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    公开号:WO1986005000A1
    申请号:PCT/DE1986/000057
    申请日:1986-02-17
    公开日:1986-08-28
    发明作者:Herbert Leiter
    申请人:Ernst Leitz Wetzlar Gmbh；
    IPC主号:G02B21-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Vorrichtung zum Eingeben, Sichtbarmachen und/oder Registrieren eines variablen Meßfleckes in einen Strahlengang einer Kamera für optische Geräte
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/oder Registrieren mindestens eines form-, großen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungs- und/oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
    [0003] Aus der DE-PS 26 19 853 ist eine Aufsatzkamera mit Bellchtungsmessung für Mikroskope zur fotografischen Fixierung eines Objektes bzw. Objektdetails bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist eine das DetailMeßfeld definierende Meßfeldblende in einer zum Okularzwischenbild konjugierten Ebene mechanisch verstellbar angeordnet. Diesem Stand der Technik haften mehrere Nachteile an. So kann die Detailmeßfeldblende zwar großen-, form- und ortsvariant gehaltert werden; es sind aber lediglich speziell vorgegebene Blendengeometrien, wie Quadrate, Rechtecke oder Kreisflächen, durch mechanische Verstellung von Blendensegmenten zu realisieren. Eine individuelle Formanpassung der Detailmeßfeldblende an die Geometrie eines beispielsweise gewinkelt ausgebildeten Objektdetails (z.B. "Bumerang"-Form) bzw. eines Objektdetails mit unsymmetrischen, unregelmäßigen, polygonalen Ein- und Ausbuchtungen ist dagegen nicht möglich. Ein gravierender Nachteil besteht weiterhin darin, daß mechanische Verstellmittel für die Detailmeßfeldblende selbst bzw. für ihre einzelnen Segmente vorgesehen sein müssen.
    [0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die beschriebenen Nachteile prinzipiell nicht mehr auftreten können; das darüber hinaus variantenreicher einsetzbar, auf alle auftretenden Objektdetail-Formen optimal einstellbar und vor allem mit einer erweiterten Belichtungsdynamik ausgestattet ist.
    [0005] Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/oder Registrieren mindestens eines form-, großen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungs- und/oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, in der Weise gelöst, daß eine im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenbildebene des optischen Gerätes konjugierten Ebene vorgesehene ortsfeste, gegebenenfalls rückwärtig beleuchtbare Mehrfeldermatrix derart von einem Prozessor angesteuert wird, daß sich die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix oder von mindestens einem geometrischen Teilbereich dieser Matrix spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändert:
    [0006] (a) ein Objekt wird auf die Mehrfeldermatrix abgebildet;
    [0007] (b) der Prozessor steuert nach Betätigung einer Auslösetaste alle Felder der Mehrfeldermatrix einzeln nacheinander hell, wobei gleichzeitig das durch das jeweils hellgesteuerte Feld gelangende Licht gemessen und die erhaltenen Meßwerte einem Rechner zugeführt werden;
    [0008] (c) der Rechner wertet die einzelnen gemessenen Hellig keitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    [0009] (d) der Prozessor steuert alle Felder, welche Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell; (e) der Rechner ermittelt im Zusammenwirken mit einer fotoelektrischen Meßeinrichtung die optimale Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuerten Felder zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfeldermatrix sowie durch Berück sichtigung der Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix; (f) die vom Rechner ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil zugeführt, welcher sodann in an sich bekannter Weise in Funktion tritt.
    [0010] Die Aufgabe wird in alternativer Weise auch dadurch gelöst, daß eine im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenbildebene des optischen Gerätes konjugierten Ebene vorgesehene, ortsfeste Mehrfeldermatrix derart von einem Prozessor gesteuert wird, daß sich die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix oder von mindestens einem geometrischen Teilbereich dieser Matrix spontan reversibel gemäß nachfolgenden Verfahrensschritten ändert:
    [0011] (a) ein Objekt wird auf die Mehrfeldermatrix abgebildet;
    [0012] (b) der Prozessor steuert nach Betätigung einer Auslösetaste alle Felder der Mehrfeldermatrix einzeln nacheinander hell, wobei gleichzeitig das durch das jeweils hellgesteuerte Feld gelangende Licht mittels einer fotoelektrischen Meßeinrichtung gemessen und die erhaltenen Meßwerte einem Rechner zugeführt werden; (c) der Rechner wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen; (d) der Prozessor steuert alle Felder, welche Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell;
    [0013] (e) es wird die optimale Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuerten Felder zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfeldermatrix sowie durch Berücksichtigung der Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix ermittelt; (f) die vom Rechner ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil zugeführt, welcher sodann in an sich bekannter Weise in Funktion tritt; (g) nachfolgend wird das Objektbild mit dem Meßfleckbild durch optisches Überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix visuell verglichen.
    [0014] Die Aufgabe wird in alternativer Weise weiterhin auch dadurch gelöst, daß eine im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten Ebene vorgesehene, ortsfeste Mehrfeldermatrix derart von einem Prozessor angesteuert wird, daß sich die TransmissIonscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix oder von mindestens einem geometrischen Teilbereich dieser Matrix spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändert: (a) ein Objekt wird auf die Mehrfeldermatrix abgebildet; (b) der Prozessor steuert nach Betätigung einer Meßtaste alle Felder der Mehrfeldermatrix einzeln nacheinander hell, wobei gleichzeitig das durch das jeweils hellgesteuerte Feld gelangende Licht mittels einer fotoelektrischen Meßeinrichtung gemessen und die erhaltenen Meßwerte einem Rechner zugeführt werden;
    [0015] (c) der Rechner wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    [0016] (d) der Prozessor steuert alle Felder, welche Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell; (e) die optimale Belichtungszeit wird durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuerten Felder zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfeldermatrix sowie durch Berücksichtigung der Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix ermittelt;
    [0017] (f) das Objektbild wird mit dem Meßfleckbild durch optisches überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix visuell verglichen;
    [0018] (g) nachfolgend werden die vom Rechner ermittelten Zeitwerte dem fotografischen Verschluß-Steuerteil, welcher sodann in an sich bekannter Weise nach Betätigung einer Auslδsetaste in Funktion tritt, manuell oder automatisch zugeführt und angezeigt. Die Aufgabe wird in alternativer Weise weiterhin dadurch gelöst, daß ein im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten ersten Ebene vorgesehenes Dioden-Array und eine in einer zweiten, zur ersten Ebene konjugierten
    [0019] Ebene angeordnete, gegebenenfalls rückwärtig beleuchtbare Mehrfeldermatrix derart von einem Prozessor angesteuert werden, daß sich die Meßfeldcharakteristik des Dioden-Arrays und die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändern:
    [0020] (a) ein Objekt wird auf das Dioden-Array abgebildet;
    [0021] (b) der Prozessor steuert alle Felder des Dioden-Arrays einzeln nacheinander an, wobei gleichzeitig das auf das jeweils angesteuerte Feld gelangende Licht gemessen und die einzelnen Meßwerte dnem Rechner zugeführt werden;
    [0022] (c) der Rechner wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder des Dioden-Arrays, die Objektbild- Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    [0023] (d) der Rechner ermittelt die optimale Belichtungszeit durch die Bestimmung des Verhältnisses der Felder mit Objektstruktur zur Gesamtzahl aller Felder, durch die Berücksichtigung der Größe des Meßsignals sowie der Geometrie der an der Messung beteiligten Felder des Dioden-Arrays;
    [0024] (e) die vom Rechner ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil zugeführt, welcher sodann in an sich bekannter Weise in Funk tion tritt;
    [0025] (f) es werden diejenigen Felder der Mehrfeldermatrix hellgesteuert, welche den objektbildstrukturrelevanten Feldern des Dioden-Arrays entsprechen, und es wird ein Spiegel, der in FunktIonsstellung die optische Ankoppelung des Dioden-Arrays an den Meßstrahlengang bewirkt, weggeklappt;
    [0026] (g) nachfolgend wird das Objektbild mit dem auf der Mehrfeldermatrix dargestellten Meßfleckbild durch optisches überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix visuell verglichen.
    [0027] Die Aufgabe wird in alternativer Weise weiterhin auch dadurch gelöst, daß ein im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten ersten Ebene vorgesehenes Dioden-Array und eine in einer zweiten, zur ersten Ebene konjugierten Ebene angeordnete, gegebenenfalls rückwärtig beleuchtbare Mehrfeldermatrix derart von einem Prozessor angesteuert werden, daß sich die Meßfeldcharakteristik des Dioden-Arrays und die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändern: (a) ein Objekt wird auf das Dioden-Array abgebildet; (b) der Prozessor steuert nach Betätigung einer Meßtaste alle Felder des Dioden-Arrays einzeln nacheinander an, wobei gleichzeitigdas auf das jeweils angesteuerte Feld gelangende Licht gemessen und die einzelnen Meßwerte einem Rechner zugeführt werden;
    [0028] (c) der Rechner wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder des Dioden-Arrays, die Objektbild- Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    [0029] (d) der Rechner ermittelt die optimale Belichtungszeit durch die Bestimmung des Verhältnisses der Felder mit Objektstruktur zur Gesamtzahl aller Felder, weiterhin durch die Bestimmung der Größe des Meßsignals und schließlich durch die Berücksichtigung der Geometrie der an der Messung beteiligten Felder des Dioden-Arrays;
    [0030] (e) nachfolgend wird das Objektbild mit dem auf der Mehrfeldermatrix dargestellten Meßfleckbild durch optisches Überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix visuell verglichen;
    [0031] (f) die vom Rechner ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil zugeführt und angezeigt, welcher sodann in an sich bekannter Weise nach Betätigung einer Auslδsetaste in Funktion tritt.
    [0032] Schließlich wird die Aufgabe auch durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines der angegebenen Verfahren gelöst, bestehend aus einem optischen Beobachtungsgerät mit zugeordneter Kamera - insbesondere einer mit einem Mikroskop zusammenwirkenden Aufsatz- oder Einbaukamera - mit einer Einrichtung zur Messung der Helligkeit eines eines Objektdetails und mit Mitteln zur Sichtbarmachung das Detailfeldes und/oder des Objektbildes in der Zwischenbildebene des Okulars des optischen Beobachtungsgerätes, wobei eine das Detailmeßfeld definierende Detailmeßfeldblendenanordnung in einer Funktionsebene, die eine zum Okularzwischenbild konjugierte Ebene ist, in einem Meßstrahlengang angeordnet ist, der über einen Strahlenumlenker, welcher sich in der optischen Achse des Beobachtungsgerätes befindet, mit dem Abbildungsstrahlengang optisch gekoppelt ist, und daß - gegebenenfalls - ein Strahlenteiler im Meßstrahlengang angeordnet ist, der Formatmarkierungen, Schärfekreuze usw. in den Meß- bzw. Beobachtungsstrahlengang einspiegelt, wobei die Detaflmeßfeldαendenanordnung ortsfest gehaltert und als Mehrfeldermatrix mit spontan reversibel veränderbarer Transmissionscharakteristik jedes ihrer Felder ausgebildet ist.
    [0033] Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann zusätzlich vorgesehen sein, daß die die Belichtungszeit bestimmenden Meßwerte gespeichert und mit ihrer Hilfe Mehrfachbelichtungen einunddesselben Objektes durchgeführt werden. Es ist auch möglich, daß der ansteuerbare geometrische Teilbereich aus mindestens einem Feld bzw. mindestens einer Zeile der Mehrfeldermatrix bzw. des Dioden-Arrays oder daß der ansteuerbare Teilbereich aus mindestens einer in der Mehrfeldermatrix bzw. in dem Dioden-Array örtlich benachbarten Gruppe von Feldern bzw. Zeilen besteht. Mit Vorteil steuert der Prozessor für die Ermittlung der optimalen Form, der Größe und des Ortes des Meßfleckes die zu einer Zeile gehörenden Felder der Mehrfeldermatrix gleichzeitig hell, so daß nacheinander alle Horizontal-Zeilen und anschließend alle Vertikal-Zeilen angesteuert werden, wobei ein in Abhängigkeit von dem jeweiligen Bildstrukturdetail unterschiedlich hohes Meßsignal von jeder Zeile gespeichert und anschließend von dem Rechner gewertet und danach die Hellsteuerung nur derjenigen Felder erfolgt, die Objektbild-Strukturen bzw. Strukturanteile aufweisen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahren können dem Rechner für die Ermittlung der gewünschten Form, der Größe und der Lage des Meßfleckes bzw. der Meßflecke für Registrierzwecke verwertbare Kontrastbereiche unter Berücksichtigung der Graustufenempfindlichkeit des jeweis in der Kamera des optischen Gerätes verwendeten Films vorher eingegeben (vorprogrammiert) werden. Andererseits kann dem Rechner für die Ermittlung der gewünschten Form, der Größe und der Lage des Meßfleckes bzw. der Meßflecke der für Registrierzwecke verwertbare Kontrastbereich auch manuell unter Anpassung an die Graustufenempfindlichkeit des jeweils in der Kamera des optischen Gerätes verwendeten Films eingegeben werden.
    [0034] Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann dem Rechner in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Filmmaterial ein Programmkorrekturfaktor für eine wahlweise stärkere Berücksichtigung und Bewertung der Signal-Maximalwerte (bei Positiv-Filmen) oder aber der Signal-Minimalwerte (bei Negativ-Filmen) eingegeben werden. Auch ist es möglich, daß der Rechner etwaige Trans- missionsInhomogenitäten einzelner in Wirkstellung befindlicher Felder bzw. Zeilen der Mehrfeldermatrix oder des Dioden-Arrays sowie den optisch bedingten Helligkeitsabfall zum Sehfeldrand automatisch korrigiert bzw. kompensiert. Die vom Prozessor angesteuerten Felder oder Zeilen können einzeln oder gruppenweise ihre Transmissionscharakteristik in schneller und vorgebbarer Intervallfolge alternierend ändern. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann (können) die Form(en), die Größe(n) und der (die) Ort(e) des Meßfleckes (der Meßflecke) manuell durch Abfahren der Kontur(en) des Objektbildes bestimmt und sodann abgespeichert werden. Auch ist es möglich, daß der Prozessor zunächst ein im Zentralbereich der Mehrfeldermatrix liegendes Feld und sodann die daran angrenzenden Felder nacheinander - wahlweise einzeln oder in Gruppen - hellsteuert. Dabei kann die sukzessive Hellsteuerung der aneinandergrenzenden Felder vorteilhafterweise entlang einer vom Zentrum der Mehrfeldermatrix ausgehenden spiralförmigen Linie erfolgen.
    [0035] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann derart getroffen sein, daß der Mehrfeldermatrix ein Prozessor zugeordnet ist, der mit einer Speicher- und Rechnereinheit verbunden ist, welche ihrerseits mit dem Prozessor und mit einem Steuergerät in funktioneller Verbindung steht, das einen in der Kamera vorhandenen Verschluß nach Maßgabe der ermittelten Helligkeitsmeßwerte steuert. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Bereich des MeßStrahlengangs zusätzlich zur Mehrfeldermatrix in einer weiteren, zur Okularzwischenblldebene konjugierten Ebene ein Dioden-Array angeordnet, wobei dessen Einzeldioden mit den entsprechenden Feldern der Mehrfeldermatrix koordinatenmäßig verknüpft sind. Das Dioden-Array kann in analoger Weise wie die Mehrfeldermatrix mit dem Prozessor der Rechner- und Speichereinheit sowie dem Steuergerät verknüpft sein. Bei einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Strahlenumlenker ein rotierender Sektorspiegel sein, wicher derart im Abbildungsstrahlengang angeordnet ist, daß dessen jeweils in Wirkstellung befindlicher, vollverspiegelter Sektor den Meßstrahlengang in Richtung auf die Mehrfeldermatrix umlenkt, und daß in der optischen Achse des Beobachtungsgerätes ein ein- und ausschiebbar gehalterter Spiegel mit in Richtung zur Filmebene nachgeordneter und mit dem Spiegel mechanisch verbundenen Dunkelklappe zwischen dem Verschluß und dem
    [0036] Kameraobjektiv vorgesehen ist, welcher in Wirkstellung einen separaten Teilstrahlengang in die optische Achse des Beobachtungsgerates zunächst in Richtung auf das Objekt umlenkt. Dabei kann die Einrichtung so getroffen sein, daß der Teilstrahlengang von einer Lichtquelle ausgeht, der als weitere optische Bauelemente eine Feldlinse, eine mit geometrischen Kennungen, insbesondere mit Strich- und Formatmarkierungen, versehene Platte und sodann eine weitere Linse nachgeordnet sind. Die Mehrfeldermatrix kann aus einem elektrooptischen oder ferroelektrischen oder magnetooptischen Material bestehen. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist sie eine Flüssigkristallmatrix. Im speziellen Fall kann die Mehrfeldermatrix nematische Flüssigkristalle mit positiver dielektrischer Anisotropie enthalten. Ebenso kann sie eine elektrochrome oder eine elektrophoretische Matrix sein. Auch ist es möglich, daß die einzelnen Felder(gruppen) oder Zeileh(gruppen) der Mehrfeldermatrix aus unterschiedlichen Matrix-Materialien bestehen. Dabei kann die Mehrfeldermatrix derart ausgebildet sein, daß sich die unterschiedlichen Matrix-Materialien auf die einzelnen Felder(gruppen) bzw. Zeilen(gruppen) der Mehrfeldermatrix derart verteilen, daß jeweils - vorzugsweise zentrosymmetrische - Zonen bzw. Sektoren bzw. anderweitig geometrisch strukturierte - beispielsweise schachbrettartige - Matrixteilbereiche gleicher Flächengröße, jedoch unterschiedlicher Matrixmaterialausstattung einander abwechseln. Vorteilhafterweise sind alle Einzelfelder der Mehrfeldermatrix von gleicher Geometrie und weisen einen gleichgroßen Flächeninhalt auf. Die geometrische Form jedes Einzelfeldes kann ein Quadrat bzw. ein Rechteck bzw. eine Raute bzw. ein Parallelogramm bzw. ein Trapez bzw. ein Dreieck bzw. ein Sechseck sein. Für besondere Meßverfahren kann es zweckmäßig sein, daß alle Einzelfelder der Mehrfeldermatrix bei gleichgroßen Flächeninhalten voneinander abweichende Flächengeometrien aufweisen. Andererseits sind auch Varianten vorteilhaft, bei denen einige der Einzelfelder der Mehrfeldermatrix als flächengrößengleiche Formatbegrenzungs- oder Zentriersymbole - beispielsweise als Strichkreuz(e), Pfeil(e), "L"-oder "V"-förmige(r) Winkel, 90°-Bogen, Kreisring(e) usw. - ausgebildet und vorzugsweise punktsymmetrisch bezüglich des Mehrfeldermatrix-Zentrums auf der Mehrfeldermatrix angeordnet sind. Die Mehrfeldermatrix kann eine von ihrem Zentrum radialstrahlig ausgehende Polkoordinatenstruktur aufweisen, wobei alle entstehenden Einzelfelder zweckmäßigerweise von gleichgroßem Flächeninhalt sind. Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart getroffen sein, daß mindestens zwei Mehrfeldermatrizes gleicher oder unterschiedlicher geometrischer bzw. physikochemischer Ausbildung sandwichartig aufeinandergeschichtet, separat von dem Prozessor ansteuerbar und bifunktionell miteinander verknüpfbar im Meßstrahlengang angeordnet sind.
    [0037] In den Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schemat.isch dargestellt. Es zeigen:
    [0038] Fig. 1: erste Variante einer Aufsatzkamera für
    [0039] Mikroskope mit Mehrfeldermatrix und separater Formatmarkierung; Fig. 2: eine Aufsatzkamera für Mikroskope mit
    [0040] Mehrfeldermatrix ohne Formatmarkierung; Fig. 3: eine zweite Variante einer Aufsatzkamera für Mikroskope mit Mehrfeldermatrix und separater Formatmarkierung; Fig. 4: eine Aufsatzkamera für Mikroskope mit
    [0041] Mehrfeldermatrix ohne Formatmarkierung und ohne Bildrückspiegelung;
    [0042] Fig. 5: eine dritte Variante einer Aufsatzkamera für Mikroskope mit Mehrfeldermatrix und separater Formatmarkierung;
    [0043] Fig. 6: eine Aufsatzkamera für Mikroskope mit.
    [0044] Mehrfeldermatrix und mit einem Dioden- Array als Lichtempfänger; Fig. 7: eine Detailansicht des in Fig. 5 gezeigten rotierenden Spiegels.
    [0045] Über einem Mikroskop-Objektiv 1 ist ein Tubus-Strahlenteiler 27 angeordnet, der die vom Objekt 3 kommenden Strahlen teilweise in ein Beobachtungsokular 31 reflektiert, Dieser zum Beobachter 34 führende Teilstrahlengang ist der eigentliche Beobachtungsstrahlengang. Eine Feldblende 30 ist zwischen dem Beobachtungsokular 31 und dem Tubus-Strahlenteiler 27 in einer Zwischenbildebene angeordnet. Der durch den Tubus-Strahlenteiler 27 tretende Strahlenteil gelangt in ein Fotookular 5 und von dort aus über eine depolarisierend wirkende Quarzplatte 32 durch einen ersten Strahlenteiler 6 und einen Kameraverschluß 7 in ein Kameraobjektiv 9 und danach zur Filmebene 10. Dieser - im vorliegenden Fall vertikale - Teilstrahlengang ist der eigentliche Abbildungsstrahlengang. Er wird durch die strichpunktierte optische Achse des Gesamtsystems dargestellt, wobei die optische Achse des Mikroskops und diejenige der Kamera mit derjenigen des Gesamtsystems zusammenfällt. Am ersten Strahlenteiler 6 wird ein Meßstrahlengang als Teilstrahlengang abgezweigt, der durch ein Meßobjektiv 11, einen zweiten Strahlenteiler 12 und nach erfolgter Umlenkung weiter durch eine Feldlinse 14a und durch eine in einer Zwischenbildebene angeordnete und als Detailmeßfeldblende wirkende Mehrfeldermatrix 4 tritt. Danach trifft das Meßstrahlenbündel auf einen Klappspiegel 16, der in zwei Endstellungen schwenkbar ist. Anstelle eines Klappspiegels 16 kann beispielsweise auch ein Drehspiegel verwendet werden. Im dargestellten Fall lenkt der Klappspiegel 16 den Meßstrahl zu einem Lichtempfänger 17, beispielsweise einen Sekundärelektronenvervielfacher. Diese Stellung dient gleichzeitig dazu, einen Beleuchtungsstrahlengang, der von einer Lichtquelle 15b ausgeht und eine nicht näher bezeichnete Linse durchdringt, abzudecken bzw. auszublenden. In der anderen Endstellung des Klappspiegels 16, die gestrichelt dargestellt ist, gewährleistet er eine aus der Sicht des Beobachters 34 bzw. des Objektes 3 rückwärtige - also eine "von hinten" erfolgende - Beleuchtung der Mehrfeldermatrix-Detailmeßfeldblende. Nach Maßgabe der jeweils geöffneten, d.h. auf Transparenz geschalteten, Felder der Mehrfeldermatrix 4 wird ein erstes Bild dieser "Blende" in der Zwischenbildebene des Fotookulars 5 entworfen. Danach verlaufen die Strahlen weiter in Richtung auf das Objekt 3 und werden an der Reflexionsfläche des Tubus-Strahlenteilers 27 reflektiert; gelangen von dort aus über eine Abbildungsslinse 29 zu einem Tripelprisma 28, sodann wieder durch die Abbildungslinse 29 und durch den Tubus-Strahlenteiler in das Beobachtungsokular 31, wo ein zweites Bild der "Blende" entsteht. Durch Überlagern dieses "Blenden"-Bildes mit dem Objektbild in dar Okular-Zwischenbildebene kann der Beobachter 34 erkennen, von welchem Objekt-Detail die Strahlen durch die Mehrfeldermatrix-"Blende" zum Lichtempfänger 17 gelangen, wenn der Klappspiegel 16 in der in Fig. 1 gezeigten Wirkstellung steht.
    [0046] Neben dem zweiten Strahlenteiler 12 ist eine Strichplatte 13 angeordnet, die Formatmarkierungen und ein Schärfekreuz enthält. Diese Strichplatte 13 wird ebenfalls "von hinten" über eine Feldlinse 14b von einer Lichtquelle 15a beleuchtet. Ein Bild dieser Strichplatteritnarkierung wird ebenfalls im Beobachtungsokular 31 entworfen, wobei dieser zweite Beleuchtungsteilstrahlengang ab dem zweiten Strahlenteiler 12 genauso verläuft wie der zuvor beschriebene "Blenden"-Beleuchtungsteilstrahlengang.
    [0047] Die Mehrfeldermatrix kann aus einer Vielzahl von einzelnen Feldern zusammengesetzt sein. Vorzugsweise haben die Felder eine quadratische Form. Es sind aber auch rechteckige, trigonale, hexagonale, kreisförmige, sektorale, bogenförmige oder andere polygonale Felder-Geometrien möglich. Die Felder sind in horizontalen Reihen bzw. in vertikalen Spalten angeordnet, so daß beispielsweise eine Schachbrett-"Matrix" resultiert. Es sind aber auch andere Felder-Anordnungen möglich, beispielsweise in Form von Spiralen (abgewinkelt oder "quasi"-sphärisch), von radialstrahligen Segmenten mit konzentrischen Kreis-Unterteilungen (innerer Ring, mittlere Ringe, äußerer Ring), in Form einer hexagonalen "Bienenwaben"-Struktur, in Form einer "Kreis"-Matrix u.a. Bezüglich weiterer Einzelheiten der Mehrfeldermatrix wird auf die weiter oben bereits gemachten Ausführungen verwiesen.
    [0048] Die Mehrfeldermatrix 4 ist mit einem Prozessor 22 verbunden. Wird ein Objekt 3 auf die Mehrfeldermatrix 4 abgebildet, dann tritt der Prozessor 22 in Funktion und steuert nach Betätigung einer nicht dargestellten Auslösetaste alle Felder der Mehrfeldermatrix 4 einzeln der Reihe nach "hell", also auf Transmission. Dasjenige Licht, welches durch das jeweils geöffnete Feld gelangt, wird vom Lichtempfänger 17 gleichzeitig gemessen und die erhaltenen Meßwerte sodann einem Rechner 23 zugeführt. Der Rechner 23, der außerdem einen Speicher enthält, wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. Objektbild-Strukturdetails aufweisen. Danach steuert der Prozessor 22 all diejenigen Felder der Mehrfeldermatrix 4, die die ermittelten Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell. Damit wird eine individuell auf die Objektbild-Bedürfnisse abgestellte Detailmeßfeldblenden-Kontur erzeugt. Im Zusammenwirken mit dem Lichtempfänger 17 ermittelt der Rechner 23 sodann die optimale Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuerten Feider zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfeldermatrix 4 sowie durch Berücksichtigung der Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix 4. Die so ermittelten Belichtungszeitwerte werden über ein Steuergerät 21 einem als fotografischer Verschluß-Steuerteil ausgebildeten Kameraverschluß 7 zugeführt, welcher sodann in bekannter Weise in Funktion tritt. Mit diesem Verfahrensablauf ist die grundsätzliche Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung dargestellt.
    [0049] Bei bestimmten Objekten kann es erforderlich oder zumindest zweckmäßig sein, daß der Beobachter 34 das Objektbild mit dem erzeugten Meßfleckbild (Bild der Mehrfeldermatrix-"Blende") visuell vergleicht. Dies gelingt in der bereits beschriebenen Weise mittels des von. der Lichtquelle 15b ausgehenden Beleuchtungsstrahlenbündels bei aus dem Strahlengang geschwenkten Klappspiegel 16.
    [0050] In den Fig. 2 bis 5 und 6 wurde aus Vereinfachungsgründen die eigentliche Mikroskopoptik weggelassen. Prinzipiell ist der in Fig. 1 gezeigte Teil mit den Bezugsziffern 1, 3, 27 - 31 und 34 jeweils unterhalb des immer dargestellten Fotookulars 5 vorzusehen. Allerdings kann an Stelle eines Tubus-Strahlenteilers 27 mit zugeordnetem Tripelprisma 28 im Einzelfall auch ein herkömmliches Strahlumlenkelement treten, wobei dann allerdings keine höhen- und seitenrichtige Einspiegelung der Detailmeßfeldblende erfolgt. In Fig. 2 ist eine vereinfachte Version des in Fig. 1 Dargestellten gezeigt. Die Strichplatte mit den Formatmarkierungen ist weggelassen. Der optische Mikroskopteil unterhalb des Fotookulars 5 entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Teil. Allerdings kann hier auch eine Version ohne Rückspiegelung vorgesehen sein. Diese Einfachvariante bietet sich beispielsweise dann an, wenn die erfindungsgemäße Gesamtvorrichtung an ein kommerzielles Mikroskop adaptiert werden soll, welches keine Einrichtung zur Rückspiegelung im Tubus besitzt ("Fremdfabrikat").
    [0051] In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Sie weist gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung eine erweiterte Belichtungsdynamik auf. Es entfällt der zweite Strahlenteiler 12 (vgl. Fig. 1), wodurch ein erhöhter Lichtgewinn erzielt wird. Im kameraseitigen Strahlengang ist zwischen dem Verschluß 7 und dem Kameraobjektiv 9 eine aus einem Spiegel 8 und einer Dunkelklappe 8a bestehende, aus dem Strahlengang herausschiebbare Bauteile-Kombination dargestellt, die in Wirkstellung die rückwärtige Einspiegelung des von der Lichtquelle 15a ausgehenden Strichplatten-Beleuchtungsstrahlengangs ermöglicht. Die Rückspiegelung der Formatmarkierung erfolgt also durch den geöffneten Kameraverschluß 7 bei geschlossener Dunkelklappe 8a.
    [0052] In Fig. 4 ist eine weitere Einfach-Ausführung gezeigt. Eine Bildrückspiegelung ist nicht vorgesehen. Das Meßobjektiv 11, die Mehrfeldermatrix 4, die Feldlinse 14 und der Lichtempfänger 17 sind in einem Modul 20 angeordnet. Dieser Modul 20 ist auswechselbar gegen eine normale Belichtungsmeß- und -steuereinrichtung. Es ist möglich, den Strahlenteiler 6 drehbar oder schiebbar zu haltern. Damit ist diese beschriebene Variante für Mikroskope interessant, die zwar keine Bildrückspiegelung, aber ein separates Einblickfernrohr besitzen.
    [0053] Die Fig. 5 zeigt in Verbindung mit Fig. 7 eine Ausführungsform mit nochmals erweiterter Belichtungsdynamik gegenüber den in den Fig. 1 bzw. 3 gezeigten Varianten. Durch das Weglassen jeglicher Strahlenteiler wird ein enormer Helligkeitsgewinn erzielt, der sich insbesondere bei fluoreszierenden Präparaten geringer Lichtstärke außerordentlich bemerkbar macht. Der obere, von der Lichtquelle 15a ausgehende Beieuchtungsstrahlengang entspricht der in Fig. 3 gezeigten Anordnung; der eigentliche Mikroskopteil entspricht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung. Anstelle des ersten Strahlenteilers 6 befindet sich ein rotierender Sektorspiegel 26, der in Fig. 7 in Draufsicht gezeigt ist. Die Darstellung in Fig. 5 zeigt die Funktion der Mitbeobachtung der "Blende". Während der "Fotografier"-Stellung werden die Dunkelklappe 8a, der Spiegel 8 sowie der Klappspiegel 16 aus den jeweiligen Strahlengängen geschwenkt, während der Sektorspiegel 26 rotiert und abwechselnd das Licht für die Messung bzw. für die Belichtung des Films 10 freigibt. Weitere Vorteile dieser Ausführungsform sind: Dunkelstromkompensation in den Dunkelphasen des pulsierenden Lichtstroms; bessere Erkennbarkeit des Rückgespiegelten ("Blinken"); wahlweise kann der volle Lichtstrom zur Kamera gelangen oder zur Messung ausgenutzt werden.
    [0054] In der Fig. 6 ist eine Aufsatzkamera für optische Geräte - der Mikroskopteil unterhalb des Fotookulars 5 entspricht wiederum der in Fig. 1 gegebenen Darstellung - gezeigt, in der ein Dioden-Array 25 als Lichtempfänger vorgesehen ist. Das Dioden-Array 25 befindet sich - wie auch die Mehrfeldermatrix 4 in allen dargestellten Figuren - in einer zur Okularzwischenblldebene konjugierten Ebene. Das Dioden-Array 25 entspricht hinsichtlich seiner Einzelfelder-Geometrien bzw. hinsichtlich der Felder-Anordnung der Mehrfeldermatrix 4. Durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix 4 mittels der Lichtquelle 15 bei weggeklapptem Spiegel 16 und Hellsteuerung derjenigen Felder der Mehrfeldermatrix 4, die den entsprechenden Feldern auf dem Dioden-Array 25 entsprechen, welche bei dem zuvor abgelaufenen Meßvorgang mit Licht beaufschlagt wurden, wird dem Beobachter 34 die jeweilige Detailmeßfeldblendenform sowie ihre Relativlage bezüglieh des gesamten Objektbildes sichtbar gemacht.
    [0055] Der Verfahrensablauf ist dabei folgender: Das in einer ersten, zur Okularzwischenblldebene konjugierten Ebene vorgesehene Dioden-Array 25 und die in einer zweiten, zur Okularzwischenblldebene konjugierten Ebene vorgesehene Mehrfeldermatrix 4 werden derart vom Prozessor 22 angesteuert, daß sich die Meßfeldcharakteristik des Dioden-Arrays und die Transmissionscharakteristik der Mehrfeldermatrix 4 spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändert: Nachdem das Objekt 3 auf das Dioden-Array 25 abgebildet wurde, steuert der Prozessor nach Betätigung einer nicht mit dargestellten Meßtaste alle Felder des Dioden-Arrays 25 einzeln nacheinander an, wobei gleichzeitig das auf das jeweils angesteuerte Einzelfeld gelangende Licht gemessen und die erhaltenen Einzelmeßwerte dem Rechner 23 zugeführt werden. Der Rechner 23 wertet die gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder des Dioden-Arrays 25, die Objektbildstrukturen bzw. Objektbildstrukturanteile aufweisen. Sodann ermittelt der Rechner die optimale Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der Felder mit Objektbildstruktur zur Gesamtzahl aller Felder, durch Bestimmung der Größe des Meßsignals und durch die Berücksichtigung der Geometrie der an der Messung beteiligten Felder des Dioden-Arrays 25. Sodann vergleicht der Beobachter 34 visuell das Bild des Objektes 3 mit dem auf der Mehrfeldermatrix 4 dargestellten bzw. errechneten Detailmeßfeldblenden-Bild durch optisches überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix 4 mittels der Lichtquelle 15. Die vom Rechner 23 ermittelten Belichtungszeitwerte werden sodann dem Kameraverschluß 7 zugeführt und angezeigt, welcher danach in bekannter Weise nach Betätigung einer nicht mit dargestellten Auslösetaste in Funktion tritt. Weitere Durchführungsvarianten der erfindungsgemäßen Verfahren sowie der entsprechenden Vorrichtungen sind in den Ansprüchen und in dem Beschreibungsteil weiter oben ausführlich dargelegt. In speziellen Fällen kann es zweckmäßig sein, daß einige der beispielsweise schachbrettförmig angeordneten quadratischen Felder der Mehrfeldermatrix 4 andere geometrische Grundformen darstellen, vgl. Anspruch 36, wobei aber die Bedingung eingehalten werden sollte, daß die Fläche jeder dieser Spezial-Felder mit der Fläche jedes der Normal-Felder übereinstimmt. Auf diese Weise können einige Spezial-Felder beispielsweise als optische Formatbegrenzer eingesetzt werden, wenn der Prozessor 22 lediglich vier Winkelfelder, die gewissermaßen einen Leuchtrahmen darstellen, auf Transmission steuert. Auch andere Kennungen, wie Kreuze, Bögen, Segmente, Matrix-Zentrum, usw. sind auf diese Weise mit der Mehrfeldermatrix 4 nach Einspiegelung in das Beobachtungsokular 34 visuell erkennbar. Wegen der flächengrößengleichen Spezialsymbole gestatten diese Teile der Mehrfeldermatrix 4 äquivalente Lichtmengendurchflüsse wie die Mehrzahl der uniform gestalteten Matrixfelder. In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvariante hätte das Dioden-Array 25 in analoger Weise entsprechende Spezial-Felder.
    权利要求:
    Claims

    An s p r ü c h e
    Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/oder Registrieren mindestens eines form-, größen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungsund/oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten Ebene vorgesehene, ortsfeste, gegebenenfalls rückwärtig beleuchtbare Mehrfeldermatrix (4) derart von einem
    Prozessor (22) angesteuert wird, daß sich die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix (4) oder von mindestens einem geometrischen Teilbereich dieser Matrix spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändert:
    (a) ein Objekt (3) wird auf die Mehrfeldermatrix (4) abgebildet; (b) der Prozessor (22) steuert nach Betätigung einer Auslösetaste alle Felder der Mehrfeldermatrix (4) einzeln nacheinander hell, wobei gleichzeitig das durch das jeweils hellgesteuerte Feld gelangende Licht gemessen und die erhaltenen Meßwerte einem Rechner (23) zugeführt werden;
    (c) der Rechner (23) wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    (d) der Prozessor (22) steuert alle Felder, welche Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell;
    (e) der Rechner (23) ermittelt im Zusammenwirken mit einer fotoelektrischen Meßeinrichtung (17) die optimale Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuerten Felder zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfeldermatrix (4) sowie durch Berücksichtigung der Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix (4);
    (f) die vom Rechner (23) ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil (7) zugeführt, welcher sodann in an sich bekannter Weise in Funktion tritt.
    2. Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/ oder Registrieren mindestens eines form-, größen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungsund/oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, d a d u r ch g e k e nn z e i chn e t , daß eine im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten Ebene vorgesehene, ortsfeste Mehrfeldermatrix (4) derart von einem Prozessor (22) gesteuert wird, daß sichie Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix (4) oder von mindestens einem geometrischen Teilbereich dieser Matrix spontan reversibel gemäß nachfolgenden Verfahrensschritten ändert:
    (a) ein Objekt (3) wird auf die Mehrfeldermatrix (4) abgebildet;
    (b) der Prozessor (22) steuert nach Betätigung einer Auslösetaste alle Felder der Mehrfeldermatrix (4) einzeln nacheinander hell, wobei gleichzeitig das durch das jeweils hellgesteuerte Feld gelangende Licht mittels einer fotoelektrischen Meßeinrichtung (17) gemessen und die erhaltenen Meßwerte einem Rechner (23) zugeführt werden; (c) der Rechner (23) wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    (d) der Prozessor (22) steuert alle Felder, welche Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell;
    (e) Ermitteln der optimalen Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuarten Felder zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfei dermatrix (4) sowie durch Berücksichtigung der Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix (4);
    (f) die vom Rechner (23) ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil (7) zugeführt, welcher sodann in an sich bekannter Weise in Funktion tritt;
    (g) nachfolgendes visuelles Vergleichen des Objektbildes mit dem Meßfleckbild durch optisches Überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix (4).
    3. Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/ oder Registrieren mindestens eines form-, großen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungs- und/ oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenbildebene des optischen Gerätes konjugierten Ebene vorgesehene, ortsfeste Mehrfeldermatrix (4) derart von einem Prozessor (22) angesteuert wird, daß sich die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix (4) oder von mindestens einem geometrisehen Teilbereich dieser Matrix spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändert: (a) ein Objekt (3) wird auf die Mehrfeldermatrix (4) abgebildet;
    (b) der Prozessor (22) steuert nach Betätigung einer Meßtaste alle Felder der Mehrfeldermatrix (4) einzeln nacheinander hell, wobei gleichzeitig das durch das jeweils hellgesteuerte Feld gelangende Licht mittels einer fotoelektrischen Meßeinrichtung (17) gemessen und die erhaltenen Meßwerte einem Rechner (23) zugeführt werden; (c) der Rechner (23) wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder, die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    (d) der Prozessor (22) steuert alle Felder, welche Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen, hell;
    (e) Ermitteln der optimalen Belichtungszeit durch Bestimmung des Verhältnisses der hellgesteuerten Felder zur Gesamtzahl aller Felder der Mehrfeldermatrix (4) sowie durch Berücksichtigung der
    Geometrie der hellgesteuerten Teilbereiche der Mehrfeldermatrix (4);
    (f) visuelles Vergleichen des Objektbildes mit dem Meßfleckbild durch optisches Überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix (4);
    (g) nachfolgendes manuelles oder automatisches Zuführen und Anzeigen der vom Rechner (23) ermittelten Zeitwerte an den fotografischen Ver schluß-Steuerteil (7), welcher sodann in an sich bekannter Weise nach Betätigung einer Auslösetaste in Funktion tritt.
    4. Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/ oder Registrieren mindestens eines form-, größen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungsund/oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten ersten Ebene vorgesehenes Dioden-Array (25) und eine in einer zweiten, zur ersten Ebene konjugierten Ebene angeordnete, gegebenenfalls rückwärtig beleuchtbare Mehrfeldermatrix (4) derart von einem Prozessor (22) angesteuert werden, daß sich die Meßfeldcharakteristik des Dioden-Arrays (25) und die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix (4) spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändern:
    (a) ein Objekt (3) wird auf das Dioden-Array (25) abgebildet;
    (b) der Prozessor (22) steuert alle Felder des Dioden-Arrays (25) einzeln nacheinander an, wobei gleichzeitig das auf das jeweils angesteurte
    Feld gelangende Licht gemessen und die einzelnen Meßwerte einem Rechner (23) zugeführt werden; (c) der Rechner (23) wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder des Dioden-Arrays (25), die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    (d) der Rechner (23) ermittelt die optimale Belichtungszeit durch die Bestimmung des Verhältnisses der Felder mit ObjektStruktur zur Gesamtzahl alr ler Felder, durch die Berücksichtigung der Größe des Meßsignals sowie der Geometrie der an der
    Messung beteiligten Felder des Dioden-Arrays (25);
    (e) die vom Rechner (23) ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil (7) zugeführt, welcher sodann in an sich bekannter Weise in Funktion tritt;
    (f) Heilsteuern derjenigen Felder der Mehrfeldermatrix (4), welche den objektbildstrukturrelevanten Felderndes Dioden-Arrays (25) entsprechen , und Wegklappen des Spiegels (16);
    (g) nachfolgendes visuelles Vergleichen des Objektbildes mit dem auf der Mehrfeldermatrix (4) dargestellten Meßfleckbild durch optisches Überlagern beider Bilder in der Okularzwischenbildebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix (4).
    5. Verfahren zum Eingeben und/oder Sichtbarmachen und/ oder Registrieren mindestens eines form-, größen- und ortsvariablen Meßfleckes in den(m) Beobachtungs- und/oder Aufnahme- und/oder Meßstrahlengang einer Kamera für optische Geräte, insbesondere Mikroskope, d a d u r ch g e k e nn z e i c hn e t , daß ein im Meßstrahlengang in einer zur Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes konjugierten ersten Ebene vorgesehenes Dioden-Array (25) und eine in einer zweiten, zur ersten Ebene konjugierten Ebene angeordnete, gegebenenfalls rückwärtig beleuchtbare Mehrfeldermatrix (4) derart von einem Prozessor (22) angesteuert werden, daß sich die Meßfeldcharakteristik des Dioden-Arrays (25) und die Transmissionscharakteristik der gesamten Mehrfeldermatrix (4) spontan reversibel gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten ändern:
    (a) ein Objekt (3) wird auf das Dioden-Array (25) abgebildet;
    (b) der Prozessor (22) steuert nach Betätigung einer Meßtaste alle Felder des Dioden-Arrays (25) einzeln nacheinander an, wobei gleichzeitig das auf das jeweils angesteuerte Feld gelangende Licht gemessen und die einzelnen Meßwerte einem Rechner (23) zugeführt werden;
    (c) der Rechner (23) wertet die einzelnen gemessenen Helligkeitssignale aus und speichert die Meßwerte derjenigen Felder des Dioden-Arrays (25), die Objektbild-Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen;
    (d) der Rechner (23) ermittelt die optimale Belichtungszeit durch
    (dl) die Bestimmung des Verhältnisses der Felder mit ObjektStruktur zur Gesamtzahl aller Felder, (d2) die Bestimmung der Größe des Meßsignals und (d3) die Berücksichtigung der Geometrie der an der Messung beteiligten Felder des Dioden- Arrays (25);
    (e) nachfolgendes visuelles Vergleichen des Objektbildes mit dem auf der Mehrfeldermatrix (4) dargestellten Meßfleckbild durch optisches Überlagern beider Bilder in der Okularzwischenblldebene des optischen Gerätes durch rückwärtige Beleuchtung der Mehrfeldermatrix (4);
    (f) die vom Rechner (23) ermittelten Zeitwerte werden einem fotografischen Verschluß-Steuerteil
    (7) zugeführt und angezeigt, welcher sodann in an sich bekannter Weise nach Betätigung einer Auslösetaste in Funktion tritt.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a dur ch g e k e nn z e i chn e t , daß die die Belichtungszeit bestimmenden Meßwerte gespeichert und mit ihrer Hilfe Mehrfachbelichtungen einunddesselben Objektes (3) durchgeführt werden.
    7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ansteuerbare geometrische Teilbereich aus mindestens einem Feld bzw. mindestens einer Zeile der Mehrfeldermatrix (4) bzw. des Dioden-Arrays (25) besteht.
    8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß der ansteuerbare Teilbereich aus mindestens einer in der Mehrfeldermatrix (4) bzw. in dem Dioden-Array (25) örtlich benachbarten Gruppe von Feldern bzw. Zeilen besteht.
    9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i ch n e t , daß der Prozessor für die Ermittlung der optimalen Form, der Größe und des Ortes des Meßfleckes die zu einer Zeile gehörenden Felder der Mehrfeldermatrix (4) gleichzeitig hellsteuert, so daß nacheinander alle Horizontal-Zeilen und anschließend alle Vertikal-Zeilen angesteuert werden, wobei ein in Abhängigkeit von dem jeweiligen Bildstrukturdetail unterschiedlich hohes Meßsignal von jeder Zeile gespeichert und anschließend von dem Rechner (23) gewertet und danach die Hellsteuerung nur derjenigen Felder erfolgt, die Objektbild- Strukturen bzw. -Strukturanteile aufweisen.
    10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e nn z e i ch n e t , daß dem Rechner (23) für die Ermittlung der gewünschten Form, der Größe und der Lage des Meßfleckes bzw. der Meßflecke für Registrierzwecke verwertbare Kontrastbereiche unter Berücksichtigung der Graustufenempfindlichkeit des jeweils in der Kamera des optischen Gerätes verwendeten Films vorher eingegeben (vorprogrammiert) wird.
    11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a dur ch g e ke nn z e i ch n e t , daß dem Rechner (23) für die Ermittlung der gewünschten Form, der Größe und der Lage des Meßfleckes bzw. der Meßflecke der für Registrierzwecke verwertbare Kontrastbereich manuell unter Anpassung an die Graustufenempfindlichkeit des jeweils in der Kamera des optischen Gerätes verwendeten Films eingegeben wird.
    12. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß dem Rechner (23) in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Filmmaterial ein Programmkorrekturfaktor für eine wahlweise stärkere Berücksichtigung und Bewertung der Signal-Maximalwerte (bei Positiv-Filmen) oder aber der Signal-Minimalwerte (bei Negativ-Filmen) eingegeben wird.
    13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß der Rechner (23) etwaige Transmissionsinhomogenitäten einzelner in Wirkstellung befindlicher Felder bzw. Zeilen der Mehrfeldermatrix (4) oder des Dioden-Arrays (25) sowie den optisch bedingten Helligkeitsabfall zum Sehfeldrand automatisch korrigiert bzw. kompensiert.
    14. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e nn z e i chn e t , daß die vom Prozessor (22) angesteuerten Felder oder Zeilen einzeln oder gruppenweise ihre Transmissionscharakteristik in schneller und vorgebbarer Intervallfolge alternierend ändern.
    15. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t, daß die Form(en), die Größe(n) und der (die) Ort(e) des Meßfleckes (der Meßflecke) manuell durch Abfahren der Kontur(en) des Objektbildes bestimmt und sodann abgespeichert wird(werden).
    16. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ch g e k e nn z e i chn e t , daß der Prozessor (22) zunächst ein im Zentralbereich der Mehrfeldermatrix (4) liegendes Feld und sodann die daran angrenzenden Felder nacheinander - wahlweise einzeln oder in Gruppen - hellsteuert.
    17. Verfahren nach Anspruch 16, d a d ur ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die sukzessive Hellsteuerung der aneinandergrenzenden Felder entlang einer vom Zentrum der Mehrfeldermatrix (4) ausgehenden spiralförmigen Linie erfolgt.
    18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem optischen Beobachtungsgerät mit zugeordneter Kamera - insbesondere einer mit einem Mikroskop zusammenwirkenden Aufsatz- oder Einbaukamera - mit einer Einrichtung zur Messung der Helligkeit eines Objektdetails und mit Mitteln zur Sichtbarmachung des Detailfeldes und/oder des Objektbildes in der Zwischenbildebene des Okulars des optischen Beobachtungsgerätes, wobei eine das Detailmeßfeld definierende Detailmeßfeldblendenanordnung in einer Funktionsebene, die eine zum Okularzwischenbild konjugierte Ebene ist, in einem Meßstrahlengang angeordnet ist, der über einen Strahlenumlenker, welcher sich in der optischen Achse des Beobachtungsgerätes befindet, mit dem Abbildungsstrahlengang optisch gekoppelt ist, und daß - gegebenenfalls - ein Strahlenteiler im Meßstrahlengang angeordnet ist, der Formatmarkierungen, Schärfekreuze usw. in den Meß- bzw. Beobachtungsstrahlengang einspiegelt, d a d u r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß die Detailmeßfeldblendenanordnung ortsfest gehaltert und als Mehrfeldermatrix (4) mit spontan reversibel veränderbarer Transmissionscharakteristik jedes ihrer Felder ausgebildet ist (Fig. 1).
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a du r ch g e k e nn z e i chn e t, daß der Mehrfeldermatrix (4) (a) ein Prozessor (22) zugeordnet ist;
    (b) ein Lichtempfänger (17) nachgeordnet ist, der mit einer Speicher- und Rechnereinheit (23) verbunden ist, welche ihrerseits mit dem Prozessor (22) und
    (c) mit einem Steuergerät (21) in funktioneller Verbindung steht, das einen in der Kamera (7, 9,10) vorhandenen Verschluß (7) nach Maßgabe der ermittelten Helligkeitsmeßwerte steuert.
    20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 und 19, d a d u r c h g e k e nn z e i ch n e t , daß im Bereich des Meßstrahlengangs zusätzlich zur Mehrfeldermatrix (4) in einer weiteren, zur Okularzwischenblldebene konjugierten Ebene ein Dioden-Array (25) angeordnet ist, wobei dessen Einzeldioden mit den entsprechenden Feldern der Mehrfeldermatrix (4) koordinatenmäßig verknüpft sind (Fig. 6).
    21. Vorrichtung nach Anspruch 20, d a d u r ch g e k e nn z e i chn e t , daß das Dioden- Array (25) in analoger Weise wie die Mehrfeldermatrix (4) mit dem Prozessor (22) der Rechner- und Speichereinheit (23) sowie dem Steuergerät (21) verknüpft ist.
    22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 und 19, d a d u r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß der Strahlenumlenker ein rotierender Sektorspiegel (26) ist', welcher derart im Abbildungsstrahlengang angeordnet ist, daß dessen jeweils in Wirkstellung befindlicher, vollverspiegelter Sektor den Meßstrahlengang in Richtung auf die Mehrfeldermatrix (4) umlenkt, und daß in der optischen Achse des Beobachtungsgerätes ein ein- und ausschiebbar gehalterter Spiegel (8) mit in
    Richtung zur Filmebene (10) nachgeordneter und mit dem Spiegel (8) mechanisch verbundenen Dunkelklappe (8a) zwischen dem Verschluß (7) und dem Kameraobjektiv (9) vorgesehen ist, welcher in Wirkstellung einen separaten Teilstrahlengang in die optische Achse des Beobachtungsgerätes zunächst in Richtung auf das Objekt (3) umlenkt (Fig. 5 und 7).
    23. Vorrichtung nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Teilstrahlengang von einer Lichtquelle (15a) ausgeht, der als weitere optische Bauelemente eine Feldlinse (14b),eine mit geometrischen Kennungen, insbesondere mit Strich- und Formatzmarkierungen, versehene Platte (13) und sodann eine weitere Linse (18) nachgeordnet sind (Fig. 3 bzw. 5).
    24. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch g e ke nn z e i chn e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) aus einem elektrooptischen Material besteht.
    25. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d ur ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) aus einem ferroelektrischen Material besteht.
    26. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) aus einem magnetooptischen Material besteht.
    27. Vorrichtung nach Anspruch 24, d a du r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) eine Flüssigkristallmatrix ist.
    28. Vorrichtung nach Anspruch 24, d a d u r ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) nematische Flüssigkristalle mit positiver dielektrischer Anisotropie enthält.
    29. Vorrichtung nach Anspruch 24, d a d u r ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) eine elektrochrome Matrix ist.
    30. Vorrichtung nach Anspruch 24, d a d u r ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) eine elektrophoretische Matrix ist.
    31. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 24 bis 30, d a d u r c h g e k e nn z e i ch n e t , daß die einzelnen Felder(gruppen) oder Zeilen(gruppen) der Mehrfeldermatrix (4) aus unterschiedlichen Matrix-Materialien bestehen.
    32. Vorrichtung nach Anspruch 31, d a du r ch g e k e nn z e i c h n e t , daß sich die unterschiedlichen Matrix-Materialien auf die einzelnen Felder(gruppen) bzw. Zeilen(gruppen) der Mehrfeldermatrix (4) derart verteilen, daß jeweils - vorzugsweise zentrosymmetrische - Zonen bzw. Sektoren bzw. anderweitig geometrisch strukturierte
    - beispielsweise schachbrettartige - Matrixteilbereiche gleicher Flächengröße, jedoch unterschiedlicher Matrixmaterialausstattung einander abwechseln.
    33. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ch g e k e nn z e i c h n e t , daß alle Einzelfelder der Mehrfeldermatrix (4) von gleicher Geometrie sind und einen gleichgroßen Flächeninhalt aufweisen.
    34. Vorrichtung nach Anspruch 33, d a d ur ch g e k e n n z e i ch n e t , daß die geometrische Form jedes Einzelfeldes ein Quadrat bzw. ein Rechteck bzw. eine Raute bzw. ein Parallelogramm bzw. ein Trapez bzw. ein Dreieck bzw. ein Sechseck ist.
    35. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß alle Einzelfelder der Mehrfeldermatrix (4) bei gleichgroßen Flächeninhalten voneinander abweichende Flächengeometrien aufweisen.
    36. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ch g e k e nn z e i ch n e t , daß einige der Einzelfelder der Mehrfeldermatrix (4) als flächengrößengleiche Formatbegrenzungs- oder Zentriersymbole - beispielsweise als Strichkreuz(e), Pfeil(e), "L"- oder "V"-förmige(r) Winkel, 90°-Bogen, Kreisring(e) usw. ausgebildet und vorzugsweise punktsymmetrisch bezüglich des Mehrfeldermatrix-Zentrums auf der Mehrfeldermatrix (4) angeordnet sind.
    37. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ch g e k e nn z e i c h n e t , daß die Mehrfeldermatrix (4) eine von ihrem Zentrum radialstrahlig ausgehende Polkoordinatenstruktur aufweist, wobei alle entstehenden Einzelfelder von gleichgroßem Flächeninhalt sind.
    38. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei Mehrfeldermatrizes gleicher oder unterschiedlicher geometrischer bzw. physikochemischer Ausbildung sandwichartig aufeinandergeschichtet, separat von dem Prozessor ansteuerbar und bifunktionell miteinander verknüpfbar im Meßstrahlengang angeordnet sind.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS62502427A|1987-09-17|
    US4814814A|1989-03-21|
    EP0215825B1|1989-08-16|
    DE3506492A1|1986-08-28|
    EP0215825A1|1987-04-01|
    JPH0697321B2|1994-11-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-08-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1986-08-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT CH DE FR GB |
    1986-09-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986901340 Country of ref document: EP |
    1987-04-01| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986901340 Country of ref document: EP |
    1989-08-16| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1986901340 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3506492.7||1985-02-23||
    DE19853506492|DE3506492A1|1985-02-23|1985-02-23|Verfahren und vorrichtung zum eingeben, sichtbarmachen und/oder registrieren eines variablen messfleckes in einen strahlengang einer kamera fuer optische geraete|AT86901340T| AT45634T|1985-02-23|1986-02-17|Verfahren und vorrichtung zum eingeben, sichtbarmachen und/oder registrieren eines variablen messfleckes in einen strahlengang einer kamera fuer optische geraete.|
    DE19863665104| DE3665104D1|1985-02-23|1986-02-17|Process and device for inputting, making visible and/or recording a variable measurement spot in a beam path of a camera for optical equipment|
    JP61501306A| JPH0697321B2|1985-02-23|1986-02-17|光学装置における測定スポット制御方法及び装置|
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