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WO2006037473A1 - Mikroskopobjektiv - Google Patents

Mikroskopobjektiv Download PDF

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Publication number
WO2006037473A1
WO2006037473A1 PCT/EP2005/010194 EP2005010194W WO2006037473A1 WO 2006037473 A1 WO2006037473 A1 WO 2006037473A1 EP 2005010194 W EP2005010194 W EP 2005010194W WO 2006037473 A1 WO2006037473 A1 WO 2006037473A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
objective
focal length
lens group
lenses
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/010194
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Winterot
Dirk Jahn
Original Assignee
Carl Zeiss Jena Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Jena Gmbh filed Critical Carl Zeiss Jena Gmbh
Publication of WO2006037473A1 publication Critical patent/WO2006037473A1/de

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/02Objectives

Definitions

  • the invention relates to a microscope objective, in particular for stereomicroscopes, which has a large pupil diameter and is used in reflected-light bright-field illumination.
  • the lenses are usually used in conjunction with afocal magnification changers and exchangeable tubes.
  • objectives are required in which more space is available for suitable magnification changers in the area of the post-magnification and which also offer a larger usable aperture in the object space.
  • An objective for stereomicroscopes of the telescope type is described in EP 1 369 729 A2, which consists of three optical lens groups, the first lens group being arranged towards the object side and the third lens group being arranged towards a magnification changer.
  • This objective fulfills certain conditions with regard to the diameter of the entrance pupil of the magnification changer arranged downstream of the objective and of the maximum field angle of the objective at the weakest magnification.
  • JP 2001-147378 describes a telescope-type lens suitable for use in stereomicroscopes which, viewed from the direction of the microscope body, comprises a first lens group with positive refractive power, a second lens group with at least one triple cemented member and a third lens group with positive Refractive power exists.
  • these lens groups can also comprise individual lenses and also combinations of individual lenses and cemented elements.
  • the objective Seen from the direction of the microscope body, the objective consists of two lens groups, wherein a first lens group with positive refractive power has a biconvex cemented element and a second lens element. group contains at least two cemented limbs.
  • the lens groups can also comprise individual lenses and also combinations of individual lenses and cemented elements.
  • US Pat. No. 6,271,971 describes a telescope-style objective for stereomicroscopes in which the optimization of the ratio of installation space and objective focal length is in the foreground.
  • the invention is based on the object to provide a lens for stereomicroscopes in telescopic construction wel ⁇ Ches with a simple compact structure, the requirements in terms of correction of color error, the distortion, as well as the demands for larger space for Ver ⁇ variable changer and larger usable aperture in Ob ⁇ jektraum met and realized a large working distance and a flat field of view.
  • the lens groups may comprise individual lenses, at least one cemented element or a combination of individual lenses and putty gliders.
  • an advantageous lens has a focal length f '> 40 mm and ⁇ 200 mm.
  • the centers of the entrance pupil of the illumination beam path and the centers of the two beam paths of the objective form an isosceles triangle within the exit pupil of the objective, in which the center of the exit pupil lies.
  • ai and a 2 are the distances of the centers Mi and M 2 of the two optical paths of the objective from the center M of the exit pupil of the objective and a. 3 shows the distance of the center M 3 of the entrance pupil of the illumination beam path from the center M of the exit pupil of the objective.
  • Lens group satisfies the following condition:
  • the second lens group comprises a cemented element and a single lens, wherein the cemented member is arranged adjacent to the magnification changer and that the focal length of this second lens group satisfies the following condition:
  • the single lens is preferably designed as a meniscus with the convex side facing the object.
  • the first lens group has a positive refractive power and consists of a plurality of lenses, of which at least two form a cemented member.
  • the second lens group has a negative refractive power and consists of a collecting cemented element and a scattering lens.
  • This first embodiment comprises two lens groups, where, of object space from a first lens group with positive Brech ⁇ force of two single lenses with positive refractive power and consisting of two lenses Kittrios, followed by a single lens with positive refractive power and a second lens group with negative refractive power from another single lens with negative refractive power and one of two Lenses existing kitt group with positive refractive power be ⁇ stand.
  • This second embodiment likewise comprises two lens groups, wherein, viewed from the object space, a first lens group with positive refractive power consists of a cement consisting of two lenses and a single lens with positive refractive power and a second lens group with negative refractive power, consisting of a single lens with negative refractive power and ei ⁇ ner consisting of two lenses Kittange is provided with positive refractive power.
  • This third embodiment likewise comprises two lens groups, where, viewed from the object space, a first lens group with positive refractive power consists of two individual lenses with positive refractive power, one consisting of two lenses Kittgrup ⁇ pe and another single lens with positive Brech ⁇ force and a second lens group with negative refractive power from a single lens with negative refractive power and from a ner consisting of two lenses Kittrios positive Brech ⁇ force exist.
  • the microscope objective thus created is particularly suitable for use in fluorescence stereomicroscopy in reflected-light brightfield and, above all, offers advantages over known objectives. Furthermore, there are advantages with regard to the correction of the color aberration, the field flattening and the distortion as well as the requirement for larger spaces for the magnification changer downstream of the objective and a larger usable aperture in the object space.
  • FIG. 1 greatly simplifies the construction of a telescope-type stereomicroscope
  • FIG. 2 shows a first embodiment of an objective
  • FIG. 3 shows a second embodiment of an objective
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of an objective
  • FIG. 5 shows the arrangement of the different pupils in FIG
  • the stereomicroscope comprises an objective 1 which, according to the invention, consists of a first lens group LG1 and a second lens group LG2, viewed from the object 3 to be observed, arranged in an object plane 2.
  • an objective 1 which, according to the invention, consists of a first lens group LG1 and a second lens group LG2, viewed from the object 3 to be observed, arranged in an object plane 2.
  • a magnification changer 8 and 9 as well as tube lenses 10 and 11 are arranged downstream of the objective 1 in two separate beam paths 6 and 7.
  • the object 1 is imaged in the image plane 12 of the respective beam path 7 and 8 as a real intermediate image 13 and 14.
  • an eyepiece 15 and IS are provided in each beam path 6, 7.
  • the two tube systems hide two partial bundles, which are also parallel to one another, from the parallel radiation bundles offered by the objective 1.
  • an off-axis object point through the lens in a downstream optics, z. B. introduced a magnification changer in the entrance pupil at an angle ⁇ .
  • the objective viewed from the object plane, comprises a first lens group LG1 in the direction of the image plane 12, and subsequently a second lens group LG2.
  • the lens group LG1 has an overall positive refractive power and the lens group LG2 has an overall negative refractive power.
  • the first lens group LG1 consists of five lenses 1.1 to 1.5, of which the lenses 1.3 and 1.4 are cemented together to form a cemented element.
  • the lens group LG2 consists of a lens 2.1 with negative refractive power and a cemented element 2.2 with positive Power.
  • the putty group 2.2 consists of a further lens 2.21 and a lens 2.22 with positive refractive power.
  • This lens 1 has a focal length of 50 mm, an entrance opening of 55 mm and an aperture ratio of 1: 0.9.
  • FIG. 1 An example of a second embodiment of a lens according to the invention is shown in FIG.
  • This lens also has two lens groups LG1 and LG2.
  • the first object-side lens group LG1 consists of three lenses 1.1 to 1.3, of which the lenses 1.1 and 1.2 are cemented together.
  • the lens group LG2 consists of a lens 2.1 with a negative refractive power and a cemented lens 2.2 consisting of lenses 2.21 and 2.22 with a positive refractive power.
  • This microscope objective has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's numbers v e :
  • This lens 1 has a focal length of 100 mm, an entrance opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.8.
  • FIG. 4 shows another objective according to the invention.
  • This microscope objective shown in FIG. 4 has the following design data with the radii in mm, the distances d in mm, the refractive indices n e and the Abbe's number v e :
  • This lens 1 has a focal length of 80 mm, an entrance opening of 55 mm and an opening ratio of 1: 1.45.
  • FIG. 5 shows the position of the various pupils in the exit pupil AP.
  • These are the pupils with the centers Mi and M 2 of the two viewing beam paths of the stereomicroscope and the entrance pupil M 3 of the illumination beam path coupled into the exit pupil AP of the objective 1.
  • These three pupils whose center points are designated M 1 , M 2 and M 3 are arranged in the exit pupil AP such that their centers Mi, M 2 and M 3 form an isosceles triangle, and the center M of the exit pupil AP within this triangle, whereby the following conditions are to be fulfilled:
  • LGl LG2 lens group

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv, insbesondere für Stereomikroskope, welche nach dem Teleskoptyp aufgebaut sind, wobei das Objektiv (1) zwei Linsengruppen (LG1) und (LG2) umfaßt, wobei die erste, der Objektebene zugewandte Linsengruppe (LG1) eine positive Brechkraft besitzt und aus mehreren Linsen (1.1 bis 1.5) besteht, von denen mindestens zwei ein Kittglied bilden. Die zweite, bildseitige Linsengruppe (LG2) besitzt eine negative Brechkraft und besteht aus einem sammelnden Kittglied (2.2) und einer zerstreuen­den Linse (2.1). Das Objektiv (1) ist dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Bedingungen B1 und B2: B1: 46,5 < DAP ≤ 60 und B2: 0,16 ≤ tan ω1 erfüllt sind, worin DAP der Durchmesser der Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) und ω1 der maximale Feldwinkel sind.

Description

MIKROSKOPOBJEKTIV
Die Erfindung betrifft ein Mikroskopobjektiv, insbesondere für Stereomikroskope, welche einen großen Pupillendurchmes¬ ser besitzt und bei Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung Anwendung findet.
Bei Stereomikroskopen nach der Teleskopbauweise werden zwecks Erzielung eines stereoskopischen Eindrucks zwei ge¬ trennte Lichtkanäle durch ein und dasselbe Objektiv ge¬ führt, was zur Folge hat, daß die Dimensionen eines solchen Objektivs, vor allem im Hinblick auf den Linsendurchmesser, bedeutend größer sind als bei Objektiven für die klassi¬ schen Mikroskope oder bei Stereomikroskopen nach dem Gree- nough-Typ. Hinzu kommt, daß die Anforderungen an die Mikro¬ skopobjektive in Bezug auf die Korrektion der Farbfehlers der Bildfeldebnung und der Vermeidung von Verzerrungen im¬ mer höher werden.
Die Objektive werden meist im Zusammenhang mit afokalen Vergrößerungswechslern und wechselbaren Tuben benutzt. Um die Benutzung des Mikroskops mit Vergrößerungen zu ermögli¬ chen, welche sowohl eine Übersichtsabbildung eines Objek¬ tes, als auch eine Detaildarstellung ohne Objektivwechsel erlauben, sind Objektive erforderlich, bei denen mehr Raum ■für geeignete Vergrößerungswechsler im Bereich der Nachver¬ größerung verfügbar ist und die auch im Objektraum eine größere nutzbare Apertur bieten.
Eine Erschließung der Fluoreszenz an Stereomikroskopen im Auflicht- Hellfeld stellt an die Konstruktion der Objektive neue Ansprüche. So ist aus der Sicht der Geräte eine Tren¬ nung der Strahlengänge von der Anregung der Fluoreszenz und der Beobachtung in der Eintrittsöffnung aus dem Gerät in das Objektiv notwendig. Dieses führt zu großen Öffnungen. Die Korrektionsanforderungen sind bei derartigen Objektiven für Stereomikroskope in Teleskopbauweise hoch. Hinzu kommt noch, daß die Materialauswahl auf Grund der Fluoreszenzan¬ regung bezüglich Transparenz und Eigenfluoreszenz der ver¬ wendeten Materialien eingeschränkt ist.
Ein Objektiv für Stereomikroskope nach dem Teleskoptyp ist in der EP 1 369 729 A2 beschrieben, welches aus drei opti¬ schen Linsengruppen besteht, wobei die erste Linsengruppe zur Objektseite hin und die dritte Linsengruppe zu einem Vergrößerungswechsler hin angeordnet sind. Dieses Objektiv erfüllt gewisse Bedingungen bezüglich des Durchmessers der Eintrittspupille des dem Objektiv nachgeordneten Vergröße¬ rungswechslers und des maximalen Feldwinkels des Objektivs bei schwächster Vergrößerung.
In der JP 2001-147378 ist ein zur Nutzung in Stereomikro¬ skopen in Teleskopbauweise geeignetes Objektiv beschrieben, welches, aus Richtung des Mikroskopkörpers betrachtet, aus einer ersten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit mindestens einem Dreifachkittglied und aus einer dritten Linsengruppe mit positiver Brechkraft besteht. Diese Linsengruppen können neben den Kittgliedern auch Einzellinsen und auch Kombinationen aus Einzellinsen und Kittgliedern umfassen.
Ein weiteres Objektiv für Stereomikroskope vom Teleskoptyp ist in der JP 2001-221955 beschrieben. Das Objektiv be¬ steht, aus Richtung des Mikroskopkörpers gesehen, aus zwei Linsengruppen, wobei eine erste Linsengruppe mit positiver Brechkraft ein bikonvexes Kittglied und eine zweite Linsen- gruppe mindestens zwei Kittglieder enthält. Die Linsengrup¬ pen können neben den Kittgliedern auch Einzellinsen und auch Kombinationen aus Einzellinsen und Kittgliedern umfas¬ sen.
In der US 6,271,971 ist ein Objektiv für Stereomikroskope in Teleskopbauweise beschrieben, bei welchem die Optimie¬ rung des Verhältnisses von Bauraum und Objektivbrennweite im Vordergrund steht.
So liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Objektiv für Stereomikroskope in Teleskopbauweise zu schaffen, wel¬ ches bei einen einfachen kompakten Aufbau die Anforderungen im Hinblick auf Korrektion des Farbfehlers, der Verzeich¬ nung, wie auch die Forderungen nach größerem Raum für Ver¬ größerungswechsler und größerer nutzbarer Apertur im Ob¬ jektraum erfüllt und einen großen Arbeitsabstand und ein ebenes Gesichtfeld realisiert.
Diese Aufgabe wird bei einem Objektiv mit zwei, aus Einzel¬ linsen und jeweils mindestens einem Kittglied bestehenden Linsengruppen gelöst, wobei die folgenden Bedingungen
B1: 46,5 < DAP < 60 und
B2: 0,16 ≤ tan ωi erfüllt sind und DaP der Austrittsdurchmesser des Objektivs und ωi der Winkel des maximalen Feldes ist.
Die Linsengruppen können Einzellinsen, mindestens ein Kitt¬ glied oder eine Kombination von Einzellinsen und Kittglie¬ dern umfassen.
So besitzt ein vorteilhaftes Objektiv eine Brennweite f' > 40 mm und ≤ 200 mm.
O ~ Vorteilhaft ist es, wenn die Einkopplung des Beleuchtungs¬ strahlenganges in die Austrittspupille des Objektivs vorge- nommen_wird.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Mittelpunkte der Eintrittspupille des Beleuchtungsstrahlenganges und die Mittelpunkte der beiden Strahlengänge des Objektivs ein gleichschenkliges Dreieck innerhalb der Austrittspupille des Objektivs bilden, in welchem der Mittelpunkt der Aus¬ trittspupille liegt.
In Bezug auf die Austrittspupille des Objektivs ist es vor¬ teilhaft, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind:
0 , 25 < ai / DaP < 0 , 5
0 , 25 < a2 /DAP < 0 , 5
0 , 25 < a3 / DAP < 0 , 5 .
Hierin sind ai und a2 die Abstände der Mittelpunkte Mi und M2 der beiden Strahlengänge des Objektivs vom Mittelpunkt M der Austrittspupille des Objektivs und a.3 der Abstand des Mittelpunktes M3 der Eintrittspupille des Beleuchtungs¬ strahlenganges vom Mittelpunkt M der Austrittspupille des Objektivs.
So ist auch vorteilhaft, wenn die Brennweite dieser zweiten
Linsengruppe der folgenden Bedingung genügt:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 < f2 < -0,0668 f'z +
7,4933 * f - 400, worin f2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs sind.
Ein vorteilhaftes Objektiv ergibt sich auch, wenn die zwei¬ te Linsengruppe ein Kittglied und eine Einzellinse umfaßt, wobei das Kittglied dem Vergrößerungswechsler benachbart angeordnet ist und daß die Brennweite dieser zweiten Lin¬ sengruppe der folgenden Bedingung genügt:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 ≤ f'2 ≤ -0,0668 f2 + 7,4933 * f - 400, worin f'2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs sind. Die Einzellinse ist vorzugsweise als Meniskus ausgebildet mit der konvexen Seite zum Objekt hin gelegen.
Es ist auch von Vorteil, wenn das Kittglied der zweiten Linsengruppe der Bedingung
10~8 * f'2 + 9*10~8 * f- 10~4 < 1/fi /vei + l/f2 /ve2 ≤ 10"8 *
Figure imgf000007_0001
genügt und die Linse 2.1 dieser Linsengruppe der Bedingung ve3 ≤ 55 genügt, worin f'i die Brennweite der Linsen 2.22, f'2 die Brennweite der Linsen 2.21, f die Gesamtbrennweite des Objektivs, veχ und ve2 die Abbe'sehen Zahlen der Linsen 2.22 und 2.21, ve3 die Abbe'sehe Zahl der Linse 2.1 sind.
Bei der Ausführung der Erfindung besitzt die erste Linsen¬ gruppe eine positive Brechkraft und besteht aus mehreren Linsen, von denen mindestens zwei ein Kittglied bilden. Die zweite Linsengruppe besitzt eine negative Brechkraft und besteht aus einem sammelnden Kittglied und einer zerstreu¬ enden Linse.
Eine vorteilhafte erste Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 50 mm, einer Eintrittsöffnung 55 mm und ei¬ nem Öffnungsverhältnis 1:0,9 wird mit den im Anspruch 10 dargelegten Konstruktionsdaten realisiert. Diese erste Aus¬ führung umfaßt zwei Linsengruppen, wobei, von Objektraum aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positiver Brech¬ kraft aus zwei Einzellinsen mit positiver Brechkraft und einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe, gefolgt von einer Einzellinse mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft aus einer weiteren Einzellinse mit negativer Brechkraft und einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe mit positiver Brechkraft be¬ stehen.
Ein vorteilhafte zweite Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 100 mm, einer Eintrittsöffnung von 55 mm und einem Öffnungsverhältnis von 1:1,8 wird den im Anspruch -11 dargelegten Konstruktionsdaten realisiert. Diese zweite Ausführung umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen, wobei, von Objektraum aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positi¬ ver Brechkraft aus einer aus zwei Linsen bestehenden Kitt¬ gruppe und einer Einzellinse mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft, beste¬ hend aus einer Einzellinse mit negativer Brechkraft und ei¬ ner aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe mit positiver Brechkraft vorgesehen ist.
Eine dritte Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f'= 80 mm, einer Eintrittsöffnung von 55 mm und einem Öff¬ nungsverhältnis von 1:1,45 ist durch die folgenden, in An¬ spruch 12 dargelegten Konstruktionsdaten herstellbar. Diese dritte Ausführung umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen, wo¬ bei, von Objektraum aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positiver Brechkraft aus zwei Einzellinsen mit positi¬ ver Brechkraft, einer aus zwei Linsen bestehenden Kittgrup¬ pe und aus einer weiteren Einzellinse mit positiver Brech¬ kraft und eine zweite Linsengruppe mit negativer Brechkraft aus einer Einzellinse mit negativer Brechkraft und aus ei- ner aus zwei Linsen bestehenden Kittgruppe positiver Brech¬ kraft bestehen.
Ein Objektiv, welches bei Fluoreszenz-Stereo-Mikroskopen vorteilhaft anwendbar ist, ergibt sich, wenn die Bedingung τ(350; 5)j ≥ 0,8 erfüllt ist, worin τ(350; 5)j die Medien- reintransmission bei einer Wellenlänge des Lichtes von 350 nm und einer Substratdicke von 5 mm ist und ein Index j = 1, 2, .... für alle optischen Medien des Objektivs steht.
Das so geschaffene Mikroskopobjektiv ist besonders zur An¬ wendung in der Fluoreszenz-Stereo-Mikroskopie im Auflicht- Hellfeld geeignet und bietet vor allem diesbezüglich Vor¬ teile gegenüber bekannten Objektiven. Des Weiteren ergeben sich Vorteile im Hinblick auf die Korrektion des Farbfeh¬ lers, der Bildfeldebnung und der Verzeichnung wie auch be¬ züglich der Forderung nach größeren Räumen für die dem Ob¬ jektiv nachgeordneten Vergrößerungswechsler und einer grö¬ ßeren nutzbaren Apertur im Objektraum.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen nä¬ her erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen
Fig.l stark vereinfacht den Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskoptyp,
Fig.2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Objektivs, Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Objektivs, Fig.4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Objektivs und Fig.5 die Anordnung der unterschiedlichen Pupillen in der
Objektivpupille.
Zur Veranschaulichung ist der Aufbau eines Stereomikroskops vom Teleskop- oder Fernrohrtyp in Fig.l als Blockbild dar- gestellt. Das Stereomikroskop umfaßt ein Objektiv 1, wel¬ ches erfindungsgemäß, vom zu beobachtenden, in einer Ob¬ jektebene 2 angeordneten Objekt 3 aus gesehen, aus einer erste Linsengruppe LGl und einer zweiten Linsengruppe LG2 besteht. Zur Bildseite hin sind dem Objektiv 1 in zwei ge¬ trennten Strahlengängen 6 und 7 in der Folge je ein Vergrö¬ ßerungswechsler 8 und 9 sowie Tubuslinsen 10 und 11 nachge¬ ordnet. Das Objekt 1 wird in der Bildebene 12 des jeweili¬ gen Strahlenganges 7 und 8 als reelles Zwischenbild 13 und 14 abgebildet. Zur Beobachtung der Zwischenbilder 13 und 14 ist in jedem Strahlengang 6, 7 ein Okular 15 und IS vorge¬ sehen.
Wie bei derartigen Stereomikroskopen üblich, blenden die beiden Tubussysteme aus den vom Objektiv 1 angebotenen pa¬ rallelen Strahlenbündeln zwei auch zueinander parallele Teilbündel aus. Dabei wird ein außeraxialer Objektpunkt durch das Objektiv in eine nachgeordnete Optik, z. B. einen Vergrößerungswechsler in deren Eintrittspupille unter einem Winkel ω eingeleitet .
Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Objektiv, von der Objektebene aus betrachtet, in Rich¬ tung zur Bildebene 12 eine erste Linsengruppe LGl und nach¬ folgend eine zweite Linsengruppe LG2. Die Linsengruppe LGl hat insgesamt eine positive Brechkraft und die Linsengruppe LG2 hat insgesamt eine negative Brechkraft.
Wie aus Fig.2 ferner zu ersehen ist, besteht die erste Lin¬ sengruppe LGl aus fünf Linsen 1.1 bis 1.5, von denen die Linsen 1.3 und 1.4 zu einem Kittglied miteinander verkittet sind. Die Linsengruppe LG2 besteht aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und einem Kittglied 2.2 mit positiver Brechkraft. Die Kittgruppe 2.2 besteht aus einer weiteren Linse 2.21 und einer Linse 2.22 mit positiver Brechkraft. Dieses Mikroskopobjektiv weist folgende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Abständen d in mm, den Brech¬ zahlen ne und den Abbe'sehen Zahlen ve:
Figure imgf000011_0001
193.86600
2.21 6.00000 1.607180 37.76
79.72170
2.22 8.80000 1.498450 81.30
-258.51300
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 50 mm, eine Eintrittsöffnung von 55 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:0,9.
Ein Beispiel zu einer zweiten Ausführung eines erfindungs¬ gemäßen Objektivs ist in Fig.3 dargestellt. Dieses Objektiv besitzt ebenfalls zwei Linsengruppen LGl und LG2. Die er¬ ste, objektseitige Linsengruppe LGl besteht aus drei Linsen 1.1 bis 1.3, von denen die Linsen 1.1 und 1.2 miteinander verkittet sind. Hier besteht die Linsengruppe LG2 aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und einem aus Linsen 2.21 und 2.22 bestehenden Kittglied 2.2 mit positiver Brechkraft.
Dieses Mikroskopobjektiv weist folgende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Abständen d in mm, den Brech¬ zahlen ne und den Abbe'sehen Zahlen ve:
Linse Radius Abstand d ne mm mm
Objektebene
81.08262
109.02830
1 1 27.00000 1 .498450 81. 05
-45.97500
1 2 9.70000 1 .758440 52. 09 -133.35410
0.15000
101.08200
1.3 14.70000 1.498450 81.05
-128.62950
1.91858
120.58530
2.1 8.70000 1.616640 44.27
45.64480
11.20295
152.25440
2.21 7.80000 1.518720 63.96
41.86920
2.22 14.00000 1.622470 63.19
613.12200
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 100 mm, eine Eintrittsöffnung von 55 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:1,8.
In Fig.4 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Objektiv darge¬ stellt. Diese dritte Ausführung des Objektivs mit einer Brennweite f= 80 mm, einer Eintrittsöffnung von 55 mm und einem Öffnungsverhältnis von 1:1,45 umfaßt ebenfalls zwei Linsengruppen LGl und LG2, wobei, von Objektraum aus gese¬ hen, die erste Linsengruppe LGl mit positiver Brechkraft aus zwei Einzellinsen 1.1 und 1.2 mit jeweils positiver Brechkraft, einer aus zwei Linsen 1.3 und 1.4 bestehenden Kittgruppe und aus einer weiteren Linse 1.5 mit positiver Brechkraft und eine zweite Linsengruppe LG2 mit negativer Brechkraft aus einer Linse 2.1 mit negativer Brechkraft und aus einer aus zwei Linsen 2.21 und 2.22 "bestehenden Kitt¬ gruppe 2.2 bestehen. Dieses in Fig.4 dargestellte Mikroskopobjektiv weist fol¬ gende Konstruktionsdaten auf mit den Radien in mm, den Ab¬ ständen d in mm, den Brechzahlen ne und den Abbe'sehen Zah¬ len ve:
Figure imgf000014_0001
214.01477
2.21 7.0000 1.510450 60.98
65.99372
2.22 7.65175 1.622860 60.08
276.92831
Dieses Objektiv 1 besitzt eine Brennweite von 80 mm, eine Eintrittsöffnung von 55 mm und ein Öffnungsverhältnis von 1:1,45.
In Fig.5 ist die Lage der verschiedenen Pupillen in der Austrittspupille AP dargestellt. Es handelt sich hier um die Pupillen mit den Mittelpunkten Mi und M2 der beiden Be¬ obachtungsstrahlengänge des Stereomikroskops und um die Eintrittspupille M3 des in die Austrittspupille AP des Ob¬ jektivs 1 eingekoppelten Beleuchtungsstrahlenganges. Diese drei Pupillen, deren Mittelpunkte mit M1, M2 und M3 bezeich¬ net sind, sind so in der Austrittsspupille AP angeordnet, dass deren Mittelpunkte Mi, M2 und M3 ein gleichschenkliges Dreieck bilden, und der Mittelpunkt M der Austrittspupille AP innerhalb dieses Dreiecks liegt, wobei die folgenden Be¬ dingungen zu erfüllen sind:
0 , 25 < ai /DAP < 0 , 5
0 , 25 < a2 /DΑP < 0 , 5
0 , 25 < a3 /DaP < 0 , 5 , worin ai und a2 die Abstände der Mittelpunkte Mx und M2 der beiden Strahlengänge des Objektivs 1 vom Mittelpunkt M der Austrittspupille AP des Objektivs 1 und a3 der Abstand des Mittelpunktes M3 der Eintrittspupille des Beleuchtungs¬ strahlenganges vom Mittelpunkt M der Austrittspupille AP des Objektivs 1 sind. Bezugs zeichen
1 Ob]ektiv
2 Objektebene
3 Objekt
6, 7 Strahlengang
8, 9 VergrößerungsWechsler
10, 11 Tubuslinse
12 Zwischenbildebene
13, 14 Zwischenbild
15, 16 Okular
LGl, LG2 Linsengruppe
1.1 bis 1.5 Linse
2.1 Linse
2.2 Kittgruppe
2.21, 2.22 Linse
ω Winkel
M Mittelpunkt
Mi bis M3 Mittelpunkt
AP Austrittspupille

Claims

Patentansprüche
1. Objektiv, insbesondere für Stereomikroskope, welche nach dem Teleskoptyp aufgebaut sind, wobei das Objektiv zwei Linsengruppen umfaßt, von denen, von der Objekt¬ ebene aus gesehen, eine erste Linsengruppe mit positi¬ ver Brechkraft der Objektebene und eine zweite Linsen¬ gruppe mit negativer Brechkraft einer nachgeordneten Optik benachbart sind, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Bedingungen Bi und B2 Bx: 46,5 < DAp ≤ 60 und B2: 0, 16 ≤ tan cύi erfüllt sind, worin DAP der Durchmesser der Austritts¬ pupille (AP) des Objektivs (1) und ωx der maximale Ein¬ trittswinkel in die nachgeordnete Optik sind.
2. Objektiv nach Anspruch I7 dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite des Objektivs (1) f ≥ 40 mm und ≤ 200 mm beträgt .
3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Einkopplung des Beleuchtungsstrahlengan¬ ges in die Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) er¬ folgt.
4. Objektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (M3) der Eintrittspupille des Beleuch¬ tungsstrahlenganges und die Mittelpunkte (M1 und M2) der beiden Strahlengänge (6, 7) des Objektivs (1) ein gleichschenkliges Dreieck innerhalb der Austrittspupil¬ le (AP) des Objektivs (1) bilden, in welchem der Mit¬ telpunkt (M) der Austrittspupille (AP) liegt. Objektiv nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Bedingungen erfüllt sind:
Figure imgf000018_0001
0,25 < a2/DAP < 0,5 0,25 < a3/DAP < 0,5, worin ax und a2 die Abstände der Mittelpunkte (M1 und M2) der beiden Strahlengänge des Objektivs (1) vom Mit¬ telpunkt (M) der Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) und a3 der Abstand des Mittelpunktes (M3) der Ein¬ trittspupille des Beleuchtungsstrahlenganges vom Mit¬ telpunkt (M) der Austrittspupille (AP) des Objektivs (1) sind.
Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Brennweite dieser zweiten Linsen¬ gruppe der folgenden Bedingung genügt:
-0,0668 * f'2 + 7,4933 * f - 460 < f"2 ≤ -0,0668 f2 + 7,4933 * f - 400, worin f2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs (1) sind.
Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe ein Kittglied und eine Einzellinse umfaßt, wobei das Kittglied dem Vergrößerungswechsler (8, 9) benachbart angeordnet ist und daß die Brennweite dieser zweiten Linsengruppe der folgenden Bedingung genügt :
-0,0668 * f2 + 7,4933 * f - 460 < f2 ≤ -0,0668 f'2 + 7,4933 * f - 400, worin f2 die Brennweite der zweiten Linsengruppe und f die Gesamtbrennweite des Objektivs (1) sind. 8. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Kittglied der zweite Linsengruppe der Bedingung genügt :
ICT8 * f2 + 9*10~8 * _f- 10"4 ≤ 1/fχ /vai + l/f2 /ve2 ≤ 10"8 * f2 + 9*10"8 * f"+ 10"4 und die Linse (2.1) der Linsengruppe der Bedingung ve3 ≤ 55 genügt, worin Jf1 die Brennweite der Linsen (2.22) , Jf2 die Brennweite der Linsen (2.21) , f die Gesamtbrennweite des Objektivs, vei und ve2 die Ab- be"schen Zahlen der Linsen (2.22 und 2.21) , ve3 die Ab- be"sche Zahl der Linse (2.1) sind.
9. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß erste Linsengruppe eine positive Brechkraft besitzt und aus mehreren Linsen besteht, von denen mindestens zwei ein Kittglied bilden, und daß die zweite Linsengruppe eine negative Brechkraft besitzt und aus einem sammelnden Kittglied und einem zerstreu¬ enden Linse besteht .
10. Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ge¬ kennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite Jf= 50 mm; Eintrittsöffnung 55 mm; Öffnungs¬ verhältnis 1:0,9 und die folgenden Konstruktionsdaten in unterstehender Tabelle:
Figure imgf000019_0001
1.2 81.30
1.3 44.60
1.4 81.30
1.5 81.30
2.1 40.56
2.21 37.76
2.22 81.30
Figure imgf000020_0001
worin d die Abstände zwischen den Linsen, ne die Brech¬ zahlen und ve die Abbe"sehe Zahl des Glases sind.
11. Mikroskopobjektiv nach einem der Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite f"= 100 mm; Eintrittsöffnung 55 mm; Öff- nungsverhältnis 1:1,8 und die folgenden Konstruktions- daten in unterstehender Tabelle:
Figure imgf000021_0001
worin d die Abstände in mm zwischen den Linsen, ne die Brechzahlen und ve die Abbe"sehe Zahl des Glases sind.
12. Mikroskopobjektiv nach einem der Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Leistungsparameter: Brennweite f"= 80 mm; Eintrittsöffnung 55 mm; Öffnungs- Verhältnis 1:1,45 und die folgenden Konstruktionsdaten in unterstehender Tabelle:
Figure imgf000022_0001
2.22 7.65175 1.622860 60.08
276.92831
worin d. die Abstände mm zwischen den Linsen, ne die Brechzahlen und ve die Abbe"sehe Zahl des Glases sind.
13. Objektiv, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn¬ zeichnet durch die Anwendung bei Fluoreszenzstereomik¬ roskopen.
14. Objektiv, insbesondere für Fluoreszenzstereomikrosko¬ pe,gekennzeichnet durch die Bedingung: χ(350; 5)j > 0,8 , worin x(350; 5)j die Reintransmission bei einer Wellen¬ länge des Lichtes von 350 nm und einer Substratdicke von 5 mm ist und ein Index j = 1, 2, .... für alle opti¬ schen Medien des Objektivs steht.
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