DD290266A5

DD290266A5 - Verfahren und anordnung zum getrennten reflektrometrischen erfassen der lichtanteile einzelner schichten eines koerpers

Info

Publication number: DD290266A5
Application number: DD33517789A
Authority: DD
Inventors: Dietrich Schweitzer; Dietmar Steinmetz; Hartmut Roth
Original assignee: Friedrich-Schiller-Universitaet,De
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum getrennten reflektometrischen Erfassen der Lichtanteile einzelner Schichten eines Koerpers mit optisch zugaengiger Struktur. Sie finden Anwendung in der Medizin, insbesondere zum getrennten Erfassen der Lichtanteile der Okularmedien und des Fundus. Die Erfindung wird in der Technik fuer Werkstoffuntersuchungen, und fuer Messungen von Stoffen mit groszer Extinktion genutzt, wobei Messungen in tieferliegenden Strukturen erfolgen. Die Aufgabe der Erfindung, eine getrennte spektrale Erfassung der Anteile des Streulichtes, der Anteile des Fluoreszenzlichtes und der Anteile des Reflexionslichtes in verschiedenen Schichten, bei einer einmaligen Justierung und mit einer einzigen Meszanordnung zu ermoeglichen, wird durch die Anwendung verschiedener Blenden, Blendenteilung und Berechnung erreicht. In der Augenheilkunde koennen Veraenderungen in den Okularmedien (Linse, Glaskoerper, Kammerwasser) und am Fundus getrennt erfaszt werden. Fig. 7{Schicht; Streuung; Reflexion; Fluoreszenz; Licht; Struktur; Auge; Werkstoff; Struktur; Blendenteilung; Polarisation; Medizin; Messung; Okularmedien; Fundus}

Description

Hierzu 8 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum getrennten reflektormtrischen Erfassen der Lichtanteile einzelner Schichten eines Körpers mit optisch zugängiger Struktur.

Sie finden Anwendung in der Medizin, insbesondere zum getrennten Erfassen der Lichtanteile der Okularmedien und des Fundus.

Die Erfindung wird in der medizinischen Forschung zur Untersuchung von Krankheitsursachen eingesetzt.

Sie wird beispielsweise zur objektiven Diagnostik von pathologischen Veränderungen im Auge genutzt.

Die Erfindung ist in der Medizin zur Untersuchung des Blutes innerhalb der Gefäße, die sich beispielsweise unter streuenden Muokelschichten befinden, geeignet. Die Erfindung wird zur Untersuchung von Gewebestrukturen verwendet, die sich hinter streuenden Schichten befinden.

Die Erfindung wird in der Technik für Werkstoffuntersuchungen, und für Messungen, insbesondere von Stoffen mit großer Extinktion genutzt, wobei Messungen in tieferliegenden Strukturen von Körpern mit Schichtstruktur erfolgen.

-6- 290 26ο

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte Verfahren und Anordnungenzur Streuungsmessung (z.B. EP 0074428 A1) gehen von einer homogenen Verteilung der streuenden Teilchen Im gesamten Meßvolumen aus, so daß reflektometrische Streuungsmessungen aus dem Gesamtvolumen möglich sind, wenn der Beleuchtungsstrahlengang vom Meßstrahlengang getrennt ist, was dem Prinzip der Aperturblendenteilung entspricht.

Mit dieser Anordnung wird die Streuung aus dem oberflächennahen Bereich der Probe prinzipiell nicht erfaßt.

Auch eine gezielte Bestimmung des Streulichtes aus definierten Tiefen des zu untersuchenden Mediums sind nicht möglich.

In einer Anordnung zur Kataraktfrühdiagnose wird das gesamte Auge mit einer Laserstrahlung zur Fluoreszenzanregung beleuchtet. Durch das verwendete Schelmplflugprinzip sind selektive Fluoreszenzmessungen an der Linse möglich. Jedoch

führen der ebenfalls zur Fluoreszenz angeregte Glaskörper und der Augenhintergrund zu einer Überlagerung mit dem Fluoreszenzlicht. Eine Streuungsmessung in der Linse ist Infolge der Mehrfachreflexion des Fundusreflexionslichtes mit dieser Anordnung unzweckmäßig.

Line bekannte Lösung (Fink, F. u.a.: Picosecond Gated Picture Ranging for Seeing through Human Tissue. 5th International Conference on Laser and there Application, Oct. 28 to Nov. 1.1985 Dresden) nach der das Blutgefäßsystem hinter einer streuenden Muskelschicht dargestellt wird, beleuchtet den zu untersuchenden Körper mit ultrakurzen Lichtimpulsen. Mit einem Zeittor wird das von der Muskelschicht gestreute Licht gesperrt und nur das Licht, das gegenüber dem Streulicht zeitverzögert auf den Empfänger gelangt, wird registriert.

Dieses Prinzip zur Trennung der Lichtanteile aus verschiedenen Schichten eines Körpers gerät an die physikalisch-technischen Grenzen zur Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse und ultraschneller Schalter, wenn die Streuung in geometrisch dünnen Schichten gesperrt oder erfaßt werden soll.

Tritt in den Oberflächenschichten, deren Streueinfluß beseitigt werden soll, eine Fluoreszenz auf, deren Abklingzeit größer als die zur Trennung genutzte Laufzeitdifferenz des Lichtes ist, versagt das Prinzip des optischen Radars.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum getrennten reflektometrischen Erfassen der Lichtanteile einzelner Schichten eines Körpers mit optisch zugängiger Struktur anzugeben, die es gestatten mit dem vergleichsweise geringem Aufwand einer einzigen Anordnung Streulicht, Reflexionslicht und Fluoreszenzlicht in verschiedenen Schichten eines Körpers zu erfassen.

In der Medizin, insbesondere in der Augenheilkunde sollen für die Forschung die Grundlagen zum Erfassen der Krankheitsursachen v/esentlich verbessert werden, um dadurch die diagnostischen Möglichkeiten effektiver zu gestalten, um eine bessere Prophylaxe und Therapie zu erreichen.

In derTechnik sollen insbesondere mit einer einfachen Anordnung Messungen und Untersuchungen von Stoffen mit Schichtstruktur mit einer hohen Genauigkeit und örtlichen Auflösung in der Tiefe erfolgen.

Darlegung des Wesens der.Erf Indung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum getrennten reflektometrischen Erfassen der Lichtanteile einzelner Schichten eines Körpers mit optisch zugängiger Struktur zu schaffen, die eine getrennte spektrale Erfassung der Anteile des Streulichtes, der Anteile des Fluoreszenzlichtes und der Anteile des Reflexionslichtes in verschiedenen Schichten, bei einer einmaligen Justierung und mit einer einzigen Meßanordnung ermöglichen.

Insbesondere sollen in der Augenheilkunde Veränderungen in den Okularmedien (Linse, Glaskörper, Kammerwasser) und des Fundus getrennt erfaßt werden. Es soll der Einfluß der Okularmedien auf den spektralen Vei lauf des gemessenen Lichtes, insbesondere bei reflektometrischen Messungen, erfaßt werden.

Eine weitere Aufgabe in der Medizin besteht darin, Strukturen von Geweben zu erfassen, die sich hinter streuenden Schichten befinden.

In der Technik sollen einzelne Schichten eines Körpers mit Struktur (Schichtstruktur und/oder anisotropher Aufbau) zur Untersuchung von Eigenschaften des Körpers und/oder zur bildlichen Darstellung genauer und detaillierter in der Tiefe untersuchbar werden.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in mindestens einem Meßzyklus nacheinander oder gleichzeitig in einer ersten Messung Licht aus allen Schichten einer n. Teilschichtfolge ermittelt wird, indem 3 η + 1.

Blendenbilder in Beleuchtungsstrahlengängen und 3n + 2. Blendenbilder in Meßstrahlengängen auf einer Oberfläche der n.

Teilschichtfolge mit identischer Geometrie abgebildet werden, in mindestens einer zweiten Messung Licht aus einem Teil der n.

Teilschichtfolge ermittelt wird, indem mitden3n + 1. Blendenbildern in den Beleuchtungsstrahlengängen und mit 3n + 3.

Blendenbildern in den Meßstrahlengängen je eine η + 1. Blendenteilung auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge realisiert werden und durch Berechnung Licht einzelner Schichten der n. Teilschichtfolge ermittelt wird, wobei für η eine natürliche Zahl größer/gleich „Null" zugelassen ist.

Die Aufgabe wird durch die Anordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Beleuchtungsstrahlengängen 3 η + 1. Blenden und in Meßstrahlengängen 3n + 2. Blenden und/oder 3n + 3.Blendenangeordnetsind,wobeidie3n + 2. Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilder auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge identisch mit den Bildern der 3n + 1. Blenden sind, die 3 η + 3.

Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilder auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge mit den Bildern der 3 η + 1. Blenden je eine η + 1. Blendenteilungen realisieren und die lichtdurchlässigen Flächen der Bilder der 3 η + 1. Blenden undderBilderder3n + 3.

Blenden gleich groß sind, Strahlteiler in den Beleuchtungsstrahlengängen und Meßstrahlengängen angeordnet und dispersive Elemente wahlweise in die Beleuchtungsstrahlengänge und in die Meßstrahlengänge einschaltbar angeordnet sind, wobei für η eine natürliche Zahl größer gleich „Null" zugelassen ist.

Für η = 0 gilt die O. Teilschichtfolge, die der Körper selbst ist. Die Anordnung hat eine erste Blende, eine ;.weite Blende und eine dritte Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche die Blendenteilung auf der Oberfläche des Körpers realisieren.

FIr ρ = 1 wird eine (1.) Teilschichtfolge desKörpors bastimmt. Die Anordnung hat eine vierte Blende, eine fünfte Blende und eine sechste Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche die Blendenteilung auf der Oberfläche der (1.) Teilschichtfolge dos Körpers realisieren.

Für η - 2,3,... werden mit weiteren Blenden andere Blendenteilungen auf weiteren Oberflächen von Schichtfolgen realisiert, was eine örtlich und räumlich hochauflösende Untersuchung des Körpers ermöglicht.

Weiterhin gilt für Werte von n, die größer/gleich 1 sind, daß in dem mindestens einen Meßzyklus m-fach Blendenteilungon zwischen 3(m - 1) + 1. Blendenbildern mit 3(m - 1) + 3. Blendenbildern auf der Oberfläche derm - 1. Teilschichtfolge realisiertwerden. In der Anordnung sind 3(m - 1) + I.Blenden in den Beleuchtungsstrahlengängen und 3(m - 1) + 3. Blonden in den Meßstrahlengängen angeordnet, wobei die 3(m - 1) + 3. Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilder auf der Oberfläche dor m - 1. Teilschichtfolge mit den Bildern der 3(m - 1) + I.Blenden m-fach Blendenteilungen realisieren und vorteilhafterweise die lichtdurchlässigen Flächen der Bilder der 3{m - 1) + I.Blenden und der Bilder der 3(m - 1) + 3. Blenden gleichgroß sind und m wahlweise die Werte von 1 bi· η annimmt.

Für η = 0 ist ein Wert für m nicht definiert.

Für η = 1 kann m nur den Wert 1 annehmen.

Die Anordnung hat die erste Blende und eine dritte Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche auf der Oberfläche des Körpers (0.Teilschichtfolge) die (1.) Blendenteilung realisieren, weiterhin hat die Anordnung eine vierte Blende, eine fünfte Blende und oine sechste Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche die (2.) Blendenteilung auf der Oberfläche der (1.) Teilschichtfolge des Körpers realisieren.

Für η = 2 kann m den Wert 1 und/oder 2 annehmen. Drei Fälle sind möglich:

Die Variable m nimmt den Wert 1 an.

Dio Anordnung hat die erste Blende und eine dritte Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche auf der Oberfläche des Körpers (0.Teilschichtfolge) die (1.) Blendenteilung realisieren, weiterhin hat die Anordnung eine siebente Blende, eine achte Blende und eine neunte Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche eine (3.) Blendenteilung auf der Oberfläche einer weiteren (2.) Teilschichtfolge des Körpers realisieren.

Die Variable m nimmt den Wert 2 an.

Die Anordnung hat die vierte Blende und die sechste Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche auf der Oberfläche der (1.) Teilschichtfolge die (2.) Blendenteilung realisieren, weiterhin hat die Anordnung eine siebente Blende, eine achte Blende und eine neunte Blende, von denen Bildir erzeugt werden, welche eine (3.) Blendenteilung auf der Obc rfläche der weiteren (2.) Teilschichtfolge des Körpers realisieren.

Die Variable m nimmt den Wert 1 und den Wert 2 an.

Die Anordnung hat die erste Blende und eine dritte Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche auf der Oberfläche des Körpers (0. Teilschichtfolge) die (1.) Blendenteilung realisieren, weiterhin hat die Anordnung die vierte Blende und die sechste Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche auf der Oberfläche der (1.) Teilschichtfolge die (2.) Blendenteilung realisieren, weiterhin hat die Anordnung eine siebente Blende, eine achte Blende und eine neunte Blende, von denen Bilder erzeugt werden, welche eine (3.) Blendenteilung auf der Oberfläche der weiteren (2.) Teilschichtfolge des Körpers realisieren.

Für η = 3,4,... werden mit weiteren Blenden andere Blendenteilungen auf weiteren Oberflächen von Schichtfolgen realisiert, wobei für η = 3 die Variablem die Werte 1,2,3, für η « 4 die Variable m die Werte 1,2,3,4 annehmen kann, und so weiter, was eine weitere räumliche Auflösung der Untersuchung des Körpers ermöglicht.

Die angegebenen Blenden sind sowohl als jeweils einzelne Blende, als auch als Vielfach-Anordnung (v-fach), beispielsweise als Matrix vorgesehen.

Die Zahl der Beleuchtungsstrahlengänge und Meßstrahlengänge ist entsprechend der speziollen Anordnung wählbar und ist im einfachsten Fall jeweils eins.

In den Meßstrchlengängen sind die 3n + 2. Blenden und die 3n + 3.Blenden entweder wechselbar angeordnet oder in jeweils ersten Teilmeßstrahlengängen sind die3n + 2. Blenden und in jeweils zweiten Teilmeßstrahlengängen sind die 3 η + 3. Blenden angeordnet.

Die3(m - 1) + I.Blenden sind in den Beleuchtungsstrahlengängen und/oder die 3(m - 1) + 3.Blenden sind in den Meßstrahlengängen vorzugsweise wechselbar angeordnet.

Dabei sind in einer Vielfach-Anordnung vorteilhaft in jeweils einem Beleuchtungsstrahlengang eine definierte Blende und in jeweils einem Meßstrahlengang eine zugehörige Blende angeordnet, um an mehreren Orten in der Tiefe und/oder in der Ebene gleichzeitig Messungen durchzuführen.

Die Blenden sind senkrecht zur optischen Achse angeordnet. Ihre Blendenbilder realisieron Blendenteilungen und ermöglichen eine gleichzeitige Messung von Lichtanteilen an verschiedenen Orten der Ebene einer Schicht und/oder in unterschiedlichen Schichten des Körpers.

In den Beleuchtungsstrahlengängen und Meßstrahlengängen werden weiterhin durch unterschiedliche Konturen und/oder unterschiedliche Lagen der Blendenbilder zu der optischen Achse an verschiedenen Orten des Körpers durch ihre Bilder verschiedene Blendenteilungen realisiert und damit ebenfalls eine gleichzeitige Messung in verschiedenen Schichten des i'örpers ermöglicht.

F ür η = 0 sind in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang mindestens eine erste Blende angeordnet und in dem Mindestens einen Meßstrahlengang mindestens eine zweite Blende und mindestens eine dritte Blende wechselbar angeordnet oder in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang ist die mindestens eine erste Blende, in dem mindestens einen ersten Meßstrahlengang ist die mindestens eine zweite Blende und in dem mindestens einen zweiten Meßstrahlengang ist die mindestens eine dritte Blende fest angeordnet.

Dabei ist die mindestens eine zweite Blende so gestaltet, daß ihr Bild auf der Oberfläche des Körpers identisch mit dem Bild der mindestens einer ersten Blende ist, die mindestens eine dritte Blende ist so gestaltet, daß ihr Bild auf der Oberfläche des Körpers mit dem Bild der mindestens einen ersten Blende eine Blendenteilung realisiert.

Die lichtdurchlässigen Flächen des Bildes der mindestens einen ersten Blende und des Bildes der mindestens einen dritten Blende sind auf der Oberfläche des Körpers gleich groß. In dem mindestens Pinen Beleuchtungsstrahlengang und in dem mindestens einen Meßstrahlengang Ist mindestens ein Strahlteiler angeordnet. Für η β ο wird in dem mindestens einen Meßzyklus in der ersten Messung Licht aus alten Schichten des Körpers ormittolt, Indom mindostons ein erstes Blondonbild dos mindestens einen Beleuchtungsstrahlengangos und mindestens oin zweites Blondonbild des mindostons einen Meßstrahlenganges auf der Oberfläche des Körpers mit identischor Goometrlo abgebildet werclon. In der mindostons einen zweiten Messung wird Licht aus der Teilschichtfolge dos Körpers ermittelt, indem das mindestens eino erste Blondonbild dos mindestens einen Beleuchtungsstrahlenganges mit dem mindestens oinon dritten Blendenbild des mindostons oinon Moßstrahlenganges die mindestens eine Blondentoilung auf der Oberfläche dos Körpers roalisiort.

Durch Differenzbildung der Meßergebnisse wird der Lichtanteil aus dor mindestens oinon einzolnon Schicht des Körpers berechnet.

Für η " 1 und m = 1 ist die mindestens eino erste Blonde in dem mindestens einen Bolouchtungsstrahlengang und die mindestens eine dritte Blende in dem mindestens einen Meßstrahlongang angeordnet. In dem mindostons oinon Beleuchtungsstrahlengang ist mindestens eine vierte Blende angeordnet und in dom mindostons einen Meßstrahlengang sind mindestens eine fünfte Blende und mindestens eh ·» sechste Blendo wechselbar angoordnot oder in dom mindestens einen ersten Meßstrehlengang ist die mindestens eine fünfte Blonde und in dom mindestens oinon zweiten Meßstrahlongang ist die mindestens eine sechste Blende fest angeordnet.

Dabei ist die mindestens eine fünfte Blende so gestaltet, daß ihr Bild auf der Oberfläche der Teilschichtfolge identisch mit dom Bild der mindestens einen vierten Blende auf der Oberfläche der Toilschichtfolge ist, die mindostons olno sechste Blondo ist so gestaltet, daß ihr Bild auf der Oberfläche der Teilschichtfolge mit dom Bild der mindestens oinon vierten Blende auf dor Oberfläche der Teilschichtfolge eino Blendenteilung realisiert und dio lichtdurchlässigen Flächen dos Bilclos dor mindostons einen vierten Blonde und des Bildes der mindestens einen sechsten Blendo auf der Oborfläche der Teilschichtfolge gleich groß

Für η = 1 und m = 1 wird in dem mindestens einen Meßzyklus durch das mindestens eine erste Blendenbild in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang mit dem mindostons einen dritten Blendenbild in dom mindostons einen Meßstrahlengeng die mindestens eine Blendenteilung auf der Oberfläche dos Körpers realisiert.

In der ersten Messung wird Licht aus allen Schichten der Teilschichtfolge ermittelt, indem mindestens ein viertos Blondonbild des mindestens einen Beleuchtungsstrahlenganges und mindestens ein fünftes Blondenbild des mindestens einon Meßstrahlenganges auf der Oberfläche der T ilschichtfolge mit identischer Geometrie abgebildet werden. In mindestens der einen zweiten Messung wird Licht aus dem Teil der Teilschichtfolgo ermittelt, indom das nvndestons eine viorte Blendonbild mit dem mindestens einen sechston Blendenbild in dem mindestens einon Meßstrahlongang mindestens eine Blondenteüung auf der Oberflache der Teilschichtfolge realisiert. Durch Differenzbildung zwischen den Moßergebnissen wird der Lichtenteil aus der mindestens einen einzelnen Schicht der Teilschichtfolge errechnet.

Unter Lichtanteilen werden Streulicht, Fluoreszenzlicht und Roflexionslicht verstanden, doron Ursprung in der untersuchten Schicht liegt.

Die Blenden sind entlang der optischen Ach ι verschiebbar angeordnet und/oder die radialen Abstände der Konturen der Blenden von der optischen Achse, vorzugsweise der mindestens einen 3 η + 3. Blende sind veränderbar, um mit einer hohen räumlichen Auflösung Lichtanteile zu ermitteln.

Bei Untersuchungen von Körpern mit regulär reflektierender Oberfläche oder regulär reflektierender Schicht wird zur Beseitigung des regulär reflektierten Lichtanteils linear polarisiertes Licht im Beleuchtungsstrahlengang verwendet.

Dabei ist vorzugsweise die mindestens eine 3n + 1. Blende in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang so gestaltet, daß ihr Bild auf der regulär reflektierenden Oberfläche der n.Toilschichtfolge den Linien gleicher Depolarisation entspricht.

Weiterhin ist bei diesen Körpern vorzugsweise die mindestens eine 3(m - 1) +1. Blende in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang so gestaltet, daß ihr mindestens eines Bild auf der mindestens einen regulär reflektierenden Oberfläche der m - 1.Teilschichtfolge den Linien gleicher Depolarisation entspricht.

Für Körper mit kugelförmiger Gest&lt und regulär reflektierender Oberfläche sind vorzugsweise die mindestens eine 3n + I.Blende und/oder die mindestens eine 3(m - 1) + I.Blende so gestaltet, daß sie für Strahlen in einer Umgebung der optischen Achse und in einem Bereich mit den Azimuten 0 Grad und 90 Grad lichtdurchlässig, für Strahlen außerhalb des Bereiches lichtunddurchlässig sind. Die mindestens eine 3n + 3.Blendeund/oderdiemindestenseine3(m - 1) +3. Blende sind so gestaltet, daß sie für Strahlen in einer Umgebung der optischen Achse und in einem Bereich mit den Azimuten 0 Grad und 90 Grad lichtundurchlässig, für Strahlen außerhalb des Bereiches lichtdurchlässig sind. Daboi sind dio lichtdurchlässigen Flächen der Blenden, die die jeweilige Blendenteilung realisieren, gleich groß.

In dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang und/oder in dem mindestens einen Meßstrahlengang sind dispersive Elemente, vorzugsweise Monochromatoren mit holographischem Gitter oder Filter verschiedener spektraler Durchlaßbereiche oder Polychromatoren, angeordnet.

Als Strahlteiler und Polarisator/Analysator-Anordnung wird bei rpiulär reflektierenden Oberflächen vorzugsweist ein Glan· Thompson-Prisma mit Zusatzprismen verwendet.

In dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang wird kontinuierliches oder impulsförmiges Licht mindestens einer veränderbaren Wellenlänge oder mindestens eines veränderbaren Wellonlängenbereiches verwendet.

Vorzugsweise durch Abbildung einer kleinen Leuchtfleckgröße auf donTeil der n.Teilschichtfolge wird der spektrale Verlauf des Lichtes mindestens einer einzelnen Schicht der n.Teilschichtfolge ermittelt.

Zur Untersuchung des Körpers mit diffus reflektierender Oberfläche der n.Teilschichtfolge wird vorzugsweise natürliches Licht in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang verwendet.

Zur Untersuchung des Körpers mit regulär reflektierender Oberfläche der n.Teilschichtfolge werden Maßnahmen zur Beseitigung des regulär reflektierten Lichtes, vorzugsweise linear polarisiertes Licht und/oder das Prinzip der Aperturblendenteilung und/oder dispersive Elemente, angewendet.

Vor, während oder nach dem Meßzyklus wird das Licht in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang gemessen und die Ergebnisse werden zur quantitativen Bestimmung von Lichtanteilen verwendet.

Erstens worden In dom Moßzyklus glolcho Wellenlängen des Llchtos In dom mlndostons oinon Bolouchtungsstrahlongang und in dem mindestens einen Meßstrahlongang angewendet, In dor ersten Messung djs Licht aus nllon Schichten der n.Tollschlchtfolge, In der »weiten Messung das Licht aus dem Toll der n.Tollschlchtfolge ermittelt und durch Quotlontonblldung »wischen den Ergebnissen dor erston Messung und dem Licht In dem mlndostons olnon Boleuchtungsstrahlongany entsprechend der Formel

und durch Quotlontonblldung zwischen den Ergebnissen dor zweiten Mossung und dom Licht in dom mindostons olnon Boleuchtungsstrahlongang entsprechend der Formol

R₁ °^MI

0

und bei vorteilhafterweiso Annahme einer kugelförmigen Streulndikatrix nach dor Formel

die Reflexion dos mindestens oinen Teils der n.Teilschichtfolge bostimmt.

Zweitens werden in dem mindestens einen Meßzyklus durchstimmbar monochromatisches Licht glolchor Wollonlüngon in

dom mindestens einen Beleuchtungsetrahlongang un J in dem mindestens olnon Moßstrahlongang angowendot, in dormindestens einen ersten Mussung der spektrale Verlauf dos Streulichtes aus nllon Schichton der n.Tcllschichlfolgo, in dormindestens oinen zweiten Messung der spektrale Vorlauf des Stroulichtes dos Toils dor n.Toilschichtfolgo ormittolt und durch

Difforonzbild mg zwischen den Ergebnissen der ersten Messungen und den ilrgobnisson dor zweiton Mossungon ein spoktrolcr Vorlauf dos Streulichtes der einzelnen Schicht der n.Toilschichtfolgo ermittelt. Drittens werden in dem mindestens einon Meßzyklus konstante Wellenlängon dos Lichtos in dom mindostons oinon Boloucht jngsstrahlongang und mit diesem Licht nicht üborloppondo Wollonlängonberokhe dos Lichtos in dom mindostons

einon Meßstrahlongang angewendet, in dor mindostons oinen erston Messung dor spoktralo Verlauf dos Fluoroszonzlichtos ausallen Schichten der n.Teilschichtfolge, in dor mindostons oinen zweiton Messung dor spektrale Vorlauf dos Fluoroszonzlichtosdes Teils der n.Teilschichtfolge ermittelt und durch Differenzbildung zwischen den Ergebnissen dor orston Mossungon und don

Ergebnissen der zweiton Messungen mindestens ein spektralor Vorlauf dos Fluoroszonzlichtos der oinzolnen Schicht der

n.Toilschichtfolge ermittolt.

Viertens worden aus dem in dom ersten Moßzyklus gowonnonen spektralon Vorlauf dos Lichtos dor oinzotnon Schicht dor

η.Teilschichtfolge und aus dom mindostons in einem weiteren Meßzyklus gewonnenen spoktralon Vorlauf des Stroulichtos doreinzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge durch Differenzbildung der spektrale Vorlauf dos Fluoroszonzlichtos dor oinzolnon

Schicht der n.Teilschichtfolge ermittelt. Fünftons werden aus dem in dem erston Moßzyklus gewonnenen spektralen Verlauf dos Lichtos der einzelnen Schicht dor

η.Teilschichtfolge und aus dem mindestens in einem woitoron Meßzyklus gewonnenen spoktralon Verlauf des

Fluoreszenzlichtes der einzelnen Schicht dor n.Toilschichtfolge durch Differenzbildung dor spektrale Vorlauf dos Stroulichtos dor

einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt.

Mit Hilfe des Verfahrens und der Anordnung worden die verschlodonon oben boschriobonon Messungen durchgeführt, doren Ergebnisse zum Teil miteinander weiter vorarboitot odor miteinander vorglichon worden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die orfindungsgemäßo Anordnung zum getronnten Erfassen dor Lichtanteilo oinzolnor Schichten besitzt dort Vorteile, wo dio spektralon Eigenschaften einzolnor Schichton, die untrennbar in oi-.ar Folgo angoordnot

sind, insbesondere in Reflexion zu messen sind,

Ausführungsbolsplele

Die Erfindung wird an einem Beispiel eines mehrschichtigen Körpers und an einem Beispiel zur getrennten Erfassung der Lichtantoite des vorderen Augenabschnittes sowie einzelner Schichten dor Augenhintoigrundes eines menschlichen Augos beschrieben. Es zeigen:

Fig.1: Schematischer Aufbau dor erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der Lichtanteilo einer Schicht oinos

mehrschichtigen Körpers Fig. 2: Schematischer Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung zur Mossung der Lichtanteile einer Schicht dor

Teilschichtfolge

Fig. 3: Aufbau der Anordnung zum gleichzeitigen Messen dor Lichtanteilo aus verschiedenen Schichton oines Körpers Fig.4: Anordnung von' irsten-BIcnden im Belouchtungsstrahlongang sowie v-zweiten- und v-dritton-Blondon im

Meßstrahlongang Fig. 5: Schematicher Aufbau der Messung der Lichtanteilo des vorderon Augenabschnittes bei gleichzeitiger Untersuchung

des Augenhintergrundes Fig. 6: Kombinationen zwischen Austrittspupille des Beleuchtungssystoms und den boi der ersten Mossung und der zweiton

Messung wl· ksamen Eintrittspupillen dos Meßsystems bei Untersuchungen am Auge

Fig. 7: Aufbau der Anordnung zur Messung des Streu- und Fluoreszonzlichtos in einzelnen Schichton des Augenhintorgrundos Fig. 8: Schema zur Verdeutlichung der verwendeten Begriffe

Gomttß Figur 1 entstellt in olnom Bolouchtungsstrahlongang 1 noch t oblldur.'j durch oino oreto Ltnso 4 ein Bild 19 eicor orston Blondo 9 auf oinor Oborflächo oinos Körpors 6. Dur Körper G hosltzt oino Struktur aus oinor optisch zugttngigon Schicht 25 und

oinor optisch zugflngigon Tollscblchtfolgo 24.

In olnom Moßslrahlongong 11 sind elno zwelto Blondo 13 und oino dritte Blondo ι' wochsolbar so angoordnot, daß nnch Abbildung durch dlo orsto Linso 4 das Bild 20 dor zweiton Blondo 13 odor das BiIo 21 dor dritten Blondo 14 obonfnlls auf dor Oborllttcho dos Körpors 6 ontstohon. Zur Aufteilung dos Bolouchtungsstrahlongangos 1 und dos Moßstrahlongangos 111st In Llchlrlchtung vor dor orston Linso 4 oin SuahJtollor 10 angoordnot. Das Bild 19 dor orston Blondo 9 und das Bild 20 dor twoitcn Blondo 13 bosltjon auf dor Oborllticho dos Körpers 6 oino idontincho Goomotrlc. DIo Formen dor orston Blondo 9 und dor iwolton Blondo 13 sind so gostillot, daß sio für oxlnlo Strahlen

lichtdurchlässig sind.

Dio dritte Blondo 14 ist so gostaltot, daß dio lichtdurchlässigen Boroicho dor orston Blondo 9 und dor iwoiton Blondo 13 gosporrt

worden abor außoraxlalo Boroicho lichtdurchlässig sind.

Wird dor Körpor 6 in oinor orcton Messung vom Licht oinor l.icht(|uollo 2 bolouchtot, so wird boi Anordnung dor iwoiton Dlondo 13

in dom Moßstrahlongang 11 von olnom Empfänger 16 Licht dos Körpore 0 gemessen, das infolgo Slrouung, Fluoroszoriz und

Rofloxion in dor Schicht dos Körpers 25 und in dor Tollschichtfolgo 24 ontstoht. Bofindot sich in einer tweiten Messung dio dritte Blondo 14 in dem Moßstrahlongang 11, so sind dos Stroulicht und dos Fluorosionillcht dor Schicht 25 des Körpers 6, welche sich unmittelbar unter den Blendonbildern 19,20 und 21 bofindot, nicht im Meßlicht enthalten. Es wird dos Licht aus dor Teilschlchtfulgo 24 des Körpers 6 gomosson, das in diosor Anordnung durch dio Streuung und dio xur Fluoreszenz orfordorlicho Absorption innorhulb dor Schicht 25 dos Körpore 6 geschwächt ist. Aus dor Different zwischen der ersten und dor iwoiton Messung worden das Stroulicht und das Fluorosionilicht dor Schicht dos Körpors 25 erhalten. Folgende Rechnung vordoutlicht das Prinzip: Dor Strahlungsfluß Omι dor orston Mossung orgibt sich nach dor Formol O_Mi - O₀ x F + O₀ x S + |0_o - O₀ x (S + F)) x r χ |0„ - O₀ x (F + S)|/0_o (1) Dor Strahlungsfluß 0_M) dor iwoiton Mossung orgibt sich nach dor Formol

0_M> ·> IO, - O₀ χ (S + F)) x r χ [O₀ - 0„ χ (F χ S)|/0_o (2)

mit S - Stroulichtantoil und F - Fluorosionilichtantoil.

Aus dor Differonz von Gleichung (Hund (2) entsteht das Fluorosiom-und Stroulicht O₀ χ (F (· S) oinor einzelnen Schicht. Untor dor Voraussetzung, daß dio Lichtschwächung in oinor oimolnon Schicht proportional zum Streu- und Fluoroszonzlicht in diosor Schicht ist, orgibt sich mit

Omi/0«,» fur dio Rofloxion r dor Toilschichtfolgo:

r = R,/|1 - (R, - R,))². (3)

Erfolgt dio Rofloxionsmessung innerhalb einer Toilschichtfolgo an verschiedenen Orton in einer Ebono sonkrocht zur Oberflächennormalen, so wird dio roftoxionsabhängigo Struktur dor Toilschichtfolgo in dieser Ebono bestimmt. Nach diesem Prinzip wird das laterale Rofloxionsvorhalton dor Toilschichtfolgo 24 bostimmt, dio sich untor dor vorwagend

strouondon Schicht 25 dos Körpors 6 bofindot.

Zur Vorringorung dor Moßzeit ist os vorteilhaft, don Moßstrahlongang 11 durch oinon woitoron Strohltoilor ?4 so aufzuspalten,

daß dio zu einem Meßzyklus gehörondo ersto Mossung dos Lichtos aus allen Schichton dos Körpors 6 (orsto Blondo 9, zwoito

Blondo 13) mit oinom ersten Toilompfängor 35 und dio zu dom gleichon Moßzyklus gehörende zwoito Messung dos Lichtos aus

dor Toilschichtfolgo 24 dos Körpors 6 (nrste Blondo 9, dritte Blondo 14) mit oinom zwoiton Toilompfiingoi 36 gloichzoitig inparallolon Strahlongängon orfolgen.

Ein Anwondungsboispiol ist das Erkennen dor Blutgofäßstruktur, die sich untor oinor strouondon Gewoboschicht bofindot. Durch Veränderung des radialen Abstandes der lichtdurchlässigen Boroicho der dritten Blende 14 von der optischen Achse wird

realisiert, daß Licht aus unterschiedlichen Tiofon dor Schicht 25 dos Körpors 6 ausgeblendet wird.

Figur 2 stellt eine Anordnung dar, in der zusätzlich zu don Elementen der Figur 1 eine viorte Blondo 3, eino fünfte Blondo 17 und

eine sechste Blonde 23 angeordnet sind.

Mit dor Anordnung gemäß Figur 2 wird das Strou- und Fluoroszonzlicht aus oinor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 24 bostimmt. In dem Beleuchtungsstrahlengang 1 ijt die vierte Blundo 3 angeordnet, die durch eine zwoite Linso 5 und die ersto Linso 4 auf

eino Oberfläche der Toilschichtfolgo 24 als Bild 31 der vierton Blondo 3 abgebildet wird.

In dom Moßstrahlongang 11 sind dio fünfto Blende 17 und die sechste Blondo 23 wochselbar angoordnot. Dioso Blenden werdon

durch eine dritte Linse 15 und dia ersto Linso 4 ebenfalls auf dor Oberfläche dor Toilschichtfolgo 24 als Bild 32 dor fünften

Blcndo 17 odor als Bild 33 dor sechsten Blonde 23 abgebildet. Das Bild 31 dor vierten Blende 3 und das Bild 32 der fünften Blondo 17 bositzen auf dor Oborflächo dor Toilschichtfolgo 24 eine

identische Geometrie. Das Bild 31 der vierton Blondo 3 und das Bild 33 der sechsten Blonde ?3 realisieren auf dor Obotflncho dor

Teilschichtfolge 24 oino Blendontrennung. Dio Form der vierton Blondo 3 und dio Form der fünften Blondo 17 sind so gewählt,

daß sie für axiale Strahlen lichtdurchlässig sind.

Die sechste Blende 23 ist so gostaltet, daß der lichtdurchlässige Boroich der viorton Blondo 3 und dor fünfton Blonde 17 gosporrt

wird aber außoraxiale Boreicho lichtdurchlässig sind.

Vorlollhaftorwolso Ist bol Mossungon des Stroulichto» ind dos Fluoroszonzllchtos In dot Schicht 26 dor TollschichUolgo 24 dio

dritte Blondo 14 Im Meßstrahlongang 11 so positioniert, daß Ii. jlgo der Blendontoilung zwischon dom Bild 19 der orston

Blondo 9 und dom Bild 21 dor dritten Blondo 14 ouf der OborflHcho dos Körpers 6 das Streulicht und das Fluoroszenzlicht aus dor Schicht 25 dos Körper· β nicht gomosson werden. Sind woitorhin In der orston Mossung dio viorto Blondo 3 und dlo fünfte Blondo 17 ongoordnot, wird Licht aus dor Toilschichtfolgo 24 gomosson, dos infolgo Strouung, Fluoroszonz in I Rofloxlon in dor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 2<1 und in

dom Toil 27 dor Toilschichtfolgo 24 entstoht.

Sind woitorhin in dor zwoiton Mossung dio viorto Blondo 3 und dio sochsto Blondo 23 ongoordnot, wird das Licht dos Teils 27 der Toilschichtfolgo 24 gomosson. Aus dor Differonz zwischon orstor und zwoitor Mossung wordon das Streulicht und das Fluoroszonzlicht dor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 24 erhalten. Es ist vorteilhaft, don Moßstrahlongang 11 so aufzutronnon, daß oln gloichzoitigoe Mosst -> des Stroulichtos und dos Fluoroszonzllchtos aus dor Schicht 25 dos Körpers 6 und dor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 24 orfolgt. Gemäß Figur 3, dio Im Woson der Anordnung nach Figur 2 entspricht, tollen woitoro Strohltoilor 34 don Moßstrahlcnoang 11 in

vior Toilstrohlongängo auf.

Durch dio Anordnung dor orston Blondo 9Im Belouchtungsstrahlongang 1 und dor zwoiton Blondo 13inoinom orston Toilstrahlongang wird durch don orston Toilompfängor 35 das Licht aus allen Schichten dos Körpors 6 gomosson. Durch Differenzbildung aus den Sinnalon dor Toilompfängor 35 und 36 wird das das Fluoroszonz- und Streulicht dor Schicht 25

dos Kör pore β erhalten.

Durch Anordnung der orston Blondo 9 und der vierten Blondo 3 im Bolouchtungsstrohlongang 1 sowio der dritten Blondo 14 im Moßstrahlongang 11 und dor fünften Blende 17In einomdritton Toilstrahlongang wlrddurchoinendrittenTeilompfänger 37 das Licht aus allon Schichton der Toilschichtfolge 24 unter dofiniorton Bedingungen gomosson. Durch Anordnung der orston Blondo 9 und dor viorton Blondo 3 im Bolouchtungsstrahlongang 1 sowio dor dritton Blondo 14 im Meßstrahlongang 11 und der fünften Blondo 17 in oinom dritton Toilstrahlongang wird durch einon dritton Toilompfanger 37 das Licht aus allon Schichton dor Toilschichtfolgo 24 untor dofiniorton Bodingungon gomosson. Durch Anordnung der orsten Blondo 9 und dor viorton Blondo 3 im Meßstrahlongang 1 sowie dor dritten Blondo 14 im Moßstrahlongang 11 und der sochston Blondo 23 im oinom viorton Toilstrahlongang wird mit oinom vierton Toilompfanger 38 Licht aus dom Toil 27 dor Toilschichtfolgo 24 untor don gloichon Bedingungen gemossen. Durch Differenzbildung aus don Signaion der Toilompfängor 37 und 38 wird das Fluoroszonz- und Streulicht dor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 24 orhalton. Durch die gleichzeitige Bestimmung des Lichtes aus der Schicht 25 des Körpers 6 und des Lichtes aus dor Schicht 26 der Teilschichtfolge 24 wird die Meßzeit so verringert, daß Änderungen des Körpers 6 und der Meßbedingungen weitgohend

vernachlässigbar sind.

Ein Anwendungsbeispiel für dio Anordnung nach Figur 3 ist die Bestimmung dos zoitlichon Durchströmungsverhaltens in

vorschiodonon einzelnen Schichten oinos Körpers β mit Hilfe fluoreszierender Indikatoren.

Für spektrale Untersuchungen oder um das Streulicht und dns Fluoreszenzlicht einer einzelnen Schicht gotrennt erfassen zu

können, sind gomaß Figur 1, Figur 2 oder Figur 3 im Belouchtungsstrahlengang 1 oin erstes dispersives Element 18 und im

Moßstrahlongang 11 ein zweites dispersives Element 22 angoordnot. Mit Hilfo des ersten dispersion Elementes 18 wird aus dom weißen Belouchtungslicht monochromatifches Licht erzeugt. Es ist

naholiegond, daß dieses monochromatische Bdeuchtungslicht das Licht oinos Farbstofflasers ist.

Werden durch das orsto dispersive Element 18 und durch das zweito dispersive Eloment 22 identische Wnllonlängenboreiche

veränderlicher Mittenwellenlänge im Beleuchtungsstrahlengang 1 und Im Moßstrahlengang 11 festgelegt, so wird durch das

Ausführon jo einos Meßzyklus, bei dem in der orsten Messung das gesamte Licht aus allen Schichton dos Körpers 6 oder/und der Toilschichtfolgo 24 und in der zwoiton Mossung nur das Licht aus der Toilschichtfolgo 24 odor/und aus dem Teil der Teilschichtfolge 27 gomossen. Durch Differenzbildung aud den bei jeder Mittenwellonlöngo ausgoführton erston und zweiten Messungen wird oin spektraler Verlauf dos Stroulichtos dor Schicht 25 des Körpers 6 oder/und der Schicht 26 der Teilschichtfolge 24 berechnet. Ist im Beleuchtungsstrahlongang 1 das orsto dispersive Elernont 18 angeoranot, das zweite dispersive Element 22 im Meßstrahlongang 11 jodoch nicht angeordnet und wird bei jeder gewählten Mittenwellonlängo ohan beschriebene Meßzyklus

ausgeführt, so wird oin spoktralor Vorlauf dos Stroulichtos und dos Fluoreszenzlichtes dor oinzohon Schicht 25 dos Körpers 6oder/und dor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 24 gemessen.

Wird von dieser Summe aus Streulicht und Fluoreszonzlicht das Streulicht für jodo Wellenlänge subtrahiert, so wird der spektrale Vorlauf des Fluoruszenzlichtos der Schicht 25 des Körpors 6 oder/und der Schicht 26 der Teilschichtfolge 24 ermittelt. Der spoktrale Vorlauf dos Fluoreszenzlichtos der Schicht 25 des Körpors 6 odor/und der Schicht 26 der Toilschichtfolge 24 wird

auch ermittelt, wenn die Beleuchtung des Körpers 6 mit oinom unveränderlichen Wellonlängonteroich erfolgt und in Verbindungmit der Anordnung des zweiten dispersion Elementes 22 im Meßstrahlengang 11 Wellenlängonbereiche veränderbarer

Mittonwollonlängs ausgewählt werdon, die sich nicht mit dom Spektralbereich dos Beleuchtungslichtes überlappen. Der spektrale Verlauf des Fluoreszenzlichtes der Schicht 25 des Körpers 6 odor/und der Schicht 26 dser Teilschichtfolge 24

entsteht aus der Differunz dnr Moßorgebnisse dor orsten Messung und dor zweiten Messung, die bei jeder im

Meßstrahlengang 11 ausgewählten Mittenwellenlängo ausgeführt werdon. Der spektrale Vorlauf dos Stroulichtos einer einzelnen Schicht 25 des Körpers 6 oder/und der Schicht 26 Teilschichtfolge 24 wird

auch rechnerisch aus den Ergebnissen mehrere; Meßzyklsn bestimmt.

Als Ergebnis der Beleuchtung des Augenhintergrundes mit monochromatischem Licht unter Verwendung des ersten dispersiven Elementes 13 im Beleuchtungsstrahlengang 1 wird in dom 1 .Meßzyklus das Fluoreszenz- und Streulicht der Schicht 25 des Körpors β oder/und dor Schicht 26 dor Teilschichtfolge 24 ermittelt. Als Ergobnls der Beleuchtung doe Augenhintergrundes mit monochromatischem Licht unter Vorwondung dos orsten disporsiven Elementeb 18 Im Beleuchtungsatrahlengang 1 und Messung In dazu nichtüborlappenden Spoktralboreichen im Meßstrahlengang 11 unter Verwendung des zwotten dlsporslvon Elomontes 22 im Moßstrohlengang 11 wird in dom

2. Moßzyklus dor spoktralo Vorlauf dos Fluoroszonzllchtos dor Schicht 25 dos Körpors 6 oder/und dor Schicht 26 dor

Toilschichtfolge 24 ormittolt. Durch Ditferonzierung beldor Moßorgobnlsso wird dor spoktralo Vorlauf dos Stroutichtos dor Schicht 25 dos Körpors 6 odor/und

dor Schicht 26 der Teilschichtfolge 24 orhalton.

Zur Messung des Etroulichtos und dos Fluoroszonzlichtos dor Schicht 25 dos Körpors 6 odor/und dor Schicht 26 dor Toilschichtfolgo 24 orfolgt die Bolouchtung mit kontinuierlichem odor mit impulsförmigom Licht. Dio laterale Untersuchung dos Streulichtos und dos Flucroszenztichtos in der Schicht 25 dos Körpors 6 odor/und dor Schicht 26

dor Toilschichtfolge 24 sowie die laterale Reflexion derTeilschichtfolge 24 odor/und dos Teils 27 dor Toilschichtfolge 24 wird auffolgende Arten realisiert:

In einer ersten Ausführung wird bol ortsunvorändorlichom Licht im Botouchtungsstrahlongang 1 und Licht im Meßstrahlengang 11 die Lage des Körpors 6 in einer Ebono senkrecht zur optischon Achse (Koordinaten x, y in Figur 1) und längs

dor optischon Achse (Koordinate ζ in Figur 1) geändert. Oioso Ausführung ist ein Objoktscannor.

In einer zweiten Ausführung bleibt dio Lage dos Körpers β ortsunvoränderlich, wogegen das Licht im Beleuchtungsstrahlengang 1 und das Licht im Moßstrahlongang 11 so abgolonkt worden, daß sio untor Beibehaltung des Prinzips der oben beschriebenen Blendonzuordnung auf verschiedene Orto auf dor Oberfläche dos Körpors 6 oder auf dor Oberfläche der Teilschichtfolge 24 troffen, In einf Ausführung entsprechend Figur 4 sind dio orsto Blondo 9 im Bolouchtungss'.rahlongang 1 und dio zwoito Blcndo 13 und

die dritte Blondo 14 vorteilhaftorweisc in aufgotoilton Moßstrahlongängon 11 mohrfach (v-fach) in einer Ebone senkrecht zuroptischen Achse angeordnet (ebenso die vierte, fünfte und sechste Blonde, nicht dargostellt)

Der Aufbau der Anordnung ist analog der zu dom in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen, ebenso deron Wirkungsweise. Es wird eine Bestimmung des Streulichtos und/oder dos Fluoroszonzlichtos in dor Schicht 25 des Körpers β odor/und dor Schicht 26 der Teilschichtfolge 24 an mohroron Orion dor Ebono gleichzeitig durchgeführt. Ebenso erfolgt die Berechnung der Reflexion der Teilschichtfolge 24 odor/und des Toils 27 der Teilschichtfolge 24 gleichzeitig an

mehreren Orten dor Ebene.

Vorteilhafterweise worden die v-fach vorhandenen zweiten Blenden 13 und die dritten Blenden 14 durch die Geomotrie dor

fotoempfindlichen Schicht in Empfängern 16 realisiert.

Die Bestimmung des Reflexionslichtes, des Streulichtes und dos Fluoreszenzlichtes in oinzotnen Schichten eines Körpers 6 mit

optisch zugänglicher Schichtstruktur, wobei mindestens an der Oberfläche des Körpers 6 roguläro Reflexion auftritt, soll am

Boispiel der spektralen Untersuchung eines menschlichen Auges 30 erläutert wordon. Die Anordnung in Figur 5 entspricht im Wesen ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise der Anordnung, die in Figur 1 dargestellt Der Strahlteiler 10 ist durch ein Glan-Thompson-Prisma 29 mit Zusatzprismen 7 realisiert. Das Auge 30 ist eine spezielle Form

des Körpers 6 mit optisch zugänglicher Schichtstruktur.

Entsprechend Figur 5 sendet die Lichtquelle 2 natürliches Licht aus. Nach Durchdringen des Glan-Thompson Prismas 29 mit den

aufgesetzten Zusatzprismen 7 entsteht linear polarisiertes Licht, mit dem das Auge 30 beleuchtet wird.

In dem Beleuchtungsstrahlengang 1 bofindet sich die erste Blende 9, deron Bild 19 auf die regulär reflektierende Hornhaut 8 .los Auges 30 abgebildet wird. Die Kugelform des Auges bedingt spezielle Formen der ersten, zweiten und der dritten Blende 9,13 und 14. Die Konturen der ersten Blende 9 sind so gewählt, daß dio Konturen des Bildes 19 der ersten Blende 9 auf der Hornhaut 8 den Linien gleicher Depolarisation entsprechen. Dabei tritt das linear polarisierte Beleuchtungslicht vorwiegend in einer Umgobung der Azimute 0 Grad und 90 Grad durch die

Hornhaut 8.

Im Meßstrahlengang 11 befindet sich die zweite Blende 13, deron Bild 20 durch die Linse 4 mit identischer Geometrie wie das Bild 19 der ersten Blende 9 auf der Hornhaut 8 des Auges 30 abgebildet wird. Wie in Figur 6 dargestellt, ist das Bild 21 der dritten Blende 14 auf der Hornhaut 8 des Auges 30 in Winkelbereichen transparent,

die in der Nähe von 45 Grad, 135 Grad, 225 Grad und 315 Grad zur Schwingungsobone des linear polariserten

Beleuchtungslichtes liegen. In Winkolboroichen, die in der Nähe von 0 Grad und 90 Grad zur Schwingungsobone des linear

polarisierten Beleuchtungslichtes liegen, sperrt das Bild 21 der dritten Blende 14 das aus dem Auge 30 tretende Licht. Durch dio

Blende 14 tritt nur das Licht, dessen Ursprung in Bereichen des Auges liegt, die sowohl vom Lichtweg des Beteuchtungsstrahlenganges 1 als auch vom Lichtweg des Meßstrahlenganges 11 erfaßt werden. Insbesondere werden durch

die dritte Blende 14 die Lichtanteile gesperrt, die durch Streuung oder Fluoreszenz in den vorderen Augeniibschnitten entstehen.

Gemäß der Anordnung nach Figur 5 behält das linear polarisierte Beleuchtungslicht nach regulärer Reflexion an der Hornhaut 8

seine Polarisationsrichtung weitgehend bei. Es gelangt ohne Ablenkung im Glan-Thompson-Prisma 29 zurück in den

Beleuchtungsstrahlengang 1. Vom Streulicht, vom Fluoreszenzlicht und vom diffus reflektierten Beleuchtungslicht erfährt nur die Komponente des Lichtes aus

dem Auge 30, die senkrecht zur Schwingungsebene des Beleuchtungslichtes schwingt, im Glan-Thompson-Prisma 29 eine

Ablenkung in den Meßstrahlengang 11. Während der ersten Messung eines Meßzyklus, bei der sich die zweite Blende 13 im Meßstrahlengang 11 befindet, wird Licht aus

allen Schichten des Auges, insbesondere auch das Streulicht und das Fluoreszenzlicht der vorderen Augenabschnitte gemessen.

Während der zweiten Messung ist statt der zweiten Blende 13 die dritte Blende 14 im Meßstrahlengang 11 angeordnet. Nach Abbildung durch die Linse 4 realisiert das Bild 21 der dritten Blende 14 mit dem Bild 19 der ersten Blende 9 auf der Hornhaut 8 des Auges 30 eine Blendentrennung. Avis der Differenz dor Ergebnisse von erster und zwoiter Messung worden dio Lichtanteile, dio durch Strouung und Fluoreszenz

in den vorderen Augenabschnitten entstehen, ohne Verfälschung durch Fundusreflexionslicht erhalten.

Durch die Wahl der Blondengeometrie von erster Blende 9 und dritter Blende 14, die die Blendentrennung auf der Hornhaut 8

dos Auges 30 realisieren, wird das Streu· und Fluoreszonzllcht in Bereichen mit unterschiedlicher Ausdehnung in Richtung deroptischen Achse gotronnt bestimmt.

Bei konstanter Geometrie der ersten Blende 9 wird durch Vergrößern des radialen Abstandos der lichtdurchlässigen Bereiche

der dritten Blende 14 von der optischen Achso der bei der zweiten Messung ausgeblendete Bereich in Richtung der optischen

Achse ausgedehnt. Ist gemäß Figur 5 in dem Beleuchtungsstrahlongang 1 ein dispersivos Element 18 eingeschalten und wird der Augonhintergrund 12 kloinflächig am gleichen Ort beleuchtet, so wird durch Ausführen je einer ersten und je einer zweiton Messung bei jeder gewählten Wellenlänge des Bolouchtungslichtos durch Differenzbildung zwischen don jeweils zugeordneten Messungen die Bestimmung des spektralen Verlaufes von Fluoreszenz- und Streulicht in den vorderen Augenabschnitten

erreicht.

Wird weiterhin die Eingangsintensität des spektral zerlegten Beleuchtungslichtes mit einem Empfänger 28 gemessen, so wird

nach der Formel

r = R₂/|1-(R₁-R₂)]' (3)

der Einfluß dor Streu- und Fluoreszonzlichtes dor vorderen Augenmedien so berücksichtigt, daß die reine Fundusreflexionerhalten wird.

Diese Erfindung besitzt eine große Bedeutung bei spektralen Untersuchungen am Augenhintergrund von solchen Augen, die an Katarakt erkrankt sind, da dann der Augenhintergrund auch bei einem stark streuenden vorderen Augenabschnitt zu beurteilen Gemäß Figur 5 wird der Augenhintergrund l;leinflächig abgetastet (Abtastscanner), wobei die Beleuchtung mit den

ausgewählten Wellenlängen erfolgt, bei denen charakteristische Fundusstrukturen unter einem hohen Kontrast zur Umgebungerscheinen. Im Meßstrahlengang 11 sind dazu vorzugsweise die zweite Blende 13 und die dritte Blende 14 in parallelen

Meßstrahlengängen 11 angeordnet. In dieser Anordnung erfolgen erste und zweite Messung gleichzeitig unter Verwendung von

zwei Teilempfängern 35 und 36.

Aus den Ergebnissen, die in der ersten Messung und in der zweiten Messung vom Auge sowie beim Messen der Beleuchtungslichtintensität gewonnen werden, wird nach der Gleichung

r = R,/[1-(R₁-R₂)]' (3)

für jeden abgetasteten Fundusort die spektrale Reflexion bestimmt. Aus den berechneten Reflexionen erfolgt eine nahezupunktweise Rekonstruktion des gesamten Augenhintergrundes 12 mit Methoden der Bildverarbeitung und Bildauswertung.

Beispielsweise bei Beleuchtung mit Licht in einem engen Wellenlängenbereich um 570 nm werden die Blutgefäße gut dargestellt. Die getrennte Bestimmung des spektralen Verlaufos des Fluoreszenzlichtes erfolgt durch Anordnung des ersten dispersiven Elementes 18 im Beleuchtungsstrahlengang 1 und des zweiten dispersiven Elementes 22 im Meßstrahlengang 11 entsprechend

oben beschriebener Zuordnungen zwischen den ausgewählten Spektralbereichen im Beleuchtungsstrahlengang 1 und im

Meßstrahlengang 11. Mit den auf diese Weise erhaltenen spektralen Verläufen des Streulichtes und des Fluoreszenzlichtes wird die Diagnostik von Erkrankungen des vorderen Augenabschnittes (z.B. Katarakt) verbessert. Eine weitere Aufgabe, die mit dor Erfindung gelöst wird, ist die Bestimmung des Streuverhaltensund des Fluoreszenzverhaltens

in einzelnen Schichten des Augenhintergrundes 12.

Hierzu erfolgt entsprechend Figur 7 die spektrale Messung am Auge so, daß das Bild der ersten Blende 19 und das Bild der dritten Blende 21 auf der Hornhaut 8 des Auges 30 eine Blendentrennung realisieren. Die Anordnung in Figur 7 entspricht in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise der Anordnung, die in Figur 2 dargestellt ist. Im Beleuchtungsstrahlengang 1 ist die vierte Blende 3 angeordnet, deren Bild 31 auf eine definierte Fundusschicht abgebildet

wird. Die fünfte Blende 17 und die sechste Blende 23 sind wechselbar in einem Meßstrahlengang 11 oder ständig in aufgeteilten

Meßstrahlengängen 11 angeordnet. Das Bild 32 der fünften Blende 17 entsteht auf der ausgewählten Fundusschicht deckungsgleich mit dem Bild 31 der vierten Blende 3. Das Bild 33 der sechston Blende 23 realisiert auf der ausgewählten Fundusschicht mit dem Bild 31 der vierten Blende 3

eine Blendentrennung.

Aus der Differenz der Ergebnisse von erster Messung und zweiter Messung wird das Streu- und Fluoreszenzlicht einer einzelnen Schicht des Augenhintergrundes 12 ermittelt. Durch Verändern der Blendengeometrie und/oder Verändern dos Ortes an dem dio Bilder 31,32 und 33 dor Blenden 3,17 und 23

entstehen, werden substanzspezifische spektrale Messungen und Strukturuntersuchungen in einzelnen Fundusschichtenrealisiert.

Die Trennung zwischen Streulicht- und Fluoreszenzlicht aus einer einzelnen Schicht des Augenhintergrundes 12 erfolgt durch

entsprechende Auswahl der mit dem ersten dispersiven Element 18 im Beleuchtungsstrahlengang 1 und mit dem zweitendispersiven Element 22 im Meßstrahlengang 11 ausgewählten Spektralbereiche in der oben beschriebenen Weise.

Mit der Erfindung wird das Streu- und Fluoreszonzverhalten der Augenlinse vom lebenden Auge bestimmt. Mit Hilfe der Erfindung ist erstmals das Streu- und Fluoreszenzverhalten einzelner Fundusschichten in vivo meßbar. In einem Meßzyklus und einem einzigen Meßaufbau werden miteinander vergleichbare Messungen des Streu- und Fluoreszenzlichtes

und Reflexionsmessungen im vorderen und in hinteren Augenabschnitt durchgeführt.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine quantitativ verbesserte Untersuchungen des Augenhintergrundes 12,

vorzugsweise bei zunehmender Streuung im vorderen Augenabschnitt (Katarakt).

Claims

1. Verfahren zum getrennten reflektometrlachen Erfassen der Lichtanteile einzelner Schichten eines Körpers mit optisch zugängiger Struktur, zur Untersuchung von Eigenschaften des Körpers und/ oder zur bildlichen Darstellung, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem Moßzykliis nacheinander oder gleichzeitig in einer ersten Messung Licht aus ollen Schichten oinor n. Teilschichtfolge ermittelt wird, indem 3 η + 1, Blendenbikler η Beleuchtungsstrahlengängen und 3 η + 2. Blondenbilder in Meßstrahlongöngen auf einer Oberfläche dor η. Teilschichtfolge mit identischer Geometrie abgebildet werden, in mindestens einer zweiten Messung Licht aus oinem Teil der n. Teüschichtfolge ermittelt wird, indem mit den 3n + 1. Blondonbildorn in den Böleuchtungsstrahlengängen und mit 3n -»· 3. Blondenbildern in den Meßstrahlengängen je eine η + 1 Blendenteilung auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge realisiert werden und durch Berechnung Licht einzelner Schichten der n. Teilschichtfolge ermittelt wird, wobei für η eine natürliche Zahl größer/gleich „Null" zugelassen ist und die 0.Teilschichtfolge den Körper (6) selbst repräsentiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Meßzyklus m-foch Blendenteilungen zwischen 3(m - 1) + 1. Blendenbildern in den Beleuchtungsstrahlengängen (1)mit3(m - 1) + 3. Blendenbildern in den Meßstrahlengängen (11) auf der Oberfläche der m - 1. Teilschichtfolge realisiert werden, wobei m Werte von 1 bis η annimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Meßzyklus nacheinander oder gleichzeitig in der ersten Messung Licht aus allen Schichten der n. Teilschichtfolge ermittelt wird, indem das 3 η + 1. Blendenbild des Beleuchtungsstrahlenganges (1) und das 3n + 2. Blendenbild des Meßstrahlenganges (11) auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge mit identischer Geometrie abgebildet werden, in der mindestens einen zweiten Messung Licht aus dem Teil der n. Teilschichtfolge ermittelt wird, indem das3n + 1. Blendenbild in dem Beleuchtungsstrahlengang (1) mit dem 3n + 3. Blendenbild in dem Meßstrahlengang (11) die η + 1. Blendenteilung auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge realisiert und durch Berechnung Licht der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt wird, wobei für η eine natürliche Zahl größer/gleich „Null" zugelassen ist und die 0.Teilschichtfolge den Körper (6) selbst repräsentiert.

4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Meßzyklus die m-fache Blendenteilung zwischen dem 3(m - 1) + 1. Blendenbild indem Beleuchtungsstrahlengang (1) mit dem 3(m - 1) + 3. Blendenbild in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) auf der Oberfläche der m - 1. Teüschichtfolge realisiert wird, wobei m die Werte von 1... η annimmt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Beleuchtungsstrahlengängen (1) und Müßstrahlengängen (11) durch unterschiedliche Konturen und/oder unterschiedliche Lagen auf der optischen Achse der 3 η + 1. Blendenbilder und/oder der 3n + 2. Blendenbilder und/oder der 3 η + 3. Blendenbilder verschiedene η + 1. Blendenteilungen realisiert werden und eine gleichzeitige Messung in verschiedenen Schichten verschiedener n. Teilschichtfolgen erfolgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Beleuchtungsstrahlengängen (1) und in den Meßstrahlengängen (11) nebeneinander senkrecht zur optischen Achse 3η + 1. Blendenbilder, 3n + 2. Blendenbilder, 3n + 3. Blendenbilder, 3(m - 1) + 1. Blendenbilder und 3(m - 1) + 3.

Blendenbilder realisiert werden und eine gleichzeitige Messung in verschiedenen Orten der Ebene der Schicht der n. Teilschichtfolge und/oder in verschiedenen Schichten verschiedener n. Teilschichtfolgen erfolgt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Meßzyklus in der ersten Messung Licht aus allen Schichten des Körpers (6) ermittelt wird, indem mindestens ein Bild 19 einer ersten Blende (9) des mindestens einen Beleuchtungsstrahlenganges (1) und mindestens ein Bild (20) einer zweiten Blende (13) des mindestens einen Meßstrahlenganges (11) auf der Oberfläche des Körpers (6) mit identischer Geometrie abgebildet werden, in der mindestens einen zweiten Messung Licht aus der Teilschichtfolge (24) des Körpers (6) ermittelt wird, indem das mindestens eine Bild (19) der ersten

Blende (9) des mindestens einen Beleuchtungsstrahlenganges (1) mit dem mindestens einen Bild (21) einer dritten Blende (14) des mindestens einen Meßstrahlenganges (11) die mindestens eine Blendenteilung auf der Oberfläche des Körpers (6) realisiert und durch Berechnung Licht der mindestens einen einzelnen Schicht (25) des Körpers (6) ermittelt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 odor 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens oinen Meßzyklus das mindestens eine Bild (19) der ersten Blende (9) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) mit dem mindestens einen Blendenteiluno auf der Oberfläche des Körpers (6) realisiert und in der ersten Messung Licht aus allen Schichten der Teilschichtfolge (24) ermittelt wird, indem mindestens ein Bild (31) einer vierten Blende (3) des mindestens einen Beleuchtungsstrahlenganges (1) und mindestens ein Bild (32) einer fünften Blende (17) des mindestens einen Meßstrahlenganges (11) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) mit identischer Geometrie abgebildet werden, in mindestens der einen zweiten Messung Lhht aus dem Teil (27) der Teilschichtfolge (24) ermittelt wird, indem das mindestens eine Bild (31) der vierten Blende (3)mitdem mindestens einen Bild (33) einer sechsten Blende (23) in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) mindestens eine Blendenteilung auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (74) realisiert und durch Berechnung Licht der mindestens einen einzelnen Schicht (26) der Teilschichtfolge (24) ermittelt wird.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) kontinuierliches oder impulsförmiges Licht mindestens einer veränderbaren Wellenlänge oder mindestens eines veränderbaren Wellenlängenbereiches verwendet, vorzugsweise eine Abbildung einer kleinen Leuchtfleckgröße auf dem Teil der n. Teilschichtfolge erfolgt und der spektrale Verlauf des Lichtes mindestens einer einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Untersuchung des Körpers (0) mit diffus reflektierender Oberfläche der n. Teilschichtfolge vorzugsweise natürliches Licht in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) verwendet wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Untersuchung des Körpers (6) mit regulär reflektierender Oberfläche der n. Teilschichtfolge Maßnahmen zur Beseitigung des regulär reflektierten Lichtes, vorzugsweise linear polarisiertes Licht und/oder das Prinzip der Aperturblendenteilung und/oder dispersive Elemente (18), (22), angewendet werden.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor, während oder nach dem Meßzyklus das Licht in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) gemessen und zur quantitativen Bestimmung von Lichtanteilen verwendet wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Meßzyklus gleiche Wellenlängen des Lichtes in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angewendet, in der ersten Messung das Licht aus allen Schichten der n. Teilschichtfolge, in der zweiten Messung das Licht aus dem Teil der n. Teilschichtfolge ermittelt und durch Quotientenbildung zwischen den Ergebnissen der ersten Messung und dem Licht in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) entsprechend der Formel ..

Ml

D « ! Ul I

1 0

und durch Quotientenbildung zwischen den Ergebnissen der zweiten Messung und dem Licht in dem mindestens einen Beleuchtungssirahlengang (1) entsprechend der Formol

0
M2

2 0

und bei vorteilhafterweise Annahme einer kugelförmigen Streuindikatrix nach der Formel

Cl - 2<R - R )3
1 2

die Reflexion des mindestens einen Teils der n. Teilschichtfolge bestimmt wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Meßzyklus durchstimmbares monochromatisches Licht gleicher Wellenlängen in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angewendet, in der mindestens einen ersten Messung der spektrale Verlauf des Streulichtes aus allen Schichten der n. Teilschichtfolge, in der mindestens einen zweiten Messung der spektrale Verlauf des Streulichtes des Teils der n. Teilschichtfolge ermittelt und durch Differenzbildung zwischen den Ergebnissen der ersten Messungen und den Ergebnissen der zweiten Messungen ein spektraler Verlauf des Streulichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt wird.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Meßzyklus konstante Wellenlängen des Lichtes in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) und mit diesem Licht nicht überlappende Wellenlängenbereiche des Lichtes in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angewendet, in der mindestens einen ersten Messung der spektrale Verlauf des Fluoreszenzlichtes aus allen Schichten der n. Teilschichtfolge, in der mindestens einen zweiten Messung der spektrale Verlauf des Fluoreszenzlichtes des Teils der n. Teilschichtfolge ermittelt und durch Differenzbildung zwischen den Ergebnissen der ersten Messungen und den Ergebnissen der zweiten Messungen mindestens ein spektraler Verlauf des Fluoreszenzlichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt wird.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem in dem ersten Meßzyklus gewonnenen spektralen Verlauf des Lichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge und aus dem mindestens in einem weiteren Meßzyklus gewonnenen spektralen Verlauf des Streulichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge durch Differenzbildung der spektrale Verlauf des Fluoreszenzlichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt wird.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem in dem ersten Meßzyklus gewonnenen spektralen Verlauf des Lichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge und aus dem mindestens in einem weiteren Meßzyklus gewonnenen spektralen Verlauf des Fluoreszenzlichtes der einzelnen Schicht dem. Teilschichtfolge durch Differenzbildung der spektrale Verlauf des Streulichtes der einzelnen Schicht der n. Teilschichtfolge ermittelt wird.

18. Anordnung zum getrennten reflektometrischen Erfassen des Lichtes einzelner Schichten eines Körpers mit optisch zugängiger Struktur, unter Verwendung einer Lichtquelle, mindestens eines Empfängers und einer Verarbeitungs- und Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß in Beleuchtungsstrahlengängen (1)3n + 1. Blenden und in Meßstrahlengängen (11) 3n + 2. Blenden und/o r3n + 3. Blenden angeordnet sind, wobei die 3η + 2. Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilder iiuf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge identisch mit den Bildern der 3 η + 2. Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilder auf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge identisch mit den Bildern der3n + I.Blenden sind,die3n + 3. Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilderauf der Oberfläche der n. Teilschichtfolge mit den Bildern der 3 η + 1. Blenden je eine η + 1. Blendenteilungen realisieren und die lichtdurchlässigen Flächen der Bilder der 3 η + 1. Blenden und der Bilder der 3n + 3. Blenden gleich groß sind, und Strahlteiler (10) in den Beleuchtungsstrahlengängen (1) und Meßstrahlengängen (11) angeordnet sind, wobei für η eine natürliche Zahl größer gleich „Null" zugelassen ist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßstrahlengängen (11) die 3n + 2. Blenden und die 3n + 3. Blenden wechselbar angeordnet sind.

20. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweils einem ersten Meßstrahlengang (11) die 3n + 2. Blende und in jeweils einem zweiten Meßstrahlengang (11) die 3n + 3. Blende angeordnet ist.

21. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß 3(m - 1) + I.Blenden in den Beleuchtungsstrahlengängen (1) und 3(m - 1) + 3. Blenden in den Meßstrahlengängen (11) angeordnet sind, wobei die 3(m - 1) + 3. Blenden so gestaltet sind, daß ihre Bilder auf der Oberfläche der m - 1. Teilschichtfolge mit den Bildern der 3(m - 1) + 1. Blenden m-fach P.endenteilungen realisieren und vorteilhafterweise die lichtdurchlässigen Flächen der Bilder der 3(m - 1) + I.Blenden und der Bilder der 3(m - 1) + 3. Blenden gleich groß sind und m wahlweise die Werte von 1 bis η annimmt.

12. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die 3(m - 1) + I.Blenden in den Beleuchtungsstrahlengängen (1) und/oder die 3(m - 1) + 3. Blenden in den Meßstrahlengängen (11) wechselbar angeordnet sind.

23. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweils einem Beleuchtungsstrahlengang (Deine verschiedene 3(m - 1) + 1. Blende und in jeweils einem Meßstrahlengang (11) eine verschiedene 3(m - 1) + 3. Blende angeordnet sind.

24. Anordnung nach den Ansprüchen 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) mindestens eine erste Blende (9) angeordnet ist und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) mindestens eine zweite Blende (13) und mindestens eine dritte Blende (14) wechselbar angeordnet sind, wobei die mindestens eine zweite Blende (13) so gestaltet ist, daß ihr Bild (20) auf der Oberfläche des Körpers (6) identisch mit dem Bild (19) der mindestens einen ersten Blende (9) ist, die mindestens eine dritte Blende (14) so gestaltet ist, daß ihr Bild (21) auf der Oberfläche des Körpers (6) mit dem Bild (19) der mindestens einen ersten Blende (9) eine Blendenteilung realisiert und die lichtdurchlässigen Flächen des Bildes (19) der mindestens einen ersten Blende (9) und des Bildes (21) der mindestens einen dritten Blende (14) auf der Oberfläche des Körpers (6) gleich groß sind, und mindestens ein Strahlteiler (10) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angeordnet ist.

25. Anordnung nach den Ansprüchen 18 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) die mindestens eine erste Blende (9), in dem mindestens einen ersten Meßstrahlengang (11) die mindestens eine zweite Blende (13) und in dem mindestens einen zweiten Meßstrahlengang (11) die mindestens eine dritte Blende (14) angeordnet sind, wobei die mindestens eine zweite Blende (13) so gestaltet ist, daß ihr Bild (20) auf der Oberfläche des Körpers (6) identisch mit dem Bild (19) der mindestens einen ersten Blende (9) ist, die mindestens eine dritte Blende (14) so gestaltet ist, daß ihr Bi d (21) auf der Oberfläche des Körpers (6) mit dem Bild (19) der mindestens einen ersten Blende (9) eine Blendenteilung realisiert und die lichtdurchlässigen Flächen des Bildes (19) der mindestens einen ersten Blende (9) und des Bildes (21) der mindestens einen dritten Blende (14) auf der Oberfläche des Körpers (6) gleich groß sind, und Strahlteiler (10) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahtengang (1) und dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angeordnet sind.

26. Anordnung nach den Ansprüchen 19 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine erste Blende (9) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) und die mindestens eine dritte Blende (14) in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angeordnet sind, und in de^ri. mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) mindestens eine vierte Blende (3) angeordnet ist und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) mindestens eine fünfte Blende (17) und mindestens eine sechste Blende (23) wechselbar angeordnet sind, wobei die mindestens eine fünfte Blende (17) so gestaltet ist, daß ihr Bild (32) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) identisch mit dem Bild (31) der mindestens einen vierten Blende (3) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) ist, die mindestens eine sechste Blende (23) so gestaltet ist, daß ihr Bild (33) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) mit dem Bild (31) der mindestens einen vierten Blende (31) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) eine Blendenteilung realisiert und die lichtdurchlässigen Flächen des Bildes (31) der mindestens einen vierten Blende (3) und des Bildes (33) der mindestens einen sechsten Blende (23)auf der Oberfläche derTeilschichtfolge (24) gleich groß sind, und mindestens ein Strahlteiler (10) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angeordnet ist.

27. Anordnung nach den Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine erste Blende (9) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (11) und die mindestens eine dritte Blende (14) in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angeordnet ist, und in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) die mindestens eine vierte Blende (3), in dem

mindestens einen ersten Meßstrahlengang (11) die mindestens eine fünfte Blende (17) und in dem mindestens einen zweiten Meßstrahlengang (11) die mindestens eine sechste Blende (23) angeordnet ist, wobei din r "idbolens eine fünfte Blende (17) so gestaltet ist, daß ihr Bild (32) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) identisch mit dem Bild (31) der mindestens einen vierten Blende (3) auf derOberfläche der Teilschichtfolge (24) ist, die mindestens eine sechste Blende (23) so gestaltet ist, daß ihr Bild (33) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) mit dem Bild (31) der mindestens einen vierten Blende (3) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) eine Blendenteilung realisiert und die lichtdurchlässigen Flächen des Bildes (31) der mindestens einen vierten Blende (3) und des Bildes (33) der mindestens einen sechsten Blende (23) auf der Oberfläche der Teilschichtfolge (24) gleich groß sind, und je ein Strahlteiler (10) in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlennang (1) und in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) angeordnet ist.

28. Anordnung nach den Ansprüchen 18 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (3), (9), (13), (14), (17), (23) entlang der optischen Achse verschiebbar angeordnet sind und/oder die radialen Abstände der Konturen der Blenden (3), (9), (13), (14) (17), (23) von der optischen Achse, vorzugsweise der mindestens einen 3η + 3. Blende, veränderbar sind.

29. Anordnung nach den Ansprüchen 18 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine 3n + 1. Blende in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) so gestaltet ist, daß ihr Bild auf der regulär reflektierenden Oberfläche der n. Teilschichtfolge und vorzugsweise die mindestens eine 3(m - 1) + I.Blende in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1)so gestaltet ist, daß ihr mindestens eine Bild auf der mindestens einen regulär reflektierenden Oberfläche der m - 1. Teilschichtfolge den Linien gleicher Depolarisator! entsprechen.

30. Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß für den Körper (6) mit kugelförmiger Gestalt und regulär reflektierender Oberfläche vorzugsweise die mindestens eine 3 η + 1. Blende und/oder die mindestens eine 3(m - 1) + 1. Blende so gestaltet sind, daß sie für Strahlen in einer Umgebung der optischen Achse und in einem Bereich mit den Azimuten 0 Grad und 90 Grad lichtdurchlässig, für Strahlen außerhalb des Bereiches lichtundurchlässig sind, und die mindestens eine 3n + 3. Blende und/oder die mindestens eine 3(m - 1) + 3. Blende so gestaltet sind, daß sie für Strahlen in einer Umgebung der optischen Achse und in einem Bereich mit den Azimuten 0 Grad und 90 Grad lichtundurchlässig, für Strahlen außerhalb des Bereiches lichtdurchlässig sind und die lichtdurchlässige Fläche der Blendenbilder gleich groß sind.

31. Anordnung nach den Ansprüchen 18,25,26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestens einen Beleuchtungsstrahlengang (1) ein erstes dispersives Element (18) und/oder in dem mindestens einen Meßstrahlengang (11) ein zweites dispersives Element (21), vorzugsweise Monochromatoren mit holographischem Gitter oder Filter verschiedener spektraler Durchlaßbereiche oder Polychromatoren, wahlweise angeordnet sind.'

32. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei regulär reflektierenden Oberflächen als Strahlteiler (10) ein Polarisationsprisma, vorzugsweise ein Glan-Thompson-Prisma (29) mit Zusatzprismen (7), angeordnet ist.