-
Beleuchtungsanordnung für Mikroskope Die Erfindung bezieht sich auf
eine Beleuchtungsanordnung für Mikroskope, welche die Herstellung von photographischen
Aufnahmen des zu untersuchenden Objektes mit Hilfe eines Blitzlichtes, insbesondere
eines Elektronenblitzes, erlaubt.
-
Zur photographischen Aufnahme der mittels eines Mikroskopes beobachteten
Bilder ist eine Lichtquelle hoher Leuchtdichte, homogener Leuchtfläche und guter
spektraler Verteilung erforderlich. Es ist bekannt, kontinuierlich leuchtende Speziallampen
zu verwenden, die diese Anforderungen erfüllen. Solche Lampen sind jedoch sehr teuer
und erfordern einen großen Aufwand an Vorschaltgeräten. Ein bedeutender Nachteil
aller kontinuierlich leuchtenden Hochleistungslichtquellen ist darin zu sehen, daß
die zu untersuchenden Präparate auch in den Aufnahmepausen einer hohen Strahlenbelastung
ausgesetzt sind.
-
Aus diesem Grunde ist man zum Teil schon dazu übergegangen, als Lichtquelle
für Mikrophotographie Blitzröhren zu verwenden. Ein Blitzgerät erfordert von allen
Hochleistungslichtquellen den geringsten Aufwand, erlaubt für Farbaufnahmen die
Verwendung des meistgebräuchlichen Tageslichtfilmes und macht infolge der kurzen
Leuchtzeit eine mikrophotographische Einrichtung unempfindlich gegen Erschütterungen.
-
Für die Zwecke der Makrophotographie ist eine Beleuchtungsanordnung
bekannt, welche eine Dauerlichtquelle sowie einen vor dieser angeordneten Kollektor
und eine Elektronenblitzröhre enthält. Mittels des Kollektors wird ein Bild der
Lichtquelle in der Ebene der Elektronenblitzröhre erzeugt, wobei jedoch dieses Zwischenbild
ganz wesentlich kleiner ist als die Blitzröhre. Große Elektronenblitzröhren sind
in der Makrophotographie notwendig, da es hier entscheidend auf einen hohen Lichtstrom
ankommt.
-
Im Gegensatz dazu kommt es bei der Mikrophotographie jedoch darauf
an, daß die Blitzröhre eine möglichst große Leuchtdichte aufweist. Aus diesem Grunde
würde die geschilderte bekannte Beleuchtungsanordnung in der Anwendung bei der Mikrophotographie
den Nachteil mit sich bringen, daß sich die elektrische Entladung auf einen unnötig
großen Querschnitt verteilt und daß deshalb die Leuchtdichte zu gering ist.
-
Es sind mikrophotographische Beleuchtungseinrichtungen bekannt, bei
denen die ganze Elektronenblitzröhre mittels eines langbrennweitigen Kollektors
in die Mikroskopeintrittspupille abgebildet wird. Diese Einrichtungen haben den
Nachteil, daß sie infolge des notwendigen großen Aufwandes sehr teuer sind und infolge
der großen Leuchtfläche einen schlechten Wirkungsgrad haben.
-
Es ist auch bekannt, mittels eines normalen Kollektors großer Apertur
nur einen Teil des Durchmessers der Blitzröhre in die Eintrittspupille des Mikroskopes
abzubilden. Diese Geräte haben den Nachteil, daß sich die Entladung auf einen unnötig
großen Querschnitt verteilt und daß deshalb die Leuchtdichte einer solchen Beleuchtungsanordnung
nicht besonders groß ist.
-
Weiterhin ist eine Beleuchtungsanordnung für Mikrophotographie bekannt,
welche eine Dauerlichtquelle, einen dieser zugeordneten Hohlspiegel sowie eine am
Ort des Zwischenbildes der Lichtquelle angeordnete Elektronenblitzröhre enthält.
Das Zwischenbild wird bei dieser Anordnung mittels eines Kollektors in die Eintrittspupille
des Mikroskopes abgebildet. Diese Anordnung hat die Nachteile, daß ihr Platzbedarf
relativ groß ist und daß nur ein geringer Teil der - relativ großen - Blitzröhre
ausgenutzt wird, so daß also die erzielbare Leuchtdichte nicht sehr groß ist.
-
Man hat auch schon versucht, an Stelle einer Dauerlichtquelle eine
Elektronenblitzröhre in einer Mikroskopierleuchte bekannter Bauart anzuordnen und
das Licht einer Dauerlichtquelle über einen im- Strahlengang der Mikroskopierleuchte
angeordneten teildurchlässigen Spiegel in diesen Strahlengang einzuspiegeln. Dies
bringt den Nachteil mit sich, daß infolge der Teildurchlässigkeit des Spiegels nur
ein Teil des von der Blitzröhre kommenden Lichtes und auch nur ein Teil des von
der Glühlampe ausgehenden Lichtes zur Objektbeleuchtung verwendet werden kann. Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, daß ihr Platzbedarf relativ
groß ist.
-
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsanordnung
für Mikroskope anzugeben, welche alle die gezeigten Nachteile vermeidet und welche
eine Reihe von wesentlichen Vorteilen mit sich bringt.
-
Die neue Beleuchtungsanordnung für Mikroskope besteht aus einer für
Dauerbeleuchtung vorgesehenen Lichtquelle und einer Blitzröhre. Gemäß der Erfindung
sind die Lichtquelle und der ihr zugeordnete Kollektor in einem ersten Bauteil angeordnet,
und es ist ein zweiter, wahlweise zwischen den ersten Bauteil und
das
Mikroskop zu schaltender Bauteil vorgesehen, welcher zwei telezentrisch angeordnete
Linsensysteme und die in der gemeinsamen Brennebene derselben angeordnete Blitzröhre
enthält, wobei die Linsensysteme so ausgebildet sind, daß sie bei Einschalten des
zweiten Bauteiles in der gemeinsamen Brennebene ein Zwischenbild der Lichtquelle
in etwa natürlicher Größe erzeugen und dieses Zwischenbild in die Eintrittspupille
des Mikroskopes abbilden und wobei die Blitzröhre so ausgestaltet ist, daß der Durchmesser
ihrer wirksamen Entladungsstrecke praktisch mit der Größe des Zwischenbildes übereinstimmt.
-
Wie ohne weiteres einzusehen ist, ist der Platzbedarf dieser neuen
Beleuchtungsanordnung relativ klein. Ein weiterer, entscheidender Vorteil der neuen
Beleuchtungsanordnung liegt darin, daß alles von der Glühlampe kommende Licht und
alles von der Blitzröhre gelieferte Licht zur Objektbeleuchtung herangezogen wird.
-
Die neue Beleuchtungsanordnung bringt weiterhin den Vorteil mit sich,
daß sie unter Verwendung jeder der üblichen aus einer Glühlampe und einem zugeordneten
Kollektor bestehenden Beleuchtungsanordnung für Mikroskope gebildet werden kann.
Es läßt sich also jede solche Beleuchtungsanordnung durch einfaches Zwischenschalten
des erwähnten zweiten Bauteiles zu einer Mikroblitzeinrichtung erweitern.
-
Infolge der Kleinheit der verwendeten Blitzröhre: kann auch der elektrische
Aufwand sehr klein gehalten werden. Weiterhin kann die neue Beleuchtungsanordnung
auch ohne weiteres für die Zwecke der Mikrokinematographie verwendet werden.
-
Wie schon erwähnt, enthält der zweite Bauteil der neuen Beleuchtungsanordnung
zwei telezentrisch angeordnete Linsensysteme und die in der gemeinsamen Brennebene
derselben angeordnete Blitzröhre. Die Linsensysteme sind dabei so ausgebildet, daß
sie bei Einschalten des zweiten Bauteiles in der gemeinsamen Brennebene ein Zwischenbild
der Lichtquelle in etwa natürlicher Größe erzeugen und dieses Zwischenbild in die
Eintrittspupille des Mikroskopes abbilden. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß
kein Licht der Elektronenblitzröhre und kein Licht der Glühlampe verlorengeht.
-
Es ist zwar schon bekannt, zur Erzeugung eines möglichst alle Wellenlängen
des Lichtes gleichmäßig enthaltenden Lichtes zur Projektion farbiger Bilder zwei
Licht verschiedener Wellenlängen liefernde Lichtquellen im Strahlengang hintereinander
so anzuordnen, daß das Bild der einen Lichtquelle in natürlicher Größe mit der Größe
der zweiten Lichtquelle übereinstimmt. Diese bekannte Beleuchtungsanordnung weist
keine Elektronenblitzröhre auf und liegt zudem auf einem vollständig anderen Gebiet
als die Beleuchtungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung.
-
Zur Erzielung optimaler Bedingungen ist es vorteilhaft, sowohl den
der Lichtquelle zugeordneten Kollektor als auch die Linsensysteme des zweiten Bauteiles
aus denselben optischen Elementen herzustellen.
-
Die beiden Bauteile der neuen Beleuchtungsanordnung sind zweckmäßig
als zylindrische, mit gleichartigen und gleichen Verbindungsmitteln versehene Hülsen
ausgebildet.
-
Die Anordnung kann etwa im Rahmen einer Beleuchtungseinrichtung für
ein Kameramikroskop auch so getroffen werden, daß der zweite Bauteil mittels einer
mechanischen Vorrichtung wahlweise ein- oder ausgeschwenkt werden kann.
-
Es ist weiterhin vorteilhaft, eine Blitzröhre zu verwenden, welche
stabförmig ausgebildet ist. Diese Blitzröhre wird in einem Rahmen gelagert, welcher
in den zweiten Bauteil einschwenk- oder einschiebbar ist.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des Ausführungsbeispiels der
Fig. 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die neue Beleuchtungsanordnung,
Fig.2 die neue Beleuchtungsanordnung in der Ansicht von oben.
-
Mit 1 ist eine für Dauerbeleuchtung vorgesehene Lichtquelle bezeichnet,
welche mittels eines Kollektors 2 in die Eintrittspupille eines nicht dargestellten
.Nlikroskopes abgebildet wird. Eine Irisblende 3 dient zur Regelung des Leuchtfelddurchmessers
etatsprechend den Köhlerschen Regeln. Lichtquelle 1 und Kollektor 2 sind in einem,
den ersten Bauteil darstellenden Gehäuse 11 angeordnet, welches, wenn keine Blitzlichtaufnahmen
gemacht werden sollen, direkt mit einem die Irisblende 3 und einen Spiegel 4 enthaltenden
Gehäuse 12 verschraubt wird.
-
Sollen Blitzlichtaufnahmen hergestellt werden, so wird zwischen die
Gehäuse 11 und 12 ein zweiter Bauteil 9 eingeschoben. Dieser Bauteil ist an seinem
vorderen, dem Spiegel 4 zugewandten Ende mit denselben Verbindungsmitteln versehen
wie das Gehäuse 11 an seinem vorderen Ende. Das hintere, der Lampe 1 zugewandte
Ende des Bauteiles 9 ist mit demselben Verbindungsmittel versehen wie das hintere
Ende des Gehäuses 12.
-
Der Bauteil 9 enthält zwei telezentrisch angeordnete Linsensysteme
5 und 6, welche in ihrer gemeinsamen Brennebene ein Zwischenbild der Lichtquelle
1 in etwa natürlicher Größe erzeugen und dieses Zwischenbild in die Eintrittspupille
des Mikroskopes weiter abbilden. Am Ort dieses Zwischenbildes ist eine im Durchmesser
ihrer wirksamen Entladungsstrecke praktisch mit der Größe des Zwischenbildes übereinstimmende
Blitzröhre 8 angeordnet. Diese Blitzröhre hat stabförmige (`restalt und ist in einem
ein- und ausschiebbaren Rahmen 7 gelagert. Am Rahmen 7 ist ein kleines Gehäuse 10
angebracht, welches die Zündelemente enthält.
-
Der Rahmen 7 ist zweckmäßig mit einer Vorrichtung versehen, welche
nach erfolgtem Einschieben einrastet und so stets eine einwandfreie Justierung gewährleistet.
Auch in den Aufnahmepausen, also während der Beobachtung, wird die Blitzröhre an
ihrem Ort belassen, da sie nur unbedeutenden Helligkeits vertust bewirkt.
-
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, bestehen der Kollektor 2 und die Linsensysteme
5 und 6 aus denselben optischen Elementen. Durch diese Maßnahme erreicht man, daß
die Blitzröhre so klein wie möglich gehalten werden kann.
-
Der zugehörige Generator muß eine Energie von etwa 50 Wsec erzeugen,
so daß seine Abmessungen sehr klein gehalten werden können. Demgegenüber ist zum
Betrieb der bisher verwendeten Elektronenblitzgeräte eine Energie von 200 bis 400
Wsec erforderlich.
-
Wegen der Handlichkeit und der geringen Leistungsaufnahme des bei
der neuen Beleuchtungsanordnung verwendeten Blitzgerätes ist ein Mitführen der neuen
Beleuchtungsanordnung auf Exkursionen bequem möglich. Das Blitzgerät kann dabei
ohne weiteres mit Batterien oder aus der Autobatterie betrieben werden.
-
Die Aufladezeit des zum Betrieb der Blitzröhre 8 dienenden Kondensators
ist infolge der geringen Kapazität äußerst kurz. Dadurch wird es möglich, die beschriebene
und dargestellte Beleuchtungsanordnung
auch für die Mikrokinematographie
auszunutzen. In diesem Fall werden die photographischen Aufnahmen mit schnellster
Blitzfolge hergestellt, wobei sich der Vorteil ergibt, daß die Objektbelastung mit
der neuen Beleuchtungsanordnung auch bei solchen Aufnahmen gering gehalten werden
kann