DE4336715A1 - Stereomikroskop - Google Patents
StereomikroskopInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stereomikroskop.
Stereomikroskope, die die Beobachtung von Zuständen win
ziger Stellen an Objekten in drei Dimensionen ermögli
chen, werden weit verbreitet für Erforschungen, Untersu
chungen, chirurgische Operationen etc. herangezogen.
Seitdem in den letzten Jahren hochentwickelte Techniken
auf zahlreichen Gebieten vorherrschen, besteht ein drin
gender Bedarf nach einem Stereomikroskop, das Langzeit-
Beobachtungen durch zwei Personen ermöglicht, während
diese in entspannten Haltungen Arbeiten an einem Objekt
von irgendeiner gewünschten Richtung her ausführen.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 4-156412
ist ein Beispiel eines konventionellen stereoskopischen
Mikroskops bekannt. Dieses Stereomikroskop hat einen
Aufbau, der - wie in Fig. 1 gezeigt - aus einem Objektiv
linsensystem 2, einem koaxial zu dem Objektivlinsensystem
2 angeordneten afokalen optischen System 3 und wenigstens
einem Paar von optischen Okularsystemen 15 besteht. Das
Stereomikroskop ist derart konfiguriert, daß es die oben
genannte Forderung erfüllt, indem die optischen Okular
systeme 15 als Ganzes derart konfiguriert sind, daß sie
um eine parallel zu den optischen Achsen des Objektivlin
sensystems 2 positionierte Achse 3 drehbar sind. In Fig.
1 repräsentiert das Bezugszeichen 1 Augen von Beobach
tern, und das Bezugszeichen 17 bezeichnet Elemente, die
den optischen Strahlengang oder Lichtweg aufspalten und
in dem optischen Okularsystem 15 angeordnet sind.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Stereomikroskop muß das afo
kale optische System variabler Vergrößerung jedoch einen
Durchmesser einer Austrittspupille davon haben, der
groß genug ist, rechte und linke Pupillen für Beobachtun
gen bezüglich des optischen Okularsystems 15 abzudecken
bzw. zu umfassen. Ein Stereomikroskop verwendet jedoch
allgemein zwei afokale Systeme variabler Vergrößerung. Um
einen Durchmesser eines der beiden afokalen optischen
Systeme variabler Vergrößerung zu vergrößern, so daß
Lichtbündel zu den beiden rechten und linken optischen
Okularsystemen einfallen, ist es erforderlich, den Durch
messer der Austrittspupille des optischen Systems variab
ler Vergrößerung zu verdoppeln oder noch größer zu ma
chen, wodurch das afokale optische System variabler Ver
größerung unvermeidlich eine Länge erhält, die doppelt so
groß oder größer als eine Länge jedes der beiden afokalen
optischen Systeme variabler Vergrößerung ist. Das Stereo
mikroskop hat daher eine vergrößerte Gesamtlänge oder ein
verlängertes Abstandsmaß zwischen einem zu beobachtenden
Objekt und einer Okularlinsenkomponente. Dies macht es
ziemlich unbequem, Arbeiten an und in der Nähe einer
Oberfläche des Objektes bei gleichzeitiger Betrachtung
durch die Okularlinsenkomponente auszuführen.
Wenn ferner eine Gesamtlänge des optischen Systems vari
abler Vergrößerung ohne Änderung des vergrößerten Durch
messers der Austrittspupille verkürzt wird, so werden die
Brennweiten der betreffenden Linsenkomponenten verkürzt,
wodurch es erschwert wird, die Linsenkomponenten in der
Praxis mit großer Präzision herzustellen und Positionie
rungen der Linsenkomponenten in einem Stadium des Zusam
menbaus des afokalen optischen Systems variabler Ver
größerung genau einzustellen.
Aus den oben beschriebenen Gründen war es bisher schwie
rig, ein Stereomikroskop zu erhalten, das - auf einer
gemeinsamen optischen Achse angeordnet - ein Objektivlin
sensystem und ein optisches System variabler Vergrößerung
umfaßt und die Durchführung von Arbeiten an einer Ober
fläche eines Objektes bei Betrachtung eines Bildes davon
ermöglicht, wie dies oben beschrieben worden ist.
Ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Stereomikroskop bereitzustellen, das ein einzelnes opti
sches System variabler Vergrößerung gemeinsam für zwei
rechte und linke optische Strahlengänge nutzt und derart
konfiguriert ist, daß es eine kurze Länge, gemessen von
einer Oberfläche eines zu beobachtenden Objektes zu
einem Augenpunkt, hat und den Vorteil mit sich bringt,
daß es die Durchführung von Arbeiten an dem Objekt er
leichtert.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Stereomikroskop der oben beschriebenen Art anzugeben, das
ein kompaktes optisches System variabler Vergrößerung mit
günstigen optischen Eigenschaften bzw. guter optischer
Leistung verwendet.
Das Stereomikroskop nach der Erfindung umfaßt ein Objek
tivlinsensystem und ein optisches System variabler Ver
größerung, die aufeinanderfolgend auf einer gemeinsamen
optischen Achse angeordnet sind, und eine Vielzahl von
Pupillen in einem Lichtbündel, das aus dem optischen
System variabler Vergrößerung austritt, wobei das Stereo
mikroskop nach der Erfindung derart konfiguriert ist, daß
seine Länge, gemessen von einem zu beobachtenden Objekt
zu einem Augenpunkt, dadurch verkürzt ist, daß das Licht
bündel mittels zweier oder mehrerer reflektierender Ele
mente in dem optischen System variabler Vergrößerung
abgelenkt wird.
Konkreter ausgedrückt umfaßt das Stereomikroskop gemäß
der vorliegenden Erfindung das Objektivlinsensystem, das
koaxial zu dem Objektivlinsensystem angeordnete optische
System variabler Vergrößerung und optische Okularsysteme,
wobei das Stereomikroskop nach der Erfindung die Betrach
tung eines dreidimensionalen Bildes eines Objektes ermög
licht, wobei es abseits der optischen Achse verlaufende
Strahlen der von dem Objekt kommenden und durch das Ob
jektivlinsensystem und durch das optische System variab
ler Vergrößerung hindurchtretenden Strahlen durch die
optischen Okularsysteme hindurch zu dem rechten und dem
linken Auge eines Beobachters leitet, und wobei das Ste
reomikroskop nach der Erfindung derart konfiguriert ist,
daß eine Länge, gemessen von dem Objekt zu den Augen des
Beobachters, dadurch verkürzt ist, daß ein optischer Weg
in dem optischen System variabler Vergrößerung durch Ver
wendung von wenigstens zwei reflektierenden Elementen in
dem optischen System variabler Vergrößerung abgelenkt
ist.
Bei dem Stereomikroskop nach der Erfindung ist das opti
sche System variabler Vergrößerung aus einer ersten Lin
seneinheit, die eine positive Brechkraft hat, einer zwei
ten Linseneinheit, die eine negative Brechkraft hat, und
einer dritten Linseneinheit, die eine positive Brechkraft
hat, gebildet, und die erste Linseneinheit und die dritte
Linseneinheit werden entlang der optischen Achse bewegt,
um eine Vergrößerung des Stereomikroskops zu verändern.
Um das in dem Stereomikroskop nach der Erfindung enthal
tene optische System so zu konfigurieren, daß es kompakt
ist, ist es erforderlich, die Brechkräfte der Linsenein
heiten zu vergrößern, die zur Bildung des optischen Sy
stems variabler Vergrößerung heranzuziehen sind. Wenn die
Brechkräfte der Linseneinheiten in dem optischen System
variabler Brennweite bzw. variabler Vergrößerung ver
größert oder verstärkt werden, welches aus der ersten
Linseneinheit mit der positiven Brechkraft, der zweiten
Linseneinheit mit der negativen Brechkraft und der drit
ten Linseneinheit mit der positiven Brechkraft gebildet
ist, weist insbesondere die zweite Linseneinheit eine
starke negative Brechkraft auf, und ein Ort eines von dem
Stereomikroskop geformten Bildes erfährt eine Abweichung
aufgrund einer Schrägstellung und/oder einer Exzentrizi
tät der zweiten Linseneinheit. Ein derartiger nachteili
ger Einfluß wird insbesondere aufgrund von Schrägstellun
gen und Exzentrizitäten bewegbarer Linseneinheiten in
beachtlichem Maße erzeugt. Aus diesem Grunde wird die
Vergrößerung des Stereomikroskops nach der Erfindung da
durch geändert, daß die erste Linseneinheit und die dritte
Linseneinheit bewegt werden, wobei die zweite Linsen
einheit mit der starken Brechkraft stationär gehalten
wird, um zu verhindern, daß durch Bewegung der zweiten
Linseneinheit ein ungünstiger Einfluß hervorgerufen wird.
Es ist ferner erforderlich, eine Linsenfassung und einen
Bewegungsmechanismus heranzuziehen, die mit hoher Präzi
sion gefertigt sind, um die Schrägstellungen bzw. Neigun
gen und Exzentrizitäten der bewegbaren Linseneinheiten zu
minimieren. Das stereoskopische Mikroskop gemäß der vor
liegenden Erfindung, bei dem die die starke Brechkraft
aufweisende zweite Linseneinheit stationär gehalten ist,
bietet den Vorteil, daß es eine Vereinfachung der Struk
turen oder Aufbauten der Linsenfassung und des Bewegungs
mechanismus ermöglicht.
Das Stereomikroskop nach der Erfindung ermöglicht es fer
ner, die Länge, gemessen von dem zu beobachtenden Objekt
zu dem Augenpunkt, zu verkürzen, indem zwei reflektieren
de Elemente an Orten vorgesehen werden, die relativ zu
der zweiten Linseneinheit in dem optischen System variab
ler Vergrößerung bzw. variabler Brennweite festliegen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnun
gen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht den Aufbau eines
konventionellen Stereomikroskops.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den
Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels des Stereomikro
skops nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Aufbau
optischer Okularsysteme, wie sie in dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung zu verwenden sind.
Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Aufbau
eines zweiten Ausführungsbeispiels des Stereomikroskops
nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Aufbau
optischer Okularsysteme, wie sie in dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung zu verwenden sind.
Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Aufbau
eines dritten Ausführungsbeispiels des Stereomikroskops
nach der Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht des dritten Ausführungsbei
spiels der Erfindung, gesehen in Richtung des in Fig. 6
gezeigten Pfeils.
Fig. 8A, 8B, 8C, 9A, 9B, 9C, 10A, 10B und 10C zeigen in
Schnittdarstellungen Beispiele 1 bis 3 des optischen
Systems variabler Vergrößerung zur Verwendung in dem
Stereomikroskop nach der Erfindung.
Fig. 11 zeigt Diagramme, in denen Aberrationscharakteri
stiken des Beispiels 1 in dessen Vergrößerungsgrad von
0,233× illustriert sind.
Fig. 12 zeigt Diagramme, in denen Aberrationscharakteri
stiken des Beispiels 1 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,466×
illustriert sind.
Fig. 13 zeigt Diagramme, in denen Aberrationscharakteri
stiken des Beispiels 1 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,933×
illustriert sind.
Fig. 14 zeigt Kurven, die Aberrationscharakteristiken des
Beispiels 2 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,233× illu
strieren.
Fig. 15 zeigt Kurven, die Aberrationscharakteristiken des
Beispiels 2 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,466× illu
strieren.
Fig. 16 zeigt Kurven, die Aberrationscharakteristiken des
Beispiels 2 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,933× illu
strieren.
Fig. 17 zeigt Diagramme, welche Aberrationscharakteristi
ken des Beispiels 3 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,233×
veranschaulichen.
Fig. 18 zeigt Diagramme, welche Aberrationscharakteristi
ken des Beispiels 3 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,466×
veranschaulichen.
Fig. 19 zeigt Diagramme, welche Aberrationscharakteristi
ken des Beispiels 3 bei dessen Vergrößerungsgrad 0,933×
veranschaulichen.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau
des ersten Ausführungsbeispiels des Stereomikroskops ge
mäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser
Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein erstes re
flektierendes Element, das die Funktion hat, ein von
einem (nicht gezeigten) Objekt kommendes Lichtbündel
seitlich oder nach hinten hin abzulenken. Das Bezugszei
chen 2 kennzeichnet ein Objektivlinsensystem, das die
Funktion hat, das von dem ersten reflektierenden Element
1 reflektierte Lichtbündel in ein afokales Lichtbündel zu
transformieren. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein afoka
les optisches System variabler Vergrößerung, welches hin
ter dem Objektivlinsensystem angeordnet ist. Die Bezugs
zeichen 4 und 5 repräsentieren ein zweites reflektieren
des Element bzw. ein drittes reflektierendes Element, die
in dem afokalen optischen System variabler Vergrößerung
angeordnet sind. Das Bezugszeichen 6 betrifft ein viertes
reflektierendes Element, das die Funktion hat, ein aus dem
afokalen optischen System austretendes Lichtbündel abzulen
ken. In dem von dem vierten reflektierenden Element reflek
tierten Lichtweg sind optische Okularsysteme angeordnet.
Bei dem als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung be
vorzugten Stereomikroskop wird das von dem Objekt kommen
de Lichtbündel (welches eine optische Achse O1 hat) von
dem ersten reflektierenden Element 1 reflektiert, so daß
es einem optischen Weg folgt, der gemäß einer anderen
optischen Achse O2 abgelenkt ist, wobei das Lichtbündel
in das Objektivlinsensystem 2 einfällt und in ein afoka
les Lichtbündel umgewandelt wird. Dieses trifft auf das
afokale optische System 3 variabler Vergrößerung. Nach
dem Auftreffen auf das afokale optische System variabler
Vergrößerung wird das afokale Lichtbündel durch das zwei
te reflektierende Element 4 abgelenkt, so daß es einem
nach oben hin gehenden optischen Weg O3 folgt. Es wird
dann weiter durch das dritte reflektierende Element 5
abgelenkt und folgt dann einem anderen optischen Weg O4,
der parallel zu dem optischen Weg O2 und in entgegenge
setzter Richtung zur optischen Achse O2 verläuft, und
tritt dann aus dem afokalen optischen System 3 variabler
Vergrößerung aus. Nach dem Austritt aus dem afokalen op
tischen System 3 wird das afokale Lichtbündel von dem
vierten reflektierenden Element 6 abgelenkt, so daß es
einem optischen Weg oder Strahlengang folgt, der auf
einer Verlängerungslinie der optischen Achse O1 liegt.
Für das von dem vierten reflektierenden Element in oben
beschriebener Weise reflektierte Lichtbündel sind zwei
rechte und linke Pupillen 7R und 7L auf dreidimensionale
Beobachtung durch das optische Okularsystem eingestellt.
Genauer ausgedrückt heißt dies, daß Strahlen, die von den
optischen Achsen O1, O2, O3 etc. gesonderte Orte passieren
und zu den von dem zu beobachtenden Objekt emittierten
Strahlen gehören, das Objektivlinsensystem 2 sowie das
optische System 3 variabler Vergrößerung durchlaufen und
von dem vierten reflektierenden Element 6 reflektiert
werden, durch die optischen Okularsysteme hindurchtreten
und zu den Augen des Beobachters geleitet werden.
Da das oben beschriebene erste Ausführungsbeispiel der
Erfindung ein invertiertes Bild formt, erfordert es Mit
tel zur Erzielung eines aufrechten Bildes aus dem umge
kehrten Bild (Mittel, wie beispielsweise bildumkehrende
Prismen oder optische Elemente, die das Bild geradzahlig
mal erneut abbilden). Aus diesem Grunde wird es vorge
schlagen, als optische Okularsysteme, die auf der Refle
xionsseite des vierten reflektierenden Elementes 6 anzu
ordnen sind, optische Systeme zu verwenden, deren jedes
eine abbildende Linsenkomponente, Mittel zur Aufrichtung
des umgekehrten Bildes und eine Okularlinsenkomponente
zur Vergrößerung des Bildes umfaßt.
Fig. 3 zeigt ein konkretes Beispiel eines optischen Oku
larsystems 15 zur Verwendung in dem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser Zeichnung
repräsentiert das Bezugszeichen 10R eine rechtsseitige
abbildende Linsenkomponente (eine linksseitige abbildende
Linsenkomponente ist nicht gezeigt). Die Bezugszeichen
11L, 12L und 11R, 12R bezeichnen linksseitige bzw. rechts
seitige bildumkehrende Prismen. Die Bezugszeichen 13L und
13R kennzeichnen Prismen zur Einstellung einer Breite
zwischen den Augen. Die Bezugszeichen 14L und 14R repräsentieren
linke bzw. rechte Okularlinsenkomponenten zur
Vergrößerung des Bildes. Die optischen Okularsysteme 15
mit der oben beschriebenen Zusammensetzung sind so konfi
guriert, daß sie als Ganzes in einem Bereich drehbar
sind, in dem die rechte Pupille 7R und die linke Pupille
7L der optischen Okularsysteme in einem Bereich des aus
dem in Fig. 2 gezeigten optischen System 3 variabler Ver
größerung austretenden Lichtbündels liegen, während die
optische Achse des optischen Systems 3 variabler Ver
größerung parallel zu der rechtsseitigen und zu der
linksseitigen optischen Achse der optischen Okularsysteme
15 gehalten bleibt.
Ferner ist es möglich, das erste Ausführungsbeispiel des
Stereomikroskops nach der Erfindung so zu konfigurieren,
daß es eine gleichzeitige Beobachtung des Bildes durch
eine Vielzahl von Beobachtern ermöglicht, wenn Elemente,
die das Lichtbündel teilen, zwischen dem optischen System
3 variabler Vergrößerung und den optischen Okularsystemen
15 angeordnet werden und wenn die optischen Okularsysteme
15 jeweils in den aufgeteilten optischen Wegen oder
Strahlengängen angeordnet werden. In diesem Fall ist eine
Beobachtung ohne Lichtintensitätsverlust möglich, indem
das Lichtbündel an Orten der Pupillen aufgespalten bzw.
geteilt wird.
Ferner ist es möglich, die Beobachtung in einem koaxialen
Beleuchtungsmodus auszuführen, ohne den Abstand, gemessen
von dem Beobachtungssystem zu dem Augenpunkt, zu ändern,
wenn ein teildurchlässiges reflektierendes Element, etwa
ein halbdurchlässiger Spiegel, als das erste reflektie
rende Element 1 gewählt wird, und wenn ein Beleuchtungs
system 8, bestehend aus einer Kondensorlinsenkomponente
8a und zwei Prismen 8b, 8c, zusammen mit einer Lichtquel
le 9 an der Seite angeordnet wird, an der die Strahlen,
die zu den von dem zu beobachtenden Objekt emittierten
Strahlen gehören, das teildurchlässige reflektierende
Element passiert haben (nachstehend als Transmissions
seite bezeichnet), wie dies in Fig. 2 illustriert ist.
Fig. 4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel des Stereo
mikroskops nach der vorliegenden Erfindung. Das zweite
Ausführungsbeispiel weist ein zweites reflektierendes
Element 4, ein drittes reflektierendes Element 5 und ein
viertes reflektierendes Element 6 auf, die so angeordnet
sind, daß ein in das optische System 3 variabler Ver
größerung einfallendes Lichtbündel durch das zweite re
flektierende Element 4 in eine horizontale Richtung abge
lenkt wird, durch das dritte reflektierende Element 5 so
abgelenkt wird, daß es in umgekehrter Richtung und paral
lel zu einer optischen Achse O2 verläuft, und ferner
durch das vierte reflektierende Element 6 nach oben hin
abgelenkt wird. Für das von dem vierten reflektierenden
Element 6 reflektierte Lichtbündel sind zwei Pupillen 7L
und 7R für dreidimensionale Beobachtung durch optische
Okularsysteme eingestellt, die über dem vierten reflek
tierenden Element 6 angeordnet sind.
Bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
bilden ein erstes reflektierendes Element 1, das zweite
reflektierende Element 4, das dritte reflektierende Ele
ment 5 und das vierte reflektierende Element 6 ein Sy
stem, das wie ein Porro-Prisma des Typs II funktioniert.
Da die reflektierenden Elemente dahingehend wirken, daß
sie ein umgekehrtes Bild aufrichten, ist es bei dem zwei
ten Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, Mittel zur
Aufrichtung eines Bildes vorzusehen.
Da das aus den reflektierenden Elementen gebildete System
dahingehend funktioniert, daß es Orte oder Lagen der
rechten und linken Pupillen gegeneinander auswechselt,
ist es jedoch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erfor
derlich, optische Okularsysteme zu verwenden, die einen
Aufbau haben, wie er exemplarisch in Fig. 5 gezeigt ist.
Genauer gesagt bedeutet dies, daß das zweite Ausführungs
beispiel optische Elemente (oder reflektierende Elemente)
16L und 16R, die dahingehend wirken, daß sie die Orte
bzw. Lagen der beiden Pupillen gegeneinander auswechseln,
in einem Abschnitt zwischen den abbildenden Linsenkompo
nenten 10L, 10R und den Prismen 13L, 13R für die Einstel
lung einer Weite zwischen den Augen des Beobachters auf
weist.
Da die in Fig. 5 gezeigten optischen Okularsysteme keine
Mittel zur Aufrichtung eines umgekehrten Bildes umfassen,
ermöglichen sie es, eine Breite zwischen sich zu reser
vieren, die schmaler ist als die, die zwischen den opti
schen Okularsystemen zu reservieren ist, welche - wie in
Fig. 3 gezeigt - die Mittel zur Aufrichtung des umgekehr
ten Bildes verwenden (die reflektierenden Elemente 11L,
11R, 12L und 12R). Die Mittel zur Aufrichtung des umge
kehrten Bildes sind ferner teuer, da jedes dieser Mittel
mit hoher Präzision gefertigt werden muß und zwei Dach
prismen verwendet. Demgemäß sind die in Fig. 5 gezeigten
optischen Okularsysteme, die nicht die Mittel zur Auf
richtung des umgekehrten Bildes verwenden, kostengünsti
ger.
Das zweite Ausführungsbeispiel, bei dem ein Lichtbündel
in der horizontalen Richtung mittels des ersten 1 bis
vierten reflektierenden Elementes 6 abgelenkt wird, kann
eine vertikale Gesamtlänge haben, die einer Gesamtsumme
eines maximalen Durchmessers von Linsenkomponenten und
der Dicke einer Fassung zur Halterung der Linsenkomponen
ten (einer vertikalen Länge der Fassung selbst) ent
spricht, und es ermöglicht es, einen Augenpunkt näher zu
einem zu beobachtenden Objekt heranzubringen. Wenngleich
eine optische Achse hinauf zu dem ersten reflektierenden
Element 1 von der optischen Achse des Lichtbündels ab
weicht, das von dem vierten reflektierenden Element 6
reflektiert wird, wirft diese Abweichung quasi kein Pro
blem auf, da sie in der Größenordnung der Gesamtsumme des
Maximaldurchmessers der Linsenkomponenten und der Dicke
der Fassung liegt. Berücksichtigt man die Tatsache, daß
das Stereomikroskop für die Ausführung sorgfältiger oder
komplizierter Arbeiten über eine lange Zeit bei gleich
zeitiger Betrachtung von Bildern von Objekten durch das
Mikroskop Verwendung finden soll, ist es jedoch wün
schenswert, daß die optische Achse O1 hinauf zu dem er
sten reflektierenden Element 1 durch Verwendung reflek
tierender Elemente mit der optischen Achse des Lichtbün
dels koinzident ist, welches von dem vierten reflektie
renden Element 6 reflektiert wird. Wenn die optischen
Achsen zueinander koinzident sind, ist der Augenpunkt ein
wenig weiter von dem zu beobachtenden Objekt positioniert.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der das
dritte Ausführungsbeispiel des Stereomikroskops nach der
Erfindung illustriert ist. Das dritte Ausführungsbeispiel
ist äquivalent zum zweiten Ausführungsbeispiel, wenn
letzteres so konfiguriert ist, daß das zweite reflektie
rende Element 4, das dritte reflektierende Element 5 und
das vierte reflektierende Element 6 (oder eine optische
Achse O3 und eine optische Achse O4) insgesamt um eine
zwischen dem ersten reflektierenden Element 1 und dem
zweiten reflektierenden Element 4 liegende zentrale Achse
O2 (oder eine nachstehend als Drehachse A bezeichnete
Achse eines Lichtbündels, das von dem Objektivlinsensy
stem 2 kommend als nahezu paralleles Lichtbündel in das
optische System 3 variabler Vergrößerung einfällt) dreh
bar sind und wenn gleichzeitig das vierte reflektierende
Element 6 um die optische Achse O4 (nachstehend als Dreh
achse B bezeichnet) drehbar ist. Wenn ein Drehwinkel um
die Drehachse A durch a und ein weiterer Drehwinkel des
reflektierenden Elementes 6 um die Drehechse B mit b be
zeichnet wird, so läßt sich die Beziehung a : b = 1 : 2 ange
ben, wobei die reflektierenden Elemente derart gedreht
werden, daß diese Beziehung erfüllt ist. Das heißt, daß
das dritte Ausführungsbeispiel die Änderung der Richtung
eines von dem vierten reflektierenden Element 6 reflek
tierten Lichtbündels ermöglicht, während ein Bild davon
in einer aufrechten Position gehalten bleibt oder verhin
dert wird, daß das Bild eine Neigung oder Schrägstellung
erfährt. Auf diese Weise wird der Beobachter in die Lage
versetzt, Richtungen für Beobachtungen durch die opti
schen Okularsysteme zu ändern.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht des dritten Ausführungsbei
spiels, gesehen in Richtung des in Fig. 6 gezeigten
Pfeils. Eine Richtung eines Lichtbündels, die unter der
in Fig. 5 gezeigten Bedingung nach oben hin verlaufend
eingestellt ist, kann in eine horizontale Richtung geän
dert werden, indem das erste bis vierte reflektierende
Element um 45° um die Drehachse A gedreht werden und das
vierte reflektierende Element um 90° um die Drehachse B
gedreht wird, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Es ist
selbstverständlich, daß das von dem vierten reflektieren
den Element reflektierte Lichtbündel in irgendeine bzw.
jede Richtung eingestellt werden kann, indem die Winkel
der Drehachse A und der Drehachse B unter Einhaltung der
Erfüllung der Beziehung a : b = 1 : 2 geändert werden.
Die bei dem dritten Ausführungsbeispiel verwendeten op
tischen Okularsysteme 15 entsprechen denen des in Fig. 5
gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels.
Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist, ermög
licht das als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
bevorzugte Stereomikroskop eine kontinuierliche Änderung
der Richtung des von dem vierten reflektierenden Element
6 reflektierten Lichtbündels, indem die reflektierenden
Elemente um die Drehachse A und um die Drehachse B ge
dreht werden, wobei die Beziehung a : b = 1 : 2 erfüllt
bleibt. Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung setzt den Beobachter folglich in die Lage, Win
kel für die Betrachtung durch die Okularlinsenkomponenten
der optischen Okularsysteme zu ändern.
Das dritte Ausführungsbeispiel, das einen Aufbau ähnlich
dem des in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels
hat und als Modifikation davon bevorzugt wird, ist derart
konfiguriert, daß es dem Beobachter die Möglichkeit gibt,
seine Betrachtungswinkel (oder Neigungswinkel der Okular
linsenkomponenten) zu ändern. Es ist auch möglich, das in
Fig. 2 illustrierte erste Ausführungsbeispiel so zu kon
figurieren, daß es dem Beobachter die Möglichkeit gibt,
Blickwinkel für die Betrachtung durch die optischen Oku
larsysteme des Stereomikroskops zu ändern. Zu diesem
Zweck sind das zweite reflektierende Element 4 und das
dritte reflektierende Element 5 als Ganzes um die als die
Drehachse A herangezogene optische Achse O2 drehbar aus
gebildet, und das vierte reflektierende Element 6 ist
ferner um die als die Drehachse B herangezogene optische
Achse O4 drehbar ausgebildet, wobei die Drehwinkel a und
b so gewählt bleiben, daß sie die Beziehung a : b = 1 : 2
erfüllen. Im Zusammenhang mit der Drehung der reflektie
renden Elemente werden ferner die Pupillen 7L und 7R der
optischen Okularsysteme zu Positionierungen 7L′ bzw. 7R′,
die mit gestrichelten Linien angedeutet sind, gedreht,
indem die optischen Okularsysteme 15 um 90° um die Achse
O5 gedreht werden, die auf einer Verlängerungslinie der
optischen Achse O1 verläuft. Das heißt, daß das zweite
Ausführungsbeispiel dem Beobachter die Möglichkeit gibt,
seine Blickrichtungen (oder Winkel) in seinen natürlichen
Haltungen oder ungezwungenen Positionen zu ändern, indem
die optischen Okularsysteme gedreht werden, um die Pupil
len 7L und 7R der optischen Okularsysteme um 90° und die
reflektierenden Elemente unter Erfüllung der oben erwähn
ten Beziehung um die Drehachsen A und B zu drehen.
Das zweite Ausführungsbeispiel wie auch das dritte Aus
führungsbeispiel kann ferner - wie in dem Fall des in
Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels - mit einem
Beleuchtungssystem ausgestattet sein, das aus einer
Lichtquelle 9 einer Kondensorlinsenkomponente 8, reflek
tierenden Elementen 10 und 11 etc. gebildet ist.
Darüber hinaus ist jedes der oben beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiele derart konfiguriert, daß der von dem Augen
punkt zu dem zu beobachtenden Objekt gemessene Abstand
verkürzt ist, indem das Objektivlinsensystem 2 zwischen
dem ersten reflektierenden Element 1 und dem zweiten re
flektierenden Element 4 positioniert ist. Das Objektiv
linsensystem kann zwischen dem ersten reflektierenden
Element 1 und dem zu beobachtenden Objekt angeordnet
sein. Wenn das Objektivlinsensystem an dieser Stelle
angeordnet ist, kann es leicht gegen ein anderes ausge
tauscht werden. Der von dem Augenpunkt zu dem zu beobach
tenden Objekt gemessene Abstand wird nicht so sehr ver
längert, sofern das Objektivlinsensystem gegen ein ande
res Objektivlinsensystem ausgetauscht wird, das ein kurze
Gesamtlänge hat.
Das optische System 3 variabler Vergrößerung muß darüber
hinaus wenigstens zwei Linseneinheiten umfassen, die zur
Änderung einer Vergrößerung des Stereomikroskops zu ver
schieben sind. Wenn ein reflektierendes Element zwischen
den Linseneinheiten angeordnet ist, sind diese Linsenein
heiten voneinander entfernt, was es schwierig macht, ein
großes variables Brennweitenverhältnis (very-focal ratio)
zu erhalten. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden,
daß die bewegbaren Linseneinheiten vor und hinter dem
reflektierenden Element angeordnet werden und die Linsen
einheiten mit dem reflektierenden Element integriert wer
den, um eine einzelne, das reflektierende Element umfas
sende Linseneinheit zu bilden. Es ist jedoch nicht wün
schenswert, das erste reflektierende Element und/oder das
vierte reflektierende Element in dem optischen System
variabler Vergrößerung anzuordnen, da eine solche Anord
nung bei der Beobachtung hinderlich ist, indem der
Objektpunkt und der Augenpunkt in Zusammenhang mit der
Änderung der Vergrößerung verlagert werden. Wenn ferner
das zweite reflektierende Element und/oder das dritte
reflektierende Element in dem optischen System variabler
Vergrößerung angeordnet werden, so wird dieses optische
System groß und schwer. Aus diesem Grunde wird es bevor
zugt, ein reflektierendes Element in einer Linseneinheit
vorzusehen, wenn das optische System variabler Vergröße
rung eine Linseneinheit umfaßt, die während der Änderung
der Vergrößerung stationär zu halten ist.
Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung des in
dem Stereomikroskop nach der Erfindung zu verwendenden
optischen Systems variabler Vergrößerung. Bei dem opti
schen System variabler Vergrößerung sind zwei reflektie
rende Flächen an einer zweiten Linseneinheit 32 fixiert,
und eine erste Linseneinheit 31 und eine dritte Linsen
einheit 33 werden zur Änderung der Vergrößerung und zur
Fokussierung des Stereomikroskops bewegt. Dies hat den
Zweck, daß das optische System variabler Vergrößerung
eine kurze Gesamtlänge und - in Richtung der optischen
Achse O2 gemessen - eine Länge aufweist, die etwa gleich
der in einer Richtung der optischen Achse O4 gemessenen
Länge ist. Die erste Linseneinheit 31 und die dritte Lin
seneinheit 33 haben ferner positive Brechkräfte, wie sie
in der oben erwähnten Bedingung definiert sind, wobei ein
aus der zweiten Linseneinheit 32 austretendes Lichtbündel
einen kleinen Durchmesser hat. Demgemäß bietet das opti
sche System variabler Vergrößerung die Möglichkeit, ein
Stereomikroskop mit kleinem Gewicht zu realisieren, da es
eine kompakte Konfigurierung erlaubt, wobei das zweite
reflektierende Element 4 und das dritte reflektierende
Element 5, die aus Prismen oder Spiegeln gebildet sind,
dazu tendieren, das Gewicht eines Stereomikroskops zu
vergrößern. Ein Maximaldurchmesser eines Lichtbündels,
das sich längs der optischen Achse O2 und der optischen
Achse O4 ausbreitet, ist abhängig von der ersten Linsen
einheit 31 und der dritten Linseneinheit 33 festgelegt,
wohingegen ein die zweite Linseneinheit 32 durchlaufendes
Lichtbündel einen nicht so großen Durchmesser hat. Demge
mäß kann ein von dem zweiten reflektierenden Element 4 zu
dem dritten reflektierenden Element 5 in Richtung der
optischen Achse O3 gemessener Abstand in einem Bereich
verkürzt werden, in dem die erste Linseneinheit 31 nicht
gegen die dritte Linseneinheit 33 trifft, wodurch verhin
dert wird, daß der Augenpunkt fern von dem Objektpunkt
liegt.
Beispiele numerischer Daten für das optische System vari
abler Vergrößerung sind nachstehend aufgelistet:
Die vorstehend aufgelisteten numerischen Daten sind auf
eine Maximallänge des afokalen optischen Systems variab
ler Vergrößerung normiert. In den numerischen Daten re
präsentieren die Bezugszeichen r1, r2, . . . Krümmungsradien
von Krümmungen an Oberflächen betreffender Linsenelemen
te. Die Bezugszeichen d1, d2, . . . bezeichnen Dicken der
jeweiligen Linsenelemente und dazwischen reservierter
Lufträume oder Luftabstände. Die Bezugszeichen n1, n2, . . .
bezeichnen Brechungsindices der jeweiligen Linsenele
mente. Die Bezugszeichen ν1, ν2, . . . repräsentieren Abbe-
Zahlen der jeweiligen Linsenelemente. Das Bezugszeichen
AD kennzeichnet eine jeweilige Exzentrizität des rechten
optischen Okularsystems und des linken optischen Okular
systems, gemessen von der optischen Achse des optischen
Systems variabler Vergrößerung. Das Bezugszeichen A be
zeichnet einen Durchmesser einer Aperturblende des opti
schen Okularsystems. Das Bezugszeichen AP repräsentiert
einen von der Aperturblende des optischen Okularsystems
zu einer letzten Fläche oder Endfläche des afokalen op
tischen Systems variabler Vergrößerung längs der opti
schen Achse gemessenen Abstand. Das Bezugszeichen IH be
zeichnet eine maximale Bildhöhe, gemessen von der opti
schen Achse des optischen Okularsystems. Das Bezugszei
chen HH bezeichnet einen zwischen den Hauptpunkten der
zweiten Linseneinheit gemessenen Abstand. Die Bezugszei
chen f20 und f21 repräsentieren Brennweiten der Linsen
komponenten, die auf der Objektseite bzw. auf der Bild
seite in der zweiten Linseneinheit angeordnet sind.
Wenn die reflektierenden Elemente beispielsweise in dem
in Fig. 2 gezeigten optischen System angeordnet sind, so
sind die Luftspalte oder Luftabstände verbreitert, und
die Linseneinheiten haben abgeschwächte Brechkräfte, wo
durch das optische System in Richtung der optischen Achse
O2 verlängert werden muß, um dessen Vergrößerung unverän
dert zu halten. Wenn das optische System in Richtung der
optischen Achse O2 verlängert wird, hat es einen längeren
Vorsprung und ist nicht ausgeglichen bzw. nicht sym
metrisch, was es schwierig macht, einen Mikroskopkörper
zu erhalten, so daß er nicht schief bzw. schräg ist. Zur
Vermeidung dieses Nachteils sind die zur Bildung der
zweiten Linseneinheit erforderlichen Linsenkomponenten
vor und hinter dem reflektierenden Element angeordnet.
Betrachtet man die Linsenkomponenten und das reflektie
rende Element als eine einzelne Linseneinheit, so ist der
Abstand zwischen den Hauptpunkten verlängert, so daß das
reflektierende Element einem dünnen reflektierenden Ele
ment äquivalent ist. Eine derartige Konfiguration oder
Ausführung bietet die Möglichkeit, das afokale optische
System variabler Vergrößerung kompakt zu gestalten und
erleichtert die Korrektion von Aberrationen bzw. Abbil
dungsfehlern in dem optischen System.
Ein afokales optisches System variabler Vergrößerung, das
die als das Beispiel 1 bevorzugten numerischen Daten hat,
ist in den Fig. 8A, 8B und 8C gezeigt, wobei das afokale
optische System variabler Vergrößerung eingestellt ist,
um Vergrößerungen des Stereomikroskops gemäß der vorlie
genden Erfindung von 0,233×, 0,466× und 0,933× zu er
halten. In diesen Zeichnungen repräsentiert das Bezugs
zeichen O die Objektseite, und das Bezugszeichen I be
zeichnet die Bildseite.
Bei dem afokalen optischen System variabler Vergrößerung
mit den als das Beispiel 1 bevorzugten numerischen Daten
hat ein zwischen der objektseitigen Linsenkomponente 320
und der bildseitigen Linsenkomponente 321 reservierter
Luftabstand eine optische Weglänge von 0,2795 wohingegen
der zwischen den Hauptpunkten gemessene Abstand 0,1228
beträgt, der um 43% verkürzt ist. Es kann nicht gesagt
werden, daß das afokale optische System variabler Ver
größerung hinreichend kompakt ist, wenn es nicht ein Ver
kürzungsverhältnis von 35% oder mehr hat, und das in
Fig. 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist hinreichend kompakt, wenn es entsprechend dem oben
beschriebenen Verkürzungsverhältnis beurteilt wird. Fer
ner ist es wünschenswert, die Hauptpunkte zu verlagern,
wobei die auf der Bildseite in der zweiten Linseneinheit
angeordnete Linsenkomponente 321 eine Miniskus-Linsenkom
ponente ist, die eine konkave Oberfläche an der Objekt
seite aufweist und eine Absolutbrennweite von wenigstens
1 oder nahezu keine Brechkraft aufweist. Falls ein brei
ter Luftabstand zwischen den beiden Linsenkomponenten der
zweiten Linseneinheit reserviert ist, wie es bei dem afo
kalen optischen System variabler Vergrößerung mit den
numerischen Daten des Beispiels 1 der Fall ist, so ist es
schwierig, die Bildfeldwölbung zu korrigieren. Aberra
tionscharakteristiken des Stereomikroskops, das das afo
kale optische System variabler Vergrößerung verwendet,
sind für die Vergrößerungseinstellungen 0,233×, 0,466×
und 0,933× in Fig. 11, Fig. 12 bzw. Fig. 13 dargestellt.
Ein afokales optisches System variabler Vergrößerung mit
den als Beispiel 2 bevorzugten numerischen Daten hat den
in den Fig. 9A, 9B und 9C gezeigten Aufbau, wobei eine
zweite Linseneinheit des afokalen optischen Systems vari
abler Vergrößerung aus einer objektseitigen negativen
Linsenkomponente 320 und einer bildseitigen dicken Lin
senkomponente 321 gebildet ist, die aus Linsenelementen
besteht, die an einer vorderen Oberfläche und einer hin
teren Oberfläche eines Prismas gekittet sind. Da das
Prisma - wie oben beschrieben - als eine lange Linsenkom
ponente ausgebildet ist, ist der zwischen diesen beiden
Linsenkomponenten reservierte Luftabstand schmal. Im Ge
gensatz zu dem afokalen optischen System variabler Ver
größerung mit den numerischen Daten des Beispiels 1, wel
ches die als die Miniskus-Linsenkomponente mit nahezu
verschwindender Brechkraft konfigurierte bildseitige Lin
senkomponente 321 der zweiten Linseneinheit verwendet,
nutzt das afokale optische System variabler Vergrößerung
mit den numerischen Daten des Beispiels 2 reflektierende
Flächen, die in der Linseneinheit angeordnet sind, um den
Luftabstand zu verbreitern und die negative Brechkraft
stärker zu machen, wodurch die Bildfeldwölbung reduziert
wird. Wenn das afokale optische System variabler Ver
größerung mit den numerischen Daten des Beispiels 2 zur
Realisierung der Vergrößerungen von 0,233×, 0,466× und
0,933× eingestellt ist, hat das Stereomikroskop gemäß
der vorliegenden Erfindung Aberrationscharakteristiken,
wie sie in Fig. 14, Fig. 15 bzw. Fig. 16 dargestellt sind.
Ein afokales optisches System variabler Vergrößerung mit
den als das Beispiel 3 bevorzugten numerischen Daten hat
einen Aufbau, wie er in den Fig. 10A, 10B und 10C gezeigt
ist, wobei zwei Linsenkomponenten 320 und 321 separat Refle
xionsflächen aufweisen. Das afokale optische System variab
ler Vergrößerung mit den numerischen Daten des Beispiels 3
zeigt den Effekt, der ähnlich dem ist, der bei dem afokalen
optischen System variabler Vergrößerung mit den numerischen
Daten des Beispiels 2 erhalten wird. Bei dem afokalen op
tischen System variabler Vergrößerung mit den numerischen
Daten des Beispiels 3 sind positive Linsenkomponenten,
die in der ersten Linseneinheit und der zweiten Linsenein
heit angeordnet sind, aus einem außerordentlich dispergie
renden oder Dispersion zeigenden Glasmaterial gefertigt,
um außeraxiale chromatische Aberration und chromatische
Längsaberration günstig zu korrigieren. Wenn das afokale
optische System variabler Vergrößerung mit den numerischen
Daten des Beispiels 3 für die Realisierung der Vergrößerun
gen von 0,233×, 0,466× und 0,933× eingestellt ist, hat
das Stereomikroskop gemäß der vorliegenden Erfindung
Aberrationscharakteristiken, wie sie in den Fig. 17, 18
bzw. 19 veranschaulicht sind.
Die Diagramme der Aberrationscharakteristiken der afoka
len optischen Systeme variabler Vergrößerung mit den oben
beschriebenen numerischen Daten zeigen eine axiale Aber
ration und Astigmatismus in den Zuständen, in denen eine
zentrale Linie der optischen Achsen des rechten optischen
Okularsystems und des linken optischen Okularsystems mit
der optischen Achse des afokalen optischen Systems vari
abler Vergrößerung koinzidiert. In den Diagrammen, die
die axiale Aberration zeigen, ist die laterale Aberration
mit Werten gezeichnet, wie sie in einer Ebene zu messen
sind, die die rechten und linken optischen Achsen ent
hält, und die Ordinate entspricht Aperturverhältnissen.
Die Astigmatismus-Kurven veranschaulichen Astigmatismus
zweier Typen, von denen einer in einer Ebene gemessen
wurde, die die rechte optische Achse und die linke opti
sche Achse der optischen Okularsysteme enthält, und von
denen der andere in einer Richtung senkrecht zu der oben
erwähnten Ebene gemessen wurde. "Horizontalrichtung" oder
"Vertikalrichtung" ist in jedem der Diagramme spezifi
ziert, die Astigmatismus veranschaulichen. Diese Aberra
tionen sind mit Werten gezeichnet, wie sie auf Bildflä
chen der optischen Okularsysteme gemessen wurden, deren
jedes eine abbildende Linsenkomponente mit einer Brenn
weite von fOC verwendet. Astigmatismus ist als eine ver
tikale Aberration dargestellt, wobei ein Punkt, bei dem
die Lichtintensität minimal ist, auf einer Ebene, die
eine optische Achse mit einem Bildpunkt verbindet, durch
eine gestrichelte Linie gezeichnet ist, und ein Bild
punkt, der in einer Richtung senkrecht zu der Ebene opti
mal ist, ist durch eine durchgezogene Linie gekennzeich
net.
Jedes der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele des
Stereomikroskops nach der vorliegenden Erfindung verwen
det ein Paar rechte und linke Okularlinsensysteme. Das
Stereomikroskop gemäß der vorliegenden Erfindung kann
jedoch anstelle der beiden Okularlinsensysteme ein Oku
larlinsensystem aufweisen, das aus einem einzelnen Lin
sensystem besteht, dessen Durchmesser groß genug ist, um
die beiden Lichtbündel zu umfassen bzw. abzudecken, die
auf das rechte Auge und das linke Auge des Beobachters
treffen sollen. Dementsprechend kann der in der obigen
Beschreibung verwendete Begriff "Okularlinsensysteme" als
"rechtes Okularlinsensystem und linkes Okularlinsensy
stem" oder als "ein einzelnes Okularlinsensystem mit
einem Durchmesser, der groß genug ist, die beiden Licht
bündel zu umfassen, die auf zwei Augen treffen sollen"
interpretiert werden. Darüber hinaus treten keine Schwie
rigkeiten auf, wenn ein einzelnes Okularlinsensystem mit
solch einem großen Durchmesser in jedem der in den Zeich
nungen illustrierten Ausführungsbeispiele übernommen wird.
Das Stereomikroskop gemäß der vorliegenden Erfindung ist
kompakt, hat günstige optische Eigenschaften bzw. Lei
stungen und ermöglicht die Herabsetzung eines Augenpunk
tes.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Stereomikroskop
bereitgestellt, das ein Objektivlinsensystem und ein
optisches System variabler Vergrößerung, die koaxial
zueinander zusätzlich zu einem optischen Okularsystem
angeordnet sind, umfaßt, wobei es derart konfiguriert
ist, daß es eine stereoskopische Beobachtung eines Bildes
eines Objektes ermöglicht, indem es Strahlen, die Berei
che abseits von optischen Achsen des Objektivlinsensy
stems und des optischen Systems variabler Vergrößerung
durchlaufen haben, mittels des optischen Okularsystems
zum rechten und linken Auge eines Beobachters leitet. Die
von den Augen des Beobachters zu dem zu untersuchenden
Objekt gemessene Länge des Stereomikroskops ist verkürzt,
indem wenigstens zwei reflektierende Elemente in dem
optischen System variabler Vergrößerung angeordnet sind,
um einen Strahlengang in dem optischen System variabler
Vergrößerung zu falten oder umzubiegen.
Claims (14)
1. Stereomikroskop, gekennzeichnet durch
ein Objektivlinsensystem (2), ein koaxial zu dem
Objektivlinsensystem (2) angeordnetes optisches System
(3) variabler Vergrößerung und ein optisches Okular
system (15), wobei Strahlen, die von einem Objekt
kommen und Bereiche durchlaufen, die abseits von einer
optischen Achse des Objektivlinsensystems (2) und von
der des optischen Systems (3) variabler Vergrößerung
liegen, durch das optische Okularsystem (15) zum
linken Auge und zum rechten Auge eines Beobachters
geleitet werden und wobei das optische System (3)
variabler Vergrößerung wenigstens zwei reflektierende
Elemente (4, 5) zur Änderung der Richtung eines Licht
weges in dem optischen System (3) variabler Vergröße
rung aufweist.
2. Stereomikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein optisches Bildaufrichtsystem an der
Austrittsseite des optischen Systems (3) variabler
Vergrößerung angeordnet ist.
3. Stereomikroskop nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
ein reflektierendes Element (1), das auf der Ein
trittsseite des Objektivlinsensystems (2) angeordnet
ist, und ein weiteres reflektierendes Element (6), das
an der Austrittsseite des optischen Systems (3) vari
abler Vergrößerung angeordnet ist, wobei ein von einem
zu untersuchenden Objekt zu dem auf der Eintrittsseite
des Objektivlinsensystems (2) angeordneten reflektie
renden Element (1) führender Lichtweg und ein weiterer
von dem auf der Eintrittsseite des Objektivlinsensy
stems (2) angeordneten reflektierenden Element (1) zu
dem auf der Austrittsseite des optischen Systems (3)
variabler Vergrößerung angeordneten, reflektierenden
Element (6) führender Lichtweg im wesentlichen auf
einer Ebene verlaufen.
4. Stereomikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden reflektierenden Elemente (4, 5) in
Form eines Einzelprismas mit zwei reflektierenden
Flächen ausgebildet sind.
5. Stereomikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
ein optisches System (16), das auf der Austrittsseite
des optischen Systems (3) variabler Vergrößerung
angeordnet ist, um rechte und linke Lichtwege gegen
einander auszutauschen.
6. Stereomikroskop nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
ein reflektierendes Element (1), das auf der Ein
trittsseite des Objektivlinsensystems (2) angeordnet
ist, und ein weiteres reflektierendes Element (6), das
auf der Austrittsseite des optischen Systems (3)
variabler Vergrößerung angeordnet ist, wobei ein von
dem auf der Eintrittsseite des Objektivlinsensystems
(2) angeordneten reflektierenden Element (1) zu dem
auf der Austrittsseite des optischen Systems (3)
variabler Vergrößerung angeordneten reflektierenden
Element (6) führender Lichtweg im wesentlichen auf
einer Ebene lokalisiert ist und wobei ein von einem zu
untersuchenden Objekt zu dem auf der Eintrittsseite
des Objektivlinsensystems (2) angeordneten reflektie
renden Element (1) führender Lichtweg die Ebene kreuzt.
7. Stereomikroskop nach Anspruch 3 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das optische System (3) variabler
Vergrößerung einen Lichtweg aufweist, der abgelenkt
ist und einen Abschnitt hat, welcher parallel zu einem
von dem optischen System (3) variabler Vergrößerung
(3) zu dem auf der Austrittsseite des optischen Sy
stems (3) variabler Vergrößerung angeordneten reflek
tierenden Element (6) führenden Lichtweg ist, daß
optische Elemente (4, 5), die hinter dem Abschnitt,
der parallel zu dem von dem optischen System (3)
variabler Vergrößerung zu dem reflektierenden Element
(6) führenden Lichtweg parallel ist, angeordnet sind,
insgesamt um eine erste Drehachse drehbar sind, die
dem parallel zu dem Lichtweg des optischen Systems (3)
variabler Vergrößerung verlaufenden Abschnitt ent
spricht, daß das auf der Austrittsseite des optischen
Systems (3) variabler Vergrößerung angeordnete reflek
tierende Element (6) um eine zweite Drehachse drehbar
ist, die dem Lichtweg entspricht, der von dem opti
schen System (3) variabler Vergrößerung zu diesem
reflektierenden Element (6) führt, und daß ein Ver
hältnis zwischen einem Drehwinkel um die erste Dreh
achse und einem anderen Drehwinkel um die zweite
Drehachse 1 : 2 ist.
8. Stereomikroskop nach Anspruch 3 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das auf der Eintrittsseite des
Objektivlinsensystems (2) angeordnete reflektierende
Element (1) ein teildurchlässiges reflektierendes
Element ist, daß ein Beleuchtungssystem, bestehend aus
einem weiteren reflektierenden Element und einer
Lichtquelle (9), auf der Transmissionsseite des teil
durchlässigen reflektierenden Elementes (1) angeordnet
ist, wobei ein von der Lichtquelle (9) emittierter
Lichtfluß durch das teildurchlässige reflektierende
Element (1) hindurch mittels eines weiteren reflektie
renden Elementes auf ein Objekt projiziert wird.
9. Stereomikroskop nach Anspruch 3 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das optische Okularsystem (15)
insgesamt um eine Achse drehbar ist, die eine optische
Achse O5 eines von dem auf der Austrittsseite des
optischen Systems (3) variabler Vergrößerung angeord
neten reflektierenden Element (6) reflektierten Licht
bündels ist.
10. Stereomikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das optische System (3) variabler Vergröße
rung eine erste Linseneinheit (31) mit einer positi
ven Brechkraft, eine zweite Linseneinheit (32) mit
einer negativen Brechkraft und eine dritte Linsenein
heit (33) mit einer positiven Brechkraft umfaßt und
daß die erste Linseneinheit (31) und die dritte
Linseneinheit (33) bewegbar sind, um eine Vergröße
rung des Stereomikroskops zu ändern.
11. Stereomikroskop nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei reflektierende Elemente (4, 5) an
Stellen angeordnet sind, die relativ zu der zweiten
Linseneinheit (32) fixiert sind, und daß die zweite
Linseneinheit (32) die beiden brechenden Flächen
umfaßt, von denen eine auf der Eintrittsseite eines
der beiden reflektierenden Elemente (4, 5) angeordnet
ist, während die andere auf einer Austrittsseite des
anderen reflektierenden Elementes angeordnet ist.
12. Optisches System variabler Vergrößerung, dadurch
gekennzeichnet, daß es in einer Reihenfolge, ausge
hend von der Objektseite, eine erste Linseneinheit
(31) mit einer positiven Brechkraft, eine zweite
Linseneinheit (32) mit einer negativen Brechkraft und
eine dritte Linseneinheit (33) mit einer positiven
Brechkraft umfaßt und daß die erste Linseneinheit
(31) und die dritte Linseneinheit (33) längs opti
scher Achsen verschiebbar sind, um eine Vergrößerung
zu ändern, während die zweite Linseneinheit (32)
stationär gehalten ist.
13. Stereomikroskop, gekennzeichnet durch ein erstes
reflektierendes Element (1) zur Umlenkung eines von
einem Objekt führenden Lichtweges in eine im wesent
lichen horizontale Richtung, ein zweites reflektie
rendes Element (4) zur Ablenkung des von dem ersten
reflektierenden Element (1) gebogenen Lichtweges in
einer im wesentlichen horizontalen Ebene, ein drittes
reflektierendes Element (5) zur Ablenkung des von dem
zweiten reflektierenden Element (4) abgelenkten
Lichtweges auf einer im wesentlichen horizontalen
Ebene, um ihn in eine Richtung zu wenden, die im
wesentlichen parallel zu einem von dem ersten reflek
tierenden Element (1) zu dem zweiten reflektierenden
Element (4) führenden Lichtweg ist, ein viertes
reflektierendes Element (6) zur Ablenkung des von dem
dritten reflektierenden Element (5) abgelenkten
Lichtweges, um ihn in eine Richtung zu wenden, die im
wesentlichen parallel zu einem von dem zu untersu
chenden Objekt zu dem ersten reflektierenden Element
(1) führenden Lichtweg ist, ein optisches System, das
in einem von dem ersten reflektierenden Element
(1) zu dem vierten reflektierenden Element (6) rei
chenden Abschnitt angeordnet ist, ein optisches
System (3) variabler Vergrößerung umfaßt und eine
einzelne optische Achse aufweist, ein optisches
Bildaufrichtsystem, das auf der reflektierenden Seite
des vierten reflektierenden Elementes (6) angeordnet
ist, und ein optisches Okularsystem (15), wobei das
Stereomikroskop derart konfiguriert ist, daß es von
dem zu untersuchenden Objekt emittierte Strahlen, die
Bereiche abseits von einer optischen Achse des das
optische System (3) variabler Vergrößerung umfassen
den optischen Systems durchlaufen haben, mittels des
optischen Okularsystems (15) zu dem rechten und dem
linken Auge eines Beobachters leitet.
14. Stereomikroskop, gekennzeichnet durch ein erstes
reflektierendes Element (1) zur Umlenkung eines von
einem zu beobachtenden Objekt führenden Lichtweges in
eine seitwärtige oder im wesentlichen horizontale
Richtung, ein zweites reflektierendes Element (4) zur
Ablenkung des von dem ersten reflektierenden Element
(1) abgelenkten Lichtweges, um ihn in eine näherungs
weise vertikale Richtung zu wenden, ein drittes
reflektierendes Element (5) zur Ablenkung des von dem
zweiten reflektierenden Element (4) abgelenkten
Lichtweges, um ihn in eine Richtung zu wenden, die im
wesentlichen parallel zu dem von dem ersten reflek
tierenden Element (1) zu dem zweiten reflektierenden
Element (4) führenden Lichtweg ist, ein viertes
reflektierendes Element (6) zur Ablenkung des von dem
dritten reflektierenden Element (5) abgelenkten
Lichtweges, um ihn in eine Richtung zu wenden, die im
wesentlichen parallel zu dem von dem zu beobachtenden
Objekt zu dem ersten reflektierenden Element (1)
führenden Lichtweg ist, wobei ein in einem von
dem ersten reflektierenden Element (1) zu dem vierten
reflektierenden Element (6) reichenden Abschnitt
angeordnetes optisches System ein optisches System
(3) variabler Vergrößerung umfaßt und eine einzelne
optische Achse aufweist, ein optisches System (16L,
16R), das auf der reflektierenden Seite des vierten
reflektierenden Elementes (6) angeordnet ist, um
rechte und linke Lichtwege gegeneinander auszutau
schen, und ein optisches Okularsystem (15), wobei das
Stereomikroskop derart konfiguriert ist, daß es von
dem zu beobachtenden Objekt emittierte Strahlen, die
Bereiche abseits von einer optischen Achse des das
optische System (3) variabler Vergrößerung umfassen
den optischen Systems durchlaufen haben, mittels des
optischen Okularsystems (15) zum rechten Auge und zum
linken Auge eines Beobachters leitet.
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