Устройство для контрастного изображения микроскопических объектов Советский патент 1985 года по МПК G02B21/14 

Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно к уст ройствам, обеспечивающим контрастное наблюдение микроскопических объектов

Известен микроскоп для наблюдения малоконтрастных объектов, состоящий из расположенньк последовательно по оптической оси лампы, коллекторной линзы, светофильтра, .сменной диафрагмы, конденсора, исследуемого объекта объектива, оборачивающей системы, фазовой пластинки, компенсатора, анализатора, окуляра (авторское сви детельство СССР № 102350, кл. G 02 В 21/14, 1952).

г

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

Известен также фазовый микроскоп с изменяемым контрастом, содержащий расположенные по оптической оси оку ляр, объект исследования на предметном стекле, конденсор, объектив и диафрагму. Между линзами объектива вставлены концентричные кольца, изменяющие фазы проходящего света. Кроме того, в микроскопе имеются дискообразные поляроиды и диафрагмы, при чем один из поляроидов установлен перед двумя другими с возможностью поворота вокруг оси, совпадающей с оптической осью микроскопа. При вращении данного поляроида мбжно изменять- фазовый контраст, не прерывая наблюдения (авторское свидетельство СССР № 200219, кл. G 02 В 21/14, 1965).

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

Цель изобретения - повьшение кон-траста изображения микроскопических объектов и получение высокого качества изображения.

Цель достигается тем, что в устростве, оптическая система которого разделяется на осветительную систему и систему изображения, причем в выходном зрачке объектива системы изображения или вблизи, или в изображении выходного зрачка расположен диф ракционный диск, последний имеет со8 -образное распределение пропуска ния, длина периода которого соответ- ствует диаметру выходного зрачка объектива системы, изображения или изображения 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- ньй диск 1, конденсор 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 распределением пропускания, изображаемый в выходном зрачке объектива, который системой 5 промежуточного изображени опять изображается в плоскость дифракционного диска 6, конденсором 2 и объективом 4.

Дифракционный диск 6 имеет cos образное распределение пропускания, длина периода которого соответствует приблизительно диаметру изображения выходного зрачка объектива 4. Длина периода дифракционного диска 1 настроена так, что изображение в плоскости дифракционного диска 6 соответствует длине периода зтого 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 дифракционный диск 6 действует в качестве дифракционного элемента. В случае расположения места наименьшего пропускания дифракционного диска 6 на оптической оси из-за cos образного распределения пропускания этого диска возникают три изображения каждой точки объекта, расположенные друг около друга - изображения порядка - 1, О и +1 дифракционного максимума на расстоянии преде- ла разрешения микроскопического уст3ройства. Так как свет в этих облас тях в результате воздействия дифрак ционного диска 1 становится когерен ным, наблюдаются явления интерферен ции, В случае фазовых объектов оба побочных максимума немного темнее, а главный максимум светлее окружаю щей среды. Получают изображение с характером, подобным темному полю. В случае расположения места наимень шего пропускания около оптической оси при увеличивающемся децентрировании в зависимости от направления децентрирования исчезает один из обоих побочных максимумов, так что имеются два изображения каждой точ ки объекта. При этом, в случае фазо вых объектов, изображение .объекта полученное посредством главного мак симума, светлее, изображение объекта полученное посредством побочного максимума, темнее окружающей среды. В случае применения света ограни-ченной спектральной шириныполосы 414 . для достижения высокого эффекта уже. достаточно применения в качестве дис ков 1 и 6 пригодно проявленного фото графического снимка интерференцион ных полос в монохроматическом свете, изготовленного на мелкозернистом материале, также подходят слои, из готовленные из сажи или металлических покрытий... 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, покрывающий как можно большую область цвето вого треугольника, но можно применять и слои, изготовленные при помощи пе четной техники из пригодных красите лей.. Предлагаемое устройство позволяет равномерно контрастировать большие поля и применять относительно высокие апертуры освещающего пучка без допол нительных средств.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРАСТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, состоящее из оеветитель- ной 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 осве- тительной оптической системы или в плоскости изображения входного зрачка этой системы расположен вве- данный второй дифракционньш диск, оба дифракционных диска выполнены в виде нейтрального фильтра с косинусоквадратным распределением про- пускания, 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