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Stereo-Mikroskop. Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskop, welches
eine stereoskopische Betrachtung des Objektes auch bei stärkeren Vergrößerungen
erlaubt, wobei aber nur ein einziges Mikroskopobjektiv zur Verwendung gelangt.
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Es sind bereits Mikroskope bekannt, welche ein plastisches Bild des
Objektivs liefern. Dies sind die Mikroskope nach Greenough, sogenannte Doppelmikroskope,
welche für jedes Auge des Beobachters ein Objektiv und ein Okular benutzen. Die
Vergrößerung dieser Mikroskope läßt sich aber nicht sehr weit treiben, da die Objektive
des Doppelmikroskopes, sobald ihre Brennweite einen gewissen Wert unterschreitet,
, ineinandergeschachtelt werden. müssen, was erhebliche Anforderungen an die Geschicklichkeit
der ausführenden Arbeiter stellt und sich demnach hoch im Preise stellt.
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Ferner sind Mikroskope bekannt, welche wohl ein Betrachten des Objektes
mit beiden Augen gestatten, aber nur eine geringfügige stereoskopische Wirkung zustande
bringen. Bei diesen wird nur ein Objektiv verwendet, dessen Strahlenbündel durch
bekannte Mittel in zwei Teile zerlegt und beiden Augen zugeführt werden, in welchen
sie mit Bezug auf die stereoskopische Wirkung fast identische Bilder hervorbringen.
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Bei dem Mikroskop nach der Erfindung wird ebenfalls nur ein einziges
Objektiv verwendet, welches ein reelles, vergrößertes Bild des Objektes erzeugt.
Dieses, Bild ist, wie überhaupt alle von optischen Systemen erzeugten Bilder, plastisch,-
d. h., verschieden entfernte Punkte des Objektes in Richtung der optischen Achse
des abbildenden Systems gemessen, entsprechen verschieden entfernten Punkten des
Bildes.
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Hinsichtlich der optischen Verhältnisse unterscheidet sich das Abbild
eines körperlichen Objektes von diesem nur dadurch, daß, abgesehen von den Bildfehlern,
die von dem Bild ausgehenden Lichtstrahlen gerichtet sind. Während ein Körper Strahlen
nach allen Richtungen des -Raumes aussendet, verlaufen die von einem Abbilde ausgehenden
nur in ganz bestimmten Richtungen und in Lichtbündeln, deren Grenzen von den Abblendungsverhältnissen
in dem bilderzeugenden System abhängig sind. Nun ist es. aber Bedingung für die
stereoskopische Wahrnehmung des Abliildes, daß die von diesem ausgehenden Strahlenbündel
so weit geöffnet sind, daß ihre Strahlen in beide -Augen des Beobachters gelangen
können. Das hat aber die Anwendung von abbildenden Systemen zur Voraussetzung, welche
sehr weit geöffnete Bündel liefern. Um beispielsweise die Plastik des Abbildes mit
freien Augen gewahren zu können, muß bei einer Augendistanz von 65 mm und
250 mm deutlicher Sehweite die Öffnung der abbildenden Büschel schon r5°
betragen. Man könnte diesen Betrag dadurch herabsetzen, daß man eine größere Sehweite
wählt: Dann leidet aber die stereoskopische Wahrnehmung in dem Maße, als der Betrachtungsabstand
größer wird. Diesen. Umständen ist es zuzuschreiben, daß man bisher an dieser
übrigens
bekannten Erscheinung achtlos vorübergegangen ist.
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Die Mikroskopobjektive erzeugen ausnahmslos Bilder; deren Strahlenbündel
eine sehr geringe Offnung haben, deren Plastik daher nicht zur Geltung kommen kann.
Gemäß der Erfindung werden nun die Mikroskopobjektive dahin abgeändert, daß sie
ein Bild mit weitgeöffneten Büscheln erzeugen, was im Wesen auf eine Verminderung
der optischen Tubuslänge hinausläuft. Dieses Bild wird dann durch bekannte Mittel,
z. B. ein Doppelmikroskop oder ähnliche Vorrichtungen, betrachtet, welche ein stereoskopisches
Sehen vermitteln.
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Die Verkleinerung der optischen Tubuslänge kann auf zweierlei Weise
erreicht werden. Einmal dadurch, daß das Mikroskopobjektiv von Hause aus für eine
kleinere Tubuslänge berechnet wird, was eine, wenn auch geringe Umgestaltung der
heutigen Konstruktionen nötig machen würde. Das andere Mal kann derselbe Zweck durch
ein Hilfssystem von positiver oder negativer Brennweite erreicht werden, welches
hinter ein normales Mikroskopobjektiv geschaltet wird.
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Fig. i der Zeichnung zeigt schematisch eine derartige Anordnung. Das
normale, d. h. für eine Tubuslänge von etwa =6o mm berechnete primäre Mikroskopobjektiv
o würde von dem Objekt a ein Bild b mit wenig geöffneten Strahlenbündeln erzeugen.
Das dahintergeschaltete Hilfsystem h ruft nun ein kleineres Bild b' hervor, dessen
Strahlenbündel aber weiter geöffnet sind, so. daß Teile eines jeden Bündels in das
Doppelmikroskop mit den Objektiven l und h und den Okularen m und ml gelangen
können. Der Beobachter nimmt dann bei einer Neigung der einzelnen Teilrohre des
Doppelmikroskopes- von 15' ein aufrechtstehendes und seitenrichtiges Bild
mit natürlicher Plastik wahr.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die einzelnen Teilrohre des
Doppelmikroskopes unter dem Winkel von 15' geneigt sind. Die Neigung kann auch geringer
sein. Da aber von ihr und von der Weite der vom Abbilde ausgehenden Bündel die Plastik
des Bildes abhängig ist, so wird diese bei kleinerer Neigung der Achsen des Doppelmikroskopes
auch kleiner. Man wird mit Rücksicht auf die Lichtstärke des Stereo-Mikroskopes
zu einem Kompromiß greifen müssen, indem man die Neigung der Achsen kleiner als
15' wählt.
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An Stelle des vom primären Mikroskopobjektiv allein oder mit dem Hilfssystem
zusammen erzeugten reellen Bildes b' kann auch ein virtuelles treten, wie die Fig.
2 der Zeichnung zeigt. Hier ist wieder a das Objekt, b das von dem normalen Mikroskopobjektiv,
b' das nach Einschalten der hier negativen Hilfslinse n und von dem entsprechend
umkonstruierten Mikroskopobjektiv, dessen Tubuslänge hierbei negativ wird, erzeugte
virtuelle Bild.
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Fig. 3 der Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführung der optischen
Einrichtung eines Stereo-Mikroskopes nach der Erfindung dar. In diesem Falle ist
o das normal korrigierte primäre Mikroskopobjektiv, A die Hilfslinse. Beide entwerfen
von dem Objekt a das Bild b. Die von diesem ausgehenden Strahlenbündel treffen auf
die beiden Prismen p1 und p2, welche sie in die Objektive der Teilmikroskope h und
1, werfen. Die von diesen hervorgerufenen Teilbilder werden durch die rechtwinkligen
Prismen k1 und k2 in die Bildebene der beiden Okulare nzl und nz, projiziert. Die
hier entstehenden Bilder sind aufrecht und seitenrichtig und nach Maßgabe der Weite
der das Bild b erzeugenden Strahlenbündel plastisch.
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Die Prismen k1 und k2 sind gegenüber den Prismen P1 und P2 zum Zwecke
der Einstellung auf richtige Augenweite verschiebbar angeordnet.
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In dem Ausführungsbeispiel ist die Blickrichtung beider Augen parallel
zueinander, weil diese dann wie beim Sehen durch ein Fernrohr sich in Ruhestellung
befinden, daher bei dauerndem Betrachten nicht so stark angestrengt werden. Das
Beispiel nach Fig. 3 der Zeichnung kann auch dahin abgeändert werden, daß die Objektive
der Teilmikroskope 1, und 1, vor die Prismen p1 und P2 verlegt und zu einem
einzigen .Objektiv ver> einigt werden. Es ist bekannt, daß Doppelmikroskope, welche
mit nur einem Objektiv versehen sind, dessen Austrittspupille oder deren Bilder
durch Prismen oder Blenden in ein rechtes und ein linkes Strahlenbündel geteilt
sind (Doppelmikroskop von Nachet, Mikroskop mit Abbeschem stereoskopischen Okular),
bei kleinen Vergrößerungen eine stereoskopische Wirkung geben, während sie bei starken
Vergrößerungen versagen. Ein derartiges Doppelmikroskop kann daher auch bei der
Ausführung der Erfindung an die Stelle eines solchen mit zwei Objektiven treten,
weil die Vergrößerung dieses Doppelmikroskopes nur klein zu sein brauoht, da damit
ein von dem Mikroskopobjektiv ohnehin vergrößert entworfenes Bild betrachtet wird.
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Es ändert an dem Wesen der Erfindung nichts, wenn an die Stellen der
vollständigen Objektive des Doppelmikroskopes, mit wel-. chem das von dem Objektiv
des Stereo-Mikroskopes erzeugte Bild betrachtet wird, Teile, z. B. zerschnittene
Hälften eines Mikroskopobjektives, treten. Die Verwendung von solchen ineinandergeschachtelten
Teilen eines Objektives ist im Interesse größtmöglicher Lichtstärke sogar geboten.