DE19546746A1 - Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge - Google Patents
Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-StrahlengängeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoom-System für
mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge,
welches vorzugsweise in einem Stereomikroskop zum Einsatz
kommt.
Bekannte, nach dem Teleskopprinzip aufgebaute Stereomikroskope
umfassen üblicherweise ein gemeinsames Hauptobjektiv für die
beiden stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengänge. Das
verwendete Hauptobjektiv kann hierbei sowohl festbrennweitig
oder aber mit variabler Brennweite ausgeführt sein. Dem
Hauptobjektiv ist zumeist ein pankratisches Vergrößerungssystem
nachgeordnet, wobei für jeden der beiden stereoskopischen
Beobachtungs-Strahlengänge ein separates pankratisches
Vergrößerungssystem vorgesehen ist.
Solche getrennten pankratischen Vergrößerungssysteme für die
einzelnen stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengänge erfordern
nunmehr einen relativ hohen Aufwand. So müssen beispielsweise
die einzelnen Vergrößerungssysteme in den beiden
stereoskopischen Beobachtungs-Strahlengängen bezüglich
Bildlagen und Parallelität der beiden optischen Achsen exakt
zueinander justiert werden. Ferner ist für die beiden
Vergrößerungssysteme eine hochpräzise Mechanik erforderlich,
die den Gleichlauf der optischen Elemente beim Variieren der
Vergrößerung gewährleistet. Zudem ergibt sich dabei ein
erhöhter Herstellungsaufwand hinsichtlich der in zweifacher
Ausfertigung benötigten optischen Elemente.
Zur Lösung der angesprochenen Problematik ist aus den deutschen
Offenlegungsschriften DE 41 23 279 sowie DE 43 36 715 jeweils
bekannt, hinter dem Hauptobjektiv eines derartigen
Stereomikroskopes ein pankratisches Vergrößerungssystem
anzuordnen, das eine gemeinsame optische Achse mit dem
Hauptobjektiv aufweist. Der freie Durchmesser der optischen
Komponenten des pankratischen Vergrößerungssystems ist dabei
jeweils so groß dimensioniert, daß die beiden stereoskopischen
Beobachtungs-Strahlengänge das pankratische Vergrößerungssystem
gemeinsam durchsetzen. Grundsätzlich läßt sich über eine
derartige Lösung der oben erwähnte Mehraufwand reduzieren bzw.
die Justage vereinfachen. Bei einem hohen Zoom-Faktor mit einem
großen Vergrößerungsbereich weist das optische System aus den
beiden oben genannten deutschen Offenlegungsschriften nunmehr
jedoch den Nachteil auf, daß es aufgrund der dann
resultierenden großen freien Durchmesser relativ voluminös
baut. Diese Problematik soll gemäß DE 43 36 715 dadurch
entschärft werden, daß eine Strahlumlenkung innerhalb des
pankratischen Vergrößerungssystemes vorgeschlagen wird.
Auch eine derartige Strahlumlenkung kompliziert den Aufbau des
Stereomikroskopes jedoch in unerwünschter Weise, da eine
einfache Steuerung der beweglichen Komponenten des
pankratischen Vergrößerungssystemes aufgrund des nunmehr
gefalteten Strahlenganges innerhalb des pankratischen
Vergrößerungssystemes nicht möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Zoom-
System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-
Strahlengänge zu schaffen, welches auch bei einem größeren
Zoom-Faktor eine einfache Steuerung der beweglichen Elemente
des Zoom-Systems sicherstellt. Ferner wird ein kompakter Aufbau
des Zoom-Systems angestrebt, wobei für den Benutzer wahlweise
verschiedenste Beobachtungs- und/oder Dokumentations
möglichkeiten gewährleistet sein sollten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Zoom-System mit den
Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Ein Stereomikroskop mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System ist
Gegenstand des Anspruches 11.
Erfindungsgemäß umfaßt das Zoom-System neben einem bekannten
pankratischen Vergrößerungssystem ein nachgeordnetes afokales
Umkehrsystem. Das afokale Umkehrsystem erfüllt hierbei im
wesentlichen zwei Funktionen. Zum einen werden damit die
Pupillendurchmesser der stereoskopischen Beobachtungs- oder
Dokumentationsstrahlengänge durch die Wahl eines geeigneten
Abbildungsmaßstabes des Umkehrsystems verändert, vorzugsweise
verkleinert in das pankratische Vergrößerungssystem abgebildet.
Gleichzeitig läßt sich dadurch auch die Größe der jeweiligen
Stereobasis, d. h. der Abstand der beiden Beobachtungspupillen
einstellen.
Zum anderen können mit Hilfe des afokalen Umkehrsystems die
Geräte-Pupillen bzw. Eintrittspupillen des stereoskopischen
Beobachtungs- bzw. Dokumentationssystems optimal in das
pankratische Vergrößerungssystem abgebildet werden, d. h. es
wird eine Abbildung der stereoskopischen Pupillenebene in das
pankratische Vergrößerungssystem bewirkt. Hierbei erfolgt die
Abbildung der stereoskopischen Pupillenebene über das afokale
Umkehrsystem vorzugsweise etwa in die Mitte des jeweiligen
pankratischen Vergrößerungssystems.
Auf diese Art und Weise gewährleistet das afokale Umkehrsystem
auch eine optimale Korrektion der Bildfehler des pankratischen
Vergrößerungssystems.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus
besteht darin, daß die stereoskopischen Strahlengänge bzw.
Strahlenbüschel im pankratischen Vergrößerungssystem
miteinander verflochten verlaufen und nur eine relativ geringe
Radial-Ausdehnung aufweisen. Als Konsequenz hieraus läßt sich
das pankratische Vergrößerungssystem mit einem relativ geringen
freien Durchmesser ausführen. Daraus wiederum resultiert eine
deutliche Verkürzung der Baulänge des pankratischen
Vergrößerungssystems.
Als weiterer Vorteil der kompakten Strahlführung innerhalb des
pankratischen Vergrößerungssystems ist aufzuführen, daß trotz
der relativ geringen Durchmesser des erfindungsgemäßen Zoom-
Systems praktisch keinerlei Vignettierungen auftreten und somit
auch kein intensitätsabfall zwischen Bildmitte und Bildrand
resultiert.
Desweiteren gewährleistet das erfindungsgemäße Zoom-System, daß
die Bildintensität über den gesamten Zoom-Bereich konstant
bleibt, was insbesondere für Präzisions-Anwendungen wie etwa
beim Einsatz-eines derartigen Stereomikroskopes als Operations
mikroskop wichtig ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die
Größe der Austrittspupillen des erfindungsgemäßen Zoom-Systems
in der stereoskopischen Pupillenebene auch bei variierender
Vergrößerung konstant bleibt.
Über eine Faltung des Strahlenganges lediglich des afokalen
Umkehrsystems mit Hilfe eines oder mehrerer geeigneter
Umlenkelemente wie Prismen oder Spiegel läßt sich ein kompakter
Aufbau des kompletten erfindungsgemäßen Zoom-Systemes
sicherstellen. Die Vergrößerungsvariation erfolgt in einer
derartigen Ausführungsform nach wie vor im linear aufgebauten
Teil, d. h. im pankratischen Vergrößerungssystem, während etwa
im optischen System aus der DE 43 36 715 hierzu ein gefalteter
Strahlengang im pankratischen Vergrößerungssystem erforderlich
ist.
Vorteilhafterweise ist über ein entlang der optischen Achse
bewegliches Element des pankratischen Vergrößerungssystems auch
eine Innenfokussierung innerhalb eines bestimmten Schnitt
weitenbereiches mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System
realisierbar.
Das erfindungsgemäße Zoom-System ist desweiteren afokal und
ermöglicht deshalb, daß Hauptobjektive unterschiedlicher
Brennweite in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System
innerhalb eines Stereomikroskopes eingesetzt werden können.
Somit ist eine optionale Anpassung an verschiedenste
Arbeitsabstände und Vergrößerungen etc. möglich.
Ferner können als pankratisches Vergrößerungssystem
verschiedenste bekannte afokale pankratische Vergrößerungs
systeme mit mindestens drei optischen Komponenten zum Einsatz
kommen. Entscheidend ist jeweils die optische Auslegung des
afokalen Umkehrsystems dergestalt, daß die Geräte-Pupillen des
stereoskopischen Beobachtungs- oder Dokumentationssystems nach
Lage und Größe optimal, vorzugsweise etwa in die Mitte des
pankratischen Vergrößerungssystems abgebildet werden.
Beobachtungsseitig oder dokumentationsseitig gestattet das
erfindungsgemäße Zoom-System den Einsatz eines herkömmlichen
Binokulartubus zum unmittelbaren Einblick durch einen
Beobachter ebenso wie etwa den Einsatz ein oder mehrerer
elektrooptischer Detektoreinheiten, die die Aufzeichnung des
jeweiligen Bildes in bekannter Art und Weise übernehmen.
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten des erfindungsgemäßen Zoom-
Systems ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen.
Dabei zeigt
Fig. 1a und 1b je eine seitliche Schnitt-Darstellung eines
Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen
Zoom-Systems in Verbindung mit dem
festbrennweitigen Hauptobjektiv eines
Stereomikroskopes;
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung eines Stereo
mikroskopes mit einem herkömmlichen Binokulartubus,
inklusive des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes;
Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines Stereo
mikroskopes mit dem erfindungsgemäßen Zoom-Systems
sowie zwei im gleichen Gehäuse angeordneten elektro
optischen Detektoreinheiten, wobei ein gefalteter
Strahlengang für das afokale Umkehrsystem vorgesehen
ist.
Die Fig. 1a und 1b zeigen jeweils eine seitliche Schnitt-
Darstellung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen
Zoom-Systems in Verbindung mit einem festbrennweitigem Haupt
objektiv (L0) eines Stereomikroskopes, über das eine gewünschte
Objektebene (OE) betrachtet wird. Eingezeichnet sind in den
Fig. 1a und 1b ferner die Bezeichnungen für die einzelnen
optischen Komponenten sowie die Linsenradien ri, Linsendicken
di sowie Linsenabstände di, wie sie im folgenden Datensatz der
Tabelle 1 spezifiziert werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich zwei
stereoskopische Teilstrahlengänge vorgesehen; es ist jedoch
jederzeit möglich, das erfindungsgemäße Zoom-System auch in
Verbindung mit mehr als zwei stereoskopischen Teilstrahlen
gängen einzusetzen, wenn z. B. weitere Teilstrahlengänge für
einen Mitbeobachter oder aber zur Dokumentation vorgesehen
sind.
Im folgenden soll der Aufbau des erfindungsgemäßen Zoom-Systems
ausgehend vom Hauptobjektiv (L0) entlang der optischen Achse
(20) des Gesamtsystems erläutert werden. Als Hauptobjektiv (L0)
kommen hierbei Hauptobjektive mit verschiedenen Brennweiten
grundsätzlich ebenso in Betracht wie Vario-Objektive etc.
Dem gemeinsam von mehreren stereoskopischen Beobachtungs
strahlengängen durchsetzten Hauptobjektiv (L0) folgt
beobachtungsseitig nachgeordnet das erfindungsgemäße Zoom-
System. Dieses besteht zum einen aus einem bekannten mehr
gliedrigen, pankratischen Vergrößerungssystem (A), welches
unmittelbar dem Hauptobjektiv (L0) nachgeordnet und in Fig. 1b
dargestellt ist.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1b umfaßt das pankratische
Vergrößerungssystem (A) vier optische Komponenten (L1, L2, L3,
L4). Ausgehend vom Hauptobjektiv (L0) ist eine erste, sammelnde
optische Komponente (L1) vorgesehen, der zwei optische
Komponenten (L2, L3) mit zerstreuender optischer Wirkung
folgen. Als vierte optische Komponente (L4) des pankratischen
Vergrößerungssystems (A) ist eine weitere Komponente (L4) mit
sammelnder optischer Wirkung vorgesehen. Sämtliche optischen
Komponenten (L1, L2, L3, L4) des pankratischen Vergrößerungs
systemes (A) sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als
Kittglieder bzw. als Kittglied mit Einzellinse ausgeführt.
Zur gewünschten Variation der Vergrößerung werden im
dargestellten pankratischen Vergrößerungssystem (A) des
erfindungsgemäßen Zoom-Systems die beiden inneren,
zerstreuenden optischen Komponenten (L2, L3) in definierter
Abhängigkeit voneinander verschoben, was durch die beiden
zugeordneten Pfeile verdeutlicht werden soll.
Über den in Tabelle 1 aufgeführten Optik-Datensatz des
dargestellten Ausführungsbeispiels des pankratischen
Vergrößerungssystemes (A) in Tabelle 1 ist eine Vergrößerungs-
Variation im Intervall Γ = [0.5-2.0] möglich, d. h. es ist ein
Zoom-Faktor 4 realisiert.
Ferner ist die erste optische Komponente (L1) des pankratischen
Vergrößerungssystems (A) ebenfalls innerhalb eines bestimmten
Intervalles entlang der optischen Achse (20) beweglich
angeordnet und ermöglicht damit zusätzlich eine Innen
fokussierung in einem definierten Schnittweitenbereich von ca.
+/- 20 mm mit Hilfe des erfindungsgemäßen Zoom-Systems. Dies ist
insbesondere bei der Verwendung von festbrennweitigen Haupt
objektiven ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zoom-
Systems.
Dem pankratischen Vergrößerungssystem (A) nachgeordnet folgt
beobachtungs- und/oder dokumentationsseitig ein afokales
Umkehrsystem (B) innerhalb des erfindungsgemäßen Zoom-Systems,
welches in Fig. 1a dargestellt ist. Das afokale Umkehrsystem
(B) umfaßt im dargestellten Ausführungsbeispiel drei optische
Komponenten (L5, L6, L7), wobei zwischen den zwei begrenzenden
Komponenten (L5, L7) mit sammelnder optischer Wirkung eine
Feldlinse (L6) angeordnet ist. Die beiden sammelnden optischen
Komponenten (L5, L7) sind hierbei als zweiteiliges Kittglied
(L5) bzw. als Kittglied mit Einzellinse (L7) ausgeführt.
Objektseitig benachbart zur Feldlinse (L6) ist ferner eine
Feldblende (4) angeordnet.
Beobachtungs- oder dokumentationsseitig ist dem afokalen
Umkehrsystem (B) desweiteren eine Doppelblende (21)
nachgeordnet, die zwei Blendenöffnungen für die Stereo-
Strahlengänge aufweist. Die beiden Blendenöffnungen besitzen
jeweils einen Durchmesser von 4.5 mm und sind in einem Abstand
von 10.5 mm voneinander angeordnet, d. h. es resultiert im
dargestellten Ausführungsbeispiel eine Stereobasis von 10.5 mm.
Die beiden Blendenöffnungen definieren somit die
stereoskopische Pupillenebene, in der die Austritts-Pupillen
des Zoom-Systems und die Geräte-Pupillen bzw. Eintritts-
Pupillen der nachgeordneten Beobachtungs- oder Dokumentations
einheit zusammenfallen.
Das afokale Umkehrsystem (B) des erfindungsgemäßen Zoom-Systems
ist nunmehr optisch so dimensioniert, daß die stereoskopische
Pupillenebene bzw. die Gerätepupillen der zugehörigen
Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit ungefähr in die Mitte
des pankratischen Vergrößerungssystemes (A) hin abgebildet
werden. Durch eine derartige Abbildung der stereoskopischen
Pupillenebene bzw. Gerätepupillen über das afokale Umkehrsystem
(B) wird eine kompakte, verflochtene Strahlführung im
pankratischen Vergrößerungssystem (A) erreicht, d. h. eine
Einkopplung der in der Ebene der Gerätepupillen bzw. in der
stereoskopischen Pupillenebene räumlich getrennten
stereoskopischen Teilstrahlengänge. Die erforderlichen freien
Durchmesser der optischen Komponenten (L1, L2, L3, L4) des
pankratischen Vergrößerungssystems (A) müssen als Folge hieraus
nicht besonders groß gewählt werden. Entsprechend reduziert
sich demzufolge auch der optische Korrektionsaufwand für die
optischen Elemente (L1, L2, L3, L4) des pankratischen
Vergrößerungssystemes (A).
Eine weitere Verbesserung für die optische Korrektion
resultiert aus der optimalen Pupillenlage ungefähr in der Mitte
des pankratischen Vergrößerungssystems.
Neben der definierten Lage der abgebildeten Pupillenebene wird
durch die Wahl des Abbildungsmaßstabes des afokalen Umkehr
systems ferner auch die Größe bzw. der Durchmesser der Geräte
pupillen bestimmt, wie auch die resultierende Stereobasis, d. h.
der Pupillenabstand.
Die optischen Daten einer möglichen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Zoom-Systemes sind in der folgenden Tabelle 1
aufgeführt.
In der Tabelle 1 werden mit ri die jeweiligen Krümmungsradien
der einzelnen Linsen bezeichnet, mit di die Abstände zwischen
den einzelnen optisch wirksamen Flächen. Die freien Durchmesser
wurden mit dF bezeichnet.
Die verwendeten Bezeichnungen in den beiden Tabellen
entsprechen den Bezeichnungen in Fig. 1. Die Durchnumerierung
der Radien und Abstände erfolgt hierbei ausgehend von der
ersten optischen Komponente (L1) des pankratischen
Vergrößerungssystems (A).
Für die Abstände d₅, d₈ und d₁₁ sind in Tabelle 1 die
Intervalle der Abstände zu den jeweils benachbarten optisch
wirksamen Flächen angegeben, die zur gewünschten Vergrößerungs
variation des pankratischen Vergrößerungssystemes (A) in
entsprechend definierter Abhängigkeit voneinander verändert
werden.
Die bloße Variation der Lage der ersten optischen Komponente
(L1) bei definierter Lage der beiden Komponenten L2 und L3 im
pankratischen Vergrößerungssystem (A) hingegen dient zur
erwähnten Schnittweiten-Variation, d. h. zu der gewünschten
Innenfokussierung in einem bestimmten Intervall.
In der folgenden Tabelle 1 sind ferner die jeweiligen Glas
sorten für die einzelnen Linsen des dargestellten Ausführungs
beispieles angegeben, wobei die Glassorten unter den
angegebenen Handelsbezeichnungen bei der Firma Schott
Glaswerke, Mainz zu erhalten sind.
Selbstverständlich stellt das Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Zoom-Systemes in Tabelle 1 lediglich eine
mögliche Ausführungsform dar, d. h. durch entsprechende
Variationen der optischen Daten ist auch eine alternative
Auslegung erfindungsgemäß möglich.
Das erfindungsgemäße Zoom-System ist desweiteren afokal, d. h.
es können Hauptobjektive verschiedenster Brennweite in
Verbindung hiermit eingesetzt werden können, hierzu zählen etwa
auch Objektive variabler Schnitt- und Brennweite.
Das im Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und 1b sowie in
Verbindung mit dem Optik-Datensatz aus Tabelle 1 eingesetzte
Hauptobjektiv weist etwa eine Brennweite von 200 mm auf.
Desweiteren ist es erfindungsgemäß möglich, auch alternative
pankratische Vergrößerungssysteme mit drei oder aber fünf und
mehr optischen Elementen in Verbindung mit dem afokalen Umkehr
system einzusetzen. Es muß jeweils lediglich gewährleistet
sein, daß über das afokale Umkehrsystem die stereoskopische
Pupillenebene bzw. die Gerätepupillen der nachgeordneten
Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit in das pankratische
Vergrößerungssystem, vorzugsweise in dessen Mitte hin
abgebildet werden.
Anhand der Fig. 2 und 3 werden im folgenden mögliche
Ausführungsvarianten eines Stereomikroskopes beschrieben, in
denen das erfindungsgemäße Zoom-System verwendet wird.
In der schematisierten Darstellung der Fig. 2 ist hierbei die
Anordnung des erfindungsgemäßen Zoom-Systems aus Fig. 1 in
einer ersten Ausführungsform eines Stereomikroskopes (10)
dargestellt, das beobachtungsseitig einen - schematisiert
dargestellten - herkömmlichen Binokulartubus (11) mit
entsprechenden Okularen (12a, 12b) zur Beobachtung aufweist.
Hinsichtlich des detaillierten Aufbaus geeigneter Binokular
tuben (11) sei an dieser Stelle etwa auf die
DE 26 54 778 der Anmelderin verwiesen.
Das in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System
eingesetzte Hauptobjektiv (L0) weist eine feste Brennweite auf.
Die restlichen Bezeichnungen der optischen Komponenten des
erfindungsgemäßen Zoom-Systems entsprechen den Bezeichnungen
des bereits beschriebenen Ausführungsbeispieles aus den Fig.
1a und 1b.
Wird in einer derartigen Ausführungsform ferner eine aufrechte
und stereoskopisch richtige Betrachtung des Bildes durch den
Tubus gewünscht, so ist desweiteren eine Pupillenvertauschung
sowie eine Bildumkehr vorzunehmen. Hierfür geeignet ist etwa
ein Geradsicht-Prisma nach Schmidt/Pechan, das dann vorzugs
weise in den Luftabständen des erfindungsgemäßen Zoom-Systems
angeordnet wird.
Das in Fig. 3 dargestellte, weitere Ausführungsbeispiel eines
Stereomikroskopes (30) mit dem erfindungsgemäßen Zoom-System
weist hierbei einen teilweise gefalteten Strahlengang innerhalb
des Zoom-Systemes auf. Ferner ist das erfindungsgemäße Zoom-
System zusammen mit zwei elektrooptischen Detektoreinheiten
(19a, 19b) im Gehäuse (31) des Stereomikroskopes (30)
angeordnet.
Hinsichtlich der optischen Daten des erfindungsgemäßen Zoom-
Systemes entspricht auch dieses Ausführungsbeispiel dem der
Fig. 1a und 1b, d. h. die Bezugszeichen für die einzelnen
optischen Elemente sind identisch mit denen der vorhergehenden
Figuren.
Gefaltet angeordnet ist in diesem Ausführungsbeispiel hierbei
lediglich der Strahlengang des afokalen Umkehrsystems (B)
innerhalb des erfindungsgemäßen Zoom-Systemes. Hierzu sind im
dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Umlenkflächen
in geeigneten Prismen (15, 16) im Gehäuse (31) des Stereo
mikroskopes (30) vorgesehen. Alternativ hierzu ist selbst
verständlich auch der Einsatz entsprechender Umlenkspiegel etc.
möglich.
Das pankratische Vergrößerungssystem (B) bzw. dessen optische
Komponenten (L1, L2, L3, L4,) hingegen sind nach wie vor linear
angeordnet.
Eine derartige Ausführung des erfindungsgemäßen Zoom-Systems
innerhalb eines Stereomikroskopes gestattet nunmehr einen
kompakten Aufbau, während gleichzeitig eine einfache Verschieb
barkeit der optischen Elemente (L1, L2, L3, L4) des linear
angeordneten pankratischen Vergrößerungssystems (A) gewähr
leistet bleibt.
Innerhalb eines derartigen Stereomikroskopes können desweiteren
Mittel zur Stereobasis-Anpassung bei variierender Vergrößerung
vorgesehen werden, die dem erfindungsgemäßen Zoom-System
beobachtungs- und/oder dokumentationsseitig nachgeordnet
werden. Hierbei ist etwa die Verwendung einer sog. Spiegel
treppe mit variablen Abständen möglich, deren Abstände in
Abhängigkeit der jeweiligen Pankrat-Vergrößerung ebenfalls
definiert variiert werden und so eine konstante Stereobasis
auch bei variierender Vergrößerung gewährleisten.
Claims (14)
1. Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische
Beobachtungs- oder Dokumentationsstrahlengänge einer
nachgeordneten Beobachtungs- oder Dokumentationseinheit
mit einer vorgegebenen stereoskopischen Pupillenebene, in
der die Gerätepupillen liegen, wobei das Zoom-System aus
einem mehrgliedrigen pankratischen Vergrößerungssystem
(A), sowie einem dem pankratischen Vergrößerungssystem (A)
beobachtungs- oder dokumentationsseitig nachgeordneten
afokalen Umkehrsystem (B) besteht und das afokale Umkehr
system (B) die stereoskopische Pupillenebene in das
pankratische Vergrößerungssystem (A) abbildet.
2. Zoom-System nach Anspruch 1, wobei das afokale Umkehr
system (B) drei optische Komponenten (L5, L6, L7) umfaßt.
3. Zoom-System nach Anspruch 2, wobei das afokale Umkehr
system (B) aus zwei optischen Komponenten (L5, L7) mit
sammelnder optischer Wirkung besteht, zwischen denen eine
Feldlinse (L6) sowie eine Feldblende (4) angeordnet ist.
4. Zoom-System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei über das
afokale Umkehrsystem (B) eine Abbildung der stereo
skopischen Pupillenebene etwa in die Mitte des pankra
tischen Vergrößerungssystems (A) erfolgt.
5. Zoom-System nach einem der Ansprüche 2-4, wobei im
Strahlengang des afokalen Umkehrsystems (B) mindestens ein
Umlenkelement (15, 16) angeordnet ist.
6. Zoom-System nach Anspruch 1, wobei das pankratische
Vergrößerungssystem (A) mindestens drei optische
Komponenten (L1, L2, L3, L4) umfaßt.
7. Zoom-System nach Anspruch 6, wobei die optischen
Komponenten (L1, L2, L3, L4) des pankratischen
Vergrößerungssystemes linear angeordnet sind.
8. Zoom-System nach Anspruch 6, wobei zwischen zwei optischen
Komponenten (L1, L4) mit sammelnder optischer Wirkung zwei
optische Komponenten (L2, L3) mit negativer optischer
Wirkung verschiebbar entlang der optischen Achse (20)
angeordnet sind und eine Variation der Vergrößerung durch
definiertes Verschieben der beiden mittleren optischen
Komponenten (L2, L3) erfolgt.
9. Zoom-System nach Anspruch 8, wobei ferner die objektseitig
erste optische Komponente (L1) des pankratischen
Vergrößerungssystems (A) verschiebbar entlang der
optischen Achse (20) angeordnet ist und durch definiertes
Verschieben dieser optischen Komponente (L1) eine Innen
fokussierung innerhalb eines bestimmten Schnittweiten
bereiches erfolgt.
10. Zoom-System nach Anspruch 3 und 9, mit den in der
folgenden Tabelle 1 aufgeführten optischen Daten:
Tabelle 1
wobei mit ri die jeweiligen Krümmungsradien der einzelnen
optischen Komponenten bezeichnet sind, neben denen jeweils
die freien Durchmesser dF aufgeführt werden; mit di die
Abstände zwischen den optisch wirksamen Flächen des Zoom-
Systems angegeben sind, und zwei der optischen Komponenten
(L2, L3) des pankratischen Vergrößerungssystems (A)
innerhalb der angegebenen Grenzen entlang der optischen
Achse (20) verschiebbar sind.
11. Stereomikroskop mit einem von mindestens zwei
Beobachtungsstrahlengängen durchsetzten Hauptobjektiv
(L0), dem ein Zoom-System nach einem der vorangehenden
Ansprüche beobachtungs- und/oder dokumentationsseitig
nachgeordnet ist.
12. Stereomikroskop nach Anspruch 11, wobei dem Zoom-System
beobachtungsseitig mindestens ein stereoskopischer
Binokulartubus (11) nachgeordnet und optische Mittel zur
Bildaufrichtung und Pupillenvertauschung vorgesehen sind.
13. Stereomikroskop nach Anspruch 11, wobei dem Zoom-System
dokumentationsseitig mindestens eine elektrooptische
Detektoreinheit (19) nachgeordnet ist.
14. Stereomikroskop nach Anspruch 12 oder 13, wobei das
pankratische Vergrößerungssystem (A) linear aufgebaut ist,
während das afokale Umkehrsystem (B) einen über mindestens
ein Umlenkelement (15, 16) gefalteten Strahlengang
aufweist.
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DE19546746A DE19546746B4 (de) | 1994-12-23 | 1995-12-14 | Zoom-System für mindestens zwei stereoskopische Beobachtungs-Strahlengänge |
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