DE3142220A1 - Rectifiziertes optisches system fuer polarisationsmikroskope - Google Patents

Rectifiziertes optisches system fuer polarisationsmikroskope

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DE3142220A1
DE3142220A1 DE19813142220 DE3142220A DE3142220A1 DE 3142220 A1 DE3142220 A1 DE 3142220A1 DE 19813142220 DE19813142220 DE 19813142220 DE 3142220 A DE3142220 A DE 3142220A DE 3142220 A1 DE3142220 A1 DE 3142220A1
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DE
Germany
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optical system
rectified
beam path
optics
polarisation
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DE19813142220
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English (en)
Inventor
Peter Dr. 7082 Oberkochen Dietrich
Klaus Dr. 7923 Königsbronn Weber
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

  • Rectifiziertes optisches System
  • für Polarisationsmikroskope Rectifiziertes optisches System für Polarisationsmikroskope Polarisotionsmikroskope bestehen stets aus einer Beleuchtungsoptik, die den Polarisator zur Erzeugung polarisierten Lichtes enthält, sowie eine Beobochtungsoptik, die den im Allgemeinen gegen den Polorisator gekreuzten Analysator enthält. Der Kontrast der damit sichtbar gemochten, doppelbrechenden Probenstrukturen wird jedoch stark von Depolarisationserscheinungen und azimutubhangigen Drehungen der Polarisationsebene der Teilstrahlenbündel beeinflußt. Letzterer Effekt äußerst sich in einer ungleichmäßigen Helligkeitsverteilung in der Austrittspupille des Objektivs in Form einer dunklen Kreuzfigur auf hellem Grund.
  • Es ist bekonnt, daß sich dieser Effekt beseitigen und der Kontrast des polarisationsmikroskopischen Bildes sich um mehrere Größenordnungen verbessern läßt, wenn die Beleuchtungsoptik und die Abbildungsoptik aus hinsichtlich der Drehung der Polarisotionsebene gleichwertigen Elementen aufgebaut und eine sogenannte n/2-Platte zwischen beiden Optiken eingefügt ist. Diese Maßnahme ist nicht ohne weiteres ausführbar, wenn man davon ausgeht, daß in der Regel ein Kondensor zur Ausleuchtung mehrerer Objektive verwendet werden soll. Aus diesem Grunde werden sogenannte rectifizierte Optiken, d.h. Kondensoren und Objektive angeboten, in denen die Kompensation der Polarisationsdrehung jeweils unabhangig vom anderen Teilsystem für sich erfolgt.
  • In der US-PS 30 52 152 ist eine derartige rectifizierte Optik beschrieben. Sie enthält im Kondensor und im Objektiv jeweils einen, im wesentlichen brech-kraftlosen Meniskus, dessen Durchbiegung und Stellung im Strahlengang so gewählt ist, daß in Verbindung mit je einer t /2-Platte, die an den gekrümmten Linsenflächen des Objektivs bzw. des Kondensors hervorgerufene, azimutabhängige Rotation der Polarisationsebene der außerachsialen Teilstrahlen gerade kompensiert wird.
  • In den DE-PS'en 11 57 808 und 22 40 693 sind rectifizierte Optiken beschrieben, die die Polarisationsdrehung durch spezielle, reflexerhöhende bzw. reflexmindernde Beschichtungen einzelner bzw. aller optischen Elemente des Kondensors und des Objektivs kompensieren.
  • Alle diese Kompensotionssysteme bedingen die aufwendige Herstellung spezieller für die Polorisationsmikroskopie modifizierter Objektivserien und Kondensoren. Teilweise wird durch die Kompensationsmaßnahmen der Streulichtanteil erhöht, was wieder zu einer Kontrastminderung führt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein rectifiziertes optisches System zu schaffen, dos keine speziellen, aufwendig rectifizierten Objektivserien benötigt.
  • Diese Aufgabe wird gemaß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß durch die Beleuchtungsoptik eine hochaperturige Zwischenabbildung der Leuchtfeldblende erfolgt und in der Nöhe dieses Zwischenbildes in den Strahlengang einbringbore, transparente Platten (Deckgläser) vorgesehen sind.
  • In der Regel ist die A/2-Platte im parallelen oder nchezu parallelen Strahlengang des rectifizierten Systems angeordnet. Da durch die zusetzliche Optik der Zwischenabbildung der Leuchtfeldblende eine Verschiebung des Schwerpunktes der depolarisierenden Linsenflächen des gesamten optischen Systems auf die Beleuchtungsseite erfolgt, wird die 7\I2Platte zweckmößig in der Nähe der meist zugänglichen Pupille des Kondensors angeordnet.
  • Für gering vergrößernde, niedrigaperturige Objektive besitzt der erfindungsgemäße Aufbau auch ohne Hinzufügen von Planplatten in das Zwischenbild der Leuchtfeldblende bereits ausreichend kompensatorische Eigenschoften. Werden höheraperturige Objektive verwendet, die in der Regel eine größere Anzahl depolarisierender Linsenflöchen aufweisen, so ist deren Einfluß durch Hinzufügen von Plonpiatten im stark konvergenten Strahlengang in der Nähe des Bildes der Leuchtfeldblende kompensierbar.
  • Die Wahl der geeigneten Anzahl von Platten kann z.B. erfolgen, indem die Objektivpupille mit Hilfe einer Bertrandlinse beobochtet wird und solange Plotten hinzugefügt werden, bis sich eine gleichmößige, möglichst große Extinktion ergibt. Natürlich ist es ebenfalls möglich bestimmten Objektiven jeweils Plattenkombinationen zuzuordnen, die beispielsweise auf einem Revolver befestigt wahlweise in den Strahlengang einschwenkbar sind.
  • Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß an einer zusätzlich geschaffenen, leicht zugänglichen Stelle im Strahlengang durch einfaches Hinzufügen zentrierunempfindlicher Elemente, nömlich Plonplatten, eine weitgehende Rectifizierung des gesamten, aus Beleuchtungs- und Abbildungsoptik bestehenden Systems ermöglicht wird. Spezielle, aufwendige Objektivserien oder Kondensoren werden dabei nicht benötigt.
  • Vorteilhaft ist es die Planplatten, für die beispielsweise gängige Deckgläser von mikroskopischen Präparaten verwendet werden können, mit einer geeigneten Beschichtung zu versehen, die eine Phosenverschiebung der senkrecht zueinander polarisierten Teilstrahlen verhindert. Damit werden durch elliptisch polarisiertes Licht hervorgerufene, kontrastmindernde Aufhellungen der Pupille vermieden.
  • Zweckmäßig wird die zur Zwischenabbildung der Leuchtfeldblende verwendete Optik in einem am Mikroskop abnehmbar befestigbaren Gehäusestutzen angeordnet, der zusötzlich in den Strahlengang bereits vorhondener Systeme eingebracht deren Nachrüstung zu einem rectifizierten System auf einfache Weise ermöglicht.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die den wesentlichen Teil der Optik eines erfindungsgemaß aufgebauten Durchlichtpolarisatiansmikroskopes skizziert: -Das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht wird in einem Polarisator 2 linear polarisiert. Der Kollektor 3 leuchtet das durch die Blende 4 begrenzte Leuchtfeld aus, welches durch die Linsen 5 und 6 zwischenabgebildet und über die Linse 8 und den Kondensor 11 in die Oberflache des Objektträgers 12 abgebildet wird. In der hinteren Brennebene des Kondensors 11 sind eine n/2-Platte 9 und die Aperturirisblende 10 angeordnet.
  • Zur Abbildung des Objekts dient ein Objektiv 13, auf das der Analysator 14 folgt.
  • Am Ort der Zwischenabbildung der Leuchtfeldblende 4 sind drei Plonplatten 7 in den dort konvergenten Strahlengang eingeschwenkt, die dafür sorgen, daß die polarisationsdrehende Wirkung der Optik zwischen dem Polartsator 2 und der a /2-P1atto 9 ululch de J',r Optik zwischen der A/2-Platte 9 und dem Analysator 14 ist. Bei einem Wechsel des Objektivs 13 oder des Kondensors 11 wird die Anzahl der Platte 7 entsprechend vergrößert oder vermindert.
  • Die Linsensysteme 6 und 8, über die die Leuchtfeldblende 4 zwischenabgebildet wird, die Platte 7 und die A/2-Plotte 9 sind in einem gemeinsamen Gehöusestutzen 15 angeordnet, der in das optische System eines göngigen Durchlicht-Mikroskops eingesetzt werden konn und als Zusatzeinrichtung das domit ausgerüstete Mikroskop für polarisationsoptische Untersuchungen touglich macht.
  • Das hier für Durchlicht beschriebene rectifizierte optische System läßt sich selbstverständlich auch in huflicht-Mikroskopen verwenden, da keine Eingriffe in das dann zusätzlich als Kondensor fungierende Objektiv nötig sind. Für diesen Fall ist zwischen der t/2-Platte 9 und dem Kondensor/Objektiv 11 ein halbtronsparenter Teilerspiegel angeordnet, der die Beleuchtung in den Beobachtungsstrahlengang einspiegelt.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Rectifiziertes optisches System für Polarisationsmikroskope, bestehend aus einer Beleuchtungsoptik (1-11), die den Polarisator (2) enthält, und einer Beobechtungsoptik (Objektiv 13), die den Analysator (14) enthalt, sowie einer t /2-Platte (9) zur Herbeiführung einer Kompensationsdrehung der Schwingungsebenen von Teilbündeln des polarisierten Lichtes, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Beleuchtungsoptik eine hochaperturige Zwischenabbildung der Leuchtfeldblende (4) erfolgt und in der Nahe dieses Zwischenbildes in den Strahlengang einbringbare, transparente Platten (Deckglaser 7) vorgesehen sind.
  2. 2. Rectifiziertes optisches System noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Platten (7) eine Beschichtung aufweisen.
  3. 3. Rectifiziertes optisches System nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Platten (7) in unterschiedlicher Anzahl und Ausführung auf einem Revolver befestigt und wahlweise in den Strahlengang einschwenkbor sind.
  4. 4. Rectifiziertes optisches System nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die t /2-Plotte (9) in der Nähe der Kondensorpupille angeordnet ist.
  5. 5. Rectifiziertes optisches System nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Zwischenabbildung der Leuchtfeldblende (4) verwendete Optik (6-9) in einem am Mikroskop abnehmbor befestigbaren Gehäusestutzen angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114593671A (zh) * 2022-01-25 2022-06-07 华南师范大学 基于平行平板的植入式同轴与离轴数字全息切换装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114593671A (zh) * 2022-01-25 2022-06-07 华南师范大学 基于平行平板的植入式同轴与离轴数字全息切换装置
CN114593671B (zh) * 2022-01-25 2023-10-20 华南师范大学 基于平行平板的植入式同轴与离轴数字全息切换装置

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