DD156298A1

DD156298A1 - POLARIZATION MICROSCOPE

Info

Publication number: DD156298A1
Application number: DD22736581A
Authority: DD
Inventors: Joachim Bergner
Original assignee: Joachim Bergner
Priority date: 1981-02-02
Filing date: 1981-02-02
Publication date: 1982-08-11
Also published as: DE3142912A1; JPS57130010A; JPS6233571B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Polarisationsmikroskop zur schnellen Bestimmung von Gangunterschieden. Ziel der Erfindung ist es, die Beobachtung bei einem Polarisationsmikroskop mit binokularem Schraegeinblick in ergonomisch guenstiger Lage zu gewaehrleisten und den optischen und Materialaufwand erheblich zu senken. Die Aufgabe ein Polarisationsmikroskop mit binokularem Schraegeinblick und gleichzeitiger Beobachtungsmoeglichkeit fuer Objekt und ein in dessen Bildebene ueberlagertes, polarisationsoptisches Element ohne Strahlenumlenkung zwischen Objekt und polarisationsoptischen Element und bei Anwendung eines ueblichen Tubusanalysators wird durch ein in den telezentrischen Strahlengang zwischen Objektiv und Analysator vor der ersten Strahlenumlenkung einschaltbares, optisches Zusatzsystem ausgebildet als afokales System zweier Glieder mit gemeinsamer Brennebene und gleichen Brennweiten,realisiert, wobei in diese Brennebene das polarisationsoptische Element einfuehrbar ist und vorderer Brennpunkt des optischen Zusatzsystems und hinterer Brennpunkt des Objektivs sowie hinterer Brennpunkt des optischen Zusatzsystems und eine Hauptebene einer verwendeten Tubuslinse zusammenfallen.The invention relates to a polarizing microscope for the rapid determination of gait differences. The aim of the invention is to ensure the observation in a polarizing microscope with binocular Schraegeinblick in an ergonomically favorable position and to reduce the optical and material costs considerably. The task of a polarizing microscope with binocular Schraegeinblick simultaneous observation possibility for object and a superimposed in the image plane, polarization optical element without beam deflection between the object and polarization optical element and using a conventional tube analyzer is switched on by a telecentric beam path between the lens and analyzer before the first beam deflection , Optical auxiliary system formed as afocal system of two members with common focal plane and focal lengths, realized, in this focal plane, the polarization optical element is introduced and front focal point of the optical additional system and rear focal point of the lens and rear focal point of the optical auxiliary system and a main plane of a tube lens used coincide.

Description

Ti'tel: PolarisationsmikroskopTi'tel: polarizing microscope

Anwendungsgebiet der Erfindung Application area of the invention

Die Erfindung betrifft ein Polarisationsmikroskop, bei dem zur schnellen Bestimmung von Gangunterschieden Kompensatoren mit Meßteilung dem zu messenden Objekt in einer Bildebene überlagert werden oder zur Steigerung der Meßgenauigkeit bei Anwendung bekannter Meßkompensatoren eine Halbschattenplatte angewendet wird oder bei denen mittels einer Dichroskopplatte oder strahlenteilender Polarisationsprismen z. B. das richtungsabhängige Transmissionsvermögen eines optisch anisotropen Stoffes erkannt werden soll.The invention relates to a polarizing microscope, are superimposed for the rapid determination of gait compensators with measuring scale the object to be measured in an image plane or to increase the measurement accuracy when using Meßkompensatoren a half shadow plate is applied or in which by means of a dichroic plate or beam splitting polarizing prisms z. B. the directional transmittance of an optically anisotropic substance to be recognized.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic of the named technical solutions

Die bekannten technischen Lösungen haben als Gemeinsamkeit, daß das zur Beobachtung benötigte polarisationsoptische Element in der Ebene des vom Objektiv des Polarisationsmikroskops entworfenen Zwischenbildes des zu messenden Objektes angeordnet werden muß, um so die gewünschte physikalische Veränderung in dem vom Polarisationsmikroskop erzeugten Bild hervorzurufen. Dabei gilt die Forderung, daß vor dieser Ebene keine Strahlenumlenkung erfolgen darf, da der Polarisationszustand der abbildenden Strahlen bei der Reflexion an dem strahlenumlenkenden Element im allgemeinen unkontrollierbar verändert wird.The known technical solutions have in common that the required polarization optical element for observation in the plane of the designed by the lens of the polarizing microscope intermediate image of the object to be measured must be arranged so as to cause the desired physical change in the image generated by the polarizing microscope. In this case, the requirement that no beam deflection must take place before this level, since the polarization state of the imaging rays in the reflection at the radiation-deflecting element is generally changed uncontrollably.

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2äJUN.1981*9437772äJUN.1981 * 943777

Die genannten polarisationsoptischen Elemente werden aus diesem Grund in der mechanisch zugänglichen Dingebene eines sogenannten Wright"sehen Okulars angeordnet, welches über einen geraden Tubus Polarisationsmikroskop angesetzt wird und somit nur eine monokulare Beobachtung bei ermüdender Körperhaltung ermöglicht. Bekannt ist auch eine technische Lösung, bei der über einen Zusatzstrahlengang mit Strahlenumlenkelementen ein vor der ersten Umlenkung liegendes polärisationsoptisches Element zusammen mit dem vom Objektiv er- . zeugten Zwisohenbild des Objekts in die Okulardingebene eines geneigten binokularen Tubus abgebildet wird. Dieser ist über ein weiteres, einschaltbares Strahlenumlenkelement in üblicher Weise mit dem Mikroskop verbunden und gewährleistet einen bequemen Einbliok.,Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß die zu bedienenden polarisationsoptischen Elemente und ein nachgeschalteter, ebenfalls zu bedienender Meßanalysator oberhalb der Augenhöhe des Mikroskopierenden liegen, daß die durch das polarisationsoptische Element zu beeinflussenden und danach zur Umlenkung kommenden Strahlenbündel mit Rücksicht auf moderne Großfeldbeobachtung Durchmesser von 20 bis 25 mm erhalten, was die Korrektion der Zwisohenabbildungssysteme erschwert und an die Umlenkelesente bezüglich Größe und Oberflächengüte höhere Anforderungen stellt. Die als Mikroskopaufsatz ausgeführte Anordnung wird damit sehr voluminös, so daß die zusätzliche große Messe das Mikroskopstativ belastet. Weiterhin kann der im Tubus des Polarisationsmikroskops bereits vorhandene Analysator nicht genutzt werden; es ist notwendig, einen sv/eiten Analysator in der Zusatzeinrichtung anzuordnen.For this reason, the polarization-optical elements mentioned are arranged in the mechanically accessible plane of a so-called "Wright" eyepiece, which is mounted on a straight tube polarizing microscope and thus only allows monocular observation with tiring posture An additional beam path with beam deflection elements, a polarization-optical element located in front of the first deflection, is imaged together with the intermediate image of the object produced by the objective into the ocular plane of an inclined binocular tube, which is connected to the microscope in a conventional manner via a further, switchable radiation deflection element ensures a convenient Einbliok., A disadvantage of this arrangement is that the polarization optical elements to be operated and a downstream, also to be operated Meßanalysator above the eye level of microscopy renden are that to be influenced by the polarization optical element and then for deflecting radiation received with respect to modern large field observation diameter of 20 to 25 mm, which complicates the correction of Zwisohenabbildungssysteme and higher demands on the Umlenkelesente in terms of size and surface quality. The executed as a microscope attachment arrangement is thus very voluminous, so that the additional large fair charged the microscope stand. Furthermore, the existing in the tube of the polarizing microscope analyzer can not be used; it is necessary to arrange a separate analyzer in the accessory.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die orthoskopische oder konoskopische Beobachtung eines Objektes bei einem Polarisationsmikroskop mit binokularem SchrägeinblickThe aim of the invention is the orthoscopic or conoscopic observation of an object in a polarizing microscope with binocular oblique view

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9q,MN. 1981*9437779q, MN. 1981 * 943 777

in ergonomisch günstiger Lage zu gewährleisten, den optischen und Materialaufwand erheblich zu senkiÄ^and die obengenannten Kachteile zu beseitigen.to ensure in an ergonomically favorable position, the optical and material cost significantly senkiÄ ^ and eliminate the above-mentioned Kachteile.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgab© zugrunde, ein Polari- sationsmikroskop mit binokularem Schrägeinbliok so zu realisieren, daß die gleichzeitige Beobachtung von Objekt und einem ihm in seiner Bildebene überlagerten polarisationsoptischen Element möglich ist, wobei zwischen Objekt und polarisationsoptischen Element keine Strahlenumlenkung erfolgt und in beiden Fällen die Anwendung eines üblichen Tubusanalysators möglich ist.The object of the invention is to realize a polarization microscope with a binocular oblique aperture in such a way that the simultaneous observation of the object and a polarization-optical element superimposed on it in its image plane is possible, with no beam deflection between the object and the polarization-optical element, and in both cases the use of a conventional tube analyzer is possible.

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Diese Aufgabe wird durch ein Polarisationsmikroskop mit binokularem Schrägeinblick, telezentrischem Strahlengang zwischen Objektiv und Analysator, einer Tubuslinse und einem in den telezentrischen Strahlengang vor der ersten Strahlenumlenkung befindlichen, einschaltbaren und ein Zwischenbild erzeugenden Zusatzsystem gelöst und ist dadurch gekennzeichnet, daß das optische Zusatzsystem eine afokale Anordnung mindestens zweier Glieder mit gemeinsamer Brennebene darstellt, in der sich ein die Polarisation beeinflussendes optisches Element befindet. Es ist von Vorteil, wenn dieses optische Element herausnehmbar angeordnet ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Glieder des afokalen Systems gleiche Brennweiten besitzen.This object is achieved by a polarizing microscope with binocular oblique view, telecentric beam path between the lens and the analyzer, a tube lens and an in the telecentric beam path before the first beam deflection, switchable and an intermediate image generating additional system and is characterized in that the additional optical system has an afocal arrangement represents at least two members with a common focal plane, in which there is a polarization influencing optical element. It is advantageous if this optical element is removably arranged. It is advantageous if the members of the afocal system have the same focal lengths.

Weiterhin ist es von,Vorteil, wenn der vordere Brennpunkt des optischen Zusatzsystems mit der hinteren Brennebene des Objekts und der hintere Brennpunkt des optischen Zusatzsystems mit der hinteren Brennebene des Objektivs und der hintere Brennpunkt des optischen Zusatzsystems mit einer Hauptebene der Tubuslinse zusammenfällt.Furthermore, it is advantageous if the front focal point of the auxiliary optical system coincides with the rear focal plane of the object and the rear focal point of the auxiliary optical system with the rear focal plane of the objective and the rear focal point of the additional optical system coincides with a principal plane of the tube lens.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the schematic drawing.

Einem Objektiv 1 sind auf einer optischen Achse O₁ - O₁ ein Kompensator 2, ein optisches Zusatzsystem 3_S bestehend aus einem vorderen Glied h_t einem hinteren Glied 5 und einer einschaltbaren Halbschattenplatte 6, ein Analysator 7, eine Tubuslinse 8 und ein Strahlenumlenkelement 9 nachgeprdnet. Dem Strahlenumlenkelement folgt auf einer Achse O^ - Og das Okular 10. Senkrecht zur Achse Qa - 0. und senkrecht zur Achse O₂ - Op befinden sich jeweils die Zwischenbildebenen 11 und 12. Zwischen dem Kompensator 2 und dem optischen Zusatzsystem 3 sowie zwischen dem Analysator 7 und dem Strahlenumlenkelement befinden sich auf',der optischen Achse O₁ ~ 0. die Brennpunkte 15 und 16.A lens 1 are on an optical axis O ₁ - O _1, a compensator 2, an optical additional system 3 _S consisting of a front member h _t a rear member 5 and a switchable half-shade plate 6, an analyzer 7, a tube lens 8 and a Strahlenumlenkelement. 9 nachgeprdnet. The beam deflection element is followed by the eyepiece 10 on an axis O -Og. The inter-image planes 11 and 12 are perpendicular to the axis Qa -0 and perpendicular to the axis O ₂ -op . Between the compensator 2 and the optical auxiliary system 3 and between the Analyzer 7 and the Strahlumlenkelement are on ', the optical axis O ₁ ~ 0. the foci 15 and 16.

Das vordere Glied 4 des in den Strahlengang O₁ - O₁ zwischen dem Objektiv 1 von unendlicher Schnittweite und dem Analysator 17 einschaltbaren optischen Zusatzsystem erzeugt ein zusätzliches Zwischenbild 13, in der Zwischenbildebene 11, die vor dem Strahlenumlenkelement 9 liegt und in der die Halbschattenplatte 6 einschaltbar ist. Die Halbschattenplatte 6 zeigt den genauen Abgleich des Gangunterschiedes mit dem Kompensator 2 an und ist dem Bild des Objektes (nicht dargestellt) überlagert. Das hintere Glied 5 des optischen Zusatzsysterns 3 bildet zusammen mit der Tubuslinse 8 das zusätzliche Zwischenbild 3 und die Halbschattenplatte 6 in die Okulardingebene 12 ab.The front member 4 of the in the beam path O ₁ - O ₁ between the lens 1 of infinite intersection and the analyzer switchable 17 additional optical system generates an additional intermediate image 13, in the intermediate image plane 11, which lies in front of the Strahlenumlenkelement 9 and in which the half-shadow plate. 6 is switchable. The half shadow plate 6 indicates the exact alignment of the path difference with the compensator 2 and is superimposed on the image of the object (not shown). The rear member 5 of the additional optical system 3 forms, together with the tube lens 8, the additional intermediate image 3 and the half shadow plate 6 in the Okulardingebene 12 from.

Das optische Zusatzsystem 3 ist als afokales System ausgebildet, dessen vorderes Glied 4 und hinteres Glied 5 gleiche Brennweite haben. In diesem Pail wird beim Einschalten des optischen Zusatzsystems 3 weder Lage des ursprünglichen Zwischenbildes 14 noch seine Große verändert·The additional optical system 3 is formed as an afocal system whose front member 4 and rear member 5 have the same focal length. In this case neither the position of the original intermediate image 14 nor its size is changed when the optical additional system 3 is switched on.

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Fokussierung und Abbildungsm&ßstab bleiben erhalten. Das optische Zusatzsystem 3 ist so in den StrahlengangFocusing and image strength are retained. The optical additional system 3 is so in the beam path

1 "" 1 einzuschalten, daß der Brennpunkt 15 gemeinsamer Brennpunkt des vorderen Gliedes 4 und des Objektivs 1 ist und der Brennpunkt 16 (Brennpunkt des hinteren Gliedes) in einer hier nicht dargestellten Hauptebene der Tubuslinse 8 liegt.1 "" 1 turn on that the focal point 15 is the common focal point of the front member 4 and the lens 1 and the focal point 16 (focal point of the rear member) is located in a main plane of the tube lens 8, not shown here.

Bei einer anderen Ausführung kann der Kompensator weggelassen werden und die Halbschattenplätte durch andere polarisationsoptische Elemente, z. B. einen Kompensator mit Meßeinteilüng für Gangunterschiede oder Bichroskope ersetzt werden.In another embodiment, the compensator can be omitted and the half-shadow plate by other polarization optical elements, for. B. a compensator with Meßeinteilüng for differences in course or Bichroskope be replaced.

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Claims

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1. Polarizing microscope with binocular oblique view, telecentric ^ beam path between the lens and the analyzer, a tube lens and located in the telecentric beam path before the first beam deflection, 'switchable and an intermediate image generating additional optical system, characterized in that the additional optical system has an afocal arrangement of at least two Represents members with a common focal plane, in which there is an optisohes element influencing the polarization.

2. Polarizing microscope according to item 1, characterized in that the polarization influencing optical element is arranged removably.

3. polarizing microscope according to item 2, characterized in that the members of the afocal system have the same focal lengths.

4. Polarizing microscope according to item 3, characterized in that the front focal point of the additional optical system coincides with the rear focal plane of the objective and the rear focal point of the additional optical system with a main plane of Tubuslinae.

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