Die Erfindung betrifft ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a stereomicroscope according to the preamble of claim 1.
Ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus US 53 94 267 bekannt.A stereomicroscope according to the preamble of claim 1 is made US 53 94 267 known.
Stereomikroskope, in denen ein Objektbild vergrößert wird, um stereoskope Information zu erlangen, werden verwendet, wenn kleine Teile zusammengesetzt oder verschiedene chirurgische Operationen durchgeführt werden. Zum Erleichtern schwieriger Arbeiten sind Stereomikroskope erwünscht, in denen das Bild durch eine Vielzahl von Personen gleichzeitig und von beliebigen Richtungen aus beobachtet werden kann. Um diese Anforderung zu erfüllen, gibt es Stereomikroskope, bei denen die Lichtstrahlen, die Bilderformen, die durch individuelle Augen beobachtet werden, durch ein einziges variables Vergrößerungssystem geführt werden. Hierbei sind Aperturblenden für beide optische Wege, die hinter dem variablen Vergrößerungssystem vorgesehen sind, um die optische Achse des variablen Vergrößerungssystems drehbar, um hierdurch die Beobachtungsrichtung entsprechend zu variieren.Stereomicroscopes in which an object image is magnified to obtain stereoscopic information are used when assembling small parts or performing various surgical operations. To facilitate difficult work, stereomicroscopes are desired in which the image can be observed by a large number of people simultaneously and from any direction. To meet this requirement, there are stereomicroscopes in which the light rays, the image forms observed by individual eyes, are passed through a single variable magnification system. Here, aperture stops for both optical paths provided behind the variable magnification system are rotatable about the optical axis of the variable magnification system, thereby correspondingly varying the viewing direction.
Ein derartiges optisches System besitzt jedoch insofern Probleme, als dann, wenn sich die Vergrößerung des optischen Systems ändert, die stereoskope Empfindlichkeit ebenfalls verändert wird. Eine Technik zum Lösen dieses Problems ist beispielsweise in der JP-OS Hei 4-76514 beschrieben. Hierbei wird ein optisches Teil zum Kompensieren der stereoskopen Empfindlichkeit entsprechend der Betätigung der Vergrößerungsänderung bewegt, um hierdurch die stereoskopische Empfindlichkeit zu erhalten. Jedoch ist ein Mechanismus, der die Vergrößerungsänderung mit der stereoskopischen Empfindlichkeit koppelt, schwierig zu konstruieren und herzustellen. Weiterhin besteht ein zusätzliches Problem darin, daß ein Mechanismus zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit voluminös und schwierig zu verkleinern ist, wobei zudem der Abstand zwischen einem Betrachter und dem Objekt vergrößert wird, wodurch die Arbeit des Betrachters erschwert wird.However, such an optical system has problems in that, when the magnification of the optical system changes, the stereoscopic sensitivity is also changed. For example, one technique for solving this problem is in JP-OS Hei 4-76514 described. Here, an optical part for compensating the stereoscopic sensitivity is moved in accordance with the operation of the magnification change to thereby obtain the stereoscopic sensitivity. However, a mechanism that couples the magnification change to the stereoscopic sensitivity is difficult to design and manufacture. Further, there is an additional problem that a mechanism for adjusting the stereoscopic sensitivity is bulky and difficult to downsize, and in addition, the distance between a viewer and the subject is increased, making the observer's work difficult.
Allgemein wird ein Mikroskop für chirurgische Operationen dazu verwendet, den betroffenen Teil eines relativ engen Bereichs zu beobachten, und erfordert insbesondere, daß ein tiefer Abschnitt des betroffenen Teils und eine Höhlung, die in einer unebenen Fläche des Objektes ausgebildet ist, günstig beobachtet werden kann. Zu diesem Zweck ist ein optisches Beleuchtungssystem erforderlich, mit dem der tiefe Teil des betroffenen Abschnitts und die Höhlung vorteilhaft beleuchtet werden können, ohne daß ein Schatten auf dem betroffenen Teil erzeugt wird, und bei dem die Position des beleuchtenden Lichtes nicht von der eines Objektpunktes verschoben ist. Um diese beiden Erfordernisse zu erfüllen, ist es lediglich notwendig, einen Winkel zwischen der optischen Achse der Beobachtung mit derjenigen zur Beleuchtung in dem Mikroskop zu minimieren. Mikroskope, die zu diesem Zweck ausgerüstet sind, sind in den JP-OS Sho 63-97913 und Hei 8-5923 beschrieben.In general, a microscope for surgical operations is used to observe the affected part of a relatively narrow area, and in particular requires that a deep portion of the affected part and a cavity formed in an uneven surface of the object can be favorably observed. For this purpose, an illumination optical system is required, with which the deep part of the affected portion and the cavity can be favorably illuminated without creating a shadow on the affected part, and in which the position of the illuminating light is not shifted from that of an object point is. To meet these two requirements, it is only necessary to minimize an angle between the optical axis of the observation and that for illumination in the microscope. Microscopes equipped for this purpose are in the JP-OS Sho 63-97913 and Hei 8-5923 described.
Die Verwendung derartiger Mikroskope erlaubt es, den betroffenen Teil günstig bis zu einem gewissen Ausmaß zu beobachten, um jedoch den betroffenen Teil günstiger zu beobachten, ist es wünschenswert, daß bei den Mikroskopen die optischen Achsen der Beobachtung und Beleuchtung auf der Objektoberfläche zusammenfallen. Mikroskope für chirurgische Operationen, die dementsprechend konstruiert sind, sind in den JP-OS Hei 7-148179 und Hei 7-155336 beschrieben.The use of such microscopes makes it possible to observe the affected part favorably to a certain extent, but in order to observe the affected part more favorably, it is desirable for the microscopes to coincide the optical axes of observation and illumination on the object surface. Microscopes for surgical operations that are designed accordingly are in the JP-OS Hei 7-148179 and Hei 7-155336 described.
Nun treten manchmal Fälle auf, bei denen eine Beobachtung nicht bezüglich eines betroffenen Abschnitts vorzunehmen ist, sondern bezüglich einer Vielzahl von betroffenen Abschnitten. Dann wird es notwendig, daß ein Benutzer die Position des Beobachtungslichtes und die Vergrößerung für die Beobachtung eines Beobachtungssystems in dem Mikroskop entsprechend den zu beobachtenden betroffenen Abschnitten einstellt. Hierzu erfordert ein optisches Beleuchtungssystem Einstellungen der Position des Beleuchtungslichtes und eines Beleuchtungsbereichs. Zusätzlich muß, damit eine effiziente Beobachtung durchgeführt werden kann, ein derartiges Mikroskop für chirurgische Operationen in bezug auf das optische Beobachtungssystem eingestellt werden, das dem optischen Beleuchtungssystem folgt.Now, there are sometimes cases where observation is not to be made with respect to an affected section, but with a variety of affected sections. Then, it becomes necessary for a user to set the position of the observation light and the magnification for observing an observation system in the microscope according to the affected portions to be observed. For this purpose, an optical illumination system requires adjustments to the position of the illumination light and an illumination area. In addition, for efficient observation to be performed, such a microscope must be set for surgical operations with respect to the observation optical system following the illumination optical system.
Bei einer hohen Vergrößerung wird ein minutiöse Beobachtung gemacht, und daher ist eine helle Beleuchtung erforderlich, jedoch ein enger Beleuchtungsbereich ausreichend. Bei einer niedrigen Vergrößerung wird andererseits ein relativ breiter Bereich beobachtet, und es ist daher ein breiter Beleuchtungsbereich erforderlich, jedoch erfordert das Beleuchtungslicht weniger spezifische Beleuchtungsstärke oder Illuminanz als im Falle hoher Vergrößerung.At a high magnification, a minute observation is made and therefore a bright illumination is required, but a narrow illumination area is sufficient. On the other hand, at a low magnification, a relatively wide area is observed, and therefore a wide lighting area is required, but the illuminating light requires less specific illuminance or illuminance than in the case of high magnification.
Beispielsweise wird in dem Stereomikroskop gemäß JP-OS Hei 8-5923 die Position eines Beleuchtungslichtstrahls durch Mittel zum Verschieben der Position des Beleuchtungslichtes entsprechend einer Änderung in der Position des Objektpunktes, bewirkt durch eine Vor-Nach-Zurück-Bewegung einer beweglichen Linse in dem Beobachtungssystem verschoben. Diese Anordnung erleichtert das Verschieben der Positionen der Beobachtung und des Beleuchtungslichtes, ermöglicht es jedoch nicht, Änderungen der Vergrößerung für die Beobachtung und den Beleuchtungsbereich zu berücksichtigen.For example, in the stereomicroscope according to JP-OS Hei 8-5923 the position of an illumination light beam by means for shifting the position of the illumination light in accordance with a Change in the position of the object point caused by a back-to-back movement of a movable lens in the observation system shifted. This arrangement facilitates the shifting of the positions of the observation and the illuminating light, but does not allow to consider changes in the magnification for the observation and the illumination area.
In dem aus JP-OS Sho 63-97913 bekannten Mikroskop für chirurgische Operationen wird dagegen eine Objektivlinse verwendet, die dem Beobachtungs- und dem Beleuchtungssystem gemeinsam ist, so daß dann, wenn die Objektivlinse replaziert ist, die Positionen von Beobachtung und Beleuchtungslicht verschoben werden können, jedoch kann der Beleuchtungsbereich nicht geändert werden.In the out JP-OS Sho 63-97913 On the other hand, in the known microscope for surgical operations, an objective lens is used which is common to the observation and illumination systems, so that when the objective lens is replicated, the positions of observation and illumination light can be shifted, but the illumination area can not be changed.
In dem aus JP-OS Hei 7-155336 bekannten Mikroskop für chirurgische Operationen wird ein optisches Teil in dem optischen Beleuchtungssystem in Zuordnung zu dem Verschieben der Position des Brennpunktes des optischen Beobachtungssystems, bewirkt durch die Änderung der Objektoberfläche (betroffener Abschnitt), bewegt, wodurch die geeignetste Beleuchtung für die Verschiebung der Objektfläche vorgesehen werden kann.In the out JP-OS Hei 7-155336 The known microscope for surgical operations moves an optical part in the illumination optical system in association with the displacement of the position of the focus of the observation optical system caused by the change of the object surface (affected portion), thereby providing the most suitable illumination for the displacement of the object surface can.
Jedoch wird bei diesem Mikroskop der Beleuchtungsbereich nur durch die Steuerung einer Blende entsprechend der Vergrößerungsänderung des optischen Beobachtungssystems eingestellt. Obwohl der Beleuchtungsbereich in seiner Größe in bezug auf die Vergrößerung für die Beobachtung am geeignetsten eingestellt werden kann, kann die Illuminanz nicht optimiert werden. Wie in 1 dargestellt, ist die Illuminanz unabhängig von dem Beleuchtungsfelddurchmesser immer konstant und kann nicht geändert werden.However, in this microscope, the illumination range is set only by the control of a diaphragm in accordance with the magnification change of the observation optical system. Although the illumination range can be most suitably adjusted in size in terms of magnification for observation, the illuminance can not be optimized. As in 1 As shown, the illuminance is always constant regardless of the illumination field diameter and can not be changed.
Daher eignet sich dieses Mikroskop dazu, eine sehr geeignete Illuminanz für eine Vergrößerung zur Beobachtung zu liefern, ermöglicht es jedoch nicht, die Illuminanz an verschiedene Vergrößerungen anzupassen.Therefore, this microscope is suitable for providing a very suitable illuminance for magnification for observation, but does not allow to adapt the illuminance to different magnifications.
In einem Mikroskop gemäß JP-OS Sho 53-17352 wird andererseits das Beleuchtungssystem zusätzlich zu dem Objektivsystem mit dem variablen Vergößerungssystem versehen und das variable Vergrößerungssystem des Objektivsystems entsprechend mit dem des Beleuchtungssystems betätigt, wodurch es ermöglicht wird, den Beleuchtungsbereich und die Illuminanz einzustellen.In a microscope according to JP-OS Sho 53-17352 On the other hand, in addition to the objective system, the illumination system is provided with the variable magnification system, and the variable magnification system of the objective system is operated with that of the illumination system, thereby making it possible to adjust the illumination area and the illuminance.
In dem optischen Beleuchtungssystem, das in einem derartigen konventionellen, in 2 dargestellten, Mikroskop vorgesehen ist, umfaßt ein optisches Beleuchtungssystem 10 einschließlich einer Lichtquelle 11, einen optischen Kondensor 12, eine Blende 13, eine Zoomlinseneinheit 14 und eine Öffnung 15, die so angeordnet ist, daß die Positionen der Lichtquelle 11 und der Öffnung 15 zueinander konjugiert und die Positionen der Blende 13 und der Objektoberfläche 16 zueinander konjugiert sind. Bilder, die nahe der Öffnung 15 liegen und durch die Symbole und bezeichnet sind (die tatsächlich innerhalb der Öffnung 15 gebildet sind), stellen Größen von Bildern der Lichtquelle 11 dar, die in der Öffnung 15 entsprechend der ansteigenden Vergrößerung der Zoomlinseneinheit 14 gebildet sind. Die durch die Symbole auf der Objektoberfläche 16 bezeichneten Beleuchtungsbereiche zeigen den Fall, in dem die Bilder die in der Öffnung 15 gebildet sind, auf die Objektfläche 16 projiziert sind. Die Größenbeziehung zwischen dem Bild, das in der Öffnung 15 gebildet ist, und dem Beleuchtungsbereich, der auf der Objektfläche 16 überdeckt wird, ist derart, daß beispielsweise dann, wenn das Bild das in der Öffnung 15 gebildet wird, durch die Zoomlinseneinheit 14 auf das Bild vergrößert wird, der Beleuchtungsbereich auf der Objektfläche 16 zum Beleuchtungsbereich verkleinert wird. Wenn das Minimalbild in der Öffnung 15 gebildet wird, ist der Beleuchtungsbereich maximal (Beleuchtunsbereich ), während dann, wenn das maximale Bild gebildet wird, der Beleuchtungsbereich minimal ist (Beleuchtungsbereich ).In the illumination optical system used in such a conventional, in 2 is provided, comprises an optical illumination system 10 including a light source 11 , an optical condenser 12 , a panel 13 , a zoom lens unit 14 and an opening 15 , which is arranged so that the positions of the light source 11 and the opening 15 conjugated to each other and the positions of the diaphragm 13 and the object surface 16 are conjugated to each other. Pictures near the opening 15 lie and through the symbols and are designated (which actually within the opening 15 are formed), set sizes of images of the light source 11 that is in the opening 15 in accordance with the increasing magnification of the zoom lens unit 14 are formed. The through the symbols on the object surface 16 designated lighting areas show the case in which the images those in the opening 15 are formed on the object surface 16 are projected. The size relationship between the picture in the opening 15 is formed, and the illumination area on the object surface 16 is covered, such that, for example, when the image that in the opening 15 is formed by the zoom lens unit 14 on the picture is increased, the lighting area on the object surface 16 to the lighting area is reduced. If the minimal picture in the opening 15 is formed, the lighting area is maximum (Beleuchtunsbereich ), while then when the maximum picture is formed, the lighting area is minimal (lighting area ).
Da die Lichtmenge, die von dem optischen Beleuchtungssystem 10 auf die Objektoberfläche 16 gelangt, konstant ist, wird die Illuminanz mit der Abnahme des Beleuchtungsbereichs auf der Objektoberfläche 16 größer und größer.As the amount of light coming from the optical illumination system 10 on the object surface 16 is constant, the illuminance decreases as the illumination area on the object surface decreases 16 bigger and bigger.
3 zeigt die Beziehung zwischen der Größe des Beleuchtungsbereichs (Beleuchtungsfelddurchmesser) und der Illuminanz bei dem Beleuchtungssystem 10 von 2. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, daß dann, wenn der Beleuchtungsbereich maximalen Durchmesser aufweist (Beleuchtungsbereich die Illuminanz am niedrigsten ist (das der niedrigen Vergrößerung des optischen Beobachtungssystems entspricht), während dann, wenn der Beleuchtungsbereich mittlere Größe aufweist (Beleuchtungsbereich ), die Illuminanz moderat wird (das entspricht der mittleren Vergrößerung des optischen Beobachtungssystems). Weiter ist ersichtlich, daß dann, wenn der Beleuchtungsbereich minimalen Durchmesser aufweist (Beleuchtungsbereich ), die Illuminanz am höchsten wird, jedoch die Helligkeit des Randes des Beleuchtungsbereichs in diesem Falle verglichen mit derjenigen um das Zentrum herabgesetzt ist. Aus diesem Grunde ist das maximale Bild in seiner Größe größer als die Öffnung 15, wodurch ein Teil des Lichtes nicht durch die Öffnung 15 gelangt. Weiterhin gibt es einen zusätzlichen Grund dafür, daß dann, wenn eine Änderung in der Vergrößerung des optischen Beleuchtungssystems 10 nur durch die Zoomlinseneinheit 14 durchgeführt wird, es zwingend ist, daß bei Erhöhung der Vergrößerung ein Herabsetzen der optischen Leistung erfolgt. 3 shows the relationship between the size of the illumination area (illumination field diameter) and the illuminance in the illumination system 10 from 2 , It can be seen from this diagram that when the illumination area has the maximum diameter (illumination area the illuminance is lowest (corresponding to the low magnification of the observation optical system), while when the illumination area is of medium size (illumination area ), the illuminance becomes moderate (this corresponds to the mean magnification of the observation optical system). It can also be seen that when the illumination area has a minimum diameter (illumination area ), the illuminance becomes the highest, but the brightness of the edge of the illumination area in this case compared with that around the center is lowered. That's why the maximum picture in size larger than the opening 15 , whereby a part of the light does not pass through the opening 15 arrives. Furthermore, there is an additional reason that if there is a change in the magnification of the illumination optical system 10 only through the zoom lens unit 14 It is imperative that when increasing the magnification, a reduction of the optical power takes place.
Um solche Fehler zu korrigieren, ist es notwendig, die Größe der Öffnung 15 oder die Anzahl der Linsen in dem optischen Beleuchtungssystem 10 zu vergrößern. Als Konsequenz hiervon wird der Mikroskopkörper vergrößert und die Anordnung des optischen Beleuchtungssystems 10 kompliziert. Dies bewirkt eine beträchtliche Steigerung der Herstellungskosten und hat keinen praktischen Zweck.To correct such errors, it is necessary to change the size of the opening 15 or the number of lenses in the illumination optical system 10 to enlarge. As a consequence, the microscope body is enlarged and the arrangement of the illumination optical system 10 complicated. This causes a considerable increase in manufacturing costs and has no practical purpose.
Das aus JP-OS Hei 7-148179 und Hei 7-155336 bekannte Mikroskop für chirurgische Operationen verwendet einen Halbspiegel, um die Koinzidenz zwischen der optischen Achse für Beleuchtung und Beobachtung auf der Objektfläche zu bewirken. Dieser Halbspiegel wird mit einer planparallelen Platte gebildet und somit existiert das Problem, daß die Verwendung eines solchen Spiegels das optische System dafür verantwortlich macht, Nebenlicht zu erzeugen. Wie in 4 dargestellt ist, wird Licht von der Objektfläche gewöhnlich durch eine erste Fläche 20a eines Spiegels 20 reflektiert und in ein optisches Beobachtungssystem 21 eingeführt, um ein Beobachtungsbild zu liefern. Jedoch wird ein Teil des Lichtes von der Objektfläche nicht durch die erste Fläche 20a reflektiert, sondern tritt durch diese hindurch. Dieses hindurchgetretene Licht wird an einer zweiten Fläche 20b reflektiert und tritt in das optische Beobachtungssystem 21 als Nebenlicht ein. Auf diese Weise wird bewirkt, daß das Beobachtungsbild verdoppelt wird.The end JP-OS Hei 7-148179 and Hei 7-155336 known surgical surgical microscope uses a half mirror to cause the coincidence between the optical axis for illumination and observation on the object surface. This half-mirror is formed with a plane-parallel plate, and thus there is a problem that the use of such a mirror makes the optical system liable to generate the secondary light. As in 4 is shown, light from the object surface is usually through a first surface 20a a mirror 20 reflected and in an optical observation system 21 introduced to provide an observation image. However, part of the light from the object surface does not pass through the first surface 20a reflects, but passes through them. This transmitted light becomes on a second surface 20b reflects and enters the optical observation system 21 as a secondary light. In this way, the observation image is caused to be doubled.
JP-OS Sho 56-120509 beschreibt ein Teil, das in der Lage ist, Nebenlicht zu beseitigen, und nahe einem Strahlteiler angeordnet ist. Jedoch ermöglicht es die Anordnung eines derartigen Teils, das Licht, das von diesem Teil reflektiert wird, in das optische Beobachtungssystem einzutreten. Dies begründete die Furcht, das Licht, das auf den Halter des optischen Beobachtungssystems fällt, zu Nebenlicht wird, das in das optische Beobachtungssystem eintritt. Auf diese Weise kann somit die Erzeugung von Nebenlicht nicht vollständig unterdrückt werden. JP-OS Sho 56-120509 describes a part capable of eliminating spurious light and located near a beam splitter. However, arranging such a part makes it possible to enter the light reflected from this part into the observation optical system. This created the fear that light falling on the holder of the optical observation system becomes incidental light entering the observation optical system. In this way, thus the generation of secondary light can not be completely suppressed.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stereomikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem die stereoskopische Empfindlichkeit durch die Vergrößerungsänderung nicht merklich geändert wird und die optische Anordnung einfach und bequem ist.The object of the invention is to provide a stereomicroscope according to the preamble of claim 1, wherein the stereoscopic sensitivity is not significantly changed by the magnification change and the optical arrangement is simple and convenient.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the characterizing part of claim 1.
Damit bei einem Stereomikroskop für chirurgische Operationen das Beleuchtungslicht in der Lage ist, sich an eine Verschiebung der Position der Objektoberfläche anzupassen, wobei der Beleuchtungsbereich und die Illuminanz in bezug zur Vergrößerung für die Beobachtung gesetzt sind und ein Strahlteiler vorgesehen ist, um die optischen Achsen zur Beobachtung und Beleuchtung auf der Objektfläche zusammenfallen zu lassen, um gute Beobachtungen frei von Nebenlicht und Lichtreflexionen zu ermöglichen, ist das chirurgische Mikroskop mit einem optischen Beobachtungssystem versehen, in dem ein besonderes Linsensystem bewegt wird, um eine Verschiebung der Position des Brennpunktes auf der Seite der Objektfläche und eine Änderung in der Vergrößerung zur Beobachtung zu ermöglichen. Außerdem hat das Mikroskop ein optisches Beleuchtungssystem zum Aufbringen von Beleuchtungslicht auf die Objektfläche, ohne durch das optische Beobachtungssystem zu verlaufen, wobei das optische Beleuchtungssystem mit Linsensystemen versehen ist, die in der Lage sind, sich in Abhängigkeit von der Verschiebung der Position des Brennpunktes und der Änderung der Vergrößerung zur Beobachtung in dem optischen Beobachtungssystem zu bewegen.In a stereomicroscope for surgical operations, in order that the illumination light is capable of adapting to a displacement of the position of the object surface, the illumination area and the illuminance are set to be magnified with respect to the observation, and a beam splitter is provided to guide the optical axes Observing and illuminating on the object surface coincide to allow good non-incidental and light reflection observations, the surgical microscope is provided with an optical observation system in which a special lens system is moved to shift the position of the focus on the side of the lens Object surface and a change in magnification to allow observation. In addition, the microscope has an illumination optical system for applying illumination light to the object surface without passing through the observation optical system, the illumination optical system being provided with lens systems capable of moving in response to the displacement of the position of the focus Change of magnification for observation in the observation optical system to move.
Das Mikroskop hat insbesondere ein optisches Beobachtungssystem und ein optisches Beleuchtungssystem zum Beleuchten der Objektfläche, ohne daß das Beleuchtungslicht durch das optische Beobachtungssystem läuft, so daß die optischen Achsen von Beobachtung und Beleuchtung durch einen Strahlteiler kombiniert und auf die Objektfläche geführt werden, wobei der Strahlteiler in Keilform gestaltet ist.In particular, the microscope has an optical observation system and an illumination optical system for illuminating the object surface without passing the illumination light through the observation optical system so that the optical axes of observation and illumination are combined by a beam splitter and guided onto the object surface Wedge shape is designed.
Auch kann eine Lichtabsorptionsplatte mit gekrümmter Oberfläche nahe zum Strahlteiler in einer Position angeordnet werden, wo Licht von dem Beleuchtungssystem ankommt, das durch den Strahlteiler reflektiert wird.Also, a curved surface light absorbing plate may be disposed near the beam splitter in a position where light from the illumination system reflected by the beam splitter arrives.
Eine glatte transparente Platte kann parallel zum Boden des Mikroskopkörpers zwischen dem Strahlteiler und der Objektfläche angeordnet werden.A smooth transparent plate can be arranged parallel to the bottom of the microscope body between the beam splitter and the object surface.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Further embodiments of the invention are described in the following description and the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.
1 zeigt ein Diagramm bezüglich der Beziehung zwischen dem Beleuchtungsbereich (Beleuchtungsfelddurchmesser) und der Illuminanz in einem konventionellen Mikroskop für chirurgische Operationen. 1 Fig. 12 is a graph showing the relationship between the illumination area (illumination field diameter) and the illuminance in a conventional microscope for surgical operations.
2 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung des Prinzips des optischen Beleuchtungssystems in einem konventionellen Mikroskop. 2 Fig. 12 is a conceptual view for explaining the principle of the illumination optical system in a conventional microscope.
3 ist ein Diagramm bezüglich der Beziehung zwischen dem Beleuchtungsbereich (Beleuchtungsfelddurchmesser) und der Illuminanz, die mit einem Beleuchtungssystem gemäß 2 erreicht wird. 3 FIG. 12 is a diagram relating to the relationship between the illumination area (illumination field diameter) and the illuminance provided with an illumination system according to FIG 2 is reached.
4 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Funktion eines Halbspiegels, um die optischen Achsen der Beobachtung und Beleuchtung auf der Objektfläche in dem konventionellen Mikroskop zusammenfallen zu lassen. 4 Fig. 13 is a view for explaining the function of a half mirror to collapse the observation and illumination optical axes on the object surface in the conventional microscope.
5 zeigt eine fundamentale Anordnung eines optischen Beobachtungssystems eines Stereomikroskops gemäß der Erfindung. 5 shows a fundamental arrangement of a stereoscopic optical observation system according to the invention.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer spezifischen Anordnung, umfassend eine Objektivlinse und ein veränderliches Vergrößerungssystem zum Reduzieren der Gesamtlänge des optischen Systems von 5. 6 FIG. 15 is a perspective view of a specific arrangement including an objective lens and a variable magnification system for reducing the overall length of the optical system of FIG 5 ,
7 zeigt ein Beispiel des optischen Systems eines Stereomikroskops für mehrere Beobachter. 7 shows an example of the optical system of a stereoscopic microscope for multiple observers.
8(a), (b) und (c) sind Schnittansichten von Anordnungen, bei denen die Vergrößerung des optischen Systems auf eine erste Art geändert wird. 8 (a) (b) and (c) are sectional views of arrangements in which the magnification of the optical system is changed in a first manner.
9(a), (b) und (c) sind Diagramme, die die sphärische Aberration bei der ersten Art darstellen. 9 (a) (b) and (c) are graphs showing the spherical aberration in the first kind.
10(a), (b) und (c) sind Diagramme, die den Astigmatismus bei der ersten Art darstellen. 10 (a) Figures (b) and (c) are graphs illustrating astigmatism in the first species.
11(a), (b) und (c) sind Diagramme, die die Verzerrungseigenschaften bei der ersten Art darstellen. 11 (a) (b) and (c) are graphs showing the distortion characteristics in the first mode.
12(a), (b) und (c) sind Querschnitte, die eine Anordnung zeigen, bei der die Vergrößerung des optischen Systems auf eine zweite Art geändert wird. 12 (a) Figures (b) and (c) are cross sections showing an arrangement in which the magnification of the optical system is changed in a second way.
13(a), (b) und (c) sind Diagramme, die die sphärische Aberration bei der zweiten Art darstellen. 13 (a) (b) and (c) are graphs showing the spherical aberration in the second kind.
14(a), (b) und (c) sind Diagramme, die den Astigmatismus bei der zweiten Art darstellen. 14 (a) Figures (b) and (c) are graphs illustrating astigmatism in the second species.
15(a), (b) und (c) sind Diagramme, die die Verzerrung bei der zweiten Art darstellen. 15 (a) (b) and (c) are graphs showing the distortion of the second kind.
16(a) bis 16(i) sind Schnittdarstellungen, die Anordnungen zeigen, bei denen die Vergrößerung des optischen Systems auf eine dritte Art geändert wird. 16 (a) to 16 (i) Fig. 11 are sectional views showing arrangements in which the magnification of the optical system is changed in a third way.
17(a) bis 17(i) sind Diagramme, die die sphärische Aberration bei der dritten Art darstellen. 17 (a) to 17 (i) are diagrams showing the spherical aberration in the third kind.
18(a) bis 18(i) sind Diagramme, die den Astigmatismus bei der dritten Art darstellen. 18 (a) to 18 (i) are diagrams showing the astigmatism in the third kind.
19(a) bis 19(i) sind Diagramme, die die Verzerrungseigenschaften bei der dritten Art darstellen. 19 (a) to 19 (i) are diagrams showing the distortion characteristics in the third kind.
20(a) bis 20(i) sind Schnittdarstellungen, die Anordnungen zeigen, bei denen die Vergrößerung des optischen Systems auf eine vierte Art geändert wird. 20 (a) to 20 (i) Fig. 11 are sectional views showing arrangements in which the magnification of the optical system is changed in a fourth way.
21 ist eine schematische Seitenansicht, die eine optische Anordnung des Mikroskops für chirurgische Operationen zeigt. 21 Fig. 12 is a schematic side view showing an optical arrangement of the surgical operation microscope.
22 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung der Anordnung des optischen Beleuchtungssystems des Mikroskops für chirurgische Operationen. 22 Fig. 11 is a conceptual view for explaining the arrangement of the surgical illumination optical system of the microscope.
23 ist ein Diagramm bezüglich der Beziehung zwischen dem Beleuchtungsbereich (Beleuchtungsfelddurchmesser) und der Illuminanz in dem optischen Beleuchtungssystem von 22. 23 FIG. 12 is a graph showing the relationship between the illumination area (illumination field diameter) and the illuminance in the illumination optical system of FIG 22 ,
24 ist eine Schnittansicht bezüglich einer Anordnung, entwickelt längs der optischen Achse, eines optischen Beleuchtungssystems. 24 Fig. 10 is a sectional view of an arrangement developed along the optical axis of an illumination optical system.
25(a) und (b) sind Ansichten, die Anordnungen zeigen, gemäß denen Beleuchtungslicht durch das optische Beleuchtungssystem von 24 auf eine Objektfläche geführt wird. 25 (a) and (b) are views showing arrangements according to which illumination light is transmitted through the illumination optical system of FIG 24 is guided on an object surface.
26 ist eine Schnittansicht einer Anordnung, entwickelt längs der optischen Achse, eines optischen Beleuchtungssystems entsprechend einer Modifikation von 24. 26 FIG. 11 is a sectional view of an arrangement developed along the optical axis of an illumination optical system according to a modification of FIG 24 ,
27(a) und (b) sind Ansichten, die Anordnungen zeigen, bei denen Beleuchtungslicht durch das optische Beleuchtungssystem von 26 auf eine Objektfläche geführt wird. 27 (a) and (b) are views showing arrangements in which illumination light is transmitted through the illumination optical system of FIG 26 is guided on an object surface.
28 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Funktion eines Strahlteilers. 28 is a view for explaining the function of a beam splitter.
29 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Funktion einer Lichtabsorptionsplatte. 29 FIG. 14 is a view for explaining the function of a light absorption plate. FIG.
30(a), (b) und (c) sind Ansichten zum speziellen Erläutern von Auftreffwinkeln auf die Lichtabsorptionsplatte. 30 (a) (b) and (c) are views for specifically explaining landing angles on the light absorbing plate.
31 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Funktion einer transparenten Platte. 31 Fig. 16 is a view for explaining the function of a transparent plate.
Stereoskopische Empfindlichkeit im Stereomikroskop hängt ab von einem Winkel, der durch rechts- und linksseitige optische Achsen mit der Objektfläche, bestimmt durch die Positionen links- und rechtsseitiger Eintrittspupillen, gebildet wird (nachstehend als interner Winkel bezeichnet). Der interne Winkel kann ausgedrückt werden als der Winkel definiert durch Linien, die sich von den Mittelpunkten der Eintrittspupillen zum Mittelpunkt des Objektes erstrecken. Wenn die Eintrittspupillen zirkular sind, kann der interne Winkel durch einen Winkel repräsentiert werden, der einen Abstand zwischen ihren Mittelpunkten überspannt. Wenn die Pupillen überdeckt werden, ist der Schnittpunkt eines Segmentes zwischen den Eintrittspupillen mit der Pupille der Mittelpunkt der Pupille. In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der die optischen Achsen in einer Ebene senkrecht zu den optischen Achsen verbunden sind, als seitliche Richtung bezeichnet, während eine Richtung senkrecht zur seitlichen Richtung als vertikale Richtung bezeichnet wird. Wenn die Eintrittspupillen von außen her in seitlicher Richtung überdeckt werden, wird die stereoskope Empfindlichkeit verringert, wohingegen dann, wenn sie von der Innenseite her überdeckt werden, die stereoskope Empfindlichkeit vergrößert wird. Wenn ein den Lichtdurchgang versperrender Bereich bei einem Zwischenpunkt als Zentrum zwischen den optischen Achsen vergrößert wird und die Pupillen von außen überdeckt werden, wird ein Anstieg an stereoskopischer Empfindlichkeit unterdrückt, wohingegen dann, wenn der den Lichtdurchgang versperrende Bereich vermindert wird und die Pupillen von innen her überdeckt werden, eine Reduktion der stereoskopen Empfindlichkeit unterdrückt wird.Stereoscopic sensitivity in a stereomicroscope depends on an angle formed by right and left optical axes with the object surface determined by the positions of left and right entrance pupil (hereinafter referred to as internal angle). The internal angle can be expressed as the angle defined by lines extending from the centers of the entrance pupils to the center of the object. If the entrance pupils are circular, the internal angle can be represented by an angle spanning a distance between their centers. When the pupils are covered, the intersection of a segment between the entrance pupil with the pupil is the center of the pupil. In the following description, a direction in which the optical axes are connected in a plane perpendicular to the optical axes is referred to as a lateral direction, while a direction perpendicular to the lateral direction is referred to as a vertical direction. When the entrance pupils are covered from the outside in the lateral direction, the stereoscopic sensitivity is reduced, whereas when they are covered from the inside, the stereoscopic sensitivity is increased. When a light-obstructing area at an intermediate point as a center between the optical axes is enlarged and the pupils are overlapped from the outside, an increase in stereoscopic sensitivity is suppressed, whereas when the area blocking the passage of light is reduced and the pupils from the inside are masked, a reduction in stereoscopic sensitivity is suppressed.
Gemäß 5 sind eine Objektivlinse 31, eine Lichtblende 32, ein variables Vergrößerungssystem 33 mit wenigstens einem Bildpunkt I innerhalb hiervon und koaxial zur Objektivlinse 31, links- und rechtsseitige Aperturblenden 34L und 34R zur Beobachtung, die austrittsseitig zu dem Vergrößerungssystem 33 angeordnet sind, links- und rechtsseitige optische Abbildungssysteme 35L und 35R koaxial zu den Aperturblenden 34L und 34R zum Bilden der Bilder und Einstellen ihrer Orientierungen derart, daß eine stereoskopische Betrachtung mit den Augen durchführbar ist, und links- und rechtsseitige Okulare 36L und 36R zum Vergrößern der durch die Abbildungssysteme 35L und 35R gebildeten Bilder vorgesehen. Die Aperturblenden 34L und 34R können innerhalb der Abbildungssysteme 35L bzw. 35R angeordnet oder durch die Fassungen von Linsen, die die Abbildungssysteme 34L und 34R bilden, ersetzt sein. Um auch der Änderung der stereoskopischen Empfindlichkeit durch die Augen vorzubeugen, umfaßt jedes optische Abbildungssystem eine Reflexionseinrichtung, die ein Prisma oder einen Spiegel umfaßt, der in jeden Lichtstrahl einsetzbar ist.According to 5 are an objective lens 31 , a light aperture 32 , a variable magnification system 33 with at least one pixel I within and coaxial with the objective lens 31 , left and right aperture apertures 34L and 34R for observation, the exit side to the magnification system 33 are arranged, left and right optical imaging systems 35L and 35R coaxial with the aperture stops 34L and 34R for forming the images and setting their orientations such that stereoscopic viewing is feasible with the eyes, and left and right side eyepieces 36L and 36R to enlarge the through the imaging systems 35L and 35R provided images formed. The aperture stops 34L and 34R can within the imaging systems 35L respectively. 35R arranged or through the sockets of lenses that make up the imaging systems 34L and 34R form, be replaced. Also, to prevent the change of the stereoscopic sensitivity by the eyes, each optical imaging system comprises a reflecting means comprising a prism or mirror insertable in each light beam.
Wenn das optische System des Mikroskops, wie oben aufgeführt, konstruiert wird, steigt die stereoskopische Empfindlichkeit proportional zur Vergrößerung des variablen Vergrößerungssystems 33. Die Bilder der Aperturblenden 34L und 34R des Vergrößerungssystems 33 werden, wo die stereoskope Empfindlichkeit am größten wird, auf der Objektseite des Vergrößerungssystems 33 gebildet, und die Lichtblende 32 ist koaxial zu dem Vergrößerungssystem 33 in der Nähe der Bilder angeordnet. Die Blende 32, die zum Einstellen der stereoskopen Empfindlichkeit vorgesehen ist, entspricht einer Blende 32a von 6, die den Rand der Eintrittspupille in der Position abdeckt, in der das Vergrößerungssystem 33 seine maximale Vergrößerung besitzt, oder einer Blende 32b, die das Innere der Eintrittspupille in der Position abdeckt, in der das Vergrößerungssystem 33 seine minimale Vergrößerung besitzt. Nachdem die Blende 32a beginnt, die Eintrittspupille abzudecken, wird der Anstieg an stereoskopischer Empfindlichkeit unterdrückt, während dann, wenn die Blende 32b beginnt, die Eintrittspupille abzudecken, die Reduktion der stereoskopischen Empfindlichkeit unterdrückt wird. Insbesondere wenn wenigstens 30% des Bereichs der Eintrittspupille abgedeckt ist, wird ein beträchtlicher Effekt bewirkt. Wenn das Vergrößerungssystem 33 eine Brennweiteneinstellfunktion aufweist, braucht die Objektivlinse 31 nicht verwendet zu werden, während dann die Blende 32 lediglich vor dem Vergrößerungssystem 33 anzuordnen ist. Eine Objektivlinse, die in der Lage ist, einen Arbeitsabstand (WD) zu ändern, kann als variables Vergrößerungssystem betrachtet werden. When the optical system of the microscope is constructed as mentioned above, the stereoscopic sensitivity increases in proportion to the magnification of the variable magnification system 33 , The pictures of the aperture stops 34L and 34R of the magnification system 33 become where the stereoscopic sensitivity becomes greatest, on the object side of the magnification system 33 formed, and the light aperture 32 is coaxial with the magnification system 33 arranged near the pictures. The aperture 32 , which is provided for adjusting the stereoscopic sensitivity corresponds to a diaphragm 32a from 6 that covers the edge of the entrance pupil in the position in which the magnification system 33 has its maximum magnification, or an aperture 32b , which covers the inside of the entrance pupil in the position in which the magnification system 33 has its minimum magnification. After the aperture 32a begins to cover the entrance pupil, the increase in stereoscopic sensitivity is suppressed, while then, when the aperture 32b begins to cover the entrance pupil, the reduction in stereoscopic sensitivity is suppressed. In particular, when at least 30% of the area of the entrance pupil is covered, a considerable effect is effected. If the magnification system 33 has a focal length adjustment function, the objective lens needs 31 not to be used while then the aperture 32 just before the magnification system 33 is to be arranged. An objective lens capable of changing a working distance (WD) can be regarded as a variable magnification system.
Das in 5 dargestellte optische System besitzt eine große Gesamtlänge, weshalb gemäß 6 vier oder mehr reflektierende Flächen verwendet werden, um den Abstand zwischen der Objektfläche und den Augen des Beobachters zu verringern, um so ein leichteres Arbeiten mit dem Mikroskop zu ermöglichen. Ferner ist es üblich, Reflexionsflächen für fotografische und Videosysteme, Autofokusdetektionssysteme und einen Wegteiler für eine Vielzahl von Beobachtern vorzusehen. In diesem Falle ist es wünschenswert, daß ein afokaler Lichtstrahl in einem optischen Strahlteilersystem verwendet wird. Auf diese Weise wird das variable Vergrößerungssystem in ein variables Vergrößerungssystem 31a und optische Bildübertragungssysteme 33b und ein System umfassend die Objektivlinse 31, das optische variable Vergrößerungssystem 33a, die Bildübertragungssysteme 33b und die optischen Abbildungssysteme 35L und 35R sind so ausgelegt, daß sie ein afokales System bilden.This in 5 shown optical system has a large overall length, which is why 6 Four or more reflective surfaces may be used to reduce the distance between the subject's surface and the observer's eyes for easier microscopic work. Further, it is common to provide reflective surfaces for photographic and video systems, autofocus detection systems, and a path divider for a variety of observers. In this case, it is desirable that an afocal light beam is used in an optical beam splitting system. In this way, the variable magnification system becomes a variable magnification system 31a and optical image transmission systems 33b and a system including the objective lens 31 , the optical variable magnification system 33a , the image transmission systems 33b and the optical imaging systems 35L and 35R are designed to form an afocal system.
Das Abbildungssystem besitzt ein Teilerprisma 47 auf der Bildseite des variablen Vergrößerungssystems 33a, um den Beobachtungsbereich des Abbildungsbereichs zu vergleichmäßigen. Da eine Verschiebung zwischen den Pupillenpositionen für eine Vielzahl von Beobachtern vorzugsweise auf einem Minimum zu halten ist, ist es wünschenswert, daß der optische Weg zwischen dem Bildübertragungssystem 33b und den Abbildungssystemen 35L und 35R aufgespalten wird. Wenn ein aktives Autofokussieren mit der Strahlung von Infrarotlicht durchgeführt wird, ist es wünschenswert, daß Infrarotlicht, das in der Wellenlänge von sichtbarem Licht abweicht und die Brennweite einer Linse ändert, nicht durch ein Linsensystem verläuft. Dann ist es wünschenswert, daß das optische System vor der Objektivlinse 31 oder zwischen der Objektivlinse 31 und dem Vergrößerungssystem 33a aufgespalten wird. Wenn der optische Weg zwischen der Objektivlinse 31 und dem Vergrößerungssystem 33a aufgespalten wird, ist es wünschenswert, ein Lichtaufspaltelement 46 zum Übertragen von sichtbarem Licht und Reflektieren von Infrarotlicht vorzusehen, da es schwierig ist, ein Aufteilelement mit Eigenschaften herzustellen, die zum Durchlassen von Infrarotlicht und zum Reflektieren von sichtbarem Licht geeignet sind.The imaging system has a splitter prism 47 on the image page of the variable magnification system 33a to even out the observation area of the imaging area. Since a shift between the pupil positions is preferably to be kept to a minimum for a plurality of observers, it is desirable that the optical path between the image transmission system 33b and the imaging systems 35L and 35R is split. When active autofocusing is performed with the radiation of infrared light, it is desirable that infrared light, which deviates in wavelength from visible light and changes the focal length of a lens, not pass through a lens system. Then it is desirable that the optical system in front of the objective lens 31 or between the objective lens 31 and the magnification system 33a is split. If the optical path between the objective lens 31 and the magnification system 33a It is desirable to have a light splitting element 46 for transmitting visible light and reflecting infrared light, since it is difficult to produce a partitioning member having properties suitable for transmitting infrared light and for reflecting visible light.
Weiterhin ist die Anordnung derart ausgebildet, daß eine Vielzahl von Personen, die Beobachtungsrichtungen beliebig bei gleicher stereoskopischer Empfindlichkeit ändern und daher komplizierte Arbeit in komfortablen Positionen verrichten können. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stereomikroskops, bei dem eine Vielzahl von Personen Beobachtungen durchführen können. Hierbei ist ein Prismensystem derart konstruiert, daß ein Hauptbeobachter auf der Durchlaßseite eines Teilerprismas 37 angeordnet ist, während sich ein untergeordneter Beobachter auf der Reflexionsseite hiervon befindet. Das optische System für den Hauptbeobachter umfaßt ein Prisma 38, Aperturblenden 39L und 39R sowie ein Abbildungssystem 40L und 40R. Um die Stellung des Hauptbeobachters komfortabel zu gestalten, können die Abbildungssysteme 40L und 40R um eine Achse gedreht werden, die den Zwischenpunkt beider optischer Achsen beeinhaltet. In diesem Fall ist ein Drehwinkel von etwa 60° ausreichend, da der Hauptbeobachter den Mikroskopkörper betätigt.Furthermore, the arrangement is designed such that a plurality of persons, the observation directions change arbitrarily with the same stereoscopic sensitivity and therefore can perform complicated work in comfortable positions. 7 shows an embodiment of a stereomicroscope, in which a plurality of persons can perform observations. Here, a prism system is constructed such that a main observer on the passage side of a splitter prism 37 is disposed while a child observer is on the reflection side thereof. The main observer optical system includes a prism 38 , Aperture apertures 39L and 39R as well as an imaging system 40L and 40R , To make the position of the main observer comfortable, the imaging systems can 40L and 40R be rotated about an axis that includes the intermediate point of both optical axes. In this case, a rotation angle of about 60 ° is sufficient because the main observer operates the microscope body.
Andererseits umfaßt das optische System für den untergeordneten Beobachter die Reflexionsseite des Aufteilungsprismas 37, Prismen 40 und 41, Drehprismen 42, Aperturblenden 43L und 43R sowie Abbildungssysteme 44L und 44R, während Okulare nicht dargestellt sind. Das gesamte optische System vom Aufteilungsprisma 37 zum untergeordneten Beobachter kann um die Achse des optischen Systems für den Hauptbeobachter, die durch das Prisma 37 verläuft, gedreht werden. In diesem Fall ist die Ausführung derart, daß dann, wenn das optische System für den Hauptbeobachter gedreht wird, das optische System für den untergeordneten Beobachter nicht bewegt wird. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß das gesamte optische System nachfolgend den Prismen 41 gedreht werden kann, wobei die optische Achse auf der Austrittsseite des Prismas 41 die Drehachse bildet. Zusätzlich kann ein optisches System nachfolgend zu den Aperturblenden 43L und 43R mit der optischen Achse auf der Austrittsseite der Prismen 42 als Rotationsachse gedreht werden. Das optische System für den untergeordneten Beobachter kann in bezug auf Drehachsen gedreht werden, der Unterbeobachter ist nicht gezwungen, eine für ihn unbequeme Position einzunehmen, selbst wenn der Hauptbeobachter den Mikroskopkörper in irgendeiner Richtung neigt.On the other hand, the subordinate observer optical system includes the reflection side of the splitting prism 37 , Prisms 40 and 41 , Rotary prisms 42 , Aperture apertures 43L and 43R as well as imaging systems 44L and 44R while eyepieces are not shown. The entire optical system of the splitting prism 37 to the subordinate observer can move around the axis of the optical system for the main observer, passing through the prism 37 runs, be turned. In this case, the embodiment is such that when the main observer optical system is rotated, the sub-observer optical system is not moved. Furthermore, the arrangement is such that the entire optical system following the prisms 41 can be rotated, with the optical axis on the exit side of the prism 41 forms the axis of rotation. In addition, an optical system subsequent to the aperture stops 43L and 43R with the optical axis on the exit side of the prisms 42 be rotated as a rotation axis. The subordinate observer's optical system can be rotated with respect to axes of rotation and the observer is not forced to assume an uncomfortable position even if the main observer tilts the microscope body in any direction.
Wo es einer Vielzahl von Beobachtern ermöglicht wird, Beobachtungen zu machen, können nicht sämtliche optischen Weglängen von dem variablen Vergrößerungssystem zu den Aperturblenden identisch gehalten werden. Wenn die Pupillenposition verschoben wird, erscheint diese Verschiebung als eine Differenz in der Helligkeit in seitlicher Richtung der Bildfläche. Außer wenn das Bild durch die Blende zur Einstellung der stereoskopen Empfindlichkeit abgedeckt wird, kann es verwendet werden. Um jedoch die Ermüdung der Beobachter zu verringern, und eine gute stereoskopische Empfindlichkeit sicherzustellen, ist es notwendig, daß das Verhältnis zwischen dem dunkelsten Teil und dem hellsten Teil in seitlicher Richtung des Bildes innerhalb von 1:3 liegt. Daher werden die Aperturblenden für die Beobachter so angeordnet, daß die Differenz der Helligkeit der Bildoberfläche, abgedeckt durch die Blende zur Einstellung der stereoskopischen Empfindlichkeit, innerhalb 1/3 liegt.Where it is possible for a large number of observers to observe, not all optical path lengths from the variable magnification system to the aperture stops can be kept identical. When the pupil position is shifted, this shift appears as a difference in the brightness in the lateral direction of the image surface. Unless the image is covered by the aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity, it can be used. However, in order to reduce the fatigue of the observers and to ensure a good stereoscopic sensitivity, it is necessary that the ratio between the darkest part and the brightest part in the lateral direction of the image is within 1: 3. Therefore, the aperture stops for the observers are arranged so that the difference in the brightness of the picture surface covered by the aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity is within 1/3.
Es ist wünschenswert, daß der Hauptbetrachter und die untergeordneten Betrachter die Beobachtungsbereiche entsprechend ihrer Rollen während der Betrachtung des gleichen Objektes ändern. Dies wird erreicht durch Einsetzen eines Linsensystems zur Änderung der Vergrößerung in dem Abbildungssystem, um die Vergrößerung auszuschalten. Da das optische System für den Hauptbeobachter in Positionen der Aperturblenden von demjenigen des untergeordneten Beobachters verschieden ist, wird ein afokaler Lichtstrahl erforderlich, um ein Abbildungssystem zu verwenden, das beiden gemeinsam ist, um die Position des Beobachtungsbildes konstant zu halten. Dies wird durch eine Anordnung derart erreicht, daß afokale variable Vergrößerungslinsen 45L und 45R vor dem Abbildungssystem angeordnet werden. Dies macht es möglich, die Vergrößerung mit konstanter Brennpunktposition unabhängig von der Anwesenheit der afokalen variablen Vergrößerungslinsen zu ändern. Da viele Prismen in dem optischen System des Mikroskops verwendet werden, wird das Bild wegen ihrer Herstellungsfehler dezentriert, jedoch kann diese Exzentrizität durch Bewegen eines Teils der afokalen variablen Vergrößerungslinsen 45L und 45R in einer Richtung senkrecht zu den optischen Achsen korrigiert werden.It is desirable that the main viewer and the child viewers change the observation areas according to their roles while viewing the same object. This is accomplished by employing a lens system to change magnification in the imaging system to eliminate magnification. Since the optical system for the main observer in positions of the aperture stops is different from that of the sub-observer, an afocal light beam is required to use an imaging system which is common to both to keep the position of the observation image constant. This is achieved by an arrangement such that afocal variable magnification lenses 45L and 45R be arranged in front of the imaging system. This makes it possible to change the magnification with constant focus position regardless of the presence of the afocal variable magnification lenses. Since many prisms are used in the optical system of the microscope, the image is decentered because of its manufacturing errors, however, this eccentricity can be achieved by moving a portion of the afocal variable magnification lenses 45L and 45R be corrected in a direction perpendicular to the optical axes.
Erste Art der Änderung der VergrößerungFirst type of change of magnification
8(a), (b) und (c) zeigen Anordnungen, bei denen die Vergrößerung des optischen Systems dieser Ausführungsform auf 0,42×, 0,84× bzw. 1,68× geändert wird. 9(a), (b) und (c) zeigen die sphärische Aberration, wenn die Vergrößerung auf 0,42×, 0,84× bzw. 1,68× geändert wird. 10(a), (b) und (c) zeigen die Astigmatismuseigenschaften und 11(a), (b) und (c) die Verzerrungseigenschaften bei diesen Vergrößerungen. 8 (a) (b) and (c) show arrangements in which the magnification of the optical system of this embodiment is changed to 0.42 ×, 0.84 × and 1.68 ×, respectively. 9 (a) (b) and (c) show the spherical aberration when the magnification is changed to 0.42 ×, 0.84 × and 1.68 ×, respectively. 10 (a) (b) and (c) show the astigmatism properties and 11 (a) (b) and (c) the distortion characteristics at these magnifications.
Im Folgenden sind die numerischen Daten des optischen Systems der ersten Art wiedergegeben. Objektfläche d0 = 170
r1 = 249.702
d1 = 5 n1 = 1.64769 ν1 = 33.8
r2 = 80.213
d2 = 15 n2 = 1.51633 ν2 = 64.1
r3 = –110.618
d3 = 0.1
r4 = ∞ (Blende zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit)
d4 = 0.1
r5 = ∞
d5 = 45 n5 = 1.7433 ν5 = 49.2
r6 = ∞
d6 = 16.84
r7 = ∞
d7 = 45 n7 = 1.7433 ν7 = 49.2
r8 = ∞
d8 = 6
r9 = 95.761
d9 = 6.82 n9 = 1.72916 ν9 = 54.7
r10 = –75.749
d10 = 5 n10 = 1.85026 ν10 = 32.35
r11 = –350.188
d11 = D1
r12 = –72.611
d12 = 2.5 n12 = 1.8044 ν12 = 39.6
r13 = 37.182
d13 = 5.39
r14 = –39.643
d14 = 4 n14 = 1.7495 ν14 = 35.3
r15 = 31.159
d15 = 6.16 n15 = 1.84666 ν15 = 23.8
r16 = –111.484
d16 = D2
r17 = 261.84
d17 = 5 n17 = 1.85026 ν17 = 32.3
r18 = 51.41
d18 = 9.13 n18 = 1.72916 ν18 = 54.7
r19 = –62.397
d19 = D3
r20 = ∞
d20 = 45 n20 = 1.51633 ν20 = 64.1
r21 = ∞
d21 = 1
r22 = ∞
d22 = 64.5 n22 = 1.56883 ν22 = 56.3
r23 = ∞
d23 = 5
r24 = 50.769
d24 = 10.55 n24 = 1.618 ν24 = 63.4
r25 = –83.847
d25 = 5.5 n25 = 1.64769 ν25 = 46.6
r26 = ∞
d26 = 50.45
r27 = –19.155
d27 = 9.5 n27 = 1.60342 ν27 = 38
r28 = 18.153
d28 = 5.4 n28 = 1.816 ν28 = 46.6
r29 = –135.84
d29 = 7.62
r30 = ∞
d30 = 26 n30 = 1.56883 ν30 = 56.3
r31 = ∞
d31 = 53
r32 = ∞
d32 = 21.5 n32 = 1.56883 ν32 = 56.3
r33 = ∞
d33 = 1
r34 = ∞
d34 = 34 n34 = 1.56883 ν34 = 56.3
r35 = ∞
d35 = 19
r36 = ∞
d36 = 45 n36 = 1.56883 ν36 = 56.3
r37 = ∞
d37 = 2
r38 = 177.729
d38 = 4.5 n38 = 1.79952 ν38 = 42.2
r39 = 63.476
d39 = 9 n39 = 1.497 ν39 = 81.6
r40 = –64.913
The numerical data of the optical system of the first type are shown below. Property area d 0 = 170
r 1 = 249,702
d 1 = 5 n 1 = 1.64769 ν 1 = 33.8
r 2 = 80,213
d 2 = 15 n 2 = 1.51633 ν 2 = 64.1
r 3 = -110,618
d 3 = 0.1
r 4 = ∞ (aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity)
d 4 = 0.1
r 5 = ∞
d 5 = 45 n 5 = 1.7433 ν 5 = 49.2
r 6 = ∞
d 6 = 16.84
r 7 = ∞
d 7 = 45 n 7 = 1.7433 ν 7 = 49.2
r 8 = ∞
d 8 = 6
r 9 = 95,761
d 9 = 6.82 n 9 = 1.72916 ν 9 = 54.7
r 10 = -75,749
d 10 = 5 n 10 = 1.85026 ν 10 = 32.35
r 11 = -350,188
d 11 = D1
r 12 = -72,611
d 12 = 2.5 n 12 = 1.8044 ν 12 = 39.6
r 13 = 37,182
d 13 = 5.39
r 14 = -39,643
d 14 = 4 n 14 = 1.7495 ν 14 = 35.3
r 15 = 31,159
d 15 = 6.16 n 15 = 1.84666 ν 15 = 23.8
r 16 = -111,484
d 16 = D2
r 17 = 261.84
d 17 = 5 n 17 = 1.85026 ν 17 = 32.3
r 18 = 51.41
d 18 = 9.13 n 18 = 1.72916 ν 18 = 54.7
r 19 = -62,397
d 19 = D3
r 20 = ∞
d 20 = 45 n 20 = 1.51633 ν 20 = 64.1
r 21 = ∞
d 21 = 1
r 22 = ∞
d 22 = 64.5 n 22 = 1.56883 ν 22 = 56.3
r 23 = ∞
d 23 = 5
r 24 = 50,769
d 24 = 10.55 n 24 = 1.618 ν 24 = 63.4
r 25 = -83,847
d 25 = 5.5 n 25 = 1.64769 ν 25 = 46.6
r 26 = ∞
d 26 = 50.45
r 27 = -19.155
d 27 = 9.5 n 27 = 1.60342 ν 27 = 38
r 28 = 18,153
d 28 = 5.4 n 28 = 1,816 ν 28 = 46.6
r 29 = -135.84
d 29 = 7.62
r 30 = ∞
d 30 = 26 n 30 = 1.56883 ν 30 = 56.3
r 31 = ∞
d 31 = 53
r 32 = ∞
d 32 = 21.5 n 32 = 1.56883 ν 32 = 56.3
r 33 = ∞
d 33 = 1
r 34 = ∞
d 34 = 34 n 34 = 1.56883 ν 34 = 56.3
r 35 = ∞
d 35 = 19
r 36 = ∞
d 36 = 45 n 36 = 1.56883 ν 36 = 56.3
r 37 = ∞
d 37 = 2
r 38 = 177,729
d 38 = 4.5 n 38 = 1.79952 ν 38 = 42.2
r 39 = 63,476
d 39 = 9 n 39 = 1,497 ν 39 = 81.6
r 40 = -64,913
In den obigen Daten erstreckt sich die Objektivlinse von r1 bis r2, das variable Vergrößerungssystem von r9 bis r19 und das Bildübertragungssystem von r24 bis r40. Tabelle 1 zeigt die Werte von D1–D3, die Abstände zwischen Linseneinheiten sind, die bewegt werden, wenn die Vergrößerung geändert wird. Tabelle 1 Vergrößerung D1 D2 D3 Interner Winkel
0.42 6 28.66 45.83 3°
0.84 47.08 21.12 12.29 6°
1.68 67.64 6.01 6.84 9.9°
A = 42, a = 10, 100 < L < 200, f = 168, D = 10,5, FN = 19In the above data, the objective lens extends from r 1 to r 2 , the variable magnification system from r 9 to r 19, and the image transmission system from r 24 to r 40 . Table 1 shows the values of D1-D3, which are distances between lens units that are moved when the magnification is changed. Table 1 enlargement D1 D2 D3 Internal angle
12:42 6 28.66 45.83 3 °
0.84 47.08 21:12 12:29 6 °
1.68 67.64 6:01 6.84 9.9 °
A = 42, a = 10, 100 <L <200, f = 168, D = 10.5, FN = 19
Wenn der interne Winkel im Bereich von 1° bis 10° liegt, ist die stereoskopische Empfindlichkeit im allgemeinen gut. In Abwesenheit der Blende zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit ist der interne Winkel 12° bei der höchsten Vergrößerung, und ein Mikroskop kann hergestellt werden, mit dem leicht zu beobachten ist.When the internal angle is in the range of 1 ° to 10 °, the stereoscopic sensitivity is generally good. In the absence of the aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity, the internal angle is 12 ° at the highest magnification, and a microscope can be made with which it is easy to observe.
Zweite Art der Änderung der VergrößerungSecond way of changing the magnification
12(a), (b) und (c) zeigen Anordnungen, in denen die Vergrößerung des optischen Systems dieser Ausführungsform auf 0,42×, 0,84× bzw. 1,68× geändert wird. 13(a), (b) und (c) zeigen die sphärische Aberration, wenn die Vergrößerung auf 0,42×, 0,84× bzw. 1,68× geändert wird. 14(a), (b) und (c) zeigen die Astigmatismuseigenschaften bei diesen Vergrößerungsänderungen, während 15(a), (b) und (c) die Verzerrungseigenschaften bei diesen Vergrößerungsänderungen zeigen. 12 (a) Figures (b) and (c) show arrangements in which the magnification of the optical system of this embodiment is changed to 0.42 ×, 0.84 × and 1.68 ×, respectively. 13 (a) (b) and (c) show the spherical aberration when the magnification is changed to 0.42 ×, 0.84 × and 1.68 ×, respectively. 14 (a) (b) and (c) show the astigmatic characteristics at these magnification changes 15 (a) (b) and (c) show the distortion characteristics at these magnification changes.
Im Folgenden sind die numerischen Daten des optischen Systems der zweiten Art wiedergegeben. Objektoberfläche d0 = 170
r1 = 249.702
d1 = 5 n1 = 1.64769 ν1 = 33.8
r2 = 80.213
d2 = 15 n2 = 1.51633 ν2 = 64.1
r3 = –110.618
d3 = 0.1
r4 = ∞ (Blende zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit)
d4 = 0.1
r5 = ∞
d5 = 45 n5 = 1.7335 ν5 = 51.8
r6 = ∞
d6 = 0.5
r7 = ∞
d7 = 22.5 n7 = 1.6883 ν7 = 56.3
r8 = ∞
d8 = 2
r9 = ∞
d9 = 45 n9 = 1.7335 ν9 = 51.8
r10 = ∞
d10 = 6
r11 = 92.761
d11 = 6.3 n11 = 1.72916 ν11 = 54.7
r12 = –128.711
d12 = 5 n12 = 1.84666 ν12 = 23.8
r13 = –711.616
d13 = D1
r14 = –47.02
d14 = 2.5 n14 = 1.83481 ν14 = 42.7
r15 = 63.569
d15 = 5.3
r16 = –31.09
d16 = 4 n16 = 1.70154 ν16 = 41.2
r17 = 54.01
d17 = 5.6 n17 = 1.84666 ν17 = 23.8
r18 = –72.51
d18 = D2
r19 = 430.214
d19 = 5 n19 = 1.85026 ν19 = 32.3
r20 = 53.081
d20 = 7.6 n20 = 1.72916 ν20 = 54.7
r21 = –61.861
d21 = D3
r22 = ∞
d22 = 45 n22 = 1.51633 ν22 = 64.1
r23 = ∞
d23 = 1
r24 = ∞
d24 = 61.5 n24 = 1.56883 ν24 = 56.3
r25 = ∞
d25 = 5
r26 = 586.658
d26 = 6.9 n26 = 1.48749 ν26 = 70.2
r27 = –66.949
d27 = 24.8
r28 = 34.3
d28 = 9.9 n28 = 1.618 ν28 = 63.4
r29 = –66.297
d29 = 5.8 n29 = 1.80518 ν29 = 25.4
r30 = 51.477
d30 = 12.1
r31 = –39.914
d31 = 9.5 n31 = 1.48749 ν31 = 70.2
r32 = 21.38
d32 = 4.9 n32 = 1.80518 ν32 = 25.4
r33 = 64.079
d33 = 116.5
r34 = ∞
d34 = 34 n34 = 1.56883 ν34 = 56.3
r35 = ∞
d35 = 19
r36 = ∞
d36 = 45 n36 = 1.56883 ν36 = 56.3
r37 = ∞
d37 = 2
r38 = 248.079
d38 = 4.5 n38 = 1.8044 ν38 = 39.6
r39 = 64.809
d39 = 9 n39 = 1.618 ν39 = 63.4
r40 = –90.864
The numerical data of the second type optical system are shown below. object surface d 0 = 170
r 1 = 249,702
d 1 = 5 n 1 = 1.64769 ν 1 = 33.8
r 2 = 80,213
d 2 = 15 n 2 = 1.51633 ν 2 = 64.1
r 3 = -110,618
d 3 = 0.1
r 4 = ∞ (aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity)
d 4 = 0.1
r 5 = ∞
d 5 = 45 n 5 = 1.7335 ν 5 = 51.8
r 6 = ∞
d 6 = 0.5
r 7 = ∞
d 7 = 22.5 n 7 = 1.6883 ν 7 = 56.3
r 8 = ∞
d 8 = 2
r 9 = ∞
d 9 = 45 n 9 = 1.7335 ν 9 = 51.8
r 10 = ∞
d 10 = 6
r 11 = 92,761
d 11 = 6.3 n 11 = 1.72916 ν 11 = 54.7
r 12 = -128,711
d 12 = 5 n 12 = 1.84666 ν 12 = 23.8
r 13 = -711,616
d 13 = D 1
r 14 = -47.02
d 14 = 2.5 n 14 = 1.83481 ν 14 = 42.7
r 15 = 63,569
d 15 = 5.3
r 16 = -31.09
d 16 = 4 n 16 = 1.70154 ν 16 = 41.2
r 17 = 54.01
d 17 = 5.6 n 17 = 1.84666 ν 17 = 23.8
r 18 = -72.51
d 18 = D2
r 19 = 430,214
d 19 = 5 n 19 = 1.85026 ν 19 = 32.3
r 20 = 53,081
d 20 = 7.6 n 20 = 1.72916 ν 20 = 54.7
r 21 = -61,861
d 21 = D3
r 22 = ∞
d 22 = 45 n 22 = 1.51633 ν 22 = 64.1
r 23 = ∞
d 23 = 1
r 24 = ∞
d 24 = 61.5 n 24 = 1.56883 ν 24 = 56.3
r 25 = ∞
d 25 = 5
r 26 = 586,658
d 26 = 6.9 n 26 = 1.48749 ν 26 = 70.2
r 27 = -66,949
d 27 = 24.8
r 28 = 34.3
d 28 = 9.9 n 28 = 1.618 ν 28 = 63.4
r 29 = -66,297
d 29 = 5.8 n 29 = 1.80518 ν 29 = 25.4
r 30 = 51,477
d 30 = 12.1
r 31 = -39,914
d 31 = 9.5 n 31 = 1.48749 ν 31 = 70.2
r 32 = 21.38
d 32 = 4.9 n 32 = 1.80518 ν 32 = 25.4
r 33 = 64,079
d 33 = 116.5
r 34 = ∞
d 34 = 34 n 34 = 1.56883 ν 34 = 56.3
r 35 = ∞
d 35 = 19
r 36 = ∞
d 36 = 45 n 36 = 1.56883 ν 36 = 56.3
r 37 = ∞
d 37 = 2
r 38 = 248,079
d 38 = 4.5 n 38 = 1.8044 ν 38 = 39.6
r 39 = 64,809
d 39 = 9 n 39 = 1.618 ν 39 = 63.4
r 40 = -90,864
In den obigen Daten reicht die Objektivlinse von r1 bis r2, das variable Vergrößerungssystem von r11 bis r21 und das Bildübertragungssystem von r26 bis r40. Tabelle 2 zeigt die Werte von D1–D3, die die Abstände zwischen Linseneinheiten darstellen, die bewegt werden, wenn die Vergrößerung geändert wird. Tabelle 2 Vergrößerung D1 D2 D3 Interner Winkel
0.42 6 31.8 46.5 3°
0.84 48.3 23.2 12.8 6°
1.68 69.5 6 8.8 9.9°
A = 42, a = 10, 100 < L < 200, f = 168, D = 10,5, FN = 19In the above data, the objective lens ranges from r 1 to r 2 , the variable magnification system from r 11 to r 21 and the image transmission system from r 26 to r 40 . Table 2 shows the values of D1-D3, which represent the distances between lens units that are moved when the magnification is changed. Table 2 enlargement D1 D2 D3 Internal angle
12:42 6 31.8 46.5 3 °
0.84 48.3 23.2 12.8 6 °
1.68 69.5 6 8.8 9.9 °
A = 42, a = 10, 100 <L <200, f = 168, D = 10.5, FN = 19
In der zweiten Art ist ein Abstand zwischen der Objektivlinse und dem variablen Vergrößerungssystem der ersten Art vorgesehen, so daß ein Lichtaufteilprisma hierzwischen eingesetzt werden kann, und die Krümmung des Feldes wird korrigiert.In the second mode, a space is provided between the objective lens and the variable magnification system of the first kind, so that a light-splitting prism can be inserted therebetween, and the curvature of the field is corrected.
Dritte Art der Änderung der VergrößerungThird type of change of magnification
16(a) bis 16(i) zeigen Anordnungen in dem optischen System dieser Art bei einer Arbeitsdistanz (WD) von 200 und einer Vergrößerung von 0,45× (16(a)), einer WD von 200 und einer Vergrößerung von 0,9× (16(b)), einer WD von 200 und einer Vergrößerung von 1,8× (16(c)), einer WD von 300 und einer Vergrößerung von 0,3× (16(d)), einer WD von 300 und einer Vergrößerung von 0,6× (16(e)), einer WD von 300 und einer Vergrößerung von 1,2× (16(f)), einer WD von 400 und einer Vergrößerung von 0,23× (16(g)), einer WD von 400 und einer Vergrößerung von 0,45× (16(h)) und einer WD von 400 und einer Vergrößerung von 0,9× (Fig. (i)). 16 (a) to 16 (i) show arrangements in the optical system of this type at a working distance (WD) of 200 and a magnification of 0.45 × ( 16 (a) ), a WD of 200 and a magnification of 0.9 × ( 16 (b) ), a WD of 200 and a magnification of 1.8 × ( 16 (c) ), a WD of 300 and a magnification of 0.3 × ( 16 (d) ), a WD of 300 and a magnification of 0.6 × ( 16 (e) ), a WD of 300 and a magnification of 1.2 × ( 16 (f) ), a WD of 400 and a magnification of 0.23 × ( 16 (g) ), a WD of 400 and a magnification of 0.45 × ( 16 (h) ) and a WD of 400 and a magnification of 0.9 × (Fig. (i)).
17(a) bis 17(i) zeigen die sphärische Aberration bei einer WD von 200 und Vergrößerungen von 0,45×, 0,9× und 1,8× (17(a) bis 17(c)), einer WD von 300 und Vergrößerungen von 0,3×, 0,6× und 1,2× (17(d) bis 17(f)), und einer WD von 400 und Vergrößerungen von 0,23×, 0,45× und 0,9× (17(g) bis 17(i)). 17 (a) to 17 (i) show the spherical aberration at a WD of 200 and magnifications of 0.45 ×, 0.9 × and 1.8 × ( 17 (a) to 17 (c) ), a WD of 300 and magnifications of 0.3 ×, 0.6 × and 1.2 × ( 17 (d) to 17 (f) ), and a WD of 400 and magnifications of 0.23 ×, 0.45 × and 0.9 × ( 17 (g) to 17 (i) ).
18(a) bis 18(i) zeigen Astigmatismuseigenschaften bei einer WD von 200 und Vergrößerungen von 0,45×, 0,9× und 1,8× (18(a) bis 18(c)), einer WD von 300 und Vergrößerungen von 0,3×, 0,6× und 1,2× (18(d) bis 18(f)) und einer WD von 400 und Vergrößerungen von 0,23×, 0,45× und 0,9× (18(g) bis 18(i)). 18 (a) to 18 (i) show astigmatism characteristics at a WD of 200 and magnifications of 0.45 ×, 0.9 × and 1.8 × ( 18 (a) to 18 (c) ), a WD of 300 and magnifications of 0.3 ×, 0.6 × and 1.2 × ( 18 (d) to 18 (f) ) and a WD of 400 and magnifications of 0.23 ×, 0.45 × and 0.9 × ( 18 (g) to 18 (i) ).
19(a) bis 19(i) zeigen Verzerrungseigenschaften bei einer WD von 200 und Vergrößerungen von 0,45×, 0,9× und 1,8× (19(a) bis 19(c)), einer WD von 300 und Vergrößerungen von 0,3×, 0,6× und 1,2× (19(d) bis 19(f)) und einer WD von 400 und Vergrößerungen von 0,23×, 0,45× und 0,9× (19(g) bis 19(i)). 19 (a) to 19 (i) show distortion characteristics at a WD of 200 and magnifications of 0.45 ×, 0.9 ×, and 1.8 × ( 19 (a) to 19 (c) ), a WD of 300 and magnifications of 0.3 ×, 0.6 × and 1.2 × ( 19 (d) to 19 (f) ) and a WD of 400 and magnifications of 0.23 ×, 0.45 × and 0.9 × ( 19 (g) to 19 (i) ).
Im Folgenden sind die numerischen Daten des optischen Systems der dritten Art angegeben. Objektfläche d0 = D1
r1 = 176.995
d1 = 6.2 n1 = 1.80518 ν1 = 25.4
r2 = 70.624
d2 = 11.4 n2 = 1.618 ν2 = 63.4
r3 = –263.068
d3 = 0.2
r4 = 162.079
d4 = 6.2 n4 = 1.7725 ν4 = 49.6
r5 = –82.537
d5 = D2
r6 = –231.814
d6 = 4.9 n6 = 1.6393 ν6 = 44.9
r7 = 37.777
d7 = 5 n7 = 1.78472 ν7 = 25.7
r8 = 69.13
d8 = D3
r9 = ∞ (Blende zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit)
d9 = 1
r10 = ∞
d10 = 45 n10 = 1.7335 ν10 = 51.8
r11 = ∞
d11 = 0.5
r12 = ∞
d12 = 22.5 n12 = 1.6883 ν12 = 56.3
r13 = ∞
d13 = 2
r14 = ∞
d14 = 45 n14 = 1.7335 ν14 = 51.8
r15 = ∞
d15 = 6
r16 = 99.257
d16 = 7.5 n16 = 1.72916 ν16 = 54.7
r17 = –80.62
d17 = 5 n17 = 1.85026 ν17 = 32.3
r18 = –352.475
d18 = D4
r19 = –61.039
d19 = 2.5 n19 = 1.85026 ν19 = 32.3
r20 = 41.766
d20 = 5.7
r21 = –38.442
d21 = 4 n21 = 1.70154 ν21 = 41.2
r22 = 37.896
d22 = 5.3 n22 = 1.84666 ν22 = 23.8
r23 = –103.392
d23 = D5
r24 = 281.61
d24 = 5 n24 = 1.85026 ν24 = 32.3
r25 = 47.837
d25 = 8.9 n25 = 1.741 ν25 = 52.7
r26 = –63.449
d26 = D6
r27 = ∞
d27 = 45 n27 = 1.51633 ν27 = 64.1
r28 = ∞
d28 = 1
r29 = ∞
d29 = 61.5 n29 = 1.56883 ν29 = 56.3
r30 = ∞
d30 = 5
r31 = 240.055
d31 = 7.6 n31 = 1.48749 ν31 = 70.2
r32 = –66.642
d32 = 22.9
r33 = 27.961
d33 = 10.4 n33 = 1.48749 ν33 = 70.2
r34 = –62.081
d34 = 5.5 n34 = 1.80518 ν34 = 25.4
r35 = 46.434
d35 = 13.1
r36 = –38.971
d36 = 9.5 n36 = 1.48749 ν36 = 70.2
r37 = 21.375
d37 = 5.1 n37 = 1.80518 ν37 = 25.4
r38 = 85.368
d38 = 116.5
r39 = ∞
d39 = 34 n39 = 1.56883 ν39 = 56.3
r40 = ∞
d40 = 19
r41 = ∞
d41 = 45 n41 = 1.56883 ν41 = 56.3
r42 = ∞
d42 = 2
r43 = 199.508
d43 = 4.5 n43 = 1.8061 ν43 = 41
r44 = 61.975
d44 = 9 n44 = 1.618 ν44 = 63.4
r45 = –100.914
The following is the numerical data of the optical system of the third kind. Property area d 0 = D1
r 1 = 176,995
d 1 = 6.2 n 1 = 1.80518 ν 1 = 25.4
r 2 = 70,624
d 2 = 11.4 n 2 = 1.618 ν 2 = 63.4
r 3 = -263,068
d 3 = 0.2
r 4 = 162,079
d 4 = 6.2 n 4 = 1.7725 ν 4 = 49.6
r 5 = -82,537
d 5 = D2
r 6 = -231,814
d 6 = 4.9 n 6 = 1.6393 ν 6 = 44.9
r 7 = 37,777
d 7 = 5 n 7 = 1.78472 ν 7 = 25.7
r 8 = 69.13
d 8 = D3
r 9 = ∞ (aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity)
d 9 = 1
r 10 = ∞
d 10 = 45 n 10 = 1.7335 ν 10 = 51.8
r 11 = ∞
d 11 = 0.5
r 12 = ∞
d 12 = 22.5 n 12 = 1.6883 ν 12 = 56.3
r 13 = ∞
d 13 = 2
r 14 = ∞
d 14 = 45 n 14 = 1.7335 ν 14 = 51.8
r 15 = ∞
d 15 = 6
r 16 = 99,257
d 16 = 7.5 n 16 = 1.72916 ν 16 = 54.7
r 17 = -80.62
d 17 = 5 n 17 = 1.85026 ν 17 = 32.3
r 18 = -352,475
d 18 = D4
r 19 = -61,039
d 19 = 2.5 n 19 = 1.85026 ν 19 = 32.3
r 20 = 41,766
d 20 = 5.7
r 21 = -38,442
d 21 = 4 n 21 = 1.70154 ν 21 = 41.2
r 22 = 37,896
d 22 = 5.3 n 22 = 1.84666 ν 22 = 23.8
r 23 = -103,392
d 23 = D5
r 24 = 281.61
d 24 = 5 n 24 = 1.85026 ν 24 = 32.3
r 25 = 47,837
d 25 = 8.9 n 25 = 1.741 ν 25 = 52.7
r 26 = -63,449
d 26 = D6
r 27 = ∞
d 27 = 45 n 27 = 1.51633 ν 27 = 64.1
r 28 = ∞
d 28 = 1
r 29 = ∞
d 29 = 61.5 n 29 = 1.56883 ν 29 = 56.3
r 30 = ∞
d 30 = 5
r 31 = 240,055
d 31 = 7.6 n 31 = 1.48749 ν 31 = 70.2
r 32 = -66,642
d 32 = 22.9
r 33 = 27,961
d 33 = 10.4 n 33 = 1.48749 ν 33 = 70.2
r 34 = -62,081
d 34 = 5.5 n 34 = 1.80518 ν 34 = 25.4
r 35 = 46,434
d 35 = 13.1
r 36 = -38,971
d 36 = 9.5 n 36 = 1.48749 ν 36 = 70.2
r 37 = 21,375
d 37 = 5.1 n 37 = 1.80518 ν 37 = 25.4
r 38 = 85,368
d 38 = 116.5
r 39 = ∞
d 39 = 34 n 39 = 1.56883 ν 39 = 56.3
r 40 = ∞
d 40 = 19
r 41 = ∞
d 41 = 45 n 41 = 1.56883 ν 41 = 56.3
r 42 = ∞
d 42 = 2
r 43 = 199,508
d 43 = 4.5 n 43 = 1.8061 ν 43 = 41
r 44 = 61,975
d 44 = 9 n 44 = 1.618 ν 44 = 63.4
r 45 = -100,914
In den obigen Daten reicht die Objektivlinse von r1 bis r8, das variable Vergrößerungssystem von r16 bis r26 und das Bildübertragungssystem von r31 bis r45. Tabelle 3 zeigt die Werte von D1–D6, die Abstände zwischen Linseneinheiten sind, die bewegt werden, wenn die Vergrößerung geändert wird. Tabelle 3 WD Vergrösserung D1 D2 D3 D4 D5 D6 Interner Winkel
200 0.45 285.3 28.1 9 6 28.8 48.8 2.6°
200 0.9 285.3 28.1 9 48.3 21.2 13.6 5.2°
200 1.8 285.3 28.1 9 69.4 6 7.6 8.4°
300 0.3 386.1 13.7 23.4 6 28.8 48.3 1.7°
300 0.6 386.1 13.7 23.4 48.3 21.2 13.6 3.40
300 1.2 386.1 13.7 23.4 69.4 6 7.6 5.6°
400 0.23 486.8 6.5 30.6 6 28.8 48.3 1.3°
400 0.45 486.8 6.5 30.6 48.3 21.2 13.6 2.6°
400 0.9 486.8 6.5 30.6 69.4 6 7.6 4.2°
A = 42, a = 10, 100 < L < 200, f = 210, D = 10,5, FN = 22In the above data, the objective lens ranges from r 1 to r 8 , the variable magnification system from r 16 to r 26, and the image transmission system from r 31 to r 45 . Table 3 shows the values of D1-D6, which are distances between lens units that are moved when the magnification is changed. Table 3 WD Enlargement D1 D2 D3 D4 D5 D6 Internal angle
200 12:45 285.3 28.1 9 6 28.8 48.8 2.6 °
200 0.9 285.3 28.1 9 48.3 21.2 13.6 5.2 °
200 1.8 285.3 28.1 9 69.4 6 7.6 8.4 °
300 0.3 386.1 13.7 23.4 6 28.8 48.3 1.7 °
300 0.6 386.1 13.7 23.4 48.3 21.2 13.6 3:40
300 1.2 386.1 13.7 23.4 69.4 6 7.6 5.6 °
400 12:23 486.8 6.5 30.6 6 28.8 48.3 1.3 °
400 12:45 486.8 6.5 30.6 48.3 21.2 13.6 2.6 °
400 0.9 486.8 6.5 30.6 69.4 6 7.6 4.2 °
A = 42, a = 10, 100 <L <200, f = 210, D = 10.5, FN = 22
Auch das folgende Linsensystem wird als Abbildungslinsen verwendet. r1 = 82.161
d1 = 2.3 n1 = 1.6727 ν1 = 32.1
r2 = –33.487
d2 = 1.7 n2 = 1.51633 ν2 = 64.1
r3 = –265.07
d3 = 2.5
r4 = 152.785
d4 = 2.3 n4 = 1.51633 ν4 = 64.1
r5 = –35.508
d5 = 1.8 n5 = 1.7552 ν5 = 27.5
r6 = 97.153
The following lens system is also used as imaging lenses. r 1 = 82,161
d 1 = 2.3 n 1 = 1.6727 ν 1 = 32.1
r 2 = -33,487
d 2 = 1.7 n 2 = 1.51633 ν 2 = 64.1
r 3 = -265.07
d 3 = 2.5
r 4 = 152,785
d 4 = 2.3 n 4 = 1.51633 ν 4 = 64.1
r 5 = -35.508
d 5 = 1.8 n 5 = 1.7552 ν 5 = 27.5
r 6 = 97,153
Bei der dritten Art wird selbst dann, wenn WD von 200 auf 400 geändert wird, die stereoskope Empfindlichkeit günstig erhalten und ein gutes Bild sichergestellt.In the third kind, even when WD is changed from 200 to 400, the stereoscopic sensitivity is favorably obtained and a good image is ensured.
Die numerischen Daten bei Vergrößerungen von 1× und 1,5× des afokalen variablen Vergrößerungssystems 45L und 45R sind folgende: 1×:
r1 = ∞
d1 = 2.5 n1 = 1.51823 ν1 = 59
r2 = –97.568
d2 = 5.7
r3 = –84.029
d3 = 2.5 n3 = 1.58913 ν3 = 61.2
r4 = 84.029
d4 = 2.9
r5 = 81.935
d5 = 2.3 n5 = 1.51633 ν5 = 64.1
r6 = –248.625
1.5×:
r1 = 33.07
d1 = 2.3 n1 = 1.58913 ν1 = 61.2
r2 = –33.07
d2 = 1 n2 = 1.71736 ν2 = 29.5
r3 = –97.903
d3 = 13.2
r4 = –67.205
d4 = 1.5 n4 = 1.69895 ν4 = 30.1
r5 = –20.316
d5 = 1 n5 = 1.6968 ν5 = 55.5
r6 = 33.07
The numerical data at magnifications of 1 × and 1.5 × of the afocal variable magnification system 45L and 45R are the following: 1 ×:
r 1 = ∞
d 1 = 2.5 n 1 = 1.51823 ν 1 = 59
r 2 = -97,568
d 2 = 5.7
r 3 = -84,029
d 3 = 2.5 n 3 = 1.58913 ν 3 = 61.2
r 4 = 84,029
d 4 = 2.9
r 5 = 81,935
d 5 = 2.3 n 5 = 1.51633 ν 5 = 64.1
r 6 = -248,625
1.5 ×:
r 1 = 33.07
d 1 = 2.3 n 1 = 1.58913 ν 1 = 61.2
r 2 = -33.07
d 2 = 1 n 2 = 1.71736 ν 2 = 29.5
r 3 = -97,903
d 3 = 13.2
r 4 = -67,205
d 4 = 1.5 n 4 = 1.69895 ν 4 = 30.1
r 5 = -20,316
d 5 = 1 n 5 = 1.6968 ν 5 = 55.5
r 6 = 33.07
Vierte Art der Änderung der VergrößerungFourth way of changing the magnification
20(a) bis 20(i) zeigen Anordnungen im optischen System dieser Art bei einer WD von 230 und einer Vergrößerung von 0,36× (20(a)), einer WD von 230 und einer Vergrößerung von 0,71× (20(b)), einer WD von 230 und einer Vergrößerung von 1,43× (20(c)), einer WD von 300 und einer Vergrößerung von 0,3× (20(d)), einer WD von 300 und einer Vergrößerung von 0,6× (20(e)), einer WD von 300 und einer Vergrößerung von 1,19× (20(f)), einer WD von 380 und einer Vergrößerung von 0,23× (20(g)), einer WD von 380 und einer Vergrößerung von 0,47× (20(h)) und einer WD von 380 und einer Vergrößerung von 0,94× (20(i)). 20 (a) to 20 (i) show arrangements in the optical system of this type at a WD of 230 and a magnification of 0.36 × ( 20 (a) ), a WD of 230 and a magnification of 0.71 × ( 20 (b) ), a WD of 230 and a magnification of 1.43 × ( 20 (c) ), a WD of 300 and a magnification of 0.3 × ( 20 (d) ), a WD of 300 and a magnification of 0.6 × ( 20 (e) ), a WD of 300 and a magnification of 1.19 × ( 20 (f) ), a WD of 380 and a magnification of 0.23 × ( 20 (g) ), a WD of 380 and a magnification of 0.47 × ( 20 (h) ) and a WD of 380 and a magnification of 0.94 × ( 20 (i) ).
Im Folgenden sind die numerischen Daten des optischen Systems der vierten Art angegeben. Objektfläche d0 = D1
r1 = 89.4060
d1 = 12.2 n1 = 1.58313 ν1 = 59.38
r2 = –643.1940
d2 = 7.3 n2 = 1.57501 ν2 = 41.5
r3 = 83.639
d3 = 7
r4 = 207.817
d4 = 6.4 n4 = 1.54814 ν4 = 45.79
r5 = 59.593
d6 = 14.6 n5 = 1.497 ν5 = 81.61
r6 = –190.407
d6 = 0.2
r7 = 148.254
d7 = 7.1 n7 = 1.58913 ν7 = 61.18
r8 = –476.989
d8 = D2
r9 = –198.773
d9 = 5 n9 = 1.6393 ν9 = 44.88
r10 = 47.573
d10 = 5 n10 = 1.78472 ν10 = 25.68
r11 = 98.551
d11 = D3
r12 = ∞
d12 = 45 n12 = 1.73348 ν12 = 51.7
r13 = ∞
d13 = 1.5
r14 = ∞
d14 = 23.5 n14 = 1.56883 ν14 = 56.33
r15 = ∞ (Blende zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit)
d15 = 0.5
r16 = ∞
d16 = 47 n16 = 1.73348 ν18 = 51.7
r17 = ∞
d17 = 3
r18 = 147.192
d18 = 7.4 n18 = 1.497 ν18 = 81.61
r19 = –78.227
d19 = 4.8 n19 = 1.6779 ν19 = 50.72
r20 = 548.969
d20 = 1.1
r21 = 193.123
d21 = 7.4 n21 = 1.51633 ν21 = 64.15
r22 = –162.32
d22 = D4
r23 = –111.996
d23 = 2.7 n23 = 1.6779 ν23 = 55.33
r24 = 37.248
d24 = 6.2
r25 = –34.904
d25 = 4 n25 = 1.6393 ν25 = 44.87
r28 = 52.442
d26 = 7 n26 = 1.85026 ν26 = 32.29
r27 = –77.605
d27 = D5
r28 = –105.901
d28 = 6.5 n28 = 1.51633 ν28 = 64.15
r29 = –76.947
d29 = 0.9
r30 = 188.993
d30 = 4.6 n30 = 1.71736 ν30 = 29.51
r31 = 89.859
d31 = 7.4 n31 = 1.497 ν31 = 81.61
r32 = –103.799
d32 = D6
r33 = ∞
d33 = 48 n33 = 1.51633 ν33 = 64.15
r34 = ∞
d34 = 0.5
r35 = ∞
d35 = 11.5 n35 = 1.56883 ν35 = 56.36
r36 = ∞
d36 = 53 n36 = 1.56883 ν36 = 56.36
r37 = ∞
d37 = 8.3598
r38 = 161.203
d38 = 7.5 n38 = 1.48749 ν38 = 70.23
r39 = –161.203
d39 = 3.2
r40 = 85.295
d40 = 10.5 n40 = 1.497 ν40 = 81.61
r41 = –270.154
d41 = 5.7 n41 = 1.7185 ν41 = 33.52
r42 = 196.543
d42 = 30.5
r43 = –215.478
d43 = 4.8 n43 = 1.788 ν43 = 47.37
r44 = 273.982
d44 = 6.5 n44 = 1.71736 ν44 = 29.51
r45 = ∞
d45 = 255.4402
r46 = ∞
d46 = 44 n46 = 1.56883 ν46 = 56.33
r47 = ∞
d47 = 1.5
r48 = 173.916
d48 = 4.5 n48 = 1.72 ν48 = 41.98
r49 = 75.924
d49 = 9.5 n49 = 1.497 ν49 = 81.61
r50 = –116.693
The following is the numerical data of the optical system of the fourth type. Property area d 0 = D1
r 1 = 89.4060
d 1 = 12.2 n 1 = 1.58313 ν 1 = 59.38
r 2 = -643.1940
d 2 = 7.3 n 2 = 1.57501 ν 2 = 41.5
r 3 = 83,639
d 3 = 7
r 4 = 207,817
d 4 = 6.4 n 4 = 1.54814 ν 4 = 45.79
r 5 = 59,593
d 6 = 14.6 n 5 = 1,497 ν 5 = 81.61
r 6 = -190,407
d 6 = 0.2
r 7 = 148,254
d 7 = 7.1 n 7 = 1.58913 ν 7 = 61.18
r 8 = -476,989
d 8 = D2
r 9 = -198,773
d 9 = 5 n 9 = 1.6393 ν 9 = 44.88
r 10 = 47,573
d 10 = 5 n 10 = 1.78472 ν 10 = 25.68
r 11 = 98,551
d 11 = D3
r 12 = ∞
d 12 = 45 n 12 = 1.73348 ν 12 = 51.7
r 13 = ∞
d 13 = 1.5
r 14 = ∞
d 14 = 23.5 n 14 = 1.56883 ν 14 = 56.33
r 15 = ∞ (aperture for adjusting the stereoscopic sensitivity)
d 15 = 0.5
r 16 = ∞
d 16 = 47 n 16 = 1.73348 ν 18 = 51.7
r 17 = ∞
d 17 = 3
r 18 = 147,192
d 18 = 7.4 n 18 = 1,497 ν 18 = 81.61
r 19 = -78,227
d 19 = 4.8 n 19 = 1.6779 ν 19 = 50.72
r 20 = 548,969
d 20 = 1.1
r 21 = 193,123
d 21 = 7.4 n 21 = 1.51633 ν 21 = 64.15
r 22 = -162.32
d 22 = D4
r 23 = -111,996
d 23 = 2.7 n 23 = 1.6779 ν 23 = 55.33
r 24 = 37,248
d 24 = 6.2
r 25 = -34,904
d 25 = 4 n 25 = 1.6393 ν 25 = 44.87
r 28 = 52,442
d 26 = 7 n 26 = 1.85026 ν 26 = 32.29
r 27 = -77,605
d 27 = D5
r 28 = -105,901
d 28 = 6.5 n 28 = 1.51633 ν 28 = 64.15
r 29 = -76,947
d 29 = 0.9
r 30 = 188,993
d 30 = 4.6 n 30 = 1.71736 ν 30 = 29.51
r 31 = 89,859
d 31 = 7.4 n 31 = 1,497 ν 31 = 81.61
r 32 = -103,799
d 32 = D6
r 33 = ∞
d 33 = 48 n 33 = 1.51633 ν 33 = 64.15
r 34 = ∞
d 34 = 0.5
r 35 = ∞
d 35 = 11.5 n 35 = 1.56883 ν 35 = 56.36
r 36 = ∞
d 36 = 53 n 36 = 1.56883 ν 36 = 56.36
r 37 = ∞
d 37 = 8.3598
r 38 = 161,203
d 38 = 7.5 n 38 = 1.48749 ν 38 = 70.23
r 39 = -161,203
d 39 = 3.2
r 40 = 85,295
d 40 = 10.5 n 40 = 1,497 ν 40 = 81.61
r 41 = -270.154
d 41 = 5.7 n 41 = 1.7185 ν 41 = 33.52
r 42 = 196,543
d 42 = 30.5
r 43 = -215,478
d 43 = 4.8 n 43 = 1,788 ν 43 = 47.37
r 44 = 273,982
d 44 = 6.5 n 44 = 1.71736 ν 44 = 29.51
r 45 = ∞
d 45 = 255.4402
r 46 = ∞
d 46 = 44 n 46 = 1.56883 ν 46 = 56.33
r 47 = ∞
d 47 = 1.5
r 48 = 173,916
d 48 = 4.5 n 48 = 1.72 ν 48 = 41.98
r 49 = 75,924
d 49 = 9.5 n 49 = 1,497 ν 49 = 81.61
r 50 = -116,693
In den obigen Daten reicht die Objektivlinse von r1 bis r11, das variable Vergrößerungssystem von r18 bis r32 und das Bildübertragungssystem von r38 bis r50. Tabelle 4 zeigt die Werte von D1–D6, die Abstände zwischen Linseneinheiten sind, die bewegt werden, wenn die Vergrößerung geändert wird. Tabelle 4 WD Vergrösserung D1 D2 D3 D4 D5 D6
230 0.36 335.6 23.4 11.3 5.3 42.7 66
230 0.71 335.6 23.4 11.3 69.8 30.3 13.9
230 1.43 335.6 23.4 11.3 102.1 5.4 6.5
300 0.3 384.8 14.7 20 5.3 42.7 66
300 0.6 384.8 14.7 20 69.8 30.3 13.9
300 1.19 384.8 14.7 20 102.1 5.4 6.5
380 0.23 465.6 5.2 29.5 5.3 42.7 66
380 0.47 465.6 5.2 29.5 69.8 30.3 13.9
380 0.94 465.6 5.2 29.5 102.1 5.4 6.5
A = 42, a = 10, 100 < L < 200, D = 10,5, FN = 22In the above data, the objective lens ranges from r 1 to r 11 , the variable magnification system from r 18 to r 32, and the image transmission system from r 38 to r 50 . Table 4 shows the values of D1-D6, which are distances between lens units that are moved when the magnification is changed. Table 4 WD Enlargement D1 D2 D3 D4 D5 D6
230 12:36 335.6 23.4 11.3 5.3 42.7 66
230 0.71 335.6 23.4 11.3 69.8 30.3 13.9
230 1:43 335.6 23.4 11.3 102.1 5.4 6.5
300 0.3 384.8 14.7 20 5.3 42.7 66
300 0.6 384.8 14.7 20 69.8 30.3 13.9
300 1.19 384.8 14.7 20 102.1 5.4 6.5
380 12:23 465.6 5.2 29.5 5.3 42.7 66
380 12:47 465.6 5.2 29.5 69.8 30.3 13.9
380 0.94 465.6 5.2 29.5 102.1 5.4 6.5
A = 42, a = 10, 100 <L <200, D = 10.5, FN = 22
Auch das folgende Linsensystem wird als Abbildungslinsen verwendet. r1 = 36.53
d1 = 1.9 n1 = 1.60342 ν1 = 38.03
r2 = ∞
d2 = 5.1
r3 = 75.245
d3 = 2.4 n3 = 1.51633 ν3 = 64.14
r4 = –30.385
d4 = 1.6 n4 = 1.58144 ν4 = 40.75
r5 = 30.385
The following lens system is also used as imaging lenses. r 1 = 36.53
d 1 = 1.9 n 1 = 1.60342 ν 1 = 38.03
r 2 = ∞
d 2 = 5.1
r 3 = 75,245
d 3 = 2.4 n 3 = 1.51633 ν 3 = 64.14
r 4 = -30,385
d 4 = 1.6 n 4 = 1.58144 ν 4 = 40.75
r 5 = 30,385
Fünfte Art der Änderung der VergrößerungFifth type of change of magnification
Bevor diese Art beschrieben wird, wird das in 21 dargestellte Mikroskop für chirurgische Operationen beschrieben, das einen Mikroskopkörper 51, ein Linsenfassungssystem 52 und ein Okularsystem 53 umfaßt. Der Mikroskopkörper 51 ist mit einem optischen Beobachtungssystem 60 umfassend ein variables Vergrößerungssystem 54 zum Ändern der Vergrößerung zur Beobachtung des Objekts und einem optischen Objektivsystem 55 zum Verschieben der Position des Brennpunktes sowie mit einem optischen Beleuchtungssystem 56 versehen. In dem Mikroskopkörper 51 ist in der Position, in der die optische Achse des Beobachtungssystems 60 diejenige des Beleuchtungssystems 56 kreuzt, ein Strahlteiler 57 angeordnet, um diese optischen Achsen auf der Objektoberfläche zusammenfallen zu lassen. Weiterhin ist eine Lichtabsorptionsplatte 58 zum Verhindern der Erzeugung von Nebenlicht und Reflexen nahe dem Strahlteiler 57 angeordnet. Eine transparente Platte 59 ist am Boden des Mikroskopkörpers 51 parallel hierzu angeordnet.Before this species is described, the in 21 illustrated microscope for surgical operations, the a microscope body 51 , a lens detection system 52 and an eyepiece system 53 includes. The microscope body 51 is with an optical observation system 60 comprising a variable magnification system 54 for changing the magnification for observing the object and an optical objective system 55 for shifting the position of the focal point as well as with an optical illumination system 56 Mistake. In the microscope body 51 is in the position in which the optical axis of the observation system 60 that of the lighting system 56 crosses, a beam splitter 57 arranged to collapse these optical axes on the object surface. Furthermore, a light absorption plate 58 for preventing the generation of secondary light and reflections near the beam splitter 57 arranged. A transparent plate 59 is at the bottom of the microscope body 51 arranged parallel to it.
Entsprechend den 22 und 23 umfaßt das optische Beleuchtungssystem 56 eine Lichtquelle 61, eine Kondensoreinrichtung 62, eine veränderliche Blende 63, eine Zoomlinseneinheit 64, eine Fokussierlinse 65 und eine Öffnung 66, so daß Beleuchtungslicht vom Beleuchtungssystem 56 auf die zu untersuchende Objektoberfläche 67 fällt. Diese Anordnung ist derart ausgeführt, daß durch die optischen Komponenten die Position der Lichtquelle 61 mit derjenigen der Öffnung 66 konjugiert und die Position der variablen Blende 63 mit derjenigen der Objektoberfläche 67 konjugiert ist. Die Fokussierlinse 65 ist zum Zwecke der Bewegung längs der optischen Achse im Zusammenhang mit dem Objektivsystem 55 vorgesehen, das in dem Beobachtungssystem 60 angeordnet ist, um die Position des Brennpunktes zu bestimmen und die Position des Beleuchtungslichtes auf die Position des Brennpunktes einzustellen. Die variable Blende 63 und die Zoomlinseneinheit 64 werden auf einen Beleuchtungsbereich und seine Illuminanz eingestellt, die für die Vergrößerung zur Beobachtung (Beobachtungsbereich) des Beobachtungssystems 60 im Zusammenhang mit dem variablen Vergrößerungssystem 54, die den Beobachtungsbereich bestimmen, am besten geeignet ist.According to the 22 and 23 includes the illumination optical system 56 a light source 61 , a condenser 62 , a variable aperture 63 , a zoom lens unit 64 , a focusing lens 65 and an opening 66 so that illumination light from the lighting system 56 on the object surface to be examined 67 falls. This arrangement is designed such that the position of the light source through the optical components 61 with that of the opening 66 conjugate and the position of the variable aperture 63 with that of the object surface 67 is conjugated. The focusing lens 65 is for the purpose of movement along the optical axis in the context of the objective system 55 provided in the observation system 60 is arranged to determine the position of the focal point and to adjust the position of the illumination light to the position of the focal point. The variable aperture 63 and the zoom lens unit 64 are set to a lighting area and its illuminance, which are used for the magnification for observation (observation area) of the observation system 60 in connection with the variable magnification system 54 that determine the observation area is the most appropriate.
In 22 repräsentieren Bilder, die nahe zur Öffnung 66 liegen und durch Symbole und bezeichnet sind (die tatsächlich innerhalb der Öffnung 66 gebildet werden) Größen von Bildern der Lichtquelle 61, die in der Öffnung 66 entsprechend ansteigender Vergrößerung der Zoomlinseneinheit 64 gebildet werden. Die Beleuchtungsbereiche, die durch die Symbole auf der Objektoberfläche 67 bezeichnet sind, zeigen den Fall, in dem die Bilder die in der Öffnung 66 gebildet sind, auf die Objektoberfläche 67 projiziert sind. Auch in 23 entsprechen die Symbole den Beleuchtungsbereichen.In 22 represent images that are close to the opening 66 lie and through symbols and are designated (which actually within the opening 66 Sizes of images of the light source 61 in the opening 66 correspondingly increasing magnification of the zoom lens unit 64 be formed. The lighting areas indicated by the icons on the object surface 67 are indicated, show the case in which the pictures those in the opening 66 are formed on the object surface 67 are projected. Also in 23 correspond to the symbols the lighting areas.
Wenn bei dem Mikroskop die Objektoberfläche 67 mit niedriger Vergrößerung betrachtet wird, wird die Vergrößerung für die Beobachtung des Beobachtungssystems 60 minimal eingestellt. Die Beobachtung bei niedriger Vergrößerung erfordert einen großen Beleuchtungsbereich. Daher wird in dem Beleuchtungssystem 56 die Vergrößerung der Zoomlinseneinheit 64 minimal eingestellt. In diesem Fall wird das minimale Bild in der Öffnung 66 gebildet und der maximale Beleuchtungsbereich auf der Objektoberfläche 67 ausgeleuchtet. Bei diesem Mikroskop ist die Lichtmenge, die durch das Beleuchtungssystem 56 auf die Objektoberfläche 67 geworfen wird, konstant. Wenn der Beleuchtungsbereich sich mit der Vergrößerung ändert, die nur durch die Zoomlinseneinheit 64 bewirkt wird, vergrößert sich die Illuminanz, wie der Beleuchtungsbereich klein wird. Auf diese Weise wird die Illuminanz des beleuchteten Bereichs minimiert.If with the microscope the object surface 67 is considered at low magnification, the magnification for the observation of the observation system 60 minimally adjusted. The low magnification observation requires a large illumination area. Therefore, in the lighting system 56 the magnification of the zoom lens unit 64 minimally adjusted. In this case, the minimum picture becomes in the opening 66 formed and the maximum lighting area on the object surface 67 illuminated. In this microscope, the amount of light passing through the illumination system 56 on the object surface 67 is thrown, constant. When the illumination area changes with the magnification, only through the zoom lens unit 64 is effected, the illuminance increases as the illumination area becomes small. In this way, the illuminance of the illuminated area becomes minimized.
Wenn die Objektoberfläche 67 mit mittlerer Vergrößerung betrachtet wird, wird die Vergrößerung des Betrachtungssystems 60 auf einen Mittelwert eingestellt. Da der Beobachtungsbereich auf der Objektoberfläche 67 in diesem Fall klein verglichen mit demjenigen bei niedriger Vergrößerung ist, ist ein Beleuchtungsbereich mittlerer Größe ausreichend. Daher wird die Vergrößerung der Zoomlinseneinheit 64 vergrössert und das Bild der gleichen Größe wie der Durchmesser der Öffnung 66 gebildet, um hierdurch den Beleuchtungsbereich auf einen Mittelwert zu bringen. Die Illuminanz des Beleuchtungsbereichs ist größer als diejenige des Beleuchtungsbereichs When the object surface 67 is viewed at medium magnification, the magnification of the viewing system 60 set to an average. Because the observation area on the object surface 67 In this case, small compared with that at low magnification, a medium-sized illumination area is sufficient. Therefore, the magnification of the zoom lens unit becomes 64 enlarged and the picture the same size as the diameter of the opening 66 formed to thereby the lighting area to bring to an average. The illuminance of the lighting area is greater than that of the illumination area
Bei Betrachtung bei höchster Vergrößerung wird die Vergrößerung des Beobachtungssystems 60 auf ein Maximum eingestellt. Daher ist in diesem Fall der Beobachtungsbereich kleiner als im Falle mittlerer Vergrößerung und eine minutiöse Beobachtung wird bezüglich eines beträchtlich kleineren Teils verglichen mit dem Fall niedriger Vergrößerung vorgenommen, wobei ein kleinerer Beleuchtungsbereich zur Verbesserung der Illuminanz notwendig wird. Wenn jedoch der Beleuchtungsbereich nur durch die Zoomlinseneinheit 64 reduziert wird, wie oben erwähnt, wird die Illuminanz verbessert, jedoch der umfängliche Rand des Beleuchtungsbereichs wird dunkler als die Mitte hiervon. Dies kann eine Beeinträchtigung der Beobachtung bedeuten. Diesen Nachteil könnte man durch Überdimensionieren des Mikroskopkörpers, Komplizieren des optischen Systems und damit einen Anstieg der Herstellungskosten bewirken.When viewed at maximum magnification, the magnification of the observation system becomes 60 set to a maximum. Therefore, in this case, the observation area is smaller than in the case of medium magnification, and minute observation is made with respect to a considerably smaller portion as compared with the case of low magnification, whereby a smaller illumination area becomes necessary to improve the illuminance. However, if the illumination area is only through the zoom lens unit 64 is reduced, as mentioned above, the illuminance is improved, but the peripheral edge of the illumination area becomes darker than the center thereof. This can mean an impairment of the observation. This disadvantage could be brought about by oversizing the microscope body, complicating the optical system and thus increasing the manufacturing costs.
Obwohl die Illuminanz des Beleuchtungsbereichs bei der Beobachtung mit hoher Vergrößerung nicht besonders verbessert wird, kann die minutiöse Beobachtung genügend mit einem gewissen Grad an Illuminanz durchgeführt werden, wobei die für die Beobachtung bei mittlerer Vergrößerung notwendige Illuminanz zufriedenstellend ist.Although the illuminance of the illumination area is not particularly improved in the high-magnification observation, the minute observation can be sufficiently performed with a certain degree of illuminance, and the illuminance necessary for observation at medium magnification is satisfactory.
Daher wird bei diesem Mikroskop die Vergrößerung der Zoomlinseneinheit 64 des Beleuchtungssystems 56 wie in dem Fall der Beobachtung bei mittlerer Vergrößerung eingestellt, so daß das Bild die gleiche Größe wie der Durchmesser der Öffnung 66 aufweist, wozu die variable Blende 63 entsprechend geschlossen wird, um den minimalen Beleuchtungsbereich zu erhalten. Obwohl die verfügbare Illuminanz die gleiche wie im Fall des Beleuchtungsbereichs ist, kann hierdurch Licht, das nicht durch die Öffnung 66 gelangt und Reflexe und Nebenlicht bewirkt, am Auftreten gehindert werden, wodurch eine Verschlechterung des optischen Verhaltens vermieden werden kann. Folglich wird es möglich, daß der Randbereich des Beleuchtungsbereichs die gleiche Helligkeit wie der mittlere Bereich hiervon besitzt.Therefore, in this microscope, the magnification of the zoom lens unit 64 of the lighting system 56 as in the case of observation set at medium magnification, so that the image the same size as the diameter of the opening 66 has, including the variable aperture 63 is closed accordingly to the minimum illumination area to obtain. Although the available illuminance is the same as in the case of the lighting area By doing so, light can not pass through the opening 66 passes and reflexes and secondary light causes are prevented from occurring, whereby a deterioration of the optical behavior can be avoided. Consequently, it becomes possible for the peripheral area of the illumination area has the same brightness as the central area thereof.
24 zeigt die Anordnung des Beleuchtungssystems 56 gemäß der fünften Ausführungsform, konstruiert auf der Basis der vorstehend dargelegten Prinzipien. Das Beleuchtungssystem 56 umfaßt eine Lichtleitfaser 71 zum Übertragen von Licht von einer nicht dargestellten Lichtquelle, ein Kondensorsystem 72, eine variable Blende 73, ein Prisma 74, ein infrarotlichtausfilterndes Filter 75, ein optisches Filter 76, eine Zoomlinseneinheit 77, eine Fokussierlinse 78, eine Wiedergabelinse 79 und ein Prisma (Öffnung) 80 zum Richten von Beleuchtungslicht auf die Objektoberfläche. 24 shows the arrangement of the lighting system 56 according to the fifth embodiment, constructed on the basis of the principles set forth above. The lighting system 56 comprises an optical fiber 71 for transmitting light from a non-illustrated light source, a condenser system 72 , a variable aperture 73 , a prism 74 , an infrared light filtering filter 75 , an optical filter 76 , a zoom lens unit 77 , a focusing lens 78 , a playback lens 79 and a prism (opening) 80 for directing illumination light onto the object surface.
Die Zoomlinseneinheit 77, die zwei konvexe und eine konkave Linse umfaßt, die längs der optischen Achse bewegbar gestaltet ist. Die Fokussierlinse 78 ist aus einer konvexen Linse zusammengesetzt und kann wie in der Zoomlinseneinheit 70 längs der optischen Achse bewegt werden. Die variable Blende 73 und die Zoomlinseneinheit 77 sind dazu vorgesehen, den Beleuchtungsbereich und die Illuminanz einzustellen, die eine günstige Beleuchtung des Betrachtungsbereichs im Zusammenhang mit der Vergrößerungsänderung durch das variable Vergrößerungssystem 54 zum Ändern der Vergrößerung für die Betrachtung des Betrachtungssystems 60 erlaubt. Die Fokussierlinse 78 dient zum Liefern des am besten geeigneten Beleuchtungslichtes für die Objektoberfläche im Zusammenhang mit dem Objektivsystem 55 zur Einstellung der Position des Brennpunktes des Betrachtungssystems 60 zur Objektoberfläche. Diese Anordnung ist so getroffen, daß durch die optischen Komponenten die Position des Austrittsendes der Lichtleitfaser 72 konjugiert zur Bildwiedergabeposition des Faserendes des Prismas 80 ist, während die Position der variablen Blende 73 konjugiert zu der (nicht dargestellten) Objektoberfläche ist.The zoom lens unit 77 comprising two convex and one concave lens which is made movable along the optical axis. The focusing lens 78 is composed of a convex lens and can be like in the zoom lens unit 70 be moved along the optical axis. The variable aperture 73 and the zoom lens unit 77 are intended to set the illumination range and the illuminance which provides favorable illumination of the viewing area in connection with the magnification change by the variable magnification system 54 for changing the magnification for viewing the viewing system 60 allowed. The focusing lens 78 serves to provide the most suitable illumination light for the object surface in connection with the objective system 55 for adjusting the position of the focus of the viewing system 60 to the object surface. This arrangement is such that the position of the exit end of the optical fiber through the optical components 72 conjugated to the image reproduction position of the fiber end of the prism 80 is while the position of the variable aperture 73 conjugate to the object surface (not shown).
25(a) und (b) zeigen entsprechende Positionen der Zoomlinseneinheit 77 bei Beobachtungen mit niedriger Vergrößerung und mit mittlerer und starker Vergrößerung, wobei das Beleuchtungslicht durch das Beleuchtungssystem 56 von 24 auf die Objektoberfläche geführt wird. Der keilförmige Strahlteiler 57 ist unterhalb des Beleuchtungssystems 56 angeordnet, so daß Beleuchtungslicht aus dem Beleuchtungssystem 56 auf die Objektoberfläche (nicht dargestellt) fällt, während Betrachtungslicht von der Objektoberfläche in das Betrachtungssystem (nicht dargestellt) fällt. Die Anordnung des Strahlteilers 57 ermöglicht es, daß die optische Achse für die Beleuchtung mit der optischen Achse für die Betrachtung auf der Objektoberfläche zusammenfällt. 25 (a) and (b) show respective positions of the zoom lens unit 77 in low magnification, medium and high magnification observations, the illuminating light being through the illumination system 56 from 24 is guided on the object surface. The wedge-shaped beam splitter 57 is below the lighting system 56 arranged so that illumination light from the lighting system 56 onto the object surface (not shown) while viewing light falls from the object surface into the viewing system (not shown). The arrangement of the beam splitter 57 allows the optical axis for illumination to coincide with the optical axis for viewing on the object surface.
Die transparente Platte 59 ist parallel zum Boden des Mikroskopkörpers angeordnet und vorgesehen, um das Eindringen von Staub in den Mikroskopkörper zu verhindern. Zusätzlich ist in der Nähe des Strahlteilers 57 die Lichtabsorptionsplatte 58 angeordnet, die Nebenlicht, zu dem Licht von dem Beleuchtungssystem 56 wird, das durch den Strahlteiler 57 reflektiert wird, am Eindringen in das Beobachtungssystem gehindert wird.The transparent plate 59 is arranged parallel to the bottom of the microscope body and provided to prevent the penetration of dust into the microscope body. In addition, near the beam splitter 57 the light absorption plate 58 arranged, the secondary light, to the light from the lighting system 56 that gets through the beam splitter 57 is reflected, is prevented from entering the observation system.
Gemäß 26 umfaßt das Beleuchtungssystem 56 die Lichtleitfaser 71 zum Übertragen von Licht von einer nicht dargestellten Lichtquelle, das Kondensorsystem 72, die veränderliche Blende 73, die Zoomlinseneinheit 77, eine feststehende Linse 77', die Fokussierlinse 78, die Wiedergabelinse 79 und das Prisma (Öffnung) 80 zum Richten von Beleuchtungslicht auf die Objektoberfläche.According to 26 includes the lighting system 56 the optical fiber 71 for transmitting light from a non-illustrated light source, the condenser system 72 , the variable aperture 73 , the zoom lens unit 77 , a fixed lens 77 ' , the focusing lens 78 , the playback lens 79 and the prism (opening) 80 for directing illumination light onto the object surface.
27(a) und (b) zeigen entsprechende Positionen der Zoomlinseneinheit 77 bei Beobachtungen bei niedriger Vergrößerung und jeweils mittlerer und starker Vergrößerung, wobei Beleuchtungslicht durch das Beleuchtungssystem 56 von 26 auf die Objektoberfläche geführt wird. Die Funktion dieses optischen Systems ist die gleiche wie in 25. 27 (a) and (b) show respective positions of the zoom lens unit 77 during observations at low magnification and in each case medium and high magnification, wherein illumination light through the illumination system 56 from 26 is guided on the object surface. The function of this optical system is the same as in 25 ,
Im Folgenden sind die numerischen Daten der optischen Teile, die das Beleuchtungssystem 56 gemäß 24 und 25(a) und (b) bilden, und von Teilen, die in der Nähe hiervon angeordnet sind, angegeben. r1 = 17.722
d1 = 3 n1 = 1.51633 ν1 = 64.15
r2 = –9.111
d2 = 1
r3 = –16.446
d3 = 3.6 n3 = 1.51633 ν3 = 64.15
r4 = –9.701
d4 = 0.3
r5 = 8.702
d5 = 2.8 n5 = 1.56883 ν5 = 56.33
r6 = 38.687
d6 = 2.6
r7 = ∞ (variable Blende 73)
d7 = 4
r8 = ∞
d8 = 21.448
r9 = ∞
d9 = 1
r10 = ∞
d10 = 2
r11 = ∞
d11 = 1
r12 = ∞
d12 = 3
r13 = ∞
d13 = D1
r14 = ∞
d14 = 8 n14 = 1.56883 ν14 = 56.33
r15 = –33.393
d15 = 1.9
r16 = 25.201
d16 = 11 n16 = 1.56883 ν16 = 56.33
r17 = ∞
d17 = 10
r18 = –29.305
d18 = 5 n18 = 1.56883 ν18 = 56.33
r19 = 29.305
d19 = D2
r20 = 128.186
d28 = 6.5 n20 = 1.51633 ν20 = 64.15
r21 = 91.865
d21 = D3
r22 = 382.992
d22 = 15 n22 = 1.56883 ν22 = 56.33
r23 = –42.562
d23 = 4.86
r24 = ∞
d24 = 38.46 n24 = 1.51633 ν24 = 64.15
r25 = ∞
d25 = 31.55
r26 = ∞
d26 = 8.78 n26 = 1.51633 ν26 = 64.15
r27 = ∞
d27 = 32.98
r28 = ∞
d28 = 1.5 n28 = 1.51633 ν28 = 64.15
r29 = ∞
Below are the numerical data of the optical parts that make up the lighting system 56 according to 24 and 25 (a) and (b) and portions located in the vicinity thereof. r 1 = 17,722
d 1 = 3 n 1 = 1.51633 ν 1 = 64.15
r 2 = -9,111
d 2 = 1
r 3 = -16,446
d 3 = 3.6 n 3 = 1.51633 ν 3 = 64.15
r 4 = -9,701
d 4 = 0.3
r 5 = 8,702
d 5 = 2.8 n 5 = 1.56883 ν 5 = 56.33
r 6 = 38,687
d 6 = 2.6
r 7 = ∞ (variable aperture 73)
d 7 = 4
r 8 = ∞
d 8 = 21,448
r 9 = ∞
d 9 = 1
r 10 = ∞
d 10 = 2
r 11 = ∞
d 11 = 1
r 12 = ∞
d 12 = 3
r 13 = ∞
d 13 = D1
r 14 = ∞
d 14 = 8 n 14 = 1.56883 ν 14 = 56.33
r 15 = -33,393
d 15 = 1.9
r 16 = 25,201
d 16 = 11 n 16 = 1.56883 ν 16 = 56.33
r 17 = ∞
d 17 = 10
r 18 = -29,305
d 18 = 5 n 18 = 1.56883 ν 18 = 56.33
r 19 = 29,305
d 19 = D2
r 20 = 128,186
d 28 = 6.5 n 20 = 1.51633 ν 20 = 64.15
r 21 = 91,865
d 21 = D3
r 22 = 382,992
d 22 = 15 n 22 = 1.56883 ν 22 = 56.33
r 23 = -42,562
d 23 = 4.86
r 24 = ∞
d 24 = 38.46 n 24 = 1.51633 ν 24 = 64.15
r 25 = ∞
d 25 = 31.55
r 26 = ∞
d 26 = 8.78 n 26 = 1.51633 ν 26 = 64.15
r 27 = ∞
d 27 = 32.98
r 28 = ∞
d 28 = 1.5 n 28 = 1.51633 ν 28 = 64.15
r 29 = ∞
In den obigen Daten stellen D1–D3 Linsenabstände dar, wenn die Vergrößerung durch die Zoomlinseneinheit 77 von 24 bzw. 25(a) und (b) geändert und die Fokussierlinse 78 entsprechend der Arbeitsdistanz (WD) bewegt wird, um die Beleuchtungsposition des Beleuchtungssystems 56 zu bestimmen. Tabelle 5 zeigt die Werte der Arbeitsdistanzen und Linsenabstände. Tabelle 5 WD D1 D2 D3
200 mm Niedrige Vergrößerung 13.5 5.8 18
Mittlere und starke Vergrößerung 1.5 17.8 18
300 mm Niedrige Vergrößerung 13.5 12.47 11.33
Mittlere und starke Vergrößerung 1.5 24.47 11.33
400 mm Niedrige Vergrößerung 13.5 15.8 8
Mittlere und starke Vergrößerung 1.5 27.8 8
In the above data, D1-D3 represent lens pitches when magnified by the zoom lens unit 77 from 24 respectively. 25 (a) and (b) changed and the focusing lens 78 according to the working distance (WD) is moved to the lighting position of the lighting system 56 to determine. Table 5 shows the values of the working distances and lens distances. Table 5 WD D1 D2 D3
200 mm Low magnification 13.5 5.8 18
Medium and strong magnification 1.5 17.8 18
300 mm Low magnification 13.5 12:47 11:33
Medium and strong magnification 1.5 24.47 11:33
400 mm Low magnification 13.5 15.8 8th
Medium and strong magnification 1.5 27.8 8th
Im Folgenden sind die numerischen Daten von optischen Teilen, wie das Beleuchtungssystem 56 von 26 bzw. 27(a) und (b) und von Teilen, die benachbart hierzu angeordnet sind, angegeben. r1 = 17.722
d1 = 3 n1 = 1.51633 ν1 = 64.15
r2 = –9.111
d2 = 1
r3 = –16.446
d3 = 3.6 n3 = 1.51633 ν3 = 64.15
r4 = –9.701
d4 = 0.3
r5 = 8.702
d5 = 2.8 n5 = 1.56883 ν5 = 56.33
r6 = 38.687
d6 = 2.6
r7 = ∞ (variablelende 73)
d7 = D1
r8 = ∞
d8 = 8 n8 = 1.56883 ν8 = 56.33
r9 = –26.23
d9 = 1
r18 = 40.214
d18 = 10 n10 = 1.56883 ν10 = 56.33
r11 = –60.966
d11 = 10
r12 = –24.567
d12 = 5 n12 = 1.71736 ν12 = 29.51
r13 = 54.003
d13 = D2
r14 = –254.498
d14 = 10 n14 = 1.56883 ν14 = 56.36
r15 = –34.244
d15 = D3
r16 = ∞
d16 = 5 n16 = 1.51633 ν16 = 64.15
r17 = 137.907
d17 = D4
r18 = ∞
d18 = 12 n18 = 1.56883 ν18 = 56.33
r19 = –53.508
d19 = 2
r20 = ∞
d20 = 38.46 n20 = 1.51633 ν20 = 64.15
r21 = ∞
d21 = 32.78
r22 = ∞
d22 = 8.16 n22 = 1.51633 ν22 = 64.15
r23 = ∞
d23 = 35.95
r24 = ∞
d24 = 1.5 n24 = 1.51633 ν24 = 64.15
r25 = ∞
The following are the numerical data of optical parts, such as the lighting system 56 from 26 respectively. 27 (a) and (b) and parts disposed adjacent thereto. r 1 = 17,722
d 1 = 3 n 1 = 1.51633 ν 1 = 64.15
r 2 = -9,111
d 2 = 1
r 3 = -16,446
d 3 = 3.6 n 3 = 1.51633 ν 3 = 64.15
r 4 = -9,701
d 4 = 0.3
r 5 = 8,702
d 5 = 2.8 n 5 = 1.56883 ν 5 = 56.33
r 6 = 38,687
d 6 = 2.6
r 7 = ∞ (variable 73)
d 7 = D1
r 8 = ∞
d 8 = 8 n 8 = 1.56883 ν 8 = 56.33
r 9 = -26.23
d 9 = 1
r 18 = 40,214
d 18 = 10 n 10 = 1.56883 ν 10 = 56.33
r 11 = -60,966
d 11 = 10
r 12 = -24,567
d 12 = 5 n 12 = 1.71736 ν 12 = 29.51
r 13 = 54,003
d 13 = D2
r 14 = -254,498
d 14 = 10 n 14 = 1.56883 ν 14 = 56.36
r 15 = -34,244
d 15 = D3
r 16 = ∞
d 16 = 5 n 16 = 1.51633 ν 16 = 64.15
r 17 = 137,907
d 17 = D4
r 18 = ∞
d 18 = 12 n 18 = 1.56883 ν 18 = 56.33
r 19 = -53,508
d 19 = 2
r 20 = ∞
d 20 = 38.46 n 20 = 1.51633 ν 20 = 64.15
r 21 = ∞
d 21 = 32.78
r 22 = ∞
d 22 = 8.16 n 22 = 1.51633 ν 22 = 64.15
r 23 = ∞
d 23 = 35.95
r 24 = ∞
d 24 = 1.5 n 24 = 1.51633 ν 24 = 64.15
r 25 = ∞
Das Kondensorsystem 72 kann durch eine Linseneinheit gebildet werden, die folgende Daten besitzt. r1 = 21.275
d1 = 3.6 n1 = 1.51633 ν1 = 64.15
r2 = –10.922
d2 = 1.2
r3 = –19.743
d3 = 4.32 n3 = 1.51633 ν3 = 64.15
r4 = –11.653
d4 = 0.36
r5 = 10.433
d5 = 3.36 n5 = 1.56883 ν5 = 56.33
r6 = 46.422
d6 = 3.1
The condenser system 72 can be formed by a lens unit having the following data. r 1 = 21,275
d 1 = 3.6 n 1 = 1.51633 ν 1 = 64.15
r 2 = -10,922
d 2 = 1.2
r 3 = -19,743
d 3 = 4.32 n 3 = 1.51633 ν 3 = 64.15
r 4 = -11,653
d 4 = 0.36
r 5 = 10,433
d 5 = 3.36 n 5 = 1.56883 ν 5 = 56.33
r 6 = 46,422
d 6 = 3.1
In den obigen Daten repräsentieren D1–D4 Linsenabstände, wenn die Vergrößerung durch die Zoomlinseneinheit 77 von 26 bzw. 27(a) und (b) geändert und die Fokussierlinse 78 entsprechend der Arbeitsdistanz (WD) bewegt wird. Tabelle 6 zeigt die Werte der Arbeitsdistanzen und Linsenabstände. Tabelle 6 WD D1 D2 D3 D4
200 mm Niedrige Vergrößerung 24.5 6.5 1 16
Mittlere und starke Vergrößerung 14.5 16.5 1 16
300 mm Niedrige Vergrößerung 24.5 6.5 5.04 11.96
Mittlere und starke Vergrößerung 14.5 16.5 5.04 11.96
400 mm Niedrige Vergrößerung 24.5 6.5 10 7
Mittlere und starke Vergrößerung 14.5 16.5 10 7
In the above data, D1-D4 represent lens pitches when magnified by the zoom lens unit 77 from 26 respectively. 27 (a) and (b) changed and the focusing lens 78 according to the working distance (WD) is moved. Table 6 shows the values of the working distances and lens distances. Table 6 WD D1 D2 D3 D4
200 mm Low magnification 24.5 6.5 1 16
Medium and strong magnification 14.5 16.5 1 16
300 mm Low magnification 24.5 6.5 5:04 11.96
Medium and strong magnification 14.5 16.5 5:04 11.96
400 mm Low magnification 24.5 6.5 10 7
Medium and strong magnification 14.5 16.5 10 7
Wie oben ausgeführt, ist der keilförmige Strahlteiler 57 unterhalb des Beleuchtungssystems 56 so angeordnet, daß seine Keilflächen zur Objektoberfläche zusammenlaufend gerichtet sind. Beleuchtungslicht von dem Beleuchtungssystem wird durch den Strahlteiler 57 übertragen und erreicht die Objektoberfläche, vgl. 28. Das Beleuchtungslicht wird durch die Objektoberfläche reflektiert und, nach weiterer Reflexion durch eine erste Fläche 57a des Strahlteilers 57 durch das Beobachtungssystem 60 geführt, um ein Beobachtungsbild zu bilden. Jedoch tritt ein Teil des Lichtes durch die erste Oberfläche 57a. Solches Licht wird durch eine zweite Fläche 57b des Strahlteilers 57 reflektiert und tritt ebenfalls in das Beobachtungssystem 60 als Nebenlicht ein.As stated above, the wedge-shaped beam splitter is 57 below the lighting system 56 arranged so that its wedge surfaces are directed to the object surface converging. Illumination light from the illumination system is transmitted through the beam splitter 57 transmits and reaches the object surface, cf. 28 , The illumination light is reflected by the object surface and, after further reflection by a first surface 57a of the beam splitter 57 through the observation system 60 led to one To form observation picture. However, part of the light passes through the first surface 57a , Such light is transmitted through a second surface 57b of the beam splitter 57 reflected and also enters the observation system 60 as a secondary light.
Der Strahlteiler 57 ist jedoch keilförmig und so angeordnet, daß das obere Ende, verjüngt durch beide Seiten, gegen die Objektoberfläche (auf der Unterseite von 28) gerichtet ist. Daher kann Nebenlicht, wie aus 28 ersichtlich, in einem Winkel gegen den unteren Teil des Mikroskopkörpers gerichtet und daran gehindert werden, in das Beobachtungssystem 60 und den Beleuchtungsbereich der Objektoberfläche zu gelangen. Auch das von dem Beleuchtungssystem über den Strahlteiler 57 übertragene Licht fällt nicht senkrecht auf die Objektoberfläche, sondern etwa schräg in einem Ausmaß, daß Beobachtungen nicht behindert werden. Da der Strahlteiler 57 in Keilform ausgebildet ist, besteht nicht das Problem, daß Beleuchtungslicht, wenn es durch den Strahlteiler 57 übertragen wird, gebrochen wird und eine Verschiebung zwischen seiner optischen Achse und der optischen Achse für die durch den Strahlteiler 57 abgelenkten Beobachtung bewirkt wird. Die Konstruktion ist somit derart, daß das Prisma 80, das das Beleuchtungssystem 56 bildet, mit einer Brechkraft versehen ist und die optische Achse zur Beleuchtung mit der optischen Achse zur Beobachtung auf der Objektoberfläche zusammenfällt.The beam splitter 57 However, it is wedge-shaped and arranged so that the upper end, tapered by both sides, against the object surface (on the underside of 28 ). Therefore, side light, like out 28 be directed at an angle against the lower part of the microscope body and prevented from entering the observation system 60 and to reach the illumination area of the object surface. Even that of the illumination system via the beam splitter 57 transmitted light does not fall perpendicular to the object surface, but approximately obliquely to such an extent that observations are not obstructed. Because the beam splitter 57 formed in a wedge shape, there is no problem that illumination light when passing through the beam splitter 57 is transmitted, and a shift between its optical axis and the optical axis for the beam splitter 57 deflected observation is effected. The construction is thus such that the prism 80 that the lighting system 56 is formed, is provided with a refractive power and the optical axis for illumination coincides with the optical axis for observation on the object surface.
Zusätzlich wird die Form des Beleuchtungsbereichs des Beleuchtungslichts, das durch den keilförmigen Strahlteiler 57 übertragen wird, auf der Objektoberfläche nicht kreisförmig. Jedoch ist die Form des Beobachtungsbereichs kreisförmig und daher ist es wünschenswert, daß auch die Form des Beleuchtungsbereichs kreisförmig ist. Durch die Brechkraft des Prismas 80, das das Beleuchtungssystem 56 bildet, wird eine Korrektur durchgeführt, so daß die Form des Beleuchtungsbereichs kreisförmig wird, wenn das Beleuchtungslicht, das durch das Prisma 80 übertragen wird, die Objektoberfläche durch den Strahlteiler 57 erreicht. Daher kann der keilförmige Strahlteiler 57 ohne irgendwelche Probleme verwendet werden.In addition, the shape of the illumination area of the illumination light passing through the wedge-shaped beam splitter 57 is transmitted, not circular on the object surface. However, the shape of the observation area is circular, and therefore it is desirable that the shape of the illumination area is also circular. By the refractive power of the prism 80 that the lighting system 56 A correction is made so that the shape of the illumination area becomes circular when the illumination light passing through the prism 80 is transmitted, the object surface through the beam splitter 57 reached. Therefore, the wedge-shaped beam splitter 57 be used without any problems.
Wie erwähnt, ist die Lichtabsorptionsplatte 58 nahe zu dem Strahlteiler 57 angeordnet. Die Lichtabsorptionsplatte 58 ist zum Absorbieren von reflektiertem Licht des Beleuchtungslichtes aus dem Beleuchtungssystem 56 vorgesehen, das nicht durch den Strahlteiler 57 übertragen, sondern reflektiert wird, um Licht zu vermeiden, das als Nebenlicht in das Beobachtungssystem 60 gelangen kann. Die Lichtabsorptionsplatte 58 gemäß 29 ist geringfügig abwärtsgeneigt und nahe zum Strahlteiler 57 angeordnet. Sie hat die Funktion, daß das Licht von dem Beleuchtungssystem 56, das durch den Strahlteiler 57 reflektiert wird, absorbiert oder reflektiert und in einem Winkel gegen den unteren Teil des Mikroskopkörpers gerichtet wird, so daß das Licht nicht das Beobachtungssystem 60 und die Objektoberfläche erreicht.As mentioned, the light absorption plate 58 close to the beam splitter 57 arranged. The light absorption plate 58 is for absorbing reflected light of the illumination light from the illumination system 56 not provided by the beam splitter 57 is transmitted, but reflected, to avoid light that is incident light in the observation system 60 can get. The light absorption plate 58 according to 29 is slightly downhill and close to the beam splitter 57 arranged. It has the function that the light from the lighting system 56 passing through the beam splitter 57 is reflected, absorbed or reflected and directed at an angle against the lower part of the microscope body, so that the light is not the observation system 60 and reaches the object surface.
Gemäß 30(a) kann Licht 90a des Beleuchtungslichtes 90 vom Beleuchtungssystem erzeugt werden, das durch die zweite Oberfläche 57b des Strahlteilers 57 übertragen und, nachdem es durch die erste Oberfläche 57a reflektiert wurde, weiter durch die zweite Oberfläche 57b des Strahlteilers 57 austritt. Natürlich erreicht das Licht 90a die Lichtabsorptionsplatte 58. Wenn der Auftreffwinkel des Lichtes 90a auf die Lichtabsorptionsplatte 58 90° beträgt, wird Licht 90a' aus dem Licht 90a durch Reflexion an der Lichtabsorptionsplatte 58 erzeugt und durch den Strahlteiler 57 übertragen und direkt auf das Beobachtungssystem gerichtet. Da die optischen Achsen der Beleuchtung und Beobachtung koaxial sind, verläuft das Licht 90a' parallel zur optischen Achse der Beobachtung, um in das Beobachtungssystem einzutreten und dort schädliches Reflexlicht zu bilden. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig, daß die Anordnung so getroffen wird, daß das Licht 90a', das für das Reflexlicht verantwortlich ist, nicht parallel zur optischen Achse der Beobachtung verläuft.According to 30 (a) can light 90a of the illumination light 90 generated by the lighting system, by the second surface 57b of the beam splitter 57 transfer and, after passing through the first surface 57a was reflected, continue through the second surface 57b of the beam splitter 57 exit. Of course, the light reaches 90a the light absorption plate 58 , If the angle of incidence of the light 90a on the light absorption plate 58 90 °, becomes light 90a ' out of the light 90a by reflection on the light absorption plate 58 generated and through the beam splitter 57 transmitted and directed directly to the observation system. Since the optical axes of illumination and observation are coaxial, the light passes 90a ' parallel to the optical axis of the observation in order to enter the observation system and form there harmful reflection light. To avoid this, it is necessary that the arrangement is made so that the light 90a ' , which is responsible for the reflected light, is not parallel to the optical axis of the observation.
Entsprechend 30(b) ist die Lichtabsorptionsplatte 58 so angeordnet, daß der Auftreffwinkel 8 des Lichtes 90a auf die Lichtabsorptionsplatte 58 kleiner als 90° ist und daher der obige Fehler korrigiert wird. Um vollständig zu vermeiden, daß Licht 90a', das für Reflexlicht verantwortlich ist, in das Beobachtungssystem eintritt, ist es zweckmäßig, daß die Lichtabsorptionsplatte 58 so angeordnet wird, daß der Auftreffwinkel des Lichts 90a auf die Lichtabsorptionsplatte 58 68,5° beträgt, vgl. 30(c). Zur Anordnung der Lichtabsorptionsplatte 58 kann diese als eine glatte plane Platte konstruiert werden, jedoch ist eine gekrümmte Platte anstelle einer planen Platte bevorzugt, da die gekrümmte Platte fähig ist, einen Nebenlichtausschalteffekt zu verstärken und die Kompaktheit des Mikroskopkörpers zu verbessern.Corresponding 30 (b) is the light absorption plate 58 arranged so that the angle of incidence 8th of the light 90a on the light absorption plate 58 is smaller than 90 ° and therefore the above error is corrected. To completely avoid that light 90a ' , which is responsible for reflected light enters the observation system, it is appropriate that the light absorption plate 58 is arranged so that the angle of incidence of the light 90a on the light absorption plate 58 68.5 °, cf. 30 (c) , To arrange the light absorption plate 58 For example, it may be constructed as a smooth plane plate, but a curved plate instead of a plane plate is preferable because the curved plate is capable of enhancing a sub-light-switching effect and improving the compactness of the microscope body.
Da schließlich ein derartiges Mikroskop unter erschwerten sanitären Bedingungen bei einer Operation verwendet wird, ist es erforderlich, daß das Mikroskop bei hoher Temperatur sterilisiert wird. Aus diesem Grunde wird die transparente Platte 59 mit hoher Temperaturwiderstandsfähigkeit parallel zum Boden des Mikroskopkörpers angeordnet, um diesen hermetisch abzudichten. Die Verwendung der transparenten Platte 59 verhindert das Eindringen von Staub und dergleichen in den Mikroskopkörper.Finally, since such a microscope is used under severe sanitary conditions during surgery, it is necessary that the microscope be sterilized at a high temperature. For this reason, the transparent plate 59 arranged with high temperature resistance parallel to the bottom of the microscope body to hermetically seal this. The use of the transparent plate 59 prevents the penetration of dust and the like into the microscope body.
Das Beleuchtungslicht fällt wie erwähnt durch den Strahlteiler 57 etwas schräg auf die Objektoberfläche. Wenn die transparente Platte 59 parallel zum Boden des Mikroskopkörpers angeordnet ist, wie in 31 gezeigt, wird das Beleuchtungslicht etwas schräg auf die transparente Platte 59 fallen. Hierdurch erzeugt das Beleuchtungslicht an der transparenten Platte 59 reflektiertes Licht, jedoch wird dieses Licht, wie in 31 gezeigt, weiterhin durch den Strahlteiler 57 reflektiert und in einem Winkel gegen den unteren Bereich des Mikroskopkörpers gerichtet. Auf diese Weise werden das Beobachtungssystem 60 und der Beleuchtungsbereich nicht durch reflektiertes Licht nachteilig beeinträchtigt.The illumination light falls as mentioned by the beam splitter 57 slightly obliquely on the object surface. If the transparent plate 59 is arranged parallel to the bottom of the microscope body, as in 31 shown, the illumination light is slightly oblique on the transparent plate 59 fall. This produces the illumination light on the transparent plate 59 reflected light, however, this light, as in 31 shown, continue through the beam splitter 57 reflected and directed at an angle against the lower portion of the microscope body. In this way, the observation system 60 and the illumination area is not adversely affected by reflected light.
In den vorstehenden Arten stellen r1, r2 ... Krümmungsradien individueller Linsenflächen, d1, d2 ... Dicken von individuellen Linsen oder Abstände hierzwischen, n1, n2 ... Brechungsindizes individueller Linsen, ν1, ν1 ... Abbe'sche Zahlen von individuellen Linsen dar, während A den Durchmesser der Blende zum Einstellen der stereoskopischen Empfindlichkeit, a den Durchmesser der Aperturblende, L den Abstand von einer Oberfläche, am nächsten zum Bild, des variablen Systems zum Mittelpunkt der Aperturblende (den Verschiebungsbetrag) und FN die Feldzahl darstellt.In the above types, r 1 , r 2 ... represent radii of curvature of individual lens surfaces, d 1 , d 2 ... thicknesses of individual lenses or distances therebetween, n 1 , n 2 ... refractive indices of individual lenses, ν 1 , ν 1 Abbe's numbers of individual lenses, while A is the diameter of the diaphragm for adjusting the stereoscopic sensitivity, a the diameter of the aperture diaphragm, L the distance from a surface closest to the image, the variable system to the center of the aperture diaphragm ( the shift amount) and FN represents the field number.
