Бинокулярная стереоскопическая лупа

 

Использование: бинокулярные стереоскопические приборы для стереоскопического наблюдения объектов или их деталей на малых расстояниях при использовании в медицине, промышленности, быту.

Сущность изобретения: бинокулярная стереоскопическая лупа содержит два монокуляра, кронштейн с элементами крепления на оправе пользователя, корпус, механизм изменения угла конвергенции, механизм изменения расстояния между осями монокуляров и совмещения с осями очков пользователя. Наличие в конструкции лупы механизма перемещения корпуса с монокулярами по высоте и возможность поворота каждого из монокуляров относительно горизонтальной оси позволяет установить монокуляры по глазному расстоянию и совместить их оси с осями очков пользователя, а конструктивное выполнение механизма изменения угла конвергенции с постоянным силовым замыканием кинематической цепи поворота монокуляров позволяет повысить точность установки и удержания монокуляров по углу конвергенции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к бинокулярным приборам, предназначенным для стереоскопического наблюдения объектов или их деталей на малых расстояниях в медицине, промышленности и быту.

Известен бинокулярный прибор для наблюдения по патенту ФРГ N 2843835, МКИ G 02 В 23/18, содержащий два тубуса с оптическими элементами, соединительный мостик, связывающий эти тубусы, шарнир для установки угла конвергенции, шарнир для установки расстояния между зрачками, устройство для крепления прибора на обруче, надетом на голову наблюдателя.

Однако отсутствие в этом приборе устройства крепления к очковой оправе и механизма подъема тубусов по высоте не позволяет разместить его на очковой оправе и совместить оси тубусов с осями очков пользователя, при этом конструкция шарнира для изменения угла конвергенции не позволяет установить любой (из заданных пределов) урод конвергенции, а только несколько заранее заданных фиксированных углов.

Известна бинокулярная лупа (прототип) по патенту США N 3454324, кл. G 02 В 7/16, содержащая две глазные линзы, элементы крепления линз на специальной очковой оправе, корпус с механизмом изменения угла конвергенции, механизм изменения расстояния между осями линз, включающий две оси.

Однако в этом устройстве отсутствует механизм регулирования положения глазных линз по высоте и поэтому такое устройство может быть установлено только на специально разработанной для него оправе с жестко заданным положением центров линз по высоте. Кроме того, наличие зазоров в винтовых и зубчатых передачах и телескопических тягах не позволяет получить высокую точность установки монокуляров по углу конвергенции.

В основу изобретения поставлена задача создания бинокулярной лупы для стереоскопического наблюдения, имеющей возможность совмещения осей монокуляров с осями очков пользователя, а также оперативной установки любого значения, из заданных пределов, дистанции наблюдения и связанного с этим угла конвергенции с одновременным повышением точности установки монокуляров по углу конвергенции.

Эта задача решается созданием бинокулярной лупы для стереоскопического наблюдения, содержащей два монокуляра, кронштейн с элементами креплений на oпpaвe пользователя, корпус с механизмом изменения угла конвергенции, механизм изменения расстояния между осями монокуляров, включающий две оси, отличающейся тем, что она снабжена установленным на кронштейне и кинематически связанным с корпусом механизмом перемещения корпуса с монокулярами по высоте, двумя дополнительными кронштейнами, а механизм изменения угла конвергенции содержит установленные внутри корпуса клин, выполненный с возможностью поступательного перемещения относительно продольной оси корпуса, пружинный элемент, вертикально расположенную ось, два шарнирно установленных на вертикальной оси рычага, при этом первые концы рычагов размещены попарно с возможностью контакта с плоскостями клина, а вторые с пружинным элементом. Монокуляры закреплены на дополнительных кронштейнах с возможностью поворота и фиксации их относительно соответствующей оси механизма изменения расстояния между осями монокуляров, оси установлены горизонтально и каждая ось жестко связана с соответствующим первым концом рычагов механизма изменения угла конвергенций.

Для обеспечения больших эксплуатационных удобств конструкция лупы снабжена шкалами установки глазного расстояния и дистанции наблюдения, при этом шкала установки глазного расстояния выполнена на корпусе со стороны оправы пользователя, а индекс шкалы на дополнительном кронштейне, шкала установки дистанции наблюдения выполнена на введенном в механизм изменения угла конвергенции механизме поступательного перемещения клина, а индекс шкалы выполнен на корпусе механизма изменения угла конвергенции.

На фиг. 1 представлена аксонометрическая проекция бинокулярной лупы.

Бинокулярная стереоскопическая лупа содержит кронштейн 1 с элементами крепления 2 его к очковой оправе пользователя, два дополнительных кронштейна 3 с закрепленными на них монокулярами 4, корпус 5 с механизмом изменения угла конвергенции, винтовой механизм 6 перемещения корпуса 5 с монокулярами 4 по высоте, который закреплен на кронштейне 1 и кинематически связан с корпусом 5, механизм изменения угла конвергенции, размещенный в корпусе 5, содержащий клин 7, винт 8, вертикально расположенную ось 9, рычаги 10 и 11, пружинный элемент 12, механизм изменения расстояния между осями монокуляров, содержащий горизонтально установленные оси 13, фрикционную шайбу 14, пружину 15, шкалу установки глазного расстояния 16 и шкалу установки дистанции наблюдения 17.

Резьбовая часть винта 8 соединена с корпусом 5, а гладкая часть с клином 7, который выполнен с возможностью поступательного перемещения относительно продольной оси корпуса 5.

Рычаги 10 и 11 установлены на вертикальной оси 9 с возможностью поворота относительно оси 9, при этом первые концы рычагов 10, 11 установлены попарно с возможностью контакта с плоскостями клина 7, а вторые с пружинным элементом 12. Оси 13 жестко связаны с первыми концами рычагов, причем на каждой оси 13 соосно с ней установлены фрикционная шайба 14 и пружина 15, при этом фрикционная шайба 14 соединена одной поверхностью с торцем дополнительного кронштейна 3, а другой с первым концом рычагов 10 и 11, пружина 15 установлена между боковыми поверхностями оси 10 и дополнительного кронштейна 3. Шкала установки глазного расстояния 16 размещена на корпусе 5 со стороны очковой оправы, индекс шкалы 16 расположен на дополнительном кронштейне 3. Шкала установки дистанции наблюдения 17 размещена на корпусе 5, а индексом является торец Б винта 8.

Бинокулярная стереоскопическая лупа работает следующим образом.

Лупа устанавливается на оправу пользователя, в качестве которой может быть или головной обруч или, например, очковая оправа, и крепится на ней при помощи элементов крепления 2. Совмещение осей монокуляров 4 с осями очков или глаз производится в следующей последовательности: вначале каждый из монокуляров 4 с кронштейном 3 поворачивается вокруг оси 13 до совмещения нанесенного на торце дополнительного кронштейна 3 индекса с одним из значений шкалы 16, соответствующего значению глазного расстояния пользователя, затем винтовым механизмом в оба монокуляра 4 с корпусом 5, содержащим механизм изменения угла конвергенции, перемещаются по высоте до совмещения с центрами очков.

Фиксация монокуляра в установленном по углу поворота относительно оси 13 положении обеспечивается за счет момента трения, создаваемого фрикционной шайбой 14 благодаря пружине 15.

Изменение угла конвергенции при наведении на oбъeкт наблюдения, который для этой конструкции лупы может находиться на расстоянии от 300 до 900 мм, производится винтом 8, который, вращаясь в корпусе 5,поступательно перемещает насаженный на гладкую часть винта клин 7, последний, воздействуя на контактирующие с ним рычаги 10 и 11, поворачивает их на оси 9 на требуемый угол.

Противоположные концы рычагов своими вырезами упираются в пружинный элемент 12, стремящийся развернуть рычаги в противопопожном направлении, обеспечивая тем самым постоянное кинематическое силовое замыкание системы пружина рычаг клин и выбирая все возможные зазоры.

С каждым из поворачивающихся рычагов 10 и 11 жестко связаны оси 13, несущие монокуляры и, следовательно, меняющие свое угловое положение при повороте рычагов. Для удобства эксплуатации установка выбранного значения дистанции наблюдения и, соответственно, угла конвергенции производится при помощи шкалы 17 и винта 8.

Так как на кронштейне крепления лупы к очковой оправе имеется винтовой механизм перемещения корпуса с монокулярами относительно очковой оправы по высоте, а каждый из монокуляров со своим кронштейном может поворачиваться относительно горизонтально расположенной на рычаге оси, то оси монокуляров лупы можно выставить по глазному расстоянию и совместить с осями очков пользователя.

Благодаря выполнению механизма изменения угла конвергенции из поступательно перемещающегося внутри корпуса клина, шарнирно установленных на расположенной вертикально оси двух рычагов, постоянно контактирующих одними концами с клином, а другие концы которых расширяются стремящимся их развернуть пружинным элементом, в механизме обеспечивается постоянное силовое замыкание между клином и рычагами, и в кинематической цепи "перемещение клина поворот рычагов с монокулярами" выбираются все возможные в механизме изменения угла конвергенции зазоры и тем самым повышается точность установки и удержания монокуляров по углу конвергенции, что очень важно, так как с учетом физиологических особенностей глаза непараллельность осей монокуляров в вертикальной плоскости должна быть не хуже 20-30 угловых минут.

Формула изобретения

1. Бинокулярная стереоскопическая лупа, содержащая два монокуляра, кронштейн с элементами крепления на оправе пользователя, корпус с механизмом изменения угла конвергенции, механизм изменения расстояния между осями монокуляров, включающий две оси, отличающаяся тем, что в ней механизм изменения угла конвергенции содержит установленные внутри корпуса клин, выполненный с возможностью поступательного перемещения относительно продольных осей монокуляров, пружинный элемент, вертикально расположенную ось, два шарнирно установленных на вертикальной оси рычага, при этом первые концы рычагов размещены с возможностью контакта с рабочими плоскостями клина, вторые с пружинным элементом, а монокуляры размещены на двух дополнительно введенных кронштейнах с возможностью поворота и фиксации их относительно соответствующей оси механизма изменения расстояния между осями монокуляров, оси установлены горизонтально и каждая ось жестко связана с соответствующим первым концом рычагов механизма изменения угла конвергенции, причем монокуляры и корпус механизма изменения угла конвергенции выполнены с возможностью их совместного перемещения по высоте.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено шкалой установки глазного расстояния, которая нанесена на корпусе со стороны пользователя, а индекс шкалы выполнен на дополнительном кронштейне.

РИСУНКИ

Рисунок 1