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Projektionsokular, insbesondere für UV-Mikroskopie Der Gegenstand
der Erfindung bezieht sich auf ein aus Spiegeln bestehendes Projektionsokular, insbesondere
für UV-Mikroskopie.
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Besonders in der UV-Mikroskopie werden seit einiger Zeit Spiegelobjektive
vom katoptrischen und katadioptrischen Typ verwendet, die die Eigenschaft haben,
über einen größeren Spektralbereich achromatisch zu sein. Das in der Mikroskopie
fast ausschließlich verwendete zusammengesetzte Mikroskop erfordert außer dem Objektiv
auch noch ein Okular oder für die Mikrophotographie oder -projektion ein dem Okular
entsprechendes Photo- bzw. Projektionsokular. Bisher sind derartige Photo- und Projektionsokulare
aus Linsen zusammengesetzt, die keine weitgehende Achromasie im sichtbaren, im UV-Bereich
und darüber hinaus im UR-Bereich ergeben. Auf Grund dieses Mangels hat man ganz
auf die Okularabbildung verzichtet und das vom Objektiv erzeugte Bild direkt auf
der Film- oder Projektionsebene aufgefangen. Um einen ausreichenden Abbildungsmaßstab
zu erreichen, ist man genötigt, die Bildentfernung wesentlich zu vergrößern, die
Verwendung normaler Mikroskoptuben ist nicht mehr möglich, und man gibt den Vorteil
des zusammengesetzten Mikroskops auf, um bei kurzer Baulänge desselben eine hohe
Vergrößerung zu erzielen.
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Weiterhin werden auch Spiegel für die Abbildung des vom Objektiv erzeugten
Zwischenbildes verwendet, durch die eine achromatische Abbildung über ein weites
Spektralgebiet erreicht wird. Bei Beschränkung auf nur einen Spiegel tritt bei der
nicht zu umgehenden außeraxialen Anordnung desselben ein bisweilen sehr störender
Astigmatismus auf.
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Durch eine entsprechende Kombination aus einem konkaven und einem
konvexen Spiegel kann dieser Astigmatismus behoben werden. Durch die sich hieraus
ergebende nicht achsensymmetrische Anordnung der beiden Spiegel tritt jedoch ein
Bildfehler auf, der mit »Bildschrägheit« bezeichnet werden kann und dadurch in Erscheinung
tritt, daß eine zur dingseitigen optischen Achse senkrecht stehende Objektebene
oder Zwischenbildebene so abgebildet wird, daß diese schräg zur bildseitigen optischen
Achse steht. Diese Erscheinung macht die Anwendung eines aus einem konkaven und
einem konvexen Spiegel bestehenden Projektionsokulars unmöglich, wenn es sich um
die Abbildung eines ausgedehnten Bildfeldes handelt, da mit der Neigung der Bildebene
auch eine störende Bildverzerrung verbunden ist.
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Diese Nachteile lassen sich bei einem Projektionsokular, das aus je
einem konkaven und einem konvexen Spiegel besteht und zur Abbildung eines von einem
anderen optischen System erzeugten Zwischenbildes dient, gemäß der Erfindung nunmehr
beseitigen, wenn in dem dingseitigen Abbildungsstrahlengang des Projektionsokulars
ein Prisma angeordnet ist, mit dessen Hilfe auf der bildseitigen optischen Achse
des Projektionsokulars ein vorzugsweise senkrecht stehendes Bild erzeugt wird.
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Es ist vorteilhaft, wenn die eine Prismenfläche parallel zu der die
Zwischenbildmitte berührenden Tangentialebene liegt und die neue Zwischenbildmitte
nach der Kippung durch das Prisma auf der anderen Prismenfläche liegt. Hierbei ist
der durch das Prisma eingeführte, an sich völlig unbedeutende Zweischalenfehler
symmetrisch auf die Bildhälften oberhalb und unterhalb der dingseitigen optischen
Achse des Projektionsokulars verteilt. Da jedoch dieser Fehler in seiner Größe vernachlässigbar
klein ist, braucht man auf seine symmetrische Verteilung nicht zu achten und kann
auch das Prisma so anordnen, daß es bezüglich der optischen Achse vor und nach der
Brechung im Minimum der Ablenkung steht. Infolge der Dispersion des Prismas ist
die Ablenkung der optischen Achse eine Funktion der Wellenlänge, was jedoch im allgemeinen
nicht stört. Ersetzt man das Prisma durch zwei verkittete oder zusammengesprengte
Teilprismen aus verschieden brechenden Medien, so besitzt man eine weitere Variationsmöglichkeit,
um die Abhängigkeit der Ablenkung der optischen Achse von der Wellenlänge in gewünschter
Weise zu beeinflussen.
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Obwohl die Spiegel-Projektionsokulare für die UV-Mikroskopie eine
besondere Bedeutung haben, sind sie nicht auf diesen Anwendungszweck beschränkt,
vielmehr können sie überall dort mit Vorteil eingesetzt werden, wo aus Gründen der
Durchlässigkeit
und/oder weitgehender Achromasieforderungen die
Verwendung einer Spiegeloptik am Platze ist und an die optische Abbildung im Sinne
eines Projektionsokulars erhöhte Anforderungen an die Bildqualität gestellt werden.
So kann z. B. ein Spiegelprojektionsokular zusammen mit einem Fernrohrspiegelobjektiv
verwendet werden. Man erhält auf diese Weise ein vollkommen achromatisches Spiegelfernrohr,
das in Verbindung z. B. mit einem Bildwandler für Spektralmeßgeräte Bedeutung hat.
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Fig. 1 der schematischen- Darstellung dient zur Erläuterung des Standes
der Technik, und Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
dar.
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Wird nach Fig.l ein senkrecht zur optischen Achse 1 stehendes Zwischenbild
2 über einen konkaven Spiegel 3 und einen konvexen Spiegel 4 abgebildet, so liegt
dieses somit erhaltene Bild 2' stark geneigt zu der bildseitigen optischen Achse
1'. Diese Erscheinung gestattet daher, ein solches Spiegel-Projektionsokular nur
dort anzuwenden, wo es entweder auf größere Bildfehler nicht ankommt oder eine Neigung
der Auffangebene und die damit verbundene Bildverzerrung nicht stört. Zur Beseitigung
dieses störenden Momentes ist nach Fig.2 in unmittelbarer Nähe des Zwischenbildes
2" ein Prisma 5 so angeordnet, daß die optische Achse 1" eines das Zwischenbild
erzeugenden, nicht mit dargestellten optischen Systems mittels dieses Prismas so
abgelenkt wird, daß sie mit der dingseitigen optischen Achse 1"' des Projektionsokulars
zusammenfällt. Durch das Prisma wird weiterhin die die Zwischenbildmitte berührende
Tangentialebene optisch so gekippt, daß das Zwischenbild nach Abbildung durch den
konkaven Spiegel 3' und den konvexen Spiegel 4' auf einer Fläche abgebildet
wird, deren Tangentialebene 2"' senkrecht auf der bildseitigen optischen Achse
1""
des Projektionsokulars steht.