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Einrichtung zur Erfassung der Beleuchtungsstärkeverteilung in der
Bild-
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ebene eines Photomikroskops Einer der häufigsten Fehler, die bei der
Herstellung mikrophotographischer Aufnahmen gemacht werden, ist in der ungleichmößigen
Ausleuchtung des Objekts zu sehen. Insbesondere dann, wenn mit schwachen Vergrößerungen
gearbeitet wird (z.B. um Übersichtsphotos von histologischen Schnitten zu machen),
ist es schwierig einen Helligkeitsabfall zum Bildrand hin zu vermeiden. Dieser Fehler
tritt deshalb auf, weil die Fähigkeit des menschlichen Auges verlaufende Helligkeitsunterschiede
wahrzunehmen, nicht besonders hoch ist und die in der Filmebene auftretenden Helligkeitsunterschiede
durch den photographischen Prozeß noch verstärkt werden, so daß sie auf der entwickelten
Photographie umso mehr in Erscheinung treten.
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Nun ist es bekannt, zur gleichmäßigen Einstellung der Beleuchtungsstärke
streng nach den Köhler'schen Regeln zu verfahren. Dieses Vorgehen ist aber einmal
für viele Benutzer zu kompliziert und außerdem dann nicht durchführbar, wenn große
Objektfelder ausgeleuchtet werden müssen, da de meisten mikroskopie das Einstellen
Köhler'sche Bedingungen nur bis zu einer bestimmten Objektfeldgröße gestattet. Für
die Ausleuchtung größerer Felder wird vom Benutzer das Einbringen zusätzlicher Hilfsmittel
wie z.B. Streuscheiben und Hilfslinsen in den Beleuchtungsstrahlengang gefordert.
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Aus der DE-OS 26 44 341 und der DE-PS 31 22 538 sind Einrichtungen
zur automatischen Einstellung Köhler'scher Beleuchtungsbedingungen bekannt, die
mehrere in der Bildebene angeordnete, photoelektrische Detektoren besitzen, durch
die die Beleuchtungsstärke in unterschiedlichen Bildbereichen gemessen wird.
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Diese Detektoren erlauben jedoch nicht die Erfassung kleiner Helligkeitsabfälle
zum Bildrand hin. Die Signale der beiden jeweils in der Bildmitte und am Bildrand
angeordneten Detektoren des Ausführungsbeispiels nach Figur 2 der DE-OS 26 44 341
dienen nämlich zur Steuerung unterschiedlicher Blenden und die Detektoren der Einrichtung
nach der DE-PS 31 22 538 sind überhaupt nur am BildranJ angeordnet und dienen
dozu,
die zentrische Lage der Lichtquelle festzustellen. Zudem sind die Detektoren der
genannten Einrichtungen am Rande des durch die Okulare beobachteten, kreisförmiy
begrenzten Zwischenbildes im Mikroskop angeordnet und liegen daher außerhalb des
durch den Formatrohmen für die Mikrophotogrsphie ausgewählten Bildausschnittes.
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Es ist weiterhin bekannt, zur Einstellung der korrekten Belichtungszeit
bei der Herstellung photographischer Aufnahmen einen in der Bildebene verschiebbaren
Sensor bzw. mehrere, einzeln anwählbare Detektoren vorzusehen, durch den die Belichtungszeit
für den interessierenden, ausgewählten Bildbereich durch Messung der Bildhelligkeit
ermittelt wird. Ein Ausmessen der Beleuchtungsstärke bei nicht vorhandenem Objekt
mit Hilfe eines solchen Sensors ist zwar prinzipiell möylich, wäre jedoch mühsam
und zeitraubend, da die den einzelnen Bildbereichen zugeordneten Anzeigewerte vom
Benutzer selbst verylichen und beurteilt werden müßten.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur
Erfassung der Beleuchtungsstärkeverteilung in der Bildebene eines Photomikroskops
zu schaffen, durch die Inhomogenitäten in dem schließlich photographisch abgebildeten
Bildbereich schnell und mit hoher Empfindlichkeit erkannt werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung gemäß den im Kennzeichen
des Anspruchs 1 onyegebenen Merkmalen gelöst.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen,
daß dem Benutzer sofort eine eindeutige Information über die Gleichmäßigkeit der
Bildausleuchtung im Sinne einer Ja/Nein-Aussage dargeboten wird, der damit schnell
in die Lage versetzt wird, durch Manipulation am Beleuchtungsstrshlengang Inhomogenitäten
der Bildhelligkeit zu beseitigen und dumit die Qualität der mikrophotographischen
Aufnahme zu verbessern.
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Es ist zweckmäßig, mindestens fünf z.B. auf einer in die Zwischenbildebene
des Mikroskops einschiebbaren Platte, jeweils in den Bildecken und in der Bildmitte
angeordnete Detektoren vorzusehen und jedem Detektor ein Anzeiyeelement zuzuordnen,
das eine Überschreitung maximal zulassiger Differenzen der Beleuchtungsstärke anzeigt.
Da die zulässigen Abwei-
chungen der Beleuchtungsstärke für ein
gleichmäßig ausgeleuchtetes Bild jedoch von der Gradation des Filmmaterials abhängt,
ist es zusätzlich vorteilhaft, die Ansprechschwelle der Anzeigeeinheit einstellbar
auszubilden.
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Außerdem kann anstelle oder ergänzend zu der vorgenannten, optischen
Spignolanzeige dem Beobachter auch ein akustisches Signal dorgeboten werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie den Unteransprüchen entnehmbar.
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Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Photomikroskops mit einer Einrichtung
gemäß eines ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 2 ist eine im geänderten Maßstab ausgeführte
Darstellung des Sensorteils 6 aus Figur 1; Fig. 3 ist eine Prinzipskizze einer Einrichtung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der die
Signale der Sensoren aus Fig. 3 und Fig. 2 verarbeitenden Elektronik.
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Das in Fig. 1 dargestellte Photomikroskop besteht aus einem Stativ
1, auf das anstelle des üblichen Binokulartubus ein Phototubus 2 aufgesetzt ist.
Dieser Phototubus enthält einen Strshiteilerprisma bzw. einen schaltbaren Umlenkspiegel,
durch den der Strahlengang in ein an den Tubus 2 angesetztes Einstellokular 11 umgelenkt
wird. Der Tubus 2 trägt außerdem die hinter einem elektrisch schaltbaren Verschluß
4 angeordnete Aufsatzkamera 5.
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An der Stelle des Okularansatzes 11, in der das Zwischenbild entsteht,
ist eine in ihren Abmessungen üblichen Okularstrichplstten entsprechende Platte
6 eingesteckt, die in Figur 2 detaillierter dargestellt ist.
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Diese Platte 6 enthält 5 jeweils an den vier Fck<n und der Mitte
inner-
halb des durch den Formatrahmen 19 begrenzten Bildbereiches
angeordnete, licht-empfindliche Detektoren 12a-e. Die Ausgänge dieser Detektoren
sind über eine Signalleitung 10 mit dem die Belichtungszeit der Kamera 5 steuernden
Pult 9 verbunden (Fig.1). In das Pult 9 ist ein Anzeigefeld 7 integriert, das aus
ebenfalls fünf, den Detektoren 12a-e zugeordneten Leuchtdioden 8a-e besteht.
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Zur Ansteuerung dieser Dioden dient die in Fig. 4 dargestellte Schaltuny.
Sie besteht aus einem ersten Analogmultiplexer 20, dessen Eingänge mit den Detektoren
12 verbunden sind, einem Mikroprozessor 21, der den Multiplexer 20 steuert und aus
den Signolen der nacheinander abgefragten Detektoren 12a-e jeweils die Signaldifferenz
der äußeren Detektoren 12a-e zu dem in der Bildmitte angeordneten Detektor 12e bildet
und diese Differenzen mit einem über eine Tastatur 22 digital eingegebenen Schwellwert
vergleicht, der von der Gradation des verwendeten Films abhängt.
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Der Prozessor 21 steuert außerdem einen zweiten Multiplexer 22, über
den sein Signal ausgang mit den Leuchtdioden 8a-e der Anzeigeeinheit verbunden ist.
Der Prozessor 21 ist so programmiert, daß die roten Leuchtdioden 8a-d jeweils dann
aufleuchten, wenn die durch den entsprechenden Sensor 12a-d gemessene Beleuchtungsstärke
über das durch den Schwellwert vorgegebene Maß von der Beleuchtungsstärke abweicht,
die der Sensor 12e mißt. Lieyen die vier Meßwerte innerhalb des Schwellwertes, dann
leuchtet die grüne Leuchtdiode 8e auf und signalisiert das Vorliegen ausreichend
homogener Beleuchtungsbedingungen.
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Nach dem in Figur 3 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel ist
die Platte 6 durch einen Schieber 13 ersetzt, der zwei Schaltstellungen aufweist.
In der ersten Schaltstellung befindet sich im Strahlengang vor dem Okular 11 ein
freier Durchgang 15, durch den die Bedienperson das Zwischenbila und damit das Objekt
direkt beobachten kann. In der zweiten Schaltstellung befindet sich eine wieder
aus fünf Detektoren bestehende Sensorplatte 16 in der Zwischenbildebene. Auf den
herausragenden Teil des mittels der Candhube 14 betdtigborer1 Schiebf r5 13 ist
außercism direkt die im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 in du Pult integrierte
Anzeigeeinheit 17 aufgesetzt. Deren Leuchtdioden 18 werden von einer
entsprechend
dem Schaltbild in Figur 4 aufgebauten Elektronik angesteuert, die von einer ebenfalls
direkt im Schieber 13 enthaltenen Batterie gespeist wird. Anstelle der Leuchtdioden
18a-e kann jedoch auch eine Flüssigkristallanzeige (LCD-Disploy) eingesetzt werden,
die einen geringeren Stromverbrauch besitzt.
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