DE2810753A1

DE2810753A1 - Abtastvorrichtung mit mehreren optischen fasern

Info

Publication number: DE2810753A1
Application number: DE19782810753
Authority: DE
Inventors: Ichiro Sawamura
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-03-14
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE2810753C3; JPS53126649U; US4212516A; JPS6111693Y2; DE2810753B2

Description

DR. ING. K. WtTESTHOFK 8OOO MÜNCHEN OO

-HR.H. ν. PJCCJIMANN KCIMV JältiHHSTKASKU 2

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1A-50 563

Anmelder: OLYMPUS OPTICAL COMPANY LIMITED

43-2, 2-Chome, Hatagaya, Shibuya-Ku, Tokyo, Japan

Titel; Abtastvorrichtung mit mehreren optischen

Fasern

DR. ING. F. ¹

DR, E. ν. PJiClIMANN

DR. ING. D. IJKHRI5NS DIPL·. ING. R. OOEXZ

PATENTANWÄLTE

SOOO MÜNCHEN 9O SCmVEIG EKSTIiASSE 2 TELEION (0S9) 662051 TELEX 5 24- 07O

XELEGnAMME :

I»HOTEOTl¹ATENT HUNCHES"

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Beschreibung

Abtastvorrichtung mit mehreren optischen Fasern

Die Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung mit mehreren optischen Fasern und bezieht sich insbesondere auf einen Mehriachsensor, der ein unter einem Mikroskop o.dgl. zu untersuchendes Objekt mit hoher Geschwindigkeit optisch abzutasten vermag.

Die an ein Untersuchungsgerät zum Anzeigen, insbesondere Aufzeichnen, und Verarbeiten von Daten über eine Vielzahl von Objekten gestellten Forderungen sind die Automatisierungsfähigkeit und die hohe Geschwindigkeit beim Verarbeiten der Objektdaten. Zur Erfüllung solcher Forderungen ist ein von Glasfasern gebildeter Mehrfachsensor vorgeschlagen worden, der zum Abtasten des Sehfeldes eines Mikroskopes eine einzige Abtaststelle verwendet.

Fig. 1A zeigt eine Schrägansicht eines herkömmlichen Mehrfachsensors, Fig. 1B einen vereinfachten Querschnitt, der das Abtasten eines Objektes verdeutlicht. Der in Fig. 1A dargestellte Mehrfachsensor weist eine bestimmte Anzahl, hier zehn Glasfasern 1 auf, deren Endflächen 1a an einem Ende an einer Linie ausgerichtet und festgehalten sind, während die Endflächen 1b am anderen Ende getrennten

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Detektoren 2 gegenüber angeordnet sind, von denen jeder eine Photoelektronenvervielfacherröhre aufweist. Die Endflächen 1a sind gemäß Fig. IB in einem Sehfeld 3 angeordnet, das von einerBildvergrö'ße rungs- und -Fokussierebene eines Objektives gebildet ist, während ein Abtasttisch zum Abtasten eines an ihm angeordneten Objektes 4 mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise.1 um/s bewegbar ist. Ein vom Mehrfachsensor abgetastetes Informationssignal wird den am anderen Ende der Glasfasern 1 angeordneten Photoelektronenvervielfacherröhren zugeleitet, die das Signal jedes der Kanäle, die von den einzelnen Glasfasern T gebildet sind, elektronisch verarbeiten. Der vorstehend, beschriebene Mehrfachsensor vermag das gesamte Sehfeld eines Mikroskopes in einem Zuge abzutasten und ist zur Erhöhung der Behandlungsgeschwindigkeit für das Ob j ekt für Automatisierung geeignet. Der Mehrfachsensor verlangt jedoch die Verwendung einer Mehrzahl von Photoelektronenvervielf acher röhr en und erfordertfür die Verarbeitung von durch mehrere Kanäle gelieferten Objektdaten auch einen Multiplexer. ;

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abtastvorrichtung mit mehreren optischen Fasern zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile des vorstehend, beschriebenen Mehrfachsensors die Verarbeitung von Mehrkanälausgängen durch eine einzige Photoröhre ermöglicht.

Erfindungsgemäß sind bei einer ersten Gruppe von regelmäßig angeordneten optischen Fasern die Endflächen an einem Ende der Fasern an einer Kreislinie so angeordnet, daß sie von einer Abtastscheibe mit einem einzigen Signalübertragungsfenster abtastbar sind. Der abgetastete Ausgang wird durch ein Ende einer Anzahl von optischen Fasern einer zweiten Gruppe übertragen, die an einer Kreislinie regelmäßig angeordnet sind. Die änderen Enden der optischen Fasern der zweiten Gruppe sind an einer einzigen Stelle so zusammengefaßt, daß die abgetasteten Ausgänge einer einzigen Photoröhre nacheinander zugeleitet werden. Folglich ist die Not-Wendigkeit der Verwendung eines Multiplexers vermieden, so daß eine billige Abtastvorrichtung geschaffen werden kann.

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Die Abtastscheibe kann eine Vielzahl von Steueröffnungen sur f^ynchronisation aufweisen, die ein Kanalunterscheidungssignal erzeugen, um eine ordnungsgemäße Folge für die Abtastung der vom Objekt gelieferten Ausgangssignale sicherzustellen. Auf diese Weise sind durch die Abtastvorrichtung nach der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik völlig ausgeschaltet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im beigefügten Anspruch gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 2 eine Draufsicht der Abtastvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 eine Ansicht von vorn der in Fig. 2 dargestellten Abtastscheibe.

Gemäß Fig. 2 hat eine erste Gruppe 10 von optischen Fasern eine Vielzahl von optischen Glasfasern 11, 12 ..., deren Endflächen 11a, 12a ... an einem Ende an einer geraden Linie ausgerichtet sind. An diesem Faserende sind die Glasfasern 11, 12 ... zur Sicherung ihrer Ausrichtung aneinander befestigt. Die Endflächen 11a, 12a ... sind in einer BildvergrÖßerungs- und -Fokussierebene eines Objektives eines Mikroskopes angeordnet. Die anderen Enden der Glasfasern 11, 12 ... sind voneinander getrennt, und die zugehörigen Endflächen 11b, 12b ... sind an einer Kreislinie von entsprechendem Radius mit gleichen Zwischenabständen angeordnet.

Gemäß Fig. 2 hat eine zweite Gruppe 20 von regelmäßig angeordneten optischen Glasfasern 21, 22 ... die gleiche Faserzahl wie die erste Gruppe 10. Die Endflächen 21b, 22b ... an einem Ende der Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe 20 sind an einer Kreislinie den Endflächen 11b, 12b ... der entsprechenden Glasfasern 11, 12 ... der ersten Gruppe 10

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gegenüber angeordnet, während ihre anderen Enden an einer einzigen Stelle zusammengefaßt oder gebündelt und von einem Halter 20a festgehalten sind.

Im Zwischenraum zwischen den sich gegenüberliegenden Endflächen Hb, 12b ... und 21b, 22b ... der Glasfasern 11, 12 und 21, 22 ... der ersten und der zweiten Gruppe 10 bzw. ist eine Äbtastscheibe 30 an einer Tragwelle 30a drehbar gelagert. Die Abtastscheibe 30 weist gemäß Fig. 3 an ihrem Umfang ein einziges Signalübertragungsfenster 40 und eine Mehrzahl von Steueröffnungen 41, 42 ... auf. Das Signalübertragungsfenster 40 ist in der Äbtastscheibe 30 an einem Radius ausgebildet, der dem Radius des Kreises entspricht, an dem die Endflächen 11b, 12b ... der Glasfasern 11, 12 angeordnet sind, so daß bei Drehung der Abtastscheibe 30 die von den Endflächen 11b, 12b ... abgegebenen Ausgangssignale nacheinander auf die Endflächen 21b, 22b ... der Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe 20 Übertragen werden. Zweck der SteuerÖffnungen 41, 42 ... ist es, eine Kanalunterscheidung zwischen den einzelnen optischen Glasfasern 11, 12 ... und 21, 22 ... zu ermöglichen. Gemäß Fig. 2 sind an entgegengesetzten Seiten der Äbtastscheibe 30 eine Lichtquelle 51 und ein lichtempfangendes Bauteil 52 angeordnet, die zwischen sich Licht durch eine der Steueröffnungen 41, 42 ... zu übermitteln vermögen und so einen Kanalunterscheider bilden.

Den mit dem Halter 20a zusammengefaßten Endflächen der optischen Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe 20 gegenüber ist eine einzelne Photoröhre 50 angeordnet, die eine Photοelektronenvervielfacherröhre aufweist, welche von den zusammengefaßten Endflächen der Glasfasern 21, 22 ... nacheinander bildliche Informationsausgänge oder -signale empfängt, um sie auf photoelektrischem Wege in ein entsprechendes elektrisches Signal umzuformen. Das elektrische Signal ist mit einem Ausgangssignal aus dem lichtempfangenden Bauteil 52 kombinierbar.

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Im Betrieb wird die Abtastscheibe 30 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht, wobei bildliche Informationseingänge, die an den Endflächen 11a, 12a ... fokussiert und zu den anderen Endflächen 11b, 12b ... weitergeleitet wurden, sich nacheinander durch das Signalübertragungsfenster 40 hindurch den Endflächen 21b, 22b ... und von dort den anderen Endflächen der optischen Glasfasern 21, 22 ... der zweiten Gruppe 20 mitteilen. Der so übermittelte Informationseingang wird unverzüglich von der Photoröhre 50 an den zusammengefaßten Enden der Glasfasern 21, 22 ... erfaßt.

Beim Übertragen des Signals von der ersten Gruppe 10 auf die zweite Gruppe 20 tritt Licht aus der Lichtquelle 51 nacheinander durch die Steueröffnungen 41, 42 ... hindurch und wird vom Bauteil 52 empfangen, welches es in ein elektrisches Steuersignal umformt, das mit dem von der Photoröhre 50 erzeugten bildlichen Informationsausgang kombinierbar ist, so daß eine Kanalunterscheidung zwischen den Glasfasern 11, 12 ... möglich ist. Auf diese Weise sind erfindungsgemäß die Ausgänge aus einer Mehrzahl von Kanälen durch die einzelne Photoröhre 50 verarbeitbar.

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Claims

Abtas'tvorriclitung mit mehreren optischen Pasern, deren Endflächen an einem Ende an einer Linie zueinander ausgerichtet sind, um eine fokussierende Fläche zu bilden, und die es ermöglichen, daß am anderen Ende der Fasern ein abgetasteter Ausgang eines fokussierten Bildes abgenommen wird, g e k e η η ζ e i c h η e t durch -eine erste Gruppe (10) von mehreren, regelmäßig angeordneten optischen Fasern (Glasfasern 11, 12 ...)» deren Endflächen (11a, 12a .....)■ an einem Ende an einer geraden Linie zueinander ausgerichtet sind und deren Endflächen (11b, 12 b .,») am anderen Ende voneinander getrennt und mit gleichmäßigem Zwischenabstand an einer Kreislinie angeordnet sind, wobei an den Endflächen (11a, 12a ...) ein Bild eines zu untersuchenden Objektes fokussierbar ist,

- eine zweite Gruppe (20) von mehreren, regelmäßig angeordneten optischen Fasern (Glasfasern 21, 22 ...), deren Endflächen (21b, 22b ...) an einem Ende den Endflächen (11b, 12b ···) am anderen Ende der zugehörigen Fasern (11,12 ...) der ersten Gruppe (10) gegenüber angeordnet sind und deren Endflächen am anderen Ende an einer einzigen Stelle zusammengefaßt sind,

- eine Äbtastscheibe (30), die zwischen den sich gegenüberliegenden Endflächen (11b,12b ..., 21b, 22b .,.) der optischen Fasern (11,12 .v., 21, 22 ...) der ersten und der zweiten Gruppe (10,20) drehbar angeordnet ist und ein einziges Signalübertragüngsfenster (40) zum Übertragen eines bildlichen Informationssignals, das an den Endflächen (11b, 12b ...) am anderen Ende der optischen Fasern (11,12 ...) der ersten Gruppe (10) erzeugt worden ist, nacheinander auf die

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Endflächen (21b, 22b ...) am einen Ende der optischen Pasern (21, 22 ...) der zweiten G-ruppe (20) hat und ferner eine Mehrzahl von Steueröffnungen (41, 42 ...) aufweist, die der Unterscheidung eines bestimmten Kanals dienen, durch den die Signalübermittlung zwischen der ersten G-ruppe (10) und der zweiten Gruppe (20) geschieht,

- einen Kanalunterscheider mit einer Lichtquelle (51) und einem lichtempfangenden Bauteil (52), die an entgegengesetzten Seiten der Abtastscheibe (30) angeordnet sind, um zwischen sich Licht durch eine der SteuerÖffnungen (41, 42 ...) zu übertragen,

- und durch eine einzelne Photoröhre (50), die den zusammengefaßten Endflächen der optischen Pasern (21, 22 ...) der zweiten G-ruppe (20) gegenüber angeordnet ist.

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