WO2009103403A1 - Tubuseinheit für mikroskope - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a tube unit for microscopes, in particular an angle-adjustable Ergotubus, for the realization of an ergonomic insight into the eyepiece of the microscope.
- Ergonomic tubes so-called ergotubes, which allow variable viewing heights, viewing angles and distances in ergonomically favorable positions. These constructions are very expensive and consequently relatively expensive. Simpler Ergotuben allow only the adjustment of the viewing height or the viewing angle. These are then also cheaper, but do not meet all the requirements.
- From DE 195 13 870 C2 is a binocular microscope with an object corrected to infinity and with a described downstream two-lens tube lens unit with a cutting width of more than 200 mm.
- the object-side lens is a diverging lens of flint glass with Abbeloc between 43 and 47.
- the lens facing away from the object is a converging lens of crown glass with Abbeloc between 65 and 69. Also a reversed arrangement of the two lenses of Tubuslinsentician is described.
- the object of the invention is to provide an angle-adjustable tube unit for microscopes, in which a kerf extension of the tube lens avoided, the image quality improved and vignetting is largely excluded.
- the object is achieved in a tube unit for microscopes with the features set out in the main claim.
- the design data of an embodiment of a Tubusawa invention are disclosed.
- focal length f of the tube lens is 164.5 mm and the position of the entrance pupil is -125.9 mm and r is the radii of the optical elements and d are the thicknesses of the optical paths.
- an angle-adjustable Ergotubus is realized in which a kerf extension of the tube lens is avoided.
- a higher image quality is achieved and significant vignetting does not occur in the image:
- the drawing shows a diagram of the arrangement of the optical elements of the ergotube.
- the tube unit downstream of the microscope objective 1 in the light direction comprises a tube lens consisting of two components 2 and 3, wherein a first component consists of a single lens Li and the second component is a lens group of two lenses L 2 and L 3 .
- the tube lens has a total positive refractive power.
- a two mirrors 4 and 5 existing roof edge mirror 6 is arranged with a roof edge 7. This roof edge mirror 6 is tiltable about its roof edge 7, wherein its tilting movement corresponds exactly to half the tilt of the tube insight.
- the focal length f of the tube lens is 164.5 mm and the position of the entrance pupil is -125.9 mm and r the Radii of the optical elements and d are the thicknesses or optical paths.
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Abstract
Es ist eine Tubuseinheit für Mikroskope vorgesehen, welche eine aus zwei Komponenten (2; 3) mit einem dazwischen vorgesehenen, großen Luftabstand (d2 ;d3) bestehende Tubuslinse mit insgesamt positiver Brechkraft, wobei der Luftabstand (d2 ;d3) mindestens halb so groß ist wie die Brennweite f der Tubuslinse (a = d2 + d3 = 0,5 f ). Zwischen den beiden Komponenten (2; 3) der Tubuslinse ist ein aus zwei gegeneinander kippbaren Spiegeln (4; 5) bestehender, um seine Dachkante (7) kippbarer Dachkantspiegel (6) oder ein anderes geeignetes Ablenkelement angeordnet, wobei die Kippbewegung bzw. der Kippwinkel des kippbaren Spiegels (5) oder Ablenkelementes der halben Verkippung bzw. dem halben Kippwinkel des Tubus- oder Okulareinblicks entspricht.
Description
Tubuseinheit für Mikroskope
Die Erfindung betrifft eine Tubuseinheit für Mikroskope, insbesondere einen winkelverstellbaren Ergotubus, zur Realisierung eines ergonomischen Einblicks in das Okular des Mikroskops.
Es sind ergonomische Tuben, so genannte Ergotuben, bekannt, welche variable Einblickhöhen, Einblickwinkel und Abstände in ergonomisch günstigen Positionen zulassen. Diese Konstruktionen sind sehr aufwendig und in der Folge auch relativ teuer. Einfachere Ergotuben erlauben lediglich die Anpassung der Einblickhöhe oder des Einblickwinkels. Diese sind dann auch kostengünstiger, erfüllen aber nicht alle Ansprüche.
So ist aus der DE 10 2004 006 37 Al ein Tubus für ein Mikroskop bekannt, bei welchem die Ergofunktion durch einen kippbaren Spiegel realisiert wird. Dieser Spiegel wird halb so schnell geschwenkt wie der Tubuseinblick. Die richtige Bildorientierung wird über einen zweiten Spiegel hergestellt. Der auf Grund der beiden Spiegelungen erforderliche zusätzliche Raum wird mit Hilfe einer aufwendigen, die Hauptebenen verschiebenden Tubuslinsenkonstruktion geschaffen. Die Schnittweite des einzelnen Tubuslinsensystems wird um den Faktor bis zu 1,25 verlängert. Derartige Optikkonstruktionen bringen zwangsläufig Bildgüteprobleme hervor, wobei insbesondere die Lage der Austrittspupille negativ beeinflusst wird. Vignettierungen und Farbquerfehler treten auf.
Aus der DE 195 13 870 C2 ist ein Binokularmikroskop mit einem auf Unendlich korrigierten Objektiv und mit einer
nachgeschalteten zweilinsigen Tubuslinseneinheit mit einer Schnittweite von mehr als 200 mm beschrieben. Dabei ist die objektseitige Linse eine Zerstreuungslinse aus Flintglas mit Abbezahlen zwischen 43 und 47. Die dem Objekt abgewandte Linse ist eine Sammellinse aus Kronglas mit Abbezahlen zwischen 65 und 69. Auch eine vertauschte Anordnung der beiden Linsen der Tubuslinseneinheit ist beschrieben .
So besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine winkelverstellbare Tubuseinheit für Mikroskope zu schaffen, bei welcher eine Schnittweitenverlängerung der Tubuslinse vermieden, die Bildqualität verbessert und eine Vignettierung weitestgehend ausgeschlossen wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Tubuseinheit für Mikroskope mit den im Hauptanspruch dargelegten Merkmalen gelöst. In dem weiteren Anspruch sind die Konstruktionsdaten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tubuseinheit offenbart.
Eine vorteilhafte Tubuseinheit hat sich ergeben, wenn sie mit folgenden, in der Tabelle aufgeführten Konstruktionsdaten realisiert ist, wobei durchaus geringe Abweichungen von den angeführten Daten in Form von fertigungstechnischen Toleranzen auftreten können:
Element Radius Dicke Ne ve r [mm] d [mm]
160 . 7966 3 . 0 1 . 67765 31 . :
■ 93 . 7321 50 . 104
Dachkantspiegel OO 50 . 0
L2 81 . 1674 4 .. 5 1 . 60994 56. 37
-188 . 37 2 . . 5 1 . 58482 40 . 47
L3 165 . 4881 5 . . 0
Prisma (Glasweg ) OO io: L . O 1 . 51872 64 . 0
Luftweg OO 37 . 382
Zwischenbildebene ,
wobei die Brennweite f der Tubuslinse 164.5 mm beträgt und die Lage der Eintrittspupille bei -125.9 mm liegt und r die Radien der optischen Elemente und d die Dicken der optischen Wege sind.
Mit der Erfindung wird ein winkelverstellbarer Ergotubus realisiert, bei welchem eine Schnittweitenverlängerung der Tubuslinse vermieden wird. Eine höhere Bildqualität wird erreicht und eine nennenswerte Vignettierung tritt bei der Abbildung nicht auf:
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein Schema der Anordnung der optischen Elemente des Ergotubus dargestellt.
Die dem Mikroskopobjektiv 1 in Lichtrichtung nachgeordnete Tubuseinheit umfasst eine aus zwei Komponenten 2 und 3 bestehende Tubuslinse, wobei eine erste Komponente aus einer Einzellinse Li besteht und die zweite Komponente eine Linsengruppe aus zwei Linsen L2 und L3 ist. Der Luftabstand a = d2 +d3 zwischen den beiden Komponenten ist mindestens halb so groß wie die Brennweite f der gesamten Tubuslinse, nämlich a = > 0,5 f. Die Tubuslinse besitzt insgesamt eine positive Brechkraft.
Im Raum zwischen den beiden Komponenten 2 und 3 der Tubuslinse ist ein aus zwei Spiegeln 4 und 5 bestehender Dachkantspiegel 6 mit einer Dachkante 7 angeordnet. Dieser Dachkantspiegel 6 ist um seine Dachkante 7 kippbar, wobei seine Kippbewegung genau der halben Verkippung des Tubuseinblicks entspricht. Der zweiten Komponente 3 ist in einem Luftabstand dε eine Prismengruppe 8 mit einem Glasweg d7 = 101,0 mm nachgeordnet. Hinter der Prismengruppe 8 ist in einem Abstand de = 37,382 mm eine Zwischenbildebene 9 vorgesehen, welche durch das nachgeordnete Okular 10 betrachtet werden kann. Durch die Prismengruppe 8 werden die Okularstrahlengänge für den binokularen Tubuseinblick realisiert .
In der untenstehenden Tabelle sind die Konstruktionsdaten einer vorteilhaften, gemäß der Erfindung aufgebauten Tubuseinheit dargelegt.
Element Radius Dicke Ne v,e r [mm] d [mm]
Li -160.7966 3.0 1.67765 31. 84
-93.7321 50.104
Dachkantspiegel OO 50.0
L2 81.1674 4.5 1.60994 56. 37
-188. 37 2.5 1.58482 40. 47
L3 165.4881 5.0
Prisma (Glasweg) OO 101.0 1.51872 64 .0
Luftweg QO 37.382
Zwischenbildebene,
wobei die Brennweite f der Tubuslinse 164.5 mm beträgt und die Lage der Eintrittspupille bei -125.9 mm liegt und r die
Radien der optischen Elemente und d die Dicken oder optischen Wege sind.
Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben und erläutert. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Mikroskopobjektiv
2 Komponente
3 Komponente
4 Spiegel
5 Spiegel
6 Dachkantspiegel
7 Dachkante
8 Prismengruppe
9 Zwischenbildebene
10 Okular
ri bis r5 Radius di bis d8 Dicke, Abstand
Li bis L3 Linse a Luftabstand
Claims
1. Tubuseinheit für Mikroskope, umfassend eine aus zwei Komponenten mit einem dazwischen vorgesehenen, großen Luftabstand a = d2 +d3 bestehende Tubuslinse mit insgesamt positiver Brechkraft, wobei der Luftabstand a mindestens halb so groß ist wie die Brennweite f der Tubuslinse (a > 0,5 f) und ein zwischen den beiden Komponenten (2; 3) der Tubuslinse angeordneter, aus zwei gegeneinander kippbaren Spiegeln (4; 5) bestehender, um seine Dachkante (7) kippbarer Dachkantspiegel (6) oder ein anderes geeignetes Ablenkelement, wobei die Kippbewegung bzw. der Kippwinkel des kippbaren Spiegels (5) oder Ablenkelementes der halben Verkippung bzw. dem halben Kippwinkel des Tubus- oder Okulareinblicks entspricht.
2. Tubuseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Konstruktionsdaten
Element Radium Dicke Ne Ve r [mm] d [mm]
L1 -160.7966 3.0 1.67765 31. 84
-93.7321 50.104
DachkantSpiegel OO 50.0
L2 81.1674 4.5 1.60994 56. 37
-188. 37 2.5 1.58482 40. 47
L3 165.4881 5.0
Prisma (Glasweg) 00 101.0 1.51872 64 .0
Luftweg 00 37.382
Zwischenbildebene, wobei die Brennweite f der Tubuslinse 164.5 nun beträgt und die Lage der Eintrittspupille bei -125.9 mm liegt und r die Radien der optischen Elemente und d die optischen Wege sind.
Priority Applications (1)
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| US12/867,864 US8503077B2 (en) | 2008-02-19 | 2009-01-28 | Tube unit for microscopes |
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