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Mikroskoptuben
für umschaltbare
binokulare Beobachtung und fotografische Aufzeichnung bzw. den Anschluss
von Videokameras werden oft nur mit zwei möglichen Schaltstellungen ausgeführt. Der Grund
ist die erforderliche Tubusbreite, die bei zwei Schaltstellungen
meist schon drei Prismenbreiten beträgt und bei drei Schaltstellungen
etwa fünf
Prismenbreiten betragen müsste.
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Das
bedeutet bei einer angenommenen Prismenbreite von 30 mm einen Platzbedarf
von 150mm in der Breite. Bei vielen Anwendungen werden jedoch sowohl
eine einhundertprozentige Beobachtung als auch einhundert Prozent
Fotografie als auch ein bestimmtes Teilerverhältnis zwischen beiden Betriebsarten
bei gleichzeitiger Verfügbarkeit
beider binokularer Teilstrahlengänge
benötigt.
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In
der
US 2910913 sind
in einer räumlich sehr
breiten Anordnung ein durchgehender Strahlengang, ein teilweise
reflektierendes Prisma sowie ein vollständig reflektierendes Prisma
nebeneinander angeordnet. Sowohl vom Aussehen als auch vom Platz-
und Materialbedarf ist diese Anordnung nicht sehr günstig. Hinzu
kommt, dass ein breiterer Tubus die Zugänglichkeit und Sichtbarkeit
weiterer am Mikroskop befindlicher Bedienelemente einschränkt.
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In
der
EP 85317 A1 wird
ein in drei Stellungen schaltbarer Schieber beschrieben, der jeweils ein
Prisma in den Strahlengang einschiebt und die Tubusbreite ebenfalls
ungünstig
beeinflusst.
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In
DE 3636616 A1 sind
zwei Prismen und ein schaltbarer Spiegel vorgesehen, die durch separate Antriebe
relativ aufwendig angetrieben werden müssen.
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DE 3318011 C2 betrifft
eine Zusatzeinrichtung für
Stereomikroskope mit Elementen in mehreren Ebenen und unterschiedlichen,
aufwendigen Führungen.
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Die
Gebrauchsmusterschrift
DE
8712342 U1 beinhaltet einen nur zwischen zwei Stellungen
verschiebbaren Prismenschlitten.
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In
der
US 4685776 sind
drei Prismen nebeneinander im Strahlengang vorgesehen, um die Funktionen
visuell, Foto und visuell/Foto zu realisieren. Hier ist ebenfalls
ein Platzbedarf von fünf
Prismenbreiten bei der Umschaltung erforderlich, der das Handling
einschränkt
und Platz für
andere Ergänzungen
wegnimmt.
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In
der
DE 196 22 357 ,
auf deren gesamte Offenbarung hiermit Bezug genommen wird, ist eine
Lösung
angegeben, welche zwei zueinander einzeln verschiebbare Prismen
und zusätzliche
eine Ausgleichsplatte aufweist. Diese Lösung benötigt zwar nur 3 Prismenbreiten
für die
3 Schaltstellungen, ist aber wegen der beiden einzeln verschiebbaren
Prismen und der zur Anpassung an die unterschiedlichen Glaswege
notwendigen Ausgleichsplatte mechanisch kompliziert aufgebaut. Außerdem sind zum Umschalten
im Allgemeinen zwei Betätigungselemente
zu bewegen, das heißt
es müssen
beide Hände
benutzt werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist eine platzsparende und dennoch einfach aufgebaute
und einfach zu betätigende
Einrichtung zur Umschaltung zwischen den drei Betriebsarten visuell,
Foto und visuell/Foto.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Mit
der erfindungsgemäßen Lösung werden für die drei
Schaltstellungen ebenfalls nur drei Prismenbreiten benötigt, wobei
die beiden miteinander verkitteten Prismen nur ein Betätigungselement
aufweisen müssen.
Damit lässt
sich mit nur einer Betätigung
zwischen den drei Betriebsarten umschalten. Außerdem ist es besonders vorteilhaft,
dass die Zahl der Prismen reduziert wird und damit die Notwendigkeit
aufwendiger Justierung der beim Stand der Technik nacheinander in
der Strahlengang einzubringenden Prismen zueinander vermieden wird.
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Die
Erfindung wird im Weiteren anhand der schematischen Zeichnungen
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1a-b:
den Strahlengang für
die Betriebsart „binokular"
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2a-b:
den Strahlengang für
die Betriebsart „binokular/photo"
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3a-c:
den Strahlengang für
die Betriebsart „photo"
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4a-c:
Perspektivansichten in den drei Betriebsarten
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5 eine
Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform
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In 1a ist
schematisch die Draufsicht auf ein Prisma 1 dargestellt,
welches als Bauernfeind-Prisma ausgeführt ist. Das Prisma weist an
seiner Oberseite Flächen 2, 3 und 4 auf,
welche eine unterschiedliche Beschichtung aufweisen. Dabei ist die Fläche 2 für die von
einem hier nicht dargestellten Mikroskopobjektiv über eine
Tubuslinse 5 kommende Strahlung transparent ausgeführt, während die
Fläche 3 teilverspiegelt
und die Fläche 4 voll
verspiegelt ist. Das Prisma 1 ist dabei durch hier nicht
dargestellte Betätigungselemente
so positioniert, dass die voll verspiegelte Fläche 4 von der von
der Tubuslinse 5 kommenden Strahlung vollständig reflektiert.
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In 1b ist
der sich daraus ergebende mikroskopische Strahlengang S dargestellt,
welcher die Betriebsart „binokular" realisiert. Mit
dem Bauernfeindprisma 1 ist ein zweites Prisma 6 so
verkittet, dass die Grundfläche 7 des
Bauernfeindprismas 1 und die Deckfläche 8 des zweiten
Prismas parallel verlaufen und sich die Flächen 2, 3 und 4 zwischen dem
Bauernfeindprisma 1 und dem zweiten Prisma 6 befinden.
Der Strahlengang S kommt von einem hier nicht dargestellten Objektiv
durch die Tubuslinse 5 auf die voll reflektierende Fläche 4,
wird dort reflektiert und über
eine zweite Reflexion an der Grundfläche 7 in Richtung
der hier nicht dargestellten Okulare (Pfeil O) gelenkt.
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In 2a ist
wiederum das Bauernfeindprisma 1 mit den unterschiedliche
Transparenz aufweisenden Flächen 2, 3 und 4 dargestellt,
wobei jetzt das Prisma 1 so positioniert ist, dass die
von der Tubuslinse 5 kommende Strahlung auf die teilverspiegelte
Fläche 3 trifft.
Diese Teilverspiegelung erlaubt vorzugsweise eine Aufteilung von
50% Reflexion und 50% Transmission für diese Strahlung. Demzufolge wird
wie in der 2b dargestellt, ein Teil der
Strahlung an der Fläche 3 in
Richtung der Grundfläche 7 reflektiert
und damit in Richtung der Okulare gelenkt (Pfeil O), ein anderer
Teil der Strahlung tritt durch die Fläche 3 hindurch und
geht in Richtung eines hier nicht dargestellten Phototubus (Pfeil
P). Diese Stellung des Prismas 1 realisiert damit die Betriebsart „binokular/photo".
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In 3a und
b ist wiederum das Bauernfeindprisma 1 mit den unterschiedliche
Transparenz aufweisenden Flächen 2, 3 und 4 dargestellt,
wobei jetzt das Prisma 1 so positioniert ist, dass die
von der Tubuslinse 5 kommende Strahlung auf die transparente
Fläche 2 trifft
und damit ohne Reflexion in Richtung des nicht dargestellten Phototubus
durchgelassen wird (Pfeil P, Betriebsart „photo"). Die 3c zeigt
dieses schematisch. Da die transparente Fläche 2 eine gemeinsame
Kante mit den beiden Flächen 3 und 4 hat
ist es möglich
aus jeder der Betriebsarten „binokular" und „binokular/photo" ohne Zwischenschritt
in die Betriebsart „photo" umzuschalten, die
Stellungen des Prismas 1 in 3a und 3b sind
damit äquivalent.
In den 4a bis 4c ist
das aus den Prismen 1 und 6 bestehende Kittglied 9 perspektivisch
in den drei Betriebsarten dargestellt. Auf einer Grundplatte 10 sind
zwei Schlitten 11,11a über Führungen 12, 13 in
zwei Richtungen verschiebbar angebracht. An dem Schlitten 11a ist das
Kittglied 9 befestigt, welches über ein Betätigungselement 14 zusammen
mit dem Schlitten 11a zwischen Position 3-4,
und mit dem Schlitten 11 zwischen Position 2-3,
oder Position 2-4 bewegt werden kann, wobei die
Bezeichnung der Positionen 2, 3 und 4 der
Positionierung der Flächen 2, 3 und 4 aus
den 1a, 2a, 3a, 3b im
Strahlengang von der Tubuslinse 5 entspricht. Diese Bauteile
sind Bestandteile eines vorzugsweise auswechselbaren Tubus (hier
nicht dargestellt), an dem noch das Binokularteil 15 und
der Phototubus 16 befestigt sind.
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In 4a befindet
sich der Schlitten 11 in seiner vorderen, dem Binokularteil 15 zugewandten Stellung
und das Kittglied 9 ist mittels Schlitten 11a so
positioniert, das die voll reflektierende Fläche 4 (hier nicht
dargestellt) im Strahlengang S ist (Betätigungselement 14 voll
eingeschoben). Damit wird die gesamte Strahlung von der hier nicht
dargestellten Tubuslinse in Richtung der Okulare 17, 18 des
Binokularteils gelenkt (Betriebsart „binokular").
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In 4b befindet
sich der Schlitten 11 weiterhin in seiner vorderen Position,
jetzt ist das Betätigungselement 14 herausgezogen
und damit der Schlitten 11a entsprechend in seine zweite
Position bewegt. Damit befindet sich die teilverspiegelte Fläche 3 (hier
nicht dargestellt) im Strahlengang S. Damit wird ein Teil der Strahlung
in die Okulare 17, 18 und der andere Teil zum
Phototubus 16 gelenkt (Betriebsart „binokular/photo").
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In 4c ist
der Schlitten 11 mittels des Betätigungselementes 14 in
seine hintere Position geschoben worden. Damit befindet sich, unabhängig davon,
ob das Betätigungselement 14 eingeschoben ist
oder nicht, die transparente Fläche 2 (hier
nicht dargestellt) im Strahlengang S. Wie bereits zu 3 erläutert
geht jetzt die gesamte Strahlung zum Phototubus 16 (Betriebsart „photo").
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5 zeigt
eine motorisierte Ausführungsform
der Erfindung. Dabei werden die Schlitten 11, 11a in
beiden Richtungen von Motoren 19, 20 bewegt, welche
von einer hier nicht dargestellten Elektronikeinheit angesteuert
werden. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist hier das zweite
Prisma 6 so ausgeführt,
dass es sich nicht über
die gesamte obere Fläche
des Prismas 1 erstreckt, sondern nur über die Hälfte welche die teildurchlässige Fläche 3 aufweist.
Durch die motorische Ansteuerung lässt sich erreichen, dass in
der Betriebsart „photo" immer der in 3b dargestellte
Zustand angefahren wird, die für
die manuelle Betätigung
vorteilhafte Eigenschaft der erfinderischen Lösung, mit jeweils nur einer
Bewegung zwischen den Betriebsarten umschalten zu können, kann
hier entfallen und damit auch das Prisma über der voll reflektierenden
Fläche 4.
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Die
Erfindung ist nicht nur an die dargestellte Ausführungsform gebunden. Bestandteil
der Erfindung sind insbesondere fachübliche Variationen bezüglich der
Anordnung der Flächen
unterschiedlicher Transparenz, der verwendeten Führungsschlitten, der Schlittenführungen,
der zur Umschaltung verwendeten optischen Elemente und Ihrer Befestigung sowie
die Umkehrung von Beobachtungs- und
Aufzeichnungsstrahlengang. Außerdem
kann es beschichtungstechnisch vorteilhaft sein die Flächen 2 und 3 sowie 2 und 4 auf
je einem eigenen Prisma anzubringen und diese dann miteinander zu
verkitten. Es ist eventuell auch möglich, zwischen dem ersten und
dem zweiten Prisma einen Luftabstand zu lassen, diese also nicht
miteinander zu verkitten.