DE102012219239A1 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

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Ralf Krüger
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein optisches Gerät, insbesondere ein Mikroskop oder Makroskop, wobei von einer Beleuchtungsquelle emittiertes Licht über einen Beleuchtungsstrahlengang auf ein zu beleuchtendes Objekt, wobei wenigstens eine in dem Beleuchtungsstrahlengang positionierbare transparente oder semitransparente, selbstleuchtende Schicht, welche mit einer Anzahl von einzeln ansteuerbaren Bereichen zur Bereitstellung einer positionsabhängigen Beleuchtungskorrektur ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung eines optischen Geräts nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei der Beleuchtung mikroskopischer Proben und deren Abbildung mit Objektiven niedriger Vergrößerung und großem Sehfeld ergibt sich oftmals das Problem, dass die Ausleuchtung der Probe nicht homogen bzw. konstant ist, insbesondere zum Sehfeldrand hin abnimmt, wodurch der optische Eindruck insgesamt inhomogen ist. Im Falle einer abnehmenden Beleuchtungsstärke zum Sehfeldrand hin ergibt sich am Sehfeldrand beispielsweise ein entsprechend dunklerer optischer Eindruck. Dies liegt begründet in der Abstrahlcharakteristik herkömmlich verfügbarer Lichtquellen. Als Lichtquellen kommen hierbei bevorzugt Glühlampen bzw. Halogenlampen zum Einsatz, da diese von zahlreichen Herstellern in verschiedensten Ausgestaltungen hinsichtlich Leistung, Betriebsspannung, Wendelform, Lebensdauer und Farbtemperatur erhältlich sind.
  • Die verfügbaren Konzepte zur Korrektur inhomogener Ausleuchtung des Sehfeldes beschränken sich herkömmlicherweise auf Neutraldichtefilter, die in den jeweiligen Beleuchtungsstrahlen eingebracht werden. Als nachteilig bei derartigen Neutraldichtefiltern wird angesehen, dass diese bezüglich der Verteilung der optischen Dicke über das Sehfeld nicht veränderlich sind. Eine flexible Anpassung an unterschiedliche inhomogene Ausleuchtungen ist mit einem Neutraldichtefilter also in der Regel nicht möglich. Ferner erweist sich als nachteilig, dass die volle Leuchtstärke der Lichtquelle nicht genutzt werden kann, da zur Homogenisierung ein Teil des Lichts reflektiert oder absorbiert werden muss. Ein so ausgebildeter radialer Homogenisierungsfilter ist beispielsweise aus der WO 0005606 bekannt.
  • Zur Anpassung der Beleuchtung an unterschiedliche Objektive ist es üblich, insbesondere bei Verwendung von Objektiven mit großem Sehfeld, konstruktiv eine zweite Beleuchtungsoptik für niedrigere Vergrößerungen, sowie einen Wechselmechanismus bereitzustellen.
  • Insbesondere bei Auflichtbeleuchtungen erweist sich dieser Sachverhalt als nachteilig, da hier das Objektiv eine Komponente der Beleuchtungsoptik darstellt. Bei Bereitstellung mehrerer Objektive, beispielsweise auf einem Objektivrevolver, ist somit für jedes Objektiv ein Neutraldichtefilter sowie ein Wechselmechanismus, der zum Objektivrevolver synchronisiert sein muss, vorzusehen. Derartige Lösungen sind unflexibel und erfordern einen großen konstruktiven Aufwand. Derartige Lösungen sind ferner nicht für sämtliche relevanten Parameter vorhaltbar, wobei hier beispielsweise Wechsel des Objektivs, Wechsel der numerischen Apertur, Konstrastverfahren, oder auch Zentrierung und Fokussierung innerhalb der Beleuchtung, z. B. Einstellung, Zentrierung und Fokussierung der Leuchtfeldblende, genannt seien.
  • Es ist ferner bekannt, bei Verwendung von digitalen Bildaufnahmen mittels einer Kamera eine nachträgliche digitale Ausleuchtungskorrektur, eine sogenannte Shading-Korrektur vorzunehmen. Der Kontrast einer Kameraaufnahme wird jedoch über die Beleuchtungsstärke und über den fest vorgegebenen Dynamikbereich der Kamera bestimmt. So ist es bei vielfachen Anwendungen nicht möglich, einen durch schlechte bzw. inhomogene Ausleuchtung bedingten Kontrastverlust mittels einer Shading-Korrektur auszugleichen. Eine derartige Shading-Korrektur ist ferner, wie bereits erwähnt, lediglich bei Verwendung einer digitalen Kamera einsetzbar. Bei direkter Beobachtung eines Objektes durch ein Okular steht dieses Verfahren nicht zur Verfügung.
  • Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer flexibel verwendbaren Beleuchtungseinrichtung für optische Geräte, mit der eine homogene Ausleuchtung eines Sehfeldes in einfacher Weise bereitstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein mit einer derartigen Einrichtung ausgebildetes Mikroskop oder Makroskop mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
  • Durch die erfindungsgemäße Verwendung von bereichsweise ansteuerbaren selbstleuchtenden transparenten bzw. semitransparenten Schichten (d. h. Schichten mit einer Anzahl einzeln ansteuerbarer Bereiche, also wenigstens zweier einzeln ansteuerbarer Bereiche) ist eine sehr energieeffiziente und kostengünstige Möglichkeit zur flächig strukturierten, variablen Steuerung von Beleuchtungslicht zur Verfügung gestellt. Hiermit ist in einfacher Weise eine positionsabhängige Beleuchtungskorrektur eines Sehfeldes bereitstellbar. Insbesondere auf Neutraldichtefilter, welche sowohl teuer in der Bereitstellung als auch aufgrund von Absorptionseigenschaften wenig energieeffizient sind, kann verzichtet werden. Erfindungsgemäß lässt sich ein sehr homogenes Sehfeld für unterschiedliche Mikroskop- bzw. Makroskopeinstellungen bereitstellen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine in dem Beleuchtungsstrahlengang positionierbare transparente bzw. semitransparente selbstleuchtende Schicht als Elektrolumineszenzschicht ausgebildet. Als Beispiele für derartige Elektrolumineszenzschichten seien erwähnt Leuchtdioden und Elektrolumineszenz-Folien.
  • Besonders bevorzugt ist, dass die selbstleuchtende Schicht als OLED, insbesondere TOLED, ausgebildet ist. Als OLEDs oder organische Leuchtdioden werden leuchtende Dünnschichtbauelemente aus organischen halbleitenden Materialien bezeichnet. Sie unterscheiden sich von anorganischen Leuchtdioden (LEDs) in der praktischen Anwendung dadurch, dass ihre Stromdichte und Leuchtdichte geringer sind. Ferner sind keine einkristallinen Werkstoffe nötig. OLEDs bestehen aus einer organischen Schichtfolge, deren Dicke insgesamt etwa 200 nm betragen kann. Diese Schichtfolge wird zwischen eine Anode und eine Kathode eingebracht. Üblicherweise wird als Substrat Glas verwendet, auf das eine transparente leitende Schicht, z.B. Indiumzinnoxid (ITO) als Kathode aufgebracht wird. Darauf folgt die organische Schichtfolge, und anschließend eine z.B. metallische Kathode. Ist auch die Kathode bzw. eine eingesetzte Treiberelektrode transparent ausgebildet, spricht man von transparenten OLEDs oder kurz TOLEDs. Die Aufbringung der organischen Materialien erfolgt entweder durch Aufdampfen bei 300°–400°, oder in flüssiger Form. Weißes Licht abstrahlende OLEDs oder TOLEDs sind kommerziell erhältlich. Hiermit lässt sich im wesentlichen weißes Licht von einer herkömmlichen (Haupt-)-Beleuchtungsquelle in besonders einfacher Weise positionsabhängig korrigieren. OLED- oder TOLED-Schichten können in einfacher Weise übereinander bzw. hintereinander liegend angeordnet werden, so dass beispielsweise bei einer Verwendung von OLEDs oder TOLEDs mit unterschiedlichen Frequenzspektren farbige Komponenten, entsprechend dem Frequenzspektrum einer jeweiligen OLED, in gewünschter Weise dem Beleuchtungslicht einer herkömmlichen Lichtquelle beigemischt werden können. Z.B. können drei übereinander angeordnete OLEDs oder TOLEDs verwendet werden, welche zusammen einen geeigneten Farbraum, z.B. einen RGB-Farbraum, aufspannen bzw. parametrisieren.
  • Die Transparenz (oder Semitransparenz) der Anordnung gewährleistet ferner eine vollständige oder weitgehende Transmission des Beleuchtungslichts der Hauptlichtquelle. Aufgrund der geringen Schärfentiefe von Mikroskopbeleuchtungssystemen in der Zwischenbildebene ist die Ausführung einer selbstleuchtenden Schicht durch Übereinanderanordnung von farblich unterschiedlichen Emittern, insbesondere entsprechenden OLED- oder TOLED-Schichten, in einfacher Weise möglich.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht in einer Zwischenbildebene des Beleuchtungsstrahlengangs oder in der Nähe der Zwischenbildebene ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme ist eine homogene Farbkorrektur über das ganze Sehfeld zur Verfügung gestellt.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht in einer Zwischenbildebene eines Köhler'schen Beleuchtungsstrahlengangs oder in der Nähe eines derartigen Zwischenbildes ausgebildet ist.
  • Durch die Anordnung der wenigstens einen selbstleuchtenden Schicht in der Zwischenbildebene wird erreicht, dass die Leuchtstruktur der selbstleuchtenden Fläche auf die Objektfläche bzw. Probenfläche abgebildet wird
  • Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine Anordnung der wenigstens einen selbstleuchtenden Schicht auch an anderen Positionen bzw. Ebenen des Beleuchtungsstrahlengangs möglich ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht als ebene oder gekrümmte Oberfläche ausgebildet, wobei die Schicht insbesondere auf die Oberfläche eines im Beleuchtungsstrahlengang vorgesehenen optischen Elements, beispielsweise eine Linse oder einen gekrümmten Spiegel, aufgebracht sein kann.
  • Zweckmäßigerweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel zur individuellen elektrischen Ansteuerung der einzelnen ansteuerbaren Bereiche der wenigstens einen selbstleuchtenden Schicht auf.
  • Beispielsweise ist es möglich, die jeweiligen selbstleuchtenden Schichten räumlich bzw. flächig strukturiert auszubilden und eine selektive elektrische Ansteuerung der einzelnen Bereiche bereitzustellen. Mit einer derartigen selektiven Ansteuerung können einzelne Bereiche der Fläche unterschiedlich stark leuchtend bereitgestellt werden. Dies wird insbesondere durch geeignete Kontaktierungsvorrichtungen und eine entsprechende Ansteuerelektronik (Steuergerät) erreicht. Mittels einer derart flexiblen Ansteuerung kann dem Beleuchtungslicht beispielsweise einer herkömmlichen Lichtquelle, zum Beispiel LED oder Glühwendel, selektiv in positionsabhängiger Strukturierung und Helligkeit weiteres Licht zugemischt werden.
  • Bei Vorsehen mehrerer selbstleuchtender Schichten mit unterschiedlichen Frequenzspektren und entsprechender individueller elektrischer Ansteuerung der einzelnen Schichten ist es ferner möglich, die Intensität der beigemischten Farbkomponenten durch entsprechende Dosierung der elektrischen Ansteuerung zu verändern und somit den Farbeindruck des Beleuchtungslichts einzustellen, insbesondere für verschiedene Intensitäten konstant zu halten.
  • Die räumliche Strukturierung kann insbesondere eine Rotationssymmetrie um die optische Achse der Beleuchtungsoptik aufweisen. Sie kann aber auch beispielsweise aus einzelnen rechteckigen Pixeln oder segmentierten Bereichen, insbesondere Vierecken, Rechtecken, Quadraten oder Kreisen, bestehen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
  • Es zeigt
  • 1 eine schematische seitliche Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung,
  • 2 eine schematische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ausgebildeten Mikroskops
  • 3 eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ausgebildeten Mikroskops, und
  • 4 verschiedene Beispiele möglicher Strukturierungen der erfindungsgemäß eingesetzten transparenten oder semitransparenten selbstleuchtenden Schichten.
  • Die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer Beleuchtungseinrichtung ist insgesamt mit 100 bezeichnet und dient zur Beleuchtung eines Objektes 106. Die Beleuchtungseinrichtung kann beispielsweise für ein (in 1 nicht dargestelltes) Mikroskop oder Makroskop ausgebildet sein.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 100 weist eine Lichtquelle 101, beispielsweise in Form einer Glühlampe oder LED, auf, deren Licht über ein System von Linsen 102, 105 entlang eines Beleuchtungsstrahlengangs 108 zur Beleuchtung des zu untersuchenden Objekts 106 geführt ist. Die Oberfläche des Objektes 106 ist in einer Objektebene 106a angeordnet.
  • Die Linse 102 ist als Kollektorlinse, und die Linse 105 als Kondensorlinse ausgebildet. Selbstverständlich ist es möglich, an den Positionen dieser Linsen jeweils mehrere Linsen umfassende Kollektor- bzw. Kondensoroptiken vorzusehen.
  • In einer zur Ebene der Lichtquelle 101 konjugierten Ebene 101' ist eine Aperturblende 104 ausgebildet, mittels der die Beleuchtungslichtintensität einstellbar ist.
  • In einer Zwischenbildebene 103' oder nahe dieser Ebene ist wenigstens eine semitransparente, selbstleuchtende Schicht 103, welche bevorzugt als OLED oder TOLED ausgebildet ist, in den Beleuchtungsstrahlengang 108 eingebracht.
  • Die wenigstens eine Schicht 103 ist flächig strukturiert ausgebildet, sodass verschiedene Bereiche der Schicht 103 mit verschieden starker Beleuchtungsintensität ausgebildet sein können. Dies ist beispielsweise durch Unterteilung der Schicht 103 in verschiedene (mittels einer Steuereinrichtung) individuell kontaktierte und steuerbare Bereiche möglich. Es ist beispielsweise möglich, einen ersten Bereich der Schicht 103 stärker (beispielsweise mit höherer Spannung) anzusteuern als einen zweiten Bereich, wodurch der erste Bereich entsprechend stärker leuchtet als der zweite.
  • Eine entsprechende Ansteuerelektronik (Steuergerät) ist zur entsprechend individuellen Kontaktierung und Ansteuerung dieser einzelnen Bereiche ausgebildet. Durch diese selektive Ansteuerung kann dem Beleuchtungslicht von der (Haupt-)Lichtquelle 101 selektiv räumlich strukturiert und mit entsprechender Helligkeit weiteres Licht zugemischt werden. Durch die Anordnung der wenigstens einen Schicht 103 in der Zwischenbildebene wird erreicht, dass die Leuchtstruktur der selbstleuchtenden Schicht 103 auf die Objektebene 106a abgebildet wird. die Transparenz oder Semitransparenz der wenigstens einen Schicht 103 gewährleistet gleichzeitig eine Transmission des Beleuchtungslichts der (Haupt-)Lichtquelle 101.
  • Es ist insbesondere möglich, die Schicht 103 als einzige Schicht, welche ein zusätzliches weißes Beleuchtungslicht zur Verfügung stellt, auszubilden. Derartige weißes Licht emmitirenden OLEDs bzw. TOLEDs sind kommerziell verfügbar.
  • Aufgrund der geringen Schärfentiefe von Mikroskopbeleuchtungssystemen ist es jedoch ebenfalls möglich, ein zusätzliches weißes Beleuchtungslicht durch Übereinanderanordnung von farblich unterschiedlichen Schichten 103, insbesondere OLED- oder TOLED-Schichten bereitzustellen. Beispielsweise können derartige übereinander vorgesehene Schichten einen RGB-Farbraum (rot-grün-blau) aufspannen. Zweckmäßigerweise sind die einzeln ansteuerbaren Bereiche der jeweiligen Schichten einander zugeordnet, also insbesondere jeweils übereinander angeordnet.
  • Mittels einer derartigen räumlichen Strukturierung der wenigstens einen Schicht 103 kann insbesondere eine bei herkömmlichen Systemen oft anzutreffende inhomogene Ausleuchtung eines Sehfeldes, welche zum Sehfeldrand hin abnimmt, wirksam kompensiert werden. Die räumliche bzw. flächige Strukturierung der wenigstens einen Schicht kann daher insbesondere rotationssymmetrisch um die optische Achse der Beleuchtungsoptik ausgebildet sein.
  • Gemäß weiteren Ausgestaltungen ist es jedoch auch möglich eine aus einzelnen z. B. viereckigen, rechteckigen, oder kreisförmigen Bereichen (Pixeln) bestehende Strukturierung oder auch eine in anderer Weise segmentierte Strukturierung vorzusehen.
  • Eine Anordnung der wenigstens einen selbstleuchtenden Schicht in einer anderen Ebene als der Zwischenbildebene 103' ist jedoch auch möglich. Insbesondere kann die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht 103 beispielsweise auf eine der Linsen 102, 105 bzw. einer Linse der entsprechenden Kollektor- bzw. Kondensoroptik aufgebracht werden.
  • In 2 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform eines mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ausgebildeten Mikroskops insgesamt mit 200 bezeichnet. Wenn im folgenden, d.h. unter Bezugnahme auf die 24, von Mikroskop die Rede ist, sei hiermit auch stets der Begriff Makroskop mit umfasst. Das Mikroskop 200 ist mit einer Durchlicht-Beleuchtungseinrichtung 100 ausgebildet, welche (hier nicht dargestellt) z.B. entsprechende Komponenten 101, 102, 103, 104, 105 zur Durchlichtbeleuchtung eines auf einem Objektträger 202 positionierbaren Objektes aufweist. Weitere Komponenten des Mikroskops 200 sind in 2 ebenfalls rein schematisch dargestellt. Man erkennt beispielsweise mehrere auf einem Objektivrevolver 206 vorgesehene Objektive bzw. Vergrößerungsoptiken 204, ein Mikroskopgehäuse 208 und ein Okular 210. Es sei bemerkt, dass die Darstellung eines Mikroskops mit Durchlichtbeleuchtung rein beispielhaft erfolgt. Die vorliegende Erfindung ist in gleicher Weise im Zusammenhang mit einer Auflichtbeleuchtung einsetzbar.
  • Die Helligkeit des durch die Beleuchtungseinrichtung 200 bereitgestellten Beleuchtungslichts ist mittels eines Steuergeräts 220 steuerbar. Umfasst die Beleuchtungseinrichtung 100 zum Beispiel eine selektiv ansteuerbare OLED oder TO-LED-Schicht 103, wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, sind einzelne Bereiche dieser OLED oder TOLED individuell ansteuerbar, so dass Licht mit einer gewünschten Intensität den jeweiligen individuell ansteuerbaren Bereichen des Sehfeldes dem Beleuchtungslicht von der (Haupt-)Lichtquelle 101 beigemischt werden kann.
  • Beispielsweise durch Einbringen einer Referenzprobe (für Durchsichtanordnungen, wie in 2 dargestellt, in der Regel eine transparente Probe, für Auflichtanordnungen typischer Weise eine homogen streuende Fläche) ist es einem Benutzer des Mikroskops durch geeignete Ansteuerung des Beleuchtungseinrichtung 100 durch Betätigung des Steuergeräts 220 möglich, eine gewünschte Homogenisierung der Feldausleuchtung zu erzielen. Hierzu kann beispielsweise das Sehfeld geeignet parametrisiert werden, wobei hier insbesondere eine radiale Verteilung mittels Splines oder über Zernike-Polynome verwendet werden kann.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Mikroskops mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist in 3 dargestellt und insgesamt mit 300 bezeichnet. Das in 3 dargestellte Mikroskop entspricht dem in 2 dargestellten, wobei zusätzlich eine Digitalkamera 350 vorgesehen ist. Mittels einer derartigen Kamera ist es möglich, unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 100, eine automatisierte Einstellung der Helligkeit der Beleuchtungseinrichtung selektiv über das Sehfeld einzustellen. Hierbei kann beispielsweise mittels des hier mit 320 bezeichneten Steuergeräts diese Helligkeitseinstellung mit Hilfe eines automatisch durchgeführten Algorithmus erfolgen. Dieser kann beispielsweise detektierte Helligkeitswerte einer Referenzprobe auf einen vorab festgelegten Zielwert regulieren.
  • Beispielsweise durch Aufnahme des Mikroskopbilds mit der Kamera 350 ist es möglich, eine automatisierte Beleuchtungshomogenisierung zu implementieren. Durch Berechnung der Abweichung der Helligkeit einzelner Bildbereiche beispielsweise zum Helligkeitsmaximum des Bildes lässt sich ortsaufgelöst die jeweilige örtliche Helligkeit errechnen, die durch die selbstleuchtende Schicht in jeweiligen Bereichen zuzumischen ist. Die hierbei errechnete optimale Darstellung dieses Zumischmusters wird dann durch die selektiv ansteuerbare Schicht 103 zur Verfügung gestellt, wobei Abbildungseigenschaften der Beleuchtungsoptik berücksichtigt werden können. Diese automatische Beleuchtungskorrektur kann über ein direktes oder ein iteratives Verfahren erfolgen. Die errechnete Beleuchtungskorrektur kann für die jeweilige Beleuchtungssituation (beispielsweise abhängig von Einstellungen der Lichtquelle 101 oder eines benutzten Objektivs) in einer Voreinstellung zur späteren Wiederverwendung abgespeichert werden.
  • Verschiedene Beispiele für eine räumliche Strukturierung der wenigstens einen Schicht 103 (insbesondere OLED oder TOLED) sind in 4 dargestellt.
  • In 4, oben, ist eine konzentrische Ringstruktur implementiert, wobei die jeweiligen Bereiche 400a bis 400f einzeln ansteuerbar sind. Die Darstellung mit dunklen und hellen Bereichen erfolgt lediglich zur Veranschaulichung der einzeln ansteuerbaren ringförmigen Bereiche bzw. des kreisförmigen mittleren Bereiches.
  • In 4, Mitte, ist eine weitere Unterteilung dieser ringförmigen Bereiche in einzelne Bereiche bzw. Segmente 410 bereitgestellt. Mit einer selektiven Ansteuerbarkeit der einzelnen Segmente ist eine noch feinere Anpassung an eine gewünschte Leuchtfeldhomogenität bereitstellbar.
  • In 4b, unten, ist eine weitere mögliche Gestaltungsmöglichkeit für individuell ansteuerbare Bereiche der wenigstens einen Schicht 103 dargestellt, wobei hier selektiv ansteuerbare Quadrate 420 in einem kartesischen Muster vorgesehen sind.
  • Die dargestellte Erfindung kann sowohl in aufrechten als auch in inversen Mikroskopen integriert werden, sowie in die Beleuchtungsbasis von Stereomikroskopen und -makroskopen integriert werden. Sie eignet sich gleichermaßen für Durchlicht- sowie für Auflichtbeleuchtungen. Wie bereits dargestellt, ist eine Anordnung der wenigstens einen transparenten bzw. semitransparenten selbstleuchtenden Schicht (insbesondere OLED-Schicht) in oder nahe der Zwischenbildebene möglich, wobei es ebenfalls denkbar ist, die Schichten in geeigneten anderen Ebenen eines bestehenden, konventionellen Beleuchtungssystems vorzusehen. Diese Ebenen können eben oder sphärisch, beispielsweise in Form eines Kegelschnitts oder einer Freiformfläche ausgebildet sein. Insbesondere ist es möglich, vorhandene Oberflächen eines bestehenden Beleuchtungssystems, beispielsweise einer Linse oder einer Streuscheibe, als Substrate, auf welche die Schichten aufgebracht, beispielsweise aufgedampft, werden können, zu nutzen. Es ist beispielsweise möglich, in die Zwischenbildebene 101 ein transparentes Substrat einzubringen, auf welche verschiedene OLED oder TOLED-Schichten aufgebracht werden. Es ist ebenfalls denkbar, diese Schichten z.B. auf der Linse 102 und/oder der Linse 105 aufzubringen.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung kann ferner in die Beleuchtungsbasis eines Stereomikroskops oder eines Makroskops integriert werden, hier vorzugsweise nahe der Objektebene 106a.
  • Es ist insbesondere auch möglich, der wenigstens einen Schicht eine Streuscheibe oder eine Defokussierlinse nachzuschalten, um eine Sichtbarkeit der Strukturen in der Objektebene vermeiden zu können.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Beleuchtungseinrichtung
    101
    Lichtquelle
    101'
    Konjugierte Ebene ((Aperturebene)
    102
    Linse (Kollektorlinse)
    103
    selbstleuchtende Schicht
    103'
    Zwischenbildebene
    104
    Aperturblende
    105
    Linse (Kondensorlinse)
    106
    Objekt
    106'
    Objektebene
    108
    Beleuchtungsstrahlengang
    200, 300
    Mikroskop
    202
    Objektträger
    204
    Objektive
    206
    Objektivrevolver
    208
    Mikroskopgehäuse
    210
    Okular
    220, 320
    Steuergerät
    310
    Okular
    350
    Kamera
    400a–400f
    Bereiche der selbstleuchtenden Schicht
    410
    Bereiche (Segmente) der selbstleuchtenden Schicht
    420
    Bereiche (Quadrate) der selbstleuchtenden Schicht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 0005606 [0003]

Claims (7)

  1. Beleuchtungseinrichtung (100) für ein optisches Gerät, insbesondere ein Mikroskop oder Makroskop (200, 300), wobei von einer Beleuchtungsquelle (101) emittiertes Licht über einen Beleuchtungsstrahlengang auf ein zu beleuchtendes Objekt (106) gegeben wird, gekennzeichnet durch wenigstens eine in dem Beleuchtungsstrahlengang positionierbare transparente oder semitransparente, selbstleuchtende Schicht (103), welche mit einer An zahl von einzeln ansteuerbaren Bereichen (400a400f; 410; 420) zur Bereitstellung einer positionsabhängigen Beleuchtungskorrektur ausgebildet ist.
  2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht (103) als Elektrolumineszenzschicht ausgebildet ist.
  3. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht (103) als OLED, insbesondere TO-LED ausgebildet ist.
  4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht (103) in einer Zwischenbildebene (103') des Beleuchtungsstrahlengangs oder in der Nähe der Zwischenbildebene (103') ausgebildet ist.
  5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine selbstleuchtende Schicht (103) als Ebene oder gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Schicht (103) insbesondere auf die Oberfläche eines im Beleuchtungsstrahlengang vorgesehenen optischen Elements (102, 105) aufgebracht ist.
  6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur individuellen elektrischen Ansteuerung der einzeln ansteuerbaren Bereiche (400a400f; 410, 420) der wenigstens einen selbstleuchtenden Schicht (103) vorgesehen sind.
  7. Mikroskop oder Makroskop mit einer Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018001638U1 (de) 2018-03-28 2018-06-27 Opto Gmbh Beleuchtungsvorrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000005606A2 (de) 1998-07-21 2000-02-03 Leica Microsystems Wetzlar Gmbh Homogenisierungsfilter für ein optisches strahlungsfeld
DE102008017749A1 (de) * 2008-04-07 2009-10-08 Octax Microscience Gmbh Modulationskontrastmikroskop und Beleuchtungsanordnung für ein Mikroskop

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000005606A2 (de) 1998-07-21 2000-02-03 Leica Microsystems Wetzlar Gmbh Homogenisierungsfilter für ein optisches strahlungsfeld
DE102008017749A1 (de) * 2008-04-07 2009-10-08 Octax Microscience Gmbh Modulationskontrastmikroskop und Beleuchtungsanordnung für ein Mikroskop

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018001638U1 (de) 2018-03-28 2018-06-27 Opto Gmbh Beleuchtungsvorrichtung

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