DE3100662A1

DE3100662A1 - "vorrichtung zur dunkelfeldbeleuchtung in auflichtmikroskopen"

Info

Publication number: DE3100662A1
Application number: DE19813100662
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. DDR 6900 Jena Neupert
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1981-01-12
Publication date: 1981-11-26

Description

Vorrichtung zur Dunkelfeldbeleuchtung in Auflichtmikroskopen
Die erfindung betrifft eine Lichtleiteinrichtung, die in Auflichtmikroskopen zur Strahlenführung im DunkelÎeld-Beleuchtungsstrahlengang einsetzbar ist.
Bei der i)unkelfeldbeleuohtung in AufliGhtmikroskopen wo bei Ausschaltung direkt reflektierter Beleuohtungsstrahlen häufig nur ein geringer Anteil der Beleuchtungsstrahlenenergie zur Bildentstehung beiträgt, besteht das Bestreben eine möglichst hohe und gleichmäßige Bestrahlungsstärke in der Objektebene zu erzielen, um die Beobaohtbarkeit von Objektdetails und damit den Informationsgewinn duroh die mikroskopisohe Untersuchung zu optlmieren.
In bekannten AuSlichtmikroskoptypen werden dazu die Dunkelfeld-Beleuohtungsstrahlen entweder duroh seitlioh am Objektiv oder am bzw. im Mikroskop angebrachte Leuohten bzw.
Lichtleiteinrichtungen über einen um das Objektiv angeordneten Beleuchtungskanal durch reflektierende oder lichtbrechende optische Bauelemente in der Objektebene des Mikroskops konzentriert.
Die Anbringung von Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtungen seitlich am Mikroskop oder Objektiv (DE-OS 1622989 und Dh-OS 2301597, FR-PS 2036206) hat insbesondere den Nachteil, daß ein geschlossener Aufbau des Mikroskops verhindert wird und in manohen Fällen Azimuteffekte der Beleuchtung auftreten.
Bei um das Objektiv angeordnetem Dunkelfeld-Beleuohtungskanal müssen die Beleuohtungsstrahlenbündel einen den Abmessungen des Kanals angepaf3ten, kreisringförmigen Querschnitt haben. Dieser wird duroh die Anwendung von Zentralblenden (DE-AS 2021784, DE-AS 2331750) oder Lichttreppenanordnungen erreicht. Solche Lösungen haben den Nachteil, daß Energieverluste duroh absorbierte oder nicht zur Dunkelfeldbeleuohtung genutzte Strahlungsanteile auftreten. Außerdem ergibt sich duroh die notwendige Einspiegelung der bunkelfeld-BeleushtungsstrahlenbUndel in den Dunkelfeld-Beleuchtungskanal der Objektive an Bauelementen und Fassungsteilen störendes Reflexlichts das den Kontrast der beobachteten Abbildung verringert, was insbesondere im Falle schwachreflektierender Objekte den Informationsgehalt dieses mikroskopischen Untersuchungsverfahrens stark schmälert.
Die Entwicklung von Mikroskopobjektiven, bei denen der Dunkelfeld-Beleuchtungskanal in die Fasungsteile der Objektive integriert ist, führte zu einer Verringerung der Breite des Beleuchtungskanals gegenüber früheren Lösungen.
Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Auflicht-Dunkelfeldbeleuchtung in Mikroskopen anzugeben, die einfach im Aufbau ist, die angeführten Nachteile bisheriger Lösungen nicht aufweist und mit einer guten Liohtausbeute arbeitet.
Die dargelegten Mängel, die inebesondere bei geringer Breite des Dunkelfeld-Beleuohtungskanals und groDen, Uberso} aubaren Objektfeldern erheblioh sind, werden gemäß der Erfindung duroh eine Quersohnittstransformation der Dunkelfeld-Beleuchtungsstrahlenbündel mittels einer an sich bekannten faseroptischen Liohtleiteinriohtung behoben.
Vorteile ergeben sich weiterhin daduroh, daß die bei bisherigen Lösungen erforderliohe Herstellung, Montage und Justierung optisoher und mechanischer Bauteile beim Eiinsatz der faseroptischen Lichtleiteinrlohtung vereinfacht wird bzw. sich erübrigt.
Da zwischen der Austrittsfläohe der faseroptischen Liohtleiteinrichtung und der Eintrittsfläche des Dunkelfeld-Beleuchtungskanals der Objektive wegen erforderlicher Objektivwechsel- und Zentriervorrichtungen eine Mindestdistanz nicht unterschritten werden kann, ergeben sich durch die numerische Apertur der austretenden Beleuchtungsstrahlen von 0,5...0,6 wiederum Energieverluste durch die begrenzte Breite des DunkelSeld-Beleuohtungskanals. Um diese möglichst gering zu halten, wird unmittelbar anschließend an die ringförmige Austrittsfläche der faseroptischen Lichtleiteinrichtung eine Ringlinse angeordnet.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Sohnitt und in Fig. 2 den Strahlenverlauf entspreohend der Erfindung.
Die optischen Bauelemente 1 eines Mikroskopobjektivs werden von einer Fassung 2 aufgenommen, die konzentrisch von einer Außenfassung 3 umsohlossen wird, deren konisoh verlaufender Teil 4 an der Innenfläche 5 auftreffende Strahlung in starkem Maße reflektiert. Zwischen der Fassung 2 und der Außenfassung 3 verläuft der Dunkelfeld-Beleuchtungskanal 6 .Die Lichteintrittsfläche 7 der faseroptischen Liohtleitelnricht ung 8 hat einen kreisförmigen Querschnitt, der der Lichtquelle 9 zugewandt ist.
Die Lichtaustrittsfläche 10 hingegen ist kreisringförmig gestaltet, was durch ringförmige Fassungsteile 11 und 12 erreicht wird. Unmittelbar an die Lichtaustrittsfläche 10 der faseroptischen Lichtleiter 13 schließt sich eine Ringlinse 14 an.
Die von der Lichtquelle 9 ausgehenden Beleuchtungsstrahlen treffen auf die Lichteintrittsfläche 7 der Lichtleiteinrichtung 8 , von wo sie zur kieisringförmigen Lichtaustrittsfläche 10 weitergeleitet werden. Die dort austretenden Strahlen fallen in den Dunkelfeld-Beleuohtungskanal 6 des Mikroskopobjektivs 1 und werden von der entsprechend gestalteten Fläche 5 reflektiert und in der nicht dargestellten Objektebene des Mikroskops konzentriert.
Da die numerisohe Apertur der die Lichtaustrittsfläche 10 verlassenden Strahlung 0,5...0,6 beträgt, gelangt ein bestimmter, durch die Strahlen 15 und 16 begrenzter Anteil der austretenden Strahlen nicht in den Beleuchtungskanal 6 des Objektivs 1 und geht somit für die Dunkelfeldbeleuchtung verloren. Durch die Anordnung der Ringlinse 14 ergibt sich eine Strahlenbündel-Querschnittsverringerung in Höhe der Eintrittsfläohe des Dunkelfeld-Beleuchtunskanals 6 so daß vordem nicht zur Dunkelfeldbeleuohtung beitragende Anteile der Beleuchtungsstrahlen zwischen den Strahlen 15 und 16 in den Beleuchtungskanal 6 fallen und so die Effektivität der Dunkelfeldbeleuchtung erhöhen. Leerseite

Claims

Patentanspruch Vorrichtung zur Dunkelfeldbeleuohtung in Aufliohtmikroskopen mit einer Lichtleiteinrichtung zur Umformung eines kreisförmigen Beleuchtungsstrahlenbündel-Quersohnitts in einen kreisringförmigen und Weiterleitung der Beleuchtungsstrahlenbündel im Mikroskop, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter faseroptischer Licht leiter verwendet wird, dessen kreisringförmige Lichtaustrittsfläche sich in geringem Abstand von dem in einer Wechselvorrichtung angeordneten Objektiv befindet, und sich an die Lichtaustrittsfläche der faseroptischen tichtleiteinrichtung eine flinglinse unmittelbar anschließt.