AT135181B - Vorrichtung zur Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung mikroskopischer Objekte. - Google Patents

Vorrichtung zur Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung mikroskopischer Objekte.

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AT135181B
AT135181B AT135181DA AT135181B AT 135181 B AT135181 B AT 135181B AT 135181D A AT135181D A AT 135181DA AT 135181 B AT135181 B AT 135181B
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Description


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  Vorrichtung zur   HeIlfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung mikroskopischer Objekte.   



   Es ist bekannt, dass sich mit einem Mikroskop nur dann besonders kontrastreiche Bilder ergeben, wenn nur derjenige Teil der Objektebene beleuchtet wird. dessen Bild beobachtet werden soll Es ist also zweckmässig, beispielsweise nur den Teil der Objektebene zu beleuchten, der innerhalb der Sehfeld- blende des Okulars erscheint oder der auf der photographischen Platte abgebildet wird. Diese Forderung wird bei mittleren und starken Mikroskopvergrösserungen dadurch erfüllt, dass eine den Beleuehtungs- strahlengang einschnürende Blende, die man als Leuehtfeldblende bezeichnet, durch das zur Beleuchtung benutzte Kondensorsystem in der Objektebene abgebildet wird.

   Um beim Arbeiten am Mikroskop schnell zwischen   Hellfeldbeleuchtung   und Dunkelfeldbeleuchtung wechseln zu können, hat man Beleuchtung- vorrichtungen vorgeschlagen, bei welchen dem Objekte   ein Lichtstrahlenbündel   mit Hilfe eines Hell- feldkondensors und eines diesen Kondensor   ringförmig   umgebenden Dunkelfeldkondensors wechselweise zugeführt werden kann und der Beleuehtungswechsel mit Hilfe einer Blende herbeigeführt wird. 



   Bei dieser Art Beleuchtungsvorrichtungen lässt sieh die   eingangsgenannte   Forderung für alle Beleuchtungarten bei einfachster Bedienung im Gebrauche erfüllen, indem man das optische System der Vorrichtung gemäss der Erfindung durch folgende Glieder   ergänzt :

   durch   ein sammelndes optisches System, welches die Lichtquelle in grosser Entfernung abbildet, durch eine ungefähr in der vorderen Brennebene dieses
Systems angeordnete, den Strahlengang einschnürende Blende, durch ein sammelndes optisches Zusatzsystem, welches nur vom zentralen   Teil des BeleuchtungsstraMenbündels durchsetzt   wird und die Lichtquelle ungefähr in der vorderen Brennebene des Hellfeldkondensors abbildet, wobei das in grosser Entfernung gelegene Bild der Lichtquelle als Objekt für die Abbildung dient, und durch eine ungefähr in der vorderen Brennebene dieses Zusatzsystems angeordnete, den Strahlengang einschnürende Blende. 



   Während man also   beiBeleuchtungsvorrichtungen   der genannten Art bisher auf besonders kontrastreiche Bilder verzichten zu müssen glaubte, hat man mit dem Erfindungsgegenstande ein Mittel in der Hand, sich auch hiebei diesen erwünschten Vorteil zu Nutze zu machen. 



   Die Vorrichtung kann sowohl für Beleuchtung mit durchfallendem als auch mit auffallendem Lichte eingerichtet werden. Aus naheliegenden   Gründen   muss im letztgenannten Falle entweder der Beleuchtungsstrahlengang oder der Abbildungsstrahlengang des Mikroskops mit Hilfe eines Spiegelsystems geknickt werden. Bei Hellfeldbeleuchtung mit auffallendem Lichte übernimmt das zur Abbildung benutzte Mikroskopobjektiv gleichzeitig die Aufgabe des Hellfeldkondensors. In allen Fällen ist darauf zu achten, dass die Lichtquelle eine hinreichend gleichmässig leuchtende Fläche hat, weil sich sonst je nach der Lage der Lichtquelle gegenüber den Blenden entweder eine ungleichmässige Beleuchtung des Objektes oder Azimutfehler ergeben würden.

   Als Lichtquelle kann stets auch eine sogenannte   sekundäre   Lichtquelle, d. h. die durch ein optisches System erzeugte Abbildung einer eigentlichen Lichtquelle dienen. 



   Die Anwendung der neuen Beleuchtungsvorrichtung mit dem Ziele der Begrenzung des Leuchtfeldes in der Objektebene ist nur dann von der gewünschten Wirkung, wenn das jeweils benutzte   Kon-   densorsystem so korrigiert ist, dass die Durchmesser der Zerstreuungskreise, die infolge der noch vorhandenen Aberrationsreste auftreten, gegenüber dem Durchmesser des Leuchtfeldes klein sind. Diese Voraussetzungen erfüllt der wegen seines einfachen Baues zur Dunkelfeldbeleuchtung viel benutzte Paraboloidkondensor nicht in genügendem Grade, denn bei der Abbildung durch diesen Kondensor wird die Abbesche Sinusbedingung nicht erfüllt.

   Der Fehler lässt sich jedoch dadurch heben, dass man vor den Paraboloidkondensor einen zusätzlichen gleichen Paraboloidkondensor und einen ringförmigen aplana- 

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 kondensor im umgekehrten Sinne von den Beleuchtungsstrahlen durchsetzt wird und der   aplanatische  
Spiegelkondensor die Lichtquelle ungefähr in der vorderen Brennebene des zusätzlichen Paraboloid- kondensors abbildet, wobei das in grosser Entfernung gelegene Bild der Lichtquelle als Objekt für die
Abbildung'dient. Durch die Gegeneinanderschaltung zweier Paraboloidkondensoren werden die einem solchen Kondensor eigentümlichen Abbildungsfehler aufgehoben, und die Abbildung der Lichtquelle in der Objektebene erfolgt so, als ob der aplanatische Spiegelkondensor als Dunkelfeldkondensor benutzt wurde.

   Die Bauart hat dabei den Vorteil, dass das sammelnde optische System, welches die Lichtquelle in grosser Entfernung abbildet, einen verhältnismässig kleinen Durchmesser haben kann. 



   In der Zeichnung sind in schematischen Mittelschnitten die optischen Teile zweier   Ausführungs-   formen der neuen Beleuchtungsvorrichtung als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 gibt eine Vorrichtung zur Beleuchtung mit durchfallendem Lichte, Fig. 2 eine solche zur Beleuchtung mit auffallendem Lichte wieder. 



   Beim ersten Beispiele (Fig. 1) wird eine sekundäre Lichtquelle benutzt. Diese Lichtquelle besteht in einer in beliebiger bekannter Weise in der Öffnung einer Irisblende 1 erzeugten Abbildung einer eigentlichen Lichtquelle, beispielsweise des Leuchtfadens einer geeigneten Glühlampe. Hinter der Irisblende 1 befindet sich eine Sammellinse   2,     u.   zw. in einem solchen Abstande, dass die Blende 1 in der vorderen Brennebene der Linse 2 liegt. In ihrer hinteren Brennebene ist eine Irisblende 3 angeordnet, hinter der sich eine zusätzliche Sammellinse 4 befindet.

   Diese Sammellinse 4 hat eine kleinere freie Öffnung als die Sammellinse 2 und ist so gewählt, dass ihre vordere Brennebene mit der Irisblende 3, ihre hintere Brennebene aber mit der vorderen Brennebene eines zweilinsigen, achromatischen Hellfeldkondensors 5 zusammenfällt, in dessen hinterer Brennebene die Objektebene 6 liegt. Der Hellfeldkondensor 5 ist umgeben von einem ringförmigen   aplanatischen   Spiegelkondensor   7,   der gleichfalls so angeordnet ist, dass sich seine hintere Brennebene mit der Objektebene 6 deckt. In der Nähe der Sammellinse 4 befindet sich eine in den Strahlengang einsehaltbare Zentralblende 8 und unmittelbar vor dem Spiegelkondensor 7 eine Irisblende 9. 



   Die von dem Rande der Öffnung der beleuchteten Blende 1 kommenden Lichtstrahlen, welche der Achse des Beleuchtungssystems parallel laufen, fallen auf die Linse 2 und werden von dieser in der Ebene der Blende 3 vereinigt. Sie gelangen zur Linse   4,   welche sie wiederum in ein parallelstrahliges Bündel verwandelt, und werden schliesslich von dem Hellfeldkondensor   5   in der Objektebene 6 vereinigt. 



  Es ist ersichtlich, dass durch Veränderungen des Durchmessers der Öffnung der Blende 1 die Apertur der den Kondensor 5 durchsetzenden Randstrahlen geregelt werden kann. Die Blende 1 wirkt bezüglich des Hellfeldkondensors 5 demnach als Aperturblende. Die Blendenöffnung und damit die Lichtquelle werden von der Linse 2 in grosser Entfernung abgebildet. Dieses ferne Bild dient als Objekt für die Linse   4,   welche demgemäss die Lichtquelle und die Öffnung der Blende 1 in der vorderen Brennebene des Kondensors 5 abbildet. Die Abbildungsstrahlen durchsetzen den Kondensor 5 und verlassen ihn als parallelstrahliges Bündel, indem sie eine   Kreisfläche   der Objektebene vom Durchmesser dieses Bündels beleuchten. 



  Dagegen wird die Öffnung der Blende 3, welche zur Regelung dieses Durchmessers dient, indem mit ihr der aus der Linse 2 austretende parallelstrahlige Teil dieses Abbildungsstrahlenbündels beeinflusst werden kann, in der Objektebene abgebildet. Die Blende 3 dient demnach bei der Hellfeldbeleuehtung als   Leuchtfeldblende.   



   Will man von der Hellfeldbeleuchtung zur Dunkelfeldbeleuchtung übergehen, dann öffnet man die Blende 3 und schaltet die Zentralblende 8 in den Beleuchtungsstrahlengang, so dass sie die gestrichelt eingezeichnete Lage 8'einnimmt. Beide Bewegungen können so miteinander gekuppelt sein, dass sie durch einen einzigen Handgriff bewirkt werden können. Für den Fall, dass beide Beleuchtungen gleichzeitig wirksam werden sollen, darf die Blende 8 natürlich nicht eingeschaltet werden. Durch die Einschaltung der Blende 8 wird die Linse 4 ausser Wirksamkeit gesetzt, so dass die Öffnung der Blende 1, die von der Linse 2 in grosser Entfernung abgebildet wird, nunmehr vom Spiegelkondensor 7, dem die Abbildungsstrahlen als parallelstrahliges Bündel zuströmen, in der Objektebene 6 abgebildet wird. Es dient hiebei also die Blende 1 als Leuchtfeldblende.

   Mit der Blende   3 könnten   dagegen die Randstrahlen des parallelstrahligen   Abbildungsstrahlenbündels   beeinflusst werden, die Blende 3 demnach als Aperturblende für den Dunkelfeldkondensor 7 benutzt werden. Diese Anwendung der Blende 3 ist jedoch nicht ratsam, weil die Blende 3 verhältnismässig fern vom Spiegelkondensor 7 liegt und deshalb verhältnismässig nahe der Objektebene 6 von diesem Kondensor abgebildet werden würde. Es ist deshalb zweckmässig, zur Regelung der Apertur der Dunkelfeldbeleuchtung die nahe am Kondensor 7 liegende Blende 9 zu benutzen, die infolge ihrer Lage in der Nähe der vorderen Brennebene des Kondensors 7 in grosser Entfernung abgebildet wird. 



   Während bei dem soeben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiele die Beobachtung der Objektebene von der der Beleuchtung abgewandten Seite erfolgt, wird die Objektebene 10 des zweiten Aus-   führungsbeispieles   (Fig. 2) von derselben Seite her beleuchtet und beobachtet. Der Beleuchtungsstrahlengang ist daher in der bei der Verwendung von Vertikalilluminatoren üblichen Weise vom Abbildungsstrahlengange zu trennen. Diesem Zwecke dient eine Glasplatte 11, die unter   450 geneigt zum Abbildungs-   

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 strahlengange angeordnet ist. Der zentrale Teil der Glasplatte 11 ist unbelegt, während der diesen um- gebende ringförmige Teil eine Siegelschicht 12 trägt. Als Lichtquelle dient die beleuchtete Öffnung einer
Irisblende 13, die der Blende 1 des ersten Beispiels entspricht.

   Hinter dieser Blende 13 ist eine Sammellinse 14 wiederum so angebracht, dass ihre   vordele   Brennebene mit der Ebene der Blende 13 zusammenfällt. 



   In der hinteren Brennebene der Linse 14 befindet sich eine Irisblende 15, der ein ringförmiger, aplanatischer
Spiegelkondensor 16 unmittelbar folgt. Die hintere Brennebene dieses Spiegelkondensors 16 fällt mit der vorderen Brennebene eines ebenfalls ringförmigen Paraboloidkondensors 17 zusammen, der den Scheitel der   Paraboloidfläehe   dem Lichteintritte zukehrt. Auf diesen Paraboloidkondensor 17 folgt eine Sammellinse 18 und die unter   450 zur Achse   des Beleuchtungssystems geneigte Glasplatte 11. In der Nähe der Linse 18 ist eine in den Strahlengang einschaltbare Zentralblende 19 vorgesehen. Als Hellfeldkondensor dient ein Mikroskopobjektiv 20, welches gleichzeitig die mikroskopische Abbildung des beleuchteten Teiles der Objektebene 10 vermittelt.

   Das Mikroskopobjektiv 20 ist so angeordnet, dass sein hinterer Brennpunkt in die Objektebene 10 fällt. Mit diesem Brennpunkt fällt der hintere Brennpunkt eines das Mikroskopobjektiv 20 ringförmig umgebenden, dem Paraboloidkondensor 17 gleichenden Dunkelfeldkondensor 21 zusammen. Dieser Paraboloidkondensor ist in der üblichen Weise so angeordnet, dass sein Paraboloidscheitel dem Lichteintritte abgewandt ist. 



   Bei der Hellfeldbeleuchtung mit dem System des zweiten Ausführungsbeispiels verlaufen die Beleuchtungsstrahlen in entsprechender Weise wie beim ersten Beispiele mit dem Unterschiede, dass eine partielle Spiegelung an dem unbelegten, mittleren Teile der Glasplatte 11 erfolgt, durch welche eine Ablenkung der Achse der Beleuchtungsstrahlen um einen rechten Winkel bewirkt wird. Dieser Teil der Glasplatte 11 dient dabei gleichzeitig dem Durchtritte der Abbildungsstrahlen. Um zur Dunkelfeldbeleuchtung überzugehen, wird wiederum die Zentralblende   19   in die gestrichelt eingezeichnete Lage   19'   gebracht und die Blende 15 geöffnet. Auch hiebei ist natürlich die Benutzung beider Beleuchtungsarten gleichzeitig   möglich,   wenn das Einschalten der Blende 19 unterbleibt.

   Die von der Lichtquelle, also der Öffnung der Blende 13, ausgehenden Lichtstrahlen werden von der Linse   14,   deren freie Öffnung wesentlich kleiner als die der Linse 2 des ersten Beispiels sein kann, in ein parallelstrahliges Bündel verwandelt und dem aplanatischen Kondensor 16 zugeführt, der sie in seiner hinteren Brennebene vereinigt. Sie werden vom Paraboloidkondensor 17 als parallelstrahliges Bündel dem Ringspiegel 12 zugeführt und von diesem um einen rechten Winkel abgelenkt. Der Paraboloidkondensor 21 vereinigt die Strahlen wiederum in der Objektebene 10.

   Während also im Falle der Hellfeldbeleuchtung die Blende 13 als Aperturblende und die Blende 15 als Leuchtfeldblende des Beleuchtungsstrahlenbündels diente, ist im Falle der Dunkelfeldbeleuchtung die Blende 13 die   Leuchtfeldblende   und die Blende 15, die wegen ihrer dem Kondensor 17 benachbarten Lage hier unbeschadet benutzt werden kann, die Aperturblende. Die Abbildung der Lichtquelle in der Objektebene 10 erfolgt mit dem dem   Kondensor 16 eigentümlichen   Grade von Fehlerfreiheit, weil die beiden gegeneinander gekehrten Paraboloidkondensoren 17 und 21 ihre Abbildungsfehler gegenseitig aufheben. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur   He11feld- und   Dunkelfeldbeleuchtung mikroskopischer Objekte, bei welcher dem Objekte ein Lichtstrahlenbündel mit Hilfe eines Hellfeldkondensors und eines diesen Kondensor ringförmig umgebenden Dunkelfeldkondensors wechselweise zugeführt werden kann und der Beleuchtungwechsel mit Hilfe einer Blende   herbeigeführt   wird, gekennzeichnet durch ein sammelndes optisches System, welches die Lichtquelle in grosser Entfernung abbildet, eine ungefähr in der vorderen Brennebene dieses Systems angeordnete, den Strahlengang einschnürende Blende, ein sammelndes optisches Zusatzsystem, welches nur vom zentralen Teile des Beleuchtungsstrahlenbündels durchsetzt wird und die Lichtquelle ungefähr in der vorderen Brennebene des Hellfeldkondensors abbildet,

   wobei das in grosser Entfernung gelegene Bild der Lichtquelle als Objekt für die Abbildung dient, und eine ungefähr in der vorderen Brennebene dieses Zusatzsystems angeordnete, den Strahlengang einschnürende Blende.

Claims (1)

  1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Paraboloidkondensor für Dunkelfeldbeleuchtung, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Paraboloidkondensor ein zusätzlicher gleicher Paraboloidkondensor und ein ringförmiger aplanatischer Spiegelkondensor so in den Beleuchtungsstrahlengang geschaltet sind, dass der zusätzliche Paraboloidkondensor im umgekehrten Sinne von den Beleuchtungsstrahlen durchsetzt wird und der aplanatische Spiegelkondensor die Lichtquelle ungefähr in der vorderen Brennebene des zusätzlichen Paraboloidkondensors abbildet, wobei das in grosser Entfernung gelegene Bild der Lichtquelle als Objekt für die Abbildung dient.
AT135181D 1932-10-08 1932-10-08 Vorrichtung zur Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung mikroskopischer Objekte. AT135181B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989006817A1 (en) * 1988-01-25 1989-07-27 Czirbik Sandor Universal condenser for the illumination of objects

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989006817A1 (en) * 1988-01-25 1989-07-27 Czirbik Sandor Universal condenser for the illumination of objects

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