DE1293470B - Pankratisches optisches System - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein pankratisches optisches System mit zwei gegeneinander verstellbaren Gliedern positiver Brechkraft.
• Es sind bereits pankratische optische Systeme vorgeschlagen worden, bei denen zwei Glieder mit positiver Brechkraft gegeneinander verstellbar sind, wobei das erste Glied etwa vom Vergrößerungsbereich 1 : 1 in Richtung auf kleinere Vergrößerungen und das zweite Glied von der Bildebene weg verstellbar sind. Derartige pankratische Systeme zeichnen sich dadurch aus, daß bei linearer Verstellung beider Glieder die Wanderungen der Bildebene um eine Null-Ebene besonders klein sind. Zur Konstanthaltung der Bildebene kann bei diesen Systemen eines der beiden Glieder über eine Leitkurve gesteuert werden, die, weil sie nur geringfügig von einer Geraden abweicht, sehr einfach mit der erforderlichen Genauigkeit herstellbar ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß keine Umkehr der Bewegungsrichtung eines der beiden Glieder erforderlich ist. Diese Systeme sind besonders als pankratische Okulare geeignet.
• Es wurde nun gefunden, daß sich gleichartige pankratische Systeme besonders gut als zwischen Objekt und Okular eines Mikroskops einschaltbare Zwischensysteme ausbilden lassen. Es ist dabei zweckmäßig, die Reihenfolge der beiden Glieder hinsichtlich ihrer Anordnung im Strahlengang miteinander zu vertauschen derart, daß das erste Glied von dem durch das Objektiv erzeugten Zwischenbild weg und das zweite Glied etwa vom Vergrößerungsbereich 1: 1 in Richtung auf höhere Vergrößerungen verstellbar sind. Erfindungsgemäß ist das pankratische optische System als in einem zwischen Stativ und Tubus eines Mikroskops einsetzbaren Gehäuse angeordnetes, zwischen Objekt und Okular des Mikroskops einschaltbares Zwischensystem ausgebildet, derart, daß seine optische Achse einen in sich geschlossenen Kreis bildet, dessen Ebene senkrecht zur optischen Achse des Mikroskops steht, wobei ein in der optischen Achse des Mikroskops stehender Spiegel vorgesehen ist, dessen, in Lichtrichtung gesehen, Vorderfläche das vom Objektiv kommende Strahlenbündel in Richtung auf das Zwischensystem und dessen Rückfläche das vom Zwischensystem kommende Strahlenbündel wieder in Richtung der optischen Achse zum Okular ablenken. Um eine direkte Beobachtung ohne Einschaltung des Zwischensystems zu ermöglichen, kann dieser Spiegel gegen eine einfache Zusatzoptik zur Überbrückung der Weglängendifferenz austauschbar angeordnet sein.
• Bei einem zweckmäßigen Aufbau sind zwischen den beiden verstellbaren Gliedern des pankratischen Systems mindestens eine, vorzugsweise zwei reflektierende Flächen eingeschaltet. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, zur Regelung der Pupillenlage und des Vergrößerungsbereiches mindestens ein feststehendes Glied vor dem pankratischen System, in Lichtrichtung gesehen, anzuordnen.
• Unter Verwendung von zwei derartig feststehenden Miedern ergeben sich besonders günstige Korrektionsbedingungen, wenn die Brennweiten der Einzelglieder des gesamten Zwischensystems und ihre Abstände innerhalb der im Anspruch 4 angegebenen Werte liegen. Bei einem System nach der Erfindung liegen diese Werte bei den im Anspruch 7 angegebenen Daten. In der Tabelle des Anspruches 6 sind die Konstruktionsdaten für ein pankratisches System mit einem Vergrößerungsbereich von 1,0 bis 3,23 angegeben.
• In den Zeichnungen ist ein Beispiel für die Anordnung und den Aufbau eines pankratischen Zwischensystems nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: F i g. 1 schematisch die Anordnung des Zwischensystems zwischen dem Stativ und dem Tubus eines Mikroskops, F i g. 2 die Anordnung der einzelnen Glieder des Zwischensystems in Draufsicht, F i g. 3 die Anordnung eines aus zwei rechtwinkligen Prismen bestehenden Würfels, deren Hypotenusenflächen als Spiegel ausgebildet und miteinander verkittet sind, F i g. 4 schematisch die Verstellbewegungen der beiden verstellbaren Glieder des pankratischen Systems. In der F i g. 1 ist ein Mikroskopstativ 1 mit einem an ihm angeordneten Objektivrevolver 2 und einer Lichtquelle 3 dargestellt. Auf der Oberseite des Stativs 1 ist ein Gehäuse 4 angeordnet, in dem ein pankratisches Zwischensystem nach der Erfindung untergebracht ist. Auf das Gehäuse 4 ist in an sich bekannter Weise ein Mikroskoptubus 5 aufgesetzt, der beispielsweise ein Okular mit Schrägeinblick 6 und einen Stutzen 7 zum Anschluß eines (nicht gezeichneten) photographischen Apparates aufweisen kann.
• In der F i g. 2 ist ein pankratisches System nach der Erfindung dargestellt, das aus zwei feststehenden Gliedern 11 und 12 sowie zwei, in Lichtrichtung gesehen, gegeneinander verstellbaren Gliedern 13 und 14 mit positiver Brechkraft besteht. Das vom (nicht gezeichneten) Objektiv kommende Strahlenbündel'wird durch einen in F i g. 3 im einzelnen dargestellten Spiegel aus der optischen Achse 15 in Richtung auf einen Spiegel 16 abgelenkt. Zwischen den beiden Gliedern 13 und 14 sind zwei weitere Spiegel 17 und 18 angeordnet. Ein fünfter Spiegel 19 lenkt das vom pankratischen System kommende Strahlenbündel auf die Rückfläche des in Fig, 3 dargestellten Spiegels, der das Strahlenbündel wiederum in Richtung der optischen Achse 15 zum Tubus hin ablenkt.
• In der F i g. 3 ist ein aus zwei rechtwinkligen Prismen 20 und 21 bestehender Würfel dargestellt. Die Hypotenusenflächen der beiden Prismen 20 und 21 sind voll verspiegelt und miteinander verkittet. Die, in Laufrichtung gesehen, Vorderfläche des durch die Prismen 20 und 21 gebildeten Spiegels lenkt das Strahlenbündel aus der optischen Achse 15 des Mikroskops in Richtung auf den Spiegel 16, die Rückfläche das vom Spiegel 19 kommende Strahlenbündel wiederum in Richtung der optischen Achse 15 des Mikroskops zum Tubus hin ab.
• Unter Zugrundelegung der im Anspruch 6 angegebenen Daten für ein pankratisches System nach der Erfindung ergeben sich die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Abstände zwischen den einzelnen Gliedern des Zwischensystems einerseits und den Anschlußflächen am Stativ bzw. den verwendeten Mikroskoptuben andererseits. Dabei gilt für den Abstand zwischen der Anschlußfläche des Mikroskopstativs und der ersten Fläche des Gliedes 11 in Luft gerechnet ein Abstand von 89,235. Der Abstand zwischen den Gliedern 11 und 12 des feststehenden Systemteiles ist als h in der Tabelle des Anspruches 6 angegeben. Der Luftabstand B der Tabelle ist der Abstand zwischen der letzten Fläche des Gliedes 12 und der ersten Fläche des ersten verstellbaren Gliedes. Die Größe C setzt sich zusammen aus a) dem Abstand zwischen der letzten Fläche des Gliedes 13 und dem Spiegel 17, b) dem Abstand zwischen den Spiegeln 17 und 18 und e) dem Abstand zwischen dem Spiegel 18 und der ersten Fläche des verstellbaren Gliedes 14. Die Größe D ist die Summe der Abstände zwischen der letzten Fläche des verstellbaren Gliedes 14 und dem Spiegel 19, dem Spiegel 19 und der Rückfläche des in der optischen Achse angeordneten Spiegels und zwischen diesem Spiegel und der Anschlußfläche der Mikroskoptuben.

  Vergrößerung B C D
  1,00 19,222 215,633 91,275
  1,13 22,957 202,213 100,959
  1,30 28,284 187,201 110,644
  1,49 33,484 172,317 120,328
  1,69 38,230 157,887 130,012
  1,91 42,494 143,939 139,697
  2,15 46,317 130,431 149,381
  2,40 49,752 117,311 159,065
  2,66 52,849 104,530 168,750
  2,94 55,652 92,043 178,434
  3,23 58,198 79,813 188,118

  Die Werte dieser Tabelle sind in dem Diagramm der F i g. 4 dargestellt. Es ist daraus zu ersehen, daß bei einer linearen Verstellung des Gliedes 14 die Verstellung des Gliedes 13 nur geringfügig von einer Linearverstellung abweicht, wenn die Ebene des durch das pankratische System erzeugten Zwischenbildes konstant gehalten werden soll. Die Zwischenbildebene des Mikroskopobjektivs ist in der F i g. 2 gestrichelt zwischen den Gliedern 12 und 13 dargestellt.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Pankratisches optisches System mit zwei gegeneinander verstellbaren Gliedern positiver Brechkraft,dadurch gekennzeichnet,daßes als in einem zwischen Stativ (1) und Tubus (5) eines Mikroskops einschaltbaren Gehäuse (4) angeordnetes, zwischen Objektiv und Okular des Mikroskops einschaltbares Zwischensystem ausgebildet ist derart, daß seine optische Achse einen in sich geschlossenen Kreis bildet, dessen Ebene senkrecht zur optischen Achse (15) des Mikroskops steht, wobei ein in der optischen Achse des Mikroskops stehender Spiegel vorgesehen ist, dessen, in Lichtrichtung gesehen, Vorderfläche das vom Objektiv kommende Strahlenbündel in Richtung auf das Zwischensystem und dessen Rückfläche das vom Zwischensystem kommende Strahlenbündel wieder in Richtung der optischen Achse zum Okular ablenken.
2. 2. Pankratisches optisches System nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß zwichen den beiden verstellbaren Gliedern (13 und 14) des pankratischen Systems mindestens ein Spiegel angeordnet ist.
3. 3. Pankratisches optisches System nachAnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein feststehendes Glied vorgesehen ist.
4. 4. Pankratisches optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrennweiten der Glieder und ihre Abstände von den zugekehrten Hauptebenen innerhalb folgender Größen, bezogen auf die Abbildungslänge L, liegen: I I > 0,3 L 0 < 10 < 0,5L fil fiz > 0,3 L 0 < h < 0,5L 0,1 L<f13<5,5L 0 <12<0,5L 0,15 L < f14 < 0,35L 0 < 13 < 0,7L 0,3L < lb < 0,9L
5. 5. Pankratisches optisches System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Daten: 1o = + 58,0 .fil = -f- 322,8 1l = 39,2 .fit = - 221,6 12 = 20,4 bis 59,4 .fi3 = + 99,9 13 = 81,1 bis 216,9 f14 = + 115,0 lb = + 232,2 bis + 329,1 L = 459,1
6. 6. Pankratisches optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Konstruktionsdaten: lad vd r1 = + 57,597 1o = -r- 49.265 dl = 5,0 1,5168 64,2 r2 = - 36,721 @l2 = 3,0 1,6073 59,5 r3 = + 166,789 r4 = + 86,311 1l = 21,56 d3 = 2,5 1,6200 36,3 r5 = + 52.549 rs = + 150,011 12 = 19,222 bis 58,198 d4 = 4,5 1,5725 57,5 r7 _ - 35,937 d- = 3,0 1,7283 28,3 r$ _ - 68,805 r9 - -f- 70,883 13 = 79,813 bis 215,633 r" = #- 35,993 ds - 2,0 1,7283 28,3 d' - 2,5 1,5714 53,0 r11 = - 205,21 lb 229,775 bis 326,618 Vergrößerung = 1,0 bis 3,23