JP3569291B2 - 少なくとも１つの回動可能な観察筒を有する光学機器 - Google Patents

Description

［技術分野］
本発明は、少なくとも１つの対物レンズと少なくとも１つの旋回可能な観察筒とを有する光学機器に関する。
この種の光学機器は例えば顕微鏡、とりわけ立体視のために２つの結像チャネルを備えた手術用顕微鏡である。
［従来の技術］
１つまたは２つの旋回可能な観察筒を備えた光学機器は一連の刊行物から公知である。例として以下の刊行物を引照する。これらの刊行物に対し、ここに詳細に述べなかったすべての説明ないしは適用例について明示して引照される。
DE−PS（特許）1098233,DE−OS（特許公開）2502209,DE2654778C2（特許公告）,DE3105018A1（特許公開）,DE3117254C2（特許公告）,DE3305650A1（特許公開）,DE3718843A1,DE−GBM7931427（実案）,EP0627642A1およびGB−PS637198。
DE3117254C2から公知の機器では、観察筒が軸を中心に回動可能である。観察筒の回転軸と同軸に、回動可能なミラーが配置されており、このミラーで対物レンズから到来した光束が、ベース部分に固定配置された第１の固定ミラーにより偏向される。
DE3117254C2から公知の光学機器は旋回可能な観察筒を有しており、従って観察方向の可変性の点でも、光学系の構造長とアパーチャの点でも不利である。
同じことが別の刊行物から公知の光学系ないしは光学機器に対しても当てはまる。
［発明の開示］
本発明の課題は、少なくとも１つの対物レンズと少なくとも１つの旋回可能な観察筒とを有する光学機器を、構造長が短く軽量であっても、典型的には±60゜、すなわち全体で120゜の観察方向の可変性が達成されるように構成することである。
この課題は本発明により、請求項１に記載の構成によって解決される。即ち本発明の一視点によれば、−基台部分に収容された対物レンズと、接眼レンズ部分に収容された接眼レンズとを有し、
該接眼レンズは、垂直観察角度を変更するために、基台部分にあって対物レンズ軸に対して直角に配向された第１の回転軸を中心に、基台部分の周りを旋回可能であり、
−さらに基台部分と接眼レンズ部分にそれぞれ１つのミラーを有し、
−接眼レンズ部分が旋回する際に、伝動装置が、接眼レンズ部分に収容されたミラーを、接眼レンズ部分にあって回転軸に対し平行に配向された第２の回転軸を中心に、相応に回転させる形式の光学的観察機器は、
−伝動装置が、接眼レンズ部分の所定の旋回角度の旋回の際に、基台部分に収容されたミラーを、該所定の旋回 角度に相応する所定の角度だけ該第１の回転軸を中心に回転させ、
−基台部分と接眼レンズ部分とはそれらの端部の外面に、２つの回転軸を中心に円筒状に湾曲した２つの転動領域を有し、
当該転動領域は、接眼レンズ部分のすべての旋回位置において相互に当接し、
−接眼レンズ部分は、基台部分の周りの旋回の際に、前記転動領域に沿って前記基台部分を転動することを特徴とする。
本発明のさらなる展開形態は請求項２以降の対象である。即ち、観察機器は、接眼レンズ部分が基台部分の周りに120゜まで旋回可能であるのが好ましい。
観察機器は、接眼レンズ部分が双接眼鏡式（ビノクラール）として構成されており、ミラーが２つのビーム路により共通に使用されることが好ましい。
観察機器は、接眼レンズ部分がビノクラールとして構成されており、２つのポロプリズムにより瞳間隔の調整が可能であることが好ましい。
観察機器は、基台部分がリング状ダブテールに支承されており、対物レンズ軸を中心に回転可能であることが好ましい。
観察機器は、基台部分に固定して構成された転回歯車が対物レンズ軸の両側に設けられており、転回歯車は基台部分における接眼レンズ部分の転動を支援することが好ましい。
観察機器は、接眼レンズ部分が、２つのミラーの強制回転に対する伝動部と結合ないし連結されていることが好ましい。
観察機器は、バイアス装置が設けられており、該バイアス装置はミラー回転軸をその最短間隔方向に機械的にバイアス（予付勢）することが好ましい。
観察機器は、円筒状に湾曲した転動領域が同じ湾曲半径を有することが好ましい。
観察機器は、２つのミラーが、遊びを回避するために機械的にバイアス（予付勢）されていることが好ましい。
本発明は、観察方向が可変である観察筒は、観察筒を回転するのではなく、基台部分にある円弧に沿って転回（ないし転動）することにより実現できるという基本思想から出発する。このこと、および２つの旋回可能な偏向ミラーの一方を基台部分に配し、他方を旋回可能な接眼レンズ支持体に配置して使用することにより、構造長が短く、重量が軽くても、120゜またはそれ以上の大きな旋回角度が達成される。
本発明の展開形態は請求項２以降の対象である。
本発明の一展開形態では、接眼レンズ支持体が角度αだけ旋回運動する際に、第１の偏向ミラーが1/4αだけ旋回方向に回転し、第２の偏向ミラーが1/4αだけ接眼レンズ支持体に対し相対的に、この接眼レンズ支持体の旋回運動とは反対の方向に回転する。このことによって、対物レンズから到来する光束の所要の偏向が均一に２つの偏向ミラーに分散され、これにより構造長が小さくても観察筒の大きなアパーチャが得られる。
本発明の機器により、接眼レンズ支持体の大きな旋回領域（範囲）が得られ、この旋回領域は±60゜またはそれ以上になることができる。
本発明の基本思想はもちろん、観察筒がただ１つである機器、すなわち単接眼レンズ観察の機器にも適用できる。しかし特に有利には本発明の基本思想を、２つの別個の観察開口部による観察が可能である双眼接眼筒（ビノクラール）を有する機器に適用する。ここではスペースと公差の理由から、偏向ミラーを２つの結像チャネルで共通に使用すると有利である。
本発明の他の一展開形態では、本来の接眼レンズ観察開口部の光軸と接眼レンズ支持体の光軸が、第２の偏向ミラーの後方で相互に平行にずらされている光学装置が設けられる。このことにより人間工学的改善が得られる。
更なる展開形態によれば、光学装置は２つのポロプリズム（Porro−Prism）を有し、これらは有利には相互に90゜回転する。ここでこの光学装置は、瞳間隔を調整するために（ポロプリズムの使用された実施例では、これらプリズムの回転により）も使用できる。本発明の機器を、例えばリング状ダブテール形案内部とすることのできる収容部で180゜またはそれ以上回転するように構成すると人間工学的にさらに改善される。
基台部分における接眼レンズ支持体の転回（ないし転動）運動を実現するために、有利には転回（ないし転動）歯車が設けられ、この転回歯車が相互に噛合する。転回歯車の一方は有利には基台部分に設けられ、固定とすることができ、他方の転回歯車は回転する。
本発明の別の展開形態では、伝動手段（機構）が設けられており、この伝動手段は偏向ミラーを接眼レンズの旋回運動に相応して回転する。この伝動手段は、例えば転回歯車の一方により駆動することができる。
公差および遊びを低減するために、転回歯車を接眼レンズ支持体ないしは基台部分の両側に設けることができる。さらにバイアス（予圧）装置を設け、このバイアス装置が偏向ミラー回転軸をその最短間隔方向へバイアス（予付勢）すると有利である。なぜならこれにより遊びが減少するからである。
【図面の簡単な説明】
本発明を以下、一般的な本発明の技術思想を制限することなしに実施例に基づき、図面を参照して説明する。図面に対して、明細書中に詳細に説明されていないすべての本発明の詳細について明瞭に参照される。
図１〜図３ 本発明の光学機器の観察筒の３つの位置を示す。
［実施例の説明］
図１は、基本位置にある本発明の光学機器を示す。すなわちこの機器は、接眼レンズが上方に“垂直”に向いた位置にある。本発明の機器は、基台部分BTと旋回可能な接眼レンズ支持体OTを有する。
基台部分BTには、対物レンズOB並びに回転可能な偏向ミラーS1が設けられている。この偏向ミラーは軸SDA1を中心に回転可能であり、この軸は対物レンズの光軸に対して直交する。さらに基台部分BTはリング状ダブテール形案内部RSによって180゜だけ、対物レンズOBの光軸を中心に回転可能である。
接眼レンズ支持体（ホルダないし担体）OTは、基台部分BT上で円弧に沿った旋回運動を実現するために転動可能である。図２と図３は、接眼レンズ支持体OTが、図１に示した基本位置を基準にして＋60゜および−60゜の位置にある様子を示す。
接眼レンズ支持体OTには第２の偏向ミラーS2が設けられており、この偏向ミラーは回転軸SDA2を中心に回転可能である。この回転軸は、第１の偏向ミラーS1から偏向された、対物レンズOBの光軸に対し直角方向に配される。さらに接眼レンズ支持体OTは２つのポロプリズムＰを有し、これらは画像の直立化並びに瞳間隔調整に用いる。
図示の実施例では、接眼レンズ支持体OTが角度αだけ旋回運動する際に、第１の偏向ミラーS1は1/4αだけ旋回運動の向きに回転し、第２の偏向ミラーS2は1/4αだけ、接眼レンズ支持体OTに対し相対的に接眼レンズ支持体の旋回運動（の向き）とは反対に回転する。
この際、図示のとおり、接眼レンズ支持体OTの中心軸 の角度と位置は、転動運動によって、規定される。

Claims (7)

1. −基台部分（BT）に収容された対物レンズ（OB）と、接眼レンズ部分（OT）に収容された接眼レンズ（OK）とを有し、
   該接眼レンズは、垂直観察角度を変更するために、基台部分（BT）にあって対物レンズ軸に対して直角に配向された第１の回転軸（SDA1）を中心に、基台部分（BT）の周りを旋回可能であり、
   −さらに基台部分（BT）と接眼レンズ部分（OT）にそれぞれ１つのミラー（S1,S2）を有し、
   −接眼レンズ部分（OT）が旋回する際に、伝動装置が、接眼レンズ部分（OT）に収容されたミラー（S2）を、接眼レンズ部分（OT）にあって回転軸（SDA1）に対し平行に配向された第２の回転軸（SDA2）を中心に、相応に回転させる
   形式の光学的観察機器において、
   −前記伝動装置は、接眼レンズ部分（OT）の所定の旋回 角度の旋回の際に、基台部分（BT）に収容されたミラー（S1）を、該所定の旋回角度に相応する所定の角度だけ該第１の回転軸（SDA1）を中心に回転させ、
   −基台部分（BT）と接眼レンズ部分（OT）とはそれらの 端部の外面に、２つの回転軸（SDA1,SDA2）を中心に円筒状に湾曲した２つの転動領域（Z1,Z2）を有し、
   当該転動領域は、接眼レンズ部分（OT）のすべての旋回位置において相互に当接し、
   −接眼レンズ部分（OT）は、基台部分（BT）の周りの旋回の際に、前記転動領域（Z1,Z2）に沿って前記基台部分（BT）を転動する、
   ことを特徴とする光学的観察機器。
2. 前記接眼レンズ部分（OT）は基台部分（BT）の周りに120゜まで旋回可能である、請求項１記載の観察機器。
3. 前記接眼レンズ部分（OT）は双接眼鏡式（ビノクラール）として構成されており、ミラー（S1,S2）は２つのビーム路により共通に使用される、請求項１または２記載の観察機器。
4. 接眼レンズ部分（OT）はビノクラールとして構成されており、２つのポロプリズムにより瞳間隔の調整が可能である、請求項１または２記載の観察機器。
5. 基台部分（BT）はリング状ダブテールに支承されており、対物レンズ軸を中心に回転可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の観察機器。
6. 前記基台部分（BT）に固定して構成された転回歯車が対物レンズ軸の両側に設けられており、該転回歯車は前記基台部分（BT）における該接眼レンズ部分（OT）の転動を支援する、請求項１から５までのいずれか１項記載の観察機器。
7. 該接眼レンズ部分（OT）は、２つのミラー（S1,S2）の強制回転に対する伝動部と結合ないし連結されている、請求項６記載の観察機器。

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