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Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einem zur Änderung der Einblicksneigung verschwenkbaren Binokulartubus und einer diesem vorgeschalteten Umlenkeinrichtung zur Bildaufrichtung, die zwei den vom Objektiv kommenden Strahl umlenkende optische Teilsysteme und eine diese verbindende optische Brücke aufweist, wobei die optische Eintrittsachse des ersten optischen Teilsystems mit der optischen Achse des Objektivs zusammenfällt, die optische Austrittsachse des ersten Teilsystems und die optische Eintrittsachse des zweiten Teilsystems parallel zueinander verlaufen, und wobei ferner zur Verhinderung einer Bilddrehung bei Verschwenken des Binokulartubus das erste Teilsystem um seine optische Austrittsachse und das zweite Teilsystem um seine optische Eintrittsachse, ausgehend von einer Grundstellung, gemeinsam um gleich grosse Winkel, aber in entgegengesetzter Richtung drehbar sind,
in welcher Grundstellung die optische Eintrittsachse des ersten Teilsystems und die optische Austrittsachse des zweiten Systems senkrecht zur optischen Achse der Brücke stehen.
Ein derartiges Mikroskop ist beispielsweise aus der DE-OS 2502209 bekannt. Bei diesem Mikroskop, bei dem der Binokulartubus zur Änderung der Einblickneigung verschwenkbar ist, wozu die optischen Teilsysteme um die jeweiligen Achsen drehbar sind, sind die optischen Teilsysteme, bei denen es sich um Halbwürfelprismen handelt, in der Grundstellung derart ausgerichtet, dass die optische Eintrittsachse des ersten optischen Teilsystems und die optische Austrittsachse des zweiten optischen Teilsystems senkrecht zur optischen Achse der Brücke stehen, und ist die optische Brücke aus einem Halbwürfelprisma und einem Pentagonprisma mit einer Dachkante zusammengesetzt, so dass eine Abbildung einmal um 1800 gedreht wird.
Damit wird erreicht, dass der Beobachter das beobachtete Objekt nicht auf dem Kopf stehend sieht, und dass eine Bilddrehung bei Verschwenkung des Binokulartubus verhindert wird, so dass die Orientierung der Verschiebung des im Mikroskop beobachteten Bildes des Objekts gleich der Orientierung der Manipulationen am Objekt ist. Daher kann mit einem solchen Mikroskop bequem gearbeitet werden.
Bei dem aus der DE-OS 2502209 bekannten Mikroskop ist der Anschluss einer Photoeinrichtung od. dgl. wie z. B. einer Fernsehkamera, einer Filmkamera oder eines Projektionsschirms nicht vorgesehen. Es sind jedoch Mikroskope mit Bildaufrichtung aber ohne verschwenkbaren Einblicktubus bekannt, bei denen zur Umlenkung des Objektstrahls in den Einblicktubus ein Bauernfeindprisma verwendet wird.
Dieses Bauernfeindprisma, das den im allgemeinen senkrecht nach oben verlaufenden Objektstrahl in den Einblicktubus umlenkt, kann entweder die Umlenkung des Objektstrahls vollständig vornehmen, so dass das Licht vom Objekt zu 100% in den Einblicktubus gelangt, oder als Teilerprisma ausgebildet sein, so dass beispielsweise nur 80% des Lichtes vom Objekt in den Einblicktubus zur direkten Beobachtung umgelenkt werden, während 20% des Lichtes unreflektiert durch das Teilerprisma nach oben in eine angeschlossene Photoeinrichtung od. dgl. zwecks photographischer Aufzeichnung durchgelassen werden. Das Lichtverhältnis zwischen Einblick und Photo kann auch 20 : 80 oder gar 0 : 100 bei besonders lichtschwachen Objekten betragen.
Dabei ist es bekannt, zwei unterschiedliche Bauernfeindprismen auf einem horizontal beweglichen Schieber anzuordnen, um wahlweise das eine oder andere Bauernfeindprisma in den Strahlengang des Mikroskops schieben zu können. Der Platzbedarf für diese Anordnung beträgt mindestens drei Prismenbreiten, nämlich je eine zusätzliche Prismenbreite links und rechts von der Arbeitsstellung eines Prismas, also wenn sich das Prisma im Strahlengang des Mikroskops befindet.
Möchte man nun auch bei einem Mikroskop mit Bildaufrichtung und neigbarem Einblicktubus die Möglichkeit für den Anschluss weiterer optischer Aufzeichnungssysteme, wie z. B. einer Photoeinrichtung, schaffen, wobei auch noch das Verhältnis zwischen dem in den Einblicktubus und dem in die Photoeinrichtung einfallenden Licht wählbar sein soll, so stösst man auf Schwierigkeiten. Für einen Austausch der Prismen zur Wahl des Lichtverhältnisses zwischen Einblickund Photosystem kommt eigentlich nur das erste optische Teilsystem der Umlenkeinrichtung bei einem Mikroskop der eingangs geschilderten Art in Frage, da dieses optische Teilsystem bei einer Neigung des Einblicktubus nicht gedreht wird.
An das erste optische Teilsystem grenzt jedoch von unten her die Tubuslinse bei auf unendlich korrigierten Mikroskopobjektiven an, während seitlich das zweite an der um das erste optische Teilsystem verschwenkbaren optischen Brücke vorgesehen ist, das seinerseits zusammen mit dem Einblicktubus um die optische Brücke
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verdrehbar ist. Es ist also nicht möglich, das erste optische Teilsystem in einer Weise auszutau- schen, wie es vorhin in Zusammenhang mit einem mit einem Bauernfeindprisma arbeitenden Mikroskop ohne neigbaren Einblicktubus beschrieben wurde.
Zwar befindet sich auf einer Seite des ersten optischen Teilsystems genügend Platz für das andere erste optische System, das gegen das vorher- gehende erste optische System ausgetauscht werden soll, jedoch fehlt dieser Platz für das auszu- schiebende vorhergehende erste optische Teilsystem auf der entgegengesetzten Seite.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskop mit Bildaufrichtung und neigbarem Einblicktubus der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass es für den Anschluss weiterer optischer Systeme wie z. B. einer Photoeinrichtung geeignet ist, wobei das Lichtverhältnis zwischen Einblick und weiterem optischem System wählbar sein soll.
Diese Aufgabe wird bei einem Mikroskop der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an einer an einer Wand des Mikroskopgehäuses befestigten Drehachse, die parallel zur optischen Austrittsachse des ersten optischen Teilsystems, jedoch zu dieser versetzt verläuft, ein Halter angeordnet ist, an dem das erste und mindestens ein weiteres erstes optisches Teilsystem, das als Strahlenteiler ausgebildet ist, in gleichem radialem Abstand von der Drehachse befestigt sind, wobei durch Verschwenken des Halters um die Drehachse der Strahlenteiler an die Stelle des ersten optischen Teilsystems gebracht wird, so dass ein vom Mikroskopobjektiv einfallender Lichtstrahl in einen in Richtung der optischen Brücke reflektierten und in einen durchgehenden, durch eine Gehäuseöffnung in ein optisches Zusatzsystem eintretenden Strahl aufgespalten wird.
Auf Grund der erfindungsgemässen Lösung bewegt sich das auszutauschende erste optische Teilsystem auf einem Kreisbogen, so dass auf beiden Seiten des auszutauschenden ersten optischen Teilsystems nicht mehr eine volle Prismenbreite Platz vorhanden sein muss.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, an Hand der Zeichnungen erfolgenden Beschreibung. In den Zeichnungen stellen dar : Fig. l eine Seitenansicht in der Grundstellung der optischen Umlenkeinrichtung, wie sie in einem besonderen Ausführungsbeispiel bei der Vorrichtung Verwendung findet, Fig. 2 eine Draufsicht auf die optische Umlenkeinrichtung in der Stellung der Fig. l, Fig. 3 eine Draufsicht auf die optische Umlenkeinrichtung in einer aus der Stellung der Fig. l verdrehten Lage, Fig. 4 schematisch eine Frontansicht der wesentlichen optischen Teile eines Mikroskops mit der Umlenkeinrichtung gemäss den Fig. l bis 3, Fig. 5 schematisch eine Seitenansicht des Mikroskops der Fig. 4, Fig.
6a und 6b vertikale Teilschnitte durch das Mikroskop einmal bei horizontal ausgerichtetem Binokulartubus und das andere Mal bei vertikal ausgerichtetem Binokulartubus zur Veranschaulichung der Mechanik, Fig. 7a und 7b eine der Fig. 6a zugeordnete Draufsicht sowie einen der Fig. 6b zugeordneten Horizontalschnitt, Fig. 8 schematisch eine Seitenansicht eines Teils eines Mikroskops, bei dem das Prisma 12 gemäss der Erfindung austauschbar ist, und Fig. 9a und 9b zwei zueinander senkrechte Schnitte durch einen Teil eines konkreten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemässen Mikroskops, wobei besonders in Fig. 9a der Übersichtlichkeit halber nicht für die Erläuterung unbedingt notwendige Bauteile des Mikroskops weggelassen sind.
In Fig. l sind ein trapezförmiges Prisma --10-- sowie zwei Halbwürfelprismen --12 und 14-dargestellt. Die optische Austrittsachse --16-- des Halbwürfelprismas --12-- verläuft parallel zur optischen Eintrittsachse --18-- des Halbwürfelprismas --14--. Die Halbwürfelprismen --12 und 14-- sind um die optischen Achsen-16 und 18-drehbar und stellen die optischen Teilsysteme dar, die prinzipiell auch anders aussehen können. So können in den optischen Teilsystemen mehrere Spiegelungen stattfinden und kann die optische Eintrittsachse des Teilsystems zur optischen Austrittsachse des Teilsystems auch von 90 abweichende Winkel annehmen.
An Stelle von Prismen könnten auch Spiegel verwendet werden. Ähnliches gilt für die optische Brücke, die im konkreten Fall das trapezförmige Prisma --10-- ist. Auch hier könnten theoretisch mehr als zwei Reflexionen stattfinden, für die auch mit Hilfe von Spiegeln gesorgt werden könnte. Ferner ist es nicht erforderlich, dass die optische Achse --20-- der optischen Brücke senkrecht zur optischen Austrittsachse des ersten Teilsystems --12-- sowie senkrecht zur optischen Eintrittsachse --18-- des zweiten Teilsystems --14-- steht.
Aus Fig. 2 geht die Grundstellung der optischen Umlenkeinrichtung besonders deutlich hervor.
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Aus dieser Figur kann man ohne weiteres sehen, dass die optische Eintrittsachse --22-- des ersten optischen Teilsystems --12-- auf einer Seite der optischen Brücke --10-- senkrecht zur deren optischer Achse --20-- und die optische Austrittsachse --24-- des zweiten optischen Teilsystems --14-- auf der entgegengesetzten Seite der optischen Brücke ebenfalls senkrecht zu deren optischer Achse steht.
In Fig. 3 ist eine Lage veranschaulicht, die von der Grundstellung der Fig. l und 2 abweicht.
Aus Fig. 3 kann entnommen werden, dass bei einer Drehung der Teilsysteme --12 und 14--um die jeweiligen Achsen --16 und 18-- ausgehend von der Grundstellung der Fig. l bzw. der Fig. 2 der Drehwinkel a/2 des ersten optischen Teilsystems --12-- um seine optische Austrittsachse --16-gleich gross wie der Drehwinkel a/2 des zweiten optischen Teilsystems --14-- um seine optische Eintrittsachse, jedoch entgegengesetzt zu diesem ist. Insgesamt ergibt sich dann zwischen der Eintrittsachse --22-- und der Austrittsachse --24-- der optischen Umlenkeinrichtung eine Drehung um einen Winkel a.
In Fig. 4 ist nun die eben beschriebene Umlenkeinrichtung in Verbindung mit dem erfindungsgemässen Mikroskop gezeigt, wobei das Prisma --14-- nunmehr ein Teilerprisma ist, das den aus der optischen Brücke --10-- entlang der optischen Achse --18-- austretenden Strahl an der Strahlenteilerfläche --26-- aufspaltet. An der Teilerfläche --26-- wird ein Teil des Strahls entlang der optischen Achse --24-- umgelenkt, während der andere Teil des Strahls entlang der optischen Achse --18--, also durch die Teilerfläche hindurchgehend und nicht an dieser reflektierend, verläuft und erst im Prisma --28-- im in Fig.
4 rechten Tubus des Binokulartubus nach oben reflektiert wird, wobei dieser Strahl entlang einer zur optischen Achse --24-- parallelen Achse --24'-- verläuft. An das Strahlenteilerprisma --14-- schliesst sich ein Halbwürfelprisma --30-- an, das mit dem Teilerprisma --14-- einstückig ausgebildet sein kann und das den Strahl entlang der optischen Austrittsachse --24-- umlenkt in Richtung der optischen Achse --32--, die gleichzeitig die Eintrittsachse eines des den Strahl nach oben umlenkenden Halbwürfelprismas --34-- ist, das in Fig. 4 dem linken Tubus des Binokulartubus zugeordnet ist. An die Prismen --28 und 34-- schliessen sich nach oben hin noch die Okulare der Tuben an, während sich unterhalb des Prismas --12-- das Mikroskopobjektiv befinden würde.
Der Binokulartubus wird im wesentlichen durch die Prismen --14, 28,30 und 34-- gebildet, wobei auffällt, dass dieser Binokulartubus im Gegensatz zum Stand der Technik einen seitlichen Eingang hat.
Der Strahlenteiler --14-- teilt die Strahlen vorzugsweise im Verhältnis 50 : 50.
Im Gegensatz zu einem Knicktubus, bei dem die beiden Tuben des Binokulartubus (Prismen --28 und 34--) um die optische Achse --24-- zur Anpassung an den Augenabstand schwenkbar wären, handelt es sich hier um einen sogenannten Schiebetubus, bei dem die beiden Tuben (s. Prismen --28 und 34--) in der Blattebene zur Anpassung an den jeweiligen Augenabstand verschoben werden können.
Würde man die Umlenkeinrichtung gemäss den Fig. l bis 3 mit dem Binokulartubus in gewöhnlicher Weise kombinieren, so würde der in Fig. 4 nach links von der Teilerfläche --26-- wegwei- sende Strahl nach unten zeigen und in ein weiteres Halbwürfelprisma einlaufen, das das zweite optische Teilsystem der optischen Umlenkeinrichtung wäre. Dementsprechend würden sich auch die optische Brücke --10-- und das erste optische Teilsystem --12-- weiter unten befinden, nämlich mindestens um die der Grösse des zusätzlichen Halbwürfelprismas entsprechende Strecke.
In der Seitenansicht der Fig. 5 ist noch eines der Okulare eingezeichnet, das das Bezugszei- chen --36-- trägt, sowie eine Zwischenabbildung --38--, die mit dem Okular --36-- betrachtet wird und eine Tubuslinse --40-- für eine Korrektur auf"unendlich"des Mikroskopobjektivs - -42--, mit dem das Objekt --44-- betrachtet wird.
Es wird nun Bezug auf die Fig. 6a bis 7b genommen. Dort sind vertikale Teilschnitte des Mikroskops in den beiden Extremstellungen, die allerdings niemals vernünftigerweise eingenommen werden, gezeigt sowie eine Draufsicht und ein Schnitt in einer Horizontalebene. Das erste Halb- würfelprisma --12-- der optischen Umlenkeinrichtung ist am Mikroskopgehäuse --50-- befestigt.
Das zweite Halbwürfelprisma bzw. Teilerprisma --14-- ist über einen U-förmigen Halter --51-- mit den Tuben --52-- des Binokulartubus verbunden. Die Tuben --52-- sind zur Einstellung
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ihres gegenseitigen Abstandes in Anpassung an den Augenabstand in Lagern --54-- beweglich gelagert (s. Fig. 6a). Der U-förmige Halter --51-- ist um eine Achse --56-- schwenkbeweglich gelagert, die mit der optischen Achse --18-- zusammenfällt. Das die optische Brücke --10-- bildende trapezförmige Prisma ist, wie dies insbesondere aus Fig. 7b hervorgeht, an einem weiteren
U-förmigen Halter --58-- befestigt, der um die Achse --64-- geschwenkt werden kann.
Zwischen dem Gehäuse --50-- und dem Halter --58-- befindet sich auf jeder Seite des Halters --58-- ein zur Achse --64-- koaxial und am Gehäuse fest angeordnetes Zahnrad --60--, das jeweils mit einem an jedem offenen Ende der Schenkel des U-förmigen Halters --51-- einstückig angeform- ten Zahnrad --62-- kämmt, das um die zur optischen Achse --18-- koaxiale Achse --56-- drehbar am U-förmigen Halter --58-- befestigt ist.
Der Halter --58-- lässt sich also um die gehäusefeste Achse --64-- verschwenken, wobei das trapezförmige Prisma --10-- um die optische Achse --16-- verschwenkt wird, während der die Tuben --52-- tragende Halter --51-- um die relativ zum Gehäuse --50-- verschwenkbare, in bezug auf den Halter --58-- ortsfeste Achse - verschwenkt wird, wobei das Prisma --14-- um die optische Achse --18-- verschwenkt wird. Dabei ist auf Grund der Zahnräder sichergestellt, dass sich der Binokulartubus --52-- wie gefordert um den doppelten Winkel wie die Prismen --12 und 14-- in bezug auf die optische Brücke --10-- bewegt, so dass die eingangs genannte Forderung zur Vermeidung einer Bilddrehung einwandfrei erfüllt wird.
In Fig. 8 ist nun schematisch eine Seitenansicht eines Teils eines Mikroskops - ähnlich der Ansicht gemäss Fig. 5-gezeigt, bei dem das Prisma --12-- gemäss der Erfindung austauschbar ist.
Das Halbwürfelprisma --12--, in dem eine vollständige Reflexion bzw. Umlenkung stattfindet, ist um eine Drehachse --70-- schwenkbar, um die auch ein zweites Halbwürfelprisma --12'-wie in Fig. 8 gezeigt, schwenkbar ist. Das Halbwürfelprisma --12'-- ist ein Teilerprisma, in dem beispielsweise 80% des vom Objektiv kommenden Lichtes in die optische Brücke --10-- reflek- tiert bzw. umgelenkt werden, während 20% dieses Lichtes ungehindert zu einem Photosystem hindurchgehen, wenn sich das Teilerprisma --12'-- an Stelle des Prismas --12-- in der optischen Umlenkvorrichtung befindet.
Um das Teilerprisma --12'-- an die Stelle des Halbwürfelprismas --12-zu bringen, muss die aus dem Teilerprisma --12'-- und dem Prisma --12-- befindliche Anordnung um die Drehachse --70-- im Uhrzeigersinn geschwenkt werden, so dass sich nachher in Fig. 8 das Teilerprisma --12'-- an der Stelle des Prismas --12-- und das Prisma --12-- in der gestrichelten Lage befindet. Wie aus Fig. 8 deutlich zu ersehen, ist auf diese Weise ein Wechsel des ersten optischen Teilsystems möglich, während bei einer linearen Verschiebung zum Austausch der Prismen ein Wechsel der ersten optischen Teilsysteme wegen der Stellung des zweiten optischen Teilsystems --14-- nicht möglich wäre.
Eine Verschiebung in vertikaler Richtung scheidet sowieso aus, da diese im Strahlengang liegen würde und sich ausserdem unterhalb des Prismas--12die nicht gezeigte Tubuslinse befindet.
Zwar geht aus Fig. 8 bereits hervor, dass die Neigung des Einblicktubus einen Winkel von 450 nicht wesentlich übersteigen kann, jedoch ist in der Tat in der Praxis ein Schwenkbereich von 15% bis 450 ausreichend.
In den Fig. 9a und 9b sind zwei zueinander senkrechte Schnitte durch einen Teil eines konkreten Ausführungsbeispieles eines Mikroskops gemäss Fig. 8 dargestellt. Dieses Mikroskop stimmt bis auf die Austauschbarkeit des Prismas --12-- und die dadurch bedingte Begrenzung der Neigung des Einblicktubus mit dem in den Fig. 6a bis 7b gezeigten Mikroskop überein. Zwei Halbwürfelprismen --12 und 12'-- sind an einem um die Drehachse --70-- verschwenkbaren Halter --72-- in gleichem Abstand von der Drehachse --70-- befestigt, wobei der Halter --72-- mit Hilfe eines Drehknopfes --74-- von aussen verschwenkt wird und zwei Drehstellungen einnehmen kann, die von Rastausnehmungen --76-- im Halter --72-- bestimmt werden, in die eine am Gehäuse --50-- federnd befestigte Rolle --78-- in Eingriff kommen kann.
In der einen Drehstellung befindet sich das als Teilerprisma ausgebildete Halbwürfelprisma --12 I -- im Strahlengang des Mikroskops, während in der andern Drehstellung sich dieses Prisma ausserhalb des Strahlen-
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gang des Mikroskops, wie dies in den Fig. 9a und 9b gezeigt ist, so wird der Strahl vom Objektiv aufgespalten in einen Strahl zum Photosystem und in einen mit der Hilfe der Umlenkeinrichtung weiter in den Einblicktubus --22-- umgelenkten Beobachtungsstrahl. Der Strahl zum Photosystem tritt dabei durch eine Öffnung --80-- im Gehäuse --50-- hindurch.
Es versteht sich, dass bei einem Mikroskop gemäss den Fig. 8 bis 9b auch ein Einblicktubus an Stelle der vorhergehenden Ausführungsformen auch nur ein Monotubus Verwendung finden kann.