DE8003643U1

DE8003643U1 - Verstellvorrichtung fuer ein pankratisches objektiv eines stereomikroskops

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Publication number: DE8003643U1
Application number: DE19808003643U
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1980-02-12
Publication date: 1980-05-08
Also published as: US4391496A

Description

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Einstellvorrichtung für ein pankratisches Objektiv insbesondere eines Stereomikroskopes mit zwei entlang der optischen Achse verschiebbaren Linsenglieder, Zwei einem unterschiedlichen Bewegungsablauf unterliegende Linsenglieder werden bei Objektiven mit veränderbarer Vergrößerung immer dann benötigt, wenn die Schnittweite bei der Brennweitenverstellung konstant gehalten werden soll.

Bekannte Verstellvorrichtungen für Zoom-Objektive von Stereomikroskopen, wie sie z.B. in der DE-OS 21 54- 977» der US-PS 3 502 392 oder dem DE-GM 72 10 832 beschrieben sind, besitzen einen über eine Handhabe direkt angetriebenen Steuerzylinder bzw. eine Steuerscheibe, die jeweils zwei verschiedenartige Steuerkurven zur Verschiebung der Linsenglieder gegenüber den feststehenden optischen Elementen und gegeneinander nach einem vorausberechnenden Bewegungsablauf besitzen. Die Herstellung derartiger Antriebe ist relativ aufwendig, da mit hoher Genauigkeit zwei Kurven in definierter Relation zueinander gefräst werden müssen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, für pankratische Objektive, in denen zwei Linsenglieder im wesentlichen gleichsinnig parallel zur optischen Achse verschoben werden, eine Verstellvorrichtung zu schaffen, die bei geringem Herstellungs- und Justieraufwand ein genaues Verschieben der beweglichen Linsenglieder relativ zueinander ermöglicht. Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 7 gelöst.

Der durch die Neuerung erzielte Vorteil liegt in einer konstruktiven Vereinfachung gegenüber dem Stand der Technik. Die Lösungen nach Anspruch 1-6 benötigen jeweils nur eine Ste\iei kurve, da statt zweier direkt angetriebener Linsengruppen ein Anlenkelement verwendet wird, welches die Längsbewegung des angetriebenen Linsengliedes mit einer von der Steuerkurve abgenommenen Korrekturbewegung überlagernd auf das zweite Linsen

glied überträgt, das somit indirekt angetrieben wird. Die Steuerkurve kann leicht justierbar am ortsfesten Teil der Verstellvorrichtung angebracht werden und ermöglicht sowohl übersetzende als auch untersetzende Korrekturbewegungen des indirekt angetriebenen Linsengliedes. Da die Korrekturbewegungen zwischen den verschiebbaren Linsengliedern direkt von einer Steuerkurve abgenommen werden und nicht als Differenz aus zwei unabhängigen Bewegungsabläufen resultieren, haben Fertigungstoleranzen nur einen geringen Einfluß auf die Einstellgenauigkeit.

Die in Anspruch 7 angegebene Lösung benötigt überhaupt keine Steuerkurve. Beide Träger für die verschiebbaren Linsenglieder werden vielmehr direkt jeweils durch eine Zahnstange und ein Zahnrad angetrieben, das mit einem Drehknopf gekoppelt ist. Mindestens eine der Zahnstangen besitzt einen längenabhängigen Teilungsfehler, als dessen Resultat die angetriebenen Linsenglieder relativ zueinander im Sinne der nötigen Korrekturbewegung verschoben werden. Mit derartigen in großen Stückzahlen kostengünstig herstellbaren, nicht linearen Zahnstangen lassen sich zwar nur geringe Korrekturbewegungen ausführen, diese sind jedoch für geeignet ausgelegte optische Systeme vollauf ausreichend.

Anhand der Fig. 1-4· der beigefügten Zeichnungen werden drei besonders vorteilhafte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Neuerung beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt der Verstellvorrichtung für ein Zoom-Objektiv eines Steromikroskops parallel zur Ebene der optischen Achsen des Objektivs.

Fig. 2 zeigt einen weiteren Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 stellt einen Teilschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels dar.

Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt des dritten Ausführungsbeispiels.

Die in Fig. 1 und 2 skizzierte Verstellvorrichtung besteht aus zwei parallel zueinander gehäusefest gelagerten Führungszylindern 1 und 2, auf denen jeweils ein Träger 3 bzw. 4 für die zu verschiebenden Linsenglieder gleitet. Der Träger 4 wird von einem Einstellknopf 12 über ein Zahnrad 16 und eine am Träger 3 befestigte Zahnstange 15 direkt angetrieben.

Gegen Verdrehung sind die Träger 3 und 4 durch radial abstehende Arme 13 und 14 gesichert, die durch eine schräg zur Verschiebungsrichtung eingebaute Feder 5 einseitig jeweils an die Führungszylinder des anderen Trägers angelegt sind. Die Feder 5 dient gleichzeitig dazu, die Träger 3 und 4 in Verschiebungsrichtung gegeneinander vorzuspannen.

In der Ebene der Führungszylinder 1 und 2 ist am nicht dargestellten ortsfesten Gehäuse der Verstellvorrichtung ein Stanzteil 10 befestigt, das mit einer Steuerkurve S versehen ist. An ihr stützt sich mit einem um die Knickachse drehbaren Rad 9 der Kniehebel 6 ab. Die beiden Schenkel 7 und 8 des Kniehebels ihrerseits stützen sich über Kugeln an den gegeneinander vorgespannten Trägern 3 und 4 ab.

Mit Hilfe einer Einstellschraube 11, an dem sich der Schenkel 8 des Kniehebels 6 am Träger 3 abstützt, läßt sich der Abstand der beiden Träger 3 und 4 verstellen, ohne daß sich dabei der Kniewinkel und damit das Untersetzungsverhältnis der von der Kurve S auf den Träger 3 übertragenen Zusatzbewegung ändert. Zur Einstellung des Kniewinkels kann das Stanzteil 10 senkrecht zur optischen Achse verschoben werden (nicht dargestellt).

Beim Betrieb der Verstellvorrichtung durch Ver-

drehen des seitlich am Stereomikroskops angebrachten und daher vom Benutzer bequem bedienbaren Einstellknopfes 12 nimmt der direkt angetriebene Träger 4· über den Kniehebel 6 den spielfrei angefederten Träger 3 mit. Durch die Bewegung der an den Trägern befestigten Linsenglieder entlang der optischen Achse wird die Brennweite des mit der Verstellvorrichtung versehenen Objektivs geändert. Die über den Kniehebel 6 von der Kurve S abgenommene und der direkten Verstellbewegung der Linsenglieder 18 und 19, die gleichzeitig für jeweils einen optischen Kanal des Stereomikroskops verschoben werden, überlagerte Zusatzbewegung relativ zu den am Träger 4- befestigten Linsengliedern dient dazu, die Bildebene bei der Brennweitenverstellung konstant zu halten.

Bei der beschriebenen Ausführungsforrn können relativ große Korrekturbewegungen über den leicht zu montierenden Kniehebel, der einfach in seine Stützlager eingesetzt wird, von einer ebenfalls sehr leicht zu fertigenden Steuerkurve abgenommen werden. Diese kann beispielsweise als Stanzteil oder Druckgußteil ausgeführt weirden.

Die in Fig. 3 skizzierte Ausführungsform ist ähnlich aufgebaut, erlaubt aber feinere Korrekturbewegungen und einen kompakteren Gesamtaufbau.

Der ebenfalls über einen Drehknopf mit Zahnrad und Zahnstange direkt angetriebene Träger 23 gleitet auf dem Führungszylinder 21. Auf seinem den zweiten Führungszylinder 22 umgebenden Arm 25 stützt sich über ein Drehlager 20 eine auf dem Zylinder 22 drehbar und verschiebbar gelagerte Hülse 26 ab. Sie trägt einen Stift 27, der in eine Kurvennut 28 im Führungszylinder 22 eingreift. Die Hülse 26 steht mit dem zweiten Träger 24- im Schraubeingriff. Beim Verschieben des Trägers 23

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wird somit die Hülse in eine Drehbewegung versetzt, die durch den Schraubeingriff mit dem Träger 24 als zusätzliche Korrekturbewegung an diesen weitergegeben wird. Die Einstellung des gewünschten Abstandes zwischen den Trägern 23 und 24 erfolgt einfach durch Verdrehen des Führungszylinders 22 und anschließender Klemmung in seinen gehäusefesten Lagern.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel skizziert, das sich durch einen sehr geringen Herstellungsaufwand auszeichnet. Beide längs der Führungszylinder 31 und 32 verschiebbaren Träger 33 und 34 werden direkt von dem EinEtellknopf 12 über je ein Zahnrad 35 und 36 und je eine Zahnstange 29 und 30 angetrieben. Eine oder auch beide an den Trägern befestigten Zahnstangen 29 und 30 besitzen einen längenabhängigen Teilungsfehler, der so gewählt ist, daß in Verbindung mit dem dazugehörenden Zahnrad die gewünschte Korrekturbewegung der beiden Träger 33' und 34 relativ zueinander resultiert. Solche Zahnstangen mit Teilungsfehler lassen sich in großen Stückzahlen kostengünstig durch einmaliges Einstellen des zur Herstellung verwendeten Werkzeuges fertigen.

Wenn die Relativbewegung der beiden Träger 33 und 34 klein verglichen mit ihrer gemeinsamen Längsbewegung gegen die feststehenden optischen Elemente des pankratischen Objektivs ist, wirken sich Teilungsfehler nicht negativ auf die Laufruhe des betreffenden Trägern aus. Dieser Fall ist durchaus gängig und kann durch eine geeignete Auslegung des optischen Systems immer erreicht werden.

Um die Einstellung des Abstandes der beiden Träger zu ermöglichen ist eines der beiden Zahnräder drehbeweglich auf der gemeinsamen Antriebswelle 38 befestigt und mit einer Klemmschraube 37 gesichert.

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Claims

I ··· · i · w ι ι ι · · · ·ιι. . : ι ι ι · · · ι < t »ι ι ι Schut zansprüche

1. Verstellvorrichtung für ein pankratisches Objektiv insbesondere eines Stereomikroskopes mit zwei entlang der optischen Achse und gegeneinander verschiebbaren Linsengliedern, gekennzeichnet durch ein zwischen dem mittels einer Handhabe verschiebbaren Träger (4-, 23) für das erste Linsenglied und dem Träger (3, 24) für das zweite Linsenglied (18, 19) angeordnetes, mit einer Steuerkurve (s, 28) im Eingriff stehendes Anlenkelement (6, 26).

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkelement aus einem Kniehebel (6) besteht, der sich mit beiden Schenkeln (7, 8) an jeweils einem der mit Federkraft gegeneinander vorgespannten Träger (3, 4) und mit seiner Knickstelle (9) an einer ortsfesten Steuerkurve (S) abstützt.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kniehebel (6) an mindestens einem Träger (3) über eine Einstellschraube (11) abstützt.

4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkelement aus einer Hülse (26) besteht, die um eine zur optischen Achse parallele Achse drehbeweglich mit einem der Träger (24·) im Schraubeingriff steht, sich am zweiten Träger (23) abstützt und über einen Stift (27), der in eine längs der optischen Achse verlaufende Kurvennut (28) eingreift, mit dem gehäusefesten Teil der Vorrichtung verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils mit einem von zwei parallelen, zylindrischen Führungsstangen (1, 2; 21, 22) im Gleitsitz befind-

liehen Träger (3, 4; 23, 24) gegen Verdrehung durch radial abstehende Arme (13, 14) gesichert sind, die von einer die beiden Träger vorspannenden, schräg zur optischen Achse angeordneten Feder (5) jeweils an die Führungsstange des anderen Trägers angelegt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der beiden Träger (4, 23) eine Zahnstange (15) befestigt itt, die über ein Zahnrad (16) von einem Einstellknopf (12) angetrieben wird, dessen Drehachse senkrecht zur Verschieberichtung der Träger angeordnet ist.

7- Verstellvorrichtung für ein pankratisches Objektiv insbesondere eines Stereomikroskops mit zwei entlang der optischen Achse und gegeneinander verschiebbaren Linsenglieder dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Trägern (33, 34) für die verschiebbaren Linsenglieder jeweils eine Zahnstange (29, 30) befestigt ist, in die ein mit einem Drehknopf (12) gekoppeltes Zahnrad (35, 36) eingreift, und mindestens eine der beiden Zahnstangen (29, 30) mit einem über ihre Länge nicht konstanten Teilungsfehler versehen ist.