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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Anordnungen optischer Banksysteme,
und ferner betrifft sie eine Mehrzahl optischer Komponenten in jeder
Anordnung, die gemeinsam zur Gestaltung mehrerer optischer Instrumente
verwendet werden können.
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Stand der
Technik
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Von
Interesse ist gemäß dem Stand
der Technik die deutsche Offenlegungsschrift 26 36 657. Deren Elemente
umfassen optischen Fassungen, die als rechteckige Platten mit Perforationen
implementiert sind, durch welche sich an jeder Ecke Stangen erstrecken
können.
Die optischen Fassungen sehen eine verhältnismäßig große Öffnung vor, in deren Mitte
optische Elemente bzw. Bauteile wie etwa Linsen, Spiegel, Gitter
und dergleichen positioniert werden können. Stifte sind für den Zweck
der Sicherung der optischen Fassungen an den Stangen an ausgesuchten
Positionen vorgesehen. Die Platten können in rechten Winkeln durch
Eckverbindungseinrichtungen und separate Stifte zusammengeklemmt
werden. Diese Vorrichtung und das zugehörige Verfahren zur Montage
sind zwar effektiv für
eine grobe, vorübergehende
Einrichtung, während
für eine
präzise optische
Ausrichtung jedoch keine ausreichende Steifigkeit aufrechterhalten
wird, wobei die rechteckige Form der Platten die mögliche Anzahl
der Konfigurationen beschränkt,
wie die Platten zusammengesetzt werden können.
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Dem
Stand der Technik gehört
auch das U.S. Patent US-A-5,035,333
mit dem Titel ARRANGEMENT FOR CONSTRUCTING A MICROOPTIC BENCH an
Hartmut Klingner, erteilt am 30. Juli 1991, an, sowie die darin
erwähnten
Referenzpatente und Bezugsdokumente. Die in dem Patent an Klingner beschriebene
Vorrichtung stellt Fassungen bzw. Träger zum Halten optischer Elemente
bereit, die vorzugsweise aus einem Spritzgusskunststoff hergestellt
werden. Es hat den Anschein, als würde diese Technik eingesetzt,
um ein elastisches Einschnappmerkmal zwischen den Stangen und den
optischen Fassungen vorzusehen. Die Perforationen durch die Fassungen
weisen als Knöpfe
oder Rippen bezeichnete Elevationen bzw. Erhebungen auf, die sich
entlang dem Umfang der Perforationen erstrecken, um diese Einschnappbefestigungsmöglichkeit
bereitzustellen. Dieses System erfordert zwar keine Stellschrauben
und lässt
sich kostengünstig
herstellen, allerdings muss es aus Kunststoff hergestellt werden, und
wobei dieses System keine Lösung
zur Befestigung der Platten aneinander anbietet.
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Von
geringerer Bedeutung, jedoch trotzdem von Interesse sind die beiden
Patente aus der Schweiz mit den Nummern 34675 und 465238, die hiermit
als für
das allgemeine Gebiet relevant gelten.
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Gemäß dem Stand
der Technik beschränkt die
rechteckige Form der optischen Grundplatten bzw. Befestigungsplatten
die Winkel, in denen die Platten aneinander angebracht werden können. Die Platten
werden auf herkömmliche
Art und Weise durch Schrauben aneinander angebracht, so dass alle
vier Seiten der Platten mit bestimmten Gewindebohrungen versehen
sein müssen,
unabhängig
davon, ob die Bohrungen in jeder Einheit eingesetzt werden oder
nicht. Ferner sind die Platten durch Eckverbindungseinrichtungen
miteinander verbunden, welche die gleiche Anzahl von Bohrungen aufweisen müssen, durch
welche die Schrauben festgezogen werden. Die Herstellung der Platten
ist somit besonders arbeitsaufwändig.
In Bezug auf die rechteckige Form müssen die optischen Komponenten
an vier Punkten gehalten werden, da die Sicherungsschrauben auf
jeder Seite der Platte platziert werden müssen. Eine Positionsanpassung
mit drei Punkten ist von größerem Vorteil,
wobei sie gleichzeitig eine leichtere Entfernung der optischen Komponente
ermöglicht.
Hiermit wird also erneut festgestellt, dass rechteckige Platten
bei der Herstellung einen höheren
Arbeitsaufwand erfordern als runde Platten. Rechteckige Platten
müssen
an vier Seiten bearbeitet werden, um an allen Ecken die präzisen rechten Winkel
zu erreichen, während
die Bearbeitung runder Platten lediglich einen einfachen Drehbankbetrieb
erfordert.
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Die
vorgestellten, dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtungen,
einschließlich
der in dem Patent an Klingner zitierten Vorrichtungen, sind löbliche Entwicklungen
und Belege für
den kreativen Geist ihrer entsprechenden Zeiten. Die Erfinder und ihre
Erfindungen haben einen bemerkenswerten Beitrag zu der jeweiligen
Technologie geleistet. Allerdings weisen diese dem Stand der Technik
entsprechenden Strukturen nicht die kombinierten Elemente der vorliegenden
Erfindung auf, die für
den leichteren Einsatz und die geniale Anordnung der Komponenten
sorgen, und welche die vorliegende Erfindung zu dem Höhepunkt
der Entwicklung auf diesem Gebiet machen.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
Komponenten bzw. Bauteile auf dem Gebiet der Optik werden für gewöhnlich mit
besonderer Maßgenauigkeit
hergestellt und sehr genau durch Präzisionsgewinde und -schrauben
positioniert. Diese optischen Bauteile müssen bei bestimmten Anwendungen
mit sehr hoher Präzision
arbeiten, wodurch sich die hohen Fertigungskosten rechtfertigen, die
es verhindern, dass derartige Vorrichtungen bzw. Bausteine für Anwendungen
eingesetzt werden, für die
eine geringere Präzision erforderlich
ist. Die vorliegende Erfindung soll eine Entwicklung einer Anordnung
oder einer optischen Systemanordnung darstellen, die als optische
Bank mit hoher Präzision
mit maximaler Flexibilität
montiert werden kann. Durch die Vorteile der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
einen deutlich vielfältigeren
Bereich an optischen Anordnungen zu konfigurieren als wie dies unter
Verwendung herkömmlicher
rechteckiger Platten möglich
ist. Die Öffnungen
in den Platten sind symmetrisch räumlich voneinander getrennt,
um eine Befestigung der Platten aneinander in unterschiedlichen Winkeln
mit geringfügigen
Inkrementen zu ermöglichen,
und praktisch in jedem Winkel unter Verwendung von separaten Platten
mit geringfügigen
Modifikationen. Die Systemanordnung kann somit für jede Anwendung eingesetzt
werden, für
welche eine hohe Präzision
eine Voraussetzung ist, und wobei die Systemanordnung in Kombinationen
mit herkömmlichen optischen
Elementen verwendet werden kann.
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Optische
Grundplatten werden gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Einrichtungen bereitgestellt, aus denen mehrere
optische Versuche und Konfigurationen zusammengesetzt, verifiziert
und getestet sowie anderweitig nach Wunsch eins Benutzers untersucht
werden können.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein optisches Banksystem gemäß dem gegenständlichen
Anspruch 1. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung
ist der nicht rechtwinkelige Aspekt der optischen Grund- bzw. Befestigungsplatten.
Dabei werden eine höhere
Präzision
und Genauigkeit bei der Justierung und nahezu diskrete Schwankungen
bezüglich
der optischen Ausrichtung und Positionierung vorgesehen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden wirtschaftlichere Fertigungskosten und eine größere Flexibilität erreicht,
indem radial positionierte Öffnungen
ohne Gewinde in den Grundplatten ebenso bereitgestellt werden wie
stattdessen Gewindebohrungen an den Eckverbindungseinrichtungen, wodurch
die Kosten für
die Befestigungsanordnungen effektiv gesenkt werden können. Da
die Öffnungen
in den Platten keine Gewinde aufweisen können die Platten in Situationen,
in denen eine hohe Präzision
nicht erforderlich ist, aus Kunststoff hergestellt werden, wodurch
sie in der Fertigung sogar noch günstiger werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann
aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
umfassend verständlich,
wobei in den Zeichnungen gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
auseinander gezogene Perspektivansicht einer Einheit gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
detaillierte Draufsicht im Querschnitt einer kennzeichnenden Spezifikation
einer optischen Grundplatte;
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3 eine
weitere detaillierte Draufsicht im Querschnitt einer anderen optischen
Grundplatte;
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4 eine
Draufsicht im Querschnitt einer wiederum anderen optischen Grundplatte;
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5 eine
Draufsicht im Querschnitt einer speziell modifizierten optischen
Grundplatte;
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6 eine
Draufsicht im Querschnitt einer speziell modifizierten optischen
Grundplatte;
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7 eine
Draufsicht im Querschnitt einer weiteren speziell modifizierten
optischen Grundplatte;
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8 eine
auseinander gezogene Draufsicht im Querschnitt einer speziell modifizierten
optischen Grundplatte, wobei eine Sicherungs- bzw. Befestigungseinrichtung
dargestellt ist;
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9 eine
Draufsicht einer speziell modifizierten optischen Grundplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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10 eine
Draufsicht im Querschnitt einer speziell modifizierten optischen
Grundplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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11 eine
Draufsicht im Querschnitt einer speziell modifizierten optischen
Grundplatte, wobei eine Einrichtung zur kontinuierlichen Winkelanpassung
dargestellt ist;
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12 eine
Perspektivansicht eines Beispiels für eine kennzeichnende Einheit
verschiedener optischer Grundplatten;
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13 eine
der Abbildung aus 12 ähnliche Perspektivansicht,
wobei der Zusammenbau der verschiedenen optischen Grundplatten dargestellt ist;
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14 eine
Draufsicht im Querschnitt einer weiteren optischen Grundplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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15 eine
Perspektivansicht einer Eckverbindungseinrichtung;
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16 eine
Perspektivansicht eines Eckverbinders, der sich von dem aus der
Abbildung aus 15 unterscheidet;
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17 eine
Perspektivansicht des Zusammenbaus von ganzen Würfeln oder Würfelhälften unter
Verwendung verschiedener Platten und Eckverbindungseinrichtungen
sowie einschließlich
einer Lichtabschirmung;
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18 eine
Draufsicht eines Eckverbinders, wobei radial positionierte Bohrungen
zur Verwendung bei der Positionierung von Elementen dargestellt
sind;
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19 eine
Perspektivansicht des Eckverbinders aus 18, wobei
die Bohrungen durch gestrichelte Linien dargestellt sind;
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20 eine
Ansicht einer optischen Fassung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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21 eine
Perspektivansicht einer Einheit, die den Einsatz der Eckverbinder
aus den Abbildungen der 18 und 19 zeigt;
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22 eine
Perspektivansicht, die zeigt, wie optische Grundplatten unterschiedlicher
Größe zusammengeführt werden
können,
und wobei ferner die Verwendung von Stützstangen zur Konstruktion einer
Würfelhälfte dargestellt
ist;
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23 eine
Draufsicht im Querschnitt einer polygonalen optischen Grundplatte,
so dass ein Inkreis den gleichen Umfang aufweist wie die optischen Grundplatten
mit einem runden Querschnitt gemäß der vorstehenden
Darstellung; und
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24 eine
Perspektivansicht, die zeigt, wie das optische Element aus 23 zur
Konfiguration der speziellen optischen Würfel und dergleichen eingesetzt
werden kann.
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Beste Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung
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Nachstehend
werden besondere Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben,
wobei hiermit festgestellt wird, dass diese Ausführungsbeispiele nur und ausschließlich eine
geringe Anzahl der zahlreichen möglichen
besonderen Ausführungsbeispiele veranschaulichen,
welche die Anwendungen der Grundsätze der Erfindung darstellen
können.
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In
folgendem Bezug auf die Zeichnungen und im Besonderen auf die Abbildungen
der 1 bis 11 und 14 sowie 20,
sind Bauteile einer optischen Grundplatte des optischen Banksystems
dargestellt.
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In
folgendem speziellen Bezug auf die Abbildung aus 1 zeigt
diese eine auseinander gezogene Ansicht einer kennzeichnenden Konfiguration, wie
eine allgemein kegelstumpfartige, kreiszylindrische optische Grundplatte 12 gestaltet
sein kann, die eine derartige Plattendicke aufweist, so dass die
Gewindebohrungen darin in eine radiale Richtung erzeugt werden können, und
wobei dort hindurch axial ausgerichtete Stangenaufnahmeöffnungen
oder Durchgänge 30 bereitgestellt
sind, und wobei Plattensicherungsstangen 10 dort hindurch
geführt
werden. Ein Eckverbinder 16 mit dritten Gewindebohrungen
oder Öffnungen 36 kann
eine weitere optische Grundplatte 12 mit einer zweiten
kegelstumpfartigen, zylindrischen optischen Grundplatte 14 verbinden, und
zwar unter Verwendung von Befestigungsschrauben 18 und Schulterbohrungsöffnungen 28, welche
die genannten Schrauben aufnehmen können. Die Stangen 10 sind
an ihren Enden mit Gewinden dargestellt, so dass sie unter Verwendung
einer zweiten Anordnung von Befestigungsschrauben 26 mit
der Platte 14 verbunden werden können. Eine erste Anordnung
von Stellschrauben 20 in Verbindung mit ersten Gewindeöffnungen
oder -bohrungen 32, die sich zur Aufnahme der genannten
Stellschrauben eignen, können
zur Sicherung der Positionen der Platten 12 entlang der
Stangen 10 verwendet werden. Eine kennzeichnende optische
Komponente 24 kann in der konzentrischen zentralen Bohrung
einer optischen Grundplatte angebracht und gesichert werden, und
zwar unter Verwendung einer zweiten Anordnung von Stellschrauben 22 in
Verbindung mit zweiten Gewindeöffnungen
oder -bohrungen 34. Im Besonderen zeigt die Abbildung aus 1,
wie drei grundlegende Anordnungen der optischen Grundplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung zusammengesetzt werden können. In einer ersten Konfiguration
können
mehrere Fassungen 12 auf die Stangen 10 geschoben
und an der Verwendungsposition durch Stellschrauben 20 verriegelt
werden. Somit können
alle auf diese Weise zusammengesetzten Platten sicher an jeder Stelle
entlang der Stangen positioniert werden. In einer zweiten Konfiguration
kann eine Fassung, wie etwa die Fassung 14, durch die Schrauben 26 an
den Gewindeenden der Stangen 10 befestigt werden, so dass
die Fassungen, wie etwa die Fassung 14, an beiden Enden der
Stangen angebracht werden können,
so dass die Stangen an jeder Öffnung 28 um
die Fassung herum angebracht werden können. In einer dritten Konfiguration
können
zwei beliebige Fassungen unter Verwendung eines Eckverbinders 16 mit
Gewindebohrungen 36 in rechten Winkeln aneinander angebracht werden.
Die Schrauben 18 sichern die Fassungen durch die Löcher bzw. Öffnungen 28 an
dem Eckverbinder 16. Durch Replikation dieses Montageverfahrens
auf den Seiten jeder Platte können
ein vollständiger
optischer Würfel
oder sogar mehrere Würfel
gestaltet werden, wie dies in der Abbildung aus 17 dargestellt
ist. Ein einfaches optisches Element 24 kann durch die
Stellschrauben 22 in den Gewindebohrungen 34 in
der Fassung befestigt und so positioniert werden, dass ein Benutzer
das optische Element 24 zentrieren kann.
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Die
Abbildung aus 2 zeigt eine Detailansicht einer
kennzeichnenden Spezifikation einer optischen Platte 12 in
einer Anordnung, wie diese etwa in Bezug auf die Abbildung aus 1 beschrieben ist,
und wobei die Abbildung aus 3 eine ähnliche Detailansicht
einer optischen Platte 14 zeigt, wie diese in 1 dargestellt
ist. Die in beiden Abbildungen der 2 und 3 veranschaulichte
Querschnittsansicht zeigt einen äußeren Radius
und eine konzentrische zentrale Bohrung, die sich zur Anbringung
optischer Elemente eignet, und wobei differentielle radiale Abmessungen
mit darin bereitgestellten Bohrlöchern
definiert werden. Die Öffnungen 28 und 30 sind in
Schritten von dreißig
Grad um die Fassung angeordnet, und in einer Anordnung entspricht
deren Abstand zur Mitte einem feststehenden radialen Wert r (3).
Die Fassung 14 kann dazu verwendet werden, ein optisches
Element zu tragen, wobei sie aber auch als intermediäre bzw.
Zwischenplatte mit Eckverbindern verwendet werden kann, so dass
die optische Achse eines Systems in vorbestimmten Winkelabstufungen
gebogen wird, wie dies in der Abbildung aus 21 dargestellt
ist.
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Die
Abbildung aus 14 zeigt eine Fassung 44 mit
räumlich
getrennten, erweiterten Löchern
bzw. Öffnungen 50,
die funktionsfähig
die Fassung von den Stangen 10 isolieren. Diese Fassung 44 dient
zur Verwendung in Verbindung mit Kugellagerführungen, die unter Verwendung
von Stellschrauben in den Gewindebohrungen 126 an den Öffnungen 46 angebracht
werden. Bei einem Einsatz in einer Anordnung mit vier Stangen gemäß der Abbildung
aus 12 läuft
die Fassung 44 an den Lagern 122 für eine ruckfreie
axiale Bewegung, so dass eine Fokussierung oder jede andere Funktion
bereitgestellt wird, die eine präzise
gesteuerte bzw. geregelte Bewegung in Richtung der Stangen erfordert. Feineinstellungen
der Position können
unter Verwendung eines Feineinstellungsmikrometers 124 erreicht werden,
das bei 48 befestigt dargestellt ist (4 und 12)
und das in Verbindung mit einer Mikrometer-Druckrückführungsfeder 138 verwendet
wird. Beim Drehen in eine Richtung, wie etwa im Uhrzeigersinn, drückt die
Spitze der Mikrometerschraube gegen die Fassung 12, wodurch
eine Bewegung der Fassung 44 in eine erste Richtung bewirkt
wird, d. h. nach rechts, und bei einer Rotation in die entgegengesetzte
Richtung bewegt sich die Fassung 44 unter der Wirkung der
Mikrometer-Druckrückführungsfeder 138 in
die entgegengesetzte Richtung.
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Die
Abbildung aus 5 zeigt eine Fassung 52,
die leicht in eine Einheit mit nur zwei Stangen 10 eingeführt und
aus dieser entfernt werden kann. In der Abbildung aus 12 ist
die Fassung 52 ebenfalls angebracht dargestellt. Die erste
einführbare Öffnung 104 wird
anfänglich
auf die obere Stange 10 eingeführt, und danach wird die Fassung
im Uhrzeigersinn gedreht, bis die zweite einführbare Öffnung 106 auf der
anderen Stange 10 sitzt. Danach wird die Fassung 52 unter
Verwendung einer Stellschraube in der Gewindebohrung 32 (5)
nahe der Öffnung 104 an
der Verwendungsposition verriegelt. Die Fassung 52 ermöglicht ferner
das leichte Einführen
und Entfernen optischer Bauteile bzw. Komponenten als Begleiterscheinung
der Unterbrechung bzw. der Lücke
in ihrem Umfang.
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Die
Abbildung aus 6 zeigt eine Fassung 54,
die leicht in ein System mit vier Stangen eingeführt und aus diesem entfernt
werden kann, wie dies in der Abbildung aus 12 näher dargestellt
ist. Zur Einführung
der Fassung 54 gemäß der Abbildung wird
eine Stange 10 in eine dritte einführbare Öffnung 108 eingeführt, und
die Fassung wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis die vierte einführbare Öffnung 110 und
die fünfte
einführbare Öffnung 112 auf
den anderen beiden Stangen sitzen. Die Fassung 54 wird
danach unter Verwendung einer Stellschraube in der Gewindebohrung 32 in
der Nähe
der fünften
einführbaren Öffnung 112 an
der Verwendungsposition verriegelt.
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Die
Abbildung aus 7 zeigt eine mit der Bezugsziffer 56 bezeichnete
optische Fassung. Ein Hauptabschnitt des differentiellen radialen
Materials wurde von der Fassung entfernt, so dass zwei entgegengesetzte
Abschnitte sowie ein dünner
ringartiger Abschnitt verbleiben, der die innere radiale Abmessung
aufweist. Die Fassung 56 kann in eine montierte Anordnung
unter Verwendung der vier Stangen 10 gemäß der Abbildung
aus 12 eingeführt
werden. Die Fassung 56 weist abgefaste Kanten 114 auf,
welche deren Montage in einem System mit vier Stangen erleichtern.
Die Abbildung aus 12 zeigt eine Fassung 56,
die durch dünne
Stangen 118 getragen und durch Stellschrauben in den Gewindebohrungen 128 an
der Verwendungsposition verriegelt wird. Die Abbildung aus 17 zeigt
Arten von Fassungen 56, die mit den Eckverbindern 16 und
Schrauben 18 zur Konstruktion teilweiser optischer Würfel verwendet werden,
während
die Abbildung aus 13 die Fassung 56 mit
dem Eckverbinder 16 zur Verwendung in einem anderen Konstruktionsgefüge darstellt.
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Die
Abbildung aus 13 zeigt eine Modifikation der
Fassung 56, die mit der Bezugsziffer 142 bezeichnet
ist. Die Fassung 142 weist vier Stangenaufnahmeöffnungen 30 auf,
welche die dort hindurch tretenden Stangen 10 aufnehmen,
mit Vorkehrungen zur Sicherung an einem beliebigen Punkt entlang
der genannten Stangen unter Verwendung von Stellschrauben bei 32.
Die optische Grundplatte 56 kann danach unter Verwendung
langer Stellschrauben 140 durch den Eckverbinder 16 an
den Enden der Stangen 10 befestigt werden.
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Die
Abbildung aus 8 zeigt eine mit der Bezugsziffer 58 bezeichnete
optische Grundplatte. Die Fassung 58 lässt sich ferner in ein System
mit zwei Stangen einführen.
Die Abbildung aus 12 zeigt eine kennzeichnende
Konstruktion, wobei einführbare Öffnungen 116 der
Fassung 58 direkt mit den Stangen 10 eingreifen.
Die Verriegelungsplatte 60, die in der Abbildung aus 8 als
Querschnitt als ein Segment des Kreises dargestellt ist, kann danach zur
Sicherung der Fassung 58 unter Verwendung einer Verriegelungsplatten-Stellschraube 64 durch eine
gewellte Scheibe 62 in den entsprechend vorgesehenen Gewinden
eingesetzt werden. Die gewellte Scheibe 62 ermöglicht eine
Rotation der Platte 58 um die Schraube 64, so
dass diese in die Einheit gemäß der Abbildung
aus 12 eingeführt
werden kann. Danach wird die Verriegelungsplatte 60 gedreht,
bis sie mit der Fassung 58 ausgerichtet ist.
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Die
Abbildung aus 9 zeigt die Details einer optischen
Grundplatte 66, welche in ihrem unfertigen ringförmigen äußeren Element
eine kippbare bzw. schwenkbare Linsenfassung 79 aufweist,
wie diese in dem gegenständlichen
Anspruch 2 der vorliegenden Anmeldung beansprucht ist und jenseits dieser
Beanspruchung. Die Abbildung aus 13 veranschaulicht
eine kennzeichnende Montage der Fassung 66 in einer Konstruktionsanordnung.
Die Linsenfassung 70 ist an ihrer äußeren Oberfläche sphärisch und
innen zylindrisch, wobei die genannte zylindrische innere Oberfläche optische
Elemente halten kann. Die Fassung 70 ist durch zwei Sicherungsschrauben 68 gesichert,
die um 180 Grad auseinander liegen. Die Stangen 10 verlaufen
tangential zu der Fassung 70 an der Außenseite und zu der Fassung 66 an
der Innenseite, wie dies in den Abbildungen der 9 und 13 dargestellt
ist. Die optischen Elemente sollen durch Stellschrauben an den Gewindebohrungen 72 befestigt
werden. Die Linsenfassung 70 kann um die durch die beiden
Schrauben 68 (13) verlaufende Achse gekippt
werden, während
ihre sphärische äußere Oberfläche an vier Punkten
in Kontakt bzw. in Berührung
mit den Stangen 10 verbleibt. Die ganze kippbare Linseneinheit kann
ferner um die Mitte einer optischen Achse parallel zu den Stangen 10 gedreht
werden und durch die Mitte der Fassungen 12 verlaufen.
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Die
Abbildung aus 10 zeigt eine mit der Bezugsziffer 78 bezeichnete
optische Grundplatte. Die Fassung bzw. Grundplatte 78 kann
gemäß einer bestimmten
Konstruktionsanordnung außerhalb
des optischen Pfads zusammengesetzt werden. Ein Ausschnittabschnitt 76 wurde
aus dem allgemein kreisförmigen
Querschnitt entfernt, um den Lichtpfad gemäß der Abbildung aus 13 nicht
zu verdecken. Die Seite der Fassung 78 gegenüber dem
Ausschnittabschnitt 76 weist eine Gewindebohrung auf, die
durch Befestigungsvorrichtungen getragen werden kann, wie etwa durch
vertikale Pfosten und ähnliche
Vorrichtungen, und zwar gemäß der Verwendung
in optischen Bänken.
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Die
Abbildung aus 11 zeigt eine optische Grundplatte,
die der zweiten Fassung 14 aus 3 in gewisser
Weise ähnlich
ist, wobei sie jedoch dahingehend modifiziert ist, dass an Stelle
von zwölf
Löchern
bzw. Öffnungen
zehn zusammengeführt
werden, um die unfertige ringförmige Öffnung 85 zu
bilden, so dass eine ununterbrochene Winkelangleichung in der optischen
Achse möglich
ist, wie dies in der Abbildung aus 13 näher dargestellt
ist. Die optische Achse der Fassung 56 kann an jeder Stelle entlang
des ringförmigen
Pfads positioniert werden, wie dies gemäß der ringförmigen Öffnung 84 möglich ist.
Aufgrund ihrer geringen Abmessung kann die Fassung 56 in
Winkeln von weniger als neunzig Grad zu der optischen Achse der
Fassung 12 positioniert werden. Die Fassung 82 ist
durch Stellschrauben 18 mit dem Eckverbinder 16 verbunden
dargestellt.
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Die
Abbildung aus 14 zeigt eine optische Grundplatte 86,
die in Verbindung mit einer modifizierten Art des Eckverbinders
verwendet werden kann. Die Fassung 86 soll in Verbindung
mit dem Eckverbinder 42 (16) zu
dem Zweck der Verbindung der beiden optischen Würfel miteinander verwendet
werden, wie dies in der Abbildung aus 17 dargestellt
ist. Die Abbildung aus 15 zeigt die Details des Eckverbinders 16.
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Die
Abbildung aus 17 zeigt einen optischen Würfel und
die Verwendung der Abdeckplatte 88 zum lichtdichten Verschluss
des Würfels,
wie dies in dem gegenständlichen
Anspruch 24 der vorliegenden Anmeldung beansprucht ist und jenseits
dieser Beanspruchung. Die Abdeckplatte kann aus opakem Kunststoff
hergestellt werden und durch einen einschnappenden Presssitz angebracht
werden. Die den optischen Würfel
aus der Abbildung aus 17 bildenden Komponenten wurden
bereits vorstehend im Text beschrieben.
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Wie
dies ebenfalls bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist,
zeigen die Abbildungen der 18 und 19 Detailansichten
eines Eckverbinders 130 mit radial räumlich getrennten Gewindebohrungen 134 und
mit Gewindebohrungen 36, die passgenau mit den Schulterbohrungen 28 der
optischen Grundplatten zusammengeführt werden können.
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Da
die Gewindebohrungen mit dem gleichen Radius wie in allen Grundplatten
einer Anordnung positioniert sind, kann der Verbinder 130 auf ähnliche Art
und Weise wie der Verbinder 16 lediglich unter Verwendung
der Gewindebohrungen 36 eingesetzt werden. Alternativ kann
der Verbinder 130 dazu verwendet werden, die optische Achse
einer senkrecht angebrachten optischen Platte um fünfundvierzig Grad
zu drehen, wie dies in der Abbildung aus 21 dargestellt
ist.
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Die
Fassung 132 ermöglicht
eine Rotation der gesamten optischen Achse, wie dies in der Abbildung
aus 21 dargestellt ist. Die Fassung 132 sieht
eine Modifikation der Fassung 12 vor, wobei die Schulterbohrungsöffnungen 28 in
Kreisbögen 136 zusammengeführt werden,
um eine axiale Einstellung der Platte zu ermöglichen. Die rechts von der Fassung 132 dargestellten
Stangen werden durch die Fassung 86 gehalten, und diese
beiden Fassungen sind durch vier Schrauben durch die Öffnungen 136 zusammengehalten
dargestellt. Durch das Lösen
dieser vier Schrauben in der Fassung 132 kann die Fassung 86 um
dreißig
Grad gedreht und an jeder beliebigen Position dazwischen gesichert
werden.
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Die
Abbildung aus 12 veranschaulicht die Möglichkeit
zur Zusammenführung
unterschiedlich großer
Anordnungen optischer Konstruktionsplatten unter Verwendung einer
intermediären
Fassung 144 und von Schrauben 26. Die Enden der Stangen 148 sind
mit Winkeln von fünfundvierzig Grad
zugeschnitten und weisen Gewindebohrungen 150 auf. Plattensicherungsstangen 146 werden
für eine
größere Anordnung
optischer Grund- bzw. Befestigungsplatten verwendet.
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Die
Abbildung aus 23 zeigt eine optische Grundplatte 152 mit
einer polygonalen äußeren Form,
wobei jedoch ein darin vorgesehener Inkreis die gleichen Durchmesserabmessungen
aufweist wie die vorstehend beschriebenen optischen Grundplatten.
Die Gewindebohrungen 154 werden in der Anordnung aus 24 verwendet,
welche die Verbindung von zwei oder mehr optischen Würfeln zeigt. Die
Fassung 152 vereinfacht die Herstellung optischer Würfel, die
ansonsten den Einsatz einer großen
Anzahl von Eckverbindern erfordern würden. Die Seiten der Fassung 152 weisen
Gewindebohrungen 154 auf, welche die gleiche Abstandsanordnung
wie die Bohrungen in den Eckverbindern aufweisen, so dass die Fassung
direkt an jeder anderen Fassung der Anordnung angebracht werden
kann. In der Abbildung aus 24 ist
die Fassung 152 ferner in der Verwendung zur Verbindung
von zwei oder mehr Würfeln
in einer ähnlichen
Anordnung wie die Fassung 86 aus 17 dargestellt.
Die Fassung 152 ist direkt an den Fassungen 12 des
hinteren Würfels
angebracht dargestellt, und wobei sie unter Verwendung von vier
Eckverbindern 16 an dem vorderen Würfel angebracht wird. Da der
Winkel zwischen allen benachbarten Seiten der Fassung 152 einhundertundfünfunddreißig Grad
entspricht, kann die Fassung dazu verwendet werden, die optische
Achse in Abstufungen von fünfundvierzig
Grad zu drehen, wobei diese Anpassung durch andere Fassungen mit Ausnahme
der Fassung 82 aus der Abbildung aus 11 nicht
möglich
ist. Unter Verwendung der Fassungen 152 und 96 können benachbarte
Würfel
in Winkelabstufungen von dreißig
Grad für
die Fassung 86 und in Winkelabstufungen von fünfundvierzig Grad
für die
Fassung 152 befestigt werden.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Das
System kann im Besonderen in der Lehre der Optik auf jedem Niveau
ebenso eingesetzt werden, wie für
die Anwendungen der Konstruktion von optischen Instrumenten und
Messgeräten
als Prototypen oder zu Testzwecken.