DD300213A7

DD300213A7 - Mikroskopokular

Info

Publication number: DD300213A7
Application number: DD32051788A
Authority: DD
Inventors: Horst Riesenberg; Wolfgang Goers
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1992-05-27
Also published as: DE3925246C2; DE3925246A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein stellbares, 10fach vergroeszerndes Mikroskopokular, aufgebaut aus drei Gliedern mit verkitteter Augenlinse, dasz CDV-frei ist und einen fuer Brillentraeger optimalen Austrittspupillenabstand von mindestens 20 mm hat und damit die Betrachtung eines scheinbaren Bildfeldes von ca. 250 mm bei guter Bildqualitaet ermoeglicht.{Optik; Mikroskope; Okulare; Brillentraegerokular; Okular, CDV-frei; Austrittspupillenabstand; Groszfeldokular; Ultraweitwinkelokular}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist insbesondere für Mikroskope konzipiert, mit denen auch Brillenträgern die Betrachtung eines großen Bildfeldes, ca. 250mm Durchmesser, bei hoher Bildqualität ermöglicht wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Der Stand der Technik umfaßt eine Vielzahl von Mikroskopokularen, von denen nur din für großes Gesichtsfeld, d. h. solche mit einem scheinbaren Bildfelddurchmesser > 200mm bzw. einem Bildfeldwinkel >45°, und einem großen Abstand der Austrittspupille als nahekommende Systeme zu betrachten sind, sofern sie eine lOfache Vergrößerung realisieren. In der DD 112009 wird u. a. ein derartiges fünfgliedriges System beschrieben, dessen Pupillenabstand 18,5mm beträgt. Erfahrungsgemäß sind für Brillenträger mindestens 20mm Pupillenabstand zur bequemen Betrachtung des gesamten Feldes notwendig. Das System ist zwar gut korrigiert; dies wird jedoch aufwendig realisiert mit 6 Linsen und 10 Glas-Luft-Flächen, wobei die Feldblende inmitten des Okulars nach einer Feldlinse von verhältnismäßig starker Brechkraft angeordnet ist. In einem derartigen System haben Mittenblenden außerdem grundsätzlich den Nachteil, daß beim Einbringen von Formatplatten oder Meßplatten der durch die Feldlinse bedingte Vergrößerungsfaktor zu Fehlinterpretationen boim Bestimmen des Gildinhaltes bzw. bei Messungen führen kann.

Ein weiteres Weitv. inkelokular ist in der DE 2918731 beschrieben. Es handelt sich um ein viergliedriges System, wobei einem Triplettsystem, dos ,en mittlere b^!konkave Linse eine hohe Brechkraft besitzt, eine positive Einzellinse objektivseitig vorangestellt ist. Das System ist zwar CVD-frei, hat aber einen Austrittspupillenabstand < 1 ömm und ist damit für Brillenträger nicht geeignet. Nach der US 2994570 ist ein 10fach vergrößerndes Mikroskopokular bekannt mit einem Bildfeldwinkel von ca. 44°, dem ein scheinbarer Bildfelddurchmesser von 200mm zugeordnet ist. Der Pupillenabstand von 19,56mm ist für Brillenträger nicht ausreichend. Bei Auslegung dieses Okulars für einen scheinbaren Bildfelddurchmesser von 250mm erhöht sich der Astigmatismus erheblich, was zu einer unbrauchbaren Abbildungsgüte führt. Das Okular nach der US 2829560 weist einen Pupillenabstand von mindestens 20mm auf. Es ist zur Verwendung an einem Teleskop vorgesehen. Durch den geringen Abstand zwischen Brennpunkt bzw. Feldblende und der ersten Linsenfläche ist aufgrund der bei Mikroskopokularen notwendigen Austauschbarkeit je nach der konstruktiven Ausgestaltung jedoch keine oder nur eine stark eingeschränkte Stellbarkeit möglich. Außerdem tritt bei Verwendung eines großen Bildfeldes von ca. 250mm ein relativ hoher Astigmatismus auf.

Ein Weitwinkelokular mit Vorderblende ist aus der SU 636577 bekannt. Die Stellbarkeit (Dioptrienverstellung) dieses Okulars ist prinzipiell gering und die optische Baulänge groß. Dieser Lösung ist zu entnehmen, daß dieses Okular offensichtlich nicht für Brillenträger geeignot ist. Bei Verwendung als austauschbares Mikroskopokular ist keine Stellbarkeit möglich. Weiterhin ist ein Okular nach SU 336633 bekannt, welches insgesamt drei optische Glieder aufweist, wobei die Augenlinse aus zwei verkitteten Einzellinsen besteht. Aus dem Text und der Zeichnung zu dieser Lösung ist durch den Fachmann ableitbar, daß offensichtlich bei diesem Okular die Austauschbarkeit und die Dioptrienstellbarkeit nicht gleichzeitig gegeben sind. Aus der Stellung der ersten und zweiten Linse zueinander ergeben sich bei einer Konzipierung des Okulars für eine Großfeldabbildung Einschränkungen der Abbildungsqualität.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, ein 10fach vergrößerndes, stellbares Mikroskopokular zu enwickeln, das auch für Brillenträger die Betrachtung eines großen Bildfeldes hoehr Oualität gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines stellbaren, 10fach vergrößernden Weitwinkelokulars mit einem scheinbaren Bildfelddurchme^c~^>r von ca.-250mm bzw. einem Bildwinkel von ca. 53°, einem Abstand der Austrittspupille von der Augenlinse von mindestens 20mm und einer hohen Abbildungsqualität.

Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß ein Mikroskopokular mit 10facher Vergrößerung, bestehend aus drei Glifdern mit verkitteter Augenlinse, die augenseitig eine Negativlinse und objektseitig eine Positivlinse aufweist, sowie einer vor dem Okular angeordneten Feldblende dadurch, daß nach der Feldblende als erstes Glied eine meniskusförrnige Negativlinse, bei der die konvexe Fläche der Feldblende und die konkave Fläche dem Auge zugekehrt sind, und als zweites Glied eine Bikonvexlinse angeordnet sind und das Okular vorzugsweise folgende Konstruktionsdaten aufweist:

	Radius r	= 2,787 f	Dicke d	Abstand I	Brechungszahl	-3- 300 213
Tabelle
Linse		= 1,019f		I, = 0,704 f		Abbesche
	Γι					Zahle
I		= 1,226f	d, = 0,106f		1,7686
	rj
		= -1,695f		I₂ = 0,056 f		26,3
	Γ3
		= 0,871 f	d₂ = 0,361 f		1,6152
Il	Γ4
		= -2,079f		I] = 0,004 f		58,4
	Γδ
		= 8,778 f	d₃ = 0,412f		1,6152
III	fts
			d< = 0,1C6f		1,7686	58,4
	Γ7
				26,3

I₄ = 0,811f

wobei f die Brennweite des Okulars ist.

Die Brennweiten der drei Glieder stehen erfindungsgemäß im Verhältnis

fll <f|ll

und1,5f</f|/<3f

zueinander, dabei sind f die Brennweite des Okulars, fi die Brennweite des ersten Gliedes, f_It die Brennweite des zweiten Gliedes und fm die Brennweite des dritten Gliedes der verkitteten Augenlinse.

Bei diosem erfindungsgemäß gestalteten Okular wird mit einem minimalen Aufwand an optischen Gliedern und Linsen eine für Großfeld-Abbildung geeignete »-'eldkorrektion hinsichtlich ilos Zweischalenfehlers, der Verzeichnung, des Restfehlers für die nahezu verschwindende chromatische Vergrößerungsrlifforenz erreicht, wobei gleichzeitig die Lage der Austrittspupille etwa das 0,8fache der Okularbrennweite f beträgt und damit gut für Brillenträger geeignet ist. Insbesondere die Gestaltung der objektseitigen ersten zwei Linsen ermöglicht den großen Pupillenstand.

Eine erfindungsgemäße Variante des Okulars besteht darin, daß bsi dem Mikroskopokular nach Anspruch 1 vor der Feldblende (F) objektseitig eine verkittete Linse mit geringer negativer Brechkraft angeordnet ist.

Mit dem Mehraufwand der verkitteten Zusatziinse vor der Feldblende wird dieselbe vorteilhafte Wirkung auch bei ungünstigen Lagen der Eintrittspupille erreicht, d. h., wenn die Eintrittspupille des Okuiars, die identisch ist mit der Austrittspupille des Objektivs, weit vom Zwischenbild entfernt ist.

Außerdem ist diese Anordnung vorteilhaft bei Okularen für die Polarisationsmikroskopie, die am Ort der Feldblende ein empfindliches Fadenkreuz haben.

Die beschriebenen Systeme sind mit relativ preisgünstigen Gläsern realisierbar.

Ausfuhrungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, der schematische Aufbau der Okulare ist in Zeichnungen dargestellt.

Figur 1 zeigt das Linsenschnittbild eines erfindungsgemäßen Okulars, die Figur 2 mit erfindungsgemäßem Zusatzglied.

Längs der optischen Achse A sind in Lichtrichtung angeordnet eine Feldblende F, nach einem Luftabstand I, folgt als erstes Glied I eine meniskusförmige Negativlinse der Dicke d,, bei der die konvexe Fläche mit dem Radius r, der Feldblende und die konkave Fläche mit dem Radius r₂ dem Auge zugekehrt sind. Nach einem weiteren Luftabstand I₂ folgt als zweites Glied Il eine bikonvexe Positivlinse der Dicke d₂ mit den Radien r₃ und r₄. Ein drittes Glied III als verkittete Augenlinse folgt im Abstand b und besteht aus einer bikonvexen PosiJvlinse III der Dicke d₃ mit den Radien r₆ und r₆ und einer Negativlinse IMn der Dicke d₄ mit dem augenseitigen Radius r₇. I_n gibt den Abstand der Austrittspupille AP vom augenseitigen Linsenscheitel der Augenlinse III an.

Der Abstand I₁ ist zur Scharfeinstellung auf die Feldblende bzw. auf die in der Feldblendenebene angeordneten Formatplatten oder Meßplatten variierbar (Dioptrieneinstellung des stellbaren Okulars). Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte für l| beziehen sich auf den Fall eines auf unendlich akkomodierten Auges.

Ein der Figur 1 entsprechendes System mit seinen Konstruktionsdaten in Abhängigkeit von einer Okularbrennweite f ist im I.Anspruch angegeben.

In Figur 2 wird das Okular gemäß 2. Anspruch mit Zusatzsvstem, verkitteter Linse Z, dargestellt, welches vor der Feldblende F im Abstand I₀ angeordnet ist und aus einer konkavkonvexen Linse geringer Brechkraft mit dem objektseitigen Radius r_I( und einer bikonkaven Linse geringer Brechkraft mit dem feldblendenseitigen Radius r,₃ besteht.

Für ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergeben sich folgende Konstruktionsdaten:

Tabelle Linse

Radius r

Dicke d

Abstand!

Brechungszahl

Abboschc

7<iMo

r„ = -33,702 f r₂₂ = -3,901 f r,3 - 9,668 f

r, = 8,012 f T₂ = 1,165f r₃ = 1,729f r₄ = -1,606f r₅ = 0,968f r_e = -1,629f r₇ = -49,24 f

d„ = 0,195f d_l2 = 0,156f

d, =0,117f dj = 0,351 f

d₃ = 0,461 f d₄ =0,117f

wobei f die Brennweite des Okulars ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: US 399 457 0(G 02 B 25/00) US 282 956 0(0-88-57) SU 636 577 (G 02 B 25/04)

I₀ = 0,301 f I, = 0,597 f

I₂ = 0,094 f

I₃ = 0,004f

I₄ = 0,894 f

1,7343 1,5186

1,76786 1,6664

1,6664 1,7636

28,1 63,9

26,3 56,1

56,1 26,3

Claims

Patentansprüche:

1. Mikroskopokular mit IOfacher Vergrößerung, besteh^rnd ms drei Gliedern mit verkitteter Augenlinse, die augenseitig eine Negativlinse und objuk .seitig eine Positivlinse aufweist, sowie einer vor dem Okular angeordneten Feldblende, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Feldblende (F) als erstes Glied (I) eine meniskusförmige Negativlinse, bei der die konvexe Fläche der Feldblende (F) und die konkave Fläche dem Auge zugekehrt sind, und als zweites Glied (II) oine Bikonvexlinse angeordnet ist und das Okular vorzugsweise folgende Konstruktionsdaten aufweist:

Tabelle

Linse Radius r

Dicke d

Abstand I

Brechungszahl n_E

Abbesche Zahle

r, = 2,787 f r₂= 1,019f r₃= 1,226f r₄= -1,695f r₅= 0,871 f r₆ = - 2,079 f T₇ = 8,778 f

d, = 0,106f d₂ = 0,361 f

d₃ = 0,412f d₄ = 0,106f

I₁ = 0,704f

I₂ = 0,056f

I₃ = 0,004f

1,7686 1,6152

1,6152 1,7686

26,3 58,4

58,4 26,3

I₄= 0,811 f

wobei f die Brennweite des Okulars ist.
2. Mikroskopokular nach Anspruch 1, bei dem vor der Feldblende (F) objektseitig eine verkittete Linäe(Z) mit geringer negativer Brechkraft angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Konstruktionsdaten: