DD291905A7

DD291905A7 - PANCATIVE SYSTEM

Info

Publication number: DD291905A7
Application number: DD88318057A
Authority: DD
Inventors: Mathias Herrig; Helmut Scholz; Guenter Schmuhl; Wilfried Zabel; Andreas Mueller; Juergen Balzer
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1988-07-17
Filing date: 1988-07-17
Publication date: 1991-07-18
Also published as: DE3911664A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine pankratisches System, das zum kontinuierlichen Vergroeszerungswechsel in Mikroskopen, vorwiegend in Stereomikroskopen, eingesetzt wird. Gemaesz der Erfindung besteht das pankratische System aus einem positiven, zwei beweglichen negativen und einem weiteren, ebenfalls feststehenden positiven System, wobei die beiden beweglichen negativen Systeme die gleichen Brennweiten haben und von dem gleichen Mechanismus angetrieben werden. Zur gleichmaeszigen Ausleuchtung bei groszen Sehfeldern ist dem vierten feststehenden Positiv-System eine feste Blende vorgelagert. Durch die Verwendung gleicher Antriebsmechanismen fuer beide bewegliche Systeme ist der Fertigungsaufwand wesentlich verringert bzw. vereinfacht.{Pankrat; positive Systeme; negative Systeme; beweglich; gleiche Brennweite; gleicher Antriebsmechanismus; Kurvenscheiben; Ausleuchtung; gleichmaeszig; Blende}The invention relates to a pancratic system, which is used for the continuous Vergroeszerungswechsel in microscopes, mainly in stereomicroscopes. According to the invention, the pancratic system consists of one positive, two movable negative and another, also fixed positive system, the two movable negative systems having the same focal lengths and being driven by the same mechanism. For uniform illumination in large fields of view, the fourth fixed positive system is preceded by a fixed diaphragm. By using the same drive mechanisms for both movable systems, the production cost is significantly reduced or simplified. {Pankrat; positive systems; negative systems; movable; same focal length; same drive mechanism; Cams; lighting; gleichmaeszig; Cover}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

In der Erfindung wird ein pankratisches System beschrieben, das vorwiegend zürn kontinuierlichen Vergrößerungswechsel in Mikroskopen, insbesondere in Stereomikroskopen, eingesetzt wird, aber auch in anderen optischen Geräten Anwendung finden kann.In the invention, a pancratic system is described which is primarily used for continuous magnification changes in microscopes, in particular in stereomicroscopes, but can also be used in other optical devices.

Characteristic of the known technical solutions

In paritätischen Systemen wird die Methode des optischen oder des mechanischen Abgleichens angewandt.In parity systems the method of optical or mechanical balancing is used.

Beim optischen Abgleichen werden entweder zwei verstellbare positive optische Systeme, die starr miteinander verbunden sind und ein feststehendes negatives optisches Glied einschließen, verschoben, oder es wird dieses negative Glied zwischen zwei feststehenden positiven optischen Systemen verschoben. Diese Systeme haben den Vorteil, daß die Verschiebung relativ einfach realisiert werden kann. Der Nachteil besteht darin, daß die Bildlage nicht konstant gehalten werden kann und praktische Lösungen daher nur für paritätische Systeme mit kleinem Vergrößerungsfaktor zu finden sind.In optical matching, either two adjustable positive optical systems, which are rigidly connected to each other and include a fixed negative optical element, are shifted, or this negative element is shifted between two fixed positive optical systems. These systems have the advantage that the displacement can be realized relatively easily. The disadvantage is that the image position can not be kept constant and practical solutions can therefore be found only for parity systems with small magnification factor.

Eine Kompromißlösung zwischen der Konstanz der Bildlage und dem optisch-mechanischen Aufwand des Pankraten wird in den Patentschriften US3454321 und SU 457 957 aufgezeigt. Hier werden zwei optische Glieder linear verstellt, wobei Zugeständnisse zur Konstanz der Bildlage gemacht werden müssen.A compromise solution between the constancy of the image position and the optical-mechanical complexity of the Pankraten is shown in the patents US 3,454,321 and SU 457 957. Here, two optical elements are adjusted linearly, concessions must be made to the constancy of the image position.

Bei pankratischen Systemen mit mechanischem Abgleich werden mindestens zwei optische Glieder verschoben. Durch dieses Verfahren wird ein konstanter Bildzustand erreicht. Beispiele für pankratische Systeme mit zwei verschiebbaren optischen Gliedern, von denen eines linear verschoben wird, werden in den Patentschriften US4196968, US4159165 und US3679286 beschrieben. Da nicht in jedem Fall, zumeist aus Gründen der Steigung der Steuerkurven, eine Kurve linear gewählt werden kann, müssen zwei nichtlineare Steuerkurven angewendet werden wie z. B. in DE-OS 2 234728. Da die Fertigung nichtlinearer Steuerkurven mit hoher Genauigkeit sehr aufwendig ist, sind pankratische Systeme bekannt, in denen andere mechanische Antriebe eingesetzt sind. So werden nach DE-OS1108457 die zwei beweglichen Komponenten durch eine Kombination aus einem sich drehenden Steuerorgan mit Hebelelementen dargestellt. In den Patentschriften CH480646 und DE2135795 wird ebenfalls eine Kombination von Hebel und Kurvenscheibe zur Verschiebung der beweglichen optischen Glieder angegeben.In pancratic systems with mechanical adjustment, at least two optical elements are displaced. By this method, a constant image state is achieved. Examples of pancratic systems with two displaceable optical members, one of which is linearly displaced, are described in patents US4196968, US4159165 and US3679286. Since not in each case, usually for reasons of the slope of the cams, a curve can be chosen linear, two non-linear cams must be applied such. As in DE-OS 2 234728. Since the production of non-linear cams is very expensive with high accuracy, pancratic systems are known in which other mechanical drives are used. Thus, according to DE-OS1108457, the two movable components are represented by a combination of a rotating control member with lever elements. The patents CH480646 and DE2135795 also disclose a combination of lever and cam for displacing the movable optical members.

Diese dem Stand der Technik entsprechenden Lösungen bringen aber keine entscheidende Reduzierung des Fertigungsaufwandes für pankratische Systeme.However, these state-of-the-art solutions do not bring about any significant reduction in the manufacturing outlay for pancratic systems.

In einer Anzahl von Pankraten werden zusätzlich Blenden eingesetzt, die axial bewegt werden, ähnlich den optischen Verschiebegliedern. So wird in DE-OS 2 319420 beschrieben, wie zwei Linsengruppen relativ zu einer Blende bewegt werden und zusätzlich noch das gesamte System bewegt wird. In OD-PS105904 wird aufgezeigt, wie die beweglichen Optikglieder und die Blenden über Kurven gesteuert werden, deren Antrieb durch Zahnräder erfolgt.In addition, in a number of pancakes, apertures are used which are moved axially, similar to the optical displacement members. Thus, DE-OS 2 319420 describes how two lens groups are moved relative to a diaphragm and additionally the entire system is moved. OD-PS105904 shows how to control the moving optic links and the diaphragms via curves driven by gears.

Der Fertigungsaufwand für die Verstellung der Pankrate erhöht sich mit der Anzahl der beweglichen Glieder. So sind in den Patentschriften US4198127, DE 1622990 und US3619035 pankratische Systeme beschrieben, in denen drei optische Glieder durch Kurven gesteuert werden.The manufacturing effort for the adjustment of the pancake increases with the number of movable members. For example, US Pat. Nos. 4,198,127, DE 1622990 and US3619035 describe pancratic systems in which three optical elements are controlled by curves.

Einen ebenfalls hohen Aufwand stellt die in DE-PS1 264062 beschriebene Lösung dar. Hier werden drei Elemente durch eine Kombination von Zylinderkurven und Zahnstangen bewegt. In US-PS4196969 werden drei Linsengruppen und eine Blende axial verschoben.A likewise high expenditure is the solution described in DE-PS 1 264 062. Here, three elements are moved by a combination of cylinder curves and toothed racks. In US Pat. No. 4,196,969, three lens groups and one aperture are axially displaced.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel, die geschilderten Nachteile der bekannten Pankraten weitgehend zu beseitigen, d. h. ein pankratisches System zum kontinuierlichen Vergrößerungswechsel zu entwickeln, wodurch eine entscheidende Reduzierung des Fertigungsaufwandes erreicht und die Bildlage auch bei höheren Vergrößerungen konstant gehalten werden soll.The invention aims to largely eliminate the disadvantages of the known pan rates, d. H. To develop a pancratic system for continuous magnification change, which achieves a significant reduction in manufacturing costs and the image position should be kept constant even at higher magnifications.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Durch die Erfindung war die Aufgabe zu lösen, ein pankratisches System mit kurzer Baulänge und hohem Vergrößerungsfaktor bei möglichst gleichmäßiger Bildausleuchtung zu finden, mit dem ein angenehmer visueller Eindruck der Vergrößerungsänderung erreicht wird und deren mechanische Verstellung für beide Verschiebeglieder durch einen möglichst gleichen Mechanismus erfolgt.The problem to be solved by the invention was to find a pancratic system with a short overall length and a high magnification factor with as uniform image illumination as possible, with which a pleasant visual impression of the magnification change is achieved and whose mechanical adjustment takes place for both displacers by a mechanism that is as similar as possible.

Gemäß der Erfindung wurde die Aufgabe derart gelöst, daß die optischen Wirkungen der beiden positiven feststehenden Glieder und der beiden negativen Verschiebeglieder jeweils gleich sind. Der Vergrößerungsbereich ist um den Faktor 1 symmetrischAccording to the invention, the object has been achieved such that the optical effects of the two positive fixed members and the two negative displacement members are the same. The magnification range is symmetrical by a factor of 1

aufgebaut von Vä bis —=-, wobei a der Vargrö ßerungsfaktor des Pankraten ist. Das bedingt, daß der Pankrat eine minimalebuilt up from Vd to - = -, where a is the variegation factor of the pancake. This requires that the Pankrat a minimum

Länge hat und der Mechanismus zur Steuerung der beiden Verschiebeglieder gleich ist (z. B. Kurvenscheiben). Mit dieser Art der Lösung werden zwei gleiche Mechanismen eingesetzt, obwohl ihre Stellungen stets unterschiedlich sind. Das Prinzip besteht darin, daß sich zwei gleiche Mechanismen gegenläufig bewegen. Neben diesem Vorteil besteht ein weiterer darin, daß in den Verschiebungen kein Umkehrpunkt auftritt. Dadurch wird eine störende Lose in den Führungen vermieden.Length and the mechanism for controlling the two sliding elements is the same (eg cams). With this type of solution, two identical mechanisms are used, although their positions are always different. The principle is that two identical mechanisms move in opposite directions. Besides this advantage, another is that no reversal point occurs in the displacements. As a result, a disturbing lots in the guides is avoided.

Um das Problem der gleichmäßigen Ausleuchtung bei großen Sehfeldern und einem großen Faktor des Pankraten zu lösen, ist dem optischen System S4 eine feste Blende vorgelagert.To solve the problem of uniform illumination in large fields of view and a large factor of pan rate, the optical system S4 is preceded by a fixed aperture.

Bei linearem Antrieb des Verschieb mechanismus ist es erwünscht, daß die Verschiebeglieder sich derart bewegun, daß dor Eindruck einer gleichmäßigen Bildve:änderung entsteht. Diese Forderung wird erfüllt, wenn die Abhängigkeit der Vergrößerungsänderung vom Antrieb des Mechanismus einer geometrischen Folge entspricht. Dabei können durch günstige Kräfteverhältnisse im Bewegungsmechanismus günstige Steigungen erreicht werden (z. B. bei Kurvenscheiben).In linear drive of the displacement mechanism, it is desirable that the displacement elements move so that the impression of a uniform Bildve: change arises. This requirement is fulfilled if the dependence of the magnification change on the drive of the mechanism corresponds to a geometric sequence. In this case, favorable inclinations can be achieved by favorable force relationships in the movement mechanism (eg in the case of cam disks).

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend unter Verwendung einer Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch einmal erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained below using a drawing on an embodiment again. Show it

Fig. 1: die schematische Darstellung des pankratischen Systems;Fig. 1: the schematic representation of the pancratic system;

Fig. 2: ein Beispiel für die Kurvensteuerung des Pankraten;Fig. 2: an example of the pan control of the pan rate;

Fig.3: die grafische Darstellung der Vergrößerungsänderung des Pankraten.3: the graphical representation of the magnification change of the Pankraten.

Ein nach Fig. 1 aufgebauter afokaler Pankrat mit den feststehenden positiven Gliedern S1 und S4 sowie den verschiebbaren negativen Gliedern S 2 und S3 und der feststehenden Blende B besitzt einen Vergrößerungsbereich von V = 0,316 bis V = 3,16. Die Brennweite der beiden positiven Glieder beträgt f = 68,0 und die dor beiden negativen Verschiebeglieder P = -32,0. Die Verschiebestrecke der Negativglieder beträgt I = 32,74 mm. Gesteuert werden die beiden Verschiebeglieder, wie in Fig. 2 dargestellt, durch zwei identische Kurvenscheiben, die spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Beide Kurvenscheiben können auch fest auf einer Drehachse befestigt seinAn afocal pancake constructed according to FIG. 1 with the fixed positive members S1 and S4 and the displaceable negative members S 2 and S3 and the fixed diaphragm B has a magnification range of V = 0.316 to V = 3.16. The focal length of the two positive terms is f = 68.0 and the two negative displacement elements P = -32.0. The displacement distance of the negative members is I = 32.74 mm. The two displacement members are controlled, as shown in Fig. 2, by two identical cams, which are arranged mirror-symmetrically. Both cams can also be fixedly mounted on a rotation axis

Die Vergrößerungsänderung in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Kurvenscheiben entspricht einer geometrischen Folge (Fig. 3). The magnification change as a function of the angle of rotation of the cam disks corresponds to a geometric sequence (FIG. 3).

Claims

1. Parity system, consisting of a fixed positive member, seen from the direction of light, two movable negative members and a fixed positive member, in which the two movable negative members have the same focal length, characterized in that they drive the two movable negative members Two identical mechanisms are provided.

2. pancratic system according to claim 1, characterized in that there are provided as a drive two identical, mirror-symmetrically arranged cams.