DE69619253T2

DE69619253T2 - Ringförmiger dunkelfeld-beleuchtungsadapter

Info

Publication number: DE69619253T2
Application number: DE69619253T
Authority: DE
Inventors: Robert Betts; C. Jones; J. Muratore
Original assignee: Dolan Jenner Industries Inc
Current assignee: Dolan Jenner Industries Inc
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: US5997164A; JPH11514458A; AU7477596A; EP0857316A1; CA2233211A1; DE69619253D1; US5820250A; WO1997015856A1; EP0857316B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Viele verschiedene Verfahren des optischen Abbildens und des unterstützten Betrachtens erfordern einige Arten der Beleuchtung von Mustern bzw. Proben. Mikroskope vergrößern bzw. verstärken Licht nur von einem kleinen Bereich mit einer einhergehenden Verringerung der Lichtintensität. Das erfordert eine intensive Beleuchtung des Musters bzw. der Probe, um angemessene Lichtpegel zum Betrachten vorzusehen. Maschinelle Bilderkennungsanwendungen erreichen oft bessere Leistungen mit intensiver Beleuchtung, die eine bessere Auflösung der Details der Werkstücke oder der Proben erreicht. Das Erkennen der Werkstückkanten und der Oberflächenmerkmale erlaubt es, die Position und die Ausrichtung automatisch zu bestimmen.
Allgemein kann die Beleuchtung ihren Ursprung vor oder hinter dem Muster haben. Mikroskope verwenden im Allgemeinen die hintere Beleuchtung mit einer Lichtquelle unterhalb eines Probenobjekttisches, die das Licht nach oben durch einen an dem Objekttisch gehaltenen Mikroskopobjektträger zu ihrem ersten optischen Element oder dem Mikroskopobjektiv richtet. Dieser Beleuchtungsaufbau wird typischerweise für ein durchsichtiges oder durchscheinendes Muster verwendet, weil das Licht durch das Muster bzw. die Probe durchgehen muss, um durch das Mikroskop aufgenommen zu werden. Licht, das von oberhalb des Musters bzw. der Probe ausgeht, wird typischerweise bei opaken bzw. undurchsichtigen Proben verwendet.
Wenn die Beleuchtung von oberhalb der Probe erfolgt, tritt ein Problem auf, das auf die Tatsache zurückzuführen, dass eine einzelne Punktlichtquelle nicht in Übereinstimmung mit der optischen Achse des Mikroskops positioniert werden kann, ohne seine Sicht oder die einer komplexen optischen Anordnung zu behindern. Die Probe wird somit für gewöhnlich von Licht außerhalb der Achse beleuchtet, was aber Schatten hervorbringen kann. Die Lösung dieses Dilemmas ist eine Vorrichtung, die als ein Ringlicht bezeichnet wird. Diese Vorrichtung ist typischerweise ringförmig in der Form, um um die Fassung des Mikroskops oder ähnlicher optischer Geräte herum zu passen. Die Fassung und das Ringlicht sind so angeordnet, dass sich die Fassung zusammen mit der Achse des Ringlichts erstreckt. Das Ringlicht emittiert Licht in einem Kreis von 360 Grad in der allgemeinen Richtung seiner Achse, jedoch geringfügig nach innen abgewinkelt. Das bildet einen Lichtkonus, der einen Scheitelpunkt hat, der auf der Achse positioniert ist. Wenn es beispielsweise als ein Mikroskoplicht verwendet wird, wird das Muster gleichmäßig von allen Seiten beleuchtet, ohne dass Schatten durch das Mikroskop sichtbar sind.
Es gibt eine Anzahl von Abweichungen auf dem Gebiet der Beleuchtung von hinten. Eine derartige Abweichung ist eine Form der Differenzialbeleuchtung, die als Dunkelfeldbeleuchtung bezeichnet wird. Viele Muster bzw. Proben zeigen einen geringen oder keinen Kontrast, wenn sie mit gewöhnlicher Beleuchtung von hinten betrachtet werden, weil sie farblos und durchsichtig sind. Das chemische Färben ist die typische Lösung in dieser Situation, aber das kann in einigen Fällen unerwünscht sein. Bei der Dunkelfeldbeleuchtung wird die Probe mit einem hohlen Konus aus Licht, das entlang der optischen Achse des Mikroskops ausgerichtet ist, und unterhalb der Probe seinen Ursprung hat, beleuchtet. Das Mikroskopobjektiv ist innerhalb der dunklen Basis des hohlen Lichtkonus positioniert. Folglich gibt es in dem Mikroskop ohne eine Probe keine Beleuchtung. Eine auf den Objekttisch gelegte Probe tendiert jedoch dazu, Licht des Konus zu beugen, zu reflektieren und zu brechen, und dieses Streulicht kann dann in das Objektiv eindringen. Wenn durch das Mikroskop beobachtet wird, sind z. B. lebende Bakterien sichtbar, ihre Ränder und ihr innerer Aufbau geben einen Überblick durch das umgeleitete Licht, das durch die optischen Bauelemente des Mikroskops gesammelt wird. Die Rheinberg-Differenzialbeleuchtung ist ähnlich, außer dass dem Bildfeld eine gewünschte Farbe mit diffuser Beleuchtung gegeben wird.
Das System aus dem Stand der Technik, das in dem US-Patent 4,706,168 offenbart ist, das Weisner am 10. November 1987 erteilt wurde, zeigt ein Beleuchtungssystem, das besonders für die Anwendung bei automatischen Bilderkennungssystemen geeignet ist, die eine Bildabtastungsvorrichtung oder ein -system einsetzen. Das System beleuchtet ein zu analysierendes Objekt mit einem Lichtkonus, der 360 Grad oder nur ein Bogensegment eines Teiles des zu analysierenden Objektes abdecken kann. Das Licht von einer Ringquelle ist zu einer gekrümmten parabolischen Fläche an einem Lichtkollektorring gerichtet, der das Licht im Wesentlichen ausrichtet und es radial ausfechern lässt zu einer ringförmigen Reflektorfläche an einem eingeschlossenen Ring, wobei dessen relative Position den Winkel eines Einfalls eines Lichtkonus bestimmt, der gebildet wird, um in den Bereich des Objektes zu fallen, um besondere Merkmale mit wahlweiser Effizienz zu beleuchten.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 80 200 298.0, eingereicht am 31. März 1980 (Veröffentlichungs-Nr. 0 019 309), offenbart eine Ringbeleuchtung für Mikroskope, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen aufweist, die Kombination einer Lichtquelle, die von dem zu untersuchenden Edelstein entfernt ist, eine Glasfaserführung, die sich zu einem ringförmigen Endstück erstreckt, und einen Reflektor, der an dem letzteren befestigt ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Differenzialbeleuchtungssystem, das ein Ringlicht oder eine ähnliche Quelle von elektromagnetischer Strahlung verwendet. Das Licht von dem Ringlicht wird umgeleitet, um einen Lichtkonus zu bilden, der nach oben und weg von dem System vorspringt. Das ermöglicht z. B. Dunkelfeld- oder Rheinberg- Beleuchtung. Als ein Ergebnis kann, wenn das gewünscht wird, die Erfindung zum Umrüsten herkömmlicher Ringlichter, die zur Beleuchtung für einen allgemeinen Zweck angepasst sind, für diese spezialisierten Techniken verwendet werden.
Im Allgemeinen, gemäß einem Aspekt, weist die Erfindung ein Beleuchtungssystem auf. Das System weist ein Ringlicht, das einen ringförmigen, Licht emittierenden Abschnitt und eine Mittelbohrung hat, die eine Axialrichtung durch das Ringlicht festlegt, und eine Kappe auf, die über das Ringlicht passt. Die Kappe hat eine Öffnung und eine ringförmige reflektierende Oberfläche, wobei die Öffnung durch die ringförmige reflektierende Oberfläche begrenzt ist, wobei die ringförmige reflektierende Oberfläche in der Axialrichtung gesehen gegenüber dem Licht emittierenden Abschnitt freigelegt ist, um Licht von dem Ringlicht unmittelbar durch die Öffnung zu reflektieren. Um einen guten Kontrast zu gewährleisten, ist eine Buchse in die Mittelbohrung des Ringlichtes eingesetzt, wobei die Buchse eine Erstreckung hat, die bis hinter den ringförmigen, Licht emittierenden Abschnitt in Richtung der ringförmigen reflektierenden Oberfläche vorspringt, um als Lichtablenkteil zu funktionieren, um Licht von dem Ringlicht davon abzuhalten, unmittelbar durch die Öffnung auszutreten.
In spezifischen Ausführungsbeispielen empfängt das Ringlicht Licht über ein optisches Faserbündel und der ringförmige, Licht emittierende Abschnitt weist einen Ring aus diesen Fasern von dem Bündel auf.
Wenn eine derartige Dunkelfeld- oder Rheinberg-Beleuchtung für die Differenzialbeleuchtung angepasst wird, ist ein Winkel der ringförmigen reflektierenden Oberfläche im Verhältnis zu einer Richtung des Lichtes von dem Ringlicht ausgewählt, um einen Lichtkonus zu bilden, der die Öffnung verlässt. Wenn ein diffuser Lichtkonus gewünscht wird, kann auch eine Streuscheibe hinzugefügt werden.
Ferner kann eine Feldlichtquelle hinzugefügt werden, um ein diffuses Licht auszustrahlen, um die Rheinberg-Differenzialbeleuchtung zu ermöglichen.
Im Allgemeinen, gemäß einem weiteren Aspekt, kann die Erfindung auch als ein System zum Umwandeln eines Ringlichtes gekennzeichnet sein, dass für die herkömmliche Beleuchtung angepasst ist, um die Dunkelfeldbeleuchtung vorzusehen. Ein derartiges System würde die Kappe aufweisen, die angepasst wurde, um über das Ringlicht zu passen, um dessen Ausgabe richtig umleiten zu können.
Im Allgemeinen, gemäß einem anderen Aspekt, kann die Erfindung auch als ein Verfahren zum Umwandeln eines Ringlichtes für die Dunkelfeldbeleuchtung in einer derartigen Betrachtungsvorrichtung, wie einem Mikroskop, gekennzeichnet sein. Dieses Verfahren weist das Blockieren des Lichtes von dem Ringlicht davon, direkt in die Betrachtungsvorrichtung übertragen zu werden, auf. Das Licht von dem Ringlicht wird jedoch reflektiert, um einen hohlen Lichtkonus zu bilden. Ein Objektiv der Betrachtungsvorrichtung ist dann innerhalb des hohlen Lichtkonus platziert. Das ermöglicht eine Dunkelfeldbetrachtung, weil nur die Strukturen innerhalb einer Probe das Licht zu der Betrachtungsvorrichtung richten werden.
Die voranstehenden und andere Merkmale der Erfindung, einschließlich verschiedener neuer Details der Bauweise und der Kombinationen von Teilen und anderer Vorteile, werden nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben und in den Patentansprüchen aufgezeigt.
Es wird verständlich, dass das besondere Verfahren und die Vorrichtung, die die Erfindung verkörpern, die durch die Darstellung gezeigt werden, keine Beschränkung der Erfindung sind. Die Prinzipien und die Merkmale dieser Erfindung können in verschiedenen und zahlreichen Ausführungsbeispielen verwendet werden, ohne von dem Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten Zeichnungen beziehen sich die Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten durchweg auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht; der Schwerpunkt liegt stattdessen bei der Abbildung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen:
Fig. 1 veranschaulicht die Verwendung eines Ringlichtes des Standes der Technik als eine Lichtquelle, die oberhalb des Musters positioniert ist.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung in zerlegter Anordnung eines Differenzialbeleuchtungssystems der vorliegenden Erfindung, das für die Dunkelfeldbeleuchtung ausgebildet ist und einen Teilschnitt an der Ringlichtadapter-Reflektorkappe zeigt.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Dunkelfeldleuchte.
Fig. 4A, 4B und 4C sind Teile von Schnittansichten, die die Leuchte mit einer Modifikation zum Vorsehen einer Einstellung des Winkels des Lichtkonus zeigen.
Fig. 5 zeigt eine Modifikation der erfindungsgemäßen Leuchte für die Rheinberg- Differenzialfarbbeleuchtung.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht in zerlegter Anordnung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems, das eine abnehmbare Abdeckung hat.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Wendet man sich nun den Zeichnungen zu, zeigt Fig. 1 die typische Anwendung eines herkömmlichen Ringlichtes als eine Mikroskopleuchte. Das Ringlicht 110 ist an der Fassung des Mikroskops 50 angebracht. Es erzeugt einen Lichtkonus 150, der nach unten zu dem Objekttisch 310 gerichtet ist, um ein Muster auf dem Objektträger 314 zu beleuchten. Das Ringlicht selbst nimmt typischerweise Licht von einer Quelle 318 über ein optisches Faserkabel 116 auf.
Fig. 2 zeigt ein Differenzialbeleuchtungssystem 100, das auf dem herkömmlichen Ringlicht 110 basiert, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das System 100 weist eine Reflektorkappe 200 auf, die über das Ringlicht 110 passt. Eine Innenbuchse 120 ist in die Mittelöffnung 112 des Ringlichtes 110 pressgepasst. Schließlich deckt eine Endkappe 130 eine Mittelvertiefung 132 ab, die durch die Innenfläche der Buchse 120 festgelegt ist, um eine Dunkelfeldblende an der Unterseite der Leuchte 100 zu bilden. Das verhindert das Eindringen von Licht in die Mittelvertiefung 132.
In Betrieb ist das System 100 unter einem Mikroskopobjekttisch 310 positioniert, um ein Muster 312 zu beleuchten, das auf einem Objektträger 314 gehalten wird. Das Mikroskopobjektiv 316 fängt Licht ein, beispielsweise zum Betrachten durch einen Anwender oder abgebildet auf einem ladungsgekoppelten Bauelement bzw. einem CCD.
Die Kappe 200 ist vorzugsweise aus maschinell bearbeitetem Aluminium aufgebaut und hat eine nicht reflektierende, Licht absorbierende Oberflächenbeschaffenheit an den meisten ihrer Außenflächen. Schwarzelixieren ist eine mögliche Technik zum Erreichen dieser Oberflächenmerkmale. Die Kappe 200 ist allgemein zylindrisch mit einer Bohrung 202, die sich axial durch die Kappe erstreckt. Das sich unmittelbar anschließende Ende 204 der Bohrung ist ein Kegelstumpf, ein Abschluss von ihm ist eine Licht emittierende Öffnung 206. Der Kegelstumpfabschnitt der Bohrung ergibt eine abgeschrägte Innenfläche 208, die für eine maximale Lichtwiderspiegelung poliert ist. Die Licht reflektierende Fläche 208 ist auf ungefähr 45 Grad, vorzugsweise 42 Grad bezüglich der Mittelachse 102 abgewickelt. Das ferne Ende 210 der Bohrung ist im Wesentlichen zylindrisch und ist dimensioniert, um das Ringlicht 110 aufzunehmen.
Das Ringlicht 110 ist der Bohrung installiert. In einem Ausführungsbeispiel wird es durch eine Schraube 212 am Platz gehalten, die in die Kappe 200 gedreht ist und mit einer Vertiefung 113 in der Außenfläche des Ringlichtes 110 im Eingriff ist. Das Einrasten kann vorgesehen werden durch das Bilden einer Vielzahl von Vertiefungen 114 axial entlang der Außenfläche des Ringlichtes 110, um eine Höheneinstellung des Ringlichtes 110 innerhalb der Kappe 200 zu ermöglichen.
Das Ringlicht 110 ist vorzugsweise ein optisches Faserbauart-Beleuchtungssystem, derartig wie das Dolan-Jenner-Ringlichtmodell Nr. A3739P. Ein optisches Faserbündel 116 schließt sich an eine Lichtquelle 318 an, um von dieser Licht zu empfangen. Die Bündel 116 können Fasern aus Glas, Kunststoff oder Quarz sein, um einige Alternativen aufzuzählen. An dem Verbindungspunkt kann ein Lichtfilter 320 hinzugefügt werden, um beispielsweise die Farbe des Lichtes für die Rheinberg-Differenzialfarbbeleuchtung anzupassen. Das Licht von der Quelle 318 wird in das Bündel 116 gekoppelt und zu dem Ringlicht 110 übertragen. Dort werden die einzelnen Fasern 118 getrennt und gleichmäßig um den Umfang des Ringlichtes herum verteilt. Das Anschlussende 119 der Fasern 118, die allgemein axial ausgerichtet jedoch geringfügig bei dem bestimmten abgebildeten Ringlicht um 18 Grad nach innen abgewinkelt sind, um einen Lichtkonus zu erzeugen, hat einen spitzen Winkelscheitelpunkt.
Andere Bauarten von Ringlichtern sind mit der Erfindung kompatibel. Beispielsweise kann die Verwendung von in einem Lichtkreis emittierenden Dioden auf dem Gehäuse des Ringlichtes bei Anwendungen bevorzugt sein, bei denen es schwierig ist, das dicke optische Faserbündel 116 unterzubringen.
Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, wird das von dem Ringlicht emittierte Licht 150 von der Licht reflektierenden Fläche 208 der Kappe 200 reflektiert. Das Licht wandert danach durch die Licht emittierende Öffnung 206 aus. Das aus der Öffnung austretende Licht ist im Wesentlichen 25 Grad aus der Horizontalen heraus. Das Ergebnis ist ein hohler Lichtkonus 152, der nach oben von der Öffnung 206 vorsteht. Die Flugbahn des Lichtes ist derartig, dass es nicht in die optischen Lichtsammlungsbauteile 116 der Abbildungsvorrichtung des Mikroskopobjektivs eintreten wird. Das Muster 312, das auf den Objektträger 314 gelegt ist, wird jedoch zum Reflektieren, zum Brechen und zum Beugen des Lichtes zu dem Mikroskopobjektiv 116 neigen.
In einigen Anwendungen kann ein diffuserer Lichtkegel wünschenswert sein. Eine Streuscheibe 168 kann in diesen Fällen hinzugefügt werden. Der bevorzugte Standort ist gegenüber der Öffnung 206.
Die Innenbuchse 120 funktioniert als eine Lichtablenkung. Ein guter Kontrast in der Dunkelfeldbeleuchtung erfordert, dass das Licht von der Leuchte 100 nur in dem hohlen Konus 152 verbleibt. Die Fasern tendieren jedoch dazu, einen Teil des Lichtes von ihren Mittelachsen, siehe 158, zu emittieren. Die Innenbuchse 120 hat eine Erstreckung 122, die über das oberste Ende des Ringlichts hinaus geht, so dass Licht von den Fasern nicht direkt aus der Leuchte 100 austreten kann. Nur das Licht, das von der reflektierenden Fläche 208 der Kappe 200 reflektiert wird, kann austreten.
Die Fig. 4A, 4B und 4C zeigen alternative Ausführungsbeispiele, die die Einstellbarkeit an dem Winkel des Lichtkonus 152 ermöglichen. Wie in Fig. 4A gezeigt, ist die Licht reflektierende Fläche maschinell bearbeitet, um einen konkaven, kontinuierlich gekrümmten oder bogenförmigen Querschnitt 208a zu erhalten. Im Ergebnis ist der Winkel α des Lichtkonus 152 abhängig von dem Standort, an dem das einfallende Strahlenbündel 150 von der bogenförmigen reflektierenden Fläche 208a reflektiert wird. Dieser Standort wird durch Verändern der Höhe des Ringlichtes 110 in der Kappe 200 eingestellt.
Obwohl die Vielzahl von Vertiefungen 113, 114 und die Schraube bzw. der Bolzen 212 gemäß den Fig. 2 und 3 eine Lösung sind, um die Höhe des Ringlichtes zu indexieren oder einzurasten, ist die kontinuierliche Einstellung in diesem Ausführungsbeispiel üblicherweise zu bevorzugen. Folglich wird in einer Lösung eine Zahnstange 172 an dem Ringlicht 110 angebracht. Die Zahnstange 172 ist durch Ritzel 170 an der Kappe 200 im Eingriff. Das Zahnrad wird in dem Fall durch eine Bedienperson gedreht, um die Höhe zu ändern.
Als Randbemerkung wird erkannt werden, dass dieses Ausführungsbeispiel am besten mit einem kräftigen, gut kollimierten Strahlenbündel 150 von dem Ringlicht 110 funktioniert. Das Streulicht wird dazu tendieren, bei divergierenden Winkeln von der bogenförmigen Fläche 208a reflektiert zu werden, was die Ränder des Lichtkonus 152 verschwimmen lassen kann.
Fig. 4B zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel 208b der Licht reflektierenden Fläche. Dieses Ausführungsbeispiel hat auch eine gekrümmte, Licht reflektierende Gesamtfläche, die aber zwei diskrete Winkel hat, um die Erzeugung von Lichtkonussen aus zwei Winkeln zu ermöglichen. Fig. 4C ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel, das auch zwei Winkel hat, die aber in einer allgemein konvexen Gestaltung angeordnet sind.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die Leuchte 100 für die Rheinberg-Differenzialfarbbeleuchtung modifiziert werden. Das ist eine Erstreckung der Dunkelfeldbetrachtung, in der dem Feld eher eine gewünschte Farbe gegeben wird, als einfach ohne Licht zu sein. In dieser Anwendung wird die Endkappe 130 durch ein Feld-Farbfilter 160 ersetzt und eine einstückige Kammer 162 wird unterhalb dieses Filters angeordnet. Die Kammer nimmt Licht von einem zweiten optischen Faserbündel 164 auf. Ähnliche Kammern oder Diffusoren sind in dem US-Patent Nr. 5,102,227 von Zwirner et al. offenbart, das betitelt ist mit "Beleuchtungs- und Erfassungssystem". Das Bündel 164 kann mit einer separaten Lichtquelle verbunden werden oder, wenn ein Verteiler 166 verfügbar ist, mit der Lichtquelle 318 verbunden werden.
Das gefilterte Licht von dem Filter 160 bestimmt die Farbe des Felds. In vielen Fällen kann der Farbfilter 320 verwendet werden, um das Licht zu dem Ringlicht 110 zu färben, um die Differenzialfarbe zwischen dem Muster und dem Hintergrund, wie er in dem Mikroskop betrachtet wird, zu erhöhen.
Das Licht, das durch den Filter 160 dringt, ist vorzugsweise diffus. Für einige Anwendungen kann es jedoch bevorzugt sein, durch Verwenden einer Quelle aus kollimiertem Licht harte bzw. scharfe Kantenumrisse zu erzeugen.
Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Differenzialbeleuchtungssystems. Wie vorher beschrieben worden ist, hat auch dieses Ausführungsbeispiel eine Kappe 200, die über ein Ringlicht 110 passt. Die Kappe wird durch eine Schraube 212 am Platz gehalten, die mit einer Vertiefung 113 an dem Ringlicht 110 im Eingriff ist. Die Innenbuchse 120 ist in die Mittelbohrung 112 des Ringlichtes 110 pressgepresst. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch, dass ein Glas oder ein anderes durchlässiges Material über der Öffnung 206 in der Kappe 200 angebracht ist. Bevorzugt ist die Glasabdeckung oder der Objekttisch 410 in einer Aussparung 414 angeordnet, die an dem Oberteil der Kappe maschinell bearbeitet worden ist. Ein Haltering 412 wird in diesem Fall an der Kappe 200 mit Walzen befestigt oder verschraubt, um die Glasabdeckung am Platz zu halten. Diese Glasabdeckung schützt die Innenfläche des Ringlichtes davor, schmutzig zu werden. Wenn die Abdeckung 410 jedoch schmutzig wird, kann sie zum Reinigen entfernt werden. Wahlweise kann die Glasabdeckung ein Filtermaterial zum Filtern der Farbe oder für die Polarisation des Dunkelfeldlichtes sein.
Andere Veränderungen können vorgenommen werden. Beispielsweise, obwohl die Erfindung in dem Zusammenhang der Mikroskopbetrachtung beschrieben wurde, ist sie auch anwendbar für Differenzialbeleuchtung in der Serologie, Gemmologie und bei Anwendungen der maschinellen Bilderkennung und anderen ähnlichen Abbildungsanwendungen.

Claims

1. Beleuchtungssystem, das aufweist, ein Ringlicht (110), das einen ringförmigen lichtemittierenden Abschnitt und eine Mittelbohrung (112) hat, die eine Axialrichtung (102) durch das Ringlicht festlegt;

eine Kappe (200), die eine Öffnung (206) und eine ringförmige reflektierende Oberfläche (208) hat, wobei die Öffnung durch die ringförmige reflektierende Oberfläche begrenzt ist, wobei die ringförmige reflektierende Oberfläche in der Axialrichtung gesehen gegenüber dem lichtemittierenden Abschnitt freigelegt ist, um Licht von dem Ringlicht unmittelbar durch die Öffnung zu reflektieren, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner aufweist:

eine Büchse bzw. ein kurzes Rohr (120), das in die Mittelbohrung (112) des Ringlichtes eingesetzt ist und das eine Erstreckung (122) hat, die bis hinter den ringförmigen lichtemittierenden Abschnitt in Richtung der ringförmigen reflektierenden Oberfläche vorspringt, um als Lichtablenkteil (122) zu funktionieren, um das Licht von dem Ringlicht davon abzuhalten, unmittelbar durch die Öffnung auszutreten.

2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei das Ringlicht Licht über ein optisches Faserbündel (116) empfängt.

3. Beleuchtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der ringförmige lichtemittierende Abschnitt einen Ring von Fasern (119) von dem optischen Faserbündel aufweist.

4. Beleuchtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei ein Winkel der ringförmigen reflektierenden Oberfläche im Verhältnis zu einer Richtung des Lichtes von dem Ringlicht ausgewählt ist, um einen Lichtkonus zu bilden, der die Öffnung verlässt.

5. Beleuchtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, das ferner eine Feldbeleuchtungslichtquelle (162) aufweist, um Licht parallel zu der Axialrichtung des Ringlichtes abzustrahlen.

6. Beleuchtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Abstand zwischen dem Ringlicht und der ringförmigen reflektierenden Oberfläche einstellbar ist.

7. Beleuchtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die ringförmige reflektierende Oberfläche gewölbt bzw. gekrümmt ist, um einen Winkel des Lichtes, das die Öffnung verlässt, in Reaktion auf Änderungen des Abstandes zwischen dem Ringlicht und der reflektierenden Oberfläche zu ändern.

8. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Oberfläche eine kontinuierliche Wölbung bzw. Krümmung hat.

9. System zum Wandeln eines Ringlichtes (110), um ein Beleuchtungssystem zur Dunkelfeldbeleuchtung zur Verfügung zu stellen, wobei das Ringlicht einen ringförmigen lichtemittierenden Abschnitt und eine Mittelbohrung bzw. Mittelöffnung (112) hat, die eine Axialrichtung (102) durch das Ringlicht festlegt, das aufweist, eine Kappe (200), die angepasst ist, um über das Ringlicht zu passen, wobei die Kappe eine Öffnung (206) und eine ringförmige reflektierende Oberfläche (208) hat, wobei die Öffnung durch die ringförmige reflektierende Oberfläche begrenzt ist, wobei die ringförmige reflektierende Oberfläche in Axialrichtung gesehen gegenüber dem lichtemittierenden Abschnitt freigelegt ist, um Licht von dem Ringlicht unmittelbar durch die Öffnung abzustrahlen, um Licht von dem Ringlicht unmittelbar durch die Öffnung zu reflektieren, wenn die Kappe über dem Ringlicht ist bzw. passend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner aufweist:

eine Büchse bzw. ein kurzes Rohrstück (120), das in die Mittelbohrung des Ringlichtes einführbar ist und das eine Erstreckung (122) hat, die bis hinter den ringförmigen lichtemittierenden Abschnitt des Ringlichtes in Richtung der ringförmigen reflektierenden Oberfläche vorsteht, um als eine Lichtablenkung (122) zu wirken, um Licht von dem Ringlicht davon abzuhalten, unmittelbar durch die Öffnung auszutreten.

10. System nach Anspruch 9, wobei ein Winkel der ringförmigen reflektierenden Oberfläche im Verhältnis zu einer Richtung des Lichtes von dem Ringlicht ausgewählt ist, um einen Lichtkonus zu erzeugen, der die Öffnung verlässt, wenn die Kappe über dem Ringlicht ist bzw. passend angeordnet ist.

11. System nach einem der Ansprüche 9 bis 10, das ferner eine Feldbeleuchtungslichtquelle (162) aufweist, um Licht parallel zu der Axialrichtung des Ringlichtes zu emittieren, wenn die Kappe über dem Ringlicht ist bzw. richtig angebracht ist.

12. System nach Anspruch 11, das ferner einen Filter (160) zur Änderung einer Farbe des Lichtes von der Lichtquelle aufweist.

13. Verfahren zum Wandeln eines Ringlichtes zur Dunkelfeldbeleuchtung in einer Beobachtungseinrichtung, wobei das Verfahren aufweist:

Licht von dem Ringlicht wird mit einer Büchse bzw. einem kurzen Rohrstück (120) davon abgehalten, unmittelbar in die Beobachtungseinrichtung übertragen zu werden, wobei die Büchse bzw. das kurze Rohrstück in eine Mittelbohrung (112) des Ringlichtes eingesetzt ist, wobei die Mittelbohrung eine Axialrichtung (102) durch das Ringlicht festlegt, wobei die Büchse bzw. das kurze Rohrstück eine Erstreckung enthält, die bis hinter einen ringförmigen lichtemittierenden Abschnitt des Ringlichtes in Richtung einer ringförmigen reflektierenden Oberfläche vorsteht, um als eine Lichtablenkung (122) zu funktionieren;

das Licht wird von dem Ringlicht mit der ringförmigen reflektierenden Oberfläche reflektiert, die von der Axialrichtung her gesehen gegenüber dem ringförmigen lichtemittierenden Abschnitt angeordnet ist, um einen hohlen Lichtkonus zu bilden; und

ein Objektiv der Beobachtungseinrichtung wird innerhalb des hohlen Lichtkonus positioniert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner aufweist, dass Licht innerhalb des hohlen Lichtkonus von dem Ringlicht emittiert wird.