具有孔径限制器的显微镜的制作方法

文档序号:12512081阅读:166来源:国知局
具有孔径限制器的显微镜的制作方法与工艺

本发明涉及一种具有设置在光路中的孔径限制器的显微镜,该孔径限制器用于产生至少一个光学通道。



背景技术:

由现有技术已知了光圈形式的固定的光瞳限制件,可变光圈形式的可调的光瞳限制件,随着变焦位置机械地强制受控的可变开口和机动地驱动的可变光圈。这里始终都涉及机械的、不透光的光圈部件,其为了按所希望地限制光瞳直径而成形,并让光束在光瞳区域内自由通过,且严格地限制该区域。

此外由现有技术已知在LC显示器比如在电视和计算机监视器中的电子受控的快门。在此设置的像素格栅(像素阵列)允许调节每个单一像素的亮度值。然而,这些构件的全部应用都用于图像的照射,其中,所谓的快门-阵列位于图像平面上。

已知的、机械的光瞳限制件由固定光圈或多个叠片构成,这些叠片能在光瞳调节时实现光瞳的预定的、大多近乎圆形的形状。已知的机械的光瞳限制件具有如下缺点:能实现几乎任意的光瞳形状,或者利用这些光瞳限制件只能很有限地或者只能以巨大的机械代价实现光瞳的侧向移动。而在显微镜中日益关心灵活地、自动地控制光瞳限制件。

此外,已知的机械的光瞳限制件具有缺点:用于机械地调节光瞳的时间需求不可忽略。特别地,采用已知的机械构件无法实现或者只能以高昂的代价实现快速地调节光瞳。与此相关的对结构的要求导致大的机械应力、严重的磨损和产生大的噪声。



技术实现要素:

基于已知的现有技术,本发明的目的是,提出一种显微镜,其能实现灵活地且快速地产生至少一个光学通道,且同时能实现高的图像质量。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的显微镜得以实现。有利的改进在从属权利要求中给出。

通过具有权利要求1的特征的显微镜,实现了灵活地且快速地产生至少一个光学通道,且同时实现了高的图像质量,因为特别是设置了布置在光路的光瞳平面上的孔径限制器。此外,孔径限制器被构造用于调节至少一个光学通道的孔径。这能实现灵活地且快速地产生至少一个光学通道,且同时实现了高的图像质量。显微镜例如包括分光器以及镜筒,该镜筒带有至少一个目镜。由此可以通过至少一个光学通道在视觉上观察待检查的物体。替代地或附加地,可以通过3D屏幕借助于3D眼镜显示出待检查的物体的拍摄的图像。

在此有利的是,孔径限制器经过构造,从而可有选择地在第一种工作模式下产生第一光学通道,在第二种工作模式下产生至少第二光学通道。孔径限制器经过优选的构造,从而在第一种工作模式下第一光学通道相对于光路的光轴定中,在第二种工作模式下至少第二光学通道相对于光路的光轴侧向地偏移。由此可以有选择地提供带有中央的光学通道的宏观模式和带有非中央的光学通道的立体微观模式。

有利的是,孔径限制器包括多个可电子控制的部段。在此,这些可电子控制的部段中的每个部段的透射率或反射率都可单独地控制。由此可以相当灵活地产生至少一个光学通道。此外,至少一个光学通道的产生可以在透射中或反射中进行。

此外有利的是,孔径限制器经过构造,从而有选择地也产生两个或多个侧向地彼此偏移的光学通道。由此可以借助于一个唯一的显微镜来实现不同的工作模式,而不改变透镜系统。

此外有利的是,孔径限制器经过构造,从而在第二工作模式下顺序地产生至少第二光学通道和第三光学通道,至少第二光学通道和第三光学通道分别相对于光路的光轴侧向地偏移。由此可以提供具有两个顺序地产生的、非中央的光学通道的立体显微模式。

孔径限制件经过优选的控制,从而在一个时间点始终都恰好产生一个光路,即要么产生中央的孔径限制件,要么产生第一非中央的孔径限制件,或者产生具有不同偏移的另一非中央的孔径限制件。由此可以通过同步地打开和关闭相应的光学通道,且分别相关地不同地调节孔径限制器,顺序地实现立体显微模式。

任选地,显微镜的特征在于第一快门(或第一关闭部件)和第二快门(或第二关闭部件),其中,第一快门、第二快门和孔径限制器经过配置,从而在第二工作模式下,当产生至少第二光学通道时第一快门打开,而第二快门关闭,当产生第三光学通道时第二快门打开,而第一快门关闭。

孔径限制器经过优选的构造,从而在第二工作模式下至少第二光学通道和第三光学通道以大于或等于闪烁融合频率的频率顺序地产生。由此可以在立体显微模式下在视觉上得到待检查的物体的连续的图像。

此外有利的是,显微镜的特征在于一种用于控制孔径限制器的控制机构和一种变焦系统,其中,孔径限制器设置在所述变焦系统中,其中,该控制机构控制孔径限制器,从而根据变焦系统的变焦设定来调节第一和第二光学通道中的至少一个光学通道的孔径。由此可以自动地调节至少一个光学通道的孔径。

控制机构优选地控制孔径限制器,从而根据显微镜使用者的至少一个用户偏好来调节第一和第二光学通道中的至少一个光学通道的孔径。由此可以通过所希望的用户偏好来影响对至少一个光学通道的孔径的自动调节。

至少一个用户偏好优选包括所希望的最大分辨率、所希望的恒定的图像亮度或所希望的在景深与分辨率之间的折中。由此可以灵活地影响对至少一个光学通道的孔径的自动调节。

此外有利的是,孔径限制器经过构造,从而适当地调节第一和第二光学通道中的至少一个光学通道的孔径,使得可电控制的部段的透射率从光路的光轴、即从光学光路的中心朝向横向方向持续地减小。由此可以实现所谓的光瞳变迹,由此可以再进一步地提高图像质量。

孔径限制器优选是液晶阵列,其带有LCD部段的两维格栅。

替代地,代替在光路的光瞳平面上带有多个可电子控制的部段的孔径限制器,可以设置一种用来借助于指配的机械部件产生至少一个光学通道的孔径限制器。

附图说明

本发明的其它特征和优点可由如下说明得到,该说明借助实施例结合附图详述本发明。其中:

图1为本发明的显微镜的示意图,其带有设置在光路中的孔径限制器,该孔径限制器用于产生中央的光学通道;

图2为本发明的根据图1的显微镜的示意图,其带有设置在光路中的孔径限制器,该孔径限制器用于产生一个非中央的光学通道;

图3为本发明的根据图1的显微镜的示意图,其带有设置在光路中的孔径限制器,该孔径限制器用于在透射中产生两个非中央的光学通道;

图4为本发明的根据图1的显微镜的示意图,其带有设置在光路中的孔径限制器,该孔径限制器用于在反射中产生两个非中央的光学通道;

图5a、5b为本发明的根据图1的显微镜的示意图,其带有设置在光路中的分光器。

具体实施方式

图1所示为本发明的显微镜10的示意图,其带有设置在光路22中的孔径限制器12,该孔径限制器用于产生中央的光学通道16。显微镜10用于探测待检查的物体38的图像42。如图1中所示,显微镜10包括物镜36和变焦系统32。在此,物镜36和变焦系统32在光路22中设置在待检查的物体38和探测到的图像42之间。物镜36面向待检查的物体38。此外,变焦系统32设置在物镜36的光线下游。光流方向被规定为光束的从待检查的物体38朝向探测到的图像42的方向。如图1中所示,变焦系统32包括多个透镜组34a~34e。变焦系统32的透镜组34a~34e特别地在光流方向上前后相继地布置。变焦系统32用于为显微镜10调节出所希望的变焦设定。

在所有实施例中,光路22的光轴26对应于物镜36的和变焦系统32的透镜组34a~34e的对称轴。特别地,光路22的光轴26对应于由透镜组34a~34e构成的透镜系统的光轴。

图1中所示的显微镜10的孔径限制器12设置在光路22的光瞳平面24上。光瞳平面24位于变焦系统32的透镜组34b和34c之间,且垂直于光轴26。如图1中所示,孔径限制器12包括多个可电子控制的部段14a~14i。在此,可电子控制的部段14a~14i中的每个部段的透射率都能够单独地控制。根据图1的孔径限制器12用于调节中央的光学通道16的孔径。在此,该中央的光学通道16通过借助于孔径限制器12产生的光束限制而得到。

中央的光学通道16被规定为光集束,该光集束通过借助位于光瞳平面24上的孔径限制器12产生的光束限制而得到限制。在这里,光集束包括在待检查的物体38和探测到的图像42之间延伸的光束。光集束还包括通过所产生的光束限制而限定的边缘光束44a、44b。也就是说,中央的光学通道16包括借助于孔径限制器12被限制的光集束的边缘光束44a、44b。

就图1中所示的显微镜10而言,中央的光学通道16的孔径按如下方式予以调节:靠近轴的部段14b~14h的透射率为1,而远离轴的部段14a、14i的透射率为0。在此,靠近轴的部段14b~14h是可电子控制的部段14a~14i的布置在光轴26周围的中央区域中的那些部段,而远离轴的部段14a、14i是可电子控制的部段14a~14i的布置在所述中央区域外部的那些部段。由此只能在光轴26周围的中央区域中产生中央的光学通道16,在那里,孔径限制器12的透射率最大,即为1。

代替对透射率的上述调节,也可以省去始终都应具有透射率0的最外面的部段14a、14i。在这种情况下,构件12的最大的开口通过合适的边框予以限制,从而只需产生有效部段。

根据图1,可以实现显微镜10的宏观模式。在这种情况下给光路设有大的中央的孔径开口。图像边缘的主光束在图1中用虚线40示出。

图2所示为本发明的根据图1的显微镜10的示意图,其带有设置在光路22中的孔径限制器12,该孔径限制器用于产生一个非中央的光学通道18。如图2中所示,非中央的光学通道18相对于光路22的光轴26侧向地偏移。在这里,侧向方向被规定为垂直于光轴26的方向。

根据图2的孔径限制器12用于调节非中央的光学通道18的孔径。在此,非中央的光学通道18通过借助于孔径限制器12产生的光束限制而得到。非中央的光学通道18被规定为光集束,其通过借助位于光瞳平面24上的孔径限制器12产生的光束限制而得到限制。在此,光集束包括在待检查的物体38和探测到的图像42之间延伸的光束。光集束还包括通过所产生的光束限制而限定的边缘光束44a、44b。也就是说,非中央的光学通道18包括借助于孔径限制器12被限制的光集束的边缘光束44a、44b。

非中央的光学通道18的孔径按如下方式予以调节:设置在非中央区域中的部段14f~14h的透射率为1,而其余的部段14a~14e和14i的透射率为0。在此,布置在非中央区域中的部段14f~14h设置在位于光轴26上的中央部段14e和可电子控制的部段14a~14i的边缘部段14i之间。由此只在该非中央的区域中产生非中央的光学通道18,在那里,借助于孔径限制器12调节到的透射率最大,即为1。

也可以任选地省去最外面的部段14a、14i,它们的透射率始终都应为0。在这种情况下,构件12的最大开口也通过合适的边框予以限制。

根据图2,可以实现显微镜10的立体微观模式。在这种情况下给光路设有非中央的部分光瞳开口。在图2中示范性地针对显微镜10的左边的通道示出了立体微观模式。

图3所示为本发明的根据图1的显微镜10的示意图,其带有设置在光路中的孔径限制器12,该孔径限制器用于在透射中产生两个非中央的光学通道18、20。如图3中所示,两个非中央的光学通道18、20分别相对于光路22的光轴26侧向地偏移。在这里,两个非中央的光学通道18、20相对于光轴26对称地布置。

根据图3的孔径限制器12用于调节两个非中央的光学通道18、20的孔径。在此,两个非中央的光学通道18、20通过借助于孔径限制器12产生的光束限制而得到。

两个非中央的光学通道18、20分别被规定为光集束,该光集束通过借助位于光瞳平面24上的孔径限制器12产生的光束限制而得到限制。在这里,光集束包括在待检查的物体38和探测到的图像42之间延伸的光束。光集束还包括通过所产生的光束限制而限定的边缘光束44a、44b或44c、44d。也就是说,两个非中央的光学通道18、20包括借助于孔径限制器12被限制的光集束的边缘光束44a、44b或44c、44d。

两个非中央的光学通道18、20的孔径按如下方式予以调节:可电子控制的部段14a~14i的非中央地设置的部段14b~14d或14f~14h的透射率为1,而其余的部段14a、14e、14i的透射率为0。在此,布置在非中央区域中的部段14b~14d或14f~14h设置在位于光轴26上的中央部段14e和可电子控制的部段14a~14i的边缘部段14a或14i之间。由此只在该非中央的区域中产生两个非中央的光学通道18、20,在那里,借助于孔径限制器12调节到的透射率最大,即为1。

也可以任选地省去最外面的部段14a、14i,它们的透射率始终都应为0。在这种情况下,构件12的最大开口也通过合适的边框予以限制。

根据图3,可以实现显微镜10的立体微观模式。在这种情况下给光路设有非中央的部分光瞳开口。在图3中示范性地针对显微镜10的左边的通道和右边的通道示出了立体微观模式。

在根据图3的立体微观模式下,两个非中央的光学通道18、20顺序地产生。

两个非中央的光学通道18、20的顺序的产生借助于孔径限制器12按如下方式进行:在左边的通道和右边的通道之间或者在右边的通道和左边的通道之间切换的频率大于或等于闪烁融合频率。该切换频率优选大于50Hz。

图4所示为本发明的根据图1的显微镜10的示意图,其带有设置在光路22中的孔径限制器12,该孔径限制器用于在反射中产生两个非中央的光学通道18、20。如图4中所示,孔径限制器12相对于光轴26以45°的角度朝向。与图1~3中所示的光路相反,图4中的光路22弯折。在此,图4中所示的光路22在孔径限制器12的光流上游包括第一区段,且在孔径限制器12的光流下游包括第二区段。另外,变焦系统32包括布置在光路22的第一区段中的透镜组34a、34b和布置在光路22的第二区段中的透镜组34c~34e。在此,变焦系统32的透镜组34a~34e也在光流方向上前后相继地布置。

如图4中所示,相对于光轴26以45°的角度布置的孔径限制器12设置在变焦系统32的透镜组34b、34c之间。与图1~3相反,就图4中所示的孔径限制器12而言,可电子控制的部段14a~14i中的每个部段的反射率都可单独地控制。在此,两个非中央的光学通道18、20的孔径按如下方式予以调节:至少可电子控制的部段14a~14i的指配给相应的非中央的光学通道18、20的部段14b~14d或14f~14h的反射率为1。根据图4的在反射中产生的非中央的光学通道基本上对应于根据图3的在透射中产生的非中央的光学通道。

根据图4,在反射中实现显微镜10的立体微观模式,其带有两个顺序地产生的、非中央的光学通道18、20。

图5a和5b所示为本发明的根据图1的显微镜10的示意图,其带有设置在光路22中的分光器46。此外,图5a和5b中所示的显微镜10包括第一封闭部件28a和第二封闭部件28b。根据图5a和5b的设置在光路22中的孔径限制器12用于顺序地调节两个非中央的光学通道18、20的孔径。分光器46设置在变焦系统32的光流下游。分光器46用于产生带有轴线48的输出的光路。第一封闭部件28a和第二封闭部件28b设置在分光器46的光流下游。第一封闭部件28a用于打开和关闭非中央的光学通道18即左边的通道,而第二封闭部件28b用于打开和关闭非中央的光学通道20即右边的通道。图5a和5b中所示的显微镜10包括用于左边的通道的第一目镜和用于右边的通道的第二目镜。第一目镜用于通过非中央的光学通道18检测第一图像42a,而第二目镜用于通过非中央的光学通道20检测第二图像42b。

如图5a中所示,第一封闭部件28a、第二封闭部件28b和孔径限制器12是同步的,从而在产生左边的通道18时,第一封闭部件28a打开,第二封闭部件28b关闭。另外在图5b中示出,第一封闭部件28a、第二封闭部件28b和孔径限制器12是同步的,从而在产生右边的通道20时,第二封闭部件28b打开,第一封闭部件28a关闭。

因而在根据图5a的配置下,在第一封闭部件28a的打开状态下,左边的通道18被提供给第一目镜。在此,左边的通道18被规定为在待检查的物体38和利用第一目镜检测到的图像42a之间延伸的光束的光集束,其中,光集束包括边缘光束44a、44b。另外,在根据图5a的配置下,从分光器46输出的光束的光集束在第二封闭部件28b的关闭状态下被第二封闭部件挡住。因而在这种情况下利用第一目镜仅仅检测图像42a。

此外,在根据图5b的配置下,在第二封闭部件28b的打开状态下,右边的通道20被提供给第二目镜。在此,右边的通道20被规定为在待检查的物体38和利用第二目镜检测到的图像42b之间延伸的光束的光集束,其中,光集束包括边缘光束44c、44d。另外,在根据图5b的配置下,横穿分光器46的光束的光集束在第一封闭部件28a的关闭状态下被第一封闭部件挡住。因而在这种情况下利用第二目镜仅仅检测图像42b。

根据图5a和5b实现了一种光路,用于产生左边的即利用第一目镜检测到的图像42a,或者产生右边的即利用第二目镜检测到的图像42b,以便通过两个目镜进行立体观察。在图5a中示意性地示出了利用左边的即第一目镜针对左边的场景进行图像检测。另外,在图5b中示意性地示出了利用右边的即第二目镜针对右边的场景进行图像检测。通过根据图5a或5b的配置,可以提供立体模式。在这种立体模式下能实现通过两个目镜进行立体观察。在此,可以超然于闪烁融合频率在那些关闭部件同步情况下给这些目镜供应立体图像。

所述显微镜10的特点是,分辨率受衍射限制,其中,该显微镜在任何配置下都分辨至光学的衍射极限。特别是在550nm的波长情况下适用于如下关系式:R=3000·nA,其中,R是透镜对中的每mm的分辨率,nA是数字的孔径。

参见图1~4以及图5a和5b,显微镜10包括控制机构30,用于控制设置在变焦系统32中的孔径限制器12。在此,孔径限制器12按如下方式受控制机构30的控制:根据变焦系统32的变焦设定来调节至少一个光学通道16;18;20的孔径。此外,孔径限制器12可以按如下方式受控制机构30的控制:根据所希望的用户偏好来调节至少一个光学通道16;18;20的孔径。在此,用户偏好包括所希望的最大分辨率、所希望的恒定的图像亮度或所希望的在景深与分辨率之间的折中。特别地,在控制设置在变焦系统32中的孔径限制器12时,可实现如下三种场景。

在第一种场景中,把光学通道的孔径调节得尽可能大。也就是说,在使用孔径限制器12的情况下调节出尽可能大的在给定的透镜设计中可行的光束横截面。在所述第一种场景中,使用者得到显微镜的尽可能高的分辨率,因为数字孔径(nA)被调节得尽可能大。换句话说,通过调节出最大孔径,实现了最高的分辨率。在第二和第三场景中,相应的孔径有针对性地缩小,以便实现特定于应用的优点。为了比如在恒定的照明时间内在每种变焦设定下都保持相同的图像亮度,在第二种场景中适当地调节光学通道的孔径,从而满足条件:放大率·nA=常数。因为相应的最大可能的孔径在变焦过程中在第一种场景下并非强制地满足这个关系,所以适宜的是,可以将其作为任选方案通过用于孔径限制器12的合适的控制机构予以选取。另外,在第三种场景下,可以适当地调节光学通道的孔径,从而以分辨率为代价得到提高的景深。在此,孔径例如被调节至第一种场景或第二种场景的值的50%。刚刚介绍过的三种场景可以借助于所希望的用户偏好予以控制。

通过把孔径限制器12装入到光学的变焦系统32中,可以灵活地根据变焦设定可变地控制孔径。

图1~4以及图5a和5b中所示的孔径限制器12尤其是液晶阵列,其带有LCD(“液晶显示”)部段的两维格栅。

特别是可以根据图1和3有选择地提供具有大的中央的孔径开口的宏观模式和具有两个非中央的部分光瞳开口的立体微观模式。在此,在一个唯一的显微镜10中实现有选择地提供这两种工作模式。

显微镜10包括用于立体微观模式的立体镜筒,即带有两个目镜的镜筒,用于每只眼睛的视觉观察。替代地或附加地,待检测的物体的所拍摄的图像也可以通过3D显示屏借助于3D眼镜予以显示。

孔径限制器12经过适当构造,从而能可变地调节尺寸即横截面的侧向延展、地点即相对于光轴26侧向地偏移的位置和形状比如圆形形状。孔径限制器12还用于调节光学通道的数量。

至少一个光学通道16;18;20的孔径还可以借助于孔径限制器12按如下方式予以调节:可电子控制的部段14a~14i的透射率从光路22的光轴26沿横向方向持续地减小。由此可以代替透射的矩形函数而实现透射的横向于光轴26的连续的走势比如正弦状的走势。

本发明提出一种显微镜10,其在光路22中带有限制光瞳的部件,即带有孔径限制器12,该部件或者该孔径限制器可以被电子地控制。这种控制在此允许可变地、电子地既能特别是横向于即垂直于光轴调节光瞳直径、光瞳地点,又允许调节光瞳分布或光瞳形状。光瞳在此对应于光路22中的孔径或开口。

孔径限制器12例如可以包括液晶阵列,且与LC显示器的像素阵列类似地设计。孔径限制器12特别是在透射中安置在光学的光路22的光瞳的地点。通过控制孔径限制器12的阵列部件即可电子控制的部段14a~14i,可以局部地开通或切断透射。由此可以灵活地、特别是电子地控制光瞳的大小、光瞳开口的侧向地点或光瞳形状。

替代地,孔径限制器12也可以包括微镜格栅,即微镜阵列或LcoS(“硅基液晶”)部件,其比如在大屏幕电视放映机中用于开通/切断像素。在这种情况下,孔径限制器12在反射中安置到光学的光路22中,因此这要求略微较大的光学路径长度。

根据本发明,孔径限制器12安置在光瞳平面24上,即并非安置在图像平面上。因此,孔径限制器12将在得到透射的或反射的波前的均匀性方面满足特殊的要求,在根据本发明安置孔径限制器12时,所述波前延展经过该孔径限制器的多个像素部件。

根据本发明,孔径限制器12以快门阵列的形式安置在光路22的光瞳平面24上,特别是用来控制孔径。这样也针对不同的应用对孔径限制器12产生了不同的技术要求。由于在光瞳中每个图像点的光集束都按规定沿着光瞳的整个横截面伸展,所以要保证每个图像点的延展的波前都在整个横截面上经过孔径限制器12,而不会发生明显的波前变形,即明显好于λ/4,其中的λ是波长。这在使用已知的LCD情况下是无法得到保证的,也是不需要的,因为在那里,每个图像点的波前都在阵列的恰好一个元素(Element)中出现,而不延展。

本发明能实现在显微镜中提供一种电子控制的快门-阵列,其能够特别是在最短的时间内即在<10ms的开关时间内,将光瞳限制到不同的形状或不同的地点,而无需宏观的机械移动。

在已知的系统中,特别是用来机械地调节孔径的时间需求是不可忽略的,且不允许例如在视频摄像机的两个帧之间比如以30Hz快速地调节,与所述已知的系统相反,本发明甚至能实现在人眼的闪烁频率之上进行切换。已发现,这采用已知的机械构件是无法实现的,或者对于结构移动来说意味着不现实的高昂代价,这尤其是牵涉到大的机械应力、严重的磨损和产生大的噪声。

尤其已发现,通过电子受控的光瞳限制,采用借助于孔径限制器12的机械式光瞳限制提供了紧凑的、无磨损的、灵活的且可快速调节的部件的优点。根据本发明,在使用用于光瞳限制的孔径限制器12情况下,可以针对变焦特性理想地而无需机械代价地、确切地说仅仅通过硬件编程来实现不同的用户偏好,特别是最大分辨率、恒定的亮度或最大的景深。光瞳限制件的侧向移动在此能实现从不同的透视角度检测图像。由于本发明能电子地调节光学通道,所以能够非常灵活地选择用于透视摄像的角度。这可以实现从不同的方向顺序地、数字地检测物体,且能实现3D重构或者借助于3D显示器予以显示。另外,由此可以实现在具有大的优选中央的光瞳开口的高分辨率的宏观模式与具有侧向偏移的较小部分光瞳的透视模式之间进行切换。这允许特别是对能发出微弱荧光的物体有利的很高的光效率(Lichtausbeute)。

把本发明的光瞳限制与在立体镜筒的两个通道中采用同步的快门28a、28b组合起来,这样也能模仿传统的立体显微镜。在这种情况下,光瞳交替地向左或向右移动,且同时,在相应的目镜管上的快门28a、28b打开或关闭。利用本发明的这些可电子控制的构件,可以超然于闪烁频率拍摄探测的图像,从而在视觉上感觉到连续的图像。本发明的显微镜可以尤其是提供了宏观模式,在这种模式下,光瞳被中央地且很大地调节,相应的图像通过光学通道一致地,即无立体感地供应给两只眼睛。这能实现对本发明的显微镜的广泛采用,其中,立体显微镜的优势与高分辨率的宏观方案相组合。

LC快门形式的孔径限制器12不仅可以控制开通/切断-阵列,而且可以准连续地控制透射,比如从100%到50%。这在使用微镜-阵列情况下是不可能的。通过准连续的控制,可以产生光瞳变迹,这种光瞳变迹例如不产生生硬的光瞳边缘,而是产生从亮到暗的柔和的过渡。由衍射理论已知,例如正弦状的光瞳透射把强度的第一衍射最大值减小到0。这虽然不能提高分辨率,却提高了得到的图像的对比度。光瞳变迹的这种方案相比于已知的变焦显微镜能实现提高的图像质量。

对本发明的显微镜的一种示范性的应用是所谓的“编码孔径成像”。这种应用能实现高度检测,同时实现高的景深和分辨率。通过电子控制的孔径限制器12的高度灵活性,可以针对显微镜的特定应用有针对性地优化对孔径光圈的局部编码。由此特别是可以得到待检查的物体的被局部分辨的图像信息。

本发明尤其能实现提供一种变焦显微镜,其带有可电子控制的部件,用于控制光瞳直径和光瞳地点。

附图标记清单

10 显微镜

12 孔径限制器

14a~14i 可电子控制的部段

16、18、20 光学通道

22 光路

24 光瞳平面

26 光轴

28a、28b 快门

30 控制机构

32 变焦系统

34a~34e 变焦系统的透镜组

36 物镜

38 物体

40 图像边缘的主光束

42、42a、42b 图像

44a~44d 轴向图像点的边缘光束

46 分光器

48 输出光路的轴线。

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