DE2648857A1

DE2648857A1 - Zeichnungs-zusatzgeraet fuer ein mikroskop

Info

Publication number: DE2648857A1
Application number: DE19762648857
Authority: DE
Inventors: Arthur H Shoemaker
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-10-25
Publication date: 1977-05-18
Also published as: GB1501840A; HK21381A; US4000935A; AT355342B; ATA826376A; CA1078231A; DE2648857C2

Description

Es wird ein Zeichnungs-Zusatzgerät geschaffen, das ein Fokussierungssystem, ein System zum Verändern der Vergrößerung und ein Teleskop aufweist, das bei der Benutzung zusammen mit einem auf Unendlich korrigierten Mikroskop es ermöglicht zwecks Herstellen einer Zeichnung des beobachteten Objekts, das durch das Mikroskop betrachtete Objekt und eine Zeichenfläche aneinander zu überlagern. Die Größe des Zeichenbretts wird durch das System zur Vergrößerungsveränderung geändert, wodurch eine Einstellung der relativen Größe des Objekts bezüglich des Zeichenbretts ermöglicht wird. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass dieselbe zusammen mit einem auf Unendlich korrigierten Mikroskop angewandt und an dem Mikroskop in der Parallel-Licht-Zone zwischen dem Objektiv und der Teleskoplinse des Mikroskops befestigt wird.

Die Erfindung betrifft ein Zeichnungs-Zusatzgerät für Mikroskope und insbesondere ein solches für ein auf Unendlich korrigiertes Mikroskop.

Zeichnungs-Zusatzgeräte sind bekannt, die es dem Mikroskopbenutzer ermöglichen eine Abbildung eines Objektes und eines Zeichenbrettes, auf dem das Objekt abzubilden oder zu zeichnen ist, einander zu überlagern. Wenn derartige Vorrichtungen in Mikroskopen angewandt werden, bei denen keine auf Unendlich korrigierten Systeme vorhanden sind, wird die Lageanordnung des Zeichnungs-Zusatzgerätes in dem Mikroskopsystem extrem kritisch. Dieser kritische Charakter ist eine Übertreibung, da es erforderlich ist, dass sowohl das zu betrachtende Objekt und das Zeichenbrett, auf dem die Zeichnung ausgeführt wird, gleichzeitig fokussiert sind. Es ist weiterhin wichtig, dass die optischen Eigenschaften des Systems, wie die chromatische Abberation, die sphärische Abberation, Koma und Astigmatismus sowie ein praktisch flaches Abbildungsgebiet nicht nachteilig durch das Zusatzgerät beeinflusst werden.

Ein auf Unendlich korrigiertes Mikroskop bedingt einen Vorteil für Zeichnungs-Zusatzgeräte dahingehend, dass bei der Anordnung zwischen dem auf Unendlich korrigierten Objektiv und der Teleskoplinse die Zone des parallelen Lichtes, die optischen Eigenschaften des Mikroskopsystems durch ein Zeichnungs-Zusatzgerät nicht nachteilig beeinflusst werden.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Zeichnungs-Zusatzgerät für Unendlich korrigierte Mikroskope zu schaffen.

Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Zeichnungs-Zusatzgerät für unendlich-korrigierte Mikroskope zu schaffen, das Fokussierungs- und Gummilinsensysteme aufweist.

Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Zeichnungs-Zusatzgerät für unendlich-korrigierte Mikroskope zu schaffen, das ein optisches System besitzt, das nicht nachteilig das optische Mikroskop-System beeinflusst und für die übliche chromatische Abberation, sphärische Abberation, Koma und Astigmatismus gut korrigiert ist und ebenfalls ein praktisch flaches Abbildungsfeld aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Zeichnungs-Zusatzgerät für die Verwendung im Zusammenhang mit Mikroskopen, die unendlich-korrigierte optische Systeme besitzen. Das Zeichnungs-Zusatzgerät wird in die Zone des parallelen Lichtes des optischen Mikroskopsystems eingeführt, das üblicherweise zwischen dem unendlich-korrigiertem Objektiv und der Teleskoplinse vorliegt. Das Zeichnungs-Zusatzgerät enthält drei Gruppen an Linsen, die ein Fokussierungssystem, ein System zum Verändern der Vergrößerung und ein Teleskop sind.

Die Figur zeigt ein optisches Diagramm eines erfindungsgemäßen Zeichnungs-Zusatzgerätes in Kombination mit einem vereinfachten optischen Diagramm eines unendlich-korrigierten Mikroskops.

Die Zeichnung gibt ein vereinfachtes Mikroskop wieder, wobei ein Objekt auf einem Objekttisch (nicht gezeigt) vorliegt, das durch ein optisches System betrachtet wird, das ein Objektiv O, eine Teleskoplinse T und ein Okular E aufweist. Die optische Zone zwischen Objektiv O und der Teleskoplinse T ist eine Zone parallelen Lichtes.

Ein Zeichnungs-Zusatzgerät X weist ein Fokussierungssystem XI, ein System zum Verändern der Vergrößerung XII und ein Teleskop XIII waagerecht angeordnet auf. Ein Spiegel 1 und Strahlenspalter 2 lenken das Licht in geeigneter Weise von dem Zeichenbrett durch das Zeichnungs-Zusatzgerät und sodann längs des optischen Weges P des Mikroskops. Das Fokussierungssystem XI enthält ein bikonvexes positives Doublet a, ein bikonkaves negatives Singlet b, ein bikonvexes positives Doublet c, ein konvex-planes positives Singlet d und ein konvex-planes positives Singlet e, die allesamt aufeinanderfolgend längs eines optischen Wegs ausgerichtet sind. Die Abstandsverhältnisse zwischen diesen Elementen bleiben unverändert, und das Fokussieren wird durch Bewegen der gesamten Gruppe längs des optischen Wegs erreicht unter Verändern der Gesamtentfernung von dem Zeichenbrett. Eine Luftabbildung der Zeichnung wird durch das Fokussierungssystem XI benachbart zu der Ebene 3 ausgebildet.

Das System zum Verändern der Vergrößerung weist ein bikonvexes negatives Doublet f und ein konkav-konvexes negatives Singlet g auf, die hintereinander längs des optischen Weges ausgerichtet sind. Die Bewegung der Linse XII des Systems zur Vergrößerungsveränderung als eine Einheit längs des optischen Weges führt zu einer Veränderung der relativen Größe des Zeichenbretts gegenüber dem durch das Mikroskop betrachtenden Objekt. Das System zum Verändern der Vergrößerung ermöglicht es, dass die Größe des Zeichenbrettes kontinuierlich über einen Bereich von 1X bis 2X verändert wird.

Das Teleskop XIII weist ein konkav-konvexes positives Doublet h und ein bikonvexes positives Singlet i auf, die hintereinander längs der optischen Achse ausgerichtet sind und wandelt das Licht von dem System zum Verändern der Vergrößerung XII in paralleles Licht um. Das von dem Teleskop XIII kommende parallele

Licht wird in das optische System des Mikroskops durch den Strahlenspalter 2 eingeführt und erneut durch die Teleskoplinse T und Okular E abgebildet. Ein geeignetes Teleskoplinsensystem dieser Art ist in der US-PS 3 355 234 beschrieben.

Die Tabelle I gibt die Werte als eine Funktion von x des Fokussierungssystems XI, des Systems zum Verändern der Vergrößerung XII und des Teleskops XIII wieder. Die aufeinanderfolgenden axialen Lufträume von dem Zeichenbrett sind S1 bis S12 bezeichnet. Die aufeinanderfolgenden axialen Linsendicken sind t1 bis t13 bezeichnet, und die aufeinanderfolgenden Linsenradien sind R1 bis R22 bezeichnet, wobei das Minuszeichen (-) sich auf die Oberflächen bezieht, deren Krümmungsmittelpunkt auf der Zeichenbrettseite deren Scheitelpunkte liegt. Die Brechungsindices und Abbe-Zahlen der Gläser in den aufeinanderfolgenden Linsen sind absolute Werte und werden durch ND1 bis ND13 bzw. ny1 bis ny13 bezeichnet.

Tabelle I

Tabelle I (Fortsetzung)

x ist eine Variable, vorzugsweise in dem Bereich von 150 mm bis 200 mm. Die besten Ergebnisse werden üblicherweise in einem Bereich von 175 mm bis 185 mm erhalten.

Die Werte einer spezifischen Ausführungsform, wobei x = 182,70 mm sind in der Tabelle II wiedergegeben.

Tabelle II

Claims

1. Zeichnungs-Zusatzgerät für ein Mikroskop, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander längs eines optischen Wegs zueinander ausgerichtet vorliegen, ein Fokussierungssystem (XI) einschließlich (a) einem bikonvexen positiven Doublet, (b) einem bikonkaven negativen Singlet, (c) einem bikonvexen positiven Doublet, (d) einem konvex-planen positiven Singlet und (e) einem konvex-planen positiven Singlet, einem System zum Verändern der Vergrößerung (XII) einschließlich (f) einem bikonvexen negativen Doublet und (g) einem konkav-konvexen negativen Singlet, wobei das System zum Verändern der Vergrößerung axial längs des optischen Weges gleitbar vorliegt, und ein Teleskop (XIII) einschließlich (h) einem konkav-konvexen positiven Doublet und (i) einem bikonvexen positiven Singlet.

2. Zeichnungs-Zusatzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen (a-i) Werte aufweisen gemäß der nachfolgenden Tabelle, wobei die aufeinanderfolgenden axialen Lufträume längs des optischen Weges bezeichnet sind als S1 bis S12, die aufeinanderfolgenden axialen Linsendicken bezeichnet sind als t1 bis t13, die aufeinanderfolgenden Linsenradien bezeichnet sind als R1 bis R22, wobei ein Minuszeichen (-) Oberflächen wiedergibt, deren Krümmungsradius an der Zeichnungsseite derer Scheitelpunkte liegt, die Brechungsindeices und Abbezahlen absolute Werte der entsprechenden Gläser darstellen und bezeichnet sind mit ND1 bis ND13 bzw. ny1 bis ny13.

3. Zeichnungs-Zusatzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich x auf 175 mm bis 185 mm beläuft.

4. Zeichnungs-Zusatzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich x auf 182,7 mm beläuft.