DE1422559C - Mikroskop mit Auflichtbeleuchtung des Objekts mit polarisiertem Licht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit Auflichtbeleuchtung des Objekts mit polarisiertem Licht über einen im Lichtweg zwischen Objektiv und Okular angeordneten halbdurchlässigen Spiegel.

Nach Conn und Bradshaw, Polarized Light in Metallography, Verlag Butterworth Scientific Publications, London, 1952, S. 21, 22, 23, 45 und 46, ist ein Mikroskop dieser Art bekannt, bei dem die Normale des Spiegels mit der zum Objektiv gerichteten optischen Achse einen Winkel von 45° einschließt. Bei Verwendung eines solchen Mikroskops ist das Licht, mit dem das Objekt beleuchtet wird, nicht homogen polarisiert. Die Polarisationseinrichtung hängt vielmehr vom Ort innerhalb des Beleuchtungsfelds ab. Die Ursache hierfür liegt darin, daß der Spiegel das auf ihn treffende polarisierte Licht je nach dem Auftreffwinkel und damit nach dem Auftreffort etwas verschieden dreht.

Aus den Fresnelschen Formeln kann man an sich ablesen, daß die Abhängigkeit der Drehung der Polarisationsebene vom Auftreffwinkel bei Winkeln, die kleiner sind als 45°, geringer wird.

Tatsächlich hat man jedoch, um eine homogen polarisierte Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes zu erreichen, statt eines Spiegels ein 90°-Umlenkprisma von sehr kompliziertem Aufbau verwendet, wie es von Berek in der Zeitschrift für Instrumentenkunde, Januar 1936, S. 1 bis 6, beschrieben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Stand der Technik gegenüber mit geringem Aufwand eine homogen polarisierte Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes und damit des Objektivs zu erreichen.

Unter Ausnutzung der Aussagen der Fresnelschen Formeln und unter dem praktisch nichts bedeutenden Verzicht auf die 90°-Ablenkung durch den bekannten Spiegel oder das bekannte Prisma besteht die Erfindung darin, die Anordnung bei einem Mikroskop eingangs genannter Art derart zu treffen, daß

ίο der Einfallswinkel der auf den halbdurchlässigen Spiegel auftreffenden, zur optischen Achse des Mikroskops parallelen Strahlen weniger als 35°, vorzugsweise weniger als 22,5° beträgt.

Bei Anwendung der Erfindung muß zwar gegenüber den bekannten Mikroskopen eine Verringerung der Beleuchtungsstärke des Objekts in Kauf genommen werden; dieser Mangel wird aber durch die erhöhte Homogenität der Polarisation im Beleuchtungsfeld, die sich auch in einer Verstärkung des

ao Bildkontrastes wegen einer Homogenisierung der Extinktion im Beleuchtungsfeld kundtut, mehr als wettgemacht.

Zur Ausführung der Lehre der Erfindung können die aus dem Stand der Technik bekannten beiden

as prinzipiell möglichen Arten der Lichtführung im Auflichtmikroskop, nämlich mit abgeknicktem Beleuchtungsstrahlengang bei durchlaufendem Abbildungsstrahlengang und mit abgeknicktem Abbildungsstrahlengang bei durchlaufendem Beleuchtungsstrahlengang, d. h. mit Vertauschung von Lichtquelle und Okular, angewendet werden.

Vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßeh

Mikroskops sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden unter Hinweis auf die Fig. 1 und 2 Ausführungsformen des Mikroskops beschrieben.

F i g. 1 zeigt einen Lichtstrahl 11, der aus einer Lichtquelle 19 austritt. Der Lichtstrahl 11 ist auf ein Prisma 12 gerichtet und wird nach dem Austritt aus dem Prisma 12 mittels einer polarisierenden Platte

13 polarisiert. Der polarisierte Strahl fällt sodann auf einen halbdurchlässigen Spiegel 14, welcher im Mikroskopkörper angeordnet ist und sich über die gesamte Apertur des Mikroskopobjektivs 16 erstreckt, so daß die optische Achse · des Mikroskops den Spiegel 14 schneidet. Nach Reflexion am Spiegel 14 folgt der Strahl 11 der optischen Achse des Mikroskops und durchsetzt das Objektiv 16, um auf ein Objekt 17 zu treffen, welches zu betrachten ist. Das Licht wird durch das Objekt 17 reflektiert, geht durch das Objektiv 16 zurück und durchsetzt den Spiegel

14 als Strahl 11a, um durch ein Okular 20 zu treten. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 durchsetzt

der aus der Lichtquelle 19 kommende Lichtstrahl 11 zunächst die polarisierende Platte 13, um sodann über einen Spiegel 18 auf den halbdurchlässigen Spiegel 14 zu gelangen. Von diesem aus ist der Strahlengang dann der gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.

Bei beiden Ausführungsformen ist der Einfallswinkel der Strahlen 11 auf die Oberfläche 15 des halbdurchlässigen Spiegels 14 22,5°. Die Oberfläche

15 des Spiegels 14 trägt einen halbreflektierenden Film, z. B. aus Titandioxyd. Die polarisierende Platte 13 ist zweckmäßig so orientiert, daß der polarisierte Lichtstrahl, welcher auf den Spiegel 14 fällt, mit seiner Polarisationsebene senkrecht oder parallel zu der Ebene des Einfalls steht.

Bei der Ausführungsform der F i g. 2 ist der Einfallswinkel der Strahlen 11 auf den Spiegel 18 ebenfalls 22,5°.

Es sind auch andere Ausführungsformen möglich. So kann der einfallende Strahl zunächst senkrecht zur optischen Achse des Mikroskops verlaufen, um sodann unter Verwendung geeigneter optischer Mittel, z. B. eines Prismas, abgelenkt zu werden, um. den Weg des Strahles 11 der F i g. 1 zu nehmen.

Man kann auch die Lichtquelle 19 des Strahles 11 und die polarisierende Platte 13 über dem halbdurchlässigen Spiegel 14 und dem Okular 20 anordnen.

Die Homogenität der Polarisation des auf das 5 Objekt auftreffenden Lichtes kann durch Wahl eines Einfallswinkels von weniger als 20° noch erhöht werden. Ein Einfallswinkel von 22,5° bewirkt jedoch schon keine wesentliche Drehung derjenigen Polarisationsebenen, die beim Einfall nicht senkrecht oder ίο parallel zur Einfallsebene stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mikroskop mit Auflichtbeleuchtung des Objekts mit polarisiertem Licht über einen im Lichtweg zwischen Objektiv und Okular angeordneten halbdurchlässigenSpiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfallswinkel der auf den halbdurchlässigen Spiegel (14) auftreffenden, zur optischen Achse des Mikroskops parallelen Strahlen weniger als 35°, vorzugsweise weniger als 22,5° beträgt.

2. Mikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein seitlich des Lichtwegs zwischen Okular (20) und Objektiv (16) angeordnetes rechtwinkliges Prisma (12), an dessen Basisfläche das von der Lichtquelle (19) kommende Licht zum halbdurchlässigen Spiegel (14) reflektiert wird.

3. Mikroskop nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Prisma (12) und dem halbdurchlässigen Spiegel (14) angeordnete polarisierende Platte (13).

4. Mikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen seitlich des Lichtweges zwischen Okular (20) und Objektiv (16) angeordneten Spiegel (18), der das auf ihn von der Lichtquelle (19) unter einem Einfallswinkel von weniger als 35°, vorzugsweise weniger als 25°, auftreffende Licht zum halbdurchlässigen Spiegel (14) reflektiert.

5. Mikroskop nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Spiegel (18) und der Lichtquelle (19) angeordnete polarisierende Platte (13).