DE2300742C3 - Einrichtung zur Vergrößerung eines Teiles des Gesichtsfeldes optischer Geräte - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einstelleinrichtung zur Einstellung einer Optik in einer in einem vorbestimmten Abstand vor einem Gesichtsfeld gelegenen Ebene zur Ausschnittsbetrachtung, bestehend aus einem Gehäuse, welches auf einer Seite eine das Gesichtsfeld bestimmende erste Öffnung aufweist, einem der Aufnahme der Optik dienenden Tubus, welcher eine den Ausschnittsbereich definierende, kleiner als die erste Öffnung ausgebildete zweite Öffnung besitzt, sowie einer Führung, welche eine Bewegung des Tubus gegenüber dem Gehäuse gestattet.

Es sind zwar schon Einrichtungen zur Vergrößerung eines Teils des Gesichtsfeldes optischer Gerate bekannt, doch sind diese Einrichtungen aus verschiedenen Gründen ziemlich ungeeignet. So ermöglichen viele diese: Einrichtungen nicht die freie Bewegung des abtastenden Geräts über das gesamte Gesichtsfeld, so daß die Abtastung schwierig, zeitraubend und oft dazu noch unvollständig ist. Außerdem sind manche der bekannten Einrichtungen so sperrig, daß die Arbeit mit ihnen zu unerwünschten Verstellungen am primären optischen Gerät führt. Viele bekannte Einrichtungen besitzen auch keine Maßnahmen zum Fixieren der Position des abtastenden Geräts. Falls solche Maßnahmen vorgesehen sind, so beeinträchtigen sie oft die Abtastfähigkeit des Geräts oder verändern den betrachteten Teil des Gesichtsfelds.

So ist beispielsweise bereits eine Vorrichtung zur Halterung und Führung von Lupen bekannt (s. DT-PS 9 5b 171). bei welcher zwei elastische Bänder vorgese hen sind, die durch Haken oder Bohrungen der Lupenfassung geführt sind, während ihre Enden an dem das zu beobachtende Objekt umgebenden Rand befestigt sind. Es zeigt sich jedoch, daß beim Verschieben der Lupe immer gegen die Kraft der elastischen Bänder gearbeitet wird. Dies ist für eine exakte Führung der Optik in den gewünschten Abtastbereich äußerst nachteilig. Der eingestellte Abtastbereich kann ferner nicht festgehalten werden, weil die elastischen Bänder die Lupe immer in ihre Mittellage drängen, l-crner vermeiden die elastischen Bänder nicht ein Abheben der Lupe von dem zu beobachtenden Objekt, so daß kein exakter Abstand von der Lupe zu dem zu beobachtenden Objekt gegegen isl, was zu einer unscharfen Ausschnittsvergrößerung führen kann.

Demgegenüber ist es Ausgabe der Erfindung, eine Einstelleinrichtung zur Führung einer Optik in einer in einem vorbestimmten Abstand vor einem Gesichtsfeld gelegenen Ebene zur Ausschnittsbetrachtung des Gesichtsfelds zu schaffen, bei welcher sich eine äußerst exakte Führung eier Optik bei gleichzeitiger leichler

Verschiebbar- und Drehbarkeit in der Führungsebene ergibt und bei welcher eine Einstdl-Lage für eine hintereinanderfolgende mehrfache Betrachtung exakt beibehalten wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Gehäuse einen ringförmigen Schlitz aufweist, in welchen ein seitlicher Vorsprung des Tubus eingreift, wobei der Durchmesser des Schlitzes wesentlich größer als der seitliche Vorsprung ist, und daß an dem Gehäuse im Bereich des Vorsprungs ein Halter vorgesehen w ist, welcher eine lösbare Fixierung des Tubus gegenüber dem Gehäuse gestattet.

Die erfindungsgemäße Einstelleinrichtung zeichnet sich durch die folgenden Vorteile aus: Der die Optik aufnehmende Tubus ist auf Grund der gewählten Konstruktion äußerst exakt ausgeführt, so daß die Optik immer genau den vorbestimmten Abstand in bezug auf das abzutastende Gesichtsfeld einnimmt, wodurch sich in jedem Fall eine scharfe Ausschnittsbetrachtung ergibt. Trotzdem läßt sich der Tubus leicht und ohne größeren Aufwand an Kräften und ohne Gefahr eines Verkantens in seiner Führung verschieben und verdrehen, so daß die Einstelleinrichtung leicht bedienbar ist. Ferner wird eine einmal gewählte Einstellage exakt beibehalten, was für eine mehrfache Betrachtung des gewählten Ausschnitts über eine längere Zeitspanne — z.B. zur Durchführung von Messungen u.dgl. — äußerst wichtig ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich an Hand der Unteransprüche.

Die Erfindung soll nunmehr näher erläutert und erklärt werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigt

F i g. 1 einen Grundriß der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung,

F i g. 2 eine Vorderansicht der Einstelleinrichtung von F i g. 1,

F i g. 3 eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von F i g. 1,

F i g. 4, 4A und 4B Schnittansichten entsprechend F i g. 3, wobei sich die Einstelleinrichtung in verschiedenen Stellungen befindet,

F i g. 5 eine schematische Darstellung zur Verwendung der Einstelleinrichtung bei der Untersuchung von Sonnenprotuberanzen,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht eines Teleskops, an welchem die Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung angebracht ist,

F i g. 7 eine Schnittansicht einer Kamera, mit welcher die Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird,

F i g. 8 eine Seitenansicht von F i g. 7,

Fig.9 eine perspektivische Ansicht eines Mikroskops, mit welchem die Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird,

F i g. 10 eine perspektivische Ansicht eines Vertikalprojektors, mit welchem die Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird,

F i g. 11 eine schematische Ansicht bezüglich der Arbeitsweise des Projektors von F i g. 10,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Diaprojektors, mit welchem die Einstelleinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird,

F i g. 13 eine vertikale Schnittansicht einer abgewandelten Aiisführungsform der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung,

Y ig. 14 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführunusform der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung,

F i g. 15 eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 15-15 von F i g. 14.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen eine Abtastvorrichtung A für den sichtbaren Bereich eines opÜLchen Geräts. Wie besonders F i g. 3 zeigt, enthält die Vorrichtung ein Gehäuse ß aus einer Ringbasis 22 mit einer ebenen Fläche oder Wand 24 und einer davon nach oben gerichteten ringförmigen Distanzschulter 26. An der Schulter 26 ist eine ringförmige Abdeckung 20 mittels Schrauben 30 oder anderen Befestigungsmitteln gehalten. Die Abdekkung 28 dient zusammen mit der ebenen Fläche 24 als Begrenzung für die Bewegungsebene in einem ringförmigen Schlitz 36 des Gehäuses. Die Basis 22 ist mit einer ersten Öffnung 32 versehen, die nach oben in das Gehäuse führt und von einer Verbindung 34 umgeben ist, die von der Basis nach unten reicht.

Wie F i g. 3 weiter zeigt, ist ein Abtastmittel C als Tubus mit einer Wand 38 ausgeführt, so daß man einen inneren, hohlen Abschnitt und eine zweite Öffnung 40 erhält. Eine dritte Öffnung 42 geht durch die Abdekkung 28 des Gehäuses B. Eine Positioniereinrichtung in Form eines Ringflansches 44 geht vom Boden des Abtastmittels C aus und liegt so im Schlitz 36. daß die Achse 46 des Abtastmittels annähernd senkrecht zur Ebene der Basis 22 des Gehäuses B, also der Bewegungsebene, geführt ist. Die Ebene der zweiten Öffnung 40 liegt dadurch praktisch parallel zur Ebene der ersten Öffnung 32.

Der Durchmesser des ringförmigen Schlitzes 36 ist erheblich größer als der Durchmesser des Flansches 44. der die Positioniereinrichtung für das Abtastmittel C bildet. Der Durchmesser der dritten Öffnung 42 ist wesentlich größer als der Durchmesser der Tubuswand 38 und größer als der Durchmesser der ersten Öffnung 32. Ebenso ist der Durchmesser der ersten Öffnung 32 an der Schnittstelle mit der Bewegungsebene größer als der Durchmesser der Tubuswand 38. Infolgedessen kann das Abtastmittel C jeden Teil des Bereichs der ersten Öffnung 32 erreichen infolge der beschriebenen Anordnung des Flansches 44 im Schlitz 36. Das Abtastmittel C kann in jeder Richtung gedreht oder verschoben werden, wobei es auf die Bewegung in der Bewegungsebene beschränkt ist. Zur Bewegung des Abtastmittels Cüber den Bereich der ersten Öffnung faßt man die Tubuswand 38 und bewegt sie. Eine Zentriernut 48 an der Oberseite der Positioniereinrichtung wirkt mit dem Rand der dritten öffnung 42 der Abdeckung 28 zusammen und zeigt an, wann das Abtastmittel gegenüber der ersten Öffnung zentriert ist.

Das Abtastmittel wird in jeder Lage gegenüber der ersten Öffnung von einem Halter lösbar gehalten. Gemäß F i g. 3 umfaßt der Halter eine Ringschulter 50 mii einem inneren Gewindeabschnitt 52, der von der Ab deckung 28 nach oben reicht, die in einen Sperring 5< mit Außengewinde 56 greift. Die Unterseite des Sperr rings 54 greift in einzelne Sperrstifte 60, die in Durch gangen der Abdeckung 28 gehalten sind. Mit dem ande rcn Ende greifen die Sperrstifte am Ringflansch 44 ai und drücken ihn gegen die Basis 22, wodurch die Posi tion des Abtastmittels Cund dadurch auch die Positioi der /weiten öffnung 40 gegenüber der ersten Öffnuni 32 fixiert wird.

Gemäß F i g. 4 und 5 kann man das Abtastmittel < über den gesamten Bereich der ersten öffnung 32 be wegen, durch die das sichtbare Feld des mit der Ablast vorrichtung verbundenen optischen Geräts übertrage wird.

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F i g. 5 zeigt schematisch die Zuordnung zwischen der ersten öffnung und dem Abtastmittel C. In F i g. 5 ganz links zeigt der Kreis 77 den von der ersten öffnung 32 definierten sichtbaren Bereich. Die optische Achse des optischen Instruments, mit dem die Abtastvorrichtung verbunden ist, ist durch die Mittellinie 75 dargestellt. Das abzutastende Objekt ist durch den im Gesichtsfeld 77 zentrierten Kreis Sdargestellt. Das abzutastende Gesichtsfeld ist durch die öffnung 40 des Abtastmittels C definiert und durch den Kreis SF dargestellt. F i g 5 zeigt, daß das Ablastfeld auf jede Weise und in jeder Richtung innerhalb des Gesichtsfelds 77 vollständig über das abzutastende Objekt S bewegbar ist. Das Fadenkreuz 73, das die optische Achse des Abtastmittels C darstellt, befindet sich in der gleichen Lage wie das Abtastteil und wird über das abzutastende Objekt bewegt. Die optische Achse des Abtastmiitels kann jedoch auch auf jede Weise innerhalb der Bewegungsgrenzen, die dem Abtastmittel C durch das Gehäuse B vorgegeben sind, gedreht oder verschoben werden.

Wie F i g. 2 zeigt kann man eine Vielfalt optischer Teile 62 im Austausch mit dem Gerät verwenden. So kann man beispielsweise Okulare verschiedener Vergrößerung ohne weiteres am Abtastmittel anbringen, das mit den verschiedenen optischen Teilen über Gewinde oder Schiebesitz zusammenwirkt. Gemäß F i g. 5 können die in das Abtastmittel montierten optischen Teile sekundäre optische Hilfen, wie etwa ein Fadenkreuz, Filter (nicht dargestellt) usw. einschließen.

Die Bewegungsfreiheit des optischen Mittels C ist besonders brauchbar bei Verwendung austauschbarer optischer Teile 62 zur Variierung der Vergrößerung des Abtastfelds oder zu untersuchenden Felds SF. In der Regel muß meist ein optisches Instrument, beispielsweise ein Teleskop, auf jede Vergrößerungsänderung ausgerichtet werden, da der Bereich im Gesichtsfeld mit zunehmender Vergrößerung abnimmt. Wenn

is, so

des OpilbCIICII mi.,1. _u...^

kann dieser Bereich ausgeschlossen werden, wenn das Gesichtsfeld mit zunehmender Vergrößerung kleiner wird. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Abtastvorrichtung verwendet wird und das optische Teil 62 für

" ⁿ -ΛΚΛη/ΐβΗ M/irH Hpr Option des Teleskops zu verändern ist, was ohne die Verwendung der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung unmöglich ist. Eine Vergrößerung des untersuchten Bereichs erhält man einfach dadurch, indem man in das Abtastmittel C(F i g. 2) lediglich ein Teil 62 mit größerer Verstärkung einsetzt.

Die F i g. 7 und 8 zeigen die Anwendung der Abtastvorrichtung in einer Spiegelreflexkamera. Die Abtastvorrichtung C enthält in diesem Ausführungsbeispiel einen Montageflansch 71, der in den Abschnitt 72 zur Anbringung des Objektivs einer Spiegelreflexkamera 74 paßt. Das Okular 76 der Kamera ist rechtwinklig zum Mechanismus 78 der Kamera angebracht. Ein im Kameragehäuse 72 drehbarer Spiegel 80 ist über einen Steuerknopf 82 drehbar und richtet das Bild des Okulars 76 oder der öffnung 35 auf den Film in der Kamera. Gemäß F i g. 7 steht die Verbindungseinrichtung 34 der Abtastvorrichtung A mit einem Tubus oder Abschnitt 84 eines optischen Instruments, etwa einem Mikroskop, einem Teleskop usw. in Verbindung.

F i g. 9 zeigt die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung bei Verwendung zum Abtasten des Gesichtsfelds eines Mikroskops. Das Mikroskop 86 besitzt einen Ausziehtubus 88, an dem die Abtastvorrichtung A angebracht ist. Das Gesichtsfeld des Mikroskops läßt sich auf die oben beschriebene Weise abtasten, d. h. durch manuelles Bewegen des Abtastmittels C über die gesamte Fläche der ersten Öffnung im Gehäuse der Vorrichtung. Die Anwendung der Abtastvorrichtung an einem Mikroskop hat mehrere Vorteile. Zur Auswahl des Bereichs, der genau untersucht werden soll, muß man weder den Schlitten des Mikroskops bewegen noch die Einstellung des Mikroskops neu justieren.

Ebenso vorteilhaft ist die erfindungsgemäile Abtastvorrichtung bei Vcrtikalprojektoren oder Diaprojektoren, ί i g. 10 zeigt einen Vertikalprojektor 90 mit einer Halterung für das Objektiv des Projektors 92, der mit der Verbindungseinrichtung 34 der Abtastvorrichtung verbunden ist. Gemäß F i g. 11 kann dann des normale Gesichtsfeld des Vertikalprojektors, das etwa aus einer Karte 94 bestehen kann, durch die Abtastvorrichtung abgetastet und etwa der Bereich 1 der Karte ausgewählt werden. Man kann in diesem Fall in das optische Teil des Abtastmittels der Vorrichtung auch eine An-

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werden, indem man ledielich das wegt daß es sich über

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Abtastvorrichtung ermöglicht das Abtastei _mten ^ _und ^ _{Konzentrieren auf} be

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nchLg nach F i g. 13 umfaßt einen modifizierten Ha _ter mit an der Oberseite der Positioniereinrichtung 4

angebrachten Magneten tOZ Die Magnete 102 wirke g «_{der Abdecku Ά des Gehäuses}

Positioniereinrichtung und dadurch d: Abtastniittel Cgegenüber dem Gehäuse B fest Die B. wegung des Abtastmittels C im Gehäuse B erfolgt d duT indem man die Anziehungskraft der Magne überwindet und die Positioniereinrichtung 44 1 Schütz 36 an die gewünschte Stelle verschiebt.

"*^{k S1ene der dargeMdhen Po<}

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tionicreinrichtung b/w. des Flansches 44 eine entsprechende Anzahl verteilter Magnetsegiiiente an der Abdeckung 28 oder dem Basisteil 22 anbringen. Die mit den Magnetsegmenten zusammenwirkenden Teile, die Abdeckung 28, die Basis 22 oder der Vorsprung 44, sind dann aus einem von den Magneten unziehbarcn Material herzustellen.

Die Fig. 14 und 15 /eigen eine modifizierte Leichtkonstruktion der Abiastvorrichtung mit einem Abtastmittel C und mit einem Schlitz 104 zur Aufnahme und Halterung der Optik im Abtastmittcl und mit einem Schlitz 106 zur Halterung der Verbindung 34 der Basis B im optischen Primärinstrument. Der Halter zum Fixieren der Position des Abiastteils C gegenüber dem Gehäuse B besteht aus mehreren, federnden Fingern 108, die von der oberen Abdeckung 28 des Gehäuses B ausgehen und oben auf die Positioniereinrichtung 44 drücken und dadurch diese an der Fläche 24 des Basisteils 22 halten. Die Reibung zwischen der Positioniereinrichtung 44 und der Fläche 24 der Basis 22 sowie die Reibung zwischen den Fingern 108 und der Oberseite der Positioniereinrichtung 44 genügt, damit das Abtastmittcl (Tim Gehiiuse an einer bestimmten Stelle gehalten wird. Zur Bewegung des Abtastmittels an eine andere Stelle innerhalb des Gehäuses ist es lediglich erforderlich, die Reibungskraft zu überwinden, die die Bewegung des Abtastmittels sonst verhindert.

Durch die erfindungsgemäßc Abtastvorrichtung wird die Flexibilität jedes optischen Geräts, sei es einer Kamera, eines Mikroskops, eines Teleskops, eines Diaprojektors eines Vertikalprojektors usw. beträchtlich erweitert. Man kann die Vorrichtung verwenden zur Auflösungsiindcriing des optischen Geräts, ohne daß man die Vorrichtung neu fokussieren oder die Einstellung des Geräts neu justieren muß, was bekanntlich aufwendige und mühsame Arbeitsgänge erfordern kann. Außerdem gestattet die Konstruktion der Halterung das Fixieren des Abtastmittels in einem bestimmten Teil des Gesichtsfelds, das zu untersuchen ist, ohne daß die Einstellung des optischen Geräts gestört wird.

Die Konstruktion der Abtastvorrichtung ermöglicht — bildlich gesprochen — das Schwimmen der Positioniereinrichtung und damit des Abtastmittels im Gehäuse der Vorrichtung und über das gesamte abzutastende Gesichtsfeld, das durch die erste öffnung in der Basis des Gehäuses definiert ist. Da das Abtastmittel dabei verdrehbar und verschiebbar ist kann man verschiedene Hilfsmittel, wie beispielsweise Polarisationsfilter, Markierungspfeile, Fadenkreuze usw. in das Abtastmittel einsetzen und wirksam verwenden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

609678/229

Claims (10)

23 OO Patentansprüche:

1. Einstelleinrichtung zur Einstel'ung einer Optik in einer in einem vorbestimmten Abstand vor einem Gesichtsfeld gelegenen Ebene zur Ausschnittsbetrachtung, bestehend aus einem Gehäuse, welches auf einer Seite eine das Gesichtsfeld bestimmende erste Öffnung aufweist, einem der Aufnahme der Optik dienenden Tubus, welcher eine den Aus-Schnittsbereich definierende, kleiner als die erste Öffnung ausgebildete zweite Öffnung besitzt, sowie einer Führung, welche eine Bewegung des Tubus gegenüber dem Gehäuse gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (B) einen ringförmigen Schlitz (36) aufweist, in welchen ein seitlicher Vorsprung (44) des Tubus (38) eingreif!, wobei der Durchmesser des Schlitzes (36) wesentlich größer als der seitliche Vorsprung (44) ist, und daß an dem Gehäuse (B)\m Bereich des Vorsprungs (44) ein Halter (54. 102, 108) vorgesehen ist. welcher eine lösbare Fixierung des Tubus (38) gegenüber dem Gehäuse (B) gestattet.

2. Einstelleinrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Vorsprung des Tubus (38) ein Ringflansch (44) ist. daß das Gehäuse (B) mit einer Abdeckung (28) versehen ist, welche eine Öffnung (42) aufweist, deren Durchmesser wesentlich größer als der Durchmesser des Tubus (38) ist.

3. Einstelleinrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (28) mehrere am Umfang verteilte Durchlässe aufweist, in welchen jeweils den Ringflansch (44) des Tubus (38) beaufschlagende Sperrstifte (60) angeordnet sind, auf denen ein mn dem Cichäuse (Ii) /usammei.>v\irkcii der. mit Gewinde versehener Sperring (54) zum Anliegen gelangt (Fi g. 3).

4. Einstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (28) federnde Finger (108) aufweist, welche gegen den Ringflansch (44) des Tubus (38) drücken (F i g. 15).

5. Einstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter Magnete (102) umfaßt, welche dem Ringflansch (44), der Abdeckung (28) oder der Wandung (22) des Gehäuses (B) zugeordnet sind (F i g. 13).

6. Einstelleinrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Mikroskop nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (B) mit einem über die erste Öffnung (32) ragenden Gewindeansatz (34) versehen ist. welche mit dem Ausziehtubus (88) des Mikroskops (86) verbunden ist (F ig. 9).

7. Einstelleinrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Diaprojektor nach einem der Anüprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (B) mil einem über die erste Öffnung (32) ragenden Gewindeansatz (34) versehen ist. welcher mit der Halterung (100) für eine Projektionslinsc verbunden ist (F i g. 12).

8. Einstelleinrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Teleskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (B) mit einem über die erste Öffnung (32) ragenden Gewindcansatz (34) versehen ist, welcher mit dem Okular (70) des Teleskops (64) verbunden ist (F ig. 6).

9 Einstelleinrichtung zur Verwendung mit einem Vertikalprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (B)mu. einem über die erste Öffnung (32) ragenden Gewindering (34) versehen ist, welcher mit der Halterung (92) für eine Objektivlinse verbunden ist (F 1 g. 10).

10 Einstelleinrichtung zur Verwendung mit einer Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (B) mit einem über die erste Öffnung (32) ragenden Gewindering (34) versehen ist, welcher eine Verbindung zur Objektivhalterung (71) der Kamera (74) herstellt (F ig. 7,8).