DE1284117B - Vergroesserungswechsler an optischen Geraeten - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Vergrößerungswechsler an optischen Geräten, beispielsweise an Mikroskopen, insbesondere an Stereomikroskopen, und geht von solchen Anordnungen aus, bei denen im telezentrischen Strahlengang ein um 180° quer zur optischen Achse umschlagbares Galilei-Fernrohr in beiden Durchgangsrichtungen wirksam sein kann und in einer dritten dazu senkrechten Stellung optisch ausgeschaltet ist. Für binokulare Geräte werden zwei gleichartige Galileische Fernrohre nebeneinander mit parallelen Achsen in einer gemeinsamen Trommel oder auf ähnliche Weise untergebracht. Auf jedes Galileische Fernrohr folgt ein Objektiv, das das zu betrachtende Bild in der Brennebene des Okulars wiedergibt; zwischen Objektiv und Okular können bildaufrichtende Prismen beliebiger Bauart untergebracht sein, oder auch nur solche Prismen, die es erlauben, bei stereoskopischen Geräten den Okularabstand dem der Augenachsen des Beobachters anzupassen.
• Handelt es sich nicht um ein Fernrohr, sondern um ein Mikroskop, so ist dem Galilei-Fernrohr ein Frontobjektiv vorgesetzt, das den vor ihm befindlichen Gegenstand im Unendlichen abbildet; bei stereoskopischen Geräten kann dieses Objektiv für beide Strahlengänge gemeinsam wirken.
• Um die Anzahl der möglichen Vergrößerungen zu erhöhen, ist es bekannt, mehrere bzw. mehrere Paare von Galilei-Fernrohren verschiedener Vergrößerung in dem gleichen Träger unterzubringen. So sind mit zwei derartigen Fernrohren bzw. Fernrohrpaaren fünf Vergrößerungen möglich.
• Die Erfindung löst die Aufgabe, eine höhere Anzahl von Vergrößerungen mit geringerem optischem Aufwand bereitzustellen, womit der Vorteil zu verbinden ist, in einer einfacheren Ausgestaltung des Gerätes zunächst auf einige oder alle dieser durch die Galilei-Systeme gegebenen Wechselvergrößerungen zu verzichten, und diese Teile nachträglich zu beschaffen und in das Gerät einzufügen, so daß die Anzahl der Vergrößerungen stufenweise je nach dem Ausbau des Gerätes wächst.
• Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß auf ein Eingangsobjektiv folgend ein einziges Galilei-Fernrohr für monokulare Benutzung bzw. ein einziges gleichartiges Paar für binokulare Anwendung vorhanden ist, und daß das ihm im Strahlengang folgende Objektiv bzw. Objektivpaar gegen mindestens ein anderes mit abweichender Brennweite austauschbar ist. Dabei gehört es zur Erfindung, daß das Eingangsobjektiv, die Galileische Fernrohranordnung und die darauffolgenden Objektive mechanisch so gefaßt sind, daß sie austauschbare und somit gegebenenfalls wegzulassende Einzelelemente des gesamten optischen Gerätes darstellen.
• Im einzelnen kann das Eingangsobjektiv, das bei binokularen Geräten beiden Strahlengängen gemeinsam ist, durch eines abweichender Brennweite ersetzt werden, das gleichartige mechanische Mittel aufweist.
• Der Galilei-Fernrohrteil kann in erster Linie nach Belieben eingefügt oder ausgelassen werden.
• Der die ihm folgenden Objektive enthaltene Teil kann in verschiedener Form ausgestaltet werden: a) ein einzelnes festes Objektiv für monokulare Betrachtung; b) zwei gleichartige Objektive für binokulare Be-. ° : trachtung; ' c) zur Vergrößerungsänderung mindestens zwei Stück oder d) mindestens zwei Paare von Objektiven unterschiedlicher Brennweite, die sich auf einem geeigneten Träger zum Wechseln befinden, beispielsweise einer Scheibe, deren Drehachse parallel zu den optischen Achsen des Gerätes verläuft.
• Es gehört weiter zur Erfindung, daß die Vergrößerungszahl des Fernrohres bzw. der Fernrohre nicht mit dem Brennweitenverhältnis der den Fernrohren folgenden Objektive übereinstimmt, so daß die Vergrößerungsänderung beim Bewegen des einen nicht durch die Umschaltung des anderen aufgehoben wird.
• Es gehört ferner zur Erfindung, die Umschaltorgane der Fernrohre einerseits, der auf sie folgenden Objektive andrerseits mechanisch so miteinander zu verbinden, daß einem vollen Umlauf des einen Trägers der betreffenden optischen Systeme eine Umschaltung des anderen Trägers in die nächste Wirkstellung entspricht. Dies kann durch bekannte mechanische Einrichtungen geschehen, z. B. durch nur teilweise umfangsverzahnte Ritzel oder Zahnteilungen oder durch ein Schaltgetriebe, z. B. ein Malteserkreuz.
• Besitzt das Galilei-Fernrohr beispielsweise eine zweifache Vergrößerung und haben die beiden dem Fernrohr folgenden Objektive Brennweiten, die sich wie 2: 3 verhalten, dann ist es möglich, insgesamt sechs Vergrößerungen zu erzielen, die sich wie 0,5 : 0,75: 1 : 1,5 : 2 : 3 verhalten und nacheinander in dieser monotonen Reihe durch gleichartige Schaltimpulse erhalten werden können.
• In den Figuren sind zwei Beispiele der Erfindung, binokulare Mikroskope, dargestellt worden.
• In F i g. 1 wird das Objekt 1 durch das Frontobjektiv 2 etwa im Unendlichen abgebildet. Die Galilei-Fernrohre 31 und 32 sind in ihren rohrartigen Fassungen um die mechanische Achse 3 drehbar; in einer um 90° gegen die gezeichnete veränderte Stellung verläuft der Beobachtungsstrahlengang durch die öffnungen 33, 34, so daß die Fernrohre unwirksam sind. Bei Drehung um 180° verwandelt sich ihre Verkleinerung in eine Vergrößerung.
• Auf die Fernrohre 31, 32 folgen in der Revolverscheibe 4 zwei Objektive 41, 42, die gleichzeitig wirksam sind und ein Bild in den Gesichtsfeldblenden 51, 52 der Okulare 53, 54 entwerfen. Zur Anpassung des Achsenabstandes dieser Okulare sind die um die optischen Achsen in bekannter Weise schwenkbaren Rhombusprismen 55, 56 vorgesehen, die in der Figur perspektivisch verkürzt erscheinen.
• Wird die Revolverscheibe 4 um die Achse 43 gedreht, dann werden zwei nicht gezeigte Objektive wirksam, die in der gezeichneten Stellung der Scheibe 4 über und unter der Zeichenebene liegen. Nach der Drehung um 90° um die Achse 43 befinden sie sich in beiden Strahlengängen.
• Die mechanische Achse 43 trägt, beispielsweise am Umfang der Scheibe 4, eine Verzahnung, die in ein Zahnrad 61 eingreift, so daß die Achse 62 sich mit doppelter Winkelgeschwindigkeit wie die Achse 43 dreht. Sie trägt weiter die Stiftscheibe 63 eines Malteserkreuzgetriebes; das Malteserkreuz 64 sitzt auf der Welle 3 der Galilei-Fernrohre.
• Dieses Getriebe ist so abgestimmt, daß es folgendermaßen arbeitet: Gezeichnet ist die Stellung, die die geringste Lupenvergrößerung liefert. Beim Drehen der Welle 43 mit einem nicht gezeichneten Griff werden die nicht gezeichneten Objektive längerer Brennweite wirksam, und die Vergrößerung steigt im Verhältnis der Brennweiten. Dabei ist die Welle 62, insbesondere die Stiftscheibe 63 gegenüber dem Malteserkreuz 64 so eingestellt, daß die Stiftscheibe zwar eine Drehung um 180° vollzieht, aber nicht in das Malteserkreuz 64 einschaltet. Bei einer weiteren Drehung der Welle 43 um 90° werden die Objektive 41, 42 in vertauschtem Sinne in beiden Strahlengängen wieder wirksam; die Welle 62 dreht sich um 180° und das Malteserkreuz schaltet die Welle 3 um 90° weiter, so daß die Strahlengänge durch die Öffnungen 33, 34 der Fernrohre gehen und ihre verkleinernde Wirkung also entfällt. Damit ist ein weiterer Anstieg der Vergrößerungen erreicht. Das Spiel läßt sich durch zwei weitere Schaltungen so fortsetzen, daß schließlich die höchstmögliche Vergrößerung wirksam ist.
• Durch nicht gezeichnete mechanische Einrichtungen läßt sich das Objektiv 2 durch ein anderes von abweichender Brennweite austauschen; ebenso kann die Anordnung der Galilei-Objektive 33, 34 einschließlich des Schaltmechanismus entfernt werden, so daß das Objektiv 2 oder ein anderes, es ersetzendes, unmittelbar vor die Objektive 41, 42 der Scheibe 4 gebracht werden kann. Darüber hinaus kann diese Scheibe durch eine nicht drehbare Scheibe ersetzt werden, die zwei gleichartige Objektive den beiden Strahlengängen zuordnet.
• F i g. 2 zeigt ein ähnliches Stereomikroskop. Gleichartige Teile sind gleich beziffert. Die Rhombusprismen 55, 56 sind durch Porroprismensätze 57, 58 ersetzt, die aufgeklappt gezeichnet sind; an Stelle des Malteserschaltgetriebes ist auf dem Träger der Galilei-Fernrohre 31, 32 ein Viertelzahnkranz 35 angebracht, der nur beim übergang zwischen zwei bestimmten Drehschaltungen der Achse 3 mittels des Handrades 36 in den Zahnkranz 45 des Objektivträgers 4 eingreift und diesen um 90° dreht.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Vergrößerungswechsler an optischen Geräten, gekennzeichnet durch folgende gleichzeitig vorhandene optische und mechanische Einzelteile: a) ein Eingangsobjektiv (2); b) mindestens ein Galilei-Fernrohr, das um eine senkrecht zur optischen Achse gelagerte mechanische Achse drehbar ist; c) ein auf das Galilei-Fernrohr folgendes Objektiv auf einem beweglichen Träger (4), der mindestens ein zweites Objektiv zum Austausch gegen das erstere enthält; d) gleichartige mechanische lösbare Verbindungsglieder zwischen den Teilen a), b) und c).
2. 2. Vergrößerungswechsler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier gleichartiger Galilei-Fernrohre (31, 32) und, auf diese folgend, austauschbare Objektive (41, 42) für binokulare Beobachtung.
3. 3. Vergrößerungswechsler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennweitenverhältnis der verschiedenen austauschbaren Objektive nicht mit dem Vergrößerungswert des Galilei-Fernrohres übereinstimmt.
4. 4. Vergrößerungswechsler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch auf die austauschbaren Objektive folgende bewegliche Prismen (55, 56 bzw. 57, 58) zur Anpassung des Achsenabstandes an die Pupillendistanz.
5. 5. Vergrößerungswechsler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mechanisches Getriebe (63, 64), das den Träger (4) der Objektive (41, 42) mit dem des Galilei-Fernrohres (31, 32) so verbindet, daß durch gleichartige Schaltimpulse eine monotone Reihe von Vergrößerungen durchlaufen wird.
6. 6. Vergrößerungswechsler nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Malteserkreuzgetriebe (63, 64) zwischen Objektivträger (4) und Galilei-Fernrohr (31, 32).
7. 7. Vergrößerungswechsler nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Zahnradgetriebe mit nur teilweiser Verzahnung (35) eines Zahnrades.