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Mikroskopische Einrichtung zur kontrastreichen Darstellung von Phasenobjekten
im Auflicht Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikroskop zur kontrastreichen Darstellung
von Phasenobjekten im Auflicht.
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Die bekannten Phasenkontrastverfahren haben für Auflichtuntersuchungen
den Nachteil, daß das Objektiv gleichseStig auch als Kondensor wirkt und somit die
Beleuchtungastrahlen durch das ObJektiv hindurchgehen.
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Da die Beleuchtungsringbl@nde nicht körperlich in der Obektivbrennebene
angeordnet sein kann> müßte diese mit Hilfe einer oder mehrerer Beleuchtungslinsen
dorthin abgebildet werden, In derselben Ebene entsteht dann ein zweites Bild der
Kingblende nach Reflexion der abbildenden Strahlen an der Objektoberfläche. Hier
müßte also auch der Ihasenbelag angebracht werden, und es müßte das gesamte zur
Beleuchtung der Objektoberfläche dienende Licht durch den Phasenbelag hindurchgehen.
Da aber letzterer wegen der beabsichtigten Verstärkung der Phasenkontrastwirkung
nur etwa 25 bis 30% des Lichtes hindurchläßt und - ohne A@@endung besonderer Hilfsmittel
- den Rest überwiegend reflektiert, würde das verhältnismäßig lichtaohwache Phasenkontraßtbild
durch daß am Phasenbelag beleuchtungsseitig reflektierte Licht vollkommen verschleiert
werden. Um das zu vermeiden, ist es
bekannt, entweder mit polarisationsoptischen
Hilfsmitteln oder durch Spezialschichten hoher Absorption bei geringer Reflexion
das Reflexlicht herabzudrücken oder das Phasenplättchen aus dem Beleuchtungsstrahlengang
zu entfernen, bzw. bei geeigneten Objektivtypen dieses Phasenplättchen auf einer
zur Zwischenbildebene hin genügend gewölbten Fläche einer in der Brennebene oder
deren Nähe gelegenen Fläche einer Linse oder zusätzlichen Platte anzuordnen. Die
praktische Durchführung der erstgenannten Möglichkeiten ist mit Lichtverlusten verbunden.
Die sweite Möglichkeit läßt sich auf zweierlei Weise realisieren. Entweder mit Hilfe
eines Zwiechenabbildungasystema, das ein Bild der Austrittspupille erzeugt, wo das
Phasenplättchen angeordnet werden kann, oder dadurch, daß in dem 3eleichtungsstrahlengang
das erste Bild der Ringblende von der Austrittspupille aus so weit in Richtung zum
Objekt verschoben wird, daß ihr zweites Bild außerhalb des BeleuchtungsstrahlenganOes
zu liegen kommt und dort das Phasenplättchen angeordnet wird, wobei der Abbildung
strahlengang unverändert bleibt.
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Die Möglichkeit mit der Zwischenahbildung ist zwar theoretisch einwandfr6i,
aber sehr aufwendig, diese ein gut korrigiertes Zwiachenabbildungsßystem erfordert.
Die Verschiebung des ersten Bildes der Ringblenden in Richtung zum Objekt bedeutet
ein Abweichen vom KUhNerschen Beleuchtungsprinzip mit der Gefahr der nioht korrekten
Ausleuohtung des Sehfeldes, insbesondere bei stärkeren ObJekttwen, was au einer
ernsten Minderung der Bildqualität führt0 Bei Anordnung des
Phasenplättchens
auf einer stark gewölbten Fläche wird das Licht so am Phasenbelag reflektiert, daß
kein Reflexlicht in die Zwischenbildebene gelangen kann. Im letzten Fall sindaber
hinsichtlich ihres optischen auSbaues Spezialobjektive erforderlich.
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Der Zweck der Erfindung ist es, diese den bekannten Einrichtungen
anhaftenden Mangel zu beaeitisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Phasenkontrasteinrichtung
für Auflichtmikroskope zu schaffen> die unter Wahrung des Köhlerschen Beleuchtungsprinzips
es mit einfachen Mitteln ermöglicht, Phasenkontrastbilder von guter Bildqualität
und ausreichender Helligkeit ohne Reflexerscheinungen zu liefern.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in oder
in der -Nähe der hinteren Brennebene eines Phasenkontrastobjektivs ein Phasenplättchen
mit einem Phasenbelag der Form angeordnet ist, daß das nach Reflexion an der Objektoberfläche
in der Objektivbrennebene entstehende Bild der dem Phasenplättchen entsprechend
gestalteten Aperturblende von Phasenbelag überdeckt wird, ährend das direkt durch
die Beleuchtungsoptik erzeugte Bild der Aperturblende in einem vom Phasenbelag freien
Bereich der Objektivbrennebene liegt.
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Eine vorteilhafte Ausführung eraibt sich, wenn die Aperturblende
und der Phasenbelag aus einem oder mehreren unterbrochenen Kreisrinben mit ungeradzahliger
Symmetrie bestehen.
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Wenn die Aperturblende und der Phasenbelag aus Sektoren mit ungeradzahliger
Symmetrie bestehen, kann zur Veränderung der Beleuchtungsapertur eine in ihrer Größe
veränderbare Kreisflächenblende vorgesehen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen, sich auf die Beleuchtungseinrichtung'und
die Abbildung der Aperturblende beschränkenden Strahlengang eines Auflichtmikroskopes,
Fig. 2 bis 4 Formen für die Phasenbeläge bzw. für die Äperturblenden und Fig. 5
die sich zu einem Ring ergänzenden zwei Bilder der Aperturblende gemäß Fig. 2 in
der Objektivpupille.
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Unter Beibehaltung des Köhlerschen Beleuchtungsprinzips wird die
bisher übliche in Fig. 1 dargestellte Aperturblende 1 durch Blenden ersetzt, deren
Gestalt den Shasenbelägen nach Fig. 2; 3 oder 4 entsprechen. Wie diese letztgenannten
drei Figuren erkennen lassen, besitzen diese Blenden mehrere Öffnungen in ungerader
Zahl, was auch für die in Fig. 3 dargestellte aus zwei konzentrischen Ringen bestehende
Blende zutrifft, wo jeder Ring eine ungerade Zahl von Öffnungen enthält.
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Gemäß Fig. 1 wird die im Beleuchtungsstrahlengang befindliche Aperturblende
1, die einer der Figuren 2 bis 4 entsprechen kann, durch eine Linse 2 in die Brennebene
3
eines Objektivs 4 abgebildet. Ein zweites Bild der Aperturblende
1 wird vom Objektiv 4 nach Reflexion an der Objektoberfläche 5 gleichfalls in die
Ebene 3 abgebildet.
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Dieses Bild ist aber infolge der ungeradzahligen Blendenöffnungen
nicht mit der erstgenannten Abbildung deckungsgleich, sondern in seiner Symmetrie
um 1800 gedreht.
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In der Ebene 3 befindet sich ein PhasenplUttchen, dessen Phasenbelag
3' dem zweiten Bild der nach dort abgebildeten Aperturblende 4 entspricht. Durch
diese Anordnung gehen die vom Objekt reflektierten Beleuchtungsatrahlen nicht durch
den Phasenbelag 3> hindurch, so daß dadurch störendes Streulicht weitgehend vermieden
wird, Dies ist in der Figur 5 dargestellt, in der die in der ersten Abbildung erscheinenden
Öffnungen der Aperturblende 1 (entsprechend Fig. 2) als Pupillenbild des Beleuchtungsstrahlenganges
mit a; b; c; d; e und diejenigen des zweiten Bildes nach der Reflexion am Objekt
mit a; b'; c' d8; e' bezeichnet sind In der Pigur 2 ist eine Blendenform dargestellt,
die aus einer Ringblende entstanden und bei der der Ring fünfmal, also ungeradzahlig
durch Stege mit einer Breite im Winkelmaß von je 360 unterbrochen ist. Bei einer
solchen Blende wird die Intensität des Lichtes gegenüber einer Ringblende auf die
Hälfte herabgesetzt. Eine Ausführung der Blende nach Fig, 3 liefert hingegen die
gleiche Lichtintensität wie eine Ringbl@nd@.
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Die in Fig. 4 dargestel,lte Blendenform besteht aus einer ebenfalls
ungeraden Zahl von Sektoren, deren Anordnung den Vorteil bietet, daß zur Regulierung
der Beleuchtung" apertur eine Irisblende oder eine andere auswechselbare Kreisflächenblende
benutzt werden kann, ohne dadurch die Phasenkontraatwirkung wesentlich zu beeinflussen.
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Mit Hilfe des vorliegenden Erfindungagegenstandes errecht man in
sehr einfacher Weise unter Einhaltung des Köhlerschen Beleuchtungsprinzips ein -kontrastreiches>
reflexfreies und gleichmäßig ausgeleuchtetes Bildfeld.