DE2422705A1

DE2422705A1 - Binokularanordnung fuer ein mikroskop

Info

Publication number: DE2422705A1
Application number: DE2422705A
Authority: DE
Inventors: Olin William Boughton
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1973-05-21
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1974-12-19
Also published as: DD114689A5; US3914012A; DE2422705C2; USB362589I5; CA1009878A; AT346623B; FR2231025B1; ATA396574A; JPS5020742A; FR2231025A1; GB1433846A

Description

PATENTANWÄLTE

Dr. phiLG.B.HAGEN ?A??7riR

Dipl.-Phys. W. KALK OFF * ' ^U

MÜNCHEN 71 (SoIIn)

Franz-Hals-Straßc 21
Tel. (0811) 796213/795431

. München, den 7. Mai 1974

K./HM

American Optical Corporation 14 Mechanic Street
Southbridge, Massachusetts V. St. A.

Binokularanordnung für ein Mikroskop

Priorität: 21. Mai 1973; V. St. A. U. S. Ser. No. 362 589

Die Erfindung bezieht sich auf eine Binokularanordnung für ein Mikroskop, die in starkem Ausmaß an unterschiedliche Augenabstände ohne eine Einschränkung des Gesichtsfeldes angepaßt werden kann.

Bei einem binokularen Mikroskop, bei dem zwei Okulare verwendet werden, werden gewöhnlich Mittel vorgesehen, um den Abstand zwischen den Okularen auf den individuellen Augenabstand einstellen zu können, was zur Anpassung an verschiedene Benutzer des Mikroskops erforderlich ist. Bei bekannten Systemen wie etwa dem in dem eigenen US Patent 3 309 161 beschriebenen muß dafür Vorsorge getroffen

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Bayerische Vereinsbank München 823 101 Postscheck 547 82-809

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werden, daß "bei Einstellung der Okulare auf einen anderen Augenabstand gleichzeitig eine Rejustierung der Okulare erfolgt oder andere ausgleichende optische Justiervorgänge in dem System durchgeführt werden, wenn die Scharfeinstellung erhalten bleiben soll und die Notwendigkeit einer erneuten manuellen Justierung vermieden werden soll. Um eine solche automatische Kompensierung zu erreichen, wird bei den bekannten Anordnungen üblicherweise eine Kompensationslinse verwendet, die mechanisch mit den Okularen derart gekoppelt ist, daß die rückv/ärtige Bildebene des Mikroskops in Übereinstimmung mit der von den beiden Okularen gebjLdeten Ebene gebracht wird. Diese Anordnungen haben den erheblichen Nachteil, daß sie das durch die Okulare beobachtbare Gesichtsfeld beträchtlich verringern, wenn der Augenabstand klein ist, oder daß sie nicht mehr an solche Benutzer angepaßt werden können, die einen sehr kleinen, aber doch nicht ungewöhnlichen Augenabstand haben. Ferner- sind derartige Anordnungen mechanisch komplex und teuer.

Der Zweck der Erfindung ist es daher, eine Binokularanordnung für ein Mikroskop zu schaffen, mit der eine Anpassung an einen sehr großen Bereich von unterschiedlichen Augenabständen erfolgen kann, ohne daß sich das Gesichtsfeld ändert und ohne daß eine Kompensatorlinse erforderlich ist. Die Aufgabe der Erfindung ist es., zu diesem Zweck die Möglichkeit zu schaffen, daß die Okulare entlang Bahnen bewegbar sind, die um die optische Achse des aus dem Objektiv austretenden Strahlenganges gekrümmt sind. In weiterer Ausbildung der Erfindung soll bei einer derartigen Bewegung der Okulare die Orientierung eines in einem der Okulare befindlichen Fadenkreuzes nicht verändert werden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein optisches System, welches das von einem einzigen Objektiv kommende Bild in den Brennebenen der beiden Okulare fokussiert und ein Strahlungsaufteilersystem enthält, welches das von dem Objektiv kommende Licht zu den beiden Okularen lenkt und welches um die optische Achse des von dem Objektiv empfangenen Lichtes unter Konstanthaltung der optischen Weglänge drehbar ist, durch Betätigungsmittel zum Bewegen der Okulare entlang kreisförmigen Bahnen rings um die genannte optische Achse zwecks Anpassung an unterschiedliche Augenabstände und durch eine Führung, die ein Mitdrehen des in der Bildebene mindestens eines Okulares befindlichen Koordinatensystems verhindert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 die Seitenansicht eines Mikroskops, wobei die Position der daran befindlichen Binokularanordnung gezeigt wird;

Figur 2 eine Draufsicht von oben auf die Binokularanordnung;

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf das optische System der Binokularanordnung;

Figur 4 eine Sicht von oben auf die Strahlungsteiler-Prismeneinheit, wobei die zylindrische Form der Ausgangsteile dieser Einheit gezeigt wird;

Figur 5 eine Draufsicht von oben auf den Binokularrahmen und den Einstellmechanismus;

Figur 6 eine Draufsicht von oben auf den Binokularrahmen bei dessen Einstellung auf größten Abstand;

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Figur 7 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den vollständig auseinandergezogenen Binokularrahmen; und

Figur 8 eine Seitenansicht des Schwenklagers.

Gemäß Figur 1 weist das Mikroskop 1 einen Binokularkörper 2 auf, der das Okularrohr 5 trägt, welches zur Aufnahme eines Okulars 4 dient. Der Bedienungsknopf 3 wird von der Bedienungsperson dazu benutzt, mittels manueller Drehung desselben den Abstand zwischen den Okularen auf Augenabstand einzustellen.

Gemäß Figuren 6, 7 und 8 weist der Hohlträger 12 zwei Plansche 24 und 25 auf. Der Hohlträger 12 dient als Schwenklager für den schwenkbaren Okularträger 9. Ein Haltering 11 dient dazu, den Okularträger 10 an dem Hohlträger 12 mittels Schrauben 19 fest anzubringen und den schwenkbaren Okularträger 9 bezüglich des Flansches 24 zu positionieren. Ein Prismenträger 9¹ ist schwenkbar an dem Hohlträger 12 mittels des Armes 10· und des Halteringes 11' angebracht, die an dem Hohlträger 12 mittels Schrauben 19' befestigt sind und den Prismenträger 9¹ bezüglich des Flansches 25 positionieren. Das Okularrohr 5 ist auf dem schwenkbaren Okularträger 9 angebracht, und das Okularrohr 6 ist auf dem Okularträger angebracht. Das Okularrohr 6 ist um seine optische Achse drehbar zu dem Zweck, in einer senkrecht zur optischen Achse verlaufenden Ebene die Orientierung von Koordinaten in jeder Position innerhalb der bogenförmigen Bewegungsbahn,■die bei der Anpassung an verschiedene Augenabstände durchlaufen wird» aufrechtzuerhalten. Diese Orientierung wird durch das Joch 18 gegeben, welches mit dem schwenkbaren Okularrohr

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verbunden ist und Finger 16 und 17 aufweist zum Zusammenwirken mit dem Okularrohr 5. Es ist erwünscht, die optische Achse der Okularrohre 5 und 6 um etwa zwei Grad bezüglich der Mittellinie des Instruments zu neigen, um dem Betrachter durch Paralaxenausgleich eine bequemere Betrachtungsweise ,zu ermöglichen.

Der Prismenträger 9' und der Arm 1O¹ sorgen für eine mechanisch stabile Struktur und für eine gleichmäßige Bewegungsmöglichkeit mit guter optischer Ausrichtung, dadurch, daß sie an die jeweils zugehörigen Okularträger 9 und 10 mittels der Abstandsstücke 22 und 23 angefügt sind. Wie in Figur 5 gezeigt wird, ist ein mit Innengewinde versehenes Glied 13 an dem schwenkbaren Okularträger 9 befestigt, und ein in ähnlicher Weise mit Innengewinde versehenes Glied 14 ist an dem Okularträger 10 befestigt. Die mit Innengewinde versehenen Glieder 13 und 14 haben gegensinnige Gewinde, d. h. das eine Glied hat ein Rechtsgewinde und das andere Glied ein Linksgewinde. Eine Welle 15 mit Außengewindeabschnitten 27 und 28 wirkt mit den Gliedern 13 und 14 in der Weise zusammen, daß die Glieder 13 und 14 sich aufeinander zu bewegen, wenn die V7elle15 in der einen Richtung gedreht wird, und sich in der entgegengesetzten Richtung bewegen,wenn die Welle 15 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Ein Anschlag 21 auf der Welle 15 verhindert es,daß die Außengewindeteile der Welle 15 und die mit Innengewinde versehenenGlieder 13 und 14 außer Eingriff kommen, und dienf auch dazu, den Einstellbereich für maximalen Augenabstand zu begrenzen. Ein Anschlag für minimalen Augenabstand wird durch-das Ohr 20 gebildet, welches die Herabsetzung des Augenabstandes durch Anschlagen an dem Okularrohr 5 be-

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grenzt. Bedienungskiipfe 3 befinden sich an jedem Ende der Welle 15 und weiseneine lagerfläche 29 auf, die mit einer entsprechenden lagerfläche 30 an dem Binokularkörper 2 zusammenwirkt, um eine konstante Position der Binokularanordnung innerhalb des Binokularkörpers 2 aufrechtzuerhalten.

Gemäß Figur 3 hat das Prisma 31 einen Strahlungsteiler 32, der 50 ^B/o des empfangenen Lichtes durchläßt und 50 fo des empfangenen Lichtes reflektiert. Das reflektierte Licht wird von dem Prisma 31 seitlich versetzt, und zwar mittels des Strahlungsteilers 32 und des Spiegels 33. Das Prisma 31 wird von dem Prismenträger 9^f getragen. Figur 4 zeigt die Draufsicht auf das Prisma 31 von oben, wobei die Form der Austrittsflächen 38 und 39 deutlich zu sehen ist. Das Prisma 34 dient dazu, das durch den Strahlungsteiler 32 hindurchgelassene Lichtbündel mittels der Spiegel 35 und 36 seitlich zu versetzen. Das Prisma 34 ist an dem Hohlträger 12 befestigt und erstreckt sich durch eine Öffnung 26 entlang des Okularträgers 10. Der optische Weg durch das Prismensystem wird durch die Pfeillinien angedeutet und verläuft dann durch die Okulare, welche in dieser Figur nicht gezeigt sind. Die Schwenkachse CL des binokularen Prismensystems fällt mit der optischen Achse des Lichtbündels zusammen, welches von der Eintrittsfläche 37 des Prismas 31 auf den Spiegel 35 des Prismas 34 fällt. Da Änderungen des Augenabstandes in der Weise vorgenommen werden, daß die Okulare um eine gemeinsame Achse geschwenkt werden, die mit der optischen Achse zusammenfällt, wird das Gesichtsfeld während der Veränderung des Augenabstandes weder verkleinert noch vergrößert, und eine kompensierende Linse ist unnötig, da sich die Gesamtlänge des optischen Weges nicht ändert.

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Gemäß Figur 2 weist der Binokularkörper 2 in seiner Oberseite 7 Öffnungen 8 auf, durch welche sich die Okularrohre 5 und 6 erstrecken. Jede Öffnung 8 ist im wesentlichen bogenförmig ausgebildet, um eine ausreichende Bewegungsfreiheit zur Einstellung der Okulare auf verschiedene Augenabstände zu gewährleisten. Die optischen und mechanischen Elemente der Anordnung werden gegen Staub und ähnliches durch übliche Einrichtungen geschützt, welche das Innere des Binokularkörpers 2 abschirmen und eine Abdichtung jeder Öffnung 8 bewirken.

Patentansprüche:

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Claims

PatentansOrüclie

Binokularanordnung für ein Mikroskop, bei der die beiden Okulare zwecks Anpassung an unterschiedliche Augenabstände aufeinander zu und -voneinander weg bewegbar sind, gekennzeichnet durch ein optisches System zum !Fokussieren des von einem einzigen Objektiv erzeugten Bildes in den Brennebenen der Okulare (4) bestehend aus einem Teleskopobjektiv zum Empfang im wesentlichen paralleler Lichtbündel vom Objektiv und zum Fokussieren derselben in den Brennebenen der Okulare (4) und aus einem Strahlungsteilersystem (32, 33, 35, 36) zum Lenken des von dem Teleskopobjektiv kommenden Lichtes zu den einzelnen Okularen (4), wobei das Strahlungsteilersystem um die optische Achse (CL) des von dem Teleskopobjektiv empfangenen Lichtes unter Konstanthaltung der optischen Weglänge drehbar ist,

durch Betätigungsmittel zum Bewegen der Okulare (4) entlang gekrümmten Bahnen um die genannte optische Achse (CL) zwecks Anpassung an verschiedene Augenabstände und durch eine Führung (16, 17, 18), die das Mitdrehen eines in der Bildebene mindestens eines der Okulare befindlichen Koordinatensystems verhindert.
2. Binokularanordnung für ein Mikroskop mit Einstellmöglichkeit für unterschiedliche Augenabstände, ge-, kennzeichnet durch einen Rahmen mit zwei Okularträgern (9, 10), von denen jeder an seinem einen Ende schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende bogenförmig bewegbar ist,

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durch zwei Okulare (4), von denen jedes an dem genannten anderen Ende je eines der Okularträger (9> 10) angeordnet ist,

durch ein einen Strahlungsteiler (32) aufweisendes optisches System zur Erzeugung von Zwischenbildern vor den beiden Okularen (4) mit konstanten und im wesentlichen gleichen, optischen Weglängen,

durch Betätigungsmittel zum Bewegen der beiden Okularträger und der jeweiligen Okulare

und durch ]?ührungsmittel (16, 17, 18) zur Verhinderung einer Drehung des Koordinatensystems im Bild mindestens eines Okulars während der zwecks Anpassung an unterschiedliche Augenabstände durchgeführten Bewegung der Okulare.
3. Binokularanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennze i chnet, daß die Okulare (4) von je einem Okularhalter getragen v/erden und der eine Okularhalter drehbar auf dem einen Okularträger (10) befestigt ist und die genannte !Führung aus einem Glied besteht, welches den genannten einen Okularträger und das zugehörige Okular während der zwecks Anpassung an unterschiedliche Augenabstände durchgeführten Bewegung der Okulare (4) dreht.
4. Binokularanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennze ichnet , daß das genannte Glied an dem anderen Okularhalter gleitend angreift und dieser andere Okularhalter fest an dem anderen Okularträger (9) angebracht ist. :

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