DE1913068C3 - Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungseinrichtung, die aus mindestens zwei Lichtleitern, einer im Schnittpunkt ihrer Achsen stehenden Lichtquelle und Spiegeln und Kondensoren zum Sammeln der Strahlung auf den Eintrittsfläche der Lichtleiter besteht und insbesondere für Lupen und Slcreomikroskope geeignet ist. .

Durch die USA.-Patentsehrift 3 278 739 ist eine AufliclUbeleuclnungseinriditung bekanntgewi rden, in welcher mehrere Lichtleiter zur Beleuchtung des auf einem Mikroskoptisch aufliegenden Objektes benutzt werden. Ein Spiegel und Linsenkondensor Konzentrieren in üblicher Weise das von der Lampi.- ausgehende Licht auf die Enden der Lichtleiter.
*" Außerdem ist ein Beleuchtungssystem für Projektoren aus der deutschen Patentschrift J 273 857 bekannt, bei dem die Lichtquelle im gemeinsamen Brennpunkt mehrerer die Lichtquelle einschließender K-indensorlinsen steht. Das ausgestrahlte Licht wird über entsprechend viele flexible Lichtleiter weiiergeleitet, die den Kondensorlinsen nachgeschalte! sind und vor der Kondensorlinse des Projektors zu einem Cjl-vii,itbüiKL·! zusammengefaßt werden.

Die letztgenannte Anordnung hat gegenüU-r der erste:·™ den \'urteil, daß das von der Lampe ausge- >ir..h!ie I ich! nahezu vollständig den Bcleuchiungszwi-'.-keii ζuwführt werden kann. Sie hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß Lichtlciterbündel mit sehr »roßein Querschnitt verwendet werden müssen, was sehr aufwendig ist. Wegen der Verwendung von Linsen müssen außerdem zusätzliche Filter zur Absorption der Wärmestrahlung eingebaut werden.

iiir Projektionszwecke ist durch die USA.-Patcntschrifl 3 318 184 außerdem eine aus Hohlspiegeln bestehende Beleuchtungseinrichtung bekanntgeworden, die das von einer Lichtquelle ausgestrahlte Licht fast oiine Verluste dem Projektionsstrahlengang zuführt. Die Lichtquelle ist dabei in dem einen Brennpunkt eines Ellipsoidspiegel angeordnet, der mit dem Krümmungsmittelpunkt eines gegen den Ellipsoidspiegel hohlen sphärischen Spiegels zusammenfällt. Beide Reflektoren bilden ein die Lichtquelle umschließendes Gehäuse, das in eiern sphärischen Spiegel an der Stelle des zweiten Brennpunktes des Ellipsoidspiegel eine Öffnung für den Lichtaustritt aufweist. Da diese Anordnung nur einen einzigen Lichtausgang aufweist, ist sie beispielsweise für Stcreo-Beleuchtungszwecke nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht möglichst weitgehend mit Hilfe von mindestens zwei dünnen, vorzugsweise flexiblen Lichtleitern weitergcleitet werden kann. Dabei soll die Beleuchtungseinrichtung einen kompakten Aufbau zulassen, und es soll die Möglichkeit bestehen, jedem Lichtleiter die gleiche Lichtmenge zuzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Diese Lösung, die nur Spiegel.verwendet, hat den Vorteil, daß durch spezielle Wahl von Spiegelbelägen für den sichtbaren Spektralbereich zusätzliche Infrarot-Filter nicht notwendig sind. Der kompakte Aufbau ermöglicht es, die Lichtquelle nahezu vollständig zu umschließen. Durch die angegebene Begrenzung der Spiegelflächen können mehrere, hinsichtlich ihrer Abbildungseigenschaiften identische Systeme um eine einzige Lichtquelle herum angeordnet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben. Danach ist zur Steuerung der Lichtstromverteilung auf die einzelnen Lichtleiter die Glühlampe um ihre Achse drehbar, so

daß ihre Wendelfläche in verschiedene Winkel mit der Winkelhalbierenden der Lichtleiterachsen einstellbar ist. Durch einfaches Drehen der Lampe kann demnach der Anteil der beiden Lichtleiter am übermittelten Licht gesteuert werden. In dem von den Hohlspiegeln der Lichtleiter nicht erfaßten Raumbereich kann ein üblicher Spiegel- oder Linsenkonden-Mjr angeordnet sein, der Teil einer Durchlicht-Beieuchtungsoinrichtung ist. Sofern diese Beleuchtungseinrichtung einen Strahlenteiler aufweist, durch den das Hauptstrahlenbündel in zwei Lichtbündel unterteilt wird, kann man mit einer einzigen Glühlampe jeweils zwei Beleuchtungsstrahlengänge sowohl im Anflicht als auch im Durchlicht getrennt ode'r zu gleicher Zeit versorgen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird an Hand der Zeichnungen erläutert, und /v, ar zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch die Einrichtung, senkrecht zur Lampenachse,

F i g. 2 die Beleuchtungseinrichtung von oben gesehen, teilweise geschnitten, und

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Beleuch-Kingseinrichtung.

tine Niedervoltglühlampe 1 mit normaler Zylinderwendel la ist so eingesetzt, daß die Wendel lij in der Winkelhalbierenden der Achsen la, 2>a zweier Lichtleiter! und 3 liegt. Bezogen auf die Lampe 1 liegt dem Lichtleiter! ein Ellipsoidspiegel4 gegenüber, der die Wendel 1 α mit dem für Faseroptik förderlichen Aperturwinkel von ungefähr 70° auf die Eintrittsfläche des Lichtleiters 2 abbildet. Ein Hohlspiegel 5 reflektiert die in die Nähe des Lichtleiters 2 ausgesandte Strahlung in Richtung auf die Wendel 1 a, so daß dieses Licht mittels des Ellipsoidspiegels 4 in der Eintrittsfläche des Lichtleiters 2 konzentriert wird. Die Lichtleiterachsen la, 3α sind im r'chten Winkel zueinander angeordnet. Ein Ellipsoidspiegel 6 und ein Hohlspiegel 7 arbeiten in der gleichen Weise mit dem Lichtleiters zusammen, wie dies bezüglich der Teile 2,4,5 beschrieben worden ist.

Die gesamte, senkrecht zum Kolben der Lampe 1, d.h. in der Achsebene der Spiegel4 bis 7, ausgestrahlte Lichtenergie wird somit für die durch die Lichtleiter 2 und 3 gebildete Beleuchtungseinrichtung ausgenutzt, die vorzugsweise für Auflichtbeleuchtungszwecice eingesetzt wird.

Die Lampe t kann mit ihrer Wendel Io so verdreht werden, daß die Wendel 1 α nicht mehr in der Winkelhalbierenden der Achsen 2 a, 3 a der Lichtleiter 2,3 liegt. Der Anteil der Lichtenergie zwischen den Lichtleitern 2 und 3 ist dadurch steuerbar.

Die senkrecht zur Abstrahiungsebene nach F i g. 1 ausgesandte Strahlung kann ebenfalls mit Hilfe von Lichtleitern oder, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 dargestellt, mit herkömmlichen optischen ίο Mitteln für eine gleichzeitige Durchlichtbeleuchtung ausgenutzt werden. Hierzu ist ein Linsenkondensor 8 vorgesehen, der das Licht über einen Durchlichtumlenkspiegel 20 (Fig. 3) in die Präparatebene 21 bündelt.

Da es bei Stereomikroskopen oft erwünscht ist, den Beleuchtungsstrahlengang dem Beobachtungsstrahlengang anzugleichen, ist es erforderlich, zwei äquivalente Strahlenbündel 15, 16 zu schaffen. Dies geschieht mittels eines Strahlenteilers, der au?, einem halbdurchlässigen Spiegel ■) und einem Vollspiegel 10 besteht (Fig.2). Die Spiegti 9 und 10 sind im spitzen Winkel und im Abstand voneinander angeordnet und liegen schräg zum Hauptstrahlepbündel 17 der Kondensorlinse 8. Das vom Kondensor 8 herkoma5 r.nende Hauptstrahlenbündel 17 wird demnach am halbdurclilässigen Spiegel 9 geteilt; der eine Teil 15 gelangt unmittelbar auf den Durehlichtumlenkspiegel 20 (F i g. 3), der andere Teil 16 nach Ablenkung durch den Spiegel 10. Diese beiden Strahlenbündel 15, 16 haben etwas unterschiedliche optische Wegränge, welcher Umstand, falls erforderlich, durch ein zwischengeschaltetes optisches Glied ausgeräumt werden kann.

Die Eirnichtung 18 mit dem Kondensor8 u;d den Spiegeln 9 und 10 wird als Durchlichteinrichtung benutzt. Diese ist von der übrigen Einrichtung 19 abnehmbar. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, wird die übrige Einrichtung 19, welche die Lichtleite; 2,3 aufweist, hauptsächlich zur Auflichtbeleuchtung benutzt. Da die Lichtleiter 2,3 flexibel sind, können sie so gelegt werden, daß das von ihnen übertragene Licht auch zur Durchlichtbeleuchtung ausgenutzt wird.

Es ist auch möglich, die Fasern der Lichtleiter! und 3, gegebenenfalls zusammen mit. einem Lichtleiter, der das Hauptstrahlenbündel 17 aufnimmt, zu einem Bündel zu vereinigen, so daß das gesamte von der Lampe 1 ausgehende Licht für eine Beleuchtungsart (z. B. Durchlicht) zur Verfügung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   L Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungseinrichtung, bestehend aus mindestens zwei Lichtleitern, einer im Schnittpunkt ihrer Achsen stehenden Lichtquelle und Spiegeln und Kondensoren zum Sammeln der Strahlung auf den Eintrittsflächen der Lichtleiter, insbesondere für Lupen und Stereomikroskope, dadurch gekennzeichnet, daß ίο

   a) die Lichtleiter (2, 3) mit ihren Eintrittsilächen zentrisch in Hohlspiegeln (5, 7) angeordnet sind,

   b) den Eintrittsflächen der Lichtleiter Kondensorspiegel (4, 6) gegenüberstehen, die die Lichtquelle (la) vorzugsweise mit einem Aperturwinkel von ungefähr 70° auf die Eintrittsflächen der Lichtleiter abbilden, und daß

   c) die FTädien der einander gegenüberstehen 2η den Spiegel (4, S und 6, 7) in einer die jeweilige Lichtleiterachse und die Lichtquelle (1«) enthaltenden Schnittebene durch zwei symmetrisch zur jeweiligen Lichtleiterachse (2 «, 3 a) verlaufende, sich in der Lichtquelle schneidende Linien begrenzt werden.
2. 2. Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungscinrichtung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des von den einzelnen Lichtleitern (2, 3) aufgenommenen Lichtes, die Lampe (1) mit ihrer Wendel (f a) aus einer mit der Winkelhalbierenden der Lichtleiterachsen (2a, 3 a) zusammenfallenden Sisllung (Fig. 1) herausdrehbar ist.
3. 3. Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von den Spiegeln (4 bis

   7) der Lichtleiter nicht erfaßten Raumbereich ein Spiegel- oder Linsenkondensor (8) angeordnet ist, der Teil der Durchlichteinrichtung (18) ist.
4. 4. Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlichteinrichtung (18) einen Strahlenleiter aufweist, durch den das Hauptstrahlenbündel (17) in zwei Strahlenbündel (15, 16) unterteilt wird.
5. 5. Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungscinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler aus einem halbdurchlässigen Spiegel (9) und einem Vollspiegel (10) besteht, die im spitzen Winkel und in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind, und daß der halbdurchläsisge Spiegel (9) im Hauptstrahlenbündel (17) des Spiegel- oder Linsenkondensors (8) liegt.
6. 6. Durch- und/oder Auflichtbeleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlichteinrichtung (18) abnehmbar ist.