CH464563A - Beleuchtungseinrichtung für Mikroskope - Google Patents

Description

      Beleuchtungseinrichtung        für        Mikroskope       Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung  für Mikroskope, insbesondere für die     Durchlichtmikro-          skopie,    die einen     aplanatisch    und achromatisch korri  gierten     Kondensor    aufweist.  



  Die grösste Leistungsfähigkeit einer modernen  Mikroskopoptik kann nur     dann    erreicht werden, wenn  für die     Durchlichtmikroskopie    eine entsprechende Be  leuchtungseinrichtung zur Verfügung steht. Zur Ver  wirklichung des im allgemeinen benutzten     Köhler'      sehen Beleuchtungsprinzips braucht man eine Beleuch  tungsoptik, die im wesentlichen aus zwei optischen  Gliedern, dem     Kollektor        und    dem     Kondensor,    und     zwei     mechanischen Blenden, der Leuchtfeld- und der Aper  turblende, besteht.

   Die Aufgabe des Kollektors ist es,  die Lichtquelle in die im vorderen Brennpunkt des       Kondensors    befindliche     Aperturblende    abzubilden,  während der     Kondensor    die in der Nähe des Kollektors  stehende     Leuchtfeldblende    in die Objektebene und die  in seinem vorderen Brennpunkt stehende     Apertur-          blende    ins Unendliche     abbildet.     



  Bisher wurde mit     Kondensoren    gearbeitet, die häu  fig werden chromatisch noch     aplanatisch    korrigiert       waren.    Diese     mangelhaften        Abbildungseigenschaften     machen sich jedoch bei     bestimmten    Anwendungsgebie  ten, wie z. B. der Mikrophotographie, der     Interferenz-          und        Phasenkontrastmikroskopie    recht störend bemerk  bar, und es müssen speziell auf diesen Gebieten höhere  Anforderungen an die     Korrektion    des     Kondensors    ge  stellt werden.  



  Es sind ferner     Kondensoren    bekannt geworden,  denen diese Nachteile nicht oder nur noch in geringem  Masse anhaften, sie sind entweder chromatisch oder  auch     aplanatisch        korrigiert.    Bei den     Kondensoren     jedoch, die sowohl chromatisch als auch     aplanatisch     korrigiert sind, ist auf Grund ihrer Konstruktion der  vordere Brennpunkt nicht zugänglich, d. h. er liegt in  nerhalb des Systems und es kann dort keine     Irisblende     als veränderbare     Aperturbegrenzung    angeordnet wer  den.    Der Zweck der Erfindung ist es, die obengenannten  Nachteile der bekannten     Kondensoren    zu beseitigen.  



  Der     Erfindung        liegt    die Aufgabe zugrunde, einen       Kondensor    für Mikroskopie mit einer numerischen  blende und dem     Kondensor    noch weitere den     Strahlen-          Apertur    > 0,6 zu     schaffen,    der sowohl chromatisch als  auch     aplanatisch    korrigiert ist und dessen Brenn  punkte, sowohl der vordere als auch der hintere genü  gend weit vom     Kondensor    entfernt liegen, damit zwi  schen die im vorderen Brennpunkt liegende     Apertur-          gang    beeinflussende mechanische Elemente wie Ring  blenden,

   Spalte oder senkrecht zur optischen Achse  verschiebbare     Irisblenden    usw. angeordnet werden  können und damit man gegebenenfalls zwischen dem  hinteren Brennpunkt und dem     Kondensor    zur Erhö  hung der numerischen     Apertur    des Gesamtsystems  noch weitere Linsen einfügen kann.  



  Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt     erfindungsge-          mäss    dadurch, dass zur Erzielung der     Aplanasie    über  das gesamte Bündel der Öffnungsstrahlen zwei benach  barte Flächen des     Kondensors    mit     asphärischen    Flä  chen versehen sind.  



  Zur chromatischen Korrektur der Beleuchtungsein  richtung ist es vorteilhaft, wenn vor und hinter den die       asphärischen    Flächen tragenden Linsen des     Konden-          sors    weitere damit verkittete oder freistehende, aus  Einzellinsen oder verkitteten Gliedern bestehende  optisch wirksame Komponentenungeordnet sind.  



  Eine     weitere    vorteilhafte Ausführung ergibt sich,  wenn zur     aplanatischen    und achromatischen Abbildung       skopes    dem     Kondensor        eine        ein-        oder        mehrteilige    Linse  vorgeschaltet ist, .deren Abstand vom     Kondensor        grös-          der        Leuchtfeldblende    in die Objektebene des     Mikro-          ser    ist als     1/4    der Brennweite des     Kondensors,

      wäh  rend der Abstand der beiden     asphärischen    Flächen  voneinander zwischen     1/9    und     3/,    der Brennweite des       Kondensors    liegt.  



       Schliesslich    ist es zur Erzielung     einer    guten chro  matischen Korrektur von Vorteil, wenn das der vorge  schalteten Linse zugewandte Glied des     Kondensors    aus      zwei miteinander verkitteten Einzellinsen besteht, de  ren Gläser eine     v-Differenz    von grösser als 20 auf  weisen.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er  findung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zei  gen       Fig.    1 ein Schema der Beleuchtungseinrichtung und       Fig.2    eine massstabgetreue der nachstehenden  Tabelle entsprechende Linsenanordnung mit einer       Apertur    von A =<B>0,8.</B>  
EMI0002.0005     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  r,.

   <SEP> _ <SEP> + <SEP> 78,5 <SEP> 77d <SEP> va
<tb>  dl <SEP> = <SEP> 8,5 <SEP> 1,564 <SEP> 60,7
<tb>  r2 <SEP> = <SEP> - <SEP> 50,0
<tb>  d2 <SEP> = <SEP> 2,5 <SEP> 1,785 <SEP> 25,7
<tb>  r9 <SEP> = <SEP> - <SEP> 127,8
<tb>  11 <SEP> = <SEP> 11,9
<tb>  r4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 220,9
<tb>  d3 <SEP> = <SEP> 2,5 <SEP> 1,785 <SEP> 25,7
<tb>  r, <SEP> = <SEP> + <SEP> 23,6
<tb>  d4 <SEP> = <SEP> 13,0 <SEP> 1,620 <SEP> 60,3
<tb>  rB <SEP> = <SEP> - <SEP> 34,0 <SEP> Radius
<tb>  im <SEP> 12 <SEP> = <SEP> 4,4
<tb>  r, <SEP> _ <SEP> + <SEP> 13,4 <SEP> Achsen  bereich <SEP> +) <SEP> d, <SEP> = <SEP> <B>10,0 <SEP> 1,753</B> <SEP> 52,8
<tb>  r8 <SEP> = <SEP> + <SEP> 30,4
<tb>  1g <SEP> = <SEP> 7,84
<tb>  r9 <SEP> =
<tb>  d, <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> 1,522 <SEP> 59,6
<tb>  rlo <SEP> = <SEP> o0
<tb>  +) <SEP> Koordinaten <SEP> für <SEP> die <SEP> Asphären
<tb>  r6 <SEP> r,

  
<tb>  <U>y <SEP> x</U> <SEP> y <SEP> x
<tb>  0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>  3 <SEP> 0,13 <SEP> 2 <SEP> 0,15
<tb>  6 <SEP> 0,45 <SEP> 4 <SEP> 0,63
<tb>  9 <SEP> 0;88 <SEP> 6 <SEP> 1,51
<tb>  12 <SEP> 1,38 <SEP> 8 <SEP> 2,90
<tb>  15 <SEP> <B><I>1</I></B>,95 <SEP> 10 <SEP> 5,01
<tb>  12 <SEP> 8,63       Die     Werte    in obiger Tabelle können hinsichtlich  der Radien um 20     1/o,    der Linsendicken und Lufträume       um        10        %,        der        Brechzahlen        um                 0,

  03        und        der          v-Werte    um   5 abweichen. Die Koordinaten für die       asphärischen        Flächen        dürfen        um         20        %        variieren.     



  Die vollständige Beleuchtungseinrichtung eines       Durchlicht-Mikroskopes    umfasst entsprechend der       Fig.1    eine Lichtquelle 1, einen Kollektor 2, eine       Leuchtfeldblende    3, eine Linse 4, eine     Aperturblende     5, für besondere     Fälle    einschaltbare Zusatzblenden 6,  einen     Kondensor    7 und     einen        Objektträger    B.  



  Der Kollektor 2 bildet zusammen mit der Linse 4  die Lichtquelle 1 in die     Aperturblende    5 ab, während  der     Kondensor    7 diese Abbildung ins Unendliche pro  jiziert. Die     Leuchtfeldblende    3 wird von der Linse 4 in    Verbindung mit dem     Kondensor    7     aplanatisch    und  achromatisch in die Ebene des Objektträgers 8 des       Mikroskopes    abgebildet.  



  Diese     aplanatisch-achromatische    Abbildung der       Leuchtfeldblende    wird dadurch erreicht, dass der     Kon-          densor    zwei     asphärische    Linsenflächen 7' und 7",  sowie chromatisch korrigierende     Kittflächen    enthält.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Beleuchtungseinrichtung für Mikroskope, insbeson dere für die Durchlichtmikroskopie, welche einen apla- natisch und achromatisch korrigierten aus mindestens zwei Gliedern bestehenden Kondensor enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensor zwei benachbarte derart asphärische Flächen (T; 7") aufweist, dass Aplanäsie über das gesamte Bündel der Öffnungsstrah len besteht. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Beleuchtungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter den die asphärischen Flächen tragenden Linsen des Konden- sors weitere damit verkittete oder freistehende, aus Einzellinsen oder verkitteten Gliedern bestehende optisch wirksame Komponenten angeordnet sind. z.

   Beleuchtungseinrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kondensor eine ein- oder mehrteilige Linse (4) vorgeschaltet ist, deren Abstand vom Kondensor (7) grösser ist als 1/4 der Brennweite des Kondensors, wäh rend der Abstand der beiden asphärischen Flächen (T; 7") voneinander zwischen 1/o und s/4 der Brennweite des Kondensors liegt. 3.

   Beleuchtungseinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der vorgeschalteten Linse (4) zugewandte Glied des Kondensors aus zwei miteinander verkitteten Einzellinsen besteht, deren Gläser eine v-Differenz von grösser als 20 aufweisen. 4.

   Beleuchtungseinrichtung nach Unteranspruch 3, gekennzeichnet durch nachstehende Konstruktions merkmale bezogen auf einen Kondensor mit einer Apestur von A = 0,8: EMI0002.0074 <I>Tabelle</I> <tb> + <SEP> 78,5 <SEP> Ad <SEP> va <tb> dl <SEP> = <SEP> 8,5 <SEP> 1,564 <SEP> 60,7 <tb> <B>r2</B> <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>50,0</B> <tb> d2 <SEP> = <SEP> 2,5 <SEP> 1,785 <SEP> 25,7 <tb> r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 127,8 <tb> 1, <SEP> = <SEP> 11,9 <tb> r4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 220,9 <tb> dg <SEP> = <SEP> 2,5 <SEP> <B>1</B>,785 <SEP> 25,7 <tb> r5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 23,6 <tb> ro <SEP> = <SEP> - <SEP> 34,0 <SEP> Radius <SEP> d4 <SEP> = <SEP> <B>13,0,</B> <SEP> 1,620 <SEP> 60,3 <tb> im <SEP> 12 <SEP> = <SEP> 4,4 <tb> r, <SEP> = <SEP> + <SEP> 13,

   4 <SEP> Achsen bereich <SEP> +) <SEP> d, <SEP> = <SEP> 10,0 <SEP> 1,753 <SEP> 52,8 <tb> r, <SEP> = <SEP> + <SEP> 30,4 <tb> <B>1</B>g <SEP> = <SEP> 7,84 <tb> r9 <SEP> = <SEP> o0 <tb> d6 <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> 1,522 <SEP> 59,6 <tb> rlu <SEP> = <SEP> , <tb> + <SEP> Koordinaten <SEP> für <SEP> die <SEP> Asphären EMI0003.0001 r6 <SEP> r7 <tb> y <SEP> x <SEP> y <SEP> x <tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <tb> 3 <SEP> 0,13 <SEP> 2 <SEP> 0,15 <tb> 6 <SEP> 0,45 <SEP> 4 <SEP> 0,63 <tb> 9 <SEP> 0,88 <SEP> 6 <SEP> 1,51 <tb> 12 <SEP> 1,38 <SEP> 8 <SEP> 2,90 <tb> 15 <SEP> 1,95 <SEP> 10 <SEP> 5,01 <tb> 12 <SEP> 8,

   63 wobei die Werte der Radien um 20 %, der Linsen- dicken und Lufträume um 10 %, der Brechzahlen um 0,03,

   der v -Werte um 5 und die für die asphäri- schen Flächen angegebenen Koordinaten um 20 0/0 abweichen können.