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Ringbeleuchtung für Mikroskope
Die Erfindung betrifft eine Ringbeleuchtung für Mikroskope. Für viele Zwecke der Lichtmikroskopie wird eine ringförmige Beleuchtung durch den Kondensor benötigt, z. B. bei der Phasenkontrastmikro- skopie oder im Doppelmikroskop zur Erzielung des höchsten Auflösungsvermögens. Die Ringbeleuchtung wird in der Regel so hergestellt, dass entsprechend dem Köhlerschen Beleuchtungsprinzip die Lichtquelle in der Aperturblende des Kondensors abgebildet wird und durch entsprechende Abschattung mittels Ringblende lediglich eine Zone aus dieser Lichtquelle herausgeschnitten wird, die dann als Beleuchtung des Objektes wirkt. Diese Massnahme führt dazu, dass sehr viel Licht verlorengeht und die im Mikroskop ent-' stehenden Bilder entsprechend dunkel sind.
Es ist ferner bekannt, zur Erzielung einer ringförmigen Beleuchtung einen Kondensor zu verwenden, der eine oder mehrere reflektierende Rotationsflächen und eine Strahleneintrittsfläche aufweist, welche die in den Kondensor eintretenden Strahlen derart reflektieren, dass sie aus einer schmalen, ringförmigen Beleuchtungsbasis heraus dem Objekt und dem Objektiv zugeführt werden.
Nachteile dieses Beleuchtungssystems sind einmal der komplizierte Aufbau des Kondensators, zum andern die Tatsache, dass auch hier nur ein Teil der Lichtquelle für die Beleuchtung des Objektes nutzbar gemacht wird, da insbesondere der zentrale Bereich des in den Kondensor einfallenden Strahlenbündels nicht verwendet wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, mittels Faseroptik eine Konzentration des Lichtes in dem Ring zu erzielen. Es sind dabei aber eine ganze Reihe von Massnahmen notwendig, die den Aufbau einer solchen Beleuchtung erst ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Ringbeleuchtung für Mikroskope zu schaffen, die praktisch das gesamte von der Lichtquelle erzeugte Licht auf eine Ringzone in der Aperturblende vereinigt und zur Beleuchtung des Objektes ausnutzt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Lichtquelle nicht wie bei üblichen Anordnungen in der Aperturblende des Kondensors, sondern in einer weiterentfemten Ebene abgebildet wird.
Zwischen dem Bild der Lichtquelle und der Aperturblende ist ein ringförmiger Körper, beispielsweise aus Glas, angeordnet, der die Form eines Toroides hat. Das Toroid ist auf einer oder auf beiden Seiten abgerundet. Eine der Seiten kann aber auch eben sein oder eine sphärische Fläche besitzen. Das Toroid wird so gelegt, dass durch die Linsenwirkung der gewölbten Fläche die Lichtquelle verkleinert in der Aperturblende abgebildet wird. Es entsteht also die Abbildung durch eine Zylinderlinse, deren Achse kreisförmig gebogen ist. Es bildet sich dann in der Aperturblende eine ringförmige helle Zone, die eine wesentlich grössere Apertur hat als das Bild der Lichtquelle nach der Köhlerschen Beleuchtung.
Bei entsprechender Wahl der Abstände von Lichtquelle, Ring und Aperturblende können die entsprechenden Aperturen so gewählt werden, dass wenig von dem gesamten Licht der Lichtquelle verlorengeht und ein helles Bild entsteht.
Ein solches Toroid kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Eine einfache Möglichkeit ist folgende : In eine kreisförmige Glasplatte von einigen Millimeter Dicke wird in der Mitte ein Loch gebohrt und eine der beiden kreisförmigen Oberflächen so erhitzt, dass sich durch die Oberflächenspannung des flüssig-
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werdenden Glases die Kanten der Glasplatte zusammenziehen und in der Mitte der Ringzone eine Aufwölbung erfolgt. Man kann auch von einer Kapillarröhre mit dicken Glaswänden und kleiner Kapillare ausgehen und eine Scheibe davon entsprechend behandeln. Versuche haben ergeben, dass man mit auf diese Weise gewonnenen Toroiden bereits eine ausreichend scharfe Ringbeleuchtung erzielen kann. Derartige Toroide lassen sich selbstverständlich auch durch Schleifen und Polieren herstellen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. l ein Toroid, Fig. 2 eine Anordnung für Ringbeleuchtung in der bisher übli- chen Weise, Fig. 3 eine Anordnung für Ringbeleuchtung nach der Erfindung.
Bei den bisher üblichen Anordnungen für Ringbeleuchtung (Fig. 2) wird die Lichtquelle in der Aperturblende 3 des Kondensors abgebildet.
Es, wird hiebei eine verhältnismässig kleine Apertur benutzt. Jeder Punkt der Lichtquelle bringt dann nur ein ziemlich enges Lichtbündel in der Kondensoroptik 4 zur Geltung.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung (Fig. 3) wird die Lichtquelle in einer von der Aperturblende 3 weiter entfernten Ebene abgebildet. Zwischen dem Bild der Lichtquelle 2 und der Aperturblende 3 befindet sich ein Toroid 1.
Durch die gewölbte Fläche desToroides 1 wird dieLichtquelle verkleinert in der Aperturblende 3 abgebildet. Es entsteht eine ringförmige helle Zone, die eine wesentlich grössere Apertur hat als das Bild der Lichtquelle nach der Köhlerschen Beleuchtung.