.
Optisches Beobachtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem flächig ausgebildete Lichtquellen (13) im Okularinneren vorhanden sind.
Optisches Beobachtungsgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 10, bei dem Stromquellen zur Versorgung der Lichtquellen, bevorzugt auf ladbare Akku 's, in das Okular (5) integriert und innerhalb des Okulars (5) mit den Lichtquellen verbunden sind.
Optisches Beobachtungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem das Okular (5) in einen Tubusstutzen (14) einsteckbar ist, die Licht- und Stromquellen im Tubusstutzen (14) angeordnet und miteinander verbunden sind und zur Übertragung des Lichtes vom Tubusstutzen (14) in das Okularinnere Licht leitende Medien vorgesehen sind.
13. Optisches Beobachtungsgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem in der Zwischenbildebene eine Ringblende (9) zur Begrenzung des Sehfeldes (1 ) vorhanden ist.
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