Осветительное устройство для микроскопов

Э СОВЕТСНИ ЛИСТИЧЕСН И 1 110 СПУ 1 Я 1 С 02 В 21 ИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫПФ ВЕНН У лас я оскостью введены ые оптиия аперфрагма, ьное 54)(57) 1. ОС О ДЛЯ МИКРОСК ющеи по 1(89) 145805 ГДР (21) 7771360/18 (22) 29.08.80 (46) 23.05,84, (72) Гроссер Йо (71) феб Карл Ц (53) 535,82(088 Бюп. Р 19аннес,(ГДР)йсс Йена (ГДР)8) ИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ, содержащее осветитель с коллектором, фазовтинку, о т л и ч а ю щ е ечто, между коллектором и плкольцевой фазовой пластинкпоследовательно установленческая система для увеличетуры освещения,ирисовая дипрозрачный конус и тороидалзеркало с внутренней отражверхностью.1094010 2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что система для увеличения апертуры установлена с возможностью перемещения в осевом направлении.3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что после тороидального зеркала с внутренней отражающей поверхностью установлена кольцевая линза.4. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что для осве 4Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к осветительным устройствам микроскопов.Известным техническим решениемосветительной системы в микроскопахявляется система Келера, состоящая изисточника света, коллектора, ирисовойдиафрагмы, конденсора. Этот конденсор проецирует диафрагму в плоскостьвходного зрачка микрообъектива(Б.И, Бегунов и др. Теория оптическихсистем. И., "Иашиностроение", 1981,с. 209).Недостатком данной системы является то, что апертура освещения у неемала.Известно таиже осветительное устройство для микроскопов при наблюдении объектов методом темного поля.В этом устройстве конденсор состоитиз двух поверхностей с различнойсферической кривизной. "Большая Советская Энциклопедия", Под ред,Б.А, Введенского, т. 27 П изд.,Издво "Большая советская энциклопедия",с. 455,Недостатком такого устройстваявляется то, что центральную область пучка лучей, приходящего отф коллектора, невозможно испольэоватьдля темнопольного освещения.Целью изобретения является осветительное устройство для проходящего и отраженного света, позволяющее .быструю смену центрального светопольного освещения, освещения по ме-тоду фазового контраста, периферийного светопольного и темнопольного щения проходящим светом между тороидальным зеркалом с внутренней отражающей поверхностью и объективом расположено защитное стекло,5. Устройство по и., 1, о.т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, конусная поверхность выполнена светоделительной.6, Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что между конусом и объективом расположена линза. освещения, которое дает возможностьодновременной установки темнопольного. освещения по методу фазовогоконтраста, которое способствует5 согласованию яркостей наложенныхизображений.Кроме того цель изобретения - вслучае темного поля достичь освещения больших полей объекта, а также1 О полного использования пучка лучей,проходящего от коллектора.В случае уке известных осветительных устройств для темного поляв проходящем свете невозможно ис 1 з пользовать весь световой поток, приходящих от коллектора, так как применяются отражающие поверхности сразрывностью. То и тот факт, что неосуществляется апертурное разделениеО лучей - основание для того, чтотемное поле и фазовый контраст невозможны одновременно.Задача решается путем направления лучей через конусную призму,где25 происходит полное внутреннее Отражение и приломления на боковой поверхности конуса,Весь пучок лучей, проходящий от,коллектора, путем полного внутреннетоЗО отражения на боковой поверхностиконуса вращательно-симметрично отклоняется и после этого через зеркало с тороидальной отражающей поверхностью отражается на объект в проходящем свете или в случае отраженногосвета на кольцевое зеркало для темнопольного освещения. Зеркало стороидальной отражающей поверхностью3 10940 может иметь радиус кривизны, находящийся в бесконечности, т,е. она может представлять собой коническую зеркальную поверхность. Включением системы для повышения апертуры - по- . ложительной линзы или усеченного конуса частично .прекращается полное внутреннее отражение на боковой поверхности конуса, В этом случае лучи проходят через конус и после 1 О этого при помощи собирающей системы концентрируются в плоскости кольцевой фазовой пластинки объектива. Ход лучей для освещения по методу фазового контраста направляется через систему для повышения апертуры, вращательно-симметрично отклоняющую систему и собирающую систему. В случае проходящего света собирающую функцию большей частью исполняет объектив, в то время как в отраженном свете имеется дополнительная изображающая система. Апертурное изменение пучка лучей, приходящего от коллектора, для более наклонных лучей открывает второй осветительный канал для меньших апертур освещающего пучка.Таким образом, кроме одноканального вращательно-симметричного направления лучей одновременно могут действовать два различных канала для освещения объекта. На фиг. 1 изображено осветительное устройство для отраженного света; на фиг. 2 - то же, для проходящего света; на Фиг, 3 - то же, для проходящего света с усеченным конусом на фиг. 4. - то же, для проходяЭ40 щего света с защитным стеклом.Согласно фиг. 1 эа коллектором 2, следующим за источником 1 света, расположена система для повышения апертуры - включаемая и выключаемая короткофокусная положительная линза15 3. Положительная линза 3 при помощи передачи 4 подвижна вдоль оптической оси 20, диаметр линзы соответствует пучку лучей 8, приходящему от коллектора 2. Непосредственно у положитель 50 ной линзы 3 находится ирисовая диаф- . рагма 9. За ней следует конус 5, Вокруг него для отклонения освещаю-, щих лучей 16 расположено зеркало с ,тороидальной отражающей поверхностью 55 усеченное конусное зеркало 10. Для темнопольного освещения дальше действуют кольцевая линза 11, кольцевое 10 азеркало 13 и кольцевой конденсор 23, закрывающий канал темного поля 14 объектива 15 для работы в отраженном свете.На оптической оси 20 за конусом 5 расположена система для концентрации света, собирающая линза 18, концентрирующая пучок лучей 24 через следующее светоделительное зеркало 17 в плоскости кольцевой Фазовой пластинки 19 объектива 15 для работы в отраженном свете. Над светоделительным зеркалом 17,.как известно, расположены тубусная линза 28 и окуляр 29 на оптической оси 7 хода лучей, об-разующих изображениеПринцип действия устройства (фиг,1) заключается в том, что пучок лучей 8, приходящий от коллектора 2, имеет меньшую апертуру и что он в случае включенной положительной линзы 3 на боковой поверхности конуса 21 по . направлению к противоположной боковой поверхности конуса полностью подвергается полному внутреннему отражению. Пучок лучей 16, выходящий из конуса 5, после этого усеченным конусным зеркалом отклоняется по направлению к кольцевому зеркалу 13. Кольцевое зеркало 13 отражает лучи в канал темного поля 14 и кольцевой конденсор 23 их . концентрирует.в плоскости установки 22 хода лучей, образующих изображение, Для пригонки ширины кольца лучей к кольцевому зеркалу 13 и каналу темного поля 14 служит кольцевая линза 11.Если включается система для повышения апертуры, положительная линза 3, ход лучей для менее наклонных лучей остается неизменным. Более наклонные лучи не подвергаются полному внутреннему отражению, но преломляются через конус 5. При этом угол 6 раствора конуса 5 и фокусное расстояние линзы 3 согласованы друг с другом. Линзой 18 пучок лучей 24 концент рируется в плоскости кольцевой фазовой пластинки 19 изменяется смещением положительной линзы 3.Таким образом, в случае включенной положительной линзы 3 можно одновременно реализовать освещение по методу фазового контраста и темнопольное освещение. Открыванием и закрыванием ирисовой диафрагмы 9 яркости фазовоконтрастного и темнопольного изображений изменяются и согласовываются друг с другом.1010940Устройство для проходящего света по фиг, 2 соответствует, начиная с источника 1 света и кончая конусами 4 и 5 и усеченным конусным зеркалом1 О, устройству по фиг, 1. Диаметр 5 линзы 3 выбран меньше диаметра пучка лучей 8, приходящего от коллектора 2. При помощи передачи 12 узел конденсора, состоящий из положительной линзы 3, конуса 5 и усеченного конусного 1 О зеркала 10, подвижный вдоль оптической оси и служит для установки максимальной концентрации света для темнопольного освещения в плоскости - установки 22, За объектом 30, находя щимся в плоскости установки 22, следует, как известно, изображающие узлы объектив 15, тубусная линза 28 и окуляр 29. Задачей объектива 15, кроме изображающей функции, является кон центрировать гучок лучей 24 вблизи плоскости кольцевой фазовой пластинки 19Устройство можно дополнить коль. . цевой линзой, установленной между тороидальной зеркальной поверхностью 10 и плоскостью установки, а также добавочно вращательно-симметрично отклоняющим узлом, действующим для хода лучей 24. На дъигфиг. 3 в качестве системы для повышения апертуры вместо положительной линзы 3 применяется усеченный конус 27. В случае смены объектива 15 эзаменяется и усеченный конус 27, пригнанный к соответствующему объектив 15.у . В случае освещения двух кольцевых фазовых пластинок можно применять двойной усеченный конус или бифокальную линзу френеля или кольцевую линзу вМесте с положительной линзой, Усеченное конусное зеркало 10 заменено тороидальной зеркальной поверхностью 26 с радиусами кривизныУ находящимися в конечности.В устройстве для проходящего света (фиг, 4) система для повышения апертуры выключена, Весь узел конденсора дополнен плосковыпуклым защитным стеклом 25, Защитное стекло может быть выполнено так, что оно действует в качестве добавочно отклоняючщеи и собирающей систем для освещения по методу фазового контраста, Конус 5 содержит светоделнтельную поверхность 31 для гомогенизации освещения объекта. Ось симметрии конуса 5 п олностью расположена в светоделительной поверхности 31.1094010 Составитель С.Пржевскийедактор Аг.Шандор Техред О.Неце Корректор О,БилаМ каз 3422/38 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, рак 497 Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушская наб. д. Ужгород, ул. Проектная,П "Патент" л