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Stereoskopisches Okular für Mikroskope. Zusatz zum Patent
332025.
Die Erfindung bildet eine Ergänzung zu der in dem Patente
332025 niedergelegten, und zwar betrifft sie eine Umgestaltung des dort beschriebenen
Stereomikroskopes zu einem stereoskopischen OkuIar für Mikroskope, welches mit gewöhnlichen
Stativen verwendet werden kann.
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Die Zeichnung gibt die optische Einrichtung eines solchen Okulares
schematisch wieder. Bei diesem hat das Doppelmikroskop, mit welchem das durch das
primäre Mikroskopobjektiv o und durch das positive Hilfssystem a erzeugte Bild (in
der Ebene der Blende b) betrachtet wird, nur ein Objektiv o1.
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Es hat sich ergeben, daß die stereoskopische Wirkung eines Mikroskopes,
bei welchem das Doppelmikroskop nur ein Objektiv hat, um so stärker wird, je größer
die Austrittspupillen des Instrumentes sind. Diese Erscheinung kann folgendermaßen
erklärt werden: Zu .einer stereoskopischen Raumwahrnehmung gelangt man auch bei
monokularen Mikroskopen, wenn man Objektive mit großem Linsendurchmesser in Verbindung
mit schwachen Okularen (I oder II) verwendet. Dann wird die Austrittspupille des
Instrumentes größer als die Pupille des beobachtenden Auges, und dieses hat Gelegenheit,
durch willkürliche- oder auch unwillkürliche Bewegungen des Kopfes die parallaktischen
Verschiedenheiten des von dem Objektiv entworfenen Bildes wahrzunehmen und dadurch
zu einer Raumvorstellung zu gelangen. Daß diese Verhältnisse auch bei der zweiäugigen
Beobachtung eine große Rolle spielen, wird offenbar, wenn man die Irisblende des
Mikroskopkondensors zuzieht und dadurch die Austrittspupillen des stereoskopischen
Mikroskopes verkleinert.
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Die Größe der Austrittspupillen ist aber eine Funktion der Vergrößerung;
j e kleiner diese ist, um so größer werden die ersteren. Die auf das höchste gesteigerte
stereoskopische Wirkung ist dementsprechend mit einer beträchtlichen Einbuße an
vergrößernder Kraft verbunden, welcher Nachteil aber hinter der besonderen Bestimmung
dieser Einrichtung zurücktritt.
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Eine starke Vergrößerung der Austrittspupillen läßt sich auf folgende
Weise erreichen: Das positive Hilfssystem a wird so nahe als möglich an das primäre
Mikroskopobjektiv o herangebracht, so daß die - dadurch bewirkte Herabsetzung der
Vereinigungsweite ihre Höhe erreicht. Gleichzeitig ist diese Stellung des Hilfssystems
auch zur Erziehung eines großen Bildfeldes mit gleichmäßiger Lichtverteilung angebracht.
Die Brennweite des Hilfssystems a und -die des. Mikroskopobjektives o1 muß so gewählt
werden, daß .die Weite des Strahlenbündels; welches von einem auf der optischen
Achse
gelegenen Objektivpunkt ausgeht, am Ort des Objektes o1 größer ist als beim Verlassen
des Mikroskopobjektives o. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn die Brennweite des
Hilfssystems a so gewählt Xvird, daß die hintere Vereinigungsweite von o und ä zusammengenommen
kleiner ist als die vordere von o1, wie der Verlauf der mit Pfeilspitzen versehenen
Linien, die den Gang der Lichtstrahlen von einem Objektivpünkt bis zum Verlassen
der Okulare darstellen, deutlich zeigt. An die Stelle der Blende b, wo das primäre
Bild entsteht, kann, insbesondere wenn das Okular nur mit schwachen Objektiven (für
Präparierzwecke) gebraucht werden soll, eine sogenaunte Feldlinse treten.
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Wie bei allen früheren stereoskopischen Mikroskopen leidet die Güte
der beiden Teilbilder durch die Trennung der einzelnen abbildenden Büschel. Dieser
Fehler kann aber in seiner Wirkung dadurch beträchtlich herabgesetzt werden, daß
man die Anteile der beiden durch die Prismen P1 und P., getrennten Bündel verschieden
groß macht, was einfach durch eine exzentrische Stellung dieser Prismen erreicht
werden kann. Die trennende Kante des Prismas p1 liegt dann nicht in der optischen
Achse der Linse o1, die durch die gestrichelte Linie g-1a angedeutet wird, sondern,
wie die Zeichnung zeigt, um einen gewissen Betrag seitlich verschoben. Diese Anordnung
hat zur Folge, daß die Güte des Bildes, welches von den Bündeln mit größerem Querschnitt
entworfen wird, merkbar zunimmt. Das zweite Bild, welches dann wesentlich lichtschwächer
und auch schlechter ausfällt, hat lediglich die Aufgabe, durch seine parallaktischen
Unterschiede die Raumvorstellung hervorzurufen, während dem ersten die Übermittlung
von Einzelheiten vorbehalten ist.
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Die Verschiedenheit der Durchmesser der einzelnen Mikroskopobjektive
bringt es mit sich, daß die Anteile der beiden getrennten Bündel bei einer und derselben
Exzentrizität der Prismenstellung verschieden ausfallen. Durch Verschiebung des
die Prismen tragenden Kastens k gegenüber dem Objektiv o1 kann man diese Verschiedenheiten
ausgleichen. Dadurch tritt eine geringe Verschiebung der beiden Teilbilder ein,
die aber, da sie in gleichem Sinne erfolgt, den stereoskopischen Effekt gar nicht,
das mikroskopische Bild als solches nur wenig beeinflußt, zumal die Verschiebungen
der Prismen gegenüber dem Objektiv o1 gering sind.
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Die in dem Patent 332025 beschriebenen Ausführungsformen von
Stereomikroskopen sind sämtlich pseudoskopisch. Um eine orthoskopische Wirkung herbeizurühren,
ist es notwendig, den Strahlengang der Bündel beider Teilbilder zu überkreuzen.
Das kann durch bekannte Mittel, z. B. die Nachetsche Prismenkombination, erfolgen.
In der vorliegenden Ausführungsform eines stereoskopischen Mikroskopen ist eine
neue Art der Überkreuzung gewählt, die den Vorzug hat, einen gedrängten Aufbau des
Instrumentes zu ermöglichen. Die beiden trennenden Prismen wenden hierbei einander
statt ihrer Hypotenusenflächen ihre Kathetenflächen zu, wobei sie um ihre eigene
Höhe gegeneinander versetzt sind, damit die vom Prisma p, gelieferten Teilbündel
ungehindert passieren können. Die Trennung der Bündel findet an der Kante des unteren
Prismas P1 statt. Die einander zugewendeten Kathetenflächen liegen in einer Ebene.
Nach der Überkreuzung werden die Teilbündel von den Ablenkprismen P3 und P,, aufgenommen,
welche mit den die Okulare 1, und 1, tragenden Rohren fest verbunden
sind und mit diesen zur Einstellung auf die Augenweite dse Beobachters verschoben
werden können.
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Ersetzt man das'primäre Nlikroskopobjektivo durch eine Lupe, die auf
das Rohr, welches das Hilfssystem a trägt, aufgeschoben werden kann, so wird das
Okular zu einer orthoskopischen Lupe mit stereoskopischer Wirkung und von der Brennweite
der aufgesteckten Lupe abhängigen Arbeitsabstand. Dieselbe Wirkung läßt sich auch
erreichen, wenn man das Hilfslinsensystem a so anordnet, daß es gegenüber dem Objektiv
des Doppelmikroskopes o1 verschoben werden kann, so daß der Abstand größer wird.
Die Zeichnung zeigt eine solche Anordnung, bei welcher das die Linse a tragende
Rohr m auf dem inneren Rohr 7a gleitet.
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Schließlich kann das stereoskopische Okular auch in Verbindung mit
einem Fernrohrobjektiv gebraucht werden. Durch die parallaktischen Verschiedenheiten
des von dem Fernrohrobjektiv erzeugten Bildes entsteht ebenso wie beim Mikroskop
eine stereoskopische Wirkung, die wohl geringer als bei einem Doppelfernrohr, aber
nicht zu übersehen ist. Wenn das Okular des öfteren im Freien als Lupe (nach Art
der sogenannten Vivoskope) gebraucht wird, so ist die einfache Umgestaltung zu einem
Fernrohr, die durch Entfernen des die Linse a tragenden Rohrteils und Ersatz durch
ein anderes, welches aber ein länger brennweitiges Fernrohrobjektiv trägt, sicherlich
willkommen. Beim Übergang aus der Gebrauchsstellung als Mikroskopokular zu einer
Lupe, der durch Verschiebung des Hilfssystems a bewerkstelligt wird, nimmt die Hilfslinse
einmal eine Stellung ein, bei welcher der Strahlengang durch das Instrument telezentrisch
ist, dieses also als Fernrohr wirkt; dann ist die Vergrößerung infolge der kurzen
Brennweite des Hilfssystems a zu gering, so daß der Ersatz des letzteren durch ein
länger brennweitiges Fernrohrobjektiv angezeigt ist.