DE4423705A1

DE4423705A1 - Strukturierte Leuchtfeldblende

Info

Publication number: DE4423705A1
Application number: DE19944423705
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-04

Description

Erfindungsbeschreibung

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.

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.

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.

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.

Ausführungsbeispiel

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.

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.

Claims

1. Strukturierte Leuchtfeldblende zur gezielten Modulation der Lichtintensität bei der Ausleuchtung von Objekten in mikroskopischen Anordnungen mit Köhlerschen Be leuchtungsprinzip, gekennzeichnet dadurch, daß bei der lichtmikroskopischen Unter suchung von Objekten sowohl im Durchlicht als auch im Auflicht Intensitätsmo dulationen erhalten werden, die Zusatzinformationen bei der Auswertung von Ober flächenstrukturen von Objekten liefern und eine verbesserte Erfassung von optischen und geometrischen Eigenschaften z. B. in Verbindung mit optoelektronischen Wand lern und rechnergestützten Bildverarbeitungssystemen ermöglichen.

2. Strukturierte Beleuchtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch eine Variation der Lichtdurchlässigkeit der Leuchtfeldblende am Objekt beliebige Be leuchtungsstrukturen erhalten werden und sowohl statistisch als auch stochastisch verteilt sein können.

3. Strukturierte Leuchtfeldblende nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Beleuchtungsstruktur gezielt den zu erfassenden bzw. zu vermessenden oder zu bewertenden optischen und geometrischen Objekteigenschaften angepaßt werden kann und ggfs. Korrelationen zwischen Objekteigenschaften und Beleuchtungsstruk tur erhalten werden, die direkt für die Auswertung mikroskopischer Bilder Verwen dung finden bzw. zugrundegelegt können.

4. Strukturierte Leuchtfeldblende nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß über optoelektrisch sensitive Materialien eine direkte Steuerung der Durchlässig keit der Leuchtfeldblende im Hinblick auf eine geeignete rechnergestützte Bildaus wertung und basierend auf Informationen, die von dieser Bildauswertung mittels op toelektronischer Bildwandler über das Objekt erhalten werden.

5. Strukturierte Leuchtfeldblende nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß es sich sowohl um objektorientierte Strukturierungen als auch um Strukturierungen handeln kann, die nach Aufnahme mit einem optoelektronischen Bildwandler und anschließende Auswertung in einem angeschlossenen rechnergestützten Bildverar beitungssystem Informationen über optische und geometrische Eigenschaften mikro skopisch zu untersuchender Objekte liefert.

6. Strukturierte Leuchtfeldblende nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß diese erfindungsgemäß auch außerhalb eines Mikroskopes Anwendung finden kann, sofern dort eine Beleuchtungseinrichtung nach dem Köhlerschen Beleuchtungsprin zip verwendet wird.