Title:
Verfahren zum Bestimmen einer Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik und Verfahren zur Korrektur sowie Bildaufnahmevorrichtung
Kind Code:
A1


Abstract:

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik (03), insbesondere auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik (03) eines Mikroskops. Die Zoom-Optik (03) ist in einem Strahlengang (01) zwischen einem aufzunehmenden Objekt (19) und einem elektronischen Bildsensor (04) angeordnet. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine optische Markierung in den Strahlengang (01) an einer zwischen dem aufzunehmenden Objekt (19) und der Zoom-Optik (03) befindlichen Position des Strahlenganges (01) eingeprägt, wodurch die optische Markierung die Zoom-Optik (03) passiert und anschließend auf einem Bild abgebildet wird. Es erfolgen ein Detektieren und ein Bestimmen einer Position der optischen Markierung in dem Bild der optischen Markierung. Die bestimmte Position der detektierten optischen Markierung wird mit einer Referenzposition der optischen Markierung verglichen, um die mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik (03) zu bestimmen. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Korrektur eines Verschiebungsfehlers eines mit einem elektronischen Bildsensor (04) aufgenommenen Bildes sowie eine elektronische Bildaufnahmevorrichtung. embedded image




Inventors:
Stegmann, Daniel (07745, Jena, DE)
Harangozo, Daniel (07745, Jena, DE)
Schacht, Peter (99097, Erfurt, DE)
Milde, Thomas, Dr. (07616, Nausnitz, DE)
Application Number:
DE102017101824A
Publication Date:
08/02/2018
Filing Date:
01/31/2017
Assignee:
Carl Zeiss Microscopy GmbH, 07745 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014223957A1N/A2015-05-28
DE102014108353A1N/A2014-12-18



Foreign References:
DD157935A11982-12-15
88608272014-10-14
EP18706682007-12-26
82378212012-08-07
Attorney, Agent or Firm:
PATENTSCHUTZengel, 98527, Suhl, DE
Claims:
Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik (03), wobei die Zoom-Optik (03) in einem Strahlengang (01) zwischen einem aufzunehmenden Objekt (19) und einem elektronischen Bildsensor (04) angeordnet ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Einprägen einer optischen Markierung in den Strahlengang (01) an einer zwischen dem aufzunehmenden Objekt (19) und der Zoom-Optik (03) befindlichen Position des Strahlenganges (01), wodurch die optische Markierung die Zoom-Optik (03) passiert und anschließend auf einem Bild abgebildet wird;
- Detektieren und Bestimmen einer Position der optischen Markierung in dem Bild der optischen Markierung; und
- Vergleichen der bestimmten Position der detektierten optischen Markierung mit einer Referenzposition der optischen Markierung, um die mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik (03) zu bestimmen.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Markierung durch ein mit einer abbildbaren Marke (07) modifiziertes Licht oder durch einen Lichtstrahl gebildet ist.

Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik, wobei die Zoom-Optik in einem Strahlengang zwischen einem aufzunehmenden Objekt und einem elektronischen Bildsensor angeordnet ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Auswählen mindestens eines lokalisierbaren Bereiches des abzubildenden Objektes in einem vom Bildsensor aufgenommenen Bild;
- Zoomen der Zoom-Optik, wodurch ein Vergrößerungsfaktor der Zoom-Optik und eine Position des lokalisierbaren Bereiches in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild verändert werden;
- laufendes Detektieren des lokalisierbaren Bereiches in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild während des Zoomens der Zoom-Optik und laufendes Bestimmen von Koordinaten der sich verändernden Position des lokalisierbaren Bereiches in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild während des Zoomens der Zoom-Optik; und
- Bestimmen einer während des Zoomens der Zoom-Optik aufgetretenen Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches, welche nach Berücksichtigung einer durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors bedingten Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches verbleibt.

Verfahren zur Korrektur eines Verschiebungsfehlers eines mit einem elektronischen Bildsensor (04) aufgenommenen Bildes, wobei der Verschiebungsfehler durch eine mechanische Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik (03) verursacht ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Bestimmen der mechanischen Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik (03) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und
- Auswählen eines Bereiches des zu korrigierenden Bildes entsprechend der zuvor bestimmten mechanischen Abweichung.

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Bildes von einem Objekt (19), umfassend:
- einen elektronischen Bildsensor (04);
- eine Zoom-Optik (03), die in einem Strahlengang (01) zwischen dem aufzunehmenden Objekt (19) und dem elektronischen Bildsensor (04) angeordnet ist; und
- ein Markierungsmittel (07, 23, 30) zum Einprägen einer optischen Markierung in den Strahlengang (01) an einer zwischen dem aufzunehmenden Objekt (19) und der Zoom-Optik (03) befindlichen Position des Strahlenganges (01) .

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bildverarbeitungseinheit umfasst, die zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierungsmittel (07, 23, 30) ein teildurchlässiges Teilerelement (23) umfasst, welches an der zwischen dem aufzunehmenden Objekt (19) und der Zoom-Optik (03) befindlichen Position des Strahlenganges (01) angeordnet ist.

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Auflichtbeleuchtungsquelle (18) umfasst, wobei das Markierungsmittel (07, 23) eine abbildbare Marke (07) umfasst, die in einem Strahlengang zwischen der Auflichtbeleuchtungsquelle (18) und dem teildurchlässigen Teilerelement (23) angeordnet ist.

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die abbildbare Marke (07) in einer ortsgebundenen Zwischenbildebene (06) angeordnet ist.

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierungsmittel (23, 30) eine Laserlichtquelle (30) umfasst, welche auf das teildurchlässige Teilerelement (23) gerichtet ist.

Elektronische Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Markierungssensor (32) zum Empfangen des durch die Zoom-Optik (03) hindurchgetretenen und die optische Markierung aufweisenden Lichtes umfasst.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik, insbesondere auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik eines Mikroskops. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Korrektur eines Verschiebungsfehlers eines mit einem elektronischen Bildsensor aufgenommenen Bildes, wobei der Verschiebungsfehler durch eine mechanische Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik verursacht ist. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine elektronische Bildaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Bildes von einem Objekt. Bei der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung handelt es sich bevorzugt um ein elektronisches Mikroskop.

Aus dem Stand der Technik sind Zoom-Optiken bekannt, deren Brennweite durch eine mechanische Verschiebung von einer oder mehreren Linsen veränderbar ist. Die mechanische Verschiebung erfolgt in der Regel in eine einzige translatorische Richtung, welche in einer optischen Achse der Zoom-Optik liegt. Derartige Zoom-Optiken finden beispielsweise in Mikroskopen mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung Verwendung, wo sie auf der optischen Achse zwischen einem Objektiv des Mikroskops und einem Bildsensor des Mikroskops angeordnet sind.

Die mechanische Verschiebung der Zoom-Optik wird beispielsweise durch einen Antrieb bestehend aus einem Motor, einem Getriebe, einer mechanischen Führung und Sensoren realisiert. Die zu verschiebenden Komponenten besitzen einen Freiheitsgrad von Eins. Die verbleibenden fünf Unfreiheiten, d. h. Translationen in zwei Richtungen senkrecht zur Bewegungsrichtung und Rotationen in alle drei Richtungen, werden durch die Führung definiert.

Die mechanische Führung weist unvermeidbare Führungsfehler auf. Diese Führungsfehler umfassen systematische Führungsfehler, wie beispielsweise einen Ablauffehler, und statistische Führungsfehler, die beispielsweise durch ein Spiel, durch Elastizitäten und Verformungen aufgrund von Temperaturänderungen bedingt sind. Die Führungsfehler führen dazu, dass ein Bild eines aufzunehmenden Objektes einen Verschiebungsfehler in einer x-, y- und/oder z-Richtung und/oder einen Verkippungsfehler um eine x- und/oder y-Achse aufweist. Die systematischen Führungsfehler und die statistischen Führungsfehler können durch konstruktive Mittel verringert werden, beispielsweise durch Einsatz hochgenauer Führungselemente oder durch kraftschlüssige Verbindungen zur Realisierung von Spielfreiheit. Diese konstruktiven Mittel sind jedoch sehr aufwändig.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Verschiebungsfehler eines mit einem Bildsensor aufgenommenen Bildes dadurch zu korrigieren, dass nicht die gesamte Fläche des Bildsensors zur Darstellung eines Bildes für einen Benutzer verwendet wird, sondern lediglich ein definiert großer Ausschnitt dieser Fläche. Ist der Verschiebungsfehler in der x- und y-Richtung bekannt, so kann der Ausschnitt entsprechend verschoben werden. Der systematische Anteil des Verschiebungsfehlers kann zuvor ermittelt und entsprechend korrigiert werden. Der statistische Anteil des Verschiebungsfehlers ist jedoch zufällig.

Aus dem Stand der Technik sind Mikroskope mit Zoom-Optiken, wie beispielsweise Stereomikroskope, Operationsmikroskope, Makroskope und Mikroskope mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung, bekannt, bei denen der Führungsfehler durch entsprechende Konstruktionen aufwändig minimiert ist oder durch aufwändige Komponenten, wie beispielsweise Bildstabilisationsbaugruppen kompensiert wird. Dies führt teilweise dazu, dass die Brennweite der Zoom-Optik nur mit einer geringen Geschwindigkeit verändert werden kann.

Aus der US 8,860,827 B2 und der DE 10 2014 223 957 A1 ist es bekannt, eine Korrektur eines Führungsfehlers durch Bewegen eines oder mehrerer zusätzlicher optischer Elemente vorzunehmen.

Die EP 1 870 668 A1 zeigt eine Detektion eines Führungsfehlers mithilfe eines Sensors. Hierfür wird ein Laserstrahl durch eine Zoom-Optik gerichtet, woraufhin dieser auf den Sensor trifft. Eine Korrektur des Führungsfehlers erfolgt durch Manipulation von optischen Elementen.

Die US 8,237,821 B2 lehrt eine Zoom-Optik und eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche zur Korrektur einer durch eine Zoom-Optik hervorgerufenen Verzeichnung ausgebildet ist. Für diese Korrektur wird ein mit einem Kamerasensor aufgenommenes Bild genutzt. Jedoch ist diese Lösung nicht dafür vorgesehen, statistische Fehler, welche durch die Bewegung der Zoomoptik hervorgerufen werden, zu korrigieren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine mechanische Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik aufwandsarm detektieren zu können, um den daraus resultierenden statistischen Fehler korrigieren zu können.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch Verfahren gemäß den beigefügten nebengeordneten Ansprüchen 3 und 4 und durch eine elektronische Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 5.

Ein erstes der erfindungsgemäßen Verfahren dient zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik. Die Zoom-Optik weist eine Brennweite auf, welche durch Verschiebung einer oder mehrerer Komponenten der Zoom-Optik entlang einer optischen Achse der Zoom-Optik veränderbar ist. Diese Verschiebung erfolgt somit entlang des Verschiebeweges, welcher in der optischen Achse liegt. Die Verschiebung weist im Idealfall nur einen Freiheitsgrad auf, der in der optischen Achse liegt. Grundsätzlich ist jedoch die zu bestimmende mechanische Abweichung gegeben, welche dazu führt, dass die zu verschiebende Komponente der Zoom-Optik während ihrer Verschiebung den Verschiebeweg geringfügig verlässt. Die mechanische Abweichung tritt lateral zur Bewegungsrichtung der Zoom-Optik, d. h. lateral zum Verschiebeweg der Zoom-Optik, und/oder in Form einer oder mehrerer Verkippungen auf, deren Kippachsen senkrecht zur Bewegungsrichtung sind. Die zu verschiebende Komponente der Zoom-Optik umfasst eine oder mehrere optische Linsen. Die Zoom-Optik umfasst zudem eine oder mehrere optische Linsen, die nicht verschiebbar sind.

Die Zoom-Optik ist in einem Strahlengang zwischen einem aufzunehmenden Objekt und einem elektronischen Bildsensor angeordnet. Es können aber auch weitere optische Linsen zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik und/oder zwischen der Zoom-Optik und dem elektronischen Bildsensor angeordnet sein.

In einem Schritt des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine optische Markierung in den zwischen dem aufzunehmenden Objekt und dem elektronischen Bildsensor ausgebildeten Strahlengang eingeprägt bzw. eingekoppelt. Die optische Markierung wird an einer zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik befindlichen Position des Strahlenganges eingeprägt, wodurch die optische Markierung die Zoom-Optik passiert und anschließend auf einem Bild abgebildet wird. Der Strahlengang mit der optischen Markierung passiert die Zoom-Optik, woraufhin ein Bild des aufzunehmenden Objektes, aber auch das Bild der optischen Markierung abgebildet werden, wobei das Bild des aufzunehmenden Objektes und das Bild der optischen Markierung eine Einheit bilden können oder getrennt vorliegen können. Das Bild der optischen Markierung wird bevorzugt auf den Bildsensor geworfen, insbesondere wenn das Bild des aufzunehmenden Objektes und das Bild der optischen Markierung eine Einheit bilden. Das Bild der optischen Markierung wird alternativ bevorzugt auf einen Markierungssensor geworfen, insbesondere wenn das Bild des aufzunehmenden Objektes und das Bild der optischen Markierung getrennt vorliegen. Bei dem Strahlengang handelt es sich um einen Abbildungsstrahlengang zur Abbildung des Objektes. Bei dem abzubildenden Objekt handelt es sich bevorzugt um eine Probe, insbesondere um eine zu mikroskopierende Probe. Die optische Markierung wird ortsfest in Bezug auf den Strahlengang in den Strahlengang eingeprägt bzw. eingekoppelt. In einem weiteren bevorzugt durchzuführenden Schritt erfolgt ein Zoomen der Zoom-Optik, wofür eine oder mehrere Komponenten der Zoom-Optik entlang des Verschiebeweges verschoben werden, wobei diese Komponente während der Verschiebebewegung aufgrund der mechanischen Abweichung geringfügig vom Verschiebeweg abweicht. Beim Zoomen der Zoom-Optik wird deren Brennweite verändert. Durch das Zoomen der Zoom-Optik wird ein Vergrößerungsfaktor der Zoom-Optik verändert.

In einem weiteren Schritt des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird die optische Markierung in dem Bild der optischen Markierung detektiert, um deren Position im Bild der optischen Markierung zu bestimmen. Insbesondere wird die Position in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse ermittelt. Die Position weist zwei Koordinaten auf.

In einem weiteren Schritt des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zuvor bestimmte Position der detektierten optischen Markierung mit einer Referenzposition der optischen Markierung verglichen, um die mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik zu bestimmen. Die Referenzposition der optischen Markierung ist diejenige Position, in welcher die optische Markierung abgebildet wird, wenn die mechanische Abweichung nicht existiert, d. h. gleich Null ist.

Mit dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl die systematische als auch die statistische mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik bestimmt werden.

Ein Vorteil des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass dessen Realisierung beispielsweise in einem Mikroskop keinen großen Aufwand erfordert, da es nur weniger zusätzlicher Hardware-Komponenten bedarf und im Wesentlichen durch Software bzw. Firmware realisiert werden kann, sodass die Herstellungskosten nicht oder nur geringfügig erhöht sind.

Das erste erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zum Bestimmen der mechanischen Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik eines Mikroskops angewendet. Bei dem Mikroskop handelt es sich bevorzugt um ein Mikroskop mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung. Im Strahlengang ist zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik befindlichen Position des Strahlenganges, an welcher die optische Markierung eingeprägt wird, bevorzugt ein Objektiv angeordnet.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens ist die optische Markierung durch ein mit einer abbildbaren Marke modifiziertes Licht gebildet. Die abbildbare Marke ist bevorzugt durch eine geformte Blende gebildet, sodass das mit der abbildbaren Marke modifizierte Licht durch die Blende geformt wurde. Die abbildbare Marke ist alternativ bevorzugt durch eine optische Struktur gebildet, sodass das mit der abbildbaren Marke modifizierte Licht durch die optische Struktur geformt wurde. Bevorzugt ist die optische Struktur reflektierend oder transmittierend ausgebildet, sodass das mit der abbildbaren Marke modifizierte Licht durch eine Reflexion bzw. durch eine Transmission an der abbildbaren Marke geformt wurde. Die abbildbare Marke ist bevorzugt in einer ortsgebundenen Zwischenbildebene angeordnet.

Die optische Markierung ist alternativ bevorzugt durch einen einzelnen Lichtstrahl gebildet. Der Lichtstrahl ist bevorzugt durch einen Laserstrahl gebildet.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens ist an der zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik befindlichen Position des Strahlenganges, an welcher die optische Markierung eingeprägt wird, ein teildurchlässiges Teilerelement angeordnet, über welches die optische Markierung in den Strahlengang eingeprägt wird.

Ein zweites der erfindungsgemäßen Verfahren dient ebenso zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik. Die Zoom-Optik weist eine Brennweite auf, welche durch Verschiebung einer oder mehrerer Komponenten der Zoom-Optik entlang einer optischen Achse der Zoom-Optik veränderbar ist. Diese Verschiebung erfolgt somit entlang des Verschiebeweges, welcher in der optischen Achse liegt. Die Verschiebung weist im Idealfall nur einen Freiheitsgrad auf, der in der optischen Achse liegt. Grundsätzlich ist jedoch die zu bestimmende mechanische Abweichung gegeben, welche dazu führt, dass die zu verschiebende Komponente der Zoom-Optik während ihrer Verschiebung den Verschiebeweg geringfügig verlässt. Die mechanische Abweichung tritt lateral zur Bewegungsrichtung der Zoom-Optik, d. h. lateral zum Verschiebeweg der Zoom-Optik, und/oder in Form einer oder mehrerer Verkippungen auf, deren Kippachsen senkrecht zur Bewegungsrichtung sind. Die zu verschiebende Komponente der Zoom-Optik umfasst eine oder mehrere optische Linsen. Die Zoom-Optik umfasst zudem eine oder mehrere optische Linsen, die nicht verschiebbar sind.

Die Zoom-Optik ist in einem Strahlengang zwischen einem aufzunehmenden Objekt und einem elektronischen Bildsensor angeordnet. Es können aber auch weitere optische Linsen zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik und/oder zwischen der Zoom-Optik und dem elektronischen Bildsensor angeordnet sein. Bei dem abzubildenden Objekt handelt es sich bevorzugt um eine Probe, insbesondere um eine zu mikroskopierende Probe.

In einem Schritt des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein lokalisierbarer Bereich des abzubildenden Objektes in einem vom Bildsensor aufgenommenen Bild ausgewählt. Der lokalisierbare Bereich stellt eine Region-of-Interest (ROI) bzw. einen Point-of Interest (POI) dar und führt zu einer identifizierbaren Abbildung innerhalb des vom Bildsensor aufgenommenen Bildes. Der lokalisierbare Bereich ist bevorzugt einzigartig am abzubildenden Objekt vorhanden, sodass er eindeutig in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild identifizierbar ist. Der lokalisierbare Bereich führt bevorzugt zu einer kontrastreichen Abbildung innerhalb des vom Bildsensor aufgenommenen Bild, sodass er sicher detektierbar ist.

In einem weiteren Schritt erfolgt ein Zoomen der Zoom-Optik, wofür eine oder mehrere Komponenten der Zoom-Optik entlang des Verschiebeweges verschoben werden, wobei diese Komponente während der Verschiebebewegung aufgrund der mechanischen Abweichung geringfügig vom Verschiebeweg abweicht. Beim Zoomen der Zoom-Optik wird deren Brennweite verändert. Durch das Zoomen der Zoom-Optik wird ein Vergrößerungsfaktor der Zoom-Optik verändert. Durch das Zoomen der Zoom-Optik wird neben der Größe des lokalisierbaren Bereiches zudem auch eine Position des lokalisierbaren Bereiches in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild verändert.

Erfindungsgemäß erfolgt ein laufendes Detektieren des lokalisierbaren Bereiches in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild während des Zoomens der Zoom-Optik. Zudem erfolgt ein laufendes Bestimmen von Koordinaten der sich verändernden Position des lokalisierbaren Bereiches in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild während des Zoomens der Zoom-Optik. Dieser Vorgang stellt ein Tracking des lokalisierbaren Bereiches dar.

In einem weiteren Schritt wird eine während des Zoomens der Zoom-Optik aufgetretene Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches bestimmt, welche nach Berücksichtigung, d. h. nach Eliminierung einer durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors bedingten Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches verbleibt. Diese verbleibende Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches repräsentiert die mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik. Diese umfasst die systematische als auch die statistische mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik.

Ein Vorteil des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass dessen Realisierung beispielsweise in einem Mikroskop keinen großen Aufwand erfordert, da es durch Software bzw. Firmware realisiert werden kann, wodurch die Herstellungskosten nur geringfügig erhöht sind.

Die während des Zoomens der Zoom-Optik aufgetretene Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches wird ausgehend von den zuvor ermittelten Koordinaten der sich verändernden Position des lokalisierbaren Bereiches bestimmt. Bevorzugt wird zunächst eine sich unmittelbar aus den zuvor ermittelten Koordinaten der sich verändernden Position des lokalisierbaren Bereiches ergebende Verschiebung bestimmt, von welcher die durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors bedingte Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches subtrahiert wird.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Invarianzpunkt der Zoomoptik in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild bestimmt, um die durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors bedingte Verschiebung des lokalisierbaren Bereiches zu ermitteln. Bei dem Invarianzpunkt handelt es sich um denjenigen Punkt in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild, welcher nicht durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors im Bild verschoben wird.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens werden zwei der lokalisierbaren Bereiche des abzubildenden Objektes in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild ausgewählt. Die beiden lokalisierbaren Bereiche werden während des Zoomens der Zoom-Optik detektiert. Die Koordinaten der sich verändernden Positionen der lokalisierbaren Bereiche werden in dem vom Bildsensor aufgenommenen Bild während des Zoomens der Zoom-Optik laufend bestimmt. Auf der Grundlage der sich verändernden Positionen der beiden lokalisierbaren Bereiche wird der sich ändernde Vergrößerungsfaktor bzw. die durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors bedingte Verschiebung der lokalisierbaren Bereiche berücksichtigt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aufzunehmende Objekt definiert bewegt, wozu beispielsweise ein Probenträger verwendet wird. Die Bewegung aufzunehmenden Objektes wird beim Bestimmen der während des Zoomens der Zoom-Optik aufgetretenen Verschiebung berücksichtigt.

Das zweite erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zum Bestimmen der mechanischen Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik eines Mikroskops angewendet. Bei dem Mikroskop handelt es sich bevorzugt um ein Mikroskop mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung. Im Strahlengang zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik ist bevorzugt ein Objektiv angeordnet.

Die mit den erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen der mechanischen Abweichung ermittelbaren Fehler umfassen neben statistischen Fehlern auch weitere Fehler, wie intern induzierte Störungen, beispielsweise thermische Veränderungen von Bauteilen durch Wärmeeintrag interner Bauteile, z. B. von Motoren, Führungen, Lager, Elektronikbauteile und Beleuchtungsbaugruppen; sowie durch interne Bauteile hervorgerufene Schwingungen. Die weiteren Fehler umfassen auch extern induzierte Störungen, wie eine thermische Veränderung der Bauteile durch externen Wärmeeintrag, z. B. durch Lichtquellen, Heizungen, Klimaanlagen, Abwärme von umgebenden Maschinen, Temperaturänderung in klimatisch ungeregelten Räumen, sowie Umgebungs-Schwingungen in Form von Gebäudeschwingungen, Schwingungen von umgebenden Maschinen oder durch umgebende Personen hervorgerufene Schwingungen.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet das Verfahren zur Korrektur eines Verschiebungsfehlers eines mit einem elektronischen Bildsensor aufgenommenen Bildes. Dieses Verfahren nutzt eines der erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik. Der zu korrigierende Verschiebungsfehler ist durch eine mechanische Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik verursacht. Entsprechend wird zunächst die mechanische Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik mit einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg einer Zoom-Optik bestimmt, sodass im Ergebnis diese mechanische Abweichung bekannt ist. Bevorzugt wird eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines der erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen der mechanischen Abweichung angewendet. Das Bestimmen der mechanischen Abweichung erfolgt bevorzugt laufend bzw. kontinuierlich, während der aufzunehmende Gegenstand aufgenommen wird.

In einem weiteren Schritt wird ein Bereich des zu korrigierenden Bildes entsprechend der zuvor bestimmten mechanischen Abweichung ausgewählt, um die mechanische Abweichung zu egalisieren. Hierfür wird bevorzugt ein bestimmter Bereich des Bildsensors ausgewählt bzw. es wird ein Zentrum des Bildes verschoben. Dies führt dazu, dass ein Bildinhalt des zu korrigierenden Bildes entsprechend der zuvor bestimmten mechanischen Abweichung verschoben wird, sodass die mechanische Abweichung egalisiert wird. Das Auswählen eines Bereiches des zu korrigierenden Bildes erfolgt bevorzugt laufend bzw. kontinuierlich, während der aufzunehmende Gegenstand aufgenommen wird, sodass das einem Bediener ausgegebene Bild laufend korrigiert ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur des Verschiebungsfehlers wird bevorzugt kontinuierlich ausgeführt, um insbesondere den statistischen Anteil der mechanischen Abweichung während eines Zoom-Vorganges, d. h. während der Verschiebung entlang des Verschiebeweges laufend zu korrigieren.

Im Übrigen weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur eines Verschiebungsfehlers bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung und deren bevorzugten Ausführungsformen angegeben sind.

Die erfindungsgemäße elektronische Bildaufnahmevorrichtung dient zur Aufnahme eines Bildes von einem Objekt. Die elektronische Bildaufnahmevorrichtung ist bevorzugt durch ein Mikroskop, insbesondere durch ein Mikroskop mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung gebildet. Die elektronische Bildaufnahmevorrichtung umfasst einen elektronischen Bildsensor zur elektronischen Wandlung des aufzunehmenden Bildes. Im Weiteren umfasst die elektronische Bildaufnahmevorrichtung eine Zoom-Optik, die in einem Strahlengang zwischen dem aufzunehmenden Objekt und dem elektronischen Bildsensor angeordnet ist. Die elektronische Bildaufnahmevorrichtung kann weitere optische Komponenten im Strahlengang zwischen dem aufzunehmenden Objekt und dem elektronischen Bildsensor aufweisen. Mindestens eine Komponente der Zoom-Optik ist entlang eines Verschiebeweges verschiebbar. Jedoch weist die Zoom-Optik grundsätzlich eine mechanische Abweichung auf diesem Verschiebeweg auf, sodass die zu verschiebende Komponente nicht ideal entlang des Verschiebeweges verschiebbar ist, sondern infolge der mechanischen Abweichung vom Verschiebeweg abweicht, wobei diese Abweichung systematische und/oder statistische Anteile haben kann.

Die elektronische Bildaufnahmevorrichtung umfasst weiterhin ein Markierungsmittel zum Einprägen einer optischen Markierung in den Strahlengang an einer zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik befindlichen Position des Strahlenganges. Die mit dem Markierungsmittel einprägbare optische Markierung passiert die Zoom-Optik, um anschließend in einem Bild abgebildet zu werden. Der Strahlengang mit der optischen Markierung passiert die Zoom-Optik, woraufhin ein Bild des aufzunehmenden Objektes, aber auch das Bild der optischen Markierung abgebildet werden.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung besteht darin, dass sie eine aufwandsarme Bestimmung der mechanischen Abweichung auf dem Verschiebeweg der Zoom-Optik erlaubt, wofür sie bevorzugt zur Ausführung eines der erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf dem Verschiebeweg einer Zoom-Optik ausgebildet ist.

Die elektronische Bildaufnahmevorrichtung umfasst bevorzugt eine Bildverarbeitungseinheit zur digitalen Verarbeitung von Bildern. Die Bildverarbeitungseinheit ist zur Ausführung eines der erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf dem Verschiebeweg einer Zoom-Optik ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Bildverarbeitungseinheit zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Korrektur eines Verschiebungsfehlers eines mit einem elektronischen Bildsensor aufgenommenen Bildes ausgebildet. Somit kann die durch die mechanische Abweichung der Zoom-Optik bedingte Verschiebung in den vom Bildsensor aufgenommenen Bildern korrigiert werden. Im Übrigen weist die elektronische Bildaufnahmevorrichtung bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren und deren bevorzugten Ausführungsformen angegeben sind.

Das Markierungsmittel umfasst bevorzugt eine abbildbare Marke. Die abbildbare Marke ist bevorzugt intransparent oder teiltransparent. Die abbildbare Marke ist bevorzugt auf einer transparenten Platte ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist die abbildbare Marke durch eine Blende gebildet. Die abbildbare Marke weist eine optisch detektierbare Form auf. Daher weist die abbildbare Marke bevorzugt die Form eines Keiles auf. Die abbildbare Marke ist alternativ bevorzugt reflektierend ausgebildet. Die abbildbare Marke ist bevorzugt in einer ortsgebundenen Zwischenbildebene des Strahlenganges der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung angeordnet.

Das Markierungsmittel umfasst bevorzugt ein teildurchlässiges Teilerelement, welches an der zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik befindlichen Position des Strahlenganges angeordnet ist. Somit ist die optische Markierung mithilfe des teildurchlässigen Teilerelementes in den Strahlengang der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung einprägbar bzw. einkoppelbar. Das teildurchlässige Teilerelement ist dazu ausgebildet, den vom aufzunehmenden Objekt zum Bildsensor verlaufenden Strahlengang passieren zu lassen und einen Strahlengang der optische Markierung in den vom aufzunehmenden Objekt zum Bildsensor verlaufenden Strahlengang einzukoppeln. Das teildurchlässige Teilerelement ist bevorzugt durch eine beschichtete Teilerplatte, durch ein Teilerprisma oder durch einen teildurchlässigen Spiegel gebildet. Das teildurchlässige Teilerelement ist an derjenigen zwischen dem aufzunehmenden Objekt und der Zoom-Optik befindlichen Position des Strahlenganges angeordnet, an welcher die optische Markierung in den Strahlengang eingeprägt bzw. eingekoppelt wird. Grundsätzlich ist das teildurchlässige Teilerelement nicht zwingend erforderlich, da die abbildbare Marke auch direkt im Detektionstrahlengang angeordnet sein kann.

Das Markierungsmittel umfasst bevorzugt eine Lichtquelle zur Ausstrahlung eines die optische Markierung bildenden Lichtstrahles. Weiterhin umfasst das Markierungsmittel bevorzugt das teildurchlässige Teilerelement, über welches der die optische Markierung bildende Lichtstrahl in den vom aufzunehmenden Objekt zum Bildsensor verlaufenden Strahlengang einprägbar bzw. einkoppelbar ist. Das Licht der Lichtquelle weist bevorzugt eine Wellenlänge außerhalb des sichtbaren Lichtes auf.

Die Lichtquelle ist bevorzugt durch eine Laserlichtquelle gebildet.

Die elektrische Bildaufnahmevorrichtung umfasst bevorzugt weiterhin einen Markierungssensor zum Empfangen des durch die Zoom-Optik hindurchgetretenen und die optische Markierung aufweisenden Lichtes. Der Markierungssensor weist eine örtliche Empfindlichkeit auf, sodass das auf den Markierungssensor treffende Licht lokalisierbar ist.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung umfasst diese eine Auflichtbeleuchtungsquelle zur Auflichtbeleuchtung des aufzunehmenden Objektes. Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle ist in den vom aufzunehmenden Objekt zum Bildsensor verlaufenden Strahlengang in Richtung des aufzunehmenden Objektes einkoppelbar. Zudem ist Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle auf die abbildbare Marke gerichtet, sodass dieses Licht durch die abbildbare Marke modifiziert wird; insbesondere durch die abbildbare Marke geformt wird. Das durch die abbildbare Marke modifizierte Licht ist bevorzugt über das teildurchlässige Teilerelement in den Strahlengang der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung einprägbar bzw. einkoppelbar, sodass es schließlich auf den Bildsensor gerichtet ist. Hierzu befindet sich die abbildbare Marke in einem Strahlengang zwischen der Auflichtbeleuchtungsquelle und dem teildurchlässigen Teilerelement.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung umfasst diese wiederum eine Auflichtbeleuchtungsquelle zur Auflichtbeleuchtung des aufzunehmenden Objektes. Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle ist in den vom aufzunehmenden Objekt zum Bildsensor verlaufenden Strahlengang in Richtung des aufzunehmenden Objektes einkoppelbar. Hierzu ist die Auflichtbeleuchtungsquelle auf das teildurchlässige Teilerelement gerichtet. Das das teildurchlässige Teilerelement passierende Licht ist auf die abbildbare Marke gerichtet, sodass dieses Licht durch die abbildbare Marke modifiziert wird, wobei dieses Licht mithilfe eines Spiegels zurück zum teildurchlässigen Teilerelement gerichtet ist. Hierzu befindet sich die abbildbare Marke in einem Strahlengang zwischen dem teildurchlässigen Teilerelement und dem Spiegel. Der Spiegel ist auf einer der Auflichtbeleuchtungsquelle gegenüberliegenden Seite des teildurchlässigen Teilerelementes angeordnet. Das durch die abbildbare Marke modifizierte Licht ist über das teildurchlässige Teilerelement in den Strahlengang der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung einprägbar bzw. einkoppelbar, sodass es schließlich auf den Bildsensor gerichtet ist.

Bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung umfasst das Markierungsmittel eine Laserlichtquelle. Ein mit der Laserlichtquelle erzeugbarer Laserstrahl bildet die optische Markierung. Die Laserlichtquelle umfasst bevorzugt eine Abbildungsoptik. Die Laserlichtquelle ist bevorzugt zur Ausstrahlung von nicht sichtbarem Licht ausgebildet. Der Laserstrahl ist über das teildurchlässige Teilerelement in den Strahlengang der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung einprägbar bzw. einkoppelbar, sodass er schließlich auf den Bildsensor gerichtet ist.

Bei einer vierten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung umfasst das Markierungsmittel wiederum eine Laserlichtquelle. Ein mit der Laserlichtquelle erzeugbarer Laserstrahl bildet die optische Markierung. Die Laserlichtquelle umfasst bevorzugt eine Abbildungsoptik. Die Laserlichtquelle ist bevorzugt zur Ausstrahlung von nicht sichtbarem Licht ausgebildet. Der Laserstrahl ist über das teildurchlässige Teilerelement in den Strahlengang der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung einprägbar bzw. einkoppelbar. Die Bildaufnahmevorrichtung umfasst weiterhin den Markierungssensor zum Empfangen des durch die Zoom-Optik hindurchgetretenen Laserstrahles. Weiterhin umfasst die Bildaufnahmevorrichtung ein weiteres teildurchlässiges Teilerelement, welches im Strahlengang zwischen der Zoom-Optik und dem Bildsensor angeordnet ist und zum Auskoppeln des Laserstrahles ausgebildet ist. Der ausgekoppelte Laserstrahl ist auf den Markierungssensor gerichtet.

Bei einer fünften bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung ist die abbildbare Marke in Bezug auf den Strahlengang der Zoom-Optik bevorzugt in einer Eingangspupille derart angeordnet, so dass durch sie eine unscharfe Abbildung auf dem Bildsensor bzw. auf dem Markierungssensor abbildbar ist, wobei der Bildsensor bzw. der Markierungssensor für eine Detektion einer Phase des auftreffenden Lichtes ausgebildet ist. Die Phase des vom Bildsensor bzw. vom Markierungssensor gewandelten Lichtes ist proportional zur mechanischen Abweichung, wodurch diese durch eine Messung der Phase bestimmbar ist. Der Markierungssensor ist bevorzugt durch ein Bertrand-System gebildet.

Bei einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Bildaufnahmevorrichtung weist die abbildbare Marke eine periodische Struktur auf, sodass die optische Markierung durch ein periodisches Muster gebildet ist. Die abbildbare Marke ist zwischen einer Markierungslichtquelle und dem teildurchlässigen Teilerelement angeordnet. Licht der Markierungslichtquelle ist auf die abbildbare Marke gerichtet, sodass dieses Licht durch die abbildbare Marke geformt wird und das periodische Muster erhält. Das durch die abbildbare Marke geformte Licht ist bevorzugt über das teildurchlässige Teilerelement in den Strahlengang der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung einprägbar bzw. einkoppelbar, sodass es schließlich auf den Bildsensor gerichtet ist. Das die optische Markierung bildende periodisches Muster führt zu einer Schwingung im Ortsbereich, welche einfach lokalisiert werden kann. Die periodische Struktur ist bevorzugt durch matrixartige angeordnete Pinholes gebildet, sodass die optische Markierung durch matrixartige angeordnete Lichtstrahlen gebildet ist.

Eine siebente bevorzugte Ausführungsform der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung stellt eine Abwandlung der ersten bevorzugten Ausführungsform dar. Das Markierungsmittel umfasst eine schaltbare Blende, welche die abbildbare Marke bildet. Die schaltbare Blende umfasst eine Vielzahl von in einer Fläche angeordneten Einzelelementen, die einzeln von einem transparenten in einen nicht transparenten Zustand und umgekehrt schaltbar sind. Die schaltbare Blende ist bevorzugt durch einen LCD-Shutter gebildet. Die elektronische Bildaufnahmevorrichtung umfasst bevorzugt zwei senkrecht zueinander ausgerichtete Spiegel zur Führung des Lichtes der Auflichtquelle durch die schaltbare Blende.

Eine achte bevorzugte Ausführungsform der elektronischen Bildaufnahmevorrichtung stellt eine weitere Abwandlung der ersten bevorzugten Ausführungsform dar. Das Markierungsmittel umfasst eine schaltbare Mikrospiegelvorrichtung, welche die die abbildbare Marke bildet. Die Mikrospiegelvorrichtung umfasst eine Vielzahl von in einer Fläche angeordneten Einzelspiegeln, die einzeln verkippbar sind. Die Mikrospiegelvorrichtung ist bevorzugt durch ein Digital Micromirror Device oder durch ein Microelectromechanical System gebildet. Das Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle ist auf das teildurchlässige Teilerelement richtbar, von welchem es auf die Mikrospiegelvorrichtung richtbar ist, von welchem es zurück auf das teildurchlässige Teilerelement richtbar ist. Hierzu befindet sich die Mikrospiegelvorrichtung neben dem zwischen der Auflichtbeleuchtungsquelle und dem teildurchlässigen Teilerelement verlaufenden Strahlengang.

Weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

  • 1: einen Abbildungsstrahlengang in einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 2: eine Abbildung einer in 1 gezeigten abbildbaren Marke bei unterschiedlichen Bildfeldgrößen;
  • 3: die in 2 dargestellte Abbildung auf einem in 1 gezeigten Bildsensor;
  • 4: eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 5: eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 6: eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 7: eine vierte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 8: eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 9: eine sechste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 10: eine siebente bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 11: eine in 10 gezeigte abbildbare Marke im Detail;
  • 12: eine achte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;
  • 13: eine Veranschaulichung eines gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens aufgenommenen ersten Bildes;
  • 14: eine Veranschaulichung eines zweiten Bildes in Fortsetzung zu dem in 13 veranschaulichten ersten Bild;
  • 15: eine Veranschaulichung eines gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgenommenen ersten Bildes;
  • 16: eine Veranschaulichung eines zweiten Bildes in Fortsetzung zu dem in 15 veranschaulichten ersten Bild; und
  • 17: eine Veranschaulichung in Ergänzung zu dem in 16 gezeigten zweiten Bild.

1 zeigt einen Abbildungsstrahlengang 01 in einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung. Bei der Bildaufnahmevorrichtung handelt es sich insbesondere um ein Mikroskop mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung, von welchem ein Objektiv oder eine Tubuslinse 02, eine Zoom-Optik 03 und ein Bildsensor 04 dargestellt sind. In einer ortsgebundenen Zwischenbildebene 06 des Abbildungsstrahlenganges 01 ist eine abbildbare Marke 07 angeordnet. Die abbildbare Marke 07 kann als eine planparallele Platte mit aufgebrachter Marke oder eine entsprechende Blende, welche die Struktur der Marke besitzt, ausgebildet sein. Die abbildbare Marke 07 ist derart beschaffen, dass je nach einer gewählten Stufe der Zoom-Optik 03 der mit dem Bildsensor 04 aufzulösende Bereich außerhalb eines für einen Bediener vorgesehenen Bildausschnitts (nicht gezeigt) liegt. Da der Bildbereich in der Zwischenbildebene 06 beim Zoomen der Zoom-Optik 03 kleiner wird, ist die abbildbare Marke 07 bevorzugt als ein Keil oder als ein Dreieck (gezeigt in 2 und 3) ausgeführt, sodass an einem Rand des Bildbereiches gerade noch die breiteste Stelle des Keiles bzw. des Dreieckes aufgelöst werden kann.

Der dargestellte Strahlengang 01 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmen einer mechanischen Abweichung auf einem Verschiebeweg der Zoom-Optik 03 erzeugt.

2 zeigt eine der in 1 gezeigten abbildbaren Marke 07 in Form eines Keiles bei unterschiedlich großen Bildfeldern. Ein erstes Bildfeld 11, ein zweites Bildfeld 12 und ein drittes Bildfeld 13 sind unterschiedlich groß und führen zu unterschiedlichen Größen der der abbildbaren Marke 07 (gezeigt in 1).

3 zeigt die in 2 dargestellte auf dem Bildsensor 04. Der Bildsensor 04 umfasst eine Vielzahl an Bildpunkten 15, wobei nur die Bildpunkte 15 unter einem Bildfeldrand 16 ein für den Bediener sichtbares Bild aufnehmen. Die der abbildbaren Marke 07 (gezeigt in 1) kann durch eine Interpolation der umliegenden Bildpunkte 15 herausgerechnet werden, sodass der Bediener die der abbildbaren Marke 07 (gezeigt in 1) Marke nicht wahrnehmen kann. Wenn die abbildbare Marke 07 (gezeigt in 1) auf einer planparallelen Platte aufgebracht ist, so ist darauf zu achten, dass entsprechende Sauberkeitswerte eingehalten werden. Verunreinigungen und Artefakte werden aufgrund ihrer Position im Zwischenbild scharf abgebildet und können auch bei einer nicht scharfen Abbildung das Bild beeinflussen. Bevorzugt werden die Abbildungen der Verunreinigungen und Artefakte durch eine Kalibration mit einem Referenzbild herausgerechnet.

4 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung in Form eines Mikroskops mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung. Das Mikroskop umfasst wie die in 1 gezeigte Ausführungsform das Objektiv bzw. die Tubuslinse 02, die Zoom-Optik 03 im Abbildungsstrahlengang 01, den Bildsensor 04 und die abbildbare Marke 07. Das Mikroskop umfasst weiterhin eine Auflichtbeleuchtungsquelle 18 zur Auflichtbeleuchtung eines aufzunehmenden Objektes 19, wobei ein Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle 18 über einen Auflichtspiegel 21 und ein teildurchlässiges Auflichtteilerelement 22 in den Abbildungsstrahlengang 01 eingekoppelt wird. Zudem wird Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle 18 über ein erstes teildurchlässiges Teilerelement 23 in den Abbildungsstrahlengang 01 eingekoppelt, nachdem dieses Licht ein zweites teildurchlässiges Teilerelement 24, eine Optik 26 zur Schaffung einer Zwischenbildebene und die abbildbare Marke 07 passiert hat. Die Optik 26 zur Schaffung einer Zwischenbildebene umfasst bevorzugt einen Filter (nicht dargestellt) zur Reduktion einer Strahlenintensität.

5 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die zunächst der in 4 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in 4 gezeigten Ausführungsform wird das Licht der Auflichtbeleuchtungsquelle 18 über den Auflichtspiegel 21 auf das erste teildurchlässige Teilerelement 23 gerichtet, über welches es teilweise als Auflicht in den Abbildungsstrahlengang 01 eingekoppelt wird und teilweise zu einem Spiegel 28 gelangt. Am Spiegel 28 ist bevorzugt eine Optik 26 (gezeigt in 4) zur Schaffung einer Zwischenbildebene angeordnet. Zwischen dem ersten teildurchlässigen Teilerelement 23 und dem Spiegel 28 befindet sich die abbildbare Marke 07 in der Zwischenbildebene. Alternativ bevorzugt ist der Spiegel 28 in der Zwischenbildebene angeordnet und die abbildbare Marke 07 ist beispielsweise als eine Beschichtung auf dem Spiegel 28 ausgebildet.

6 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung in Form eines Mikroskops mit elektronischer Bildaufnahmevorrichtung. Das Mikroskop umfasst wie die in 4 gezeigte Ausführungsform das Objektiv bzw. die Tubuslinse 02, die Zoom-Optik 03, den Bildsensor 04, die abbildbare Marke 07 und das erste teildurchlässige Teilerelement 23 im Abbildungsstrahlengang 01. Das Mikroskop umfasst weiterhin eine Laserdiode 30, welche auf das erste teildurchlässige Teilerelement 23 gerichtet ist, sodass ein Laserstrahl der Laserdiode 30 durch die Zoom-Optik 03 auf den Bildsensor 04 gelangt.

7 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die zunächst der in 6 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in 6 gezeigten Ausführungsform dient ein Markierungssensor 32 zum Empfangen des durch die Zoom-Optik 03 getretenen Strahles der Laserdiode 30. Hierfür umfasst die Bildaufnahmevorrichtung ein drittes teildurchlässiges Teilerelement 31 zum Auskoppeln des durch die Zoom-Optik 03 getretenen Strahles der Laserdiode 30 auf den Markierungssensor 32. Bei dieser Ausführungsform liegt die Wellenlänge des Lichtes der Laserdiode 30 außerhalb des Wellenlängenbereiches, welchen der Bildsensor 04 detektieren kann. Somit ist der Strahl der Laserdiode 30 für den Bediener nicht sichtbar. Der Markierungssensor 32 ist bevorzugt durch einen Kamerasensor oder durch einen Spektralsensor gebildet und detektiert eine Verschiebung des Strahles der Laserdiode 30 bei Verstellen der Zoom-Optik 03. Daraus wird die notwendige Verschiebung des dem Bediener angezeigten Bildbereichs des Bildsensors 04 errechnet. Der Bildsensor 04 detektiert beispielsweise in einem Wellenlängenbereich zwischen 325 nm und 1.000 nm, während die Laserdiode 30 beispielsweis Licht mit einer Wellenlänge von 980 nm erzeugt. Dieses Licht der Laserdiode 30 kann mit dem Markierungssensor 32 detektiert werden, der beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 1.000 nm empfindlich ist. Der Wellenlängenbereich bis 980 nm wird bevorzugt mit einem Filter (nicht gezeigt) vor dem Markierungssensor 32 entfernt. Vor dem Bildsensor 04 ist bevorzugt ein weiteres Filter angeordnet, welches Licht mit einer Wellenlänge über 950 nm absorbiert.

8 zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die zunächst der in 7 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in 7 gezeigten Ausführungsform umfasst die Bildaufnahmevorrichtung statt der Laserdiode eine Markierungslichtquelle 34, welche auf die abbildbare Marke 07 in Form einer periodischen Struktur gerichtet ist. Die abbildbare Marke 07 befindet sich in einer Eingangspupille und führt zu einer Pupillenmanipulation, durch welche ein Fixpunkt in den Abbildungsstrahlengang 01 eingebracht wird, dessen Verschiebung detektierbar ist. Der Markierungssensor 32 ist dazu ausgebildet, eine Phase der Helligkeit des auf ihn treffenden Lichtes zu bestimmen. Der Markierungssensor 32 ist bevorzugt durch ein Bertrand-System gebildet, mit welchem zusätzlich zur Intensität des Bildes auch die Intensität der Pupillenfunktion ermittelt werden kann. Aus diesen beiden Informationen wird bevorzugt mit dem Gerchberg-Saxton-Algorithmus die Phase bestimmt. Ebenso kann beispielsweise der Phase-Lift-Algorithmus oder der Wirtinger-Flow- Algorithmus verwendet werden. Hierzu ist die Markierungslichtquelle 34 zur Erzeugung von kohärentem monochromatischem Licht ausgebildet. Alternativ kann mit winkelselektiver partiell kohärenter Beleuchtung über einen digitalen Phasen-Gradienten auf die Phase zurückgerechnet werden. Alternativ zum Markierungssensor 32 kann der Bildsensor 04 verwendet werden, wenn dieser zur Detektion der Phase ausgebildet ist. Grundsätzlich kann die Phase durch Anwendung der Fourier-Transformation detektiert werden. Die gemessene Phase ist ein Maß für die Verschiebung. Die abbildbare Marke 07 wird optisch nicht scharf abgebildet und ist damit für den Bediener nicht sichtbar. Eine weitere Alternative ist es, einen Defokus-Stack (nicht gezeigt) aufzunehmen und die Phase über die Transport of Intensity Equation (TIE) zu bestimmen. Hierfür ist ebenso kohärentes Licht und eine Verschiebbarkeit des Bildsensors 04 in die z-Richtung notwendig. Der Weg der Verschiebung des Bildsensors 04 in die z-Richtung ist ausreichend groß, um eine Defokussierung zu bewirken.

9 zeigt eine sechste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die zunächst der in 7 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in 7 gezeigten Ausführungsform umfasst die Bildaufnahmevorrichtung statt der Laserdiode die Markierungslichtquelle 34, die auf die abbildbare Marke 07 in Form einer mit vier Pinholes 36 versehenen Lochblende gerichtet ist. Die vier Pinholes 36 sind regelmäßig angeordnet und führen zu einer einfachen Schwingung auf dem Bildsensor 04. Diese Schwingung kann leicht lokalisiert werden und wird entsprechend aus dem Bild des Bildsensors 04 herausgerechnet. Das durch die Markierungslichtquelle 34 und die abbildbare Marke 07 mit den vier Pinholes 36 erzeugte Licht ist kohärent.

10 zeigt eine siebente bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die zunächst der in 9 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in 9 gezeigten Ausführungsform ist die abbildbare Marke 07 durch einen schaltbaren LCD-Shutter gebildet. Das Licht der Markierungslichtquelle 34 erreicht die durch den LCD-Shutter gebildete abbildbare Marke 07 über ein viertes teildurchlässiges Teilerelement 37 und zwei senkrecht zueinander angeordnete Spiegel 38.

11 zeigt die in 10 gezeigte abbildbare Marke 07 in Form des LCD-Shutters im Detail. Die abbildbare Marke 07 in Form des LCD-Shutters umfasst eine Vielzahl an schaltbaren Elementen 40. Das Schalten eines einzelnen der schaltbaren Elemente 40 führt zu einem Pinhole 41. Bevorzugt werden die schaltbaren Elemente 40 in einem regelmäßigen Muster einzeln geschaltet, sodass beispielsweise vier der Pinholes 41 in einer matrixförmigen Anordnung gegeben sind, was zu einem gleichen Effekt wie die in 9 gezeigte abbildbare Marke 07 in Form der Lochblende mit den vier Pinholes 36 führt. Bei einer Veränderung des Zooms der Zoom-Optik 03 (gezeigt in 10) können vier andere der schaltbaren Elemente 40 geschaltet werden, welche einen von dem gezeigten Beispiel abweichenden Abstand zueinander aufweisen.

12 zeigt eine achte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung, die zunächst der in 9 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in 9 gezeigten Ausführungsform ist die abbildbare Marke 07 durch ein Digital Micromirror Device gebildet, welches über das teildurchlässige Teilerelement 23 von der Markierungslichtquelle 34 beleuchtet wird und zurück in den Abbildungsstrahlengang 01 reflektiert. Die durch das Digital Micromirror Device gebildete abbildbare Marke 07 kann beispielsweise wie die in 11 gezeigte abbildbare Marke 07 in Form des LCD-Shutters geschaltet werden, sodass vier Lichtstrahlen mit jeweils kohärentem Licht in die Zoom-Optik 03 gerichtet werden.

Um die Verschiebung auf dem Bildsensor 04 zu ermitteln, werden zunächst die Verzeichnung und die Verschiebung der Bildpunkte im Bild des Bildsensors 04 aufgrund der Vergrößerungsänderung durch das Zoomen der Zoom-Optik 03 herausgerechnet. Von jedem mit dem Bildsensor 04 aufgenommenen Bild, welches das Bild des aufzunehmenden Objektes 19 und die überlagerte Schwingung der Struktur der abbildbaren Marke 07 enthält, wird die Fourier-Transformierte gebildet. In dieser Fourier-Transformierten sind die Frequenzen der Schwingung klar identifizierbar. Diese Frequenzen haben im Frequenzraum die Koordinaten ξi, ηi. Wenn sich das aufgenommene Bild zum Originalbild verschiebt, verändert sich die Phase φ der Schwingung, jedoch verändert sich die Koordinate der Frequenz nicht. Damit kann bei jedem aufgenommenen Bild die Phase φ eindeutig ermittelt werden. Die die Phase φ ergibt sich aus einem Real- und Imaginärteil der Fourier-Transformierten, welche einen Vektor auf einem Einheitskreis aufspannen, in diesen Punkten: FT{f(xΔ2x,yΔ2y)}=e2πiΔ2xξe2πiΔ2yηF{ξ,η}embedded image

Die Verschiebung auf dem Bildsensor 04 ist im Frequenzraum durch FT{f(x - Δ2x,y - Δ2y)} definiert. Die Exponentialterme definieren die Phase. Um den Verschiebungsvektor (Δ2xΔ2y)embedded imagezu erhalten, wird an zwei unterschiedlichen Punkten im Frequenzraum (ξ1, η1) und (ξ2, η2) der Quotient aus dem Live-Fourierkoeffizienten e-2πiΔ 2xξ· e-2πiΔ 2yη·F{ξ, η} und dem jeweiligen Fourierkoeffizienten F{ξi, ηi}, i = 1,2 gebildet und die Phasen φ1 und φ2 bestimmt. Die Fourierkoeffizienten F{ξi, ηi}, i = 1,2 sind deshalb bekannt, weil sie zu zwei Frequenzkoordinaten (ξi, ηi), i = 1,2 der mindestens zwei überlagerten Basis-Frequenzen gehören, welche die überlagernde Schwingung bilden. Somit ergibt sich ein lineares Gleichungssystem für die Verschiebung: (φ1φ2)=(ξ1η1ξ2η2)(Δ2xΔ2y)embedded imagemit den Phasenwinkeln φ1 und φ2 sowie den Frequenzkoordinaten (ξi, ηi). i = 1, 2.

Durch Lösen dieses Gleichungssystems ergibt sich die Verschiebung (Δ2xΔ2y).embedded imageUm den richtigen Wert für die Verschiebung zu erhalten, wird die Frequenz der Struktur der abbildbaren Marke 07 so gewählt, dass eine Periode immer größer als die maximale Verschiebung der Bilder auf dem Bildsensor 04 ist. Entsprechend sind beispielsweise die Abstände in der Struktur der abbildbaren Marke 07 zu verändern. Zudem sind die Frequenzen der überlagernden Schwingung und deren Amplitude so anzupassen, dass sie disjunkt zum typischen Spektrum der eigentlichen Bildinformation sind. In einem weiteren Schritt wird das Bild der Struktur der abbildbaren Marke 07 von dem mit dem Bildsensor 04 aufgenommenen Bild abgezogen und dieses entgegengesetzt zu der ermittelten Verschiebung verschoben, sodass dem Bediener das korrigierte Bild des Objektes 19 angezeigt wird.

13 veranschaulicht ein gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens aufgenommenes erstes Bild. Dieses erste Bild wurde mithilfe eines mit einer Zoom-Optik ausgestatteten Mikroskops (nicht gezeigt) aufgenommen. Bei einem Zoomen der Zoom-Optik verändert sich deren Vergrößerungsfaktor. Die Zoom-Optik weist eine mechanische Abweichung auf ihrem Verschiebeweg auf. Das Bild wird mit einem elektronischen Bildsensor aufgenommen. In dem Bild ist ein Point-of-Interest (POI) eines aufgenommenen Objektes in einem Punkt P1 lokalisiert, welcher mit Methoden der Bilderkennung ermittelt wird. Unter der Voraussetzung, dass der Vergrößerungsfaktor der Zoom-Optik während des Zoomens der Zoom-Optik laufend bekannt ist, genügt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen bzw. zur Korrektur der mechanischen Abweichung der Zoom-Optik dieser nur eine POI. Ein Invarianzpunkt I1 der Zoom-Optik wird per Definition und vorheriger Kalibrierung in eine Bildmitte des ersten Bildes gelegt.

14 veranschaulicht ein zweites Bild in Fortsetzung zu dem in 13 veranschaulichten ersten Bild, nachdem die Brennweite der Zoom-Optik geändert wurde. Hierfür wurde eine Komponente der Zoom-Optik entlang des in eine z-Richtung ausgerichteten Verschiebeweges verschoben. Der POI ist im zweiten Bild in einem Punkt P2ist lokalisiert, welcher mit Methoden der Bilderkennung ermittelt wird. Es ergibt sich eine Differenz gegenüber dem Punkt P1 im ersten Bild von (ΔGes2x, ΔGes2y). Diese Differenz umfasst eine durch die Veränderung des Vergrößerungsfaktors bedingte Verschiebung (ΔZoom2x, ΔZoom2y) und eine durch die statistische mechanische Abweichung bedingte Verschiebung (Δ2x, Δ2y). Die Veränderung des Vergrößerungsfaktors stellt eine Veränderung des Abbildungsmaßstabes Δβ12 dar, wobei in dem gezeigten Beispiel Δβ12 = 1,5 gilt. Ausgehend von der Veränderung des Abbildungsmaßstabes Δβ12 und dem Abstand zwischen P1 und I1 wird erfindungsgemäß ein Punkt P2soll errechnet, wo der POI im zweiten Bild abgebildet würde, wenn die mechanische Abweichung der Zoom-Optik nicht vorhanden wäre. Es gilt im Beispiel: ΔZoom_a2x=Δβ12da1xembedded imageΔZoom_a2y=Δβ12da1yembedded image

Allgemein gilt: ΔZoom_ix=Δβjdkxembedded imageΔZoom_iy=Δβjdkyembedded image

Die Koordinaten der Punkte P2soll und P2ist werden verglichen. Die Differenz in x- und y-Richtung (Δ2x, Δ2y) stellt einen Verschiebefehler des zweiten Bildes zum ersten Bild dar, welchen auch der zwischen den beiden Bildern verschobene Invarianzpunkt aufweist. Entgegengesetzt zu diesem Verschiebfehler wird das zweite Bild verschoben, bevor es dem Bediener angezeigt wird, wodurch der durch die mechanische Abweichung bedingte Verschiebfehler korrigiert wird. Ebenso wird mit weiteren aufgenommenen Bildern verfahren.

Der Vergrößerungsfaktor wird ausgehend von realen Vergrößerungen aller Optikelemente des Mikroskops und ausgehend von Bewegungen dieser Optikelemente in die z-Richtung ermittelt. Diese Informationen werden bevorzugt bei einer Justierung des Mikroskops ermittelt und in einem Speichermedium gespeichert.

15 veranschaulicht ein erstes Bild eines mit einer Zoom-Optik ausgestatteten Mikroskops (nicht gezeigt), wobei diese erste Bild einen Ausgangspunkt zur Durchführung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des in Bezug auf 13 und 14 beschriebenen Verfahrens zum Bestimmen bzw. zur Korrektur der mechanischen Abweichung der Zoom-Optik dient. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass der Vergrößerungsfaktor zunächst unbekannt ist. Daher werden zwei POI des aufgenommenen Objektes ausgewählt, die im ersten Bild in einem Punkt Pa1 und in einem Punkt Pb1 lokalisiert sind, welche mit Methoden der Bilderkennung ermittelt werden. Ein Invarianzpunkt I1 der Zoom-Optik wird per Definition und vorheriger Kalibrierung in eine Bildmitte des ersten Bildes gelegt.

16 veranschaulicht ein zweites Bild in Fortsetzung zu dem in 15 veranschaulichten ersten Bild, nachdem die Brennweite der Zoom-Optik geändert wurde. Hierfür wurde eine Komponente der Zoom-Optik entlang des in eine z-Richtung ausgerichteten Verschiebeweges verschoben. Die Veränderung des Vergrößerungsfaktors stellt eine Veränderung des Abbildungsmaßstabes Δβ12 dar, wobei in dem gezeigten Beispiel Δβ12 = 1,5 gilt. Die beiden POI sind im zweiten Bild in einem Punkt Pa2Ist und in einem Punkt Pb2Ist lokalisiert, welche mit Methoden der Bilderkennung ermittelt werden. Es werden eine Gerade durch die Punkte Pa1 und Pa2Ist und eine Gerade durch die Punkte Pb1 und Pb2Ist erzeugt. Ein Schnittpunkt dieser beiden Geraden wird ermittelt. Der Abstand dieses Schnittpunktes in x- und y-Richtung zur Bildmitte wird mit dem Reziproken der Veränderung des Abbildungsmaßstabes, von der vorher Eins subtrahiert wurde, multipliziert: Δ=ΔS(Δβi1)embedded image

Ausgehend davon wird ein Verschiebefehler ermittelt, welcher durch Verschiebung des Bildes korrigiert wird. Die Veränderung des Abbildungsmaßstabs Δβ12 wird durch das Gleichsetzen folgender Vektorgleichungen ermittelt: Δ'=va12va1(Δβ121)embedded imageΔ'=vb12vb1(Δβ121)embedded image

Somit wird folgende Bedingung genutzt: vb12va12=(Δβ121)(vb1va1)embedded image

17 veranschaulicht in Ergänzung zu 16 weitere Verfahrensschritte in Bezug auf das zweite Bild. Ein Vektor v12embedded imageund ein Vektor v1embedded imagewerden über Vektoraddition ermittelt: vb12va12=v12embedded imagevb1va1=v1embedded image

Die Vektoren v12embedded imageund v1embedded imageunterscheiden sich nur in ihrem Betrag um den Faktor (Δβ12 - 1). Dementsprechend wird auf die Veränderung des Abbildungsmaßstabs rückgerechnet. Die Berechnung wird bevorzugt jeweils auf alle aufgenommenen Bilder und ein nachfolgendes Bild angewendet.

Bezugszeichenliste

01
Abbildungsstrahlengang
02
Objektiv/Tubuslinse
03
Zoom-Optik
04
Bildsensor
05
-
06
Zwischenbildebene
07
abbildbare Marke
08
-
09
Abbildung
10
-
11
erstes Bildfeld
12
zweite Bildfeld
13
drittes Bildfeld
14
-
15
Bildpunkt
16
Bildfeldrand
17
-
18
Auflichtbeleuchtung
19
aufzunehmendes Objekt
20
-
21
Auflichtspiegel
22
teildurchlässiges Auflichtteilerelement
23
erstes teildurchlässiges Teilerelement
24
zweites teildurchlässiges Teilerelement
25
-
26
Optik zur Schaffung einer Zwischenbildebene
27
-
28
Spiegel
29
-
30
Laserdiode
31
drittes teildurchlässiges Teilerelement
32
Markierungssensor
33
-
34
Markierungslichtquelle
35
-
36
Pinhole
37
viertes teildurchlässiges Teilerelement
38
Spiegel
39
-
40
schaltbares Element
41
Pinhole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • US 8860827 B2 [0007]
  • DE 102014223957 A1 [0007]
  • EP 1870668 A1 [0008]
  • US 8237821 B2 [0009]