DE3853475T2

DE3853475T2 - Konzept und umwandlungssatz eines standardmikroskops in ein mikroskop mit gemeinsamem brennpunkt und epi-beleuchtung mit einzelöffnung.

Info

Publication number: DE3853475T2
Application number: DE3853475T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Lichtman; William Sunderland
Original assignee: University of Washington
Current assignee: University of Washington
Priority date: 1987-09-24
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2008-09-21
Also published as: ATE120559T1; DE3853475D1; CA1302754C; EP0339061B1; EP0339061A1; AU612201B2; AU2536988A; EP0339061A4; WO1989003057A1

Description

Technischer Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung

Konfokale Rastermikroskope sind im Stand der Technik bekannt. Es gibt zwei Typen, den Auflichttyp, der Licht von einer Probe reflektiert, und den anderen, den Durchlichttyp, bei dem Licht durch eine Probe fällt. Die Erfindung betrifft Mikroskope vom Auflichttyp. Diese Mikroskope schaffen eine verbesserte Auflösung, indem sie auf einmal nur einen kleinen Bereich der Probe beleuchten und das zurückkehrende (reflektierte oder Fluoreszenz-) Licht abschirmen, um nur den selben kleinen Bereich zu betrachten, und die Effekte von gestreutem, nicht fokussierten Licht aus den Randbereichen der Probe zu minimieren. Die gesamte Probe wird betrachtet, indem die Probe in kleinen Schritten abgetastet wird und diese Schritte entweder in Echtzeit oder mit einer Videokamera und einem Bildprozessor oder dgl. kombiniert werden. Verschiedene Beispiele von Mikroskopen, die diese Technik verwenden, sind in den US-PS Nr. 3,013,467; 3,518,014; 3,547,512; 3,926,500; 4,170,398; 4,323,299 gezeigt, deren Offenbarung hiermit durch diese Bezugnahme eingeschlossen wird.
Bei den meisten älteren Patenten bestand die Näherung in der Verwendung einer ersten Blende od. dgl. um das einfallende Licht in einem erwünschten Rastermuster zu sammeln, wie durch einen fokussierten Laser und eine zweiten, getrennten Blende für das zurückkehrende Licht, wobei das einfallende und das rückkehrende Licht im allgemeinen unterschiediche Wege durch das Mikroskop nehmen. Im Stand der Technik sind diese Blenden typischerweise entweder Schlitz- oder Lochblenden und es gibt im Stand der Technik unterschiedliche Techniken, um diese Blenden zu synchronisieren, wenn sie zum vollständigen Aufzeichnen der Probe bewegt werden und dadurch ein vollständiges Bild derselben erzeugen.
Eine dieser Techniken verwendet die Nipkowscheibe, eine Scheibe, die üblicherweise über 32 000 Löcher besitzt, wobei jedes etwa 50 Mikromillimeter im Durchmesser ist und die in einer Folge von archimedischen Spiralen angeordnet sind. Bei Betrieb wird die Scheibe schnell gedreht, um eine Folge komplexer, präzise ausgerichteter Löcher auf einer Seite der Nipkowscheibe durch den einfallende Lichtstrahl zu rotieren, um das einfallende Rasterlicht zu erzeugen. Das rück-kehrende Licht wird entlang eines anderen Weges durch die gegenüberliegende Seite der Nipkowscheibe, die einen symmetrischen Satz komplexer präzise ausgerichteter Löcher besitzt, zurückgeleitet, um das nicht fokussierte Licht abzuschirmen. Mit anderen Worten besitzt die Nipkowscheibe Paare präzise ausgerichteter Löcher oder Blenden, wobei jedes Loch im einfallenden Lichtstrahl ein entsprechendes Loch für den Weg des zurückkehrenden Lichtes besitzt. Bei der Nipkowscheibe muß große Sorgfalt darauf verwendet werden, jedes Loch exakt gleicher Größe und Form und mit einem perfekt symmetrischen Muster zu erzeugen, um ein gleichmäßig beleuchtetes Feld zu erzielen, dann muß sie so ausgerichtet sein, daß jedes Loch und sein entsprechendes Lochpaar perfekt ausgerichtet sind, um den gleichen Ausschnitt der Probe gleichzeitig zu beleuchten und zu zeigen. Wie erwartet, sind Nipkowscheiben erstens sehr teuer herzustellen und wenn sie einmal hergestellt sind, muß große Sorgfalt aufgewandt werden, sie ordentlich einzubauen und ihre Bewegungen zu steuern, um einen richtigen Betrieb des Mikroskops sicherzustellen. Ferner erfordert eine Änderung der Vergrößerung des Hauptobjektives einen Tausch der Nipkowscheibe gegen eine, mit Löchern unterschiedlicher Größe.
Wie in den oben erwähnten Patenten des Standes der Technik gezeigt, gibt es auch andere Lösungen, die Blendensätze in diesen konfokalen Tandem-Rastermikroskopen auszurichten. All diese Vorrichtungen leiden jedoch unter den inhärenten Problemen, die nicht nur duch das Erzeugen eines Blendenpaares exakt gleicher Größe und Form, sondern auch in der Koordination der Bewegung des Blendenpaares mit den getrennten Lichtwegen für das einfallende und zurückkehrende Licht, um ein hoch aufgelöstes hochgualitatives Bild zu erzeugen, zustande kommen.
Aufgrund der Notwendigkeit doppelter öffnungen, die präzise miteinander ausgerichtet sind und der beiden Strahlengänge besteht eine inhärente Begrenzung in der Herstellungsmöglichkeit für Mikroskope gleichmäßig hoher Qualität. Ferner sind diese Mikroskope beträchtlich teurer als Mikroskope, die diese Technologie nicht verwenden und sie benötigen mehr Feinabstimmung und Einstellung, um die Bildqualität aufrecht zu erhalten.
Von den oben genannten Patenten beschreibt das US-Patent Nr. 3926500 ein konfokales Rastermikroskop, das ein Einzellochdiaphragma verwendet, das auf einer Feldebene angeordnet ist, die zur Probenebene sowohl für das einfallende als auch das reflektierte Licht konjugiert ist und demzufolge einen Vorteil gegenüber den oben beschriebenen konfokalen Rastermikroskope bietet. Bei dieser Anordnung wird keine Nipkowscheibe benötigt und es besteht keine Notwendigkeit, Paare von öffnungen sorgfältig anzupassen und aufzurichten. Diese Mikroskopgestaltung verwendet eine erste Linse im einfallenden Strahlengang nur, um das Licht durch die Objektivlinse auf die Probe zu fokussieren und eine zweite Linse nur im Reflektionslichtstrahl, die das Bild der Probe auf die Beobachtungsebene fokussiert. Bei dieser Anordnung ist es sehr unerwünscht, die Vergrößerung des Mikroskopes zu ändern. Beide Wege können angewendet werden, um eine Änderung der Vergrößerung durchzuführen. Der erste Weg besteht darin, die bildherstellende Linse, die nur reflektiertes Licht empfängt, auszuwechseln. Falls diese Primärfokallinse geändert wird, besteht keine entsprechende Änderung in der Beleuchtung der Probe, und dies kann das Bild erheblich verschlechtern. Die Änderung der Beleuchtung ist besonders wichtig bei Rastermikroskopen, da ein Bild durch eine kurze Belichtung jedes kleinen Bereichs der Probe die durch die Öffnung beleuchtet wird, erzeugt wird. Bei kurzer Beleuchtung ist hochintensives Licht absolut notwendig, um die Probe zu betrachten, entweder durch Film, Videokamera oder das Auge. Demzufolge muß nicht nur die bildherstellende Linse, sondern auch andere Linsen im Lichteinfallweg gewechselt werden, um das Licht richtig zu kondensieren, um es an die neue bildher-stellende Linse anzupassen. Eine zweite Möglichkeit, die Vergrößerung zu ändern, besteht darin, die Brechkraft des Hauptobjektives zu ändern. Obwohl eine Änderung im Hauptobjektiv das oben genannte Problem der Beleuchtung vermeidet, da es sowohl das einfallende als auch das reflektierende Licht empfängt, sind andere Einstellungen notwendig. Die ideale Aperaturgröße für konfokale Bildherstellung wird durch die Vergrößerung und die numerische Apertur des Primärobjektivs bestimmt, wobei ein Wechsel des Primärobjektivs auch durch einen Wechsel in der Aperturgröße begleitet werden muß, um eine richtige konfokale Bilddarstellung sicherzustellen. Demzufolge müßte die Apertur oder die öffnungsgröße im Diaphragma jedesmal geändert werden, wenn die Vergrößerung geändert wird. Demzufolge glauben die Erfinder, daß die in dieser Literatur gezeigte Mikroskopanordnung für die meisten Mikroskopanwendungen aufgrund mangelnder Flexibilität nicht anpaßbar ist.
Den Erfindern sind auch Mikroskope bekannt, die Spiegel und Zusatzlinsen verwenden, um eine konjugierte Feldebene an einem Punkt in der Nähe des Okulars zu erzeugen. Spiegel werden nur im Weg des rückfallenden Lichtes angeordnet und reflektieren das Licht senkrecht dazu um eine Distanz, um die erzeugte Bildebene physikalisch vom Okular aufgrund von Raumproblemen zu entfernen. In dieser konjugierten Bildebene können verschiedene Zusatzeinrichtungen, eingeschlossen eine Video- oder Bildkamera, angeschlossen werden, um eine größere Flexibilität der Betrachtung und Aufzeichnung der Probe zu gewährleisten. Grundsätzlich dient diese konjugierte Feldebene als optischer Anschluß für die betrachtete Probe. Dieser optische Anschluß kann mit jeder Art von Mikroskop verwendet werden und hat keine Wirkung auf das durch das Mikroskop erzeugte Bild.
Trotz aller Schwierigkeiten, die bei der Auslegung und der Verwendung von konfokalen Rastermikroskopen sowie ihrer relativ hohen Kosten auftreten, liefern diese eine signifikante Verbesserung gegenüber Bildern, die durch Einsatz eines üblichen epi-Illuminationsmikroskopes erhalten werden. Tatsächlich wurde in den letzten Jahren ein erneutes Interesse an der Verwendung von konfokalen Rastermikroskopen als Hilfsinstrumente zur Untersuchung von biologischen und physikalischen Phänomenen beobachtet. Aufgrund dieses verstärkten Interesses an konfokalen Rastermikroskopen hat sich eine beträchtliche Nachfrage nach diesen Mikroskopen entwickelt. Zur Zeit sind sie kommerziell erhältlich, aber wie oben erläutert, sind sie im allgemeinen mehrfach teurer als übliche Mikroskope aufgrund der Herstellungs- und Toleranzprobleme, die oben erläutert wurden.
Es ist ein Ziel der Erfindung, diese und andere Probleme des Standes der Technik zu lösen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Umwandlung eines Standardauflichtmikroskops zur direkten Betrachtung von Proben in ein Rastermikroskop, das reflektiertes Licht mißt (RLCSM) geschaffen, wobei das Standardmikroskop eine Lichtquelle zur Beleuchtung der Probe; einen Strahlteiler zur Teilung des einfallenden Lichtes und des von der Probe reflektierten Lichtes; und eine Objektivlinse zur Fokussierung des einfallenden Lichtes auf die Probeebene, auf der die Probe angeordnet ist, umfaßt; wobei die Anordnung zur Befestigung zwischen Objektivlinse und dem Rest des Mikroskops konstruiert ist, wodurch die Anordnung sowohl im Strahlengang des einfallenden als auch des reflektierten Lichtes liegt, wobei die Einrichtung einer Apertureinrichtung in einer Ebene; ein zweites optisches Mittel, um einfallendes Licht auf die Ebene der Apertureinrichtung zu fokussieren; ein erstes optisches Mittel zum Fokussieren des reflektierten Lichtes auf die Ebene der Apertureinrichtung und Rastermittel, um die Apertureinrichtung durch gesteuertes Bewegen der Apertureinrichtung in ihrer Ebene abzutasten, aufweist; wobei die Anordnung so konstruiert ist, daß dann, wenn sie am Mikroskop befestigt ist, die Ebene der Apertureinrichtung der Probeebene entspricht, und das zweite optische Mittel zwischen dem Strahlteiler und der Apertureinrichtung liegt.
Die Erfindung schafft ferner ein konfokales Rastamikroskop zur direkten Betrachtung von Proben mit Auflicht-Bestrahlung, wobei das Mikroskop eine Lichtquelle zur Herstellung von einfallendem Licht zur Beleuchtung der Probe; ein erstes optisches Mittel zur Fokussierung des einfallenden Lichtes in der Probeebene; Strahlteiler zur Teilung einfallenden Lichtes von reflektiertem Licht von der Probe, wobei die Probeebene zur Aufnahme der zu betrachtenden Probe eingerichtet ist; eine Apertureinrichtung in einer im optischen Weg zwischen dem Strahlteiler und dem ersten optischen Mittel befindlichen Ebene angeordnet ist; ein zweites optisches Mittel zur Fokussierung des einfallenden Lichtes in der Ebene der Apertureinrichtung, wobei das erste optische Mittel so konstruiert ist, daß es das von der Probe zurückkehrende Licht von der Ebene der Apertureinrichtung fokussiert, wobei das erste optische Mittel zwischen der Apertureinrichtung und der Probe angeordnet ist, wobei die Ebene der Apertureinrich-tung der Probeebene entspricht und Mittel zum Abtasten der Apertureinrichtung durch gesteuertes Bewegen der Apertureinrichtung in der Ebene der Apertureinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Mittel zwischen dem Strahl teiler und der Apertureinrichtung angeordnet ist.
Bei beiden Mikroskop-Konstruktionen und der Anordnung, die dadurch erzielt wird, daß die Anordnung gemäß der Erfindung an einem Standardmikroskop angebracht wird, wird ein erheblicher Vorteil gegenüber den Tandem-Rastermikroskopen des Standes der Technik insofern erzielt, als lediglich eine einzige Apertur hergestellt werden und mit einem einzigen Strahlengang ausgerichtet werden muß. Dies eleminiert vollständig das Problem, Paare von Aperturen mit einem Paar von Strahlengängen auszurichten, und ein dementsprechend viel komplexeres Problem. Prinzipiell besteht das modifizierte Mikroskop aus einem Standardmikroskop, auf dem eine Anordnung befestigt ist. Der Strahlteiler kann ein dichroischer Spiegel sein. Bei einer Ausführungsform besitzt das Mikroskop auch ein erstes oder Zwischenlinsensystem, das das einfallende Licht auf der ersten Feldebene fokussiert; eine auf der ersten Feldebene angeordnete Apertur, und ein zweites Zwischenlinsensystem, daß das einfallende Licht in die Objektivlinse des Mikroskop streut, wobei die Objektivlinse das einfallende Licht auf einer Ebene refokussiert, auf der sich die Probe befindet (Probeebene).
Das rückfallende Licht durchläuft somit wieder den gleichen Weg durch beide Zwischenlinsensysteme und die gleiche einzelne Apertur bis zu einem Strahlteiler, der ein halb verspiegelter Spiegel oder dergleichen sein kann, wo es vom einfallenden Licht getrennt und duch eine Okularlinse, eine Standardkamera, eine Videokamera oder dergleichen fokussiert wird.
Sowohl das einfallende als auch das reflektierte Licht fallen durch die beiden Zwischen- oder Zusatzlinsensysteme, wobei das Mikroskop weiterhin mit seinen eigenen und anderen Standardlinsen kompartibel bleibt.
Grundsätzlich wird bei dieser Anordnung eine zweite konjugierte Feldebene sowohl fürs einfallende als auch fürs reflektierte Licht auf der Apertur gebildet, wobei die zweite Feldebene zur Probenebene insofern konjugiert ist, als die Probe mit einem Lichtstrahl beleuchtet wird, dessen Größe und Form durch die Größe der Apertur und der die konjugierte Feldebene bildenden Linsen bestimmt wird, wobei das Licht sowohl an der Apertur, als auch an der Probe fokussiert ist. Ein Vergrößerungsobjektiv wird zwischen der Apertur und der Probeebene angeordnet, wobei die tatsächliche Größe des die Probe beleuchtenden Lichtstrahles kleiner als die Apertur ist. Die Vergrößerung des Mikroskops kann geändert werden, indem lediglich das erste Zwischenlinsensystem ersetzt wird. So muß die Aperturgröße nicht verändert werden, wenn sich die Vergrößerung ändert, wie es bei anderen konfokalen Rastermikroskopkonstruktionen der Fall ist. Ferner wird eine Änderung in der Vergrößerung automatisch durch eine entsprechende Änderung in der Beleuchtung begleitet, da die Größe des beleuchtenden Lichtstrahles durch die gleiche Linse kondensiert wird. Die Erfinder beschreiben und erleutern hierin eine weitere Auführungsform, sowohl für ein Mikroskop, als auch für einen Bausatz, der zur Konversion eines Standardmikroskops in ein konfokales Rastermikroskop verwendet werden kann, und der lediglich eine zusätzliche Standardobjektivlinse verwendet. Bei dieser Ausführungform, ist entweder die physikalische Anordnung der Linsen oder das Verhalten des Mikroskops nicht so günstig, oder erwünscht, wie bei der ersten Ausführungsform. Wie allgemein auf dem Gebiet der Mikroskopie bekannt ist, werden Standardobjektiv-linsen entsprechend ihrer Vergrößerung, numerischen Apertur, Tubuslänge und Arbeitsdistanz eingeteilt. Die Tubuslänge repräsentiert den Abstand zwischen der hinteren Fokussierebene der Linse und einer anderen Fokussierebene hinter der Linse, bei der sich das Licht aller Wellenlängen im Fokus befindet, wobei die Brennweite demzufolge der Ort für die farbkorrigierte Fokusebene ist. Bei der typischen Standardobjektivlinse beträgt diese Länge 160 Millimeter. Es ist ersichtlich, daß, wenn eine zweite Standardobjektivlinse mit der Original-Standardobjektivlinse ausgerichtet wird, sich die wirksame Länge des Mikroskops virtuell verdoppelt, was das Mikroskop etwas unhandlich und für den normalen Laborbetrieb unpraktisch macht. Ferner kann, wenn keine Änderungen in den anderen Mikroskop verwendeten Linsen durchgeführt werden, ein Phänomen, das als "Leervergrößerung" bekannt ist, auftreten, wobei eine überschüssige Vergrößerung der Probe das Bild unverständlich macht. Falls jedoch Linsen mit geringerer Brechkraft an den anderen Linsenpositionen verwendet werden, um die Leervergrößerung zu korrigieren, ist es sehr möglich, ein konfokales Rastermikroskop bei Zusatz von lediglich einer Standardobjektivlinse zu schaffen, die an der richtigen Fokuslänge angeordnet ist.
Bei einer alternativen Form dieser Ausführungsform kann die Primärobjektivlinse näher an der Apertur angeordnet werden, als üblicherweise durch die Tubuslänge begründet wäre, dies würde jedoch eine Wirkung auf die Arbeitslänge der Linse haben und könnte möglicherweise diese derart verkürzen, daß das Mikroskop unbrauchbar wird. Wie im Fachgebiet bekannt, ist der Arbeitsabstand der Abstand zwischen der Linsenfront und der Front-Fokusebene der Linsen, wo die Probe zur richtigen Betrachtung angeordnet wird. Bei einer typischen Standardobjektivlinse kann dieser Abstand 17 Millimeter sein. Selbstverständlich würde eine erhebliche Reduktion dieses Abstandes mit der Betrachtung von Proben interverferieren, die sich zwischen Glasträgern oder dergleichen befinden. Ferner würde eine chromatische Aberration im Bild auftreten, wenn die verschiedenen Lichtwellenlängen nicht alle in der gleichen Ebene fokussiert würden. Mit anderen Worten könnte das Mikroskop für grün fokussiert sein, würde aber für blau und rot außerhalb des Fokus sein. Falls diese Anwendung jedoch keine Verwendung von mehr als einer Wellenlänge oder Farbkomponente benötigt, oder falls die chromatische Aberration für eine spezielle Anwendung minimal ist, würde dieses nicht von der Betriebsweise des Mikroskops wegführen und könnte erfolgreich mit Standardlinsen durchgeführt werden.
Während alle obigen Ausführungsformen Standardobjektivlinsen verwenden, können selbstvertändlich Speziallinsen hergestellt und gebaut werden, um die Probleme, die der Tubuslänge, dem Arbeitsabstand und den chromatischen Aberrationsproblemen, die den lediglich eine Zusatzlinse verwendenden Ausführungsformen innewohnen, zu lösen. Dieses würde jedoch den sehr erheblichen Vorteil eines Anwenders zunichte machen, seinen Vorrat von Standardlinsen im Mikroskop einzusetzen, ein Vorrat, der eine große Anzahl von für spezielle Zwecke einsetzbaren Linsen umfassen kann, der mit erheblichen Kosten für Speziealanwendungen angeschafft wurde. Das gesamte Mikroskop oder das mittels eines Zusatzes umgebaute Mikroskop wäre deinzufolge verglichen mit anderen Ausführungformen nicht sehr flexibel und die Kosten könnten ziemlich beträchtlich sein, um eine derartige Spezialobjektivlinse zu entwerfen und zu bauen. Die Erfinder glauben daher, daß diese Ausführungsform nicht so wünschenswert wie die anderen beschriebenen und beanspruchten Ausführungformen ist.
Obwohl es wichtig ist, das die konjugierte Feldebene sowohl für das einfallende als auch reflektierte Licht, das den Strahlengang zwischen der Probeebene und dem Strahlteiler durchläuft, ist, beschreiben die Erfinderausführungsformen, bei den der physikalische Ort der konjugierten Feldebene an unterschiedlichen Positionen liegt. Bei einigen Ausführungsformen der Erfinder ist die konjugierte Feldebene pysikalisch entlang einer Achse ausgerichtet, die sich zwischen dem Okular, dem Strahlteiler und der Probe erstreckt. Diese Ausführungsform setzt voraus, daß das der Risch der Anordnung niedrig genug ist, um zu ermöglichen, die Zusatzlinsen und die Feldebene zwischen das Nasenteil und den Tisch anzuordnen. Bei anderen Ausführungsformen wird ein Satz Spiegel vorgesehen und so angeordnet, daß er sowohl das einfallende als auch das reflektierte Licht einen Abstand von der Mikroskopmittellinie reflektiert. Wenn die Spiegel richtig ausgerichtet werden, muß der Tisch nicht besonders niedrig sein - ein größerer Freiraum kann erhalten werden, um Zugang zur konjugierten Feldebene derart einzurichten, wie erwünscht, um die Aperturen zu wechseln. Die Spiegel in der Hauptachse des Mikroskops können auch auf gegenüberliegenden Seiten eines Einzelelements ausgebildet sein, um die Höhe des Mikroskops zu minimieren.
Eine beliebig geformte Apertur, wie ein Loch, ein Schlitz oder dgl. kann an der Koinzidenzfeldebene angeordnet werden, um den Rasterstrahl zur Beleuchtung der Probe herzustellen, und auch dazu, um das rückfallende Licht zu maskieren: Mit dieser einzelnen Aperturanordnung werden viele Vorteile realisiert. Beispielsweise besteht keine weitere Notwendigkeit, eine Aperturvorrichtung zu schaffen, die zwei Sätze präzise ausgerichtete öffnungen oder Schlitze aufweist. Ferner ist es nicht notwendig, das Paar öffnungen oder Schlitze präzise mit einem Paar Strahlengänge auszurichten, wobei lediglich ein Strahlengang für sowohl das einfallende als auch das zurückfallende Licht vorliegt. Ferner sind die Herstellungstoleranzen für eine einzige Apertur weniger streng, da die einzelne Apertur sowohl das einfallende als auch das rückfallende Licht, maskiert und demzufolge per definitionem vollständig und ganz koinzident sein muß. Eine Ersatzapertur kann leicht erhalten werden, indem lediglich die erste Apertur entfernt wird, und durch eine andere Apertur eretzt wird. Es ist lediglich notwendig, daß diese an und mit der konjugierten Feldebene ausgerichtet ist. Verglichen mit dem bekannten Tandem-Rastermikroskopen wird der Ersatz der Apertur eine einfache Aufgabe, da das Problem des Ausrichtens der Apertur dramatisch vereinfacht ist.
Diese Mikroskopanordnung und das konvertierte Einapertur-Raster-Auflichtmikroskop, das mit dem Bausatz gemäß der Erfindung hergestellt wird, ist nicht nur sehr viel preiswerter, als der Kauf eines regulären konfokalen Rastermikroskops, es besitzt aber auch eine sehr viel höhere Qualität insofern als die Herstellungstoleranzen und die Anordnung der Apertur keinen dramatischen Effekt auf die Qualität der durch das Mikroskop produzierten Bilder haben.
Während die Hauptvorteile und Merkmale der Erfindung erläutert wurden, ist ein besseres Verständnis derselben durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die nachfolgt, möglich.

Kurze Bescheibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Einzelaperturkonfokal-Auflichtmikroskops, wie es durch Installation des erfindungsgemäßen Bausatzes an einem regulären epi-Illuminationsmikroskop gebildet wird;
Figur 2 ist eine Teilansicht des optischen Abschnittes des Mikroskops wobei die Lichtstrahlen eingezeichnet sind, um das einfallende Licht zu verdeutlichen;
Figur 3 ist eine Teilansicht der Optik des Mikroskops, wobei Lichtstrahlen eingezeichnet sind, um das rückfallende Licht zu repräsentieren;
Figur 4 ist eine schematische Ansicht der Optik einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die Spiegel einsetzt, um die konjugierte Feldebene außerhalb der vertikalen optischen Achse des Mikroskopes zu verschieben;
Figur 5 ist eine Seitenansicht einer Version vom Mikroskop und auf dem Standardmikroskop angebrachtem Bausatz;
Figur 6 ist ein entlang der Ebene der Linie 6-6 in Figur 5 genommener Querschnitt, das die austauschbare Linse zeigt;
Figur 7 ist die Ansicht eines Querschnittes entlang der Ebene der Linie 7-7 in Figur 5, die im Detail die Apertur mit den keilförmigen Schlitzen zeigt;
Figur 8 ist eine schematische Ansicht der Optik einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die lediglich eine zusätzliche Standardobjektivlinse, die in ihrer korrekten Tubuslänge angeordnet ist, verwendet; und
Figur 9 ist eine schematische Ansicht einer Optik von zwei alternativen Versionen einer dritten Ausführungsform, die entweder ein Standard- oder eine speziell geschliffene Objektivlinse zeigt, die relativ näher an der Apertur angeordnet ist.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Auführungsform

Wie in Figur 1 gezeigt, führt bei einer ersten Ausführungsform des Mikroskops mit Bausatz, der auf einem Standard-Auflichtmikroskop installiert ist, zu einem Einzelaperturkonfokal-Raster-epi-Illuminationsmikroskop 20. Wie darin gezeigt, liefert eine Lichtquelle 22 einen Strahl einfallenden Lichtes 24 zur Beleuchtung der Probe. Ein Strahlteiler, wie ein halbversilberter Spielgel oder dgl. 26 reflektiert das einfallende Licht 24 durch ein erstes Stadardobjektiv, eine Zwischenlinse 28, die das einfallende Licht in einer ersten Feldebene fokussiert, in der eine Apertur 30 angeordnet ist. Die Apertur 30 kann ein einzelnes Loch oder Fleck aufweisen, einen rechtwinkligen Schlitz, eine archimedische Spirale von öffnungen, oder jede andere geeignete Apertur, wie in dem Fachgebiet der konfokalen Rastermikroskope bekannt ist.
Eine zweite Zwischenlinse 32, die auch eine Standardobjektivlinse sein kann, streut das einfallende Licht auf die Standardobjektivlinse 34 des Mikroskops 20. Eine negative oder Zerstreuungslinse 36 kann zwischen den Linsen 32, 34 angeordnet sein, um die Tubuslängen der Linsen 32 und 34 zu korrigieren, wie im Fachgebiet bekannt ist. Die Erfinder haben angepaßte 10x, EF, 160 Millimeter Standardobjektivlinsen als Linsen 28, 32 eingesetzt. Es ist zu bemerken, daß die Linsen 26, 32 verwendet werden, um die Feldebene bei der Apertur 30 sowohl für das einfallende Licht als auch für das von der Probe 38, die auf dem Tisch 40 befestigt ist, rückkehrende Licht zu schaffen. Demzufolge durchguert sowohl das einfallende als auch das reflektierte Licht die Linsen 28, 32. Wenn die Linsen 28, 32 aneinander angepaßt sind, besteht eine größere Sicherheit, daß die gleiche Wirkung auf das Licht ausgeübt wird, wenn es durch beide Linsen verläuft. Nichtsdestoweniger können hervorragende Bilder mit einer einfachen plankonvexen Linse, die die Linse 32 ersetzt, erhalten werden. Ferner kann die Vergrößerung des Mikroskops 20 geändert werden indem lediglich die Linse 28 mit einer Linse unterschiedlicher Brechkraft ersetzt wird. Dies deshalb, da sowohl das einfallende als auch das reflektierte Licht die Linse 28 durchguert und die Linse 28 sich "oberhalb" der Apertur und der Probe befindet. Ein Mittel zur Bewegung der Apertur 30 (rotierende Nipkowscheibe, Schlitze, oder öffnungen) ist eingeschlossen. Wenn ein rechtwinkliges Rastern mit einer lochförmigen Apertur erwünscht ist, können eine XY-Tischsteuerung 42 und entsprechender Computer 44, die im Fachgebiet zur Steuerung der Bewegung eines Mikroskoptisches bekannt sind, eingesetzt werden. Die Erfinder haben gefunden, daß eine derartige Steuerung auch dazu verwendet werden kann, um die Bewegung der Apertur 30 innerhalb der konjugierten Feldebene zu steuern, um das Rastern der Apertur über die Probe 38, wie hier erwünscht, zu erzielen. Ein zweiter halbverspiegelter Spiegel oder dgl. 46 kann eingesetzt werden, um das reflektierte Licht entweder in ein Okular 46 zur direkten Betrachtung der Probe der 38 abzulenken, oder um das Licht auf eine Videokamerea 50 zu leiten, die mehrere, durch einen Bildprozessor 52 zur Anzeige auf einem CRT 54 oder dgl. rekonstruierte Bilder produziert.
In Praxi haben die Erfinder gefunden, daß die XY-Tischsteuerung 42 ein Teil Nr. 517MF sein kann, wie er durch Stahl Research Laboratories hergestellt wird, und daß die Apertur auf einen 22 Millimeter Tisch, wie von Artek hergestellt, befestigt sein kann. Es kann auch eine Lichtquelle, die blaues, grünes oder UV-Licht herstellt, als Lichtquelle 22 verwendet werden und die Probe 38 kann so angefärbt sein, daß auf die Probe 38 auftreffendes einfallendes Licht eine Fluoreszenz unterschiedlicher Wellenlänge hervorruft, um dessen Trennung vom einfallenden Licht durch Standardfluoreszenzanregung und Barrierenfilter in der Nähe des halbversilberten oder dichroischen Spiegels 26 erleichtert. Es ist selbstverständlich, daß diese speziellen Komponeten lediglich Beispiele derjenigen sind, die durch einen Durchschnittsfachmann eingesetzt werden können, und das andere äquivalente Vorrichtungen zur Erzielung einer Trennung des einfallenden vom reflektierten Licht ebenfalls ohne Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung eingesetzt werden können. Beispielsweise kann eine Hellfeld ET-Beleuchtung auch mit einer Apertur in einer Oberfläche durchgeführt werden, die Licht nicht in das Okular zurückreflektiert oder dessen Reflektionen durch Kreuzpolarisation blockiert sind.
Wie in Figur 1 gezeigt, umfassen die Teile, die den Bausatz zum Umwandeln des üblichen Mikroskops in das EinzelaperturkonfokaleRastermikroskop 20 ermöglichen, Zwischen-Standardobjektivlinsen 28, 32; eine Apertur 30; XY-Tischsteuerung 42 und einen Computer 44. Gegebenenfalls kann die negative oder Zerstreuungslinse auch eingeschlossen sein, um eine Korrektur der Tubuslänge der Linsen 32 und 34 durchzuführen, wie oben erläutert. In typischer Weise wird ein Standard-epi-Illuminationsmikroskop für Laborzwecke die anderen Komponenten, wie in Figur 1 gezeigt, umfassen. Die mechanische Anordnung und das Design der kommerziellen Ausführungsform des Bausatzes 21, wie er auf einem üblichen Mikroskop angebracht wird, wird nachfolgend genauer erläutert und in Figur 5 gezeigt.
Wie am besten in den Figuren 2 und 3 gezeigt, wird eine konjugierte Feldebene sowohl für das einfallende als auch das rückfallende Licht hergestellt, wenn dieses den Raum zwischen dem Spiegel 26 und der Probe durch die Linsen 28, 32 durchläuft, wobei beide sich in den Strahlengang für einfallendes und reflektiertes Licht befinden. Dies ist leichter verständlich, indem zuerst auf Figur 2 Bezug genommen wird, die das einfallende Licht repräsentiert. Typischerweise umfaßt eine Lichtquelle 22 eine Lampe 56, um die Beleuchtung herzustellen, eine erste Linse 28 und eine zweite Linse 60, die die Anordung eines Aperturdiaphragmas 62 zur Einstellung der Intensität des einfallenden Lichtes und auch, um eine Feldebene für die Anordnung eines Felddiaphragmas 64 zur Einstellung der Größe des einfallenden Lichtstrahles aufnehmen. Eine dritte Linse 62 schafft eine weitere Steuerung zur Fokussierung des einfallenden Lichtes. Wie erwähnt, sind diese Komponenten typischerweise in einer Lichtquelle 22 vom Kohlerbeleuchtungstyp angeordnet, wie im Fachgebiet bekannt. Das einfallende Licht wird sodann durch einen halbversilberten oder dichroischen Spiegel 26 durch die erste Zwischenlinse 28 reflektiert, die eine Feldebene 66 des einfallenden Lichtes zum Einsatz der Apertur schafft. Diese Feldebene 66 ist der an der Probe geschaffenen Feldebene oder Proben ebene 68 konjugiert. Die Feldebene 64 ist auch zur Feldebene 66 konjugiert. Dies minimiert das Potenzial einer unabsichtlichen Entfernung aus der Ausrichtung, so daß ein Beleuchtungsstrahl guter Qualität gebildet wird.
Wie am besten in Figur 3 gezeigt, läuft der bildproduzierende Weg des rückfallenden Lichts im wesentlichen den gleichen Weg den das einfallende Licht zwischen dem Spiegel 26 und der Probenebene 68 durchlief. Die Zwischenlinse 32 dient dazu, das rückkehrende Licht zu refokussieren und eine Feldebene 70
die zur Probenebene 68 konjugiert ist, zu bilden. Es ist zu bemerken, daß die induzierte konjugierte Feldebene 70 für das rückkehrende Licht mit der induzierten konjugierten Feldebene 66 des einfallenden Lichtes derart zusammenfällt, daß eine in der koinzidenten konjugierte Feldebene amgeordnete Apertur die gleiche Wirkung auf das einfallende Licht wie auf das rückfallende Licht hat. Zusätzlich wird eine weitere konjugierte Feldebene 72 derart induziert, daß ein Objektiv 48 verwendet werden kann, um die vergrößerte Probe am Auge des Betrachters zu replazieren, oder einer Videokamera oder einem Film (siehe Figur 1), die dazu eingesetzt werden können, um die Probe, wenn notwendig, zur Aufnahme eines Bildes, zu replazieren.
Wie in Figur 4 gezeigt, kann eine Mikroskopanordnung 74 gebildet werden, indem ein erstes Paar Spiegel 76, 78 dazugefügt wird, die in einem spitzen Winkel im Strahlengang sowohl des einfallenden als auch des reflektierten Lichtes angeordnet werden. Diese Spiegel reflektieren das Licht aus der optischen Achse oder der Mittellinie 80 des Mikroskops 74 und durch die Zwischenlinsen 28, 32. Ein zweites Paar Spiegel 82, 84 wird dann eingesetzt, um das einfallende und reflektierte Licht in Ausrichtung zu reflektieren, um die konjugierte Feldebene 66, 70 an einem physikalisch von der optischen Achse der Mittellinie 80 entfernten Punkt auszubilden. Wie dem Fachmann bekannt ist, sind die Winkel, unter denen die Spiegel 76, 78, 82, 84 angeordenet werden, virtuell unbegrenzt, und können eingesetzt werden, um die Distanz zwischen den Spiegeln 82, 84 in einem weiten Bereich zu variiren und demzufolge die physikalische Zugänglichkeit zur konjugierten Feldebene 66, 70, falls erwünscht, zu erhöhen. Ferner kann auch der laterale Abstand zwischen den konjugierten Feldebenen 66, 70 und der optischen Achse oder Mittellinie 80 wie gewünscht geändert werden.
Wie in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigt, wird eine Ausführungsform des Mikroskops oder der Bausatz 21 am Nasenteil 86 eines Standard epi-Illuminationsmikroskop befestigt, wobei die Standardobjektivlinse 88 des Mikroskops am Bausatz 21 befestigt ist. Daher paßt der Bausatz 21 zwischen das Nasenteil 86 und die Standardobjektivlinse 88 in der dargestellten Weise. Das Mikroskop oder der Bausatz 21 umfaßt eine im allgemeinen längliche Anordnung 90 mit einem ersten Paar Spiegel 92, 94, die das einfallende Licht divergieren und Licht entlang der Länge der Anordnung 90 reflektieren. Ein zweites Paar Spiegel 96, 98 leitet das einfallende und reflektierte Licht durch eine der Drehapertur 100, die die Form einer kreisförmigen Scheibe mit mehreren keilförmigen radial angeordneten Schlitzen 102, 104 hat. Die Apertur 100 wird durch den Motor 106 gedreht und durch die Motorsteuerung 108 gesteuert. In der Mitte der Anordnung 90 ist untere befestigte Linse 110 und ein oberes drehbares Rad 112 (siehe Figur 6) mit vier separaten Linsen 114, 116, 118, 120 befestigt, von denen jede in den Strahlengang gedreht werden kann. Die Linse 110 entspricht der Linse 28 und die Linsen 114 - 120 entsprechen der Linse 32 in Figur 1 und führen die gleiche Funktion wie oben beschrieben durch. Der Austausch der Linse mittels des drehbaren Rades 112 führt zu einer Vergrößerungsänderung und einer Änderung der Beleuchtung der Probe. Eine mechanische Positionierungsvorrichtung 122, die außerhalb der Anordnung auf dieser angeordnet ist, ermöglicht die Repositionierung der Apertur 100 zu den Spiegeln 96, 98. Dies ermöglicht Einstellung der optischen Abschnitte, die durch das Mikroskop als durchschnittliche Breite der Aperturen 102, 104 (siehe Figur 7) betrachtet werden, durch die das Licht fällt und die sich aufgrund ihrer Keilform ändert, wodurch die Größe des Rasterlichtstrahles geändert wird. Je schmaler die Breite der Aperturen 102, 104 ist, die dazu verwendet werden, das einfallende und reflektierte Licht zu maskieren, je geringer ist die Tiefe des erhaltenen optischen Abschnitts.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, die hierin beschrieben und beansprucht wird, ist in Figur 8 dargestellt und umfaßt ein Standardokular 24, einen Strahlteiler 126, eine Standardobjektivlinse 128, eine Apertur 130, eine zweite Standardobjektivlinse 132 und eine Probeebene 134. Andere Komponenten des Standardmikroskopes sind nicht in der Figur 8 aus Gründen der Klarheit gezeigt. Wie bereits vorher bemerkt, besitzt jede Standardobjektivlinse 128, 132 eine Tubuslänge, die den Abstand zwischen der hinteren Fokussierebene 136, 138 an jeder der Linsen 128, 132 entspricht und eine Fokusebene 140, 142, in der ein farbkorrigiertes Bild ausgebildet wird. Wie in Figur 8 gezeigt, erfordert dies eine physikalische Trennung, wie durch die Pfeile 144, 146, entsprechend den Befestigungsrohren repräsentiert wird, die in manchen Fällen das entstehende Mikroskop unhandlich und für den Gebrauch unpraktisch machen. Größerer Vorteil kann jedoch bei der Ausführungsform in Figur 8 insofern erzielt werden, als lediglich eine einzige Standardobjektivlinse 126 benötigt wird, um die Feldebene an der Apertur 130 sowohl für das einfallende Licht, als auch für das reflektierte Licht zu schaffen, wenn die Standardobjektivlinse 132 nicht mit der zweiten Zwischenlinse, wie der Linse 32, wie in Figur 1 gezeigt, gepaart werden muß, um um die Tubuslänge zu korrigieren. Zu Illustrationszwecken repräsentieren die Pfeile 148 und 150 die Arbeitsabstände für die Standardobjektivlinsen 128, 132. Die vollständige Arbeitsdistanz jede der Linsen 128, 132 kann als Geometrie des Mikroskops betrachetet werden, die so ausgelegt wird, daß die Gesamttubuslänge jeder Linse ausgenützt wird.
Eine alternative Version der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform ist in Figur 9 gezeigt, und umfaßt die gleichen Linsen 124, 128 und einen Strahlteiler 126, mit öffnungen 130, die alle in den gleichen relativen physikalischen Positionen zueinander ausgerichtet sind. Die Linse 132 kann entweder eine Standardobjektivlinse oder eine speziell geschliffene Linse sein, wobei jede von diesen physikalisch näher zur Apertur 130 angeordnet ist, um das Mikroskop kompakter und leichter in einer Weise ähnlich anderen Standadtmikroskopen, die zur Zeit komerziell erhältlich sind, zu gestalten. Wenn die Linse 152 eine Standardobjektivlinse ist, können, wie oben erläutert, Farbabweichungen im resultierenden Bild entstehen und eine reduzierte Arbeitshöhe, wie durch den Abstand zwischen den Pfeilen 124 repräsentiert, entstehen, dies kann mit dem Risiko auftreten, daß die Arbeitshöhe auf eine so geringe Dimension reduziert wird, daß das Mikroskop virtuell für viele Anwendungen einsetzbar wird.
Wenn die Linse 132 eine speziell ausgelegte und hergestellte Linse mit reduzierter Tubuslänge ist, können die Probleme der Arbeitsdistanz und den Farbaberrationen unter Opferung einiger Flexibilität des Mikroskops insofern überwunden werden, als die Linse 142 nicht mit einer anderen Standardobjektivlinse ausgetauscht werden kann.
Viele Änderungen und Modifikationen können bei der Erfindung durchgeführt werden, wie dem Fachmann offensichtlich ist. Die Änderungen oder Modifikationen sind in der Lehre der Offenbarung enthalten und die Erfindung soll lediglich durch den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche begrenzt sein.

Claims

1. Vorrichtung zur Umwandlung eines Standard-Auflichtmikroskops zur direkten Betrachtung von Proben in einem Rastermikroskop, das reflektiertes Licht mißt (RLCSM), wobei das Standardmikroskop:

eine Lichtquelle (22) zur Beleuchtung der Probe; einen Strahlteiler (26) zur Teilung des einfallenden Lichtes und des von der Probe reflektierten Lichtes; und eine Objektivlinse (34) zur Fokussierung des einfallenden Lichtes auf die Probeebene, auf der die Probe angeordnet ist, umfaßt;

wobei die Anordnung zur Befestigung zwischen der Objektivlinse und dem Rest des Mikroskops konstruiert ist, wodurch die Anordnung sowohl im Strahlungsweg des einfallenden als auch des reflektierten Lichtes liegt, wobei die Anordnung eine Apertureinrichtung (30) in einer Ebene; ein zweites optisches Mittel (28), um einfallendes Licht auf die Ebene der Apertureinrichtung zu fokussieren; ein erstes optisches Mittel (32) zum Fokussieren des reflektierten Lichtes auf die Ebene der Apertureinrichtung und Abtastmittel (42), um die Apertureinrichtung durch gesteuertes Bewegen der Apertureinrichtung (30) in ihrer Ebene abzutasten; wobei die Anordnung so konstruiert ist, daß dann, wenn sie am Mikroskop befestigt ist, die Ebene der Apertureinrichtung der Probeebene entspricht, und das zweite optische Mittel (28) zwischen dem Strahlteiler (26) und der Apertureinrichtung (30) angeordnet ist.

2. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner Einrichtungen aufweist, um das einfallende und reflektierte Licht zu teilen, um dadurch die Positionierung der Apertureinrichtung entfernt vom Mikroskop zu ermöglichen.

3. Vorrichtung wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite optische Mittel ein Paar Linsen (28, 32) aufweist, wobei eine Linse des Paares auf jeder Seite der Apertureinrichtung angeordnet ist.

4. Vorrichtung wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere verfügbare Aperturen (30) sowie Einrichtungen zur Auswahl und Anordnung einer Apertur im einfallenden Lichtstrahl aufweist.

5. Vorrichtung wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere verfügbare Linsenanordnungen und ferner Einrichtungen zur Auswahl und Anordnung einer der Linsen im Strahl des reflektierten Lichtes aufweist, um dadurch die Vergrößerung des Mikroskopes zu ändern.

6. Vorrichtung wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel zur Einstellung der tatsächlichen Größe der Apertureinrichtung, um dadurch den durch das Mikroskop betrachteten optischen Ausschnitt einzustellen, aufweist.

7. Ein Rastermikroskop zur direkten Betrachtung von Proben unter Auflicht, wobei das Mikroskop eine Lichtquelle (22) zur Herstellung von einfallendem Licht zur Beleuchtung der Probe; ein erstes optisches Mittel (32, 34, 36) zur Fokussierung des einfallenden Lichtes in der Probeebene; Strahlteiler (26) zur Teilung einfallenden Lichtes von reflektiertem Licht von der Probe, wobei die Probeebene zur Aufnahme der zu betrachtenden Probe eingerichtet ist; eine Apertureinrichtung (30) in einer im optischen Weg zwischen dem Strahlteiler (26) und dem ersten optischen Mittel (32, 34, 36), befindlichen Ebene angeordnet ist; ein zweites optisches Mittel (28) zur Fokussierung des einfallenden Lichtes in der Ebene der Apertureinrichtung (30), wobei das erste optische Mittel so konstruiert ist, daß es das von der Probe zurückkehrende Licht in der Ebene der Apertureinrichtung (30) fokussiert, wobei das erste optische Mittel zwischen der Apertureinrichtung und der Probe angeordnet ist, wobei die Ebene der Apertureinrichtung (30) der Probeebene entspricht, und Mittel (42) zum Abtasten der Apertureinrichtung (30) durch gesteuertes Bewegen der Apertureinrichtung (30) in der Ebene der Apertureinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Mittel zwischen dem Strahlteiler (26) und der Apertureinrichtung (30) angeordnet ist.

8. Vorrichtung wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten optischen Mittel (32, 28) jeweils Standardobjektivlinsen aufweisen.

9. Vorrichtung wie in Anspruch 7 oder 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste optische Mittel (32) auch Einrichtungen besitzt, die als Primärobjektiv des Mikroskops arbeiten können, wobei zwischen der Apertureinrichtung und der Probe zur Vergrößerung der Probe kein weiteres optisches Element angeordnet ist.

10. Vorrichtung wie in Anspruch 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste optische Mittel (32) Tubuslänge besitzt und das Mikroskop ferner Mittel zur Positionierung des ersten optischen Mittels in einer im wesentlichen seiner Tubuslänge entsprechenden Distanz von der Apertureinrichtung aufweist.

11. Vorrichtung wie in Anspruch 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste optische Mittel (32) Tubuslänge aufweist und das Mikroskop ferner Mittel zur Positionierung des ersten optischen Mittels in einer Distanz von der Apertureinrichtung besitzt, die wesentlich kürzer als seine Tubuslänge ist.

12. Vorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11 beansprucht dadurch gekennzeichnet, daß das erste optische Mittel ein Paar Linsen aufweist, wobei mindestens eine der Linsen eine Standardobjektivlinse ist.

13. Vorrichtung wie in Anspruch 12 beansprucht, dadurch gekennzeichnete daß das Linsenpaar des ersten optischen Mittels zwei Standardobjektivlinsen aufweist.

14. Vorrichtung wie in Anspruch 13 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Mittel eine einzelne Standardobjektivlinse aufweist.