专利名称：用于光学系统的操作旋钮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光学系统的操作旋钮。本发明还涉及一种带有操作旋钮的显微镜。
背景技术：
一般来说，聚焦旋钮设计成安装在显微镜旁侧上的同轴设置的两旋转元件，且较大的聚焦旋钮致动粗调聚焦，较小的旋钮致动细调聚焦。
现有技术的聚焦驱动经常存在这样的缺点，即若在粗调聚焦驱动装置的区域中周缘面积过小，就不能实现粗调聚焦驱动装置的可靠抓握。此外，过长的细调驱动装置在致动粗调聚焦装置时妨碍到手指。两旋转元件呈过分圆锥形状会引起致动手指的轴向滑移。还有，过于起伏的表面形状会在长期使用中不利地影响手指尖的触觉敏感性，以及使用者的手与旋转元件之间的粘性摩擦不必要地减少了，这就降低了调节精度，还会带来使用者在致动细调聚焦装置时无意地致动粗调聚焦装置的危险。其原因在于，两旋转元件彼此设置成较小的聚焦驱动装置如一圆柱体那样地穿过较大的粗调聚焦装置，因此，在致动细调聚焦装置时，可能会接触到粗调聚焦装置的邻接面，从而无意地致动粗调聚焦驱动装置。
特别是在显微镜带有非机械传动装置的情况下会出现这样的危险(在机械传动装置的情况下，粗调聚焦装置运动起来很笨重，以致几乎不可能产生这样的危险)。具有用于粗调和细调聚焦旋转的电动机控制装置的那些显微镜更容易发生这样的危险。对于这些显微镜，聚焦驱动装置几乎是无摩擦地运动的，这就会产生无意的致动，并可能导致损坏，或者在更坏的情况下甚至导致样品和/或光学系统的毁坏。对于现有技术的聚焦驱动装置，用于细调聚焦驱动装置的旋转元件没有通过感触的方式充分地指示出使用者的手指已经有多靠近粗调聚焦驱动装置的邻接面，这也增加了无意地致动粗调聚焦驱动装置的作用。
发明内容
本发明的目的是创建一种用于光学系统的同轴操作旋钮，它能符合人体工程学原理进行操作，并从而保证不会发生不利的误操作。
根据本发明，上述目的可由具有如下特征的一操作旋钮来实现它包括同轴设置的一第一和一第二旋转元件，其中，第一和第二旋转元件可独立地转动，且第一旋转元件支靠在光学系统上，第二旋转元件设置在第一旋转元件的下游侧，第一和第二旋转元件至少部分地具有圆锥形状，并且，第一旋转元件具有与第二旋转元件直接相对的一侧，且第一旋转元件的直径比第二旋转元件大，在第二旋转元件直接与第一旋转元件相对的一侧上形成有一台阶，其中，台阶的直径与第一旋转元件的直径大致相同。
本发明的另一个目的是提供一种带有一操作旋钮的显微镜，它能符合人体工程学原理地进行操作。
根据本发明，上述目的可由具有如上所述特征的一显微镜来实现。
本发明的优点在于，操作旋钮具有一第一和一第二旋转元件，藉此，第二旋转元件在直接与第一旋转元件相对的一侧上形成有一周缘台阶，它具有与第一旋转元件的直径尺寸大致相同的直径尺寸。
第一和第二旋转元件各形成一周缘表面。对于这两个旋转元件，周缘表面提供足够大的抓握区域。其几何形状选择成手指较短的使用者不会在致动粗调聚焦驱动装置(第一旋转元件)时妨碍到第二旋转元件(细调聚焦驱动装置)。旋转元件的圆锥形状选择成手指不会滑脱且仍能为手尺寸不同的人提供舒适的不同直径范围。在致动第二旋转元件(细调聚焦装置)时，不会无意地致动第一旋转元件(粗调聚焦装置)。当他/她的手指到达两旋转元件之一的端部时，使用者会有明显的触觉感受。
如果操作旋钮设置在一显微镜上，则会是尤为有利的。在一个实施例中，第一和第二旋转元件在周缘表面上具有槽沟、凹部或肋部形式的型面。在另一实施例中，第一和第二旋转元件在周缘表面上各具有一橡胶镶嵌物。
在所附权利要求书中揭示了更多的本发明的长处。
附图简述有许多方式可以有利地实施或者发展本发明所教授的技术。请参见附图。在诸附图中
图1是根据现有技术的一用于光学系统的操作旋钮；图2是一显微镜的立体图，且示出了设置在镜座上的一操作旋钮；图3是操作旋钮的一第一实施例的侧视图；图4是操作旋钮的第一实施例的侧视图，藉此作为一剖视图来示出第一和第二旋转元件的诸部分，以示出第一与第二旋转元件的协同工作情况；图5操作旋钮的一第二实施例的侧视图，图中包括了旋钮各个零件的尺寸标注；以及图6操作旋钮的第二实施例的立体图。
具体实施例方式
图1示出了根据现有技术的一操作旋钮30，它具有一第一和一第二旋转元件31和32。第一和第二旋转元件31和32绕一轴线33同轴地布置。第一旋转元件31具有一比第二旋转元件32大的直径。对于通常的旋转元件31和32的同轴结构，第一旋转元件31负责粗调聚焦驱动，第二旋转元件32负责细调聚焦驱动。实际上，第一和第二旋转元件31和32呈圆锥形状。第一旋转元件31具有一与第二旋转元件32相对的前部区域34。
图2示出了一显微镜镜座1操作旋钮就设置在该显微镜镜座上。镜座有一基部元件3。该基部元件包括三个主要的部分横向主体部分3a、镜座立柱部分3b以及镜座底部部分3c。一显微镜载物台保持件4安装在镜座立柱部分3b上。在镜座立柱部分3b上、显微镜镜座保持件4的对面设置至少一个光源5。在这里所示的实施例中，设置了两个光源5。两光源5之一负责透光照明，而另一个则负责反射照明。实际上，横向主体部分3a、镜座立柱部分3b以及镜座底部部分3c具有相同的宽度。在镜座两侧中的每一侧上，在镜座立柱部分3c的区域中形成有一支撑件6。尤为重要的是，各支撑件6在镜座底部部分3c的区域中比镜座底部部分3宽。
镜座底部部分3c具有形成为与镜座立柱部分3b相对的一外凸曲线，并在该外凸曲线区域7中有一显示设备8。该显示设备8可以是一触摸屏，它允许使用者输入参数数据或者调用特定的测量方法。当显示设备8没有形成为一触摸屏时，显微镜1的真实调节数据以可视的形式显示在显示设备8上。此外，至少在显微镜镜座的一侧上设置一作为操作旋钮的聚焦旋钮9，且其位于镜座底部部分3c与支撑件6之间的区域中。例如，显微镜载物台保持件4可通过聚焦旋钮9进行其高度的调节。该聚焦旋钮9包括(如现有技术已经知道的)同轴设置的第一和第二旋转元件31和32。第二旋转元件32负责显微镜载物台或显微镜载物台保持件4的细调。第一旋转元件31负责粗调。让第二旋转元件32进行细调、而并让第一旋转元件31进行粗调是尤为有利的。也可以赋予操作旋钮30以其它的功能。在围绕操作旋钮30的区域中设有若干个致动件10，使用这些致动件可以选择显微镜的功能。致动件10被做成为按钮。显微镜的功能例如是转换过滤镜、选择孔径、转动转动架等等。在横向主体部分3a的前端11处形成有一用于目镜的凸缘12，该凸缘12与转动架13光学连接，转动架13上可以安装至少一个物镜(未示出)。在一个支撑件6上设有一电源开关14和一插座15。通过该插座15，显微镜1可以与若干外部操作件相连。通过插座15，也可以插上数据电缆(未示出)。
图3示出了根据本发明的一操作旋钮20的第一实施例的侧视图。一般来说，操作旋钮20用于一光学系统100的粗调和细调。例如，光学系统100可以是一标准的显微镜1。根据本发明的操作旋钮20是用于定位的最相关的元件。在图3中部分地示出了光学系统100，以说明操作旋钮20在光学系统100上的设置。操作旋钮20包括一第一和一第二旋转元件21和22，两旋转元件绕一公共的轴线23同轴地设置。第一和第二旋转元件21和22可绕轴线23独立地旋转。第一旋转元件21直接邻接于光学系统100。第二旋转元件22设置在第一旋转元件21的下游侧。第一和第二旋转元件21和22至少部分地呈圆锥形状，且第一旋转元件21的一侧与第二旋转元件22直接相对，其中第一旋转元件21的直径大于第二旋转元件22的直径。此外，第二旋转元件22在其直接与第一旋转元件21相对的侧面上形成有一周缘台阶24，其中，该台阶的直径与第一旋转元件21的直径大致相同。为了增加抓握光学系统100(如图3所示)的使用者的手或手指的稳妥性，根据本实施例，第一和第二旋转元件21和22的表面设有一型面或压花25。型面可以设计成槽沟、凹部或肋部的形式。在本实施例中，第一和第二旋转元件21和22的材料为注塑聚合物。如果操作旋钮20是用聚合物制成的，那么就不存在对低温敏感的问题，且生产成本低廉。在这种情况下，通过嵌入的黄铜配料就可以实现更大的惯量。
图4示出了操作旋钮20的侧视图，该图作为一剖视图来示出第一和第二旋转元件21和22的诸部分，以说明第一和第二旋转元件21和22的协同工作方式。如已在图3中描述的，第二旋转元件22具有一直径大致与第一旋转元件21相同的台阶24。第一旋转元件21具有沿轴向23形成的一锥形的凹入部27。第二旋转元件22的台阶24也具有一锥形的侧面26，以使两个旋转元件可以彼此配合和相互作用，以致在第一和第二旋转元件21和22之间形成一分隔槽沟28。通过分隔槽沟28，第一旋转元件21相对第二旋转元件22可以自由地转动，且分隔槽沟28的位置是可确保在致动第二旋转元件22时不会无意地致动第一旋转元件21。分隔槽沟28在第一旋转元件21的直径的区域中的台阶24来形成。第一和第二旋转元件21和22各具有一周缘表面29，其尺寸构造成使手较大的使用者也具有足够的接触表面。另外，第一旋转元件21(用于粗调)与第二旋转元件22(用于细调)之间的尺寸不同使诸定位元件及其功能之间有一明显的区别。此外，这个明显的差别有助于手指较短的使用者在致动第一旋转元件21(聚焦粗调驱动)时不至于其内侧手指侧钩在第二旋转元件22的前侧35处，从而在抓握在第二旋转元件22之上。尽管如此，将第二旋转元件22直径设置成足够大，以可进行精确地调节。在本实施例中，周缘表面29没有带有槽沟、凹部或肋部的型面。对于第一或第二旋转元件21和22端部的触觉反应是通过从锥形至圆柱形的几何形状变化来感知的，这样的几何形状变化产生一明显可感知的周缘边36。该周缘边36给出“操作旋钮的端部”的信号。在第二实施例中，第一和第二旋转元件21和22用精加工的不锈钢制成。该材料的高惯量对调节精度有好的影响。在第一和第二旋转元件21和22中的一橡胶镶嵌物37可防止从手指尖散失过多热量，且可确保证抓握不打滑。
图5示出了操作旋钮20的第二实施例的侧视图，其中提供了操作旋钮20诸零件的尺寸。操作旋钮20具有都是部分地呈一圆锥形主体41的一第一和一第二旋转元件21和22。每一圆锥形主体41有一圆柱形台阶43，其宽度为9毫米，该台阶43能提供一刻度，还提供旋转元件21和22到达端部的标出。每一圆锥形主体41的圆锥角42为7°。这个角度与橡胶镶嵌物37一起可感觉很舒服，且比较起来较宽的角度，该角度能更好地防止滑脱。为了在定位时不致动相应的另一个旋转元件21或22，分隔槽沟28设置在台阶24上、两定位元件之间。第一旋转元件21在光学系统附近具有一为60.0毫米的最大直径D1。在分隔槽沟28的区域中，第一旋转元件21具有一为54.65毫米的直径D2。与第一旋转元件21相对，第二旋转元件22具有一为36.0毫米的最大直径D3。此外，第二旋转元件22在其前侧35的区域中具有一为31.3毫米的直径D4。
图6示出了操作旋转20的第二实施例的立体图。第二旋转元件22设有一台阶24，其直径与第一旋转元件21的直径大致相同。从第二旋转元件22的前侧35开始，第二旋转元件22具有一圆锥形主体41，该圆锥形主体终止于一圆柱形台阶43。在圆柱形台阶43处形成有一周缘台阶24。在第一旋转元件21与周缘台阶24之间形成一分隔槽沟28。第一旋转元件21还设有一圆锥形主体41，该圆锥形主体也终止于一圆柱形台阶43。圆锥形主体41的一部分设有一橡胶镶嵌物37或设有一型面。
权利要求
1.一种用于光学系统的操作旋钮，它包括同轴设置的一第一和一第二旋转元件，其中，第一和第二旋转元件可独立地转动，且第一旋转元件支靠在光学系统上，第二旋转元件设置在第一旋转元件的下游侧，第一和第二旋转元件至少部分地具有圆锥形状，并且，第一旋转元件具有与第二旋转元件直接相对的一侧，且第一旋转元件的直径比第二旋转元件大，在第二旋转元件直接与第一旋转元件相对的一侧上形成有一台阶，其中，台阶的直径与第一旋转元件的直径大致相同。
2.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件都在一周缘表面上呈一槽沟、凹部或肋部形式的型面。
3.如权利要求1速度而操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件都在一周缘表面上设有一橡胶镶嵌物。
4.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件都具有一个部分呈圆锥形的主体，各主体在其较宽的部分有一圆柱形台阶。
5.如权利要求4所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件的圆锥形主体相对操作旋钮的一旋转轴线呈一5°至10°的角度。
6.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，圆锥形的第一旋转元件在靠近光学系统处具有一57.0至63.0毫米的最大直径(D1)，在靠近圆锥形的第二元件处具有一51.5至56.5毫米的直径(D2)，并且，圆锥形的第二旋转元件在靠近圆锥形的第一旋转元件处具有一34.0至38.0毫米的直径(D3)，而在靠近一前端处具有一29.3至33.3毫米的直径(D4)。
7.如权利要求6所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件具有一圆锥形主体，在该圆锥形主体之后、具有最大直径的末端处设有一圆柱形台阶。
8.如权利要求7所述的操作旋钮，其特征在于，圆柱形台阶的宽度为9毫米。
9.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，台阶在第一与第二旋转元件之间形成一分隔槽沟。
10.如权利要求9所述的操作旋钮，其特征在于，沿着第一旋转元件的轴线方向形成一锥形凹入部，第二旋转元件的台阶具有一锥形嘴部，并且，锥形凹入部与锥形嘴部彼此连接成，在第一与第二旋转元件之间的分隔槽沟正好形成在第一旋转元件的封盖面的端部处。
11.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件用注塑聚合物制成。
12.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件用精加工的不锈钢制成。
13，一种显微镜，它包括同轴设置的一第一和一第二旋转元件，其中，第一和第二旋转元件可独立地转动，且第一旋转元件支靠在光学系统上，第二旋转元件设置在第一旋转元件的下游侧，第一和第二旋转元件至少部分地具有圆锥形状，并且，第一旋转元件具有与第二旋转元件直接相对的一侧，且第一旋转元件的直径比第二旋转元件大，在第二旋转元件直接与第一旋转元件相对的一侧上形成有一台阶，其中，台阶的直径与第一旋转元件的直径大致相同。
14.如权利要求1所述的操作旋钮，其特征在于，第一和第二旋转元件都在一周缘表面上呈一槽沟、凹部或肋部形式的型面。
全文摘要
揭示了一种用于光学系统(100)的操作旋钮(20)。该操作旋钮(20)具有同轴设置的一第一和一第二旋转元件(21，22)。第一和第二旋转元件(21，22)至少部分地具有圆锥形状。第一旋转元件(21)在第二旋转元件(22)直接相对的一侧上具有比比第二旋转元件(22)大的一直径，并且在第二旋转元件(22)直接与第一旋转元件(21)相对的一侧上形成有一台阶，其中，台阶的直径与第一旋转元件的直径大致相同。
文档编号G05G1/00GK1591267SQ20041003244
公开日2005年3月9日 申请日期2004年4月1日 优先权日2003年4月1日
发明者K·比特, P·保伊赫米尔, C·克诺尔, D·凯姆普弗 申请人:莱卡微系统韦茨拉尔有限公司, 弗劳恩霍夫促进应用研究协会