ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА МИКРОСКОПА Российский патент 1998 года по МПК G02B21/06 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в микроскопах для освещения наблюдаемого объекта.

Известно, что от качества освещения объекта зависит степень его разрешения объективом, достоверность исследований. В литературе описываются два основных метода освещения: критический и по Келеру [1]. При этом, метод освещения по Келеру предполагает наличие коллекторной и конденсорной систем. Известны различные модернизированные схемные решения, позволяющие повысить качество освещения. Схемы включают промежуточные согласующие системы. Так, например [2] . Все они обладают недостатками, не позволяющими рекомендовать использование в новых разработках. Некоторые из них не обеспечивают телецентричность освещения, другие не позволяют проводить агрегатирование, в некоторых отсутствуют промежуточные плоскости изображения.

Наиболее близким по функциональным и конструктивным признакам является решение [2]. Данная система выбрана в качестве прототипа. Она содержит коллектор, в переднем фокусе которого помещен источник света, согласующую систему и конденсор, в заднем фокусе которого расположен освещаемый объект.

Основными недостатками данной системы являются:
- отсутствие промежуточных плоскостей изображения полевой и апертурной диафрагм конденсатора, что снижает потребительские свойства,%;
- выполнение в качестве согласующей - однокомпонентной системы не позволяет добиться равномерного качественного освещения при малых размерах источника (до 4 мм) вследствие небольшого увеличения осветительной системы. Вместе с тем невозможно повышение линейного увеличения системы вследствие возрастания аберраций осветительных пучков, что ведет к снижению равномерности освещения.

Все это ограничивает широкую эффективность применения данной системы в микроскопах. Вместе с тем потребность в подобной осветительной системе высока.

Основной задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является обеспечение возможности достижения высокой равномерности освещения при размерах источника до 1,5 мм и большем увеличении осветительной системы.

Кроме того, конструкция должна быть проста и технологична, реализуема в серийном производстве.

Для решения поставленной задачи предлагается осветительная система микроскопа, которая, как и прототип, содержит коллектор, в переднем фокусе которого помещен источник света, согласующую систему и конденсор, в заднем фокусе которого расположен освещаемый объект.

В отличие от прототипа в предлагаемой системе согласующая система выполнена трехкомпонентной, при этом передние фокусы первого, второго и третьего компонентов согласующей системы и конденсора совпадают соответственно с задними фокусами коллектора, первого, второго и третьего компонентов согласующей системы, в которых располагаются ирисовые диафрагмы.

Применение перечисленных признаков позволяет, при незначительном ее усложнении, достигнуть качественно нового, по сравнению с прототипом, уровня освещения.

Конструкция осветительной системы проста и технологична. Количество линз согласующей системы - три, а в прототипе - одна.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема осветительной системы микроскопа.

Осветительная система микроскопа содержит источник света 1, помещенный в переднем фокусе коллектора 2. Задняя фокальная плоскость коллектора 2 совмещена с передней фокальной плоскостью первого компонента согласующей системы, причем в совмещенной плоскости помещена ирисовая диафрагма (полевая) 3. Согласующая система выполнена трехкомпонентной и состоит из компонентов 4, 5, 6.

Ирисовая (апертурная) диафрагма 7 расположена в совмещенной фокальной плоскости компонента 6 согласующей системы и конденсора 8.

Передние фокусы компонентов 4, 5 и 6 согласующей системы и конденсатора 8 совпадают соответственно c задними фокусами коллектора 2, первого, второго и третьего компонентов согласующей системы, в которых располагаются ирисовые диафрагмы 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

Источник света 1, помещенный в передней фокальной плоскости коллектора 2 изображается этим последним в бесконечности. Задняя фокальная плоскость коллектора 2 совмещена с передней фокальной плоскостью первого компонента 4 согласующей системы, причем в совмещенной плоскости помещена ирисовая (полевая) 3 диафрагма. Первый компонент 4 согласующий системы "перехватывает" изображение источника света и строит его в задней фокальной плоскости, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго компонента 5 согласующей системы, а также строит изображение ирисовой (полевой) диафрагмы 3 в бесконечности. Компонент 5 строит изображение источника света в бесконечности и изображение ирисовой (полевой) диафрагмы 3 в задней фокальной плоскости, совмещенной с передней фокальной плоскостью третьего компонента 6. Компонент 6 строит изображение источника света в ирисовую (апертурную) диафрагму 7, расположенную в совмещенной фокальной плоскости компонентов 6 и конденсора 8. Изображение ирисовой (полевой) диафрагмы 3 переносится в бесконечность. Третий компонент - конденсор 8 строит изображение источника света в бесконечности, в результате чего предмет освещается параллельными пучками лучей. Изображение ирисовой (полевой) диафрагмы 3 строится в плоскости предмета.

Источники информации
1. Тудоровский А.И. Теория оптических приборов. М., АН СССР, 1948, Т 1, 661 с.,Т II, С.567.

2. Патент Великобритании N 2232270, МПК: G 02 B 21/06 - прототип.

Осветительная система микроскопа содержит коллектор, согласующую систему и конденсор. Согласующая система выполнена трехкомпонентной. Передние фокусы первого, второго и третьего компонентов согласующей системы и конденсора совпадают соответственно с задними фокусами коллектора, первого, второго и третьего компонентов согласующей системы, в которых располагаются ирисовые диафрагмы. Использование осветительной системы позволяет улучшить качество изображения при повышении достоверности воспроизведения объекта. 1 ил.

Осветительная система микроскопа, содержащая коллектор, в переднем фокусе которого помещен источник света, согласующую систему и конденсор, в заднем фокусе которого расположен освещаемый объект, отличающаяся тем, что согласующая система выполнена трехкомпонентной, при этом передние фокусы первого, второго и третьего компонентов согласующей системы и конденсора совпадают соответственно с задними фокусами коллектора, первого, второго и третьего компонентов согласующей системы, в которых располагаются ирисовые диафрагмы.