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.Comparative microscope The invention relates to a comparative microscope,
in which both comparison objects are imaged using a single microscope objective
will. Such a microscope is already known. Hereafter is between the
Microscope objective and the two comparison objects a ray-combining optical
Means arranged in the form of a partially transparent cube, which consists of two right-angled
There is prisms with partially reflective hypotenuse surfaces. To save the oblique
Lighting of the comparison objects to enable vertical lighting,
is in the known device between each of the comparison objects and the unifying
optical means a dividing optical means in the form of a semi-transparent mirrored
Plane-parallel plate lined up.
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.This arrangement has the disadvantage that only a small fraction of the
emitted by the light duels in the specific solid angle. Amount of light of
actual observation benefits. If you take the permeability of the dividing
and unifying optical means at 50%, and for the sake of simplicity looks from
all other light losses through scattering and absorption, so hit in the microscope objective
only 12.5% of the light emitted in the relevant solid angle, since 50%
on the first, 25% on the second pass through the dividing and finally 12.5
% uselessly lost in passing through the unifying optical means. aside from that
in all known comparison microscopes, both comparison objects are both
with vertical as well as oblique incidence of light with different, albeit different
sometimes illuminated bundles of rays originating from a light source. But because
the basis of precise comparative measurements primarily the same lighting conditions
are for both comparison objects and because with the exception of those only theoretically conceivable
ideal point-shaped light source all other light sources one more or less
have uneven distribution of the luminous flux in the room is the lighting
the comparison objects with different bundles of rays to be rated as a disadvantage.
The invention aims to provide a comparison microscope in which the light output
with vertical lighting to approximately twice as much as compared to the one mentioned
known arrangement is increased and in which both comparison objects at vertical
or oblique illumination can be illuminated by a single beam, which
is emitted from a single light source in the same solid angle and
through a single optical lighting system (condenser, possibly light filter)
passes through. The comparative microscope according to the invention with a single objective
and one between this lens and the two comparison objects,
partially reflective surface with ray-combining effect for the observation beam path
is characterized in that the side facing away from the lens is partially
reflecting surface at the same time a beam-splitting effect for the illuminating beam path
exercises and that when an inclined illuminating beam path is arranged in this
a partially reflective surface with a beam-splitting effect is lined up, with
the illuminating beam between the light source and partially reflective
Area with a beam-splitting effect for both comparison objects is common.
The use of partially transparent cubes to split and combine rays
known per se.
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.An embodiment of the comparison microscope according to the invention
is shown in the drawing. It shows Fig.l schematically an embodiment
the arrangement according to the invention, Figure 2 a particularly favorable design of the invention
Comparison microscope, which allows maximum mobility, as the whole
Device can be held in free hand after supporting it on the examined object
can and finally Fig.3 and 4 the most important parts of Fig.2 on a larger scale.
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.According to Figure 1, the actual microscopic system consists of an objective 9 and an eyepiece 10, the device for vertical illumination from a light source 1, a condenser 2 and a filter 3 and the device for oblique illumination from a light source 11 and a condenser 12. Im The intersection of the optical axes of the microscopic system 9, 10 and the device for vertical illumination 1, 2, 3 is a partially transparent cube 4 composed of two prisms with partially reflective hypotenuse surfaces Means for the observation beam path common to the two types of illumination. A second partially transparent cube 13 is arranged in the illumination beam path for oblique illumination as a dividing optical means. Finally, mirror surfaces 14, 15 direct the oblique illuminating beams at the desired angle onto the two comparison objects 7, 8, which are arranged behind semicircular aperture openings 5, 6.
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.From the beam coming from the light source 1 for perpendicular
Illumination is filed on the diagonal surface of the cube 4 - mostly precisely
50% - let through to the comparison object 7, the rest to the comparison object
8 deflected; the side of the diagonal surface of the cube facing away from the lens 9
4 fulfills the task of a dividing optical means for the vertical
Illuminating beam path. When observing, in turn, that meets the objective
9 facing side of the diagonal surface of the cube 4 the task of a unifying
optical means. The diagonal surface of the in the illumination beam path for inclined
Illumination lined up partially transparent cube 13 only has the task of one
dividing optical means, since in this case too the observation through the partially transparent
Cube 4 takes place through it. With both types of lighting, both objects are compared
7, 8 illuminated by a single beam, which from the relevant
Light sources 1 and 11 in the determined by the openings of the condensers 2 and 12, respectively
Solid angle is broadcast. The equality of lighting conditions is therefore
of the light sources 1, 11 or the position of their filament completely independent and
only on the exact adherence to the 50% degree of permeability of the diagonal surface
in the dice 4, 13 influenced. However, according to the current state of the art
Technology no difficulties; a different degree of permeability can also be used for special cases
to get voted.
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.According to FIGS. 2, 3 and 4, in the upper microscope body 18, which is preferably made of plastic and designed to be grasped with one hand, a microscope tube 17, a transformer 19 connected to a conductor 20 and connected to a terminal strip 21, as well as a lever 22 provided and changeover switches connected to the terminals of the terminal block 21 are arranged.
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.Instead of transformer 19 with conductor 20, a dry battery can be used as an independent power source, which further increases the mobility of the device or transformer 19 with conductor 20 and dry battery can be designed as easily interchangeable. Only one eyepiece connector for the exchangeable eyepiece 10 protrudes from the upper microscope body 18. The parts shown in FIG. 1 with the exception of the eyepiece 10 are arranged in the lower microscope body 16. The light sources 1, 11 are covered with a removable cladding 28 provided with ventilation openings 29 for the purpose of easy accessibility. An extension piece 23 provided with a prismatic notch is used to properly place the handheld device on cylindrical comparison objects, for example rods or pipes. When examining flat surfaces, it is pushed back against the pressure of a spiral spring 24 arranged on the guide pin 25, whereas for examining narrow cavities it is removed by loosening the adjusting screw 26, which usually abuts a stop 27.
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.The comparative microscope according to the invention enables an examination
of surfaces of all roughness levels and is in the described constructive
Design of a device independent of the laboratory room, which is used for examination
of suitable: pieces of material can also be used in storage rooms and the like.