DD209294A1

DD209294A1 - LIGHTING DEVICE, PREFERABLY FOR LIGHTING MICROSCOPES

Info

Publication number: DD209294A1
Application number: DD24214082A
Authority: DD
Inventors: Hans Tandler
Original assignee: Hans Tandler
Priority date: 1982-08-02
Filing date: 1982-08-02
Publication date: 1984-04-25
Also published as: DE3320820A1; JPS5948726A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise fuer Auflichtmikroskope. Sie kann auch ueberall dort Anwendung finden, wo ein Beleuchtungsstrahlengang ineinen kombinierten Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang eingespielt wird. Ziel der Erfindung ist es, die Lichtausbeute und die Abbildungsqualitaet zu erhoehen und die Verwendung von Objektiven endlicher Tubuslaenge im Auflicht zu ermoeglichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein teilweise in einem kombinierten Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang angeordneter, der Einspiegelung des Beleuchtungsstrahlenganges dienender Halbspiegel mit einer Umdrehungszahl rotiert, die groesser als die Filmmerfrequenz desmenschlichen Auges ist.The invention relates to a lighting device preferably for reflected-light microscopes. It can also be used wherever an illumination beam path is recorded in a combined illumination and imaging beam path. The aim of the invention is to increase the luminous efficacy and the imaging quality and to enable the use of lenses of finite tube length in reflected light. The essence of the invention consists in that a half-mirror arranged partially in a combined illumination and imaging beam path and serving to reflect the illumination beam path rotates at a number of revolutions which is greater than the filmmer frequency of the human eye.

Description

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Title of the invention:

Beleuchtungseinrichtung, vorzugsweise für AuflichtmikroskopeLighting device, preferably for incident light microscopes

'Anwendungsgebiet der Erfindung: Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft, eine Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise für Auflichtmikroskope. Sie findet Anwendung für die Auflichtbeleuchtung bei Mikroskopen und überall dort, wo ein Beleuchtungsstrahlengang in einen kombinierten Beleuchtungsund Abbildungsstrahlengang eingespiegelt wird.The invention relates to a lighting device preferably for reflected-light microscopes. It is used for incident light illumination in microscopes and wherever an illumination beam path is reflected in a combined illumination and imaging beam path.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Zur Einspiegelung eines Beleuchtungsstrahlenganges in einen kombinierten Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang bei optischen Geräten sind verschiedene Möglichkeiten bekannt (Beyer, Handbuch der Mikroskopie, YEB'Verlag Technik Berlin, 1973» Seite 169)» Plangläser und Teilungswürfel gestatten jedoch maximal nur 25 % Lichtausbeute* An den Außenflächen der Teilungswürfel können störende Reflexe entstehen* Haben die Plangläser einen Keilfehler von->1 , kann die Auflösungsgrenze nicht_ausgeschöpft werden* Um Abbildungsfehler zu vermeiden, ist es praktisch nur möglich, die Planglaseinspiegelung in einem parallelen Strahlengang vorzunehmen* Bei Verwendung von Halbspiegeln oder Kompensationsprismen ergibt sich eine maximale Lichtausbeute von 50 ^, da 50 % des vom Objektiv ausgehenden Lichtes durch die Halbspiegel bzw. Kospensationsprismen ausgeblendet werden« Es kommt dabei zusätzlich zu richtungsabhang ig unterschiedlichen Beleuchtungsapertursn, die zur Reduzierung des Auflösungsvermögens führen*. Characteristic of the Known Technical Solutions: Various possibilities are known for reflecting an illumination beam path into a combined illumination and imaging beam path in optical devices (Beyer, Handbook of Microscopy, YEB'Verlag Technik Berlin, 1973 »page 169).» Plane glasses and graduation cubes, however, only allow a maximum 25 % luminous efficacy * Disturbing reflections may occur on the outer surfaces of the division cubes * If the planing glasses have a wedge error of -> 1, the resolution limit can not be exhausted. * In order to avoid aberrations, it is practically only possible to make the plano-reflection in a parallel beam path Use of half-mirrors or compensation prisms results in a maximum light output of 50 ^, since 50 % of the light emitted from the lens by the half-mirror or Kospensations prism are hidden. "It comes in addition to directionally dependent different Illumination apertures that reduce the resolution *.

Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist es, die geschilderten lachteile zn vermeiden, insbesondere die Lichtausbeute und die Abbildungsqualität zu erhöhen. Die Verwendung von Objektiven, endlicher lubuslänge für die Aufliohtmikroskopie soll ohne Nachteile für die Abbildungsgüte möglich sein«The aim of the invention is to avoid the described laugh parts zn, in particular to increase the light output and the image quality. The use of lenses with a finite length of lubrication for the Aufliohtmikroskopie should be possible without disadvantages for the image quality «

Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Beleuchtungseinrichtung, vorzugsweise für Auflichtmikroskope, bei welcher ein Beleuchtungsstrahlengang in einen, kombinierten Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang mittels eines.mit seiner Vorderkante vorzugsweise bis. zur optischen Achse in den kombinierten Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang hineinragenden Oberflächenspiegels eingespiegelt . wird, die durch den Oberflächenspiegel hervorgerufene Einschränkung der Beleuchtungsapertur und teilweise Abschattung des Abbildungsstrahlenganges.zu vermeiden* Srfindungsgeaäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gberflächenspiegel mit einer Umdrehungszahl, die größer ist als· die Fliamerfrequenz des menschlichen Auges, um eine Drehachse rout iert, dia durch den Schnittpunkt der Vorderkante des Spiegels mit der optischen Achse des kombinierten Beleuchtungs- und Abbildungs-Strahlsnganges,und senkrecht zur Spiegelfläche verläuft* Dadurch wird bei jeder Umdrehung jeweils nacheinander der gesamte Beleuchtungsstrahlengang auf das Objekt abgebildet und der gesamte Abbildungsstrahlengang zur Auswertung freigegeben, so daß der vollständige Bildaufbau zeitlich nacheinander erfolgt»The invention is based on the object in an illumination device, preferably for reflected-light microscopes, in which an illumination beam path in a combined illumination and imaging beam path by means of ein.mit its front edge preferably until. mirrored to the optical axis in the combined illumination and imaging beam path protruding surface mirror. the object is to avoid the restriction of the illumination aperture caused by the surface mirror and partial shading of the imaging beam path. According to the invention, the surface mirror is rotated about an axis of rotation at a rotational speed greater than the flicker frequency of the human eye. dia through the intersection of the front edge of the mirror with the optical axis of the combined illumination and imaging Strahlsnganges, and perpendicular to the mirror surface * Thus, each successive turn the entire illumination beam path is imaged on the object and released the entire imaging beam path for evaluation, so that the complete image structure takes place one after the other »

Da die Umdrehungszahl größer ist als die- 31 tamerfrequenz des menschlichen Auges, wird die Drehung vom Beobachter nicht wahrgenommen.Since the number of revolutions is greater than the human eye's rotation rate, the observer does not perceive the rotation.

Vorteilhaft ist der.Oberflächenspiegel aus mehreren zur Drehachse rotationssyametrisch angeordneten Spiegels.egaenten zusammengesetzt, zwischen denen sich jeweils öffnungen gleicher Form und Größe wie die Spiegelsegments befinden»Advantageously der.Oberflächenspiegel composed of several rotationally symmetric to the rotation axis arranged Spiegel.egaenten, between which each openings are the same shape and size as the mirror segments »

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Embodiment:

Die Erfindung_wird nächstehand anhand der scheaatisehen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below by means of the schematic drawing. Show it:

1: eine Ausführungsform der erfindungsgeisäßen Beleuchtungseinrichtung,1: an embodiment of the illumination device according to the invention,

Pig» 2: eine Ausführungsfora des erfindungsgemäßen Oberflächenspiegels ait einer Spiegelfläche,Pig 2: an embodiment of the surface mirror according to the invention with a mirror surface,

Pig* 3' eine zweite Aus führung s form des erfindungsgemäßen Oberflächenspiegels ait mehreren Spiegelsegmenten»Pig * 3 ' a second embodiment of the surface mirror according to the invention with a plurality of mirror segments »

In Pig* 1 verläuft ein Beleuchtungsstrahlengang 1 von einer lichtquelle 2 ausgehend durch eine Kollektorlinse 3, eine Leuchtfeldblende 4 und eine Linse 5* Durch einen Oberflächenspiegel 6 wird er umgelenkt und trifft nach Passieren einer Austrittspupille 7 eines Objektives 8 auf ein Objekt Ton dea Objekt 9 verläuft ein Abbildungsstrahlengang 10 durch das Objektiv 8, die Austrittspupille 7 des Objektes und den nicht durch den Oberflächenspiegel 6 abgedeckten Heil einer Passung 11 au nicht dargestellten Mitteln zur Bildbeobachtung und -auswertung, wie z*B# einem Okular oder einer Potoeinrieiltung.In Pig * 1, an illumination beam path 1 extends from a light source 2 through a collector lens 3, a field diaphragm 4 and a lens 5 *. It is deflected by a surface mirror 6 and hits an object sound dea object 9 after passing through an exit pupil 7 of an objective 8 An imaging beam path 10 passes through the objective 8, the exit pupil 7 of the object and the not covered by the surface mirror 6 salvage a fit 11 au means not shown for image observation and evaluation, such as * B # an eyepiece or a Potoeinrieiltung.

Der Oberflächenspiegel 5 ist in der Passung 11 befestigt, die mittels Sugeln 12 in eines Hing 13 um eine Drehachse drehbar gelagert ist« Sr berührt ait einer Vorderkante 18 die optische Achse des kombinierten Beleuchtungs- und Ab- . bildungsstrahlenganges 1, 10. Die Vorderkante 18 ist unter vorzugsweise 400 gegenüber der Spiegelfläche abgeschrägt _} ua unerwünschte Reflexionen zu vermeiden.The surface mirror 5 is mounted in the fitting 11, which is rotatably supported by means of pins 12 in a Hing 13 about a rotation axis. "Sr touches a front edge 18, the optical axis of the combined lighting and Ab-. bildungsstrahlenganges 1, 10. The front edge 18 is beveled under preferably 400 with respect to the mirror surface _} ua to avoid unwanted reflections.

An der Passung 11 ist ein Zahnrad 14 befestigt, das axt einem Zahnrad 15 in Eingriff steht, welches mit einem Motor verbunden ist*Attached to the fitting 11 is a gear 14 which engages a gear 15 which is connected to a motor *

Wird durch den Motor 16 über die Zahnräder 14 und 15 die Passung 11 Mit dem Oberflächenspiegel 12 in Drehung versetzt, so wird jeweils nacheinander der gesamte Beleuchtungsstrahlengang 1 zur Beleuchtung des Objektes 9 wirksam und durch den nicht abgedeckten Teil der Passung 11 gelangt nacheinanderIf the fit 11 is rotated by the motor 16 via the gears 14 and 15 with the surface mirror 12, the entire illumination beam path 1 for illuminating the object 9 is successively activated one after the other and the uncovered part of the fit 11 passes successively

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4 U 74 U 7

der gesamte Abbildungsstrahlengang 10 zur Auswertung*the entire imaging beam path 10 for evaluation *

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Beträgt die Umdrehungszahl 1800 min , erfolgt der BiId-If the number of revolutions is 1800 min, the image

30 s . Dies entspricht etwa der Plimmerfrequenz des menschlichen Auges» Die optimale Umdrehungszahl ist abhängig von der Bildhelligkeit und anderen Parametern* 3¹Ur die mikroskopische Präzis günstige Werte liegen et^ia bei 3000 ain !"ig* 2 zeigt in Draufsicht eine Fassung 11 mit dem Oberflächenspiegel 6 in Blickrichtung auf die Spiegelfläche. Der Oberflächenspiegel 6 besteht 'aus einem halbkreisförmigen Segment. In Fig, 3 ist eine weitere Ausfuhrungsform des Oberflächenspiegels 6, bestehend aus zwei Spiegelsegiaenten, die in der Passung 11 befestigt sind, dargestellt. Bs können erfindungsgemäß auch mehrere Segmente des Oberflächenspiegels 6 verwendet werden, zwischen denen sich je-¹AeUs entsprechend gestaltete Öffnungen befinden* Damit kann die Drehzahl entsprechend reduziert werden«30 s. This corresponds approximately to the plimmer frequency of the human eye. "The optimum number of revolutions depends on the image brightness and other parameters. * 3 ¹ The microscopic precision is on the order of 3000." * * shows in plan view a frame 11 with the surface mirror 6 shows a further embodiment of the surface mirror 6, consisting of two mirror segments fixed in the fitting 11. In accordance with the invention, Bs can also comprise a plurality of segments of the surface mirror 6 between which there are ¹ AeUs correspondingly designed openings * Thus, the speed can be reduced accordingly «

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Claims

Brf claim:

Beleuchtung * Illuminating device preferably for reflected-light microscopes, in which an illumination beam path is reflected in a combined illumination and imaging beam path by means of a surface mirror projecting with its front edge as far as the optical axis into the combined illumination and imaging beam path, characterized in that the surface level is determined by a number of revolutions. which is greater than the flicker frequency of the human eye, rotates about an axis of rotation which passes through the intersection of the front edge of the mirror with the optical axis of the combined illumination and imaging beam path and perpendicular to the mirror surface.

2, lighting device according to item 1, characterized in that the surface mirror is composed of a plurality of rotationally symmetrical to the rotational axis arranged mirror segments and that are located between each two adjacent mirror segments openings same Fora and size as the mirror segments *

For this a page drawings *

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