DE1814132B2

DE1814132B2 - Pankratisches Okular, insbesondere für die Mikrophotographie

Info

Publication number: DE1814132B2
Application number: DE1814132A
Authority: DE
Inventors: Walter 6301 Wissmar Klein
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1968-12-12
Publication date: 1980-06-12
Also published as: GB1276865A; FR2025955A1; CH499787A; AT301205B; DE1814132A1; US3638996A; DE1814132C3; JPS4811058B1

Description

	— WJ	*di =*	4,5	1,73430	28,2

Z₄	= -16,063	d} -	2,5	1,69400	54,5

rs	= +50,06	a₂ =	4,0

Λ>	= -25,46	d ⁼*	2,5	1,60973	59,2

	= +72,887	a_} =	7,897-46,211

'■g	= +75,174	d₅ =	6,5	1,60973	59,2

	= -24,58	O₄ =	0,2

/·,„	= +33,645	*df.=*	8,5	1,60973	59,2

/·,,	= -23,666	*di-*	3,0	1,73430	28,2

	= +109,142	"s ⁼	28,601-0,100

	= +22,253	*d% -*	3,6	1,61075	40,0

f)4	= +135,232	at, ^	0,1

'is	= +18,142	d₉ =	4,3	1,50207	61,2

^l 6	= -25,824		1.7	1,73431	28,5

/-J₇	= +38,092	*Ob =*	205,75

Die Erfindung betrifft ein pankratisch« Okular, insbesondere für Mikrofotografie, bestehend aus einem feststehenden Feldlinsenglied positiver Brechkraft und einem feststehenden Augenlinsenglied positiver Brechkraft zwischen denen zwei verstellbare Glieder positiver und negativer Brechkraft angeordnet sind.

Photographische Kameras werden im allgemeinen an Mikroskope derart angebaut, daü gegenüber dem subjektiven Einblick eine zusätzliche Variation der Gesamtvergrößerung möglich ist. Das ist besonders deswegen erwünscht, um bei Verwendung verschiedener Kameras auch verschieden große Kameraformate ausfüllen zu können oder um die Endvergrößerung im photograpnischen Bild bestimmten Normvergrößerungen anpassen zu können.

Für diese Zwecke sind bereits verschiedene Ausführungsformen bekannt. Ein Beispiel dafür sind die sogenannten Balgenkameras, die normalerweise an einer besonderen Schiene senkrecht über dem Mikroskop angebracht werden. Ferner sind Okularwechsler oder Okularrevolver in den Fototuben bekannt. In jedem Falle sind aber diese Ausführungsformen umständlich zu bedienen. Außerdem vergrößern sie den Mikroskopaufbau in unerwünschter Weise.

Diese Nachteile vermeidet ein pankratisches Okular, das in den Fototubus eingebaut ist. Pankratisch«; Okulare sind ad;> der deutschen Patentschrift Nr. 11 87 034 bekannt. Diese Okulare haben aber einen Vergrößerungsbereich von 1,6 bis 6,3. Dieser Variationsbereich von 1 :4 würde an sich zwar ausreichen, do» h ist die genannte Vergrößerung vom 1,6- bis 6,3fachen für Zwecke der Mikrophotographie zu gering, da bei Mikroskopen im allgemeinen Okulare mit Vergrößerungen V = 6,3fach bis 25fach verwendet werden. Für derartige Vergrößerungen ist allerdings der in der oben erwähnten Patentschrift beschriebene Aufbau nicht geeignet, denn dabei werden jeweils positive Linsenglieder auf verhältnismäßig großen Verstellwegen so verschoben, daß für die Gesamtkonstruktion ein Augenlinsenglied U mit negativer Brechkraft notwendig ist, um die bei Mikro-Okularen übliche Abbildung nach Unendlich zu erzeugen. In diesem nega'iven Augenlinsenglied sind die Schwierigkeiten begründet, die bei einer Ausdehnung des Vergrößerungsbereichs entstehen, da damit bekanntlich auch eine wesentliche Vergrößerung des bildseitigen Bildwinkelsverbunden ist. Es ist leicht einzusehen, daß sich dadurch eine untragbare Vergrößerung der Linsendurchmesser des Varioteils ergibt.

Außerdem ist zu beachten, daß bei einer Übertragung des bekannten Systems auf den größeren V^rgrößerungsbereich alle Konstruktionsparamiter um den Faktor 4 verkleinert werden müßten. Dadurch wurden sich z. B. so kleine Radien für die Linsen ergeben, daß erhebliche Si.'hwien&keiteii bei der Konstruktion und Korrektion des Okulars entstehen.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein pankratisches Okular mit einer hohen Vergrößerung zu entwickeln, dessen Korrektion keine besonderen Schwierigkeiten bereitet und bei dem auch keine zusätzlichen konstruktiven Probleme entstehen.

Diese Aufgabe wird bei einem pankratischen Okular der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Okular vom Huygenstyp ist, wobei das reelle Zwischenbild zwischen den beiden verstellbaren, in der Reihenfolge negativ —positiv angeordneten Gliedern entsteht und diese jeweils vom reellen Zwischenbild weg gegen die feststehenden Glieder des Okulars verstellbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Okulars ergeben sich aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 bis 9.

Die Erfindung geht somit von dem bekannten Aufbau eines Okulars nach dem Huygens-Typ aus, das ein feststehendes positives Feldlinsenglied und ein ebenfalls feststehendes positives Augenlinsenglied besitzt. Das innerhalb des Okulars entstehende reelle Zwischenbild muß bei Einfügung des Varioteils in seiner Lage unverändert bleiben. Das liefert eine erschwerende Randbedingung, die jedoch, wenn sie gelöst wird, den Vorteil hat, daß der Varioteil korrektionsmäßig weitgehend losgelöst von den feststehenden Linsengliedern berechnet werden kann.

Die Lösung besteht darin, daß vor der reellen Zwischenbildebene ein negativer Systemteil und hinter der Zwischenbildebene ein positiver Systemteil angeordnet sind und beide gegenläufig zueinander verstellt werden. Beide Systemteile wirken dabei gleichmäßig auf die Vergrößerung und gegenläufig auf die Bildwanderung. Da bildseitig nur positive Linsenglieder vorhanden sind, entstehen hier aus der Vergrößerung des bildseitigen Bildwinkels keine zusätzlichen konstruktiven Schwierigkeiten, so daß dieser Aufbau also für den höheren Vergrößerungsbereich sehr gut geeignet ist.

Die Berechnung der Vergrößerung und Bildwanderung durch ein Negativglied und ein als Lupe wirkendes Positivglied liegt im Rahmen rein fachmännischen Handelns. Zusätzliche Korrektionsschwierigkeiten gegenüber dem normalen Huygens-Okularaufbau entstehen nicht.

Bei diesem Aufbau der pankratischen Okulare wird die schwächste Vergrößerung dann erreicht, wenn die beiden verstellbaren Glieder in der Nähe des reellen

Tabelle 1

Zwischenbildes stehen. Mit der Verstellung beider Glieder vom Zwischenbild weg wird der Vergrößerungsmaßstab erhöht. Wie nahe im Falle der schwäch sten Vergrößerung die beiden verstellbaren Gliedei dem Zwischenbild stehen sollen, hängt davon ab, welche Forderungen an die Sauberkeit der Abbildung gestell· werden. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß untei Umständen Staub oder sonstige Unsauberkeiten auf der letzten Flächen mit abgebildet werden, wenn diese zl nahe am Zwischenbild stehen.

In den Zeichnungen sind Beispiele für die pankratischen Okulare nach der Erfindung dargestellt, und zwai zeigt

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines erfindungsge mäßen Okulars mit dünnen Linsen,

F i g. 2a ein Okular nach dem Beispiel I der folgender Tabelle 1,

Fig. 2b das gleiche Okular, wobei die verstellbarer Glieder in der Stellung der höchsten Vergrößerung angeordnet sind,

F i g. 2c schematisch die Verstellwege der beider verstellbaren Glieder,

F i g. 3 ein Okular nach dem Beispiel 3 der Tabelle 1.

In der F i g. 1 ist mit 1 das Feldlindenglied, mit 2 da: von der reellen Zwischenbildebene 11 in Richtung au das Feldlinsenglied 1 verstellbare Glied mit negative: Brechkraft und mit 3 das von der Zwischenbildebene 11 in Richtung auf das Augenlinsenglied 4 verstellbare Glied mit positiver Brechkraft bezeichnet. 12 bezeichne die Ebene des virtuellen Zwischenbildes des Mikro skops. Die Hauptebenenabstände zwischen den einzel nen Gliedern sind mit Li2, L₂₃ und Lv, bezeichnet. Dei Abstand zwischen der Hauptebene des Feldlinsenglie des 1 und der Ebene 12 des virtuellen Zwischenbildes is mit 5, der Abstand zwischen dieser Ebene 12 und dei Hauptebene des Augenlinsengliedes 4 mit ßbezeichnel Schließlich bedeutet Lb den Abstand zwischen de Hauptebene des Augeniinsengliedes und der Bildebeni des Okulars.

In der folgenden Tabelle 1 sind drei Beispiel! angegeben, die für unterschiedliche Vergrößerungsbe reiche verwendbar sind. Die Abkürzungen S, B und L bedeuten die vorstehend erläuterten Größen. Dii Brennweiten der Einzelglieder sind mit f\ bis / bezeichnet. Schließlich sind noch die Luftabstände mi den vorstehend beschriebenen Bezeichnungen angege ben.

Vergrößerung	1. Beispiel	2. Beispiel	3. Beispiel
	6,29 χ - 10.27 .v	6,30.V- 12.15 χ	6,25 χ - 25.06 χ
S	44,64	42,86	36,28
B	28,13	26,16	32,41
L_b	OO	OO	214,71
/1	+91.49	+100,0	+105,51
/3	-42,0	-35.0	-22,0
/3	+80,0	+55,0	+24,0
A	+43,70	+39,39	+36,40
L_n	20,09- 11,99	24,17- 14,64	23,17-13,40
Ln	28,97 - 59,07	15,46 - 47,98	11,70-50,47
L₃A	23,70- 1,70	29,39- 6,39	33,83- 4,83

Für das in den F i g. 2a und 2b dargestellte Okular sind die einzelnen Werte in der Tabelle des Anspruchs 8 angegeben. Dabei sind die Luftabstände mit a„ die Linsendicken mit c/, und die Radien mit r, angegeben. Bei diesem nach Art eines Kompensationsokulars auskorrigierten System besteht das Feldlinsenglied 1 aus einer einzelnen Sammellinse, die beiden verstellbaren Glieder 2 und 3 aus je zwei miteinander verkitteten Linsen entgegengesetzter Brechkraft und das Augenlinsenglied 4 aus einer einzelstehenden Sammellinse und einem darauffolgenden verkitteten Glied aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft. Wie aus den Zeichnungen zu entnehmen ist, liegt die Austrittspupille AB verhältnismäßig weit von der letzten Linsenfläche entfernt. Das ist besonders deswegen erwünscht, weil in der Austrittspupille der Verschluß der photographischen Kamera anzuordnen ist. Die in der F i g. 2c dargestellten Verstellwege zeigen, daß die Verstellkurve für das verstellbare Glied 2 sehr einfach bleibt.

in uCi näCiiiCigcriucn ! HuCiIC λ :,\τ& GiC ocjcc! scncr; Koeffizienten bei 6,3facher und lOfacher Vergrößerung angegeben.

Tabelle 2

	I - 6.3HiCh	I= I orach
Σ Α	+0,0000631	-0,0000915
ΣΒ	+0.001163	+0,002852
ΣΓ	-0.0141	-0,0175
ΣΡ	+0,0134	+0,0134
ΣΑ	+0,309	+0,527
Σ F₁	+0.0033	+0,0463
Σ F₂	-0.798	-0,736

In der Fig. 3 ist ein pankratischcs Okular nach der Erfindung dargestellt, das in der einen Endstellung eine Vergrößerung V - 6,22 und in der anderen Endstellung eine Vergrößerung V = 24,63 aufweist. Wegen der sehr hohen rund 25fachen Vergrößerung müssen die verstellbaren Glieder kleinere Einzelbrennweiten haben. Es ist daher zweckmäßig, für jedes dieser Glieder einen dreilinsigen Aufbau zu wählen, wie das bei dem dargestellten Beispiel geschehen ist.

In der Tabelle des Anspruchs 9 sind die genauen Daten für dieses Okular angegeben.

Auch für dieses Okular sind in der nachstehenden Tabelle 3 die Seidel'schen Koeffizienten für die beiden Endstellungen angegeben.

Tabelle 3

I = 6.22TiICh

Σ Α	+11.1)1)02.!	-U₁UUM I
ΣΒ	+0,0012	+0.00691
ΣΓ	-0,0237	-0,0256
ΣΡ	+0,0224	+0,0224
ΣΑ	+0,45	+0,73
Σ F₁	+0,0043	+0,632
Σ F₂	-1,16	-0.61

Wie diese Beispiele zeigen, kann ein pankratisches Okular für photographische Kameras an Mikroskopen auf verhältnismäßig engem Raum untergebracht werden. Dazu sind die Größen 5 und B in der Tabelle 1 zu vergleichen. Wie aus den Tabellen 2 und 3 zu entnehmen ist, gestattet der erfindungsgemäße Aufbau der Okulare außerdem eine ausgezeichnete Korrektion, wie sie von einem Kompensationsokular an Mikroskopen verlangt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pankratisches Okular, insbesondere für Mikrofotografie, bestehend aus einem feststehenden Feldlinsenglied positiver Brechkraft und einem feststehenden Augenlinsenglied positiver Brechkraft zwischen denen zwei verstellbare Glieder positiver und negativer Brechkraft angeordnet sind, d a durch gekennzeichnet, daß das Okular vom Huygenstyp ist, wobei das reelle Zwischenbild (11) zwischen den beiden verstellbaren, in der Reihenfolge negativ—positiv angeordneten Gliedern (2, 3) entsteht und diese jeweils vom reellen Zwischenbild (11) weg gegen die feststehenden Glieder (1,4) des Okulars verstellbar sind.

2. Pankratisches Okular nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden verstellbaren Glieder linear und das andere über eine Kurve' verstellbar ist.

3. Pankratisches Okular nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldlinse (1) eine einfache Sammellinse ist, daß die beiden verstellbaren Glieder (2, 3) zwei aus je zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft bestehende Kittglieder sind und daß die Augenlinse (4) ebenfalls ein verkittetes Glied ist

4. Pankratisches Okular nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Augenlinsenglied (4) aus einer einzelstehenden Sammellinse und einem aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft verkitteten Glied besteht

5. Pankratisches Okular nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verstellbaren Glieder (2, 3) aus je einer einzelstehenden Linse und einem verkitteten Glied bestehen.

6. Pankratisches Okular nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste in Richtung auf die Feldlinse (1) verstellbare Glied (2) aus einem verkitteten Glied aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft und einer einzelstehenden Zersteuungslinse und das zweite in Richtung auf das Augenlinsenglied (4) verstellbare Glied (3) aus einer einzelstehenden Sammellinse und einem aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft bestehenden verkitteten Glied besteht

7. Pankratisches Okular nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kompensationsokular korrigiert ist

8. Pankratisches Okular nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Daten:

r, = +52,467

r₃ = -49,563

r₄ = +20,4

r_s = +39,567

r_h = +104,609

_n = +46,72

r₈ = -67,352

λ, = +40,352

/■„, = -120,25

/-,, = +32,135

/■_l2 = -36,516

λ,, = +94,117

rf, = 3,5

a, = 15,2423-7,1184

di = 3,5

rf₃ = 3,5

a₂= 23,7168-53,9711

rf₄ = 4,0

rf₅ = 6,5

fl₃ = 23,8057-1,6753

rf,, = 6,3

«j = 0,2

rf,- = 7,3

1,57125

1,60973
1,79190

1,79190
1,60973

55,85

59,19

25,55

25,55
59,19

1,59149 50,81

1,48914
1,73430

70,22
28,19

Der Abstand der ersten Niiche bis zum Zwischenbild beträgt !4.5883. der Abstand der Austriltspupillc von der letzten F^;lache beträgt 29.82 bei 6,3fachcr Vergrößerung und 24,94 bei 10,3fächer Vergrößerung.

3 4

9. Pankratisches Okular nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Daten:

IU ν,

o_D = +36,29

d_x = 2,5 1,65221 33,6

a, = 14,446-4,631

+68,805