-
Auflicht-Beleuchtungssystem für binokulare Stereomikroskope
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Auflicht-Beleuchtungssystem für.
binokulare Stereomikroskope.
-
In üblichen Auflicht-Beleuchtungssystemen tritt von jeder Oberfläche
der Objektivlinse reflektiertes Licht in das Beobachtungssystem ein und beeinträchtigt
die Mikroskopie ungünstig, da das von der Lichtquelle emittierte Licht durch die
Objektivlinse geführt wird. Ein Auflicht-Beleuchtungssystem für binokulare Stereomikroskope,
das hinsichtlich des obengenannten Mangels korrigiert ist, ist aus der JA-AS 23
913/68 sowie aus der US-PS 3 405 990 bekannt. Diesesbekannte Beleuchtungssystem
hat die in Fig.
-
l dargestellte Anordnung, bei der von Lichtquellen 1 und l' emittierte
Beleuchtungsstrahlenbündel durch Linsen 2 bzw.
-
2' geführt, von Polarisatoren 3 bzw. 3z polarisiert (linken ar- bzw.
eben.polarisiert) und durch Objektivlinsen 5 und 5' geleitet werden, um eine Probe
6 zu beleuchten. Die Lichtstrahlbündel von der auf diese Weise beleuchteten Probe
6 durchlaufen die Objektivlinsen 5 bzw. 5', halbdurchlässige Spiegel 4 bzw. 4',
Analysatoren 7 bzw. 7', Relaislinsen 8 bzw. 8' und entwerfen Bilder 9 bzw. 9' der
durch die Okulare 10 bzw. 10' zu beobachtenden Probe 6. Bei diesem
Beleuchtungssystem
sind die Polarisatoren 3 und 3' in solchen Richtungen angeordnet, daß ihre Schwingungsrichtungen
rechtwinklig zueinander stehen, und der Analysator 7 ist in solcher Richtung angeordnet,
daß seine Schwingungsrichtung rechtwinklig zu derjenigen des Polarisators 3, d.h.
parallel zur Schwingungsrichtung des Polarisators 3' verläuft. In ähnlicher Weise
ist der Analysator 7' in solcher Richtung angeordnet, daß seine Schwingungsrichtung
rechtwinklig zu derjenigen des Polarisators 3', d.h. parallel zur Schwingungs- bzw.
Vibrationsrichtung des Polarisators 3 verläuft. Aufgrund dieser Anordnung der zugehörigen
Polarisatoren und Analysatoren wird das von der Licht quelle l emittierte und an
zugehörigen Flächen der Objektivlinse reflektierte Licht vom Analysator 7 unterbrochen.
-
In ähnlicher Weise wird das von der Lichtquelle 1' emittierte und
auf den zugehörigen Flächen der Objektivlinse 5 reflektierte Licht vom Analysator
7' unterbrochen. Das auf den Oberflächen der Objektivlinsen 5 und 5' reflektierte
Licht erreicht also nicht die Augen des Beobachters und kann daher die Mikroskopie
nicht ungünstig beeinflussen. Andererseits fällt das von der Lichtquelle emittierte
und zur Beleuchtung der Probe 6 durch die Objektivlinse 5 tretende Licht auf die
Objektivlinse 5'.
-
Da der Polarisator 3, der auf der Seite der Lichtquelle 1 angeordnet
ist, und der Analysator 7' auf der Seite der Objektivlinse 5' parallel zueinander
verlaufende Schwingungsrichtungen haben, wird das durch die Objektivlinse 5' tretende
Beobachtungslicht vom Mikroskopisten wahrgenommen, da es vom Analysator 7' nicht
unterbrochen bzw. absorbiert wird. In ähnlicher Weise nimmt der Mikroskopist auch
das von der Lichtquelle 1' emittierte und nach der Beleuchtung der Probe 6 durch
die Objektivlinse 5 tretende Licht wahr, da dieses vom Analysator 7 nicht unterbrochen
bzw. absorbiert wird. Wie aus der obigen Erläuterung klar wird, ermöglicht dieses
Beleuchtungssystem eine Mikroskopie ohne Beeinträchtigung durch das von den Objektivlinsen
reflektierte Licht.
-
Wenn die Probe 6 eine Substanz mit Polarisierungseigenschaften ist,
so wird das zur Beleuchtung der Probe 6 dienende polarisierte Licht bezüglich seines
Polarisationszu standes von der Probe beeinflußt und in der Regel in elliptisch
polarisiertes Licht umgeformt. Daher werden Teile des Lichts von den Analysatoren
7 bzw. 7' unterbrochen.
-
Da die durch die Objektivlinsen 5 bzw. 5' durchtretenden und die Probe
6 beleuchtenden Lichtstrahlenbündel aus eben bzw. linear polarisiertem Licht mit
unterschiedlichen Schwingungsrichtungen bestehen, ist das Licht von der Probe 6,
das auf die Objektivlinse 5 fällt, gegenüber demjenigen, das auf die Objektivlinse
5' fällt, verschieden elliptisch polarisiert. Daher unterbrechen bzw. absorbieren
die Analysatoren 7 und 7' unterschiedliche Mengen von Licht zur BiR=ng wahrnehmbarer
Bilder, und es entstehen unterschiedliche Helligkeiten zwischen den rechten und
den linken Seiten des Stereomikroskops, wodurch die Mikroskopie besonders ungünstig
beeinflußt wird.
-
Außerdem haben die halbdurchlässigen Spiegel in Abhängigkeit von den
Schwingungs- bzw. Vibrationsrichtungen unterschiedliche ubertragungs- und Reflexionseigenschaften.
Wenn das auf die verschiedenen halbdurchlässigen Spiegel 4 und 4' fallende Licht
unterschiedliche Schwingungsrichtungen hat, wie im Falle des zuvor beschriebenen
Beleuchtungssystems, so zeigen die halbdurchlässigen Spiegel unterschiedliche Durchlässigkeits-
und Reflexionseigenschaften. Dies führt ebenfalls zu Unterschieden in der Helligkeit
der rechten und linken Bilder.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese, bekanntenbinokularen Stereomikroskopen
der beschriebenen Art anhaftendenNachteile, insbesondere hinsichtlich der Unterschiedlichkeit
der in beiden Strahlengängen wahrnehmbaren Bildhelligkeit zu vermeiden und die Bildqualität
zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei rechte
und linke Polarisatoren mit zueinander parallelen Schwingungs-bzw.
Vibrationsrichtungen,
Analysatoren mit Schwingungs-bzw. Vibrationsrichtungen rechtwinklig zu denjenigen
der Polarisatoren und Viertelwellenplatten in solcher Anordnung vorgesehen sind,
daA ihre optischen Achsen unter 450 zu den Schwingungs- bzw. Vibrationsrichtungen
der Polarisatoren verlaufen.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. l eine schematische
Schnittansicht auf ein herkömmliches Auflicht-Beleuchtungssystem für binokulare
Stereomikroskope; und Fig. 2 eine Schnittansicht durch das Auf licht-Beleuchtungssystem
für binokulare Stereomikroskope gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In diesem
bezeichnen das Bezugszeichen 11 als Lichtquellen dienende Lampen, das Bezugszeichen
12 Linsen, das Bezugszeichen 13 Polarisatoren, deren Schwingungs- bzw.
-
Vibrationsrichtungen beispielsweise normal zur Papierebene verlaufen,
das Bezugszeichen 14 halbdurchlässige Spiegel, das Bezugszeichen 15 Objektivlinsen,
das Bezugszeichen 16 Viertelwellenplatten, das Bezugszeichen 17 eine Probe, die
Bezugszeichen 18 Analysatoren, deren Schwingungs-bzw. Vibrationsrichtungen senkrecht
zu denjenigen der Polarisatoren 13 verlaufen, und das Bezugszeichen 19 Okulare.
-
Die oben erwähnten optischen Elemente sind auf den rechten und linken
Seiten eines binokularen Stereomikroskops die gleichen. Bei diesem Stereomikroskop
durchläuft das von der Lichtquelle 11 emittierte Licht die Linse 12, wird polarisiert
vom Polarisator 13, reflektiert vom halbdurchlässigen Spiegel 14 und durchläuft
die Objektivlinse 15 zur Beleuchtung der Probe 17. Das über die linke optische Bahn
zur Beleuchtung
der Probe zugeführte Licht wird von der Probe in
das rechte optische System gerichtet, während das über das rechte optische System
auf die Probe gerichtete Licht über die linke optische Bahn zurückgeworfen wird.
Die Lichtbündel werden von zugehörigen Objektivlinsen fokussiertaund die aus diesen
Lichtbündeln entworfenen Bilder werden durch die Okulare 19 beobachtet. In diesem
Falle werden die an zugehörigen Oberflächen der Objektivlinsen reflektierten Lichtstrahlen
auf die zugehörigen Okulare gerichtet, jedoch von den Analysatoren 18 derart unterbrochen,
daß sie nicht die Augen des Mikrokopisten erreichen, da die reflektierten Lichtstrahlen
polarisiert sind und Schwingungs- bzw.
-
Vibrationsrichtungen haben, die rechtwinklig zu denjenigen der Analysatoren
18 verlaufen. Andererseits durchläuft das die Probe 17 beleuchtende und von der
Objektivlinse fokussierte Licht die Viertelwellenplatte zweimal Wenn die optischen
Achsen der Viertelwellenplatte unter 450 bezüglich der Schwingungsrichtungen der
Analysatoren 13 angeordnet werden, hat das durch die beiden Viertelwellenplatten
tretende Licht eine Schwingungsrichtung, die im Vergleich zur anfänglichen Schwingungsrichtung
um 900 gedreht ist, so daß es vom Analysator 18 nicht unterbrochen bzw.
-
absorbiert ist, da der Analysator so angeordnet ist, daß seine Schwingungsrichtung
rechtwinklig zu derjenigen des Polarisators 13 verläuft, so daß das Licht durch
das Okular 19 beobachtet werden kann.
-
Selbst in dem Fall, daß die Probe eine Substanz mit Polarisationsverhalten
ist, gewährleistet das beschriebene Auflicht-Beleuchtungssystem die gleiche Helligkeit
für die BeobachtungslichtbündeMau£ den rechten und linken Seiten, da die Beleuchtungslichtbündel
zirkular polarisiert sind, während sie durch die Viertelwellenplatten treten, und
daher ist der Polarisierungseinfluß durch die Probe für die rechten und linken Lichtstrahlen
gänge gleich, so daß die Lichtmengen,
welche durch die Viertelwellenplatten
16 an der nächsten Stufe und außerdem durch die Analysatoren 18 durchtreten, in
den rechten und linken Systemen nahezu gleich gehalten werden. Aus der vorstehenden
Beschreibung ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Auflicht-Beleuchtungssystem dadurch
eine Unterbrechung der von den ennrechenden Oberflächen der Objektivlinsen reflektierten
Lichtstrahlen erreicht, daß die rechten und linken Polarisatoren mit zueinander
parallel verlaufenden Schwingungsrichtungen, die Analysatoren mit rechtwinklig zu
denjenigen der Polarisatoren verlaufenden Schwingungsrichtungen und Viertelwel lenplatten
verwendet werden, wobei Bilder mit der gleichen Helligkeit durch die rechten und
linken Okulare beobachtet werden, selbst wenn die beleuchtete Probe eine Substanz
mit Polarisierungseigenschaften ist. Außerdem ermöglicht das beschriebene Auflicht-Beleuchtungssystem
die Beobachtung ausgezeichneter Bilder, welche frei sind von Einflüssen aufgrund
der auf den optischen Achsen angeordneten halbdurchlässigen Spiegel.