DE102018218569A1

DE102018218569A1 - Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ, optische Baugruppe zur Einstellung eines Stereowinkels in einem Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ und Varioabbildungssystem für ein Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ

Info

Publication number: DE102018218569A1
Application number: DE102018218569.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes Winterot
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CN111123499B; US20200132978A1; CN111123499A; US11372226B2

Abstract

Optische Baugruppe (5) zur Einstellung eines Stereowinkels (b) in einem Greenough-Stereomikroskop (1) und Greenough-Stereomikroskop (1) mit variablem Stereowinkel (b).

Description

Die Erfindung betrifft ein Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ. Die Erfindung betrifft außerdem eine optische Baugruppe zur Einstellung eines Stereowinkels in einem Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ. Schließlich betrifft die Erfindung ein Varioabbildungssystem für ein Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ.
Es gibt unterschiedliche Typen von Stereomikroskopen. Beim sogenannten Greenough-Typ sind die beiden Strahlengänge konstruktiv vollständig voneinander getrennt. Der sogenannte Abbe-Typ weist ein für beide Strahlengänge gemeinsames Hauptobjektiv auf.
Greenough-Stereomikroskope sind beispielsweise aus der DE 199 43 015 A1 und der DE 43 15 630 A1 bekannt. Weitere Stereomikroskope sind aus der DE 10 2006 036 768 A1 , der DE 32 17 776 C2 und der DE 69 26 292 bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Kern der Erfindung besteht darin, in einem Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ die Strahlengänge der beiden Abbildungskanäle zu parallelisieren. Hierunter sei insbesondere verstanden, dass die Strahlengänge der beiden separaten Abbildungskanäle ausgehend von einer gemeinsamen Referenzebene parallel zueinander verlaufen. Zur Parallelisierung der Strahlengänge der beiden Abbildungskanäle ist insbesondere eine nachfolgend noch näher beschriebene optische Baugruppe vorgesehen.
Ein paralleler Verlauf der Strahlengänge der beiden separaten Abbildungskanäle ist für die Anordnung der optischen Bauelemente im Strahlengang nach der gemeinsamen Referenzebene vorteilhaft.
Die Referenzebene, hinter welcher die Strahlengänge parallel zueinander verlaufen, liegt objektseitig von einer Objektivbaugruppe. Die Strahlengänge der beiden Abbildungskanäle verlaufen somit insbesondere im Bereich der Objektivbaugruppe parallel zueinander. Hierdurch wird die Konstruktion der Objektivbaugruppe vereinfacht und gleichzeitig verbessert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Stereomikroskop einen verstellbaren Stereowinkel auf.
Der Stereowinkel ist insbesondere mit Hilfe einer optischen Baugruppe verstellbar. Der Stereowinkel ist insbesondere mit einer optischen Baugruppe, welche im Strahlengang des Mikroskops zwischen den Fokusebenen der beiden Abbildungskanäle und den Objektiven derselben angeordnet ist, verstellbar.
Durch den variabel einstellbaren Stereowinkel ergibt sich eine größere Flexibilität.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die optische Baugruppe zur Einstellung des Stereowinkels derart ausgebildet, dass eine Schnittgerade der Objektebenen der beiden Abbildungskanäle bei einer Verstellung des Stereowinkels ortsfest bleibt.
Dies führt zu offensichtlichen Vorteilen bei der Beobachtung von Objekten unter unterschiedlichen Stereowinkeln. Dies führt insbesondere dazu, dass bei der Verstellung des Stereowinkels auf ein Nachfokussieren verzichtet werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Stereomikroskop einen modularen Aufbau auf.
Hierdurch wird die Flexibilität des Stereomikroskops weiter erhöht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Strahlengänge der Abbildungskanäle jeweils als Unendlich-Optik ausgebildet. Hierunter sei insbesondere verstanden, dass die Objektive jeweils keine reellen Zwischenbilder erzeugen, sondern eine unendliche Bildweite aufweisen. Die beiden Abbildungskanäle weisen mit anderen Worten bildseitig ihrer Objektive die Form paralleler Strahlenbündel auf.
Zur Erzeugung eines reellen Zwischenbildes können in den Strahlengängen der Abbildungskanäle jeweils Tubuslinsen vorgesehen sein.
Durch die Ausbildung der Abbildungskanäle als Unendlich-Optiken, das heißt durch Vorsehen eines sogenannten Unendlichraums, wird die Flexibilität des Stereomikroskops weiter vergrößert. Der Unendlichraum steht insbesondere zur Anordnung von optischen Baugruppen und/oder ZusatzEinrichtungen zur Verfügung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Stereomikroskop ein Varioabbildungssystem zur Einstellung und Veränderung der Vergrößerung. Das Varioabbildungssystem umfasst insbesondere einen Vergrößerungswechsler, insbesondere einen afokalen Vergrößerungswechsler.
Auch hierdurch wird die Flexibilität des Stereomikroskops weiter verbessert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine optische Baugruppe zur Einstellung eines Stereowinkels in einem Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine optische Baugruppe mit zwei separaten Abbildungskanälen mit jeweils einem ersten Spiegel und einem zweiten Spiegel, welche jeweils zur Überführung von Abbildungslicht von einer Objektebene in eine Referenzebene dienen, gelöst, wobei die optischen Achsen einen Stereowinkel einschließen, welcher verstellbar ist, wobei die Referenzebene für beide Abbildungskanäle identisch ist.
Bei der optischen Baugruppe handelt es sich insbesondere um eine optische Baugruppe für ein Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ gemäß der vorhergehenden Beschreibung. Ein derartiges Mikroskop wird im Folgenden auch einfach als Greenough-Stereomikroskop bezeichnet.
Der Stereowinkel wird auch als Konvergenzwinkel bezeichnet. Er gibt den Winkel an, um welchen die beiden objektseitigen Strahlengänge des Greenough-Stereomikroskops, insbesondere deren objektseitigen optischen Achsen, gegeneinander geneigt sind. Er entspricht gerade dem Winkel, welche die Schärfeebenen der beiden Abbildungskanäle miteinander einschließen.
Die beiden Spiegel der Abbildungskanäle bilden jeweils eine Spiegeltreppe, insbesondere eine Spiegeltreppe mit verlagerbaren Spiegeln. Die Spiegeltreppe kann insbesondere jeweils genau zwei Spiegel je Abbildungskanal aufweisen. Hierdurch wird der Aufbau der optischen Baugruppe vereinfacht.
Vorzugsweise sind sämtliche Komponenten der Abbildungskanäle spiegelsymmetrisch zu einer Mittenebene angeordnet.
Bei der optischen Baugruppe kann es sich um ein konstruktiv separates Bauelement handeln. Es kann sich auch um einen Bestandteil des Objektiv-Systems des Greenough-Stereomikroskops handeln. Die Spiegeltreppe kann auch lediglich durch die Anordnung der Spiegel in einem Grundkörper des Greenough-Stereomikroskops gebildet sein, insbesondere ohne dass sie ein separates Bauelement bildet.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Referenzebene, in welche das Abbildungslicht mittels der beiden Spiegeltreppen überführt wird, für beide Abbildungskanäle identisch ist. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die nachfolgenden Strahlengänge der Abbildungskanäle parallel zueinander auszurichten.
Eine entsprechende optische Baugruppe ist auch ohne die Funktionalität eines verstellbaren Stereowinkels vorteilhaft.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der zweite Spiegel jeweils um eine ortsfeste, parallel zur Referenzebene verlaufende Achse verschwenkbar. Die Schwenkachse verläuft insbesondere durch die Reflexionsfläche des Spiegels. Der Spiegel wird daher auch als ortsfester Spiegel bezeichnet.
Die Schwenkachse verläuft insbesondere durch eine Mittellinie des Spiegels.
Durch die ortsfeste Schwenkachse kann insbesondere die Lage der optischen Achse des nachfolgenden Strahlengangs vorgegeben, insbesondere fix vorgegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der erste Spiegel der optischen Baugruppe derart verlagerbar, dass er beim Verlagern einen konstanten Abstand zur jeweiligen Objektebene aufweist. Der Abstand wird hierbei insbesondere von einer Mittellinie des zweiten Spiegels gemessen. Das Führungselement für die Positionierung des ersten Spiegels kann in dem Fall eine zum Objekt konzentrische Kreisform aufweisen.
Der zweite Spiegel weist insbesondere einen konstanten mittleren Abstand zur jeweiligen Objekteben auf.
Der zweite Spiegel kann ebenfalls um eine parallel zur Referenzebene verlaufende Schwenkachse verschwenkbar sein. Er kann außerdem linear verlagerbar sein, das heißt die Schwenkachse des zweiten Spiegels kann bei der Verschwenkung desselben eine Lageveränderung erfahren.
Komplexere Ausführungen mit mehr als zwei Spiegeln je Abbildungskanal sind prinzipiell möglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich bei den ersten und/oder zweiten Spiegeln jeweils um Planspiegel. Hierdurch wird eine besonders abberationsfreie Überführung des Abbildungslichtes von der Objektebene in die Referenzebene ermöglicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Konvergenzwinkel zwischen den optischen Achsen der beiden Abbildungskanäle im Bereich von 10° bis 15° einstellbar. Er ist außerdem vorzugsweise derart einstellbar, dass eine Senkrechtbeobachtung ermöglicht wird. Hierbei ist es möglich, im Falle einer Senkrechtbeobachtung lediglich einen der beiden Abbildungskanäle zu nutzen. Alternativ hierzu können die beiden Abbildungskanäle im Falle einer Senkrechtbeobachtung unterschiedliche Objektfeldbereiche, insbesondere unterschiedliche Achspunkte abbilden.
Die beiden Spiegel der Spiegeltreppen sind insbesondere jeweils derart angeordnet, dass der durch die beiden Spiegel abgelenkte achsparallele Mittenstrahl einen verstellbaren Winkel zwischen 5° und 15° zur Geräteachse aufweist. Für mindestens einen der Kanäle ist eine Einstellung auf 0° möglich.
Die beiden Spiegel der Spiegeltreppen sind insbesondere jeweils derart angeordnet, dass sie einen verstellbaren im Bereich von 0° bis 10°, insbesondere im Bereich von 5° bis 7,5°, sowie vorzugsweise außerdem einen Winkel von 0° miteinander einschließen können.
Der Stereowinkel wird insbesondere im Strahlengang zwischen dem Objektfeld und der Abbildungsoptik, insbesondere zwischen dem Objektfeld und der Objektivbaugruppe verstellt. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Abbildungsoptik unabhängig vom Stereowinkel auszubilden. Die Abbildungsoptik braucht insbesondere nicht an die jeweilige Einstellung des Stereowinkels angepasst zu werden.
Das Greenough-Stereomikroskop weist insbesondere zwei konstruktiv vollständig voneinander getrennte Abbildungskanäle auf. Hierunter sei insbesondere verstanden, dass die abbildenden Elemente, insbesondere die Linsen, jeweils ausschließlich für einen einzigen der beiden Abbildungskanäle verwendet werden. Hierdurch lässt sich eine bessere Abbildungsqualität erreichen.
Das Greenough-Stereomikroskop weist insbesondere eine optische Baugruppe zur Einstellung eines Stereowinkels, insbesondere ein optisches Bauelement beziehungsweise eine Anordnung von Spiegeln, insbesondere in Spiegeltreppen, gemäß der vorhergehenden Beschreibung auf.
Diese Spiegeltreppen sind insbesondere zwischen dem Objektfeld und der Abbildungsoptik, insbesondere der Objektivbaugruppe, angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die Abbildungskanäle nach dem optischen Bauelement beziehungsweise nach der Spiegeltreppe, insbesondere nach der gemeinsamen Referenzebene, zumindest abschnittsweise parallele optische Achsen auf.
Sie können insbesondere im Bereich der Objektivbaugruppe über ihre gesamte Länge parallel ausgerichtet sein.
Die beiden Abbildungskanäle können insbesondere eine gemeinsame, insbesondere eine identische, Zwischenbild-Ebene aufweisen. Die Zwischenbild-Ebenen des linken und rechten Abbildungskanals können mit anderen Worten zusammenfallen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Spiegel der beiden Abbildungskanäle derart gelagert, dass die Spiegel desselben Abbildungskanals gekoppelt, insbesondere synchron zueinander verlagert werden. Sie sind insbesondere derart gelagert, dass die symmetrisch zur Mittenebene angeordneten Spiegel der beiden Abbildungskanäle gekoppelt, insbesondere synchron zueinander verlagert werden. Sie sind insbesondere derart angeordnet, dass die einander entsprechenden Spiegel der beiden Abbildungskanäle jeweils symmetrisch zur Mittenebene verlagert werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Varioabbildungssystem für ein Greenough-Stereomikroskop zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Varioabbildungssystem gelöst, bei welchem Linsen des linken Abbildungskanals und Linsen des rechten Abbildungskanals auf einer gemeinsamen Verlagerungseinrichtung angeordnet sind.
Unter einem Varioabbildungssystem sei hierbei insbesondere ein Abbildungssystem mit einer veränderlichen Maßstabszahl, das heißt einer veränderbaren Vergrößerung, verstanden. Für Details sei beispielsweise auf die DE 199 43 015 A1 und die DE 43 15 630 A1 verwiesen. Das Varioabbildungssystem wird insbesondere durch ein Zoomobjektiv gebildet.
Bei dem Varioabbildungssystem handelt es sich insbesondere um ein Varioabbildungssystem für ein Stereomikroskop nach dem Greenough-Typ gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können auch mehrere gemeinsame Verlagerungseinrichtungen vorgesehen sein. Bei den Verlagerungseinrichtungen kann es sich beispielsweise um optische Schlitten handeln. Sie können jeweils zur Verlagerung von Linsengruppen dienen.
Durch die Anordnung von Linsen des linken Abbildungskanals und des rechten Abbildungskanals auf der gemeinsamen Verlagerungseinrichtung lässt sich der Aufwand für Führung und Antrieb der Verlagerung der Linsen beziehungsweise Linsengruppen reduzieren.
Die jeweiligen Linsen sind insbesondere jeweils fix auf der gemeinsamen Verlagerungseinrichtung angeordnet. Hierdurch wird der konstruktive Aufwand weiter verringert.
Mit Hilfe der gemeinsamen Verlagerungseinrichtung sind die auf dieser angeordneten Linsen insbesondere jeweils in Richtung der optischen Achse des jeweiligen Abbildungskanals verlagerbar. Hierbei sind die Linsen des linken Abbildungskanals insbesondere parallel zu den Linsen des rechten Abbildungskanals verlagerbar. Auch hierdurch wird der konstruktive Aufbau des Varioabbildungssystems verbessert, insbesondere vereinfacht.
Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:

1 schematisch den Aufbau und Strahlengang des Abbildungslichts in einem Stereomikroskop vom Greenough-Typ gemäß einer ersten Variante,
2 schematisch Strahlengänge im Bereich einer Spiegeltreppe gemäß einer ersten Variante in drei unterschiedlichen Stellungen zur Einstellung unterschiedlicher Stereowinkel,
3 eine Darstellung gemäß 2 für eine weitere Variante der Spiegeltreppe,
4A, 4B schematisch und exemplarisch zwei Strahlengänge im Abbildungsstrahlengang eines Abbildungskanals eines Stereomikroskops gemäß 1 mit unterschiedlichen Stellungen eines Varioabbildungssystems, und
5 exemplarisch eine Möglichkeit wie die in 3 dargestellte Variante der Spiegeltreppe umgesetzt sein kann.

Im Folgenden werden zunächst unter Bezugnahme auf die 1 die wesentlichen optischen Bestandteile der abbildenden Optik eines Stereomikroskops vom Greenough-Typ 1 beschrieben. Die optischen Bestandteile sind in einem Grundkörper 2, welcher in der 1 nur sehr schematisch angedeutet ist, angeordnet.
Die abbildende Optik umfasst insbesondere ausgehend von den beiden Objektebenen 31, 3r des linken und rechten Abbildungskanals 41, 4r ein optisches Bauelement 5 zur Einstellung des Stereowinkels b. Als Stereowinkel b wird hier, wie in der 1 dargestellt ist, der Winkel zwischen den Mittenstrahlen des linken Abbildungskanal 41 und des rechten Abbildungskanals 4r verstanden.
Das optische Bauelement 5 kann insbesondere für jeden der Abbildungskanäle 41, 4r eine Spiegeltreppe 61, 6r aufweisen. Die Spiegeltreppen 61, 6r weisen jeweils einen ersten Spiegel 121, 12r und einen zweiten Spiegel 131, 13r auf.
Das optische Bauelement 5 wird nachfolgend noch näher beschrieben.
Im Strahlengang ist nachfolgend zum optischen Bauelement 5 eine Objektivbaugruppe 7 angeordnet.
Weiter ist nachfolgend zur Objektivbaugruppe 7 in jedem der Abbildungskanäle 41, 4r jeweils eine optische Einrichtung 8 zur Anpassung deren Strahlengänge an den Augenabstand des Beobachters und/oder zur Bildaufrichtung angeordnet. Als optische Einrichtung 8 dient insbesondere ein Tubussystem. Die optische Einrichtung 8 kann jeweils eine geradzahlige Anzahl von mindestens vier reflektierenden Prismen- oder Spiegelflächen aufweisen. Neben der Bildaufrichtung realisiert die optische Einrichtung 8 die Anpassung des Abbildungsstrahlengangs an den Einblickwinkel (nicht dargestellt). Nachfolgend zur optischen Einrichtung 8 befindet sich im Strahlengang eine Zwischenbildlage, insbesondere eine Zwischenbildebene 9. Die Zwischenbilder werden jeweils mit Hilfe eines Okulars 10 betrachtet. In der 1 ist außerdem schematisch jeweils eine Augenpupille 11 dargestellt.
Die Strahlengänge der beiden Abbildungskanäle 41, 4r sind voneinander getrennt. Sie sind insbesondere vollständig separat. Hierunter sei verstanden, dass jedes der optischen Bauelemente des Stereomikroskops vom Greenough-Typ 1 ausschließlich in einem der beiden Abbildungskanäle 41, 4r genutzt wird. Es gibt keine einzelnen Linsen oder Spiegel, welche sowohl im linken Abbildungskanal 41 als auch im rechten Abbildungskanal 4r genutzt werden. Das Stereomikroskop vom Greenough-Typ 1 wird daher auch einfach als Greenough-Stereomikroskop 1 bezeichnet.
Sämtliche optischen Komponenten der Abbildungskanäle 41, 4r sind symmetrisch zu einer Mittenebene 17 angeordnet.
Die Abbildung zwischen der Objektebene und der Zwischenbildebene ist nicht auf die in 4 dargestellte Ausführungsform begrenzt. Insbesondere ist es möglich, die Abbildung mit einem Objektiv, einem afokalen Vergrößerungswechsler und einer Tubuslinse in jedem Kanal zu realisieren. Die an den afokalen Vergrößerungswechsle angrenzenden Abstände sind geeignet, das System in Module zu trennen und so zu einem modularen Stereomikroskop nach dem Greenough-Prinzip zu gelangen. Eine Vielzahl an Konfigurationen ist realisierbar und erhöht die Flexibilität gegenüber einem klassischen Greenough-Stereomikroskop in analoger Art wie es für Stereomikroskope des Abbe-Typ bekannt ist.
Objektseitig sind die Strahlengänge der beiden Abbildungskanäle 41, 4r um den Stereowinkel b, welcher auch als Konvergenzwinkel b bezeichnet wird, gegeneinander verkippt.
Der Stereowinkel b ist mit Hilfe des optischen Bauelements 5 verstellbar. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 näher erläutert.
In der 2 sind exemplarisch Strahlengänge im rechten Abbildungskanal 4r für unterschiedliche Stellungen der Spiegel 12r, 13r der Spiegeltreppe 6r dargestellt. Die unterschiedlichen Positionierungen der Spiegel 12r, 13r sind durch Indizes (1, 2, 3) gekennzeichnet.
Im Folgenden wird der Einfachheit halber lediglich die Spiegeltreppe 6r im rechten Abbildungskanal 4r beschrieben. Die Spieltreppe 61 im linken Abbildungskanal 41 ist entsprechend ausgebildet.
Die Spiegel 121, 12r, 131, 13r der Spiegeltreppen 61, 6r dienen jeweils zur Überführung von Abbildungslicht 14 von einer Objektebene 15 in eine Referenzebene 16. In 1 ist die Referenzebene 16 für beide Abbildungskanäle 41, 4r identisch.
Bei den Spiegeln 121, 131 bzw. 12r, 13r handelt es sich insbesondere jeweils um Planspiegel.
Bei der in der 2 dargestellten Variante ist der zweite Spiegel 131, 13r jeweils um eine senkrecht zur Achse 19 des linken und rechten Abbildungsstrahlengangs innerhalb der Objektivbaugruppe 7 verlaufende Achse 18 verschwenkbar. Die Achse 18 verläuft durch die Reflexionsfläche des Spiegels 131, 13r. Sie verläuft insbesondere durch eine Mittellinie des Spiegels 131, 13r. Die Mittellinie des Spiegels 131, 13r ist somit bei dessen Verschwenkung ortsfest. Sie definiert die Lage einer optischen Achse 19 in den beiden Strahlengängen der Objektivbaugruppe 7.
Zumindest ab der Referenzebene 16 weisen die Abbildungskanäle 41, 4r parallel zueinander verlaufende optische Achsen auf.
Der jeweils erste Spiegel 121, 12r der Spiegeltreppe 61, 6r ist bei der Variante gemäß 2 derart gelagert, dass er bei einer Verschwenkung des zweiten Spiegels 131, 13r um die Achse 18 ebenfalls verschwenkt und hierbei gleichzeitig verlagert wird.
Die Spiegel 131 bzw. 12r, 13r sind hierfür jeweils auf einer in der Figur nicht dargestellten Verlagerungseinrichtung angeordnet.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 3 eine weitere Variante der Spiegeltreppe 6 beschrieben. Die allgemeinen Details dieser Variante entsprechenden denen der Spiegeltreppe 6 gemäß 2, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird.
Abweichend von der Variante gemäß 2 bleibt die Schwenkachse 18, um welche der zweite Spiegel 13r verschwenkbar ist, bei der Verschwenkung des Spiegels 13r nicht ortsfest. Sie wird insbesondere bei der Verschwenkung des Spiegels 13r in Richtung parallel zur optischen Achse 19 linear verlagert. Die Schwenkachse 18 kann bei der Verschwenkung des Spiegels 13r auch eine quer zur optischen Achse 19 verlaufende Verlagerungskomponente aufweisen. Der Spiegel 13r wird bei der Verschwenkung insbesondere derart verlagert, dass ein bestimmter Punkt auf der Oberfläche des Spiegels 13r, insbesondere der Mittelpunkt der Reflexionsfläche, parallel zu einer durch die optischen Achsen 19 der beiden Strahlengänge der Objektivbaugruppe 7 definierten Ebene verlagert wird.
Bei der Variante gemäß 3 weist eine Mittellinie des Spiegels 12r einen bei der Verlagerung des Spiegels 12r konstanten Abstand zu einem zentralen Objektfeldpunkt 20 auf.
Der Spiegel 12r weist bei der Verlagerung insbesondere einen konstanten mittleren Abstand zur Objektebene 15 auf.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 exemplarisch beschrieben, wie die Verlagerbarkeit der Spiegel 12r, 13r und der Spiegeltreppe 6r umsetzbar ist.
Der Spiegel 12r ist um den zentralen Objektfeldpunkt 20 in der Objektebene 15 verschiebbar. In der 5 ist eine zum zentralen Objektfeldpunkt 20 konzentrische Führungskurve K1 schematisch dargestellt. Der Spiegel 12r ist insbesondere von einer ersten Verlagerungsposition mit Führungs- und Drehpunkt F1 über zweite, nicht dargestellte Verlagerungspositionen in eine dritte Verlagerungsposition verlagerbar. Er ist insbesondere stufenlos verlagerbar. Ein Führungs- und Drehpunkt des Spiegels 12r in der dritten Verlagerungsposition ist mit F2 gekennzeichnet.
Mit dem Spiegel 12r ist ein Taststift T1 fest verbunden. Der Taststift T1 tastet eine ortsfeste Kurve K2 an. Der Taststift T1 bewegt sich bei der Verlagerung des Spiegels 12r von der ersten in die dritte Verlagerungsposition von einer Tastposition F3 in eine Tastposition F4.
Die Führungs- und Tastelemente sind so ausgeführt, dass bei einer von außen eingeleiteten Bewegung der Drehpunkt des Spiegels 12r der Kurve K1 und der Tastpunkt des Taststiftes T1 der Kurve K2 folgt.
Der Spiegel 13r wird hierbei synchron mit dem Spiegel 12r bewegt. Der Spiegel 13r wird insbesondere von einer ersten Endposition (13r1) über in der Figur nicht dargestellte Zwischenpositionen in eine zweite Endposition (13r3) verlagert. Hierbei bewegt sich ein Führungs- und Drehpunkt des Spiegels 13r aus der Position F5 in die Position F6 entlang der zur optischen Achse 19 parallel verlaufenden Führung K3. Ein fest mit dem Spiegel 13r verbundener Taststift T2 tastet hierbei eine ortsfeste Kurve K4 an. Der Taststift T2 bewegt sich insbesondere entlang der Kurve K4 von der Tastposition F7 zur Tastposition F8.
Die Führungs- und Tastelemente sind so ausgeführt, dass bei einer von außen eingeleiteten Bewegung der Führungs- und Drehpunkt des Spiegels 13r der Kurve K3 und der Taststift T2 der Kurve K4 folgt.
Entlang einer ortsfesten Führung, beschrieben durch die Gerade K5, ist eine Kurvenscheibe KS an einem Führungspunkt F9 verschiebbar angeordnet. Die Kurvenscheibe KS trägt die Kurve K6.
Der Spiegel 13r tastet die Kurvenscheibe KS an der Kurve K6 im Antastpunkt F5 an. Der Führungs- und Drehpunkt F1 ist über einen Hebel H1 an einem Punkt F11 mit der Kurvenscheibe KS drehbar verbunden, insbesondere angelenkt. Mit der Bewegung des Spiegels 12r aus der Position 12r1 in die Position 12r3 verschiebt sich die Kurvenscheibe KS. Hierbei wandert der Führungspunkt F9 an die Position F10. Dabei wandert der Führungs- und Drehpunkt F5 des Spiegels 13r entlang der Kurve K3 und der verschobenen Kurve K6 an die Position F6.
Die Kurven K1 bis K6 sind so ausgelegt, dass sämtliche Spiegelpositionen 12r_i, 13r_i der Spiegel 12r und 13r gekoppelt durch eine von außen eingeleitete Stellbewegung einstellbar sind.
Aufgrund der Tatsache, dass die Referenzebene 16 für beide Abbildungskanäle 41, 4r identisch ist, ist es möglich, die verlagerbaren optischen Bauelemente, insbesondere die verlagerbaren Linsengruppen des linken und rechten Abbildungskanals 41, 4r der Objektivbaugruppe 7 auf einem gemeinsamen Schlitten 21, 22 anzuordnen. Die Schlitten 21, 22 sind ein exemplarisches Beispiel für ein mechanisches Element einer Verlagerungseinrichtung.
Die Führungen in 1 referenzieren beispielhaft auf die Varianten in den 4A und 4B. Erste und dritte Linsengruppen des rechten und linken Kanals sind auf einem gemeinsamen Schlitten 21 gelagert und angetrieben. Zweite Linsengruppen des linken und rechten Kanals sind auf einem zweiten Schlitten 22 gemeinsam gelagert und angetrieben. Zwischen dem Antrieb für Schlitten 21 und Schlitten 22 besteht eine Zwangskopplung.
Es ist auch möglich, lediglich eine Teilmenge der Linsen des linken Abbildungskanals 41 und des rechten Abbildungskanals 4r auf einem gemeinsamen Schlitten 22 anzuordnen, während andere Linsen des einen Abbildungskanals 41, 4r unabhängig von den entsprechenden Linsen des jeweils anderen Abbildungskanals 4r, 41 angeordnet, insbesondere verlagerbar sind.
Durch die Anordnung von optischen Bauelementen der Objektivbaugruppe 7, insbesondere des linken Abbildungskanals 41 und des rechten Abbildungskanals 4r auf einem gemeinsamen Schlitten 22 lässt sich der Aufwand für Führung und Antrieb reduzieren. Durch die Anordnung auf einer gemeinsamen Verlagerungseinrichtung kann insbesondere sichergestellt werden, dass die jeweiligen Linsen des linken Abbildungskanals 41 und des rechten Abbildungskanals 4r gemeinsam, insbesondere synchron, und parallel zueinander verlagert werden.
In den 4A und 4B sind exemplarisch unterschiedliche Anordnungen der Linsengruppe in einem der Abbildungskanäle 41, 4r der Objektivbaugruppe 7 dargestellt.
In den exemplarischen Strahlengängen der 4A und 4B ist außerdem eine Blende 23 dargestellt.
Außerdem ist in den 4A und 4B die Lage einer weiteren Referenzebene 24 angezeigt. Die Referenzebene 24 beschreibt das Ende des Bauraums der Objektivbaugruppe 7 und den Übergang derselben zur optischen Einrichtung 8.
Aufgrund der Parallelführung der Strahlengänge in den beiden Abbildungskanälen 41, 4r ab der Referenzebene 16 ist eine Variation des Augenabstandes des Beobachters ohne störende Bilddrehung auf einfache Weise möglich.
Anstelle eines oder beider der Okulare 10 kann das von der abbildenden Optik erzeugte Bild, insbesondere das Zwischenbild, auch mittels einer oder mehrerer Kameras aufgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19943015 A1 [0003, 0051]
DE 4315630 A1 [0003, 0051]
DE 102006036768 A1 [0003]
DE 3217776 C2 [0003]
DE 6926292 [0003]

Claims

Stereomikroskop (1) nach dem Greenough-Typ mit 1.1. zwei separaten Abbildungskanälen (41, 4r), 1.2. wobei die Abbildungskanäle (41, 4r) ausgehend von einer gemeinsamen Referenzebene (16) parallel zueinander verlaufende Strahlengänge aufweisen.
Stereomikroskop (1) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen verstellbaren Stereowinkel (b).
Stereomikroskop (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Baugruppe (5) zur Einstellung eines Stereowinkels (b) derart ausgebildet ist, dass ein Schnittgerade von Objektebenen (31, 3r) der beiden Abbildungskanäle (41, 4r) bei einer Verstellung des Stereowinkels (b) ortsfest bleibt.
Stereomikroskop (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen modularen Aufbau.
Stereomikroskop (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlengänge der Abbildungskanäle (41, 4r) jeweils als Unendlich-Optik ausgebildet sind.
Stereomikroskop (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Varioabbildungssystem (7) mit 6.1. einem linken Abbildungskanal (41) mit einer Mehrzahl von Linsen und 6.2. einem rechten Abbildungskanal (4r) mit einer Mehrzahl von Linsen, 6.3. wobei zumindest eine Teilmenge der Linsen des linken Abbildungskanals (41) ausschließlich im linken Abbildungskanal (41) genutzt werden, 6.4. wobei zumindest eine Teilmenge der Linsen des rechten Abbildungskanals (4r) ausschließlich im rechten Abbildungskanal (4r) genutzt werden, und 6.5. wobei zumindest eine Teilmenge der Linsen des linken Abbildungskanals (41) und zumindest eine Teilmenge der Linsen des rechten Abbildungskanals (4r) auf einer gemeinsamen Verlagerungseinrichtung (21, 22) angeordnet sind.
Optische Baugruppe (5) zur Einstellung eines Stereowinkels (b) in einem Stereomikroskop (1) nach dem Greenough-Typ mit 7.1. zwei separaten Abbildungskanälen (41, 4r) mit jeweils 7.1.1. einem ersten Spiegel (121, 12r) zur Überführung von Abbildungslicht von einer Objektebene (15) in eine Referenzebene (16) und 7.1.2. einem zweiten Spiegel (131, 13r) zur Überführung von Abbildungslicht von der Objektebene (15) in die Referenzebene (16), 7.2. wobei die Abbildungskanäle (41, 4r) objektseitig einen Stereowinkel (b) einschließen, 7.3. wobei der Stereowinkel (b) verstellbar ist, und 7.4. wobei die Referenzebene (16) für beide Abbildungskanäle (41, 4r) identisch ist.
Optische Baugruppe (5) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spiegel (131, 13r) jeweils um eine parallel zur Referenzebene verlaufende Achse (18) verschwenkbar ist, wobei die Achse (18) bei der Verschwenkung des Spiegels (131, 13r) ortsfest ist.
Optische Baugruppe (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spiegel (121, 12r) derart verlagerbar ist, dass er beim Verlagern einen konstanten mittleren Abstand zur jeweiligen Objektebene (15) aufweist.
Optische Baugruppe (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den ersten und/oder zweiten Spiegeln (121, 12r, 131, 13r) jeweils um Planspiegel handelt.
Optische Baugruppe (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stereowinkel (b) zwischen den beiden Abbildungskanälen (41, 4r) im Bereich von 0° bis 20° einstellbar ist.
Varioabbildungssystem (7) für ein Stereomikroskop (1) nach dem Greenough-Typ aufweisend 12.1. einem linken Abbildungskanal (41) mit einer Mehrzahl von Linsen und 12.2. einem rechten Abbildungskanal (4r) mit einer Mehrzahl von Linsen, 12.3. wobei zumindest eine Teilmenge der Linsen des linken Abbildungskanals (41) ausschließlich im linken Abbildungskanal (41) genutzt werden, 12.4. wobei zumindest eine Teilmenge der Linsen des rechten Abbildungskanals (4r) ausschließlich im rechten Abbildungskanal (4r) genutzt werden, und 12.5. wobei zumindest eine Teilmenge der Linsen des linken Abbildungskanals (41) und zumindest eine Teilmenge der Linsen des rechten Abbildungskanals (4r) auf einer gemeinsamen Verlagerungseinrichtung (21, 22) angeordnet sind.