DE10147780B4

DE10147780B4 - Winkeleinstellbares Okularset

Info

Publication number: DE10147780B4
Application number: DE2001147780
Authority: DE
Inventors: Chin-His Chiang
Original assignee: LONGPERNG CO; LONGPERNG CO Ltd
Current assignee: LONGPERNG CO; LONGPERNG CO Ltd
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: GB0118638D0; TW558644B; JP2002116387A; GB2368919A; DE10147780A1; JP3515550B2

Abstract

Winkeleinstellbares Okularset, das aufweist:
ein Objektiv (1);
ein Gehäuse (2);
ein optisches Aggregat (3), das einen Refraktor (31),
ein Prisma (32) und einen drehbaren ebenen Spiegel (33) umfasst;
einen Übertragungsmechanismus (4), der aus einer mit einem Antriebsrad (411) versehenen Drehplatte (41), einem von einem großen und kleinen Rad gebildeten Zwischengetriebe (42) und einem angetriebenen Zahnrad (43) besteht;
und ein Okular (5);
wobei das Objektiv (1) an einer Seite des Gehäuses (2) angeordnet ist, während das Prisma (32) hinter dem Objektiv (1) vorgesehen ist, wobei der drehbare ebene Spiegel (33) an der Innenseite des Gehäuses (2) an entgegengesetzter Seite des Prismas (32) angebracht ist, und wobei der drehbare ebene Spiegel (33) am angetriebenen Zahnrad (43) des Übertragungsmechanismusses (4) anliegt, während sich das Okular (5) an entgegengesetzter Seite des Gehäuses (2) befindet, und wobei ein Antriebsteil (51) und die Drehplatte (41) zusammengeschraubt sind, während sich...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein winkeleinstellbares Okularset.

Bei herkömmlichen optischen Instrumenten, wie z.B. Ferngläsern, Mikroskopen und anderen, ist das Okular im bestimmten Winkel eingestellt, d.h. die Lichtachse oder der Winkel der auf das Okular projizierten Sichtlinie ist unveränderlich. Vor einigen Jahren kam es schon vor, dass die Anzeige innerhalb des Okulars vorgesehen ist. Durch die synchrone Drehung der Anzeige und des Okulars ist es zu erreichen, die Gegenstände in unterschiedlichen Winkeln zu beobachten. Diese Ausführungsformen weisen bei Anwendung die folgenden Nachteile auf:

1. Um den eingehenden Winkel der Lichtstrahlen des Objektivs von optischen Instrumenten mit fester Sichtlinie zu verändern muss das ganze Instrument bewegt und viele Einstellungen vorgenommen werden. Daher ist es bei Anwendung unpraktisch.
2. Bei der Ausführungsform, dass die Anzeige innerhalb des Okulars installiert ist, muss eine elektronische Signalverarbeitung vorgenommen werden. Außerdem nehmen die Geräusche bei der elektronischen Verarbeitung zu, um etwas an CRT oder LCD anzuzeigen. Daher wird das Auflösungsvermögen reduziert.

Um die zuvor genannten Mängel zu beseitigen, sind seit einiger Zeit auch Okularsets bekannt, bei denen die mechanisch übertragenden und steuernden optischen Bauelemente zwischen dem Objektiv und dem Okular vorgesehen sind und ein ebener Spiegel derart drehbar angeordnet ist, dass er sich um einen bestimmten Winkel dreht, wenn das Okular gedreht wird. Mittels eines Getriebes und eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses wird erreicht, dass die Lichtstrahlen von dem ebenen Spiegel genau auf das Okular projiziert werden. Ein solches Okularset ist beispielsweise in der EP 0 627 642 A1 beschrieben. Bei den bekannten, winkeleinstellbaren Okularsets, wie sie beispielsweise auch in der US 4,299,439 , der GB 1 232 099 A , der DE 26 54 778 C2 oder der US 5,907,432 beschrieben sind, kann es vorkommen, dass sich aufgrund des unter Umständen sehr großen Hebelarms des Okulars der für die Betrachtung eingestellte Winkel unbeabsichtigt verändert. Dies kann allein durch die auf den Hebelarm wirkende Schwerkraft oder durch unbeabsichtigtes Berühren durch den Benutzer ausgelöst werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein winkeleinstellbares Okularset der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein unerwünschtes und unabsichtliches Verstellen des Winkels vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein winkeleinstellbares Okularset gelöst, das aufweist:
ein Objektiv;
ein Gehäuse;
ein optisches Aggregat, das einen Refraktor, ein Prisma und einen drehbaren ebenen Spiegel umfasst;
einen Übertragungsmechanismus, der aus einer mit einem Antriebsrad versehenen Drehplatte, einem von einem großen und kleinen Rad gebildeten Zwischengetriebe und einem angetriebenen Zahnrad besteht;
und ein Okular;
wobei das Objektiv an einer Seite des Gehäuses angeordnet ist, während das Prisma hinter dem Objektiv vorgesehen ist, wobei der drehbare ebene Spiegel an der Innenseite des Gehäuses an entgegengesetzter Seite des Prismas angebracht ist, und wobei der drehbare ebene Spiegel am angetriebenen Zahnrad des Übertragungsmechanismusses anliegt, während sich das Okular an entgegengesetzter Seite des Gehäuses befindet, und wobei ein Antriebsteil und die Drehplatte zusammengeschraubt sind, während sich das Zwischengetriebe um eine Achse drehen kann, die an der Seitenwand des Gehäuses mit einer Schraube befestigt ist, und wobei das Antriebsrad und das große Zahnrad des Zwischengetriebes ineinander greifen, während das kleine Zahnrad des Zwischengetriebes und das angetriebene Zahnrad ineinander greifen, so dass sich der drehbare ebene Spiegel, wenn das Okular gedreht ist, durch eine gekoppelte Kraftübertragung von Zahnrädern um einen bestimmten Winkel verhältnismäßig zum Drehwinkel des Okulars in der Weise drehen kann, dass die von dem ebenen Spiegel reflektierten Lichtstrahlen genau auf das Okular zur Beobachtung projiziert sind, wobei eine Vielzahl von Befestigungslöchern an der Seitenwand des Antriebsteils angeordnet sind und wobei seitlich am Gehäuse eine hohle Fixierschraube angebracht ist, in deren Hohlstelle eine Feder und eine Stahlkugel eingesetzt sind, wobei die Stahlkugel beim Drehen des Okulars von einem der Befestigungslöcher abgelöst ist, während die Feder gedrückt ist, und wobei die Stahlkugel beim Drehen des Okulars bis zu einem Winkel durch die Rückstellkraft der Feder in ein anderes Befestigungsloch eintritt.

Erfindungsgemäß ist dadurch eine einfache Möglichkeit geschaffen worden, um ein unabsichtliches Verstellen des Winkels des Okulars zu vermeiden.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nehmen; es zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsansicht des Übertragungsmechanismuses der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Schnittansicht des Übertragungsmechanismuses der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung eines Arbeitsvorgangs der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung eines weiteren Arbeitsvorgangs der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine Teildarstellung der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Explosionsansicht;
7 eine perspektivische Explosionsansicht des Übertragungsmechanismuses einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung eines Arbeitsvorgangs einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
8A eine schematische Darstellung eines weiteren Arbeitsvorgangs der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 stellt eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Aus den 1 und 2 ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ein Objektiv 1, ein Gehäuse 2, ein optisches Aggregat 3, einen Übertragungsmechanismus 4 und ein Okular 5 umfasst. Der optisches Aggregat 3 weist einen befestigten. Refraktor 31, ein Prisma 32 und einen drehbaren ebenen Spiegel 33 auf, während der Übertragungsmechanismus 4 aus einer mit einem Antriebsrad 411 versehenen Drehplatte 41, einem von einem großen und einem kleinen Rädern gebildeten Zwischengetriebe 42 und einem angetriebenen Zahnrad 43 besteht.
Die Montage geschieht in der Weise, dass das Objektiv 1 an einer Seite des Gehäuses 2 angebracht ist, wobei sich das Prisma 32 hinter dem Objektiv 1 befindet, während der Refraktor 31 an der Innenwand des Gehäuses 2 angeordnet ist, sodass die Lichtstrahlen aus dem Prisma 32 durch den Refraktor 31 auf den ebenen Spiegel 33 reflektiert werden, der am angetriebenen Zahnrad 43 des Übertragungsmechanismuses 4 angebracht ist. Das Okular 5 ist an entgegengesetzter Seite des Gehäuses 2 angeordnet, wobei ein Antriebsteil 51 und die Drehplatte 41 zusammengeschraubt sind, während sich das Zwischengetriebe 42 um eine Achse 421 dreht, die an der Seitenwand des Gehäuses 2 mit einer Schraube 422 befestigt ist. Das Antriebsrad 411 und das große Zahnrad des Zwischengetriebes 42 greifen ineinander, während das kleine Zahnrad des Zwischengetriebes 42 und das angetriebene Zahnrad 43 ineinander greifen.
In 3 ist eine Schnittansicht des Übertragungsmechanismuses der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Aus den 3, 4 und 5 wird deutlich, wie das Arbeitsprinzip der vorliegenden Erfindung abläuft. Die Sende- oder Reflexionssignale des zu beobachtenden Gegenstands werden vom Objektiv 1 gesammelt und auf das Prisma 32 projiziert, wobei die Lichtstrahlen nach der Brechung auf den Refraktor 31 projiziert werden und weiters auf den ebenen Spiegel 33 reflektiert, sodass die fokussierten Lichtstrahlen vom ebenen Spiegel 33 auf das Okular 5 reflektiert werden, wobei die Beobachtung durch das Okular 5 durchzuführen ist.
Wird das Okular 5 verschoben (siehe 5), wird die Drehplatte 41 von dem Antriebsteil 51 in Bewegung gebracht, sodass das Antriebsrad 411 mitbewegt wird, woraufhin das Zwischengetriebe 42 auch in Bewegung versetzt wird, während sich das angetriebene Zahnrad 43 auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit dreht. Daher dreht sich der ebene Spiegel 33 synchron mit dem angetriebenen Zahnrad 43. Die Drehwinkel des Okulars 5 und des ebenen Spiegels 33 werden durch bestimmte Übersetzung zwischen Rädern und durch das bestimmte Kopplungsverhältnis darauf eingestellt, dass sich der ebene Spiegel 33 um 1/2 0 dreht, wenn sich das Okular 5 um 0 dreht, wodurch die vom Refraktor 31 reflektierten Lichtstrahlen durch die Reflexion des ebenen Spiegels 33 genau auf das Okular 5 projiziert werden, um die Beobachtung des Anwenders durchzuführen.
6 ist eine Teildarstellung der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Explosionsansicht. In 6 ist gezeigt, dass ein Fixierelement 22 seitlich an einem Außendeckel 21 angebracht ist. Um das Okular 5 zu drehen, muss das Fixierelement 22 bis zur bestimmten Stelle losgeschraubt und befestigt werden. Eine Vielzahl von Befestigungslöchern 52 sind an der Seitenwand des Antriebsteils 51 angeordnet. Seitlich am Gehäuse 2 ist eine hohle Fixierschraube 23 angebracht, in deren Hohlstelle eine Feder 231 und eine Stahlkugel 232 eingesetzt sind. Wird das Okular 5 gedreht, wird die Stahlkugel 232 von einem der Befestigungslöcher 52 abgelöst, während die Feder 231 gedrückt wird. Wird das Okular 5 bis zu einem Winkel gedreht, tritt die Stahlkugel 232 durch die Rückstellkraft der Feder 231 in ein anderes Befestigungsloch 52 ein.
7 stellt eine perspektivische Explosionsansicht des Übertragungsmechanismuses einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In 7 ist gezeigt, wie der Übertragungsmechanismus 4 beim erfindungsgemäßen winkeleinstellbaren Okular und dessen Stellverfahren als Riemenantrieb ausgebildet ist. Wird das Okular 5 gedreht, wird ein Antriebsriemenrad 411' auch gedreht, wobei ein antreibendes Riemengetriebe 42' über einen Riemen 412 in Drehbewegung gebracht wird, während ein angetriebenes Riemengetriebe 43' über einen Riemen 432 gedreht wird, sodass eine Differentialübertragung zwischen dem angeschraubten ebenen Spiegel 33 und dem Okular 5 über das angetriebene Riemengetriebe 43' erfolgt. Daher wird eine gleiche Übertragungswirkung des Zahnrads erreicht.
8 stellt eine schematische Darstellung eines Arbeitsvorgangs einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Aus den 8 und 8A ist ersichtlich, dass das Gehäuse 2 oben einen beweglichen Oberdeckel 24 aufweist, der beim Drehen des Okulars 5 zum Öffnen und Schließen des Oberteils des Gehäuses 2 dient, um die inneren Bauteile zu schützen.
Bei einer in 7 dargestellten weiteren Ausführungsform können das Antriebsriemenrad 411' und das antreibende Riemengetriebe 42' als Schnecke, Schneckenrad oder Kurbelstange nicht gezeigt ausgebildet sein, wobei die entsprechenen Funktionen noch erhältlich sind, sodass weitere Übertragungsmöglichkeiten wählbar sind.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten. Insbesondere wird der Schutzumfang der Erfindung durch die Ansprüche festgelegt.

Claims

Winkeleinstellbares Okularset, das aufweist: ein Objektiv (1); ein Gehäuse (2); ein optisches Aggregat (3), das einen Refraktor (31), ein Prisma (32) und einen drehbaren ebenen Spiegel (33) umfasst; einen Übertragungsmechanismus (4), der aus einer mit einem Antriebsrad (411) versehenen Drehplatte (41), einem von einem großen und kleinen Rad gebildeten Zwischengetriebe (42) und einem angetriebenen Zahnrad (43) besteht; und ein Okular (5); wobei das Objektiv (1) an einer Seite des Gehäuses (2) angeordnet ist, während das Prisma (32) hinter dem Objektiv (1) vorgesehen ist, wobei der drehbare ebene Spiegel (33) an der Innenseite des Gehäuses (2) an entgegengesetzter Seite des Prismas (32) angebracht ist, und wobei der drehbare ebene Spiegel (33) am angetriebenen Zahnrad (43) des Übertragungsmechanismusses (4) anliegt, während sich das Okular (5) an entgegengesetzter Seite des Gehäuses (2) befindet, und wobei ein Antriebsteil (51) und die Drehplatte (41) zusammengeschraubt sind, während sich das Zwischengetriebe (42) um eine Achse (421) drehen kann, die an der Seitenwand des Gehäuses (2) mit einer Schraube (422) befestigt ist, und wobei das Antriebsrad (411) und das große Zahnrad des Zwischengetriebes (42) ineinander greifen, während das kleine Zahnrad des Zwischengetriebes (42) und das angetriebene Zahnrad (43) ineinander greifen, so dass sich der drehbare ebene Spiegel (33), wenn das Okular (5) gedreht ist, durch eine gekoppelte Kraftübertragung von Zahnrädern um einen bestimmten Winkel verhältnismäßig zum Drehwinkel des Okulars (5) in der Weise drehen kann, dass die von dem ebenen Spiegel (33) reflektierten Lichtstrahlen genau auf das Okular (5) zur Beobachtung projiziert sind, wobei eine Vielzahl von Befestigungslöchern (52) an der Seitenwand des Antriebsteils (51) angeordnet sind und wobei seitlich am Gehäuse (2) eine hohle Fixierschraube (23) angebracht ist, in deren Hohlstelle eine Feder (231) und eine Stahlkugel (232) eingesetzt sind, wobei die Stahlkugel beim Drehen des Okulars (5) von einem der Befestigungslöcher (52) abgelöst ist, während die Feder (231) gedrückt ist, und wobei die Stahlkugel (232) beim Drehen des Okulars (5) bis zu einem Winkel durch die Rückstellkraft der Feder (231) in ein anderes Befestigungsloch (52) eintritt.
Okularset nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gekoppelte Kraftübertragung zwischen dem Okular (5) und dem ebenen Spiegel (33) über Riemen erfolgt.
Okularset nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gekoppelte Kraftübertragung zwischen dem Okular (5) und dem ebenen Spiegel (33) über Schnecke und Schneckenrad erfolgt.
Okularset nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gekoppelte Kraftübertragung zwischen dem Okular (5) und dem ebenen Spiegel (33) über Kurbelstange erfolgt.
Okularset nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierelement (22) seitlich an einem Außendeckel (21) angebracht ist, und dass das Fixierelement (22) beim Drehen des Okulars (5) bis zur bestimmten Stelle losgeschraubt und dann befestigt werden muss, um das Okular (5) auf einen Beobachtungswinkel einzustellen.
Okularset nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) oben einen beweglichen Oberdeckel (24) aufweist, der beim Drehen des Okulars (5) zum Öffnen und Schließen des Oberteils des Gehäuses (2) dient, um die inneren Bauteile des Gehäuses (2) zu schützen.