DE19546746B4 - Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge - Google Patents

Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge Download PDF

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Abstract

Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs- oder Dokumentationsstrahlengänge einer nachgeordneten Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit mit einer vorgegebenen stereoskopischen Pupillenebene, in der die Gerätepupillen liegen, wobei das Zoom-System aus einem mehrgliedrigen pankratischen Vergrößerungssystem (A), sowie einem dem pankratischen Vergrößerungssystem (A) beobachtungs- oder dokumentationsseitig nachgeordneten afokalen Umkehrsystem (B) besteht und das afokale Umkehrsystem (B) die stereoskopische Pupillenebene in das pankratische Vergrößerungssystem (A) abbildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge, welches vorzugsweise in einem Stereomikroskop zum Einsatz kommt.
  • Aus der US 4,666,258 ist ein afokales Zoom-Linsensystem bekannt, das sich insbesondere zum Einsatz in einem Operationsmikroskop eignet. Das Zoom-Linsensystem umfasst 4 Linsengruppen, wovon 2 Linsengruppen mit positiver Brechkraft und 2 Linsengruppen mit negativer Brechkraft ausgeführt sind. Das Zoom-Linsensystem ermöglicht, einen Zoomfaktor über einen weiten Bereich hinweg einzustellen, indem der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe einerseits und der dritten und vierten Linsengruppe andererseits variiert wird. Bei dem Zoom-Linsensystem ist die Dispersion von Linsenelementen mit positiver Brechkraft und Linsenelementen mit negativer Brechkraft in den Linsengruppen entsprechend einer mathematischen Beziehung auf die Brennweite der Linsengruppen in der Weise abgestimmt, dass trotz der Möglichkeit , den Zoomfaktor über einen weiten Bereich hinweg einstellen zu können, Abbildungsfehler bei dem Zoom-Linsensystem kleingehalten werden.
  • Bekannte, nach dem Teleskopprinzip aufgebaute Stereomikroskope umfassen üblicherweise ein gemeinsames Hauptobjektiv für die beiden stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengänge. Das verwendete Hauptobjektiv kann hierbei sowohl festbrennweitig oder aber mit variabler Brennweite ausgeführt sein. Dem Hauptobjektiv ist zumeist ein pankratisches Vergrösserungssystem nachgeordnet, wobei für jeden der beiden stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengänge ein separates pankratisches Vergrösserungssystem vorgesehen ist.
  • Solche getrennten pankratischen Vergrösserungssysteme für die einzelnen stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengänge erfordern nunmehr einen relativ hohen Aufwand. So müssen beispielsweise die einzelnen Vergrösserungssysteme in den beiden stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengängen bezüglich Bildlagen und Parallelität der beiden optischen Achsen exakt zueinander justiert werden. Ferner ist für die beiden Vergrösserungssysteme eine hochpräzise Mechanik erforderlich, die den Gleichlauf der optischen Elemente beim Variieren der Vergrösserung gewährleistet. Zudem ergibt sich dabei ein erhöhter Herstellungsaufwand hinsichtlich der in zweifacher Ausfertigung benötigten optischen Elemente.
  • Zur Lösung der angesprochenen Problematik ist aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 41 23 279 A1 sowie DE 43 36 715 A1 jeweils bekannt, hinter dem Hauptobjektiv eines derartigen Stereomikroskopes ein pankratisches Vergrösserungssystem anzuordnen, das eine gemeinsame optische Achse mit dem Hauptobjektiv aufweist. Der freie Durchmesser der optischen Komponenten des pankratischen Vergrößerungssystems ist dabei jeweils so groß dimensioniert, daß die beiden stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengänge das pankratische Vergrößerungssystem gemeinsam durchsetzen. Grundsätzlich läßt sich über eine derartige Lösung der oben erwähnte Mehraufwand reduzieren bzw. die Justage vereinfachen. Bei einem hohen Zoom-Faktor mit einem großen Vergrößerungsbereich weist das optische System aus den beiden oben genannten deutschen Offenlegungsschriften nunmehr jedoch den Nachteil auf, daß es aufgrund der dann resultierenden großen freien Durchmesser relativ voluminös baut. Diese Problematik soll gemäß DE 43 36 715 A1 dadurch entschärft werden, daß eine Strahlumlenkung innerhalb des pankratischen Vergrößerungssystemes vorgeschlagen wird.
  • Auch eine derartige Strahlumlenkung kompliziert den Aufbau des Stereomikroskopes jedoch in unerwünschter Weise, da eine einfache Steuerung der beweglichen Komponenten des pankratischen Vergrößerungssystemes aufgrund des nunmehr gefalteten Strahlenganges innerhalb des pankratischen Vergrößerungssystemes nicht möglich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge zu schaffen, welches auch bei einem größeren Zoom-Faktor eine einfache Steuerung der beweglichen Elemente des Zoom-Systems sicherstellt. Ferner wird ein kompakter Aufbau des Zoom-Systems angestrebt, wobei für den Benutzer wahlweise verschiedenste Beobachtungs- und/oder Dokumentationsmöglichkeiten gewährleistet sein sollten.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Zoom-System mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
  • Ein Stereomikroskop mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System ist. Gegenstand des Anspruches 11.
  • Erfindungsgemäß umfaßt das Zoom-System neben einem bekannten pankratischen Vergrößerungssystem ein nachgeordnetes afokales Umkehrsystem. Das afokale Umkehrsystem erfüllt hierbei im wesentlichen zwei Funktionen. Zum einen werden damit die Pupillendurchmesser der stereoskopischen Beobachtungs oder Dokumentationsstrahlengänge durch die Wahl eines geeigneten Abbildungsmaßstabes des Umkehrsystems verändert, vorzugsweise verkleinert in das pankratische Vergrößerungssystem abgebildet. Gleichzeitig läßt sich dadurch auch die Größe der jeweiligen Stereobasis, d.h. der Abstand der beiden Beobachtungspupillen einstellen.
  • Zum anderen können mit Hilfe des afokalen Umkehrsystems die Geräte-Pupillen bzw. Eintrittspupillen des stereoskopischen Beobachtungs- bzw. Dokumentationssystems optimal in das pankratische Vergrößerungssystem abgebildet werden, d.h. es wird eine Abbildung der stereoskopischen Pupillenebene in das pankratische Vergrößerungssystem bewirkt. Hierbei erfolgt die Abbildung der stereoskopischen Pupillenebene über das afokale Umkehrsystem vorzugsweise etwa in die Mitte des jeweiligen pankratischen Vergrößerungssystems.
  • Auf diese Art und Weise gewährleistet das afokale Umkehrsystem auch eine optimale Korrektion der Bildfehler des pankratischen Vergrößerungssystems.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgmäßen Aufbaus besteht darin, daß die stereoskopischen Strahlengänge bzw. Strahlenbüschel im pankratischen Vergrößerungssystem miteinander verflochten verlaufen und nur eine relativ geringe Radial-Ausdehnung aufweisen. Als Konsequenz hieraus läßt sich das pankratische Vergrößerungssystem mit einem relativ geringen freien Durchmesser ausführen. Daraus wiederum resultiert eine deutliche Verkürzung der Baulänge des pankratischen Vergrößerungssystems.
  • Als weiterer Vorteil der kompakten Strahlführung innerhalb des pankratischen Vergrößerungssystems ist aufzuführen, daß trotz der relativ geringen Durchmesser des erfindungsgemäßen Zoom-Systems praktisch keinerlei Vignettierungen auftreten und somit auch kein Intensitätsabfall zwischen Bildmitte und Bildrand resultiert.
  • Desweiteren gewährleistet das erfindungsgemäße Zoom-System, daß die Bildintensität über den gesamten Zoom-Bereich konstant bleibt, was insbesondere für Präzisions-Anwendungen wie etwa beim Einsatz eines derartigen Stereomikroskopes als Operationsmikroskop wichtig ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Größe der Austrittspupillen des erfindungsgemäßen Zoom-Systems in der stereoskopischen Pupillenebene auch bei variierender Vergrößerung konstant bleibt.
  • Über eine Faltung des Strahlenganges lediglich des afokalen Umkehrsystems mit Hilfe eines oder mehrerer geeigneter Umlenkelemente wie Prismen oder Spiegel läßt sieh ein kompakter Aufbau des kompletten erfindungsgemäßen Zoom-Systemes sicherstellen. Die Vergrößerungsvariation erfolgt in einer derartigen Ausführungsform nach wie vor im linear aufgebauten Teil, d.h. im pankratischen Vergrößerungssystem, während etwa im optischen System aus der DE 43 36 715 A1 hierzu ein gefalteter Strahlengang im pankratischen Vergrößerungssystem erforderlich ist.
  • Vorteilhafterweise ist über ein entlang der optischen Achse bewegliches Element des pankratischen Vergrößerungssystems auch eine Innenfokussierung innerhalb eines bestimmten Schnittweitenbereiches mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System realisierbar.
  • Das erfindungsgemäße Zoom-System ist desweiteren afokal und ermöglicht deshalb, daß Hauptobjektive unterschiedlicher Brennweite in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System innerhalb eines Stereomikroskopes eingesetzt werden können. Somit ist eine optionale Anpassung an verschiedenste Arbeitsabstände und Vergrößerungen etc. möglich.
  • Ferner können als pankratisches Vergrößerungssystem verschiedenste bekannte afokale pankratische Vergrößerungssysteme mit mindestens drei optischen Komponenten zum Einsatz kommen. Entscheidend ist jeweils die optische Auslegung des afokalen Umkehrsystems dergestalt, daß die Geräte-Pupillen des stereoskopischen Beobachtungs- oder Dokumentationssystems nach Lage und Größe optimal, vorzugsweise etwa in die Mitte des pankratischen Vergrößerungssystems abgebildet werden.
  • Beobachtungsseitig oder dokumentationsseitig gestattet das erfindungsgemäße Zoom-System den Einsatz eines herkömmlichen Binokulartubus zum unmittelbaren Einblick durch einen Beobachter ebenso wie etwa den Einsatz ein oder mehrerer elektrooptischer Detektoreinheiten, die die Aufzeichnung des jeweiligen Bildes in bekannter Art und Weise übernehmen.
  • Weitere Vorteile sowie Einzelheiten des erfindungsgemäßen Zoom-Systems ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen.
  • Dabei zeigt
  • 1a und 1b je eine seitliche Schnitt-Darstellung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Zoom-Systems in Verbindung mit dem festbrennweitigen Hauptobjektiv eines Stereomikroskopes;
  • 2 eine schematisierte Darstellung eines Stereomikroskopes mit einem herkömmlichen Binokulartubus, inklusive des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes;
  • 3 eine schematisierte Darstellung eines Stereomikroskopes mit dem erfindungsgemäßen Zoom-Systems sowie zwei im gleichen Gehäuse angeordneten elektrooptischen Detektoreinheiten, wobei ein gefalteter Strahlengang für das afokale Umkehrsystem vorgesehen ist.
  • Die 1a und 1b zeigen jeweils eine seitliche Schnitt-Darstellung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Zoom-Systems in Verbindung mit einem festbrennweitigem Hauptobjektiv (L0) eines Stereomikroskopes, über das eine gewünschte Objektebene (OE) betrachtet wird. Eingezeichnet sind in den 1a und 1b ferner die Bezeichnungen für die einzelnen optischen Komponenten sowie die Linsenradien ri, Linsendicken di sowie Linsenabstände di, wie sie im folgenden Datensatz der Tabelle 1 spezifiziert werden.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich zwei stereoskopische Teilstrahlengänge vorgesehen; es ist jedoch jederzeit möglich, das erfindungsgemäße Zoom-System auch in Verbindung mit mehr als zwei stereoskopischen Teilstrahlengängen einzusetzen, wenn z.B. weitere Teilstrahlengänge für einen Mitbeobachter oder aber zur Dokumentation vorgesehen sind.
  • Im folgenden soll der Aufbau des erfindungsgemäßen Zoom-Systems ausgehend vom Hauptobjektiv (L0) entlang der optischen Achse (20) des Gesamtsystems erläutert werden. Als Hauptobjektiv (L0) kommen hierbei Hauptobjektive mit verschiedenen Brennweiten grundsätzlich ebenso in Betracht wie Vario-Objektive etc..
  • Dem gemeinsam von mehreren stereoskopischen Beobachtungsstrahlengängen durchsetzten Hauptobjektiv (L0) folgt beobachtungsseitig nachgeordnet das erfindungsgemäße Zoom-System. Dieses besteht zum einen aus einem bekannten mehrgliedrigen, pankratischen Vergrößerungssystem (A), welches unmittelbar dem Hauptobjektiv (L0) nachgeordnet und in 1b dargestellt ist.
  • Im Ausführungsbeispiel der 1b umfaßt das pankratische Vergrößerungssystem (A) vier optische Komponenten (L1, L2, L3, L4). Ausgehend vom Hauptobjektiv (L0) ist eine erste, sammelnde optische Komponente (L1) vorgesehen, der zwei optische Komponenten (L2, L3) mit zerstreuender optischer Wirkung folgen. Als vierte optische Komponente (L4) des pankratischen Vergrößerungssystems (A) ist eine weitere Komponente (L4) mit sammelnder optischer Wirkung vorgesehen. Sämtliche optischen Komponenten (L1, L2, L3, L4) des pankratischen Vergrößerungssystemes (A) sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kittglieder bzw. als Kittglied mit Einzellinse ausgeführt.
  • Zur gewünschten Variation der Vergrößerung werden im dargestellten pankratischen Vergrößerungssystem (A) des erfindungsgemäßen Zoom-Systems die beiden inneren, zerstreuenden optischen Komponenten (L2, L3) in definierter Abhängigkeit voneinander verschoben, was durch die beiden zugeordneten Pfeile verdeutlicht werden soll.
  • Über den in Tabelle 1 aufgeführten Optik-Datensatz des dargestellten Ausführungsbeispiels des pankratischen Vergrößerungssystemes (A) in Tabelle 1 ist eine Vergrößerungs-Variation im Intervall Γ = [0.5 – 2.0] möglich, d.h. es ist ein Zoom-Faktor 4 realisiert.
  • Ferner ist die erste optische Komponente (L1) des pankratischen Vergrößerungssystems (A) ebenfalls innerhalb eines bestimmten Intervalles entlang der optischen Achse (20) beweglich angeordnet und ermöglicht damit zusätzlich eine Innenfokussierung in einem definierten Schnittweitenbereich von ca. +/- 20mm mit Hilfe des erfindungsgemäßen Zoom-Systems. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von festbrennweitigen Hauptobjektiven ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zoom-Systems.
  • Dem pankratischen Vergrößerungssystem (A) nachgeordnet folgt beobachtungs- und/oder dokumentationsseitig ein afokales Umkehrsystem (B) innerhalb des erfindungsgemäßen Zoom-Systems, welches in 1a dargestellt ist. Das afokale Umkehrsystem (B) umfaßt im dargestellten Ausführungsbeispiel drei optische Komponenten (L5, L6, L7), wobei zwischen den zwei begrenzenden Komponenten (L5, L7) mit sammelnder optischer Wirkung eine Feldlinse (L6) angeordnet ist. Die beiden sammelnden optischen Komponenten (L5, L7) sind hierbei als zweiteiliges Kittglied (L5) bzw. als Kittglied mit Einzellinse (L7) ausgeführt. Objektseitig benachbart zur Feldlinse (L6) ist ferner eine Feldblende (4) angeordnet.
  • Beobachtungs- oder dokumentationsseitig ist dem afokalen Umkehrsystem (B) desweiteren eine Doppelblende (21) nachgeordnet, die zwei Blendenöffnungen für die Stereo-Strahlengänge aufweist. Die beiden Blendenöffnungen besitzen jeweils einen Durchmesser von 4.5mm und sind in einem Abstand von 10.5mm voneinander angeordnet, d.h. es resultiert im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Stereobasis von 10.5mm. Die beiden Blendenöffnungen definieren somit die stereoskopische Pupillenebene, in der die Austritts-Pupillen des Zoom-Systems und die Geräte-Pupillen bzw. Eintritts-Pupillen der nachgeordneten Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit zusammenfallen.
  • Das afokale Umkehrsystem (B) des erfindungsgemäßen Zoom-Systems ist nunmehr optisch so dimensioniert, daß die stereoskopische Pupillenebene bzw. die Gerätepupillen der zugehörigen Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit ungefähr in die Mitte des pankratischen Vergrößerungssystemes (A) hin abgebildet werden. Durch eine derartige Abbildung der stereoskopischen Pupillenebene bzw. Gerätepupillen über das afokale Umkehrsystem (B) wird eine kompakte, verflochtene Strahlführung im pankratischen Vergrößerungssystem (A) erreicht, d.h. eine Einkopplung der in der Ebene der Gerätepupillen bzw. in der stereoskopischen Pupillenebene räumlich getrennten stereoskopischen Teilstrahlengänge. Die erforderlichen freien Durchmesser der optischen Komponenten (L1, L2, L3, L4) des pankratischen Vergrößerungssystems (A) müssen als Folge hieraus nicht besonders groß gewählt werden. Entsprechend reduziert sich demzufolge auch der optische Korrektionsaufwand für die optischen Elemente (L1, L2, L3, L4) des pankratischen Vergrößerungssystemes (A).
  • Eine weitere Verbesserung für die optische Korrektion resultiert aus der optimalen Pupillenlage ungefähr in der Mitte des pankratischen Vergrößerungssystems.
  • Neben der definierten Lage der abgebildeten Pupillenebene wird durch die Wahl des Abbildungsmaßstabes des afokalen Umkehrsystems ferner auch die Größe bzw. der Durchmesser der Gerätepupillen bestimmt, wie auch die resultierende Stereobasis, d.h. der Pupillenabstand.
  • Die optischen Daten einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
  • In der Tabelle 1 werden mit ri die jeweiligen Krümmungsradien der einzelnen Linsen bezeichnet, mit di die Abstände zwischen den einzelnen optisch wirksamen Flächen. Die freien Durchmesser wurden mit dF bezeichnet.
  • Die verwendeten Bezeichnungen in den beiden Tabellen entsprechen den Bezeichnungen in 1. Die Durchnumerierung der Radien und Abstände erfolgt hierbei ausgehend von der ersten optischen Komponente (L1) des pankratischen Vergrößerungssystems (A).
  • Für die Abstände d5, d8 und d11 sind in Tabelle 1 die Intervalle der Abstände zu den jeweils benachbarten optisch wirksamen Flächen angegeben, die zur gewünschten Vergrößerungsvariation des pankratischen Vegrößerungssystemes (A) in entsprechend definierter Abhängigkeit voneinander verändert werden.
  • Die bloße Variation der Lage der ersten optischen Komponente (L1) bei definierter Lage der beiden Komponenten L2 und L3 im pankratischen Vergrößerungssystem (A) hingegen dient zur erwähnten Schnittweiten-Variation, d.h. zu der gewünschten Innenfokussierung in einem bestimmten Intervall.
  • In der folgenden Tabelle 1 sind ferner die jeweiligen Glassorten für die einzelnen Linsen des dargestellten Ausführungsbeispieles angegeben, wobei die Glassorten unter den angegebenen Handelsbezeichnungen bei der Firma Schott Glaswerke, Mainz zu erhalten sind.
  • Selbstverständlich stellt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes in Tabelle 1 lediglich eine mögliche Ausführungsform dar, d.h. durch entsprechende Variationen der optischen Daten ist auch eine alternative Auslegung erfindungsgemäß möglich.
  • TABELLE 1
    Figure 00120001
  • Das erfindungsgemäße Zoom-System ist desweiteren afokal, d.h. es können Hauptobjektive verschiedenster Brennweite in Verbindung hiermit eingesetzt werden können, hierzu zählen etwa auch Objektive variabler Schnitt- und Brennweite.
  • Das im Ausführungsbeispiel der 1a und 1b sowie in Verbindung mit dem Optik-Datensatz aus Tabelle 1 eingesetzte Hauptobjektiv weist etwa eine Brennweite von 200mm auf.
  • Desweiteren ist es erfindungsgemäß möglich, auch alternative pankratische Vergrößerungssysteme mit drei oder aber fünf und mehr optischen Elementen in Verbindung mit dem afokalen Umkehrsystem einzusetzen. Es muß jeweils lediglich gewährleistet sein, daß über das afokale Umkehrsystem die stereoskopische Pupillenebene bzw. die Gerätepupillen der nachgeordneten Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit in das pankratische Vergrößerungssystem, vorzugsweise in dessen Mitte hin abgebildet werden.
  • Anhand der 2 und 3 werden im folgenden mögliche Ausführungsvarianten eines Stereomikroskopes beschrieben, in denen das erfindungsgemäße Zoom-System verwendet wird.
  • In der schematisierten Darstellung der 2 ist hierbei die Anordnung des erfindungsgemäßen Zoom-Systems aus 1 in einer ersten Ausführungsform eines Stereomikroskopes (10) dargestellt, das beobachtungsseitig einen – schematisiert dargestellten – herkömmlichen Binokulartubus (11) mit entsprechenden Okularen (12a, 12b) zur Beobachtung aufweist. Hinsichtlich des detaillierten Aufbaus geeigneter Binokulartuben (11) sei an dieser Stelle etwa auf die DE 26 54 778 der Anmelderin verwiesen.
  • Das in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System eingesetzte Hauptobjektiv (L0) weist eine feste Brennweite auf. Die restlichen Bezeichnungen der optischen Komponenten des erfindungsgemäßen Zoom-Systems entsprechenden Bezeichnungen des bereits beschriebenen Ausführungsbeispieles aus den 1a und 1b.
  • Wird in einer derartigen Ausführungsform ferner eine aufrechte und stereoskopisch richtige Betrachtung des Bildes durch den Tubus gewünscht, so ist desweiteren eine Pupillenvertauschung sowie eine Bildumkehr vorzunehmen. Hierfür geeignet ist etwa ein Geradsicht-Prisma nach Schmidt/Pechan, das dann vorzugsweise in den Luftabständen des erfindungsgemäßen Zoom-Systems angeordnet wird.
  • Das in 3 dargestellte, weitere Ausführungsbeispiel eines Stereomikroskopes (30) mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System weist hierbei einen teilweise gefalteten Strahlengang innerhalb des Zoom-Systemes auf. Ferner ist das erfindungsgemäße Zoom-System zusammen mit zwei elektrooptischen Detektoreinheiten (19a, 19b) im Gehäuse (31) des Stereomikroskopes (30) angeordnet.
  • Hinsichtlich der optischen Daten des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes entspricht auch dieses Ausführungsbeispiel dem der 1a und 1b, d.h. die Bezugszeichen für die einzelnen optischen Elemente sind identisch mit denen der vorhergehenden Figuren.
  • Gefaltet angeordnet ist in diesem Ausführungsbeispiel hierbei lediglich der Strahlengang des afokalen Umkehrsystems (B) innerhalb des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes. Hierzu sind im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Umlenkflächen in geeigneten Prismen (15, 16) im Gehäuse (31) des Stereomikroskopes (30) vorgesehen. Alternativ hierzu ist selbstverständlich auch der Einsatz entsprechender Umlenkspiegel etc. möglich.
  • Das pankratische Vergrößerungssystem (B) bzw. dessen optische Komponenten (L1, L2, L3, L4,) hingegen sind nach wie vor linear angeordnet.
  • Eine derartige Ausführung des erfindungsgemäßen Zoom-Systems innerhalb eines Stereomikroskopes gestattet nunmehr einen kompakten Aufbau, während gleichzeitig eine einfache Verschiebbarkeit der optischen Elemente (L1, L2, L3, L4) des linear angeordneten pankratischen Vergrößerungssystems (A) gewährleistet bleibt.
  • Innerhalb eines derartigen Stereomikroskopes können desweiteren Mittel zur Stereobasis-Anpassung bei variierender Vergrößerung vorgesehen werden, die dem erfindungsgemäßen Zoom-System beobachtungs- und/oder dokumentationsseitig nachgeordnet werden. Hierbei ist etwa die Verwendung einer sog. Spiegeltreppe mit variablen Abständen möglich, deren Abstände in Abhängigkeit der jeweiligen Pankrat-Vergrößerung ebenfalls definiert variiert werden und so eine konstante Stereobasis auch bei variierender Vergrößerung gewährleisten.

Claims (14)

  1. Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs- oder Dokumentationsstrahlengänge einer nachgeordneten Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit mit einer vorgegebenen stereoskopischen Pupillenebene, in der die Gerätepupillen liegen, wobei das Zoom-System aus einem mehrgliedrigen pankratischen Vergrößerungssystem (A), sowie einem dem pankratischen Vergrößerungssystem (A) beobachtungs- oder dokumentationsseitig nachgeordneten afokalen Umkehrsystem (B) besteht und das afokale Umkehrsystem (B) die stereoskopische Pupillenebene in das pankratische Vergrößerungssystem (A) abbildet.
  2. Zoom-System nach Anspruch 1, wobei das afokale Umkehrsystem (B) drei optische Komponenten (L5, L6, L7) umfaßt.
  3. Zoom-System nach Anspruch 2, wobei das afokale Umkehrsystem (B) aus zwei optischen Komponenten (L5, L7) mit sammelnder optischer Wirkung besteht, zwischen denen eine Feldlinse (L6) sowie eine Feldblende (4) angeordnet ist.
  4. Zoom-System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei über das afokale Umkehrsystem (B) eine Abbildung der stereoskopischen Pupillenebene etwa in die Mitte des pankratischen Vergrößerungssystems (A) erfolgt.
  5. Zoom-System nach einem der Ansprüche 2-4, wobei im Strahlengang des afokalen Umkehrsystems (B) mindestens ein Umlenkelement (15, 16) angeordnet ist.
  6. Zoom-System nach Anspruch 1, wobei das pankratische Vergrößerungssystem (A) mindestens drei optische Komponenten (L1, L2, L3, L4) umfaßt.
  7. Zoom-System nach Anspruch 6, wobei die optischen Komponenten (L1, L2, L3, L4) des pankratischen Vergrößerungssystemes linear angeordnet sind.
  8. Zoom-System nach Anspruch 6, wobei zwischen zwei optischen Komponenten (L1, L4) mit sammelnder optischer Wirkung zwei optische Komponenten (L2, L3) mit negativer optischer Wirkung verschiebbar entlang der optischen Achse (20) angeordnet sind und eine Variation der Vergrößerung durch definiertes Verschieben der beiden mittleren optischen Komponenten (L2, L3) erfolgt.
  9. Zoom-System nach Anspruch 8, wobei ferner die objektseitig erste optische Komponente (L1) des pankratischen Vergrößerungssystems (A) verschiebbar entlang der optischen Achse (20) angeordnet ist und durch definiertes Verschieben dieser optischen Komponente (L1) eine Innenfokussierung innerhalb eines bestimmten Schnittweitenbereiches erfolgt.
  10. Zoom-System nach Anspruch 3 und 9, mit den in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten optischen Daten: TABELLE 1
    Figure 00180001
    wobei mit ri die jeweiligen Krümmungsradien der einzelnen optischen Komponenten bezeichnet sind, neben denen jeweils die freien Durchmesser dF aufgeführt werden; mit di die Abstände zwischen den optisch wirksamen Flächen des Zoom-Systems angegeben sind, und zwei der optischen Komponenten (L2, L3) des pankratischen Vergrößerungssystems (A) innerhalb der angegebenen Grenzen entlang der optischen Achse (20) verschiebbar sind.
  11. Stereomikroskop mit einem von mindestens zwei Beobachtungsstrahlengängen durchsetzten Hauptobjektiv (L0), dem ein Zoom-System nach einem der vorangehenden Ansprüche beobachtungs- und/oder dokumentationsseitig nachgeordnet ist.
  12. Stereomikroskop nach Anspruch 11, wobei dem Zoom-System beobachtungsseitig mindestens ein stereoskopischer Binokulartubus (11) nachgeordnet und optische Mittel zur Bildaufrichtung und Pupillenvertauschung vorgesehen sind.
  13. Stereomikroskop nach Anspruch 11, wobei dem Zoom-System dokumentationsseitig mindestens eine elektrooptische Detektoreinheit (19) nachgeordnet ist.
  14. Stereomikroskop nach Anspruch 12 oder 13, wobei das pankratische Vergrößerungssystem (A) linear aufgebaut ist, während das afokale Umkehrsystem (B) einen über mindestens ein Umlenkelement (15, 16) gefalteten Strahlengang aufweist.
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