DE76921C - Fernrohr für veränderliche Vergröfserung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

ALFRED CONRAD BIESE in BERLIN. Fernrohr für veränderliche Vergrößerung.

Patenürt im Deutschen Reiche vom 12. September 1893 ab.

Vorliegende Erfindung hat den Zweck, Fernrohre und Mikroskope in der Weise zu verbessern, dafs man mit denselben nicht nur beliebige Objective in ihrer Gesammtausdehnung deutlich wahrzunehmen vermag, sondern dafs es auch noch möglich wird, beliebige Theilchen dieser Objecte durch entsprechende Einstellung des Instrumentes genauer in Augenschein zu nehmen, und zwar ohne einen Ocularwechsel vorzunehmen. Freilich ist bei fortschreitender Vergröfserung eine Verringerung des Gesichtsfeldes unvermeidlich.

Obige Eigenschaft erzielt man bei den erwähnten Instrumenten durch ein Doppelobjectiv, das aus einer Zerstreuungs- und aus einer Sammellinse bezw. aus einem wie eine Sammellinse und aus einem wie eine Zerstreuungslinse wirkenden System besteht. Dasselbe hat die schon bei den telephotographischen Apparaten bekannt gewordene Eigenschaft, verschieden grofse Bilder zu liefern. Damit jedoch die Schärfe des fraglichen Bildes hierbei nicht beeinträchtigt werde, mufs die Bildebene beständig dieselbe Entfernung von einem der Hauptpunkte des beobachtenden Auges haben. Die Bilder können alsdann beliebige Gröfse innerhalb zweier durch die Constanten des Apparates bestimmten Grenzen zeigen.

Jede einzelne der Linsen des Objectives kann aus mehreren anderen zusammengesetzt sein, um den Bedingungen der Achromasie und Aplanasie möglichst Rechnung zu tragen.

In Fig. ι stellt C die Sammellinse, -B die Zerstreuungslinse und A jene in Bezug auf das optische System des Auges feste Focalebene des neuen Instrumentes dar. Von irgend einem Object wird dann die Linse C das Bild DD¹ entwerfen; dieses kommt jedoch thatsächlich nicht zu Stande, weil der Gang der Strahlen durch die Linse B derartig verändert wird, dafs jetzt ein vergröfsertes Bild E E¹ in jener festen Focalebene entsteht.

Um die erwähnte Wirkung hervorzubringen, mufs sich die Linse B innerhalb der Brennweite der Linse C befinden, jedoch mufs sie vom Brennpunkte der Linse C um eine Strecke entfernt sein, die kleiner als die eigene Brennweite ist. Man kann nun die Linsen B und C derartig gegen einander verschieben, dafs das reelle Bild E E¹ beständig in -einer Focalebene bleibt, die von einem Hauptpunkte des Auges eine unveränderliche Entfernung hat, wobei eine Vergröfserung bezw. Verkleinerung des Bildes eintritt. Um eine Vergröfserung zu erzielen, müfste man beide Linsen B und C in Fig. ι nach rechts bewegen, jedoch C weniger weit als B. Finden diese Verschiebungen gleichzeitig nach einem ganz bestimmten Gesetze statt, dann wird eine vollständig continuirliche Vergröfserung des Bildes erreicht. Will man dagegen sich damit begnügen, dafs die Vergröfserungen nur successive erfolgen, dann kann man die successiven Einstellungen auch dadurch bewirken, dafs man die Linsen B und C gleichzeitig um ein der gewünschten Vergröfserung entsprechendes Stück nach rechts verschiebt und hierauf die Linse C um eine bestimmte Strecke nach links zurückbewegt. .

Das erwähnte Gesetz, nach welchem die Linsen B und C in Bezug auf die oben definirte Focalebene A verschoben werden

(2. Auflage, ausgegeben am 3. August iSgg.J

müssen, ist durch folgende Gleichung ausgedrückt:

Ύ'+Χ:

χ'.

In dieser Gleichung sind F und / die Brennweiten der Linsen C und B und χ und y die diesen Brennweiten entsprechenden Entfernungen der Linsen von der Focalebene A. Dabei ist jedoch auf die Dicken der Linsen nicht Rücksicht genommen und die Entfernung des Objectes als sehr grofs vorausgesetzt worden.

Gemäfs dieser Gleichung müssen sich χ undy wie die Abscisse und Ordinate einer Hyperbel ändern. Nun giebt es aber unendlich viele Mechanismen, welche eine Verschiebung der Linsen B und C nach dem in Rede stehenden Gesetze zu bewirken im Stande sind. Den handlichsten von allen diesen Mechanismen würde man mittelst einer Schraube erhalten, deren' veränderliche Gewindesteigungen dem obigen Gesetze entsprechend gestaltet werden. Man kann jedoch diese schwer herzustellende Schraube durch zwei zu einem Stück vereinigte Schrauben mit verschieden grofsen Gewindesteigungen ersetzen, wenn man die Verschiebungen der Linsen nur angenähert nach dem obigen Gesetze vor sich gehen lassen will. Dies ist für kleinere Instrumente bei Anwendung geringerer Vergröfserungen innerhalb nicht zu weiter Grenzen zulässig. Zur Ausführung des Verschiebungsmechanismus in der erwähnten Annäherungsform läfst sich nämlich an Stelle des hyperbolischen Zusammenhanges eine sehr nahe mit diesem coincidirende lineare Beziehung angeben, welche durch eine Schraube mit zwei Gewinden von verschiedener Steigung leicht verwirklicht werden kann. Hierbei tritt der Umstand begünstigend hinzu, dafs, wenn das Bild EE¹ durch ein Ocular betrachtet wird, das Auge nicht eine absolut strenge Einstellung in die deutliche Sehweite erfordert. Beim Mikroskop würde die Erscheinung ganz analog sein. Man kann auch hier eine successive Vergröfserung des Objectes erzielen, ohne einen Ocularwechsel vornehmen zu müssen. Der wesentliche Unterschied liegt nur darin, dafs bei dem letzteren Instrument das zu betrachtende Object nicht in grofser Entfernung, sondern in der Nähe des Objectivbrennpunktes sich befindet.

Fernrohre und Mikroskope, welche mit einem Objectiv der besprochenen Anordnung versehen werden , liefern verschiedene Vergröfserungen, ohne dafs man das Ocular zu wechseln braucht. Hierdurch wird der grofse Vortheil erreicht, dafs man mit einem derartigen Instrument bei grofsem Gesichtsfelde und schwacher Vergröfserung einen gröfseren Theil des Objectes überblicken kann und alsdann, ohne das Instrument vom Auge zu nehmen, eine stärkere Vergröfserung einzelner kleinerer Theile herbeiführen kann.

Fig. 2 zeigt das neue Objectiv in Anwendung auf ein Gallila'isches Fernrohr. An dem Rohr α α befindet sich das röhrenförmige Ansatzstück a¹ a¹; in dem dadurch gebildeten Zwischenräume bewegt sich das Rohr c c, welches die Convexlinse C trägt. Mit dem Rohr α α ist durch einen Ring e e das innere Rohr d d des Instrumentes fest verbunden. Das untere Ende des Rohres d d trägt die Concavlinse B. Zwischen den Rohren α und d bewegt sich das Rohr bb, in dessen unterem Ende das verschiebbare Ocular A angebracht ist. Durch Drehung des Körpers 5 S, welcher ein zu den Schrauben s¹ s² passendes Muttergewinde besitzt, werden die beiden mit Gewinden von verschiedener Steigung versehenen Schrauben s^l und s² in axialer Richtung des Instrumentes verschoben. Wenn man nun das Rohr bb als feststehendes auffafst, so wird durch die Schraube s² der ganze Körper a a mit dem Ansatzstück a¹ a¹ und der Linse B nach oben bewegt, während gleichzeitig durch die Schraube s¹ die Linse C diejenige Verschiebung gegen die Linse B ausführt, welche durch die oben angegebene Gleichung bezw. deren Aequivalent gefordert wird. Das Ocular A mufs unabhängig von dem Schraubenmechanismus eingestellt werden können.

Der Beobachter hat das Instrument in der Weise zu gebrauchen, dafs er bei einer beliebigen Stellung der Linsen B und C das Ocular A einmal· für sein Auge passend einzustellen hat. Dadurch ist der Beobachter dann in die Lage gebracht, dafs er, ohne das Instrument vom Auge wegnehmen zu müssen, durch Drehung des Körpers S S ein beliebiges Object in geringerer oder stärkerer Vergröfserung beobachten kann.

Bei dem Instrumente nach Fig. 3 wird die Einstellung in die deutliche Sehweite durch zwei auf einander folgende Verschiebungen herbeigeführt. Das Rohr α α trägt hier das Ocular A; in demselben bewegt sich mittelst der Führung ff das Rohr bb, welches die Convexlinse C trägt. In dem Rohre α α ist ferner ein an seinem unteren Theile die Concavlinse B tragendes Rohrstück verschiebbar; auf den oberen Rand der Einfassungsrohre der Linse B ist ein Ring k aufgesetzt. Der untere Rand des Rohres b b ist ebenfalls mit einem Ringe k¹ versehen. Gelangen diese Ringe k und k¹ beim Drehen des Körpers S S an einander, dann wird die Linse B mitbewegt. Eine Verstellbarkeit der Ocularlinse ist bei diesem Instrument nicht erforderlich.

Der Schraubenmechanismus zur Bewegung der Linse C entspricht bei diesem Instrumente genau dem der gewöhnlichen Operngläser, mit dem einzigen Unterschiede, dafs im vorliegenden

Claims (1)

1. Falle nicht das Ocular, sondern die Frontlinse C durch denselben verschoben wird. Dieses Instrument kann zunächst wie ein gewöhnliches Opernglas benutzt werden, indem man den Schraubenmechanismus dreht und die Frontlinse C verschiebt, wodurch eine Einstellung in die deutliche Sehweite herbeigeführt wird. Will man eine stärkere Vergröfserung des Objectes erzielen, so bewegt man das Rohr b b aus dem Rohre α α mittelst der Schraube S S heraus, wodurch die Linse B mitgeschleppt wird. Dreht man hierauf die Schraube zurück, so bleibt die Schlepplinse B in dem Rohre a a stehen und die Frontlinse C nähert sich der Linse B bis zur Einstellung in die deutliche Sehweite. Je nach dem Betrage, um welchen die Schlepplinse von ihrer Stelle verrückt wird, erhält man mehr oder weniger vergröfserte bezw. verkleinerte Bilder vom Object.

   Patenτ-Anspruch:

   Ein Fernrohr und Mikroskop, welches eine beliebige Aenderung der Gröfse der Bilder von Objecten innerhalb zweier durch die Constanten des Instrumentes bestimmter Grenzen zuläfst, ohne die Schärfe der Bilder zu beeinträchtigen und ohne dafs ein Wechseln des Oculars dabei stattzufinden hätte, gekennzeichnet durch ein Doppelobjectiv, welches aus einem concav wirkenden Linsensystem (B) und' einem convex wirkenden System (C) in der Weise zusammengesetzt ist, dafs die Gröfse der Bilder durch eine bestimmte gesetzmäfsige Verschiebung der beiden Linsen gegen einander in einer Focalebene verändert wird, welche von einem der optischen Hauptpunkte des beobachtenden Auges einen unveränderlichen Abstand hat.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.