本发明涉及一种物镜底座，其被配置为与物镜的连接装置可释放地连接。该连接装置能够实现为适配器，并且能够与物镜可释放地连接，或者能够是物镜的不可释放部分。
背景技术：
为了将物镜与摄像机连接，螺纹连接或卡口接头是已知的。
us4,659,203a描述了一种卡口接头，其中，径向向外突出的卡口突出部被放置在物镜底座上并且通过相对旋转而插入到凹槽中。这样做时，突出部在轴向方向上重叠，并且物镜与物镜底座连接。另外，在物镜的突出部处存在弹簧元件，以便消除凹槽中的突出部的轴向游隙。
由us2,794,360a已知的卡口接头还包括在物镜处的径向突出部以及在物镜底座处沿周向方向延伸的凹槽。突出部通过扭转插入到凹槽中。凹槽沿周向方向倾斜。
从us7,379,112b1、us4,281,895a、us4,302,077a、us6,443,626b1、us5,262,899a、us3,906,534a中已知类似类型的附加卡口接头。
zygo公司提供了一种用于干涉仪的物镜底座，物镜底座在抵接部分处具有锁定装置，这在2006年干涉仪的用户手册（gpixp/d®gpiflashphase®干涉仪操作手册）中有介绍。
在us4,596,454a中描述的物镜处存在电触点，其中，当将物镜与物镜底座连接时，该触点与在物镜底座处的相应的配对触点建立电连接。为此，将适配器插入在可旋转的物镜与摄像机的物镜底座之间，当替换物镜时，该适配器不可旋转地布置在物镜底座处。
技术实现要素：
从现有技术出发，本发明的目的能够是提供一种物镜底座和连接装置，该物镜底座和连接装置能够可释放地彼此连接并且允许物镜相对于物镜底座精确且可重复的对准。
该目的通过具有权利要求1的特征的物镜底座以及具有权利要求18的特征的连接装置来实现。
本发明涉及一种物镜底座、连接装置以及物镜底座和连接装置的组合。该连接装置在物镜的通常操纵期间能够是物镜的不可移除部分，或者可以形成适配器，该适配器用作在物镜底座与物镜处的固定机构之间的接口。在更换物镜期间，总是释放或建立在连接装置与物镜底座之间的连接，以便实现物镜相对于物镜底座的可重复的精确定位。特别地，物镜的光学元件将相对于摄像机或测量装置的光学元件（类似例如干涉仪或另一光学测量装置）重复精确地对准。
物镜底座被配置用于可更换地安装物镜的连接装置。其包括具有至少一个抵接表面的抵接部分。抵接表面正交于物镜底座的纵向轴线延伸，并且被配置为分别抵接连接装置的一个相关联的配对抵接表面。由于分别在一个抵接表面和相关联的配对抵接表面之间的接触，在连接装置和抵接部分之间限定在平行于纵向轴线的轴向方向上的至少一相对位置。
优选地，存在多个抵接表面，其中，围绕纵向轴线在周向方向上分布的邻接表面彼此特别地间隔地布置。替代地，还可以提供围绕纵向轴线延伸的环形抵接表面。在这种实施例中，除了轴向方向上的相对位置之外，关于在物镜底座和连接装置之间的相对位置的附加自由度能够被消除，特别是消除了围绕正交于纵向轴线定向的一个或多个轴线的倾斜。
优选地，在一个抵接表面和所分配的配对抵接表面之间分别产生平面-平面配合。如果存在多个抵接表面，则其分别在正交于纵向轴线的平面中延伸，优选地在正交于纵向轴线的一个公共平面中延伸。
物镜底座附加地具有至少一个定位体对，该定位体对具有布置在基部处的两个定位体。定位体与纵向轴线间隔布置。每个定位体具有面对纵向轴线的一个定位表面。借助于定位体，在物镜底座和连接装置之间的相对位置被限定为相对于纵向轴线是径向的。
在参考纵向轴线的径向平面中，同一定位体对的定位体的定位表面彼此倾斜地定向。可以说，定位表面在径向平面中相对于彼此以v形方式定向。在这种径向平面中，在定位表面之间包括大于0°且小于180°的角度。例如，角度能够具有60°至120°的量并且在一实施例中具有90°的量。
定位体的定位表面配置为分别与连接装置的相应的配对定位表面抵接。在实施例中，如果建立了物镜底座与连接装置的连接，则配对定位表面能够围绕纵向轴线在周向方向上延伸成弧形，并且优选地延伸成圆弧形。在这种情况下，当建立与连接装置的连接时，定位表面能够关于配对定位表面切向地定向。在优选的实施例中，同一定位体对的两个定位表面都切向于公共圆定向，其中，在理想情况下，圆的中心点位于纵向轴线上。
定位表面能够在一个或两个维度上较小，使得定位表面形成定位边缘或定位点。例如，如果定位表面是圆柱体表皮表面的一部分或是球表皮表面的一部分，就是这种情况。在定位表面和配对定位表面之间的接触配合优选地是在纵向轴线方向上的线形或点形。
在两个表面之间的线形接触是指这样的接触，其中，彼此抵接的表面的曲率在一个空间方向上是相同的（包括零），而在另一个空间方向上是不同的，例如如果圆柱体抵靠平坦平面。在两个表面之间的点状接触是指这样的接触，其中，彼此抵接的表面的曲率在两个空间方向上是不同的，例如如果球抵靠平坦平面，或者如果圆柱体轴线不平行定向的两个圆柱体利用其表皮表面彼此抵接。
连接装置的径向相对位置以及因此物镜相对于物镜底座的径向相对位置通过在连接装置的定位表面和相关联的配对定位表面之间的接触来预先限定。
另外，在物镜底座的基部处布置旋转挡块。旋转挡块配置为与连接装置的配对旋转挡块抵接，以便限定连接装置或物镜围绕纵向轴线在周向方向上的相对位置。旋转挡块和/或配对旋转挡块能够分别由例如至少部分圆柱形的销形成。在旋转挡块和配对旋转挡块之间的接触能够为线形或点形。点形接触是优选的。
物镜底座附加地包括锁定装置，该锁定装置具有两个锁定部分，两个锁定部分在周向方向上彼此间隔地布置并且与纵向轴线间隔地布置。每个锁定部分具有锁定表面。锁定表面被配置为分别与连接装置的一个配对锁定表面进行接触。在锁定表面和配对锁定表面之间的接触配合优选地为线形或点形。
物镜底座和/或连接装置能够包括当在物镜底座和连接装置之间建立连接时用于在旋转挡块和配对旋转挡块之间沿周向方向产生压紧力的装置。例如，在旋转挡块和/或配对旋转挡块处能够存在磁体，以便产生这种压紧力（pressureforce）。压紧力也能够通过弹簧或弹性可变形体产生，或者可以手动产生。
在优选的实施例中，每个锁定表面在被配置为与配对锁定表面抵接的位置处具有在周向方向上不等于零的倾斜度。在周向方向上可选地存在的倾斜优选是线性的，但也能够是非线性的。
锁定装置能够在锁定状态下被转移。在该锁定状态下，以及特别是仅当物镜底座与连接装置连接时，在抵接部分和锁定部分之间在纵向轴线的方向上产生力。这样做时，如果在连接装置和物镜底座之间建立了连接，则在至少一个抵接表面和相应的相关联的配对抵接表面之间产生压紧力。
如果锁定表面在周向方向上倾斜，则该力能够传递到在平行于纵向轴线的轴向方向上以及在绕纵向轴线的周向方向上的分量中。这样做时，如果建立在连接装置和物镜底座之间的连接，则在所述至少一个抵接表面和相应的相关联的配对抵接表面之间产生压紧力，并且还产生在旋转挡块和配对旋转挡块之间的沿周向方向的压紧力。优选地，用于产生在旋转挡块和配对旋转挡块之间的沿周向方向的压紧力的装置能够因此通过倾斜的锁定表面形成。替代地，还可能的是，配对锁定表面沿周向方向倾斜。
借助于锁定装置，能够因此限定平行于纵向轴线的轴向相对位置以及可选地围绕纵向轴线沿周向方向的相对旋转位置。利用单独的锁定装置，可以调节在锁定状态下作用的力，使得压紧力以非常小的公差相等，以及在连接装置或物镜被重复地附接在物镜底座上或从物镜底座上移除的情况下也是如此。
因此，在物镜底座与连接装置之间的相对位置能够在所有自由度上限定。由在物镜底座和连接装置之间的接触配合锁定的自由度的数量具有至少六的量。
在优选的实施例中，具有至少一个抵接表面的抵接部分、基部以及具有定位表面的定位体能够被配置为单独的部件。还可能的是，基部和抵接部分相对于彼此不可移动地固定地连接或实施为一体，其中，具有定位表面的定位体能够配置为单独部件。
在优选的实施例中，如果锁定装置处于锁定状态，则锁定装置被配置为根据规格来调节和/或限制作用在锁定表面上的平行于纵向轴线的力。力的调节能够被预先限定或限制，例如通过限制力生成单元或力生成机构的调节路径的机械机构。另外或替代地，也可以测量在锁定表面和配对锁定表面之间和/或在至少一个抵接表面和至少一个配对抵接表面之间和/或在旋转挡块和配对旋转挡块之间的力，并基于测量结果提供对该力的控制或反馈控制。例如，能够通过使用相应的力传感器、应变仪、压电传感器等来执行测量。
在优选的实施例中，锁定装置包括具有至少一个弹簧的力生成单元。特别地，弹簧配置为在锁定装置的锁定状态下产生平行于纵向轴线的力，其中，如果将连接装置布置在物镜底座上，则该力作用在锁定表面和配对锁定表面之间。能够通过至少一个弹簧生成的力优选地在朝向抵接表面的方向上推动锁定表面。
所述至少一个弹簧能够是弯曲柔性弹簧。所述至少一个弹簧或弯曲柔性弹簧优选地配置为在锁定装置的锁定状态下产生作用在两个锁定部分上的力，以便将锁定表面压靠在配对锁定表面上。
在实施例中，弯曲柔性弹簧能够是环形的。例如，能够存在操作元件，通过该操作元件，弯曲柔性弹簧或力生成单元的至少一个弹簧能够被压紧或者移位，以便产生力以及将锁定装置切换成锁定状态。例如，弯曲柔性弹簧能够在未偏转的初始位置和与初始位置相比偏转的弯曲位置之间移动。具有所述至少一个弹簧的力生成单元能够相对于两个锁定部分对称地布置。在这样做时，由所述至少一个弹簧或弯曲柔性弹簧生成的力能够大致规则地传递到两个锁定部分上。
在优选的实施例中，物镜安装装置包括操作元件。锁定装置能够借助于操作元件在锁定状态和与锁定状态不同的释放状态之间切换。例如，操作元件能够作用在力生成单元的所述至少一个弹簧上，并且能够在锁定装置在锁定状态和释放状态之间的切换期间修改由所述至少一个弹簧产生的力。优选地，在释放状态下，由力生成单元施加在锁定部分上的力非常小或大致等于零。
在锁定装置的释放状态下，可以将连接装置安装在物镜底座处或从物镜底座移除。相反，在锁定状态下，连接装置在物镜底座处的安装和从物镜底座的移除都被阻止。
在优选的实施例中，锁定装置的锁定部分在平行于纵向轴线的轴向方向上相对于基部和/或抵接部分可移动地支撑。沿轴向方向的移动能够是线性的，或者能够包括相对于轴向方向倾斜或横向于轴向方向的另一移动分量。例如，锁定部分能够围绕正交于轴向方向延伸的轴线枢转地支撑，并且该轴线布置成与锁定部分间隔开。在该实施例中，当锁定装置在释放状态和锁定状态之间切换时，锁定部分能够至少在轴向方向上执行移动。
优选地，每个锁定表面由圆柱体表皮表面的一部分限定。例如，能够在每个锁定部分处布置锁定销，其中，在每个锁定销的表皮表面处存在相应的锁定表面。锁定销能够是单独的主体，其被接收或布置在锁定部分的锁定支撑件中。因此，锁定销的锁定支撑件能够由不同材料制成。
优选地，第一定位体对具有两个第一定位体，所述两个第一定位体相对于纵向轴线径向不可移动地定位。不可移动的定位意味着在附接或移除物镜时，定位体不改变其位置。为了初始校准或调节物镜底座，定位体能够正交于或径向于纵向方向移动。在更换物镜期间，其保持在其调节或校准后的位置中。
物镜底座能够附加地包括偏压装置。与第一定位体对相比，偏压装置布置在沿纵向轴线延伸的平面的相应另一侧上。偏压装置配置为在连接装置上产生径向力。在这样做时，连接装置的配对定位表面能够被推动抵靠第一定位体的定位表面。
在优选的实施例中，偏压装置包括具有两个第二定位体的第二定位体对。第二定位体抵抗相对于纵向轴线正交或者径向的偏压力被可移动地支撑。在物镜更换期间，第二定位体能够抵抗偏压力相对于纵向轴线移动。
作为其的替代，偏压装置能够仅包括一个第二定位体，该第二定位体抵抗相对于纵向轴线正交或径向的偏置力被可移动地支撑。
优选的是，每个定位体都包括围绕相应的旋转轴线被可旋转地支撑的定位套筒。定位表面能够形成在定位套筒的表皮表面处。相应的定位套筒的旋转轴线正交于纵向轴线定向。旋转轴线能够关于围绕纵向轴线的公共圆切向地布置。
还优选的是，基部布置在抵接部分处或在另一基体处。能够存在调节装置，以便使基体的基部相对于抵接部分定位。特别地，基部能够正交于纵向轴线并且相对于抵接部分在两个空间方向上移动，该两个空间方向彼此正交地定向（例如，在两个线性自由度中）。抵接部分能够相对于测量装置（例如，干涉仪）的壳体不可移动地布置。通过基部相对于抵接部分的移动，物镜的光轴能够相对于物镜底座的纵向轴线对准，并且因此例如相对于摄像机、干涉仪或测量装置的物镜对准，使得摄像机、干涉仪或测量装置的光轴能够变得与物镜的光轴对准。
该基部具有用于容纳物镜的特别是圆形的开口并且例如能够配置为环形。抵接部分和基部能够通过调节装置彼此连接，以相对于彼此是可调节的。如果不存在调节装置，则基部和抵接部分能够彼此固定地连接或者能够一体地形成，而不能够相对于彼此可调节或可定位。
在优选的实施例中，物镜底座包括机械编码装置。机械编码装置被配置为在物镜底座和连接装置之间限定绕纵向轴线的相对旋转区段，在该相对旋转区段中，在所述至少一个抵接表面和所述至少一个配对抵接表面之间的连接、特别是接触能够被建立。在这样做时，应特别避免的是，连接装置或物镜能够在几个不同的旋转位置中附接在物镜底座处。这种机械编码装置能够通过围绕纵向轴线在周向方向上的任何非对称配置来形成，例如，借助于与连接装置处的相应凹陷或相应的突出部协作的在物镜底座处的凹陷和/或突出部来形成。这种机械编码装置的配置可以具有各种形式和尺寸。
本发明还涉及一种用于物镜的连接装置，该连接装置被配置为可更换地将物镜附接在物镜底座上。如已经解释的，连接装置能够是物镜的一部分，或者能够是在物镜和物镜底座之间的适配器。
连接装置具有布置在连接环处的至少一个配对抵接表面。配对抵接表面被定向为与包括连接装置或与连接装置连接的物镜的光轴正交，并且被配置为与物镜底座的相应的抵接表面抵接。在这样做时，能够限定在连接装置或物镜与物镜底座之间的轴向相对位置。
连接装置附加地具有至少一个配对定位表面。该配对定位表面相对于物镜的光轴间隔开且背对光轴布置。所述至少一个配对定位表面被配置为与物镜底座的当前定位表面中的一个或多个抵接，以便限定物镜或连接装置相对于物镜底座的径向相对位置。所述至少一个配对定位表面优选地布置在连接环处，并且在一实施例中由与物镜的光轴同轴延伸的环表面形成。
在连接环处存在配对旋转挡块，该配对旋转挡块配置为与物镜底座的旋转挡块进行抵接。这样做时，能够限定连接装置相对于物镜底座在围绕光轴或纵向轴线的周向方向上的相对旋转位置。
连接装置还包括两个配对锁定部分，所述两个配对锁定部分被布置成在周向方向上彼此间隔开并且与光轴间隔开。配对锁定部分特别地相对于光轴径向地延伸并且能够被配置为从连接环突出的径向突出部。每个配对锁定部分具有配对锁定表面。配对锁定表面被配置为与物镜底座的锁定表面进行抵接。
配对旋转挡块能够从连接环径向向外突出。
附图说明
本发明的优选实施例能够从从属权利要求、说明书和附图中得出。在下文中，参考附图详细讨论本发明的优选实施例。附图示出了：
图1是具有包括连接装置的物镜的物镜底座的实施例的原理示意图，其中，在物镜底座和连接装置之间建立连接，
图2是图1的物镜底座的俯视原理图，
图3是图1的物镜在沿物镜的光轴的视图的原理图，
图4是图1的物镜和物镜底座的俯视原理图，
图5是根据线v-v贯穿图4的布置结构的截面视图，
图6是根据线vi-vi贯穿图4的布置结构的截面视图，
图7是物镜底座的锁定部分的原理图，
图8是处于释放状态的物镜底座的锁定装置的原理图，
图9和图10是处于锁定状态的图8的锁定装置的不同侧视图，
图11是物镜底座的实施例的透视图，
图12是图11的物镜底座，其没有部分覆盖定位体的环，
图13是根据图11和图12的物镜底座的锁定装置的实施例，
图14是具有连接装置的物镜的示意性侧视图，
图15是图14的物镜的透视图，
图16是连接装置的实施例的透视图，该连接装置被配置为在物镜和物镜底座之间的适配器，以及，
图17是用于在物镜处或在连接装置处的数据载体与摄像机或测量装置的控制装置之间建立电连接的原理示意图。
具体实施方式
在图1中，以透视原理图的形式示出了物镜底座20的布置结构，其中，物镜22的连接装置21附接至物镜底座20。在根据图11和图12的透视图中示出了物镜底座20的实施例。图2以原理示意图示出了沿纵向轴线l的物镜底座20的俯视图。
物镜底座20具有抵接部分23，抵接部分23根据本示例是环形的并且能够围绕纵向轴线l在周向方向u上同轴地和非同轴地延伸。在该实施例中，环形的抵接部分23围绕纵向轴线l在周向方向u上是完全闭合的。根据该示例，抵接部分23由一个单体一体地形成，并且在修改的实施例中能够具有多个部分。
在抵接部分23处，存在至少一个抵接表面24，该至少一个抵接表面24在正交于纵向轴线l定向的平面中延伸。在该实施例中，存在在正交于纵向轴线l的同一平面内延伸的多个抵接表面24。抵接表面24在周向方向u上均等地分布并且彼此间隔开地布置。在该实施例中，存在四个抵接表面24。
物镜底座20附加地具有至少一个定位体对28、29。在所示的实施例中，存在第一定位体对28和第二定位体对29。第一定位体对28具有两个第一定位体30，第二定位体对29具有两个第二定位体31。定位体30、31被布置成与纵向轴线l间隔开，并且在周向方向u上彼此间隔开。根据该示例，定位体30、31布置在基部61处。在图2中以及在图11中的透视图中以虚线示意性地示出基部61。其在相对于纵向轴线l的轴向方向上与抵接部分23相邻地布置，并且优选地具有用于物镜或用于连接装置21的圆形开口。基部61能够为环形或圆环形。
每个定位体30、31具有面对纵向轴线l的定位表面32。两个第一定位体30的定位表面32在相对于纵向轴线l的径向平面内彼此倾斜地延伸，并且包括大于0°且小于180°的角度，特别是90°的角度。同样，与此类似，第二定位体31的定位表面32在相对于纵向轴线l的径向平面中彼此倾斜地布置，并且包括大于0°且小于180°的角度，特别是90°的角度。在实施例中，第一定位体30的相应定位表面32平行于第二定位体31的定位表面32布置，这两个定位表面32关于纵向轴线l彼此相对地布置（图2）。如例如在图2中还能够看到的那样，定位体30、31的定位表面32切向于周向方向u定向。
在该实施例中，每个定位表面32由相应的圆柱体表皮表面的区段形成。根据该示例，每个定位体30、31由定位套筒33形成，其中，每个定位套筒33围绕相应旋转轴线d可旋转地支撑。每个旋转轴线d相对于周向方向u切向地延伸，并且优选地在相对于纵向轴线l的径向平面中。特别地，所有旋转轴线d都布置在一个公共的径向平面中。旋转轴线d正交于纵向轴线l延伸。为了旋转支撑，相应的定位套筒33优选地经由滚柱轴承可旋转地支撑在相应的轴销34上。轴销34的中心轴线形成旋转轴线d。
第一定位体30能够相对于纵向轴线l正交或径向地定位，其中，当安装或移除连接装置21或物镜22时，保持该位置。相对于纵向轴线l的位置或距纵向轴线l的距离能够被调节和固定以用于校准，例如通过类似调节螺钉等的调节机构来实现。调节机构能够实现在基部61和相应的轴销34之间的调节过的位置中的位置改变和固定。
与第一定位体30不同，第二定位体31相对于纵向轴线l正交地或径向地可移动地支撑，并且被偏压力沿朝着纵向轴线l的方向被推动。偏压力能够由一个或多个弹簧、特别是螺旋弹簧35产生。螺旋弹簧35例如能够如在图2中示意性地示出的那样沿朝着纵向轴线l的方向推动轴销34。在该实施例中，第二定位体对29形成物镜底座20的偏压装置36。
在该实施例中，基部61至少部分覆盖轴销34、螺旋弹簧35和定位套筒33，其中，定位表面32保持未被覆盖。
物镜底座20附加地具有锁定装置40。在图8至图10和图13中具体示出了锁定装置40。锁定装置40能够在释放状态i（图8）和锁定状态ii（图9和10）之间切换。在释放状态i下，可以将连接装置21或物镜22安装在物镜底座20处，以及可以将连接装置21或物镜22从物镜底座20移除。在锁定状态ii下，连接装置21或物镜22附接到物镜底座20，并由锁定装置40保持。在锁定状态ii下，阻止从物镜底座20移除连接装置21或物镜22。
锁定装置40包括两个锁定部分41，该两个锁定部分41相对于纵向轴线l间隔开，并且在周向方向u上彼此间隔开地布置。优选地，锁定部分41分别相对于纵向轴线l在直径上彼此相对地布置，并且两者均相对于纵向轴线l具有相同的距离。锁定部分41根据示例被相同地配置，并且每个锁定部分41包括锁定表面42。锁定表面42在周向方向u上至少部分地倾斜地延伸，并且因此在周向方向u上具有倾斜。在所描述的实施例中，每个锁定表面42的倾斜是线性的。能够替代优选实施例的锁定表面42也平行于正交于纵向轴线l定向的平面延伸。另外或替代地，配置为用于在相应的锁定表面42处抵接的配对锁定表面（counterlockingsurface）也能够在周向方向u上具有相应的倾斜。
锁定部分41相对于基部61和抵接部分23可移动地并且例如可枢转地支撑，使得它们能够在纵向轴线l的方向上相对于基部61和抵接部分23执行相对移动。为此，锁定部分41能够延伸穿过在抵接部分23中的开口39。
图7示出了呈锁定钩43的形式的锁定部分41的实施例。锁定钩43在一侧处具有在周向方向u上开口的钩腔44。在钩腔44内部，锁定表面42布置成相对于周向方向u倾斜。根据该示例，锁定表面42由圆柱体表皮表面的区段形成。为此，锁定钩43能够包括布置在锁定钩43的支撑部分46中的锁定销45。锁定销45的圆柱形表皮表面在钩腔44内部是部分可触及的。锁定销45的圆柱体表皮表面的该可触及区段或其一部分形成锁定表面42。在该实施例中，支撑部分46和锁定销45能够由不同的材料制成。
根据该示例，锁定销45是圆柱形的，并且其圆柱体纵向轴线在周向方向u上倾斜地延伸并且与纵向轴线l间隔开。锁定销45的圆柱体纵向轴线优选地相对于圆柱体表皮表面切向布置，该圆柱体表皮表面与纵向轴线l同轴地延伸。
锁定装置40还包括力生成单元50。力生成单元50具有至少一个弹簧，以便在抵接部分23和锁定部分41之间生成具有平行于纵向轴线l的力分量的力。这样做时，连接装置21能够被保持在物镜底座20处。如上文已经解释的，根据该实施例，锁定部分41或锁定钩43相对于抵接部分23在纵向轴线l的方向上可移动地支撑。如图5、图8至图10和图13最佳所示，锁定部分41或锁定钩43被支撑在力生成单元50的公共部分处，并且根据示例被支撑在环部分51处。锁定部分41特别地与环部分51固定地连接。环部分51能够相对于抵接部分23移动和/或变形。具有平行于纵向轴线l的力分量的力能够经由环部分51施加到锁定部分41上。
抵接部分23在纵向轴线l的方向上布置在环部分51与基部61之间。
在该实施例中，环部分51由弯曲的柔性弹簧52形成。弯曲柔性弹簧52通过固定装置53在固定位置b处固定到基部61。在该实施例中，在关于纵向轴线l相对于固定位置b在直径上相对的位置处，操作元件54布置在基部61处，操作元件54能够作用在弯曲柔性弹簧52上。例如，操作元件54能够由操作螺钉55形成。操作元件54具有面对弯曲柔性弹簧52的自由端56。通过沿纵向轴线l的方向移位操作元件54或自由端56，弯曲柔性弹簧52能够从初始位置（图8和图13）开始弹性变形（图9和10）。因为弯曲柔性弹簧52与锁定部分41固定地连接，所以它们能够执行具有沿纵向轴线l的方向的移动分量的枢转移动。这样做时，能够推动锁定表面42，并且根据该示例，通过弯曲柔性弹簧52的弹簧力，沿朝着抵接表面24的方向或沿朝着抵接部分23的方向拉动锁定表面42。
与所示的实施例不同，弹簧力也能够由其他弹簧产生，该其他弹簧在一侧处被支撑在环部分51处并且在另一侧处被支撑在基部61处和/或在抵接部分23处，其中，在环部分51与基部61或抵接部分23之间的距离和因此弹簧力能够通过操作元件54或替代地多个操作元件来调节。
如果通过操作元件54将力生成单元50的至少一个弹簧和例如弯曲柔性弹簧52处于打结或可忽略的加载初始位置处，则锁定装置40采用释放位置i（图8）。相反，如果经由所述至少一个弹簧并且根据示例经由弯曲柔性弹簧52产生预先限定的力，则如果连接装置21或物镜22布置在物镜底座20处，并且如果该力经由锁定部分41或锁定表面42传递到连接装置21或物镜22，则锁定装置40采用锁定状态ii（图9和图10）。
物镜底座20包括旋转挡块60，该旋转挡块60到纵向轴线l具有一距离并且根据该示例被布置在基部61处。在图1、图8、图9和图10中高度示意性地示出旋转挡块60在基部61处的固定，其中，为清楚起见，基部61仅由线表示。基部61能够是环形的。其在布置所述至少一个抵接表面24的这一侧处与抵接部分23相对。旋转挡块60在纵向轴线l的方向上朝着抵接部分23远离基部61延伸。在该实施例中，旋转挡块60具有圆柱形状。
在周向位置处以及根据与操作元件54相邻和/或与固定位置b大致在直径上相对的示例，在基部61中或在基部61处设置有呈编码腔63的形式的机械编码装置62。机械编码装置62被配置为在建立连接时，限定连接装置21相对于物镜底座20在围绕纵向轴线l的周向方向u上的旋转位置。这样做时，能够避免：连接装置21与物镜22能够在围绕纵向轴线l的不同旋转位置中布置在物镜底座20处。在该实施例中，编码腔63与连接装置21或物镜22处的编码突出部64协作。连接装置21仅能够在围绕纵向轴线l的旋转位置中或特定旋转位置范围内放置在抵接表面24上，编码腔63在该旋转位置中或旋转位置范围内允许插入相应的编码突出部64。
图11示出了物镜底座20的又一实施例。借助于调节装置65，能够相对于抵接部分23在相对于纵向轴线l径向的平面中调节物镜底座20的位置。为了调节，能够存在一个或多个调节螺钉66，以便相对于抵接部分23定位物镜底座20的至少一部分并且根据示例，定位基部61连同物镜的与基部连接的部件，并将其固定在期望的位置中。抵接部分23能够相对于摄像机或干涉仪或光学元件或测量装置的壳体不可移动地布置。
在该实施例中，调节装置65配置为在至少一个或两个空间方向上使环形基部61至少正交于纵向轴线l并且相对于抵接部分23移动。替代地或另外，调节装置65配置为使基部61相对于抵接部分23平行于物镜底座20的纵向轴线l移动。
在物镜22处的连接装置21用作物镜底座20的配对部分（counterpart）。在该实施例中，连接装置21包括具有至少一个配对抵接表面71的连接环70。对于每个抵接表面24，在连接环70处存在单独的配对抵接表面71，或者如在本实施例中的，单个连续的配对抵接表面71被配置为与物镜底座20的所有当前抵接表面24抵接。在该实施例中，配对抵接表面71是环形的。至少一个或正好一个配对抵接表面71在相对于物镜22的光轴a径向的平面中延伸。根据该示例，在抵接表面24与相应的分配的配对抵接表面71之间形成平面-平面配合。
在连接环70处，存在背对物镜22的光轴a的环状外表面72，该环状外表面与光轴a同轴地延伸。环状外表面72形成至少一个配对定位表面73，该配对定位表面73配置为用于抵接在物镜底座20的定位表面32处。与所示实施例不同，可以将单独的配对定位表面73分配给每个定位表面32。
相对于物镜的光轴a径向地，配对旋转挡块74远离连接环70延伸。在该实施例中，配对旋转挡块74配置为圆柱形。优选地，配对旋转挡块74能够同时形成编码突出部64。如果在连接装置21与物镜底座20之间的连接完全建立，则配对旋转挡块74抵接在旋转挡块60上。因为在该实施例中旋转挡块60和配对旋转挡块74被配置为圆柱形，所以由于圆柱体轴线大致彼此正交地延伸，所以圆柱体-圆柱体配合产生为大致点状的抵接。
在连接环70处附加地布置了两个配对锁定部分75，它们在围绕光轴a的周向方向c上彼此间隔开地布置。在该实施例中，配对锁定部分75关于物镜22的光轴a在直径上相对。在该实施例中，配对锁定部分75是圆柱形的，其中，圆柱体轴线优选地相对于物镜22的光轴a正交。
在每个配对锁定部分75处，存在配对锁定表面76。在该实施例中，配对锁定表面76由每个配对锁定部分75的圆柱体表皮表面的区段形成。如果建立了在连接装置21和物镜底座20之间的连接，则配对锁定表面76被配置为与一个相应分配的锁定表面32抵接。根据实施例，这样做时，产生了圆柱体-圆柱体配合。由于锁定销55的圆柱体轴和相应的相关联的配对锁定部分75的圆柱体轴大致彼此正交地定向，所以产生了点形的抵接。
如在图14和图15中所示，在配对抵接表面71和环状外表面72或者配对定位表面73之间形成有倒角77（图15，图14中的虚线）或半径部78（图14中的实线）的过渡。这样做时，简化了连接装置21沿物镜底座20的纵向轴线l的安装。
在物镜22和物镜底座20之间的连接的建立如下执行：
物镜22大致沿着物镜底座20的纵向轴线l布置，使得所述至少一个抵接表面24和所述至少一个配对抵接表面71彼此相对。在这种情况下也形成配对旋转挡块74的编码突出部64被放置在围绕纵向轴线l的旋转位置中，使得其沿平行于纵向轴线l的轴向方向与编码腔63对准。随后，执行沿纵向轴线l的相对移动，使得编码突出部64被插入到编码腔63中，并且连接环70首先与定位体30、31进行接触，并且根据示例，与可旋转地支撑的定位套筒33进行接触。倒角77或半径部78支撑连接环70在定位体30、31之间的插入。在该插入期间，第二定位体31通过径向远离纵向轴线l的移动而避开。物镜22和物镜底座20朝向彼此移动，直到所述至少一个抵接表面24抵接在所述至少一个配对抵接表面71处。第二定位体31径向地压在环状外表面72或配对定位表面73上，使得配对定位表面73紧密地抵接在与第一定位体30的相对于纵向轴线l正交或径向不可移动地定位的相应定位表面32处。
因为在本实施例中定位体30、31由可旋转地支撑的定位套筒33形成，所以连接环70在定位套筒33之间的安装能够以低磨损执行，使得也在重复更换物镜22的情况下，不会发生影响定位精度的磨损。
在这种情况下，在物镜22和物镜底座20之间的相对旋转位置在旋转挡块60和配对旋转挡块74之间沿围绕纵向轴线l的周向方向u留下间隔。配对锁定部分75被放置在相应分配的钩腔44的外部。在该位置中，物镜22与连接装置21的相对旋转相对于物镜底座20例如顺时针地执行，直到配对旋转挡块74抵接在旋转挡块60处。
在该位置中，配对锁定部分75被放置在相应分配的钩腔44内部。如图8中示意性所示的，在锁定表面42和配对锁定表面76之间首先存在距离。锁定装置40采用允许物镜22的安装的释放状态i。借助于操作元件54并且根据示例，借助于操作螺钉55，锁定装置40被转换成锁定状态ii。为此，通过使操作螺钉55旋拧进入或旋拧通过基部61，并通过操作螺钉55的自由端56抵靠弯曲柔性弹簧52沿纵向轴线l的方向引导操作螺钉55通过抵接部分23，移动操作螺钉55，直到到达锁定状态ii。能够通过在操作元件54或操作螺钉55处的机械挡块79来限定锁定状态ii的达到。如果机械挡块79抵接在基部61上或者抵接在物镜底座20的另一合适的配对挡块上，则达到锁定状态ii（图9和图10）。挡块79能够由例如在操作元件54操作元件54处的环状肩部形成。
如在图9和图10中示意性示出的，在锁定状态ii下，操作元件54使弯曲柔性弹簧52从其未偏转的初始位置偏转并使弯曲柔性弹簧52变形。由于该变形，锁定钩43执行具有平行于纵向轴线l的移动分量的枢转移动，直到锁定表面42抵接在分配的配对锁定表面76上为止。由于弯曲柔性弹簧52的进一步变形，在锁定表面42和配对锁定表面76之间产生了相应的力f，该力f具有轴向力分量fa和沿周向方向的力分量fu（图7）。经由轴向力分量fa，所述至少一个配对抵接表面71被推动抵靠所述至少一个配对抵接表面24。经由沿周向方向u的力分量fu，配对旋转挡块74被推动抵靠旋转挡块60。经由偏压装置36以及根据示例经由第二定位体对29，连接环70相对于纵向轴线l径向地被推动抵靠第一定位体30的定位表面32。
经由第一定位体对28或借助于偏压装置36，限定了光轴a相对于纵向轴线l的径向位置。在这样做时，如果建立了在相应的定位表面32和相关联的配对定位表面73之间的接触，则使用圆柱体-圆柱体配合，从而提供了大致点形的抵接。
在该实施例中，存在多个抵接表面24，相应相关联的配对抵接表面71以及根据该实施例单个连续的配对抵接表面71抵接在该多个抵接表面24处。因为抵接表面24在周向方向u上分布并且特别规则地分布，所以消除了用于物镜22相对于物镜底座20的相对定位或相对对准的多个自由度：在平行于纵向轴线l的轴向方向上以及围绕彼此正交且相对于纵向轴线l正交地定向的两个空间轴线的倾斜。在这种协作中，使用在若干位置处、且优选在至少三个位置处的平面-平面配合，其中，这些位置未沿着一条线布置，并且根据示例，这些位置沿围绕纵向轴线l的周向方向u规则地分布。
根据该示例，通过旋转挡块60与配对旋转挡块74的协作，消除了围绕纵向轴线l的旋转自由度。在这样做时，使用具有点形接触的圆柱体-圆柱体配合。
经由锁定装置40，可以在连接装置21和物镜底座20之间施加可以被预先限定或至少被限制的可调节力。在这样做时，在物镜底座20处能够布置具有相等的压紧力fa、fu的物镜22或连接装置21的重复精确的布置。
由于本发明的布置结构，实现了在物镜更换之后不要求定期校准。如果使用分别包含类似的连接装置21的物镜22，则它们能够被布置在物镜底座20处而无需附加的校准。特别地，经由锁定装置40施加的力与用于相对定位的主体和表面的分离，可以实现非常准确且重复精确的对准。
为了分离或释放在物镜22和物镜底座20之间的连接，以相反的顺序执行上述顺序。首先，锁定装置40被切换处于释放状态i。随后，物镜22能够相对于物镜底座20逆时针旋转，并且最终平行于纵向轴线l从物镜底座20移除。
因为锁定部分41或锁定钩43不执行平行于纵向轴线l的线性移动，而是执行枢转移动，所以有利的是，具有第一定位体30的第一定位体对28与操作元件54相邻布置且相对于纵向轴线l与固定装置53或固定位置b大致相对地布置。由于锁定部分41或锁定钩43的枢转移动，它们执行沿远离固定装置53或固定位置b的方向的移动。因为不可移动的第一定位体30沿该方向布置，所以能够更精确地限定物镜22相对于物镜底座20的径向位置。弹簧张紧并且朝向纵向轴线l可移动地支撑的第二定位体31优选在周向方向u上与固定位置b或固定装置53相邻地布置。
在图16中，示意性地示出形成适配器82的连接装置21的实施例。适配器82还被配置为用于与物镜22连接，为此目的，适配器82能够包括相应的连接机构，例如内螺纹83或相应卡口凹槽等。除此之外，适配器82的连接装置21对应于物镜22的连接装置21，如上文所解释的。当将物镜22布置在适配器82处时，环形适配器82的中心轴线m对应于物镜的光轴a或限定该光轴a。
在图15和图17中，附加地示意性地示出另一可选实施例，用于在物镜底座20与物镜22或连接装置21之间建立电接口和/或电子接口。在连接环70的在配对抵接表面71处开口的腔或开口中，布置有数据载体84或具有电接触表面的另一模块。数据载体84例如由微芯片形成。其接触表面可从外部触及。
在围绕纵向轴线l的周向方向上的相应位置处，至少一个接触元件85和例如由导电材料制成的接触弹簧86能够布置在抵接部分23内部。接触弹簧86具有接触区段87，该接触区段在其初始位置中从抵接部分23突出，并且配置为用于抵接在数据载体84处。接触元件85或接触弹簧86能够与摄像机或测量装置（例如干涉仪或另一光学测量设备）的控制装置88电连接。例如，控制装置88能够被配置为检索储存在数据载体84上的信息，使得摄像机或测量装置能够检索关于所连接的物镜22的类型的信息。
接触元件85或接触弹簧86的数量能够根据数据载体84处的接触表面的数量而变化。优选地，存在彼此电隔离的两个、三个或更多个分离的电接触元件85，其中，每个接触元件85与在数据载体84处的一个接触表面相关联。
本发明涉及能够彼此可释放地连接的物镜底座20以及连接装置21。连接装置21是物镜22或适配器82的一部分。物镜底座20具有至少一个抵接表面24，该至少一个抵接表面24正交于纵向轴线l延伸，且与在连接装置21处的至少一个配对抵接表面71协作。具有至少一个定位表面32的至少两个v形布置的第一定位体30被布置成与纵向轴线l间隔开，使得定位表面32面对纵向轴线l。在连接装置21处存在至少一个配对定位表面73，该配对定位表面73能够抵接在物镜底座20的定位表面32处。在围绕纵向轴线l的周向方向u上的相对位置能够经由物镜底座20的旋转挡块60来限定，该旋转挡块60与连接装置21的配对旋转挡块74协作。如果建立连接，则锁定装置40将连接装置21保持在物镜底座20处，并且为此目的，在平行于纵向轴线l的轴向方向上产生力分量fa，并且优选地附加地在周向方向u上产生力分量fu。
附图标记列表：
20物镜底座
21连接装置
22物镜
23抵接部分
24抵接表面
28第一定位体对
29第二定位体对
30第一定位体
31第二定位体
32定位表面
33定位套筒
34轴销
35螺旋弹簧
36偏压装置
39开口
40锁定装置
41锁定部分
42锁定表面
43锁定钩
44钩腔
45锁定销
46支撑部分
50力生成单元
51环部分
52弯曲柔性弹簧
53固定装置
54操作元件
55操作螺钉
56操作元件的自由端
60旋转挡块
61基部
62机械编码装置
63编码腔
64编码突出部
65调节装置
66调节螺钉
70连接环
71配对抵接表面
72环状外表面
73配对定位表面
74配对旋转挡块
75配对锁定部分
76配对锁定表面
77倒角
78半径部
79机械挡块
82适配器
83内螺纹
84数据载体
85接触元件
86接触弹簧
87接触区段
88控制装置
i释放状态
ii锁定状态
a物镜的光轴
b固定位置
c围绕光轴的周向方向
d旋转轴线
fa轴向力分量
fu周向方向的力分量
l物镜底座的纵向轴线
m中心轴线
u围绕纵向轴线的周向方向。
1.一种配置为用于可更换地安装物镜（22）的连接装置（21）的物镜底座（20），
具有至少一个抵接表面（24），所述至少一个抵接表面（24）在抵接部分（23）处被提供且正交于所述物镜底座（20）的纵向轴线（l）定向，且所述至少一个抵接表面（24）配置为抵接所述连接装置（21）的至少一个配对抵接表面（71），以便限定所述连接装置（21）相对于所述抵接部分（23）的轴向相对位置，
具有至少一个定位体对（28），所述至少一个定位体对（28）包括两个定位体（30），所述两个定位体（30）分别相对于所述纵向轴线（l）间隔开地布置，且包括面对所述纵向轴线（l）以及在相对于所述纵向轴线（l）径向的径向平面中关于彼此倾斜定向的定位表面（32），其中，每个定位体（30）的所述定位表面（32）配置为抵接所述连接装置（21）的配对定位表面（73），以便限定所述连接装置（21）关于所述物镜底座（20）的径向相对位置，
具有旋转挡块（60），所述旋转挡块（60）配置为抵接所述连接装置（21）的配对旋转挡块（74），以便限定所述连接装置（21）相对于所述物镜底座（20）在围绕所述纵向轴线（l）的周向方向（u）上的相对位置，
具有包括两个锁定部分（41）的锁定装置（40），所述两个锁定部分（41）在周向方向（u）上彼此间隔开地布置且与所述纵向轴线（l）间隔开地布置，并且每个锁定部分（41）具有锁定表面（42），其中，每个锁定表面（42）配置为抵接所述连接装置（21）的配对锁定表面（76），
其中，所述锁定装置（40）配置为在锁定状态（ii）下在所述纵向轴线（l）的方向上在所述抵接部分（23）和所述锁定部分（41）之间产生力，以便经由所述连接装置（21）的相应配对锁定表面（76）在所述至少一个抵接表面（24）和相应配对抵接表面（71）之间产生压紧力（fa）。
2.根据权利要求1所述的物镜底座，其特征在于，如果建立在所述物镜底座（20）和所述连接装置（21）之间的连接，则提供用于在所述旋转挡块（60）和所述配对旋转挡块（74）之间在周向方向（u）上产生压紧力（fu）的机构。
3.根据权利要求1或2所述的物镜底座，其特征在于，每个锁定表面（42）包括在周向方向（u）上的倾斜。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，所述锁定装置（40）配置为在所述锁定装置（40）的锁定状态（ii）下调节和/或限制施加在锁定表面（42）上的平行于纵向轴线（l）的力。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，所述锁定装置（40）包括具有至少一个弹簧的力生成单元（50），所述至少一个弹簧被配置为至少在所述锁定状态（ii）下产生施加在所述锁定表面（42）上的平行于所述纵向轴线（l）的力。
6.根据权利要求5所述的物镜底座，其特征在于，所述力生成单元（50）的所述至少一个弹簧是弯曲柔性弹簧（55），所述弯曲柔性弹簧（55）配置为在所述锁定装置（40）的锁定状态（ii）下产生施加在两个锁定部分（41）上的力。
7.根据权利要求5或6所述的物镜底座，其特征在于，所述锁定装置（40）借助于操作元件（54）能够在所述锁定状态（ii）和释放状态（i）之间切换。
8.根据权利要求7所述的物镜底座，其特征在于，所述锁定装置（40）配置为：在所述释放状态（i）下，允许所述连接装置（21）安装在所述物镜底座（20）处以及从所述物镜底座（20）移除，以及在所述锁定状态（ii）下，阻止所述连接装置（21）安装在所述物镜底座（20）处以及从所述物镜底座（20）移除。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，所述锁定装置（40）的锁定部分（41）相对于所述抵接部分（23）在所述纵向轴线（l）的方向上被可移动地支撑。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，每个锁定表面（42）由圆柱体表皮表面的区段形成。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，第一定位体对（28）包括两个第一定位体（30），所述两个第一定位体（30）相对于所述纵向轴线（l）正交或者径向地不可移动地定位。
12.根据权利要求11所述的物镜底座，其特征在于，存在偏压装置（36），所述偏压装置（36）关于所述纵向轴线（l）与定位体对（28）相对布置，且配置为产生到所述连接装置（21）上的径向力。
13.根据权利要求12所述的物镜底座，其特征在于，所述偏压装置（36）包括具有两个第二定位体（31）的第二定位体对（29），所述两个第二定位体（31）抵抗偏压力正交于所述纵向轴线（l）被可移动地支撑。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，每个定位体（30、31）包括定位套筒（33），所述定位套筒（33）围绕相应旋转轴线（d）被可旋转地支撑，其中，每个定位套筒（33）的表皮表面包括所述定位表面（32），以及其中，每个旋转轴线（d）正交于所述纵向轴线（l）定向。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，所述抵接部分（23）与基体或基部（61）连接，以及所述至少一个定位体对（28、29）布置在所述基部（61）处。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，所述抵接部分（23）与基体或基部（61）连接，且借助于调节装置（65）能够相对于所述基体或基部（61）定位。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的物镜底座，其特征在于，存在机械编码装置（62），且所述机械编码装置（62）配置为限定在所述物镜底座（20）和所述连接装置（21）之间的围绕所述纵向轴线（l）的相对旋转位置范围，在所述旋转位置范围中，能够建立在所述至少一个抵接表面（24）和所述至少一个配对抵接表面（71）之间的连接。
18.一种用于物镜（22）的配置为用于在物镜底座（20）处可更换地安装所述物镜（22）的连接装置（21），
具有至少一个配对抵接表面（71），所述至少一个配对抵接表面（71）在连接环（70）处被提供，且正交于所述物镜（22）的光轴（a）定向，并且配置为分别与所述物镜底座（20）的抵接表面（24）抵接，以便限定抵接环（70）相对于所述物镜底座（20）的轴向相对位置，
具有至少一个配对定位表面（73），所述至少一个配对定位表面（73）与所述物镜（22）的光轴（a）间隔开地布置且背对所述光轴（a），其中，所述至少一个配对定位表面（73）配置为与所述物镜底座（20）的一个或多个定位表面（32）抵接，以便限定所述连接装置（21）相对于所述物镜底座（20）的径向相对位置，
具有配对旋转挡块（74），所述配对旋转挡块（74）布置在所述连接环（70）处且配置为抵接所述物镜底座（20）的旋转挡块（60），以便限定所述连接装置（21）相对于所述物镜底座（20）在围绕所述光轴（a）的周向方向（c）上的相对旋转位置，
具有两个配对锁定部分（75），所述两个配对锁定部分（75）在周向方向（c）上彼此间隔开地布置且与所述光轴（a）间隔开地布置，以及相对于所述光轴（a）径向地延伸，其中，每个配对锁定部分（75）包括配对锁定表面（76），所述配对锁定表面（76）配置为抵接所述物镜底座（20）的锁定表面（32）。
19.根据权利要求18所述的连接装置，其特征在于，所述配对旋转挡块（74）从所述连接环（70）径向向外地延伸。
技术总结