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Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einem zur Änderung der Einblicksneigung verschwenkbaren Binokulartubus und einer diesem vorgeschalteten Umlenkeinrichtung zur Bildaufrichtung, die zwei von dem Objektiv kommenden Strahl umlenkende optische Teilsysteme und eine diese verbindende optische Brücke aufweist, wobei die optische Eintrittsachse des ersten optischen Teilsystems mit der optischen Achse des Objektivs zusammenfällt, die optische Austrittsachse des ersten Teilsystems und die optische Eintrittsachse des zweiten Teilsystems parallel zueinander verlaufen, und wobei ferner zur Verhinderung einer Bilddrehung bei Verschwenken des Binokulartubus das erste Teilsystem um seine optische Austrittsachse und das zweite Teilsystem um seine optische Eintrittsachse, ausgehend von einer Grundstellung, gemeinsam um gleich grosse Winkel, aber in entgegengesetzter Richtung drehbar sind,
in welcher Grundstellung die optische Eintrittsachse des ersten Teilsystems und die optische Austrittsachse des zweiten Systems senkrecht zur optischen Achse der Brücke stehen.
Ein derartiges Mikroskop ist beispielsweise aus der DE-OS 2502209 bekannt. Bei diesem Mikroskop, bei dem der Binokulartubus zur Änderung der Einblickneigung verschwenkbar ist, wozu die optischen Teilsysteme um die jeweiligen Achsen drehbar sind, sind die optischen Teilsysteme, bei denen es sich um Halbwürfelprismen handelt, in der Grundstellung derart ausgerichtet, dass die optische Eintrittsachse des ersten optischen Teilsystems und die optische Austrittsachse des zweiten optischen Teilsystems senkrecht zur optischen Achse der Brücke stehen, und ist die optische Brücke aus einem Halbwürfelprisma und einem Pentagonprisma mit einer Dachkante zusammengesetzt, so dass eine Abbildung einmal um 1800 gedreht wird.
Damit wird erreicht, dass der Beobachter das beobachtete Objekt nicht auf dem Kopf stehend sieht, und dass eine Bilddrehung bei Verschwenkung des Binokulartubus verhindert wird, so dass die Orientierung der Verschiebung des im Mikroskop beobachteten Bildes des Objekts gleich der Orientierung der Manipulation am Objekt ist. Daher kann mit einem solchen Mikroskop bequem gearbeitet werden.
Bei dem bekannten Mikroskop handelt es sich nun um ein Stereomikroskop, bei dem bei jedem der beiden Stereostrahlengänge eine eigene Umlenkeinrichtung vorgesehen ist, an die sich jeweils ein Tubus mit einem Okular anschliesst, wobei der Okularabstand zur Anpassung an den Augenabstand nach Art eines sogenannten Knicktubus eingestellt wird, d. h., beide Tuben werden zusammen mit den jeweiligen Umlenkeinrichtungen und Mikroskopobjektiven um eine mittlere Achse verschwenkt.
Möchte man nun eine Bildaufrichtung bei einem gewöhnlich, nicht für stereoskopisches Sehen ausgelegten Mikroskop erreichen, das einen den einzigen Objektstrahl in zwei Strahlengänge aufspaltenden Binokulartubus aufweist, so ergibt sich ein Platzproblem. Dieses Platzproblem besteht darin, dass der Abstand zwischen dem Mikroskopobjektiv bzw. der auf das Mikroskopobjektiv folgenden Tubuslinse bei auf unendlich korrigierten Objektiven und der Okularzwischenbildebene durch die berechnete Bilddistanz des Objektivs bzw. durch die Brennweite der Tubuslinse vorgegeben ist.
In der Tat wird die optische Weglänge zwischen Mikroskopobjektiv und Okular, wenn die Umlenkeinrichtung und der den Strahlengang in 2 Strahlengänge aufspaltende Binokulartubus einfach hintereinandergesetzt werden, so gross, dass sie bei einem einfachen Mikroskop, das nicht für stereoskopisches Sehen geeignet ist, das aber einen Binokulartubus aufweist, nicht mehr untergebracht werden kann.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und ein gewöhnliches Binokularmikroskop mit Bildaufrichtung zu schaffen, bei dem das oben angesprochene Platzproblem gelöst ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das zweite optische Teilsystem der Umlenkeinrichtung als Strahlenteiler ausgebildet ist, der den aus der optischen Brücke austretenden Lichtstrahl in die beiden Strahlengänge des Binokulartubus aufspaltet, und dass der Binokulartubus ein Schiebetubus ist, bei dem die beiden Okulartuben relativ zueinander entlang einer Geraden verschiebbar sind.
Auf diese Weise lässt sich überhaupt erst ein gewöhnliches binokulares Mikroskop mit Bildaufrichtung und einstellbarem Okularabstand erhalten. Das Platzproblem wurde gelöst, indem der Strahlenteiler des Binokulartubus, dessen Eingang gewöhnlich nach unten zeigt, durch den optischen Teiler der Umlenkeinrichtung ersetzt wird, so dass nicht zwei optische Systeme hintereinander
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vom Licht durchlaufen werden müssen, wobei aber nunmehr der Binokulartubus im Gegensatz zu den bekannten Binokulartuben einen seitlichen Eingang bekommt. Ferner lassen sich die beiden Tuben des Binokulartubus entlang einer Geraden verschieben, so dass die bei einer Schwenkbewegung der beiden Tuben um die einzige optische Eingangsachse des Binokulartubus auftretende Bilddrehung vermieden wird.
Die Erfindung wird nun in nachfolgendem und an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen stellen dar : Fig. 1 eine Seitenansicht in der Grundstellung der optischen Umlenkeinrichtung, wie sie in einem besonderen Ausführungsbeispiel bei der erfindungsgemässen Vorrichtung Verwendung findet, Fig. 2 eine Draufsicht auf die optische Umlenkeinrichtung in der Stellung der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf die optische Umlenkeinrichtung in einer aus der Stellung der Fig. l verdrehten Lage, Fig. 4 schematisch eine Frontansicht der wesentlichen optischen Teile des erfindungsgemässen Mikroskops, Fig. 5 schematisch eine Seitenansicht eines Mikroskops der Fig. 4, Fig. 6 schematisch eine Seitenansicht eines um ein Einspiegelungsprisma erweitertes Mikroskops gemäss der Erfindung, Fig.
7a und 7b vertikale Teilschnitte durch das erfindungsgemässe Mikroskop einmal bei horizontal ausgerichtetem Binokulartubus und das andere Mal bei vertikal ausgerichtetem Binokulartubus zur Veranschaulichung der Mechnik und Fig. 8a und 8b eine der Fig. 7a zugeord-
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zur optischen Eintrittsachse --18-- des Halbwürfelprismas --14--. Die Halbwürfelprismen --12 und 14-- sind um die optischen Achsen --16 und 18-- drehbar und stellen die optischen Teilsysteme dar, die prinzipiell auch anders aussehen können. So können in den optischen Teilsystemen mehrere Spiegelungen stattfinden und kann die optische Eintrittsachse des Teilsystems zur optischen Austrittsachse des Teilsystems auch von 900 abweichende Winkel annehmen.
An Stelle von Prismen können auch Spiegel verwendet werden. Ähnliches gilt für die optische Brücke, die im konkreten Fall das trapezförmige Prisma --10-- ist. Auch hier könnten theoretisch mehr als zwei Reflexionen stattfinden, für die auch mit Hilfe von Spiegeln gesorgt werden könnte. Ferner ist es nicht erforderlich, dass die optische Achse --20-- der optischen Brücke senkrecht zur optischen Austrittsachse des ersten Teilsystems --12-- sowie senkrecht zur optischen Eintrittsachse --18-des zweiten Teilsystems --14-- steht.
Aus Fig. 2 geht die Grundstellung der optischen Umlenkeinrichtung besonders deutlich hervor.
Aus dieser Figur kann man ohne weiteres sehen, dass die optische Eintrittsachse --22-- des ersten optischen Teilsystems --12-- auf einer Seite der optischen Brücke --10-- senkrecht zu deren optischer Achse --20-- und die optische Austrittsachse --24-- des zweiten optischen Teilsystems - auf der entgegengesetzten Seite der optischen Brücke ebenfalls senkrecht zu deren optischer Achse steht.
In Fig. 3 ist eine Lage veranschaulicht, die von der Grundstellung der Fig. 1 und 2 abweicht.
Aus Fig. 3 kann entnommen werden, dass bei einer Drehung der Teilsysteme --12 und 14-- um die jeweiligen Achsen --16 und 18-- ausgehend von der Grundstellung der Fig. 1 bzw. 2 der Drehwinkel a/2 des ersten optischen Teilsystems --12-- um seine optische Austrittsachse --16-- gleich gross wie der Drehwinkel a/2 des zweiten optischen Teilsystems --14-- um seine optische Eintritts- achse, jedoch entgegengesetzt zu diesem ist. Insgesamt ergibt sich dann zwischen der Eintrittsachse --22-- und der Austrittsachse --24-- der optischen Umlenkeinrichtung eine Drehung um einen Winkel a.
In Fig. 4 ist nun die eben beschriebene Umlenkeinrichtung in Verbindung mit dem erfindungsgemässen Mikroskop gezeigt, wobei das Prisma --14-- nunmehr ein Teilerprisma ist, das den aus der optischen Brücke --10-- entlang der optischen Achse --18-- austretenden Strahl an der Strah- lenteilerfläche --26-- aufspaltet. An der Teilerfläche --26-- wird ein Teil des Strahles entlang der optischen Achse --24-- umgelenkt, während der andere Teil des Strahlens entlang der optischen Achse --18--, also durch die Teilerfläche hindurchgehend und nicht an dieser reflektierend, verläuft und erst im Prisma --28-- im in Fig.
4 rechten Tubus des Binokulartubus nach oben re-
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an, das mit dem Teilerprisma --14-- einstückig ausgebildet sein kann und das den Strahl entlang der optischen Austrittsachse --24-- umlenkt in Richtung der optischen Achse --32--, die gleichzeitig die Eintrittsachse eines des den Strahl nach oben umlenkenden Halbwürfelprismas --34-- ist, das in Fig. 4 dem linken Tubus des Binokulartubus zugeordnet ist. An die Prismen --28 und 34-schliessen sich nach oben hin noch die Okulare der Tuben an, während sich unterhalb des Prismas - das Mikroskopobjektiv befinden würde. Der Binokulartubus wird im wesentlichen durch die Prismen --14, 28, 30 und 34-- gebildet, wobei auffällt, dass dieser Binokulartubus im Gegensatz zum Stand der Technik einen seitlichen Eingang hat.
Der Strahlenteiler --14-- teilt die Strahlen vorzugsweise im Verhältnis 50 : 50.
Im Gegensatz zu einem Knicktubus, bei dem die beiden Tuben des Binokulartubus (Prismen - 28 und 34--) um die optische Achse --24-- zur Anpassung an den Augenabstand schwenkbar wären, handelt es sich hier um einen sogenannten Schiebetubus, bei dem die beiden Tuben (s. Prismen --28 und 34--) in der Blattebene zur Anpassung an den jeweiligen Augenabstand verschoben werden können.
Würde man die Umlenkeinrichtung gemäss den Fig. 1 bis 3 mit dem Binokulartubus in gewöhnlicher Weise kombinieren, so würde der in Fig. 4 nach links von der Teilerfläche --26-- wegwei- sende Strahl nach unten zeigen und in ein weiteres Halbwürfelprisma einlaufen, das das zweite optische Teilsystem der optischen Umlenkeinrichtung wäre. Dementsprechend würden sich auch die optische Brücke --10-- und das erste optische Teilsystem --12-- weiter unten befinden, nämlich mindestens um die der Grösse des zusätzlichen Halbwürfelprismas entsprechende Strecke.
In der Seitenansicht der Fig. 5 ist noch eines der Okulare eingezeichnet, das das Bezugszei- chen --36-- trägt, sowie eine Zwischenabbildung --38--, die mit dem Okular --36-- betrachtet wird und eine Tubuslinie --40-- für eine Korrektur auf "unendlich" des Mikroskopobjektivs - -42--, mit dem das Objekt --44-- betrachtet wird.
Der durch den oben genannten Wegfall des Halbwürfelprismas gewonnene Raum bzw. optische Länge kann, sofern es die Verhältnisse zulassen, auch zum Einbau eines Einspiegelungsprismas - genutzt werden, wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist.
Es wird nun Bezug auf die Fig. 7a bis 8b genommen. Dort sind vertikale Teilschnitte des Mikroskops in den beiden Extremstellungen, die allerdings niemals vernünftigerweise eingenommen werden, gezeigt sowie eine Draufsicht und ein Schnitt in einer Horizontalebene. Das erste Halbwürfelprisma --12-- der optischen Umlenkeinrichtung ist am Mikroskopgehäuse --50-- befestigt. Das zweite Halbwürfelprisma bzw. der Strahlenteiler --14-- ist über einen U-förmigen Halter --51-- mit den Tuben-52-- des Binokulartubus verbunden. Die Tuben --52-- sind zur Einstellung ihres gegenseitigen Abstandes in Anpassung an den Augenabstand in Lagern --54-- beweglich gelagert (s. Fig. 7a).
Der U-förmige Halter --51-- ist um eine Achse --56-- schwenkbeweglich gelagert, die mit der optischen Achse --18-- zusammenfällt. Das die optische Brücke --10-- bildende trapezförmige Prisma ist, wie dies insbesondere aus Fig. 8b hervorgeht, an einem weiteren U-förmigen Halter,, -58-- befestigt, der um die Achse --64-- geschwenkt werden kann.
Zwischen dem Gehäuse --50-- und dem Halter --58-- befindet sich auf jeder Seite des Halters --58-- ein zur Achse - koaxial und am Gehäuse fest angeordnetes Zahnrad --60--, das jeweils mit einem an jedem offenen Ende der Schenkel des U-förmigen Halters --51-- einstückig angeformten Zahnrads --62-kämmt, das um die zur optischen Achse --18-- koaxiale Achse --56-- drehbar am U-förmigen Halter --58-- befestigt ist.
Der Halter --58-- lässt sich also um die gehäusefeste. Achse-64-- ver- schwenken, wobei das trapezförmige Prisma --10-- um die optische Achse --16-- verschwenkt wird, während der die Tuben --52-- tragende Halter --51-- um die relativ zum Gehäuse --50-- ver- schwenkbare, in bezug auf den Halter --58-- ortsfeste Achse --56-- verschwenkt wird, wobei das Prisma --14-- um die optische Achse --18-- verschwenkt wird. Dabei ist auf Grund der Zahnräder sichergestellt, dass sich der Binokulartubus --52-- wie gefordert um den doppelten Winkel wie die Prismen --12 und 14-- in bezug auf die optische Brücke --10-- bewegt, so dass die eingangs genannte Forderung zur Vermeidung einer Bilddrehung einwandfrei erfüllt wird.