-
Abtastvorrichtung für de1 sichtbaren Bereich optischer Geräte Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abtasten oder Aufteilen des sichtbaren
Bereiches eines optischen Gerätes, um dadurch Teilbereiche zur eingehenderen Betrachtung
isolieren zu können. Dies gilt beispielsweise für Mikroskope, Fernrohre, Diaprojektoren,
Betrachtgeräte, usw.
-
Es sind zwar schon Einrichtungen zur Vergrößerung eines Teiles des
Gesichtsfeldes optischer Geräte bekannt, -doch waren diese Einrichtungen aus verschiedenen
Gründen ungeeignet. So ermöglichen viele dieser Einrichtungen nicht die freie Bewegung
des abtastenden Gerätes über das gesamte Gesichtsfeld, so daß die Abtastung schwierig,
zeitraubend und dazu oft noch unvollständig ist. Außerdem sind manche der bekannten
Einrichtungen so sperrig, daß die Arbeit mit ihnen zu unerwünschten Bewegungen am
primären optischen Gerät führt. Viele bekannte Einrichtungen besitzen auch keine
Maßnahmen zum Fixieren der Position des abtastenden Gerätes, und wenn solche Maßnahmen
vorgesehen sind, so beeinträchtigen sie oft die Abtastfähigkeit des Gerätes oder
verändern den betrachteten Teil des Gesichtsfeldes.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die diese Nacnteile vermeidet, enthält
ein mit dem optischen Gerät verbindbares Gehäuse und ein dem Gehäuse zugeordnetes
und einstellbares Abtastmittel. Das Abtastmittel ist über den Bereich einer Öffnung
im Gehäuse, die mit dem optischen Gerät verbunden ist, in jeder Richtung frei beweglich.
-
Durch Halter wird die Position der Abtastmittel gegenüber jedem Teil
der Öffnung, und damit auch des Gesichtsfeldes, lösbar fixiert.
-
An der Abtasteinrichtung können zur Vergrößerung des im Gerät sichtbaren
Bereiches austauschbare optische Mittel, wie beispielsweise Linsen, angebracht werden.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet somit das Abtasten des
sichtbaren Bereiches und die Auswahl eines Teiles des sichtbaren Bereiches zur eingehenderen
Untersuchung. Dieser Teil des sichtbaren Bereiches kann nach Wunsch vergrößert werden.
Zum Zentralisieren der Abtasteinrichtung sind entsprechende Maßnahmen vorgesehen.
Um jeden Ausschnitt des sichtbaren Bereiches zur Betrachtur; auswählen zu können,
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vollkommen frei drehbar und verschiebbar. Es
wurde besonders darauf
geachtet, daß durch die Abtastvorrichtung
die Einstellung des optischen Gerätes, an dem die Abtastvorrichtung angebracht ist,
nicht verstellt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in jeder Lage des sichtbaren
Bereiches festgehalten werden, was praktisch für alle optischen Instrumente gilt,
wie beispielsweise Mikroskope, Teleskope, Diaprojektoren, Betrachtgeräte usw.
-
Die eingehende Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme
auf die Zeichnung. Darin zeigen: Fig. 1 einen Grundriß der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung,
Fig. 2 eine Frontansicht, Fig. 3 einen vertikalen Schnitt etwa in der Ebene der
Linien 3-3 in Fig. 1, Fig. 4, 4A und 4B Ansichten entsprechend Fig. 3, wobei sich
die Abtastvorrichtung in verschiedenen Stellungen befindet, Fiy. 5 eine schematische
Darstellung zur Verwendung der Vorrichtung bei der Untersuchung von Sonnenprotuberanzen,
Fig. 6 die an einem Teleskop angebrachte Vorrichtung, Fig. 7 die in Verbindung mit
einer Kamera an einem optischen Gerät installierte Vorrichtung, Fig. ö eine Seitenansicht
zu Fig. 7, Fig. 9 die Anbringung der Vorrichtung an einem Mikroskop, Fig. 10 die
Anbringung der Vorrichtung an einem Vertikal- oder Überkopfprojektor, Fig. 11 die
Arbeitsweise des Projektors nach Fig. 10, wenn dieser mit der Abtastvorrichtung
versehen ist, Fig. 12 die an einem Diaprojektor angebrachte Abtastvorrichtung, Fig.
13 einen vertikalen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Abtastvorrichtung, wobei die
Stellung der Abtastmittel durch magnetische
Hilfsmittel eingehalten wird, Fig. 14 eine Draufsicht aut eine weitere Ausführungsform
der Erfindung und Fig. 15 einen vertikalen Scnilitt etwa in der Ebene der Linie
1 in Fiy. 14.
-
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine AbtastvoxMrichtuny A für den sichtbaren
Bereich eines optischen Gerates. Wie besonders Fig. 3 zeigt, enthält die Vorrichtung
ein Gehäuse B 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 Abdeckung 28 dient zusanuren 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 Fig. 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 Abdeckung 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 ringförinigen Scnlitzes 36 ist erheblich größer
als der Durcnmesser des Flansches 44, der die Positioniereinrichtung tür das Abtastmittel
C bildet. Der Durchmesser der dritten Öffnung 42 ist wesentlich yröI3er als der
Durcrunesser der Tubuswand J, und größer als der Durcnrnesser der ersten Öffnung
32.
-
Ebenso ist der Durchmesser der ersten oeffnung 32 an der Schnittstelle
mit der Bewegungsebene größer als der Durchmesser der Tubuswanu 3o. Infolyedessen
kariri das abtastmittel C Jeden Teil des Bereiches der ersten öffnung 32 erreichen,
infolge der beschriebenen Anordnung des Flansches 44 im Schlitz 36. Das Abtastmittel
C kann in jeder Richtung gedrent oder verschoben werden, wobei es auf die Bewegung
in der Bewegungsebene beschränkt ist.
-
Zur Bewegung des Abtastmittels C über 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 Fig. 3 umfaßt der Halter eine Ringschulter 50
mit einem inneren Gewindeabschnitt 52, der von der Abdeckung 26 nach oben reicht,
die in einen Sperring 54 mit Außengewinde 56 greift. Die Unterseite des Sperringes
54 greift in einzelne Sperrstifte 60, die in Durchgängen der Abdeckung 28 gehalten
sind. Mit dem anderen Ende greifen die Sperrstifte am Ringflansch 44 an und drücken
ihn gegen die Basis 22, wodurch die Position des Abtastmittels C und dadurch auch
die Position der zweiten Öffnung 40 gegenüber der ersten Öffnung 32 fixiert wird.
-
Gemäß Fig. 4 und 5 kann man das Abtastmittel C über den gesamten Bereich
der ersten Öffnung 32 bewegen, durch die das sichtbare Feld des mit der Abtastvorrichtung
verbundenen optischen Gerätes
übertragen wird.
-
Fiy. 5 zeigt scneiaatisch die Zuordnung zwiscnen der ersten Offnung
und dem Abtastmittel C. In Fig. 5 ganz links zeigt der kreis // ci2n von der ersten
Öffnung 32 definierten sichtbaren Bereich. Die optische Achse des optischen Instrumentes,
mit dem die Abtastvorrichtung verbunden ist, ist durch die Mittellinie 75 dargestelit.
-
Das abzutastende Objekt ist durch den im Gesichtsfeld 7/ zentrierten
Kreis S dargestellt. Das abzutastende Gesichtsfeld ist durch die Öffnung 40 des
Abtastmittels C definiert und durcn den Kreis SF dargestellt. Fig. 5 zeigt, daß
das Abtastefeld auf jede Weise und in jeder Richtung innerhalb des Gesichtsfeldes
77 vollstandig über das abzutastende Objekt S bewegbar ist. Das Fauenkreuz 73, das
die optische Acnse des Abtastmittels C darstellt, befindet sich in der gleichen
Lage wie das Abtastteil und wiru über das absutastenue ObjeKt bewegt. Die optische
Acnse des Abtastmittels kann jedoch auch auf jede Weise innernalb der Bewegungsgrenzen,
die den abtastmittel C durch das Genäuse 3 vorgegeben sind, gedrent oder verschoben
werden.
-
Wie Fig. 2 zeigt Kann man eine Vielfalt optischer i1eile o2 im Austausch
mit dem Gerät verwenden. So kann man beispielsweise Okulare verschiedener Vergrößerung
ohne weiteres am Abtastmittel anbringen, das mit den verschiedenen optischen Teilen
uber Gewinde oder Schiebesitz Ausrunenwirkt. Gemaß Fig. 5 können die in dds Abtastmittel
montierten optischen Teile sekundare optische Hilfen, wie etwa ein Fadenkreuz, Filter
(nicht dargestellt) usw. eiilschließen.
-
Die Bewegungsfreiheit des optischen Mittels C ist besonders brauchbar
bei Verwendung austauschbarer optischer Teile 62 zur Variierung der Vergrößerung
des Abtastfeldes oder zu untersuchenden Feldes SF. In der Regel muß meist ein optisches
Instrument, beispielsweise ein Teleskop, auf jede Vergrößerungsänderung ausge-
@ichtet
werden, da ner Bereicn im Gesichtsfeld mit zunehmender Vergrößerung abnimmt. Wenn
deshalb der zu vergrölsernde Bereich in Gesichtsfeld des optiscnen Instrumentes
nicht direkt zentriert ist, so kann dieser Bereicn ausgeschlossen werden, wenn das
Gescihtsfeld mit zunenmender Vergrößerung kleiner wird. Im Gegensatz dazu kann,
wenn die Abtastvorrichtung verwendet wird und das ocisclie Teil 62 für die gewünschte
Vergrößerung verändert wird, der genaue Bereich des abzutastenden Objektes s, das
vergrößert betrdchtet werden soll, ohne weiteres eingestellt werden, indem man lediglich
das Abtastmittel C so bewegt, daß es sich über den interessierenden Teil des Objektes
S erstreckt, ohne daß das gesamte optische Instrument neu ausgerichtet werden mußte.
-
Die Verbindungseinrichtung 34, die von der Gehäusebasis 22 ausgeht,
ermöglicht die Verwendung der Abtastvorrichtung A in verscniedenen Anwendungsfallen.
-
Fig. 6 zeigt hiersu ein Teleskop 64 mit einem Sockel 66, einem Optiktubus
6ts und einem Okular 70, mit dem die Vorrichtung A verbunden ist. Es handelt sich
nierbei um ein Teleskop für Brotuberanzen der Sonne. Bei dieser Anwendung eignet
sich die Abtastvorricntung besonders zur genauen Untersuchung der Sonnenprotuberanzen,
die von der Sonnenoberfläche ausgehen. Wie Fig. 5 schematisch zeigt, kann der Rand
des abzutastenden Objektes S, in diesem Fall die Sonne, vollständig untersucht werden,
indem man das Betrachtungsfeld SF um den gesamten Umfang der Sonne bewegt. Man kann
bestimmte Bereiche des Gesichtsfeldes des Teleskops genau untersuchen, ohne daß
die Einstellung des Teleskops oder die Position des Teleskops zu verändern sind,
was ohne die Verwendung aer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung unmöglich ist. Eine
Vergrößerung des untersuchten Bereiches erhält man einfach dadurch, indem man in
das Abtastmittel C (Fig. 2) lediglich ein Teil 62 mit größerer Verstärkung einsetzt.
-
Die Fig. 7 und 8 zeigen die Anwendung der Abtastvorrichtung in einer
Spiegelreflexkamera. pie Abtastvorrichtung C' enthält in diesem Ausführungsbeispiel
einen Montageflansch 71, der in den Abschnitt 72 zur Anbringung des Objektivs einer
Spiegelreflexkamera 74 paßtO Das Okular 76 der Kamera ist rechtwinklig zum Mechanismus
7o der Kamera angebracht. Ein im Kameragehäuse 72 drehbarer Spiegel 60 ist über
einen Steuerknopf 82 drehbar und richtet das Bild des Okulars 76 oder der Öffnung
35 auf den Film in der Kamera. Gemäß Fig. 7 steht die Verbindungseinrichtung z4
der Abtastvorrichtung A mit einem Tubus oder Abschnitt 84 eines optischen Instrumentes,
etwa einem Mikroskop, einem Teleskop usw.
-
in Verbindung.
-
Fig. 9 zeigt die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung bei Verwendung
zum Abtasten des Gesichtsfeldes eines Mikroskops. Das Mikroskop 86 besitzt einen
Ausziehtubus 88, an dem die Abtastvorrichtung A angebracht ist. Das Gesichtsfeld
des Mikroskopes 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 Bereiches, der genau untersucht werden soll, muß man weder
den Schlitten des Mikroskops bewegen noch die Einstellung des Mikroskops neu justieren.
-
Ebenso vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung bei
Vertikalprojektoren oder Diaprojektoren. Fig. 10 zeigt einen Vertikalprojektor 90
mit einer Halterung für das Objektiv des Projektors 92, der mit der Verbindungsçnrichtung
34 der Abtastvorrichtung verbunden ist. Gemäß Fig. 11 kann dann das 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 Anzeigevorrichtung
einschließen,
die mit einem Pfeil 96 den untersuchten Bereich angibt.
-
Die Abtastvorrichtung ist auch bei üblichen Diaprojektoren verwendbar.
Gemäß Fig. 12 besitzt ein Diaprojektor 98 eine Halterung für ein Objektiv 100. Die
Abtastvorrichtung A kann mit der Objektivhalterung 100 auf die oben beschriebene
WeiseMerbunden werden.
-
Die Abtastvorrichtung ermöglicht das Abtasten des gesamten Dias und
das Konzentrieren auf bestimmte Teile des D4as, die genauer betrachtet werden sollen,
ebenso wie bei Fig. 11 oeschrieben.
-
Die Fig. 13, 14 und 15 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Abtastvorrichtung.
Die Abtastvorrichtung nach Fig. 13 umfaßt einen modifizierten Halter mit an der
Oberseite der Positioniereinrichtung 44 angebrachten Magneten 102. Die Magnete 102
wirken auf die Unterseite der Abdeckung 28 des Gehäuses B und halten die Positioniereinrichtung
und dadurch das Abtastmittel C gegenüber dem Gehäuse B fest. Die Bewegung des Abtastmitels
C im Gehäuse B erfolgt dadurch, indem man die Anziehungskraft der Magnete 102 überwindet
und die Positioniereinrichtung 44 im Schlitz 36 an die gewünschte Stelle verschiebt.
-
Alternativ kann man anstelle der dargestellten Positioniereinrichtung
bzw. des Flansches 44 eine entsprechende Anzahl verteilter Magnetsegmente an der
Abdeckung 26 oder dem Basisteil 22 anbringen.
-
Die mit den Magnetsegmenten zusammenwirkenden Teile, die Abdeckung
2o, die Basis 22 oder der Vorsprung 44, sind dann aus einem von den Magneten anziehbaren
Material herzustellen.
-
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine modifizierte Leichtkonstruktion der
Abtastvorrichtung mit einem Abtastmittel C und mit einem Schlitz 104 zur Aufnahme
und Halterung der Optik im Abtastmittel und mit einem Schlitz 106 zur Halterung
der Verbindung 34 der Basis B im optischen Primärinstrument. Der Halter zum Fixieren
der Position des
Abtastteiles C gegenüber dem Gehäuse B besteht
aus mehreren, federnden Fingern 108, die von der oberen Abdeckung 2d des Gehäuses
B ausgehen und oben auf die Positioniereinrichtung 44 drükken und dadurch diese
an der Fläche 24 des Basisteiles 22 halten.
-
D-e Reibung zwischen der Positioniereinrichtung 44 und der Fläche
24 der Basis 22 sowie die Reibung zwischen den Fingern 10z und der Oberseite der
Positioniereinrichtung 44 genügt, damit das Abtastmittel C im Gehäuse 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 erfindungsgemäße Abtastvorrichtung wird die Flexibilität
jedes optischen Gerätes, sei es einer Kamera, eines Mikroskops, eines Teleskops,
eines Diaprojektors, eines Vertikalyrojektors usw.
-
beträchtlich erweitert. Man kann die Vorrichtung verwenden zur Auflösungsänderung
des optischen Gerätes, ohne di3 man die Vorrichtung neu fokussieren oder die Einstellung
des Gerätes neu justieren muß, was bekanntlich aufwendige und münsarne Arbeitsyänge
erfordern kann. Außerdem gestattet die Konstruktion der Halterung das Fixieren des
Abtastmittels in einem bestirnmten Teii des Gesichtsfeldes, das zu untersuchen ist,
ohne daß die Einstellung des optischen Gerätes 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, dad durch die erste
Öffnung inder 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.