DE2810753A1 - Abtastvorrichtung mit mehreren optischen fasern - Google Patents
Abtastvorrichtung mit mehreren optischen fasernInfo
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Description
DR. ING. K. WtTESTHOFK 8OOO MÜNCHEN OO
-HR.H. ν. PJCCJIMANN KCIMV JältiHHSTKASKU 2
UK. ING. IX BEIIKKNS tkt-bkon (080) β« L-O 51
IJJPI.. ING. Ji. GOKTZ -.Ki-KX52+OTO
-< Tlil.KfiliATVIMB :
I'ATENTANWÄI.TB ->
1.1.OiKCT1-ATKNT MÜNCHEN
1A-50 563
Anmelder: OLYMPUS OPTICAL COMPANY LIMITED
43-2, 2-Chome, Hatagaya, Shibuya-Ku,
Tokyo, Japan
Titel; Abtastvorrichtung mit mehreren optischen
Fasern
DR. ING. F. 1
DR, E. ν. PJiClIMANN
DR. ING. D. IJKHRI5NS DIPL·. ING. R. OOEXZ
SOOO MÜNCHEN 9O
SCmVEIG EKSTIiASSE 2
TELEION (0S9) 662051
TELEX 5 24- 07O
XELEGnAMME :
I»HOTEOTl1ATENT HUNCHES"
1 -50 563
Abtastvorrichtung mit mehreren optischen Fasern
Die Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung mit mehreren optischen Fasern und bezieht sich insbesondere auf einen
Mehriachsensor, der ein unter einem Mikroskop o.dgl. zu
untersuchendes Objekt mit hoher Geschwindigkeit optisch
abzutasten vermag.
Die an ein Untersuchungsgerät zum Anzeigen, insbesondere Aufzeichnen, und Verarbeiten von Daten über eine Vielzahl
von Objekten gestellten Forderungen sind die Automatisierungsfähigkeit und die hohe Geschwindigkeit beim Verarbeiten der
Objektdaten. Zur Erfüllung solcher Forderungen ist ein von Glasfasern gebildeter Mehrfachsensor vorgeschlagen worden,
der zum Abtasten des Sehfeldes eines Mikroskopes eine einzige Abtaststelle verwendet.
Fig. 1A zeigt eine Schrägansicht eines herkömmlichen Mehrfachsensors,
Fig. 1B einen vereinfachten Querschnitt, der das Abtasten eines Objektes verdeutlicht. Der in Fig. 1A
dargestellte Mehrfachsensor weist eine bestimmte Anzahl, hier zehn Glasfasern 1 auf, deren Endflächen 1a an einem
Ende an einer Linie ausgerichtet und festgehalten sind, während die Endflächen 1b am anderen Ende getrennten
50 563 .
Detektoren 2 gegenüber angeordnet sind, von denen jeder eine
Photoelektronenvervielfacherröhre aufweist. Die Endflächen 1a sind gemäß Fig. IB in einem Sehfeld 3 angeordnet, das von
einerBildvergrö'ße rungs- und -Fokussierebene eines Objektives
gebildet ist, während ein Abtasttisch zum Abtasten eines an ihm angeordneten Objektes 4 mit einer Geschwindigkeit von
beispielsweise.1 um/s bewegbar ist. Ein vom Mehrfachsensor
abgetastetes Informationssignal wird den am anderen Ende der
Glasfasern 1 angeordneten Photoelektronenvervielfacherröhren
zugeleitet, die das Signal jedes der Kanäle, die von den einzelnen Glasfasern T gebildet sind, elektronisch verarbeiten.
Der vorstehend, beschriebene Mehrfachsensor vermag das gesamte
Sehfeld eines Mikroskopes in einem Zuge abzutasten und ist
zur Erhöhung der Behandlungsgeschwindigkeit für das Ob j ekt
für Automatisierung geeignet. Der Mehrfachsensor verlangt jedoch die Verwendung einer Mehrzahl von Photoelektronenvervielf
acher röhr en und erfordertfür die Verarbeitung von durch mehrere Kanäle gelieferten Objektdaten auch einen
Multiplexer. ;
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abtastvorrichtung mit
mehreren optischen Fasern zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile des vorstehend, beschriebenen Mehrfachsensors
die Verarbeitung von Mehrkanälausgängen durch eine einzige Photoröhre ermöglicht.
Erfindungsgemäß sind bei einer ersten Gruppe von regelmäßig
angeordneten optischen Fasern die Endflächen an einem Ende
der Fasern an einer Kreislinie so angeordnet, daß sie von
einer Abtastscheibe mit einem einzigen Signalübertragungsfenster abtastbar sind. Der abgetastete Ausgang wird durch
ein Ende einer Anzahl von optischen Fasern einer zweiten Gruppe übertragen, die an einer Kreislinie regelmäßig angeordnet
sind. Die änderen Enden der optischen Fasern der zweiten Gruppe sind an einer einzigen Stelle so zusammengefaßt, daß die abgetasteten Ausgänge einer einzigen Photoröhre
nacheinander zugeleitet werden. Folglich ist die Not-Wendigkeit
der Verwendung eines Multiplexers vermieden, so
daß eine billige Abtastvorrichtung geschaffen werden kann.
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Die Abtastscheibe kann eine Vielzahl von Steueröffnungen sur f^ynchronisation
aufweisen, die ein Kanalunterscheidungssignal erzeugen, um eine ordnungsgemäße Folge für die Abtastung der vom Objekt
gelieferten Ausgangssignale sicherzustellen. Auf diese
Weise sind durch die Abtastvorrichtung nach der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik völlig ausgeschaltet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im beigefügten Anspruch gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten
erläutert. Es zeigt:
Fig. 2 eine Draufsicht der Abtastvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 3 eine Ansicht von vorn der in Fig. 2 dargestellten Abtastscheibe.
Gemäß Fig. 2 hat eine erste Gruppe 10 von optischen Fasern eine Vielzahl von optischen Glasfasern 11, 12 ..., deren
Endflächen 11a, 12a ... an einem Ende an einer geraden Linie ausgerichtet sind. An diesem Faserende sind die Glasfasern
11, 12 ... zur Sicherung ihrer Ausrichtung aneinander befestigt. Die Endflächen 11a, 12a ... sind in einer BildvergrÖßerungs-
und -Fokussierebene eines Objektives eines Mikroskopes angeordnet.
Die anderen Enden der Glasfasern 11, 12 ... sind voneinander getrennt, und die zugehörigen Endflächen 11b,
12b ... sind an einer Kreislinie von entsprechendem Radius mit gleichen Zwischenabständen angeordnet.
Gemäß Fig. 2 hat eine zweite Gruppe 20 von regelmäßig angeordneten
optischen Glasfasern 21, 22 ... die gleiche Faserzahl wie die erste Gruppe 10. Die Endflächen 21b, 22b ...
an einem Ende der Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe
20 sind an einer Kreislinie den Endflächen 11b, 12b ... der entsprechenden Glasfasern 11, 12 ... der ersten Gruppe 10
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50 563
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gegenüber angeordnet, während ihre anderen Enden an einer einzigen Stelle zusammengefaßt oder gebündelt und von einem Halter 20a festgehalten sind.
gegenüber angeordnet, während ihre anderen Enden an einer einzigen Stelle zusammengefaßt oder gebündelt und von einem Halter 20a festgehalten sind.
Im Zwischenraum zwischen den sich gegenüberliegenden Endflächen
Hb, 12b ... und 21b, 22b ... der Glasfasern 11, 12 und 21, 22 ... der ersten und der zweiten Gruppe 10 bzw.
ist eine Äbtastscheibe 30 an einer Tragwelle 30a drehbar gelagert. Die Abtastscheibe 30 weist gemäß Fig. 3 an ihrem
Umfang ein einziges Signalübertragungsfenster 40 und eine Mehrzahl von Steueröffnungen 41, 42 ... auf. Das Signalübertragungsfenster
40 ist in der Äbtastscheibe 30 an einem
Radius ausgebildet, der dem Radius des Kreises entspricht, an dem die Endflächen 11b, 12b ... der Glasfasern 11, 12
angeordnet sind, so daß bei Drehung der Abtastscheibe 30 die von den Endflächen 11b, 12b ... abgegebenen Ausgangssignale
nacheinander auf die Endflächen 21b, 22b ... der Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe 20 Übertragen werden.
Zweck der SteuerÖffnungen 41, 42 ... ist es, eine Kanalunterscheidung
zwischen den einzelnen optischen Glasfasern 11, 12 ... und 21, 22 ... zu ermöglichen. Gemäß Fig. 2
sind an entgegengesetzten Seiten der Äbtastscheibe 30 eine Lichtquelle 51 und ein lichtempfangendes Bauteil 52 angeordnet,
die zwischen sich Licht durch eine der Steueröffnungen 41, 42 ... zu übermitteln vermögen und so einen
Kanalunterscheider bilden.
Den mit dem Halter 20a zusammengefaßten Endflächen der optischen Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe 20 gegenüber
ist eine einzelne Photoröhre 50 angeordnet, die eine Photοelektronenvervielfacherröhre aufweist, welche von den
zusammengefaßten Endflächen der Glasfasern 21, 22 ... nacheinander
bildliche Informationsausgänge oder -signale empfängt, um sie auf photoelektrischem Wege in ein entsprechendes
elektrisches Signal umzuformen. Das elektrische Signal ist mit einem Ausgangssignal aus dem lichtempfangenden
Bauteil 52 kombinierbar.
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Im Betrieb wird die Abtastscheibe 30 mit einer hohen
Geschwindigkeit gedreht, wobei bildliche Informationseingänge, die an den Endflächen 11a, 12a ... fokussiert und zu den
anderen Endflächen 11b, 12b ... weitergeleitet wurden, sich nacheinander durch das Signalübertragungsfenster 40 hindurch
den Endflächen 21b, 22b ... und von dort den anderen Endflächen der optischen Glasfasern 21, 22 ... der zweiten
Gruppe 20 mitteilen. Der so übermittelte Informationseingang wird unverzüglich von der Photoröhre 50 an den zusammengefaßten
Enden der Glasfasern 21, 22 ... erfaßt.
Beim Übertragen des Signals von der ersten Gruppe 10 auf
die zweite Gruppe 20 tritt Licht aus der Lichtquelle 51 nacheinander
durch die Steueröffnungen 41, 42 ... hindurch und wird vom Bauteil 52 empfangen, welches es in ein elektrisches
Steuersignal umformt, das mit dem von der Photoröhre 50 erzeugten bildlichen Informationsausgang kombinierbar ist,
so daß eine Kanalunterscheidung zwischen den Glasfasern 11,
12 ... möglich ist. Auf diese Weise sind erfindungsgemäß die Ausgänge aus einer Mehrzahl von Kanälen durch die einzelne
Photoröhre 50 verarbeitbar.
809838/9807
Claims (1)
- Abtas'tvorriclitung mit mehreren optischen Pasern, deren Endflächen an einem Ende an einer Linie zueinander ausgerichtet sind, um eine fokussierende Fläche zu bilden, und die es ermöglichen, daß am anderen Ende der Fasern ein abgetasteter Ausgang eines fokussierten Bildes abgenommen wird, g e k e η η ζ e i c h η e t durch -eine erste Gruppe (10) von mehreren, regelmäßig angeordneten optischen Fasern (Glasfasern 11, 12 ...)» deren Endflächen (11a, 12a .....)■ an einem Ende an einer geraden Linie zueinander ausgerichtet sind und deren Endflächen (11b, 12 b .,») am anderen Ende voneinander getrennt und mit gleichmäßigem Zwischenabstand an einer Kreislinie angeordnet sind, wobei an den Endflächen (11a, 12a ...) ein Bild eines zu untersuchenden Objektes fokussierbar ist,- eine zweite Gruppe (20) von mehreren, regelmäßig angeordneten optischen Fasern (Glasfasern 21, 22 ...), deren Endflächen (21b, 22b ...) an einem Ende den Endflächen (11b, 12b ···) am anderen Ende der zugehörigen Fasern (11,12 ...) der ersten Gruppe (10) gegenüber angeordnet sind und deren Endflächen am anderen Ende an einer einzigen Stelle zusammengefaßt sind,- eine Äbtastscheibe (30), die zwischen den sich gegenüberliegenden Endflächen (11b,12b ..., 21b, 22b .,.) der optischen Fasern (11,12 .v., 21, 22 ...) der ersten und der zweiten Gruppe (10,20) drehbar angeordnet ist und ein einziges Signalübertragüngsfenster (40) zum Übertragen eines bildlichen Informationssignals, das an den Endflächen (11b, 12b ...) am anderen Ende der optischen Fasern (11,12 ...) der ersten Gruppe (10) erzeugt worden ist, nacheinander auf die■8-0-98 38/08Ö7» 2 - 50Endflächen (21b, 22b ...) am einen Ende der optischen Pasern (21, 22 ...) der zweiten G-ruppe (20) hat und ferner eine Mehrzahl von Steueröffnungen (41, 42 ...) aufweist, die der Unterscheidung eines bestimmten Kanals dienen, durch den die Signalübermittlung zwischen der ersten G-ruppe (10) und der zweiten Gruppe (20) geschieht,- einen Kanalunterscheider mit einer Lichtquelle (51) und einem lichtempfangenden Bauteil (52), die an entgegengesetzten Seiten der Abtastscheibe (30) angeordnet sind, um zwischen sich Licht durch eine der SteuerÖffnungen (41, 42 ...) zu übertragen,- und durch eine einzelne Photoröhre (50), die den zusammengefaßten Endflächen der optischen Pasern (21, 22 ...) der zweiten G-ruppe (20) gegenüber angeordnet ist.»09836/0807
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