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Auflicht-Hellfeld-Beleuchtungssystem an einem Stereomikroskop.
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Die stereomikroskopische Betrachtung von Objekten, insbesondere auch
diejenige von mikroelektronischen Bauelementen, im Hellfeld erfordert eine Beleuchtung,
deren Auffallwinkel möglichst senkrecht zur Objektebene ist. Bei der Betrachtung
von integrierten Schaltungen können dabei Unregelmäßigkeiten der Masken, z.B. Dickenschwankungen
der dünnen Siliziumdioxyd-Schichten, unter Verwendung geeigneter Interferenzen festgestellt
werden.
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Das Anbringen einer Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung an einem Stereomikroskop
ist ein Raumproblem. Bei den bekannten Stereomikroskopen nach Greenough und den
ebenfalls bekannten Stereomikroskopen mit großem, beiden Vergrößerungs- und Bildübertragungesystemen
des Stereomikroskopes gemeinsamen, auf Unendlich fokussierten Frontobjektiv ist
es bekannt, eine Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung dadurch zu erreichen, daß dem bzw.
den Objektiven objektseitig eine geneigte Strahlenteilerplatte vorgesetzt wird,
welche das Licht einer seitlich angeordneten Lichtquelle zur Erzeugung des Auflicht-Hellfeldes
senkrecht auf die Objektebene lenkt, das vom Objekt und der Objekt ebene reflektierte
Licht jedoch
auf das Frontobjektiv durchtreten lässt. Eine solche
Anordnung und Asbildung der Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung verringert jedoch den,
insbesondere bei der Anwendung starker Vergrbsserungen, ohnehin schon sehr beschränkten
Arbeitsraum zwischen dem Frontobjektiv und den ubjekt bei der Objektebene beträchtlich,
so dass Manipulationen am Objekt praktisch verunmöglicht werden Ausserdem entsteht
durch die Neigung der Strahlenteilerpiatte ein Astigmatismus, der nicht sentralsymmetrisch
ist und sich deshalb kaum genügend korrigieren lässt. Um diese Nachteile zu beheben,
ist schon vorgeschlagen worden, bei einem Stereomikroskop mit auf Unendlich fokussiertei
FrontobJektiv ein Beleuchtungssystem vorzusehen, bei welchem im unmittelbar an den
Abbildungsstrahlengang des Frontobjektives angrenzenden datum ein totalreflektierendes
prisma oder ein totalreflektierender Spiegel angeordnet ist welches oder welcher
das von einer seitlich angeordneten Lichtquelle einfallende Licht auf das ubjekt
reflektiert. Man erhält dabei wohl eine Auflichtbeleuchtung, aber weil hierbei das
Licht nicht senkrecht auf die Objektebene fällt, keine reine Hellfeldbeleuchtung.
Auch eine solche Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung kann deshalb höheren und hdchsten
Anforderungen nicht genügen. Um diese Nachteile zu beheben, ist auch bereits vorgeschlagen
worden, bei einem Stereomikreskep, welches ein beiden Vergrösserungs- und Bildübertragungssystermen
gemeinsames, auf Unendlich fokussiertes ?rontobjektiv aufweist, ein Auflicht-Hellfeld-Beleuchtungssystem
als Strahlenteiler ein teildurch-Frontobjektiv und den diesem am nächsten liegenden
Linsen der beiden Vergrösserungs- und Bildübertragungssysteme als Strahlenteiler
ein teildurchlässiger Spiegel derart angeordnet ist dass er das von einer seitlich,,
ausserhalb des bildseitigen Strahlenbündels des Frontobjektives angeordneten Lichtquelle
einfallende Licht senkrecht auf das Frontobiektiv ablenkt, welcher teildurchlässige
Spiegel jedoch das vom Objekt und der Objektebene reflektierte Licht durohtreten
lässt. Zweckmässig erstreckt sich
dabei der als Strahlenteiler dienende
teildurchlässige Spiegel über den ganzen Durchmesser des paraflelstrahligen Strahlenbündels
des Frontobjektives. Bei einem solchen Auflicht-Hellfeld-Beleuchtungssystem an einem
Stereoaikroskop können aber infolge des teildurchlässigen Spiegels Störungen durch
Reflexe auftreten und weil das einfallende Licht durch den teildurchlässigen Spiegel
abgelenkt werden muss und das vom Objekt und der Objektebene reflektierte Licht
den teildurchlässigen Spiegel passieren muss, ergeben sich beträchtliche Lichtverluste.
Diese Nachteile werden durch die erfindung sehr weitgehend behoben.
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Die erfindung betrifft ein Auflicht-Hellfeld-Beleuchtungssystem an
einem Stereomikroskop, welches ein beiden Verfrösserungs- und BildUbertragunssystemen
gemeinsames, auf Unendlich fokussiertes Frontobj ektiv aufweist, welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass zwischen dem Frontobjektiv und den diesem am nächsten liegenden
Linsen der beiden VergrÖsserungs- und Bildubsrtragungssysteme ein geometrisch wirkender
Strahlenteiler angeordnet ist, welcher zwei strahlenteilende Flächen aufweist, welche
in der Richtung des von einer seitlich angeordneten Lichtquelle einfallenden Lichtes
hintereinander liegen und zueinander parallel sind, und deren Zentren je in der
optischen Achse des einen bezw. des anderen Vergrösserungs- und ildibertragungssystemes
liegen, und welche strahlenteilende Flächen zentralsymmetrisch in Sektoren geteilt
sind, die gbwechselnd klardurchsichtig und verspiegelt sind, und zwar so, dass hinter
jedem durchsichtigen Sektor der vorderen strahlenteilenden Fläche ein verspiegelter
Sektor der hinteren strahlenteilenden Fläche liegt und umgekehrt.
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in der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfihrungsform des Erfindungsgegenstandes
schematisch, unter Weglassung aller fEr die Erfindung nicht wesentlicher Teile dargestellt.
Es zeigen: Fig.l eine Ansicht der objektseitigen optischen Glieder eines Stereomikroskopes
mit
einem Auflicht-Hellfeld-Beleuchtungssystem gemäss der Erfindung von vorn, und Fig
.2 eine Seitenansicht hiezu.
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Beim dargestellten Auflicht-Hellfeld-Beleuchtungssystem fur ein Stereolikroskop
sind vom Steremikroskop nur das beiden Vergrösserungs- und Bildübertragungssystemen
gemeinsame Frontobjektiv 1 und die diesem am nächsten liegenden Linsen 2 und 2 der
beiden Vergrbsserungs- und Bildübertragungssysteme dargestellt. zwischen dem Frontobjektiv
1 und den beiden Linsen 2 und 2' ist ein geometrisch wirkender Strahlenteiler 5
angeordnet, welcher zwei strahlenteilende Flächen 5' und 5# aufweist.
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Diese strahlenteilenden Flächen 5' und 5" sind zueinander parallel
und in der Richtung des von einer seitlich angeordneten, ein parallelstrahliges
Strahlenbündel liefernden Lichtquelle einfallenden Lichtes hintereinander so angeordnet,
dass ihre Zentren je in der optischen Achse des einen bzw. des anderen Vergrösserungs-
und Bildübertragungssystems liegen und sie sind in einem Winkel von 45° zu diesen
optischen Achsen geneigt. Sie sind zentralsymmetrisch in Sektoren aufgeteilt, welche
abechselud klardurchsichtig und verspiegel sind und zwar so, dasssich hinter Jedem
durchsichtigen Sektor der vorderen strahlenteilenden Fläche 5' ein verspiegelter
Sektor der hinteren strahlenteilenden Fläche 5" befindet und umgekehrt Im dargestellten
Falle sind die strahlenteilenden Flächen 5' und 5" rechteckig und diagonal in Sektoren
geteilt. Zur Veranschaulichung sind in der Fig .1 Draufsichten auf diese strahlenteilenden
Fächen 5' und 5" hinzugezeichnet.
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Durch die verspiegelten Sektoren der strahlenteilenden Fläche 5'
des Strahlenteilers 5 wird das von der Lichtquele eintallende Licht rechtwinklig
auf das Frontobjektiv 1 abgelenkt, während der übrige Teil des einfallenden Lichtes
durch die durchsichtigen Sektoren der strahlenteilenden Fläche 5' hindurchtritt
und auf die verspiegelten Sektoren der
strahlenteilenden Fläche
5' fällt, von welchen er ebenfalls rechtwinklig auf das Frontobjektiv 1 reflektiert
wird. In dieser Weise wird über das Frontobjektiv 1 im Blickfeld des Stereomikroskopes
ein einwandfreies Hellfeld erzeugt.
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Dieses beschriebene Auflich-Hellfeld-Beleuchtungssystem ergibt genau
senkrecht auffallendes Auflicht und ein einwandfreies, gleichmässig belichtetes
Hellfeld auf der Objektebene bzw im Blickfeld des Stereomikroskopes. Die Lichtverluste
sind hierbei wesentlich geringer als bei den bekannten Auflich-Hellfeld-Beleuchtungssystemen
für Stereomikroskope.