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Zusatzsystem zur Kompensierung der ehromatischen Vergrößerungsdifferenzen
der abbildenden Systeme eines Mikroskops Pjekanntlich ist die Biliderzeugung mittels
abbildender Systeme, z. B. der unter der Bezeichnung als Apochromate bekannten Mikroskopobjektive,
mit einer merklichen chro1 matis,chen Vergrößerungsdifferenz behaftet. Dieser Abbildungsfehler
muß in der Regel in Kauf genommen werden, fda eine entsprechende Korreiktion der
Objektive eine chro,-n#atische Differenz der sphärischen Aherration zur Folge hat,
die -in weitaus stärkerem Maße störend ist. Man hilft sich aber damit, daß man die
genannten Objektive nur in Verbindun- mit eigens dafür konsttuierten Okularen, den
Kompensationsokularen, benutzt, die so korrigiert sind, daß sie die chromatische
VergrößeDungsdifferenz gerade aufheben. Da man die verschiedenen Objekte mit allenderartigen
Okulwaren benutzen will, ist es notwendlig, die chromatische Vergrößerungsdifferenz
bei Jen Objektiven innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen zu haIten, die durch
die entgeg',engesetzt wirkende Korrektur der Okulare bestimmt sind. Die Erfüllung
dieser Bediingung führt zu Schwierigkeiten, die besonders ins Gewicht fallen, wennes
sich darum handelt, Objektive mit besonders großer Apertur oder besonders gut geelbnetem
Bilüfeld anzugeben.
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Außer der vorstehend genannten Lösungder Aufgabe hat Abbe noch einen
anderen Weg zur Kompensierung der chromatischen Vergrößerungsdifferenz abbildender
Systeme vorgeschlagen, der zur Beseitigung dieses Ab-b#il-duns-is,f#eihlers grundsätzlich
bei allen Arten von Objektiven geeignet ist. Dieser Weg- besteht in der EinsehgItung
eines Zus:
atzsystems in den Abbild:ungsstra:hlengang in der Nähe
der Bilidebene. Das Zusatzsvstem ist aus mehreren Linsen verkittet und wirkt wie
eine Plianparallelplatte für die Strahleen mittlierer Wellenlängen des sichtbaren
Spektrums, für #die blauen Strahlen dä-ei-en alS S#a,#rn,imel'li,nse und für :d#ie
roten Strahlen als Zerstreut,n,-S1,in-se. Diese und auch die entgegengesetzte Wirkung,
bei Ader die blauen Strahlen wie von einer Zerstreitungslin,se und "lie roten wie
von einer Sammellinse beeinflußt werden, kann erzielt werden, wenn man die Baustoffe
der in einer Kittfläche von geeigneter Krümmung zusammenstoßenden Linsen so wählt,
daß sie bei geringer Verschliedenheit ihrer mrittleren Brechtingszahlen stark voneinander
verschiedene, Farbenzerstreuungsvermögen besitzen. Von Jiesem Gedanlizen ist unter
anderem in der photographischen Optik beispielsweise bei der Konstruktion von Teleobjektiven
Gebrauch gemacht worden.
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Die Erfindung geht aus von einem Zusatzsystem zur Kompensierung der
chromatischen Vergrößerungsdifferenzen der abbildenden Systeme eines Mikroskops,
bestehend aus einer Mehrzahl wechselweise in den, AbbilJungsstrahlengang einschaltbarer
Glieder init verschieden großer Kompensiationswirkung, von denen jedes aus mehreren
Linsen verkittet ist, deren, Baustoffe, bei geringer Verschiedenheit ihrer mittleren
Brechungszahlen stark voneinander verschiedene Farbenzerstreuungsvermögen besitzen.
Schaltet man ein #dierartiges Glied in,den Strahlengang vor der Bildebene ein, dann
wird im allgemeinen eine mehr oder weniger große Verlagerung dieser Ebene eintreten,
der man je-
doch durch eine entsprechende Krümmung der Lichtaustrittsfläche
ödes Gliedes begegnen kann. Zuggleich wird a-ber ein Einfluß auf .den Al)b,ild##tlngsm,aßstab
ausgeübt, in deinJas Bild in der Bildebene wiedergegeben wird. Diese Vergrößerungsänderung
kann unerwünscht sein, und zwar insbesondere dann, wenn ein ZusatzglIed durch ein
zweites mit anderer Kompensationswirkung ersetzt -werden soll. Der Nachteil läßt
sich jedoch vermeiden, wenn man bei der Konstruktion des Zusatzsystems die Derlingung,
erfüllt, idaß gernäß der Erfindung- Jie Glied-er in der Achse gleiche optische Welglängen
haben, damit sie ,bei Einschaltung an gleicher Stelle des Stralllenganges den Abbildungsmaßstab
der von den abb,ilidenden Systeinen in der Bil:dübene des Mikroskops erzeugten Bilder
im gleichen Verhältnis verändern. Mit Rücksicht darauf, dufl merkliche astiginati-sche
Fehler an Ader K-ittfläche nicht entstehen können, wählt man in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung die zum Aufbau des Zusatzsystems benutzten Batistoffe so, rll.aß der
absolute Wert der Difierenz der Brechungszahlen benachbarter Lins,-ii der Glieder
kleiner als 0,05 ist.
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Will man sich der Vorteile der ErfinJung auch bedienen können, wenn
man von der Beabachtung finit einem Mikroskop ohne kompeiisierendes Glied zur Beobachtung
mit einem solchen übergebt, dann hat man das Zusatzsystem durch eine an gleicher
Stelle des
AI)1)#il,d#ungsstrahleni,-an"-es einschaltbare Einzelliii#;e ohne
Kornpensationswirkung zu ergänzen, welche,die -eiche i optische Weglänge hat wie
die übrigen Glieder des Zusatzsystenis, -damit sie den Abbildungsmaßstal) der Bilder
in demstilben Verhältnis wie diese verändert.
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Das Zusatzsystem nach der Erfinflung gibt ,dem '#%lilzrosizop,i!Izer
ein Mittel an die Hand, UM Huygensäkulare an Stelle Ader sonst erforderlichen Kompensationsokulare
zu benutzen, und zwar nicht allein in VerbinrIung mit den handelsüblichen Apochromaten,
sondern auch in Verbindung mit anderen, in neuerer Zei#'.eingeführten Objektiven,
bei denen eine wesentHoh größere chromatische Vergrößerungsdifferünz auftritt als
bei den Apochroinaten, die noch dazu bei den Objek-
tiven verschiedener Stärke
verschieden groß ist. Während man wegen ider verhältnismäßig geringen Empfindlichkeit
ides menschlichen Auges für schwache chrornatische Vergröfle-#rungsdifferenzen bei
visueller Beobachtun.-mit einigen wenigen gegeneinander austatischbaren Glic:dern
des Zusatzsystems auskommt, wirrl man zum Zwecke mikrophotographisicher Arbeiten
ein Zu:satz.systcmi-nit einer größeren Anzahl solcher Glieder vorziehen, die eine
größere Anzahl verschJedener chromatiseher Vergrößerungs,differenzen in feinerer
Abstufung zu kompensieren gestatten, da bei diesen Arbeiten auch Jie katini noch
sichtbaren vio-Ietten und die ultravioletten Strahlen in hervorragendem Maße wirksam
sind.
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Die von den Gliedern des Zusiatzsvsteiiis bewirkte chromatische VergrößerungsiA-ifierenz
wird im allgemeinen negativ seln müssen. So können beispielsweise die handülsfilylicheii
Kompensationsokulare durch Hiiv.7,Cnsolztiliare in Verbindun- mit einem Gl,ic"le
des Zusatzsystems ersetzt werden. welches eine chronratische VergrößerunIgsdifferenz
von etwa -i,5'/o bewirkt, d.h. das von den blauen Strahlen der F-Linie (i = 486
inli) des Spektrums erztetigte Bild ist o,985 mal so groß wie Idas von den roten
Strahlen der C-Linie (2 = 656my) erzeugte. Selbstverständlich können auch
die Glieder des Systems in Verbindung mit Kompensationsohularen ihenutzt werden,
um deren Koinpensationswirkung züi verstärken. Für manche Zwecke kann es jedoch
auch erwünscht sein, einzelnen Gliedern des Zusatzsys,
tenis
- eine positive chromatische *Vergröel ßerungsdifferenz züi erteilen, sei
es, um in Verbindung mit einem Okular mit zu starker Komp-ens!at#ions%#irl<Üng
diese, Wirkung abzuschwächen, oder sei es, in Verhindung init einem Objekfiv mit
negativer chromatischer Verggrößerungsdigerenz, #ur# Kompensierung dieses Abb#,ilduligsft-hlers-.
Dies -ist möglich, indem man durch-geeignete-Krümmung der Kittfläche oder
Kiittflächen dafür sorigt, daß das von den kurzweliligen Strahlen erzeugte Bild
mit Hilfe des Zusatzsystems stärker als .d2#s von den langweiligen Strahlen erzeugte
Bild, vergrößert wird.
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In der Zeichnung ist ein aus; fünf Gliedern bestehendes Zusatzsystem
zur Kompensierung der chromatischen Vergrößerungs,differenzen der abbildenden Systeme
eines Mikroskops als Ausführungsbeispiel der Erfindung i n schematischen MittdIschnitten
dargestelilt. Es zeigen die Abb. i- bis 4 vier Gliedier mit
verschiedenen
Kompensationswirkungen und Abb. 5 ein das Zusatzsysternergänzendes Glied
ohne soäche Wirkung.
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Die optischen, Weglängen aller Glieder in der optischen Achse sind
gleich. Diie Glieder sind zum Gebrauche eo zwischen dem Mikroskop und der Bildehene
B inden Abbild:-ungsstrahJenggang zu schalten, daß ihre Abstände von der BiJd-eibene
-gleich groß sind. je nach dem Aufbau der Glieder sind die mit ihrer Hilfe hervorgerufenen
Kompensationswilieungen verschieden, ihre Einflüsse auf den Ab-
bildungsmaßstab
der mikroskopischen Abbildung isiind jedoch gleich. Die vom Mikroskopobjektiv erzeugten
Bilder werden im Verhältnis o,9 : i verkleinert.
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Das in. Abb. i dargestellte Glied ist aus zwei Linsen I und
11 verk-ittet und zur Kompensierung der chromatischen Vergrößerungsdifferenz
von Apochromaten. geeignet. Es weist eine chromatische Vergrößerungsdifferenz von
- 1,5 % auf. Das zweite Glied (Abb. 2-) mit - 2,5 %
chromatischer Vergrößerungsdifferenz besteht aus drei miteinander verkitteten Linsen
III, IV und V. Ebenso aus drei miteinander verIvitteten Linsen VI, VII und VIII
besteht das dritte Glied (Abb. 3),
welches eine chromatische Vergrößerungsdifferenz
von - 4 0/0 hat. Beim vierten Gliede (Abb. 4), dessen chromatischeVergrößerungsdifferenz
- 5,5 % beträgt, sind vier Linsen l'-K,, X, XI uhd XII miteinander
verkittet, während dfas ergänzende Glied nach Albb. 5
ei-nie Einzellinsie
XIII ist. Dieses letztgenannte Glied ist zur Verwendung in Velibindung mit Oljektiven
bestimmt, bei denen die chromatische Vergrößer-,Ungsdifferenz vollkommen oder nahezu
vollkommen behoben iist, während die Glieder nachden Abb. 2 bis 4 für
Objek-
tive bestimmt sind, Jie eine entsprechend große - #h rom matische
Ve rggrößerungsdifferenz ' '
an -den von, ihnen erzeugten Bildern hervorbringen.'
Da alle Glieder'des Systems gleiche optische Weglängen- -und 'gleichen Abstand von
der Bildebene haben, kann man sie ohne weiteres an eine Revölverscheibe oder -eine
andere bekannte Wechsel vorrichtung einhauen, um ohne! Zeitverlust und in#
einfacher Weise das jeweils benötigte Glied. -in d:en mikroskopischen Abbilidungsstrahnlengang
einschalten zu können.
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In den folgenden TaMlen sind die Glasarten der Ausführungsbeispieledurch
Angabe der mittleren Brech#un,-szahlenltd sowie der Abbieschen Zahlenv, die Linsendickend,
die rAbstände
1 und- die Krümmungsradien r angegeben. Als Einheit der Längenmaße
ist i mm angenommen.
| Tabelle i |
| Linsen Ild V |
| I, III, V, VI, VIII, IX, XI 1,6200 36,3 |
| ii, iv, Vii, X, xii, XIII i,62o4 60,3 |
| Tabelle 2 |
| di ii'.o de, 5,5 di 1 6,3 |
| d, i,o d, i,o d12 1,0 |
| d3 515 ds 5,5 d13 12,0 |
| d, :r,o d9 3,7 1 41,56 |
| dm. 5,5 dio I,0 |
| Tabelle 3 |
| ri .00 rio + 14,205 |
| r2 - 16,7io rii - 283,745 |
| r.3 - 267,470 Yi--, 00 |
| r4 CM, r13 - 15,035 |
| r5 - 20,015 r14 + 15,035 |
| r,3 + 20,015 ri5 - 15,035 |
| r7 - 276,675 ru - 293,645 |
| r8 00 r17 00 |
| yg - 14,205 718 - 259,480 |