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Die
Erfindung betrifft ein Stereo-Mikroskopiesystem zur Erzeugung einer
vergrößerten stereoskopischen
Abbildung eines Objekts sowie ein entsprechendes Stereo-Mikroskopieverfahren.
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Ein
herkömmliches
Stereo-Mikroskopiesystem umfaßt
eine linke Stereo-Optik, um eine linke Teilabbildung der stereoskopischen
Abbildung zu erzeugen, sowie eine rechte Stereo-Teiloptik, um eine rechte Teilabbildung
der stereoskopischen Abbildung zu erzeugen.
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Aus
beispielsweise
US 6,081,372
A ist ein Stereo-Mikroskopiesystem vom sogenannten Grenough-Typ
bekannt, bei welchem sowohl die linke Stereo-Teiloptik als auch
die rechte Stereo-Teiloptik eine eigene Objektivbaugruppe aufweisen.
Hauptachsen der beiden Stereo-Teiloptiken sind unter einem Winkel
zueinander derart ausgerichtet, daß sich diese in einer Objektebene
der beiden Objektivbaugruppen schneiden. Soll bei einem solchen
Stereo-Mikroskopiesystem ein Arbeitsabstand zwischen der Objektebene
und den Objektivbaugruppen geändert
werden, so ist entsprechend der Winkel zwischen den beiden Hauptachsen
zu ändern,
was einen in der Praxis nicht vertretbaren mechanischen Aufwand
nach sich zieht.
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Aus
DE 90 16 892 U1 und
US 5,701,196 A sind
Stereo-Mikroskopiesysteme
bekannt, bei welchen ein Objektiv zum Überführen eines von einer Objektebene
des Objektivs ausgehenden objektseitigen Strahlenbündels in
ein bildseitiges Strahlenbündel
vorgesehen ist, und wobei linke und rechte Stereo-Teiloptiken jeweils
in dem bildseitigen Strahlenbündel
angeordnet sind und hieraus ein linkes bzw. ein rechtes Teilstrahlenbündel herausgreifen,
um daraus die linke bzw. rechte Teilabbildung der stereoskopischen
Abbildung zu erzeugen. Die Hauptachsen der beiden Teilstrahlenbündel der
linken und rechten Stereo-Teiloptiken sind mit Abstand und fest
zueinander angeordnet und durch setzen auch das gemeinsame Objektiv
mit Abstand voneinander. Das Objektiv stellt eine Brechkraft einer
Rundlinse bereit. Das Objektiv umfaßt wenigstens eine Baugruppe
positiver Brechkraft und eine Baugruppe negativer Brechkraft, wobei
ein Abstand zwischen den beiden Baugruppen änderbar ist, um einen Arbeitsabstand
zwischen dem Objektiv und einer Objektebene des Objektivs zu ändern. Im
Unter schied zu dem aus
US
6,081,372 A bekannten Stereo-Mikroskopiesystem ist zur Änderung
eines Arbeitsabstands ein Winkel zwischen den Hauptachsen der beiden
Stereo-Teiloptiken nicht zu ändern.
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Die
aus
DE 90 16 892 U1 und
US 5,701,196 A bekannten
Stereo-Mikroskopiesysteme
haben sich in der Praxis hinsichtlich der Änderbarkeit des Arbeitsabstandes
bewährt,
weisen allerdings im Vergleich zu einem vergleichbaren Stereomikroskop,
bei dem der Arbeitsabstand fest, daß heißt nicht änderbar ist, Unterschiede hinsichtlich
der bereitgestellten optischen Eigenschaften auf. So ist bei dem
aus
DE 90 16 892 U1 bekannten
Stereo-Mikroskopiesystem die Baugruppe mit der negativen Brechkraft
näher an
der Objektebene angeordnet als die Baugruppe mit positiver Brechkraft.
Dies hat zur Folge, daß eine
Hauptebene des Objektivs, gesehen von der Objektebene des Objektivs
aus, hinter dem Objektiv liegt. Damit ist eine Brennweite des Objektivs
größer als
ein Arbeitsabstand zwischen Objektiv und Objektebene. Aufgrund der
im Vergleich zum Arbeitsabstand großen Brennweite weist das Objektiv
im Vergleich zu dem entsprechenden Objektiv mit fester Brennweite,
bei welchem die Brennweite in etwa gleich dem Arbeitsabstand ist,
eine geringere erzielbare Gesamtvergrößerung und einen verminderten
Stereoeindruck und eine verminderte Auflösung auf.
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Bei
dem aus
US 5,701,196
A bekannten Stereo-Mikroskopiesystem ist die Baugruppe
mit positiver Brechkraft näher
an der Objektebene angeordnet als die Baugruppe negativer Brechkraft,
was dazu führt,
daß eine
Hauptebene des Objektivs zwischen dem Objektiv und der Objektebene
angeordnet ist. Damit ist eine Brennweite des Objektivs kleiner
als ein Arbeitsabstand zwischen der Objektebene und dem Objektiv
selbst. Daraus resultieren im Vergleich zu dem entsprechenden Objektiv
mit fester Brennweite eine Verringerung des Objektfelddurchmessers
und der Tiefenschärfe,
sowie eine Erhöhung
der Baulänge,
des Bauvolumens und des Gewichts.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
35 46 211 A1 ist ein Varioobjektiv mit mehreren Linseneinheiten
bekannt, von denen wenigstens eine ein Element mit veränderlicher
Brechzahl zum Zweck der Verstellung der Brennweite und der Scharfeinstellung
aufweist. Die Brechzahl des Elements mit veränderlicher Brechzahl wird dabei
durch ein Ausgangssignal aus einer Autofokussier-Ermittlungseinrichtung
verändert.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stereo-Mikroskopiesystem
mit änderbaren
optischen Eigenschaften, wie beispielsweise einem änderbaren
Arbeitsabstand, vorzuschlagen, welches, insbesondere hinsichtlich
seiner optischen Qualitäten
oder/und seines Bauvolumens bzw. Gewichts mit einem entsprechenden
Mikroskopiesystem mit festem Arbeitsabstand vergleichbar ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch Stereo-Mikroskopiesysteme nach den unabhängigen Ansprüchen.
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Unter
einem ersten Aspekt sieht die Erfindung ein Stereo-Mikroskopiesystem
vor, welches eine linke und eine rechte Stereo-Teiloptik aufweist,
um eine linke bzw. rechte Teilabbildung der stereoskopischen Abbildung
zu erzeugen. Das Stereo-Mikroskopiesystem umfaßt ferner ein von linken und
rechten Teilstrahlenbündeln
der linken bzw. rechten Stereo-Teiloptiken
gemeinsam durchsetztes Objektiv.
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Das
Objektiv umfaßt
eine Linsenbaugruppe aus einer ersten Linse positiver Brechkraft
und einer zweiten Linse nega tiver Brechkraft, wobei Brechungsindizes
der Linsenmaterialien der beiden Linsen unterschiedlich sind, um
eine Korrektion bestimmter Aberrationen, wie z. B. chromatische
Längsaberration
und sphärische Aberration,
zu erreichen. Hierzu kann die Linsenbaugruppe als ein Kittglied
ausgebildet sein.
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Die
Linsenbaugruppe umfaßt
ferner eine dritte Linse mit einer änderbaren Brechkraft. Die erste,
zweite und dritte Linse sind entlang der optischen Achse mit festen
Abständen
relativ zueinander angeordnet. Eine Brennweite der ersten und der
zweiten Linse zusammen, also ohne Betrachtung der dritten Linse
bzw. in einem Fall, in dem die dritte Linse selbst keine Brechkraft
bereitstellt, liegt in einem Bereich zwischen 150 mm und 450 mm.
Die Brechkraft der dritten Linse ist derart änderbar, daß ein Arbeitsabstand zwischen
der Objektebene des Objektivs und einer der ersten, zweiten oder
dritten Linse des Objektivs wenigstens in einem Bereich von 200
mm bis 400 mm änderbar
ist.
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Damit
wird eine Änderbarkeit
des Arbeitsabstands des Stereo-Mikroskopiesystems erreicht, ohne
Linsen des Objektivs entlang der optischen Achse desselben relativ
zueinander verlagern zu müssen.
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Linsen
mit einstellbarer und änderbarer
Brechkraft sind aus dem Stand der Technik per se, beispielsweise
aus
US 4,795,248 A oder
US 5,815,233 A bekannt.
Solche Linsen mit einstellbarer Brechkraft umfassen eine Flüssigkristallschicht,
welche über
eine Elektrodenstruktur ansteuerbar ist, um eine durch die Flüssigkristallschicht
bereitgestellte optische Weglänge
für einen
die Schicht durchsetzenden Strahl ortsabhängig, das heißt über den
Querschnitt der Linse, auf gewünschte
Werte einzustellen, wodurch eine flexible Linsenwirkung erreichbar
ist. Allerdings ist es bisher nicht gelungen, derartige flexible Linsen
mit einstellbarer Brechkraft erfolgreich in ein Stereo-Mikroskopiesystem
zu integrieren. Bei der erfindungsgemäßen Realisierung wird allerdings
ein Stereo-Mikroskopiesystem
mit einem Objektiv geschaffen, welches einen Arbeitsabstand aufweist, der
im wesentlichen gleich der Brennweite des Objektivs ist.
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Damit
sind die Nachteile, die vorangehend im Zusammenhang mit den Objektiven
geschildert wurden, bei denen der Arbeitsabstand sich deutlich von
der Brennweite unterscheidet, verringert, und es ergeben sich vorteilhafte
Eigenschaften hinsichtlich, z. B. Gesamtvergrößerung, Stereoeindruck, Auflösung, Baulänge und Gewicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Stereo-Mikroskopiesystem vorgesehen, welches wiederum
eine linke und eine rechte Stereo-Teiloptik und ein gemeinsames
Objektiv aufweist. Die beiden Stereo-Teiloptiken umfassen jeweils
eine Zoom-Optik. Die beiden Zoom-Optiken weisen vorzugsweise einen
identischen Aufbau auf. Allerdings kann ein Aufbau der Zoom-Optik
der linken Stereo-Teiloptik verschieden sein von dem Aufbau der
Zoom-Optik der rechten Stereo-Teiloptik, die beiden Zoom-Optiken
weisen jedoch funktionell einen ähnlichen
Aufbau dahingehend auf, daß sie
jeweils zwei mit Abstand voneinander angeordnete Linsenbaugruppen
aufweisen. Eine jede der beiden Linsenbaugruppen weist eine erste
Linse positiver Brechkraft und eine zweite Linse negativer Brechkraft
sowie eine dritte Linse einstellbarer Brechkraft auf. Die erste,
zweite und dritte Linse einer jeden Linsenbaugruppe sind relativ
zueinander entlang einer Hauptachse der Zoom-Optiken fest angeordnet,
und auch die beiden Linsenbaugruppen sind entlang der Hauptachse
mit festem Abstand voneinander angeordnet. Mit dieser Ausgestaltung
ist es möglich,
eine änderbare
Vergrößerung des
Stereo-Mikroskopiesystems bereitzustellen, ohne hierzu Linsenbaugruppen
der Zoom-Optik, wie im Stand der Technik bislang üblich, entlang
der Hauptachse der Zoom-Optik verlagern zu müssen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist hierbei vorgesehen, daß bei
einer Änderung
der durch die Zoom-Optik bereitgestellten Vergrößerung die Brechkraft der dritten
Linse der einen Linsenbaugruppe im Hinblick auf eine Erhöhung von
deren Brechkraft angesteuert wird, und die dritte Linse der anderen
Linsenbaugruppe im Hinblick auf eine Erniedrigung von deren Brechkraft
angesteuert wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist ein Stereo-Mikroskopiesystem
vorgesehen, welches eine linke und eine rechte Stereo-Teiloptik
umfaßt.
Die linke und die rechte Stereo-Teiloptik umfassen jeweils ein Okular
mit einer ersten Linse positiver Brechkraft, einer zweiten Linse
negativer Brechkraft und einer dritten Linse änderbarer Brechkraft, deren
Abstände
voneinander entlang einer optischen Achse des Okulars festgelegt
sind. Die Änderbarkeit
der Brechkraft der dritten Linse ist vorgesehen, um die Fehler eines
in das Okular Einblick nehmenden Auges eines Benutzers des Stereo-Mikroskopiesystems
zu kompensieren. Hierdurch ist es möglich, Sehfehler des Einblick
nehmenden Auges zu kompensieren, ohne hierzu Komponenten des Okulars
relativ zueinander oder die Okularoptik als ganzes verlagern zu
müssen.
Insbesondere kann die dritte Linse mit einstellbarer Brechkraft
eine Zylinderwirkung bereitstellen, so daß auf einfache Weise auch ein
Astigmatismus des Einblick nehmenden Auges kompensierbar ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfaßt
eine Steuerung zur Ansteuerung der dritten Linse einen Speicher
zur Speicherung von Werten, die Sehfehler von Augen verschiedener
Benutzer charakterisieren. wahlweise werden die Okulare des Stereo-Mikroskopiesystems
dann zur Kompensation der Sehfehler eines der mehreren Benutzer
angesteuert. Vorzugsweise weist die Steuerung eine Benutzerschnittstelle
auf, die es dem jeweiligen Benutzer ermöglicht, die ihm zugeordnete
Einstellung der Okulare auszuwählen,
und die es einem Benutzer auch ermöglicht, Einstellungen zur Kompensation
von dessen Sehfehlern zu ändern.
Die Benutzerschnittstelle kann eine Tastatur, einen Wahlschalter,
eine Sprachsteuerung und dergleichen umfassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist ein Stereo-Mikroskopiesystem
vorgesehen, welches eine linke und eine rechte Stereo-Teiloptik
aufweist, wobei eine jede der beiden Stereo-Teiloptiken ein separates Objektiv
umfaßt.
Ein Arbeitsabstand zwischen den Objektiven und deren Objektebenen
ist änderbar,
und wenigstens eines der beiden Objektive umfaßt ein Keilprisma mit einer
einstellbaren Keilprismenwirkung, so daß auch bei sich ändernden
Arbeitsabständen
korrekte stereoskopische Teilabbildungen über die linke und rechte Stereo-Teiloptik
gewonnen werden können,
ohne Hauptachsen der Stereo-Teiloptiken im Hinblick auf deren Ausrichtung
relativ zueinander mechanisch ändern
zu müssen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist ein Stereo-Mikroskopiesystem vorgesehen, welches eine linke
und eine rechte Stereo-Teiloptik und ein gemeinsames Objektiv umfaßt. Das
gemeinsame Objektiv umfaßt
eine Linse positiver Brechkraft und eine optische Baugruppe, deren
für die
Baugruppe durchsetzende Strahlen bereitgestellte optische Weglänge ortsabhängig änderbar
ist, und zwar derart, daß auf
Hauptachsen der linken und rechten Stereo-Teiloptiken jeweils eine
Rundlinsenwirkung bereitgestellt ist. Diese Baugruppe des Objektivs
stellt somit für
die beiden Stereo-Teiloptiken separate optische Wirkungen bereit,
so daß die
Baugruppe des Objektivs Funktionalitäten bereitstellen kann, welche
herkömmlicherweise
durch die beiden Stereo-Teiloptiken selbst bereitgestellt sind.
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Insbesondere
ist es hierbei möglich,
die für
die beiden Stereo-Teiloptiken bereitgestellten Rundlinsenwirkungen
in Umfangsrichtung um eine Hauptachse des Objektivs auf einfache
Weise zu verlagern. Hiermit ist eine Anzahl von Komponenten der
Stereo-Teiloptiken, welche bei einer Verdrehung derselben in Umfangsrichtung
um die Hauptachse des Objektivs zu verlagern sind, im Vergleich
zu herkömmlichen
Lösungen
verringert.
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Insbesondere
ist es dann auch möglich,
in den Stereo-Teiloptiken vereinfachte Zoom-Systeme vorzusehen,
indem mit einer Änderung
einer durch die Zoom-Systeme bereitgestellten Vergrößerung auch
Stärken der
Rundlinsenwirkungen geändert
werden.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine optische Baugruppe mit Flüssigkristallschichten,
deren optische Weglänge
ortsabhängig einstellbar
ist und welche bei Ausführungsformen
der Erfindung einsetzbar ist,
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2 eine
optische Baugruppe mit zwei Flüssigkeiten
mit unterschiedlichem Brechungsindex, wobei ein Krümmungsradius
einer gemeinsamen Grenzfläche
zwischen den beiden Flüssigkeiten
einstellbar ist und wobei die Baugruppe in Ausführungsformen der Erfindung
einsetzbar ist,
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3 ein
Stereo-Mikroskopiesystem mit einem für zwei Stereostrahlengänge gemeinsamen
Objektiv änderbarer
Brennweite,
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4 Darstellungen von Teilansichten des
Objektivs des Stereo-Mikroskopiesystems der 3 bei verschiedenen
Einstellungen,
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5 Darstellungen von Teilansichten einer
Variante des Stereo-Mikroskopiesystems der 3 mit einem
Zoom-System änderbarer
Vergrößerung,
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6 Teilansichten einer weiteren Variante
des Stereo-Mikroskopiesystems der 3 mit Okularen zur
Kompensation verschiedener Sehfehler von Benutzern,
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7 eine
weitere Variante des in 3 gezeigten Stereo-Mikroskopiesystems,
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8 eine
Ausführungsform
eines Stereo-Mikroskopiesystems mit separaten Objektiven für die beiden
Stereostrahlengänge
und änderbarem
Arbeitsabstand, und
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9 eine weitere Ausführungsform eines Zoom-Systems.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Stereo-Mikroskopiesystemen
erläutert,
welche optische Baugruppen änderbarer
optischer Wirkung einsetzen. Eine Ausführungsform einer solchen optischen
Baugruppe
1 änderbarer
Wirkung wird zunächst
nachfolgend anhand der
1 erläutert. Derartige
Baugruppen sind beispielsweise aus
US
4,795,248 ,
US
6,317,190 B1 ,
US 5,617,109 ,
US 4,909,626 ,
US 4,781,440 ,
US 4,190,330 ,
US 4,572,616 und
US 5,815,233 bekannt, deren Offenbarung
in die vorliegende Anmeldung durch Inbezugnahme vollumfänglich aufgenommen
wird.
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1a zeigt
die Baugruppe 1 änderbarer
optischer Wirkung im Querschnitt. Die Baugruppe 1 umfaßt eine
erste Flüssigkristallschicht 3 und
eine zweite Flüssigkristallschicht 5,
welche beidseits einer gemeinsamen transparenten durchgehenden Elektrode 7 angeordnet
sind. Auf einer der gemeinsamen Elektrode 7 gegenüberliegenden
Seite der Flüssigkristallschicht 3 ist
eine ebenfalls transparente Elektrodenstruktur 9 vorgesehen, wie
sie in 1b in Draufsicht dargestellt
ist. Die Elektrodenstruktur 9 stellt eine Vielzahl ansteuerbarer
Pixel 11 bereit, welche in einem rechtwinkeligen Gitter
angeordnet sind. Eine Steuerung 13 ist vorgesehen, um an ein
jedes der Pixel 11 eine einstellbare Spannung über einen
Treiber 15 anzulegen, welcher den einzelnen Pixeln die
Spannungen zuführt,
wie dies von Flüssigkristallanzeigen
her bekannt ist. Hiermit ist ein elektrisches Feld zwischen einem
jeweiligen Pixel 11 und der gemeinsamen Elektrode 7 einstellbar,
und in Abhängigkeit von
dem eingestellten elektrischen Feld stellt die Flüssigkristallschicht 3 für einen
diese durchsetzenden Lichtstrahl 17 eine änderbare
optische Weglänge
für eine
Polarisationsrichtung des Strahls 17 bereit. Auf einer
von der gemeinsamen Elektrode 7 wegweisenden Seite der
Flüssigkristallschicht 5 ist
eine weitere transparente Elektrodenstruktur 9 mit dem
in 1b gezeigten Aufbau angeordnet, welche ebenfalls
von der Steuerung 13 angesteuert wird. Während die
Flüssigkristallschicht 3 die änderbare
optische Weglänge
für eine
in 1a mit einem Pfeil 19 angedeutete Polarisationsrichtung
in Zeichenebene der 1 bereitstellt,
stellt die Flüssigkristallschicht 5 eine
entsprechende änderbare
optische Weglänge
für eine
hierzu orthogonale Polarisationsrichtung bereit, wie dies durch
das Symbol 21 in 1a angedeutet
ist.
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Durch
entsprechende Ansteuerung der Elektrodenstruktur 9 ist
es somit möglich,
für beide
Polarisationsrichtungen des Strahls 17 optische Weglängen der
beiden Flüssigkristall schichten 3, 5 bereitzustellen,
welche als Funktion von einer Position auf den Schichten 3, 5 einstellbar
sind. Somit kann die Baugruppe 1 insgesamt angesteuert
werden, um einstellbare optische Wirkungen für den Strahl 17 bereitzustellen,
wie beispielsweise eine Rundlinsenwirkung positiver oder negativer
Brechkraft bezüglich
einer wählbaren
optischen Achse, eine Zylinderlinsenwirkung positiver oder negativer
Brechkraft bezüglich
einer einstellbaren Symmetrieebene, eine Keilprismenwirkung einstellbarer
Stärke,
oder auch Wirkungen, die komplizierteren optischen Elementen entsprechen.
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2 zeigt
einen Querschnitt einer weiteren optischen Baugruppe 1 einstellbarer
optischer Wirkung. Die Baugruppe 1 umfaßt ein Gehäuse 21 mit zwei Eintritts-
bzw. Austrittsfenstern 23, zwischen welchen zwei nicht
mischbare Flüssigkeiten 25 und 27 mit
unterschiedlichem Brechungsindex eingeschlossen sind. Die eine Flüssigkeit 25 ist
beispielsweise Wasser und die andere Flüssigkeit 27 ist beispielsweise Öl. Das Gehäuse 21 stellt
für die
beiden Flüssigkeiten 25, 27 eine
bezüglich
einer optischen Achse 29 der Baugruppe symmetrische konische
Wand 31 bereit, an der eine Grenzfläche 33 zwischen den
beiden Flüssigkeiten
unter einem Kontaktwinkel θ anliegt.
Eine ebenfalls konusförmige
Elektrode 35 ist innerhalb der Wand 31 angeordnet,
und eine ringförmige
Elektrode 36 ist in dem Volumen der Flüssigkeit 25 nahe dem
Fenster 23 angeordnet. Die Flüssigkeit 25 ist elektrisch
leitend, während
die Flüssigkeit 27 elektrisch
im wesentlichen nichtleitend ist. Eine Spannung zwischen den Elektroden 35 und 36 ist
durch eine Steuerung 13 einstellbar. Eine Änderung
der Spannung zwischen den Elektroden 35 und 36 ändert den
Winkel θ,
den die Grenzfläche 33 zwischen
den beiden Flüssigkeiten 25, 27 mit
der Wand 31 einschließt.
Durch Änderung
der Spannung zwischen den Elektroden 35, 36 ist
damit die Gestalt und Krümmung
der Grenzfläche 33 änderbar,
wie dies durch eine ge strichelte Linie 33' in 2 schematisch
dargestellt ist. Aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes
der beiden Flüssigkeiten 25, 27 ist
damit eine Linsenwirkung, die die Baugruppe 1 für einen
diese entlang der optischen Achse 29 durchsetzenden Lichtstrahl änderbar.
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Eine
Baugruppe der in 2 gezeigten Art kann beispielsweise
von der Firma Varioptic, 69007 Lyon, Frankreich, bezogen werden.
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3 zeigt
ein Stereo-Mikroskopiesystem 41 mit einem Objektiv 43 zur Überführung eines
von einer Objektebene 45 ausgehenden objektseitigen Strahlenbündels 47 in
ein bildseitiges Strahlenbündel 49.
Das Stereo-Mikroskopiesystem 41 umfaßt ferner eine linke Teil-Optik 51 und
eine rechte Teil-Optik 51',
welche jeweils ein Teilstrahlenbündel 53 bzw. 53' aus dem bildseitigen
Strahlenbündel 49 herausgreifen
und Okularen 55 bzw. 55' des Stereo-Mikroskopiesystems 41 zuführen. Hierzu
umfassen die linke und rechte Stereo-Teiloptik 51, 51' jeweils ein
Zoom-System 57 bzw. 57' aus mehreren Linsengruppen 58, 58', einen Tubus
mit Linsenbaugruppen 59, 59' und Umlenkprismen 61, 61', wobei der
durch die Umlenkprismen 61, 61' gefaltete Strahlengang in 3 entfaltet
dargestellt ist.
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Das
Objektiv 43 umfaßt
eine Linsenbaugruppe 63 aus einer Linse 64 negativer
Brechkraft, welche die der Objektebene 45 zugewandte Linse
des Objektivs 43 ist. Ferner umfaßt die Linsenbaugruppe 63 eine
Linse 65 positiver Brechkraft, welche mit der Linse 64 verkittet
ist. Ferner umfaßt
die Linsenbaugruppe 63 noch eine Linse 66 änderbarer
Brechkraft, welche auf die mit der Linse 64 nicht verkittete
Seite der Linse 65 aufgebracht ist. Die Linse 66 änderbarer
Brechkraft weist einen Aufbau auf, wie er anhand der 1 erläutert
wurde. Hierzu ist die anhand der 1 er
läuterte
Baugruppe 1 als flexible Folie einer Dicke von etwa 100 μm ausgebildet und
mit der Oberfläche
der Linse 65 flächig
fest verbunden. Allerdings ist es auch möglich, die Linse 66 änderbarer
Brechkraft mit einem Abstand von der Oberfläche der Linse 65 beispielsweise
auf einem planen Glasträger
anzubringen.
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Ebenso
ist es möglich,
die Linse änderbarer
Brechkraft auf der mit der Linse 65 nicht verkitteten Oberfläche der
Linse 64 anzubringen.
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Optische
Daten der beiden Linsen
64 und
65 hinsichtlich
Materialien, Krümmungsradien
und Scheitelabständen
sind in nachfolgender Tabelle 1 angegeben. NSSK8 und NSF56 bezeichnen
hierbei Glasmaterialien, welche von der Firma SCHOTT, Mainz, Deutschland
bezogen werden können. Tabelle 1
Linse
Nr. | Fläche Nr. | Radius
[mm] | Dicke
bzw. Luftabstand [mm] | Glas
bzw. Medium | Freier Durchmesser
[mm] |
| 1 | 142.549 | | | 43.0 |
65 | | | 6.5 | NSSK8 | |
| 2 | –105.481 | | | 43.0 |
64 | | | 3.5 | NSF56 | |
| 3 | –364.018 | | | |
| | | 200.0 | Luft | 43.0 |
| | | Objektebene | | |
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Eine
Bauhöhe
der Linsenbaugruppe 63 beträgt somit 10 mm, und eine Brennweite
der beiden Linsen 65 und 64 zusammen beträgt 205 mm,
so daß auch
die Brennweite der gesamten Linsenbaugruppe 63 aus den
Linsen 64, 65, 66 205 mm beträgt, wenn
die Linse 66 einstellbarer Brechkraft eine Wirkung von
0 Dptr bereitstellt.
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Die 4a, 4b, 4c zeigen
Strahlengänge
des objektseitigen Strahlenbündels 47 zwischen der
Objektebene 45 und dem Objektiv 43 für drei verschiedene
Einstellungen der Brechkraft der Linse 66. Hierbei sind
in die 4a, 4b, 4c für eine jede
Einstellung ferner die Brennweite f des Objektivs 43 und der
Arbeitsabstand A zwischen der Objektebene 45 und der dieser
zugewandten Linsenfläche 64 eingetragen.
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In
der Einstellung der 4a stellt die Linse 66 eine
Brechkraft von 0 Dptr bereit, und in der Einstellung der 4b stellt
die Linse 66 eine Brechkraft von –1,6 Dptr bereit. Hierbei ist
in 4b die Linse 66 nicht als Schicht konstanter
Dicke dargestellt sondern symbolisch als eine konvexe Linse aus
einem Glasmaterial, welche ebenfalls eine Brechkraft von –1,6 Dptr
bereitstellt. In der Einstellung der 4c stellt
die Linse 66 eine Brechkraft von –2,4 Dptr bereit, und auch
hier ist die Linse 66 wiederum symbolisch als eine Glaslinse
mit entsprechender Brechkraft dargestellt.
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Die
optischen Daten für
das Objektiv
43 in den drei in
4 gezeigten
Einstellungen sind in der nachfolgenden Tabelle 2 nochmals zusammengefaßt. Tabelle 2
Einstellung | A
[mm] | f
[mm] | 1/f
[Dptr] | Δ1/f [Dptr] |
1 | 200 | 205 | 4.9 | 0 |
2 | 300 | 304 | 3.3 | –1.6 |
3 | 400 | 403 | 2.5 | –2.4 |
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Nachfolgend
werden Varianten der anhand der 1 bis 4 erläuterten
Ausführungsform
dargestellt. Hierbei sind Komponenten, die hinsichtlich ihres Aufbaus
oder ihrer Funktion Komponenten der 1 bis 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern,
zur Unterscheidung jedoch mit einem zusätzlichen Buchstaben versehen.
Hierbei wird auf die gesamte vorangehende Beschreibung Bezug genommen.
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5 zeigt eine Variante eines afokalen Zoomsystems 57a,
welches in dem Mikroskopiesystem der 3 einsetzbar
ist. Dort ist das Zoom-System 57 mit änderbarer Vergrößerung dadurch
realisiert, daß zwei der
vier Linsen gruppen 58 des Zoom-Systems 57 entlang
einer optischen Achse 54 der Stereo-Teiloptiken 51 verlagerbar
sind. Das in 5 gezeigte Zoom-System 57a weist
zwei Linsenbaugruppen 58a1 und 58a2 auf, welche entlang einer optischen
Achse 54a des Zoom-Systems 57a mit festem Abstand
voneinander angeordnet sind. Die Linsenbaugruppe 58a1 ist nahe dem in 5 nicht
dargestellten Objektiv angeordnet, und die Linsenbaugruppe 58a2 ist nahe dem in 5 ebenfalls
nicht dargestellten Tubus angeordnet. Die Linsenbaugruppe 58a1 umfaßt eine Linse negativer Brechkraft 711 , welche mit einer Linse positiver
Brechkraft 721 verkittet ist. Auf
der mit der Linse 711 nicht verkitteten
Oberfläche
der Linse 721 ist eine Linse 731 änderbarer
Brechkraft flächig
aufgebracht, ähnlich
wie dies vorangehend anhand der 3 und 4 für
die Linse 66 des Objektivs 43 bereits erläutert wurde.
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Die
Linsenbaugruppe 58a2 umfaßt eine
Linse 712 negativer Brechkraft,
welche mit einer Linse 722 positiver
Brechkraft verkittet ist. Auf der mit der Linse 712 nicht
verkitteten Oberfläche
der Linse 712 ist eine Linse 732 änderbarer
Brechkraft ebenfalls flächig
aufgebracht. Die Linsen änderbarer
Brechkraft 731 und 732 sind von einer Steuerung 13 ansteuerbar,
um deren Brechkräfte
im Hinblick auf eine Änderung
der Vergrößerung des Zoom-Systems 57a anzusteuern.
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Die 5a, 5b, 5c zeigen
drei verschiedene Einstellungen des Zoom-Systems 57a für drei verschiedene
Vergrößerungen,
wobei auch hier die Linsen 731 und 732 nicht als Schichten konstanter Dicke dargestellt
sind sondern als entsprechende Linsen aus Glas, welche eine der
Einstellung entsprechende Brechkraft bereitstellen.
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Die
optischen Daten der Linsen 711 , 721 , 712 und 722 hinsichtlich Materialien, Krümmungsradien
und Scheitelabständen
sind in der nachfolgenden Tabelle 3 angegeben.
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Hierbei
bezeichnen SF1, NSK4, NSK2 und NSF56 wiederum Glasmaterialien, die
von der Firma SCHOTT, Mainz, Deutschland bezogen werden können. Tabelle 3
Linse
Nr. | Fläche Nr. | Radius
[mm] | Dicke
bzw. Luftabstand [mm] | Glas
bzw. Medium | Freier Durchmesser
[mm] |
| 1 | 64.1383 | | | 17.0 |
711 | | | 2.0 | SF1 | |
| 2 | 34.6203 | | | 17.0 |
721 | | | 4.5 | NSK4 | |
| 3 | –486.249 | | | 17.0 |
| | | 34.0 | Luft | |
| 4 | –130.744 | | | 13.0 |
712 | | | 1.0 | NSK2 | |
| 5 | 27.4285 | | | 13.0 |
722 | | | 2.5 | NSF56 | |
| 6 | 46.4366 | | | 13.0 |
-
Für die drei
Einstellungen gemäß der
5a,
5b,
5c sind
in nachfolgender Tabelle 4 Werte für die durch das Zoom-System
57a bereitgestellte
Vergrößerungen
und die hierbei jeweils eingestellten Brechkräfte der Linsen
731 und
732 angegeben. Tabelle 4
Einstellung | Vergrößerung | 1/f
(Dptr) Linse 731 | 1/f
(Dptr) Linse 732 |
1
(Figur 5a) | 2.0 | 4.1 | –11.2 |
2
(Figur 5b) | 1.6 | 0 | 0 |
3
(Figur 5c) | 1.3 | –4.1 | 7.5 |
-
6 zeigt ein Okular 55b, welches
in einem Stereo-Mikroskopiesystem
einsetzbar ist.
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Das
Okular 55b umfaßt
eine Linsenbaugruppe 80 aus einer dem Tubus des Stereo-Mikroskopiesystems
zugewandten Linse 81 negativer Brechkraft, welche mit einer
Linse 82 positiver Brechkraft verkittet ist, sowie eine
weitere Linse positiver Brechkraft 83, auf welche eine
Linse änderbarer
Brechkraft 84 flächig
aufgebracht ist. Die Linse 84 änderbarer Brechkraft ist von
einer Steuerung 13b im Hinblick auf eine Änderung von
deren Brechkraft ansteuerbar, um eine Fehlsichtigkeit eines in das
Okular 55b Einblick nehmenden Auges zu kompensieren.
-
In
den 6a, 6b, 6c sind
drei verschiedene Einstellungen des Okulars 55b gezeigt,
wobei das in das Okular 55b Einblick nehmende Auge symbolisch
dargestellt ist durch eine Augenpupille AP und eine Linse 85,
welche die Fehlsichtigkeit symbolisiert. In 6a beträgt die Fehlsichtigkeit
+4 Dptr und die die Fehlsichtigkeit symbolisierende Linse 85 ist
als plankonvexe Linse dargestellt. In 6b beträgt die Fehlsichtigkeit 0
Dptr, das Auge ist also idealsichtig, und die die Fehlsichtigkeit
symbolisierende Linse 85 ist als planparallele Platte dargestellt.
In 6c beträgt
die Fehlsichtigkeit –4
Dptr, und die die Fehlsichtigkeit symbolisierende Linse 85 ist
entsprechend als plankonkave Linse dargestellt. Mit ZB ist in den 6a, 6b und 6c ein durch
den Tubus des Mikroskopiesystems erzeugtes Zwischenbild bezeichnet.
-
Optische
Daten der Linsen
81,
82,
83 des Okulars
55b hinsichtlich
Materialien, Krümmungsradien
und Scheitelabständen
sind der nachfolgenden Tabelle 5 zu entnehmen. Hierbei bezeichnen
SF56A und SK55 wiederum Glasmaterialien, die von der Firma SCHOTT,
Mainz, Deutschland bezogen werden können. Tabelle 5
Linse
Nr. | Fläche Nr. | Radius
[mm] | Dicke
bzw. Luftabstand [mm] | Glas
bzw. Medium | Freier Durchmesser
[mm] |
| | | Zwischenbild | | |
| | | 14.47 | | |
| 1 | 122.32 | | | 28.0 |
81 | | | 4.0 | SF56A | |
| 2 | 21.288 | | | 28.0 |
82 | | | 13.0 | SK55 | |
| 3 | –38.681 | | | 29.0 |
| | | 0.3 | Luft | |
| 4 | 24.406 | | | 27.5 |
| | | | | |
83 | | | 7.2 | SK55 | |
| 5 | Plan | | | 25.2 |
| | | 25.0 | | |
| | | Augenpupille | | |
-
Auch
in den 6a, 6b, 6c ist
die Linse 84 einstellbarer Brechkraft nicht als Schicht
konstanter Dicke dargestellt sondern als Linse aus Glas, welche
derart geschliffen ist, daß sie
eine der Linse 84 entsprechende Brechkraft bereitstellt.
-
Die
Steuerung 13b weist einen Speicher 87 auf, in
dem Kenndaten für
die drei verschiedenen in den 6a bis 6c gezeigten
Einstellungen der Linse 84 gespeichert sind. Diese Kenndaten
werden aus dem Speicher 87 wahlweise abgerufen, um die
entsprechenden Einstellungen der Linse 84 vorzunehmen.
Zur Änderung
der Einstellung ist ein Wahlschalter 89 an die Steuerung 13b gekoppelt,
welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Stellungen
zur Auswahl bietet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Okular 55b somit
schnell umschaltbar, um für
einen ersten Benutzer eine Fehlsichtigkeit von +4 Dptr zu kompensieren,
um das stereoskopische Abbild optimal wahrnehmen zu können, um
für einen
zweiten Benutzer mit Idealsichtigkeit eine Einstellung zu bieten,
so daß auch
dieser das stereoskopische Abbild optimal wahrnehmen kann, und um
einem dritten Benutzer eine Einstellung zu bieten, welche die Fehlsichtigkeit
von –4
Dptr kompensiert. Für
andere oder weitere Benutzer kann der Speicher dann andere charakteristische
Werte für
die jeweilige Fehlsichtigkeit beinhalten. Die Speicherwerte können über eine
in 6 nicht gezeigte Eingabevorrichtung
vorab gesetzt werden.
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7 zeigt
eine weitere Variante des anhand der 3 und 4 erläuterten
Stereo-Mikroskopiesystems 41c, welches sich von letzterem
durch die Art der Ansteuerung einer Linse 66c änderbarer
Brechkraft unterscheidet. Die Linse 66c wird nicht nur
im Hinblick auf eine Änderung
eines Arbeitsabstands angesteuert, indem sie eine änderbare
Rundlinsenwirkung bezüglich
einer optischen Achse 42c des Objektivs 63c bereitstellt, sondern
weiterhin eine ergänzende
Rundlinsenwirkung bezüglich
optischer Achsen 54c bzw. 54c' einer linken Stereo-Teiloptik 51c und
einer rechten Stereo-Teiloptik 51'c bereitstellt. Zoom-Systeme 57c und 57'c der Teil-Optiken 51c bzw. 51'c weisen Linsenbaugruppen 58c bzw. 58'c auf, welche
entlang der optischen Achsen 54c bzw. 54'c der Teiloptiken
verlagerbar sind, wie dies durch Pfeile 91 und 91' in 7 symbolisch
dargestellt ist. Die Verlagerung der Linsenbaugruppen 58c, 58'c zur Änderung
einer durch die Zoom-Systeme 57c, 57'c bereitgestellten
Vergrößerung erfolgt
durch eine Steuerung 13c, welche ebenfalls die Linse 66c änderbarer Brechkraft
ansteuert.
-
Die
Linse änderbarer
Brechkraft 66c wird hierbei in Abhängigkeit von der eingestellten
Vergrößerung angesteuert,
um in dem jeweiligen Teilstrahlenbündel 53c, 53'c eine zusätzliche
Brechkraft vorzusehen, wie dies in 7 durch
symbolische konvexe Linsen 92 und 92' dargestellt
ist. Hierdurch kann die Linse 66c änderbarer Brechkraft eine Funktionalität der Zoom-Systeme 57c, 57'c übernehmen,
so daß diese
selbst wenigstens eine optische Komponente weniger als üblich aufweisen
müssen.
-
Die
Zoom-Systeme 57c, 57'c sind um die optische Achse 42c des
Objektivs 43c in Umfangsrichtung verlagerbar, wie dies
durch einen Pfeil 95 in 7 angedeutet
ist. Damit verlagern sich auch die optischen Achsen 54c, 54'c in Umfangsrichtung
um die optische Achse 42c, und die Steuerung 13c steuert
die Linse 66c ständig
so an, daß die
zusätzlichen
Linsenwirkungen 92, 92' symmetrisch zu den Achsen 54c bzw. 54'c bereitgestellt
werden.
-
In 8 ist
ein weiteres Stereo-Mikroskopiesystem 41d schematisch dargestellt.
Im Unterschied zu den vorangehend erläuterten Stereo-Mikroskopiesystemen
weist das Stereo-Mikroskopiesystem 41d zwei Stereo-Teiloptiken 51d und 51'd auf, von denen
eine jede ein separates Objektiv 63d bzw. 63'd sowie symbolisch
dargestellte Zoomsysteme 58d bzw. 58d', und weiter
einen Tubus 59d bzw. 59'd und ein Okular 55d bzw. 55'd umfaßt. Das
Objektiv 63d (63'd),
das Zoomsystem 58d (58d'), der Tubus die Feldlinse 59d (59'd) und das Okular 55d (55'd) sind entlang
einer optischen Achse 54d (54'd) und symmetrisch zu dieser angeordnet und
fest in einem Gehäuse 101 des
Stereo-Mikroskopiesystems derart gehaltert, daß die optischen Achsen 54d und 54'd einen Winkel α von etwa
6° miteinander
einschließen,
wobei die Anordnung der Achsen 54d, 54'd symmetrisch
bezüglich
einer Hauptachse 42d des Stereo-Mikroskopiesystems 41d ist.
-
Die
Objektive 63d und 63'd weisen einen identischen Aufbau
auf mit einer Linse 64d (64'd) negativer Brechkraft, einer
Linse 65d (65'd)
positiver Brechkraft und einer Linse 66d (66'd) einstellbarer
Brechkraft, ähnlich
wie dies für
das Objektiv des anhand der 3 und 4 erläuterten
Mikroskopiesystems bereits beschrieben wurde. Die Brechkraft der
Linse 66d ist durch eine in 8 nicht
dargestellte Steuerung änderbar
im Hinblick auf eine Änderung
einer Brennweite des Objektivs 63d, um einen Arbeitsabstand
des Stereo-Mikroskopiesystems 41d, das heißt einen
Abstand zwischen einer Objektebene 45d und dem Objektiv 63d zu ändern. In 8 sind
zwei Einstellungen des Arbeitsabstandes mit Objektebenen 45d1 und 45d2 dargestellt.
Bei dem geringeren Arbeitsabstand mit der Objektebene 45d2 können
korrekte Stereo-Bilder allerdings nur dann gewonnen werden, wenn
die optischen Achsen 54d2 und 54'd2 zwischen
den Objektiven 63d und 63'd derart verlaufen, daß sie sich
in der Objektebene 45d2 auf der
Hauptachse 42d schneiden. Um einen solchen ”Knick” der optischen
Achsen 54d2 und 54'd2 bereitzustellen,
werden die Linsen änderbarer
Brechkraft 66d und 66'd zusätzlich derart angesteuert,
daß sie
die Wirkung eines optischen Keils bereitstellen, wie dies in 8 mit
gestrichelter Linie symbolisch dargestellt ist.
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9 zeigt eine weitere Variante eines afokalen
Zoomsystems 57e, welches in dem Mikroskopiesystem der 3 einsetzbar
ist. Das in 9 gezeigte Zoomsystem 57e umfaßt zwei
Linsenbaugruppen 58e1 und 58e2 , welche entlang einer optischen Achse 54e des
Zoomsystems 57e mit festem Abstand voneinander angeordnet
sind. Die Linsenbaugruppe 58e1 ist
nahe dem in 9 nicht dargestellten
Objektiv angeordnet, und die Linsenbaugruppe 58e2 ist
nahe dem in 9 ebenfalls nicht dargestellten
Tubus angeordnet. Die Linsenbaugruppe 58e1 umfaßt eine
Linse 71e1 negativer Brechkraft,
welche mit einer Linse 72e1 positiver
Brechkraft verkittet ist. Ebenso umfaßt die Linsenbaugruppe 58e2 eine Linse 71e2 negativer
Brechkraft, welche mit einer Linse 72e2 positiver
Brechkraft verkittet ist. Die Linsenbaugruppen 58e1 und 58e2 sind hierbei von identischem Aufbau
und spiegelsymmetrisch bezüglich
einer zur optischen Achse 54e orthogonalen Ebene angeordnet.
-
Zwischen
den beiden Linsenbaugruppen 58e1 und 58e2 ist eine weitere Linsenbaugruppe 97 angeordnet,
welche zwei Linsen positiver Brechkraft 94 und 96 aufweist,
welche einander gleiche Gestalt haben und ebenfalls spiegelsymmetrisch
zu einer zwischen den beiden Linsen 94, 96 angeordneten
Ebene positioniert sind. In den Raum zwischen den beiden Linsen 94 und 96 ist
eine Linse 95 negativer Brechkraft eingefügt und mit
den beiden Linsen 94 und 96 verkittet. Die Linsenbaugruppe 97 ist
durch einen Antrieb 99 entlang der optischen Achse 54e verlagerbar,
um eine Vergrößerung des
Zoomsystems 57e zu ändern.
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Im
Unterschied zu dem in 3 gezeigten Zoomsystem, bei
welchem von vier Linsenbaugruppen zwei Linsenbaugruppen entlang
der optischen Achse verlagerbar sind, ist von den vier Linsenbaugruppen 58e1 , 58e2 , 97 des
Zoomsystems 57e der 9 lediglich
die Linsenbaugruppe 97 entlang der optischen Achse 54e verlagerbar,
und die beiden anderen Linsenbaugruppen 58e1 und 58e2 sind fest auf der optischen Achse angeordnet.
Um hierbei verbleibende Bildlagenfehler zu kompensieren, umfaßt das Zoomsystem 57e eine
Linse 73e änderbarer
Brechkraft, welche in der in 9 gezeigten
Ausführungsform
nahe der Linse 71e1 und mit einem
kleinen Abstand von dieser angeordnet ist. Ebenso könnte die
Linse änderbarer
Brechkraft auch flächig auf
eine der Oberflächen
der Linsen 71e1 , 72e1 , 72e2 und 71e2 aufgebracht sein, oder die Linse änderbarer Brechkraft
könnte
auch an einer anderen Stelle im Strahlengang des Zoomsystems 57e positioniert
sein.
-
Die 9a, 9b, 9c zeigen
drei verschiedene Einstellungen des Zoomsystems 57e für drei verschiedene
Vergrößerungen,
wobei die Linse 73e änderbarer
Brechkraft nicht als Schicht konstanter Dicke dargestellt ist, sondern
als entsprechende Linse aus Glas, welche eine der jeweiligen Einstellung
entsprechende Brechkraft bereitstellt. Die Ansteuerung der Linse 73e änderbarer
Brechkraft und des Motors 99 zur Verlagerung der Linsenbaugruppe 97 entlang
der optischen Achse 54e erfolgt durch eine Steuerung 13e,
welche einen Speicher aufweist, in dem zu einzustellenden Werten
der Vergrößerung die
entsprechenden Ansteuerwerte für
die Linse 73e änderbarer
Brechkraft und den Motor 99 abgespeichert sind.
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Die
optischen Daten der Linsen
71e1 ,
72e1 ,
96,
95,
72e2 hinsichtlich Materialien, Krümmungsradien und
Scheitelabständen
sind der nachfolgenden Tabelle 6 zu entnehmen. Hierbei bezeichnen
SF56A, SSK51, SF57, LAFN7 wiederum Glasmaterialien, die von der
Firma SCHOTT bezogen werden können. Tabelle 6
Linse
Nr. | Fläche Nr. | Radius [mm] | Dicke
bzw. Luftabstand [mm] | Glas
bzw. Medium | Freier
Durchmesser [mm] |
| 1 | 31.851 | | | 16.0 |
71e1 | | | 1.8 | SF56A | |
| 2 | 18.701 | | | 16.0 |
72e1 | | | 3.4 | SSK51 | |
| 3 | –325.46 | | | 16.0 |
| | | 0.8...32.7
(d2) | | |
| 4 | –19.527 | | | 6.3 |
96 | | | 1.5 | SF57 | |
| 5 | –8.0006 | | | 6.3 |
95 | | | 0.8 | LAFN7 | |
| 6 | 8.0006 | | | 6.3 |
94 | | | 1.5 | SF57 | |
| 7 | 19.527 | | | 6.3 |
| | | 32.7...0.8
(d1) | | |
| 8 | 325.46 | | | 16.0 |
72e2 | | | 3.4 | SSK51 | |
| 9 | –18.701 | | | 16.0 |
71e2 | | | 1.8 | SF56A | |
| 10 | –31.851 | | | 16.0 |
-
Für die in
den
9a,
9b,
9c gezeigten
Einstellungen sind in der nachfolgenden Tabelle 7 Werte für die durch
das Zoomsystem
57e bereitgestellte Vergrößerung und
die hierbei jeweils eingestellten Brechkräfte und Abstände zwischen
den Linsen angegeben. Tabelle 7
Einstellung | d1
[mm] | d2
[mm] | Vergrößerung | 1/f
[Dptr] e-Linse |
1
(Fig. 9a) | 0.8 | 32.7 | 2.4 | 0 |
2
(Fig. 9b) | 19.3 | 14.2 | 1.0 | 4.6 |
3
(Fig. 9c) | 32.7 | 0.8 | 0.4 | 0 |
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Im
Unterschied zu den herkömmlichen
Zoomsystemen mit zwei verlagerbaren Linsenbaugruppen weist das in 9 gezeigte Zoomsystem 57e Vorteile
hinsichtlich einer geringen Baulänge
auf. Weiterhin ist zur Änderung
der Vergrößerung lediglich
eine Linsenbaugruppe entlang der optischen Achse zu verlagern. Deshalb
kann auf eine aufwendige Kurvensteuerung zur Verschiebung von Linsenbaugruppen
wie bei konventionellen Systemen verzichtet werden. Dies bedeutet
eine starke Vereinfachung sowohl der mechanischen Komponenten als
auch des Justieraufwands infolge unvermeidlicher mechanischer und
optischer Toleranzen des Zoomsystems, wobei z. B. die notwendige
mechanische Bildlagejustierung einfach von einer entsprechenden
Ansteuerung des Linearantriebs vollständig ersetzt werden kann.