本發(fā)明涉及一種顯微鏡,用于探測(cè)位于物體平面上的物體的圖像。
背景技術(shù):
由現(xiàn)有技術(shù)已知一種系統(tǒng),其帶有物鏡和集成在顯微鏡本體中同軸照明件。在此,對(duì)照適配器被定位在顯微鏡本體中。該已知的系統(tǒng)包括變焦顯微鏡,在該顯微鏡中,同軸的照明饋入件布置在物鏡和變焦本體之間。在此可以更換這些物鏡。
此外,由現(xiàn)有技術(shù)已知一種用于復(fù)雜顯微鏡的垂直光軸,該垂直光軸位于物鏡或物鏡旋座與觀察鏡筒之間。
另外由現(xiàn)有技術(shù)已知一種用于顯微鏡的模塊化的同軸的照明件,該照明件布置在物鏡和變焦件之間。特別地,該已知的同軸模塊在立體顯微鏡中被用作明場(chǎng)同軸照明件。
然而,用于顯微鏡照明的已知系統(tǒng)具有缺點(diǎn):?jiǎn)为?dú)的照明模塊在物鏡上方布置在變焦件與物鏡之間。此外,為了進(jìn)行偏光顯微和抑制圖像中的干擾的亮度背景,在物鏡下面安置了λ/4板作為單獨(dú)的構(gòu)件。由于布置了單獨(dú)的照明模塊或作為單獨(dú)構(gòu)件的λ/4板,在顯微鏡的觀察光路中需要更多的地方。已知的系統(tǒng)因而在其構(gòu)造高度方面未得到優(yōu)化。另外,具有單獨(dú)的照明模塊或者具有λ/4板作為單獨(dú)構(gòu)件的已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。此外,單獨(dú)的照明模塊的組件并非特定地用于不同的物鏡。由此降低了整個(gè)系統(tǒng)的圖像質(zhì)量,因?yàn)檎彰髂K必須被設(shè)計(jì)用于全部可用的物鏡。已知系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)是,可用于操作物體的凈工作距離(即在物鏡與物體平面之間的空留空間)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于已知的現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的目的是,提出一種顯微鏡,用于探測(cè)位于物體平面中的物體的圖像,其特征在于小的結(jié)構(gòu)高度、最大的凈工作距離、簡(jiǎn)單的構(gòu)造和高的圖像質(zhì)量。
該目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的特征的顯微鏡得以實(shí)現(xiàn)。有利的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。
利用具有權(quán)利要求1的特征的顯微鏡,實(shí)現(xiàn)了小的結(jié)構(gòu)高度、最大的凈工作距離、簡(jiǎn)單的構(gòu)造和高的圖像質(zhì)量,因?yàn)樘貏e是集成到顯微鏡物鏡中的分光器被設(shè)置用來(lái)輸入同軸的垂直照明。
在這里,集成到顯微鏡物鏡中的分光器在觀察光路中布置在物體平面與圖像平面之間,且在照明光路中布置在光源與物體平面之間,從而由光源產(chǎn)生的光能偏轉(zhuǎn)到位于物體平面中的物體上。觀察光路和照明光路優(yōu)選至少部分地同軸。由此可以實(shí)現(xiàn)用于顯微鏡的同軸照明。另外,通過(guò)把集成到顯微鏡物鏡中的分光器布置在觀察光路或照明光路中,實(shí)現(xiàn)了顯微鏡的小的結(jié)構(gòu)高度、優(yōu)化的凈工作距離、簡(jiǎn)單的構(gòu)造和高的圖像質(zhì)量。
在這里,圖像平面可以是視覺(jué)的即傳統(tǒng)地設(shè)有鏡筒的顯微鏡的中間圖像平面,或者是數(shù)字顯微鏡的圖像檢測(cè)單元比如圖像傳感器的攝像平面。同軸的垂直照明相當(dāng)于利用側(cè)向地輸入的光從上面照明物體。在此,用于照明的光源設(shè)置在物體平面的上方。另外,觀察光路和照明光路在此至少部分地同軸。
有利的是,分光器經(jīng)過(guò)構(gòu)造,從而由光源產(chǎn)生的光輸入到觀察光路中。分光器相對(duì)于光源經(jīng)過(guò)優(yōu)選布置,從而由光源產(chǎn)生的光側(cè)向地輸入到觀察光路中,且側(cè)向地輸入到觀察光路中的光偏轉(zhuǎn)到位于物體平面中的物體上。由此可以實(shí)現(xiàn)側(cè)向地輸入由光源產(chǎn)生的光,用于顯微鏡的同軸照明。
優(yōu)選地,在照明光路中在光源與物體平面之間,在顯微鏡座架的面向顯微鏡物鏡的部分中,設(shè)置照明視場(chǎng)光圈和孔徑光圈,從而滿足用于物體照明的科勒條件。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)位于物體平面中的物體的科勒照明。
替代于此,光源成像到場(chǎng)平面中,并通過(guò)顯微鏡物鏡成像到物體平面中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的臨界照明。由此代替科勒照明,也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)位于物體平面中的物體的臨界照明。
根據(jù)一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式有利的是,在沿著照明方向布置在分光器之后的多個(gè)物鏡透鏡之間設(shè)置λ/4板,在照明方向上布置在λ/4板之后的物鏡透鏡的透鏡面經(jīng)過(guò)構(gòu)造,從而在這些透鏡面上反射的光基本上從觀察光路中偏轉(zhuǎn)出來(lái)。由此可以把具有高折光力的物鏡透鏡布置在顯微鏡物鏡的面向物體平面的端部上。
λ/4板尤其是位于物鏡的被照明光路以及觀察光路同樣利用的部分中。
此外有利的是,顯微鏡的特征在于集成到顯微鏡物鏡中的折射部件,其中,顯微鏡物鏡的面向物體平面的部分在觀察光路中布置在物體平面與圖像平面之間,且在照明光路中布置在光源與物體平面之間,其中,集成到顯微鏡物鏡中的折射部件在照明方向上布置在分光器之前,且在照明光路中在光源與物體平面之間布置在顯微鏡物鏡的面向光源的部分中,從而照明孔徑對(duì)應(yīng)于顯微鏡物鏡的物鏡孔徑。由此可以單獨(dú)地調(diào)整照明孔徑,而無(wú)需用于同軸照明的復(fù)雜的布置。同樣,通過(guò)可單獨(dú)地與顯微鏡物鏡適配的折射部件,可以實(shí)現(xiàn)在物體場(chǎng)中優(yōu)化照明的均勻性。
優(yōu)選在顯微鏡物鏡中設(shè)置對(duì)照部件。由此可以例如實(shí)現(xiàn)清晰地照明位于物體平面中的物體。
此外有利的是,顯微鏡的特征是集成到顯微鏡物鏡中的接口,用于移入不同的對(duì)照部件。由此可以使得這些對(duì)照部件靈活地適配于相應(yīng)的顯微鏡物鏡,或者把按不同方式設(shè)計(jì)的對(duì)照部件引入到照明光路中。
顯微鏡物鏡優(yōu)選是可拆卸的顯微鏡物鏡,其可安裝在顯微鏡座架上或者可拆下。
根據(jù)其它實(shí)施例,提出一種顯微鏡物鏡。該顯微鏡物鏡包括顯微鏡物鏡殼體、多個(gè)設(shè)置在該物鏡殼體中的物鏡透鏡和至少一個(gè)集成在物鏡殼體中的分光器,該分光器被設(shè)置用來(lái)輸入同軸的垂直照明。
根據(jù)其它實(shí)施例,提出一種顯微鏡系統(tǒng)。該顯微鏡系統(tǒng)包括一種示范性的顯微鏡、一種示范性的帶有分光器的顯微鏡物鏡和至少一個(gè)無(wú)分光器的其它的可拆卸的顯微鏡物鏡。在此,在安裝無(wú)分光器的物鏡時(shí)的工作距離和/或焦距大于在安裝帶有分光器的物鏡時(shí)的工作距離和/或焦距。
本發(fā)明特別是克服了用于顯微鏡照明的已知系統(tǒng)的如下缺點(diǎn)。對(duì)于放大程度小的物鏡,無(wú)需在主要情況下進(jìn)行同軸照明。而對(duì)于已知的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),用于同軸照明的分光器固定地與變焦系統(tǒng)連接,由此妨礙了針對(duì)放大程度小的物鏡優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。已發(fā)現(xiàn),特別是放大程度小的物鏡可以受益于把透鏡安置在通常被用于同軸照明的分光器占據(jù)的安裝空間中。對(duì)于折射率小的這些物鏡即帶有較大焦距的物鏡來(lái)說(shuō),由于透鏡數(shù)量較少,像差矯正的代價(jià)下降,這一事實(shí)能實(shí)現(xiàn)增大這種物鏡的工作距離。附加于此,就已知的系統(tǒng)而言,放大率小的這些物鏡的固定地集成的以例如50/50的分度比例為特點(diǎn)的分光器,在探測(cè)器上持久地引起較小的亮度。在此,光源亮度的必需的提高引起光源地點(diǎn)的較高的溫度以及在樣本地點(diǎn)的較高的照明強(qiáng)度。
而本發(fā)明卻能實(shí)現(xiàn)有利于工作距離的優(yōu)化,其方式為,把分光器集成在物鏡中。由此可以實(shí)現(xiàn)最大可能的工作距離。由于可以采用利用自己的光源的照明方案,所以采用本發(fā)明能夠控制光源亮度,而獨(dú)立于可能同時(shí)采用的第二種照明,比如環(huán)形光。這對(duì)于已知的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可能的,因?yàn)檫@里針對(duì)兩種照明即環(huán)形光照明和同軸照明采用了一個(gè)光源。附加地,本發(fā)明防止對(duì)顯微鏡的非最佳的操作,因?yàn)榇嬗糜诜糯舐市〉奈镧R的同軸照明,可以規(guī)定另一種照明。
在已知系統(tǒng)的垂直光軸中,分光器物塊會(huì)擺出來(lái)。這雖然防止了較高的照明強(qiáng)度。但在工作距離方面也產(chǎn)生了剛剛提到的那些缺點(diǎn)。另外,這些已知的系統(tǒng)雖然能實(shí)現(xiàn)對(duì)照或清晰的照明。然而這些已知的系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,因?yàn)榕c照明軸固定地連接的對(duì)照單元在其特性方面必須涵蓋全部被設(shè)置應(yīng)用在顯微鏡中的物鏡。
而本發(fā)明卻能實(shí)現(xiàn)把對(duì)照單元在構(gòu)造上固定地集成到物鏡中。這種示范性的應(yīng)用相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):對(duì)照單元能滿足物鏡的特定條件,這導(dǎo)致提高了對(duì)照單元的功效。相比之下,就已知的伴有模塊化的、同軸的照明的系統(tǒng)而言,通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)照。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)可由后續(xù)說(shuō)明得到,該說(shuō)明借助實(shí)施例結(jié)合附圖詳述本發(fā)明。其中:
圖1為示范性的顯微鏡的示意圖,其用于利用圖像傳感器探測(cè)位于物體平面上的物體的圖像;
圖2為根據(jù)圖1的示范性的顯微鏡的示意圖,帶有成像光路,用于表明對(duì)物體的臨界照明。
具體實(shí)施方式
圖1所示為示范性的顯微鏡10的示意圖,其用于利用圖像傳感器16探測(cè)位于物體平面12上的物體14的圖像。部件16也可以被認(rèn)為是中間圖像面,進(jìn)而被認(rèn)為是用于在顯微鏡中進(jìn)行視覺(jué)觀察的接口。如圖1中所示,顯微鏡10包括顯微鏡座架18和顯微鏡物鏡20。在這里,顯微鏡座架18和顯微鏡物鏡20是顯微鏡10的兩個(gè)彼此分開的組件。圖1中所示的顯微鏡10還包括集成到顯微鏡座架18中的光源22。如圖1中所示,圖像傳感器16是安置在顯微鏡座架18上的探測(cè)器11的組成部分。替代地,也可以在視覺(jué)系統(tǒng)中設(shè)置鏡筒。圖像傳感器16用于探測(cè)位于物體平面12上的物體14的兩維的圖像。
另外在圖1中示出在物體平面12與圖像傳感器16之間的帶有軸線13的觀察光路以及在光源22和物體平面12之間的照明光路,該照明光路帶有與軸線13至少部分地同軸的軸線15。觀察光路和照明光路至少部分地同軸。在此,同軸的觀察光路或照明光路垂直于物體平面12。照明方向被規(guī)定為由光源22產(chǎn)生的光的方向,所述光沿著照明光路15在物體平面12的方向上傳播。
如圖1中所示,顯微鏡物鏡20包括面向光源22的部分和面向物體平面12的部分。顯微鏡物鏡20還包括集成的分光器24。此外,顯微鏡物鏡20包括集成的折射部件28,該折射部件在照明方向上布置在分光器24之前,并設(shè)置在顯微鏡物鏡20的面向光源22的部分中。在折射部件28與分光器24之間設(shè)置了對(duì)照部件36。此外,顯微鏡物鏡20包括集成的λ/4板26,該板在照明方向上布置在分光器24之后,并設(shè)置在顯微鏡物鏡20的面向物體平面12的部分中。λ/4板26布置在多個(gè)物鏡透鏡40a~40d之間,這些物鏡透鏡在照明方向上布置在分光器24之后。在這里,物鏡透鏡40a、40b在照明方向上布置在λ/4板26之前,而物鏡透鏡40c、40d在照明方向上布置在λ/4板26之后。工作距離17等于在顯微鏡物鏡20的面向物體平面12的端面9與物體平面12之間的距離。
顯微鏡座架18包括面向顯微鏡物鏡20的部分。顯微鏡座架18的面向顯微鏡物鏡20的該部分包括在照明方向上布置在光源22之后的光學(xué)部件38a、38b和在照明方向上布置在光學(xué)部件38a、38b之后的照明視場(chǎng)光圈30。顯微鏡座架18面向顯微鏡物鏡20的部分還包括在照明方向上布置在照明視場(chǎng)光圈30之后的偏光器32。另外,在觀察光路13上,在物體平面12與圖像傳感器16之間,在分光器24的光流下游設(shè)有分析器34。在此,分析器34是安置在顯微鏡座架18上的探測(cè)器11的組成部分。
偏光器32的圖1中所示的位置例如在座架18中示出。偏光器也可以集成在物鏡中。此外,分析器也可以替代地集成在座架上的探測(cè)器單元中。
除了顯微鏡物鏡20之外,顯微鏡10還包括無(wú)分光器的另一顯微鏡物鏡42,該顯微鏡物鏡帶有多個(gè)物鏡透鏡44a~44c。圖1中所示的顯微鏡系統(tǒng)特別是包括帶有分光器24的顯微鏡物鏡20和無(wú)分光器的另一顯微鏡物鏡42。在這里,顯微鏡物鏡20、42分別是可拆卸的顯微鏡物鏡。此外,在安裝無(wú)分光器的物鏡42時(shí)的工作距離19和/或焦距大于在安裝帶有分光器24的物鏡20時(shí)的工作距離和/或焦距。
對(duì)于把另一顯微鏡物鏡42在觀察光路13中設(shè)置在物體平面12與圖像傳感器16之間的情況,在顯微鏡10中替代于或附加于垂直照明,規(guī)定了透射光照明、斜光照明或環(huán)形光照明。這種替代的或附加的照明在圖1中未示出。垂直照明通過(guò)按圖1中所示的方式在物體平面12與圖像傳感器16之間把顯微鏡物鏡20引入到觀察光路13中來(lái)實(shí)現(xiàn)。
按圖1中所示的布置,光源22是發(fā)光二極管(led),光學(xué)部件38a、38b是用于照明光路的專用透鏡,折射部件28是平凸透鏡,物鏡透鏡40a~40d和44a~44c是分別形成顯微鏡物鏡20或42的物鏡透鏡系統(tǒng)的透鏡。
集成到顯微鏡物鏡20中的分光器24用于把由光源22產(chǎn)生的光側(cè)向地輸入到觀察光路13中。此外,側(cè)向地輸入到觀察光路13中的光在使用分光器24的情況下轉(zhuǎn)向到位于物體平面12中的物體14上。為了把同軸光輸入到觀察光路13中,將分光器24集成到顯微鏡物鏡20中,這樣就能實(shí)現(xiàn)有利于工作距離地優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。稱為同軸光的光是輸入到觀察光路中的光,所述光轉(zhuǎn)向到位于物體平面12中的物體14上。像圖1中所示的其它顯微鏡物鏡42那樣,無(wú)需同軸分光器的物鏡可以被實(shí)現(xiàn)具有較大的工作距離和/或較大的焦距,即放大倍數(shù)的較大的變化范圍。由此可以有利地利用用于這些物鏡的有限的安裝空間。像顯微鏡物鏡42那樣無(wú)需分光器的物鏡尤其可以被重量?jī)?yōu)化,且被實(shí)現(xiàn)以較小的體積。這對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)尤其是在如下方面是有利的:在傾斜式座架上使用這種顯微鏡系統(tǒng)時(shí),樣本比如具有高的構(gòu)件的印制電路板,可以占用明顯較大的體積,而不會(huì)在傾翻時(shí)使得樣本與物鏡發(fā)生碰撞。
在照明方向上布置在光源22之后的照明視場(chǎng)光圈30用于給位于物體平面12中的物體14提供科勒照明。在此,照明視場(chǎng)光圈30經(jīng)過(guò)適當(dāng)布置,從而滿足用于物體14的照明的所謂的科勒條件。為了給不同的顯微鏡物鏡供應(yīng)以用于照明物場(chǎng)的光,同軸光路即至少部分地同軸的觀察光路或照明光路應(yīng)滿足孔眼成像和小孔成像的可由科勒照明原理導(dǎo)出的條件。如果給定了孔眼和場(chǎng)的嚴(yán)格的指配關(guān)系,則場(chǎng)平面f中的光斑延展負(fù)責(zé)照明場(chǎng),直至場(chǎng)邊緣(feldrand)。在孔徑光圈平面中的光斑的最大延展決定了物體中的最大的照明角度。該照明角度應(yīng)經(jīng)過(guò)適當(dāng)選擇,從而在物體上反射的光束經(jīng)由觀察路徑傳輸至探測(cè)器(眼睛或攝像機(jī))。
同樣,在同軸光路中可以采用所謂的臨界照明。在這種情況下,光源22成像到場(chǎng)平面f中,并利用顯微鏡物鏡20或42成像到也稱為樣本面的物體平面12的附近。如果要破壞從光源22發(fā)出的光的結(jié)構(gòu),則這可以特定于每個(gè)顯微鏡物鏡各自地通過(guò)光學(xué)平面的磨毛在顯微鏡物鏡20的也稱為照明部分的、面向光源22的部分中發(fā)生。
圖2所示為根據(jù)圖1的示范性的顯微鏡10的示意圖,其帶有成像光路21a、21b,用于表明對(duì)物體的臨界照明。在圖2中未示出位于物體平面12中的物體。圖2中所示的成像光路21a、21b涉及由光源22發(fā)出的光的中央光束或邊緣光束。
為了把光源22成像到場(chǎng)平面f中,以及成像到物體平面12上,采用了在照明方向上布置在光源22之后的光學(xué)部件38a、38b。在位于物體平面12中的物體14上反射之后,產(chǎn)生了用于在探測(cè)器11的方向上反射的反射光束的相應(yīng)的光路23a、23b。特別是在圖2中僅示意性地示出了成像光路21a、21b。此外,反射光路未被完全地示出,直至示出探測(cè)器11的圖像傳感器16。
集成到顯微鏡物鏡20中的λ/4板26用于影響穿越λ/4板26的光的偏光方向。此外,偏光器32和分析器34被構(gòu)造成交叉式的偏光器。也就是說(shuō),分析器34的穿越方向相對(duì)于由偏光器32產(chǎn)生的偏光方向偏轉(zhuǎn)了90°。偏光器32、λ/4板26和分析器34引起了改善的明場(chǎng)偏光顯微。改善的明場(chǎng)偏光顯微特別是通過(guò)安置和適當(dāng)?shù)囟ㄏ颚?4板26來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外,通過(guò)去除或旋轉(zhuǎn)λ/4板26,也可以實(shí)現(xiàn)暗場(chǎng)偏光顯微。在這種情況下,λ/4板26相比于明場(chǎng)偏光顯微情況下的位置偏轉(zhuǎn)45°。
為了實(shí)現(xiàn)改善的明場(chǎng)偏光顯微,偏光器32、λ/4板26和分析器34經(jīng)過(guò)適當(dāng)配置,從而在位于物體平面12中的物體14上反射的光的偏光方向,朝向圖像傳感器16橫穿λ/4板26并到達(dá)分析器34,對(duì)應(yīng)于分析器34的穿越方向。在此,由光源22產(chǎn)生的、朝向物體平面12橫穿λ/4板26的光的、通過(guò)偏光器32調(diào)節(jié)到的偏光方向,在位于物體平面12中的物體14上反射之后,在朝向圖像傳感器16再次橫穿λ/4板26時(shí),借助于λ/4板26偏轉(zhuǎn)了90°。相反,由光源22產(chǎn)生的、在照明方向上布置在λ/4板26之前的物鏡透鏡40a、40b的透鏡面上反射的、且在反射之后到達(dá)分析器34上的光的、由偏光器32引起的偏光方向并不偏轉(zhuǎn)。此外,在照明方向上布置在λ/4板26之后的物鏡透鏡40c、40d的透鏡面強(qiáng)烈地彎曲,從而在這些透鏡面上反射的光從觀察光路偏轉(zhuǎn)出來(lái)。因而僅僅在位于物體平面12中的物體14上反射的、兩次地(即在照明方向上和在與照明方向相反的方向上)橫穿λ/4板26的光從分析器34穿過(guò),從而該光被圖像傳感器16探測(cè)到。而在物鏡透鏡40a~40d的透鏡面上反射的光并不到達(dá)探測(cè)器11的圖像傳感器16。
特別地,在λ/4板26按圖1中所示布置于多個(gè)物鏡透鏡40a~40d之間的情況下,在照明方向上布置在λ/4板26之后的物鏡透鏡40c、40d是具有高折光力的物鏡透鏡。這對(duì)于光學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn):物鏡透鏡的折光力(brechkraft)可以布置在顯微鏡物鏡20的下端,由此增大了工作距離17。該實(shí)施方式特別是有利于下面的透鏡的高折光力的、進(jìn)而曲率半徑突顯的物鏡。
替代于圖1中所示的布置,λ/4板26優(yōu)選布置在顯微鏡物鏡20的面向物體平面12的端部上。也就是說(shuō),在這種情況下,λ/4板26在觀察方向上布置在全部物鏡透鏡40a~40d之后。由此防止在所有這些物鏡透鏡40a~40d的透鏡面上的反射光到達(dá)探測(cè)器11的圖像傳感器16。
在示范性的同軸照明情況下,避免在布置于觀察光路中的物鏡透鏡的透鏡面上反射的照明光在所得到的圖像中引起干擾的亮度背景(helligkeitsuntergrund)。這通過(guò)安置交叉的偏光器即偏光器32和分析器34得到防止。在這里,設(shè)置在照明光路中的偏光器32相對(duì)于設(shè)置在觀察光路中的分析器34交叉地朝向。由此可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有照明光能到達(dá)圖像傳感器16,只要光的偏光狀態(tài)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,特別是可以實(shí)現(xiàn)兩種顯微方法。這些方法是暗場(chǎng)偏光顯微以及明場(chǎng)偏光顯微。
在暗場(chǎng)偏光顯微的優(yōu)選實(shí)施方式中,兩個(gè)偏光器32、34適當(dāng)?shù)嘏渲?,從而全部的光都被阻止,如果其偏光未受到干擾。在這種應(yīng)用情況下,偏光干擾在否則反射性的樣本上僅通過(guò)干擾部位進(jìn)行,從而觀察者得到了帶有明亮的干擾部位的明顯暗淡的圖像。
在明場(chǎng)偏光顯微的優(yōu)選實(shí)施方式中,偏光器32、λ/4板26和分析器34適當(dāng)?shù)嘏渲茫瑥亩鈨纱蔚丶磥?lái)回地經(jīng)過(guò)λ/4板26,由此使得返回的光的偏光方向偏轉(zhuǎn)90°。觀察者于是得到明顯明亮的圖像,因?yàn)楸晃矬w14反射回去的照明光偏轉(zhuǎn)至分析器34的穿越方向。
通過(guò)提供λ/4板26作為顯微鏡物鏡20的集成的組成部分,得到了如下優(yōu)點(diǎn)??梢栽龃笪镧R與物體之間的凈工作距離??梢蕴岣吖鈱W(xué)的成像質(zhì)量,因?yàn)椴槐卦谖镧R下面安置λ/4板,其會(huì)產(chǎn)生不可避免的球形的色像差。也可以給具有高放大率或高分辨率的物鏡設(shè)有集成的λ/4板。在一種實(shí)施方式中,λ/4板并非作為最下面的部件,而是設(shè)置在物鏡的透鏡部件之間,按照這種實(shí)施方式,雖然其下面的后續(xù)的透鏡面的反射光在原則上也能進(jìn)入視野,但該實(shí)施方式具有如下優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)把透鏡的折光力放置在物鏡的下端。
λ/4板26優(yōu)選可轉(zhuǎn)動(dòng)地安置。由此可以控制圖像中的得到偏光的反射光與未得到偏光的反射光的比例。這允許在上述明場(chǎng)場(chǎng)景與暗場(chǎng)場(chǎng)景之間切換。
λ/4板通??尚D(zhuǎn)。由此可以隨意地調(diào)節(jié)其對(duì)偏光的作用。特別地,在照明光路中的偏光器或偏光濾光器和在觀察光路中的分析器在工廠側(cè)被預(yù)先調(diào)節(jié)好,且相互間固定地形成90°。附加地,可以把λ/4板安置在所述地點(diǎn),該板根據(jù)可旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)允許從物體反射回來(lái)的光偏轉(zhuǎn)至分析器的穿越方向。如果使得λ/4板相對(duì)于該作用位置轉(zhuǎn)動(dòng)45°,該板就不會(huì)有效地起到任何作用,也就是說(shuō),光被分析器擋住了(就好像未安置λ/4板一樣)。
集成到顯微鏡物鏡20中的折射部件28用于使得照明孔徑匹配于顯微鏡物鏡20的物鏡孔徑。在這里,折射部件28經(jīng)過(guò)選取,從而用于同軸照明的照明孔徑等于相應(yīng)的設(shè)置在觀察光路中的顯微鏡物鏡20的物鏡孔徑。由此對(duì)于具有各不相同的物鏡孔徑的不同物鏡的同軸照明無(wú)需復(fù)雜的照明布置。使得照明孔徑總是等于顯微鏡物鏡20的物鏡孔徑,由此防止相應(yīng)的顯微鏡物鏡20的分辨能力減小。這里有利的是,照明臂(beleuchtungsarm)的光學(xué)機(jī)構(gòu)的一部分,即設(shè)置在顯微鏡物鏡20的面向光源22的部分中的折射部件28,是相應(yīng)的顯微鏡物鏡20的整體的組成部分。由此更換帶有物鏡的該部分,且允許針對(duì)物鏡單獨(dú)地調(diào)整照明光束。
此外,借助于集成的折射部件28,利用單獨(dú)地針對(duì)每個(gè)物鏡規(guī)定的折光力,能夠?qū)崿F(xiàn)按下述對(duì)同軸光路進(jìn)行特定的調(diào)整:例如改善物體平面12上的均勻度。
通過(guò)在折射部件28與分光器24之間把對(duì)照部件36引入到照明光路中,可以實(shí)現(xiàn)清晰的照明。在這里,對(duì)照部件36的造型例如可以包括鐮刀形的或圓形的造型,或者包括帶直邊的造型。這種造型尤其可以滿足相應(yīng)物鏡的條件。
示范性的顯微鏡10特別是包括集成到物鏡中的用于輸入照明的分光器和照明光路的至少一個(gè)集成到物鏡中的折光力、固定地集成到物鏡中的對(duì)照部件、集成到物鏡中的用于移入不同的對(duì)照部件的接口48或集成到物鏡中的λ/4板,其中,該λ/4板可旋轉(zhuǎn)地安置。
通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施方式,在顯微鏡中實(shí)現(xiàn)了照明接口。特別是在顯微鏡座架與位于物體平面上的物體之間提供了照明接口。照明接口在此對(duì)應(yīng)于集成到物鏡中的分光器、集成到物鏡中的λ/4板或集成到物鏡中的折射部件。通過(guò)照明源與物鏡的在構(gòu)造上的分離,可以實(shí)現(xiàn)借助于規(guī)定的照明接口簡(jiǎn)單且靈活地調(diào)整不同的物鏡。光源在此集成到座架中,這在熱量排放方面帶來(lái)了優(yōu)點(diǎn),因?yàn)闊崦舾械墓鈱W(xué)觀察機(jī)構(gòu)或物鏡在地點(diǎn)上進(jìn)而在熱學(xué)方面與光源明顯分開地布置。對(duì)照單元集成到物鏡中,其由此可以針對(duì)物鏡中的條件進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。
附圖標(biāo)記清單
10顯微鏡
11探測(cè)器
12物體平面
13、15光路的軸線
21a、21b、23a、23b光路
14物鏡
16圖像傳感器或圖像平面
17、19工作平面
18顯微鏡座架
20、42顯微鏡物鏡
21顯微鏡物鏡殼體
22光源
24分光器
26λ/4板
28折射部件
30照明視場(chǎng)光圈
32偏光器
34分析器
36對(duì)照部件
38a、38b光學(xué)部件
40a~40d、44a~44c物鏡透鏡
46場(chǎng)邊緣
48對(duì)照部件接口
f場(chǎng)平面