Mikroskop | von Stereomikroskop bis Lasermikroskop
Stereomikroskop, Lasermikroskop oder Highspeed Mikroskop finden Einsatz in der industriellen Qualitätskontrolle. Auch sind sie unverzichtbar in Forschung und Entwicklung, wo sie detaillierte Einblicke in Mikrostruktur und Zusammensetzung von Materialien geben. Erfahren Sie in diesem Artikel, wie diese modernen Instrumente zur Vergrößerung die Grenzen der visuellen Analyse neu definieren und in welchen Anwendungsbereichen sie besonders effektiv sind.
Apochromatisch korrigiertes Weitfeldobjektiv für präzise Inspektion
03.11.2025 | Excelitas Technologies erweitert sein Optem-Portfolio um das neue 10x-Weitfeldobjektiv M Plan Apo, das speziell für großformatige Objekt- und Sensorgrößen entwickelt wurde. Das apochromatisch korrigierte Mikroskopobjektiv liefert eine gleichmäßige Abbildungsleistung über den gesamten Sichtfeldbereich und ist auch für Sensoren mit mehr als 30 mm Diagonale optimiert.
Mit einer numerischen Apertur von 0,28 erreicht das Objektiv Auflösungen bis zu 1 µm bei einem großzügigen Arbeitsabstand von 34 mm. Damit eignet es sich ideal für präzise Inspektions- und Messaufgaben in der Halbleiterfertigung, der Elektronikprüfung sowie in der industriellen und wissenschaftlichen Forschung, wo hohe Bildqualität und Prozessstabilität gefragt sind.
Das optische Design des M Plan Apo ist auf große und plane Sichtfelder ausgelegt und sorgt für eine homogene Auflösung und hohe Kontraste über das gesamte Bildfeld. In Kombination mit Mikroskopiesystemen wie Optem Fusion ermöglicht das Objektiv eine zuverlässige Bildgebung mit reproduzierbaren Ergebnissen und eignet sich damit hervorragend für kritische Qualitätskontrollen und hochauflösende Inspektionsprozesse.
Das auf unendlich korrigierte Objektiv besitzt eine parfokale Entfernung von 95 mm, was eine einfache Integration in bestehende Systeme erlaubt. Mit seiner Präzision, Flexibilität und Bildqualität richtet sich das Objektiv an Anwender, die bei Inspektions- und Messanwendungen keine Kompromisse eingehen wollen.
Ergonomisches präzises Stereomikroskop ohne Okular
07.08.2025 | Mit dem neuen Stereomikroskop OPTA zeigt Vision Engineering auf der EMO 2025 eine leistungsfähige Lösung für die visuelle Inspektion in Elektronik, Feinmechanik, Kunststoffverarbeitung sowie der Dental- und Medizintechnik. Das kompakte System überzeugt durch sein okularloses Design, das eine ergonomische und gleichzeitig hochpräzise 3D-Stereobetrachtung ermöglicht.
Im Zentrum der Entwicklung steht die Kombination aus brillanter Bildqualität, intuitiver Handhabung und bestem Arbeitskomfort. Das OPTA gestattet eine verzerrungsfreie Darstellung feinster Details aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln. Damit eignen sich die Stereomikroskope für das Löten, die Kontrolle von Dichtungen, die Bearbeitung von Komponenten oder das Mikromanipulieren von Proben. Die präzise Tiefenwahrnehmung unterstützt Anwender dabei, Fehler sicher zu identifizieren und gezielt zu beheben.
Das ergonomische, okularlose Konzept reduziert die Belastung von Augen und Nacken deutlich insbesondere bei längerer Nutzung. Das erleichtert nicht nur den Arbeitsalltag, sondern fördert auch die Konzentration und minimiert Fehlerquellen. Dank freier Sicht eignet sich das Mikroskop ideal für Anwender mit Korrektur- oder Schutzbrillen. Die optimierte Hand-Auge-Koordination unterstützt präzise Arbeitsschritte auch unter anspruchsvollen Bedingungen.
Das OPTA gibt es in einem Set aus drei Stativ-Varianten. Die Stereomikroskope lassen sich mit zwei festen Vergrößerungen (4x oder 6x) an spezifische Anforderungen anpassen. Der modulare Aufbau von den Mikroskopen und eine schnelle Inbetriebnahme machen sie besonders attraktiv für die Qualitätskontrolle, Nacharbeit und Reparatur in Wareneingangsprüfung, Fertigung oder Ausbildung.
Okulares Stereomikroskop für ergonomische Mikroskopie
25.10.2020 | Vision Engineering stellt mit dem Lynx EVO ein okularloses Stereomikroskop vor, das sich für viele Inspektions- und Manipulationsaufgaben sehr ergonomisch anwenden lässt. Die Ergonomie kombiniert das Stereomikroskop mit optischer Spitzenleistung und digitaler Dokumentation. Es wurde basierend auf der weltweit patentierten Extended Pupil Technologie von Vision Engineering entwickelt und ist daher sehr bedienerfreundlich.
Die Expanded Pupil Technologie basiert auf den patentierten optischen Microarray Oberflächen bzw. Mikroanordnungen. Diese maximieren die mögliche Kopf-/Körperbewegung, Hand-Augen-Koordination, peripheres Sehen und Sensorinformationen der Stereo-Mikroskope. Das Mikroskop gestattet es den Anwendern weiter entfernt vom Okular zu sitzen. Das führt zu einer verbesserten Sitzhaltung, verringerten Ermüdung und erhöhten Genauigkeit sowie Effizienz.
Stereomikroskop liefert standortübergreifen Echtzeitinfomationen
Mit dem Stereomikroskop Lynx EVO lässt sich die standortübergreifende Entwicklung und Fertigung verbessern. Detaillierte Echtzeitinformationen über komplexe Lieferketten für Fertigung und Vertrieb können ausgetauscht werden. Weltweit wird das bereits eingesetzt und angewendet in Anwendungen wie Medizintechnik, Telekommunikationstechnik, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und weiteren Branchen mit erweiterten Lieferketten für kritische Fertigungsvorgänge. Der Exportanteil von Vision Engineerings Stereomikroskopen beträgt 95 %.
Das Stereomikroskop wurde Queen’s Award for Enterprise 2020 in der Kategorie Innovation ausgezeichnet. Der Award gilt als höchste britische Auszeichnung für Unternehmen. Er würdigt außergewöhnliche Leistungen der britischen Industrie.
„Wir freuen uns sehr, dass wir für unser okularloses Stereomikroskop Lynx EVO die höchste Auszeichnung bekommen haben, die für britische Unternehmen vorgesehen ist. Dies bestätigt unsere Überzeugung, dass die Nutzung modernster Microarray-Technologien und die Berücksichtigung der digitalen Erwartungen unserer Kunden erhebliche Vorteile hinsichtlich Durchsatz und Effizienz am Arbeitsplatz in einer Reihe von Branchen weltweit bieten, durch erhöhten Bedienerkomfort, Produktivität und die Kommunikation von Informationen über mehrere Standorte hinweg. Die Entwicklung von Lynx EVO und anderen Produkten aus unserem Sortiment hat es uns ermöglicht, unser einzigartiges Know-how in der komplexen Wissenschaft der optischen Microarray-Oberflächen zu nutzen und Vision Engineering in die Lage zu versetzen, mehrere hochmoderne Disziplinen mit einem guten kommerziellen Effekt zu kombinieren.“
Digitales Lasermikroskop für tiefer liegendes Gewebe
02.08.2020 | Mit dem von Dr. Katrin Philipp entwickelten digitalen Lasermikroskop lassen sich insbesondere tieferliegende Gewebeschichten untersuchen, wie sie z. B. bei Patienten in der Schilddrüse zu finden sind. Für ihre herausragende Dissertation wurde Dr. Philipp mit dem Bertha-Benz-Preis 2020 geehrt.
Bisher sind in der Medizintechnik viele optische Verfahren bei tiefen Gewebeuntersuchungen an ihre Grenzen gelangt, weil Abbildungsfehler die Bildqualität erheblich beeinträchtigten. An der Professur für Mess- und Sensortechnik realisierte Dr. Philipp mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ein neuartiges Laser Mikroskop.
Lasermikroskop dringt in tiefe Gewebeschichten
Sie nutzte eine adaptive Linse, die an der Universität Freiburg von der Professur für Mikroaktorik entwickelt wurde. Erstmals können mit einer minimalistischen adaptiven Optik Bilder mit hoher Auflösung in tiefen Gewebeschichten erfasst werden. Das gestattet einen einfach bedienbaren und kompakten Aufbau.
Mit der Entwicklung wird zudem eine Demokratisierung vom computerbasierten Laserstrahl Microscope anvisiert. „Mit dieser Technologie entsteht in Zukunft ein neuartiges bildgebendes medizinisches Verfahren, das zum einen eine schnellere, einfachere und kostengünstigere Diagnostik ermöglicht, zum anderen entfällt die aufwendige chemische oder mechanische Präparat Erstellung der untersuchten Proben“, so Dr. Philipp.
Paradigmenwechsel in der Biomedizin
Das digitale Lasermikroskop eröffnet besonders bei der Untersuchung tieferliegender Gewebeschichten völlig neuartige Diagnose Möglichkeiten des Patienten. Einsatz findet es beispielsweise zur Untersuchung bei Veränderungen in der Schilddrüse. Das von Dr. Phillip entwickelte und gebaute Laser Mikroskop stelle einen Paradigmenwechsel in der Biomedizin dar.
Katrin Philipp hat mit ihrem neuartigen Lasermikroskop die Fluoreszenz aus den Schilddrüsen von Zebrabärblings Embryonen aufgenommen. Die Tiere mussten dabei nicht getötet werden.
Diese Fischart stellt ein weitverbreitetes Modell zur Entwicklung und Anlagerung schädlicher Umweltgifte in der Schilddrüse auch beim Menschen dar. Hier bietet das smarte Mikroskop einen entscheidenden Vorteil:
Im Gegensatz zur bisher aufwändigen Präparation der Proben nach dem methodischen Goldstandard mit der anschließenden Zerlegung der Tiere in dünne Scheibchen, erfolgt die Messung mit der neuen Technologie an einem lebenden Organismus unter Betäubung. So kann im Prinzip die zeitliche Entwicklung an derselben Probe nachverfolgt werden. So lässt sich genauer untersuchen, wie sich Umweltgifte auf die Entwicklung eines Organismus auswirken.
Forschungsarbeit mit Bertha-Benz Preis ausgezeichnet
Das neue Laser Verfahren beruht auf einer theoretisch und experimentell ausgesprochen anspruchsvollen Forschungsarbeit. Mit ihm wurde ein international sichtbarer Fortschritt für die Lasermikroskopie erreicht, der eine besondere ingenieurwissenschaftliche Leistung an der Schnittstelle von Biologie, Mikrosystemtechnik und Messtechnik darstellt. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit wurden in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht. Die Forschungsarbeit wurde an der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dresden eingereicht und mit summa cum laude bewertet.
Für ihre Dissertation „Investigation of aberration correction and axial scanning in microscopy employing adaptive lenses“ hat die Daimler und Benz Stiftung Dr. Katrin Philipp von der TU Dresden mit dem Bertha-Benz-Preis 2020 ausgezeichnet.
Die Bertha-Benz-Preisträgerin 2020
Dr. Katrin Philipp über ihre Dissertation mit dem Titel Investigation of aberration correction and axial scanning in microscopy employing adaptive lenses:
High-Speed-Mikroskop mit intuitiver Gestensteuerung
03.05.2019 | Zur Qualitätskontrolle großflächiger Objekte aus der Halbleiter- und Elektronikindustrie oder zur schnellen Überprüfung biologischer Proben hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT ein High-Speed-Mikroskop entwickelt, das Proben mit bis zu 500 Bildern pro Sekunde digitalisiert.
Auf der Control zeigen die Messtechniker jetzt erstmals, wie sich dieses System anhand von Smart Glasses mit einer Gestensteuerung kombinieren und damit noch effizienter steuern und bedienen lässt.
Herkömmliche Mikroskopaufnahmen großer Bauteile dauern bei hohen Vergrößerungen oft so lange, dass 100 % -Prüfungen aus Zeitgründen entfallen müssen und nur Stichproben untersucht werden können. Aus diesem Grund haben die Forscher einen neuen Aufnahmeprozess entwickelt, der eine große Vielzahl an Aufnahmen zu einem großen Gesamt-Bildeindruck kombiniert:
Der Mikroskoptisch bewegt das Objekt dafür kontinuierlich während der gesamten Aufnahme, um die Probe mit sehr hohen Bildraten zu digitalisieren. Da das Objekt jeweils nur extrem kurz mit einem Blitz belichtet wird, ist die Aufnahme frei von Bewegungsunschärfe und wird dank echtzeitfähiger Hardware-Autofokussysteme an jeder Stelle mit Tiefenschärfe abgebildet.
Die zusätzlichen Smart Glasses bestehen aus einer 3D-Brille, die dem Anwender eine interaktive virtuelle Umgebung zeigt. Die Brille ist mit einem Sensor zur Gestenerkennung verbunden: Hält der Nutzer seine Hand über diesen Sensor, kann er damit das angezeigte Bild steuern. Die hochauflösenden Aufnahmen des High-Speed-Mikroskops setzt das System zu einem großen Gesamtbild zusammen, das der Anwender nicht nur betrachten, sondern mit intuitiven Handbewegungen auch verschieben, zoomen, einfrieren und speichern kann.
Der Scanprozess kombiniert ein echtzeitfähiges Datenhandling mit einer leistungsfähigen Bildvorverarbeitung, die dank GPU-Unterstützung nahezu ohne Verzögerung abläuft. Die aktuellen Entwicklungen beziehen zusätzlich Methoden des Maschinellen Lernens wie Deep Learning und Convolutional Neuronal Networks (CNN) ein.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Fraunhofer IPT, TU-Dresden, Vision Engineering.
