JP4339688B2 - 第１及び第２光束を結合するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ第１及び第２試料を法科学的比較検査するための、第１及び第２光束を結合するための方法及び装置に関し、特に、請求項１及び１０の上位概念に応じた第１及び第２光束を結合するための方法及び装置に関する。即ち、とりわけ試料の法科学的検査のための光学装置における、第１及び第２光束を結合するための方法であって、前記第１及び第２光束を（第１）スプリッタ層と相互作用させて（それぞれ）第１及び第２部分ビームを形成し、該第１及び第２部分ビームを重畳して、射出する第３光束を形成する形式の方法、並びに入射する第１及び第２光束を結合するための装置であって、射出される第３光束が形成されるよう互いに重畳される第１及び第２部分ビームがそれぞれ形成されるよう前記第１及び第２光束と相互作用する（第１）スプリッタ層を有するよう構成された装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
法科学的鑑定ないし検査では、犯罪を解明するために、犯罪の経過についてのより詳細な情報を得るため、第１の試料の画像と第２の試料の画像とを比較することがしばしば必要である。
【０００３】
そのため、例えば銃器の撃鉄により薬莢に形成された痕跡を互いに比較することにより、２又はそれ以上の犯罪の際に同じ凶器が使用されたか否かを確認する。
【０００４】
光学的比較検査の他の既知の適用例としては、偽造であるか否かを発見するために、とりわけ銀行券等の文書の真性を検査することが挙げられる。
【０００５】
更に、例えば、犯人が犯行時にどのような服装をしていたかを推定するために、犯行現場で発見された衣服の繊維を既知の衣服の繊維と比較することが、犯罪の解明にしばしば必要とされる。
【０００６】
本出願人は、上述の法科学的比較検査を実行するためのものとして、１つのブリッジによって互いに結合される２つの個別顕微鏡ないし２つの個別マクロスコープからなる法科学的比較顕微鏡ないし比較マクロスコープを販売している。このブリッジには、光学分野において既知のビームスプリッタとして通常構成される、個別顕微鏡／マクロスコープによりそれぞれ形成される２つの個別画像を結合するための装置が配設される。このビームスプリッタは、個別顕微鏡／マクロスコープの互いに比較されるべき２つの画像を以下のようにして結合する。即ち、当該２つの画像が、ブリッジに配された共通の鏡筒を通って、比較顕微鏡／マクロスコープの操作者によって互いに重なり合っているものとして知覚されるようにする。その際、２つの試料の互いに相応する部分領域をそれぞれ取出射出することによって、１つの合成画像が生成される。この合成画像は、例えば一方の試料の半分（片側）と他方の試料の半分（片側）との直接的比較を可能にする。
【０００７】
光ビームの分割にも、結合にも使用されるビームスプリッタは、既知である（例えば非特許文献１参照。）。
【０００８】
【非特許文献１】
“光学系の構造要素（Bauelement der Optik）”、設計者のためのハンドブック（Taschenbuch fuer Konstrukteure）、改訂第４版、ハー・ナウマン（H.Naumann）／ゲー・シュレーダ（G.Schroeder）、１８６〜１８８頁。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、既知の比較顕微鏡／マクロスコープには、互いに比較されるべき２つの個別画像が、鏡筒内の既知のビームスプリッタの構成に起因して、色的に忠実に知覚されないという問題がある。そのため当該２つの試料の比較は甚だ困難となり、更には、２つの試料を同定可能とする信頼性は、色情報が欠落ないし少なくとも著しく制限されるため、不必要な態様で低下してしまう。
【００１０】
それゆえ、本発明の課題は、とりわけ法科学的鑑定のための比較顕微鏡又は比較マクロスコープにおいて、互いに比較されるべき２つの個別画像を重ね合わせる際に、実質的に色的に忠実な（farbneutral）混合（合成）画像（Mischbild）を生成可能とする方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明の更なる課題は、第１及び第２の試料の実質的に色的に忠実な混合（合成）画像を生成する、第１及び第２試料の法科学的比較検査のための光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は、本発明により、請求項９及び１５の特徴部に記載の特徴によって解決される。即ち、
上記の課題を解決するために、本発明の第１の視点により、とりわけ試料の法科学鑑定のための光学装置における、第１及び第２光束を結合するための方法であって、前記第１及び第２光束を第１スプリッタ層と相互作用させて第１及び第光束のそれぞれが第１及び第２部分ビームを形成し、双方からの該第１及び第２部分ビームを重畳して、射出する第３光束を形成する形式の方法が提供される。この方法において、前記射出する第３光束において、前記第１光束の前記第１及び第２部分ビームのそれぞれの反射及び透過の実行回数と、前記第２光束の前記第１及び第２部分ビームのそれぞれの反射及び透過の実行回数とが実質的に等しくなるよう、前記第１及び第２光束の各前記第１及び第２部分ビームを更なる第２スプリッタ層と相互作用させること、
前記第１スプリッタ層及び前記更なる第２スプリッタ層は、接合された２つの部分プリズムの間に配される連続するただ１つのスプリッタ層から構成されると共に、該部分プリズムの中で前記第１及び第２光束の前記第１及び第２部分ビームは、全反射によって偏向されること、
を特徴とする。（請求項１・基本構成１）
更に、上記の課題を解決するために、本発明の第２の視点により、入射する第１及び第２光束を結合するための装置であって、射出される第３光束が形成されるよう互いに重畳される第１及び第２部分ビームがそれぞれ形成されるよう前記第１及び第２光束と相互作用する第１スプリッタ層を有するよう構成された装置が提供される。この装置において、前記射出される第３光束において、前記第１光束の前記第１及び第２部分ビームのそれぞれの反射及び透過の実行回数と、前記第２光束の前記第１及び第２部分ビームのそれぞれの反射及び透過の実行回数が実質的に等しくなるよう、前記第１及び第２光束の各第１及び第２の部分ビームと相互作用する更なる第２スプリッタ層を有すること、
前記第１スプリッタ層及び前記更なる第２スプリッタ層は、接合された２つの部分プリズムの間に配される連続するただ１つのスプリッタ層から構成されると共に、該部分プリズムの中で前記第１及び第２光束の前記第１及び第２部分ビームは、全反射によって偏向されること、
を特徴とする。（請求項９、基本構成２）
更に、上記の課題を解決するために、本発明の第３の視点により、第１及び第２試料を法科学的比較検査するための光学装置であって、前記第１試料の第１画像が第１結像光学系を介して及び前記第２試料の第２画像が第２結像光学系を介して、共通の表示（画像）を生成するために該第１及び第２画像を結合するための装置に供給されるよう構成された光学装置が提供される。この光学装置において、前記第１及び第２画像を結合するための装置は、形態９〜１４の何れか１つの装置により構成されることを特徴とする。（形態１７・基本構成３）
【発明の効果】
本発明の各視点において、互いに比較されるべき２つの個別画像を重ね合わせる際に、実質的に色的に忠実な（farbneutral）混合（合成）画像（Mischbild）を生成可能とする方法及び装置が提供される。
また、第３の視点において、第１及び第２の試料の実質的に色的に忠実な混合（合成）画像を生成する、第１及び第２試料の法科学的比較検査のための光学装置が提供される。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００１３】
本発明の更なる特徴は、従属請求項に記載されている。即ち、
（２）上記の方法において、前記（第１）スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有すること、及び前記第１光束は、第１相互作用点において前記第１反射面に入射し、かつ前記第２光束は、第２相互作用点において前記第２反射面に入射することが好ましい（形態２）。
（３）上記の方法において、前記第１相互作用点及び前記第２相互作用点は、前記（第１）スプリッタ層の互いに対向する２つの面において実質的に同じ位置にあることが好ましい（形態３）。
（４）上記の方法において、前記更なる（第２）スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有すること、及び前記第１光束から反射により形成される第１部分ビームは、第３相互作用点において前記更なる（第２の）スプリッタ層の前記第１反射面に入射し、かつ前記第２光束から反射により形成される第１部分ビームは、第４相互作用点において前記更なる（第２）スプリッタ層の前記第２反射面に入射することが好ましい（形態４）。
（５）上記の方法において、前記第３相互作用点及び前記第４相互作用点は、前記更なる（第２）スプリッタ層の互いに対向する面において実質的に同じ位置にあることが好ましい（形態５）。
（６）上記の方法において、前記第１光束から反射により形成される第１部分ビーム及び前記第２光束から透過により形成される第２部分ビームは、前記（第１）スプリッタ層との相互作用後、第３反射面における全反射（ないし完全反射）によって、前記第３相互作用点の方向へ偏向されることが好ましい（形態６）。
（７）上記の方法において、前記第１光束から透過により形成される第２部分ビーム及び前記第２光束から反射により形成される第１部分ビームは、前記（第１）スプリッタ層との相互作用後、第４反射面における全反射（ないし完全反射）によって、前記第４相互作用点の方向へ偏向されることが好ましい（形態７）。
（８）上記の方法において、前記（第１）スプリッタ層及び前記更なる（第２）スプリッタ層の反射特性及び透過特性は、互いに実質的に等しいことが好ましい（形態８）。
（９）上記の方法において、前記（第１）スプリッタ層及び前記（第２）スプリッタ層は、連続する（一体的に形成される）ただ１つのスプリッタ層から構成されることが好ましい（形態９）。
（１１）上記の装置において、前記（第１）スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有すること、及び前記第１光束が、第１相互作用点において前記第１反射面に入射し、かつ前記第２光束が、第２相互作用点において前記第２反射面に入射するよう構成されることが好ましい（形態１１）。
（１２）上記の装置において、前記更なる（第２）スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有すること、及び前記第１光束から反射によって形成される第１部分ビームが、第３相互作用点において前記更なる（第２）スプリッタ層の前記第１反射面に入射し、かつ前記第２光束から反射によって形成される第１部分ビームが、第４相互作用点において前記更なる（第２）スプリッタ層の前記第２反射面に入射するよう構成されることが好ましい（形態１２）。
（１３）上記の装置において、前記第１光束から反射により形成される第１部分ビーム及び前記第２光束から透過により形成される第２部分ビームが、前記（第１）スプリッタ層との相互作用後、第３反射面における全反射（ないし完全反射）によって前記第３相互作用点の方向へ偏向されるよう構成されることが好ましい（形態１３）。
（１４）上記の装置において、前記第１光束から透過により形成される第２部分ビーム及び前記第２光束から反射により形成される第１部分ビームが、前記（第１）スプリッタ層との相互作用後、第４反射面における全反射（ないし完全反射）によって前記第４相互作用点の方向へ偏向されるよう構成されることが好ましい（形態１４）。
（１５）上記の装置において、前記（第１）スプリッタ層及び前記更なる（第２）スプリッタ層は、連続する（一体的に形成される）ただ１つのスプリッタ層から構成されることが好ましい（形態１５）。
（１６）上記の装置において、前記連続するスプリッタ層は、それぞれ実質的に台形状の断面を有する２つの部分プリズムの当接個所の領域に形成されることが好ましい（形態１６）。
（１８）上記の光学装置において、前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系は、第１及び第２顕微鏡により構成されること、及び前記第１及び第２画像を結合するための装置は、前記顕微鏡の各々と互いに結合するブリッジに配設されることが好ましい（形態１８）。
（１９）上記の光学装置において、前記ブリッジに結合されると共に、前記第１及び第２画像が人間の眼に対して結合画像として知覚可能となるよう該第１及び第２画像を通過させるよう構成された共通の鏡筒を有することが好ましい（形態１９）。
（２０）上記の光学装置において、前記第１及び第２画像を結合するための装置から射出された、結合される前記第１及び第２画像から形成（合成）される更なる画像を記録のために取出射出可能にする更なる結像システムを有することが好ましい（形態２０）。
なお、形態１、１０及び１７については上述の通りである。
【００１４】
本発明によれば、とりわけ試料の法科学的検査をするための光学装置において、第１及び第２光束を結合する方法では、２つの光束は、（第１）スプリッタ層と相互作用する。その際、第１及び第２の光束は、それぞれ、一方では（第１）スプリッタ層を透過し、他方では（第１）スプリッタ層で反射される。透過及び反射により形成される第１及び第２光束の第１及び第２部分ビームは、これに続いて、更なる（第２）スプリッタ層と以下のような態様でそれぞれ相互作用する。即ち、（第１）スプリッタ層［及び更なる（第２）スプリッタ層］で反射及び透過により形成される第１及び第２光束の部分ビーム（複数）が、更に１度、更なる（第２）スプリッタ層と相互作用して、該部分ビーム（複数）が結合されて射出される第３光束が生成される。
【００１５】
これにより、例えば第１光束の場合、第１部分ビームに対しては、まず反射が行われ、次いで透過が行われ、第２部分ビームに対しては、まず透過が行われ、次いで反射が行われる。これに対し、第２光束の場合、第１部分ビームに対しては、まず反射が行われ次いで更に反射が行われ、第２部分ビームに対しては、まず透過が行われ次いで更に透過が行われる。このような反射・透過は（第１）スプリッタ層ないし更なる（第２）スプリッタ層で行われる。このため、射出される第３光束においては、第１光束の（第１及び第２）部分ビームの反射と透過の（回数の）和は、第２光束の（第１及び第２）部分ビームの反射と透過の（回数の）和と等しく、この場合、反射及び透過の回数の総和は（各光束につき）それぞれ２回である。
【００１６】
本発明に応じ順次行われる、第１及び第２光束と（第１）スプリッタ層とによる相互作用並びに（射出される第３光束に結合される前に行われる）第１及び第２光束と更なる（第２）スプリッタ層とによる相互作用の２回の相互作用によって、射出される第３光束における第１光束の第１及び第２部分ビームの反射及び透過の実行回数ないし和は、入射する第２光束の第１及び第２部分ビームの反射及び透過の実行回数と実質的に等しい。
【００１７】
本発明の方法により、例えば干渉層又は単純な場合ではハーフミラーとして構成されるスプリッタ層を１つのみ有する従来技術のビームスプリッタの場合には、スプリッタ層（複数）の透過係数及び反射係数の相違又はそれらの物理的に制限された波長依存性により引き起こされる色誤差（収差）が最早ほぼ発生しないという利点が得られる。
【００１８】
本発明の有利な一実施形態では、（第１）スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有する。第１光束は第１相互作用点において第１反射面に入射し、第２光束は第２相互作用点において第２反射面に入射する。
【００１９】
（第１）スプリッタ層は、例えば複数の金属層と（複数の）誘電体層から構成されるような、従来技術から既知の態様で作製可能なスプリッタ層であると都合がよい。その基体（ベース）は、例えばＢＡＫ４（登録商標）（Schott社のガラス製品）から構成され、基体の上に、第１及び第２反射面が、例えば蒸着によって、金属鍍銀層として配される。しかしながら、（第１）スプリッタ層は、同じように従来技術から既知の任意のスプリッタ層であってもよい。
【００２０】
できるだけ結像誤差が小さくなるようできるだけ対称的に構成するために、第１相互作用点及び第２相互作用点は、（第１）スプリッタ層の互いに対向する面ないし側において実質的に同じ位置に形成される。
【００２１】
（第１）スプリッタ層と同じように、更なる（第２）スプリッタ層も互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有する。この更なる（第２）スプリッタ層は、第１光束の反射により形成される第１部分ビームが、第３相互作用点において（更なる（第２）スプリッタ層の）第１反射面に入射し、及び第２光束の反射により形成される第１部分ビームが、第４相互作用点で更なる（第２）スプリッタ層の第２反射面へ入射するよう構成され、結像誤差を最小にするため、第３相互作用点及び第４相互作用点は、更なる（第２）スプリッタ層の互いに対向する面ないし側において実質的に同じ位置に形成されると都合がよい。
【００２２】
本発明の好ましい一実施形態では、（第１）スプリッタ層において反射により形成される第１光束の第１部分ビーム及び（第１）スプリッタ層において透過により形成される第２光束の第２部分ビームは、（第１）スプリッタ層との相互作用後、第３反射面における全反射（ないし完全反射）によって第３相互作用点の方向に偏向される。
【００２３】
同様に、透過により形成される第１光束の第２部分ビーム及び反射により形成される第２光束の第１部分ビームは、（第１）スプリッタ層との相互作用後、第４反射面における全反射（ないし完全反射）によって第４相互作用点の方向に偏向されると都合がよい。第３及び第４反射面は、（第１）スプリッタ層ないし更なる（第２）スプリッタ層に対し平行に延在するプリズムの非ミラー化（非鍍銀化）縁端面によって構成されることが好ましい。このため、部分ビームの反射は、同様に考えられる（金属の）蒸着により形成されるミラー面（ミラーの蒸着面）における部分ビームの反射と比較すると、実質的に色的に忠実に（色的にニュートラルに：farbneutral）に行われる。上記部分ビームの第３及び第４反射面への入射角、及び有利には更なる（第２）スプリッタ層への入射角も、（第１）スプリッタ層に関する第１及び第２入射光束の入射角と同様に、４５゜の範囲にあると有利である。これにより、非常に大きな色忠実性（Farbneutralitaet）を有する結像を可能にする光路を単純な手段により実現することができる。
【００２４】
本発明の有利な一実施形態では、（第１）スプリッタ層及び更なる（第２）スプリッタ層の反射特性も透過特性も実質的に同じであるように構成される。これにより２つの光束を非常に大きな程度で色的に忠実に結合することができる。この場合、（第１）スプリッタ層及び更なる（第２）スプリッタ層が、１つの同一のスプリッタ層により構成され、以って、入射する第１及び第２光束、並びに当該第１及び第２光束から、スプリッタ層との最初の相互作用に応じて、透過及び反射により形成される部分ビーム（複数）が、再び、同じスプリッタ層と相互作用し、当該スプリッタ層により第４相互作用点において射出される第３光束に結合されると、とりわけ有利である。これにより、スプリッタ層の反射特性及び透過特性が入射する光束に対しても、部分ビームに対しても同じであるよう構成され、以って色忠実性が製造技術上の公差により低下されないことを保証できる。
【００２５】
分割比が５０／５０であるスプリッタ層において、所定の波長に対し、製造上の限界から、例えば、透過特性が４５％、反射特性が５５％であるとすると、従来技術では４５／５５の色分割ないし分解（Farbaufspaltung）であったものが、本発明の方法により、４９．５／５０．５に（偏差が）縮減（改善）される。
【００２６】
これは、入射する第１光束の場合、射出される第３光束に含まれる反射及び透過成分が、５５％×４５％＋４５％×５５％＝４９．５％となり、これに対して、第２入射光束の場合、射出される第３光束に含まれる反射及び透過成分が、５５％×５５％＋４５％×４５％＝５０．５％の値を有するからである。従って、本発明の方法を使用することにより、第１入射光束と第２入射光束との間での色分割（の（実際の）割合の理想の割合からのズレ）は、結合され射出される第３光束において、従来技術のひとつのスプリッタ層を有するビームスプリッタと比較すると、ファクタ１０だけ改善する（即ち、１０分の１に縮小する）ことができる。
【００２７】
上述の方法及び後述の２つの光束を射出される（１つの）第３光束に結合する方法を実施するための装置について言及する場合、その内容・構成は、同様に、入射する第３光束が射出される第１及び第２光束の２つに分割されるような反対向きに進行する光路にも当てはまるものとする。このような１つの光束の２つの更なる光束への分割は、例えば顕微鏡では、接眼レンズにおいて視覚的に（肉眼で）観察可能な被検試料の１つの部分画像を、記録のために、デジタル式画像記録装置に供給するために使用される。入射する１つの光束ないし画像を射出される２つの光束に分割するこのような方法及び装置（ビームスプリッタ）の場合でも、本発明に基づく利点、とりわけ高い色忠実性を達成することができる。
【００２８】
本発明の更なる一実施形態では、第１及び第２光束ないし画像を結合する装置は、互いに重畳されて第３光束を形成する第１及び第２部分ビームを形成するよう、第１及び第２光束と相互作用する（第１）スプリッタ層を有する。これに加えて、更なる（第２）スプリッタ層が配される。（第１）スプリッタ層との相互作用に応じ（て形成される）第１及び第２光束の第１及び第２部分ビームが、射出される第３光束において、第１及び第２光束の第１及び第２部分ビームで実行される反射及び透過の回数が実質的に同じになるよう、再度更なる（第２）スプリッタ層と相互作用する。
【００２９】
（第１）スプリッタ層と更なる（第２）スプリッタ層は、有利には、本発明の方法と関連して上述したような態様で構成され、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面をそれぞれ有する。この場合、第１光束は、第１相互作用点において第１反射面に入射し、第２光束は、第２相互作用点において第２反射面に入射する。
【００３０】
同様に、更なる（第２）スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有するが、反射により形成される第１光束の第１部分ビームは第３相互作用点において、反射により形成される第２光束の第１部分ビームは第４相互作用点において、（更なる（第２）スプリッタ層の）互いに対向する面ないし側に入射する。
【００３１】
（第１）スプリッタ層において反射により形成される第１光束の第１部分ビーム及び（第１）スプリッタ層において透過により形成される第２光束の第２部分ビームは、本発明のとりわけ有利な一実施形態によれば、（第１）スプリッタ層との相互作用の後、第３反射面における全反射（ないし完全反射）によって第３相互作用点の方向に偏向される。
【００３２】
同様に、第１スプリッタ層における透過により形成される第１光束の第２部分ビーム及び反射により形成される第２光束の第１部分ビームが、第１スプリッタ層との相互作用後、第４反射面における全反射（ないし完全反射）によって第４相互作用点の方向へ偏向される。第３及び第４反射面における全反射（ないし完全反射）により各部分ビームをそれぞれ偏向するよう構成することにより、２つの光束を結合するためにも、入射する１つの光束を射出される２つの光束に分割するためにも高い色忠実性で使用可能な、小型でかつ費用的にも妥当に製造可能なビームスプリッタが得られる。
【００３３】
本発明の有利な一実施形態では、（第１）スプリッタ層及び更なる（第２）スプリッタ層は、連続する（一体的に形成される）ただ１つのスプリッタ層により構成される。本発明の装置は、台形状の（２つの）基本面と有利には該基本面に対して直角に延在する（２つの）側面とを備えると共に、長い方の側面（長側面）の領域で有利には光学的接合剤によって接合される２つの部分プリズムから構成されることが好ましい。この場合、（第１）スプリッタ層及び更なる（第２）スプリッタ層は、２つの部分プリズムを接合する前に、２つの部分プリズムの一方の長側面に、例えば蒸着または同様に光学的接合剤（Kitt）によって配することができる。この場合は、連続する１つのスプリッタ層は、２つの部分プリズムの当接領域に形成される。２つの部分プリズムは、ガラス製であると有利であるが、プラスチック又はその他の適切な材料から作製することもできる。
【００３４】
本発明のこの実施形態の場合、第３及び第４反射面は、部分プリズムの長側面にそれぞれ対向しかつ該長側面に対して平行な短側面によって形成される。部分プリズムの他の２つの側面（傾斜側面）は、上述の２つの側面（長側面及び短側面）に対して有利には４５゜の角度をなすよう配される。４５゜の角度で配されたこれら側面のうち、第１及び第２（傾斜）側面は、第１及び第２入射光束のための入射面として利用され、第３（傾斜）側面は、射出される第３光束のための射出面を構成する。
【００３５】
部分プリズムの傾斜して配される残りの第４（傾斜）側面は、本発明の別の一実施形態では、例えば比較顕微鏡又は比較マクロスコープの場合、適切な結像システムを介して、最も簡単な場合はカメラ、有利にはデジタル式記録システム及び処理システムに記録目的のために供給される更なる射出光束のための射出面として利用することができる。
【００３６】
このため、本発明の装置は、付加的な更なるビームスプリッタを使用することなく、実質的に色的に忠実な更なる結合（合成）画像を記録のために光路から取出射出する手段を提供するという利点を有する。
【００３７】
本発明の更なる一実施形態では、上述の装置が、第１試料と第２試料を法科学的に比較検査するための光学装置に使用される。この光学装置では、共通の表示（画像）の（生成の）ために、第１試料の第１画像は、第１光束として、第１結像光学系を介して、かつ第２試料の第２画像は、第２光束として、第２結像光学系を介して本発明の装置に供給される。
【００３８】
本発明の有利な一実施形態では、第１結像光学系及び第２結像光学系は、第１及び第２顕微鏡によって構成され、２つの画像を結合するための装置は、当該２つの顕微鏡と結合するブリッジに配設される。
【００３９】
本発明のこの実施形態では、ブリッジと結合する共通の鏡筒が該ブリッジに配され、この鏡筒を通して、結合された第１及び第２画像が、第３射出光束として観察できると一層有利である。
【００４０】
更に、本発明の光学装置は、結合される第１及び第２画像から形成（合成）される記録のための第４光束としての更なる画像を第１及び第２画像を結合する本発明の装置から取出射出可能に構成される更なる結像システムを含むことができる。
【００４１】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００４２】
図１に例示したように、第１試料２及び第２試料４の法科学的比較検査のための本発明の光学装置１は、第１顕微鏡６として構成された第１結像光学系と、第２顕微鏡８として構成された第２結像光学系を有する。第１及び第２顕微鏡６、８は、光分割器とも称される本発明の装置１２を収容するブリッジ１０によって互いに結合される。この装置１２は、第１及び第２入射光束１４、１６としてそれぞれ構成される第１試料２の第１画像及びこれと比較されるべき第２試料の第２画像を結合し、当該結合画像が、第３光束１８として、ブリッジ１０に配された共通の表示のための鏡筒２０へと導かれる（入射される）よう構成される。
【００４３】
図１に更に例示したように、本発明の光学装置１は、更に、詳細に図示しない偏向ミラーから構成される概略的に示した更なる光学結像システム２２を有する。結合される第１及び第２画像から形成（合成）される更なる画像が、第４光束として、カメラ２５による記録のために、第１及び第２画像を結合するための装置１２からこの偏向ミラーを介して取出射出することができる。なお、偏向ミラーは、作図上の理由から模式的にのみ示した。
【００４４】
図２に、第１光束１４と第２光束１６を結合するための本発明の装置１２の一例を詳細に示した。
【００４５】
図２から分るように、第１及び第２光束１４、１６を結合するための本発明の装置１２は、第１及び第２部分プリズム２６、２８を有する。この部分プリズム２６、２８の間には、第１反射面３６と第２反射面３８を有する（１つの）光学的スプリッタ層が配される。このスプリッタ層は、理解の容易化のため、仮想分離線３０によって（第１）スプリッタ層３２と更なる（第２）スプリッタ層３４とに区別されている。
【００４６】
第１入射光束１４が実質的に平坦な入射面４０を通過して第１部分プリズム２６に入射した後、該第１光束１４は、第１相互作用点４２において（第１）スプリッタ層３２の第１反射面３６に入射し、この第１相互作用点４２において、第１光束１４は、第１反射面３６における反射により形成される第１部分ビーム１４ｒと、（第１）スプリッタ層３２を通過することによる、透過により形成される第２部分ビーム１４ｔとに分割される。
【００４７】
同様に、実質的に平坦な入射面４６を通過して第２部分プリズム２８に入射した第２入射光束１６は、（第１）スプリッタ層３２の第２反射面３８の第２相互作用点４４において、反射により形成される第１部分ビーム１６ｒと、（第１）スプリッタ層３２を通過することによる、透過により形成される第２部分ビーム１６ｔとに分割される。
【００４８】
反射により形成される第１光束１４の第１部分ビーム１４ｒ及び透過により形成される第２光束１６の第２部分ビーム１６ｔは、（第１）スプリッタ層３２との相互作用後、有利には第３反射面４８における全反射（ないし完全反射）によって第３相互作用点４９の方向に偏向され、この第３相互作用点において、この２つの部分ビームは、更なる（第２）スプリッタ層３４の第１反射面３６に一緒に入射する。この更なる（第２）スプリッタ層３４によって、この２つの部分ビームは、一部は該スプリッタ層３４を通過し、一部は該スプリッタ層３４により反射される。第３相互作用点４９において反射されるこの２つの部分ビームの成分は、記録のためにカメラ２５に供給可能な、射出される第４光束２４の一部を構成する（図１参照）。
【００４９】
同様に、透過により形成される第１光束１４の第２部分ビーム１４ｔ及び反射により形成される第２光束１６の第１部分ビーム１６ｒは、（第１）スプリッタ層３２との相互作用後、第４反射面５０における全反射（ないし完全反射）によって第４相互作用点５２の方向に偏向され、この第４相互作用点においてこの２つの部分ビームは、更なる（第２）スプリッタ層３４の第２反射面３８に一緒に入射する。この更なる（第２）スプリッタ層３４によって、この２つの部分ビームは、一部は該スプリッタ層３４を通過し、一部は該スプリッタ層３４により反射される。第４相互作用点５２において反射されるこの２つの部分ビーム１６ｒ及び１４ｔの成分は、第３相互作用点４９の領域で更なる（第２）スプリッタ層３４を通過する部分ビーム１４ｒ及び１６ｔの成分と重畳され、射出される第３光束１８を形成する。この第３光束は、図１に示した実施例では、鏡筒２０に供給される。
【００５０】
更に、第４相互作用点５２において更なる（第２）スプリッタ層３４を通過する２つの部分ビーム１６ｒ及び１４ｔの成分は、第３相互作用点４９の領域において反射される部分ビーム１４ｒ及び１６ｔの成分と重畳され、射出される第４光束２４を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１及び第２試料の法科学的鑑定のために２つの画像ないし２つの光束を結合するための（模式的に示した）本発明の装置の一例を有する、比較顕微鏡として構成された本発明の光学装置の一例の模式図。
【図２】第１及び第２光束を第３光束に結合するための、又は光路を反対に辿る場合、入射する第３光束を射出される第１及び第２光束に分割するための本発明の装置の一例の詳細図。
【符号の説明】
【００５２】
１ 本発明の光学装置
２ 第１試料
４ 第２試料
６ 第１顕微鏡
８ 第２顕微鏡
１０ ブリッジ
１２ ２つの光束を結合するための本発明の装置／光分割器
１４ 入射する第１光束（第１入射光束）
１４ｒ 第１光束から反射により形成される第１部分ビーム
１４ｔ 第１光束から透過により形成される第２部分ビーム
１６ 入射する第２光束（第２入射光束）
１６ｒ 第２光束から反射により形成される第１部分ビーム
１６ｔ 第２光束から透過により形成される第２部分ビーム
１８ 射出される第３光束（第３射出光束）
２０ 鏡筒
２２ 更なる光学結像システム
２４ 第４（射出）光束
２５ カメラ
２６ 第１部分プリズム
２８ 第２部分プリズム
３０ 仮想分離線
３２ （第１）スプリッタ層
３４ 更なる（第２）スプリッタ層
３６ 第１反射面
３８ 第２反射面
４０ 第１光束の入射面
４２ 第１相互作用点
４４ 第２相互作用点
４６ 第２光束の入射面
４８ 第３反射面
４９ 第３相互作用点
５０ 第４反射面
５２ 第４相互作用点

Claims (18)

1. とりわけ試料の法科学的検査のための光学装置における、第１及び第２光束を結合するための方法であって、
   前記第１及び第２光束を第１スプリッタ層と相互作用させて第１及び第２光束のそれぞれが第１及び第２部分ビームを形成し、双方からの該第１及び第２部分ビームを重畳して、射出する第３光束を形成する形式の方法において、
   前記射出する第３光束において、前記第１光束の前記第１及び第２部分ビームのそれぞれの反射及び透過の実行回数と、前記第２光束の前記第１及び第２部分ビームのそれぞれの反射及び透過の実行回数とが実質的に等しくなるよう、前記第１及び第２光束の各前記第１及び第２部分ビームを更なる第２スプリッタ層と相互作用させること、
   前記第１スプリッタ層及び前記更なる第２スプリッタ層は、接合された２つの部分プリズムの間に配される連続するただ１つのスプリッタ層から構成されると共に、
   該部分プリズムの中で前記第１及び第２光束（１４、１６）の前記第１及び第２部分ビーム（１４ｒ、１４ｔ；１６ｒ、１６ｔ）は、全反射によって偏向されること、
   を特徴とする方法。
2. 前記第１スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有すること、及び
   前記第１光束は、第１相互作用点において前記第１反射面に入射し、かつ前記第２光束は、第２相互作用点において前記第２反射面に入射すること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１相互作用点及び前記第２相互作用点は、前記第１スプリッタ層の互いに対向する２つの面において実質的に同じ位置にあること
   を特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記更なる第２スプリッタ層は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面を有すること、及び
   前記第１光束から反射により形成される第１部分ビームは、第３相互作用点において前記更なる第２スプリッタ層の前記第１反射面に入射し、かつ前記第２光束から反射により形成される第１部分ビームは第４相互作用点において前記更なる第２スプリッタ層の前記第２反射面に入射すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記第３相互作用点及び前記第４相互作用点は、前記更なる第２スプリッタ層の互いに対向する面において実質的に同じ位置にあること
   を特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第１光束から反射により形成される第１部分ビーム及び前記第２光束から透過により形成される第２部分ビームは、前記第１スプリッタ層との相互作用後、第３反射面における全反射によって、前記第３相互作用点の方向へ偏向されること
   を特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記第１光束から透過により形成される第２部分ビーム及び前記第２光束から反射により形成される第１部分ビームは、前記第１スプリッタ層との相互作用後、第４反射面における全反射によって、前記第４相互作用点の方向へ偏向されること
   を特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
8. 前記第１スプリッタ層及び前記更なる第２スプリッタ層の反射特性及び透過特性は、互いに実質的に等しいこと
   を特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
9. 入射する第１及び第２光束を結合するための装置であって、
   射出される第３光束が形成されるよう互いに重畳される第１及び第２部分ビームがそれぞれ形成されるよう前記第１及び第２光束と相互作用する第１スプリッタ層を有するよう構成された装置において、
   前記射出される第３光束（１８）において、前記第１光束の前記第１及び第２部分ビーム（１４ｒ、１４ｔ）のそれぞれの反射及び透過の実行回数と、前記第２光束（１６）の前記第１及び第２部分ビーム（１６ｒ、１６ｔ）のそれぞれの反射及び透過の実行回数が実質的に等しくなるよう、前記第１及び第２光束（１４、１６）の各第１及び第２の部分ビーム（１４ｒ、１４ｔ、１６ｒ、１６ｔ）と相互作用する更なる第２スプリッタ層（３４）を有すること、
   前記第１スプリッタ層及び前記更なる第２スプリッタ層は、接合された２つの部分プリズムの間に配される連続するただ１つのスプリッタ層から構成されると共に、
   該部分プリズムの中で前記第１及び第２光束（１４、１６）の前記第１及び第２部分ビーム（１４ｒ、１４ｔ；１６ｒ、１６ｔ）は、全反射によって偏向されること、
   を特徴とする装置。
10. 前記第１スプリッタ層（３２）は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面（３６、３８）を有すること、及び
    前記第１光束（１４）が、第１相互作用点（４２）において前記第１反射面（３６）に入射し、かつ前記第２光束が、第２相互作用点（４４）において前記第２反射面（３８）に入射するよう構成されること
    を特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記更なる第２スプリッタ層（３４）は、互いに対向しかつ互いに実質的に平行に延在する第１及び第２反射面（３６、３８）を有すること、及び
    前記第１光束（１４）から反射によって形成される第１部分ビーム（１４ｒ）が、第３相互作用点（４９）において前記更なる第２スプリッタ層（３４）の前記第１反射面（３６）に入射し、かつ前記第２光束（１６）から反射によって形成される第１部分ビーム（１６ｒ）が、第４相互作用点（５２）において前記更なる第２スプリッタ層（３４）の前記第２反射面（３８）に入射するよう構成されること
    を特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
12. 前記第１光束（１４）から反射により形成される第１部分ビーム（１４ｒ）及び前記第２光束（１６）から透過により形成される第２部分ビーム（１６ｔ）が、前記第１スプリッタ層（３２）との相互作用後、第３反射面（４８）における全反射によって前記第３相互作用点（４９）の方向へ偏向されるよう構成されること
    を特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１光束（１４）から透過により形成される第２部分ビーム（１４ｔ）及び前記第２光束（１６）から反射により形成される第１部分ビーム（１６ｒ）が、前記第１スプリッタ層（３２）との相互作用後、第４反射面（５０）における全反射によって前記第４相互作用点（５２）の方向へ偏向されるよう構成されること
    を特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。
14. 前記連続するスプリッタ層は、それぞれ実質的に台形状の断面を有する２つの部分プリズム（２６、２８）の当接個所の領域に形成されること
    を特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の装置。
15. 第１及び第２試料を法科学的比較検査するための光学装置であって、
    前記第１試料の第１画像が第１結像光学系を介して及び前記第２試料の第２画像が第２結像光学系を介して、共通の表示を生成するために該第１及び第２画像を結合するための装置に供給されるよう構成された光学装置において、
    前記第１及び第２画像（１４、１６）を結合するための装置（１２）は、請求項９〜１４の何れか１項に記載の装置により構成されること
    を特徴とする光学装置。
16. 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系は、第１及び第２顕微鏡（６、８）により構成されること、及び
    前記第１及び第２画像（１４、１６）を結合するための装置（１２）は、前記顕微鏡（６、８）を互いに結合するブリッジ（１０）に配設されること
    を特徴とする請求項１５に記載の光学装置。
17. 前記ブリッジ（１０）に結合されると共に、前記第１及び第２画像（１４、１６）が人間の眼に対して結合画像（１８）として知覚可能となるよう該第１及び第２画像（１４、１６）を通過させるよう構成された共通の鏡筒（２０）を有すること
    を特徴とする請求項１６に記載の光学装置。
18. 前記第１及び第２画像（１４、１６）を結合するための装置（１２）から射出される、結合される前記第１及び第２画像から形成される更なる画像（２４）を記録のために取出射出可能にする更なる結像システム（２２）を有すること
    を特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項に記載の光学装置。

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