БИНОКУЛЯРНАЯ НАСАДКА Российский патент 2003 года по МПК G02B23/18 G02B7/12 

Предлагаемое изобретение относится к прикладной механике и может быть использовано в оптическом приборостроении, особенно в микроскопии.

При использовании бинокулярного наблюдения в оптических приборах (микроскопах, астрономических и других приборах) появляется необходимость постоянного положения перекрестия, шкал и других меток, установленных в окулярах относительно осей прибора.

В бинокулярных насадках, имеющих поступательное перемещение окулярных трубок, например в бинокулярной насадке АУ-26 [1] и насадке [2], это требование выполняется автоматически.

Большие затруднения по сохранению постоянного положения шкал и перекрестий и т.п. встречаются при использовании бинокулярных насадок с призмами-ромбами [1] . При повороте призм-ромбов вокруг общей оси, что необходимо для установки расстояния между окулярами в соответствии с глазным базисом наблюдателя, происходит поворот окуляров относительно своих оптических осей и различных шкал и меток, установленных в них.

При использовании поляризованного света, измерениях на приборах и других видах работ такой поворот приводит к дополнительной юстировке прибора и вносит погрешности в измерения.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является бинокулярный тубус, содержащий два вращающихся вокруг общей оси корпуса с призмами, на которых установлены вращающиеся окулярные трубки с механизмом компенсации угла поворота, выполненным в виде шарнирного параллелограмма [3] .

Недостатки известного решения заключаются в том, что оно не позволяет устранить неточности изготовления деталей шарнирного параллелограмма. Угловые ошибки при экономической точности изготовления деталей могут достигать 3-5^o, что при точных измерениях недопустимо.

При юстировке насадки, для совмещения оптических осей насадки и окуляров смещают окулярные трубки, что приводит также к изменению длины звеньев шарнирного параллелограмма и угловой ошибке в установке окулярных шкал и перекрестий.

Внешнее звено параллелограмма имеет форму прямоугольной планки, что увеличивает габариты насадки и приводит к необходимости усложнения конструкции насадки за счет введения дополнительных крышек.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности компенсации угла поворота, сокращение габаритов и упрощение конструкции.

Для решения поставленной задачи предложена бинокулярная насадка, которая, как и прототип, содержит два вращающихся вокруг общей оси корпуса с призмами, на которых установлены вращающиеся окулярные трубки, по крайней мере, одна из которых имеет механизм компенсации угла поворота.

В отличие от прототипа в предлагаемой бинокулярной насадке механизм компенсации угла поворота выполнен в виде шарнирного параллелограмма, содержащего криволинейную тягу, соединенную с втулкой с выступами, установленной на окулярной трубке, с перемещаемым подшипником, закрепленным на общей оси, при этом одна из осей криволинейной тяги выполнена в виде эксцентрика и установлена на перемещаемом подшипнике.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря выполнению механизма компенсации угла поворота в виде шарнирного параллелограмма, содержащего криволинейную тягу, соединенную с втулкой с выступами, установленной на окулярной трубке, с перемещаемым подшипником, закрепленным на общей оси, и выполнению одной из осей криволинейной тяги в виде экссцентрика и установленной на перемещаемом подшипнике, достигнута возможность устранения неточности изготовления деталей шарнирного параллелограмма, возможность компенсации смещения оправ окулярных трубок, вызывающего изменение длины звеньев параллелограмма и появляющегося при юстировке насадок, а также уменьшить внешние габариты за счет применения изогнутых звеньев шарнира.

Кроме того, такое решение позволяет повысить точность установки шкал и перекрестей в окулярах при изменении расстояния между окулярами по глазам оператора.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена бинокулярная насадка с шарнирным параллелограммом, на фиг.2 - разрез по А-А, на фиг.3 - разрез по Б-Б, на фиг.4 - представлена насадка с упругим параллелограммом, на фиг.5 - разрез по В-В.

Насадка состоит из двух корпусов 1, в которых установлены призмы 2. Корпуса вращаются на общей оси 3. На корпусах 1 установлены оправы 4, в которых вращаются окулярные трубки 5. Окуляры фиксируются в трубках с помощью пазов 6. На трубках жестко установлены детали, выполненные в форме втулок 7 с выступами (фиг. 2 или фиг.5) или шестерни 8. Два подшипника 9 (фиг. 2) перемещаются в пазу общей оси 3 и закрепляются винтами 10. Опора 11 (фиг. 5) также может перемещаться в пазу общей оси 3. Шестерня 12 неподвижно установлена на этой же общей оси 3.

Втулка 7 (фиг. 2) и подшипник 9 соединены тягой 13. Они образуют шарнирный параллелограмм ОО₁, О₂, О₃. На фиг.5 показан упругий параллелограмм ОО₁, О₂, О₃, образованный втулкой 7, опорой 11, центральной осью 3 и центром оправы 4. Соединение точек O₁ и О₂ выполнено с помощью упругого элемента 14, например стальной ленты или проволоки, натяг которого создается пружиной 15, один конец которой прикреплен к втулке 7, а второй - к оправе 4.

В зубчатом компенсаторе связь подвижных шестерен 8 и неподвижной шестерни 12 происходит через паразитную шестерню 16, которая закреплена на стойке 17.

Для изменения плеч параллелограмма используется эксцентрик 18 (фиг.3).

Бинокулярная насадка работает следующим образом.

При установке расстояния между окулярными трубками 5 (фиг.1, 4) по глазам наблюдатель поворачивает корпуса 1 с призмами 2 вокруг общей оси 3. Вместе с корпусами 1 вращаются и оправы 4, втулки 7 (фиг.2 и 5) или шестерни 8.

Поскольку втулки 7 с выступами (фиг.2), корпуса 1 (фиг.1), тяга 13 (фиг. 2) и подшипник 9 образуют шарнирный параллелограмм ОО₁, О₂, О₃, то при повороте корпуса 1 (фиг.1) вокруг общей оси 3 втулка 7 (фиг.2) получает дополнительный поворот в оправе 4 (фиг.1) и тем самым компенсирует поворот окулярных трубок 5 при вращении корпуса 1 с призмами 2 вокруг общей оси 3. Тяга 13 (фиг. 2) имеет криволинейный профиль, не выходящий за пределы корпусов 1 (фиг.1) при любых углах поворота.

В упругом параллелограмме (фиг.5) тяга 13 (фиг.2) выполнена в виде упругого элемента 14 (фиг.5), который может быть исполнен в виде стальной ленты или проволоки.

Ошибки положения шкал окуляров при изменении расстояния между окулярами зависят в параллелограммах, главным образом, от изменения длин сторон параллелограмма и люфтов в зубчатом зацеплении.

Наибольшую ошибку вносят изменения коротких сторон параллелограмма ОО₁ и О₃О₂.

Для компенсации этих ошибок в шарнирном параллелограмме предусмотрен эксцентрик 18 (фиг.3), который установлен в подшипнике 9 (фиг.2), имеющий возможность перемещения вдоль оси ОО₁. Изменяя длину деталей шарнира вдоль оси ОО₁ и перпендикулярно к ней, при вращении эксцентрика 18 и перемещении подшипника 9, можно обеспечить равенство звеньев шарнирного параллелограмма.

В упругом параллелограмме предусмотрено перемещение опоры 11 (фиг.5) упругого звена 14, что позволяет регулировать короткую сторону параллелограмма ОО₁, а для регулировки длины стороны О₂О₃ используется набор прокладок.

В наиболее простых случаях требуется сохранение постоянного положения меток в поле зрения (например, для установки перекрестия) только в одной окулярной трубке. В этом случае предлагаемое решение используется только на одном корпусе.

Таким образом, благодаря предлагаемому изобретению появилась возможность использовать бинокулярную насадку с поворотными призмами для таких условий исследования, когда необходимо сохранение положения шкал, сеток, перекрестий и других меток при изменении расстояния между окулярами при установке их по глазам наблюдателя.

В настоящее время производится макетирование насадок.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Г.Е. Скворцов и др. Микроскопы. Л.: Машиностроение, 1969, с.471-473.

2. Патент США N 4392716, МПК: G 02 В 21/20, 27/10, 1983 г.

3. Заявка ФРГ N 2538048, МПК: G 02 В 21/20, 1977 - прототип.

Бинокулярная насадка содержит два вращающихся вокруг общей оси корпуса с призмами, на которых установлены вращающиеся окулярные трубки. По крайней мере, одна из окулярных трубок имеет механизм компенсации угла поворота, выполненный в виде шарнирного параллелограмма, содержащего криволинейную тягу, соединенную с втулкой с выступами, установленной на окулярной трубке, и с перемещаемым подшипником, закрепленным на общей оси. Одна из осей криволинейной тяги выполнена в виде эксцентрика и установлена на перемещаемом подшипнике. Обеспечивается повышение точности компенсации угла поворота, сокращение габаритов и упрощение конструкции. 5 ил.

Бинокулярная насадка, содержащая два вращающихся вокруг общей оси корпуса с призмами, на которых установлены вращающиеся окулярные трубки, по крайней мере одна из которых имеет механизм компенсации угла поворота, отличающаяся тем, что механизм компенсации угла поворота выполнен в виде шарнирного параллелограмма, содержащего криволинейную тягу, соединенную с втулкой с выступами, установленной на окулярной трубке, и с перемещаемым подшипником, закрепленным на общей оси, при этом одна из осей криволинейной тяги выполнена в виде эксцентрика и установлена на перемещаемом подшипнике.