DE3127990C2

DE3127990C2 - Optisches Beobachtungsgerät

Info

Publication number: DE3127990C2
Application number: DE3127990A
Authority: DE
Inventors: Akio Hachioji Tokio/Tokyo Taira
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3127990A1; US4412727A; JPS5720714A

Abstract

Eine Optik wird für einen schwenkbaren Linsentubus benutzt, in welchem ein Okularsystem aufgenommen ist und welcher um eine optische Achse von auf ein reflektierendes Glied auffallendem Licht, welches das Licht von einem Objektiv zu dem Okularsystem leitet, gemeinsam mit dem reflektierenden Glied drehbar ist, um den axialen Neigungswinkel des schwenkbaren Linsentubus zu ändern und gleichzeitig ein Bildumkehrprisma, welches in einem Lichtweg des durch das Objektiv hindurchtretenden Lichts angeordnet ist, zu drehen, wodurch die durch das Drehen des schwenkbaren Linsentubus verursachte Neigung des beobachteten Bildes kompensierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Beobachtungsgerät, insbesondere Mikroskop, mit einem um eine Strahlengangachse des vom Objektiv kommenden Lichtstrahls schwenkbaren Binokulartubus und mit Mitteln zum Drehen des durch Verschwenken des Tubus gekippten Bildes.

Es ist bei einem Mikroskop od. dgl. erwünscht, trotz Drehung oder Neigung des Beobachtungstubus gegenüber dem zu beobachtenden Objekt in eine bequeme Beobachtungsposition ein aufgerichtetes bzw. in die Zwischenbildebene zurückgedrehtes Bild beobachten zu können. So kann der Einblickwinkel des Beobachtungstubus bzw. des Tubusaufsatzes der Körperhaltung des Beobachters angepaßt werden.

Es ist ein neigbarer binokularer Tubusaufsatz mit drehstarr gekoppelten Okularen für Mikroskope bekannt (DE-PS 10 98 233), bei welchem die beiden Okulartuben in den gewünschten Augenabstand eingestellt werden können. Die zum Ausgleich der Neigung des Tubusaufsatzes erforderliche Bilddrehung wird durch einen Umlenkspiegel bewirkt, der vor dem Beobachtungstubus angeordnet und im ungeteilten Strahlengang um eine quer zur Strahlengangachse ausgerichtete, diese schneidende Schwenkachse drehbar ist und dabei um den halben Dreh- bzw. Neigungswinkel des Okulartubus gedreht wird. Diese Konstruktion erlaubt nur einen kleinen Neigungs- oder Schwenkwinkel des Oku- so lartubus. Der Umlenkspiegel tiuß vergleichsweise groß sein, damit der Beobachtungslichtstrahi nicht vignettiert oder abgeschattet wird. Das führt zu einem insgesamt voluminösen Aufbau.

Bei dem eingangs genannten Beobachtungsgerät ge· maß DE-OS 25 02 209 wird der Beobachtungslichtstrahl zunächst geteilt und werden die beiden Beobachtungslichtstrahlen einzeln in die Neigungs- oder Schwenkachse des Okulartubus umgelenkt. Die beiden Okulartuben sind voneinander unabhängig neigbar. Ihre Schwenkachse fällt mit der Strahlengangachse zusammen. Im Strahlengang vor den beiden Okulartuben ist je ein mit einem den austretenden Lichtstrahl parallel zur Schwenkachse umlenkenden Umlenkprisma verkittetes Pentagonprisma mit Dachhaube vor einem Umlenk-Winkelprisma vorgesehen, das den Lichtstrahl in den Okulartubus lenkt. Bei Neigung des Okulartubus wird das Pentagonprisma mit dem Umlenk^Winkelprisma um den halben Drehwinkel des Okulartubus gedreht und dadurch das Bild des Objekts zurückgedreht Diese Anordnung erfordert viele optische Bauteile, eine genaue Justierung dieser vielen Bauteile und eine sehr genaue Fertigung der beiden Pentagon- und Winkelprismen zur Erzielung zweier identischer Bilder des Objekts in der Zwischenbildebene. Außerdem baut eine solche Anordnung voluminös.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte optische Beobachlungsgerät derart weiterzubilden, daß mit einer geringen Zahl und weniger aufwendig herzustellenden optischen Bauteilen ein einwandfreies Bild des Objekts beobachtet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem eingangs genannten Beobachtungsgerät vorgesehen, daß der Binokulartubus mit einer den Lichtstrahl umlenkenden Einrichtung und dem den umgelenkten Lichtstrahl auf beide Okulare richtenden Strahlenteiler als Ganzes schwenkbar ist und daß im Strahlengang zwischen dem Objektiv und dem Binokulartubus ein Reversionsprisma mit seiner Hypotenusenfläche parallel zur Strahlengangachse angeordnet ist, das bei Schwenkung des Binokulartubus um dessen halben Drehwinkel gedreht wird.

Das verwendete Reversionsprisma ist aus K. Mütze, ABC DER OPTIK, Verlag Werner Dausien, Hanau/ Main, 1972, S. 738 und 739 bekannt. Das Reversionsprisma, auch als Dove-Prisma, Amici-Prisma oder Wendeprisma bezeichnet, ist im Prinzip Teil eines rechtwinkligen Prismas, wobei die Hauptstrahlrichtung parallel zur Hypotenusenfläche liegt. ]e nach waagerechter (senkrechter) Stellung der Hypotenusenfläche wird das Bild höhenverkehrt (seitenverkehrt). Dreht man das Prisma um eine Parallele zur Hypotenusenfläche, so dreht sich das Bild um den doppelten Drehwinkel des Prismas.

Die Fertigung des im Längsschnitt trapezförmigen Reversionsprismas erfolgt entsprechend der eines normalen Prismas und ist damit erheblich einfacher zu fertigen als ein Pentagon- und ein Winkel- oder Dachprisma.

Der erfindungsgemäße Aufbau ist auch weniger voluminös als der des eingangs genannten Beobachtungsgeräts.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert, die eine perspektivische Ansicht der Optik für ein Mikroskop od. dgl. mit einem neigbaren Binokulartubus darstellt.

Die Beobachtung eines Präparats 10 erfolgt mit einem Objektiv 11, einer ersten Abbildungslinse 12, einer zweiten Abbildungslinse 13, zwischen denen die Strahlengangachse A durch das Objektiv 11 mittels eines Spiegels 12 um 90° umgelenkt wird. Der aus der zweiten Abbildungslinse 13 austretende Lichtstahl Ao tritt in eine Kathetenfläche eines Reversionsprismas 15 ein und verläßt dieses durch die andere Kathetenfläche. Der nun im Sinne des Pfeils a gedrehte Lichtstrahl A\ gelangt in ein Umlenkprisma 16 und von diesem in einen Binokulartubus 25. Dieser weist auf dem aus dem Umlenkprisma 16 austretenden Lichtstrahl A2 ein weiteres Umlenkprisma 17 auf, aus dem der umgelenkte Strahl A₁ auf einen Strahlenteiler aus rechtwinkligen Prismen 19, 20, 22 und 23 sowie einen Würfelprisma 20 fällt. Die aus den Prismen 20 und 23 zueinander parallel austretenden Lichtstrahlen treffen auf Okularlinsen 24a und 24b. Die Bauteile 19 bis 246 bilden das Binokularsystem 18. Der axiale Neigungswinkel des schwenkbaren Binokulartubus 25 ist durch gemeinsames Drehen mit dem rechtwinkligen Umlenkprisma 17 um die Achse des Licht'

Strahls Ai veränderlich.

Das Reversionsprisma 15 ist um den aus der zweiten Abbildungslinse 13 austretenden Lichtstrahl A₀ drehbar. Wenn der schwenkbare Binokulartubus. 25 um einen bestimmten Winkel gedreht wird, um seinen axialen Neigungswinkel zu ändern, dreht sich im Zusammenwirken mit der Drehbewegung des Binokulartubus 25 das Revisionsprisma 15 um die Hälfte des Drehwinkels des Binokulartubus.

Mit de? dargestellten Optik für den neigbaren Binokulartubus wird das durch die beiden Okulare 24a und 240 beobachtete Bild des Objekts unter den in der Figur dargestellten Bedingungen umgekehrt, während es aufgerichtet wird, wenn das Reversionsprisma 15 in Drehrichtung des Pfeils a um 90° gedreht wird. Beim Drehen des schwenkbaren Binokulartubus 25 in Richtung des Pfeils b um den umgelenkten Lichtstrahl A3 zur Änderung des axialen Neigungswinkels würde das beobachtete Zwischenbild ohne das Reversionsprisma um ein Ausmaß gekippt, welches dem Drehwinkel entspricht Es dreht sich jedoch beim Schwenken oder Neigen des Binokulartubus 25 das Reversionsprisma 15 gemeinsam mit diesem um den halben Drehwinkel des Binokulartubus, so daß ein Neigungswinkel des in der Zwischenbildebene beobachteten Bildes kompensiert wird. Folglich kann in der Zwischenbildebene eine aufgerichtete Abbildung betrachtet werden, die keine Neigung hat

Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Okularsystem 18 hinter dem Umlenkprisma 17 angeordnet und innerhalb des schwenkbaren Binokulartubus 25 aufgenommen, dessen axialer Neigungswinkel durch Drehen um den Lichtstrahlengang A des einfallenden Lichts in das Umlenkprisma 17 geändert werden kann. Es ist auch möglich, das Okularsystem 18 hinter dem total reflektierenden rechtwinkligen Prisma 16 anzuordnen und gemeinsam mit diesem innerhalb des schwenkbaren Binokulartubus 25 anzuordnen, so daß es sich um die Strahlengangachse At des in das total reflektierende rechtwinklige Umlenkprisma 16 einfallenden Lichts dreht.

An sich kann das Reversionsprisma 15 an beliebiger Stelle zwischen dem Objektiv 11 und den Okularen 24a, 246 angeordnet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Optisches Beobachtungsgerät, insbesondere Mikroskop, mit einem um eine Strahlengangachse des vom Objektiv kommenden Lichtstrahls schwenkbaren Binokulartubus und mit Mitteln zum Drehen des durch Verschwenken des Tubus gekippten Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß der Binokulartubus (25) mit einer den Lichtstrahl umlenkenden Einrichtung (17) und dem den umgelenkten Lichtstrahl (A₃) auf beide Okulare (24a, 24b) richtenden Strahlenteiler (19 bis 23) als Ganzes schwenkbar ist, und daß im Strahlengang zwischen dem Objektiv (11) und dem Binokulartubus (25) ein Reversionsprisma (15) mit seiner Hypotenusenfläche parallel zur Strahlengangachse (A) angeordnet ist, das bei Schwenkung des Binokulartubus um dessen halben Drehwinkel gedreht wird.

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