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VergrosseruMgsgIas.
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Bei den bisher bekannten Lupen hat man das Augenmerk auf eine starke Vergrösserung und eine ver- zerrungsfreie Abbildung gelegt, während eine gute Beleuchtung des zu vergrössernden Objektes ausser Acht gelassen wurde.
Wenn man eine der bekannten Lupen benutzt und das Auge des Beobachters sich ungefähr in einem Abstand von 25 cm von der Objektebene befindet, so verdunkelt zunächst der Kopf des Beobachters das zu betrachtende Objekt. Es geht damit ein Winkel von etwa 200 zur optischen Achse, gerechnet von der Achse der Lupe, für die Beleuchtung verloren. Bei der Dicke einer zusammengesetzten Lupe geht weiters ein anschliessender Winkelbereich für die Beleuchtung durch die Lupenfassung verloren, so dass praktisch nur das seitlich zwischen Lupe und Objektebene einfallende Licht für die Beleuchtung zur Verfügung ist. Dieses seitlich einfallende Licht hat aber auch noch die unangenehme Eigenschaft, dass es bei einer Reliefstruktur des Beobaehtungsgegenstandes starke Schatten gibt.
Auf diese Weise hat man stets eine ungünstige Beleuchtung des Objektes, die trotz der starken Vergrösserung das Erkennen von Einzelheiten erschwert.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Vergrösserungsglas hat nun erfindungsgemäss die Eigenschaft, durch dieselbe Fläche, welche die Vergrösserung des Objektes bewirkt, das von allen Seiten auf diese Fläche fallende Licht-auf das Betrachtungsobjekt zu konzentrieren. Der Zweck der Erfindung ist sohin in einer möglichst guten Ausleuchtung des Betrachtungsobjektes gelegen, deren Optimum unter Preisgabe des sonst erreichbaren Optimums an Vergrösserung erreicht wird.
Um diesen Zweck zu erreichen, wird gemäss der Erfindung ein Vergrösserungsglas benutzt, das in bekannter Weise aus einem konvexen oberen Teil besteht, der an einem zylindrischen oder prismatischen, mit planer Unterfläche versehenen unteren Teil angeschlossen ist, wobei die Bodenfläche des unteren Teiles derart ausserhalb des Krümmungsmittelpunktes des konvexen oberen Teiles gelegen ist, dass durch die liehtsammelnde Wirkung der Konvexfläche der zu betrachtende Gegenstand hell erleuchtet wird.
Vergrösserungsgläser, bei welchen ein konvexer oberer Teil an einem zylindrischen oder prismaischen unteren Teil mit planer Unterfläche angeschlossen ist, sind zwar bekannt, wie beispielsweise die Lesesteine oder die Reiseandenken, bei welchen an der ebenen Unterfläche Bilder, Ansichten, getrocknete Blumen u. dgl. angeordnet sind, doch weisen diese bekannten Vergrösserungsgläser stets das Merkmal einer möglichst optimalen Vergrösserung auf, ohne auf eine besondere Ausleuchtung des Betrachtungsgegenstandes Wert zu legen.
Im Gegensatze zu dem bekannten Vergrösserungsgläsern ist der konvexe obere Teil so stark gekrümmt und die Bodenfläche des unteren Teiles derart vor dem Brennpunkt der Lichtbüschel gelegen, dass für die Beleuchtung durch die schiefen Lichtbüschel eine grosse Fläche mit Einfallwinkeln bis 900 ausgenutzt und diese Fläche gleichmässig und gut ausgeleuchtet wird. Erfindungsgemäss hat der konvexe Teil die Form einer Kalotte von etwa 700 Öffnung, gerechnet von der Mittelachse, und bildet mit dem zylindrischen oder prismatischen unteren Teil eine vorzugsweise aus einem Glasstück bestehende Linse, deren Mitteldicke zwischen dem Radius der Kugelkalotte und seinem anderthalbfachen Betrag liegt.
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Man kommt so zu Linsen von einer Dicke, die optimal ungefähr das l'25fache des Krümmungsradius der Vorderfläche ist.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 2 in Seitenansicht und Draufsicht eine beispielsweise Aus- führungsform eines Vergrösserungsglases gemäss der Erfindung, Fig. 3 die Linse mit einer Fassung, teilweise in Schnitt, während Fig. 4 den Strahlengang der seitlich einfallenden Lichtbüschel veranschaulicht.
Wie die Zeichnung in Fig. 1 und 3 zeigt, liegt die Bodenfläche des zylindrischen, an die gleichzeitig beleuchtende und vergrössernde Fläche 1 angeschlossenen Teiles 2 etwas unterhalb des Krümmungmittelpunktes der Fläche 1. Wie Fig. 3 zeigt, kann die aus dem Glaskörper a bestehende Linse mit einer Fassung b versehen sein, wobei diese an den Stellen c etwas um das Glas a herumgreift, um das zu betrachtende Objekt beim Aufsetzen plan zu drücken, aber doch ein Verkratzen des Glases nach Möglichkeit zu verhüten.
Um den Verlauf der seitlich einfallenden Lichtbüschel im Glaskörper zu veranschaulichen, sind in Fig. 4 jene Stralùenbüschel gezeichnet, die zwischen 20 und 600 Neigung zur Achse der Halbkugel auf diese auffallen. Die Zeichnung zeigt einen Glaskörper 1 im Mittelschnitt, der an dem einen Ende von der Halbkugel 2 begrenzt ist. Auf diese fallen aus den verschiedensten Richtungen Lichtstrahlen auf und sind in der Zeichnung drei Lichtbüschel 5,6 und (gezeichnet, welche in Winkeln von 20,30 und 400 zur Mittellinie des Glaskörpers einfallen. Untersucht man den Verlauf dieser Lichtbüschel im Inneren des Glaskörpers, so kommt man zu der in Fig. 4 ersichtlichen Abbildung. Man sieht hieraus,
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gerechnet vom Scheitel der Halbkugel aus, liegt.
Erfindungsgemäss wird an diese Stelle das zu vergrössernde Objekt gebracht, d. h. es wird der Glaskörper 2 an der Linie 8 durch die Planfläche abgebrochen. Setzt man den Körper 2 mit seiner Planfläche auf das zu betrachtende Objekt, so wird dieses durch die Wirkung der sphärischen Fläche gut ausgeleuchtet und gleichzeitig vergrössert. Macht man die Mitteldicke des Glaskörpers grösser, so geht, wie Fig. 4 deutlich erkennen lässt, schon bei 1'5 r die beleuchtende Wirkung verloren, weil von dieser Entfernung vom Scheitel der Kalotte die Lichtstrahlen bereits wieder so stark divergieren, dass sie die ganze Breite des Glaskörpers erfüllen.
Hieraus ergibt sich, dass eine der Erfindung gemäss gestaltete Lupe zwar nicht das Optimum der Vergrösserung ergibt, da die stärkste Vergrösserung durch eine Lupe dann gegeben ist, wenn sich das zu vergrössernde Objekt kurz vor dem Brennpunkt der Lupe befindet. Eine einfache Rechnung zeigt, dass der Brennpunkt der Kalotte 2 im Abstande von etwa 2'87 r vom Kalottenscheitel aus, also etwa an der Stelle 4 der Abbildung, zu suchen ist. Würde man die Mitteldicke der Lupe 2'87)-grogs machen, so bekommt man die grösstmögliche Vergrösserung, die mit diesem Glase zu erreichen ist, jedoch unter völliger Preisgabe einer Ausleuchtung der Bildfläche, wie Fig. 4 zeigt.
Die Erfindung beruht eben auf der Erkenntnis, dass es zweckmässiger ist, auf eine optimale Vergrösserung zu verzichten, dafür aber das Objekt durch die Lupe zu beleuchten, da ein stark beleuchtetes Objekt auch bei geringerer Vergrösserung besser zu erkennen ist als ein schwach beleuchtetes, dafür aber stark vergrössertes Objekt. Man könnte die dem Objekt zugekehrte Seite auch schwach wölben oder die Linse aus mehreren Glasarten zusammensetzen, um die Abbildung zu verbessern, aber im allgemeinen wird dies nur eine Komplizierung des Vergrösserungsglases bedeuten. Die angegebenen Zahlen über die Linsendicke gelten für ein Glas von einem Breehungsexponenten 1'52 und müssen eine Veränderung erfahren, wenn man Gläser stark abweichender Brechung, z.
B. Flintgläser oder Kunstgläser, wie Pallopas, verwendet.
Die dem Objekt zugekehrte Seite kann auch mit einer Strich-oder Karoätzung versehen sein, so dass die Lupe direkt als Fadenzähler od. dgl. benutzt werden kann. Die an sich bekannten und bei Fadenzählern schon verwendeten Strichteilungen werden durch die zufolge der lichtsammelnden Wirkung der Lupe bewirkte günstige Ausleuchtung des Objektes zu besonderer Wirkung gebracht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vergrösserungsglas, bestehend aus einem konvexen oberen Teil, der an einen zylindrischen oder prismatischen, mit planer Bodenfläche versehenen, unteren Teil angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe obere Teil (1) die Form einer Kalotte von etwa 700 Öffnung, gerechnet von der Mittelachse, hat und mit dem zylindrischen oder prismatischen unteren Teil (2) eine vorzugsweise aus einem Glasstücke bestehende Linse bildet, die eine Mitteldicke aufweist, die zwischen dem Radius der Kalotte und seinem anderthalbfachen Betrag liegt, vorzugsweise 1'25 des Kalottenradius beträgt.