CH689703A5 - Photomikroskop. - Google Patents

Description

  
 



  Eine Aufzeichnung mikroskopischer Bilder mit einer Photokamera ist mit Photomikroskopen möglich. Solche Photomikroskope sind beispielsweise in der DE-A1 3 410 682 und in der US 4 814 814 beschrieben, bei denen ein Teil des Photostrahlenganges zur ortsaufgelösten Belichtungsmessung auf mehrere Detektoren, beispielsweise ein Diodenarray, ausgespiegelt wird. Das Ergebnis der ortsaufgelösten Belichtungsmessung dient dann zur Ermittlung und Steuerung der \ffnungszeit des Kameraverschlusses. In der DE 3 410 682 kann darüber hinaus das Ergebnis der Belichtungsmessung, insbesondere die Bildbereiche, in denen das Ergebnis der Belichtungsmessung unbefriedigend ist und demzufolge eine zu geringe Filmbelichtung zu erwarten ist, über eine in die Ebene einer Okularstrichplatte einsetzbare Flüssigkristallanzeige angezeigt werden.

   Ein ähnliches Ergebnis wird entsprechend der US-A 4 814 814 dadurch erzielt, dass die Anzeigeeinheit nicht direkt in der Ebene der Okularstrichplatte angeordnet ist, sondern über eine Rückspiegelanordnung in diese eingespiegelt wird. 



  Bei diesen Photomikroskopen werden die mit den Detektoren aufgenommenen Informationen ausschliesslich zur Ermittlung der richtigen Verschlusszeit der Photokamera verwendet. Es ist weder vorgesehen, mit Hilfe der Detektorsignale ein Videobild des Objektes zu erzeugen, noch die Detektorsignale für die Fokussierung des Mikroskopes zu verwenden. Bei sehr lichtschwachen Objekten reicht ausserdem die Empfindlichkeit der Photodioden oder des Diodenarrays nicht aus. 



  Ein Videomikroskop mit einer Videokamera zur Aufzeichnung eines Videobildes und einem Monitor zur Darstellung des Videobildes ist aus der US-A 4 958 920 der Anmelderin bekannt. Bei diesem vorbekannten Videomikroskop werden die Videosignale gleichzeitig für einen passiven, auf dem Kontrast des Videobildes basierenden Autofokus verwendet. Ein passiver Autofokus hat  zwar nur einen relativ geringen Einfangbereich, sodass das Objekt schon relativ gut fokussiert sein muss, damit der Autofokus arbeitet. Dafür bietet der passive Autofokus jedoch eine sehr präzise Fokussierung und sein Einfangbereich reicht vollkommen aus, um den Einfluss geringfügiger Objektunebenheiten oder einer Drift bei Beobachtung über einen längeren Zeitraum zu kompensieren. Eine Beobachtung des Objektes ist hier entweder über die Okulare oder über den Monitor möglich.

   Eine Aufnahme des mikroskopischen Bildes mit einer Photokamera ist jedoch nicht vorgesehen. 



  Des weiteren ist es natürlich bekannt, Autofokusmikroskope, beispielsweise nach der US 4 958 920 oder das von der Anmelderin unter der Bezeichnung "Axiotron AF" angebotene Mikroskop, das beispielsweise in der Werbeschrift der Anmelderin mit dem Druckvermerk CM-TS-II/87 Uoo beschrieben ist, zusätzlich mit einer Mikroskopkamera, beispielsweise der "MC 100" der Anmelderin auszustatten. Bei solchen Gerätekombinationen sind jedoch sowohl die optischen als auch die elektronischen Komponenten von Autofokussystem und Mikroskopkamera unabhängig von einander. Für die Belichtungszeitmessung ist ein separater Detektor im Photoaufsatz vorgesehen. 



  Ziel der Erfindung ist es, ein Photomikroskop zu schaffen, bei dem die Belichtungsmessung der Photokamera mit grosser Flexibilität auf unterschiedliche Helligkeitsbedingungen im Mikroskopbild anpassbar ist. 



  Dieses Ziel wird durch ein Photomikroskop mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche. 



  Das erfindungsgemässe Photomikroskop verfügt damit über einen Photoausgang zum Anschluss einer Photokamera und über eine Videokamera zur Aufzeichnung des Mikroskopbildes. Das mit der Videokamera aufgezeichnete Videobild dient zur Ermittlung der erforderlichen Belichtungszeit der Photokamera. Das Videosignal  wird dazu einer Steuerschaltung zugeführt, die den elektrischen Verschluss der Mikroskopkamera steuert. 



  Gleichzeitig kann das Videosignal auch zur selbsttätigen Fokussierung des Objektes in der Fokusebene des Mikroskopobjektivs über einen passiven, auf dem Bildkontrast basierenden Autofokussystem, dienen. Beim erfindungsgemässen Mikroskop ist demzufolge für das Autofokussystem und für die Belichtungsmessung lediglich eine einzige Videokamera erforderlich. 



  Die Videokamera sollte zur zweidimensionalen Bildaufzeichnung ausgelegt sein und eine Vielzahl voneinander unabhängiger lichtempfindlicher Bereiche aufweisen. Vorzugsweise weist die Steuerschaltung Eingabemittel zur Auswahl derjenigen lichtempfindlichen Bereiche, die der Ermittlung der Belichtungszeit zugrunde gelegt werden sollen, auf. Dadurch kann der Beobachter die ihn besonders interessierenden Objektbereiche zur Belichtungsmessung auswählen, sodass sichergestellt ist, dass diese Objektbereiche passend belichtet sind. Der Beobachter sollte dazu mindestens zwischen drei Bereichen unterschiedlicher Grösse in der Bildmitte und einer weiteren Mittelwertbildung über das gesamte Bild wählen können. Wesentlich vorteilhafter ist jedoch, wenn der Benutzer beliebige Bildbereiche zur Belichtungsmessung auswählen kann. 



  Als besonders bedienungsfreundlich hat es sich erwiesen, wenn in einem Betriebsmodus der Belichtungsmessung vom Bildverarbeitungsrechner automatisch - beispielsweise mithilfe einer Bildverarbeitungssoftware - der hellste oder die hellsten Bildbereich(e) des Videobildes herausgesucht werden und die Helligkeit in diesen Bildbereichen zur Ermittlung der Belichtungszeit der Photokamera herangezogen wird. Durch diese Massnahme wird ein hohes Mass an Automatisation bei der Belichtungssteuerung bei gleichzeitig in den meisten Fällen optimalen Belichtungsergebnissen erzielt. 



  In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ausserdem Mittel zur überlagerten visuellen Darstellung des  Objektbildes und derjenigen Bildbereiche, die der Ermittlung der Belichtungszeit zugrunde gelegt sind, vorgesehen. Dadurch kann der Benutzer jederzeit die getroffene Auswahl überprüfen und gegebenenfalls korrigieren. 



  Die überlagerte visuelle Darstellung kann beispielsweise auf einem Monitor erfolgen, auf dem einerseits das mit der Videokamera aufgezeichnete Mikroskopbild dargestellt ist und auf dem zusätzlich die ausgewählten Bildbereiche beispielsweise farblich oder durch Hellschaltung markiert sind. 



  Der Monitor kann dabei ein externer Monitor oder ein im Mikroskop integrierter Monitor, dessen Bild in die Mikroskopokulare eingespiegelt ist, sein. Im letztgenannten Fall brauchen auf dem Monitor natürlich nur die ausgewählten Bildbereiche angezeigt zu werden. Denn da das Objekt ohnehin in den Okularen sichtbar ist, kann auf eine nochmalige Einspiegelung desselben, mit der Videokamera aufgezeichneten Bildes verzichtet werden. Dieses Ausführungsbeispiel hat gegenüber der Verwendung eines externen Monitors den Vorteil, dass der Benutzer bei der Eingabe oder Überprüfung der ausgewählten Bereiche seinen Kopf nicht von den Okularen abzuwenden braucht. 



  Alternativ zur Einspiegelung eines Monitorbildes kann jedoch auch eine feststehende Strichplatte in die Okulare eingespiegelt sein, die den von der Kamera aufgenommenen Bildbereich anzeigt. Wenn der zur Belichtungsmessung herangezogene Bildbereich beliebig innerhalb des Mikroskopbildes verschiebbar ist, sollte zusätzlich in die Strichplattenebene ein Lichtpunkt eingespiegelt sein, der mit dem zur Ermittlung der Belichtungszeit zugrunde gelegten Bildbereich übereinstimmt. 



  Damit auch bei sehr unterschiedlichen Helligkeiten des Mikroskopbildes die passende Belichtungszeit ermittelbar ist, sollte ausserdem die Integrationszeit der Videokamera variierbar sein. Dazu genügt eine einfache Schaltung, die die Zeit zwischen dem Auslesen der Videokamera auf mehrere Videozyklen verlängert. Um auch bei sehr langen Integrationszeiten, die  beispielsweise bei schwachen Fluoreszenzbildern erforderlich sein können, ein hinreichend hohes Signal-/Rauschverhältnis zu ermöglichen, kann die Videokamera darüberhinaus gekühlt sein. 



  Damit auch bei sehr lichtschwachen Objekten sowohl die Belichtungsmessung als auch die photographische Aufnahme des Bildes möglich ist, sollte darüberhinaus im Photostrahlengang ein schaltbarer Vollspiegel vorgesehen sein, wobei in einer Schaltstellung das gesamte Licht in Richtung auf die Photokamera und in einer anderen Schaltstellung das gesamte Licht in Richtung auf die Videokamera gelenkt ist. Die Einspiegelung der Strichplatte oder des Monitorbildes sollte dabei zwischen dem schaltbaren Spiegel und dem Prisma zur Ausspiegelung des Mikroskopbildes in die Okulare oder an dem zwischen Okularstrahlengang und Photostrahlengang teilenden Prisma eingespiegelt sein.

   Dadurch sind der Messstrahlengang für die Belichtungsmessung und der Strahlengang zur Einspiegelung der Strichplatte bzw. des Monitorbildes voneinander getrennt, sodass ein Umschalten zwischen der Belichtungsmessung und der Überprüfung der ausgewählten Bildbereiche nicht erforderlich ist. Ausserdem steht auch dann das Videosignal für den Autofokus zur Verfügung, wenn der Benutzer die für die Belichtungsmessung ausgewählten Bildbereiche überprüft. Während der Filmbelichtung oder während der Integration des Videosignals über mehrere Videozyklen ist dann der Autofokus abgeschaltet, da in dieser Zeit kein aktuelles Videosignal vorhanden ist. 



  Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen: 
 
   Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer überlagerten Darstellung des Mikroskopbildes und der für die Belichtungsmessung ausgewählten Bereiche auf einem externen Monitor; 
   Fig. 2a eine Detaildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einem in die Strichplattenebene eingespiegelten, beweglichen Leuchtpunkt; 
   Fig. 2b das Monitorbild bei einem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2a; 
   Fig. 3a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit in die Okulare eingespiegeltem Monitor und 
   Fig. 3b eine schematische Darstellung eines in den Mikroskopokularen sichtbaren Bildes beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a. 
 



  Das Mikroskop in der Fig. 1 hat einen zur Fokussierung höhenverstellbaren Objekttisch (2a) mit darin aufgenommener Kondensorlinse (2). Zur Beleuchtung des auf dem Objekttisch (2a) liegenden Objektes (2b) ist in der Fig. 1 eine Durchlichtbeleuchtung (1) eingezeichnet. Die Erfindung kann jedoch auch ebensogut bei einem Auflichtmikroskop, bei dem der Beleuchtungsstrahlengang zwischen dem Objektiv (3) und der Tubuslinse (4) in Richtung auf das Objekt (2b) eingespiegelt wird, realisiert sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde jedoch auf die Einzeichnung eines solchen Auflichtstrahlenganges verzichtet. 



  Das Objekt (2b) wird durch das Objektiv (3) und die nachfolgende Tubuslinse (4) reell abgebildet. In Lichtrichtung gesehen hinter der Tubuslinse (4) ist ein Strahlteilerprisma (5) vorgesehen, das einen Teil des Beobachtungsstrahlenganges in Richtung auf die Okulare (6) und den anderen Teil des Beobachtungsstrahlenganges zum Photoaufsatz lenkt. Das im Okularstrahlengang erzeugte reelle Bild des Objektes ist durch die Okulare (6) beobachtbar. Das im Photostrahlengang in oder hinter dem Prisma (5) erzeugte Zwischenbild wird von einer nachfolgenden Abbildungsoptik (7) zunächst nach unendlich und hinter einem als Klappspiegel (8) ausgebildeten schaltbaren  Spiegel alternativ in Richtung auf die Photokamera, von der hier lediglich der Film (11) dargestellt ist, oder auf die CCDKamera (14) gelenkt.

   Zwei im jeweiligen Strahlengang angeordnete Kameraobjektive (9, 13) erzeugen dabei jeweils reelle Abbildungen des Objektes (2b) in unterschiedlichen Abbildungsmassstäben auf dem Film (11) oder auf der CCD-Kamera (14). 



  In der in der Fig. 1 dargestellten Situation, in der der Klappspiegel (8) in den Strahlengang eingeschaltet ist, wird das gesamte Licht des Photostrahlenganges zur CCD-Kamera (14) gelenkt. In der zweiten Schaltstellung, die gestrichelt dargestellt und mit (8a) bezeichnet ist, wird dagegen das gesamte Licht des Photostrahlenganges zum Film (11) durchgelassen. Für die Betätigung des Schaltspiegels (8) ist ein elektrischer Antrieb (8b) vorgesehen. 



  Über eine zweite Lichteintrittsfläche des Strahlteilerprismas (5) ist eine über eine zusätzliche Lichtquelle (15) und einen Kollektor (16) ausgeleuchtete Formatstrichplatte (17) über Abbildungsoptiken (18, 21) und Umlenkspiegel (19, 20) in die Okulare (6) einspiegelbar. Die Einspiegelung der Formatstrichplatte (17) dient in bekannter Weise dem Beobachter, um die interessierenden Objektbereiche auf das zur Verfügung stehende Photoformat der Photokamera (11) auszurichten. 



  Die Videosignale der CCD-Kamera (14) sind zunächst einem Bildverarbeitungsrechner (22) zugeführt. Ein Ausgang des Bildverarbeitungsrechners (22) ist an den Autofokusbaustein (23) angeschlossen. Im Autofokusbaustein (23) werden jeweils nacheinander ausgelesene Videobilder gespeichert, miteinander verglichen und daraus ein Antriebssignal für den elektrischen Fokussiertrieb (24) gewonnen. Der Aufbau des Autofokusbausteins (23) und die darin ablaufenden Operationen entsprechen dabei dem passiven Autofokussystem aus der bereits eingangs genannten US-A 4 958 920, sodass auf diese Details an dieser Stelle nicht noch einmal eingegangen zu werden braucht. Bezüglich Einzel heiten des Autofokusbausteins sei vielmehr auf diese Patentschrift verwiesen. 



  An den Bildverarbeitungsrechner (22) ist die Belichtungssteuerung angeschlossen. Die Belichtungssteuerung (26) erhält vom Code-Abgreifer (12) die Information über die Empfindlichkeit des eingelegten Filmes (11). Ausserdem erhält die Belichtungssteuerung (26) Information über die zur Belichtungssteuerung heranzuziehenden Bildbereiche des mit der Videokamera (14) aufgenommenen Videobildes. Der Benutzer kann über Schaltknöpfe (27b) des Bedienpultes (27) auswählen, ob das gesamte Videobild oder nur ein Bildbereich, der alternativ 1%, 3% oder 10% der gesamten Bildfläche umfasst, zur Belichtungssteuerung herangezogen werden soll. Dieser Bildbereich ist innerhalb des Videobildes mit Hilfe der Rollkugel (27c) des Bedienpultes (27) verschiebbar.

   Die über die Rollkugel (27c) eingestellte Position des ausgewählten Bildbereiches wird in der überlagerten Darstellung auf dem Monitor (25) angezeigt. 



  In einem weiteren Modus wird von dem Bildverarbeitungsrechner (22) der hellste Bereich des Videobildes automatisch ausgewählt und Information über die Lage dieses Bereiches an die Belichtungssteuerung (26) weitergegeben. 



  Je nachdem welcher dieser 5 Modi zur Belichtungsmessung vom Benutzer ausgewählt ist, werden von der Belichtungssteuerung (26) nur diejenigen Videosignale zur Belichtungssteuerung herangezogen, die zu den entsprechenden Bildbereichen gehören. Der betreffende Lichtmesswert kann dabei einfach der Mittelwert der innerhalb der ausgewählten Bildbereiche liegenden Kamera-Pixel sein. 



  Der für die Belichtungsmessung ausgewählte Bildbereich wird von der Belichtungssteuerung (26) an den Bildverarbeitungsrechner (22) gegeben. Dort wird das Videosignal von der CCD-Kamera (14) mit den von der Belichtungssteuerung (26) kommenden Signalen gemischt und auf einem Monitor (25) eine überlagerte Darstellung des Mikroskopbildes erzeugt. In diesem überlagerten  Bild sind die für die Belichtungssteuerung ausgewählten Bildbereiche beispielsweise farblich markiert. Ausserdem wird in einer nicht dargestellten Fusszeile des Monitorbildes die von der Belichtungssteuerung (26) ermittelte Belichtungszeit angezeigt. 



  Im Falle der Bildauslösung mit Hilfe des Tasters (27a) am Bedienpult (27) gibt die Belichtungssteuerung (26) zunächst über den Bildverarbeitungsrechner (22) ein Steuersignal an den Autofokusbaustein (23), durch den der Autofokus während der Filmbelichtung abgeschaltet wird. Nach der Abschaltung des Autofokus schaltet die Belichtungssteuerung den Klappspiegel (8) in die gestrichelte Position (8a) und öffnet den elektrischen Zentralverschluss (10), dessen elektrischer Antrieb mit (10a) bezeichnet ist, für die ermittelte Belichtungszeit. Nach erfolgter Belichtung schwenkt der Klappspiegel wieder in den Strahlengang ein und die Belichtungssteuerung (26) gibt einen weiteren Impuls an den Autofokusbaustein (23), durch den der Autofokus wieder in Betrieb gesetzt wird. 



  Damit auch bei sehr lichtschwachen Objekten, beispielsweise bei der Aufnahme von Fluoreszenzbildern, die Belichtungssteuerung zuverlässig arbeitet, ist die Frequenz, mit der die CCD-Kamera (14) vom Bildverarbeitungsrechner (22) ausgelesen wird, mit Hilfe eines sogenannten elektronischen Shutters, variabel. Normalerweise liest der Bildverarbeitungsrechner (22) die CCD-Kamera (14) mit der üblichen TV-Frequenz aus. Sind jedoch die Videosignale in den ausgewählten Bildbereichen zu gering, so wird die Auslesefrequenz für die CCD-Kamera auf ein Viertel der Videofrequenz reduziert und die Integrationszeit der CCD-Kamera entsprechend auf vier Videozyklen verlängert.

   Ist auch nach dieser vierfachen Integrationszeit das Videosignal noch zu gering, so wird nachfolgend die Auslesefrequenz noch einmal um einen Faktor 4 reduziert, sodass die Integrationszeit der CCD-Kamera nun das 16fache der üblichen Videozyklen beträgt. Diese Verfahrensschritte werden wiederholt, solange bis das Videosignal für eine zuverlässige Belichtungsmessung ausreicht. Bei besonders lichtschwachen Objekten werden dabei Integrations zeiten der CCD-Kamera von mehr als einer Minute erreicht. Die Empfindlichkeit der CCD-Kamera entspricht dann der eines Photomultipliers. Damit auch bei solch langen Integrationszeiten das eigentliche Videosignal nicht vom Rauschen überdeckt wird, ist die CCD-Kamera gekühlt. Dafür ist der Kamerabaustein auf einem Peltier-Element (14a) angebracht. 



  Während der sich über mehrere Videozyklen erstreckenden Integration der CCD-Kamera oder während der Belichtung des Filmes (11) gibt der Bildverarbeitungsrechner (22) jeweils ein Standbild des zuletzt aufgenommenen Videobildes zusammen mit der von der Belichtungssteuerung (26) erhaltenen Information auf dem Monitor (25) aus, sodass der Benutzer auch während dieser Zeit das Monitorbild beobachten kann. 



  Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2a und 2b wird dem Beobachter die mit Hilfe der Rollkugel (127c) eingestellte Position des Bildbereiches für die Belichtungsmessung auch in den Okularen (6) dargeboten. Dazu ist lediglich die Strichplatteneinspiegelung (Lichtquelle (15), Kollektor (16), Strichplatte (17) und Abbildungsoptik (18)) in Fig. 1 durch die Anordnung nach Fig. 2a zu ersetzen. Hier sind die jeweils den Komponenten aus Fig. 1 entsprechenden Komponenten mit um 100 grösseren Bezugszeichen versehen. Zwischen der Strichplatte (117) und dem Kollektor (116) ist hier jedoch ein Teilspiegel (136) angeordnet, über den eine Leuchtdiode (130) in die Ebene der Strichplatte (117) eingespiegelt wird. Das Bild der Leuchtdiode (130) in der Ebene der Strichplatte (117) ist mit (137) bezeichnet.

   Die Einspiegelung der Leuchtdiode (130) erfolgt dabei über zwei jeweils um zueinander senkrechte Achsen schwenkbare Spiegel (132, 134) und Abbildungsoptiken (131, 133, 135). Je nach eingegebener Position der Rollkugel (127c) des Bedienpultes (127) erzeugt die Belichtungssteuerung (126) korrespondierende Signale für die Antriebsmotoren (132a, 134a) der betreffenden Schwenkspiegel (132, 134), sodass die Position des Leuchtdiodenbildes (137) mit der Position des für die Belichtungssteuerung ausgewählten Bildbereiches übereinstimmt. 



  Bei automatischer Auswahl des für die Belichtungszeit heranzuziehenden Bildbereiches mit Hilfe des Bildverarbeitungsrechners (22), werden die Antriebsmotoren (132a, 134a) automatisch so angesteuert, dass das Bild der Leuchtdiode mit dem ausgewählten Bildbereich zusammenfällt. Ansonsten stimmt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a und 2b mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 überein. 



  Auch das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3a und 3b entspricht bezüglich des Aufbaus der optischen Komponenten weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Die zu den Komponenten der Anordnung nach Fig. 1 korrespondierenden Komponenten sind hier jeweils mit um 200 grösseren Bezugszeichen versehen. Nachfolgend wird nur auf diejenigen Komponenten näher eingegangen, die sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unterscheiden. 



  Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3a und 3b können beliebig viele und beliebig über das Bildfeld verteilte Bildbereiche für die Belichtungsmessung ausgewählt werden. Die betreffenden Bildbereiche werden dazu jeweils durch Betätigung der Rollkugel (227c) des Bedienpultes (127) angesteuert und durch Betätigen der Taste (227b) markiert. Danach kann mit Hilfe der Rollkugel (227c) das nächste Bilddetail angefahren werden und ebenfalls markiert werden. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis alle für die Belichtungsmessung heranzuziehenden Objektdetails entsprechend markiert sind. 



  Anstelle einer Strichplatte ist in diesem Ausführungsbeispiel ein von hinten beleuchtetes LCD-Display (217), das als Monitor dient und in die Okulare (206) eingespiegelt wird, angeordnet. Auf dem LCD-Display (217) werden vom Bildverarbeitungsrechner (222) diejenigen Bildbereiche hell geschaltet, die den für die Belichtungsmessung ausgewählten Bildbereichen entsprechen. 



  Das sich dem Beobachter beim Einblick in die Okulare bietende Bild ist in der Fig. 3b dargestellt. Der Rahmen des LCD-Displays gibt das Bildformat des Films (211) an. Der von der Kamera erfasste Bildausschnitt ist in der Fig. 3b mit (230)  bezeichnet. Die für die Belichtungsmessung ausgewählten Bildbereiche, von denen hier vier dargestellt sind, sind mit (231) bezeichnet. 



  Bezüglich der relativen Zuordnung von Pixeln der CCD-Kamera (214) und den Detailfeldern des LCD-Displays (217) ist noch anzumerken, dass die entsprechenden Zahlen nicht übereinzustimmen brauchen. So ist es durchaus möglich, für die CCD-Kamera einen handelsüblichen Kamerachip mit 256 x 256 lichtempfindlichen Pixeln und für das LCD-Display (217) ein Display mit 10 x 10 Detailfeldern zu verwenden, die jeweils 1% der Gesamtfläche des LCD-Displays ausmachen. In diesem Fall werden bei der Helltastung eines Detailfeldes des LCD-Displays (217) die Videosignale sämtlicher innerhalb des Detailfeldes liegender Pixel der CCD-Kamera (214) zur Belichtungssteuerung herangezogen. Die Verwendung eines LCD-Displays (217) mit weniger als 200 Detailfeldern ist sogar vorteilhaft, da andernfalls zuviele Einzelfelder vom Benutzer zu markieren wären. 



  Des weiteren ist es nicht unbedingt erforderlich, jedes einzelne Detailmessfeld zu markieren. Vielmehr kann bei gedrückter Auswahltaste (227b) mit der Rollkugel (227c) eine geschlossene Fläche umfahren werden, die dann insgesamt nach Lösen des Tasters (127b) der Belichtungsmessung zugrunde gelegt wird. 



  Anstelle des LCD-Displays (217) ist es auch möglich, einen Miniaturmonitor in die Okulare einzuspiegeln. Auch dann können durch Betätigen der Rollkugel (227c) beliebige Punkte auf dem Monitorbild angefahren und durch Betätigen der Auswahltaste (227b) jeweils 1/100 der gesamten Bildfläche des Monitors umfassende Teilflächen ausgewählt werden. Mit Hilfe des Monitors können dann auch gleichzeitig alphanumerische Daten ins Mikroskopokular eingespiegelt werden. 



  Da Mikroskope für spezielle Anwendungen heute häufig mit einem zusätzlichen Tischrechner (Personal Computer, Notebook) ausgestattet sind, der einen Teil der Mikroskopfunktionen  steuert, können ein Teil der beschriebenen Operationen auch von einem solchen Rechner übernommen werden. In diesem Fall kann auch auf das Bedienpult (227) verzichtet werden. Die Auswahl der für die Belichtungsmessung heranzuziehenden Bildbereiche und die Auswahl des Modus für die Belichtungsmessung erfolgt dann entweder mit Hilfe der Rechner-Maus oder mit Hilfe der Cursortasten der Rechnertastatur. In zu den dargestellten Ausführungsbeispielen alternativen Ausgestaltungen können daher die Funktion des Bedienpultes auch Eingabemittel eines Computers realisiert sein. 

Claims (13)

1. Photomikroskop mit einem Photoausgang zum Anschluss einer Photokamera (11, 12; 211, 212), einer Videokamera (14; 214) zur Aufzeichnung des Mikroskopbildes und mit einer Steuerschaltung (26; 126; 226), die die erforderliche Belichtungszeit der Photokamera (11, 12; 211, 212) anhand des mit der Videokamera (14; 214) aufgezeichneten Mikroskopbildes ermittelt.

2. Photomikroskop nach Anspruch 1, wobei ein passives Autofokussystem (23, 24; 223, 224) zur selbsttätigen Fokussierung eines Objektes (2b; 202b) in der Fokusebene des Mikroskopobjektivs (3; 203) anhand des mit der Videokamera (14; 214) aufgezeichneten Mikroskopbildes vorgesehen ist.

3.

Photomikroskop nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Videokamera (14; 214) eine CCD-Kamera mit einer Vielzahl voneinander unabhängiger lichtempfindlicher Bereiche ist und die Steuerschaltung (26; 126; 226) Eingabemittel (27; 127; 227) zur Auswahl derjenigen lichtempfindlichen Bereiche aufweist, die der Ermittlung der Belichtungszeit zugrunde gelegt werden.

4. Photomikroskop nach Anspruch 3, wobei die Eingabemittel (27; 127; 227) die Auswahl von mindestens drei unterschiedlichen Bildbereichen des mit der Videokamera (14; 214) aufgezeichneten Mikroskopbildes gestatten.

5.

Photomikroskop nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein Bildverarbeitungsrechner (22; 222) mit einem Bildverarbeitungsprogramm vorgesehen ist, das den hellsten Bereich oder die hellsten Bereiche des mit der Videokamera (14; 214) aufgezeichneten Mikroskopbildes ermittelt und wobei nur die so ermittelten Bildbereiche zur Belichtungssteuerung herangezogen werden.

6. Photomikroskop nach einem der Ansprüche 3-5, wobei Mittel (25; 130-136; 217) zur überlagerten visuellen Darstellung des mit der Videokamera (14; 214) aufgezeichneten Mikroskopbildes und der der Ermittlung der Belichtungszeit zugrunde gelegten Bild- oder lichtempfindlichen Bereiche vorgesehen sind.

7. Photomikroskop nach Anspruch 6, wobei die überlagerte visuelle Darstellung auf einem Monitor (25; 125; 217) erfolgt.

8.

Photomikroskop nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein Monitorbild in die Okulare (206) des Mikroskops eingespiegelt ist.

9. Photomikroskop nach Anspruch 6, wobei eine Strichplatte (117) in die Okulare des Mikroskopes eingespiegelt ist und wobei in der Ebene der Strichplatte (117) ein Lichtpunkt (137) eingespiegelt ist, der die Position des zur Ermittlung der Belichtungszeit zugrunde gelegten Bildbereiches anzeigt.

10. Photomikroskop nach einem der Ansprüche 1-9, wobei der Sensor der Videokamera (14; 214) eine Kühlung (14a; 214a) aufweist.

11. Photomikroskop nach einem der Ansprüche 1-10, wobei Mittel (26; 126; 226) zur Variation der Integrationszeit der Videokamera (14; 214) vorgesehen sind.

12.

Photomikroskop nach einem der Ansprüche 1-11, wobei ein schaltbarer Spiegel (8; 208) im Strahlengang vorgesehen ist, wobei in einer Schaltstellung (8a; 208a) des schaltbaren Spiegels (8; 208) das gesamte Licht in Richtung auf die Photokamera und in einer anderen Schaltstellung das gesamte Licht in Richtung auf die Videokamera (14; 214) gelenkt ist.

13. Photomikroskop nach Anspruch 12, wobei eine Strichplatte oder ein Monitorbild zwischen dem schaltbaren Spiegel (8; 208) und einem Prisma (5; 205) zur Ausspiegelung in die Okulare (6; 206) oder an dem Prisma zur Ausspiegelung in die Okulare in den Mikroskopstrahlengang eingespiegelt ist.