Erweiterung und Verbesserungen des Mikroskop-Sortiments
Bereits 1865 erweiterte Leitz das Belthlesche Mikroskop-Sortiment, das bisher aus einem Kleinen, einem Mittleren und einem Großen Stativ bestand, um sein „Kleinstes Mikroskop“, vorgesehen für die Ausbildung von Studenten. Ferner wurde die Mechanik der größeren Mikroskope mehr und mehr dem Standard angepasst, z.B. indem sie mit einem Hufeisenfuß, einem Objektivrevolver und einem Gelenk zur Neigung des Oberteils ausgestattet wurden. Eine bedeutende Neuerung war die Polarisationseinrichtung nach Vorgaben des Tübinger Botanikers Hugo v. Mohl, ferner wurde das Angebot ergänzt durch ein Lupenmikroskop und die noch in der Kellnerzeit konzipierten terrestrischen Zugfernrohre.
1870 umfasste das Mikroskopsortiment 7 Typen. Ein Labormikroskop nach J. Stuart erfüllte mit seinen vielfachen Ausbau-und Experimentiermöglichkeiten die Wünsche der Wissenschaftler, mit denen Leitz in regem Kontakt stand.
1876 entstand der Urahn aller Einser-Mikroskope, also der Stative der neuen bis 1904 gültigen Baureihe, ausgestattet mit Hufeisenfuß, Gelenk zwischen Stativfuß und Objekttisch, Objektivrevolver und neuem Feintrieb mit Mikrometerschraube.
Weitere Verbesserungen
Weitere wesentliche Verbesserungen folgten: Seit 1870 wurden nur noch Okulare mit einem Durchmesser von 23,2 mm hergestellt. 1879 wurde das Mikroskop Ia herausgebracht, das sich wegen seiner Handlichkeit großer Beliebtheit erfreute. Im gleichen Jahr erschien das Wasser-Immersionsobjektiv Nr.12 mit der Brennweite 1/30’’= 0,8 mm. 1882 waren neben vier verschiedenen Wasser-Immersionsobjektiven und neun Trockensystemen die ersten Öl-Immersionsobjektive im Programm.
Die großen Leitz-Mikroskope waren um diese Zeit mit Hellfeldkondensatoren nach Altmann oder Abbe ausgestattet.
Im selben Jahr 1882 konnte Ernst Leitz für die Geowissenschaften die ersten zwei einfachen Polarisationsmikroskope auf den Markt bringen. Sie wurden zu Vorläufern des ersten großen Polarisationsmikroskops, das er 1885, gemeinsam mit seinem Betriebsleiter Mechanik Richard Kuntz, für geologische und mineralogische Untersuchungen entwickelte.
1885 kam das Öl-Immersionsobjektiv 1/12 Öl (100:1, Apertur 1.30) auf den Markt. Dank seines günstigen Preises und weil das Objektiv auch bei Mikroskopen anderer Hersteller eingesetzt werden konnte, wurde es zum Verkaufsschlager. Auch der Gesamtpreis der Mikroskopausrüstungen senkte sich hierbei deutlich, sodass der Absatz von Leitz-Mikroskopen in die Höhe schnellte.
Neue optische Glassorten
Ab 1886 waren neue optische Gläser in nie gekannter Qualität und Gleichmäßigkeit von den Jenaer Glaswerken Otto Schott verfügbar. Nachdem der ab 1887 im Unternehmen tätige Mathematiker Carl Metzalle optischen Systeme unter Einbeziehung der neuen Glassorten auf eine einheitliche Tubuslänge von 170 mm rechnete, konnte man Okulare und Objektive an den verschiedensten Mikroskopen einsetzen, was wiederum größere Serien ermöglichte.
Ab 1888 waren neben den preisgünstigen Achromaten auch höherwertige Apochromate im Objektiv-Angebot von Leitz, Objektive also, deren Linsen nicht mehr nur aus Glas, sondern auch aus Flussspat gefertigt wurden. Hierdurch wurde eine deutlich verbesserte Farbkorrektur erreicht. Um ein optimales Bild zu erlangen, empfahl Leitz, zusätzlich Kompensationsokulare einzusetzen.
Ab 1890 hatte Leitz alle Objektive auf das international gebräuchliche RMS-Außengewinde umgestellt, ferner die Objektive zueinander abgeglichen, was bedeutete, dass man bei einem Wechsel des Objektivs die Bildschärfe nicht mehr nachstellen musste.
Mit Hilfe der Pantachromatgläser, die auf neuen Glassorten (Borat-, Phosphat- und Barytgläsern) von Schott beruhten, entwickelte Carl Metz ab 1890 eine neue Objektivklasse, die in Leistung und Preis zwischen den Achromaten und den Apochromaten lag. Mit ihrer Hilfe war es möglich, hochwertige Objektive ohne die kosten- und arbeitsintensive Verwendung von Flussspat herzustellen, auch das inzwischen berühmt gewordene 100fache „1/12 Öl“. An Stelle der aufwendigen Kompensationsokulare genügten für sie die preisgünstigen einfachen Huygens-Okulare. Da die neuen Glassorten sich als nur begrenzt haltbar erwiesen, stellte Leitz ab1902 Fluorit-Objektive her, eine halbapochromatisch korrigierte Serie mit Linsen aus umweltresistentem Glas und Flussspat. Diese mit F1 bezeichneten in großen Serien hergestellten Gläser lagen in Preis und Leistung ebenfalls zwischen den Achromaten und den Apochromaten.
Neue Okulare, neue Mikroskop-Varianten
Die starken Vergrößerungen, die man mit Hilfe der Ölimmersionsobjektive erreichte, hatten bei Verwendung der Huygens-Okulare eine starke Verkleinerung des Sehfeldes zur Folge. Carl Metz entwickelte deshalb 1909, ergänzend zu den neu berechneten Huygens-, seine Periplan-Okulare: an Stelle der plankonvexen Augenlinse beim Huygens-Typ wurde eine Plankonkavlinse mit einer Bikonvexlinse verkittet. Sein 1914 vorgelegtes Konzept zur Konstruktion optimal korrigierter Großfeldokulare dient heute noch als Leitlinie zur Berechnung moderner Okulare.
In den 90er Jahren entstanden in der Ausstattung der Mikroskope ergänzende Varianten, ferner zusammenklappbare Reisemikroskope.
Mit dem Forschungsmikroskop Typ A, das 1902 auf den Markt kam, wurde ein Stativtyp geschaffen, der ob seiner schönen und handlichen Form für viele Jahre zum Vorbild für alle Mikroskope, ja zum Symbol für die Naturwissenschaften schlechthin werden sollte. Mikroskope dieser Form sind mit nur geringen Abweichungen über 50 Jahre gebaut worden.
Ab 1902 wurde das große Mikroskop vom Typ A gebaut. Mit ihm begann ein tiefgreifender Umbau des bisherigen Hufeinsenstativs. Es zeichnete sich durch seine schöne, handliche Form aus.
Die von dem hervorragenden Mechaniker Emil Keller entwickelte doppelseitige Feineinstellung mit Schneckentrieb und Herzkurve zur genauen Fokussierung wurde ab 1902 für den gesamten Mikroskopbau vorbildlich. Keller setzte auch Kugellager als Neuerung ein.
1913 erregte Leitz erneut großes Aufsehen mit einem Immersionsobjektiv einer bisher unerreichten numerischen Apertur von 1,48, das vor allen Dingen bei der Konoskopie von Kristallen Anwendung fand.
Polarisations- und Mikroskope für metallographische Untersuchungen revolutionieren die Forschung
Mit Hilfe des begabten Mechanikers Paul Weilinger und dem aus Varzo/Italien stammenden Mineralogen Gabriele Linzio wurden das große Polarisationsmikroskop AM und acht weitere Varianten für die Geologie und die Mineralogie entwickelt. Nach Linzios Ausscheiden 1908, der einem Ruf als Lehrstuhlinhaber nach Padua gefolgt war, beschlossen Ernst Leitz und sein Sohn Ernst, der 1906 Teilhaber des Unternehmens geworden war, einen neuen wissenschaftlichen Mitarbeiter zur Betreuung und Weiterentwicklung der polarisationsoptischen Instrumente einzustellen. Die Wahl fiel auf Max Berek (1886-1949), der 1912 zu Leitz kam. Bereits 1913 konnte dieser neue Polarisationsmikroskope der Typen BM, CM und KM vorstellen, ausgestattet mit dem von ihm erfundenen Drehkompensator und dem Berek-Kondensor. Bereks Leistungen alleine um die Fortentwicklung der Polarisationsmikroskope sowie die Erstellung neuer Untersuchungsmethoden für diese Instrumente sind derart bedeutend, dass ihn Fachwissenschaftler den „Abbe des 20. Jahrhunderts“ nennen.
Auch Spezialmikroskope für metallographische Untersuchungen gehörten ab 1906 zum Programm des Unternehmens. Ihre Entwicklung oblag Werkmeister Paul Weilinger. Schon 1909 entstand nach Anregungen des französischen Chemikers und Technikers Henri le Chatelier das erste umgekehrte Mikroskop der Baureihe MM, bei dem sich Objektiv und Beobachtungstubus unter dem Objekttisch befanden. Dieser „Metallograph“ erlebte zahlreiche Modernisierungen und war bis in die späten 80er Jahre des 20. Jh. in Gebrauch.
Von der Doppellupe zum Stereomikroskop
1897 stellte Leitz die Westinsche Doppellupe vor, ein frühes Stereomikroskop, das die bis dahin üblichen monokularen Lupenstative für die Präparationstechnik ablöste. Da Objektive und Okulare fest integriert waren, konnte man jedoch die Vergrößerung nicht wechseln. Abhilfe schuf ab 1910 das Stereomikroskop nach dem amerikanischen Zoologen Horatio S. Greenough, bei dem man durch Wechsel der Okular-und Objektivpaare Vergrößerungen bis 120fach erreichte. Die Bildaufrichtung gelang hierbei mit Hilfe von Porro-Prismen.
Hermann Heine entwickelte 1920 einfache binokulare Stereomikroskope nach dem Greenough-Prinzip mit Porro-Prismen und fest eingebauten Objektiven. Für zwei Vergrößerungsbereiche gab es jeweils drei Okularpaare, um unterschiedliche Vergrößerungen zu erhalten. Wegen ihres großen Arbeitsabstandes wurde die Prismenlupe bei den Naturwissenschaftlern, besonders aber in der Industrie außerordentlich beliebt und befand sich 50 Jahre im Verkaufsprogramm. Kein anderes Mikroskop hat je eine solch hohe Produktionsstückzahl erfahren. Da die Gehäuse für die bildaufrichtenden Porro-Prismen identisch waren mit denen damaliger Ferngläser, ergaben sich zusätzlich kostensparende Synergie-Effekte.
Baukastensystem bei Mikroskopen
Hermann Heines Verdienst war es auch, das erstmals von Paul Weilinger erstellte Baukastensystem bei Mikroskopen zu übernehmen. Hiermit erhielten Anwender die Möglichkeit, durch den Austausch der entsprechenden Teile z.B. aus einem Durchlichtmikroskop ein Polarisations-, oder ein Metallmikroskop zu machen.
Die Dunkelfeldbeleuchtung machte kleinste Erreger sichtbar
Mit der Dunkelfeldbeleuchtung, die er 1907 vorstellte, eroberte sich Leitz eine Alleinstellung auf dem Mikroskopmarkt. Mit Hilfe seiner leistungsfähigen Dunkelfeldkondensoren konnten kleinste Erreger, wie die der Syphilis, wie Sterne am nächtlichen Himmel sichtbar gemacht werden. Es war der seit 1906 bei Leitz arbeitende Physiker Waldemar Ignatowski ausTiflis, der diesen Spezialkondensor entwickelt hatte. Er wurde 1909 von dem Physiker Felix Jentzsch überarbeitet. Verwendete man Ölimmersions-Objektive, verbesserte sein Bizentrischer Spiegelkondensor D 1.20 nochmals die Dunkelfeldbeleuchtung. Es war die einfachste Methode, um die schwer färbbaren sehr beweglichen Erreger der Syphilis sichtbar zu machen. Deshalb fand das bald patentierte Verfahren von Leitz breiteste Anwendung.
Der optische Aufbau dieses Dunkelfeldkondensors wurde 1913 Grundlage für das weltbekannte Markenzeichen E.Leitz Wetzlar.
Das erste funktionierende Binokularmikroskop
Auf Anregung seines Sohnes Ernst war 1913 das erste voll funktionsfähige Binokularmikroskop der Welt vorgestellt worden. Dieses Instrument, zu dem ein rechtwinkeliges Prisma mit physikalischer Strahlenteilung die Grundlage bildete, war von Felix Jentzsch entwickelt worden und wurde zum Urtyp aller modernen Binokularmikroskope. Es sollte nach Kriegsende 1918 die Welt der Mikroskopie entscheidend verändern.
Das erste voll funktionsfähige Binokularmikroskop kam 1913 von Leitz. Schon bald wollte niemand mehr einäugig mikroskopieren
Mikrotome ergänzten das Programm
Je leistungsfähiger die Mikroskope wurden, desto dünner und exakter mussten die Schnitte der Präparate sein. Zu einer wichtigen Ergänzung seines Mikroskop-Programms wurde 1881 ein Schlittenmikrotom, das Leitz nach Anregungen des Leipziger Anatomen Richard Altmann konstruierte. 1905 erfolgte der Bau eines Rotationsmikrotoms nach Ch.S. Minot, 1909 eines Grundschlitten-Mikrotoms. Bei diesen Innovationen bewährte sich die Mitarbeit des hervorragenden Mechanikers und Werkmeisters Emil Keller. Schließlich wurden Serienschnitte in der fast unvorstellbaren Feinheit von wenigen 1/1000 Millimeter möglich.
Kohlenbogenlampen, Mikrophotographie und Mikroprojektion
Als man begann, Elektrizität zur Lichterzeugung zu nutzen, befreite sich die Mikroskopie vom Lichtmangel. Seit 1897 gab es Kohlebogenlampen von Leitz für die Mikroskopie, die Mikrophotographie und die Mikroprojektion. Ihre Entwicklung wurde von dem tüchtigen Werkmeister Georg Koblitz vorangetrieben..
In den 80er Jahren erweiterte Ernst Leitz gemeinsam mit seinem Sohn Ludwig die Produktpalette um die Mikrophotographie und die Mikroprojektion.
Bereits 1880 hatte Leitz den ersten mikrophotographischen Apparat Nr. 50 herausgebracht, 1885 erschien die große mikrophotographische Horizontalkamera, später die horizontal und vertikal anwendbare Kamera MA II. Es folgten zahlreiche Ergänzungen.
Carl Metz berechnete ab 1894 photographische Objektive für die Mikro- und die Makrophotographie mit Brennweiten zwischen 24 und 64 mm und einer Lichtstärke von 1:4,7. Auf dem Markt erschienen sie 1896. Hervorzuheben ist das Objektiv Periplan, ein aus 2 Gliedern bestehendes fünflinsiges System mit einer Lichtstärke F:8, später F:7,7. Eingesetzt wurden sie am Zeichenapparat nach Edinger für mikroskopische Übersichtsbilder bei schwacher Vergrößerung oder für Makroaufnahmen mit einer speziell von Leitz gefertigten Balgen-Plattenkamera am Stativ.
Ludwig Leitz verfasste umfassende anwendungstechnische Publikationen zur Anfertigung von Mikroaufnahmen und warb auf seinen Auslandsreisen mit selbst erstellten Aufnahmen für Leitz-Mikroskope und mikrophotographische Einrichtungen. Seine Anregungen sind eine der Wurzeln für die später so erfolgreiche Leica-Produktion gewesen.
Photoobjektive und Kameras
Der Mathematiker Ernst Arbeit übernahm 1901 als wissenschaftlicher Mitarbeiter den neu aufgenommenen Fertigungsbereich Photo-Optik. In enger Zusammenarbeit mit Carl Metz schuf Arbeit in den Folgejahren eine große Palette hervorragender Photo-Objektive. Zu seinen ersten Systemen gehörten die Doppelanastigmate mit dem Namen Summar, sechslinsige Systeme mit zweilinsigen Kittgliedern dies-und jenseits der Irisblende und je einer äußeren Einzellinse. Sie erschienen in den Lichtstärken F:4,5 bis F:6 und waren durch ihren symmetrischen Aufbau bezüglich Koma, Verzeichnung und Farbfehler weitgehend korrigiert. Im Leitz-Katalog von 1906 wurden fast alle Summar-und die späteren Periplan-Objektive in drei verschiedenen Objektivfassungen als Zukaufteile für die unterschiedlichsten Kamera-Modelle anderer Hersteller ihrer Zeit angeboten.
1906 kamen die speziell für den Nahbereich geschaffenen Mikro-Summare hinzu, später die Milare.
Ab 1905 gab es bei Leitz auch komplette Kameras mit Leitz-Photo-Objektiven. Diese waren noch gänzlich aus Holz gefertigt. Bald entstanden Reisekameras, die man später auch zusammenlegen konnte, Balgenkameras und Klappkameras, um nur einige zu nennen.
Von den ersten Projektionsapparaten zu den Epidiaskopen
Bereits 1899 war zur Projektion von mikroskopischen Präparaten und Diapositiven ein erster Projektionsapparat entstanden. 1905 wurde auf Anregung des Berliner Pathologen Carl Kaiserling und mit Hilfe der hervorragenden Konstruktion des Werkmeisters Heinrich Plies ein großer Universal-Projektionsapparat sowohl für die Durchlicht- als auch für die Auflichtprojektion vorgestellt, den man sowohl für Diapositive wie für mikroskopische Präparate, aber auch für Dokumente und kleinere Gegenstände einsetzen konnte. Der Projektor gilt als Vorläufer der späteren Groß-Epidiaskope. Zur Beleuchtung dienten Kohlebogenlampen. Ihren weltweiten Erfolg sollten dieses Instrument und die ihm folgenden ständig weiter entwickelten als „Leitz-Spezialität“ geltenden Projektionsgeräte der überragenden Qualität ihrer von Ernst Arbeit berechneten Objektive verdanken. Leitz-Epidiaskope standen in den folgenden Jahrzehnten auf der ganzen Welt in jedem größeren Hörsaal.
Edingers Zeichen-und Projektionsapparat
Der Internist und Begründer der Neurologie an der Medizinischen Fakultät Gießen Ludwig Edinger entwickelte gemeinsam mit dem Wetzlarer Unternehmen ein Zeichengerät, mit dem es möglich war, Gehirnschnitte nachzuzeichnen. Daraus entstand Edingers Zeichen-und Projektionsapparat, der in der Neuro-Anatomie und – Pathologie große Verbreitung fand und mit dem man auch photographische Aufnahmen machen konnte.
Vom Kinoprojektor zur Leica
Auf Initiative des Film-und Fernsehpioniers Emil Mechau (1882-1945), der ab 1910 technischer Mitarbeiter bei Leitz wurde, entstand ein Kinoprojektor für flimmerfreie Filmvorführungen bei allen Bildfrequenzen. Bereits 1912 wurde in einem Wetzlarer Kino mit dem ersten Projektor ein mechanisch-optisches Meisterwerk aufgestellt, das später als Mechau-Projektor Filmgeschichte machen sollte. Max Berek errechnete das hierzu benötigte lichtstarke Hauptobjektiv.
Mechau ist es auch zu verdanken, dass der Erfinder der Leica, Oskar Barnack (1879-1936) 1911 zu Leitz gekommen ist.
Barnack, begeisterter Amateurfilmer, bastelte für eigene Zwecke an einem Testgerät für den von ihm benutzten 35 mm breiten Kinofilm. Es entstand eine kleine handliche Stehbildkamera, die „Ur-Leica“. Es war der Juniorchef Ernst Leitz II, der 1912 in diesem Apparat eine Produktidee erkannte, die ab 1925 die Welt der Photographie revolutionieren sollte.
Auch für die Leica hat Max Berek viele Objektive gerechnet. Erst mit ihrer Hilfe war es möglich, aus den kleinen Negativen optimale Vergrößerungen zu erstellen.
Die Fortschritte all dieser Entwicklungsarbeiten, vor allen Dingen den Siegeszug der Leica, hat Ernst Leitz nicht mehr miterlebt.
Fernglasbau
Um 1900 hatte Ernst Leitz entschieden, auch in den Fernglasbau zu investieren. Auch hier versicherte er sich der Mitarbeit des Mathematikers Ernst Arbeit, der gemeinsam mit dem aus dem Waagenbau hervorgegangenen Gießener Mechaniker August Bauer 1907 und 1908 die ersten „Feldstecher“-Modelle mit Porro 1-Prismen vorstellte. Um mit der Konkurrenz Schritt zu halten, entwickelte man neue Prismenbefestigungen und Justiermethoden. Der hartgewalzte Fernrohrkörper aus Magnalium, einer Legierung von Aluminium und Magnesium, zeichnete sich durch Dichte, Wetterbeständigkeit und Leichtigkeit aus. 1910 erschienen neue Modelle mit stärkeren Vergrößerungen, deren Sehfelder von 50 bis 53 Grad im Mittel groß waren.
