用于光学体视设备的变焦系统技术方案

提供了一种用于光学体视设备的变焦系统（１０）。变焦系统（１０）包括前板（３０）和透镜板（６０），前板和透镜板呈固定空间关系布置并在变焦系统（１０）内限定出两个光学路径。变焦系统还包括具有两个透镜组件（４５ａ，４５ｂ）的变焦板（４０），其中变焦板（４０）布置在前板（３０）和透镜板（６０）之间；以及补偿板（５０），其中补偿板（５０）布置在变焦板（４０）和透镜板（６０）之间。变焦系统还包括具有螺旋槽和凸轮盘部分的驱动主轴（２０），用于以协同方式同时调整变焦板（４０）和补偿板（５０）相对于前板（３０）和透镜板（６０）的位置，其中变焦板（４０）的位置通过驱动主轴（２０）的螺旋槽调整，而补偿板的位置通过驱动主轴（２０）的凸轮盘部分调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于光学体视设备的变焦系统，具体涉及一种用于由专业医务人 员，特别是牙科医生和外科医生使用的立体显微镜系统或立体摄像机的变焦系统。
技术介绍
在医疗领域，使用立体显微镜或摄像机协助医务人员执行医疗手术、检查、治疗等 任务正在成为越来越常见的做法。通常这些光学设备能够通过所谓可调焦透镜系统来放大 图片。在缩放过程中，可调焦透镜系统的一些透镜移动并必须以极高的精度到达相对于其 它固定透镜的特定位置以提供良好的图像。常规地，精心磨制的环形凸轮盘已被用来控制 这些透镜的位置，并由此控制光学设备的整体质量。这些常规构造的缺点是，环形凸轮盘完 全包围光学系统及其透镜，使得这些元件难以接触到。此外，常规的系统几乎没有留出安装 其它部件——如控制、驱动和电源单元——的空间，导致光学设备相当笨重。本专利技术的目的是提供克服或至少减轻上述常规变焦系统相关问题的用于光学体 视设备的变焦系统。
技术实现思路
上述目的通过如权利要求1所述的用于光学体视设备的变焦系统实现。根据本发 明的变焦系统包括具有两个透镜组件的前板和具有两个透镜组件的透镜板。前板和透镜板 呈固定空间关系布置，并且在变焦系统内限定出两个光学路径。变焦系统还包括具有两个 透镜组件的变焦板，其中变焦板布置在前板和透镜板之间；以及具有两个透镜组件的补偿 板，其中补偿板布置在变焦板和透镜板之间。变焦系统还包括驱动主轴，该驱动主轴具有螺 旋槽以及凸轮盘部分，用于以协同方式同时调整变焦板和补偿板相对于前板和透镜板的位 置。变焦板的位置通过凸轮盘部分的螺旋槽来调整，而补偿板的位置通过驱动主轴的凸轮 盘部分来调整。根据本专利技术的变焦系统提供的有利之处是能够更容易地校准变焦系统，因为基本 上其每个部件都能更方便地接触到。此外，控制、驱动和电源单元能够很容易地布置在变焦 系统本身内，而这又能使光学设备更小。其它优选的有利实施方式在从属权利要求中限定。附图说明图1显示了根据本专利技术的变焦系统的优选实施方式的立体图。图2显示了图1所示变焦系统的俯视图。图3显示了图1所示变焦系统的驱动主轴的立体图，驱动主轴用于以受控的方式 定位其特定透镜，并包括位于其一端的齿轮部分和凸轮盘部分以及沿着其圆柱形本体部分 延伸的螺旋槽。图4显示了根据本专利技术的变焦系统优选实施方式的复合前板的背面立体图，其中柔性支撑箔夹在复合前板的元件之间。图4a、4b和4c分别显示了复合前板的第一板元件的正面、复合前板的第二板元件 的正面、以及柔性支撑箔背面的立体图。图5a和5b分别显示根据本专利技术的变焦系统的变焦板的正面及其背面的立体图， 其包括以可旋转的方式安装于支撑元件以与图3所示驱动主轴的螺旋槽相互作用的滚子 元件。图6显示了图1所示变焦系统的补偿板的背面的立体图，其包括以可旋转的方式 安装于支撑元件以与图3所示驱动主轴的凸轮盘部分相互作用的滚子元件。具体实施例方式图1至图6显示了用于光学体视设备——如立体显微镜或立体摄像机——的变焦 系统10的一种优选实施方式及其部件。变焦系统10提供了两个用于光的光学路径，所述 光穿过前板30的透镜组件35a和35b进入变焦系统10，并由安装于探测器或后板70的光 学探测器75a和75b探测到(见图1和2)。正如将在下面进一步详细讨论的，前板优选地 是复合前板30。光学探测器75a和75b可以是用于以电子方式采集和存储图像的CCD或 CMOS器件，如本
普通技术人员所熟知的，所述图像可由诸如CPU的控制单元读出 并处理。可替代地，在根据本专利技术的变焦系统用在立体显微镜中的情况下，光学探测器75a 和75b可由适当布置和构造的目镜取代。正如为可调焦透镜系统领域的技术人员所了解的，沿着变焦系统10的每个光学 路径的光轴设有另外的透镜组件，即变焦板40中的各透镜组件45a、45b，补偿板50中的各 透镜组件55a、55b以及透镜板60中的各透镜组件，这又将在下文中进行详细介绍。这些各 个透镜组件可包含布置和构造成提供可调焦系统的一个或多个透镜。由于可调焦系统为本 领域技术人员所熟知，所以这里将不再对各个透镜组件进行更详细的描述。根据本专利技术的变焦系统10提供的变焦基本上取决于变焦板40相对于复合前板 30、透镜板60和包括光学探测器75a和75b的探测器板70所能够调整的位置。复合前板 30、透镜板60以及(可选地)探测器板70相对于彼此的位置是固定的，因为这些板安装在 几个纵向延伸的支撑或引导杆(其中一个在图1和图2中由参考符号19指出)上。在图1 和图2所示的变焦板40的位置处，即变焦板40位于紧靠补偿板50的位置处，根据本专利技术 的变焦系统10提供了最小缩放因子，而在紧靠复合前板30 (即图1和图2中的左方)的变 焦板40位置处，变焦系统10提供最大缩放因子。优选地，最小缩放因子与最大缩放因子之 比为1 10。正如本领域技术人员可以理解的那样，变焦通过移动变焦板40接近(大缩放因 子)或远离(小缩放因子)图1和图2左侧所示的复合前板30来进行调整。根据本专利技术， 变焦板40相对于复合前板30、透镜板60以及(可选地)探测器板70之间的固定空间关 系的这种移动通过与变焦板40相互作用的纵向延伸的可旋转驱动主轴20来实现。驱动主 轴20能够借助于安装在马达15的驱动轴(未显示)上的齿轮进行旋转，其中马达15的齿 轮与驱动主轴20的靠近其一端设置的齿轮部分26相啮合并使所述齿轮部分26旋转(见 图2和图3)。通过插入设置在复合前板30背面的主轴轴承36中的定位销25，驱动主轴20 相对于复合前板30、透镜板60和(可选地)探测器板70以可旋转的方式固定。当马达15通电而其驱动轴正在旋转时，由于安装在马达15的驱动轴上的齿轮与驱动主轴20的齿轮 部分26之间的相互作用，该旋转运动转化成驱动主轴20的旋转。如图5a和图5b具体所示，变焦板40设有中央开口 42，驱动主轴20的大致圆柱形 的、纵向延伸的本体部分22(见图3)被引导穿过该开口 42，使该驱动主轴20能够在变焦板 40的所述中央开口 42内自由旋转。在变焦板40的中央开口 42的一侧边缘处设置有凹部 以使得安装在变焦板40背面的支撑或传动元件44能够从中穿过。滚子元件46例如通过 螺钉而附连并以可旋转的方式支撑于支撑元件44的一端。支撑元件44和附连于该支撑元 件44的滚子元件46布置在凹部内，使滚子元件46延伸到变焦板40的中央开口 42中。滚 子元件46的尺寸确定为以贴合而可旋转的方式配合在设置于驱动主轴20的圆柱形本体部 分22中的螺旋槽24(见图3)内。正如本领域技术人员能够理解的那样，当马达15使驱动主轴20沿顺时针或逆时 针方向旋转运动时，通过支撑元件44连接于变焦板40的滚子元件46相对于驱动主轴20 的螺旋槽24的布置将使得变焦板40相对于复合前板30、透镜板60和(可选地)探测器板 70平移运动。为了提供可移动变焦板40的正确的角定位，可在变焦板40中设置另外的开口，诸 如引导杆19的一个或多个纵向延伸的引导杆插入该开口中，所述引导杆固定地连接于复 合前板30、透镜板60和(可选地)探测器板70。已知在可调焦系统中需要针对变焦板40的不同位置进行焦距补偿以提供良好的 图像。为此，根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学体视设备的变焦系统（１０），包括：具有两个透镜组件（３５ａ，３５ｂ）的前板（３０）；具有两个透镜组件的透镜板（６０），其中，所述前板（３０）和所述透镜板（６０）呈固定空间关系布置，并在所述变焦系统（１０）内限定出两个光学路径；具有两个透镜组件（４５ａ，４５ｂ）的变焦板（４０），其中，所述变焦板（４０）布置在所述前板（３０）和所述透镜板（６０）之间；具有两个透镜组件（５５ａ，５５ｂ）的补偿板（５０），其中，所述补偿板（５０）布置在所述变焦板（４０）和所述透镜板（６０）之间；以及具有螺旋槽（２４）和凸轮盘部分（２８）的驱动主轴（２０），用于以协同方式同时调整所述变焦板（４０）和所述补偿板（５０）相对于所述前板（３０）和所述透镜板（６０）的位置，其中，所述变焦板（４０）的位置通过所述驱动主轴（２０）的所述螺旋槽（２４）来调整，而所述补偿板（３０）的位置通过所述驱动主轴（２０）的所述凸轮盘部分（２８）来调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆吕贝尔，
申请(专利权)人：瑞士医药技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH