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Beleuchtungseinrichtung für Stereomikroskope Die Erfindung bezieht
sich auf eine episkopische Koaxialbeleuchtungseinrichtung für Stereomikroskope und
im besonderen auf eine Verbesserung bei einer solchen Einrichtung.
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Bei den älteren Koaxialbeleuchtungseinrichtungen für Mikroskope wird
im allgemeinen das Licht aus einer Lampe durch das Objektiv nach unten auf das Objekt
mit Hilfe eines in das Rohr des Mikroskops eingesetzten Strahlteilers reflektiert.
Bei neuzeitlichen Mikroskopen sind die Luft-Glas-Flächen mindestens des Objektivs
mit einem Belag aus einem Antireflexionsmaterial versehen, das den Anteil des reflektierten
Lichtes vermindert, das von den Lichtbrechungsflächen des Objektivs in das Okular
zurückreflektiert wird. Dieses reflektierte Licht tritt im Sehfeld als ein Schleier
auf, der den Bildkontrast beeinträchtigt, und der Schleier kann tatsächlich das
Abbild nahezu unerkennbar machen.
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rin besonderen bei Stereomikroskopen mit veränderbarer Vergrößerung
unter Verwendung einer Vielzahl von Linsenflächen wird der Bildkontrast so schwach,
daß das Bild trotz der Antireflexbeläge kaum auswertbar ist, da von jeder Lichtbrechungsfläche
ein 'feil des Lichtes immer reflektiert wird.
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Die Erfindung sieht eine Koaxialbeleuchtungseinrichtung für Stereomikroskope
unter Anwendung von Polarisationsverfahren vor, wobei das schädliche Licht, das
von den Linsenflächen aus zum Okular zurückreflektiert wird, ausgelöscht wird.
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Die Erfindung sieht ferner eine solche Einrichtung vor, die einen
einfachen Aufbau aufweist und eine kontrastreiche Abbildung des Objektes bewirkt,
wobei die optischen Teile für gewisse gewerbliche Stereoinikroskope bestimmt und
verhältnismäßig billig sind.
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Das Stereomikroskop nach der Erfindung weist auf zwei Stereoachsen,
auf denen der Reihe nach ausgerichtet sind ein vorderstes komplexes Objektiv, eine
versetzte Lichtquelle mit einem Strahlteiler, der auf die Achse ausgerichtet ist
und Licht durch das Objektiv projiziert, ein Okular zum Betrachten des vorn Objektiv
erzeugten Bildes, und erfindungsgemäß zwei zirkular polarisierende Glieder, die
auf den genannten Stereoachsen zwischen einem Strahlspalter und den genannten Objektiven
angeordnet sind, welche Glieder aus einer planpolarisierten Platte und aus einer
A/4-Platte bestehen, die an der dem Objektiv zugewandten Seite gelegen ist und eine
Drehung der Polarisationsachse bewirken soll, wobei die Richtungen der Polarisationsachsen
in bezug auf die genannten Drehfunktionen so angeordnet sind, daß die Polarisationsachse
des von den Linsenflächen der Objektive zurückreflektierten Lichtes entgegengesetzt
zur Polarisationsachse des nach vorn übertragenen Lichtes gerichtet ist, wobei das
zurückreflektierte Licht ausgelöscht wird.
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Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der Zeichnung
ist die F i g. 1 eine graphische Darstellung einer Ausführung eines Stereomikroskops
nach der Erfindung und die F i g. 2 eine graphische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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Die F i g. 1 zeigt zwei mit 10 und 11 bezeichnete stereoskopische
Varioobjektive, deren optische Achsen mit 12 und 13 bezeichnet sind und von oben
nach unten bis zu einem in der Objektfläche 14 gelegenen Punkt »0« zusammenstreben.
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Die dargestellten Objektive 10 und 11 sollen nur ein
Beispiel für eines der möglichen komplexen optischen Systeme mit einer großen Anzahl
von lichtbrechenden Linsenflächen darstellen, wobei die dargestellten optischen
Systeme zehn solcher Luft-Glas-Flächen auf den Achsen 12 und 13 zwischen den Strahlteilern
2T-27' und der Objektfläche 14 aufweisen.
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In den einzelnen optischen Systemen 10 und 11
sind die
Objektivteile 15 und 15' enthalten, die ein Bild der Objektfläche 14 erzeugen. Auf
diese Objektivteile optisch ausgerichtet sind die Varioobjektivteile 16 und
16' der optischen Systeme 10 und 11,
welche Varioobjektivteile aus
den vorderen Linsenkombinationen
17, 17 und aus den rückwärtigen
Linsenkombinationen 18, 18' bestehen, die in Richtung der Pfeile »a« zum Verändern
der Bildvergrößerung axial bewegbar sind.
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Hinter den Varioteilen 16, 16' sind die Relaislinsen 20 und 20' der
optischen Systeme 10 und 11 angeordnet, die die bildbildenden Strahlen auf die Bildebenen
21 bzw. 21' fokussieren. Am weitesten rückwärts sind die Okulare 19, 19' angeordnet,
mit denen die Abbildungen bei 21 und 21' betrachtet werden können.
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Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung ist für die Objektfläche
14 eine episkopische Koaxialbeleuchtung in beiden optischen Systemen zugleich vorgesehen,
die aus zwei Lampen 23 und 23' und aus zwei Kondensorlinsen 24 und
24' besteht. Die Achsen 25 und 25' der Kondensorlinsen 24, 24' sind seit=
lieh von den Stereoachsen 12 und 13 angeordnet und schneiden diese an den Punkten
26 -und 26'. An diesen Schnittpunkten sind. zwei Strahlteiler 27 und 27' schräg
so angeordnet-daß die Lichtstrahlen aus den Lampen längs der Stereoachsen 12 und
13 nach unten zu einem Punkt »0« auf der Objektfläche 14 geworfen werden.-Bei
der Ausführungsform der Erfindung nach der F i g. 1 werden für die Beleuchtungseinrichtung
zwei Lampen 23 und 23'. verwendet, die auf die- einzelnen Kondensatoren
24 und 24' ausgerichtet sind, deren optische Achsen 25 und 25' seitlich
gelegen sind. Die Achsen 25 und 25' schneiden die Stereoachsen 12
und 13 an den Punkten 26 und 26', an denen zwei Strahlteiler 27 und 27' schräg so
angeordnet sind, daß das Licht aus den Lampen 23, 23' längs der betreffenden Stereoachsen
12 und 13 reflektiert wird.
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Die Erfindung sieht zwei Polarisationsglieder 28 und 28' vor, die
eine Zirkularpolarisation des hindurchgelassenen Lichtes bewirken, wobei jedes Polarisationsglied
auf einer der Stereoachsen 12 oder 13
zwischen einem der;Stralhlteiler und
der am nächsten gelegenen Objektivlinsen 18 oder 18' angeordnet ist. Bei der Ausführungsform
der Erfindung nach der F i g. 1 ist es wichtig,. daß die Polarisationsglieder 28
und 28' den nachstehend beschriebenen Aufbau aufweisen.
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Jedes Polarisationsglied 28 und 28' besteht aus zwei Elementen, und
zwar aus a) einem ebenen -Polarisationselement 28a, dessen Polarisationsachse geneigt
und -im wesentlichen parallel zur Pölarisationsachse des Gegenstückes im anderen
Glied verläuft, wie durch die Pfeile 29 und 29' angedeutet; b) einer 7/4 Platte
28 b oder 28 b', die an der Objektseite der Platten 28a oder 28a' gelegen ist und
eine Drehung der Polarisationsachse über 45° in bezug auf die Richtung der Pfeile
29 und 29' bewirkt, welche, Drehung von dem Stereowinkel zwischen den Stereoachsen
12 und 13
verhältnismäßig unabhängig ist. Nach der F i g. 1 ist es jedoch
-wichtig, daß die A/4-Platten 28 b und 28 b' aus Materialien mit entgegengesetzten
Dreheigenschaften hergestellt werden, z. B. die Platte 28 b aus einer linksdrehenden
Substanz und die Platte 28 b' aus einer rechtsdrehenden Substanz, welche
Substanzen - im Handel erhältlich sind. Die oben beschriebene Drehung der Polarisationsachsen
ist durch die gestrichelten Pfeile 30 und 30' angedeutet. Das Licht aus der Lampe
23' wird beim Durchgang durch das Polarisationselement 28 a' in einer durch den
Pfeil 29' angezeigten Schwingungsebene polarisiert. Wenn das Licht danach
die A/4-Platte 28 b' durchdringt, so wird die Schwingungsachse im Uhrzeigersinn
um 45° in bezug auf die gestrichelte Linie 30' gedreht. Danach wird das Licht von
der Objektfläche 14 reflektiert und fällt durch die A/4-Platte 28 b, wobei die Schwingungsachse
im Uhrzeigergegensinn um 45° gedreht wird, so daß sie mit der Polarisationsebene
des Polarisierungselementes 28 a übereinstimmt, so daß das Licht zum Okular
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weitergeleitet wird, mit dem das Abbild betrachtet werden kann.
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Unerwünschtes Licht, das von den Luft-Glas-Flächen der Objektivlinsen
15',. 16' zum Okular 19' hin reflektiert wird; wird von der @/4-Platte 28 b' ein
zweites Mal beeinflußt, wobei die Schwingungsachse des unerwünschtere Lichtes im
Uhrzeigersinn über weitere 45° gedreht wird, so daß diese nunmehr rechtwinklig zur
ursprünglichen Richtung 29' verläuft, wodurch das unerwünschte Licht ausgelöscht
wird. Die Zirkulärpolarisationselemente 28 und 28' wirken in bezug auf das Licht
aus der Lampe 23 in der gleichen Weise; wie oben beschrieben, so daß eine weitere
Beschreibung nicht erforderlich ist.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach der F i g. 2 sind die :
den Elementen nach der F i g.1 gleichen oderentsprechenden Elemente mit den gleichen-
Bezugszeichen versehen, mit Ausnahme der Zirkularpolarisationselemente, . die mit
31 und 31' bezeichnet- -sind, die auf den Stereoachsen 12 und 13 liegen. Die Polarisationselemente
31 und 31' nach der F i g. 2 unterscheiden sich von den Polarisationselementen-28
und 28' nach der F i g. 1 dadurch, daß beide Polarisationselemente linksdrehend
sind, sie können jedoch ebensogut auch rechtsdrehend sein, solange- die Drehung
in demselben Sinne erfolgt.
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Das Polarisationsglied 31 besteht aus einer Platte 31 a, deren Schwingungsachse
32 wie in -der F i g. 2 dargestellt verläuft, während bei der entsprechenden Platte
31a' des-- anderen Polarisationsgliedes die Schwingungsachse in der Richtung des
Pfeiles 32' verläuft, der rechtwinklig zum Pfeil 32 gelegen ist ohne Rücksicht
auf den Stereowinkel zwischen den Achsen 12 und 13. Wie bei der ersten Ausführungsform
der- Erfindung bewirken die A/4-Platten 31b und 31b' -eine Drehung des Lichtes im
Uhrzeigergegensinn um 459, so daß bei dem die d/4-Platte 31b verlassenden Licht
die Schwingungsachse längs der gestrichelten Linie 33 verläuft, während das von
der Objektebene 14 reflektierte Licht von der A/4-Platte 31b' nochmals im. -Uhrzeigergegensinn
um 45° ge.-dreht wird, - so daß die Schwingungsachse mit der Achse 32' übereinstimmt
und das Licht hindurch: geleitet wird. Unerwünschtes reflektiertes Licht, das zurück
durch -die -d/4-Platte 31 b wandert, wird nochmals im-Uhrzeigergegensinn um 45°
gedreht, so daß es rechtwinklig zum Pfeil 32 verläuft und daher ausgelöscht wird.