Frage zur Objektivabgleichlänge bei endlich Optik

[Stephan Hiller]

Hallo Forum,

es gibt ja bei den namhaften Objektivherstellern von endlich Mikroskopoptik unterschiedliche Objektivabgleichlängen. Die gebräuchlichsten dürften 45 mm (Leitz und Zeiss), 37 mm (Leitz) und 33,65 mm (CZ Jena) sein.

Kombiniert man nun Objektive unterschiedlicher Abgleichlängen an einem Objektivrevolver sind diese Objektive nur dann noch parfokal wenn man mit Hilfe geeigneter Distanzringe alle auf die Länge des Objektivs mit der größten Abgleichlänge bringt.
 
Leitz hatte für den Fall der Kombination von Objektiven mit 37 mm und 45 mm Abgleichlänge den sogenannten Plezy Adapter der die 8 mm Längenunterschied ausgleicht. Dieser Adapter hatte wie auch die DIK Zwischenringe von Zeiss eine optische Linse deren Funktion vermutlich die Reduzierung der geringfügigen Steigerung der Vergrößerung ist, die durch die ,,Auszugsverlängerung" des Zwischenrings  erzeugt wird.

Nun gibt es viele Ausgleichsadapter die kein Linsenelement eingebaut haben und auch über den 3-D Drucker kann man sich ja entsprechende ,,Ausgleichsadapter" drucken.
 
Daher meine Frage: ist die Vergrößerung dann die einzige optische Eigenschaft die sich ändert wenn man kein optisches Korrekturelement im Ausgleichsadapter verwendet?

Herzliche Grüße

Stephan

[Florian D.]

Hallo Stephan,

ohne Linse verlängert sich halt die Tubuslänge und man muss dejustieren, um den Bildpunkt in den Brennpunkt des Okulars zu bekommen. Das ist vor allem bei kleineren Vergrösserungen relevant.

Viele Grüsse
Florian

[junio]

...und die vergrößerte Tubuslänge (Bildweite) bewirkt ein Verkürzung des Arbeitsabstandes vom Objektiv (Gegenstandsweite). Das kann bei starken Objektivvergrößerungen Probleme bereiten.
Insgesamt führt die Tubuslängenänderung zu Korrektionsproblemen und wird sich bei Planoptiken stärker auswirken als bei weniger geplanter Optik. Hier hilft ein Test, ob man mit den möglichen Fehlern ,,leben" kann und möchte.
Beste Grüße von Jürgen

[MiR]

Die gebräuchlichsten dürften 45 mm (Leitz und Zeiss), 37 mm (Leitz) und 33,65 mm (CZ Jena) sein.

... spätestens seit der Mikroval-Serie 1 (Amplival etc.) beträgt die CZJ-Abgleichlänge, bei Standardobjektiven, ebenfalls 45mm.

Viele Grüße,
Michael

[purkinje]

Hallo Stephan,
ich weiß zwar nicht um welche Fragestellung / Objektive es konkret geht aber ich hatte mal die Differenzen exemplarisch für 2 mm Abweichung (=TL-Differenz bei Leitz 160mm Obj an 170mm Tubus mit 170mmOkularen) berechnet:

Die schöne Übersicht zu den Tubuslängen von Jon (hier) hatte ich mal modifiziert bzw um den Fall 160mm Objektive am 170mm Tubuslängen-Gerät mit 170mm Okularen (Fall 7) erweitert:



Die Änderung der Maßstabszahl des Objektivs ∆M_ob beträgt nach
∆Mob = ∆t / f'ob
∆t: Tubuslängendifferenz; f'_ob: objektseitige Objektivbrennweite

∆M_obbei ∆t=2mm und einem Objektiv 10:1 (f'_ob= 16,2mm)= 0,12 und einem Objektiv 63:1 (f'_ob= 2,9mm) = 0,69
also bei unserem Beispiel von 2mm Differenz ändert sich die Vergrößerung um nur etwa 1% !

Die Änderung der Objektebene ∆O_e beträgt nach
∆O_e = (f_ob x ∆t) / (f'_ob x M_ob²)
bei Trockenobjektiven sind die beiden Objektivbrennweiten identisch, daher gilt
∆Oe = ∆t / M_ob²
∆t: Tubuslängendifferenz; f_ob: bildseitige Objektivbrennweite; f'_ob: objektseitige Objektivbrennweite; M_ob: Maßstabszahl des Objektivs

O_e bei ∆t=2mm, einem Objektiv 10:1 = 20µm und einem Objektiv 63:1 = 0,5µm. Setzt man dies ins Verhältnis zu den freien Arbeitsabständen von 6800µm bzw. 150µm ergeben sich Abweichungen von nur 0,3% !

(Originalfaden: Die Leitz Tubuslängen - Frage 160 vs 170 mm)
Beste Grüße Stefan

[Stephan Hiller]

Hallo Stefan, Jürgen und Florian,

schon mal herzlichen Dank für eure Antworten. Stefan, deine Darstellung ist eigentlich eine Antwort auf eine weitere Frage die ich aber erst später stellen möchte.
Mir ging es hier um den Angleich von OBJEKTIV ABGLEICHLÄNGEN und nicht um eine Änderung der TUBUS Länge.

Wenn ich die ISO 9345-1 richtig verstanden habe sind Objektivabgleichlänge und Tubuslänge ja etwas anderes. Die Tubuslänge soll für meine Fragestellung gleich bleiben (hier 160 mm), was sich ändert ist die Objektivabgleichlänge (Parfocalizing distance of the objective in der DIN 9354-1). Ich denke man sollte hier Objektivabgleichlänge und Tubuslänge nicht durcheinandermischen (l4 und l1 in den nachstehenden Abbildungen) oder verstehe ich die ISO 9345-1 hier falsch?:









Grüße
Stephan

[Florian D.]

Hallo Stephan,

Ob du den Zwischenring jetzt als Teil des Tubus oder des Objektivs betrachtest, ist ja willkürlich.
Wenn Du einen Zwischenring ohne Linse verwendest, verschiebst du die Ebene 2 nach unten und vergrösserst die Länge l3, zumindest, wenn Das Objektiv so fokussiert wird, wie vorgesehen, die Länge l1 am eigentlichen Objektiv gemessen, also gleich bleibt (gleicher Objektivvorderlinse-Objektabstand).

Viele Grüsse
Florian 

[purkinje]

Hallo Stephan,
nun sind ja die kürzeren Objektive (zB 37mm) und die längeren Objektive für unterschiedliche Objekt-Zwischenbildebenen-Distanzen (= l1 Objektivabgl.länge + l2 optische TL) konstruiert , verlängert sich diese durch Distanzelement (ohne Optik) so verkürzt sich die optische Tubuslänge l2 (Objektivauflage bis Zwischenbild), dies führt zu den oben von mir gemeinten TL-Differenzen ∆t.
(Bild oben l4 mechan. TL; l3 Okularabgleichlänge)
Hierzu und den Herstellerunterschieden: Göke: Umrüstung von Mikroskopen mit fremden Bauteilen.
Beste Grüße Stefan

[junio]

Um meinen obigen Beitrag zu ergänzen. Die durch die Tubusverlängerung entstehenden Auswirkungen, werden von Zeiss und Leitz wie folgt korrigiert:

Die Linse im 8mm Leitz-Plezy hat eine Brennweite von -4m = -0,25 dpt

Die Linse im 11mm Zeiss-Zwischenring hat eine Brennweite von -2m = -0,5 dpt

Grüße von Jürgen

[Lupus]

Hallo Stephan,

Die Tubuslänge soll für meine Fragestellung gleich bleiben (hier 160 mm), was sich ändert ist die Objektivabgleichlänge (Parfocalizing distance of the objective in der DIN 9354-1). Ich denke man sollte hier Objektivabgleichlänge und Tubuslänge nicht durcheinandermischen (l4 und l1 in den nachstehenden Abbildungen) oder verstehe ich die ISO 9345-1 hier falsch?:

ganz trennen kann man beide Längen nicht. Es geht nicht nur um die mechanischen Längen, sondern auch darum wo die (vom Hersteller spezifizierte) optische Bildlage ist.

Um das ganz konkret zu machen: Wenn wir das Beispiel Leitz nehmen (wo die geänderte Objektivabgleichlänge eine größere Rolle spielt als bei Zeiss), dann gab es vor der von Dir zitierten Norm zwei Bauvarianten: Die alten Mikroskope mit 37 mm Abgleichlänge (170 mm Tubuslänge) und dann 45 mm Abgleichlänge. Erst danach wurde die Tubuslänge auf die Norm von 160 mm gekürzt, gleichzeitig aber auch die Länge l3 von 18 mm auf 10 mm gekürzt. D.h. ein 37mm-Objektiv ist auf einen Objekt-Bild-Abstand von 189 mm konstruiert, ein normgerechter Tubus auf einen entsprechenden Abstand von 195 mm. Wenn also durch einen Abstandsring von 8 mm (ohne Anpassungsoptik) das 37mm-Objektiv an den 160mm-Tubus montiert wird, ist dessen korrekte Bildlage um 6 mm zu niedrig.

Hubert

[Stephan Hiller]

Hallo Stefan und Hubert und alle die mir geantwortet haben. Vielen Dank für eure umfassenden Antworten.

Meine Frage zielte auf zwei Wasserimmersionsobjektive ab, die ich gern am Zeiss Mikroskop mit 160 mm Tubuslänge und einer Okularabgleichlänge von 10 mm verwenden würde.

Das eine Objektiv ist das Lomo 30x0,9 Wasserimmersions Objektiv das andere das Leitz 25 x 0,65 P Öl/Wasser.

Das Lomo ist für eine Tubuslänge von 160 mm und eine Okularabgleichlänge von 10 mm gerechnet.
Da die Objetivabgleichlänge bei 33,5 mm liegt benötige ich einen 11,5 mm Zwischenring. Der Objektiv-Bildabstand würde sich bei dieser Kombination um 11,5 mm verlängern wo ich laut Göke mit spährischen Aberration rechnen muss. Wie gravierend diese ausfallen muss ich noch testen. Das visuelle Bild sieht jedenfalls nicht schlecht aus.

Beim Leitz Objektiv kenne ich zwar die Tubuslänge von 215 mm weiss aber nicht die Okularabgleichlänge (vermutlich 18 mm weil es ein älteres Objektiv ist) für die es gerechnet wurde. Ich kann die Objektivabgleichlänge auf ca. 30 mm schätzen (den exakten Wert kenn ich für dieses Objektiv leider auch nicht). Der Objektiv-Bildabstand für dieses Objektiv errechnet sich mit diesen Werten zu 227 mm.

Würde ich dieses Objektiv an einem Zeiss mit 160 mm Tubuslänge und einer Okularabgleichlänge von 10 mm mit einem 15 mm Zwischenring betreiben hätte ich eine Verkürzung von 227-195 = 32 mm zum rechnerischen Objektiv-Bildabstand und das ist schon erheblich.
Kennt jemand den exakten Wert der Objektivabgleichlänge und der Okularabgleichlänge für die dieses Leitz Immersionsobjektiv gerechnet wurde?

Grüße

Stephan

[Florian D.]

215 mm klingt nach einem Auflichtobjektiv, dass mit einer speziellen Auflichteinheit verwendet werden soll.
Daher wohl die grosse Diskrepanz.

Viele Grüsse
Florian

[beamish]

Hallo Stephan,
im Leitz Katalog von 1973 (abbildende und beleuchtende..) gibt es das Objektiv auf S. 80 (s. Anhang).

Herzlich
Martin

PS: "P" unter Okulartyp heißt übrigens nur, daß ein normales Periplan-Okular verwendet werden muß.

[purkinje]

Hallo,

215 mm klingt nach einem Auflichtobjektiv, dass mit einer speziellen Auflichteinheit verwendet werden soll.

mit dem Pol-Opak-Illuminator,  in diesem gab es dann die Anpassungslinse z.B beim Ortholux 215/223
Beste Grüße Stefan

[Stephan Hiller]

Hallo,

vielen Dank allen die mir geantwortet haben.

Stefan,

du liegst mit deiner Vermutung absolut richtig. Wolfgang hat mir das auch bestätigt:

"Dein Objektiv ist ein 215er Auflicht-Objektiv ohne Deckglas. Diese Immersionen wurden genutzt, um die Reflexionen an Kohle- oder Metallschliffen gering zu halten. Der passsende Illuminator ist der Opak- oder Pol-Opakilluminator, je nachdem, ob ein Prisma oder ein Schutzglas im ,"Schnorchel" steckt."


Er hat mir auch noch Bilder der Leitz Auflichtilluminatoren geschickt:




Grüße

Stephan