DD271962A1

DD271962A1 - Afokales pankratisches system

Info

Publication number: DD271962A1
Application number: DD88315523A
Authority: DD
Inventors: Lothar Mueller; Klaus Krueger
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-09-20
Also published as: CH680168A5; DE3904190A1

Abstract

Die Erfindung umfasst ein afokales 10linsiges Variosystem, das als drei- oder viergliedriges Varioobjektiv aufbaubar ist und welches in den jeweils aussenliegenden Linsen Flussspat verwendet. Die Erfindung zeigt ein Variosystem insbesondere fuer Stereomikroskope mit hoechster Abbildungsleistung. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist als kontinuierlicher Vergrößerungswechsler ein wesentlich gebrauchswertbestimmender Bestandteil für Stereomikroskope, insbesondere für Operationsmikroskope.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind zwei Grundtypen von ^v'ei jrößerungswechslern in Stereomikroskopen bekannt: die Schaltwalze, womit stufenweise eine Variation der Vergrößerung e reicht wird, und Variosysteme. Zu den letzteren zählen afokale pankratische Systeme für eine Vergrößerung Γ = 0,4x... 2,4x für technische und medizinische Zwecke.

Bekannte Systeme ohne feststehende erste Gruppe haben den Nachteil, daß sie einen höheren kontrastmindernden Reflexlichtanteil aufnehmen. Systeme mit erster feststehender Gruppe und zwei beweglichen Gliedern zeigen diesen Nachteil nicht. Die bekannten Lösungen gestatten durch ihren inneren Aufbau nicht, den Leistungsumfang in Abhängigkeit von der Stereobasis bis an die erreichbare Grenze des Auflösungsvermögens zu treiben.

— Das in der Jenaer Rundschau H4/1980/S. 169 beschriebene afokale Variosystem besitzt 8 Linsen, die in 3 Gliedern zusammengefaßt sind. Allerdings realisiert dieses System nur Auftrittspupillendurchmesser bis zum 0,36fachen der Stereobasis, der Randlichtabfall beträgt bis zu 75% bis 80%. Der maximale Blendendurchmesser beträgt 8mrr,.

— In der DE 3202075 wird ein dreigliedriges Variosystem vorgestellt, dessen maximaler Austrittspupillendurchmesser schon bis zum 0,72fachen der Stereobasis reicht.

— Bekannt ist weiterhin ein afokales Variosystem in einem Operationsmikroskop der Firma OPTON/BRD als dreigliedriges System. Diesos Objektiv besitzt einen maximalen Blendendurchmesser von 16mm und folglich einen Austrittspupillendurchmesser bis zum 0,73fachen der Stereobasis. Nachteilig wirkt sich hier allerdings die verwendete Doppalblende vor und nach dem Variosystem aus, wodurch der wirksame Eintrittspupillendurchmesser eingeschränkt wird und ein erheblicher Randlichtabfall entsteht. Durch den Einsatz von Normalgläsern kann keine optimale polychromatische Korrekiion erreicht werden.

Alle bekannten Lösungen weisen einen höheren Randlichtabfall auf, gestatten keine maximale Größe von Ein- und Austrittspupille und sind nicht optimal bezüglich ihrer Farbkorrektion.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine wesentliche Steigerung der optischen Leistung von Stereooperationsmikroskopen zu erreichen, so daß auch kleinere Strukturen in deutlich höherem Kontrast abgebildet werden und welches die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

-2- 271962 Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein afokales Variosystem für Stereomikroskope zu schaffen, welches im Hauptanwendungsbereich bei kleineren Vergrößerungen eine hohe Auflösung besitzt und beiträgt, ein großes Objektfeld ohne wesentlichen Randlichtabfall abzubilden. Des weiteren soll das Variosystem optimal farbkorrigiert sein. Diese Aufgabe wird für ein afokales pankratisches System für ein Stereomikroskop, aufgebaut als lOlinsiges Varioobjektiv mit zwei beweglichen Gliedern und daß die objektseitig ersten drei Linsen zu einem ersten feststehenden Glied mit einer positiven Brennweite des 2,7fachen bis 2,9fachen der Stereobasis zusammengefaßt sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß objektseitig gesehen längs einer optischen Achse das erste feststehenden Glied aufgebaut ist aus einer Kittgruppe, deren außenstehende Positivlinse aus CAF2 ist und deren innere Linse eine Negativlinse ist und aus einer folgenden Positivlinse, deren stärker gekrümmte Fläche objektseitig liegt und daß diosem ersten Glied nachgeordnet und von diesem durch einen veränderlichen Luftabstand getrennt zwei negative, durch Luftabstand getrennte, zweilinsige Kittgruppen folgen, jeweils bestehend aus einer Positivlinse und einer Negativlinse und daß der zweiten Kittgruppe nachgeordnet und durch einen veränderlichen Luftabstand von dieser getrennt ein positives dreilir.siges Glied folgt, bestehend aus einer Positivlinse, deren stärker gekrümmte Fläche bildseitig liegt und einer folgenden Kittgruppe, bestehend aus einer Negativlinse und einer Positivlinse, die aus CAF2 ist und daß diesem letzten Positivglied eine feststehende Aperturblende nachgeordnet ist. Besonders vorteilhafte Varianten der Erfindung ergeben sich, wenn die zwei negativen zweilinsigen Kittgruppen gemeinsam gefaßt sind und als Variator verschiebbar sind und das letzte Pcsitivglied als Kompensator verschiebbar ist oder wenn die erste Kittgruppe negativer Brennweite als Variator und die zweite Kittgruppe negativer Brennweite als Kompensator getrennt verschiebbar sind und das letzte Positivglied fest ist.

Derartige erfindungsgemäße Systeme besitzten einen maximalen EintrUtspupillendurchmesser bis zum 0,9fachen der Stereobasis und einen maximalen Austrittspupillendurchmesser bis zum 0,8fachen der Stereobasis. Damit wird im Hauptanwendungsgebiet für die kleineren Vergrößerungen eine wesentliche Helligkeitssteigerung erreicht. Der Randlichtabfall überschreitet selbst im ungünstigsten Fall nicht 40%. Durch den Einsatz von Fluszspat wird eine ausgezeichnete Farbkorrektion erreicht, die chromatische Vergrößerungsdifferenz beträgt nur 10% gegenüber den bekannten Lösungen. Das erfindungsgemäße System ist in sich auskorrigiert und mit einem nachgeordneten Strahlenteiler sind beliebige Anschlußmöglichkeiten gegeben. Die erfindungsgemäßen Systeme gestatten eine Variation der Vergrößerung von 0,4fach bis 2,4fach.

Durch die in diesem erfindungsgemäßen System realisierte deutlich verbesserte Modulationsübertragungsfunktion bei Ausschöpfung aller Möglichkeiten an maximalen Blenden- und Eintrittspupillendurchmessern in Abhängigkeit von der gewählten Stereobasis werden die notwendig immer kleiner zu beobachtenden Strukturen in medizinischen oder technischen Anwendungsfällen mit hohem Kontrast zugänglich. Der notwendige Mindeslkontrast für die Bildaufzeichnung mit Fotografie oder digitaler Bildaufzeichnung von mikroskopisch kleinsten Strukturen wird durch das erfindungsgemäße Variosystem gesichert.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele mit Zeichnungen erläutert.

Fig. 1: zeigt das erfindungsgemäße System als Linsenschnittbild eines dreigliedrigen Systems. Fig. 2: zeigt das erfindungsgemäße System als Linsenschnittbild eines viergliedrigen Systems.

Figur 1:

Entlang der optischen Achse O-O' sind angeordnet eine Kittgruppe und eine in geringem Abstand l> folgende Positivlinse, die zusammen das erste Glied I des Variosystems bilden. Nach einem veränderlichen Luftabstand I₂ folgen eine erste negative Kittgruppe N₁ und nach dem festen Luftabstand I₃ folgt eine zweite negative Kittgruppe N₂, die zusammengefaßt und gemeinsam als zweites Glied Il verschiebbar sind. Nach einem veränderlichen Luftabstand U folgt ein abschließendes drittes Glied III, welches aus einer Positivlinse und einer in geringem Abstand I₆ folgenden Kittgruppe besteht und insgesamt postiver Brechkraft ist. Dieses dritte Glied ist verschiebbar und durch den variablen Luftabstand Ie vor einer feststehenden Blende B angeordnet. Die Linsen sind durch ihre Radien r_xbis r₁₆und ihre Dicken djbis d₁₀ sowie ihre Brechzahlen n_e und Abbe' · Zahlen ye beschrieben. Die Variokurven K1 und K2 kennzeichnen den Bewegungsablauf der beweglichen Glieder Il und III. Die konkreten Konstruktionsdaten für das System sind in Tabelle 1 angaben.

Figur 2 zeigt vom Linsenaufbau her das analoge System, wie in Figur 1 beschrieben, mit dem Unterschied, daß die beiden inneren Negativgruppen N₁ und N₂ als getrennte Glieder Il und III auf den Kurven K1 und K2 beweglich und das letzte Positivglied als GliedP/ fest ist. Veränderlich sind in diesem System die Luftabstände I₂,1₃ und I*. Die Linsen sind auch hier durch ihre Radien r. bis r₁₈, ihre Dicken d! bis d₁₀ sowie ihre Brechzahlen n_e und Abbe'-Zahlen y» gekennzeichnet. Die konkreten Daten für das System sind in Tabelle 2 enthalten.

Die angegebenen Parameter gestatten folgende übliche Toleranzen für r, d, I von ± 10%, für η von ± 0,05 und für von ± 5. Den optischen Systemen jeweils nachgeordnet ist ein Teilerwürfe! T als Adapter für beliebige Anschlußmöglichkeiten.

Claims

1. Afokales paritätisches System für ein Stereomikroskop, aufgebaut als 10iinsiges Varioobjektiv mit zwei beweglichen Gliedern, wobei die objektseitig ersten drei Linsen zu einem ersten feststehenden Glied mit einer positiven Brennweite des 2,7fachen bis 2,9fachen der Stereobasis zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß objektseitig gesehen längs einer optischen Achse (O-O')

— das erste feststehende Glied (I) aufgebaut ist aus einer Kittgruppe, deren außenstehende Positivlinse aus CAH2 ist und deren innere Linse eine Negativlinse ist und aus einer folgenden Positivlinse, daren stärker gekrümmte Fläche objektseitig liegt und daß diesem ersten Glied (!) nachgeordnet und von diesem durch einen veränderlichen Luftabstand getrennt

— zweit negative, durch Luftabstand getrennte zweilinsige Kittgruppen (N₁ und N 2) folgen, jeweils bestehend aus einer Positivlinse und einer Negativlinse, und daß der zweiten Kittgruppe (N₂) nachgeordnet und durch einen veränderlichen Luftabstand von dieser getrennt

— ein positives dreilinsiges Glied (III, IV) folgt, bestehend aus einer Positivlinse, deren stärker gekrümmte Fläche bildseitig liegt und einer folgenden Kittgruppe, bestehend aus einer Negativlinse und einer Positivlinse, die aus CAF2 ist, und daß diesem letzten Positivgliede eine feststehende Aperturblende (B) nachgeordnet ist.

2. Afokales pankratisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei negativen zweilinsigen Kittgruppen (N 1 und N 2) gemeinsam gefaßt sind und als Variator verschiebbar sind und daß das letzte Positivglied (III) als Kompensator verschiebbar ist.

3. Afokales pankratische System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste negative Kittgruppe (Ni) als Variator und die zweite Kittgruppe (N₂) als Kompensator getrennt verschiebbar sind und daß das letzte Positivglied (IV) fest ist.