DE19719681A1 - Infrarotmikroskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Infrarotmikroskop, das eine Spektralanalyse eines begrenzten Bereiches einer Probenober­ fläche unter Verwendung von Infrarotlicht durchführt.

In einem Infrarotmikroskop wird Infrarotlicht auf eine Probe geworfen und wird das Infrarotlicht spektral gemessen, das durch die Probe hindurchgegangen oder von der Proben­ oberfläche reflektiert worden ist, wodurch die Probe analy­ siert wird. Üblicherweise muß nur ein begrenzter Bereich der Probe analysiert werden. In einem derartigen Fall wird der Umfang des Infrarotlichtes, der durch die Probe hindurchgeht oder durch die Probenoberfläche reflektiert wird, mittels einer Blende begrenzt. Dabei ist es notwendig, die Blenden­ öffnung in passender Weise in Bezug auf die Probe vorher festzulegen, um einen gewünschten Bereich der Probe richtig zu messen.

Fig. 8 der zugehörigen Zeichnung zeigt das optische System eines herkömmlichen Infrarotmikroskops, wie es bei­ spielsweise in der JP-OS H05-181066 beschrieben ist. Wenn der Meßbereich einer Probe 16 im Infrarotmikroskop festge­ legt wird, werden ein erster beweglicher Spiegel 50 und ein zweiter beweglicher Spiegel 52 in den optischen Weg ge­ bracht, wie es durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist, und wird sichtbares Licht von einer Übertragungslichtquelle 12 auf die Probe 16 und von einer Blendenlampe 54 auf eine Blendenplatte 56 geworfen. Das Licht von der Übertragungs­ lichtquelle 12 wird über eine Kondensorlinse 14 auf die Probe 16 konvergiert. Nachdem das Licht durch die Probe 16 hindurchgegangen ist, geht es über ein Objektiv 18, den ersten beweglichen Spiegel 50, einen festen Spiegel 58 und einen festen Halbspiegel 60 zu einem nicht dargestellten Betrachter. Das Licht von der Blendenlampe 54 geht anderer­ seits durch die Blendenöffnung 56a der Blendenplatte 56, wird durch den zweiten beweglichen Spiegel 52 reflektiert, geht durch den Halbspiegel 60 hindurch und tritt gleichfalls in den Betrachter ein. Die Bilder der Probe 16 und der Blen­ denöffnung 56a werden im Betrachter daher zu einem Gesamt­ bild überlagert, wodurch die Position der Blendenöffnung 56a in Bezug auf die Probe 16 sichtbar wird. Durch die Betrach­ tung des überlagerten Bildes im Betrachter kann die Bedie­ nungsperson die Position und die Größe der Blendenöffnung 56a festlegen.

Eine Messung zur Infrarotanalyse der Probe 16 wird in der folgenden Weise durchgeführt. Der erste bewegliche Spie­ gel 50 und der zweite bewegliche Spiegel 52 werden aus dem optischen Weg abgezogen, wie es durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist. Dann wird Infrarotlicht von der Über­ tragungslichtquelle 12 über die Kondensorlinse 14 auf die Probe 16 geworfen. Nach dem Durchgang durch die Probe 16 wird das Infrarotlicht durch das Objektiv 18 so konvergiert, daß es ein vergrößert es Infrarotbild der Probe 16 in der Ebene der Blendenöffnung 56a bildet. Infrarotlicht eines Teils des Infrarotbildes geht durch die Blendenöffnung 56a hindurch und weiter in einen Infrarotmeßteil, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Arbeitsabläufe sind sehr ähnlich, wenn eine Reflexionsbetrachtung erfolgt, bei der das von der Probenoberfläche reflektierte Infrarotlicht analysiert wird.

Das optische System eines herkömmlichen Infrarotmikro­ skops enthält den Halbspiegel 60 zur Überlagerung der Bilder von der Probe 16 und von der Blendenöffnung 56a und einige Linseneinheiten, die im Betrachter zur Bildung eines sicht­ baren Bildes benutzt werden, was mit hohen Kosten verbunden ist. Die beweglichen Spiegel 50 und 52 benötigen präzise Anordnungsmechanismen, um die Bilder der Probe und der Blen­ denöffnung an den richtigen Stellen fehlerfrei zu überla­ gern. Diese mit hohen Kosten verbundenen Bauteile und Präzi­ sionsmechanismen treiben die Kosten eines herkömmlichen Infrarotmikroskops in die Höhe.

Durch die Erfindung soll daher ein Infrarotmikroskop geschaffen werden, das mit einem Mechanismus zum Festlegen des Meßbereiches auf der Probe ausgerüstet ist, der mit Einrichtungen auskommt, die mit geringeren Kosten verbunden sind.

Dazu umfaßt das erfindungsgemäße Infrarotmikroskop

• a) ein optisches System zur Ausbildung eines Bildes einer Probe in einer Brennebene,
• b) eine Blende, die in der Brennebene angeordnet ist, wobei der Öffnungsbereich der Blende variabel ist,
• c) eine Kamera zur Aufnahme des Bildes der Probe und zur Erzeugung eines Probenbildsignals, das das Bild der Probe wiedergibt,
• d) eine Anzeigeeinrichtung, die auf das Probenbildsig­ nal anspricht und das Bild der Probe anzeigt,
• e) eine Bedienungseinrichtung, die es einer Bedienungs­ person erlaubt, den Öffnungsbereich der Blende festzulegen,
• f) einen Blendensignalgenerator, der ein Blendenöff­ nungssignal erzeugt, das dem Öffnungsbereich der Blende entspricht, der durch die Bedienungseinrichtung festgelegt wurde, und
• g) einen Blendenbildsignalgenerator, der auf das Blen­ denöffnungssignal anspricht und ein Blendenbildsignal er­ zeugt, daß das Bild der Blende wiedergibt, deren Öffnungs­ bereich durch die Bedienungseinrichtung festgelegt wurde, und der das Blendenbildsignal mit dem Probenbildsignal über­ lagert.

Bevor die Messung zur Infrarotanalyse einer Probe durchgeführt wird, wird der Meßbereich der Probe festgelegt. Bei der Festlegung des Meßbereiches nimmt eine Kamera das Bild der gesamten Probe auf, und wird dieses Bild an der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Mittels des Blendenbildsig­ nalgenerators wird ein Bild der Blende gleichfalls an der Anzeigeeinrichtung dem Bild der Probe überlagert angezeigt. Wenn die Bedienungsperson die Bedienungseinrichtung wie beispielsweise eine Maus, die mit einem Computer zum Steuern der Blende des Infrarotmikroskops verbunden ist, oder einen Knopf zum Drehen einer Kurvenscheibe zwischen zwei Blenden­ platten benutzt, deren Einzelheiten später beschrieben wer­ den, um den Öffnungsbereich oder die Breite des Bildes der Blende an der Anzeige zu verändern, erzeugt der Blendensi­ gnalgenerator ein Blendenöffnungssignal, das dieser Breite entspricht. Der Blendensignalgenerator empfängt das Blenden­ öffnungssignal und erzeugt ein Blendenbildsignal, um ein Bild der Blende mit dieser Breite an der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Das Bild der Probe, das dem Bild der Blende an der Anzeigeeinrichtung überlagert ist, ändert sich dement­ sprechend, wodurch die Bedienungsperson den Meßbereich, d. h. die Position und die Breite der Blende an der Probe fest­ legt.

Da das Bild der Blende elektronisch erzeugt wird, sind Hardware-Einrichtungen wie mit hohen Kosten verbundene Lin­ sen oder Präzisionsspiegelbewegungsmechanismen nicht notwen­ dig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Festlegung des Meßbereiches leichter ist, da der Öffnungsbereich der Blende an der Anzeige in verschiedener Weise, beispielsweise unter Verwendung einer Maus oder einer Tastatur unabhängig von dem tatsächlichen Mechanismus zum Einstellen der Blende verändert werden kann.

Das Infrarotmikroskop kann weiterhin einen Steuerteil zum Steuern der Blende und des Blendenbildsignalgenerators enthalten. Bei der Festlegung des Meßbereiches erlaubt es der Steuerteil dem Blendenbildsignalgenerator das Blenden­ bildsignal dem Probenbildsignal zu überlagern, erlaubt es jedoch der Blende nicht, tatsächlich den Öffnungsbereich der Blende zu ändern. Bei der Messung erlaubt es der Steuerteil der Blende, tatsächlich den Öffnungsbereich der Blende zu ändern. Wenn die Blende im optischen Weg zwischen der Probe und der Kamera angeordnet ist, erleichtert das die Festle­ gung des Meßbereiches, da das Bild der Probe durch die Blen­ de beim Festlegen des Meßbereiches nicht verdeckt ist.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 in einem Diagramm den Aufbau eines ersten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2A und Fig. 2B Draufsichten auf den Blendenein­ stellmechanismus des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine Erläuterungsansicht einer Anzeigeeinrich­ tung, an der die Bilder der Probe und der Blende überlagert sind,

Fig. 4A und Fig. 4B Draufsichten des Blendeneinstell­ mechanismus eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Blendeneinstellmechanis­ mus des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Blendeneinstellmechanis­ mus eines dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 7 in einem Diagramm den Aufbau des dritten Aus­ führungsbeispiels und

Fig. 8 in einem Diagramm das optische System eines herkömmlichen Infrarotmikroskops.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden anhand von Fig. 1 beschrieben wird, können die Übertragungslichtquelle 12, die Kondensorlinse 14, die Probe 16 und das Objektiv 18 gleich denen sein, die in Fig. 8 dargestellt sind. Eine Blende 20 befindet sich an einer Stelle, an der das Licht durch das Objektiv 18 fokussiert wird. Der Weg des Lichtes hinter der Blende 20 kann durch einen beweglichen Spiegel 26 geändert werden, der über einen Steuerteil 24 angetrieben wird. Eine Kamera 28 in Form eines ladungsgekoppelten Bauelementes (CCD) ist im Lichtweg vor­ gesehen und wird dann betrieben, wenn der bewegliche Spiegel 26 vom optischen Weg abgezogen ist, wie es durch eine ausge­ zogene Linie dargestellt ist. Das Bildsignal, d. h. das Pro­ benbildsignal von der CCD-Kamera 28 liegt am Steuerteil 24, der aus einem Mikrocomputer, einem Speicher und anderen Periphergeräten besteht. Der Steuerteil 24 wandelt das Pro­ benbildsignal von der CCD-Kamera 28 in ein anderes Format um, das zur Anzeige an einer Anzeigeeinrichtung 25 geeignet ist.

Die Blende 20 hat eine variable Blendenöffnung 22, wobei die Breite der Blendenöffnung 22 über einen Blenden­ einstellmechanismus verändert wird, der einen Impulsmotor 30, der vom Steuerteil 24 gesteuert wird, und eine Kurven­ scheibe 32 enthält. Der Blendeneinstellmechanismus ist im einzelnen in den Fig. 2A und 2B dargestellt. Die Blende 20 besteht aus zwei seitlich beweglichen Blendenplatten 34a und 34b, die den Außenumfang der Blendenöffnung 22 begrenzen. Eine ovale Kurvenscheibe 32 ist zwischen den beiden Blenden­ platten 34a und 34b vorgesehen, und die Blendenplatten 34a und 34b sind durch eine Feder 36 gegen die Kurvenscheibe 32 vorgespannt. Wenn die ovale Kurvenscheibe 32 durch den Im­ pulsmotor 30 gedreht wird, dann wird der Abstand zwischen den Blendenplatten 34a und 34b, d. h. die Breite der Blenden­ öffnung 22 geändert. Fig. 2A zeigt die Blende 20 in der Position, in der die Breite der Blendenöffnung 22 maximal ist, und Fig. 2B zeigt die Position, in der die Breite mini­ mal ist. Durch eine Steuerung der Drehung des Impulsmotors 30 und somit der Winkelposition der Kurvenscheibe 32 kann die Breite der Blendenöffnung 22 beliebig eingestellt wer­ den. Das Profil der Kurvenscheibe 32 muß nicht genau oval sein, es kann auch in anderer Weise ausgebildet sein, vor­ ausgesetzt, daß der Abstand zwischen den Blendenplatten 34a und 34b geändert werden kann. Die Blende 20 ist so ausgebil­ det, daß das gesamte Bild 21 der Probe 16, das in der Ebene der Blendenöffnung 22 ausgebildet wird, in der Blendenöff­ nung 22 liegt, wenn die Breite der Blendenöffnung 22 maximal ist, wie es in Fig. 2A dargestellt ist. Wenn beispielsweise die Vergrößerung des Objektivs 28 auf 15 festgelegt ist, dann ist die maximale Breite der Blendenöffnung 22 auf mehr als das Fünf zehnfache der vollen Breite der Probe 16 festge­ legt.

Bei der Voreinstellung des Infrarotmikroskops mit dem oben beschriebenen Aufbau wird die Beziehung zwischen der Breite des Bildes 29 der Blendenöffnung 22 an der Anzeige­ einrichtung 25 (Fig. 3) und der Drehposition (d. h. der An­ zahl von Impulsen) des Impulsmotors 30 gebildet und im Spei­ cher des Steuerteils 24 gespeichert. Diese Beziehung kann tatsächlich in der folgenden Weise gebildet werden. Mit vom optischen Weg abgezogenem beweglichen Spiegel 26 wird sicht­ bares Licht von der Übertragungslichtquelle 12 auf den opti­ schen Weg gegeben. Ausgehend von der kleinsten Breite der Blendenöffnung 22 wird ein Impuls oder wird eine vorgegebene Anzahl von Impulsen einmal an den Impulsmotor 30 gelegt, um die Kurvenscheibe 32 um einen vorgegebenen kleinen Winkel zu drehen. Über eine fortschreitende Drehung der Kurvenscheibe 32 bis zur maximalen Breite der Blendenöffnung 22 wird die Beziehung zwischen jeder Position der Kurvenscheibe 32 und der Breite der Blendenöffnung 22 an der Anzeigeeinrichtung 25 beobachtet.

Auf der Grundlage der in dieser Weise erhaltenen Bezie­ hung wird der Meßbereich der Probe 16 wie folgt festgelegt. Zunächst wird der bewegliche Spiegel 26 vom optischen Weg abgezogen, wie es durch eine ausgezogene Linie in Fig. 1 dargestellt ist, und wird die Breite der Blendenöffnung 22 auf den Maximalwert festgelegt. Wenn sichtbares Licht auf die Probe 16 von der Übertragungslichtquelle 12 geworfen wird, wird das gesamte Bild 23 der Probe 16 an der Anzeige­ einrichtung 25 dargestellt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Durch die Betrachtung des Bildes 23 der Probe 16 an der Anzeigeeinrichtung 25 und unter Verwendung einer Eingabeein­ richtung 27 (eine Maus oder eine Tastatur in Fig. 1), die mit dem Steuerteil 24 verbunden ist, bestimmt die Bedie­ nungsperson den Meßbereich der Probe 16 über die Bezeichnung einer Koordinate. Vorausgesetzt, daß die Bewegung der Blen­ denplatten 34a und 34b in Fig. 2a und 2B der Horizontalrich­ tung (X-Achse) an der Anzeigeeinrichtung 25 (Fig. 3) ent­ spricht, kann der Meßbereich unter Bezeichnung einer X-Koor­ dinate bestimmt werden, da sich die beiden Blendenplatten 34a und 34b symmetrisch bezüglich des Mittelpunktes bewegen. Wenn der Meßbereich durch die Bedienungsperson in dieser Weise festgelegt ist, erzeugt der Steuerteil 24 ein Signal, nämlich ein Blendenbildsignal, das ein Bild 29 der Blenden­ öffnung 22 wiedergibt, indem die Daten der X-Koordinate ausgenutzt werden, die durch die Bedienungsperson bezeichnet wurde. Das Bild 29 der Blendenöffnung 22 wird dem Bild 23 der Probe 16 an der Anzeigeeinrichtung 25 überlagert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Über eine Betrachtung der über­ lagerten Bilder 23 und 29 an der Anzeigeeinrichtung 25 kann die Bedienungsperson problemlos den Meßbereich auf der Probe 16 bestimmen oder erneuern, indem sie eine neue X-Koordinate angibt.

Wenn der Meßbereich endgültig festgelegt ist, benutzt die Bedienungsperson die Eingabeeinrichtung 27 dazu, dem Steuerteil 24 einen Befehl zu geben, mit der Messung für eine Infrarotanalyse der Probe 16 zu beginnen. Wenn der Befehl empfangen ist, bringt der Steuerteil 24 den bewegli­ chen Spiegel 26 in den optischen Weg, wie es durch eine unterbrochene Linie in Fig. 1 dargestellt ist. Dann legt der Steuerteil 24 eine Anzahl von Impulsen an den Impulsmotor 30, die dem endgültig festgelegten Meßbereich entspricht, und zwar auf der Grundlage der oben beschriebenen Beziehung, die im Speicher gespeichert ist. Wenn sich der Impulsmotor 30 dreht, bewegen sich die Blendenplatten 34a und 34b in eine Position, die dem Bild 29 der Blendenöffnung 22 an der Endanzeigeeinrichtung 25 entspricht. Nachdem die Breite der tatsächlichen Blendenöffnung 22 festgelegt ist, wird die Übertragungslichtquelle 12 mit Energie versorgt, um Infra­ rotlicht auf die Probe 16 zu werfen. Das Infrarotlicht, das durch die Probe 16 hindurchgeht, wird in der Ebene der Blen­ denöffnung 22 fokussiert, wodurch ein Infrarotbild der Probe 16 gebildet wird. Ein Teil des Infrarotbildes, der durch die Blendenöffnung 22 hindurchgeht, tritt in einen Infrarotana­ lyseteil, d. h. in einen nicht dargestellten Infrarotanalysa­ tor, über den beweglichen Spiegel 26 ein.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Infrarotmikroskopes wird im folgenden anhand der Fig. 4A, 4B und 5 beschrieben. Die Blende 120 dieses Ausführungsbeispiels ist in den Fig. 4A und 4B dargestellt. Die beiden Blendenplatten 134a und 134b sind über eine Druckfeder 138 und einen Solenoidkolben 140 verbunden. Auf der Achse der Kurvenscheibe 132, die zwischen den Blendenplatten 134a und 134b angeordnet ist, befindet sich ein Codierer 142, der ein Signal ausgibt, das die Drehposition der Kurvenscheibe 132 wiedergibt. Wenn der Solenoidkolben 140 auf einen Befehl vom Steuerteil 24 (Fig. 1) mit elektrischem Strom versorgt wird, zieht sich der Solenoidkolben 140 zusammen und werden die beiden Blenden­ platten 134a und 134b nach innen gezogen, bis sie zur Anlage an die Kurvenscheibe 132 kommen, wie es in Fig. 4B darge­ stellt ist.

Wenn der Strom zum Solenoidkolben 140 unterbrochen wird, kehren die Blendenplatten 134a und 134b in ihre Aus­ gangsposition mittels der Druckfeder 138 zurück, wie es in Fig. 4A dargestellt ist.

Der Blendeneinstellmechanismus bei diesem Ausführungs­ beispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Das Signal vom Codierer 142, das die Drehposition der Kurvenscheibe 132 wiedergibt, liegt am Steuerteil 24. Statt einer Steuerung unter Verwen­ dung des Impulsmotors 30, wie es beim vorhergehenden Aus­ führungsbeispiel der Fall war, wird die Breite der Blenden­ öffnung 122 durch die Drehposition der Kurvenscheibe 132 bestimmt, die von Hand über einen Knopf 146 eingestellt wird. Es kann natürlich irgendein anderer Mechanismus dazu benutzt werden, die Drehposition der Kurvenscheibe 132 zu bestimmen.

Bei der Voreinstellung dieses Ausführungsbeispiels eines Infrarotmikroskops wird die Beziehung zwischen der Breite des Bildes 29 der Blendenöffnung 122 an der Anzeige­ einrichtung 25 und dem Ausgangssignal (Kurvenscheibenposi­ tionssignal) des Codierers 142 gebildet und im Speicher des Steuerteils (24) gespeichert. Diese Beziehung kann tatsäch­ lich wie folgt erhalten werden. Bei aus dem optischen Weg abgezogenen beweglichen Spiegel 26 wird sichtbares Licht von der Übertragungslichtquelle 12 auf den optischen Weg gege­ ben. Die Kurvenscheibe 132 wird in einer Position angeord­ net, in der die Breite in Bewegungsrichtung der Blendenplat­ ten 134a und 134b am kleinsten ist, wie es in Fig. 4B darge­ stellt ist, und wird der Solenoidkolben 140 mit Energie versorgt. Ausgehend von der kleinsten Breite der Blendenöff­ nung 122 wird der Knopf 146 betätigt, um die Kurvenscheibe 132 zu drehen und die Breite der Blendenöffnung 122 einmal um einen geringen Betrag zu erhöhen. Die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen (Kurvenscheibenpositionssignal) vom Codierer 142 und den entsprechenden Breiten des Bildes 29 der Blendenöffnung 122 an der Anzeigeeinrichtung 25 wird im Speicher des Steuerteils 24 gespeichert.

Im folgenden wird der Arbeitsvorgang der Festlegung eines Meßbereichs beschrieben. Bei diesem Arbeitsvorgang wird der Solenoidkolben 140 nicht mit Energie versorgt, so daß die Blendenplatten 134a und 134b durch die Druckfeder 138 auf die maximale Breite der Blendenöffnung 122 in Fig. 4A auseinandergedrückt sind. Anschließend wird das gesamte Bild 23 der Probe 16 an der Anzeigeeinrichtung 25 angezeigt, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Wenn die Kurvenscheibe 132 von Hand gedreht wird, gibt der Codierer 142 ein Signal aus, das der Drehposition der Kur­ venscheibe 132 entspricht. Auf der Grundlage dieses Posi­ tionssignals der Kurvenscheibe 132 und unter Bezug auf die Beziehung zwischen dem Kurvenscheibenpositionssignal und der Breite des Bildes 29 der Blendenöffnung 122 an der Anzeige­ einrichtung 25, die vorher im Speicher gespeichert worden ist, erzeugt der Steuerteil 24 Signale für die Anzeige 25, um das Bild 29 der Blendenöffnung 122 anzuzeigen, dessen Breite dem Kurvenscheibenpositionssignal entspricht. Das Bild 29 der Blendenöffnung 122 wird dem Bild 23 der Probe 16 an der Anzeigevorrichtung 25 überlagert. Wenn die Bedie­ nungsperson den Knopf 146 dreht, um die Kurvenscheibe 132 zu drehen, und dabei die überlagerten Bilder 23 und 29 an der Anzeigeeinrichtung 25 betrachtet, dann ändert sich die Brei­ te des Bildes 29 der Blendenöffnung 122 nach Maßgabe des Bildes 23 der Probe 16 an der Anzeigeeinrichtung 25. Wenn die Bedienungsperson die Breite des Bildes 29 der Blenden­ öffnung 122 abschließend festgelegt hat, befindet sich die Kurvenscheibe 132 in derjenigen Drehposition, die der Breite der tatsächlichen Blendenöffnung 122 entspricht, die in dieser Weise bestimmt wurde, wodurch der Meßbereich der Probe 16 festgelegt ist.

Wenn die Bedienungsperson die Eingabeeinrichtung 27 dazu benutzt, einen Befehl zum Beginn einer Messung für eine Infrarotanalyse der Probe 16 aus zugeben, bringt der Steuer­ teil 24 den beweglichen Spiegel 26 in den optischen Weg und versorgt der Steuerteil 24 den Solenoidkolben 140 mit Ener­ gie. Die Blendenplatten 134a und 134b werden näher anein­ ander gezogen, bis sie an der Kurvenscheibe 132 anliegen, wodurch die Blendenöffnung 122 tatsächlich auf die vorgege­ bene Breite gebracht wird.

Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel an­ hand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Wie es in Fig. 6 darge­ stellt ist, umfaßt die Blende 220 bei diesem Ausführungsbei­ spiel zwei Blendenplatten 234a und 234b, die über eine Zug­ feder 236 miteinander verbunden sind, sowie eine Kurven­ scheibe 232 zwischen den beiden Blendenplatten 234a und 234b. Auf der Achse der Kurvenscheibe 232 befindet sich ein Codierer 242, wie es bei dem vorhergehenden Ausführungsbei­ spiel der Fall ist. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, ist die Blende 220 in einer derartigen Position angeordnet, daß das Bild der Probe 16 durch das Objektiv 18 in der Ebene der Blendenöffnung 222 ausgebildet wird, wenn sich der bewegli­ che Spiegel 226 im optischen Weg befindet, was durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist.

Wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird die Beziehung zwischen der Breite des Bildes 29, der Blendenöff­ nung 222 an der Anzeigeeinrichtung 25 und dem Kurvenschei­ benpositionssignal des Codierers 242 gebildet und im Spei­ cher des Steuerteils 24 vorab gespeichert. Da jedoch das Bild 29 der Blendenöffnung 222 bei dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel von der CCD-Kamera 28 nicht aufgenommen werden kann, ist der oben beschriebene Einstellungsvorgang nicht möglich. Statt dessen wird die Bewegungscharakteristik des Codierers 142 vorab beobachtet, um die Beziehung zwischen der Drehposition des Codierers 242 und dem Kurvenscheibenpo­ sitionssignal vom Codierer 242 zu erhalten. Das Profil der Kurvenscheibe 232 wird gleichfalls gemessen, um den Durch­ messer der Kurvenscheibe 232 bezüglich der Drehposition der Kurvenscheibe 232 zu erhalten. Nachdem diese Information vom Codierer 242 und von der Kurvenscheibe 232 erhalten worden ist, wird die Blende 220 an der passenden Position im In­ frarotmikroskop angeordnet, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Dann wird die Breite der Blendenöffnung 222 auf den kleinsten Wert gesetzt und wird die Drehposition der Kurven­ scheibe 232 zu diesem Zeitpunkt gleich null gesetzt. Durch eine Korrelation des Kurvenscheibenpositionssignals vom Codierer 242 an dieser Position der Kurvenscheibe 232 kann die Beziehung zwischen den Kurvenscheibenpositionssignalen und den Drehpositionen der Kurvenscheibe 232 oder der Breite der Blendenöffnung 222 erhalten werden.

Bei der Festlegung eines Meßbereiches wird das gesamte Bild 23 der Probe 16 an der Anzeigeeinrichtung 25 angezeigt und wird die Kurvenscheibe 232 von Hand gedreht, wie es bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der Fall war. Wenn sich die Kurvenscheibe 232 dreht, ändert sich die Breite der Blendenöffnung 222 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tatsächlich, das gesamte Bild 23 der Probe 16 bleibt jedoch an der Anzeige 25 angezeigt, da die Blende 220 sich nicht im Weg des Lichtes vom Objektiv 18 zur CCD-Kamera 28 befindet. Wenn das Kurvenscheibenpositionssignal vom Codierer 242 empfangen wird, erzeugt der Steuerteil 24 Signale für die Anzeigeeinrichtung 25, um das Bild 29 der Blendenöffnung 225 anzuzeigen, deren Breite dem Kurvenscheibenpositionssignal entspricht. Das Bild 29 der Blendenöffnung 222 wird dem Bild 23 der Probe 16 an der Anzeigeeinrichtung 25 überlagert. Wenn die Bedienungsperson den Knopf 246 dreht, und die über­ lagerten Bilder an der Anzeigeeinrichtung 25 betrachtet, ändern sich die Breite der tatsächlichen Blendenöffnung 222 sowie des Bildes 29 der Blendenöffnung 222 an der Anzeige­ einrichtung 25 entsprechend. Nachdem die Position der Blen­ denöffnung 222 bezüglich der Probe 16 endgültig festgelegt ist, benutzt die Bedienungsperson die Eingabeeinrichtung 27 dazu, den Beginn einer Messung für eine Infrarotanalyse der Probe 16 zu befehlen. Auf den Startbefehl ansprechend bringt der Steuerteil 24 den beweglichen Spiegel 226 in den opti­ schen Weg und versorgt der Steuerteil 24 die Übertragungs­ lichtquelle 12 mit Strom, um Infrarotlicht auf die Probe 16 zu werfen. Das durch die Probe 16 hindurchgegangene Infra­ rotlicht wird auf die Ebene der Blendenöffnung 222 fokus­ siert, nachdem es vom beweglichen Spiegel 226 reflektiert worden ist und der Teil des Infrarotlichtes, der der Blen­ denöffnung 222 entspricht, liegt an einem Infrarotanalyse­ teil, d. h. an einem Infrarotanalysator.

Bei den oben beschriebenen drei Ausführungsbeispielen sind die Blenden so ausgebildet, daß sich nur die Breite ändert. Es ist auch möglich, eine Blende zu verwenden, die sich zweidimensional ändert, indem ein weiteres Paar von Blendenplatten unter einem rechten Winkel zu den oben be­ schriebenen Blendenplatten vorgesehen wird. Indem weiterhin der Blendeneinstellmechanismus an einer drehbaren Scheibe vorgesehen wird, kann der Meßbereich an irgendeiner Stelle auf einem kreisförmigen Bereich der Probe gewählt werden. Unter Verwendung eines zweidimensional beweglichen Proben­ halters, der von Motoren angetrieben wird, und des Blenden­ einstellmechanismus des ersten Ausführungsbeispiels kann in ähnlicher Weise irgendeine Stelle auf der Probe 16 automa­ tisch analysiert werden.

Bei der obigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurden lediglich lichtdurchlassende Infrarotmikroskope be­ schrieben, es versteht sich jedoch, daß die erfindungsgemäße Ausbildung auch bei reflektierenden Infrarotmikroskopen angewandt werden kann.

Claims (6)

1. Infrarotmikroskop, gekennzeichnet durch

• a) ein optisches System zur Ausbildung eines Bildes einer Probe (16) in einer Brennebene,
• b) eine Blende (20, 120, 220), die in der Brennebene angeordnet ist und deren Öffnungsbereich (22, 122, 222) variabel ist,
• c) eine Kamera zur Aufnahme des Bildes der Probe (16) und zum Erzeugen eines Probenbildsignals, das das Bild der Probe (16) wiedergibt,
• d) eine Anzeigeeinrichtung (25), die auf das Proben­ bildsignal anspricht und das Bild der Probe (16) anzeigt,
• e) eine Bedienungseinrichtung, die es einer Bedienungs­ person erlaubt, den Öffnungsbereich (22, 122, 222) der Blen­ de (20, 120, 220) einzustellen,
• f) eine Blendensignalerzeugungseinrichtung, die ein Blendensignal erzeugt, das dem Öffnungsbereich (22, 122, 2222) der Blende (20, 120, 220) entspricht, der durch die Bedienungseinrichtung festgelegt ist, und
• g) eine ein Blendenbildsignal erzeugende Einrichtung, die auf das Blendensignal anspricht und ein Blendenbildsi­ gnal erzeugt, das das Bild der Blende (20, 120, 220) mit dem durch die Bedienungseinrichtung festgelegten Öffnungsbereich (22, 122, 222) wiedergibt, und die das Blendenbildsignal dem Probenbildsignal überlagert.

2. Infrarotmikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Steuerteil (24), der es der ein Blendenbildsi­ gnal erzeugenden Einrichtung erlaubt, das Blendenbildsignal dem Probenbildsignal zu überlagern, es der Blende (20, 120, 220) jedoch nicht erlaubt, den Öffnungsbereich (22, 122, 222) der Blende (20, 120, 220) bei der Festlegung des Meßbe­ reiches tatsächlich zu ändern, allerdings es der Blende (20, 120, 220) bei der Messung erlaubt, den Öffnungsbereich (22, 122, 222) der Blende (20, 120, 220) tatsächlich zu ändern.

3. Infrarotmikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Motor (30) zum Ändern des Öffnungsbereiches (22) der Blende (20) und eine Motorsteuerung zum Steuern des Motors (30), um den Öffnungsbereich (22) der Blende (20) nach Maßgabe eines Signals von der Bedienungseinrichtung festzulegen, wobei die Motorsteuerung die Blendensignaler­ zeugungseinrichtung umfaßt.

4. Infrarotmikroskop nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die es der Blendensignalerzeugungsein­ richtung erlaubt, das Blendensignal an die ein Blendenbild­ signal erzeugende Einrichtung zu legen, jedoch die Motor­ steuerung anhält, um ein Motorsteuersignal dem Motor bei der Festlegung des Meßbereiches zu liefern, und die es der Mo­ torsteuerung erlaubt, das Motorsteuersignal bei der Messung an den Motor zu legen.

5. Infrarotmikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blende (132) zwei Blendenplatten (134a, b), eine Kurvenscheibe (132), die zwischen den beiden Blen­ denplatten (134a, b) angeordnet ist, und einen Solenoidkol­ ben (140) umfaßt, der die beiden Blendenplatten (134a, b) miteinander verbindet, wobei der Steuerteil (24) die Kurven­ scheibe (132) in eine Position dreht, die dem Öffnungsbe­ reich (122) der Blende (120) entspricht, der an der Anzeige­ einrichtung angezeigt wird, während er den Solenoidkolben (140) in der auseinandergezogenen Position hält, um die beiden Blendenplatten (134a, b) bei der Festlegung des Meß­ bereiches auseinanderzuhalten, und den Solenoidkolben (140) bei der Messung zusammenzieht, bis die beiden Blendenplatten (134a, b) an die Kurvenscheibe (132) zur Anlage kommen.

6. Infrarotmikroskop nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen beweglichen Spiegel (26), der zwischen einer ersten Position, in der Licht von der Probe die Kamera er­ reicht, und einer zweiten Position bewegbar ist, in der Licht von der Probe an der Blende (20) liegt, wobei der Steuerteil (24) den beweglichen Spiegel (26) bei der Festle­ gung des Meßbereiches in die erste Position und bei der Messung in die zweite Position bringt.