Устройство для контрастного изображения микроскопических объектов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРАСТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, состоящее из оеветительной оптической системы, объектива и системы наблюдения изображения, причем в выходном зрачке объектива в области +2 мм или в плоскости изображенин выходного зрачка данной системы расположен первый дифракционный диск, отличающееся тем, что, во входном зрачке конденсора осветительной оптической системы или в плоскости изображения входного зрачка этой системы расположен введанный второй дифракционньш диск, оба дифракционных диска выполнены в виде нейтрального фильтра с косинусоквадратным распределением пропускания, при этом период первого дифракционного диска равен периоду изображения второго дифракционного диска в плоскости, совпадающей с предметной плоскостью первого дифракционного диска, и равен диаметру выходного зрачка объектива или его изображения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что область максимального пропускания дифракционного диска в осветитетльной (Л система расположена на оптической оси, а дифракционный диск в системе наблюдения изображения расположен с.возможностью смещения перпендикулярно оптической оси по крайней мере на одну длину периода. 35 4 ээ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(si) G 02 В 21/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (89) 145331 ГДР (21) 7771351/24-10 (22) 29.08.80 (31) ИР G 02 В/215314 (32) 03.09.79 (33) ГДР (46) 30.06.85. Бюл. Ф 24 (72) Гюнтер Шеппе (ГДР) (71) ФЕБ Карл Цейсс Йена (ГДР) (53) 535.824(088.8) (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРАСТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ

ОБЬЕКТОВ, состоящее из осветительной оптической системы, объектива и системы наблюдения изображения, причем в выходном зрачке объектива в области +2 мм или в плоскости изображения выходного зрачка данной системы расположен первый дифракционный диск, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, во входном зрачке конденсора осветительной оптической системы или в плоскости изображения входного

„„SU„, 1164641 А зрачка этой системы расположен введенный второй дифракционный диск, оба дифракционных диска выполнены в виде нейтрального фильтра с косинусоквадратным распределением пропускания, при этом период первого дифракционного диска равен периоду изображения второго дифракционного диска в плоскости, совпадающей с предметной плоскостью первого дифракционного диска, и равен диаметру выходного зрачка объектива или его изображения.

2, Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с .я тем, что область максимального пропускания дифракционного диска в осветитетльной система расположена на оптической оси, а дифракционный диск в системе наблюдения изображения расположен с.возможностью смещения перпендикулярно оптической оси по крайней мере на одну длину периода.

1 1164

Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к устройствам, обеспечивающим контрастное наблюдение микроскопических объектов.

Известен микроскоп для наблюдения малоконтрастных объектов, состоящий из расположенных последовательно по

1 оптической оси лампы, коллекторнои линзы, светофиль тра,,сменной диафрагмы, конденсора, исследуемого объекта,lO объектива, оборачивающей системы, фазовой пластинки, компенсатора, анализатора, окуляра (авторское свидетельство СССР 11 102350, кл. С 02 В 21/14, 1952). 15 !

Недостатком данного микроскопа является сложность построения его оптической системы из-за большого количества оптических элементов.

Известен также фазовый микроскоп с изменяемым контрастом, содержащий расположенные по оптической оси окуляр, объект исследования на предметном стекле, конденсор, объектив и

25 диафрагму. Между линзами объектива вставлены концентричные кольца, изменяющие фазы проходящего света. Кроме того, в микроскопе имеются дискообразные поляроиды и диафрагмы, причем один из поляроидов установлен З0 перед двумя другими с возможностью поворота вокруг оси, совпадающей с оптической осью микроскопа. При вращении данного поляроида можно изменять фазовый контраст, не прерывая 35 наблюдения (авторское свидетельство

СССР Р 200219, кл. G 02 В 21/14, 1965).

Недостатком данного микроскопа является низкое качество получения 40 контрастного изображения.из-за поте« ри света на поляроидах.

Цель изобретения - повышение контраста изображения микроскопических объектов и получение высокого каче- 45 ства изображения.

Цель достигается тем, что в устройстве, оптическая система которого разделяется на осветительную систему и систему изображения, причем в вы- 50 ходном зрачке объектива системы изображения или вблизи, или в изображении выходного зрачка расположен дифракционный диск, последний имеет сов в-образное распределение пропуска-55 ния, длина периода которого соответ ствует диаметру выходного зрачка объ-, ектива системы. изображения или изоб641 2 ( ажения выходного зрачка во входном зрачке конденсора осветительной системы или в изображении входного зрачка расположен подобный дифракционный диск, длина периода которого, после изображения в плоскость дифракционного диска, соответствует длине пе- . риода расположенного там дифракционного диска.

На чертеже представлена оптическая система предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифракцион ный диск 1, кондеисор 2, объект 3, объектив 4, систему 5 промежуточного изображения и дифракционный диск 6.

В передней фокальнбй плоскости конденсора 2 расположен дифракционный диск 1 с cos -образным распределе2 нием пропускания, изображаемый в выходном зрачке объектива, который системой 5 промежуточного иэображения опять изображается в плоскость дифракционного диска 6, конденсором 2 и объективом 4.

Дифракционный диск 6 имеет сов образное распределение пропускания, длина периода которого соответствует приблизительно диаметру иэображения выходного зрачка объектива 4, Длина периода дифракционного диска 1 настроена так, что изображение в плоскости дифракционного диска 6 соответствует длине периода этого дифракционноГо диска, который при помощи подходящей передачи можно смещать перпендикулярно относительно оптической оси приблизительно на одну длину периода,кроме того,он заменяем другими.

Объект 3 через объектив 4 и дифракционный диск 6 изображается в плоскости изображения окуляра 7 и может наблюдаться при помощи окуляра.

Для изображения объекта 3 диф-: ракционный диск 6 действует в качестве дифракционного элемента. В случае расположения места наименьшего пропускания дифракционного диска 6 на оптической оси из-за соз образного распределения пропускания этого диска возникают три изображения каждой точки объекта, расположенные друг около друга - изображе-. ния порядка - 1, 0 и +1 дифракционного максимума на расстоянии предела разрешения микроскопического уст64641 4 для достижения высокого эффекта уже достаточно применения в качестве дисков 1 и 6 пригодно проявленного фотографического снимка интерференционных полос в монохроматическом свете, изготовленного на мелкозернистом материале, также подходят слои, изготовленные из сажи или металлических покрытий.

10 Если работают в белом свете, то дифракционным диском 6 может быть снимок цветной системы интерференционных полос (полосы порядка -1, О и +1) на материале цветной пленки, покрыва15 ющий как можно большую область цветового треугольника, но можно применять и слои, изготовленные при помощи печатной техники из пригодных красителей.

20 Предлагаемое устройство позволяет равномерно контрастировать большие поля и применять относительно высокие апертуры освещающего пучка без дополнительных средств.

3 ll ройства, Так как свет в этих областях в результате воздействия дифракционного диска 1 становится когерентным, наблюдаются явления интерференции. В случае фазовых объектов оба побочных максимума немного темнее, а главный максимум светлее окружающей среды. Получают изображение с характером, подобным темному полю.

В случае расположения места наименьшего пропускания около оптической оси при увеличивающемся децентрировании в зависимости от направления децентрирования исчезает один из обоих побочных максимумов, так что имеются два изображения каждой точки объекта. При этом, в случае фазовых объектов, .изображение .объекта, полученное посредством главного максимума, светлее, изображение объекта, полученное посредством побочного максимума, темнее окружающей среды.

В случае применения света ограниченной спектральной ширины полосы.Заказ 4182/42 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Пржевский

Редактор Л. Алексеенко Техред И.Асталош Корректор E. Сирохман