DE585700C

DE585700C - Aperture system for microscope condensers

Info

Publication number: DE585700C
Application number: DEZ20217D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1932-06-05
Filing date: 1932-06-05
Publication date: 1933-10-07

Description

Blendensystem für Mikroskopkondensoren Zur Beschränkung der Apertur eines Beleuchtungsstrahlenbündels, welches einem mikroskopischen Objekte mit Hilfe eines Mikroskopkondensors zugeführt wird, insbesondere zur Beschränkung der Apertur eines solchen Beleuchtungsstrahlenbündels, welches dem Mikroskopkondensor als parallelstrahliges Lichtbündel zugeführt und von diesem ungefähr in der Einstellebene des Mikroskops vereinigt wird, verwendet man in der Regel eine Irisblende. Eine solche Blende blendet je nach der Art des benutzten Kondensors entweder die äußeren oder die inneren Randstrahlen des Beleuchtungsstrahlenbündels ab. Beispielsweise werden durch eine Irisblende in Verbindung mit einem der üblichen Hellfeldkondenso-ren die äußeren, in Verbindung mit einem Paraboloidkondensor dagegen die inneren Randstrahlen des Bündels beeinflußt. Will man bei der Beleuchtung mit einem mit Irisblende ausgestatteten Kondensor die Apertur der von dieser Irisblende nicht beeinflußten Art Randstrahlen beschränken, dann muß man außerdem eine Zentralblende in den Beleuchtungsstrahlengang einführen.Aperture system for microscope condensers To limit the aperture of an illuminating beam, which a microscopic object with the help of a microscope condenser is fed, in particular to limit the aperture such an illuminating beam, which the microscope condenser as a parallel beam Light bundle fed and from this approximately in the adjustment plane of the microscope is combined, an iris diaphragm is usually used. Such a diaphragm is dazzling either the outer or the inner marginal rays, depending on the type of condenser used of the illuminating beam. For example, through an iris diaphragm in connection with one of the usual bright field condensers the outer, in connection with a paraboloid condenser, on the other hand, influences the inner marginal rays of the bundle. If you want to illuminate with a condenser equipped with an iris diaphragm Limit the aperture of the kind of marginal rays not influenced by this iris diaphragm, then you also have to introduce a central diaphragm into the illuminating beam path.

Der Gegenstand der Erfindung dient der Lösung der Aufgabe, beide Arten Randstrahlen in einfacher Weise je nach Wunsch abblenden zu können. Diese Lösung ist möglich mit Hilfe eines Blendensystems, welches nach der Erfindung von zwei im wesentlichen gleichen, aus j e einem Vollkegel und einem Hohlkegel bestehenden, gleichachsigen Spiegelsystemen gebildet wird, die hintereinander so vor den Kondensor in den Beleuchtungsstrahlengang geschaltet sind, daß sie im entgegengesetzten Sinne von den Beleuchtungsstrahlen getroffen werden. Infolge dieser Anordnung werden die bei der Benutzung von Kegelflächen auftretenden, an dem einen Spiegelsystem entstehenden Spiegelungsfehler durch das andere Spiegelsystem wiederaufgehoben. Durch geeignete Wahl der Größen und der Lage der einzelnen Glieder des Blendensystems in axialer Richtung zueinander kann man jede gewünschte Aperturbeschrän- . kung für die verschiedenen Mikroskopkondensoren mit dem Blendensystem erzielen. Das Blendensystem kann sowohl bei der Beleuchtung mit durchfallendem Lichte als auch bei der Beleuchtung mit auffallendem Lichte Verwendung finden und ist keineswegs auf Beleuchtungen für mikroskopische Zwecke allein beschränkt, sondern auch bei Beleuchtungen für andere Zwecke anwendbar, wenn für diese entsprechende Bedingungen gelten.The object of the invention serves to solve the problem, both types To be able to mask out marginal rays in a simple manner as desired. This solution is possible with the help of a diaphragm system, which according to the invention of two essentially the same, each consisting of a full cone and a hollow cone, equiaxed mirror systems is formed, one behind the other so in front of the condenser are switched in the illumination beam path that they are in the opposite sense be hit by the rays of illumination. As a result of this arrangement, the Occurring when using conical surfaces, on which a mirror system is created Mirroring errors canceled by the other mirror system. Through suitable Choice of the sizes and the position of the individual elements of the diaphragm system in the axial direction Direction to each other can be any desired aperture limit. kung for the different Achieve microscope condensers with the aperture system. The panel system can do both in lighting with incident light as well as in lighting with conspicuous light Find light use and is in no way based on microscopic illuminations Purposes only limited, but also applicable to lighting for other purposes, if corresponding conditions apply to them.

Abgesehen von Veränderungen der Blendenwirkung durch Austausch einzelner Glieder des Blendensystems gegen gleichartige Glieder mit anderen Abmessungen, lassen sich wechselnde Aperturbeschränkungen durchführen, wenn wenigstens die Glieder eines der beiden Spiegelsysteme in axialer Richtung gegeneinander verschieblich sind. Besonders zweckmäßig ist es, die beiden Hohlkegel fest und die beiden Vollkegel in axialer Richtung verschieblich zu machen. Kuppelt man dabei die beiden Vollkegel miteinander, dann erhält man gegenüber der Ausführungsform, bei welcher beide Vollkegel unabhängig voneinander verschieblich sind, den Vorteil, daß nur ein Antrieb zur Betätigung der Blendenverstellung zu bedienen ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Blendensy stems ergibt sich, wenn die beiden Vollkegel fest miteinander verbunden sind, also beide stets dieselben Verschiebungen auszuführen haben. Es kann aber auch angebracht sein, die beiden Vollkegel so miteinander zu küppeln, daß eine Verschiebung des einen Vollkegels eine gleich große gegenläufige Verschiebung des anderen Vollkegels bewirkt.Apart from changes in the screen effect by replacing individual ones Links of the screen system against links of the same type with different dimensions perform alternating aperture restrictions, if at least the limbs of one of the two mirror systems are mutually displaceable in the axial direction. It is particularly useful to fix the two hollow cones and the two full cones to make displaceable in the axial direction. If you couple the two full cones with each other, then receives compared to the embodiment which both full cones can be moved independently of each other, the advantage that only one drive to operate the diaphragm adjustment is to be used. One particularly advantageous embodiment of the Blendensy stems results when the both full cones are firmly connected to each other, so both always have the same displacements have to perform. But it can also be appropriate to connect the two full cones in this way to küppeln that a displacement of one full cone is an equally large opposite Shifting the other full cone causes.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsformen des Blendensystems in schematischen Mittelschnitten als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Jedes der Beispiele ist mit drei verschiedenen Blendeneinstellungen gezeichnet, und es betreffen die Abb. i bis 3 das erste, die Abb. q. bis 6 das zweite und die Abb. 7 bis 9 das dritte Ausführungsbeispiel. .In the drawing, three embodiments of the diaphragm system are shown in FIG schematic middle sections shown as embodiments of the invention. Each of the examples is drawn with three different aperture settings, and Figs. i to 3 relate to the first, Fig. q. to 6 the second and the Fig. 7 to 9 the third embodiment. .

Allen drei Beispielen ist ein zweilinsiger Kondensor a, b zur- Beleuchtung mikroskopischer Objekte mit durchfallendem Lichte zugrunde gelegt, dem' ein parallelstrahliges Beleuchtungsstrahlenbündel zugeführt wird. In den Beleuchtungsstrahlengang sind vor diesen Kondensor a, b jeweils zwei Spiegelsysteme geschaltet, die aus je einem Vollkegelspiegel c bzw. d und je einem Hohlkegelspiegel e bzw. f bestehen. Die Hohlkegelspiegel e und f sind fest, die Vollkegelspiegel c und d dagegen in Richtung der Achse des Beleuchtungsstrahlenbündels verschieblich. Die Spitzen der Kegelflächen der Spiegel c und e liegen im Sinne der Lichtrichtung vor, die Spitzen der Kegelflächen der Spiegel d und f hinter den Spiegeln. Die Ausdehnung der Spiegelflächen in ihren Meridianschnitten ist bei allen Beispielen die gleiche.All three examples are based on a two-lens condenser a, b for illuminating microscopic objects with light passing through, to which a parallel beam illuminating beam is fed. In the illumination beam path, two mirror systems are connected in front of these condensers a, b, each consisting of a full cone mirror c or d and a hollow cone mirror e or f. The hollow cone mirrors e and f are fixed, while the full cone mirrors c and d are displaceable in the direction of the axis of the illuminating beam. The tips of the conical surfaces of the mirrors c and e are in front of the direction of light, the tips of the conical surfaces of the mirrors d and f behind the mirrors. The expansion of the mirror surfaces in their meridian sections is the same in all examples.

Beim ersten Beispiele (Abb. i bis 3) ist der Vollkegelspiegel c mit einer Zahnstange g, der Vollkegelspiegel d mit einer Zahnstange ds verbunden. In die Zahnstange g greift ein Triebrädchen i, in die Zahnstange h ein Triebrädchen k ein.In the first example (Fig. I to 3) the full cone mirror c is connected to a rack g, the full cone mirror d with a rack ds. A pinion i engages in the rack g and a pinion k engages in the rack h.

Durch Drehen der Triebrädchen i und k können die Vollkegelspiegel c und d unabhängig voneinander gegenüber den zugehÖrigen Hohlkegelspiegeln e und f in axialer Richtung verschoben werden. Durch diese Verschiebungen werden die Blendwirkungen des gesamten, aus den Spiegeln c, d, e, f bestehenden Blendensystems verändert. Bei der in Abb. i gezeichneten Lage der Vollkegelspiegel c und d kommt der volle Querschnitt des den Kondensor a, b durchsetzenden Beleuchtungsstrahlenbündels zur Wirkung. Abb. a zeigt den Vollkegelspiegel c in einer Lage, die er durch Verschieben entgegen dem Sinne der Lichtrichtung erhalten hat, während der Vollkegelspiegel d seine Lage beibehalten hat. Bei dieser Lage der Spiegel kommt der zentrale Teil des Beleuchtungsstrahlenbündels nicht zur Wirkung. Dieser Ausfall hat, wie an Hand der Abbildung leicht verfolgt werden kann, eine Beschränkung der äußeren Randstrahlen des den Kondensor a, b durchsetzenden Beleuchtungsstrahlenbündels zur Folge. Wird dagegen der Vollkegelspiegel c, wie Abb. 3 darstellt, im Sinne der -Lichtrichtung verschoben, dann wird das einfallende Beleuchtungsstrahlenbündel an seiner Peripherie beschränkt, was einen Ausfall des den Kondensor d, b durchsetzenden zentralen Teils des Beleuchtungsstrahlenbündels zur Folge hat. Es ist an Hand der Abb. 3 leicht zu übersehen, daß die Verschiebung des Vollkegelspiegels d beispielsweise im Sinne der Lichtrichtung außer den genannten Aperturbeschränkungen bei der Beleuchtung nach Abb. 2 einen Ausfall der zentralen, bei Abb. 3 einen Ausfall der äußeren, den Köndensor a., b durchsetzenden Beleuchtungsstrahlen bewirken würde, so daß die Ausführungsform des ersten Beispiels die Möglichkeit gibt, die Apertur des Beleuchtungsstrahlenbündels sowohl in bezug auf die äußeren als auch gleichzeitig in bezug ,auf die inneren Randstrahlen zu verändern.By turning the drive wheels i and k , the full cone mirrors c and d can be shifted in the axial direction independently of one another with respect to the associated hollow cone mirrors e and f. As a result of these shifts, the glare effects of the entire screen system consisting of mirrors c, d, e, f are changed. In the position of the full cone mirrors c and d shown in Fig. I, the full cross-section of the illuminating beam penetrating the condenser a, b comes into effect. Fig. A shows the full cone mirror c in a position that it has obtained by moving it against the direction of the light, while the full cone mirror d has retained its position. With the mirror in this position, the central part of the illuminating beam does not have any effect. As can easily be seen from the illustration, this failure results in a restriction of the outer marginal rays of the illuminating ray bundle passing through the condenser a, b. If, on the other hand, the full cone mirror c, as shown in Fig. 3, is shifted in the direction of the light direction, the incident illuminating beam is restricted at its periphery, which results in failure of the central part of the illuminating beam passing through the condenser d, b. It is easy to overlook on the basis of Fig. 3 that the displacement of the full cone mirror d, for example in the sense of the light direction, in addition to the aforementioned aperture restrictions in the case of the illumination according to Fig. 2, results in a failure of the central, in Fig. 3 a failure of the outer, the condenser sensor a., b would cause illuminating rays penetrating through, so that the embodiment of the first example gives the possibility of changing the aperture of the illuminating ray bundle both with respect to the outer and at the same time with respect to the inner edge rays.

Beim zweiten Ausführungsbeispiele (Abb. 4. bis 6) sind die beiden Vollkegelspiegel c und d durch eine Zahnstange d miteinander verbunden, in die ein Triebrädchen in eingreift. Durch Drehen dieses Triebrädchens m können die Vollkegelspiegel c und d gemeinsam gegenüber den Hohlkegelspiegeln e und f axial verschoben werden. Abb. 5 und 6 zeigen, daß durch Verschieben entgegen der Lichtrichtung eine Abblendung der äußeren Randstrahlen des vollen, in Abb. .4 dargestellten, den Kondensor a, b durchsetzenden Beleuchtungsstrahlenbündels, durch Verschieben im Sinne der Lichtrichtung dagegen eine Abblendung der zentralen Strahlen dieses Beleuchtungsstrahlenbündels erzielt werden kann.In the second exemplary embodiment (Figs. 4 to 6), the two full cone mirrors c and d are connected to one another by a rack d into which a pinion engages. By turning this pinion m, the full cone mirrors c and d can be axially displaced together with respect to the hollow cone mirrors e and f. Fig. 5 and 6 show that by moving counter to the direction of light a dimming of the outer peripheral rays of the full, as shown in Fig. .4, the condenser a, b passing through the illuminating beam, by moving in the sense of the direction of light, however, a dimming of the central rays of this light beam can be achieved.

Beim dritten Ausführungsbeispiele (Abb. 7 bis 9) sind die beiden Vollkegelspiegel c und d gegenläufig verschieblich. Sie sind zu diesem Zwecke mit je einer Zahnstange n bzw. o versehen, die beide mit einem einzigen Triebrädchen p gepaart sind. Während Abb. 7 wiederum die Lage der verschiedenen Spiegelflächen zueinander angibt, bei weicher das volle einfallende Beleuchtungsstrahlenbündel zur Wirkung kommt, zeigt Abb. 8, daß durch Verzögerung der gegenseitigen Entfernung der Vollkegelspxegel c und d eine Abblendung des zentralen Teils des den Kondensor a, b durchsetzenden Beleuchtungsstrahlenbündels eintritt. Aus Abb.9 ist dagegen ersichtlich, daß eine Verkleinerung der genannten Entfernung eine Aperturbeschränkung in bezug auf die äußern Randstrahlen des den Kondensor a, b durchsetzenden Beleuchtungsstrahlenbündels bewirkt.In the third exemplary embodiment (Figs. 7 to 9) the two full cone mirrors are c and d can be moved in opposite directions. For this purpose they are each equipped with a rack n and o, both of which are paired with a single pinion p. While Fig. 7 again indicates the position of the different mirror surfaces to one another, at softer the full incident illuminating beam comes into effect, shows Fig. 8, that by delaying the mutual Removal of the full cone level c and d a masking of the central part of the condenser a, b penetrating Illuminating beam enters. On the other hand, it can be seen from Fig. 9 that a Reduction of the above distance imposes an aperture limitation with respect to the outer edge rays of the illuminating beam penetrating the condenser a, b causes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Blender system for microscope condensers that use a Unite parallel light bundles approximately in the setting plane of the microscope, characterized by this. shows that the diaphragm system consists of two essentially identical, equiaxed mirror systems formed from a full cone and a hollow cone consists, one behind the other so in front of the condenser in the illuminating beam path are connected that they are in the opposite sense of the illuminating rays to be hit. a. Aperture system according to claim i, characterized in that at least the members of one of the two mirror systems against each other in the axial direction are movable. 3. Aperture system according to claim a, characterized in that that the two concave mirrors are fixed and the two full cones are displaceable in the axial direction are. 4: Blen.densystem according to claim 3, characterized in that the two Full cones are firmly connected to each other. 5. Aperture system according to claim 3, characterized characterized in that the two full cones are coupled together that one Displacement of a full cone an equal displacement of the opposite direction other full cone causes.