EP1794637A1 - Microscope objective - Google Patents

Microscope objective

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Publication number
EP1794637A1
EP1794637A1 EP05795023A EP05795023A EP1794637A1 EP 1794637 A1 EP1794637 A1 EP 1794637A1 EP 05795023 A EP05795023 A EP 05795023A EP 05795023 A EP05795023 A EP 05795023A EP 1794637 A1 EP1794637 A1 EP 1794637A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lens
focal length
objective
lens group
lenses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05795023A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Johannes Winterot
Dirk Jahn
Renhu Shi
Ingo Fahlbusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss MicroImaging GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss MicroImaging GmbH filed Critical Carl Zeiss MicroImaging GmbH
Publication of EP1794637A1 publication Critical patent/EP1794637A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/18Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • G02B21/20Binocular arrangements
    • G02B21/22Stereoscopic arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/02Objectives

Definitions

  • the invention relates to a microscope objective, in particular for stereomicroscopes, which has a large pupil diameter and is used in reflected-light bright-field illumination.
  • the lenses are usually used in conjunction with afocal magnification changers and exchangeable tubes.
  • objectives are required in which more space is available for suitable magnification changers in the area of readjustment and the also offer a larger usable aperture in the object space.
  • An objective for stereomicroscopes of the telescope type is described in EP 1 369 729 A2, which consists of three optical lens groups, the first lens group being arranged towards the object side and the third lens group being arranged towards a magnification changer.
  • This objective fulfills certain conditions with regard to the diameter of the entrance pupil of the magnification changer arranged downstream of the objective and the maximum field angle of the objective at the lowest magnification.
  • JP 2001-147378 describes a telescope-type lens suitable for use in stereomicroscopes which, viewed from the direction of the microscope body, comprises a first lens group with positive refractive power, a second lens group with at least one triple cemented member and a third lens group with positive Refractive power exists.
  • these lens groups can also comprise individual lenses and also combinations of individual lenses and cemented elements.
  • the objective Seen from the direction of the microscope body, the objective consists of two lens groups, wherein a first lens group with positive refractive power has a biconvex cemented element and a second lens element. group contains at least two cemented limbs.
  • the lens groups can also comprise individual lenses and also combinations of individual lenses and cemented elements.
  • US Pat. No. 6,271,971 describes a telescope-style objective for stereomicroscopes in which the optimization of the ratio of installation space and objective focal length is in the foreground.
  • the invention is based on the object to provide a lens for stereomicroscopes in telescopic construction wel ⁇ Ches with a simple compact structure, the requirements in terms of correction of color error, the distortion, as well as the demands for larger space for Ver ⁇ variable changer and larger usable aperture in Ob ⁇ jektraum met and realized a large working distance and a flat field of view.
  • the lens groups may comprise individual lenses, at least one cemented element or a combination of individual lenses and putty gliders.
  • an advantageous lens has a focal length f> 40 mm and ⁇ 200 mm. It is advantageous if the coupling of the illumination beam path into the exit pupil of the objective is performed.
  • the centers of the entrance pupil of the illumination beam path and the centers of the two beam paths of the objective form an isosceles triangle within the exit pupil of the objective, in which the center of the exit pupil lies.
  • ai and a 2 are the distances of the centers Mi and M 2 of the two beam paths of the objective from the center M of the exit pupil of the objective, and a 3 the distance of the center M 3 of the entrance pupil of the illumination beam path from the center M of the exit pupil of the objective.
  • Lens group satisfies the following condition:
  • the second lens group comprises a cemented element and a single lens, wherein the cemented member is arranged adjacent to the magnification changer and that the focal length of this second lens group satisfies the following condition:
  • the single lens is preferably designed as a meniscus with the convex side facing the object.
  • v e3 are the Abbe's number of lens 2.1.
  • the first lens group has a positive refractive power and consists of a plurality of lenses, of which at least two form a cemented member.
  • the second lens group has a negative refractive power and consists of a collecting cemented element and a scattering lens.
  • This first embodiment comprises two lens groups, where, of object space from a first lens group with positive Brech ⁇ force of two single lenses with positive refractive power and consisting of two lenses Kittrios, followed by a single lens with positive refractive power and a second lens group with negative refractive power from another single lens with negative refractive power and one of two Lenses existing kitt group with positive refractive power be ⁇ stand.
  • This second embodiment likewise comprises two lens groups, wherein, viewed from the object space, a first lens group with positive refractive power consists of a cement consisting of two lenses and a single lens with positive refractive power and a second lens group with negative refractive power, consisting of a single lens with negative refractive power and ei ⁇ ner consisting of two lenses Kittelle is provided with positive refractive power.
  • This third embodiment likewise comprises two lens groups, where, viewed from the object space, a first lens group with positive refractive power consists of two individual lenses with positive refractive power, one consisting of two lenses Kittgrup ⁇ pe and another single lens with positive Brech ⁇ force and a second lens group with negative refractive power from a single lens with negative refractive power and from a ner consisting of two lenses Kittrios positive Brech ⁇ force exist.
  • This third embodiment likewise comprises two lens groups, wherein, seen from object space, a first lens group with positive refractive power consists of two single lenses with positive refractive power, one of two lenses and one further lens with positive refractive power second lens group with nega ⁇ tive refractive power from a single lens with negative Brech ⁇ force and consist of a two lenses putty group positive refractive power.
  • the microscope objective thus created is particularly suitable for use in fluorescence stereomicroscopy in reflected-light brightfield and, above all, offers advantages over known objectives. Furthermore, there are advantages with regard to the correction of the color aberration, the field flattening and the distortion as well as the requirement for larger spaces for the magnification changer downstream of the objective and a larger usable aperture in the object space.
  • the invention will be explained in more detail hereinafter exemplary embodiments. In the drawings show
  • FIG. 1 greatly simplifies the construction of a telescope-type stereomicroscope
  • FIG. 2 shows a first embodiment of an objective
  • FIG. 3 shows a second embodiment of an objective
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of an objective
  • FIG. 5 shows the arrangement of the different pupils in FIG
  • Lens pupil Fig.6 a fourth embodiment of an objective.
  • the stereomicroscope comprises an objective 1 which, according to the invention, consists of a first lens group LG1 and a second lens group LG2, viewed from the object 3 to be observed, arranged in an object plane 2.
  • an objective 1 which, according to the invention, consists of a first lens group LG1 and a second lens group LG2, viewed from the object 3 to be observed, arranged in an object plane 2.
  • a magnification changer 8 and 9 as well as tube lenses 10 and 11 are arranged downstream of the objective 1 in two separate beam paths 6 and 7.
  • the object 1 is imaged in the image plane 12 of the respective beam path 7 and 8 as a real intermediate image 13 and 14.
  • an eyepiece 15 and 16 is provided in each beam path 6, 7.
  • the two tube systems hide two partial bundles, which are also parallel to one another, from the parallel radiation bundles offered by the objective 1.
  • an off-axis object point through the lens in a downstream optics, z.
  • the objective viewed from the object plane, comprises a first lens group LG1 in the direction of the image plane 12, and subsequently a second lens group LG2.
  • the lens group LG1 has an overall positive refractive power and the lens group LG2 has an overall negative refractive power.
  • the first lens group LG1 consists of five lenses 1.1 to 1.5, of which the lenses 1.3 and 1.4 are cemented together to form a cemented element.
  • the lens group LG2 consists of a lens 2.1 with negative refractive power and a cemented element 2.2 with positive refractive power.
  • the putty group 2.2 consists of a further lens 2.21 and a lens 2.22 with positive refractive power.
  • This lens 1 has a focal length of 50 mm, an entrance opening of 55 mm and an aperture ratio of 1: 0.9.
  • FIG. 1 An example of a second embodiment of a lens according to the invention is shown in FIG.
  • This lens also has two lens groups LG1 and LG2.
  • the first, object-side lens group LG1 consists of three lenses 1.1 to 1.3, of which the lenses 1.1 and 1.2 are cemented together.
  • the lens group LG2 consists of a lens 2.1 with negative refractive power and one of lenses 2.21 and 2.22 existing cemented 2.2 with positive refractive power.
  • This microscope objective has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's numbers v e :
  • This lens 1 has a focal length of 100 mm, an entrance opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.8.
  • FIG. 4 shows another objective according to the invention.
  • This microscope objective shown in FIG. 4 has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's number v e :
  • This lens 1 has a focal length of 80 mm, an entrance opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.45.
  • FIG. 5 shows the position of the various pupils in the exit pupil AP.
  • These are the pupils with the centers Mi and M 2 of the two viewing beam paths of the stereomicroscope and the entrance pupil M 3 of the illumination beam path coupled into the exit pupil AP of the objective 1.
  • These three pupils whose centers are denoted Mi, M 2 and M3 are arranged in the exit pupil AP such that their centers Mi, M2 and M3 form an isosceles triangle, and the center M of the exit pupil AP lies within this triangle, wherein the following conditions are to be fulfilled:
  • ai and a 2 are the distances of the centers Mi and M 2 of the two beam paths of the objective 1 from the center M of the exit pupil AP of the objective 1 and a 3 the distance of the center M3 the entrance pupil of the illumination beam path from the center M of the exit pupil AP of the objective 1 are.
  • FIG. 6 shows another objective according to the invention.
  • This microscope objective shown in FIG. 6 has the following design data with the radii in mm, the distance d in mm, the refractive indices ne and the Abbe' Spur numbers ve:
  • This objective 1 has a focal length of 65.59 mm, an inlet opening of 53.5 mm and an aperture ratio of 1: 1.23.
  • the focal length of the second lens group satisfies the following condition:
  • the cemented element of the second lens group satisfies the condition:
  • the lens (2.1) of the lens group has the condition v e 3 ⁇ 55, where fj is the focal length of the lenses 2.22, f 2 is the focal length of the lens Lenses 2.21, f is the total focal length of the objective, V e i and v e2 are the Abbe's numbers of lenses 2.22 and 2.21, v e3 are the Abbe's number of lens 2.1 lem in that it is apochromatically corrected and also has a high transmission in the near UV spectral range.

Abstract

The invention relates to an objective, in particular, for stereo microscopes, embodied as a telescope type. The objective (1) comprises two lens groups (LG1) and (LG2), whereby the first lens group (LG1), facing the object plane has a positive refractive power and comprises several lenses (1.1 to 1.5), of which at least two form a cemented body. The second image-side lens group (LG2) has a negative refractive power and comprises a focussing cemented group (2.2) and a dispersing lens (2.1). The objective (1) is characterised in that the following conditions B1 and B2, B1: 46,5 < DAP = 60 and B2: 0.16 = tan ?1 are met, where DAP is the diameter of the exit pupil (AP) of the objective (1) and ?1 the maximum field angle.

Description

Mikr o s kopob j ek t i v Micr o s kopob j ek t i v
Die Erfindung betrifft ein Mikroskopobjektiv, insbesondere für Stereomikroskope, welche einen großen Pupillendurchmes¬ ser besitzt und bei Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung Anwendung findet.The invention relates to a microscope objective, in particular for stereomicroscopes, which has a large pupil diameter and is used in reflected-light bright-field illumination.
Bei Stereomikroskopen nach der Teleskopbauweise werden zwecks Erzielung eines stereoskopischen Eindrucks zwei ge¬ trennte Lichtkanäle durch ein und dasselbe Objektiv ge¬ führt, was zur Folge hat, daß die Dimensionen eines solchen Objektivs, vor allem im Hinblick auf den Linsendurchmesser, bedeutend größer sind als bei Objektiven für die klassi¬ schen Mikroskope oder bei Stereomikroskopen nach dem Gree- nough-Typ. Hinzu kommt, daß die Anforderungen an die Mikro¬ skopobjektive in Bezug auf die Korrektion der Farbfehlers der Bildfeldebnung und der Vermeidung von Verzerrungen im¬ mer höher werden.In telescope-style stereomicroscopes, two separate light channels are guided through one and the same objective in order to achieve a stereoscopic impression, with the result that the dimensions of such a lens are significantly greater, especially with regard to the lens diameter Lenses for classical microscopes or stereomicroscopes according to the Greenough type. In addition, the demands made on the microscope objectives with respect to the correction of the chromatic aberration of the field flattening and the avoidance of distortions are always higher.
Die Objektive werden meist im Zusammenhang mit afokalen Vergrößerungswechslern und wechselbaren Tuben benutzt. Um die Benutzung des Mikroskops mit Vergrößerungen zu ermögli¬ chen, welche sowohl eine Übersichtsabbildung eines Objek¬ tes, als auch eine Detaildarstellung ohne Objektivwechsel erlauben, sind Objektive erforderlich, bei denen mehr Raum für geeignete Vergrößerungswechsler im Bereich der Nachver¬ größerung verfügbar ist und die auch im Objektraum eine größere nutzbare Apertur bieten.The lenses are usually used in conjunction with afocal magnification changers and exchangeable tubes. In order to make it possible to use the microscope with enlargements which permit an overview image of an object as well as a detailed display without lens change, objectives are required in which more space is available for suitable magnification changers in the area of readjustment and the also offer a larger usable aperture in the object space.
Eine Erschließung der Fluoreszenz an Stereomikroskopen im Auflicht- Hellfeld stellt an die Konstruktion der Objektive neue Ansprüche. So ist aus der Sicht der Geräte eine Tren¬ nung der Strahlengänge von der Anregung der Fluoreszenz und der Beobachtung in der Eintrittsöffnung aus dem Gerät in das Objektiv notwendig. Dieses führt zu großen Öffnungen. Die Korrektionsanforderungen sind bei derartigen Objektiven für Stereomikroskope in Teleskopbauweise hoch. Hinzu kommt noch, daß die Materialauswahl auf Grund der Fluoreszenzan¬ regung bezüglich Transparenz und Eigenfluoreszenz der ver¬ wendeten Materialien eingeschränkt ist.An exploitation of the fluorescence on stereomicroscopes in reflected-light brightfield places new demands on the construction of the objectives. Thus, from the point of view of the devices, a separation of the beam paths from the excitation of the fluorescence and Observation in the inlet opening from the device into the lens necessary. This leads to large openings. The correction requirements are high in such telescopic stereomicroscope objectives. In addition, the choice of materials is limited due to the fluorescence excitation with regard to transparency and intrinsic fluorescence of the materials used.
Ein Objektiv für Stereomikroskope nach dem Teleskoptyp ist in der EP 1 369 729 A2 beschrieben, welches aus drei opti¬ schen Linsengruppen besteht, wobei die erste Linsengruppe zur Objektseite hin und die dritte Linsengruppe zu einem Vergrößerungswechsler hin angeordnet sind. Dieses Objektiv erfüllt gewisse Bedingungen bezüglich des Durchmessers der Eintrittspupille des dem Objektiv nachgeordneten Vergröße¬ rungswechslers und des maximalen Feldwinkels des Objektivs bei schwächster Vergrößerung.-An objective for stereomicroscopes of the telescope type is described in EP 1 369 729 A2, which consists of three optical lens groups, the first lens group being arranged towards the object side and the third lens group being arranged towards a magnification changer. This objective fulfills certain conditions with regard to the diameter of the entrance pupil of the magnification changer arranged downstream of the objective and the maximum field angle of the objective at the lowest magnification.
In der JP 2001-147378 ist ein zur Nutzung in Stereomikro¬ skopen in Teleskopbauweise geeignetes Objektiv beschrieben, welches, aus Richtung des Mikroskopkörpers betrachtet, aus einer ersten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit mindestens einem Dreifachkittglied und aus einer dritten Linsengruppe mit positiver Brechkraft besteht. Diese Linsengruppen können neben den Kittgliedern auch Einzellinsen und auch Kombinationen aus Einzellinsen und Kittgliedern umfassen.JP 2001-147378 describes a telescope-type lens suitable for use in stereomicroscopes which, viewed from the direction of the microscope body, comprises a first lens group with positive refractive power, a second lens group with at least one triple cemented member and a third lens group with positive Refractive power exists. In addition to the cemented elements, these lens groups can also comprise individual lenses and also combinations of individual lenses and cemented elements.
Ein weiteres Objektiv für Stereomikroskope vom Teleskoptyp ist in der JP 2001-221955 beschrieben. Das Objektiv be¬ steht, aus Richtung des Mikroskopkörpers gesehen, aus zwei Linsengruppen, wobei eine erste Linsengruppe mit positiver Brechkraft ein bikonvexes Kittglied und eine zweite Linsen- gruppe mindestens zwei Kittglieder enthält. Die Linsengrup¬ pen können neben den Kittgliedern auch Einzellinsen und auch Kombinationen aus Einzellinsen und Kittgliedern umfas¬ sen.Another lens for telescope-type stereomicroscopes is described in JP 2001-221955. Seen from the direction of the microscope body, the objective consists of two lens groups, wherein a first lens group with positive refractive power has a biconvex cemented element and a second lens element. group contains at least two cemented limbs. In addition to the cemented elements, the lens groups can also comprise individual lenses and also combinations of individual lenses and cemented elements.
In der US 6,271,971 ist ein Objektiv für Stereomikroskope in Teleskopbauweise beschrieben, bei welchem die Optimie¬ rung des Verhältnisses von Bauraum und Objektivbrennweite im Vordergrund steht.US Pat. No. 6,271,971 describes a telescope-style objective for stereomicroscopes in which the optimization of the ratio of installation space and objective focal length is in the foreground.
So liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Objektiv für Stereomikroskope in Teleskopbauweise zu schaffen, wel¬ ches bei einen einfachen kompakten Aufbau die Anforderungen im Hinblick auf Korrektion des Farbfehlers, der Verzeich¬ nung, wie auch die Forderungen nach größerem Raum für Ver¬ größerungswechsler und größerer nutzbarer Apertur im Ob¬ jektraum erfüllt und einen großen Arbeitsabstand und ein ebenes Gesichtfeld realisiert.Thus, the invention is based on the object to provide a lens for stereomicroscopes in telescopic construction wel¬ Ches with a simple compact structure, the requirements in terms of correction of color error, the distortion, as well as the demands for larger space for Ver¬ variable changer and larger usable aperture in Ob¬ jektraum met and realized a large working distance and a flat field of view.
Diese Aufgabe wird bei einem Objektiv mit zwei, aus Einzel¬ linsen und jeweils mindestens einem Kittglied bestehenden Linsengruppen gelöst, wobei die folgenden BedingungenThis object is achieved in the case of a lens with two lens groups consisting of individual lenses and in each case at least one cemented element, the following conditions
Bi: 46,5 < DAP < 60 undBi: 46.5 <D AP <60 and
B2: 0, 16 < tan ωi erfüllt sind und DÄP der Austrittsdurchmesser des Objektivs und ωi der Winkel des maximalen Feldes ist.B 2 : 0, 16 <tan ωi are satisfied and D AP is the exit diameter of the objective and ωi is the angle of the maximum field.
Die Linsengruppen können Einzellinsen, mindestens ein Kitt¬ glied oder eine Kombination von Einzellinsen und Kittglie¬ dern umfassen.The lens groups may comprise individual lenses, at least one cemented element or a combination of individual lenses and putty gliders.
So besitzt ein vorteilhaftes Objektiv eine Brennweite f > 40 mm und < 200 mm. Vorteilhaft ist es, wenn die Einkopplung des Beleuchtungs¬ strahlenganges in die Austrittspupille des Objektivs vorge¬ nommen wird.Thus, an advantageous lens has a focal length f> 40 mm and <200 mm. It is advantageous if the coupling of the illumination beam path into the exit pupil of the objective is performed.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Mittelpunkte der Eintrittspupille des Beleuchtungsstrahlenganges und die Mittelpunkte der beiden Strahlengänge des Objektivs ein gleichschenkliges Dreieck innerhalb der Austrittspupille des Objektivs bilden, in welchem der Mittelpunkt der Aus¬ trittspupille liegt.In particular, it is advantageous if the centers of the entrance pupil of the illumination beam path and the centers of the two beam paths of the objective form an isosceles triangle within the exit pupil of the objective, in which the center of the exit pupil lies.
In Bezug auf die Austrittspupille des Objektivs ist es vor¬ teilhaft, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind: With regard to the exit pupil of the objective, it is advantageous that the following conditions are met:
0 , 25 < a2 / DAp < 0 , 50, 25 <a 2 / D A p <0, 5
0 , 25 < a3 / DAP < 0 , 5 .0, 25 <a 3 / D AP <0, 5.
Hierin sind ai und a2 die Abstände der Mittelpunkte Mi und M2 der beiden Strahlengänge des Objektivs vom Mittelpunkt M der Austrittspupille des Objektivs und a3 der Abstand des Mittelpunktes M3 der Eintrittspupille des Beleuchtungs¬ strahlenganges vom Mittelpunkt M der Austrittspupille des Objektivs.Here, ai and a 2 are the distances of the centers Mi and M 2 of the two beam paths of the objective from the center M of the exit pupil of the objective, and a 3 the distance of the center M 3 of the entrance pupil of the illumination beam path from the center M of the exit pupil of the objective.
So ist auch vorteilhaft, wenn die Brennweite dieser zweitenSo is also advantageous if the focal length of this second
Linsengruppe der folgenden Bedingung genügt:Lens group satisfies the following condition:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 ≤ f2 ≤ -0,0668 f'2 +-0.0668 * f ' 2 + 7.4933 * f - 460 ≤ f 2 ≤ -0.0668 f' 2 +
7,4933 * f - 400, worin f"2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs sind.7.4933 * f-400, where f " 2 is the focal length of the second lens group and f is the total focal length of the objective.
Ein vorteilhaftes Objektiv ergibt sich auch, wenn die zwei¬ te Linsengruppe ein Kittglied und eine Einzellinse umfaßt, wobei das Kittglied dem Vergrößerungswechsler benachbart angeordnet ist und daß die Brennweite dieser zweiten Lin¬ sengruppe der folgenden Bedingung genügt:An advantageous objective also results if the second lens group comprises a cemented element and a single lens, wherein the cemented member is arranged adjacent to the magnification changer and that the focal length of this second lens group satisfies the following condition:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 < f'2 < -0,0668 f'2 + 7,4933 * f - 400, worin f'2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f' die Gesamtbrennweite des Objektivs sind. Die Einzellinse ist vorzugsweise als Meniskus ausgebildet mit der konvexen Seite zum Objekt hin gelegen.-0.0668 * f ' 2 + 7.4933 * f - 460 <f' 2 <-0.0668 f ' 2 + 7.4933 * f - 400, where f'2 is the focal length of the second lens group and f' is the Total focal length of the lens are. The single lens is preferably designed as a meniscus with the convex side facing the object.
Es ist auch von Vorteil, wenn das Kittglied der zweitenIt is also advantageous if the cemented member of the second
Linsengruppe der BedingungLens group of the condition
10"8 * f ' 2 + 9 *10~8 * f - 10"4 < 1 / fi /Vei + l / f2 /ve2 ≤ 10"8 * f ' 2 + g*1 0-8 * f + i o~4 genügt und die Linse 2.1 dieser Linsengruppe der Bedingung ve3 ≤ 55 genügt, worin f'i die Brennweite der Linsen 2.22, f'2 die Brennweite der Linsen 2.21, f die Gesamtbrennweite des Objektivs, vei und ve2 die Abbe'sehen Zahlen der Linsen10 "8 * f '2 + 9 * 10 ~ 8 * f - 10 " 4 <1 / fi / Vei + l / f 2 / v e2 ≤ 10 "8 * f' 2 + g * 1 0 - 8 * f + io ~ 4 is sufficient and the lens 2.1 of this lens group satisfies the condition v e3 ≤ 55, where f'i the focal length of the lenses 2.22, f'2 the focal length of the lenses 2.21, f the total focal length of the lens, v e i and v e 2 the Abbe's numbers of the lenses
2.22 und 2.21, ve3 die Abbe'sehe Zahl der Linse 2.1 sind.2.22 and 2.21, v e3 are the Abbe's number of lens 2.1.
Bei der Ausführung der Erfindung besitzt die erste Linsen¬ gruppe eine positive Brechkraft und besteht aus mehreren Linsen, von denen mindestens zwei ein Kittglied bilden. Die zweite Linsengruppe besitzt eine negative Brechkraft und besteht aus einem sammelnden Kittglied und einer zerstreu¬ enden Linse.In the embodiment of the invention, the first lens group has a positive refractive power and consists of a plurality of lenses, of which at least two form a cemented member. The second lens group has a negative refractive power and consists of a collecting cemented element and a scattering lens.
Eine vorteilhafte erste Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 50 mm, einer Eintrittsöffnung 55 mm und ei¬ nem Öffnungsverhältnis 1:0,9 wird mit den im Anspruch 10 dargelegten Konstruktionsdaten realisiert. Diese erste Aus¬ führung umfaßt zwei Linsengruppen, wobei, von Objektraum aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positiver Brech¬ kraft aus zwei Einzellinsen mit positiver Brechkraft und einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe, gefolgt von einer Einzellinse mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft aus einer weiteren Einzellinse mit negativer Brechkraft und einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe mit positiver Brechkraft be¬ stehen.An advantageous first embodiment of the objective with a focal length f '= 50 mm, an inlet opening 55 mm and an aperture ratio 1: 0.9 is realized with the design data set forth in claim 10. This first embodiment comprises two lens groups, where, of object space from a first lens group with positive Brech¬ force of two single lenses with positive refractive power and consisting of two lenses Kittgruppe, followed by a single lens with positive refractive power and a second lens group with negative refractive power from another single lens with negative refractive power and one of two Lenses existing kitt group with positive refractive power be¬ stand.
Ein vorteilhafte zweite Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 100 mm, einer Eintrittsöffnung von 55 mm und einem Öffnungsverhältnis von 1:1,8 wird mit den im Anspruch 11 dargelegten Konstruktionsdaten realisiert. Diese zweite Ausführung umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen, wobei, von Objektraum aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positi¬ ver Brechkraft aus einer aus zwei Linsen bestehenden Kitt¬ gruppe und einer Einzellinse mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft, beste¬ hend aus einer Einzellinse mit negativer Brechkraft und ei¬ ner aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe mit positiver Brechkraft vorgesehen ist.An advantageous second embodiment of the objective with a focal length f '= 100 mm, an inlet opening of 55 mm and an aperture ratio of 1: 1.8 is realized with the design data set out in claim 11. This second embodiment likewise comprises two lens groups, wherein, viewed from the object space, a first lens group with positive refractive power consists of a cement consisting of two lenses and a single lens with positive refractive power and a second lens group with negative refractive power, consisting of a single lens with negative refractive power and ei¬ ner consisting of two lenses Kittgruppe is provided with positive refractive power.
Eine dritte Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 80 mm, einer Eintrittsöffnung von 55 mm und einem Öff¬ nungsverhältnis von 1:1,45 ist durch die folgenden, in An¬ spruch 12 dargelegten Konstruktionsdaten herstellbar. Diese dritte Ausführung umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen, wo¬ bei, von Objektraum aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positiver Brechkraft aus zwei Einzellinsen mit positi¬ ver Brechkraft, einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgrup¬ pe und aus einer weiteren Einzellinse mit positiver Brech¬ kraft und eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft aus einer Einzellinse mit negativer Brechkraft und aus ei- ner aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe positiver Brech¬ kraft bestehen.A third embodiment of the objective with a focal length f '= 80 mm, an inlet opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.45 can be produced by the following design data set out in claim 12. This third embodiment likewise comprises two lens groups, where, viewed from the object space, a first lens group with positive refractive power consists of two individual lenses with positive refractive power, one consisting of two lenses Kittgrup¬ pe and another single lens with positive Brech¬ force and a second lens group with negative refractive power from a single lens with negative refractive power and from a ner consisting of two lenses Kittgruppe positive Brech¬ force exist.
Eine vorteilhafte vierte Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 65,59 mm, einer Eintrittsöffnung von 53,5 mm und einem Öffnungsverhältnis von 1:1,23 ist durch die fol¬ genden, in Anspruch 13 dargelegten Konstruktionsdaten her¬ stellbar. Diese dritte Ausführung umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen, wobei, von Objektraum aus gesehen, eine ers¬ te Linsengruppe mit positiver Brechkraft aus zwei Einzel¬ linsen mit positiver Brechkraft, einer aus zwei Linsen be¬ stehenden Kittgruppe und aus einer weiteren Einzellinse mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit nega¬ tiver Brechkraft aus einer Einzellinse mit negativer Brech¬ kraft und aus einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe positiver Brechkraft bestehen.An advantageous fourth embodiment of the objective with a focal length f '= 65.59 mm, an inlet opening of 53.5 mm and an aperture ratio of 1: 1.23 can be produced by the following design data set forth in claim 13. This third embodiment likewise comprises two lens groups, wherein, seen from object space, a first lens group with positive refractive power consists of two single lenses with positive refractive power, one of two lenses and one further lens with positive refractive power second lens group with nega¬ tive refractive power from a single lens with negative Brech¬ force and consist of a two lenses putty group positive refractive power.
Ein Objektiv, welches bei Fluoreszenz-Stereo-Mikroskopen vorteilhaft anwendbar ist, ergibt sich, wenn die Bedingung τ(350; 5)j ≥ 0,8 erfüllt ist, worin τ (350; 5)j die Medien- reintransmission bei einer Wellenlänge des Lichtes von 350 nm und einer Substratdicke von 5 mm ist und ein Index j = 1, 2, .... für alle optischen Medien des Objektivs steht.An objective which is advantageously applicable to fluorescence stereomicroscopes arises when the condition τ (350; 5) j ≥ 0.8 is satisfied, where τ (350; 5) j is the pure transmission of the medium at a wavelength of Light of 350 nm and a substrate thickness of 5 mm and an index j = 1, 2, .... stands for all optical media of the lens.
Das so geschaffene Mikroskopobjektiv ist besonders zur An¬ wendung in der Fluoreszenz-Stereo-Mikroskopie im Auflicht- Hellfeld geeignet und bietet vor allem diesbezüglich Vor¬ teile gegenüber bekannten Objektiven. Des Weiteren ergeben sich Vorteile im Hinblick auf die Korrektion des Farbfeh¬ lers, der Bildfeldebnung und der Verzeichnung wie auch be¬ züglich der Forderung nach größeren Räumen für die dem Ob¬ jektiv nachgeordneten Vergrößerungswechsler und einer grö¬ ßeren nutzbaren Apertur im Objektraum. Die Erfindung soll nachstehend an- Ausführungsbeispielen nä¬ her erläutert werden. In den Zeichnungen zeigenThe microscope objective thus created is particularly suitable for use in fluorescence stereomicroscopy in reflected-light brightfield and, above all, offers advantages over known objectives. Furthermore, there are advantages with regard to the correction of the color aberration, the field flattening and the distortion as well as the requirement for larger spaces for the magnification changer downstream of the objective and a larger usable aperture in the object space. The invention will be explained in more detail hereinafter exemplary embodiments. In the drawings show
Fig.l stark vereinfacht den Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp,FIG. 1 greatly simplifies the construction of a telescope-type stereomicroscope, FIG.
Fig.2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Objektivs, Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Objektivs, Fig.4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Objektivs und Fig.5 die Anordnung der unterschiedlichen Pupillen in der2 shows a first embodiment of an objective, FIG. 3 shows a second embodiment of an objective, FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of an objective, and FIG. 5 shows the arrangement of the different pupils in FIG
Objektivpupille Fig.6 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Objektivs.Lens pupil Fig.6 a fourth embodiment of an objective.
Zur Veranschaulichung ist der Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskop- oder Fernrohrtyp in Fig.l als Blockbild dar¬ gestellt. Das Stereomikroskop umfaßt ein Objektiv 1, wel¬ ches erfindungsgemäß, vom zu beobachtenden, in einer Ob¬ jektebene 2 angeordneten Objekt 3 aus gesehen, aus einer erste Linsengruppe LGl und einer zweiten Linsengruppe LG2 besteht. Zur Bildseite hin sind dem Objektiv 1 in zwei ge¬ trennten Strahlengängen 6 und 7 in der Folge je ein Vergrö- ßerungswechsler 8 und 9 sowie Tubuslinsen 10 und 11 nachge¬ ordnet. Das Objekt 1 wird in der Bildebene 12 des jeweili¬ gen Strahlenganges 7 und 8 als reelles Zwischenbild 13 und 14 abgebildet. Zur Beobachtung der Zwischenbilder 13 und 14 ist in jedem Strahlengang 6, 7 ein Okular 15 und 16 vorge¬ sehen.By way of illustration, the construction of a stereomicroscope of the telescope or telescope type in Fig.l is shown as a block diagram dar¬. The stereomicroscope comprises an objective 1 which, according to the invention, consists of a first lens group LG1 and a second lens group LG2, viewed from the object 3 to be observed, arranged in an object plane 2. To the image side, in each case a magnification changer 8 and 9 as well as tube lenses 10 and 11 are arranged downstream of the objective 1 in two separate beam paths 6 and 7. The object 1 is imaged in the image plane 12 of the respective beam path 7 and 8 as a real intermediate image 13 and 14. In order to observe the intermediate images 13 and 14, an eyepiece 15 and 16 is provided in each beam path 6, 7.
Wie bei derartigen Stereomikroskopen üblich, blenden die beiden Tubussysteme aus den vom Objektiv 1 angebotenen pa¬ rallelen Strahlenbündeln zwei auch zueinander parallele Teilbündel aus. Dabei wird ein außeraxialer Objektpunkt durch das Objektiv in eine nachgeordnete Optik, z. B. einen Vergrößerungswechsler in deren Eintrittspupille unter einem Winkel ω eingeleitet.As is usual in stereomicroscopes of this type, the two tube systems hide two partial bundles, which are also parallel to one another, from the parallel radiation bundles offered by the objective 1. In this case, an off-axis object point through the lens in a downstream optics, z. B. one Magnification changer introduced in the entrance pupil at an angle ω.
Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Objektiv, von der Objektebene aus betrachtet, in Rich¬ tung zur Bildebene 12 eine erste Linsengruppe LGl und nach¬ folgend eine zweite Linsengruppe LG2. Die Linsengruppe LGl hat insgesamt eine positive Brechkraft und die Linsengruppe LG2 hat insgesamt eine negative Brechkraft.In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, the objective, viewed from the object plane, comprises a first lens group LG1 in the direction of the image plane 12, and subsequently a second lens group LG2. The lens group LG1 has an overall positive refractive power and the lens group LG2 has an overall negative refractive power.
Wie aus Fig.2 ferner zu ersehen ist, besteht die erste Lin¬ sengruppe LGl aus fünf Linsen 1.1 bis 1.5, von denen die Linsen 1.3 und 1.4 zu einem Kittglied miteinander verkittet sind. Die Linsengruppe LG2 besteht aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und einem Kittglied 2.2 mit positiver Brechkraft. Die Kittgruppe 2.2 besteht aus einer weiteren Linse 2.21 und einer Linse 2.22 mit positiver Brechkraft. Dieses Mikroskopobjektiv weist folgende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Abständen d in mm, den Brech¬ zahlen ne und den Abbe'sehen Zahlen ve:As can also be seen from FIG. 2, the first lens group LG1 consists of five lenses 1.1 to 1.5, of which the lenses 1.3 and 1.4 are cemented together to form a cemented element. The lens group LG2 consists of a lens 2.1 with negative refractive power and a cemented element 2.2 with positive refractive power. The putty group 2.2 consists of a further lens 2.21 and a lens 2.22 with positive refractive power. This microscope objective has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's numbers v e :
Linse Radius Abstand d ne Ve mm mmLens Radius Distance dn e Ve mm mm
Objektebeneobject level
33.2339933.23399
-143.28340-143.28340
1.1 12.70000 1 .498450 81 .301.1 12.70000 1 .498450 81 .30
-45.64480-45.64480
0.200000.20000
-156.22550-156.22550
1.2 10.00000 1 .498450 81 .301.2 10.00000 1 .498450 81 .30
-61.77000 0.20000-61.77000 0.20000
487.02500487.02500
1.3 9.00000 1.747940 44.601.3 9.00000 1.747940 44.60
86.5932086.59320
1.' 21.20000 1.498450 81.301.' 21.20000 1.498450 81.30
-86.59320-86.59320
0.200000.20000
65.5505065.55050
1.5 22.70000 1.498450 81.301.5 22.70000 1.498450 81.30
334.94300334.94300
6.717046.71704
172.77720172.77720
2.1 9.40000 1.584820 40.562.1 9.40000 1.584820 40.56
48.6973048.69730
7.595597.59559
193.86600193.86600
2.21 6.00000 1.607180 37.762.21 6.00000 1.607180 37.76
79.7217079.72170
2.22 8.80000 1.498450 81.302.22 8.80000 1.498450 81.30
-258.51300-258.51300
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 50 mm, eine Eintrittsöffnung von 55 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:0,9.This lens 1 has a focal length of 50 mm, an entrance opening of 55 mm and an aperture ratio of 1: 0.9.
Ein Beispiel zu einer zweiten Ausführung eines erfindungs¬ gemäßen Objektivs ist in Fig.3 dargestellt. Dieses Objektiv besitzt ebenfalls zwei Linsengruppen LGl und LG2. Die ers¬ te, objektseitige Linsengruppe LGl besteht aus drei Linsen 1.1 bis 1.3, von denen die Linsen 1.1 und 1.2 miteinander verkittet sind. Hier besteht die Linsengruppe LG2 aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und einem aus Linsen 2.21 und 2.22 bestehenden Kittglied 2.2 mit positiver Brechkraft.An example of a second embodiment of a lens according to the invention is shown in FIG. This lens also has two lens groups LG1 and LG2. The first, object-side lens group LG1 consists of three lenses 1.1 to 1.3, of which the lenses 1.1 and 1.2 are cemented together. Here, the lens group LG2 consists of a lens 2.1 with negative refractive power and one of lenses 2.21 and 2.22 existing cemented 2.2 with positive refractive power.
Dieses Mikroskopobjektiv weist folgende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Abständen d in mm, den Brech¬ zahlen ne und den Abbe'sehen Zahlen ve:This microscope objective has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's numbers v e :
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 100 mm, eine Eintrittsöffnung von 55 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:1,8. This lens 1 has a focal length of 100 mm, an entrance opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.8.
In Fig.4 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Objektiv darge¬ stellt. Diese dritte Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 80 mm, einer Eintrittsöffnung von 55 mm und einem Öffnungsverhältnis von 1:1,45 umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen LGl und LG2, wobei, von Objektraum aus gese¬ hen, die erste Linsengruppe LGl mit positiver Brechkraft aus zwei Einzellinsen 1.1 und 1.2 mit jeweils positiver Brechkraft, einer aus zwei Linsen 1.3 und 1.4 bestehenden Kittgruppe und aus einer weiteren Linse 1.5 mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe LG2 mit negativer Brechkraft aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und aus einer aus zwei Linsen 2.21 und 2.22 bestehenden Kitt¬ gruppe 2.2 bestehen.FIG. 4 shows another objective according to the invention. This third embodiment of the objective with a focal length f '= 80 mm, an entrance aperture of 55 mm and an aperture ratio of 1: 1.45 also comprises two lens groups LG1 and LG2, the first lens group LG1 being part of the object space positive refractive power from two individual lenses 1.1 and 1.2, each with positive refractive power, one consisting of two lenses 1.3 and 1.4 Kittgruppe and another lens 1.5 with positive refractive power and a second lens group LG2 with negative refractive power from a lens 2.1 with negative refractive power and from a two lenses 2.21 and 2.22 existing Kitt¬ group 2.2 exist.
Dieses in Fig.4 dargestellte Mikroskopobjektiv weist fol¬ gende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Ab¬ ständen d in mm, den Brechzahlen ne und den Abbe'sehen Zah¬ len ve:This microscope objective shown in FIG. 4 has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's number v e :
1.2 67.58 1.2 67.58
1.3 52.101.3 52.10
1.4 80.071.4 80.07
1.5 67.581.5 67.58
2.1 52.102.1 52.10
2.21 60.982.21 60.98
2.22 60.082.22 60.08
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 80 mm, eine Eintrittsöffnung von 55 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:1,45.This lens 1 has a focal length of 80 mm, an entrance opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.45.
In Fig.5 ist die Lage der verschiedenen Pupillen in der Austrittspupille AP dargestellt. Es handelt sich hier um die Pupillen mit den Mittelpunkten Mi und M2 der beiden Be¬ obachtungsstrahlengänge des Stereomikroskops und um die Eintrittspupille M3 des in die Austrittspupille AP des Ob¬ jektivs 1 eingekoppelten Beleuchtungsstrahlenganges. Diese drei Pupillen, deren Mittelpunkte mit Mi, M2 und M3 bezeich¬ net sind, sind so in der Austrittsspupille AP angeordnet, dass deren Mittelpunkte Mi, M2 und M3 ein gleichschenkliges Dreieck bilden, und der Mittelpunkt M der Austrittspupille AP innerhalb dieses Dreiecks liegt, wobei die folgenden Be¬ dingungen zu erfüllen sind: FIG. 5 shows the position of the various pupils in the exit pupil AP. These are the pupils with the centers Mi and M 2 of the two viewing beam paths of the stereomicroscope and the entrance pupil M 3 of the illumination beam path coupled into the exit pupil AP of the objective 1. These three pupils whose centers are denoted Mi, M 2 and M3 are arranged in the exit pupil AP such that their centers Mi, M2 and M3 form an isosceles triangle, and the center M of the exit pupil AP lies within this triangle, wherein the following conditions are to be fulfilled:
0,25 < a2/DAP < 0,50.25 <a 2 / D AP <0.5
0,25 < a3/DRP < 0,5, worin ai und a2 die Abstände der Mittelpunkte Mi und M2 der beiden Strahlengänge des Objektivs 1 vom Mittelpunkt M der Austrittspupille AP des Objektivs 1 und a3 der Abstand des Mittelpunktes M3 der Eintrittspupille des Beleuchtungs¬ strahlenganges vom Mittelpunkt M der Austrittspupille AP des Objektivs 1 sind.0.25 <a 3 / D RP <0.5, where ai and a 2 are the distances of the centers Mi and M 2 of the two beam paths of the objective 1 from the center M of the exit pupil AP of the objective 1 and a 3 the distance of the center M3 the entrance pupil of the illumination beam path from the center M of the exit pupil AP of the objective 1 are.
In Fig.6 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Objektiv darge¬ stellt. Diese vierte Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 65,59 mm, einer Eintrittsöffnung von 53,5 mm und einem Öffnungsverhältnis von 1:1,23 umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen LGl und LG2, wobei, von Objektraum aus gesehen, die erste Linsengruppe LGl mit positiver Brech¬ kraft aus einer Einzellinse 1.1 mit positiver Brechkraft, einer aus zwei Linsen 1.2 und 1.3 bestehenden Kittgruppe mit negativer Brechkraft und aus einer weiteren Linse 1.4 mit positiver Brechkraft und einer zweiten Linsengruppe LG2 mit negativer Brechkraft aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und aus einer aus zwei Linsen 2.21 und 2.22 be¬ stehenden Kittgruppe 2.2 bestehen.FIG. 6 shows another objective according to the invention. This fourth embodiment of the objective with a focal length f '= 65.59 mm, an entrance aperture of 53.5 mm and an aperture ratio of 1: 1.23 also comprises two lens groups LG1 and LG2, the first lens group being seen from object space LGl with positive Brech¬ force from a single lens 1.1 with positive refractive power, consisting of two lenses 1.2 and 1.3 Kittgruppe with negative refractive power and a further lens 1.4 with positive refractive power and a second lens group LG2 with negative refractive power from a lens 2.1 with negative refractive power and consist of one of two lenses 2.21 and 2.22 be¬ standing putty group 2.2.
Dieses in Fig.6 dargestellte Mikroskopobjektiv weist fol¬ gende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Ab- ständen d in mm, den Brechzahlen ne und den Abbe'sehen Zah¬ len ve:This microscope objective shown in FIG. 6 has the following design data with the radii in mm, the distance d in mm, the refractive indices ne and the Abbe'sehen numbers ve:
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 65,59 mm, ei¬ ne Eintrittsöffnung von 53,5 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:1,23. This objective 1 has a focal length of 65.59 mm, an inlet opening of 53.5 mm and an aperture ratio of 1: 1.23.
Bei diesem Objektiv genügt die Brennweite der zweiten Lin¬ sengruppe der folgenden Bedingung:With this objective, the focal length of the second lens group satisfies the following condition:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 780 ≤ f'2 < -0,0668 f'2 +-0.0668 * f ' 2 + 7.4933 * f - 780 ≤ f' 2 <-0.0668 f ' 2 +
7,4933 * f - 400, worin f'2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs 1 sind.7.4933 * f-400, where f ' 2 is the focal length of the second lens group and f is the total focal length of the objective 1.
Dabei genügt das Kittglied der zweite Linsengruppe der Be¬ dingung:In this case, the cemented element of the second lens group satisfies the condition:
10~8 * f'2 + 9*10~8 * f- l,8*10~4 ≤ 1/fi /vei + l/f2 /ve210 ~ 8 * f ' 2 + 9 * 10 ~ 8 * f- l, 8 * 10 ~ 4 ≤ 1 / fi / vei + l / f2 / v e 2
≤ 10~8 * f'2 + 9*10~8 * f'+ 10"4 und die Linse (2.1) der Linsengruppe der Bedingung ve3 ≤ 55, worin fj die Brennweite der Linsen 2.22, f2 die Brennweite der Linsen 2.21, f die Gesamtbrennweite des Ob¬ jektivs, Vei und ve2 die Abbe'sehen Zahlen der Linsen 2.22 und 2.21, ve3 die Abbe'sehe Zahl der Linse 2.1 sind. Diese vierte Ausführung des Objektivs zeichnet sich vor al¬ lem dadurch aus, dass es apochromatisch korrigiert ist und auch im nahen UV-Spektralbereich eine hohe Transmission aufweist. ≤ 10 ~ 8 * f ' 2 + 9 * 10 ~ 8 * f' + 10 "4 and the lens (2.1) of the lens group has the condition v e 3 ≤ 55, where fj is the focal length of the lenses 2.22, f 2 is the focal length of the lens Lenses 2.21, f is the total focal length of the objective, V e i and v e2 are the Abbe's numbers of lenses 2.22 and 2.21, v e3 are the Abbe's number of lens 2.1 lem in that it is apochromatically corrected and also has a high transmission in the near UV spectral range.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Objektiv, insbesondere für Stereomikroskope, welche nach dem Teleskoptyp aufgebaut sind, wobei das Objektiv zwei Linsengruppen umfaßt, von denen, von der Objekt¬ ebene aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positi¬ ver Brechkraft der Objektebene und eine zweite Linsen¬ gruppe mit negativer Brechkraft einer nachgeordneten Optik benachbart sind, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Bedingungen Bi und B2 B2: 0,16 ≤ tan ώi erfüllt sind, worin DAp der Durchmesser der Austritts¬ pupille (AP) des Objektivs (1) und ωi der maximale Ein- trittswinkel in die nachgeordnete Optik sind.1. Lens, in particular for stereo microscopes, which are constructed according to the telescope type, the objective comprising two lens groups, of which, viewed from the object plane, a first lens group with positive refractive power of the object plane and a second lens group negative refractive power of a downstream optics, characterized in that the following conditions Bi and B 2 B 2 : 0.16 ≤ tan ώi are satisfied, where D A p is the diameter of the exit pupil (AP) of the objective (1) and ωi is the maximum entrance angle into the downstream optics.
2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite des Objektivs (1) f ≥ 40 mm und ≤ 200 mm beträgt.2. Lens according to claim 1, characterized in that the focal length of the lens (1) is f ≥ 40 mm and ≤ 200 mm.
3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Einkopplung des Beleuchtungsstrahlengan¬ ges in die Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) er¬ folgt.3. Lens according to claim 1 or 2, characterized in that the illumination beam path is coupled into the exit pupil (AP) of the lens (1).
4. Objektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (M3) der Eintrittspupille des Beleuch¬ tungsstrahlenganges und die Mittelpunkte (Mi und M2) der beiden Strahlengänge (6, 7) des Objektivs (1) ein gleichschenkliges Dreieck innerhalb der Austrittspupil¬ le (AP) des Objektivs (1) bilden, in welchem der Mit¬ telpunkt (M) der Austrittspupille (AP) liegt. 5. Objektiv nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Bedingungen erfüllt sind:4. Lens according to claim 3, characterized in that the center (M 3 ) of the entrance pupil of the lighting beam path and the centers (Mi and M 2 ) of the two beam paths (6, 7) of the lens (1) form an isosceles triangle within the Form the exit pupil (AP) of the lens (1), in which the center point (M) of the exit pupil (AP) lies. 5. Lens according to claim 4, characterized in that the following conditions are met:
0 , 25 < ai / DAP < 0 , 5 0 , 25 < a2 / DAP < 0 , 5 0 , 25 < a3 / DAP < 0 , 0 . 25 < ai / D AP < 0 . 5 0 . 25 < a 2 / D AP < 0 . 5 0 . 25 < a 3 / D AP < 0 ,
5 , worin ai und a2 die Abstände der Mittelpunkte (Mi und M2) der beiden Strahlengänge des Objektivs (1) vom Mit¬ telpunkt (M) der Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) und a3 der Abstand des Mittelpunktes (M3) der Ein¬ trittspupille des Beleuchtungsstrahlenganges vom Mit¬ telpunkt (M) der Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) sind.5, where ai and a 2 are the distances of the center points (Mi and M 2 ) of the two beam paths of the objective (1) from the center point (M) of the exit pupil (AP) of the objective (1) and a 3 is the distance of the center point ( M 3 ) of the entrance pupil of the illumination beam path from the center point (M) of the exit pupil (AP) of the objective (1).
6. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Brennweite dieser zweiten Linsen¬ gruppe der folgenden Bedingung genügt:6. Lens according to one of claims 1 to 5, characterized in that the focal length of this second lens group satisfies the following condition:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 < f'2 ≤ -0,0668 f'2 + 7,4933 * f - 400, worin f2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs (1) sind.-0.0668 * f' 2 + 7.4933 * f - 460 <f' 2 ≤ -0.0668 f' 2 + 7.4933 * f - 400, where f 2 is the focal length of the second lens group and f is the total focal length of the Lens (1).
7. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe ein Kittglied und eine Einzellinse umfaßt, wobei das Kittglied dem Vergrößerungswechsler (8, 9) benachbart angeordnet ist und daß die Brennweite dieser zweiten Linsengruppe der folgenden Bedingung genügt:7. Lens according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second lens group comprises a cemented member and a single lens, the cemented member being arranged adjacent to the magnification changer (8, 9) and that the focal length of this second lens group meets the following condition enough:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 < f2 ≤ -0,0668 f'2 + 7,4933 * f - 400, worin f2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs (1) sind. -0.0668 * f' 2 + 7.4933 * f - 460 < f 2 ≤ -0.0668 f' 2 + 7.4933 * f - 400, where f 2 is the focal length of the second lens group and f is the total focal length of the lens (1 are.
8. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Kittglied der zweite Linsengruppe der Bedingung genügt:8. Lens according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cemented member of the second lens group satisfies the condition:
10~8 * f'2 + 9*10'8 * f- ICT4 ≤ 1/fi /vβi + l/f2 /ve2 ≤ 10~8 * f'2 + 9*10~8 * f'+ 10"4 und die Linse (2.1) der Linsengruppe der Bedingung ve3 ≤ 55 genügt, worin f'i -die Brennweite der Linsen (2.22), f2 die Brennweite der Linsen (2.21), f die Gesamtbrennweite des Objektivs, vei und vβ2 die Ab¬ be'sehen Zahlen der Linsen (2.22 und 2.21), ve3 die Ab¬ be'sehe Zahl der Linse (2.1) sind.10 ~8 * f' 2 + 9*10 '8 * f- ICT 4 ≤ 1/fi /vβi + l/f 2 /v e2 ≤ 10 ~8 * f' 2 + 9*10 ~8 * f'+ 10 "4 and the lens (2.1) of the lens group satisfies the condition v e3 ≤ 55, where f'i - the focal length of the lenses (2.22), f 2 the focal length of the lenses (2.21), f the total focal length of the lens, v e i and v β 2 are the ab¬ be'see numbers of the lenses (2.22 and 2.21), v e3 are the ab¬ be'see numbers of the lens (2.1).
9. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß erste Linsengruppe eine positive Brechkraft besitzt und aus mehreren Linsen besteht, von denen mindestens zwei ein Kittglied bilden, und daß die zweite Linsengruppe eine negative Brechkraft besitzt und aus einem sammelnden Kittglied und einem zerstreu¬ enden Linse besteht.9. Lens according to one of claims 1 to 8, characterized ge indicates that the first lens group has a positive refractive power and consists of several lenses, at least two of which form a cemented element, and that the second lens group has a negative refractive power and consists of a collecting Putty member and a diverging lens.
10. Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ge¬ kennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite f'= 50 mm; Eintrittsöffnung 55 mm; Öffnungs- verhältnis 1:0,9 und die folgenden Konstruktionsdaten in unterstehender Tabelle:10. Microscope objective according to one of claims 1 to 9, characterized by the following performance parameters: focal length f '= 50 mm; Entry opening 55 mm; Aperture ratio 1:0.9 and the following construction data in the table below:
1.2 81.30 1.2 81.30
1.3 44.601.3 44.60
1.4 81.301.4 81.30
1.5 81.301.5 81.30
2.1 40.562.1 40.56
2.21 37.762.21 37.76
2.22 81.302.22 81.30
worin d die Abstände zwischen den Linsen, ne die Brech¬ zahlen und ve die Abbe'sehe Zahl des Glases sind.where d are the distances between the lenses, n e are the refractive index and v e is the Abbe number of the glass.
11. Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ge¬ kennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite f= 100 mm; Eintrittsöffnung 55 mm; Öff- nungsverhältnis 1:1,8 und die folgenden Konstruktions¬ daten in unterstehender Tabelle:11. Microscope objective according to one of claims 1 to 9, characterized by the following performance parameters: focal length f = 100 mm; Entry opening 55 mm; open voltage ratio 1:1.8 and the following construction data in the table below:
worin d die Abstände in mm zwischen den Linsen, ne die Brechzahlen und ve die Abbe'sehe Zahl des Glases sind.where d are the distances in mm between the lenses, n e are the refractive indices and v e are the Abbe's number of the glass.
12. Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ge¬ kennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite f'= 80 mm; Eintrittsöffnung 55 mm; Öffnungs- Verhältnis 1:1,45 und die folgenden Konstruktionsdaten in unterstehender Tabelle:12. Microscope objective according to one of claims 1 to 9, characterized by the following performance parameters: focal length f '= 80 mm; Entry opening 55 mm; opening Ratio 1:1.45 and the following construction data in the table below:
2.22 7.65175 1.622860 60.08 2.22 7.65175 1.622860 60.08
276.92831276.92831
worin d die Abstände mm zwischen den Linsen, ne die Brechzahlen und ve die Abbe'sehe Zahl des Glases sind.where d are the distances mm between the lenses, n e are the refractive indices and v e are the Abbe's number of the glass.
13. Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ge¬ kennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite f'= 65,59 mm; Eintrittsöffnung 53,5 mm; Öff¬ nungsverhältnis 1:1,23 und die folgenden Konstruktions¬ daten in unterstehender Tabelle:13. Microscope objective according to one of claims 1 to 9, characterized by the following performance parameters: focal length f '= 65.59 mm; Entry opening 53.5 mm; Opening ratio 1:1.23 and the following construction data in the table below:
48.347 48,347
8.200008.20000
237.162237,162
2.2 4.50000 1.716 53.62.2 4.50000 1.716 53.6
68.29468,294
2.3 12.20000 1.498 81.12.3 12.20000 1,498 81.1
-125.885-125,885
0.400000.40000
worin d die Abstände mm zwischen den Linsen, ne die Brechzahlen und ve die Abbe'sehe Zahl des Glases sind.where d are the distances mm between the lenses, n e are the refractive indices and v e are the Abbe's number of the glass.
14. Objektiv, nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekenn¬ zeichnet durch die Anwendung bei Fluoreszenzstereomik- roskopen.14. Lens according to one of claims 1 to 13, characterized by its use in fluorescence stereomic microscopes.
15. Objektiv, insbesondere für Fluoreszenzstereomikroskope, gekennzeichnet durch die Bedingung: τ (350; 5)j ≥ 0,8 , worin τ(350; 5)j die Reintransmission bei einer Wellen¬ länge des Lichtes von 350 nm und einer Substratdicke von 5 mm ist und ein Index j = 1, 2, .... für alle opti¬ schen Medien des Objektivs steht. 15. Objective, in particular for fluorescence stereo microscopes, characterized by the condition: τ (350; 5)j ≥ 0.8, where τ (350; 5)j is the pure transmission at a light wavelength of 350 nm and a substrate thickness of 5 mm and an index j = 1, 2, .... stands for all optical media of the lens.
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