JPH06505576A - 顕微鏡の照明系の明度調整及び（あるいは）色温度調整のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 顕微鏡の照明系の明度調整及び（あるいは）色温度調整のための方法及び装置 本発明は、ランプ電流の調整のための調整器と照明光の色温度の調整のためのフ ィルターとを有する顕微鏡の照明系のための、色に影響を及ぼさない明度調整及 び（あるいは）明度に影響を及ぼさない色温度調整のための方法、ならびにその 方法の実施のための装置に関するものである。

白熱灯を有する照明装置の場合には、電気回路を用いてランプ電圧を変えること により、光源から放射される光の明度を調整することが知られている。しかし、 ランプ電圧を調整することは、それによって同時に照明光の色温度が変えられる という欠点につながる。写真の撮影は、この光条件によって後の写真の像に色収 差が生じることを容認してのみ可能である。

ドイツ特許公開第２７５７５４３号公報及びドイツ実用新案第８８０２９９６号 明細書によって、この収差を排除する装置が公知である。両方の装置は、光源、 集光レンズ系及びリング形に形成された光導体を有する。照明強度の調整のため に、ドイツ特許公開第２７５７５４３号公報では、個々の集光レンズの間の照明 光線路に部分的に取り入れることが可能でかつそれによって光束の一部を覆う遮 光スライドが設けられている。ドイツ実用新案第８８０２９９６号明細書では、 照明強度の調整のために光導体の光入射面の手前にさまざまなホールマトリック スをもつ不透明でかつ移動可能に配置されたスライドが設けられている。光導体 がその内部を同質に形成されているので、光導体の光放出面が均等な光強度分布 を有する。このような照明装置によって、光の色温度を変えることなしに照明強 度を調整することが可能である。

しかしながら、これは著しい精密加工のコストのほかに、全体の照明強度が光導 体によって減少させられる欠点がある。

ドイツ特許公開第２７４５３９７号公報により、多数の単独の繊維をもつ光導体 ランプのための調光器が公知である。これには、ランプと光導体の光入射面との 間の照明光線路にいくつかの扇形面によって形成された絞りが配置されている。

照明強度を調整するために、この扇形面が操作によって相互に位置を変えられる 。その結果、照明光束が非対称に制限されることが不都合である。また、高い絞 り要素の領域が不正確にしか調整されない。

ドイツ特許公開第２７０１．７６４号公報により、顕微鏡用照明装置の明度調整 のための光束調整器が公知である。この光束調整器は、スライドと光方向に配置 されて固定した半透明の導管群とを有する。旋回装置によって、スライドが照明 光線路に旋回可能に配置されている。しかしながら、この装置はサイズが非常に 大きく、旋回装置によって顕微鏡の照明光線路に付加的の空間が必要である。

本発明の課題は、観察のために使用可能な観察光線の効率が最善の状態にされ、 さらに大きな調整範囲にわたって色に影響を及ぼさない明度調整の可能性及び（ あるいは）照明光の明度に影響を及ぼさない色温度調整の可能性が操作に都合の よい方法で与えられるように、顕微鏡の照明系用の調整可能な照明装置のための 方法及び装置を提供することである。

前記課題は１本発明により、主光源のランプ電流の調整によって明度を変化させ 、かつそれによって変化した照明光の色温度をフィルターを備えた副光源のラン プ電流を同時に変化させることによって補償すること、またはフィルターを備え た副光源のランプ電流の調整によって色温度を変化させ、かつそれによって変化 した照明光の明度を主光源のランプ電流を同時に変化させることによって補償す ることを特徴とする方法によって解決される。

本発明に係る方法の実施のための装置では、主光源とともに、色フィルターをも つ副光源と両方のランプ電流の調整のためのコントロール装置とが設けられてお り、その際、コントロール装置が、調整器によって両方のランプのそれぞれの光 を同時に次のように調整する。すなわち、 ａ）色に影響を及ぼさない明度調整の場合に、主光源の明度がランプ電流によっ て調整され、かつ同時に照明光の変化した色温度が色フィルターを備える副光源 のランプ電流の調整によって補償される（特許請求の範囲第１項）。

ｂ）明度に影響を及ぼさない色温度調整の場合に、照明光の色温度が色フィルタ ーを備える副光源のランプ電流の調整によって調整され、かつ同時に照明光の変 化した明度が主光源のランプ電流の調整によって補償される（特許請求の範囲第 ２項）。

本発明に係る特許請求の範囲第１項及び第２項に従う方法を組み合わせて実施す るための装置は、主光源とともに、色フィルターをもつ副光源と両方のランプ電 流の調整のためのコントロール装置とを有し、その際コントロール装置が二つの 互いに別々に働く調整器によって両方のランプ電流を同時に次のように調整する 。すなわち、色に影響を及ぼさない明度調整の場合には、主光源の明度がランプ 電流によって調整され、かつ同時に照明光の変化した色温度が副光源のランプ電 流の調整によって補償され、また明度に影響を及ぼさない色温度調整の場合には 、照明光の色温度が副光源のランプ電流の調整によって調整され、かつ同時に照 明光の変化した明度が主光源のランプ電流の調整によって補償される。

その他の特許請求の範囲は、前記の装置の有利な構成を示す。

皐−の市販の変換フィルターを使用して、総ての調整範囲にわたって色に影響を 及ぼさない放射スペクトル（ブランクスベクトル）に良好な近似値で近づくこと が有利である。従って、調整範囲内の各々の点に対して定められた色温度が与え られている。

本発明は、照明光のうちの観察のために使用可能な部分を最善化することにより 、顕微鏡装置の熱負荷が軽減されることも特徴とする。

図には、本発明に係る一つまたは複数の方法がそれに最適な装置に関して図式的 に図示されている。

図１は主光源を有する顕微鏡台と副光源を有する付属のランプ室の図式図であり 、図２は異なる強度に関するブランクスベクトルのグラフであり、図３は照明装 置の調整範囲のグラフである。

図１は、顕微鏡台１、主光源４を伴う照明光線路２、副光源５を有し外部に取付 は可能なランプケーシング３、固定した変換フィルター６、および半透明の偏向 反射鏡７を示す。主光源４および副光源５は、外から電気を供給される。そのた めに、電流導線１２または１３がコントロール装置８と接続されている。このコ ントロール装置は、電流を安定させる二つの回路部（図示されていない）、色温 度の調整のための調整器９、照明光の明度の調整のための調整器１ｏ、並びに上 位のコントロールデバイス１５．１６の接続のためのインターフェイス１１（Ｒ ３２３２）を有する。両方の調整器９及び１ｏは、特にいわゆるマルチステンプ スイッチとして形成されている。安定回路部をもつコントロール装置８への電力 供給は、導線１４を介して行なわれる。このコントロール装置８内には、メモリ ーユニット２３が設けられており、メモリーユニット２３内には、調整器９また は１ｏに応じて二つの光源４及び５を制御するために、予め与えられた電流値ま たは対応する電流値ペアが記憶されている。

さらにこの図には、二つの別々の回転式調整器９及び１０の機能を果たすことが できる２軸スイツチレバー（操作レバー）１９が図示されている。二つの回転式 調整器９及び１０は、操作レバー１９によって代用されることが可能である。

コントロール装置８は、外部のコントロールデバイス、ここではデータ導線１８ を有する写真制御装［１５及びデータ導線１７を有するコンピュータ１６がイン ターフェイス１１を介してコントロール装置８と接続できるように構成されてい る。例えば調整装置９．１ｏをシミュレーションするために、このインターフェ イス１１を介して制御命令が装置８にまたは逆に伝達される。

図２は、各種の動作電流に対するハロゲンランプの放射スペクトルのブランク曲 線２ｏ、２１、及び２２を示す。曲線２０は、色温度３２００Ｋに対応する定格 動作電流に対するハロゲンランプを示す。この最大強度とは異なって、はぼ１０ ％の強度の場合の同じハロゲンランプの放射スペクトルが、２４００にのブラン ク曲線２２によって表わされる。この二つの曲線２ｏ、２２の比較から、強度が 低下した場合または動作電流が減少した場合、ランプのスペクトル放射が青色部 分にて極度に大きく減することが明らかである。

曲線２１は、はぼ１０％の強度の３２００にの照明光に対するブランク関数を示 す。曲線２１と２２の比較から、色温度と強度のこの結合が単一のハロゲンラン プの電流電圧変化によって得ることはできず、青色光の追加の分が混ぜられなけ ればならないことが明らかである。

この不足している色部分は、本発明により、変換フィルター６を有する副光源５ によって補償される。

図３は、通例の顕微鏡照明に用いられるような、ハロゲンランプを有する本発明 に係る照明系の調整範囲のグラフを示す。色温度３２００にの場合に、系の総強 度が照明系の相対強度の１００％からほぼ０．６％まで完全に調整可能である。

そこからはずれた色温度は、照明配置によって任意の強度に対して図示された調 整範囲の枠内で調整可能である。ここに図示された調整範囲は、決められたラン プ、フィルター、分割鏡の組み合わせに対応している。このファクターの変更、 例えばオレンジ色の変換フィルターあるいは二色分割鏡を使用することによる変 更は、別の調整範囲を与える。

本発明の作動態様を、図１の実施例により詳しく説明する。

顕微鏡台１に一体に設けられただ主光源４は、電力供給導線１２を介してコント ロール装置８と電気的に結合されている。副光源５は、モジュールとして形成さ れておりかつ青色の変換フィルター６と分割反射鏡７とを有する分離ケーシング ３内に配置されている。モジュール３全体は、顕微鏡台１に結合可能につくられ ている。その際、分割反射鏡７が照明光線路２に配置される。副光源５への電流 供給は、電気導線１３を介してコントロール装置８によって行なわれる。コント ロール装置８に設けられた調整器９及び１０によって、照明光の明度及び色温度 を選ぶことができる。その際、この図に示された操作レバー１９によって、両方 の各調整器９及び１ｏの機能を果たすことができる。

照明光の明度は、光線分割器７を通過する主光源４の強度の１００％から出発し て、次のように調整される。

すなわち、調整装置１０の位置に依存して、メモリーユニット２３に記憶されて いるコントロール装置８の所属の電流値が供給され、かつ両方の光源４．５が所 属の回路部を介して適宜制御される。そのために、主光源４の明度が低下し、か つ同時にその時に不足している青色光部分の補償のために副光源５のスイッチが 入れられる。

分割反射鏡７によって、副光源５の光が照明光線路２の方向に反射される。上述 の実施例の調整範囲が、図３に示されている。１００％の総強度（例えば、主光 源４の１００％の強度と副光源５の０％の強度）より出発して、照明光が３２０ ０にの場合にほぼ０．６％の総強度まで色に影響を及ぼさずに調整される。この 色に影響を及ぼさない調整は、図３において横座標に平行な右から左への移動に 対応する。

この上述の色に影響を及ぼさない明度調整と同様に、明度に影響を及ぼさない色 温度の調整が図１に示す同じ構造によって行なわれる。その場合、この調整は図 ３において縦座標に平行な移動に対応する。所望の色温度の調整は、青色の変換 フィルター６をもつ実施例において図３に示されたＴ領域内で可能である。また ここで、主光源及び副光源のランプ電流の変更による調整も行なわれる。このた め、コントロールパネル８に別の調整器９が設けられている。この調整器位置と 記憶されている電流値または電流値ペアによって、両方の光源４及び５が制御さ れる。

顕微鏡照明光の上述の調整は、当然図３に示された範囲内で当然同時にも調整す ることができる。調整のための別の範囲を選択することは、別のフィルター、分 割器、あるいはまた別の種類の光源を使用することによって可能である。

フロントページの続き （７２）発明者　シェーネンボルン　イエルクドイツ連邦共和国　デー・６３３ ０　ヴエッラー　ナラボルナ−シュトラーセ　８０ （７２）発明者　ギルバート　マンフレートドイツ連邦共和国　デー・６３３６ 　ゾルムストウンネルヴエーク　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ランプ電流の調整のための調整器と照明光の色温度の調整のためのフィルタ ーとを有する顕微鏡の照明系のための色に影響を与えない明度調整の方法におい て、主光源のランプ電流の調整によって明度を変化させ、かつそれによって変化 した照明光の色温度をフィルターを備えた副光源のランプ電流を同時に変化させ ることによって補償することを特徴とする方法。 ２．ランプ電流の調整のための調整器と照明光の色温度の調整のためのフィルタ ーとを有する顕微鏡の照明系のための明度に影響を与えない色温度調整の方法に おいて、フィルターを備えた副光源のランプ電流の調整によって色温度を変化さ せ、かつそれによって変化した照明光の明度を主光源のランプ電流を同時に変化 させることによって補償することを特徴とする方法。 ３．光源、ランプ電流の調整のための調整器、及び照明光の色温度の調整のため のフィルターを有する特許請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の方法の実施 のための装置において、主光源（４）とともに、フィルター（６）をもつ副光源 （５）が設けられており、両方の光源（４、５）がコントロール装置（８）と接 続されており、かつコントロール装置（８）が調整器位置（９；１０；１９）に 依存して主光源（４）及び副光源（５）のランプ電流を調整することを特徴とす る装置。 ４．光源、ランプ電流の調整のための調整器、及び照明光の色温度の調整のため のフィルターを有する特許請求の範囲第１項及び第２項に記載の方法の組み合わ せた実施のための装置において、主光源（４）とともに，フィルター（６）をも つ副光源（５）が設けられており、両方の光源（４、５）がコントロール装置（ ８）と接続されており、コントロール装置（８）に二つの互いに別々に働く調整 器（９、１０）が付属しており、そしてコントロール装置（８）が調整器（９、 １０）の位置に依存して主光源（４）及び副光源（５）のランプ電流を調整する ことを特徴とする装置。 ５．コントロール装置（８）が、主光源（４）及び副光源（５）を制御するため の電流値が記憶されているメモリーユニット（２３）を有しことを特徴とする特 許請求の範囲第３項あるいは第４項に記載の装置。 ６．両方の光源（５、６）の連結のために、顕微鏡の照明光線路（２）に半透明 反射鏡（７）が備えられていることを特徴とする特許請求の範囲第３項から第５ 項の少なくとも一つに記載の装置。 ７．コントロール装置（８）がコンピューター（１６）及び（あるいは）写真制 御装置（１５）に接続するための少なくとも一つのインターフェイス（１１）を 有し、かつ明度調整及び（あるいは）色温度調整がこのインターフェイス（１５ 、１６）を介して遠隔操作可能に構成されていることを特徴とする特許請求の範 囲第３項から第６項の少なくとも一つに記載の装置。 ８．一つあるいは複数の調整器（９、１０）がマルチステップスイッチとして形 成されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項あるいは第４項に記載の装 置。 ９．二つの各調整器（９、１０）の機能を果たす２軸スイッチレバー（操作レバ ー）（１９）が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の 装置。 １０．定められた明度及び色温度の生成のための電流値が、数値ペアとして記憶 されていることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の装置。 １１．副光源（５）が分割反射鏡（７）と共に分離ケーシング（３）内に配置さ れており、かつこれが顕微鏡台（１）の外部に連結可能に形成されていることを 特徴とする特許請求の範囲第３項から第１０項の少なくとも一つに記載の装置。