DE3211187A1

DE3211187A1 - Vorrichtung zur randscharfen ausleuchtung eines in einer vorwaehlbaren ebene liegenden beobachtungsfeldes

Info

Publication number: DE3211187A1
Application number: DE19823211187
Authority: DE
Inventors: Karl Grünvogel; Lothar 7080 Aalen Rübl; Wilhelm Schmidt
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 1982-03-26
Filing date: 1982-03-26
Publication date: 1983-09-29
Also published as: AU1214283A; US4529264A; GB2123975A; JPS58173708A; GB2123975B; GB8306216D0; AU553186B2

Description

Firma Carl Zeiss, 7920 Heidenheim (Brenz)

Vorrichtung zur randscharfen Ausleuchtung eines in einer vorwählbaren Ebene liegenden Beobachtungsfeldes

1 P 945

Vorrichtung zur randscharfen Ausleuchtung eines in einer vorwählbaren Ebene liegenden Beobochtungsfeldes

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur randscharfen Ausleuchtung eines in einer vorwählbaren Ebene liegenden Beobachtungsfeldes- Solche Vorrichtungen finden vorzugsweise Verwendung im Zusammenhang mit einer Sehhilfe, insbesondere einer vergrößernden Sehhilfe. Als vergrößernde Sehhilfen dienen sogenannte Binokular-Lupen, bei denen jedem Auge des Beobachters ein, in einem Tubus angeordnetes vergrößernd wirkendes optisches System zugeordnet ist. Durch Einstellen des Konvergenzwinkels dieser Tuben läßt sich eine solche, beispielsweise aus der DE-OS 28 43 835 bekannte Sehhilfe auf verschiedene Arbeitsentfernungen einstellen. Um dem Träger der Sehhilfe eine optimale Beobachtung zu ermöglichen, kommt es darauf an, das Beobachtungsfeld unabhängig von der gewählten Arbeitsentfernung möglichst gleichmäßig von der Mitte bis zum Rand auszuleuchten.

Beleuchtungssysteme, die zusammen mit Sehhilfen, insbesondere vergrößernden Sehhilfen, verwendet werden müssen stets das jeweilige Beobachtungsfeld ausleuchten, d.h. sie müssen vom Beobachter so getragen werden, daß sie allen Kopfbewegungen und der damit bewirkten Änderung der Sehrichtung folgen. Deshalb wird das Beleuchtungssystem zweckmäßig an einem Stirnreif oder direkt an der Sehhilfe befestigt. Bei der aus der genannten DE-OS 28 43 835 bekannten Sehhilfe kann das Beleuchtungssystem beispielsweise direkt mit der Gelenkachse verbunden sein.

Aus dieser Art der Befestigung des Beleuchtungssystem folgen die Forderungen nach möglichst geringem Gewicht und nach kleinstmöglicher Wärmeentwicklung.

Es ist bekannt eine gesonderte Lichtquelle vorzusehen und diese mittels eines faseroptischen Lichtleiters mit dem Beleuchtungssystem zu verbinden. Diese Lösung hat den Vorteil, daß das vom Beobachter zu tragende Beleuchtungssystem klein und leicht ausgebildet werden kann und thermisch von der Lichtquelle entkoppelt ist.

Das vom Beobachter zu tragende Beleuchtungssystem besteht bei einer

solchen Lösung im wesentlichen aus einer Halterung für den Lichtleiter, aus einem Kollektor zur Abbildung der lichtaussendenden Fläche des Lichtleiters in die Beobachtungsebene und gegebenenfalls einem Spiegel zur Umlenkung des Lichtes.
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Bei einem faseroptischen Lichtleiter weist die lichtaussendende Endfläche eine wabenartige Struktur auf. Deshalb ist es nicht möglich durch eine reelle Abbildung dieser Endfläche in die Beobachtungsebene eine annähernd gleichmäßige Feldausleuchtung zu erreichen. Man hilft sich indem der Abstand zwischen der Lichtleiter-Endfläche und dem KoI-lektorsystem so gewählt wird, daß in der 'Beobachtungsebene keine scharfe Abbildung der Endfläche erreicht wird. Damit erzielt man zwar eine Verwaschung der Wabenstruktur, muß jedoch eine zum Rande hin relativ stark abfallende Feldausleuchtung und deren unscharfe Randbegrenzung in Kauf nehmen. Eine solche Feldausleuchtung genügt den Forderungen, die insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung vergrößernder Sehhilfen gestellt werden nicht.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur ι

Beleuchtung eines Beobachtungsfeldes zu schaffen, die in jeder vorwählbaren Entfernung der Beobachtungsebene ein scharf begrenztes, gleichmäßig ausgeleuchtetes Leuchtfeld erzeugt.

Bei der Lösung dieser Aufgabe wird von der aus dem Gebiet der Mikroskooie bekannten Tatsache Gebrauch gemacht, daß mittels eines auf das Ende eines faseroptischen Lichtleiters aufgesetzten Glasstabes eine strukturlose Lichtaustrittsfläche erzeugt werden kann.

Ausgehend von einer, im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Vorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß unmittelbar vor der abstrahlenden Fläche des Glasstabes eine Blende angeordnet ist und daß zur reellen Abbildung dieser Blende in die Beobachtungsebene ein Kollektor mit veränderbarem Abstand zur Blende vorgesehen ist.

Die Blende erzeugt eine scharfe Begrenzung der gleichmäßig ausgeleuchteten Lichtaustrittsflache des Glasstcbes. Diese Blende wird durch den s
! Kollektor reell in die Beobachtunosebene abgebildet, wobei für jeden

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Abstand dieser Ebene vom Beobachter durch entsprechende Wahl des Abstandes zwischen Blende und Kollektor eine einwandfreie Blendenabbildung erreicht wird. Die Größe des ausgeleuchteten Feldes hängt dabei natürlich vom Abstand der Beobachtungsebene ab. 5

Soll die Größe des ausgeleuchteten Feldes entsprechend irgendwelcher Kriterien gesondert gewählt werden, so wird vorteilhaft eine Blende einstellbarer Öffnung, z.B. eine Irisblende verwendet. Dasselbe Ziel läßt sich auch mit einer Blende konstanter Öffnung durch eine Änderung der Brechkraft des Kollektors erreichen. So kann beispielsweise der Kollektor als Vario-System, d.h. als System mit kontinuierlich änderbarer Brennweite ausgebildet werden.

Eine besonders zweckmäßige Konstruktion der Vorrichtung nach der Erfindung ist in den Unteransprüchen 4-6 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den beigefügten Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht und

Fig. 2 einen Längsschnitt dieses Beispiels.

In den Figuren ist mit 1 ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet, in welehern ein Kollektor fest angeordnet ist, welcher aus den beiden Einzellinsen 2 und 3 besteht. Das Gehäuse 1 trägt weiterhin ein Prisma 4, welches zur Umlenkung des Beleuchtungsstrahlenganges zum Beobachtungsfeld dient, wenn die Vorrichtung zusammen mit einer Sehhilfe Verwendung findet. Mit 5 ist ein Klemm-Mechanismus zur lösbaren Verbindung der Vorrichtung mit einer Sehhilfe, insbesondere einer vergrößernden Sehhilfe bezeichnet.

Es ist ohne weiteres klar, daß anstelle des Prismas 4 auch ein Umlenkspiegel verwendet werden kann, und dalJ gegebenenfalls dieser Spiegel kippbar gelagert werden kann.

Mit 6 ist ein weiteres Bauelement bezeichnet, dessen unteres Ende als

Blende 7 konstanter Öffnung ausgebildet ist. Das Bauelement 6 ist fest mit einem äußeren Zahnkranz verbunden, der sich axial erstreckt und mit einem inneren Zahnkranz des Gehäuses 1 in Verbindung steht. Dadurch ist eine Geradführung des Bauelementes 6 gewährleistet. 5

Im Bauelement 6 angeordnet und mit diesem fest verbunden ist eine geschlitzte Hülse 9, welche zur Aufnahme des faseroptischen Lichtleiters und des mit ihm verbundenen Glasstabes dient, wobei der Glasstab soweit eingeführt wird, daß sein lichtabstrahlendes Ende direkt auf der Öff_nung der Blende 7 aufliegt. Der äußere Umfang der Hülse 9 ist keilförmig ausgebildet und wirkt mit einem am unteren Ende einer Rändelhülse 10 vorgesehenen Keil zusammen. Die Rändelhülse 10 ist über ein Gewinde mit dem Bauelement 6 verbunden, so daß sie sich beim Drehen in einer Richtung nach oben bewegt und dabei über die zusammenwirkenden Keile den Lichtleiter in der Hülse 9 klemmt.

Das Gehäuse 1 ist von einem Rändelring 11 umgeben, welcher an seinem oberen Ende einen Anschlagring 12 trägt.

Zum Einstellen auf verschiedene Beobachtungsentfernungen wird der Rändelring 11 gedreht und verschiebt dabei über ein Gewinde 13 das Bauelement 6 und damit den Lichtleiter und die Blende 7 in axialer Richtung gegenüber dem feststehenden Kollektor 2,3. Ist die Blende 7 in der hinteren Fokalebene des Kollektors 2,3 angeordnet, so wird ein in unendlicher Entfernung liegendes Beobachtungsfeld randscharf ausgeleuchtet. Bei Verschieben des Lichtleiters und der Blende 7 in axialer Richtung nach oben bis zum Anschlag der Schulter 14 des Bauelementes 6 mit dem Ring 12 wird die Entfernung des randscharf ausgeleuchteten Beobachtungsfeldes vom Beobachter verkleinert.
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In der vorangegangenen Beschreibung ist von einem auf das Ende des faseroptischen Lichtleiters aufgesetzten Glasstab die Rede. Dieser Stab muß nicht unbedingt aus Glas ausgebildet sein, er kann beispielsweise j auch aus einem anderen durchsichtigen Material bestehen. Dieses Mate-35 rial kann beispielsweise auch gefärbt sein, wenn die Absicht besteht ^: das BeoDachtunqsFeld nicht mit weißem Licht auszuleuchten.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur randscharfen, gleichmäßigen Ausleuchtung eines in einer vorwählbaren Ebene liegenden Beobachtungsfeldes mit Hilfe einer Lichtquelle mit nachgeschaltetem faseroptischem Lichtleiter, auf dessen freies Ende ein Glasstab aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der abstrahlenden Fläche dieses Glasstabes eine Blende (7) angeordnet ist und daß zur reellen Abbildung dieser Blende in die Beobachtungsebene ein Kollektor (2,3) mit veränderbarem Abstand zur Blende vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blende mit einstellbarer Öffnung vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blende konstanter Öffnung vorgesehen und der Kollektor als optisches System mit kontinuierlich änderbarer Brennweite ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (2,3) in einem zylindrischen Gehäuse (1) fest angeordnet ist, daß in diesem Gehäuse (1) ein die Blende (7) tragendes Bauelement (6) axial verschiebbar montiert ist, daß dieses Element fest mit einem Mechanismus (9,10) zur Klemmung des Lichtleiters in einer Position verbunden ist in der die abstrahlende Fläche des mit dem Lichtleiter verbundenen Glasstabes der Blende (7) unmittelbar benachbart ist, und daß das zylindrische Gehäuse (6) von einem zur Blendenverschiebung dienenden Rändelring (11) umgeben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 in der Verwendung im Zusammenhang mit einer Sehhiife, insbesondere einer vergrößernden Sehhilfe, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (1) ein Prisma (4) zur Umlenkung des durch den Kollektor (2,3) tretenden Beleuchtungsstrahlenganges trägt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zylindrischen Gehäuse (6) eine Klemm-Mechanik (5) zur lösbaren Ver-

bindung mit einem vom Beobachter getragenen Stirnreif oder einer Sehhilfe verbunden ist.