[发明专利]用于显微镜的图像转换模块和显微镜

说明书

本发明涉及用于显微镜的图像转换模块(08)，其中，图像转换模块(08)构造用于以附加功能进行图像转换。图像转换模块(08)首先包括用于实现附加功能的至少一个功能元件(12)，所述功能元件用于拍摄出扩展景深、用于实现光学变焦、用于测量光谱特性、用于颜色测量、用于偏振测量、用于针对测量材料特性的波前测量、和/或用于像差修正。图像转换模块的另外的部件是至少一个图像传感器(14)、能与显微镜的物镜光学耦合的光学接口(09)、用于传输由图像传感器(14)输出的数据的数据接口和用于将图像转换模块(08)机械安置在显微镜上的机械接口(10)。本发明此外还涉及一种具有这种图像转换模块(08)的显微镜。

技术领域

本发明涉及用于显微镜的图像转换模块，该图像转换模块用于图像转换并且构造有附加功能。此外，本发明还涉及用于对样品进行显微镜检验的显微镜，该显微镜包括这种图像转换模块。

背景技术

显微镜应用经常需要具有扩展景深(EDoF-Extended Depth of Field)的图像形成。EDoF功能性通常也能够实现3D模型重建。已知的EDoF方法基于所谓的聚焦变化和借助软件的对比度评估。聚焦变化通常借助执行器实现，从而能够在光轴的方向上对样品进行采样。为了EDoF功能所需要的部件迄今为止大多是建设性的并且是显微镜的不可分离的组成部分。

DE 197 33 193 A1示出了具有适应性光学器件的显微镜。在该显微镜中，在物镜与镜筒透镜之间布置有透射式的波前调制器。显微镜能够用于共焦的显微术、激光支持的显微术、常规的显微术或用于分析的显微术。

DE 10 2012 017 917 A1描述了一种用于引入光显微镜的光路中的显微镜模块，其具有用于使光束进入的模块输入端、用于输出光束的模块输出端和光学器件载体，在光学器件载体上布置有不同的光学结构组件。能调节的偏转装置用于将来自模块输入端的光束能选择地偏转到其中一个光学结构组件上，并且用于将来自该光学结构组件的光束偏转至模块输出端。

US 2016/0327779 A1示出了一种光学图像生成设备，其包括分光器、第一和第二光采样元件、物镜、用于将照明光通过第一光路发送到物镜中的照明源，第一光路包括分光器和第一光采样元件。分光器和第一光采样元件将照明光偏转至物镜的周围区域，从而照明光穿过物镜并且在织物中形成倾斜的成像平面。物镜将由倾斜的成像平面发送回的光引导至第二光路，第二光路包含分光器和第二光采样元件。分光器和第二光采样元件将发送回的光沿第二光路引导，以便形成静止的倾斜的中间图像平面。光探测器检测中间图像平面的图像。

由US 7,345,816 B2已知了一种光学显微镜，其包括具有能控制地改变的连续的反射表面的镜。通过改变镜的表面，能够从不同的聚焦位置、也就是从不同的焦平面拍摄图像。

US 7,269,344 B2示出了一种光学设备，其包括具有反射的可变的光学元件的光学系统、用于操控光学元件的操控电路以及图像传感器。计算单元与操控电路连接。图像处理器联接至计算单元。图像处理器配备有电子变焦功能。计算单元基于图像传感器的数据和电子变焦数据计算出用于控制光学元件的射束偏转功能的控制信号。光学元件优选实施为能变形的连续的镜，其具有在多层的能变形的结构上的反射表面。多层的结构包括电极层并且布置在基底的上侧。电极位于基底的下侧。电极和电极层与操控电路连接。根据提供的电压发生能变形的结构和反射表面的不同的变形。

制造商SD Optics Inc.的可在市场上得到的产品“3D WiseScope microscope”能够实现快速生成宏观的和微观的具有扩展景深的图像。该产品此外包括LED环形照明装置、同轴照明装置、透射光照明装置、机械台、具有5、10、20和50倍放大的物镜以及手动的对焦装置。能够利用1至10kHz和更大的频率来改变对焦装置。被称为MALS模块的镜阵列透镜系统用于实现EDoF功能性。MALS代表镜阵列透镜系统。该系统的细节例如在WO 2005/119331A1或WO 2007/134264 A2中公开。