DE3735324A1 - Mikroskopobjektiv mit korrekturvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar als Mikroskopobjektiv mittlerer und höherer Apertur (ab ca. 0,4) in einer Objektiv­ reihe mit Objektiven geringerer Apertur, wo sich zwischen dem zu untersuchenden Objekt und dem Objektiv durchsichtige, plan­ parallele Platten beliebiger Dicke befinden, z. B. Abschluß­ platten spezieller Kammern oder Böden von Flüssigkeitsbehäl­ tern.

Ein Maß für die Austauschbarkeit von Mikroskopobjektiven einer Objektivreihe ist die einheitliche Abgleichlänge, z. B. 45 mm. Die Abgleichlänge ist definiert als Abstand von der Objektebene bis zur Objektiv-Anlagefläche.

Objektive mit kleinen Aperturen sind unempfindlich hinsichtlich der Bildgüte bei geringen Abweichungen von der genormten Deck­ glasdicke von 0,17 mm.

Bei größeren Aperturen wirken sich bereits sehr geringe Ab­ weichungen von der vorgeschriebenen Deckglasdicke auf Grund des dadurch entstehenden Öffnungsfehlers ungünstig auf die Bildgüte aus. Deshalb haben Trockenobjektive höchster Apertur (0,9 bzw. 0,95) für bedeckte Präparate eine Korrektionsfassung, die ein Einstellen auf die verwendete reale Deckglasdicke ge­ stattet und den Öffnungsfehler kompensiert. Die bei zu klei­ ner oder zu großer realer Deckglasdicke entstehende sphärische Unter- oder Überkorrektion wird zumeist durch Änderung des Abstandes zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil des op­ tischen Systems des Objektivs kompensiert, was mechanisch durch Drehen eines Korrektionsringes geschieht. Die mit der­ artigen Korrektionsfassungen ausgerüsteten Objektive gleichen nur Deckglasdickenschwankungen in der Größenordnung von hun­ derstel Millimetern aus.

Bei bestimmten Verfahren der Mikroskope befinden sich zwi­ schen Objekt und Objektiv durchsichtige planparallele Platten unterschiedlicher Dicke, die einen weitaus größeren Schwan­ kungsbereich haben können (Zehntelmillimeter bis Millimeter), der durch Nachfokussieren auszugleichen ist, was eine Ände­ rung der Abgleichlänge darstellt.

Wenn verschiedene Planplattendicken auftreten, benötigen be­ reits Objektive mittlerer und höherer Apertur eine Bildfehler­ korrektion wie bei den herkömmlichen Objektiven mit Korrektions­ fassung. Das führt gleichzeitig zu der Notwendigkeit der Nach­ fokussierung. Korrektur des sphärischen Fehlers und Nachfo­ kussieren sind so oft zu wiederholen, bis genügende Bildqua­ lität erreicht wird ("trial and error"-Methode).

Beim Übergang zu einer anderen Vergrößerung (Umschalten am Objektivrevolver) ist erneut nachzufokussieren, wenn die im Objektraum befindliche Plattendicke vom Sollwert abweicht.

Objektive einer Reihe, mit verschiedener Vergrößerung, haben dann nicht mehr eine einheitliche Abgleichlänge, wenn sie zum Bildfehlerausgleich eine Korrektionsfassung herkömmlicher Aus­ führung haben und die Plattendicke vom Sollwert abweicht.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Tech­ nik zu beseitigen, d. h. Objektive zu erhalten, die bei mitt­ lerer und höherer Apertur mit Bildfehlerkorrektion gleichzei­ tig die gleiche Schärfenebene wie die schwachen Objektive ohne Bildfehlerkorrektion bei allen auftretenden Dicken der im Ob­ jektraum verwendeten Planplatten haben, so daß diese Objektiv­ reihe immer untereinander abgeglichen bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mikroskopobjektiv zu erhal­ ten, daß bei Verwendung unterschiedlich dicker planparalleler Platten im Objektraum neben einer Bildfehlerkorrektur gleich­ zeitig eine Schärfenebenenkorrektur ermöglicht, um für alle auftretenden Plattendicken abgeglichen zu sein zu andern Ob­ jektiven einer Objektivreihe.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mikroskopobjektiv mit Korrekturvorrichtung insbesondere für unterschiedlich dicke planparallele Platten im Objektraum, wobei eine Frontlinsen­ gruppe an der Objektseite und eine hintere Linsengruppe an der Abbildungsseite eines veränderlichen Luftabstandes ange­ ordnet sind, wobei erfindungsgemäß Korrekturvorrichtung so ausgebildet ist, daß gleichzeitig mit der Veränderung des Luftabstandes zur Bildfehlerkorrektur eine axiale Verschie­ bung des gesamten optischen Systems zur Korrektur der Lage der Schärfenebene vorgenommen wird.

Das Wesen der Erfindung wird anhand von Zeichnungen verdeut­ licht.

In Fig. 1a ist ein Objektiv 1 geringer Apertur dargestellt, dessen Abgleichlänge O ₁ T beträgt, wobei O ₁ der abzubildende Objektpunkt und T der Achsenpunkt der Anlagefläche des Ob­ jektivs ist.

In Fig. 1b ist die Verwendung einer planparallelen Platte 2 der Dicke d und Brechzahl µ im Objektraum gezeigt, wobei sich die Abgleichlänge des Objektivs 1 um den Betrag

d ·

vergrößert.

In Fig. 1c ist ein Objektiv höherer Apertur 3 dargestellt, das aus einer vorderen Linsengruppe 4 und einer hinteren Linsengruppe 5 besteht, das für eine mittlere Dicke der im Objektraum befindlichen Platte 2 korrigiert ist und dessen Abgleichlänge somit für diese mittlere Plattendicke mit der Abgleichlänge des Objektivs geringer Apertur 1 in Fig. 1 über­ einstimmt.

In Fig. 1d wird eine dickere Platte 2* zwischen Objekt und Objektiv 3 gebracht. Erfindungsgemäß wird zwecks Bildfehler­ korrektur der Abstand zwischen den Linsengruppen 4 und 5 ge­ ändert und zwecks Erhaltung der Schärfenebene zwischen den Objektiven 1 (mit Platte 2*) und 3 zusätzlich das gesamte optische System (Teilsysteme 4 und 5 gemeinsam) axial ver­ schoben.

Die Korrekturvorrichtung, mit der gleichzeitig beide Ver­ schiebungen realisiert werden, kann beliebig ausgeführt sein. Eine mögliche Art ist im Ausführungsbeispiel erläutert.

Die Zahl der Linsengruppen in einem erfindungsgemäßen Mikros­ kopobjektiv ist nicht wesentlich, erfindungswesentlich ist, daß eine Linsengruppe, vorzugsweise die Frontlinsengruppe, zur Bildfehlerkorrektur verschiebbar ist und daß alle Lin­ sengruppen des Objektivs zusätzlich gemeinsam axial ver­ schiebbar sind.

Eine mögliche Realisierung der Erfindung wird anhand Fig. 2 erläutert.

Ein dargestelltes Mikroskopobjektiv enthält eine verschieb­ bare Frontlinse 6 und Linsengruppen 7 a, 7 b, 7 c, 7 d, die ge­ meinsam in einem Gleitrohr 8 gelagert sind.

Mit der Fassung der Frontlinse 6 ist fest verbunden eine Hülse mit Bewegungsgewinde 9 und gleichzeitig wird axial verschiebbar das Gleitrohr 8 gehalten.

In das Bewegungsgewinde der Hülse 9 greift ein Gewinde eines Bedienteiles 10 ein, in dem eine Schraube mit Führungszylin­ der 13 befestigt ist, die an einer Kurvenkante eines Ab­ stimmringes 14 anliegt, daß mit einem feststehenden Rohr 11 fest verbunden ist. Den abbildungsseitigen Anschlag des Gleit­ rohres 8 im Rohr 11 bildet eine Schraube 12. Der objektseitige Anschlag wird durch die Kurvenkante des Teiles 14 an dem Führungszylinder der Schraube 13 gebildet.

Das dargestellte Mikroskopobjektiv enthält als Bildfehler­ kompensationselement die axial verschiebbare Frontlinse 6. Die Fassung dieser Linse wird über die Hülse mit Bewegungs­ gewinde 9 durch Drehung des Bedienteiles 10 in bezug auf die übrigen Linsengruppen im Gleitrohr 8 axial verschoben. Er­ findungsgemäß wird bei dieser Drehung des Bedienteiles 10 auch das Gleitrohr 8 bewegt und somit das gesamte optische System verschoben, um die Schärfenebenenverschiebung auszu­ gleiche. Das geschieht dadurch, daß im feststehenden Rohr 11 das axialverschiebbar gelagerte und azimutal gesicherte Gleit­ rohr 8 durch die Federkraft der Feder 12 über die Schraube 13 am Kurvenablauf des Abstimmringes 14 anschlägt, der fest mit dem Rohr 11 verbunden ist.

Bei der Drehung des Bedienteiles 10 läuft die Schraube 13 an der azimutal angebrachten Steuerkurve des Abstimmringes 14 ab und positioniert das Gleitrohr und damit das gesamte op­ tische System, entsprechend der erfindungsgemäßen Schärfen­ ebenenverschiebung.

Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Mikroskopobjektivs für normale Deckgläser oder unbedeckte Präparate ist es vor­ teilhaft, eine planparallele Platte vor dem Objektiv im Ob­ jektraum anzubringen als Kompensationselement.

Claims (2)

1. Mikroskopobjektiv mit Korrekturvorrichtung insbesondere für unterschiedlich dicke planparallele Platten im Objekt­ raum, wobei eine Frontlinsengruppe an der Objektseite und eine hintere Linsengruppe an der Abbildungsseite eines ver­ änderlichen Luftabstandes angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Korrekturvorrichtung so ausgebildet ist, daß gleichzeitig mit der Veränderung des Luftabstandes zur Bildfehlerkorrektur eine axiale Verschiebung des gesamten optischen Systems zur Korrektur der Lage der Schärfenebene vorgenommen wird.

2. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System aus zwei beweglichen Linsengruppen besteht, von denen die eine Linsengruppe (6) über ein Be­ wegungsgewinde (9) mit dem Bedienteil (10) relativ zur zweiten Linsengruppe (7 a, 7 b, 7 c, 7 d) axial verschoben wird, beide Linsengruppen sich in einem axial verschieb­ baren und azimutal gesicherten Gleitrohr (8) befinden und mit demselben Bedienteil (10) mittels der am azimutalen Kurvenablauf des Abstimmringes (14) durch die Federkraft der Feder (12) anschlagenden Schraube (13), relativ zum feststehenden Rohr (11), gemeinsam verschoben werden.