DE102005043871B4

DE102005043871B4 - Mikroskopobjektiv

Info

Publication number: DE102005043871B4
Application number: DE200510043871
Authority: DE
Inventors: Ingo Fahlbusch; Dr. Shi Renhu
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: DE102005043871A1

Abstract

Mikroskopobjektiv mit einer Fassung (1) und mehreren Linsen oder Linsengruppen, dadurch gekennzeichnet, daß in einen mit Luft gefüllten Luftabstand (2) zwischen einander gegenüberliegenden Flächen (3, 4) zweier eingefaßten, relativ zueinander entlang der optischen Achse (5) in der Fassung (1) des Objektivs verschiebbar angeordneten Linsen (6, 7) oder Linsengruppen eine Feder (8) montiert ist, wodurch die Linsen (6, 7) oder Linsengruppen unter Vorspannung auf Abstand zueinander gehalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikroskopobjektiv mit einer Fassung und mehreren Linsen oder Linsengruppen und bezieht sich auf das Problem des Justierens des Arbeitsabstandes.
Bei Mikroskopobjektiven im Stand der Technik fokussiert man das Objektiv auf den Arbeitsabstand im allgemeinen durch Drehen an einem Ring, der Teil der Fassung ist und bewirkt, daß eine oder mehrere Linsengruppen relativ zueinander entlang der optischen Achse verschoben werden. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei zwei Linsengruppen, von denen die eine fest im Objektiv, und die andere relativ zu dieser verschoben werden kann. Im allgemeinen ist die bewegliche Gruppe über ein Gewinde mit der Fassung verbunden, so daß sie in Richtung der andern Gruppe oder von dieser weggedreht werden kann. Aufgrund des natürlichen Spiels eines solchen Gewindes, welches mit der Zeit auch größer wird, kommt es dabei zu gewissen Schwankungen im Arbeitsabstand. Bei Mikroskopobjektiven mit kleinem Abbildungsmaßstab von weniger als 2 wirken sich diese Schwankungen jedoch unangenehm aus, mitunter ist eine genaue Justierung auf den Arbeitsabstand gar nicht möglich, weil sich der Arbeitsabstand nur in kleinen, kaum merklichen Stufen verstellen läßt.
In DE 198 04 470 C1 wird ein Mikroskopobjektiv mit mehreren Linsengruppenfassungen beschrieben, von denen eine als Korrekturfassung zur Anpassung an unterschiedliche Deckglasdicken ausgebildet ist. Zum Zwecke der Positionsveränderung zwischen den relativ zum Objektiv feststehenden Linsengruppenfassungen ist die Korrekturfassung axial entlang der optischen Achse des Objektivs verschiebbar.
Damit können Deckglasdickenschwankungen aufgefangen werden. Nachteilig hierbei ist, dass sich im geringen Maße der Arbeitsabstand ändert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Mikroskopobjektiv zu entwickeln, welches auf einfache Weise eine stufenlose Anpassung an den Arbeitsabstand insbesondere bei Mikroskopobjektiven mit kleinem Abbildungsmaßstab ermöglicht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Mikroskopobjektiv zu entwickeln, welches auf einfache Weise eine stufenlose Anpassung an den Arbeitsabstand insbesondere bei Mikroskopobjektiven mit kleinem Abbildungsmaßstab ermöglicht.
Diese Erfindung wird bei einem Mikroskopobjektiv der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß in einen mit Luft gefüllten Luftabstand zwischen einander gegenüberliegenden Flächen zweier eingefaßten, relativ zueinander entlang der optischen Achse in der Fassung des Objektivs verschiebbar angeordneten Linsen oder Linsengruppen eine Feder montiert ist, wodurch die Linsen oder Linsengruppen unter Vorspannung auf Abstand zueinander gehalten werden. Auf diese Weise kann das Gewindespiel nahezu vollkommen unterdrückt werden und durch Veränderung des Abstandes zwischen den beiden Linsenflächen kann eine im wesentlichen kontinuierliche Anpassung des Arbeitsabstandes zur Fokussierung erfolgen. Eine Justierung ist damit stufenlos und ohne Ruckeln möglich, sofern das Gewinde entsprechend ausgestaltet ist. Statt einer Feder kann auch ein elastisches Material verwendet werden, mit dem der gleiche Zweck erreicht werden kann, nämlich die Linsen oder Linsengruppen auf Abstand zueinander zu halten. Auch kompliziertere Elemente wie ein Federkäfig, der beispielsweise in der DE 103 61 912 A1 beschrieben ist, können verwendet werden. Dabei ist die Feder oder das elastische Element so dimensioniert, daß die Linsen oder Linsengruppen selbst im größtmöglich wählbaren Abstand noch unter einer Vorspannung stehen.
Bevorzugt ist als Feder deshalb eine Druckfeder, insbesondere eine Wellenfeder vorgesehen. Mittels einer Wellenfeder werden Reibungsverluste minimiert. Für größere Fokussierungsabstände als mit einer Wellenfeder überbrückbar verwendet man zweckmäßigerweise Spiralfedern. Um den Verschleiß möglich gering zu halten, ist es vorteilhaft, die auf der dem Objekt abgewandten Seite der Feder angeordnete Linse oder Linsengruppe fest in der Fassung zu montieren. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen denkbar, in denen beide Gruppen bewegt werden können. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die auf dem Objekt zugewandten Seite der Feder angeordnete Linse oder Linsengruppe über ein Gewinde mit der Fassung des Objektivs verbunden. Sie kann dann zur Einstellung des Fokussierabstandes unter Krafteinwirkung gegen die Feder geschraubt werden. Auf diese Weise kann unter Beobachtung der Bildlängenabgleich eingestellt werden und gleichzeitig auch der Arbeitsabstand.
Besonders vorteilhaft läßt sich die hier vorgestellte Lösung bei Mikroskopobjektiven mit einem Abbildungsmaßstab von weniger als 2 einsetzen, wo sich Stufen beim Verstellen des Arbeitsabstandes besonders bemerkbar machen.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dabei zeigt 1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Objektivs.
In 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines erfindungsgemäßen Objektivs gezeigt. Das gezeigte Mikroskopobjektiv enthält in einer Fassung 1 zu beiden Seiten eines Luftabstandes 2 Linsengruppen, wobei der Luftabstand 2 durch die einander gegenüberliegenden – hier plan gezeichneten – Flächen 3 und 4 der beiden Linsengruppen, von denen jeweils nur die begrenzenden Linsen 6 oder 7 gezeigt sind. Die ebenen Flächen 3 und 4 wurden hier nur der Anschaulichkeit halber gewählt, da das Objektiv im Querschnitt gezeigt wird. Selbstverständlich sind auch andere Flächenformen denkbar. In den Luftabstand 2 ist im in 1 gezeigten Beispiel eine Wellenfeder 8 eingebracht, die ringförmig entlang der Fassung des Objektivs auf den Linsenflächen oder auf dafür vorgesehen Flächen der Fassung anliegt. Die dem Objekt abgewandte Linsengruppe mit der Linse 6 ist fest in der Fassung 1 montiert. Die andere Linsengruppe mit der Linse 7 ist über ein Gewinde 9 mit der Fassung verbunden und kann zur Einstellung des Fokussierabstandes unter Krafteinwirkung gegen die Wellenfeder 8 geschraubt werden. Durch die Verwendung einer solchen Feder kann die Anzahl der Auflagepunkte minimiert werden, so daß die durch das Drehen der objektseitig gelegenen Linsengruppe zur Fokussierung entstehenden Reibungsverluste minimiert werden können und eine nahezu kontinuierliche Änderung des Luft- und damit auch des Arbeitsabstandes möglich ist. Auch die Entstehung möglicher Verunreinigungen durch Abrieb zwischen Feder und der Linsengruppe, die in der Fassung gedreht wird, kann so minimiert werden. Die Feder ist üblicherweise aus Federstahl, Federbronze oder Messing gefertigt, allerdings können auch andere Materialien verwendet werden. Der variable Luftabstand ist abhängig vom Design der jeweiligen Optik und soll hier beispielhaft 8.2 +/– 0.1 mm betragen. Für größere Luftabstände oder längere zu überbrückende Wege können Wellenfedern eventuell nicht mehr ausreichen, dann ist vorzugsweise eine Spiralfeder zu verwenden.
Bezugszeichenliste

1: Fassung
2: Luftabstand
3, 4: Flächen
5: optische Achse
6, 7: Linsen
8: Feder
9: Gewinde

Claims

Mikroskopobjektiv mit einer Fassung (1) und mehreren Linsen oder Linsengruppen, dadurch gekennzeichnet, daß in einen mit Luft gefüllten Luftabstand (2) zwischen einander gegenüberliegenden Flächen (3, 4) zweier eingefaßten, relativ zueinander entlang der optischen Achse (5) in der Fassung (1) des Objektivs verschiebbar angeordneten Linsen (6, 7) oder Linsengruppen eine Feder (8) montiert ist, wodurch die Linsen (6, 7) oder Linsengruppen unter Vorspannung auf Abstand zueinander gehalten werden.
Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder (8) eine Druckfeder vorgesehen ist.
Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder (8) eine Wellenfeder vorgesehen ist.
Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder (8) eine Spiralfeder vorgesehen ist.
Mikroskopobjektiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der dem Objekt abgewandten Seite der Feder (8) angeordnete Linse (6) oder Linsengruppe fest in der Fassung (1) montiert ist.
Mikroskopobjektiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der dem Objekt zugewandten Seite der Feder (8) angeordnete Linse (7) oder Linsengruppe über ein Gewinde (9) mit der Fassung (1) des Objektivs verbunden ist, so daß sie zur Einstellung des Fokussierabstandes unter Krafteinwirkung gegen die Feder (8) geschraubt werden kann.
Mikroskopobjektiv nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsmaßstab des Objektivs weniger als 2 beträgt.