DE822023C - Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten - Google Patents

Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten

Info

Publication number
DE822023C
DE822023C DEP54791A DEP0054791A DE822023C DE 822023 C DE822023 C DE 822023C DE P54791 A DEP54791 A DE P54791A DE P0054791 A DEP0054791 A DE P0054791A DE 822023 C DE822023 C DE 822023C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contrast
microscope according
contrast microscope
partial beam
diaphragm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP54791A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Kurt Raentsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZEISS OPTON OPTISCHE WERKE
Original Assignee
ZEISS OPTON OPTISCHE WERKE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZEISS OPTON OPTISCHE WERKE filed Critical ZEISS OPTON OPTISCHE WERKE
Priority to DEP54791A priority Critical patent/DE822023C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE822023C publication Critical patent/DE822023C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/06Means for illuminating specimens
    • G02B21/08Condensers
    • G02B21/14Condensers affording illumination for phase-contrast observation

Landscapes

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

Description

  • Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten Es ist bekannt, zur Erzielung von Kontrasten bei der mikroskopischen Abbildung das sogenannte Phasenkontrastverfahren anzuwenden. Hierbei geht man davon. aus, daß im Objekt auch an Stellen, die wohl hinsichtlich der Brechzahl, jedoch nicht hinsichtlich der Absorption von ihrer Umgebung abweichen, eine Lichtstreuung auftritt, -so daß in der Austrittspupille des Objektivs neben dem direkten Bild der Kondensorblende weitere Beugungsbilder entstehen. Durch Beeinflussung der Strahlen des direkten Bildes gegenüber denen. der Beugungsbilder wird dabei eine solche Überlagerung, also z. B. eine zumindest teilweise Auslöschung, des von der betreffenden Streustelle des Objekts kommenden Lichtes hervorgerufen, daß sich diese Stelle, d. h. der sogenannte Phaseneinschluß, im Bild aus dem Umfeld durch entsprechende Kontraste heraushebt.
  • In der Praxis ist man nun bisher so vorgegangen, daß in der Austrittspupille des Objektivs eine sogenannte Phasenplatte angebracht wird, die einmal dem Licht der zur Blende konjugierten Fläche, d. h. dem Licht des direkten. Blendenbildes, eine Phasenverschiebung gegenüber dem Licht erteilt, das die übrige, die Beugungsbilder enthaltende sogenannte komplementäre Fläche durchsetzt, und außerdem in der konjugierten Fläche eilte andere Absorption als in der komplementären Fläche besitzt. Bisher hat man praktisch immer mit Phasenplatten, konstanter Phasenverschitbung von etwa Ä/4 und konstanter Absorption gearbeitet. Eine Änderung der Phasen- und Absorptionsbedingungen war nachträglich nicht ohne weiteres möglich, da die Phasenplatte auf einer äußeren oder inneren Fläche des Objektivs fest aufgebracht war. Tatsächlich ändern sich aber die optimalen Bedingungen bezüglich der Absorption und unter Umständen auch bezüglich der Phasenverschiebung mit der Art des Objekts. Um einen größtmöglichen Kontrast zu erzielen, muß also das Absorptionsverhältnis und gegebenenfalls die Phasenverschiebung zwischen den unabgelenkten und den gebeugten Strahlen dem jeweiligen Objekt angepaßt werden können. Die Anwendung solcher veränderbarer Kontrastmittel in der Objektivpupille der bekannten Mikroskope ist aber aus rein konstruktiven Gründen nicht möglich, da derartige Einrichtungen sich niemals so bauen lassen, daß etwa eine Beeinflussung allein der Strahlen der einen Pupillenzone, d. h. ohne Beeinflussung der anderen Zone, möglich wäre.
  • Die starre Phasenplatte ist außerdem auch deswegen ungünstig, weil die Größe der zur Blende konjugierten Fläche in der Objektivpupille von der Vergrößerung des jeweils benutzten Objektivs abhängt, so daß man bei Austausch der Objektive auch einen Austausch der gesamten Kontrasteinrichtung durchführen muß. Die Verwendung eines entsprechenden Satzes von Kontrastobjektiven ist aber naturgemäß kostspielig.
  • Die Erfindung betrifft ein Kontrastmikroskop, bei dem diese Schwierigkeiten beseitigt sind und dessen Anwendungsbereich gegenüber den bekannten Kontrastmikroskopen wesentlich erweitert ist. Gemäß der Erfindung wird der Mikroskopstrahlengang hinter dem Objektiv räumlich aufgeteilt und die Kontrasteinrichtung in dem einen oder in beiden Teilstrahlengängen angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, die Strahlen des direkten Blendenbildes und die der Beugungsbilder durch verschiedene, auch kontinuierlich veränderbare Kontrastmittel getrennt voneinander, d. h. ohne direkte Beeinflussung des andern Strahlengangs, in der Phasen- oder der Leuchtdichte beliebig entsprechend den optimalen Sichtbarkeitsbedingungen des Objekts zu verändern.
  • Die Aufteilung .des Strahlengangs selbst kann vor oder in der Objektivpupille oder einem Zwischenbild dieser Pupille vorgenommen werden. In letzterem Fall wird zweckmäßig hinter dem Objektiv ein Zwischenabbildungssystem vorgesehen, das ein reelles Bild der Objektivpupille erzeugt. Die Wiedervereinigung der Teilstrahlengänge erfolgt zweckmäßig vor oder in der Bildebene des Okulars.
  • Zur Strahlenteilung dienen Spiegel oder Spiegelprismen, die in der Objektivpupille oder deren Zwischenbild angeordnet sein können. Der Spiegel ist in diesem Falle in seiner Form der zur Blende konjugierten Fläche oder der dazu komplementären Fläche der Austrittspupille angepaßt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Strahlenteilung durch einen halbdurchlässigen Spiegel, der im Strahlengang vor der Objektivpupille oder vor ihrem Zwischenbild angeordnet wird, wobei in den Teilstrahlengängen am Ort der Pupille bzw. am Ort von deren Zwischenbild Blenden vorgesehen sind, die in ihrer Form vorzugsweise dem Bild der Kondensorblende oder der dazu komplementären Fläche der Objektivpupille entsprechen.
  • Die in dem einen oder in beiden Teilstrahlengängen angeordneten Kontrasteinrichtungen können aus die Phase, die Amplitude oder die Farbe des Lichtes ändernden Elementen oder einer Kombination solcher Elemente bestehen. Zum Beispiel lassen sich in den Teilstrahlengängen ein oder mehrere Revolver mit abgestuften oder verschiedenartigen Kontrastmitteln vorsehen.
  • Beim Phasenkontrastverfahren kommen alskontinuierlich veränderbare Kontrastmittel Phasenschieber in Form verschiebbarer Glaskeile in Betracht. Je nach der Dicke des gerade im Strahlengang befindlichen Querschnitts wird eine mehr oder weniger große Phasenverschiebung erzeugt. Beim Absorptionsverfahren können verschiebbare Absorptionsdoppelkeile oder aber gegeneinander verdrehbare Polarisationsfilter unter Umständen in Verbindung mit einer festen Phasenplatte Verwendung finden, während zur Erzielung eines Farbenkontrastes gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken in den beiden Strahlengängen komplementäre Farbfilter, gegebenenfalls auch in Verbindung mit einer Phasenplatte, angeordnet werden. Wenn sich hierbei die Strahlen des unabgelenkten Bildes und der Beugungsbilder wieder vereinigen, erscheint das Bild des Objektdetails in dem Umfeld je nach der Amplitude der beiden Komponenten weiß, dunkel oder farbig. Ein Farbkontrast läßt sich des weiteren auch dann erzielen, wenn man zwischen den beiden getrennten Strahlengängen einen Gangunterschied von mehr als 912 einführt. In diesem Falle werden je nach dem Gangunterschied verschiedene Interferenzfarben sichtbar.
  • Um beim Phasenkontrastverfahren die Interferenz der Teilstrahlengänge an ihrem Wiedervereinigungspunkt zu gewährleisten, müssen die Lichtwege vom Teilungspunkt bis zum Vereinigungspunkt genau gleich sein. Gemäß einemweiteren Erfindungsgedanken wird das dadurch erreicht, daß der geteilte Strahlengang in einem Prismen- oder Spiegelsystem mit gegenläufiger Strahlenführung verläuft. Bei einem solchen System ist von vornherein unabhängig von der Güte der Justierung der Prismen ein identisch gleicher Lichtweg für beide Strahlengänge gewährleistet.
  • Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei auf die nachfolgende Beschreibung und .die Zeichnungen verwiesen, die im übrigen noch weitere Einzelheiten der Erfindung zeigen.
  • Abb. i zeigt schematisch den Verlauf der Hauptstrahlen in einem Kontrastmikroskop nach der Erfindung; Abb.2 dient zur Erläuterung des Strahlenverlaufs; Abb.3 und 4 sowie 6 bis 8 stellen Strahlenteilungsrichtung in einigen Ausführungsbeispielen im wesentlichen schematisch dar; Abb.5 zeigt eine besonders zweckmäßige Blendenform ; Abb.9 schließlich stellt den konstruktiven Aufbau eines Kontrastmikroskops nach der Erfindung dar, ebenfalls im wesentlichen schematisch und als Ausführungsbeispiel.
  • In Abb. i bedeutet i den Kondensor eines Kontrastmikroskops mit der Kondensorblende 2; 3 ist das Objektiv, das zusammen mit dem Kondensor die Blende 2 in die Objektivpupille 6 abbildet. Diese liegt in der Praxis im Objektiv selbst oder doch in dessen unmittelbarer Nähe. Im vorliegenden Falle ist deshalb ein Umkehrsystem, bestehend aus den beiden optischen Gliedern 7 und 8, vorgesehen, das eine Zwischenabbildung der Objektivpupille in den Ort 13' erzeugt. Das durch das Objektiv erzeugte Bild 5 des Präparates 4 wird dadurch ebenfalls nochmals abgebildet, und zwar durch die Linsen 8 und 12 in den Ort io, wo es mit dem Okular i i betrachtet werden kann.
  • Hinter dem optischen System 8 ist das erfindungsgemäß vorgesehene Strahlenteilungssystem angeordnet. Es besteht aus den beiden Prismen 13 und 14, die spiegelnde Kittflächen 13' und 14 besitzen, Die Spiegelfläche bei 13' liegt im vorliegenden Falle am Ort des Zwischenbildes der Objektivpupille und ist der Form der Kondensorblende angepaßt, bei rin.gförmigerAusführungderKondensorblende 2 also ebenfalls ringförmig ausgebildet. Sie wird mit dem direkten Bild der Blende zur Deckung gebracht, so daß also lediglich das, Licht dieses direkten Bildes abgelenkt wird, während die von dem übrigen Teil der Objektivpupille, der sogenannten komplementären Fläche, aufgenommenen Strahlen unabgelenkt die Kittfläche 13' durchsetzen. Über den Spiegel 1. werden diese beiden Teilstrahlengänge 17 und 18 wieder vereinigt und interferieren gegebenenfalls an dieser Stelle.
  • Die grundsätzliche Wirkungsweise des Kontrastmikroskops läßt sich etwa folgendermaßen erklären: Die Abbildung der hier zunächst ringförmig angenommenen Kondensorblende 2 in die Objektivpupille findet bekanntlich ohne Streuung im Präparat 4 statt, wenn die Brechungszahl und auch die Absorption im Präparat an allen Stellen gleich sind. In der Objektivpupille oder deren Zwischenbild entsteht also eindirektes Bild 2o der Ringblende, wie in Abb. 2 dargestellt. Der in der Abbildung unterhalb der Pupille eingezeichnete Pfeil 21 soll ein Maß für die Leuchtdichte des Bildes 20 sein. Nimmt man nun den hier interessierenden Fall an, daß das Präparat 4 einen mikroskopischen Einschluß enthält, dessen Brechzahl von der seines Umfeldes abweicht, so tritt an den Kanten dieses Einschlusses eine Lichtstreuung ein. Der Streuwinkel und die Intensitätsverteilung über diesen Winkel sind einmal von der Größe des Einschlusses und ferner von dem Unterschied der Brechzahl gegenüber der des Umfeldes abhängig. Das durch die Kanten gestreute Licht erreicht also nur noch zum Teil die vom direkten Blendenbild 2o eingenommene Fläche der Objektivpupille, zum Teil wird es in die dazu komplementäre Fläche 3o abgebeugt. Das gestreute Licht ist also aufgeteilt; der sich dem direkten Bild 2o überlagernde Teil ist durch den Pfeil 22, der die Pupillenzone 3o durchsetzende Teil durch den Pfeil 31 veranschaulicht. Läßt man diese beiden Strahlenteile im weiteren Verlauf wieder unbeeinflußt zusammenwirken, so ergeben sie zusammen wieder die gleiche Leuchtdichte, wie sie ursprünglich an jeder Präparatstelle vorhanden ist und durch den Pfeil 21 der Umfeldstrahlung veranschaulicht wird. Das heißt, im Bild io des Präparates würde- sich der Einschluß in dem Präparat von seinem Umfeld nicht abheben, vorausgesetzt, daß die Absorption der Streustelle die gleiche wie die des Umfeldes ist. Erst durch Einschaltung von Kontrastmitteln (Absorptionsfilter, Phasenplatten, Farbfilter) und entsprechende Beeinflussung der einzelnen, durch die Pfeile 21, 22 und 31 veranschaulichten Strahlungskomponenten kann erreicht werden, daß im Bild der Phaseneinschluß dunkel oder hell oder farbig aus dem Umfeld heraustritt.
  • Bei denn Ausführungsbeispiel nach Abb. i enthält der am Spiegel 13' reflektierte Strahlengang 17 also die den beiden Pfeilen 21 und 22 in Abb. 2 en.tsprec'henden Strahlungskomponenten, während der Teilstrahlengang 18 aus der Komponente 31 besteht. Durch die räumliche Trennung der beiden Teilstrahlengänge lassen diese sich leicht getrennt voneinander beeinflussen. In Abb. i ist im Strahlengang 17 des direkten Bildes zu dem Zweck ein verschiebbarer Phasenkeil 15 gegebenenfalls mit Absorptionswirkung angeordnet. Die planparallele Platte 16 im anderen Strahlengang 18 dient lediglich zur Kompensation der Dicke des Keiles 15. Durch den Keil lassen sich nun z. B. die Phase und die Absorption der Komponenten 21 .und 22 gegenüber der Komponente 31 so verändern, daß sich z. B. die Komponenten 22 und 31 bei Interferenz am Spiegel 14' je nach dem Verhältnis ihrer Intensitäten mehr oder weniger auslöschen. Dann erscheint der Phaseneinschluß im Präparat gegenüber dem Umfeld dunkel.
  • An Stelle des Phasenkeiles läßt sich unter Umständen auch eine Absorptionseinrichtung, also z. B. ein Graukeil, verwenden. Wird der Graukeil etwa im Strahlengang 18 angeordnet, so verringert er hier die Leuchtdichte, also die Komponente 31. Bei Wiedervereinigung dieser Komponente 31 und 22 ist deren Gesamtintensität demnach gegenüber der Komponente 21, d. h. gegenüber der Umfeldstrahlung verringert und die Streustelle erscheint ebenfalls wieder dunkel im hellen Umfeld. Bei Anordnung des Absorptionskeiles im Strahlengang 17 dagegen kann man helle Kontraste im dunkeln Umfeld erzielen. Der Graukeil kann auch in gewissen Fällen mit einer Phasenplatte fester Phasenverschiebung, z. B. von 7./4, kombiniert werden.
  • Je nach der gewünschten Kontrastwirkung, dunkler Kontrast in hellem Feld oder umgekehrt, werden diese Kontrastmittel im Strahlengang 17 oder im Strahlengang 18 oder aber in geeigneter Weise auf beide verteilt angeordnet.
  • Eine besonders zweckmäßige Absorptionseinrichtung, die auch in Verbindung mit einer festen Phasenplatte verwendet werden kann, besteht aus Polarisationsfiltern, von denen das eine im Teilstrahlengang 17 und das andere hinter dem Prisma 14, also z. B. im Okular, angeordnet ist. Durch Verdrehen des einen Polarisationsfilters ergibt sich eine mehr oder weniger starke Auslöschung des Teilstrahlenganges; und es lassen sich dadurch verschiedene Stufen. des Hellkontrastes einstellen. Vielfach kann es zweckmäßig sein, zusätzlich zu dieser Polarisationseinrichtung in den Strahlengang 18 noch ein Absorptionsfilter vorzusehen, wodurch sich die verschiedenen Stufen auch des Dunkelkontrastes erzeugen lassen. Besonders vorteilhaft ist eine Polarisationsanordnung, bei der in beiden Strahlengängen Polarisationsfilter mit zueinander senkrechten Schwingungseinrichtungen und im Okular ein drehbarer Analysator vorgesehen ist. Durch Betätigen des Analysators können dann sämtliche Kontraststufen vom Hell- bis zum Dunkelkontrast durchlaufen und die für die jeweiligen Präparate günstigsten Stufen eingestellt werden.
  • Die Erzeugung von Farbkontrasten schließlich ist mittels des erfindungsgemäß ausgebildeten Mikroskops ebenfalls leicht, möglich. Zu diesem Zweck kann man ,in einem der beiden Strahlengänge 17 oder 18 wieder einen Keil oder eine entsprechende Phasenplatte einfügen, die eine Phasenverschiebung von mehr als A/2 bewirkt. Bei weißem Licht ergeben sich bei einer solchen Phasenverschiebung farbige Interferenzen, so daß im vorliegenden Falle die Kontrastbilder ebenfalls farbig erscheinen, und zwar kann die geeignete Farbe durch entsprechende Einstellung des Phasenkeiles ausgewählt werden. Bei Verwendung von weißem Licht mit dem Schwerpunkt bei einer Wellenlänge von i ^ 555 my erhält man z. B. gelbe Interferenzen bei einer Phasenverschiebung von etwa 1,5 X 1/2, rote bei einer Verschiebung von etw 2 X l/2. und., blaue schließlich bei einer Verschiebung von etwa 2,5X2/2. Farbenkontraste lassen sich außerdem besonders zweckmäßig dadurch erzielen, daß man in den beiden Teilstrahlengängen 17 und 18 komplementäre Farbfilter, z. B. grün im Strahlengang 17 und rot im Strahlengang 18, anordnet, unter Umständen kombiniert mit einer festen Phasenplatte und gegebenenfalls einer Absorptionseinrichtung. Bei der Wiedervereinigung der beiden Strahlenbündel am Spiegel 14 würden dann die beiden Komponenten der Streustrahlung (in Abb. 2 durch die Pfeile 22 und 31 bezeichnet) unter der Voraussetzung, da8 .sie etwa gleiche Intensität besitzen, wieder im wesentlichen weißes Licht ergeben, @so daß sich der entsprechende Phaseneinschluß im Bild also weiß aus dem hier grünen Umfeld, das durch die Strahlungskomponente 21 veranschaulicht ist, heraushebt. Bringt man dagegen zusätzlich im Strahlengang 17 ein Absorptionsfilter an, so erscheint die Kontraststelle farbig, und zwar in der Farbe des im Strahlengang 18 angeordneten Filters (hier rot), da ja dann die Komponente 22 (Abb. 2) unter Umständen stark verringert ist. Das Umfeld dagegen erscheint mehr oder weniger grau.
  • Der Farbkontrast hat den. Vorteil, .daß er im Gegensatz zu dem üblichen Hell- oder Dunkelkontrast eine eindeutige Unterscheidung gestattet, ob der Kontrast von Präparatstellen unterschiedlicher Brechzahl oder unterschiedlicher Absorption herrührt. Die Kontraststellen unterschiedlicher Absorption sind auch bei Anwendung des Farbkontrastverfahrens immer dunkel, während die auf unterschiedlicher Brechzahl beruhenden Kontraste weiß oder farbig erscheinen.
  • Abb. 3 zeigt eine andere Ausführung eines Strahlenteilungssystems, sie es bei einem Mikroskop nach Abb. i verwendet werden kann. Der Strahlenverlauf ist eingezeichnet; die Pfeilspitzen zeigen in Richtung des Okulars. Die ringförmige Spiegelfläche 13' des Prismas 13 liegt wie bei der Ausführung nach Abb. i am Ort des Zwischenbildes der Objektivpupille. Die Wiedervereinigung der Teilstrahlengänge erfolgt an der teildurchlässig verspiegelten Kittfläche 14 des Prismas 14. _ Um das Licht möglichst vollkommen auszunutzen, sind hier zwei weitere Prismen 23 und 24 vorgesehen, die eine binokulare Betrachtung des Bildes gestatten. Zwischen den beiden Prismen 13 und 14 ist eine Revolverscheibe 25 angeordnet, die bei 26 und 27 die Kontrastmittel in Form von Phasenscheiben, Graufiltern oder Farbfiltern trägt. Durch Drehen der Revolverscheibe kann man beliebige Kontrastmittel, auch in entsprechender Kombination, in die beiden Strahlengänge 17 und i8 einbringen und dadurch das Licht so beeinflussen, daß nach Wiedervereinigung der Strahlen bei 14 entsprechende Bildkontraste entstehen. Die ringförmige Spiegelfläche 13' ist wieder dem Bild der Ringblende im Kondensor angepaßt. Um eine Auswechselung dieses Spiegels bei Verwendung von Objektiven verschiedener Vergrößerung zu vermeiden, wird gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken eine Reihe von Auswechselobjektiven verwendet, bei denen das Verhältnis von Apertur zu Abbildungsmaßstab konstant ist. Dann genügt beim Objektivwechsel ein Wechsel nur der Kondensorblende selbst. Ein Eingriff in die Kontrasteinrichtung ist dagegen nicht erforderlich. Die Verwendung einer solchen Objektivreihe ist natürlich nicht auf das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 beschränkt, sondern hat die gleiche Bedeutung bei allen Kontrastmikroskopen, bei denen man den Austausch des Spiegels, einer Blende oder der Kontrastplatte selbst im Zwischenbild der Objektivpupille vermeiden will.
  • In Abb. 4 ist eine weitere, gegenüber Abb. 3 abgewandelte Ausführungsform des Strahlenteilungssystem.sdargestellt, und zwar findet hier die Teilung im Prisma 13 vor dem Bild der Objektivpupille statt. Die Kittfläche 13' ist im ganzen teildurchlässig versilbert, so daß der Strahlengang insgesamt und nicht nach Zonen aufgeteilt wird. Das Zwischenbild der Objektivpupille liegt erst am Ort der Blenden 28 und 29. Die Blende 29 ist so ausgebildet, daß sie das direkte Bild abschirmt und nur die Strahlen der komplementären Fläche (3o in Abb.2) hindurchläßt, während die Blende 28 gerade umgekehrt nur das direkte Bild (2o in Abb.2) hindurchläßt, dagegen die Strahlen der komplementären Fläche abfängt. Zum Einbringen der Kontrastmittel dient je eine Revolverscheibe 25 und 30 in den beiden Teilstrahlengängen 17 und 18. Die Kontrastmittel 26 und 27 können also auch hier wieder getrennt voneinander gewählt und den günstigsten Kontrastbedingungen angepaßt werden. An Stelle derRevolverscheiben können auch kontinuierlich veränderliche Kontrastmittel, wie an Hand der Abb. i beschrieben, verwendet werden. Die beiden Prismen 23 und 24 erlauben wieder eine binokulare Betrachtung. Die in Abb.4 gezeigte Anordnung, bei der das Zwischenbild der Objektivpupille in den Teilstrahlengängen frei zugänglich ist, hat einmal den Vorteil, daß die Justierung der Blenden in bezug auf das direkte Kondensorbild einfacher ist. Bekanntlich muß das Kondensorbild sehr genau mit dem Spiegel 13' in Abb. i und Abb. 3 oder aber entsprechend mit den Blenden 28 und 29 in Abb. 4 zusammenfallen. Weiter hat die freie Lage der Objektivpupille in den Teilstrahlengängen den Vorteil, daß die Blenden 28 und 29 selbst ohne weiteres ausgewechselt werden können, was bei auswechselbaren Objektiven wegen der Veränderung der Vergrößerung erforderlich sein kann, um wieder eine einwandfreie Deckung des Kondensorbildes mit den Blenden 28 und 29 zu erhalten. Schließlich kann es aber in bestimmten Fällen überhaupt zweckmäßig sein, auch Blenden von grundsätzlich anderer Form anzubringen. Zum Beispiel ist in vielen Fällen eine Sektorblende, wie in Abb. 5 dargestellt, vorteilhaft. In den beiden Teilstrahlengän.genwerden zueinander komplementäre Blenden dieser Art eingefügt. Die Sektorblende hat den Vorteil, daß sich ihre Öffnungen verändern lassen, indem man zwei Sektorblenden gegeneinander verdreht. Solche verstellbaren Sektorblenden können dann im Kond@ensor und an den Orten 28 und 29, wo das Zwischenbild der Objektivpupille liegt, vorgesehen werden. Die Kondensorblende kann zusätzlich noch um ihre Achse drehbar eingerichtet sein. Durch die Veränderungsmöglichkeit kann man die für den optimalen Kontrast günstigste Blendengröße sowie deren günstigste Bildlage zur Kontrastplatte jederzeit einstellen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die gegebenenfalls nicht verstellbare Sektorblende mit einer Irisblende im Kondensor kombiniert wird. Dadurch wird eine Aperturänderung der Kondensorblende möglich, und man kann z. B, eine kleine Apertur wählen, wenn Phaseneinschlüsse größerer Ausdehnung im Präparat kontrastreich erscheinen sollen. Bei Einschlüssen kleiner Ausdehnung dagegen wird man vorzugsweise eine möglichst große Apertur wählen, was mit Rücksicht auf das Auflösungsvermögen günstig ist.
  • Vielfach kann es auch zweckmäßig sein, in dem einen Teilstrahlengang eine einfache runde Blende, die die ganze Objektivpupille freigibt, anzuordnen und nur im anderen Teilstrahlengang entweder .das Bild der Kondensorblende allein oder die dazu konjugierte Fläche der Objektivpupille herauszublenden. Durch Beeinflussen der Teilstrahlengänge mittels der Kontrasteinrichtungen ergeben sich auch hier besondere Kontrastwirkungen.
  • Abb.6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Strahlenteilungseinrichtung für das erfindungsgemäß ausgebildete Kontrastmikroskop. Die Strahlenteilung an der teildurchlässig verspiegelten Kittfläche 13' ist wieder vor dem Zwischenbild der Objektivpupille vorgenommen, das selbst am Ort der Blenden 28 und 29 liegt. Im übrigen ist die grundsätzliche Wirkungsweise der Anordnung ähnlich der an Hand der Abb. 4 erläuterten.
  • Die in Abb.7 dargestellte Strahlenteilungseinrichtung ist besonders vorteilhaft für Kontrastmikroskope, bei denen mit Rücksicht auf die Phasenverschiebung zwischen den Teil.strahlengängen 17 und 18 der Lichtweg beider Strahlengänge von ihrem Teilungspunkt bis zu ihrem Wiedervereinigungspunkt möglichst genau abgestimmt werden muß. Bei der Ausführungsform nach der Abb.7 ist das durch ein Prismensystem erreicht, in welchem die beiden Teilstrahlengänge gegenläufig genau die gleichen Prismen und gleichen Strecken durchlaufen. Die Teilung des Strahlenganges und auch die Wiedervereinigung findet in dem Würfelprisma 33 statt, dessen Kittfläche verspiegelt ist. Auf ihrer einen Hälfte 33', auf die der ankommende Strahl auftrifft, ist am Ort der Zwischenpupille eine Vollverspiegelung in der Form der ringförmig gedachten Kondensorblende vorgesehen, und zwar derart, daß das direkte Bild der Kondensorblende die Kittfläche unbeeinflußt durchsetzt, während die Strählen der dazu komplementären Fläche der Objektivpupille abgelenkt werden. Beide Teilstrahlengän.ge 17 und 18 treten dann gegenläufig in las Prisma 34 mit dem Spiegel 35 über und vereinigen sich wieder im unteren Teil 35" der Kittfläche, die an dieser Stelle nur halbdurchlässig verspiegelt ist. Das Bild kann wiederum binokular über die Prismen 23 und 24 betrachtet werden. Die Kontrastmittel 26 und 27, also z. B. Phasenplatten oder Graufilter, können mit Hilfe der Revolverscheibe 25 in die beiden Teilstrahlengänge 17 und 18 eingebracht werden. Die dargestellte Anordnung hat .den Vorteil, daß im wesentlichen unabhängig von der Bearheitungsgüte genau gleich lange Wegstrecken für die beiden Teilstrahlengänge sichergestellt sind.
  • Abb. 8 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie Abb. 7, jedoch ist das Prisma 34 durch die Spiegel 35 bis 37 ersetzt. Außerdem findet die Strahlenteilung im Prisma 33 vor dem Zwischenbild statt, das wiederum wie bei früheren Ausführungsformen am Ort der Blenden 28 und 29 liegt. Die Kittfläche 33' des Prismas 33 ist im ganzen teildurchlässig verspiegelt, wodurch sich die Herstellung vereinfacht. Im übrigen ergibt sich der Strahlengang unmittelbar aus der Zeichnung. Die Kontrastmittel 26 und 27 für beide Teilstrahlengänge 17 und 18 sind bei 25 mit Hilfe einer Revolverscheibe ausschaltbar angeordnet. Statt dessen können selbstverständlich auch kontinuierlich änderbare Kontrastmittel, wie Phasenkeile oder Absorptionskeile, Verwendung finden.
  • Die in Abb. 9 dargestellte Anordnung zeigt zum Teil schematisch, wie das Strahlenteilungssystem nach der Erfindung beispielsweise in einem Mikroskopgehäuse untergebracht werden kann. Das Gehäuse sitzt auf einem abgebrochen dargestellten Fuß .I8, an dem auch die übrigen nicht mitgezeichneten Teile, wie Objekttisch, Kondensor und Kondensorblende, in an sich bekannter Weise befestigt sein können. Vom Objekt aus tritt das Licht durch das Objektiv 3 ein. Der Lichtstrahl verläuft vom Objektiv durch das erste Glied 7 des Zwischenabbildungssystems über die Spiegelprismen 38 und 39 und das zweite optische Glied 8 nach dem Strahlenteilungsprisma 40. Die Kittfläche 40' dieses Prismas ist teildurchlässig verspiegelt. Im unteren Teil dieser Fläche findet die Strahlenteilung statt. Der eine Strahl verläuft über die Spiegelprismen 41, 42, 43 wieder zurück auf den oberen Teil der Kittfläche 40', wo er sich mit dem anderen Teilstrahl wieder vereinigt. Dieser zweite Teilstrahl verläuft von der Teilungsstelle aus in umgekehrter Richtung wieder erste Teilstrahl über die Spiegelprismen 43, 42 und 41. Die Anordnung entspricht also im Prinzip der in Abb.8 dargestellten. Aus dem Teilungsprisma tritt der Lichtstrahl dann über die Feldlinse 12 in das Okular i i. Am Ort des Zwischenbildes der Objektivpupille sind in den Teilstrahlengängen Blenden 44 und 45 angeordnet, die, wie an Hand der vorhergehenden Abbildungen besprochen, zueinander komplementär sind und damit eine Trennung des Lichtes des direkten Bildes der Kondensorblen:de von dem der Beugungsbilder bewirken. Die Kontrastmittel, z.13. Phasenkeile, sind bei 46 in den Teilstrahlengängen angeordnet. Zusätzliche Kontrastmittel, etwa Absorptionsfilter, können in einer anderen Stelle bei 47 vorgesehen werden. Die Anordnung stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar, das je nach dem gewünschten Zweck entsprechend abgewandelt werden kann.

Claims (18)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mikroskop mit Kondensorblende und einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten, durch welche die Strahlen der in der Objektivpupille entstehenden Blendenbilder beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der 1likroskopstrahlengang hinter dem Objektiv räumlich aufgeteilt und die Kontrasteinrichtung in dem einen oder in beiden Teilstrahlengängen angeordnet ist.
  2. 2. Kontrastmikroskop nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung des Strahlengangs vor oder in der Objektivpupille oder einem Zwischenbild dieser Pupille erfolgt.
  3. 3. Kontrastmikroskop nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedervereinigung der Teilstrahlengänge vor oder in der Bildebene des Okulars erfolgt.
  4. Kontrastmikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilung durch einen in der Objektivpupille oder in ihrem Zwischenbild angeordneten Spiegel erfolgt.
  5. 5. Kontrastmikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel in seiner Form der zur Blende konjugierten Fläche oder aber der dazu komplementären Fläche der Austrittspupille angepaßt ist.
  6. 6. Kontrastmikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilung durch einen vor der Objektivpupille oder ihrem Zwischenbild angeordneten, halbdurchlässig versilberten Spiegel erfolgt und in den Teilstrahlengängen am Ort der Pupille bzw. vor deren Zwischenbildern Blenden vorgesehen sind, die in ihrer Form der Kondensorblende entsprechen und in bezug auf die Gesamtfläche der Objektivpupille komplementär sind.
  7. 7. Kontrastmikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden veränderbar oder auswechselbar sind.
  8. 8, Kontrastmikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende in dem einen Teilstrahlengang die gesamte Objektivpupille freigibt, die Blende im anderen Teilstrahlengang dagegen nur die zur Kondensorblende konjugierte oder die dazu komplementäre Fläche ausblendet. g.
  9. Kontrastmikroskop nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Sektorenelenden allein ini Kondensor oder sowohl im Kondensor wie in den dazu konjugierten Ebenen in den Teilstrahlengängen. i o.
  10. Kontrastmikroskop nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang nach der Teilung ein Prismensystem oder Spiegelsystem mit gegenläufiger Strahlenführung durchsetzt. i i.
  11. Kontrastmikroskop nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrasteinrichtung auswechselbar oder veränderbar, insbesondere kontinuierlich veränderbar ist.
  12. 12. Kontrastmikroskop nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Kontrasteinrichtungen in den beiden Teilstrahlengängen miteinander gekuppelt erfolgt.
  13. 13. Kontrastmikroskop nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen oder beiden Teilstrahlengängen eine oder mehrere Revolverscheiben zur wahlweisen Einführung der abgestuften oder der verschiedenen Kontrastmittel vorgesehen sind.
  14. 14. Kontrastmikroskop nach Anspruch i i mit Absorptionskontrast, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionseinrichtung ein in dem einen Teilstrahlengang angeordneter Polarisator und ein im okularseitigen Teil des gemeinsamen Strahlenganges vorgesehener, gegen den Polarisator vierdrehbarer Analysator dient.
  15. 15. Kontrastmikroskop nach Anspruch i i mit Absorptionskontrast, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Teilstrahlengängen Polarisationsfilter mit senkrecht zueinander stehender Schwingungsrichtung angeordnet sind, während im wieder vereinigten okularseitigen Strahlengang -ein weiteres, gegen die erstgenannten Filter vierdrehbares Polarisationsfilter als Analysator vorgesehen ist.
  16. 16. Kontrastmikroskop nach Anspruch i mit Farbkontrast, dadurch gekennzeichnet, daß in die beiden Strahlengänge zueinander komplementäre Farbfilter eingeschaltet sind.
  17. 17. Kontrastmikroskop nach Anspruch i mit Farbkontrast, gekennzeichnet durch die Einschaltung einer gegebenenfalls veränderbaren Phasenplatte von mehr als A/2 in den einen Teilstrahlengang.
  18. 18. Kontrastmikroskop nach Anspruch i mit binokularem Einblick, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Teilstrahlengänge nach der Wiedervereinigung einem Okular zugeordnet ist. i9. Kontrastmikroskop nach Anspruch i mit einer Reihe auswechselbarer Objektive verschiedener Vergrößerung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Objektive der Reihe das Verhältnis von Apertur zu Abbildungsmaßstab konstant ist. Angezogene Druckschriften: Journ. Opt. Soc. America 1948, S. 338 ff. Journ. Opt. Soc. America 1947, S. 726 ff.
DEP54791A 1949-09-14 1949-09-14 Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten Expired DE822023C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP54791A DE822023C (de) 1949-09-14 1949-09-14 Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP54791A DE822023C (de) 1949-09-14 1949-09-14 Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE822023C true DE822023C (de) 1951-11-22

Family

ID=7387326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP54791A Expired DE822023C (de) 1949-09-14 1949-09-14 Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE822023C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1031029B (de) * 1953-06-17 1958-05-29 Optische Werke C Reichert Ag Kontrastmikroskop
EP0069263A1 (de) * 1981-07-07 1983-01-12 Firma Carl Zeiss Einrichtung zur wahlweisen Realisierung von Phasenkontrast- und Reliefbeobachtung an Mikroskopen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1031029B (de) * 1953-06-17 1958-05-29 Optische Werke C Reichert Ag Kontrastmikroskop
EP0069263A1 (de) * 1981-07-07 1983-01-12 Firma Carl Zeiss Einrichtung zur wahlweisen Realisierung von Phasenkontrast- und Reliefbeobachtung an Mikroskopen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0069263B1 (de) Einrichtung zur wahlweisen Realisierung von Phasenkontrast- und Reliefbeobachtung an Mikroskopen
DE2025509C3 (de) Interferenzmikroskop
DE3442019A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von mikrochirurgischen eingriffen in ein auge mittels laserstrahlen
DE3214268A1 (de) Optisches justierelement
DE4236803A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kontrastierung mikroskopisch zu untersuchender Objekte
DE102011054106A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer variablen Phasenkontrast-/Dunkelfeld-Beleuchtung
WO2003093892A1 (de) Konfokales mikroskop mit zwei mikrolinsenarrays und einem lochblendenarray
DE102012005911A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer variablen Phasenkontrast-/Hellfeld-Beleuchtung
DE102013110497B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer variablen und simultanen Phasenkontrastabbildung in Kombination mit einer der Abbildungen Dunkelfeldabbildung oder Hellfeldabbildung oder Polarisationsabbildung
DE10139754A1 (de) Beleuchtungsverfahren für ein Scanmikroskop und Scanmikroskop
DE102011002030A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer variablen Hell/Dunkelfeld-Beleuchtung
DE822023C (de) Mikroskop mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Bildkontrasten
DE9406545U1 (de) Kontrastvorrichtung für Mikroskopie
DE3424995A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von mikrochirurgischen eingriffen in ein auge mittels laserstrahlen
DE2407270C2 (de) Vergleichsmikroskop
DE1572540A1 (de) Mit kohaerentem Licht arbeitendes Mikroskop
DE2635283C2 (de) Fokussiereinrichtung für eine Kamera
DE2633965C3 (de) Einrichtung zur Parallelen und zentrischen Justierung eines mittels Strahlablenker manipulierbaren Laserstrahls
DE3751148T2 (de) Vorrichtung zur relativen erhöhung der tiefenschärfe und verbesserung des auflösungsvermögens bei vergrössernden systemen, insbesondere für mikroskope.
DE19529788B4 (de) Zwischentubus für ein Mikroskop mit einer konfokalen Blendenscheibe
DE1629616U (de) Mikroskop mit einer einrichtung zur erzeugung von bildkontrasten.
DE4003211C2 (de) Augenfundus-Stereokamera
EP1083452A1 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop
DE2355136B2 (de) Vorrichtung zum Aufzeichnen vonüberlagerten Hologrammen
DE3118187C2 (de)