Binokularvorriehtung bei Mikroskopen. Das Bild in einem gewöhnlichen Mikro skop ist immer umgekehrt. Dies ist ein wesent licher Nachteil, und insbesondere in Binokular- mikroskopen wäre es erwünscht, ein recht gekehrtes Bild zu erhalten. Gewisse Spezial mikroskope wurden auch mit Vorrichtungen zur Bildumkehrung ausgerüstet; dies wurde aber bisher immer durch Einführung von kost spieligen optischen Gliedern, wie z. B. Dach kantenprismen, erreicht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Binokularvorrichtung für Mikroskope mit Bildumkehrung mit einem Objektiv, wo bei man ein reehtgekehrtes Bild erhält, ohne die Zuflucht zu komplizierten Baugliedern zii nehmen und ohne dass die Anzahl von Reflek- tionen im Umkehrungssystem grösser ist als in den bekannten, komplizierterenVorrichtungen.
Erfindungsgemäss ist ein als Prismen system ausgebildetes Teilungssystem vorhan den, in dem das vom Objektiv herkommende Strahlenbüsehel in zwei Teilbüschel geteilt wird, welche je einem Okular zugeleitet, wer den, wobei ferner eine mindestens ein Prisma aufweisende Einrichtung vorgesehen ist, nach deren Passieren (las vom Objektiv erzeugte Bild in der einen Richtung gekehrt ist, wäh rend das Teilungssystem zusammen mit je einem in den Strahlengang der beiden Teil büschel eingeschalteten Prisma, das Bild in der andern Richtung umkehrt.
Nachfolgend wer den die in der beigefügten Zeichnung schenia- tiseh veranschaulichten Ausführungsformen der erfiizduiigsgeinäl3en Vorrichtung beschrie ben. Fig. 1 zeigt ein Schaubild eines einfachen wstems, wo die optischen Achsen des Objek tivs und der Okulare parallel sind.
Die Fig. bis 6 zeigen weitere Ausführungsformen, wo die optischen Achsen der Okulare und des Objektivs der Bequemlichkeit halber Winkel miteinander bilden. Fig. 2 zeigt. ein optisches System mit Pentagonalprismen, wo die opti schen Achsen der Okulare mit derjenigen des Objektivs einen Winkel von 90 miteinander bilden.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansieht eines optischen Systems, wo die gleicheWirkung- wie bei der Ausführunasform gemäss Fig. 2 mit tels eines anders geformten Prismas erreicht wird. Fig. 4 stellt gleichfalls eine Seitenansicht eines optischen Systems dar, wo die optischen Achsen der Okulare einerseits und des Objek tivs anderseits einen Winkel von 120 mitein ander bilden. Fig. 5 zeigt ein Schaubild einer Ausführungsform, in der das zunächst dem Objektiv angeordnete Prisma in zwei Teile ;
eteilt ist, was unter Umständen zweckmässig sein kann, und Fig. 6 zeigt. ein System, in dein ein halbversilberter Spiegel anstatt. eines Pris- mas vorgesehen ist. Fig. 7 zeigt ein Schaubild einer Vorrichtung, die das Anordnen der Oku lare symmetrisch im Verhältnis zum Objektiv ermöglicht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein einfaches reelitwinkliges Prisma 1 vor dem aus zwei zusaininengekitteten Prismen und 3 gebildeten Teilungssystem angeordnet. Die Prismen 2 und 3 haben eine gemeinsame halb spiegelnde Fläche 7.
Die lotrechte Bildumkeh rung wird, wie es durch Winkelpfeile ange deutet wird, dnreh das Prisma 1 und in der seitlichen Richtung durch die Teilungsprismen 2 und 3 zusammen mit den Prismen 8 und 9, welche die nach der Teilung im Teilungssystem \?, 3 entstandenen Strahlen je in das entspre chende Okular 5 bzw. 6 leiten.
Diese Prismen 8, 9 können gegebenenfalls mit den Prismen 2 bzw. 3 verkittet werden oder aber aus dem selben Glasstück wie diese geschliffen sein, aber die dargestellte Vorrichtung besitzt den Vorteil, dass die Entfernung der Okulare 5 und 6 verändert werden kann. Die reflektie renden Flächen 7 und 10 des aus den Prismen 2 und 3 bestehenden Teilungssystems bilden rechte Winkel mit den entsprechenden Flä chen 11, 12 der Prismen 9 bzw. B.
In der Vorrichtung nach Fig. 2 ist. das erste Prisma. 1 ein Pentagonalprisma. Die re flektierenden Flächen des Pentagonal.prismas 1 sollen verspiegelt sein, da der Eintrittswinkel so klein sein kann, dass Totalreflexion nicht entsteht.
Der Winkel von 90 zwischen den optischen Achsen des Objektivs 4 und der Okulare 5 und 6 kann auch mittels anderer Prismen her beigeführt werden, z. B. wie es Fig. 3 zeigt, wo der Winkel zwischen den reflektierenden Flächen 14, 16 so gross gewählt worden ist, dass Totalreflexion eintritt. In Fig. 4 ist eine ähnliche Prismenvorrichtung verwendet, die einen Winkel von 45 zwischen den optischen Achsen des Objektivs und der Okulare ergibt. Es leuchtet ein, dass man mittels anderer Pris men ohne Schwierigkeit willkürliche Winkel erhalten kann.
Bisweilen kann es aus baulichen Gründen vorteilhaft sein, das vor dem Teilungssystem angeordnete Prismensystem in zwei Teile zu teilen, z. B. wie es Fig. 5 darstellt. Vor dem Teilungssystem sind hier zwei Prismen 17 und 18 so angeordnet, dass die optische Achse des Objektivs 4 erheblich vor den Okularen 5, 6 angebracht werden kann, deren Achse einen Winkel mit der Achse des Objektivs bildet. Das Prisma 18 kann mit dem Prisma 2 des Teilungssystems verkittet oder aus demselben Stück wie dies geschliffen sein.
Auch in die sem Falle müssen die reflektierenden Flächen des Prismas 18 verspiegelt werden. Fig. 6 zeigt eine ähnliche Vorrichtung, wo das Prisma 18 durch einen Spiegel 19 ersetzt ist. Die Winkel zwischen den einfallenden und austretenden Strahlen bei den Prismen 17 und 18 sind nicht an einen bestimmten Wert. gebunden, sondern können der Bauart des Mikroskopes angepasst werden.
Der Strahlengang kann eine andere Richtung dadurch erhalten, da.ss der Spiegel gedreht wird, was zweckmässig sein kann, wenn beispielsweise das Mikroskop zur Wiedergabe des Bildes auf einem Schirm oder dergleichen verwendet wird. In Fig. 6 sind zwei weitere alternative Lagen des Spiegels 19 wiedergegeben, von denen die eine (19a.) einen lotrecht. reflektierten Strahl ergibt, die andere (19b) den Strahl waagrecht passieren lässt.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 7 ist das Teilungssystem 2, 3 zunächst dem Ob jektiv 4 angeordnet, und die Bildumkehrung in der Höhenrichtung wird mittels der ge meinsamen Fläche 7 des Teilungssystems und des Prismas 20 bzw. 21 und in der seitlichen Richtung mittels des Prismas 22 bzw. 23 für die Bilder der beiden Okulare 5, 6 herbeige führt.
Das Strahlenbündel, welches durch das Prisma 3 des Teilungssystems geht und an der obern Fläche 24 dieses Prismas nach dem Prisma 21 reflektiert wird, hat einen Weg, der um die Strecke a grösser ist als der Weg des Strahlenbüschels, welches, nachdem es das Prisma 2 passiert hat, gegen das Prisma 20 reflektiert wird.
Um zu kompensieren, ist der Abstand b zwischen den Prismen 20, 22 um die entsprechende Strecke länger als der Ab stand c zwischen den Prismen 21 und 23, so dass<I>b =</I> a -f- <I>c.</I> Aus diesem Grunde ist es möglich, die Okulare 5 und 6 derart anzuord nen, dass ihre optischen Achsen symmetrisch zur optischen Achse des Objektivs 4 gelegen sind, so dass die Strecke :1 der Strecke :
11 gleich wird. In der vorhergehenden Ausfüh rungsform wird dadurch kompensiert, dass das eine Okular von der optischen Achse des Ob jektivs weiter entfernt ist als das andere, was aber eine eizentrische Anordnung der Okulare im Verhältnis zum Objektiv bedeutet.
Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 7 können zwei oder mehrere Prismen miteinan der verkittet oder aus einem Stück geschliffen sein.
Die beschriebenen Ausführungsformen sind als für Mikroskop fest eingebaute Glieder -e- (lacht. Die beschriebenen Ausführungsformen können aber auch als selbsiändige Zusatzvor richtung zum Mikroskop ausgeführt werden.
Binocular device for microscopes. The picture in an ordinary microscope is always reversed. This is a major disadvantage, and it would be desirable, especially in binocular microscopes, to obtain a fairly inverted image. Certain special microscopes were also equipped with devices for image inversion; But this has so far always been due to the introduction of costly optical members such. B. Roof edge prisms achieved.
The present invention relates to a binocular device for microscopes with image inversion with an objective, in which one obtains a right-inverted image without resorting to complicated components and without the number of reflections in the inversion system being greater than in the known, more complicated devices.
According to the invention there is a dividing system designed as a prism system, in which the beam bundle coming from the objective is divided into two partial bundles, each of which is fed to an eyepiece, with a device having at least one prism being provided after it has passed (read from Objectively generated image is reversed in one direction, while the splitting system, together with a prism switched into the beam path of the two part tufts, reverses the image in the other direction.
The embodiments of the overall device illustrated in the accompanying drawing are described below. Fig. 1 shows a diagram of a simple desert where the optical axes of the Objek tive and the eyepieces are parallel.
Figures to 6 show further embodiments where the optical axes of the eyepieces and the objective form angles with one another for the sake of convenience. Fig. 2 shows. an optical system with pentagonal prisms, where the optical axes of the eyepieces form an angle of 90 with that of the objective.
Fig. 3 shows a side view of an optical system where the same effect as in the embodiment according to Fig. 2 is achieved by means of a differently shaped prism. Fig. 4 also shows a side view of an optical system where the optical axes of the eyepieces on the one hand and the objective on the other hand form an angle of 120 mitein other. FIG. 5 shows a diagram of an embodiment in which the prism initially arranged on the objective is divided into two parts;
is divided, which may be useful under certain circumstances, and Fig. 6 shows. a system in your a half-silvered mirror instead. a prism is provided. Fig. 7 shows a diagram of a device that allows the eyepiece to be arranged symmetrically in relation to the objective.
In the embodiment according to FIG. 1, a simple reelite-angled prism 1 is arranged in front of the dividing system formed from two prisms 3 and 3 cemented together. The prisms 2 and 3 have a common semi-reflective surface 7.
The vertical image reversal is, as indicated by angled arrows, rotating the prism 1 and in the lateral direction by the dividing prisms 2 and 3 together with the prisms 8 and 9, which are the rays created after the division in the dividing system \ ?, 3 each guide into the appropriate eyepiece 5 or 6.
These prisms 8, 9 can optionally be cemented to the prisms 2 or 3 or else be ground from the same piece of glass as this, but the device shown has the advantage that the distance between the eyepieces 5 and 6 can be changed. The reflecting surfaces 7 and 10 of the dividing system consisting of the prisms 2 and 3 form right angles with the corresponding surfaces 11, 12 of the prisms 9 and B.
In the device of Fig. 2 is. the first prism. 1 a pentagonal prism. The reflecting surfaces of the Pentagonal.prismas 1 should be mirrored, since the entrance angle can be so small that total reflection does not arise.
The angle of 90 between the optical axes of the objective 4 and the eyepieces 5 and 6 can also be brought about by means of other prisms, e.g. B. as FIG. 3 shows, where the angle between the reflective surfaces 14, 16 has been selected so large that total reflection occurs. In Fig. 4 a similar prism device is used which gives an angle of 45 ° between the optical axes of the objective and the eyepieces. Obviously, other prisms can be used to obtain arbitrary angles without difficulty.
Sometimes it can be advantageous for structural reasons to divide the prism system arranged in front of the dividing system into two parts, e.g. B. as FIG. 5 shows. In front of the dividing system, two prisms 17 and 18 are arranged here in such a way that the optical axis of the objective 4 can be attached well in front of the eyepieces 5, 6, the axis of which forms an angle with the axis of the objective. The prism 18 can be cemented to the prism 2 of the graduation system or be ground from the same piece as this.
In this case too, the reflective surfaces of the prism 18 must be mirrored. 6 shows a similar device where the prism 18 is replaced by a mirror 19. The angles between the incoming and outgoing rays in the prisms 17 and 18 are not at a certain value. bound, but can be adapted to the design of the microscope.
The beam path can be given a different direction in that the mirror is rotated, which can be useful if, for example, the microscope is used to reproduce the image on a screen or the like. In Fig. 6, two further alternative positions of the mirror 19 are shown, one of which (19a.) One perpendicular. reflected beam results, the other (19b) allows the beam to pass horizontally.
In the embodiments of Fig. 7, the division system 2, 3 is initially arranged to the ob jective 4, and the image reversal in the height direction is by means of the common surface 7 of the division system and the prism 20 or 21 and in the lateral direction by means of the prism 22 and 23 for the images of the two eyepieces 5, 6 brings about.
The bundle of rays, which passes through the prism 3 of the splitting system and is reflected on the upper surface 24 of this prism after the prism 21, has a path which is greater by the distance a than the path of the bundle of rays which, after it has passed the prism 2 has happened against the prism 20 is reflected.
In order to compensate, the distance b between the prisms 20, 22 is longer than the distance c between the prisms 21 and 23 by the corresponding distance, so that <I> b = </I> a -f- <I> c . </I> For this reason it is possible to arrange the eyepieces 5 and 6 in such a way that their optical axes are located symmetrically to the optical axis of the objective 4, so that the distance: 1 the distance:
11 will be the same. In the previous embodiment, it is compensated for by the fact that one eyepiece is farther away from the optical axis of the ob jective than the other, but this means an eicentric arrangement of the eyepieces relative to the lens.
In the embodiment of FIG. 7, too, two or more prisms can be cemented together or ground from one piece.
The described embodiments are built-in members for the microscope -e- (laughs. The described embodiments can, however, also be designed as independent additional devices for the microscope.