Beleuchtungsvorrichtung für Phasenkontrast-Auflicht-Mikroskope Bei
Auflicht-Mikroskopen, die insbesondere für metallographische Zwecke gebraucht werden,
hat man von dem bekannten Phasenkontrastverfahren Gebrauch gemacht. Hierfür ordnet
man in der hinteren Brennebene des Mikroskopobjektivs die meist ringförmige Phasenschicht
nach Z e r n i k e an, auf welche das Beleuchtungslicht als Bild einer ringförmigen
Blendenöffnung abgebildet wird. Während beim Durchlicht-Mikroskop diese Blendenöffnung
am Kondensor angebracht ist, muß im Auflicht-Mikroskop, bei dem das Mikroskopobjektiv
selbst als Kondensor dient, eine besondere Blende angeordnet werden, die in der
hinteren Brennebene des Objektivs abzubilden ist. Da die Lage der hinteren Brennebene
für Objektive verschiedener Stärke verschieden ist, so ergibt sich die Aufgabe,
die Abbildung der ringförmigen Blendenöffnung an verschiedenen Stellen des Strahlenganges
zu bewirken. Da ferner auch die Durchmesser der ringförmigen Phasenschichten verschieden
sind, so muß die Blendenöffnung auch in verschiedenen Größen abgebildet werden.Illumination device for phase contrast incident light microscopes At
Incident light microscopes, which are used in particular for metallographic purposes,
the known phase contrast method has been used. For this arranges
the mostly ring-shaped phase layer is found in the rear focal plane of the microscope objective
after Z e r n i k e to which the illuminating light as an image of a ring-shaped
Aperture is imaged. While with the transmitted light microscope this aperture
is attached to the condenser, must be in the reflected light microscope, in which the microscope objective
itself serves as a condenser, a special diaphragm can be arranged in the
rear focal plane of the lens is to be mapped. As the location of the back focal plane
is different for lenses of different strengths, the task arises
the image of the annular aperture at different points of the beam path
to effect. Furthermore, since the diameters of the ring-shaped phase layers are also different
are, the aperture must also be displayed in different sizes.
Diese Forderungen werden durch die Beleuchtungsvorrichtung nach der
Erfindung erfüllt. Sie geht aus von einer Beleuchtungsvorrichtung für Phasenkontrast-Auflicht-Mikroskope
mit Abbildung einer Blende auf eine Phasenschicht und einer die Gesichtsfeldblende
auf das Objekt abbildenden Linse und besteht darin, daß bei einer solchen Vorrichtung
zwischen der Blende und der Gesichtsfeldblende eine längs ihrer optischen Achse
verschiebbare Linse angeordnet ist, die durch ihre Verschiebung veränderliche Bilder
der Blende erzeugt, welche von der die Gesichtsfeldblende abbildenden Linse in die
hintere Brennebene verschiedener Objektive abgebildet werden.
In
einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist die ringförmige
Blendenöffnung dicht an einer Zerstreuungslinse, insbesondere auf der ebenen Fläche
einer plankonkaven Linse selbst angebracht.These requirements are met by the lighting device according to the
Invention fulfilled. It is based on an illumination device for phase contrast reflected light microscopes
with an image of a diaphragm on a phase layer and a field diaphragm
on the object imaging lens and consists in that in such a device
between the diaphragm and the field diaphragm one along their optical axis
Slidable lens is arranged, which by their displacement changeable images
generated by the diaphragm, which of the lens imaging the field diaphragm into the
rear focal plane of different lenses can be imaged.
In
One embodiment of the lighting device according to the invention is the ring-shaped
Aperture close to a diverging lens, especially on the flat surface
a plano-concave lens attached itself.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung
in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.In the drawing is the lighting device according to the invention
shown schematically in one embodiment.
Die Lichtquelle i wird durch die Kollektorlinse :2 auf der ringförmigen
Blende 3 abgebildet, die sich auf der der Lichtquelle abgewandten Fläche der plankonkaven
Linse 4 befindet. Die Linse 5 und die Linse 6 bilden die Ringblende 3 über den üblichen
Strahlenteiler 7 an den Ort der Phasenschicht :8 ab, der in der hinteren Brennebene
des Objektivs 9 liegen soll. Zwischen den Linsen 5 und 6 befindet sich die Gesichtsfeldblende
io, welche durch die Linse 6 und das Objektiv in die Ebene des Objekts ii abgebildet
wird. Die vom Objekt reflektierten Strahlen gehen teils durch die Phasenschicht,
teils an ihr vorbei durch den Strahlenteiler zu dem Okular 12.The light source i is through the collector lens: 2 on the annular
Aperture 3 shown, which is located on the surface facing away from the light source of the plano-concave
Lens 4 is located. The lens 5 and the lens 6 form the ring diaphragm 3 above the usual
Beam splitter 7 to the location of the phase layer: 8, the one in the back focal plane
of the lens 9 should be. The field diaphragm is located between the lenses 5 and 6
io, which is imaged through the lens 6 and the objective in the plane of the object ii
will. Some of the rays reflected by the object go through the phase layer,
partly past it through the beam splitter to the eyepiece 12.
Die verschiedenen zu benutzenden Objektive sind in der Ebene 13 an
den nicht dargestellten Mikroskoptubus zu befestigen, sie haben jedoch verschiedene
Lagen ihrer hinteren Brennebene und somit der in dieser befindlichen Phasenschichten,
deren Entfernung von der Ebene 13 in der Zeichnung mit x bezeichnet ist. Bei Objektiven
mit großer Brennweite liegt die hintere Brennebene nahe der Ebene 13, und ihre Austrittspupille
und dementsprechend ihre Phasenschicht ist groß, so daß ein großes Blendenbild auf
diese entworfen werden muß, während dies bei Objektiven kurzer Brennweite umgekehrt
ist. Diese verschiedenen Abbildungen lassen sich allein durch Verschieben der Linse
5 erreichen.The various lenses to be used are on level 13
to attach the microscope tube, not shown, but they have different
Positions of their back focal plane and thus of the phase layers located in it,
the distance of which from the plane 13 is denoted by x in the drawing. With lenses
with a long focal length, the back focal plane is close to plane 13, and its exit pupil
and accordingly their phase layer is large, so that a large aperture image
this must be designed, while the reverse is true for short focal length lenses
is. These different images can be seen just by moving the lens
Reach 5.
Wählt man insbesondere die Brennweite der Linse 4: f1 =-4o mm, der
Linse 5 : f2 = +r 16, der Linse 6: f3 = -f- 40, so erhält man folgende Werte für
den Abstand x des Blendenbildes von der Fläche 13 und der Abbildungsvergrößerung
h in Abhängigkeit von dem Abstand a zwischen der Blende 3 und der Linse 5
a = 0 8 16
x = 40 35 o
Tf = 1 1,7 2,5
Man kann also durch Verschieben der Linse 5 die ringförmige Blendenöffnung genau
auf verschieden große und verschieden von der Fläche 13 entfernte Phasenschichten
abbilden. Man kann aber auch durch eine geringe Verschiebung der Linse 5 aus der
Stellung für die genaue Abbildung heraus erreichen, daß das Beleuchtungslicht an
der Phasenschicht vorbeigeht. Man erhält dann in bequemer Weise statt des Phasenkontrastbildes
ein Hellfeldbild.If one selects in particular the focal length of lens 4: f1 = -4o mm, lens 5: f2 = + r 16, lens 6: f3 = -f- 40, the following values are obtained for the distance x of the aperture image from the surface 13 and the image magnification h as a function of the distance a between the diaphragm 3 and the lens 5 a = 0 8 16
x = 40 35 o
Tf = 1 1.7 2.5
Thus, by moving the lens 5, the annular diaphragm opening can be reproduced precisely on phase layers of different sizes and at different distances from the surface 13. However, by slightly shifting the lens 5 from the position for precise imaging, it is also possible to ensure that the illuminating light bypasses the phase layer. A bright field image is then conveniently obtained instead of the phase contrast image.