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Vergleichsmikroskop Die Erfindung betrifft ein Vergleichsmikroskop,
bei welchem beide Vergleichsobjekte mittels eines einzigen Mikroskopobjektivs abgebildet
werden. Ein Mikroskop dieser Art ist bereits bekannt. Hiernach ist zwischen dem
Mikroskopobjektiv und den beiden Vergleichsobjekten ein strahlenvereinigendes optisches
Mittel in Form eines teildurchlässigen Würfels angeordnet, welcher aus zwei rechtwinkligen
Prismen mit teilweise spiegelnden Hypothenusenflächen besteht. Um außer der schrägen
Beleuchtung der Vergleichsobjekte auch eine senkrechte Beleuchtung zu ermöglichen,
ist bei der bekannten Einrichtung zwischen jedes der Vergleichsobjekte und das vereinigende
optische Mittel ein teilendes optisches Mittel in Form einer halbdurchlässig verspiegelten
Planparallelplatte eingereiht.
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Diese Anordnung hat den Nachteil, daß nur ein geringer Bruchteil der
von der Lichtduelle in den bestimmten Raumwinkel ausgestrahlten. Lichtmenge der
tatsächlichen Beobachtung zu Gute kommt. Nimmt man die Durchlässigkeit des teilenden
und vereinigenden optischen Mittels mit 50% an und sieht einfachheitshalber von
allen übrigen Lichtverlusten durch Streuung und Aborption ab, so treffen im Mikroskopobjektiv
nur 12,5% des in den betreffenden Raumwinkel ausgestrahlten Lichtes ein, da 50%
beim ersten, 25% beim zweiten Durchgang durch das teilende und schließlich 12,5
% beim Durchgang durch das vereinigende optische Mittel nutzlos verlorengehen. Außerdem
werden bei allen bekannten Vergleichsmikroskopen beide Vergleichsobjekte sowohl
bei senkrechtem als auch bei schrägem Lichtauffall mit verschiedenen, wenn auch
manchmal aus einer Lichtquelle stammenden Strahlenbündeln beleuchtet. Weil aber
die Grundlage präziser Vergleichsmessungen in erster Reihe gleiche Beleuchungsbedingungen
für beide Vergleichsobjekte sind und weil mit Ausnahme der nur theoretisch denkbaren
ideal punktförmigen Leuchtquelle alle übrigen Leuchtquellen eine mehr oder minder
ungleichmäßige Verteilung des Lichtstromes im Raume aufweisen, ist die Beleuchtung
der Vergleichsobjekte mit verschiedenen Strahlenbündeln als Nachteil zu werten.
Die Erfindung bezweckt, ein Vergleichsmikroskop zu schaffen, bei welchem die Lichtausbeute
bei senkrechter Beleuchtung auf angenähert das Doppelte im Vergleich zur erwähnten
bekannten Anordnung gesteigert ist und bei welchem beide Vergleichsobjekte bei senkrechter
oder schräger Beleuchtung von einem einzigen Strahlenbündel beleuchtet werden, welches
aus einer einzigen Lichtquelle in den gleichen Raumwinkel ausgestrahlt wird und
durch ein einziges optisches Beleuchtungssystem (Kondensor, eventuell Lichtfilter)
hindurchgeht. Das erfindungsgemäße Vergleichsmikroskop mit einem einzigen Objektiv
und einer zwischen diesem Objektiv und den beiden Vergleichsobjekten eingereihten,
teilweise spiegelnden Fläche mit strahlenvereinigender Wirkung für den Beobachtungsstrahlengang
ist dadurch gekennzeichnet, daß die dem Objektiv abgekehrte Seite der teilweise
spiegelnden Fläche gleichzeitig strahlenteilende Wirkung für den Beleuchtungsstrahlengang
ausübt und daß bei Anordnung auch eines schrägen Beleuchtungsstrahlenganges in diesem
eine teilweise spiegelnde Fläche mit strahlenteilender Wirkung eingereiht ist, wobei
das Beleuchtungsstrahlenbündel jeweils zwischen Lichtquelle und teilweise spiegelnder
Fläche mit strahlenteilender Wirkung für beide Vergleichsobjekte gemeinsam ist.
Dabei ist die Verwendung teildurchlässiger Würfel zur Strahlenteilung und Strahlenvereinigung
an sich bekannt.
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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vergleichsmikroskops
ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig.l schematisch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig.2 eine besonders günstige Gestaltung des erfindungsgemäßen
Vergleichsmikroskops, welche eine maximale Ortsbeweglichkeit zuläßt, da das ganze
Gerät nach Abstützen auf dem untersuchten Gegenstand in freier Hand gehalten werden
kann und schließlich Fig.3 und 4 die wichtigsten Teile aus Fig.2 in größerem Maßstab.
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Nach Fig.1 bestehen das eigentliche mikroskopische System aus Objektiv
9 und einem Okular
10, die Einrichtung für senkrechte Beleuchtung
aus einer Lichtquelle 1, einem Kondensor 2 sowie einem Filter 3 und die Einrichtung
für schräge Beleuchtung aus einer Lichtquelle 11 und einem Kondensor 12. Im Schnittpunkt
der optischen Achsen des mikroskopischen Systems 9, 10 und der Einrichtung für senkrechte
Beleuchtung 1, 2, 3 befindet sich ein aus zwei Prismen mit teilweise spiegelnden
Hypothenusenflächen zusammengesetzter teildurchlässiger Würfel 4. Dessen von den
aufeinanderliegenden Hypothenusenflächen der Prismen bestimmte Diagonalfläche dient
gleichzeitig als strahlenteilendes optisches Mittel für den den beiden Beleuchtungsarten
gemeinsamen Beobachtungsstrahlengang. Ein zweiter teildurchlässiger Würfel
13 ist in den Beleuchtungsstrahlengang für schräge Beleuchtung als teilendes
optisches Mittel eingereiht. Spiegelflächen 14, 15 lenken schließlich die schrägen
Beleuchtungsstrahlen unter dem gewünschten Winkel auf die beiden Vergleichsobjekte
7, 8, die hinter halbkreisförmigen Blendenöffnungen 5, 6 angeordnet sind.
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Von dem aus der Lichtquelle 1 stammenden Strahlenbündel für senkrechte
Beleuchtung wird an der Diagonalfläche des Würfels 4 ein 'feil - meistens genau
50% - auf das Vergleichsobjekt 7 durchgelassen, der Rest auf das Vergleichsobjekt
8 abgelenkt; die dem Objektiv 9 abgewandte Seite der Diagonalfläche des Würfels
4 erfüllt dabei die Aufgabe eines teilenden optischen Mittels für den senkrechten
Beleuchtungsstrahlengang. Bei der Beobachtung erfüllt wiederum die dem Objektiv
9 zugewandte Seite der Diagonalfläche des Würfels 4 die Aufgabe eines vereinigenden
optischen Mittels. Die Diagonalfläche des im Beleuchtungsstrahlengang für schräge
Beleuchtung eingereihten teildurchlässigen Würfels 13 hat nur die Aufgabe eines
teilenden optischen Mittels, da auch in diesem Falle die Beobachtung durch den teildurchlässigen
Würfel 4 hindurch erfolgt. Bei beiden Beleuchtungsarten werden beide Vergleichsobjekte
7, 8 von einem einzigen Strahlenbündel beleuchtet, welches aus den betreffenden
Lichtquellen 1 bzw. 11 in den von den Öffnungen der Kondensoren 2 bzw. 12 bestimmten
Raumwinkel ausgestrahlt wird. Die Gleichheit der Beleuchtungsbedingungen ist daher
von den Lichtquellen 1, 11 bzw. der Lage ihrer Glühwendel völlig unabhängig und
nur von der genauen Einhaltung des 50%igen Durchlässigkeitsgrades der Diagonalfläche
in den Würfeln 4, 13 beeinflußt. Dies bietet jedoch nach dem heutigen Stand der
Technik keine Schwierigkeiten; für besondere Fälle kann auch ein anderer Durchlässigkeitsgrad
gewählt werden.
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Nach Fig. 2, 3 und 4 sind in dem vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten
und zum Umfassen mit einer Hand ausgebildeten oberen Mikroskopkörper 18 ein Mikroskoptubus
17, ein über einen Stromleiter 20 gespeist und mit einer Klemmenleiste
21 verbundener Umspanner 19, sowie ein mit Hebel 22 versehener und
mit den Klemmen der Klemmenleiste 21 verbundener Umschalter angeordnet.
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An Stelle des Umspanners 19 mit Stromleiter 20 kann eine Trockenbatterie
als selbständige Stromquelle treten, was die Ortsbeweglichkeit des Gerätes weiter
erhöht bzw. können Umspanner 19 mit Stromleiter 20 und Trockenbatterie als
gegenseitig leicht austauschbar ausgebildet werden. Aus dem oberen Mikroskopkörper
18 ragt nur ein Okularstutzen für das auswechselbare Okular 10 heraus. Im unteren
Mikroskopkörper 16 sind die in Fig. 1 gezeigten Teile mit Ausnahme des Okulars 10
angeordnet. Die Lichtquellen 1, 11 sind zwecks leichter Zugänglichkeit mit einer
abnehmbaren und mit Ventilationsöffnungen 29 versehenen Verkleidung 28 abgedeckt.
Ein mit einer prismatischen Einkerbung versehenes Ansatzstück 23 dient zum einwandfreien
Aufsetzen des in freier Hand gehaltenen Gerätes auf zylindrische Vergleichsobjekte,
beispielsweise Stangen oder Rohre. Bei der Untersuchung ebener Flächen wird es gegen
den Druck einer am Führungsstift 25 angeordneten Spiralfeder 24 zurückgeschoben,
wogegen es zur Untersuchung enger Höhlen durch Lockerung der üblicherweise an einen
Anschlag 27 anstoßenden Stellschraube 26 abgenommen wird.
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Das erfindungsgemäße Vergleichsmikroskop ermöglicht eine Untersuchung
von Oberflächen aller Rauhigkeitsstufen und ist in der beschriebenen konstruktiven
Gestaltung ein vom Laboratoriumsraum unabhängiges Gerät, welches zum Untersuchen
von geeigneten :Materialstücken auch in Lagerräumen u. dgl. verwendet werden kann.