Liebe Optikexperten,
das Sichtfeld des Auges wird beim Blick durch ein Mikroskop ja nicht gerade ausgenutzt.
Hat es eigentlich einen physikalischen oder anderen Grund, dass die Linsen eines Mikroskops so klein sind?
Gruß, Oliver
Hallo Oliver,
meiner Meinung nach spielt hierbei vor allem das Kleingeld eine Rolle;
man merkt ja schon den deutlichen Preisanstieg von 18er auf 22er Sehfeld.
Das liegt wiederrum vermutlich an der Fertigung der Linsen.
Optische Korrektheit auf einer großen Fläche zu erreichen,
ist extrem material- und zeitaufwändig.
Gruss
Denis
Das wird kaum anders gehen, denn der Zusammenhang zwischen Krümmungsradius einer Linse und deren Brennweite ist folgendermaßen definiert.
1/f = (1 - n) (1/r + 1/r')
(n = Brechzahl des Glases, r und r' = Krümmungsradien der Linse)
Daraus folgt zwingend, daß man für hohe Vergrößerungen kleine Krümmungsradien braucht.
Beste Grüße!
Gunther Chmela
Lieber Oliver,
Leeuwenhoeks große Kunst bestand ja eben darin, dass er besonders kleine, hoch vergrößernde Linsen schleifen konnte. Wer mit den heutigen Mitteln einmal versucht, so eine Linse herzustellen, kann nur demütig den Hut ziehen. Als Beispiel mag die Arbeit von Chris Kirby dienen: http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=7139.0
Herzliche Grüße,
Florian
Zitat von: Gunther Chmela in Februar 16, 2012, 22:34:44 NACHMITTAGS
1/f = (1 - n) (1/r + 1/r')
(n = Brechzahl des Glases, r und r' = Krümmungsradien der Linse)
Daraus folgt zwingend, daß man für hohe Vergrößerungen kleine Krümmungsradien braucht.
Lieber Günter,
warum folgt das daraus? Ich sehe auf der linken Seite der Formel nur die Brennweite. Mikroobjektive bewegen sich im Millimeter-Bereich. Es spricht aber für mein Verständnis nichts dagegen, hohe Vergrößerungen mit größeren Brennweiten und damit verbundenen längeren Arbeitsabständen zu realisieren.
Hier kommt aber der Öffnungswinkel deutlich ins Spiel. Bei längeren Brennweiten müßte die Eintrittspupille und damit indirekt die Frontlinse riesig werden, um die Aperturen von Mikroobjektiven zu erreichen.
Gerne lasse ich mich aber anders belehren.
Gute Nacht
Wolfgang
Hi,
ganz vereinfacht kann man natürlich schon sagen, daß die Vergrößerung auch bei größeren Brennweiten machbar ist. Dann kann unten eine 10cm Linse sitzen und wenn der Schornsteinabschluß ein entsprechendes Okular darstellt, haste auch ein Mikroskop. 3 m Ofenrohr dann für mittlere Größen. Bei 160 mm müssen dann die Linsen kleiner werden.
Hast du dein Mikroskop schon gerußt?
Guts Nächtle
Lothar
Zitat von: Gunther Chmela in Februar 16, 2012, 22:34:44 NACHMITTAGS
Das wird kaum anders gehen, denn der Zusammenhang zwischen Krümmungsradius einer Linse und deren Brennweite ist folgendermaßen definiert.
1/f = (1 - n) (1/r + 1/r')
(n = Brechzahl des Glases, r und r' = Krümmungsradien der Linse)
Daraus folgt zwingend, daß man für hohe Vergrößerungen kleine Krümmungsradien braucht.
Beste Grüße!
Gunther Chmela
Zunächst mal vielen Dank für die Antworten!
Wenn es also für eine angemessene Vergrößerung bei annehmbarer Mikroskoplänge nötig ist, möglichst kleine Krümmungsradien für die Linsen zu wählen, und wenn es gleichzeitig möglich ist, optisch flach wirkende Bilder zu erzeugen, dann sollte es doch eigentlich auch möglich sein, solche Linsensysteme bienenwabenartig zusammenzusetzen und dadurch jedes beliebig große Blickfeld zu ermöglichen... Mal vom Preis abgesehen...
Gruss, Oliver
Lieber Oliver,
die Geometrie Deines Vorschlags kann ich mir im Moment nicht so recht vorstellen. Aber einfacher ist es sicher, die Probe auf einen Scantisch zu legen und das Bild "elektrisch" wieder zusammenzusetzen.
Den umgekehrten Weg geht man, um den Öffnungswinkels von Radioteleskopen zu erhöhen, indem man ein Array von Einzelantennen aufbaut, das den Durchmesser einer fiktiven Riesenantenne hat.
Wolfgang
Solch riesige Mikroskope gibt es übrigens!
Einige Meter hoch, Abbildung extrem fehlerfrei, also viele große Linsen, Linsengewicht zusammen im Zentnerbereich.
Verwendet werden sie aber umgekehrt, nämlich zum Verkleinern - für die Ätzmasken in der Chipfertigung.
Irgendwo habe ich mal ein Bild gesehen, ist beeindruckend.
Zur Bezahlung muß man warscheinlich ein paar Luxusjachten verkaufen.
Gruß - Werner
Zitat von: ortholux in Februar 17, 2012, 09:29:49 VORMITTAG
Lieber Oliver,
die Geometrie Deines Vorschlags kann ich mir im Moment nicht so recht vorstellen. Aber einfacher ist es sicher, die Probe auf einen Scantisch zu legen und das Bild "elektrisch" wieder zusammenzusetzen.
Den umgekehrten Weg geht man, um den Öffnungswinkels von Radioteleskopen zu erhöhen, indem man ein Array von Einzelantennen aufbaut, das den Durchmesser einer fiktiven Riesenantenne hat.
Wolfgang
Lieber Wolfgang,
allein die Tatsache, dass ich die Eingangsfrage gestellt habe, zeigt ja, dass ich mich mit den physikalischen Grundlagen der Optik nicht gut auskenne. Bei der Geometrie meines Vorschlags dachte ich an Linsensysteme aus 6-eckig geschliffenen Linsen, die man wie ein Facettenauge eines Insekts zusammensetzt. Ob sowas machbar oder sinnvoll ist, weiß ich natürlich nicht. Vielleicht sollte man mal ein paar Plexiglas-Abdrücke von Insektenaugen gießen und daraus dann ein Mikroskop bauen ;D
Gruss, Oliver
Lieber Oliver,
da solltest du dir das Insektenauge aber genauer ansehen. Schnapp dir im Frühjahr die nächstbeste Stall-oder Stubenfliege und schau dir das genau an. Ich weiß auch nicht wo das Märchen mit den sechseckigen Wabenaugen herstammt ?
aus meinen ersten Stacking-Versuchen:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85708_26333088.jpg)
Täte mir Leid, wenn ich hier ausgerechnet eine Fliege mit Kontaktlinsen erwischt habe. Aber Mehrfachlinsen sind quadratisch auch denkbar. Man verwendet solche mit n x n Anordnung als flacheren Kondensor in den Lichtwurflampen von älteren Beamern.
Gruß Lothar
Hallo Lothar,
ZitatIch weiß auch nicht wo das Märchen mit den sechseckigen Wabenaugen herstammt ?
vielleicht trügt aber auch Dein
lichtmikroskopisches Bild. Unter dem REM sieht die Sache schon ganz anders aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85709_5914824.jpg)
http://agrent.blogfa.com/8708.aspxMit Entwicklung des EMs haben Mikroskopiker z.B. auch bezüglich der Strukturen von Diatomeen, die wir von der Lichtmikroskopie her kennen, umdenken müssen - nicht alles, was rund aussieht, ist es auch! ;)
Herzliche Grüße,
Florian
Lieber Florian,
du meinst also, ich soll besser an meinem Leitz Akashi arbeiten, anstatt zu versuchen die Lichtmikroskopie bis an die Grenzen des machbaren treiben zu wollen ?
Ganz bin ich noch nicht überzeugt, daß diese Facetten tatsächlich hexagonal aufgebaut sind. Unter Umständen drücken die sich bei großer Anzahl auch nur so zusammen ? Aber das ist ein interessantes Thema. Ich habe mal geschaut, was es an Bildern gibt und bin dann auf diese REM-Aufnahme gestoßen:
http://www.fotocommunity.de/pc/pc/display/22954499
Da ist meiner Meinung nach der Eindruck des Hexagons schon deutlich geringer. Aber da bleiben wir drann, oder ? Als absoluter Laie bin ich da schon auf die Unterstützung der Fachleute angewiesen. Manchmal verrennt man sich ja auch in so eine spinnerte Idee.
Dann noch einen schönen Tag
Lothar
Zitat von: Lothar Gutjahr in Februar 17, 2012, 11:53:21 VORMITTAG
Lieber Oliver,
da solltest du dir das Insektenauge aber genauer ansehen. Schnapp dir im Frühjahr die nächstbeste Stall-oder Stubenfliege und schau dir das genau an. Ich weiß auch nicht wo das Märchen mit den sechseckigen Wabenaugen herstammt ?
aus meinen ersten Stacking-Versuchen:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85711_41181207.jpg)
Täte mir Leid, wenn ich hier ausgerechnet eine Fliege mit Kontaktlinsen erwischt habe. Aber Mehrfachlinsen sind quadratisch auch denkbar. Man verwendet solche mit n x n Anordnung als flacheren Kondensor in den Lichtwurflampen von älteren Beamern.
Gruß Lothar
Hallo Lothar und Florian,
so wie es aussieht wählen die Insekten verschiedene Packungsarten für ihre Augenzellen. Während bei Lothasrs Fliege jede Zelle von 8 weiteren koordiniert ist, sind es bei Florian offensichtlich nur 6 Nachbarzellen. Demnach müssten die Augenzellen von Lothars Fliege eigentlich an ihrer Grenze 8-eckig wie ein Stopp-Schild sein, während die von Florian bienenwabenartig aussehen.
Noch interessanter finde ich die Sache mit den 4-eckingen Linsen. Das würde dem Format von Fotos doch eigentlich optimal entgegen kommen.
Gruss, Oliver
Hallo Oliver,
wo siehst du ein Achteck ? Die Aufnahme ist gefährlich, da sie eine Stackverarbeitung auf einer gewölbten Fläche in eine Ebene herabzieht.
Aber im wesentlichen sehe ich da nur zwei resultierende Linien, die dann eher Quadrate gerechtfertigen. Man sieht oder erahnt in den Ecken noch etwas, was aber nicht direkt zu der individuellen "Linse" gehören muß und noch kein Achteck daraus macht ?
Zu deiner Idee mit den viereckigen Linsen: da änderst du die Abbildungsphysik in keinster Weise. Um dir das besser vorstellen zu können, kannst du ja mal "Omas Vergrößerungsglas" entsprechend abkleben und dir die Projektion des Küchenfensters an der Wand ansehen und dabei das Glas mal verdrehen. Der Vergleich der beiden REM-Aufnahmen zeigt übrigens auf, ersteres besitzt einen hohen Augeninnendruck und das zweite eher umgekehrt. Wagt man ein wenig daran zu denken, daß die Fliege diesen Druck nicht nur beim Schlüpfen zum Sprengen der Puppenkapsel aufbringt, sondern unter Umständen diese gesamte Linsenanordnung nach Bedarf zur Akomodation heranziehen könnte, dann erscheint das mal mehr und mal weniger rund / sechseckig. Ist also schon noch etwas denkbar.
Gruß Lothar
Zitat von: Lothar Gutjahr in Februar 17, 2012, 13:44:23 NACHMITTAGS
Hallo Oliver,
wo siehst du ein Achteck ?
Ich habe den Eindruck die Augen deiner Fliege entsprechen einer kubisch-flächenzentrierten Kugelpackung und du hast recht, dabei wären unter den 8 Nachbarkugeln einer Zentralkugel 4 Kugeln näher an der Zentralkugel als die anderen. Daraus könnte tatsächlich etwas 4-eckiges resultieren, falls nicht doch die etfernteren Kugeln zu einer weiteren Eckenbildung beitragen und zu einem nicht ganz symmetrischen 8-Eck führen. Das Auge von Florians Fliege scheint mir einer hexagonal-dichteste-Kugelpackung zu entsprechen, was tatsächlich ein Wabenmuster zur Folge hätte.
Zitat von: Lothar Gutjahr in Februar 17, 2012, 13:44:23 NACHMITTAGS
Zu deiner Idee mit den viereckigen Linsen: da änderst du die Abbildungsphysik in keinster Weise.
... Dann würde es mich wundern, wenn noch keiner versucht hätte, mal ein Objektiv mit 2 aneinander grenzenden 4-eckigen Linsen oder einem Vielfachen davon zu bauen. Vielleicht könnte man dadurch ja sogar 3-D-Sehen unterm Mikroskop ermöglichen ;).
Gruss, Oliver
Google Images hilft ein wenig weiter, wilde Spekulaitionen zu beenden:
http://lndw.tu-berlin.de/lndw09/course/view.php?id=967
http://www.fmf.uni-freiburg.de/service/servicegruppen/sg_surface
http://www.ubicampus.mh-hannover.de/~physik/materialsammlung/med12/Leo_sem1525.htm
Die Stubenfliege hat eindeutig sechseckige Facetten-Elemente (Ommatidien), während die geliebte Drosophila zwar eine secheckige Anordnung aber "runde Ecken" hat.
Wikipedia schreibt dazu:
"Ommatidia are typically hexagonal"
Hier steht auch noch was zu Deinem Vorschlag, Oliver:
http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/291861.html
Viele Grüße
Wolfgang
Hallo Wolfgang,
deine Links in Ehren, aber ich sehe in keinem meine "wilde Spekulation" widerlegt. Ich sehe und nehme zur Kenntnis, daß bei ausreichend großen Einzelaugen diese unter Druck eng aneinanderliegend die Zwickel offensichtlich in der als günstig und raumsparend bekannten Form der Bienenwabe ausgleichen und so der Eindruck entsteht, als wären sie sechseckig gewachsen. Nimm mal 20 halb aufgeblasene Luftballons und quetsche sie von außen her zusammen, dann wird man diese Formbildung auch beobachten können.
Ich will keineswegs Alterstarrsinn demonstrieren. Nur wenn sich jeder so schnell und einfach von einer Idee abbringen ließe, gäbe es kaum neue Erkenntnisse. Aber wir nähern uns mit Riesenschritten einer Wiki-Gläubigkeit, daß es einem Angst und Bange wird.
Schönen Tag noch
Lothar
Zitat von: Lothar Gutjahr in Februar 17, 2012, 16:39:07 NACHMITTAGS
Ich sehe und nehme zur Kenntnis, daß bei ausreichend großen Einzelaugen diese unter Druck eng aneinanderliegend die Zwickel offensichtlich in der als günstig und raumsparend bekannten Form der Bienenwabe ausgleichen und so der Eindruck entsteht, als wären sie sechseckig gewachsen. Nimm mal 20 halb aufgeblasene Luftballons und quetsche sie von außen her zusammen, dann wird man diese Formbildung auch beobachten können.
...das gleiche beobachte man übrigens auch bei allen anderen Zellen eines Gewebes. Wenn man genau schaut wird man bei Gewebeschnitten seltener "runde" Zellwände finden, als gerade.
@Wolfgang: Danke für die interessanten Links! Dann ist es ja nur noch eine Frage der Zeit, bis es ein Facettenaugenmikroskop geben wird ;D
Gruss und Danke Euch allen,
ich jedenfalls habe ein bisschen was gelernt ;)
Oliver
Hallo,
wenn das Facettenauge besser wäre als das Einzellinsenauge, dann hätte die Natur beim Adler ein Facettenauge
"herausausgemendelt".
Und genauso ist es beim Mikroskopobjektiv. Wenn man da was besseres als korrigierte Optiken mit Einzellinsen hätte würde Zeiss oder einer der anderen vier grossen das Mikrolinsenarray Mikroskop bauen.
Selbst bei den von Werner erwähnten umgekehrten "Riesenmikroskopen" (Verkleinerungoptiken zur Herstellung von Mikroelektronikchips) setzt Zeiss auf tonnenschwere grosse Optiken aus Einzellinsen und nicht auf Mikrolinsenarrays
und ist damit seit zwei Jahrzehnten konkurrenzloser Weltmarktführer.
viele Grüsse
Wilfried
Lieber Lothar,
nun bin ich wie Du kein Entomologe und bei weitem nicht wikipediahörig.
Nur versteh ich zum einen Deine Argumentation nicht ("Unter Umständen drücken die sich bei großer Anzahl auch nur so zusammen "). Also wenn durch Druck entstanden, dann nicht gilt die offensichtliche Sechseckigkeit nicht?
Was ich gesagt habe, war aber, daß auf den Fotos zu erkennen ist, daß bei Drosophila wohl die Ecken nicht so ausgeprägt aussehen, wie bei einer Stubenfliege. Die Ommatidien im Schnitt aber immer sechseckig sind. Ich wollte wilden Spekulationen nach 4-eckig und 8-eckig widersprechen.
Dein REM-Link zeigt offensichtlich etwas drosophilaähnliches. Aber auch 6-eckig.
Zum anderen sprichst Du am Anfang vom "Märchen" der sechseckigen Augen. Das scheint aber keins zu sein. Ich kann nur einen empirischen "Beweis" liefern, indem ich mir alle Augenbilder derer ich habhaft werden konnte (einschließlich analoger Nachschlagewerke in Buchform, samt Zeichnungen) angesehen und auf deren Polygonie untersucht habe. Alle 6-eckig.
Wie gesagt - ich bin weder Entomologe noch Spezialist in Stackingartefakten, weshalb ich Dein Foto auch nicht erklären kann.
Vielleicht eine Luftpolsterfolie? ;)
Viele Grüße
Wolfgang
Zitat von: wilfried48 in Februar 17, 2012, 18:28:31 NACHMITTAGS
wenn das Facettenauge besser wäre als das Einzellinsenauge, dann hätte die Natur beim Adler ein Facettenauge
"herausausgemendelt".
... naja, die Natur hat ja gerade beide Augentypen "herausgemendelt"
und wenn das Linsenauge so viel besser wäre als das Facettenauge, dann hätte sich letzteres im Laufe der Evolution sicher nicht bei ca. einer Million Tierarten halten können.
Gruss, Oliver
Hallo Oliver,
also wir gingen doch von einer Mikroskopanwendung der Linsenarrays aus und da ist das Leistungsmerkmal Auflösung.
Oder willst du bei deinem Mikroskop unscharfe Rundumsicht und schnelle Fluchtgeschwindigkeit optimiert haben ;D
viele Grüsse
Wilfried
Lieber Wolfgang,
wie so oft ging mit mir mal wieder der Gaul durch, was die Art zu schreiben anbelangt. Nur das bringt mich alles nicht von meiner momentanen fixen Idee ab, daß diese Augen erst durch den Druckaufbau ausgeprägt sechseckig werden und womöglich nach Bedarf auch mal weniger eckig gestellt werden können. Dazu werde ich im Sommer viele Fliegenaugen studieren.
Schönen Abend
Lothar
P.S.: Hier mal noch ein Teil des Auges einer Micro-Schlupfwespe. Das weiße ist Acryl welches zu wenig verdünnt war um alles mit einer hauchdünnen Schicht zu bedecken. Aber auch hier scheinen die Sechsecke weniger stark ausgeprägt.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85757_23333874.jpg)
Zitat von: wilfried48 in Februar 17, 2012, 20:09:51 NACHMITTAGS
Hallo Oliver,
also wir gingen doch von einer Mikroskopanwendung der Linsenarrays aus und da ist das Leistungsmerkmal Auflösung.
Oder willst du bei deinem Mikroskop unscharfe Rundumsicht und schnelle Fluchtgeschwindigkeit optimiert haben ;D
viele Grüsse
Wilfried
;D Hallo Wilfried,
zumindest ein bisschen mehr Rundumsicht beim Mikroskopieren wäre nicht schlecht. Das war ja das Einstiegsmotiv für diesen Thread. Meines Wissens kommen nur ganz wenige Tiere mit nur einem Auge aus (z.B. Augentierchen, Naupliuslarven...) und auch der Adler würde mit nur einem vermutlich keine so gute Figur machen ;)
Gruss, Oliver
Hi,
@ortholux
Bei Insekten gibt es bekanntlich fast nichts was es nicht gibt :) "Echte" viereckige Einzelaugen gibt es zB. bei den Turbanaugen der maennlichen Eintagsfliegen. Makrophotos dazu gibt es unter "ephemeroptera turbinate eye"; EM Bilder finden sich in diesem Artikel: G. A. Horridge and Miriam McLean The Dorsal Eye of the Mayfly Atalophlebia (Ephemeroptera) Proc. R. Soc. Lond. B February 23, 1978 200 (1139) 137-150; http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/200/1139/137.abstract
(leider nicht frei zugaenglich).
Nicht-hexagonale Anordnungen sieht man vielleicht oeffter dann wenn eine hohe Packungsdichter der Einzelaugen nicht noetig ist. Insekten mit sehr leistungsfaehigen Augen wie Libellen und Raubfliegen haben eine typische hexagonale Anordnung.
Jon
Zitat von: ortholux in Februar 17, 2012, 00:25:01 VORMITTAG
Zitat von: Gunther Chmela in Februar 16, 2012, 22:34:44 NACHMITTAGS
1/f = (1 - n) (1/r + 1/r')
(n = Brechzahl des Glases, r und r' = Krümmungsradien der Linse)
Daraus folgt zwingend, daß man für hohe Vergrößerungen kleine Krümmungsradien braucht.
Lieber Günter,
warum folgt das daraus? Ich sehe auf der linken Seite der Formel nur die Brennweite. Mikroobjektive bewegen sich im Millimeter-Bereich. Es spricht aber für mein Verständnis nichts dagegen, hohe Vergrößerungen mit größeren Brennweiten und damit verbundenen längeren Arbeitsabständen zu realisieren.
Hier kommt aber der Öffnungswinkel deutlich ins Spiel. Bei längeren Brennweiten müßte die Eintrittspupille und damit indirekt die Frontlinse riesig werden, um die Aperturen von Mikroobjektiven zu erreichen.
Gerne lasse ich mich aber anders belehren.
Gute Nacht
Wolfgang
Lieber Wolfgang,
ich habe zu dem was du schreibst, noch ein Bild in der Wikipedia ;) gefunden:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85892_53951818.jpg)
(Quelle: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Virtuelles_Bild.png&filetimestamp=20040129200947)
Man kann sich doch hier ganz gut vorstellen, wie der blaue Lichtstrahl, von der Spitze des Objekts kommend, durch die Linse umso stärker nach unten zum Brennpunkt abgelenkt wird, je stärker die Krümmung der Linsenoberfläche ist.
Eine Linse kann man sich gedanklich dadurch entstanden denken, dass man von einer Glaskugel die beiden gegenüberliegenden "Enden" abschneidet und diese dann zusammenklebt. Eine Linse mit stärkerer Krümmung würde den Lichtstrahl stärker nach unten ablenken, so dass der Brennpunkt näher bei der Linse läge (kleinere Brennweite!) und der nach hinten extrapolierte Schnittpunkt mit dem zweiten Lichtstrahl, welcher unverändert durchs Zentrum der Linse läuft, weiter oben läge und somit ein grösseres virtuelles Bild entstehen würde.
Will man aber eine Linse mit stärker gekrümmter Oberfläche, muss man die Enden einer kleineren Glaskugel dafür verwenden.
Die Enden kleinerer Glaskugeln ergeben natürlich auch kleinere Linsen.
Weil es Sinn eines Mikroskops ist, Objekte virtuell möglichst stark zu vergrößern, müssen mikroskopische Linsen eben so klein sein wie sie es sind.
Dessen ungeachtet vermute ich, dass es physikalisch möglich wäre, zwei oder mehrere solcher Systeme zu einem Facettenobjektiv mit grösserem Überblick zusammenzufassen, ohne dass dadurch zwangsläufig die Auflösung schlechter werden müsste. Das ist natürlich nur eine Hypothese.
Gruss, Oliver
Lieber Oliver,
hier mal ein laienhafter Beitrag zu deinen Gedanken: ich sage mal, was du da andenkst ist fertigungstechnisch das was man landläufig als "Erbringung einer unmöglichen Leistung" bezeichnen würde.
Denke da bitte mal an den Strahlengang des Mikroskopes. Jede Einzellinse, die du anhängst, hat ihren eigenen Focuspunkt mit Strahlengang. Und selbst wenn man das so herstellen wollte, daß die Zwischenbilder aller Einzellinsen im selben Punkt ankommen würden, dann vermischst du verschiedene Blickwinkel und bekommst etwas unscharfes zu sehen. Das Argument intelligenter Sensor und Array mußt du ja draussen vorlassen, denn wir sprechen ja vom Licht-Mikroskop. Diese Linsen so zu konstruieren, daß sie in einem Strahlengang münden hieße aus kleinen einzelnen eine größere basteln. Könnte unter Verwendung unterschiedlicher Glassorten vielleicht neue Korrekturmöglichkeiten eröffnen?
Dazu kommt noch, daß hinter der ersten Linse üblicherweise eine bis 7 weitere Linsen folgen. ( Machbarkeit ) Der einzige Ansatz, den man gelten lassen kann sind zwei Objektive mit separatem Strahlengang und das gibt es bereits. (Stemi oder so ähnlich)
Dein Facettenobjektiv kann also nur im Sinne von selbsterkennenden Arrays mit viel Rechenaufwand entstehen um zum Beispiel Formerkennung, Position und Winkelmessungen aus einem einzigen Auge zu gewährleisten. Aber selbst dort wird mn einen Array so klein gestalten, daß er ähnlich wie bei der Digicam mit einem einzigen Objektiv auskommt. Eine integrierte Linse pro Zelle als Aufgabe der "Nanotechnik" angedacht, sammelt kein Licht und erfüllt somit nicht die Anforderungen. Wobei hier die Frage auftaucht: Wie klein könnte eine Linse überhaupt sein ? 1, 3, oder 5 mal Lambda D oder doch viel größer?
Soviel zum "Wort zum Sonntag "
Schönen Sonntag
Lothar
Guten morgen,
anbei eine mit dem morgigen Tag bereits 15 Jahre alte Patentanmeldung, die das Problem der sehr grossen
Bildfelder bei gleichzeitig hoher Auflösung mit Mikrolinsenarrays lösen will:
http://www.patent-de.com/20050623/DE69729659T2.html
so langsam wird es Zeit für eine Realisierung sonst hat sie keinen Patentschutz mehr.
aber ich glaube, dass Zeiss mit ihren tonnenschweren Lithografieobjektiven
aus grossen Einzellinsen deswegen der immer noch ruhig "schläft". ;D
schönen Sonntag
Wilfried
Danke lieber Wilfried,
das ist in etwa das was ein direktbelichtendes Gerät ausmacht oder in dem Fall verbessern könnte. Ich habe versucht die Original pdf in plattdeutsch zu bekommen. Die Neugier ist mir aber keine 10 € wert. Aber für Oliver sei angemerkt, da sind 35 Ansprüche auf diese Belichterfunktionen und nicht einer als Mikroskop. Das Europa Patent ist übrigens erst 2004 erteilt. Dann kommt bei so einer Patentschrift noch dazu daß dem bastelnden Rentner einige Grundlagen fehlen um das fließend zu verstehen, was da geschrieben steht. Also wäre die U.S.-Schrift inklusive Zeichnungen besser. um dann endgültig abzuwinken. ;D
Einen schönen Sonntag
Lothar
Hallo Lothar,
wenn Du das komplette Dokument einsehen möchtest, gehe einfach auf www.depatisnet.de und hangele Dich zur Recherche/Einsteiger durch. Dort gibst Du die Veröffentlichungsnummer in die Maske ein (DE69729659T2) und schon bekommst Du die Trefferliste gezeigt (mehrere bei Suche nach Stichworten z.B.). Dann nur noch rechts auf PDF-Symbol 'Originaldokument' klicken, und Du bekommst die erste Seite angezeigt. Nun kannst Du oben rechts auf 'Volldokument laden' klicken und nach Eingabe des Codes (Groß- und Kleinschreibung beachten) erhältst Du das komplette Patent als PDF-Datei. Hier sind es übrigens 48 Seiten, am Ende auch die gewünschten Zeichnungen.
Gruß Kay
Lieber Kay,
vielen Dank, daß du dir die Mühe gemacht hast das zu beschreiben. Mir schwante das schon, daß es möglich sein wird über einen anderen Kanal an die pdf zu kommen. Nur war ich um ehrlich zu sein zu faul zum suchen, ;D Aber in diesem speziellen Fall werde ich nach dem Mittagessen von deiner Anweisung Gebrauch machen.
Gruß aus den feuchten Rupertiwinkel
Lothar
Hallo Lothar,
Kay hat dir ja schon den link zur kostenlosen Patentdatenbank gezeigt. Dort kannst du dir auch das
ursprüngliche US Patentdokument in "plattdeutsch" mit dem Prioritätsdatum 20.02.1997 herunterladen
und nur dieses Datum ist für die Patentlaufzeit relevant.
Das heisst morgen in 5 Jahren ist Schluss und ich sehe noch keine Anzeichen eines Produktes, also wird es wohl
auch nichts mehr. Und eine Realisierung der Idee für die konvokale Laser Rastermikroskopie sehe ich auch noch nirgends.
viele Grüsse
Wilfried
Hallo
Etwas spät, aber doch noch.
Mit Auflichtfotografie und Stacken, sieht man doch einiges.
Das erste Bild zeigt sechseckige Einzelaugen (Ommatidien)
und deren Anordnung bei einer Heuschrecke.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85917_15213387.jpg)
Betrachtet man beim zweiten Bild (Schnake) die Einzelaugen in der
direkten Aufsicht, erkennt man die sechseckige Anordnung.
Bedingt durch den Ringblitz vermutet man runde Ommatidien.
Betrachtet man die Einzelaugen am Rand des Facettenauges,
also seitliche Ansicht, dann vermutet man eine viereckige Anordnung.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85917_19769109.jpg)
Gut Licht
Kurt
Hallo
Damit man sieht, dass die Anordnung der Ommatidien der Schnake
am Rande nicht viereckig ist, hier noch ein Bild der gleichen Schnake
von der Seite. Hier sieht man wieder, dass bei einer sauberen rechtwinkligen
Aufsicht die Einzelaugen sechseckig angeordnet sind.
Ebenfalls sieht man hier eine kleine Abweichung der Anordnung,
scheinbar ging bei der Verteilung der Plätze etwas durcheinander.
Gut Licht
Kurt
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85920_5227125.jpg)
Lieber Kurt,
vielen Dank. Und übrigens: sehr schöne Bilder!
@Oliver
Das hier ist die richtige Darstellung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Abbildungsgleichung
Was Du zeigst ist ein Spezialfall. Hier ist das Objekt innerhalb der Brennweite angeordnet.
Nochmal zum Krümmungsradius:
Günther hat diese Formel ins Spiel gebracht: 1/f = (1 - n) (1/r + 1/r')
(1-n) ist eine Konstante, kann also raus. Nimmt man dann zur Vereinfachung noch eine Plan-Konvexe Linse, dann wird der eine Quotient Null. Also steht da f ~ r. Also die Brennweite ist proportional zum Radius. Aber das sagt nichts über die Vergrößerung aus.
Und was Dein Array anbelangt, hab ich mal eine Zeichnung gemacht, die das vielleicht besser erklärt. Man bekommt so viele Bilder wie Linsen - aber eben keine Verbesserung der Auflösung.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85924_12985547.jpg)
Vielleicht hilft's...
Wolfgang
Hallo Wolfgang
Und natürlich habe ich wieder eine Bemerkung, die nur am Rande hier hin gehört.
Aus deiner Darstellung wird auch ersichtlich, dass ein Insekt schon mit einem
Facettenauge die dritte Dimenson erfassen kann.
Kurt
"Und natürlich habe ich wieder eine Bemerkung, die nur am Rande hier hin gehört.
Aus deiner Darstellung wird auch ersichtlich, dass ein Insekt schon mit einem
Facettenauge die dritte Dimenson erfassen kann."
Bei den meisten Insektenaugen sind allerdings die Ommatiden optisch voneinander getrennt (durch Pigmente). In der Abbildung oben bedeutet das, dass nur das mittlere Ommatidium ein Signal erhaellt, fuer die zwei anderen waere das Objekt nicht sichtbar weil es ausserhalb des Blickwinkels laege. Die Bildinformation in der oberen Abbildung ist deshalb
0 - 1 - 0
(ein Bild koennen die Rhabdome ja nicht sehen).
Hallo JB
Vielen Dank für deine Richtigstellung.
So entstehen Gerüchte, ich werde mich mässigen.
Gut Licht
Kurt
Hallo Kurt,
Ganz falsch ist es nicht; es gibt auch Insektenaugen bei denen Licht zu Nachbar-Ommatiden durchgelassen wird (Superpositions-Augen). Diese Augen sind besonders fuer das Sehen in Daemmerung angepasst; die Aufloesung ist dann aber noch schlechter.
Ein Insektenauge mit 5000 Ommatiden erzeugt in erster Naeherung ein Bild mit 5000 Pixeln. Aber natuerlich gibt es Ausnahmen :) Faecherfluegler (Strepsiptera) haben Einzelaugen die wahrscheinlich ganze Bilder erzeugen (wie oben vorgeschlagen); eine Idee davon gibt diese website:
http://www.artsci.uc.edu/collegedepts/biology/fac_staff/buschbeck/strepsiptera.aspx
Salue Kurt,
herzlichen Dank für die tollen Aufnahmen. Ich habe mich besonnen, daß ich noch zwei ausgetrocknete Bremsen vom letzten Sommer habe und da fiel mir ein, daß dort der Innendruck fehlen muss und die Augen sicherlich eingefallen sind. Das Ausprägen in die Sechseckform müßte also etwas zurück zu rund gehen und da habe ich mal gestackt. Nicht mit dem Mikroskop sondern mit einem "Mikmakrogestell" der NEX am Balgengerät und einem 10.er Mikroskopobjektiv als Lupenobjektiversatz.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/85949_58049717.jpg)
Das ist sicher schon von der Qualität her suboptimal. Aber ich meine der Trend zurück nach rund zeichnet sich zumindest ab. Im Prinzip müßte man versuchen einzelne Zellen auszureißen. Wenn das gelänge ohne die Nachbarn mitzunehmen, wäre das für mich schon genügend Grund, anzunehmen, daß ich mit meiner geäußerten Vermutung nicht ganz daneben liege.
Mir tun die Biologen leid, die sich sicher langsam genervt vorkommen. Die haben das ja gelernt. Einem erfinderisch tätigen, bastelnden Rentner kann das jedoch nicht als Maßstab dienen, sich von einer fixen Idee abbringen zu lassen. ;D
Seid mir daher nicht böse und guts Nächtle
Lothar