DE1121834B

DE1121834B - Optisches Polarisationssystem

Info

Publication number: DE1121834B
Application number: DEA28249A
Authority: DE
Inventors: Walter Lewis Hyde; Shinya Inoue
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1957-11-05
Filing date: 1957-11-05
Publication date: 1962-01-11

Description

Optisches Polarisationssystem Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches, bilddarstellendes Polarisationssystem mit einer relativ großen numerischen Objektivöffnung und einem von einer Lichtquelle gespeisten Polarisator, der dem System polarisiertes Licht zuführt, einem Analysator, der in gekreuzter Stellung in gewisser Entfernung zu diesem Polarisator angeordnet ist.
Auf dem Gebiet der Polarisationsmikroskope ist es bekannt, daß die Flächen der Kondensor-, Objektträger- und Objektivlinsensysteme, die zwischen dem üblichen Polarisator und dem Analysator eines Polarisationsmikroskops verwendet werden, in verschiedenen Graden entsprechend dem Einfallwinkel des durch sie hindurchtretenden Lichtes als Teilpolarisatoren wirken und den Löschungskoeffizienten des Systems senken, indem sie das Licht in der Bildebene des Objektivs zu depolarisieren versuchen.
Dieser Defekt wird zweckmäßig auf der hinteren Brennpunktebene oder der rückwärtigen Objektivöffnung beobachtet. Wenn der Analysator in einer zum Polarisator senkrechten Stellung steht, kann man vier durch ein dunkles Kreuz getrennte Lichtflächen sehen. Infolgedessen konnte bisher eine völlige Löschung des vom Polarisator übertragenen gesamten Lichtes weder an der hinteren Objektivöffnung noch an der Bildebene des Objekts durch den in Kreuzstellung dazu aufgestellten Analysator erreicht werden. Dies war auch dann der Fall, wenn eine mit großer Sorgfalt ausgeführte Optik im Kondensor und im Objektiv verwendet wurde oder wenn hochwertige Polarisatoren und Analysatoren verwendet wurden oder wenn im wesentlichen monochromatisches Licht sorgfältig ausgewählter Wellenlänge benutzt wurde. Sind die Linsen des Systems völlig verzerrungsfrei, dann ist das Polarisationsmuster ein vollkommen symmetrisches Kreuz. Beim Drehen des Analysators öffnet sich das Kreuz in zwei in entgegengesetzten Quadranten befindliche dunkle V, die sich bei weiter fortgesetzter Drehung symmetrisch zur Kante des Feldes nach außen bewegen. Die Drehung in der entgegengesetzten Richtung erzeugt zwei V in den beiden anderen gegenüberliegenden Quadranten.
Diese Beobachtung beweist, daß das Licht noch linear polarisiert ist, daß es aber tatsächlich beträchtlich gedreht worden ist. Der Drehungsgrad hängt von der numerischen Systemöffnung und dem Azimutwinkel relativ zum Polarisator ab, und der Drehungssinn verläuft in benachbarten Quadranten entgegengesetzt. Jeder Punkt in der Bildebene des Objektivs erhält jedoch Strahlen von allen Teilen der rückwärtigen Objektivöffnung, und das Ergebnis erscheint nicht als kreisförmig, sondern als linear polarisiertes Licht, zu dem ein kleiner Teil unpolarisierten Lichtes hinzukommt. Aus diesem Grunde soll der Ausdruck »Depolarisation« gebraucht werden. wenn der Lichteffekt in der Bildebene beschrieben werden soll, und der Ausdruck »Drehung« soll gebraucht werden, wenn der Lichteffekt in der rückwärtigen Öffnung oder hinteren Brennpunktebene des Objektivs beschrieben werden soll.
Je steiler die Oberflächen der übertragenden optischen Elemente eines Systems in bezug auf das einfallende Licht aufgestellt sind, desto größer ist der Depolarisationseffekt der Flächen. Auch ebene Flächen von lichtübertragenden Elementen des Systems, beispielsweise ein Objektträger des Mikroskops und ein Deckglas, die Teile aufweisen, welche das Licht schräg und unter hohem Einfallswinkel aufnehmen, tragen gleichfalls zu einem Depolarisationseffekt bei. Wenn auch der Depolarisationseffekt sowohl im Kondensor als auch im Objektiv den gleichen Drehsinn hat, kann er durch einfachen Einbau von Zusatzlinsen nicht verringert werden. Jede Linsenfläche ist zwar nur klein, doch summieren sich die Effekte und werden ziemlich groß und nachteilig, wenn eine Anzahl lichtbrechender Flächen gemeinsam wirken, wie dies der Fall bei einem hochwertigen üblichen Polarisationsmikroskop ist.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, mehrere eine geringe Reflexionswirkung aufweisende Überzüge von bestimmter Stärke und richtigem Brechungsindex auf den Oberflächen zu verschiedenen oder allen lichtübertragenden Elementen eines derartigen Instruments anzubringen, um den Depolarisationseffekt zu verringern. Brechungsflächen, welche Licht schräg unter verschiedenen Einfallswinkeln aufnehmen, wirken als Teilpolarisatoren und ergeben ungleiche übertragungskoeffizienten für das in der Einfallsebene schwingende Licht und für das in einer zu dieser Ebene senkrechten Ebene schwingende Licht. Die Drehung entsteht demgemäß aus verschiedenartigen Reflexionsverlusten der Komponenten, die in der Einfallsebene und in einer senkrecht dazu stehenden Ebene polarisiert werden. Wenn auch bessere Ergebnisse in Systemen, die zur Verringerung der Reflexionsverluste derartige überzöge verwenden, erzielt worden sind, gelangt immer noch etwas depolarisiertes Licht durch die Bildebene des Objektivs, und dieses Licht verringert natürlich das Auflösungsvermögen, das sonst erzielt werden könnte. Die Folge dieser Vorgänge war, daß man, um das Feld dunkel zu halten, das Mikroskop mit erheblich verkleinerter numerischer Objektivöffnung benutzte, mit dem Resultat, daß sein Auflösungsvermögen ebenfalls verringert wurde.
Es wurde nun gefunden, daß eine wesentliche Verbesserung des optischen Auflösungsvermögens eines Polarisationsmikroskops od. dgl. über die bisher erreichten günstigsten Ergebnisse hinaus erhalten werden kann, wenn eine zugeordnete optische Einrichtung in einem optischen Polarisationssystem verwendet wird, so daß es möglich ist, eine im wesentlichen völlige Löschung des gesamten Lichtes an der hinteren Objektivöffnung des Mikroskopobjektivs selbst bei verhältnismäßighohennumerischenObjektivöffnungen zu erhalten und dadurch Einzelheiten sehr kleiner Objekte von schwacher Doppelbrechung in einer Weise aufzulösen, wie dies bisher nicht erzielbar war.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe von lichtbrechenden Linsenkomponenten, die optisch ausgerichtet auf einer gemeinsamen optischen Achse zwischen dem Polarisator und dem Analysator angeordnet sind und polarisiertes Licht vom Polarisator zum Analysator übertragen, wobei die erste Linsengruppe fast paralleles Licht zur zweiten Linsengruppe überträgt; eine Objektebene zwischen Polarisator und Analysator, die relativ zur ersten und zweiten Linsengruppe so angeordnet ist, daß bestimmte Linsenkomponenten auf sie scharf eingestellt sind und ein an der Objektebene befindliches Objektbild an einer dazugehörigen Bildebene bilden, wobei die erste und zweite Gruppe von lichtbrechenden Linsen jeweils einen Dreheffekt auf das schräg auf die lichtbrechenden Flächen fallende polarisierte Licht ausüben und der von einer der Linsengruppen ausgeübte vorbestimmte Dreheffekt praktisch gleich groß wie der ebenfalls vorbestimmte von der zweiten Linsengruppe auf das polarisierte Licht ausgeübte Dreheffekt gehalten wird, und durch eine Phasenänderungseinrichtung, die im optischen System im annähernd parallelen Lichtbündel zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von lichtbrechenden Linsenkomponenten angeordnet ist, wobei die Phasenänderungseinrichtung solche vorbestimmten optischen Eigenschaften hat, daß sie in das Lichtbündel im wesentlichen eine um eine halbe Wellenlänge differierende Phasenverzögerung zwischen einer in einer ersten Ebene schwingenden Schwingungskomponente und einer in einer zweiten rechtwinklig dazu gelegenen Ebene schwingenden Schwingungskomponente erzeugt, wobei, ferner die Phasenänderungseinrichtung im System so angeordnet ist, daß eine ihrer Schwingungsebenen im wesentlichen parallel zur Polarisationsebene des einfallenden polarisierten Lichtes liegt und dazu dient, den Richtungssinn des teilweise gedrehten Lichtes umzukehren, wobei im wesentlichen einfach polarisiertes Licht vom Analysator aufgenommen werden wird, sofern es nicht durch Objekte auf der Objektebene geändert worden ist.
Es werden also Phasenänderungseinrichtungen vorbestimmter optischer Eigenschaften, welche eine Nacheilung um eine halbe Wellenlänge verursachen, und Drehungskompensationseinrichtungen richtigen Wertes oder richtiger Werte in das System eingebaut. Die Phasenänderungseinrichtung hat vorzugsweise die Form einer doppelbrechenden Halbwellenplatte und ist vorzugsweise im parallelen Licht oder im nahezu parallelen Licht im System zwischen Polarisator und Analysator aufgestellt. Diese Platte arbeitet zwar mit verbessertem Ergebnis bei leicht verschiedenen Stellungen seiner Winkeleinstellung oder -orientierung im aufgefangenen Lichtbündel des Instruments, doch erfolgt die Anordnung der Platte in der Weise, daB ihre langsame oder schnelle Achse im wesentlichen parallel zur Polarisationsebene des Polarisators aufgestellt ist. Diese so aufgestellte Platte ändert dann die Richtung oder das Vorzeichen, nicht aber die Drehungsgröße der Polarisationsebene der auf die Platte fallenden Lichtstrahlen. Mit dieser Platte arbeitet eine Drehungskompensationseinrichtung von sorgfältig bestimmtem Wert oder Werten zusammen.
Durch eine derartige Ausführung und Anordnung von Teilen im erfindungsgemäßen optischen Polarisationssystem ergibt sich folgender Vorteil: Während die schrägliegenden Linsenoberflächen usw. der optischen Elemente des Systems oder eine bestimmte Gruppe dieser Elemente das Bestreben haben, eine bestimmte Depolarisationsgröße des hindurchgehenden Lichtbündels zu verursachen, dient die Halbwellenplatte oder eine gleichwertige Phasenänderungseinrichtung zur Umkehr des Richtungssinnes dieser Depolarisation, und wenn entsprechend eine bestimmte andere Gruppe dieser Linsenelemente oder eine zweckdienliche Drehungskompensationseinrichtung richtig bestimmten Wertes ebenfalls in dem optischen System verwendet wird und so angeordnet ist, daß sie eine Depolarisationsgröße erzeugt, die gerade genügt, um die Depolarisation, die von den vor der Phasenänderungseinrichtung liegenden Lichtbrechungsoberflächen herrührt, aufzuheben, dann wird ein ausgeglichener Zustand erhalten. Die Depolarisation, die durch die rückwärts der Phasenänderungseinrichtung liegende Drehungskompenaationseinrichtung od. dgl. erzeugt wird, löscht die Drehung, die durch die vor der Phasenänderungseinrichtung gelegenen Linsenflächen und anderen Lichtbrechungsflächen des Systems eingeführt oder hervorgerufen wird. Infolgedessen erscheint die gesamte hintere Objektivöffnung des Objektivs im System bei hohen und sogar bei sehr hohen numerischen Objektivöffnungen völlig dunkel.
Mit der Erfindung soll also ein Polarisationsmikroskop oder ein ähnliches optisches Instrument geschaffen werden, das eine aus einer Phasenänderungseinrichtung und einer Drehungskompensationseinrichtung von vorbestimmten optischen Eigenschaften bestehende und in richtiger Anordnung aufgestellte verbesserte optische Einrichtung aufweist, durch die ein im wesentlichen völliges Löschen von Licht an der hinteren Objektivöffnung oder Bildebene des Objektivs des Systems erreicht werden kann, so daß selbst sehr kleine schwach doppelbrechende Objekte im Bildfeld des Mikroskops oder eines ähnlichen optischen Instruments gegen einen völlig dunklen Untergrund leichter zu unterscheiden sind, als dies bisher möglich war.
Ferner soll mit der Erfindung eine verbesserte Einrichtung inForm von Phasenänderungs-und Drehungskompensationselementen oder -komponenten vorbestimmter optischer und physikalischer Eigenschaften geschaffen werden, die in einem optischen Polarisationssystem so verwendet werden, daß ein im wesentlichen völliges Auslöschen des Lichtes an der hinteren Objektivöffnung oder Bildebene des Systems erfolgt, während Einzelheiten von sehr kleinen schwach doppelbrechenden Objekten innerhalb des Bildfeldes des Instruments leichter unterscheidbar sind.
Da die Zahl, die Größe und andere physikalische Eigenschaften der Elemente und Bauteile eines optischen Systems und auch die Leichtigkeit oder Schwierigkeit der Herstellung und des Zusammenbaues wesentliche und bestimmende Faktoren hinsichtlich der Kosten eines optischen Instruments sind und da die Gesamtgröße oder Kompaktheit, die Stabilität und die Leichtigkeit der Verwendung ebenfalls einen direkten Einfluß auf die Verkaufsmöglichkeit des fertigen Instruments haben, soll ferner mit der Erfindung ein verbessertes optisches System für ein Polarisationsmikroskop od. dgl. geschaffen werden, das eine verbesserte Lichtänderungseinrichtung vorbestimmter optischer Eigenschaften hat, um sehr hohe Bildauflösungen zu erzielen, wobei sich die Einrichtung verhältnismäßig leicht und preiswert herstellen läßt und in das optische System des Instruments ohne wesentliche Vergrößerung des Instrumentenumfanges eingebaut werden kann.
Ferner soll mit der Erfindung ein verbessertes optisches System für ein Polarisationsmikroskop od. dgl. geschaffen werden, das ein hohes Bildauflösungsvermögen hat und eine gedrängt aufgebaute und leicht herzustellende optische Einrichtung von sorgfältig geregelten optischen Eigenschaften aufweist, die eine Phasenänderungseinrichtung und eine Drehungskompensationseinrichtung enthält, welche so ausgeführt sind, daß eine im wesentlichen völlige Löschung von Untergrundlicht an der hinteren Objektivöffnung oder Bildebene des Objektivs des Systems erfolgt, so daß Bildeinzelheiten von sehr kleinen, schwach doppelbrechenden Objekten in dem Objektfeld des Systems leichter unterscheidbar sind als bisher.
Mit der Erfindung wird ferner eine gedrängt aufgebaute, leistungsfähige und preiswerte verbesserte Lichtänderungseinrichtung geschaffen, die eine Phasenänderungseinrichtung und eine Drehungskompensationseinrichtung von sorgfältig geregelten vorbestimmten optischen und physikalischen Eigenschaften zwecks Verwendung in einem üblichen Polarisationsmikroskop oder einem ähnlichen optischen Instrument hat und die so ausgeführt ist, daß eine im wesentlichen völlige Löschung von Streulicht an der hinteren Objektivöffnung oder Bildebene des Objektivs des optischen Systems, in dem diese Einrichtung verwendet wird, erfolgt, so daß also Einzelheiten von schwach doppelbrechenden Objekten in dem Bildfeld des Instruments heller aufgelöst werden und deutlicher zu unterscheiden sind als bisher. Schließlich soll mit der Erfindung eine verbesserte Richtungssinnänderungs- und Drehungskompensationseinrichtung geschaffen werden, die leicht dem optischen System eines Polarisationsmikroskops od. dgl. von bekannter Ausführung angebaut werden kann, so daß ein derartiges System ein verhältnismäßig hohes Auflösungsvermögen bei verhältnismäßig hohen numerischen Objektivöffnungen hat.
Andere Vorteile und Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine schematische Darstellung des optischen Systems eines Polarisationsmikroskops od. dgl. mit der erfindungsgemäßen Phasenänderungs- und Drehungskompensationseinrichtung, Fig.2 eine schematische Darstellung der Polarisationsverhältnisse an der hinteren Brennebene eines üblichen Polarisationsmikroskops, Fig.3 eine schematische Darstellung der Polarisationsverhältnisse an der hinteren Brennebene eines erfindungsgemäß geänderten Systems, Fig. 4 die Darstellung eines Vektordiagramms, das bei der Erklärung des mit dem optischen System nach Fig. 1 erhaltenen verbesserten Zustandes verwendet wird, Fig. 5 in etwas verkleinertem Maßstab eine Seitenansicht einer abgeänderten Form der Phasenänderungseinrichtung, die in dem in Fig. 1 dargestellten optischen System verwendet werden kann, Fig.6 eine schematische Darstellung des abgeänderten optischen Systems eines Polarisationsmikroskops od. dgl., und Fig. 7 ist ein Teilschnitt einer abgeänderten Form der Drehungskompensationseinrichtung, die in dem in Fig.6 dargestellten optischen System verwendet werden kann; Fig. 8 und 9 sind vergrößerte Teilschnitte von Brechungsabschnitten der verbesserten Drehungskompensationseinrichtung nach Fig. 6 bzw. 7; Fig. 10 und 11 sind Teilschnitte von Abänderungen der Drehungskompensationseinrichtung, die in dem in Fig.6 dargestellten optischen System verwendet werden kann, und Fig. 12 ist das erfindungsgemäße optische System des Objektivs eines Polarisationsmikroskops.
Das optische System 10 eines Polarisationsmikroskops (Fig. 1) besteht aus einem Polarisationsprisma 12, das ein Lichtbündel einer kräftigen Lichtquelle 14 aufnimmt, nachdem das Lichtbündel von einem in optischer Ausrichtung mit dem Prisma befindlichen konkaven Reflektor 16 reflektiert und kondensiert worden ist. Zufriedenstellende Erfolge sind mit einer wassergekühlten Hochdruck-Quecksilberdampflampe erzielt worden. Es können aber auch andere Lichtquellen verwendet werden. Als Polarisator 12 wird ein Glann-Thompson-Prisma bevorzugt, doch läßt sich auch eine andere Prismenform, beispielsweise ein Ahrens-Prisma oder ein Nikolsches Prisma oder auch ein bahnförmiges Polarisationsmaterial zufriedenstellend verwenden.
Oberhalb und unterhalb von Polarisationsprisma 12 sind eine obere Blende 20 bzw. eine untere Blende 22 zur Regelung des Lichtbündels im System vorhanden. Mit dem Reflektor 16 und dem Polarisator 12 ist ein erster achromatischer Kondensorlinsensatz 18 optisch ausgerichtet. Dieser Kondensor 18 sammelt das polarisierte Licht aus dem Prisma 12 und richtet das Licht als Beleuchtungsstrahl zu einer ersten Brennebene 24. Ein übliches Polarisationsmikroskopsystem hat für gewöhnlich zwischen dieser Brennebene 24 und der Bildebene für das System ein Objektiv und einen Analysator, jedoch ist in dem erfindungsgemäßen verbesserten System eine abweichende Ausführung und Anordnung der Teile getroffen.
In dem verbesserten System 10 ist im optischen Abstand zum ersten Kondensor 18 ein achromatisches Objektiv 26 vorhanden, und zwischen diesem Objektiv und einer Bildebene 28 desselben ist ein Analysator 30 aufgestellt. Das Objektiv 26 ist jedoch so angeordnet, daß es auf einer Objektebene oder Dingebene 32 scharf eingestellt ist, die von der ersten Brennebene 24 einen Abstand hat. Zu Erläuterungszwecken ist nahe dieser Objektebene oder Dingebene ein üblicher Objektträger 34 und ein Deckglas 36, das ein zu prüfendes oder zu beobachtendes Objekt 38 einschließt, dargestellt.
Bei der dargestellten Ausführung des verbesserten Systems befindet sich zwischen der ersten Brennebene 24 und der Objektebene oder Dingebene 32 ein sogenanntes Relaislinsensystem 40, das aus einer ersten verzerrungsfreien Linsenzusammensetzung 42 und aus einer zweiten verzerrungsfreien Linsenzusammensetzung 44 besteht. Die erste Linsenzusammensetzung 42 kann als das Äquivalent eines Objektivs angesehen werden und ist im System so aufgestellt, daß sie im wesentlichen auf der Brennebene 24 ihren Brennpunkt hat. Diese Zusammensetzung nimmt das polarisierte Beleuchtungsstrahlenbündel aus dem Kondensor 18 auf und formt dieses Strahlenbündel zu einem aus parallelen Lichtstrahlen bestehenden Bündel 46. Die zweite Linsenzusammenstellung 44, die als das Äquivalent eines zweiten Kondensors angesehen werden kann, die aber tatsächlich die gleiche optische Ausführung wie die Linsenzusammenstellung 42 hat, ist in dem System in umgekehrter optischer Anordnung zur Linsenzusammenstellung 42 angeordnet.
Die zweite Linsenzusammenstellung 44 nimmt also das aus parallelen Lichtstrahlen bestehende Strahlenbündel 46 auf und richtet das Strahlenbündel als ein Beleuchtungsbündel auf das auf dem Objektträger 34 und das an der Objektebene 32 befindliche Objekt oder die Probe 38. Das Relaissystem 40 kann also als ein Teleskop hoher optischer Qualität bezeichnet werden. In der beschriebenen Weise wird die an der Brennebene 24 vorhandene Beleuchtung auf die Objektebene 32 übertragen.
In dem Parallelstrahlenbündel 46 aus polarisiertem Licht ist eine zusätzliche optische Einrichtung in Form eines Phasenänderungsteils 50 von genau bestimmten optischen Eigenschaften angeordnet. Dieser besondere Phasenänderungsteil kann als Halbwellenplatte bezeichnet werden und wird so groß ausgeführt, daß er das Strahlenbündel 46 völlig auffängt. Die Platte besteht aus einem Material, das eine Doppelbrechung bewirkt. Außerdem hat die Platte eine solche optische Stärke, daß sie den einen Lichtstrahl der ordentlichen und außerordentlichen Lichtstrahlen, vorzugsweise im wesentlichen monochromatisches Licht, differential verzögert, so daß infolgedessen der eine Lichtstrahl um eine halbe Wellenlänge in bezug auf den anderen Strahl übertragen wird. Der eine Strahl liegt infolgedessen eine halbe Wellenlänge hinter dem anderen Strahl, wenn die Strahlen die Platte 50 verlassen, verglichen mit dem Eintritt der Lichtstrahlen in die Platte. Wenn auf diese Weise auch die Phasenstellung zwischen dem ordentlichen Strahl und dem außerordentlichen Strahl geändert wird, erfolgt doch keine wesentliche Änderung der Amplitude. Eine derartige Platte kann aus Quarz, Glimmer oder einem gleichwertigen Doppelbrechungsmaterial bestehen.
Da, wie erwähnt, jede schrägliegende Brechungsfläche im bestimmten Ausmaß als ein Teilpolarisator für Licht, das nicht senkrecht auf diese Fläche fällt, wirkt, haben alle diese Flächen zusammen das Bestreben, die Polarisationsebene um ein schädliches Ausmaß zu drehen. Die Ergebnisse einer derartig gehäuften Drehung in der Feldebene oder der hinteren Brennebene eines sonst gut korrigierten Polarisationsmikroskops, bei dem ein 43-Objektiv und ein Kondensor verwendet wird und das bei einer numerischen Objektivöffnung 0,84 arbeitet, ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Eine Prüfung dieser Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3 wird das Verständnis der Erfindung erleichtern.
In Fig. 2 ist das Bildfeld 52 zur Erleichterung der Beschreibung nicht nur in vier Quadranten A, B, C und D mittels der Abszisse X-X und der Ordinate Y-Y geteilt, sondern ist auch durch einen ersten Kreis, der auf dem halben Abstand vom Mittelpunkt o zum Feldumfang gezeichnet ist, ferner durch einen zweiten Kreis, der auf drei Viertel dieses Abstandes liegt, und ferner durch Radiallinien, die jeden Quadranten in vier gleiche Sektoren teilen, geteilt.
Wenn die verschiedenen Schnittpunkte dieser Linien und Kreise von Quadrant A (Fig. 2) nach Depolarisationsmaßen (#, in Graden) gemessen werden, wie sie für gewöhnlich in einem Polarisationsmikroskop hoher optischer Vollkommenheit auftreten, so weisen diese Schnittpunkte annähernd die folgende Drehung der Polarisationsebene, ausgedrückt in Winkelgraden, auf:

a= 0 j= 0 k= 0

b = +6,4 g = +2,1 1 = +0,6

c = +9,6 h = +3,0 m = +1,0

d = +6,4 i = +2,1 n = +0,6

e= 0 j= 0 q= 0

Die von bestimmten Schnittpunkten ausgehenden Pfeile zeigen etwas übertrieben die Drehrichtung aus der durch die gestrichelten Linien dargestellten Polarisationsebene.
Die anderen Quadranten B, C und D (Fig. 2) zeigen in ähnlicher Weise gleiche Depolarisationsgrößen. Nur das Vorzeichen der Drehung ist in den verschiedenen Quadranten verschieden. Beispielsweise ist Punkt c im Quadrant B wie im Quadrant A gleich 9,6 Winkelgrade, jedoch ist sein Vorzeichen negativ. Punkt c im Quadrant B hat den gleichen numerischen Wert, ist jedoch positiv, und Punkt c im Quadrant D ist gleich 9,6, hat jedoch ein negatives Vorzeichen.
Eine Prüfung der obigen Werte für das Bildfeld 52 in Fig. 2 zeigt, daß die schlechtesten Depolarisationsverhältnisse in jedem Quadranten in der Mitte zwischen der X-X-Achse und der Y-Y-Achse und an Punkten nahe der Außenkante des Feldes vorhanden sind. Die besten Verhältnisse finden sich auf diesen Achsen.
Das das Feld 52 in Fig. 2 liefernde übliche Instrument kann natürlich nicht zufriedenstellend bei einer numerischen Objektivöffnung von annähernd 0,84 verwendet werden. Dies war der Hauptgrund, warum Mikroskopiker das »Abblenden« ihrer optischen Systeme gefordert haben, um freier von solchen Depolarisationswirkungen zu sein und die Einzelheiten von kleinen und schwach doppelbrechenden Objekten besser zu erkennen. Andererseits verringert das Abblenden des optischen Systems weitgehend das Gesamtauflösungsvermögen des Instruments.
Wird jedoch eine Phasenänderungseinrichtung, beispielsweise die in Fig. '. dargestellte Halbwellenplatte 50, mit ihrer Achse im wesentlichen parallel zur X-X-Achse oder der Y-Y-Achse und in nahezu parallele Lichtstrahlen zwischen Polarisator und Analysator des üblichen Polarisationsmikroskops eingeschaltet, dann wird die obenerwähnte Depolarisationswirkung nicht korrigiert, jedoch wird die Drehrichtung der Polarisationsebene des Systems umgekehrt. Fig. 3 zeigt dieses Verhältnis. Während einige Punkte, beispielsweise die Punkte n, f, q und e im QuadrantA (Fig.2), die im wesentlichen eine Ablenkung Null haben, in Fig. 3 ungeändert erscheinen, sind andere, eine abweichende Depolarisationsgröße aufweisende Punkte durch die Halbwellenplatte 50 in Fig. 2 in ihrer Richtung umgekehrt oder sind um gleiche abweichende Größen zur entgegengesetzten Seite der Polarisationsebene P abgelenkt.
Bestimmte Pfeile, die in Fig. 2 schräg nach außen gerichtet sind, sind in Fig. 3 nach innen geneigt, obwohl andere Pfeile in beiden Fig. 2 und 3 ungeändert erscheinen. Beispielsweise ist Punkt c in allen Quadranten in Fig. 3 um annähernd 9,6 Winkelgrade abgelenkt, jedoch ist sein Vorzeichen in den Quadranten A und C negativ und in den Quadranten B und D positiv. Dies ist die Umkehrung von Fig. 2. Die allein von der Halbwellenplatte geschaffene Umkehrung ergibt jedoch keine besser arbeitende Anordnung als vorher. Streulicht gelangt weiterhin durch das System und begrenzt die Verwendbarkeit oder das Auflösungsvermögen des Instruments.
Zusätzlich zur Verwendung der Phasenänderungseinrichtung 50 wird bei dem verbesserten optischen System nach Fig. 1 eine Drehungskompensationseinrichtung benutzt. Diese Drehungskompensationseinrichtung dreht die Polarisationsebene des mit der Halbwellenplatte od. dgl. ausgerüsteten verbesserten Systems um eine Winkelgröße, die im wesentlichen gleich der von der Depolarisation bewirkten Drehung ist, die dem System von Anfang an von den Schrägflächen oder anderen Lichtbrechungsflächen gegeben worden ist, so daß in der endgültigen Analyse an Stelle von Licht mit verschiedenartigen Polarisationsebenen im wesentlichen einfach polarisiertes Licht aufgenommen und von dem Analysator des Systems selbst bei hohen numerischen Objektivöffnungen abgeschirmt wird.
In Fig. 1 ist zu sehen, daß die von dem System aus erstem Kondensor 18 und erster Linsenzusammenstellung 42 geschaffene Depolarisationsgröße im wesentlichen gleich der von der Linsenzusammenstellung 44 geschaffenen Depolarisationsgröße ist, wobei die Linsenzusammenstellung 44 als ein Kondensor zur Beleuchtung der auf der Ebene 32 befindlichen Objekte dient. Das hiermit ausgerichtete Objektiv 26 bildet Bilder dieser Objekte auf der zugehörenden Bildebene 28.
Das in Fig. 1 dargestellte kombinierte System kann also so angesehen werden, als ob die Bestandteile 18 und 42 die Polarisationsebene im wesentlichen in die in Fig. 2 dargestellten Stellungen gedreht hätten; daß die dieses gedrehte polarisierte Licht aufnehmende Doppelbrechungsplatte 50 die Richtung, wie in Fig. 3 dargestellt, umgekehrt hätte und daß dieses Licht bei seinem Durchgang durch die Linsenzusammenstellung 44 und das Objektiv 26, deren Schrägflächen im wesentlichen gleich den Schrägflächen der Bestandteile 18 und 42 sind, zusätzlich um Größen gedreht worden wäre. die gleich den Größen sind, die ursprünglich die Drehung auf Grund der Bestandteile 18 und 42 einführten. Für einen noch besseren Ausgleich der Depolarisationen, die von den oberhalb und unterhalb der Platte 50 liegenden Bestandteilen erzeugt werden, ist es ratsam, an der Ebene 24 Platten anzuordnen, die die von dem Objektträger 34 und dem Deckglas verursachte Depolarisationswirkung ausgleichen.
Wenn irgendein Punkt des Bildfeldes, beispielsweise Punkt c im Quadrant A in Fig. 2, an dem der zuerst eingeführte Polarisationsfehler merkbar ist, graphisch für sich betrachtet wird, so kann seine Richtung und Amplitude vektormäßig vom Vektor ET (Fig. 4) dargestellt werden. Dieses falsch gerichtete polarisierte Licht ET ist die Resultierende der Ampulitude der richtig gerichteten polarisierten Komponente E und der falsch gerichteten Komponente ER, die durch die Lichtbrechungsflächen des Kondensors 18, Objektivs 42 und anderer vor der Platte 50 befindlicher Obertragungsflächen entstehen. Die in das System eingeschaltete Halbwellenplatte 50 kehrt jedoch infolge ihrer Verzögerungswirkung auf die ordentlichen und außerordentlichen Komponenten des von der Platte aufgefangenen Lichtes das Vorzeichen der falsch gerichteten Komponente um. so daß die Komponente infolgedessen in der entgegengesetzten Richtung gerichtet wird, wie dies bei -ER dargestellt ist. Es wird daher eine neue Resultierende -Ea;, geschaffen. Der durch die Drehungskompensationswirkung der Bestandteile 44 und 26 geschaffene Vektor RRc summiert sich jedoch zum Vektor -Ew, und da E,tc in der gleichen Richtung wie ER wirkt, wird die Polarisationsebene im wesentlichen in die von dem Vektor E eingenommene Stellung zurückgeführt. Die Resultierende wirkt daher als einfach polarisiertes Licht.
Das verbesserte System kann auch in umgekehrter Weise betrachtet werden. In diesem Falle wird der Standpunkt eingenommen, daß das Kondensorsystem 44 und das Objektiv 26 gemeinsam mit den dazwischenliegenden ebenen Brechungsflächen als die die Polarisationsdrehung einführenden Bestandteile des Instruments wirken; daß die Halbwellenplatte 50 zur Umkehrung der Polarisationswirkung verwendet wird und daß der erste Kondensor 18 und die Linsenzusammenstellung 42 zusammenarbeiten, um die zum Ausgleich des Systems erforderliche notwendige Größe der Drehungskompensation einzuführen. In jedem Falle muß die .Anordnung natürlich so getroffen werden. daß die die Depolarisation erzeugenden und die Kompensation bewirkenden Flächen so ausgeführt sind. daß bei Verwendung der Halbwellenplatte die Wirkun?en gegenseitig aufgehoben werden.
In Fig. i wird das Objekt vorzugsweise nicht an der Querebene 24, sondern an der Querebene 32 aufgestellt. da dann nur die nachfolgenden optischen Elemente des Systems hinsichtlich der üblichen Aberrationen eines gut korrigierten bildformenden Systems hoch korrigiert werden müssen.
Zum wirksamen Arbeiten der Halbwellenplatte 50 wird vorzugsweise das die Platte durchdringende Licht möglichst senkrecht auf die Platte gerichtet, obwohl eine kleine Konvergenz oder Divergenz in dem aufgefangenen Lichtbündel vorhanden sein kann. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß eine derartige Platte nur bei senkrechtem Einfallen ein Halbwellendifferential zwischen den beiden Schwingungskomponenten des von der Platte übertragenen polarisierten Lichtes bildet. Es würde beispielsweise nicht ratsam sein, die Platte 50 in einem üblichen Polarisationsmikroskopsystem an oder nahe der Objektebene zu verwenden, in der Hoffnung, daß die durch die Kondensorelemente hervorgerufene Depolarisation durch das Objektiv nach Umkehr durch die Halbwellenplatte kompensiert wird und daß das System mit verhältnismäßig hohen numerischen Objektivöffnungen verwendet werden kann. Ganz allgemein werden vorzugsweise Einfallswinkel, die größer als wenige Winkelgrade sind, vermieden.
Platte 50 kann so angeordnet sein, daß sie um eine Querachse 54 (Fig. 1) etwas gedreht werden kann, wenn kleinere Verstellungen erwünscht sind, um ein genaues Halbwellendifferential zwischen den die Platte durchsetzenden Schwingungskomponenten zu erzielen.
Wenn auch eine Halbwellenlängenplatte in dem verbesserten optischen System bevorzugt wird, können andere dickere Wellenlängenplatten, die ähnliche Außerphaseverhältnisse, beispielsweise l'/2 i. 21/2 i usw. schaffen, verwendet werden.
Soll an Stelle von monochromatischem Licht weißes Licht verwendet werden, dann werden an Stelle der erwähnten Halbwellenplatte zwei doppelt nach innen reflektierende verzerrungsfreie Fresnel-Rhomben oder ein einziger Fresnel-Rhombus mit vier nach innen gerichteten Reflexionen verwendet, von denen jede Reflexion eine Achtelwellenphasenänderung als Phasenänderungseinrichtung verwendet. Ein derartiger Rhombus 56 ist in Fig. 5 dargestellt. Da ein Achtel der Wellenphasenänderung an jeder inneren Reflexionsfläche 56 a, 56 b, 56 c und 56 d erfolgt, erzeugen diese Flächen gemeinsam eine volle Halbwellenphasenänderung zwischen Schwingungskomponenten, die sich in rechtwinklig zueinander angeordneten Ebenen befinden. Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt natürlich in der Tatsache, daß alle Wellenlängen des weißen Lichtes in im wesentlichen gleicher Weise beeinflußt werden. Auch hier wird die Phasenänderungseinrichtung vorzugsweise in möglichst parallel gerichteten Lichtstrahlen verwendet.
In Fig. 6 ist ein abgeändertes optisches System 60 für ein Polarisationsmikroskop dargestellt mit einem Kondensator 62 und einem Objektiv 64, die im Abstand voneinander auf einer gemeinsamen optischen Achse aufgestellt sind, so daß sie auf entgegengesetzten Seiten einer Objektebene 66 des Systems und in Arbeitsstellung zu dieser Objektebene stehen. Nahe der Objektebene 66 sind ein üblicher Objektträger 68 und ein Deckglas 70 gezeichnet. Der Kondensator 62 und das Objektiv 64 werden als Ofmmersionen 72 bzw. 74 ausgebildet.
Das zu Beleuchtungszwecken von einer äußeren Lichtquelle dem optischen System zugeführte Licht durchdringt ein Polarisationsprisma 76, z. B. ein Nicolsches Prisma od. dgl. Die das Prisma verlassenden polarisierten Lichtstrahlen durchdringen zuerst die die Drehungskompensationseinrichtung 78 und die Phasenänderungseinrichtung 80 aufweisende Lichtänderungseinrichtung 77, ehe sie durch die Lichtbrechungselemente 82 und 84 des Kondensors 62 an der Objektebene 66 gerichtet und konzentriert werden. Wenn auch als bevorzugte Ausführung der Phasenänderungseinrichtung eine doppelbrechende Halbwellenplatte, wie bei 50 in Fig. 1 dargestellt, verwendet wird, sind auch andere verwendbare Ausführungen bekannt und bereits beschrieben.
Lichtstrahlen dagegen, die ein auf dem Objektträger 68 vorhandenes Objekt beleuchten und über die Objektebene 66 hinausstrahlen, werden von den Lichtbrechungsteilen 86 und 88 des Objektivs 64 gesammelt und gelangen nach Durchgang durch die Lichtänderungseinrichtung 89 und den Analysator 94 zu einem Brennpunkt an einer Bildebene (nicht dargestellt) des Systems. Die Lichtänderungseinrichtung 89 enthält die Phasenänderungseinrichtung 90 und die Drehungskompensationseinrichtung 92. Der Analysator 94 hat die Form eines Polarisationsprismas, z. B. eines Nicolschen Prismas od. dgl., das in gekreuzter Stellung relativ zum Polarisator 76 aufgestellt ist.
Wie bereits bei Fig. 1 erwähnt wurde, wirken gekrümmte Flächen von Kondensator und von Objektivlinsen des optischen Systems eines Polarisationsmikroskops sowie auch andere lichtübertragende Elemente des Systems, deren Flächen unter verschiedenen Einfallswinkeln polarisiertes Licht aufnehmen, in unterschiedlichem Ausmaß als Teilpolarisatoren und verringern den Löschungskoeffizienten eines derartigen optischen Systems, indem sie die Polarisationsebene des Lichtes an jeder zusätzlichen lichtübertragenden Schrägfläche des Systems summierend erhöhen. Infolgedessen konnte eine vollkommene Löschung an der hinteren Objektivöffnung des Objektivs des Systems des von dem Polarisator übertragenen gesamten Lichts bisher nicht erreicht werden, und zwar selbst bei Verwendung von verzerrungsfreier Optik und monochromatischem Licht. In Fig. 1 ist eine Drehungskompensationseinrichtung von sorgfältig vorbestimmten optischen Eigenheiten bei 18 und 42 und ebenfalls auch bei 24 vorhanden, um einen Depolarisationseffekt einzuführen, der tatsächlich ein wesentliches Äquivalent des innewohnenden Depolarisationseffektes ist, der von den Schrägflächen und anderen lichtbrechenden optischen Flächen des Mikroskopsystems, d. h. dem Kondensor 44, Objektiv 26 und Elementen 34, 36 hervorgerufen wird. Zwischen beide Hauptteile des kombinierten optischen Systems ist eine Phasenänderungseinriehtung 50 geschaltet, um die Richtung des Depolarisationseffektes des einen Bauteiles relativ zum anderen Bauteil umzukehren. Auf diese Weise löschen sich zwei im wesentlichen gleiche Effekte, mit dem Ergebnis, daß lediglich im wesentlichen einfach polarisiertes Licht den Analysator des Systems erreicht.
Die Drehungskompensationseinrichtung 18 und 42 der Fig. 1 ist jedoch ziemlich groß, ist auch ziemlich schwierig anzufertigen und ist nur mit großen Kosten herzustellen. Sie ist ein im wesentlichen vollständiges zusätzliches Kondensor- und Objektivsystem, das mit dem üblichen Kondensor und Objektiv des Instruments zusammenarbeitet. An Stelle dieser ziemlich mühsam herzustellenden und teuren Anordnung von optischen Bestandteilen kann jedoch ein im wesentlichen gleichwertiger Drehungskompensationseffekt einer nicht vergrößernden oder im wesentlichen nicht vergrößernden Meniskushnseneinrichtung erhalten werden, die eine zweckdienliche vorbestimmte optische Eigenheit hat und der eine richtige Stellung in einem derartigen optischen System gegeben wird. Beispielsweise kann diese Art von Drehungskompensationseinrichtung zum Kompensieren des Kondensorabschnittes des in Fig.6 dargestellten Systems durrch den Bauteil 78 geschaffen werden. Dieser Bautei178 hat die Form eines nichtvergrößernden Meniskus, der aus einer Luftlinse 96 besteht, die zwischen einem plankonkaven ersten Lichtbrechungselement 98 und einem plankonkaven zweiten Lichtbrechungselement 100 eingeschlossen ist.
In einer derartigen Anordnung ist eine Zwischenfläche 98a zwischen Luftlinse 96 und Element 98 geformt, während eine zweite Zwischenfläche 100a zwischen Luftlinse 96 und Element 100 vorhanden ist. Auf beiden Zwischenflächen treffen die polarisierten Lichtstrahlen unter verschiedenartigen und verschiedenen Winkeln auf. Infolgedessen werden diese polarisierten Lichtstrahlen hinsichtlich der Depolarisation des Lichtes verschiedenartig beeinflußt. Die nahe der Mitte vorhandenen Lichtstrahlen werden unter einem nahezu senkrechten Einfallswinkel aufgenommen, während die näher den Außenkanten vorhandenen Lichstrahlen unter verhältnismäßig hohen Einfallswinkeln aufgenommen werden. Auf diese Weise beeinflussen verschiedene Flächeneinheiten dieser Lichtbrechungsoberflächen die ordentlichen und außerordentlichen Komponenten des Polarisationslichtes. die in der Einfallswinkelebene und in einer hierzu senkrechten Ebene schwingen. Hierdurch wird ein Depolarisationseffekt erzeugt, der den Kondensorabschnitt des Systems kompensiert, so daß an der Objektebene 66 ein einfach polarisiertes Licht auftritt. Da die gekrümmten Zwischenflächen im wesentlichen parallel oder nahezu parallel sind und da die vordere Planfläche und die hintere Planfläche der Kompensationseinrichtung 78 ebenfalls im wesentlichen parallel verlaufen, wird keine merkbare Änderung in der Vergrößerung erzeugt.
In gleicher Weise kann die bereits erwähnte Drehungskompensationseinrichtung 92 zum Kompensieren des Objektivabschnitts des Mikroskopsystems von einem ersten plankonvexen Lichtbrechungselement 102 und einem zweiten plankonkaven Lichtbrechungselement 104 gebildet werden, die gemeinsam zwischen sich eine Luftlinse 106 formen. Die zwischen Element 102 und Luftlinse 106 geformte Zwischenfläche 102 a und die zwischen Luftlinse 106 und Element 104 geformte Zwischenfläche 104a haben solche Krümmungen, daß sie im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die vordere Planfläche und die hintere Planfläche der Elemente 102 bzw. 104 verlaufen ebenfalls parallel zueinander, so daß diese Elemente 102 und 104 mit der dazwischen befindlichen Luftlinse 106 die Schwingungskomponenten der übertragenen polarisierten Lichtstrahlen modifizieren oder kompensieren, ohne daß eine merkbare Änderung in der Vergrößerung des Bildes an der Bildebene des Objektivs erfolgt.
Der Krümmung der in dem unteren Teil des Systems befindlichen Luftlinse 96 wird eine solche Größe gegeben, daß ein Depolarisationseffekt erzielt wird, der im wesentlichen gleich dem Depolarisationseffekt ist. welcher durch den Kondensor und den zwischen Prisma 76 und Objektebene 66 vorhandenen optischen Lichtbrechungselementen auftritt. In ähnlicher Weise wird die Krümmung der Luftlinse 106 so ausgeführt, daß der Depolarisationseffekt, der durch das Objektiv und die zwischen der Objektebene 66 und dem Analysator 94 vorhandenen anderen optischen Flächen auftritt, im wesentlichen aufgehoben wird. Kleine Änderungen in der Krümmung dieser Luftlinsen können verwendet werden, um den erzeugten Depolarisationseffekt zu erhöhen oder zu verringern. so daß eine nahezu völlige Kompensation des vorhandenen Depolarisationseffektes erfolgt. Es kann eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Krümmung der Luftlinse 96 oder 100 erfolgen, um einen großen Einfluß auf das von der Einrichtung 78 oder 92 hervorgerufene Depolarisationsausmaß auszuüben.
Da die von den Außenteilen des Kondensorelementes und der Objektivelemente übertragenen Strahlen des Lichtbündels tatsächlich die Strahlen des polarisierten Lichtbündels sind, die die größten Depolarisationsausmaße aufweisen, werden diese Strahlen so gerichtet, daß sie die Außenteile der Luftlinsen durchdringen und infolgedessen kompensiert werden. Die näher der Mitte gelegenen Strahlen werden dagegen weniger beeinflußt und werden auch durch die verbesserte Kompensationseinrichtung weniger kompensiert. In dieser Weise erzeugt Bauteil 78 (oder Bauteil 92)# der mit der Phasenänderungseinrichtung 80 (oder 90) zusammenarbeitet, für gewöhnlich nur im wesentlichen einfach polarisiertes Licht an der Objektebene 66 (oder am Analysator 94), und zwar ohne daß eine wesentliche Änderung in der Vergrößerung durch jede der Drehungskompensationseinrichtungen erfolgt.
Wie bereits erwähnt. kann die Krümmung der in Fig.6 dargestellten Luftlinsen größer oder kleiner gemacht werden, um den richtigen Ausgleich hinsichtlich der Depolarisationskompensation zu erhalten. Eine sehr kleine Änderung oder Einstellung kann jedoch für das Kondensorsystem durch eine kleine Axialbewegung der Kompensationseinrichtung 78 erhalten werden, wie dies von dem Pfeil 110 angedeutet wird. Eine gleichwertige kleine Änderung oder Einstellung für das Objektivsystem kann durch eine kleine Axialbewegung der Kompensationseinrichtung 92 erfolgen, wie Pfeil 112 zeigt. Diese Einstellungen oder Verstellungen sind infolge der geringen Konvergenz der übertragenen Lichtstrahlen möglich.
Die konkave Seite der Luftlinse 96 weist zwar nach oben, doch ist diese Lage nicht von wesentlicher Bedeutung, denn ein ungefähr gleichwertiger Depolarisationseffekt kann auch in den Fällen erzielt werden. in denen diese Luftlinse nach unten weist. Das gleiche gilt auch für die Aufstellung der Luftlinse 106.
1n dem optischen Polarisationssystem der Fig.6 wird polarisiertes Licht aus dem Prisma 76 von der Kompensationseinrichtung 78 um ein vorbestimmtes Ausmaß depolarisiert, wobei der Richtungssinn oder das Vorzeichen von der Halbwellenplatte 80 umgekehrt wird, und dann wird dieses Licht von dem Kondensor und den anderen zugehörenden optischen Elementen des Instruments wieder depolarisiert, so daß an der Objektebene 66 zur Beleuchtung von auf dem Objektträger 68 befindlichen Objekten im wesentlichen einfach polarisiertes Licht verwendet wird. Befindet sich im Objektfeld kein Objekt, dann wird dieses einfach polarisierte Licht bei seinem Durchtritt über die Objektebene 66 hinaus durch das oberhalb dieser Ebene gelegene Objektiv und die zugehörenden Elemente des optischen Systems depolarisiert, sein Vorzeichen wird durch die Halbwellenplatte 90 umgekehrt, und das Licht wird dann wieder um ein gleichwertiges Ausmaß von der Kompensationseinrichtung 92 depoIarisiert, so daß nur im wesentlichen einfach polarisiertes Licht von dem Analysator 94 aufgenommen wird. Da der Analysator 94 das gesamte einfach polarisierte Licht abschirmt, erscheint zu diesen Zeiten das Bildfeld oder die hintere Objektivöffnung des Objektivs dunkel. Wird jedoch ein doppelbrechendes Objekt in das Objektfeld des Objektivs 64 gebracht, dann beeinflußt oder dreht das Objekt das darauf auftreffende polarisierte Licht in unterschiedlicher Weise mit dem Ergebnis, daß das den Analysator 94 erreichende Licht geändert wird und Teile des Objekts an der Bildebene des Instruments sichtbar werden.
Bei der an Hand der Fig.6 beschriebenen optischen Anordnung ist das einfach polarisierte Licht an der Objektebene 66 geschaffen worden. Eine derartige Anordnung wird zwar bevorzugt, doch kann die Lichtänderungseinrichtung 77, die die Drehungskompensationseinrichtung 78 und die Phasenänderungseinrichtung 80 enthält, gewünschtenfalls aus dem System weggelassen werden, wobei noch annehmbare Ergebnisse in Bildern an der hinteren Objektivfläche des Objektivs 64 lediglich durch Verwendung der Lichtänderungseinrichtung 89 erhalten werden. Dies ist der Fall, obwohl das Licht, das ein auf der Objektebene 66 befindliches Objekt beleuchtet, gering depolarisiertes Licht sein kann, das durch die schrägstehenden Linsenflächen des Kondensors und der zugehörenden lichtbrechenden optischen Elemente der ersten Hälfte des Systems depolarisiert worden ist. In einer derartigen Anordnung würde natürlich das von dem Analysator 94 aufgenommene Licht nur teilweise kompensiert. Bessere Ergebnisse werden in einer derartigen Anordnung erhalten, wenn die Depolarisationseigenschaften der Lichtänderungseinrichtung 89 stärker gemacht und so gewählt werden, daß sie im wesentlichen gleich den kombinierten Depolarisationseigenschaften des Kondensors 62, des Objektivs 64 und der dazwischen befindlichen Lichtbrechungselemente sind. Obwohl gering depolarisiertes Licht an der Objektebene 66 zu Beleuchtungszwecken vorhanden ist, wird in diesem Falle im wesentlichen einfach polarisiertes Licht in den Analysator gerichtet, sofern nicht eine Änderung durch in dem Objektfeld befindliche Objekte erfolgt. Eine mehr oder weniger gegenteilige Anordnung der Lichtänderungseinrichtung kann mit annehmbaren Ergebnissen leicht verwendet werden. In einem solchen Falle wird nur eine Lichtänderungseinrichtung zwischen Polarisator 76 und Kondensorsystem 62 verwendet, wobei diese Einrichtung solche Depolarisationseigenschaften hat, daß sie im wesentlichen völlig die Depolarisationseigenschaften des Kondensors, des Objektivs und der dazwischenliegenden optischen L_ichtbrechungselemente kompensiert.
Wie erwähnt, wird jedoch die getrennte Kompensation des Kondensors und des Objektivs eines Instruments bevorzugt. Wenn Objektiv und Kondensor getrennt kompensiert werden, ist es beispielsweise möglich, mehrere austauschbare Objektive und einen Revolver gemeinsam mit ihren zugehörenden Drehungskompensationseinrichtungen anzuordnen, ähnlich wie dies in Mikroskopen mit auf gleiche Brennpunkte eingestellten Objektiven bekannt ist und angewendet wird. Ein anderer Grund für die getrennte Drehungskompensation liegt darin, daß nur doppelbrechende Objekte gesehen werden, wenn lediglich einfach polarisiertes Licht an der Objektebene 66 zur Beleuchtung der Proben vorhanden ist. Sonst könnten kleine Gegenstände in dem teilweise depolarisierten Licht am Objektfeld etwas Licht längs einer neuen und ungenau kompensierten Bahn ablenken, und dieses abgelenkte Licht würde dann keine richtige Indikation der Doppelbrechung der Gegenstände sein. Daraus folgt also, daß Helligkeitsmessungen genauer ausgeführt werden können, wenn das an der Objektebene vorhandene Licht einfach polarisiertes Licht ist.
Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Form der Lichtänderungseinrichtung 114. Diese Einrichtung enthält eine Drehungskompensationseinrichtung 116 und eine Phasenänderungseinrichtung 118, die zusammengebaut sind und in gegenseitiger Stellung mittels einer spannungsfreien Lagerung 120 gehalten werden. Die Linseneinrichtung 116 weicht in diesem Falle etwas von der in Fig. 6 dargestellten Luftlinseneinrichtung 96 oder 106 insofern ab, als die Einrichtung 116 aus Glas oder einem Kunststoff besteht, aber im wesentlichen immer noch eine nichtvergrößernde Meniskuslinse ist. Wenn eine derartige Linse richtiger Größe und konkaver Krümmung die genau vorbestimmten optischen Eigenschaften hat, kann sie an Stelle der Drehungskompensationseinrichtung 78 oder 92 im optischen System der Fig. 6 verwendet werden. Natürlich muß in jedem Falle die Phasenänderungseinrichtung 80 oder 90 notwendigerweise zwischen der im wesentlichen nichtvergrößernden Linse und den üblichen optischen Bestandteilen des Kondensors oder des Objektivs der Vorrichtung angeordnet werden. Sowohl die konkave als auch die konvexe Seite der Linse kann nächst der angrenzenden Phasenänderungseinrichtung mit im wesentlichen den gleichen Ergebnissen aufgestellt sein.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß vom praktischen Standpunkt aus der nichtvergrößernde Luftlinsentyp der Drehungskompensationseinrichtung dem Glas- oder Kunststofftyp etwas vorgezogen wird. Der Grund hierfür ergibt sich aus einer Prüfung der Fig. 8 und 9 und der nachstehenden Erläuterung. Fig. 8 zeigt einen kleinen Teilschnitt durch eine Drehungskompensationseinrichtung ähnlich der Einrichtungen 92 der Fig. 6, während Fig. 9 einen ähnlichen kleinen Teilschnitt durch eine nichtvergrößernde Glasmeniskusfinse einer Drehungskompensationseinrichtung zeigt, die als Ersatz für die erste Einrichtung beabsichtigt ist. Ein Lichtstrahl, beispielsweise Lichtstrahl 122 in Fig. 8, hat einen größeren Brechungswinkel beim Eintritt in den zwischen den Elementen 124 und 126 gelegenen Luftraum 125 als ein ähnlicher Lichtstrahl 128 in Fig. 9, der in das Glaselement 130 infolge der Unterschiede in den Brechungsindizes gebrochen wird. Zur Erzielung eines gleichwertigen Depolarisationseffektes an den Schrägflächen des aus Glas bestehenden Kompensators muß also dieser Teil der Linse steiler gestellt werden. Mit anderen Worten: Die nicht vergrößernde Glaskompensationslinse muß nahe ihrer Außenkanten steilere Schrägflächen aufweisen als eine nicht verstärkende Luftlinse, die gleiche Depolarisationseigenschaften hat. Natürlich ist die Glas- oder Kunststofflinse mit steil gestellten Außenabschnitten schwieriger optisch genau herzustellen als die Glaselemente 124 und 126 der Fig. B.
In Fig. 10 ist eine abgeänderte Drehungskompensationseinrichtung 132 gezeigt, die sich von der Einrichtung 92 nach Fig. 6 in der Hauptsache darin unterscheidet, daß sie in zwei Teile oder Kompensatoren 132A und 132B geteilt ist, die gemeinsam die gewünschte Depolarisationsgröße erzeugen und von denen jeder Kompensator eine im wesentlichen nichtvergrößernde Luftlinse zwischen den auf Abstand stehenden Lichtbrechungselementen aufweist. Am Kompensator 132A ist eine doppelbrechende Halbwellenplatte 133 angebracht. Teil 132B erzeugt einen geringeren Depolarisationseffekt, da er eine weniger steil gekrümmte Luftlinse 135 bildet. Dieser Teil ist daher, wie Pfeil 134 andeutet, mittels Feineinstellung axial einstellbar, um ein optisches Polarisationssystem oder den Teil eines derartigen Systems, dem der Kompensator zugeordnet ist, richtig auszugleichen.
In Fig. 11 ist eine abgeänderte Form einer Drehungskompensationseinrichtung 137 dargestellt, die aus zwei Hauptteilen 138A und 138B besteht, welche in entgegengesetzte Richtungen weisende Luftlinsen haben. Ihre Depolarisationswirkung ist gleichfalls summierend oder akkumulativ. In dieser Anordnung kann es, wie die Pfeile 140 und 142 zeigen, zur Erzielung eines richtigen Ausgleichs in einem zugehörenden optischen Polarisationssystem erwünscht sein, einen Teil oder beide Teile axial relativ zu einem Ring 139 in parallelem oder nahezu parallelem Licht einzustellen. Eine Verstellung dieser beiden Teile ergibt keine merkbare Änderung in der Bildvergrößerung, wenn eine Verwendung auf der Objektivseite des Systems erfolgt. Es ist eine doppelbrechende Halbwellenplatte 143 vorhanden. Die gleiche Einrichtung optisch richtiger Ausführung kann natürlich auch an der Kondensorseite des Systems zur Kompensation verwendet werden. Zwei nichtvergrößernde Glaslinsen oder Kunststofflinsen können gewünschtenfalls für Kompensationszwecke in ähnlicher Weise an Stelle der Luftlinsen nach Fig. 10 und 11 verwendet werden. Gewünschtenfalls kann auch eine größere Zahl als eine oder zwei Glaslinsen, Kunststofflinsen oder Luftlinsen verwendet werden, um in dem optischen System nach Fig. 6 od. dgl. einen erforderlichen summierenden und kompensierenden Depolarisationseffekt zu erzielen. Die Anordnung wird so getroffen. daß sich keine oder nahezu keine Änderung in der Bildvergrößerung ergibt.
Fig. 12 zeigt ein Mikroskopobjektiv 150 von verhältnismäßig sehr hoher Vergrößerung, wie es z. B. für Medizin- oder Forschungszwecke benutzt wird. Bei diesem Objektiv wird einfach polarisiertes Licht am zugehörenden Objekfeld verwendet. Entsprechend den erfindungsgemäßen Lehren hat dieses Objektiv eine Phasenänderungseinrichtung in Form einer Halbwellenplatte 152, die in dem nahezu parallelen Licht zwischen einer vorderen Gruppe von Lichtbrechungskomponenten 154 und einer hinteren Gruppe von Lichtbrechungskomponenten 156 angeordnet ist. Diese Halbwellenplatte 152 dient zur Umkehr des Vorzeichens des teilweise depotarisierten Lichtes, das von der vorderen Gruppe 154 kommt. Bei sorgfältiger Abstimmung dieses Depolarisationseffektes in bezug auf den Depolarisationseffekt, der von der hinteren Gruppe 156 erzeugt wird, ist es möglich, ein im wesentlichen völliges Drehungskompensationsverhältnis für dieses Objektivsystem zu schaffen. Wenn auch noch eine Feldlinse (nicht dargestellt) mit einem derartigen Objektiv nahe dessen Bildebene verwendet werden soll, muß ihre Depolarisationswirkung gemeinsam mit dem Depolarisationseffekt der hinteren Gruppe berücksichtigt werden, um einen besten Ausgleich oder eine beste Drehungskompensation zu schaffen. Ein nichtvergrößerndes Element oder ein im wesentlichen nichtvergrößerndes Element 158 schwacher Krümmung ist manchmal an der hinteren Gruppe erwünscht, um einen besseren Ausgleich des gesamten Systems zu sichern. Ein deartiges Element 158 kann noch nützlicher bei seiner Verwendung mit der vorderen Gruppe sein.
In allen dargestellten Ausführungen, in denen die Halbwellenplatte 50, 80, 90, 118, 133, 143 oder 152 von der zugehörenden Drehungskompensationseinrichtung auf Abstand steht oder von dieser Einrichtung etwas auf Abstand gestellt werden kann, wird die Anordnung so gewählt, daß eine kleine Drehung in bezug auf die optische Achse des Instruments möglich ist.
Die infolge der Depolarisation auftretenden Drehungsgrößen oder der Drehungsgrad kann zwar durch Verwendung von Aufstrichen geringer Reflexion vermindert werden, doch läßt sich die Depolarisation auch durch nichtmetallische Aufstriche hoher Reflexion erhöhen. Diese Möglichkeit kann ausgenutzt werden, um eine engere Anpassung oder einen besseren Ausgleich zwischen den Depolarisationseffekten eines bestimmten Systems und der Drehungskompensationseinrichtung hierfür zu erzielen.
Während ein übliches Polarisationsmikroskop, das bei einer numerischen Objektivöffnung von annähernd 0,84 wirkungsvoll arbeitet, wie bereits erwähnt, an den Stellen c in den vier Ouadranten der Fig. 2 eine Drehung von 9,6 Winkelgraden hat, ist in entsprechenden Stellen c des Objektfeldes einer erfindungsgemäß verbesserten optischen Polarisationssystems nach Fig. 6 diese Drehung von 9,6 Winkelgraden auf einen Höchstwert von annähernd 0,10 Winkelgraden verringert worden. Die Auflösungskraft des erfindungsgemäßen verbesserten optischen Polarisationssystems ist also stark erhöht.
In der vorstehenden Beschreibung sind zwar Polarisator und Analysator in gekreuzter Stellung zueinander angeordnet (wobei eine Achse der Phasenplatte oder Phasenänderungseinrichtung gleichzeitig parallel zur Polarisationsebene des Polarisators liegt). Diese gekreuzte Stellung bezieht sich nicht auf die Stellung im geometrischen Sinn, sondern auf die Stellung im optischen Sinn, d. h. der Analysator ist so eingestellt, daß er das auf ihn treffende Licht löscht. Es ist beispielsweise möglich, annehmbare Ergebnisse zu erhalten, wenn die Achse der Halbwellenplatte nicht genau parallel zur Polarisationsebene des Polarisators liegt, und in diesem Fall wird die beste Einstellung die sein, wenn man die Achse der Halbwellenplatte in einem mittleren Winkel oder bezüglich des Winkels halbwegs zwischen die Polarisationsebene des Polarisators und die Ebene des Analysators legt.

Claims

PATENTANSPRLYCHE: 1. Optisches, bilddarstellendes Polarisationssystem mit einer relativ großen numerischen Objektivöffnung und einem von einer Lichtquelle gespeisten Polarisator, der dem System polarisiertes Licht zuführt, einem Analysator, der in gekreuzter Stellung in gewisser Entfernung zu diesem Polarisator angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe (18, 42) und eine zweite Gruppe (26, 44) von lichtbrechenden Linsenkomponenten, die optisch ausgerichtet auf einer gemeinsamen optischen Achse zwischen dem Polarisator (12) und dem Analysator (30) angeordnet sind und polarisiertes Licht vom Polarisator zum Analysator übertragen, wobei die erste Linsengruppe (18, 42) fast paralleles Licht zur zweiten Linsengruppe (26, 44) überträgt; eine Objektebene (32) zwischen Polarisator und Analysator, die relativ zur ersten und zweiten Linsengruppe so angeordnet ist, daß bestimmte Linsenkomponenten auf sie scharf eingestellt sind und ein an der Objektebene (32) befindliches Objektbild an einer dazugehörigen Bildebene (28) bilden, wobei die erste und zweite Gruppe von lichtbrechenden Linsen jeweils einen Dreheffekt auf das schräg auf die lichtbrechenden Flächen fallende polarisierte Licht ausüben und der von einer der Linsengruppen ausgeübte vorbestimmte Dreheffekt praktisch gleich groß wie der ebenfalls vorbestimmte von der zweiten Linsengruppe auf das polarisierte Licht ausgeübte Dreheffekt gehalten wird, und durch eine Phasenänderungseinrichtung (50), die im optischen System im annähernd parallelen Lichtbündel zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von lichtbrechenden Linsenkomponenten angeordnet ist, wobei die Phasenänderungseinrichtung (50) solche vorbestimmten optischen Eigenschaften hat, daß sie in das Lichtbündel im wesentlichen eine um eine halbe Wellenlänge differierende Phasenverzögerung zwischen einer in einer ersten Ebene schwingenden Schwingungskomponente und einer in einer zweiten rechtwinklig dazu gelegenen Ebene schwingenden Schwingungskomponente erzeugt, wobei ferner die Phasenänderungseinrichtung (50) im System so angeordnet ist, daß eine ihrer Schwingungsebenen im wesentlichen parallel zur Polarisationsebene des einfallenden polarisierten Lichtes liegt und dazu dient, den Richtungssinn des teilweise gedrehten Lichtes umzukehren, wobei im wesentlichen einfach polarisiertes Licht vom Analysator (30) aufgenommen werden wird, sofern es nicht durch Objekte auf der Objektebene (32) geändert worden ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte optische Lichtbrechungskomponenten dieser Gruppe von optischen Lichtbrechungskomponenten einen Kondensor (18) bilden, der die an einer Objektebene (32) des Systems befindlichen Objekte beleuchtet, und daß andere optische Lichtbrechungskomponenten dieser Gruppe ein Objektiv (26) bilden, dessen Brennpunkt an dieser Objektebene (32) liegt und ein Bild von an dieser Objektebene befindlichen Objekten auf einer zugehörenden Bildebene (28) erzeugt.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von optischen Lichtbrechungskomponenten einen Kondensor, der Lichtstrahlen zu den an einer Objektebene in diesem System befindlchen Objekten richtet, und ein Objekt aufweist, das ein Bild dieser Objektebene an einer zugehörenden Bildebene bildet, und daß die andere Gruppe von optischen Lichtbrechungskomponenten eine Drehungskompensationseinrichtung bildet, die innewohnende Depolarisadonseigenschaften von vorbestimmter Größe hat, die im wesentlichen gleich den vereinigten Depolarisationseigenschaften des Kondensors und des Objektivs sind.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehungskompensationseinrichtung (77, 89) die Form einer im wesentlichen nichtvergrößernden optischen Lichtbrechungskomponente hat, die zwei benachbarte, axial auf Abstand stehende gekrümmte Flächen aufweist, von denen die eine Fläche eine konkave Fläche und die andere Fläche eine konvexe Fläche ist und beide Flächen im wesentlichen gleiche Krümmungen haben.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten einen Hauptkondensor zur Beleuchtung von an einer Objektebene dieses Systems befindlichen Objekten und ein Hauptobjektiv enthält, das ein Bild dieser Objektebene an einer zugehörenden Bildebene bildet, und daß die zweite Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten aus einem Hilfskondensor und einem Hilfsobjektiv besteht, die zusammen vorbestimmte Depolarisationseigenschaften haben, welche im wesentlichen gleich den zusammengefußten Depolarisationseigenschaften des Hauptkondensors und des Hauptobjektivs sind.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenausgleichseinrichtung zur Erzeugung der differentialen Phasenverzögerung eine doppelbrechende Halbwellenplatte (50) ist.
7. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenausgleichseinrichtung zur Erzeugung der differentialen Phasenverzögerung eine doppelbrechende Halbwellenplatte (50) ist, die in dem System zwischen der Drehungskompensationseinrichtung und dem zusammengefußten Objektiv und Kondensor aufgestellt ist. B.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtvergrößernde Drehungskompensationseinrichtung in dem System zwischen dem zusammengefußten Objektiv und Kondensor und dem Analysator aufgestellt ist.
9. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtvergrößernde Drehungskompensationseinrichtung in dem System zwischen dem zusammengefußten Objektiv und Kondensor und dem Polarisator aufgestellt ist.
10. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenänderungseinrichtung ein mehrfach reflektierendes Phasenänderungselement (56) ist, das in dem System zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten angeordnet ist.
11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten die Form eines Objektivs hat, das so angeordnet ist, daß sein Brennpunkt auf einer Objektebene des Systems liegt und ein Bild auf einer dazugehörenden Bildebene bildet, und daß die zweite Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten die Form eines nichtvergrößernden optischen Bestandteils hat, der zwei Oberflächen aufweist, die ausgerichtet und im nahen Abstand voneinander aufgestellt sind, wobei die eine Oberfläche eine konkavgekrümmte Fläche von im wesentlichen gleicher Krümmung ist.
12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten die Form eines Kondensors hat, der Lichtstrahlen auf eine Objektebene dieses Systems richtet, und daß die andere Gruppe der optischen Lichtbrechungskomponenten die Form eines nichtvergrößernden optischen Bestandteils hat, der zwei gekrümmte Flächen aufweist, die ausgerichtet und im nahen Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die eine Oberfläche eine konkavgekrümmte Oberfläche und die andere Oberfläche eine konvexgekrümmte Oberfläche von im wesentlichen gleicher Krümmung ist.
13. Lichtänderungsvorrichtung zur Verwendung bei Herstellung eines optischen Systems nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen einheitlichen Aufbau mit einer Drehungskompensationseinrichtung und einem Phasenänderungselement, die in der Nähe voneinander angeordnet sind, wobei die Drehunaskompensationseinrichtung nach ihrem Einbau @in das optische System die erste Gruppe von optischen Lichtbrechungskomponcnten bildet, während das Phasenänderungselement die Halbwellenphasenänderungseinrichtung bildet, so daß, wenn die Lichtänderungseinrichtung zwischen Objektiv und Analysator in das System eingebaut ist und wenn die Phasenänderungseinrichtung in der Nähe des Objektivs aufgestellt ist. nur im wesentlichen einfach polarisiertes Licht vom Analysator aufgenommen wird, sofern nicht eine Änderung durch an der Objektebene des Systems befindliche Objekte erfolgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenelement ein eine mehrfache Innenreflexion aufweisendes Element ist, das die erwähnte Phasenverzögerung um eine halbe Wellenlänge bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenelement eine doppelbrechende Platte (50) mit Halbwellenverzögerung ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß die Drehungskompensationseinrichtung ein im wesentlichen nichtvergrößernder Lichtbrechungsbestandteil ist, der zwei axial ausgerichtete gekrümmte Lichtbrechungsflächen hat, die im Abstand voneinander aufgestellt sind und von denen eine Fläche eine konkave Fläche mit vorbestimmter Krümmung und die andere Fläche eine konvexe Fläche mit ähnlicher Krümmung ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Lichtbrechungsfläche und die benachbarte im Abstand stehende konvexe Lichtbrechungsfläche zwischen sich eine im wesentlichen nichtvergrößernde Meniskusluftlinse bilden.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehungskompensationseinrichtung aus zwei ähnlichen, im wesentlichen nichtvergrößernden optischen Lichtbrechungsbestandteilen besteht, die axial gegenseitig verstellbar sind, und daß jeder Bestandteil zwei axial ausgerichtete gekrümmte Lichtbrechungsflächen hat, die in nahem Abstand voneinander aufgestellt sind, wobei die eine Oberfläche jedes Paares eine konvexe Fläche und die andere Oberfläche eine konkave Fläche ähnlicher Krümmung ist, und daß die nichtvergrößernden Bestandteile so angeordnet sind, daß ihre konvexen Flächen in entgegengesetzte Richtungen weisen (Fig. 11).
19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehungskompensationseinrichtung aus zwei ähnlichen, im wesentlichen nichtvergrößernden optischen Lichtbrechungsbestandteilen besteht, die axial gegenseitig verstellbar sind, und daß jeder Bestandteil zwei axial ausgerichtete gekrümmte Lichtbrechungsflächen hat, die in nahem Abstand voneinander aufgestellt sind. wobei die eine Oberfläche jedes Paares eine konvexe Fläche und die andere Oberfläche eine konkave Fläche ähnlicher Krümmung ist, und daß der Krümmungsradius des einen Paares der gekrümmten Flächen wesentlich größer ist als der Krümmungsradius des anderen Paares der gekrümmten Flächen (Fig. 10). In Betracht gezogene Druckschriften: Druckschrift Leitz. Liste Mineralogie Nr. 8650 XI l'54 lDLW / DM. Druckschrift Zeiss, 40-550-e, Scho VI/57; französische Patentschrift Nr. 1127 104; USA.-Patentschrift Nr. 2 516 905.