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Mikroskop zur Beobachtung nichtebener Flächen Mikroskope dienen im
allgemeinen zur Herstellung und Beobachtung eines vergrößerten Bildes ebener Flächen.
Soweit das Objekt nichteben ist, bereitet die Beobachtung im allgemeinen mit Rücksicht
sauf die geringen Tiefenschärfen Schwierigkeiten. Selbst wenn das Objekt einzelne
Unebenheiten, Vertiefungen oder Erhöhungen aufweist, ist es meist erforderlich,
zur genauen Beobachtung dieser Stellen die Einstellung des Mikroskops zu ändern,
zumindest das gesamte Mikroskop zu heben oder, soweit dies technisch möglich ist,
zu senken. Die erhöhten oder vertieften Stellen sind dabei zunächst dadurch zu erkennen,
daß an ihren Rändern das -Bild verschwimmt und unklar wird.
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In der praktischen Anwendung des Mikroskops, insbesondere bei technischen
Anwendungen zur Beobachtung oder Untersuchung industrieller Erzeugnisse, Materialprüfungen
u. dgl., besitzt die mikroskopische Beobachtung von nichtebenen Flächen besondere
Bedeutung. Vielfach sind die Flächen derartiger zu untersuchender Gegenstände ziemlich
gleichmäßig gekrümmt.
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Das Gesagte gilt insbesondere für zwei Beispiele von Flächen, die
besonders häufig vorkommen: Kugelflächen und kreiszylindrische Flächen sowie sonstige
Flächen, deren Schnittlinie mit einer Ebene genau. oder nahezu kreisbogenförmig
verläuft.
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Für viele Zwecke, bei denen Körper von kugliger Gestalt oder Körper
mit einzelnen Kugelflächen benötigt werden, insbesondere wenn es sich um Kugeln
kleinen Durchmessers handelt, ist es im Interesse einer sorgfältigen Fabrikation
und einer sorgfältigen Weiterverarbeitung erforderlich, solche Flächen einer mikroskopischen
Untersuchung zu unterziehen. je nach der Bedeutung kann es erforderlich sein, derartige
kugelförmige Körper in möglichst großem Umfange hinsichtlich irgendeiner Oberflächeneigenschaft
zu beobachten oder zumindest Stichproben vorzunehmen.
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Auch für die Untersuchung nichtindustriell hergestellter, mit gewisser
Näherung kugelförmiger Flächen liegen Vorteile vor, Brenn man die Möglichkeit hat,
sie derart mikroskopisch zu beobachten, daß man gleichzeitig einen möglichst großen
Teil der Kugelfläche beobachten kann. Bei Untersuchung von Samenkörnern verschiedener
Art auf Gesundheitszustand oder sonstige Beschaffenheit kann eine derartige Beobachtung
eines größeren Teiles kugelförmiger Flächen zweckmäßig sein, beispielsweise für
Zwecke der stichprobenweisen Untersuchung von Nahrungsmitteln. oder von Samen, die
für Zwecke einer hochwertigen Saat Verwendung finden sollen.
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Für solche Fälle -erfordert bisher aber bereits die Beobachtung einer
einzeln-en Kugelfläche deshalb einen unverhältnismäßig großen Zeitaufwand, weil
ein Mikroskop, das tatsächlich eine Ebene abbildet, nur einen sehr kleinen Ausschnitt
aus einer Kugelfläche mit einiger Deutlichkeit zu beobachten gestattet.
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Als Beispiel für die Notwendigkeit der Beobachtung und Untersuchung
kreiszylindrischer
Oberflächen wird auf die Verwendung dünner Drähte
Bezug ;genommen, die vielfach einer Oberflächenuntersuchung zumindest stichproberiweise
unterworfen werden. Die genaue Untersuchung eines derartigen Drahtes ist zur Zeit
mit erheblichem Zeitaufwand verbunden und trotzdem keineswegs zuverlässig, da man
bei einmaligem Durchziehen des Fadens unter dem Mikroskop nur einen schmalen Oberflächenstreifen
des sehr dünnen und daher entsprechend stark gekr-'ümmten Drahtes zuverlässig wahrnehmen
kann. ' Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung vermieden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskop zu schaffen,
das sich zur Vergrößerung und mikroskopischen Prüfung von nichtebenen Flächen eignet,
nämlich von kugelförmigen und zylindrischen Flächen und von solchen Flächen, denen
Schnittlinie mit einer Ebene genau oder nahezu kreisbogenförmig verläuft. .
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Diese Aufgabe wird in der Weise gelöst, daß man von solchen Abbildungen
ausgeht, bei denen nicht eine Ebene; sondern eine Kugelfläche von 'bestimmtem Durchmesser,
möglichst scharf und fehlerfrei, in -einer Ebene abgebildet wird.
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Es ist bekannt, daß Mikroskopobjektivevon ebenen Dingen. Bilder, .die
auf seiner gewölbten Fläche liegen, liefern. Ferner ist bereits vorgeschlagen worden,
bei einem Projektionsapparat in einer Ebene@ein scharfes Bild dadurch zu erhalten,
daß man die zu projizierenden Bilder auf gewölbte Glasscheiben auftrug, deren Hohlseite
nach dem optischen System zu liegt.
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Für die meisten Zwecke der ebenen mikroskopischen Abbildung von Kugelflächen
kann man die für diese Art Abbildung auftretenden Schwierigkeiten der Berechnung
und der Herstellung dadurch wesentlich vereinfachen, daß Tran sich auf Beobachtungen
mittels monochromatischen Lichtes beschränkt. Für die meisten Zwecke ist es nichterforderlich,
die Beobachtung bei Tageslicht oder sonstigem mehrfarbigem Licht vorzunehmen. Die
Mikroskope werden daher erfindungsgemäß. so ausgebildet, daß sie - vorzugsweise
bei Licht von einer Farbe, zweckmäßig bei Licht von einer bestimmten Farbe (beispielsweise
beim Licht der gelben Natriumlznien) - möglichst gut so auskorrigiert sind, da.ß
sie eine zur optischen Achse ihres Systems - symmetrische Kugelfläche in einer Ebene
scharf abbilden, während auf den Korrektionszustand bei anderen Farben keine Rücksicht
genommen zu werden braucht. Es genügt also, bei der Erfindung ein derartiges Mikroskop
herzustellen, das die genaue, möglichst scharfe Abbildung einer Kugelfläche bei
einer einzigen (möglichst leicht reproduzierbaren) Farbe erlaubt, während es dabei
gleichgültig ist, ob die an Mikroskope im allgemeinen gestellten Bedingungen, daß
nicht nur für ,andere Farben dieselbe Fläche ebenfalls eine Abbildung ergibt, sondern
daß diese Abbildung für verschiedene Farben in möglichst großem Umfange übereinstimmen
sollen (um die Entstehung farbiger Ränder u. dgl. zu vermeiden), auch nur annäherungsweise
erfüllt sind. Die monochromatische Lichtquelle wird zweckmäßig an das Mikroskop
selbst ,angebaut: Es ist ,an sich seit langem bekannt, bei mikroskopischen Untersuchungen
monochromatisches gelbes Licht zu benutzen. Die Verwendung solchen Lichtes hat besondere
Bedeutung für den vorliegenden Zweck, beidem die Färbung des Objekts gleichgültig
ist; denn sie vereinfacht die Korrekturen, welche vorzunehmen sind, um ein :einwandfreies
ebenes Bild des üichtebenen Objekts zu erhalten.
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Erfindungsgemäß kann das Kugelflächenrnikroskop in der Weise hergestellt
sein, daß an ein die ebene Abbildung der Kugelfläche bewirkendes Vorsatzsystem ein
Mikroskop üblicher Ausführung derart ,angebaut ist, als wäre diejenige Ebene, auf
die die Kugelfläche durch das Vorsatzsystem abgebildet wird, das Objekt.
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Das erfindungsgemäße Mikroskop besitzt weiterhin Vorteile, wenn man
es zur Beobachtung von Flächen benutzt, deren Schnittlinie mit einer Ebene genau
oder nahezu kreisbogenförmig verläuft, z. B. von Kreiszylinderflächm- Zylinder flächenn-likroskop
-, Samenkörnern o. dgl.
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Ein Mikroskop, das eine Kugelfläche in einer Ebene scharf abbildet,
bildet auch jeden an seiner Objektstelle befindlichen Kreisbogen gleichen Durchmessers
in einer Ebene scharf ;ab, der als Schnittlinie einer solchen Fläche mit einer durch
die optische Achse des Mikroskops gelegten Ebene entsteht. Man kann daher eine Kreiszylinderfläche
beispielsweise in der Weise mit dem erfindungsgemäßen Mikroskop - beobachten, daß
man die kreiszylindrische Fläche an der Objektstelle des Mikroskops zu diesem derart
einstellt, da.ß die Zylinderachse die optische Achse des Mikroskops senkrecht schneidet,
und daß man nunmehr die Zylinderfläche in Richtung der Zylinderachse bewegt. Auf
diese Weise treten bei der weiteren Beobachtung ,an die Stelle des ursprünglich
scharf abgebildeten Kreisbogens weitere mit diesem geometrisch , gleichberechtigte
Kreisbogen, die ebenfalls scharf in einer Ebene abgebildet 'werden. Dasselbe gilt,
wenn man den
Zylinder dreht, evtl. gleichzeitig mit einer axialen
Verschiebung, etwa gemäß einer Schraubenbewegung. Jedenfalls kann, eine scharfe
Abbildung der gesamten Zylinderfläche in einer Ebene nacheinander dadurch vorgenommen
werden, daß man weitere mit dem ursprünglich abgebildeten Kreisbogen geometrisch
gleichberechtigte kreisbogenförmige oder ähnliche Linien ,an der Objektstelle des
Mikroskops vorbeiführt.
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Um einwandfreie Abbildungen zu erreichen, ist das Mikroskop nach der
weiteren Erfindung mit einer Einrichtung versehen, die gestattet, den Mittelpunkt
der zu beobachtenden Kugelfläche in die Rota tionssymmetrieachse des optischen Systems
zu bringen.