DD254033B5

DD254033B5 - Mikroskopobjektiv mit Korrekturvorrichtung

Info

Publication number: DD254033B5
Application number: DD29685486A
Authority: DD
Inventors: Horst Riesenberg; Hans-Georg Bauman; Knut Hage
Original assignee: Zeiss Carl Jena Gmbh
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1995-01-26
Also published as: DD254033A1; JPS63144317A; DE3735324A1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar als Mikroskopobjektiv mittlerer und höherer Apertur (ab ca. 0,4) in einer Objektivreihe mit Objektiven geringerer Apertur, wo sich zwischen dem zu untersuchenden Objekt und dem Objektiv durchsichtige, planparallele Platten beliebiger Dicke befinden, z. B. Anschlußplatten spezieller Kammern oder Böden von Flüssigkeitsbehältern.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Ein Maß für die Austauschbarkeit von Mikroskopobjektiven einer Objektivreihe ist die einheitliche Abgleichlänge, z. B. 45 mm. Die Abgleichlänge ist definiert als Abstand von der Objektebene bis zur Objekt-Anlagefläche.

Objektive mit kleinen Aperturen sind unempfindlich hinsichtlich der Bildgüte bei geringen Abweichungen von der genormten Deckglasdicke von 0,17mm.

Bei größeren Aperturen wirken sich bereits sehr geringe Abweichungen von der vorgeschriebenen Deckglasdicke auf Grund des dadurch entstehenden Öffnungsfehlers ungünstig auf die Bildgüte aus. Deshalb haben Trockenobjektive höchster Apertur (0,9 bzw. 0,95) für bedeckte Präparate eine Korrektionsfassung, die ein Einstellen auf die verwendete reale Deckglasdicke gestattet und den Öffnungsfehler kompensiert. Die bei zu kleiner oder zu großer realer Deckglasdicke entstehende sphärische Unter- oder Überkorrektion wird zumeist durch Änderung des Abstandes zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil des optischen Systems des Objektivs kompensiert, was mechanisch durch Drehen eines Korrektionsringes geschieht. Die mit derartigen Korrektionsfassungen ausgerüsteten Objektive gleichen nur Deckglasdickenschwankungen in der Größenordnung von hundertstel Millimetern aus.

Bei bestimmten Verfahren der Mikroskopie befinden sich zwischen Objekt und Objektiv durchsichtige planparallele Platten unterschiedlicher Dicke, die einen weitaus größeren Schwankungsbereich haben können (Zehntelmillimeter bis Millimeter), der durch Nachfokussieren auszugleichen ist, was eine Änderung der Abgleichlänge darstellt.

Wenn verschiedene Planplattendicken auftreten, benötigen bereits Objektive mittlerer und höherer Apertur eine Bildfehlerkorrektion wie bei den herkömmlichen Objektiven mit Korrektionsfassung. Das führt gleichzeitig zu der Notwendigkeit der Nachfokussierung. Korrektur des sphärischen Fehlers und Nachfokussieren sind so oft zu wiederholen, bis genügende Bildqualität erreicht wird („trial and error"-Methode).

Beim Übergang zu einer anderen Vergrößerung (Umschalten am Objektivrevolver) ist erneut nachzufokussieren, wenn die im Objektraum befindliche Plattendicke vom Sollwert abweicht. Objektive einer Reihe, mit verschiedener Vergrößerung, haben dann nicht mehr eine einheitliche Abgleichlänge, wenn sie zum Bildfehlerausgleich eine Korrektionsfassung herkömmlicher Ausführung haben und die Plattendicke vom Sollwert abweicht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, d.h. Objektive zu erhalten, die bei mittlerer und höherer Apertur mit Bildfehlerkorrektion gleichzeitig die gleiche Schärfenebene wie die schwachen Objektive ohne Bildfehlerkorrektion bei allen auftretenden Dicken der im Objektraum verwendeten Planplatten haben, so daß diese Objektivreihe immer untereinander abgeglichen bleibt.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mikroskopobjektiv zu erhalten, daß bei Verwendung unterschiedlich dicker planparalleler Platten im Objektraum neben einer Bildfehlerkorrektur gleichzeitig eine Schärfenebenenkorrektur ermöglicht, um für alle auftretenden Plattendicken abgeglichen zu sein zu anderen Objektiven einer Objektivreihe.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mikroskopobjektiv mit Korrekturvorrichtung insbesondere für unterschiedlich dicke planparallele Platten im Objektraum, wobei eine Frontlinsengruppe an der Objektseite und eine hintere Linsengruppe an der Abbildungsseite eines veränderlichen Luftabstandes angeordnet sind, wobei erfindungsgemäß die Korrekturvorrichtung so ausgebildet ist, daß gleichzeitig mit der Veränderung des Luftabstandes zur Bildfehlerkorrektur eine axiale Verschiebung des gesamten optischen Systems zur Korrektur der Lage der Schärfenebene vorgenommen wird.

Das Wesen der Erfindung wird anhand von Zeichnungen verdeutlicht.

In Fig. 1 a ist ein Objektiv 1 geringer Apertur dargestellt, dessen Abgleichlänge O₁T beträgt, wobei Οι der abzubildende Objektpunkt und T der Achsenpunkt der Anlagefläche des Objektivs ist.

In Fig. 1 b ist die Verwendung einer planpar_a|lelen Platte 2 der Dicke d und Brechzahl η im Objektraum gezeigt, wobei sich die Abgleichlänge des Objektivs 1 um den Betrag

vergrößert.

In Fig. 1 с ist ein Objektiv höherer Apertur 3 dargestellt, das aus einer vorderen Linsengruppe 4 und einer hinteren Linsengruppe 5 besteht, das für eine mittlere Dicke der im Objektraum befindlichen Platte 2 korrigiert ist und dessen Abgleichlänge somit für diese mittlere Plattendicke mit der Abgleichlänge des Objektivs geringer Apertur 1 in Fig. 1 übereinstimmt.

In Fig. 1 d wird eine dickere Platte 2* zwischen Objekt und Objektiv 3 gebracht. Erfindungsgemäß wird zwecks Bildfehlerkorrektur der Abstand zwischen den Linsengruppen 4 _Und 5 geändert und zwecks Erhaltung der Schärfenebene zwischen den Objektiven 1 (mit Platte 2*) und 3 zusätzlich das gesamte optische System (Teilsystem 4 und 5 gemeinsam) axial verschoben.

Die Korrekturvorrichtung, mit der gleichzeitig beide Verschiebungen realisiert werden, kann beliebig ausgeführt sein. Eine mögliche Art ist im Ausführungsbeispiel erläutert.

Die Zahl der Linsengruppen in einem erfindijngsgemäßen Mikroskopobjektiv ist nicht wesentlich, erfindungswesentlich ist, daß eine Linsengruppe, vorzugsweise die Frontlinsengruppe, zur Bildfehlerkorrektur verschiebbar ist und daß alle Linsengruppen des Objektivs zusätzlich gemeinsam axial verschiebbar sind.

Ausführungsbeispiel

Eine mögliche Realisierung der Erfindung wird anhand Fig.2 erläutert.

Ein dargestelltes Mikroskopobjektiv enthält eine verschiebbare Frontlinse 6 und Linsengruppen 7 a, 7 b, 7 c, 7 d, die gemeinsam in einem Gleitrohr 8 gelagert sind.

Mit der Fassung der Frontlinse 6 ist fest verbunden eine Hülse mit Bewegungsgewinde 9 und gleichzeitig wird axial verschiebbar das Gleitrohr 8 gehalten.

In das Bewegungsgewinde der Hülse 9 greift ein Gewinde eines Bedienteiles 10 ein, in dem eine Schraube mit Führungszylinder 13 befestigt ist, die an einer Kurvenkante eines Abstimmringes 14 anliegt, daß mit einem feststehenden Rohr 11 fest verbunden ist. Den abbildungsseitigen Anschlag des Gleitrohres 8 im Rohr 11 bildet eine Schraube 12. Der objektseitige Anschlag wird durch die Kurvenkante des Teiles 14 an den-) Führungszylinder der Schraube 13 gebildet.

Das dargestellte Mikroskopobjektiv enthält als Bildfehlerkompensationselement die axial verschiebbare Frontlinse 6. Die Fassung dieser Linse wird über die Hülse mit Bewegungsgewinde 9 durch Drehung des Bedienteiles 10 in Bezug auf die übrigen Linsengrupen mit Gleitrohr 8 axial verschoben. Erfindungsgemäß wird bei dieser Drehung des Bedienteiles 10 auch das Gleitrohr 8 bewegt und somit das gesamte optische System verschoben, um die Schärfenebenenverschiebung auszugleichen. Das geschieht dadurch, daß im feststehenden Rohr 11 das axialverschiebbar gelagerte und azimutal gesicherte Gleitrohr 8 durch die Federkraft der Feder 12 über die Schraube I3 am Kurvenablauf des Abstimmringes 14 anschlägt, der fest mit dem Rohr 11 verbunden ist.

Bei der Drehung des Bedienteiles 10 läuft di_e Schraube 13 an der azimutal angebrachten Steuerkurve des Abstimmringes 14 ab und positioniert das Gleitrohr und damit da_s gesamte optische System, entsprechend der erfindungsgemäßen Schärfenebenenverschiebung.

Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Mikroskopobjektivs für normale Deckgläser oder unbedeckte Präparate ist es vorteilhaft, eine planparallele Platte vor der>i Objektiv im Objektraum anzubringen als Kompensationselement.

Claims

1. Mikroskopobjektiv mit Korrekturvorrichtungjnsbesondere für unterschiedlich dicke planparallele Platten im Objektraum, wobei eine Frontlinsengruppe an der Objektseite und eine hintere Linsengruppe an der Abbildungsseite eines veränderlichen Luftabstandes angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Korrekturvorrichtung so ausgebildet ist, daß gleichzeitig mit der Veränderung des Luftabstandes zur Bildfehlerkorrektur eine axiale Verschiebung des gesamten optischen Systems zur Korrektur der Lage der Schärfenebene vorgenommen wird.

2. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System aus zwei beweglichen Linsengruppen besteht, von denen die eine Linsengruppe (6) überein Bewegungsgewinde (9) mit dem Bedienteil (10) relativ zur zweiten Linsengruppe (7a, 7 b, 7 c, 7 d) axial verschoben wird, beide Linsengruppen sich in einem axial verschiebbaren und azimutal gesicherten Gleitrohr (8) befinden und mit demselben Bedienteil (10) mittels der am azimutalen Kurvenablauf des Abstimmringes (14) durch die Federkraft der Feder (12) anschlagenden Schraube (13), relativ zum feststehenden Rohr (11), gemeinsam verschoben werden.