DD275933A1 - Optischer strahlenteiler - Google Patents

Abstract

Optischer Strahlenteiler zur Strahlenteilung in optischen Geraeten mit nichtparallelem Strahlengang, insbesondere in Mikroskopen mit mehreren Abbildungsstrahlengangausgaengen. Durch einen optischen Strahlenteller, bestehend aus einem Teilerwuerfel, der erfindungsgemaess mit sphaerischer Eintritts- und Austrittsflaeche versehen ist, brauchen bei Herausnahme des Teilerwuerfels keine ausgleichenden optischen Elemente in den Strahlengang eingeschaltet werden. Weiterhin tritt eine wesentliche Reflex- und Streulichtminderung ein. Der technisch-oekonomische Aufwand fuer derartige Strahlengaenge reduziert sich. Fig. 3

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein optisches Element zur Strahlenteilung in optischen Geräten, insbesondere in Mikroskopen mit mehreren Abbildungsstrahlengangausgängon.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Zur Teilung eines Strahlenbündels in zwei oder mehr Strahlenbündel oder zur Zusammenführung von zwei oder mehr Strahlenbündeln zu einem Strahlenbündel werden sogenannte Strahlenteiler verwendet (H. Naumann/G. Schröder, Bauelemente der Optik, 4. Aufl., Carl Hanser Verlag München, Wien, 1983, S. 18β-188). In optischen Geräten, insbesondere in Mikroskopen wird zur Aufteilung des Abbildungsstrahlenrianges in zwei gleichzeitig

genutzte Strahlengänge vorzugsweise ein Teilerwürfel eingesetzt. Aus den verschiedensten Gründen kann es notwendig sein,daß zeitweise nur einer der vorhandenen Strahlengänge genutzt wird. Zu diesem Zweck wird der Teilerwürfsl aus dem

Abbildungsstrahlengang herausgenommen. Bei der Verwendung von Teilerwürfeln in optischen Geräten, insbesondere Mikroskopen mit einem nichtparallslen Strahlengang

tritt der Nachteil ein, daß der aus einem Strahlengang herausgenommene Teilorwürfe! durch ein Ausgleichsprisma oder eineplanparallole Glasplatte ersetzt werden muß. Diese Maßnahme ist erforderlich, damit im betroffenen Strahlengang der On derhinter dem Teilerwürfel befindlichen Bild· (Zwischenbild-)Ebene und auch die Bildgröße konstan? b.'olberi.

Ein woiterer Nachteil besteht darin, daß durch die am Teilerwürfel, am Ausgieichsprisma und an der planparallolen Glasplatte

vorhandonen senkrecht zur optischen Achse stehenden Glas-Luft-Flächen Reflexe mit negativer Wirkung auf die Biidqualitätauftreten.

Zur Minderung der Reflexe sind Lösungen wie Entspiegelung von Glasflächen, Schiefstellung und Dezentrierung optischer Bauelemente, Schwärzung und lichtschluckende Gestaltung von Hohlräumen bekannt (H. Naumann/G. Schröder, Bauelemente

der Optik, 4. Aufl., Carl Hanser Verlag München, Wien, S. 71-78 und Naumann, Optik für Konstrukteure. 3. Aufl., W. Knapp Verlag

Düsseldorf, 1970, S. 110-112). Die Anwendung dieser Lösungen bedingt jedoch weitere technisch-ökonomische Aufwendungen

bei der Herstellung, Montage und Justierung dieser Bauelemente.

Ziel der Erfindung

Das Ziol der Erfindung besteht in der Schaffung eines optischen Strahlenteiler mit dem die genannten Nachteile der bekannten technischen Lösungen wesentlich vermindert oder total beseitigt wer den. Insbesondere ist der Aufwand zur Reflexminderung zu -enken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DIo Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung olnos optischon Strahlonteiiers, der oin äußerst geringes Redox- und Stroulichtverhalton aufweist, gegenüber bokannten optischon Strahlentoilorn relativ geringere Abmessungen aufweist und bei Hereusnahme aus einem nlchtporaMelen Strahlengang nicht durch ausgleichende op.'sche Bauelement t ersetzt werden muß. Din Aufgabe löst ein optischer Strahlenteiler, bostehend aus einem Teilerwürfel erfineungsgemäß dadurch, daß an einem Teilorwürfel efno konvexe Eintrittsfläche und zwei konkave Austrittsflächen vorgesehen sind, wobei die Redien der Eintritts· und Auotrlttsflächen konzentrisch s'nd.

Erfindungsgomäßo Ausführungsformon bostohen darin, daß dio Eintrittsfläche und die Austrittsflächen durch an die entsprechenden Flächen dos Toilorwürfcls angoordnoto Plankonvoxlinso beziehungsweise Plankonkavlinse gebildet werden. Woftorhin darin, daß mindestens on oinor von drei Flächen dos Toilerwürfsls, die jodoch nicht die Eintrittsfl£che und die zwo! Austrittsflächen sind, oln Umlonkelomont, vorzugsweise oin 90°-Umlenkolomont in Gostalt eines Spiegels vorgesehen IsU

Dar erfindungsgemäß gestaltete optische Strahlenteiler wird in optischen Geräten, insbesondere in Mikroskopen mit Richtparallelem Strahlengang so im Abbildungsstrahlengang angeordnet, daß der gemeinsame Mittelpunkt des Radius der konvexen Elntrittstiäche und des Radius der jeweiligen konheven Austrittsfläche in der dem Teilurigäwürfel folgenden ersten Bild· (Zwischenbild·) Ebene des betreffenden Strahlenganges liegen.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen optischen Strahlenteilers wird das gestellte Ziel und die Aufgabe in vollem Umfang erfüllt.

Ausführungsbelsplele

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielon näher beschrieben. Es zelyen in schematischer Darstellung

Flg. 1 einen erfindungsgemäßen optischen Strahlenteiler,

Fig. 2 eine weitero Ausführungsform dos optischen Strahlenteilers und

Fig. 3 die Anordnung des optischen Strahlenteilers in einem Mikroskoptubus.

Fig. l zeigt einen optischen Strahlenteiler bestehend aus einem Teilerwürfel T, der erfindungsgemäß eine konvexe Eintrittsfleche E und zwei konkave Austrittsflächan A1, A2 aufweist, wobei dia Redien der Flächen E, A1, A2 konzentrisch sind. Die Eiritrittstläche c und die Ausfuttsflächen Al, A2 werden vorzugsweise durch an die entsprechenden Flächen des Teilerwürfels t angeordnete Plankonvexlir.se LE. beziehungsweise Plankonkavlinsen I gebildet. Sie können aber auch Bestandteil der prismatischen Grundkörper des Teilerwürfels T sein.

Ein einem Abbildungsstrahlengang AS durchlaufendes Strahlenbündel wird durch den Teilarwürfel T entsprechend geteilt und durch teine erfindungsgemäße Gestaltung wird jedos Teilotrah!e;ibündel in dem betreffenden Strahlengang in die dem Teilerwürfel T folgende Bild- !Zwischenbild·) Ebene 01,02 abgebildoi.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des optischen Strahiemeilers. Mindestens a,i einer von drei Flächen des Teilerwür'els T, die jedoch nicht die ElntrittsflEshe und die zwei Austiitseflächen sind, vorzugsweise in der Fläche T1 ist ein Umlenkeloment, zum Beispiel ein 90'-Umlonkeloment, in Gesial; eines Spiegels S angeordnet.

Fig. 3 zeigt die Anordnung d6S optischen Strahlenteiler*· in einem an sicli bekannten Mikroakuptubus. Zur Aufteilung dos Abbiidungsstrohlenganges AS in einen Beobar.htungsstrahlengang BS i.nd einem Fcxostrahlengarig FS ist ein erfindungsgemäß gestalteter Teilur<gswürfel T hinter einer Tubuslinso 1 im Abbildungsstrahlangang AS angeordnet, wobei der gemeinsame Mittelpunkt des Radius der konvoxon Eintrittst lache E und der Radius dir jeweiligen konka vtn Austrittsfläche A1, A2 in der BiId-(Zwischenbild·) Ebern» 0Ί beziehungsweise 02 liegt. Vortoilhafterweise ist der Teilerwürfel T verschiebbar gehaltett. Im Beobachtungsstrahlergang BS und im Fotostrahlengang FS ist vor den Bild- (Zwischenbild·) Ebenen 01 und 02 jeweils eine Feldlinse 2 zwecks dor Pupillenanpassung angeordnet.

Mit 011 und 021 ist eine Bild-(Zwischenbild-)ebene in einem nicht dargestellten Okular beziehungsweise in einer nicht dargestellten Fo'.okamera bezeichnest.

Ist der Teilerwürfel T In de r. Abbildungsstrahlengang AS eingeschaltet, ist das durch ein nicht dargestelltes Mikroskop erzeugte ' Bild eines Objektives gleichzeitig an den Bild· (Zwischenbild-) Ebenen 011 und 021 vorhanden. Zur Abbildung eines Bildes in nur einem der beiden Strahlengänge BS, FS wird der Teilerwürfel T aus dem Abbildungsstrahlengang AS ausgestaltet. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der. Tellerwürfels T braucht anstelle diesem kein Aucglekhselement eingeschaltet werden, damit das Bild in der Bild-(Zwischenbild-)ebeao 01 beziehungsweise 02 liegt.

Für die Abbildung des Bildes nur im Fotostrahlengang FS wird ein Spiegel 3 in den Abbildungsstrahlengang AS eingeschaltet. Es kann, wie hler dargestellt, ein separat bowegbarer Spiegel, oder eine in Fig.2 beschriebene Ausführungslorm oder eine andere bekannte Lösung sein.

Claims (3)

1. Optischer Strahlenteiler, bestehend aus einem Teilerwürfel, gekennzeichnet dadurch, daß an einem Teilerwürfe! (T) eine konvexe Eintrittsfläche (E) und zwei konkave Austrittsflächen (A 1, A2) vorgesehen sind, wobei die Radien der Flächen (E, A1, A2) konzentrisch sind.

2. Optischer Strahlenteiler nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Eintrittsfläche (E) und die Austrittsflächen (A 1, A2) durch an die entsprechenden Flächen des Teilerwürfels (T) angeordnete Plankonvexlinse (LE) beziehungsweise Plankonkavlinse (L) gebildet werden.

3. Optischer Strahlenteiler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens an einer Fläche (T 1) des Teilerwürfels (T) ein Umlenkelement, vorzugsweise ein 90°-Umlenkelement in Gestalt eines Spiegels (S) vorgesehen ist.