DE886393C

DE886393C - Additional system to compensate for the chromatic magnification difference of the imaging systems of a microscope

Info

Publication number: DE886393C
Application number: DEL817D
Authority: DE
Inventors: Arthur Seibert
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1942-08-02
Filing date: 1942-08-02
Publication date: 1953-08-13

Description

Zusatzsystem zur Kompensierung der chromatischen Vergrößerungsdifferenz der abbildenden Systeme eines Mikroskops Um den Fehler der chromatischen Vergrößerungsdifferenz der Mikroskopobjektive höherer Leistung beseitigen zu können, hat man bekanntlich Zusatzsysteme mit chromatisch kompensierender Wirkung zwischen Objektiv und Okular angeordnet, die für Strahlen mittlerer Wellenlänge als Planparallelplatten wirken, jedoch aus mehreren Linsen verkittet sind, so daß sie für die blauen Strahlen als Sammellinsen, für die roten Strahlen als Zerstreuungslinsen wirken. Die Gläser der Einzellinsen besitzen bei geringer Verschiedenheit ihrer mittleren Brechzahlen stark voneinander verschiedene Farbzerstreuungsvermögen. Diese bekannten Systeme rufen aber entweder eine Verschiebung der Bildebene der Mikroskopobjektive in Richtung der optischen Achse hervor oder ändern die Vergrößerungszahl der Objektive.Additional system to compensate for the chromatic magnification difference of the imaging systems of a microscope About the error of the chromatic magnification difference To be able to eliminate the microscope objectives of higher power, one has known Additional systems with chromatically compensating effect between objective and eyepiece arranged, which act as plane-parallel plates for rays of medium wavelength, however, several lenses are cemented so that they are considered for the blue rays Converging lenses, for which the red rays act as diverging lenses. The glasses of the Individual lenses have strong mean refractive indices with little difference different color dispersibility. These known systems call but either a shift of the image plane of the microscope objectives in the direction the optical axis or change the magnification of the objectives.

Um die einmal vorgenommene Bildeinstellung zu erhalten, müssen diese zwischengeschalteten Systeme gleiche optische Dicke aufweisen. Auch da, wo keine chromatische Kompensationswirkung erwünscht ist, wird eine Glasplatte gleicher optischer Dicke ohne Kompensationswirkung eingeschaltet. Die Glieder mit geringerer kompensierender Wirkung müssen in ihrer Dicke dem Glied mit der stärksten chromatischen Wirkung angepaßt werden, die infolge der Häufung der Kittradien mit relativ starker Krümmung wegen des vorgeschriebenen Durchmessers des abbildenden Strahlenbüschels, in dem das Glied steht, von erheblichem Ausmaß sein kann.In order to maintain the image setting once it has been made, these intermediate systems have the same optical thickness. Even where none If a chromatic compensation effect is desired, a glass plate is more equally optical Thickness switched on without compensation effect. The limbs with lesser compensatory The effect must be that of the limb with the strongest chromatic effect be adapted, which as a result of the accumulation of the kit radii with a relatively strong curvature because of the prescribed diameter of the imaging bundle of rays in which the limb stands can be of considerable size.

In den Fällen, in denen die Bildverschiebung, wie sie die planparallele Glasplatte hervorruft, unerwünscht ist, hat man die dem Okular zugekehrte Fläche mit einem sammelnden Radius ausgebildet, der die Verschiebung des Bildes rückgängig macht. Hiermit ist aber eine Änderung der Vergrößerung des abbildenden Systems des Mikroskops verbunden, die als außerordentlich unangenehm empfunden wird, da die Gesamtvergrößerung des Mikroskops sich nicht mehr aus der einfachen Multiplikation der aufgravierten Vergrößerungsfaktoren auf Objektiv und Okular ergibt, sondern eine weitere Multiplikation mit dem Vergrößerungsfaktor des Zusatzgliedes erforderlich ist. Auch hier muß, sofern keine chromatische Kompensationswirkung gewünscht wird, die Einschaltung eines Gliedes mit gleicher Vergrößerungsänderung ohne Kittradien erfolgen.In those cases in which the image shift as it is the plane-parallel Glass plate causes, is undesirable, one has the surface facing the eyepiece designed with a converging radius that undoes the shifting of the image power. However, this changes the magnification of the imaging system of the Microscope connected to that felt to be extremely uncomfortable becomes, since the overall magnification of the microscope is no longer out of the simple one Multiplying the engraved magnification factors on the objective and eyepiece results in but a further multiplication with the enlargement factor of the additional element is required. Here too, if there is no chromatic compensation effect is desired, the inclusion of a link with the same change in magnification without kit radii.

ber Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, wechselweise zwischen Objektiv und Okular einschaltbare oder an vorhandenen Okularen anbringbare Zusatzsysteme zu schaffen, die im Strahlengang keine Vergrößerungsänderung hervorrufen, also - die -Abbildung i : i haben, und je nach derArt ihres Aufbaues eine Verschiebung der Bildebene des Objektivs gestatten, was aus mechanisch konstruktiven Gründen erforderlich werden kann, oder aber die Bildebene beizubehalten erlaubt.The invention is based on the object, alternately between Lens and eyepiece can be switched on or additional systems can be attached to existing eyepieces to create that do not cause any change in magnification in the beam path, i.e. - have the map i: i, and depending on the type of their structure, a shift allow the image plane of the lens, which for mechanical design reasons may be required, or it may be allowed to retain the image plane.

Dies wird erfindungsgemäß durch einen meniskenförmigen Aufbau des Zusatzsystems erreicht, bei dem aus Korrektionsgründen die mittleren Brechungen der Gläser nicht mehr als 0,055 voneinander abweichen, aber stark unterschiedliche chromatische Zerstreuungsvermögen aufweisen, und bei denen die Bedingung, daß der Quotient nicht kleiner als 0,5 und nicht größer als 2,15 ist, eingehalten wird. Hier wird unter S1 der Abstand von dem dem Objektiv zugekehrten Linsenscheitel bis zu' der Ebene verstanden, in der das Objektiv ohne Zwischenschaltung eines Gliedes des Zusatzsystems ein Bild des Objektes entwirft, und unter Sk der Abstand von dem dem Okular zugekehrten Linsenscheitel bis zu der Ebene, in der ein Bild des Objektes bei Zwischenschaltung eines Zusatzgliedes entsteht. rl ist der Radius, der dein. Objektiv, und rk der Radius, der dem Okular zugekehrten Linsenfläche.This is achieved according to the invention by a meniscus-shaped structure of the additional system in which, for reasons of correction, the mean refractions of the glasses do not differ from each other by more than 0.055 , but have very different chromatic dispersive powers, and in which the condition that the quotient is not less than 0.5 and not greater than 2.15 is complied with. Here, S1 means the distance from the lens vertex facing the objective up to the plane in which the lens creates an image of the object without the interposition of a member of the additional system, and Sk the distance from the lens vertex facing the eyepiece up to the plane , in which an image of the object is created when an additional link is inserted. rl is the radius that yours. Objective, and rk is the radius of the lens surface facing the eyepiece.

Es ist zweckmäßig, aus Gründen der besseren Anlage und der Gewichtsersparnis wegen, den Gliedern mit geringerer chromatischer Vergrößerungsdifferenz, eine geringere Mittendicke zu geben, als den Gliedern mit höherer chromatischer Vergrößerungsdifferenz, bei denen wegen der größeren Kompensationswirkung eine größere Anzahl.Kittradien mit stärkerer Krüm= mung notwendig wird, wodurch die Mittendicke von selbst relativ groß wird. Die damit verbundene Änderung der Schnittweiten ist durch entsprechende Änderung der Radien der Glas-Luft-Flächen des Zusatzsystems ausgeglichen, um gleiche Bildgröße und gleiche Bildeinstellung im Strahlengang des Mikroskops zu gewährleisten.It is useful for reasons of better system and weight savings because of the limbs with smaller chromatic magnification difference, a smaller one To give center thickness than the links with higher chromatic magnification difference, where a larger number of kit radii because of the greater compensation effect with greater curvature is necessary, which means that the center thickness is relative by itself grows big. The associated change in the back focal length is due to corresponding Change in the radii of the glass-air surfaces of the additional system compensated for the same Ensure image size and the same image setting in the beam path of the microscope.

Gegenüber dem Bekannten wird noch der Vorteil erzielt, daß in den Fällen, in denen keine Verschiebung des Ortes der Bildebene durch die Glieder des Zusatzsystems stattfindet und wenn keine Kompensation der chromatischen Vergrößerungsdifferenz gewünscht wird, kein zusätzliches Glied in den Strahlengang eingeschaltet werden muß.Compared to the known, the advantage is achieved that in the Cases in which there is no displacement of the location of the image plane by the members of the Additional system takes place and if there is no compensation of the chromatic magnification difference if it is desired, no additional element should be switched into the beam path got to.

In der Zeichnung ist die Erfindung in vier Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar an Hand von vier Zusatzgliedern mit den chromatischen Vergrößerungsdifferenzen Vd-F. -I,25%, -2,50/" - 3,5 0/0 und - 5 % für die blaue Wasserstofflinie F gegenüber der gelben Heliumlinie d. Die mittleren Brechungsindices sind kaum voneinander verschieden, die Differenzen der mittleren Zerstreuung jedoch sehr hoch. Die Bildeinstellungsebene ist für alle Glieder des Zusatzsystems die gleiche, ihre Lage entspricht derjenigen ohne Einschaltung eines Zwischengliedes.In the drawing, the invention is shown in four exemplary embodiments, namely on the basis of four additional links with the chromatic magnification differences Vd-F. -I, 25%, -2.50 / "- 3.5 0/0 and -5% for the blue hydrogen line F as opposed to the yellow helium line d. The mean refractive indices are hardly different from each other, the differences in mean dispersion, however, are very large. The image adjustment level is the same for all members of the additional system, their position corresponds to that without the use of an intermediate link.

Der Zeichnung liegen folgende Werte zugrunde: Fig. i y, = 47,0 dl = 8,o n1 = 1,620o4/36,3 Si = -I- 47,0 25,0 SA;' = -I- 37,037 -d2 = 2,0 % = 1,62041/60,3 y3 = 37,0 yd _ F = -1,25 % Q = 1,001 Fig. 2 yi = 48,o dl = 1,5 n1 = x,62041/60,3 S1 = -I- 48,0 y2 = 17,0 Si-' = -f- 37,077 d2 = 8,o n2 = 1,62004/36,3 Y, = I'7,0 d3 = 1,5 1a3 = 1,62041/6o,3 Vd - F = - 2,5 0/0 y4 = 37,o Q = 1,0o2 .Fig, 3 71 = 49,0 dl = 1,5 n,_ = 1,62o41/60,3 S1 = -I- 49,0 r2 = 17,o Si.' _ -I- 37,1o3 d2 = 9,o n2 = 1,62004/36,3 73 = 17,0 yd _ r = - 3,5 0/0 d3 = 1,5 n3 = 1,62041/60,3 y4 = 37,o Q = 1,0o3 Fig. 4 7l = 50,0 d, = 1,5 n,, $ 1,62o41/60,3 = 12,5 d2 = - 7,o s12 = 1,62004/36,3 y3 = 12,5 S, = -f- 50,0 d3 = 1,5 % = 1,62041/60,3 y4 = 12,5 Sx' = -i- 37,151 34 = 3,o "4=i,62004/36,3 Va-F = - 5 % y5 = 37,0 Q = 1,0o4 Fig. 5 In Fig. 5 ist gezeigt, daß es bei des vorliegenden Erfindung nicht erforderlich ist, eine Glasplatte einzuschalten für den Fall, daß zusätzliche Kompensationsmittel unnötig sind. Die Systeme können auf einem Revolver angebracht werden.The drawing is based on the following values: Fig. I y, = 47.0 dl = 8, o n1 = 1.620o4 / 36.3 Si = -I- 47.0 25.0 SA; ' = -I- 37.037 -d2 = 2.0% = 1.62041 / 60.3 y3 = 37.0 yd _ F = -1.25% Q = 1.001 Fig. 2 yi = 48, o dl = 1.5 n1 = x, 62041 / 60.3 S1 = -I- 48.0 y2 = 17.0 Si- ' = -f- 37.077 d2 = 8, o n2 = 1.62004 / 36.3 Y, = I'7.0 d3 = 1.5 1a3 = 1.62041 / 6o, 3 Vd - F = - 2.5 0/0 y4 = 37, o Q = 1.0o2 Fig. 3 71 = 49.0 dl = 1.5 n, _ = 1.62o41 / 60.3 S1 = -I- 49.0 r2 = 17, o Si. ' _ -I- 37.1o3 d2 = 9, o n2 = 1.62004 / 36.3 73 = 17.0 yd _ r = - 3.5 0/0 d3 = 1.5 n3 = 1.62041 / 60.3 y4 = 37, o Q = 1.0o3 Fig. 4 71 = 50.0 d, = 1.5 n ,, $ 1.62o41 / 60.3 = 12.5 d2 = - 7, o s12 = 1.62004 / 36.3 y3 = 12.5 S, = -f- 50.0 d3 = 1.5% = 1.62041 / 60.3 y4 = 12.5 Sx '= -i- 37.151 3 4 = 3, o "4 = i, 62004 / 36.3 Va-F = - 5% y 5 = 37.0 Q = 1.04 Fig. 5 In Fig. 5 it is shown that it is not necessary with the present invention to switch on a glass plate in the event that additional compensation means are unnecessary. The systems can be mounted on a turret.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Additional system to compensate for the chromatic Magnification difference of the imaging systems of a microscope between the objective and eyepiece is switched on and several lenses are cemented, their glasses if their mean refractive indices differ greatly from one another, they differ greatly from one another Color scattering capacity, characterized in that the system is meniscus-shaped formed in this way and the difference in the refractive power of the individual lenses like that is measured that the quotient of the product of the distance (S1) between the lens-side Lens vertex and the image plane valid without the involvement of an additional system of the lens with the radius (rk) of the surface on the eyepiece side and the product the distance (Sk) from the lens vertex on the eyepiece side to that when the lens is switched on an additional system valid image plane of the lens and the radius (r1) of the lens-side Area, taken in absolute terms, is not less than 0.5 and not greater than 2.5 z5.

2. Additional system according to claim i, characterized in that the difference in the refractive index for the d-Lini3 o, o55 does not exceed.

3. Additional system according to claims i and 2, characterized in that when using glasses with the same average refractive index, but different dispersion, the same or approximately for the individual lenses y1 equal to S1 and rk equal to or approximately equal to Sk. q .. facility where several Additional systems according to claim 1, 2 or 3 are arranged interchangeably with one another, characterized in that a diaphragm can be switched on instead of one of the additional systems whose diameter is equal to or greater than the cross-section of the imaging bundle of rays is at the diaphragm location.