DE8332778U1

DE8332778U1 - Durchlicht-dunkelfeldbeleuchtung fuer stereomikroskope oder makroskope

Info

Publication number: DE8332778U1
Application number: DE19838332778U
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1984-02-16

Description

Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung für Stereomikroskope oder Mokroskope

Die Neuerung betrifft eine Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung für Stereomikroskope oder Makroskope, d.h. optische Beobachtungsgeräte im Bereich 5der Lupenvergrößerung, bestehend aus einer faseroptischen Ringleuchte und einer darüber angeordneten Objektauflage.

Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise aus dem Prospekt der Fa. Carl Zeiss Nr. 41-604-d, AW VI1/80 mit dem Titel "Stereo-10mikroskop SR mit gemeinsamen Hauptobjektiv" bekannt.

Als Lichtquelle dient dort eine ringförmige, faseroptische 4-Punkt-Leuchte, die sowohl für Auflichtbeleuchttng verwendet werden kann und dazu am Objektiv des Stereomikroskops befestigt wird, aber auch für die

15Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung eingesetzt werden kann. Im letzteren Falle ist die Leuchte in ein Gehäuse eingesetzt, das die Objektauflage trägt, und unterhalb der Objektebene eine Linse mit Zentralabdeckung enthält, von der die 4 Lichtbündel so abgelenkt werden, daß kein direktes Licht in das Objektiv des Stereomikroskops gelangt,

In der EP-A1-19309 ist eine weitere Dunkelfeldbeleuchtung beschrieben, die aus einer ringförmigen, faseroptischen Lichtquelle und einem darauf aufgesetzten Ringspiegel zur Ablenkung der Lichtbündel besteht.

25ln beiden bekannten Einrichtungen werden brechende bzw. spiegelnde optische Elemente zur Strahlumlenkung verwendet. Das erfordert einen nicht unerheblichen Aufwand, da die optisch wirksamen Flächen dieser Bauelemente mit der nötigen Genauigkeit bearbeitet sein müssen. Außerdem beeinträchtigen Staub und Schmutzteilchen, die als Streuzentren wirken,

30die Qualität des Dunkelfelds.

Aus der DE-PS 24 22 417 ist eine Dunkelfeld-Beleuchtung bekannt, die im wesentlichen aus einer ringförmigen Leuchtstoffröhre in einem geschlossenen Gehäuse besteht. Eine Zentralblende im Innern des Gehäuses und 35eine Blende in der Objektebene sorgen dafür, daß das Objekt nur von einem sehr geringen Teil des von der Röhre abgegebenen Lichts beleuchtet

wird. Als nachteilig sind hier die schlechte Lichtausbeute und die nicht völlig homogene Ausleuchtung des Objektfeldes 2U betrachten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Neuerung eine Durchlichtbeleuchtung ^Zu schaffen, die möglichst einfach aufgebaut ist und dennoch eine gleichmäßige Objektausleuchtung unter einwandfreien Dunkelfeldbedihgungen liefert.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Beleuchtungseinrichtung nach dem ^Oberbegriff durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Neuerung erzielbaren Vorteile sind einmal darin zu sehen, daß auf die Bearbeitung optisch wirksamer Flächen verzichtet werden

15kann. Zwischen der Objektebene und der Austrittsfläche der Ringleuchte befindet sich lediglich eine einzige Blende, durch deren Größe und Lage allein der Lichtkegel der Ringleuchte im Sinne der Dunkelfeldbedingung beschnitten wird. Da die an sich bekannten faseroptischen Ringleuchten ohnehin eine in Richtung auf die optische Achse, d.h. das Zentryn» der

20Ringleuchte gerichtete Abstrahlcharakteristik besitzen, ist eine Begrenzung des Lichtkegels bis maximal auf die halbe Apertur der Ringleuchte meist ausreichend.

Die Blende kann im Prinzip überall zwischen der Lichtaustrittsebene der 25Ringleuchte und der Objektebene angeordnet werden. Ihre Größe hängt dabei von der gewählten achsialen Stellung ab. Es ist jedoch zweckmäßig, die Blende direkt in die Ebene der Objektauflage zu legen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteran-30sprüchen beschrieben und werden nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert :

Fig. 1 zeigt eine Schnittzeichnung eines ersten Ausführungsbeispiels;

35Fig. 2 zeigt eine Schnittzeichnung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Neuerung.

Die in Fig. 1 dargestellte Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtungseinrichtung befindet sich unterhalb eines nicht näher ausgeführten Stereomikroskops mit sogenanntem "gemeinsamen Hauptobjektiv" 14 für beide Stereokanäle. Sie besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 5, dessen Boden mit einer "Aufnahmeschwalbe 3 versehen ist, an der die faseroptische Ringleuchte 1 mit Hilfe eines Adapterringes 2 befestigt ist. Mit 11 ist eine der gleichmäßig kreisförmig verteilten Endabschnitte der Fasern der Ringleuchte bezeichnet.

10ln den Deckel 7 des Gehäuses 5 ist eine Glasplatte 8 eingelassen, die als Objektauflage dient. Weiterhin enthält das Gehäuse 5 einen Schieber 9, mit dessen Hilfe eine darauf befestigte Streuscheibe 12 unter die Glasplatte 8 geschoben werden kann.

150ie Spaltringleuchte 1 emittiert ein ringförmiges Strahlenbündel mit kegeligen Querschnitt, das gegen die optische Achse B geneigt ist. Der Winkel X, den die dargestellten Achsen C und D mit der optischen Achse B bilden, entspricht etwa dem mittleren Abstrahlwinkel der Ringleuchte 1. Der Winkel ß ist etwa der Grenzwinkel, unter dem gerade noch Licht

20emittiert wird.

Wie aus der Figur ersichtlich ist schattet eine unterhalb des Schiebers 9 angeordnete Blende 6 den äußeren Teil 13 des Strahlkegels ab und begrenzt diesen etwa auf die halbe Apertur. Damit wird verhindert, daß 25direktes Licht in das Objektiv 14 fällt. Durch Lage und Größe der Blende 6 wird außerdem das von der Ringleuchte 1 beleuchtete Objektfeld der Größe nach bestimmt.

Verwendet man die Ringleuchte 1 zur Auflichtbeleuchtung so ist es be-30kannt, die Objektebene in den Sc .ittpunkt der Strahlen C und D zu legen, die die Ringleuchte unter dem mittleren Aperturwinkel verlassen. Bei Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung ist dies jedoch nicht möglich. Dort sollte vielmehr folgende Bedingung für den Abstand α der Objektebene von der Lichtaustrittsfläche der Ringleuchte eingehalten werden: 35

m -

max

"min

tan ß.

lax

°max

^rmax

A_min = der kleinste Arbeitsabstand der verwendeten Mikroskopobjektive (14,17)

ο = deren Halbmesser

⁵r_max = der Radius des größten mit den Objektiven (14,17) zu beobachtenden Sehfelds

m = der Radius des Leuchtringes der faseroptischen Ringlewchte (1) und

ß = der gegen die optische Achse gemessene Grenzwinkel ist, unter dem die Ringleuchte noch Licht abstrahlt.

Wird die obere Grenze für α eingehalten, so ist sichergestellt, daß kein direktes Licht von der Ringleuchte 1 in das Objektiv 14 fällt. Die untere Grenze für α stellt dagegen sicher, daß sich das Objektfeld voll-15ständig innerhalb des Bereiches befindet, in dem sich die von den verschiedenen Seiten der Ringleuchte ausgehenden Strahlbündel vollständig überdecken, was eine gleichmäßige Objektausleuchtung zur Folge hat.

Mit der Beleuchtungseinrichtung kann auf einfache Weise von dem darge-20stellten Fall einer Dunkelfeldbeleuchtung auf Hellfeldbeleuchtung übergegangen werden, einfach indem der Schieber 9 betätigt wird und die Streuscheibe 12 aus Milchüberfangglas unter die Objektebene geschoben wird. Die Scheibe 12 wirkt dann als diffus strahlende Sekundarl ichi Quelle, die überwiegend in Richtung auf das Objektiv 14 Licht emittiert. 25

In Fig. 2 ist als zweites Beispiel eine sehr einfache Ausführungsform einer Durchlichtdunkelfeldeinrichtung dargestellt. Mit 17a und 17b sind die Einzelkomponenten eines Doppelobjektivs für ein Stereomikroskop nach Greenouyh bezeichnet. Die Leuchte 1 ist wieder über den Adapter 2 am 30^?den eines zylinderförmigen Gehäuses 15 befestigt. Der Deckel 16 des Gehäuses 15 hat hier jedoch sowohl die Funktion einer Blende als auch die einer Objektauflage.

Man sieht, daß mit äußerst einfachen Mitteln, allein durch geeignete 35Anordnung einer Blende 16 über der Spaltringleuchte 1 eine einwandfreie Dunkelfeldbeleuchtung realisiert werden kann. Sollen auf die Blende

Objekte unterschiedlicher Größe aufgelegt werden können, so ist es vorteilhaft, mehrere als Einsätze ausgebildete Blendern-inge mit verschiedenen Durchmessern der Blendenöffnung vorzusehen, die dann je nach Bedarf ausgewählt werden.

Claims

Schutzonsprüche;

1. Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung für Stereomikroskope oder Makroskope bestehend aus einer faseroptischen Ringleuchte (1) und einer darüber angeordneten Objektauflage (8), dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Ringleuchte (1) und Obj -^k tauf lage (8) frei von Linsen- oder Spiegeloptik ist und eine Blende (6) enthält, die den von der Ringleuchte ausgehenden Lichtkegel außen teilweise beschneidet.

. Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) den Lichtkegel bis maximal auf die halbe Apertur der Ringleuchte (1) begrenzt.

3. Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Blende (16) in der Ebene der Objektauflage angeordnet ist.

4. Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektauflage (8) in einem Abstand α über der Lichtaustrittsfläche der Ringleuchte (1) angeordnet ist, der folgender Bedingung genügt:

^rmax

tan ß.

max

r A

m - mox · min °mox ^{+ r}max

wobei

Aj₁₁^_n = der kleinste Arbeitsabstand der verwendeten Mikroskopobjektive

(14,17) ο = deren Halbmesser

max ⁼ ^^er Rodius des größten mit den Objektiven ( 14, 17) zu beobachten-

den Sehfelds

m = der Radius des Leuchtringes der faseroptischen Ringleuchte (1)

und

β ξ der gegen die optischs Achse gemessene Grenzwinkel ist, unter dem

die Ringleuchte noch Licht abstrahlt. 3S

5. Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Objektauflage (8) ein Schieber (9) bzw. Revolver angeordnet ist, der eine Streuscheibe (12) enthält.

56. Durchlicht-Dunkelfeldbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleuchte (1) abnehmbar in einem die Objektauflage (8; 16) enthaltenden Gehäuse (5; 15) befestigt ist.

7. Durchlicht-Dunkelfeidbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-10 zeichnet, daß die lichteinittierenden Faserenden (11) der Ringleuchte (1) einen einlagigen, geschlossenen Ring bilden.