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Die Erfindung betrifft einen Apparat
zur Verbesserung der optischen Qualitäten von optischen Mikroskopen,
vorzugsweise zur Steigerung der Vergrößerungskapazität, der relativen
Tiefenschärfe
und des Auflösevermögens solcher
Mikroskope, die ebenso dazu geeignet sind, dreidimensionale Bilder zu
produzieren. Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist die Schaffung
einer Vorrichtung zur Herstellung von Bildern, die mit einer solchen
Vorrichtung verbunden, oder in eine solche eingebaut sein und ebenso
als Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendet werden kann.
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Instrumente zur Vergrößerung der
verschiedenen Typen sind unverzichtbar im Technikbereich des Lebens,
wie z. B. optische Mikroskope, Makroskope, astronomische Teleskope
ebenso wie Instrumente zur Erforschung des Weltraums, auch können Fotografie,
Filmproduktion und Filmprojektion nicht ohne optische Vergrößerungsapparate
betrieben werden. Offensichtlich besteht ein großer Bedarf an der Verbesserung
der optischen Qualitäten
von Vergrößerungsvorrichtungen
zur Steigerung ihres Vergrößerungsvermögens, der
relativen Tiefenschärfe und
eines höheren
Auflösungsvermögens.
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Die veröffentlichte ungarische Patentanmeldung
Nr. 5153/86 bezieht sich auf eine Vorrichtung, deren Zweck es ist,
den Bedarf an der Qualitätsverbesserung
bekannter Vergrößerungssysteme
zu befriedigen, d. h. deren Tiefenschärfe und Auflösungsvermögen. Der
vorgeschlagene Apparat besteht aus primären und sekundären Objektiven,
sowie zwischen diesen aus einer Bilddarstellungsplatte welche zwischen
dem primären
und sekundären
Objektiv eine Bildvisualisierungsschicht aufweist.
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Die Bildvisualisierungsplatte ist
in der Bildebene des Primärobjektivs
angeordnet, welches mit der Objektebene des Sekundärobjektivs
zusammen fällt
und sie wird an diesem Punkt bewegt und auch rotiert. Die Bildvisualisierungsplatte
enthält
in einer Substanz verteilte Partikel, deren Brechungsindex von demjenigen
der Substanz differiert. Als Bildvisualisierungsplatte kann z. B.
eine Mattglasscheibe verwendet werden.
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Bei Verwendung solcher Bildvisualisierungsplatten
kann abhängig
von Konstruktion und Material die Qualität des durch den kombinierten
Vergrößerer oder
des in der Einleitung dieser Beschreibung erwähnten Mikroskops theoretisch
bis zu einem gewissen Maße
hinsichtlich geforderter Schärfentiefe
und guter Auflösung
verbessert und ebenso Bilder mit scharten Kontrasten/Konturen erhalten
werden. Jedoch zeigt praktische Erfahrung, daß in Fällen von Vergrößerungen
die das Achthundertfache übersteigen,
ein gewisses Verschwimmen, chromatische und andere Aberrationen
auf den vergrößerten Bildern der
mikroskopischen Ausschnitte längs
ihrer Umrisse auftreten, aufgrund dessen durch Aberration verlaufene
Bilder produziert werden können.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung
eines Apparats, der ebenfalls eine rotierende Bildvisualisierungsplatte
enthält,
durch welche die optischen Qualitäten der verschiedenen Typen
von Vergrößerungsinstrumenten,
insbesondere von optischen Mikroskopen, verbessert werden können, ihre
relative Tiefenschärfe,
Vergrößerungskapazität und Auflösevermögen gesteigert
werden und durch diese Mittel auch in Fällen, wo der oben erwähnte Vergrößerungsbereich weit überschritten
wird, Aberrationen, Regenbogeneffekte und andere Fehler vermieden
werden können und
dadurch fehlerfreie Bilder der geforderten Schärfe erhältlich sind.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß, wenn
ein tertiäres
Mikroskopobjektiv zwischen der rotierbaren Bildvisualisierungsplatte
und dem sekundären
Mikroskopobjektiv in umgekehrter Lage zu letzterem eingesetzt wird,
die oben genannten Fälle von
Verschwimmen und chromatischen Aberrationen des Bildes vermieden
werden, wenn man das eingesetzte Tertiärobjektiv längs der optischen Achse hin- und
herbewegt; oder es kann durch Verlängerung des Lichtweges die
Schärfe
des Bildes reguliert werden und sogar wie erforderlich eingestellt
werden, wenn das Tertiärobjektiv
in fixer Position gehalten wird und ein Spiegelpaar im Strahlengang
zwischen Tertiär
und Sekundärobjektiv
angeordnet wird, wobei die Teile der V-förmigen Siegel einen 90° Winkel miteinander
einschließen
und die Spiegel beabstandet von- und parallel zueinander ausgerichtet
sind. Bei dieser letzteren Lösung
befindet sich das Tertiärobjektiv
des Apparates in fixer Position und die Schärfe des Bildes wird durch Bewegung
der beiden Spiegelpaare erhalten, die im Strahlengang zwischen Sekundär- und Tertiärobjektiv
relativ zueinander bewegt werden, vorzugsweise durch die Hin- und
Herbewegung des einen Spiegelpaares.
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Als rotierende Bildvisualisierungsplatten können verschiedene
Typen solcher Vorrichtungen verwendet werden, z. B. nach einer weiteren
Erkenntnis eine Struktur, die nachfolgend beschrieben und für den erfindungsgemäßen Apparat
geeignet ist. Ein Teil dieser Vorrichtung ist eine feste transparente
Schicht, die als Tragkörper
für die
Bildvisualisierungsplatte dient und eine einzige transparente Bildvisualisierungs-Substanz
trägt,
die den zweiten Teil dieser Vorrichtung darstellt. Diese Substanz
wird auf den Tragkörper
in flüssiger,
ausbreitbarer Form aufgetragen, wo sie klebt/adhäsiv gebunden wird, aushärtet, aber
transparent bleibt, obwohl simultan oder nachfolgend zu ihrem Auftrag
kleine Vertiefungen und Erhebungen und seitlich stehende Formationen
in ihr gebildet werden, die ineinander übergehen. Mit anderen Worten
ist die Beschichtung aus solchen Formationen aufgebaut. Als Basismaterial der
Bildvisualisierungsschicht kann ein Zweikomponentenkunstharz dienen,
wie eine Substanz "UVE Rapid", die im Markt erhältlich ist.
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Auf der Grundlage der oben erläuterten
Erkenntnis wurde das Ziel der Erfindung durch einen Apparat zur
Verbesserung der optischen Qualitäten von optischen Mikroskopen
mit Mikroskopen erreicht, die eine Beleuchtungseinheit, eine Kondenserlinse, ein
primäres
Mikroskopobjektiv mit einer optischen Achse und einem Okular und
einer Kamera erreicht; der Apparat ist zwischen das primäre Mikroskopobjektiv
und das Okular oder die Kamera einsetzbar und der Apparat weist
eine rotierbare Bildvisualisierungsplatte und ein Sekundärobjektiv
auf, wobei das Sekundärobjektiv
in der optischen Achse nach dem Einsetzen in das Mikroskop positioniert
ist und die selbe Orientierung wie das primäre Mikroskopobjektiv hat.
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Dieser Apparat ist dadurch gekennzeichnet, daß er zwischen
der Bildvisualisierungsplatte und dem Sekundärobjektiv ein tertiäres Mikroskopobjektiv
aufweist, welches in der selben optischen Achse wie das Sekundärobjektiv
liegt und hinsichtlich des Sekundärobjektivs invers ausgerichtet
ist.
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Um die Bildschärfe regulieren und festzustellen
ist das Tertiärobjektiv
längs seiner
optischen Achse hin und her beweglich.
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Gemäß einem anderen Beispiel sind
Spiegelpaare zur Schärfeneinstellung
in den Apparat eingebaut, wobei die Spiegelpaare im Querschnitt
V-förmig
zueinander stehen und mit variablem Abstand zueinander ausgelegt
sind. Die Spiegelpaare weisen Spiegel mit einem Winkel von 90° zueinander
auf und schließen
einen Winkel von 45° mit
einer Ebene ein, die sich zwischen dem Sekundärmikroskopobjektiv und dem
Tertiärmikroskopobjektiv
erstreckt und senkrecht zur optischen Achse des Apparats steht. Ein
Spiegelpaar besitzt eine fixe Position zwischen dem Sekundär- und dem
Tertiärobjektiv
und das andere Spiegelpaar ist ausgerichtet und parallel zum fixen
Spiegelpaar plaziert und ist gegenüber diesem hin und her beweglich.
Die äußere Oberfläche des Spiegels
des fixen Spiegelpaares und die innere Oberfläche der Spiegel des beweglichen
Spiegelpaares sind als reflektierende Oberflächen ausgebildet (glatt).
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Ebenso kann es vorteilhaft sein,
ein geteiltes Polfilter zwischen der Kollektorlinse und der Kondensorlinse
des optischen Mikroskops anzuordnen und ebenso Polfilter auf der
Okularlinse vorzugsweise von Binokularen.
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Vorzugsweise weist die Bildvisualisierungsplatte
einen festen, transparenten Tragkörper und eine Bildvisualisierungsschicht
auf, die auf der Oberfläche
des Tragkörpers
gebildet ist, wobei diese Schicht durch eine Substanz gebildet ist,
die in flüssigem
Zustand auf die Oberfläche
des Tragkörpers aufgetragen
ist; die Substanz ist in festem Zustand auf dieser Oberfläche transparent,
die freie Oberfläche
der verfestigten Substanz enthält
Vertiefungen und Vorsprünge,
die ineinander mit kurvenförmigen Abschnitten übergehen.
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Nach einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel
der Bildvisualisierungsplatte ist der Tragkörper günstigerweise durch eine Kreisscheibe
aus einer festen Kunststoffscheibe gebildet, mit einer Massendichte
niedriger als Glas oder durch eine Kunststoff- oder Metallsiebplatte
mit Öffnungen
von 0,5–3,0
mm. Dieser Tragkörper
ist fest gegenüber
Wärme und
Deformation in einem Temperaturbereich von – 40°C und +100°C und besitzt eine Dicke von
0,75–0,8
cm.
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Vorteilhaft befinden sich auf der
Oberfläche der
Bildvisualisierungsschicht, die den Tragkörper überdeckt, 20–50 Vertiefungen
und Erhöhungen/cm2, ihre mittlere Tiefe und Höhe ist je
10,0–20,0 μm, vorzugsweise
zwischen 15,0–18,0 μm und die
Abweichung von den durchschnittlichen Höhe-Tiefewerten beträgt nicht
mehr als 50% und der Bereich der Projektion der auftretenden Konfigurationen
und gemessen unter- und überhalb
einer fiktiven Teilungsebene, die in Bogenabschnitten ineinander übergehen,
liegt bei etwa 2,0–5,0
mm2.
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Schließlich kann es vorteilhaft sein,
wenn die Bildvisualisierungsschicht aus einem Zweikomponenten Synthetikharz
oder einem synthetischen Schaum oder Polystyrol besteht, welches
aufgelöst ist
in einem Nitrolösungsmittel
oder Firnis-(Lack) derivat oder durch eine ähnliche Substanz, die in flüssiger Form
auf die Oberfläche
des Tragkörpers
aufgetragen ist und wobei die ineinander übergehende Kon figurationen
in noch nicht ausgehärtetem
Zustand hergestellt werden, wonach die Substanz aushärten gelassen
wird.
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Die Erfindung wird weiter im Detail
mit Hilfe vorzugsweiser Ausführungsbeispiele
des Apparats und der Bilderzeugungsvorrichtung beschrieben, die in
den beiliegenden Zeichnungen enthalten sind, in welchen
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1 eines
der bevorzugten Beispiele des erfindungsgemäßen Apparates ist, dargestellt
in einer Position, in welcher er mit einem optischen Mikroskop zusammen
aufgebaut ist, in Explosionsansicht;
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2 ist
ein weiteres erfindungsgemäßes Beispiel
des Apparats, ebenfalls schematisch als Explosionsdarstellung gezeigt
und ebenso in einem Zusammenbau mit einem optischen Mikroskop;
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3 ist
eine vorzugsweise Ausführung
der erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung,
gezeigt im Querschnitt in vergrößertem Maßstab und stellt
einen Teil des Apparats dar;
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4 ist
Teil A aus 3 in größerem Maßstab.
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Die Beleuchtungseinheit 1 des
gesamten Mikroskopsystems gemäß 1 besteht aus einer Lampe 1a,
einer Kollektorlinse 16, einem Spiegel 2, welcher
den von der Lampe 1a ausgesendeten Lichtstrahl auf die
optische X Achse des Systems projiziert, die augenscheinlich die
Achse sowohl des optischen Mikroskops und des erfindungsgemäßen Apparats
ist. Im vorliegenden Beispiel des Apparates steht die Achse X senkrecht.
Weiterhin längs
der Achse von der Basis zum Kopf sind die hinter dem Spiegel 2 folgenden
Einheiten hintereinander in Reihe angeordnet: ein geteiltes Polfilter 17,
die Kondensorlinse 3, der Objektträger 4, das Primärobjektiv 5, die
rotierbare kreisrunde Scheibe der Bildvisualisierungsplatte 6,
das tertiäre
Mikroskopobjektiv 16, das sekundäre Mikroskopobjektiv 7 und
das an sich bekannte Binokular 8, das zwei Okulare besitzt
(eines davon hinter der Zeichenebene, daher unsichtbar), beide Okulare
haben je Polfilter 18 über
ihren Augenmuscheln. Das primäre
Mikroskopobjektiv 5 und das sekundäre Objektiv 7 sind identisch
positioniert, jedoch ist das tertiäre Objektiv 16 invers
zu diesen angeordnet. Bei Verwendung des Systems ist der Objektträger 4 zwischen
die Kondensorlinse 3 und das Primärobjektiv 5 einzusetzen.
In 1 und 4 ist das Auge des Verwenders
mit dem Bezugszeichen 9 versehen. Es kann ebenso in 1 beobachtet werden, daß die vertikale
geometrische Rotationsachse 10 Der Bildvisualisierungsplatte 6 von
der optischen Achse 4 mit einer Exzentrizität e beabstandet
ist, auf welcher der Pfad des Lichtstrahls durch Pfeile angedeutet
ist.
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Gemäß dem Beispiel im System wie
in 1 sind die Bildvisualisierungsplatte 6,
das tertiäre
Objektiv 16, das sekundäre
Objektiv 7 ebenso wie das Binokular 8 sämtliche
Teile des erfindungsgemäßen Apparats.
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Der Apparat besteht ebenso aus der
Kollektorlinse 16, die zwischen den Spiegel 2 und
die Kondensorlinse 3 eingesetzt ist, weiterhin aus dem
oben erwähnten
Polfilter 18, welcher auf dem Binokular 8 angeordnet
ist. Aufgrund des Zusammenwirkens gemäß obigem Aufbau mit der rotierenden
Bildvisualisierungsplatte, die später im Detail beschrieben ist, erscheinen
dreidimensionale Bilder vor den Augen der die Vorrichtung benutzenden
Person, was früher in
diesem Gebiet nur unter Verwendung sehr teurer Stereomikroskope
möglich
war.
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Die Verwendung des Systems gemäß 1 geschieht wie folgt:
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Das Objekt, welches das zu vergrößernde Bild
enthält,
d. h. der Objektträger 4 mit
einem mikroskopischen Ausschnitt wird zwischen der Kondensorlinse 3 und
dem Primärobjektiv 6 plaziert,
danach wird die Lampe 1a der Beleuchtungseinheit 1 angeschaltet.
Das Bild der Struktur auf dem Objektträger 4 erscheint im
Schnittpunkt der optischen Achse X mit der Bilderzeugungseinheit 6.
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Der von der Beleuchtungseinheit 1 erzeugte Lichtstrahl
passiert die Kondensorlinse 3 und wird auf der Struktur
des Objektträgers 4 gebrochen,
danach wird der Lichtstrahl durch das Primärobjektiv 5 auf die Oberfläche der
Bildvisualisierungsschicht der Bildvisualisierungsplatte 6 wie
in 3 gezeigt projiziert. Mit
anderen Worten wird hier auf dieser Schicht die Struktur geformt
(verbildlicht). Das Bild 11 (1) wird
weiterhin durch die Einheit bestehend aus dem Tertiärobjektiv 16,
dem Sekundärobjektiv 7 und
dem Binokular vergrößert. Die
Schärfe
des Bildes wird durch Hin- und Herbewegung des Tertiärobjektivs längs der
optischen Achse eingestellt. In der Position wie in 1 ist das Tertiärobjekt 16 nach oben
und unten verschoben. Dank der Verwendung des Tertiärobjekts 16 werden
Bilder mit exzellenter Qualität und
Bilder ohne Aberrationen Verschwommenheiten und Farbfehlern selbst
im Falle der Vergrößerung von mehr
als tausendfachen erhalten.
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Das in 2 gezeigte
optische System ist verschieden von dem nur in 1 dargestellten; in diesem Falle geschieht
die Schärfeeinstellung
nicht durch Bewegung des Tertiärobjektivs 16 hin
zum Sekundärobjektiv 7 und
weg von diesem, sondern diese Aufgabe wird durch in das System eingebaute
Spiegelpaare 14 und 15 wahrgenommen, die in variablem Abstand
f zueinander stehen. Die Spiegel 14a, 14b sowie 15a und 15b der
Spiegelpaare 14 und 15 weisen einen Winkel von
90° zueinander
auf und die Spiegel stehen unter einem 45° Winkel x zur Ebene y, die senkrecht
zur optischen Achse X steht und sich längs der Mittellinie des Abstands
zwischen dem Tertiärobjektiv 16 und
dem Sekundärobjektiv 7 erstreckt. Die
Spiegel 14a, 14b sowie 15a und 15b divergieren voneinander
beginnend in der Ebene y unter V-Bildung, wie aus 2 ersichtlich. Das Spiegelpaar 14 steht
ortsfest und seine äußere Oberfläche ist
mit einem Amalgambelag 19 versehen, das Spiegelpaar 15 besitzt
einen solchen Belag auf seiner inneren Oberfläche. Die Position des Spiegelpaares 14 ist
fixiert und das Spiegelpaar als Einheit hin und her beweglich, wie
in 2 durch Doppelpfeile
k angedeutet. Aufgrund der vorstehenden geometrischen Anordnung
liegen die Spiegel 14a, 15a und 14b, 15b parallel
zueinander.
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Die Funktion (Verwendung des in 2 gezeigten Systems) ist
praktisch identisch mit dem in 1 gezeigten
mit Ausnahme der Schärfeneinstellung,
denn in diesem Falle wird die Schärfeeinstellung des weiter durch
das Tertiärobjektiv 16 vergrößerten Bildes
durch Hin- und Herbewegung der Spiegelpaare 15 in senkrechter
Richtung zur optischen Achse X verursacht, wie durch die Doppelpfeile
k gezeigt. In 2 ist
der Weg eines elementaren Lichtstrahls zwischen dem Tertiärobjektiv 16 und
dem Sekundärobjektiv 7 durch
die mit dem Bezugszeichen 20 versehene punktierte Linie
gezeigt.
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In 3 ist
ein bevorzugtes Beispiel der Bildvisualisierungsplatte 6 gezeigt,
enthaltend einen Tragkörper
der Dicke v1 und eine Bildvisualisierungsschicht 13 der
Dicke v2, dargestellt in einem wesentlich
vergrößerten Querschnitt,
welcher zwecks besserer Übersicht
gedreht ist. Die Anforderungen an den Tragkörper 12 sind wie folgt:
Wärmebeständigkeit
und Verformungswiderstand im Temperaturbereich zwischen minus 40°C und plus
100°C; die
Dichte (spezifisches Gewicht) soll niedriger als bei Glas sein,
um auch bei kleiner Dicke leicht bearbeitbar zu sein. Er soll ausreichend
steif sein, jedoch genügend flexibel.
Diese Anforderungen können
leicht durch eine solide Kreisscheibe aus transparentem synthetischem
Kunststoff oder Zelluloid oder Acryl erfüllt werden, deren Durchmesser
D 35–120
mm sein kann, mit einem Durchmesser der zentralen Apertur von 6–40 mm bei
einer Dicke v1 der Scheibe von 0,75–8,0 mm.
Anstelle eines festen synthetischen Materials kann auch eine Siebplatte
aus synthetischem Material oder Metall verwendet werden, deren Öffnungen eine
Größe von 0,1–5,0 mm
haben.
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Das Material der Bildvisualisierungsschicht 13 ist
in flüssigem
Zustand auf die Oberfläche
des Tragkörpers 12 aufzutragen.
Dieses Material verfestigt sich nach dem Auftrag, bleibt jedoch
in festem Zustand transparent. Der Auftrag des Materials wird derart
durchgeführt,
daß im
Ergebnis in der Zone seiner freien Oberfläche sich Vertiefungen (Beulen)
und Erhöhungen
bilden, die ineinander mit Kurvenabschnitten übergehen. Mit anderen Worten
werden generell mehr oder weniger ir reguläre Formen – Konfigurationen – gebildet,
die höher
und tiefer liegen. In 4 ist
die Oberflächenstruktur
der Bildvisualisierungsschicht 13 in starker Vergrößerung gezeigt
und die Zeichnung zur besseren Übersicht
gedreht. Die gesamte Dicke v2 der Bildvisualisierungsschicht 13 kann
zwischen 0,1–0,5
mm liegen und die Höhe
h der Oberflächenzone,
die die vorgenannten Formationen enthält, kann zwischen annähernd 1,0
und 20,0 μm betragen,
d. h. sie kann etwa 17,0 μm
ausmachen. Die Oberfläche
der Bildvisualisierungsschicht 13 ist mit dem Buchstaben
B gekennzeichnet.
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Die Vertiefungen 22 befinden
sich unterhalb einer fiktiven Teilungsebene Z, die sich parallel
zur Oberfläche 12a des
Tragkörpers 12 erstreckt
und die Erhöhungen 23 liegen
oberhalb der fiktiven Teilungsebene 7 und erscheinen nacheinander
(alternierend) als unregelmäßige mit
gekrümmten
Oberflächen
ineinander übergehende
Formen und die durchschnittliche Tiefe h1 der
Vertiefungen 22 und die Höhe h2 der genannten
Erhöhungen 23 kann
gleichermaßen 5–10 μm sein, jedoch
kann der Abweichungsgrad der Größe bestimmter
Vertiefungen oder/und Erhöhungen
vom Durchschnittswert etwa 10–50%
betragen. Hinsichtlich der seitlichen Abmessungen – in der
Projektion von oben gesehen und von der Schnittlinie mit der fiktiven
Teilungsebene z ermittelt – gelten
dieselben Werte, nämlich
der Durchschnittswert der Breiten s1 und
s2, wie in 4 dargestellt
vorzugsweise zwischen 5 und 10 μm
und die Abweichung vom Durchschnitt kann etwa zwischen 10 –50% betragen. Solch
eine Oberflächenbelagszone 13a kann
unter Verwendung eines synthetischen Zweikomponentenharzes als Material
des Belages geschaffen werden, ein Material dieser Art ist erhältlich unter
dem Handelsnamen "UVE
RAPID" als synthetischer
Schaum "HUNGAROCELL", "NIKECELL" etc. in Nitrolösemittel
aufgelöst;
oder Polystyrol gelöst
in einem Nitrolösemittel,
einem synthetischen Firnis (Nitrofirnis) etc., welche Substanz (irgendeine
der Materialien) auf die Oberfläche 12a des
Tragkörpers 12 /4/ in flüssigem Zustand aufgetragen
wird, wonach diese in noch nicht verfestigtem Zustand an der Oberfläche ausge glichen
wird, z. B. mit einem Granulatgummizylinder. Hierdurch wird die
transparente Substanz adhäsiv
an die Oberfläche 12a des
Tragkörpers
gebunden. Danach wird ihre Oberfläche fest, jedoch mit den obigen Formationen
strukturiert (4). Auf
diese Weise sind die Erhebungen 23 und die Vertiefungen 22 annähernd gleich
tief und hoch und ebenso sind ihre durchschnittlichen Seitendimensionen
annähernd gleich.
20–50
Vertiefungen 22 und nahezu die gleiche Anzahl von Erhöhungen 23 werden
je Quadratzentimeter (cm2) geschaffen, als
Folge dessen ihr projizierter Bereich von oben gesehen zwischen
2–5 Quadratzentimeter
(cm2) und ihre Breitenwerte s1,
s2, gemessen auf der fiktiven Teilungsebene
z, gezeigt in 4, zwischen
0,8–2,0
mm betragen werden.
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Die vorteilhaften Eigenschaften der
Erfindung können
wie folgt zusammengefaßt
werden:
in Kombination mit einem traditionellen optischen Mikroskop
schafft der erfindungsgemäße Apparat
eine einzigartige Möglichkeit,
dreidimensionale Abbildungen bei besonders starken Vergrößerungen
zu untersuchen mit erhöhter
relativer Tiefenschärfe,
die weit jenseits der Fähigkeit
eines herkömmlichen
optischen Mikroskops liegt. Dieses optische System schafft ferner
eine fünffache
Vergrößerung in
allen Bereichen des optischen Mikroskops. So kann eine eintausendsechshundertfache
Vergrößerung die durch
ein Hundertfachobjektiv erhältlich
ist und ein Sechzehnfachokular auf eine Vergrößerung von achttausendfach
gesteigert werden. Der Apparat gibt ein räumliches Bild des beobachteten
Objekts unter Beibehalt der Charakteristika eines optischen Mikroskops
wie scharfe und klare Konturen, Kontraste und perfekte Farben neben
der starken Vergrößerung.
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Bei der räumlichen Abbildung kann die
Tiefenschärfe
gut beobachtet werden. Durch die eigene Vergrößerung des Apparats wird die
Gesamtvergrößerung des
Apparats in einer solchen Weise gesteigert, daß die Tiefenschärfe sich
nicht ändert.
Um ein Beispiel zu nehmen: die totale Vergrößerung eines mit einem Objek tiv
und einem Okular mit zehnfacher Vergrößerung ausgestattetem optischen
Mikroskops wird zur fünfhundertfachen
und seine Tiefenschärfe 25
Mikron. Bei Verwendung dagegen eines Mikroskops der selben Struktur,
welches mit einem erfindungsgemäßen Apparat
ausgestattet ist, wird ebenfalls die Vergrößerung das fünfhundertfache,
die Originaltiefenschärfe
von 25 Mikron bleibt jedoch erhalten. Bei Verwendung eines optischen
Mikroskops mit fünfhundertfacher
Vergrößerung allein
wäre die
Tiefenschärfe
auf wenige Mikrons abgesunken.
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Das System schafft ebenso räumliche
Bilder von Mikroorganismen, so daß deren Verhalten in natürlicher
Umgebung studiert werden kann.
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Das System gibt dem Anwender die
Erfahrung als ob ein Comfocal Laser Scanning Mikroskop /CLSM/ kombiniert
mit einem optischen Mikroskop eingesetzt worden wäre. Information
eines solchen Ausmaßes
kann weder mit einem CLSM, noch einem optischen Mikroskop erhalten
werden.
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All dies verspricht neue Erkenntnisse
durch Steigerung der Qualität
mikroskopischer Beobachtung:
bei der Gesundheitspflege; bei
genauen morphologischen Untersuchungen, bei Systemen der Haematogenese,
der Rückenmarks-
und bakteriologischen Forschung, ebenso bei Harnanalysen und -prüfungen,
der räumlichen
Beobachtung nativer Tropfen, der Genchirurgie, der künstlichen
Insemination etc.; bei der medizinischen Forschung, der Hirn- und Krebsforschung
etc.; der biologischen Forschung; in der Industrie; bei der Halbleiterherstellung,
der Werkstoffprüfung,
der Kriminalforschung etc.
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Der Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung ist
außergewöhnlich einfach,
ihre Herstellung ist ökonomisch
und bei Verwendung des erweiterten Vergrößerungsberei ches wurden räumliche
Bilder mit relativ verbesserter Tiefenschärfe, scharfen Konturen, Kontrasten
und exzellenten Farbqualitäten
erhalten.