ErfindungsbeschreibungDescription of the invention
Die Anordnung und die Funktion von Leuchtfeldblenden im Köhlerschen Beleuch
tungsstrahlengang eines Durchlicht- oder Auflichtmikroskopes sind in der einschlägi
gen Fachliteratur, z. B. in "Beyer/Riesenberg - Handbuch der Mikroskopie, Verlag
Technik, 1988, S. 144 ff. und 279 ff." ausführlich beschrieben. Danach werden Leucht
feldblenden im Beleuchtungsstrahlengang eines Mikroskopes als bündelbegrenzende
optische Elemente eingesetzt, um im Mikroskop entstehendes Falschlicht so gering wie
möglich zu halten bzw. temperatur-, strahlungs- oder lichtempfindliche Objekte durch
eine Verringerung des Durchmessers des Lichtbündels zu schonen. In allen Fällen wird
bei den im Mikroskopstrahlengang angeordneten Leuchtfeldblenden lediglich der Rand
bereich des Beleuchtungslichtbündels beeinflußt und das zentrale Lichtbündel bleibt un
beeinflußt.The arrangement and function of illuminated field diaphragms in the Koehler illumination
tion beam path of a transmitted light or incident light microscope are in the pertinent
gene specialist literature, e.g. B. in "Beyer / Riesenberg - Handbuch der Mikroskopie, Verlag
Technik, 1988, pp. 144 ff. And 279 ff. "Described in detail
Field diaphragms in the illumination beam path of a microscope as beam-limiting
optical elements used to minimize false light arising in the microscope
possible to keep or temperature, radiation or light sensitive objects through
to protect a reduction in the diameter of the light beam. In all cases
in the case of the light field diaphragms arranged in the microscope beam path, only the edge
area of the illuminating light beam is affected and the central light beam remains un
influenced.
Die vorgeschlagene Erfindung betrifft eine strukturierte Leuchtfeldblende gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1, wonach die Leuchtfeldblende so gestaltet (strukturiert)
ist, daß auch das zentrale Beleuchtungsbündel beeinflußt und somit am Objekt
bzw. in der Objektebene des Mikroskopes eine strukturierte Intensitätsverteilung des
einfallenden Lichtes entsteht, mit dem das Objekt beaufschlagt wird. Diese strukturierte
Beleuchtung kann unterschiedliche und erfindungsgemäß gewollte Effekte bewirken,
die sowohl dem Schutz temperatur-, licht- und strahlungsempfindlicher Objektbereiche,
z. B. bei biologischen Präparaten, dienen als auch der zielgerichteten Erfassung opti
scher und geometrischer Eigenschaften, was ebenfalls erfindungsgemäß in Wechsel
wirkung durch die strukturierte Beleuchtung verstärkt oder auch unterdrückt werden
kann.The proposed invention relates to a structured luminous field diaphragm according to the
Preamble of claim 1, according to which the light field diaphragm is designed (structured)
is that also affects the central beam of light and thus on the object
or in the object plane of the microscope a structured intensity distribution of the
incident light arises with which the object is acted upon. This structured
Lighting can produce different effects that are intended according to the invention,
protecting both temperature, light and radiation sensitive object areas,
e.g. B. in biological preparations, serve as well as the targeted acquisition opti
shear and geometric properties, which also according to the invention in alternation
effect can be enhanced or suppressed by the structured lighting
can.
Gemäß Anspruch 2 wird erfindungsgemäß die Möglichkeit geschaffen, beliebige Be
leuchtungsstrukturen in Form einer statistischen (z. B. sinus- oder rechteckförmigen)
oder einer stochastischen Verteilung von Blendenbereichen zu erzielen, wie es u. a.
durch ätztechnische oder lithografische Prozesse oder auch durch eine gezielte Ansteu
erung optoelektronischer Bauelemente gegeben ist.According to claim 2, the possibility is created according to the invention, any loading
lighting structures in the form of a statistical (e.g. sinusoidal or rectangular)
or to achieve a stochastic distribution of aperture areas, as u. a.
through etching or lithographic processes or through targeted control
tion of optoelectronic components is given.
Gemäß Anspruch 3, 4 und 5 ist erfindungsgemäß die Möglichkeit gegeben, die Leucht
feldblende aus einem optoelektronischen Bauelement, wie es z. B. LCD-Elemente dar
stellen und die Strukturierung rechnergesteuert und ggfs. in Abhängigkeit vom opti
schen oder geometrischen Zustand des Objektes wahrzunehmen, das zu diesem Zweck mit
einem Bildwandler aufgenommen und in einem vorverarbeitet bzw. analysiert sein
kann.According to claims 3, 4 and 5, the possibility is given according to the invention, the light
Field diaphragm made of an optoelectronic component, as z. B. LCD elements
make and the structuring computer-controlled and possibly depending on the opti
perceive or geometric state of the object, for this purpose with
recorded in an image converter and pre-processed or analyzed in one
can.
AusführungsbeispielEmbodiment
Anhand eines Ausführungsbeispieles für den Fall einer Auflichtbeleuchtung soll die Er
findung näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt hierzu die Prinzipskizze einer Köhler
schen Beleuchtungsanordnung, wie sie üblicherweise in Durchlicht- und Auflichtmi
kroskopen zur Anwendung kommen. Danach erfolgt eine Abbildung der Leuchtfeld
blende 1 durch die Kollektorlinse 2 in die Aperturblende 3 und zwei Hilfslinsen 4 und 5
bilden dann die Aperturblende 3 und das Lichtquellenbild 6 nach Reflexion am Plan
glas 7 in die Objektivöffnung des Objektives 8 ab. Das Objektiv 8 bildet dann, als Kon
densor wirkend, die Leuchtfeldblende 1 auf der Objektoberfläche 9 ab. An der Objekt
oberfläche kommt es dann zur Wechselwirkung zwischen der strukturierten Lichtintensi
tät, verursacht durch die erfindungsgemäße Leuchtfeldblende und der vom Objekt re
flektierten Lichtintensität. Über die Linse 10 wird dann die resultierende Lichtintensität
zwecks visueller Beobachtung in das Okular abgebildet oder zwecks Verarbeitung mit
einem Bildverarbeitungssystem auf einem photoelektrischen Bildwandler.Using an exemplary embodiment in the case of incident light illumination, the invention will be explained in more detail. Fig. 1 shows the schematic diagram of a Köhler's lighting arrangement, as they are usually used in transmitted light and Auflichtmi microscopes. This is followed by imaging of the illuminated field diaphragm 1 through the collector lens 2 into the aperture diaphragm 3 and two auxiliary lenses 4 and 5 then form the aperture diaphragm 3 and the light source image 6 after reflection on the plane glass 7 into the lens opening of the objective 8 . The lens 8 then forms, acting as a condenser, the light field diaphragm 1 on the object surface 9 . Then on the object surface there is an interaction between the structured light intensity, caused by the light field diaphragm according to the invention and the light intensity reflected by the object. The resulting light intensity is then imaged into the eyepiece for the purpose of visual observation or for processing with an image processing system on a photoelectric image converter via the lens 10 .
Üblicherweise ist die Leuchtfeldblende 1 als Irisblende ausgebildet und ermöglicht so
auf der Objektoberfläche eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Leuchtfeldblen
dendurchmessers. Wird die Leuchtfeldblende erfindungsgemäß nicht als kreisförmige
Blende sondern, wie in Fig. 2 gezeigt, über den gesamten Querschnitt strukturiert aus
gebildet, so besteht die Möglichkeit, im Objektbereich Abschattungen zu erzeugen in
Gebieten des Objektes, die von besonderen meß- oder präparationstechnischem Inter
esse sind. In Ergänzung zur statistischen Ausbildung der strukturierten Leuchtfeldblen
de in Fig. 2 zeigt Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer stochastisch struktu
rierten Gestaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Leuchtfeldblende.The illuminated field diaphragm 1 is usually designed as an iris diaphragm and thus enables the diameter of the illuminated field diaphragm to be increased or decreased on the object surface. If, according to the invention, the luminous field diaphragm is not formed as a circular diaphragm but, as shown in FIG. 2, structured across the entire cross-section, it is possible to create shading in the object area in areas of the object that are of particular interest in terms of measurement or preparation technology . In addition to the statistical design of the structured light field panels in FIG. 2, FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a stochastically structured design of the light field diaphragm proposed according to the invention.