显微镜和用于确定显微镜中的像差的方法与流程

本发明涉及一种显微镜。进一步地，本发明涉及一种用于确定显微镜中的像差的方法。
背景技术：
：对样品的显微图像的质量的主要影响是由样品引起的球面像差，特别是由盖玻片或折射率不匹配引起的球面像差。在生物显微术中，折射率不匹配的主要原因是盖玻片的光学厚度不适当、盖玻片的折射率不适当或样品所嵌入的光学介质的折射率不适当。为了校正由样品引起的球面像差，常规显微镜包括可调校正装置。这些可调校正装置通常包括一个或多个透镜，它们布置在物镜中并且沿物镜的光轴可移动。通过使透镜沿光轴移动引起球面像差，这抵消了由样品引起的球面像差。然而为了抵消由样品引起的球面像差，首先需要确定该球面像差。用于确定显微镜中的像差的常用方法是利用基于多个输入参数描述显微镜的光学特性的模型函数。这样的参数包括例如盖玻片的厚度和样品所嵌入的光学介质的折射率。这些参数可以在对样品进行显微镜检查之前预先确定，或者就地测量(即在检查期间测量)。模型函数描述光学测量系统的光学特性，并因此描述由作为参数输入到模型中的样品特性引起的任何像差。从以这种方式确定的像差，可以确定可调校正装置的设置。us7825360公开一种包括具有校正轴环的物镜的显微镜和用于校正根据盖玻片的光学厚度引起的球面像差的方法。为了校正球面像差，在第一步骤中测量盖玻片的光学厚度。将测得的光学厚度作为参数输入到用于计算操纵值的函数中，该操纵值用于控制校正轴环。然后根据计算值调节校正轴环，从而校正由盖玻片的光学厚度引起的像差。us6563634b2公开一种包括用于校正像差的校正透镜的显微镜，校正透镜特别是用于校正盖玻片、培养皿或显微镜载玻片的厚度的像差。该文献还公开一种使用校正透镜校正物镜的焦平面的位置的方法。us9411142b2公开一种用于在聚焦显微镜时调节校正环的方法。方法基于由操作员定义的校正环的不同设置给出的支撑点的内插。通过这种方法，可以针对具有大折射率变化的样本调节校正环的设置。然而，精确的评估以及因此确定内插点是费时的，并且需要有经验的操作员。此外，上述方法需要产生大量图像，例如由于荧光的减弱或光毒效应这对于光敏样品特别不利。然而，已知的显微镜依赖于其光学成像系统的光学行为的模型以便确定球面像差。例如，在us7825360中公开的显微镜中，仅盖玻片的厚度用作模型的输入参数，而对其他因素(诸如样本所嵌入的介质的折射率、盖玻片的折射率或它们的温度相依性)保持忽略。因此，已知的显微镜不能确定球面像差本身，而只能确定其可能不准确的近似值。de102011084562b4公开一种用于测量显微镜中的球面像差的设备和方法。该方法基于自动对焦系统的光学原理，但利用了对仅一个反射测量光束的强度分布的分析。因此，该方法确定球面像差对强度分布的影响，但不能确定球面像差本身。技术实现要素：目的是提供一种允许球面相差的容易且准确确定的显微镜。前述目的通过一种显微镜以及一种用于确定显微镜中的像差的方法实现。有利实施例被限定在以下描述中。显微镜包括被配置为对包括盖玻片的样品进行成像的光学成像系统、显微镜驱动、位置敏感检测器、光学测量系统和控制单元，所述光学成像系统包括可调校正装置，显微镜驱动被配置为沿光学成像系统的光轴调节盖玻片和光学成像系统之间的距离。光学测量系统被配置为形成第一测量光束和第二测量光束，将第一测量光束以相对于光学成像系统的光轴的第一距离偏心地引导到光学成像系统的入射光瞳中，以及将第二测量光束以相对于光学成像系统的光轴的第二距离偏心地引导到光学成像系统的入射光瞳中，第二距离不同于第一距离。进一步地，光学测量系统被配置为接收由第一测量光束在盖玻片的表面上的部分反射通过光学成像系统产生的第一反射光束，接收第二测量光束在盖玻片的表面上的部分反射通过光学成像系统产生的第二反射光束，以及将第一反射光束和第二反射光束引导到位置敏感检测器上。控制单元被配置为记录第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置，并且基于所记录的第一反射光束和第二反射光束的位置确定像差。盖玻片可以是覆盖或支撑待用显微镜检查的样本的任何透明窗玻璃，诸如盖玻璃或培养皿的底部。优选地，光学成像系统包括物镜。显微镜驱动特别是可以用于沿光学成像系统的光轴调节光学成像系统的焦点位置。光学成像系统的球面像差通常呈现自身为，穿过光学成像系统的光束沿光学成像系统的光轴具有不同的焦点位置，这取决于它们在光学成像系统的入射光瞳中的入射位置。特别地，穿过外部环形光瞳区域的光束与穿过内部环形光瞳区域的光束相比沿光学成像系统的光轴具有不同的焦点位置，即内部环形光瞳区域比外部环形光瞳区域更靠近光轴。如以下描述的，该事实用于确定光学成像系统直至盖玻片的反射表面的球面像差。特别地，前述反射表面可以是面对样本的盖玻片表面。这两个测量光束以不同的高度(即以距光学成像系统的光轴的不同距离)被引导到光学成像系统的入射光瞳中。由于光学成像系统中存在的球面像差，因此两个测量光束将在不同点处与盖玻片的表面相交。由两个测量光束在盖玻片的表面上的部分反射产生的两个反射光束被光学成像系统接收。反射光束以不同的高度离开光学成像系统。每个离开的反射光束的高度取决于对应测量光束与盖玻片的表面相交的位置和/或角度。因此，位置和/或角度本身是光学成像系统中存在的球面像差及其焦点位置的结果。因此，离开的反射光束的不同高度是光学成像系统中存在的球面像差的特征，并且可以在校正焦点位置的校正后或结合焦点位置的校正容易地从每个离开的反射光束的高度得出球面像差。为了确定反射光束的不同高度，将反射光束引导到位置敏感检测器上，并记录第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置。因此，显微镜允许容易且准确地确定球面像差。在优选实施例中，控制单元被配置为逐步地调节显微镜驱动，针对每步记录第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置，逐步地调节校正装置，针对每步记录第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置，以及基于所记录的第一反射光束和第二反射光束的位置确定像差。两个测量光束中的每个沿光学成像系统的光轴的焦点位置，以及因此对应反射光束在位置敏感传感器上的位置，都取决于显微镜驱动的设置和校正装置的设置这两者。因此，为了正确地确定球面像差，必须知道显微镜驱动的设置和校正装置的设置这两者对两个反射光束的位置的影响。在该实施例中，针对校正装置和显微镜驱动的各种设置，从第一反射光束和第二反射光束的多个位置确定球面像差。因此，可以从确定中消除显微镜驱动的设置和校正装置的设置的影响。这允许球面像差的更可靠确定。在另一优选实施例中，控制单元被配置为获得第一反射光束在位置敏感检测器上的位置、盖玻片和光学成像系统之间的沿光学成像系统的光轴的距离以及可调校正装置的控制变量之间的第一函数相关性，以及获取第二反射光束在位置敏感检测器上的位置、盖玻片和光学成像系统之间的沿光学成像系统的光轴的距离以及可调校正装置的控制变量之间的第二函数相关性。进一步地，控制单元被配置为基于第一函数相关性和第二函数相关性确定像差。在该实施例中，第一函数相关性和第二函数相关性例如是从所记录的第一反射光束和第二反射光束的位置确定的。在这种情况下，生成的方程组采用公式(1)所示的一般形式，其中x是第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置的矢量，p是包括校正装置和显微镜驱动的设置的矢量，以及a是将x和p相关联的算子并且表示光学成像系统的光学行为。x＝a·p(1)有利的是，假设第一函数相关性和第二函数相关性是线性函数。在这种情况下，公式(1)简化为线性方程组，可以通过许多已知的解析或数值算法来求解。进一步地，对于第一反射光束和第二反射光束的多个位置以及对于校正装置和显微镜驱动的各种设置，求解公式(1)是有利的。在这种情况下，公式(1)是可以更快、更可靠地求解的超定方程组。因此，加快球面像差的确定是可能的。第一函数相关性和第二函数相关性也可以从描述显微镜或特别是光学成像系统的光学行为的模型中获得。这允许对公式(1)施加某些约束，从而限制了可能求解的数量。特别地，在该实施例中，公式(1)可以是仅两个方程的方程组。这甚至进一步加快了球面像差的确定。第一函数相关性和第二函数相关性可以从保存函数相关性的数据库中获得。该数据库可以存储在例如控制单元的存储元件上，或者可以存储在诸如服务器或云服务器的远程存储元件上，该远程存储元件可以通过诸如因特网或局域网(lan)的数据通信网络来访问。在另一优选实施例中，控制单元被配置为通过以下校正像差：基于第一函数相关性和第二函数相关性调节校正装置和显微镜驱动以使第一反射光束落在位置敏感检测器的第一预先确定区域上以及第二反射光束落在位置敏感检测器的第二预先确定区域上。如以上描述的，第一反射光束和第二反射光束在位置敏感传感器上的位置与光学成像系统的球面像差和焦点位置直接相关。因此，可以预先确定位置敏感传感器上的第一位置和第二位置，使得当第一反射光束和第二反射光束分别落在第一位置和第二位置上时，不存在球面像差并且光学成像系统聚焦在盖玻片的表面上。这可以通过执行参考测量来完成。出于此目的，使用厚度和折射率与光学成像系统匹配的参考盖玻片。第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置被分别记录并保存为第一位置和第二位置。在该优选实施例中，第一函数相关性和第二函数相关性用于调节校正装置和显微镜驱动，使得第一反射光束和第二反射光束分别落在第一区域和第二区域上，第一区域和第二区域包含第一位置和第二位置。因此，第一区域和第二区域表示第一位置和第二位置周围的容差范围。因此，可以在预先确定的容差范围内可靠且可重复地校正像差。优选地，控制单元被配置为通过以下校正像差：基于确定的像差，确定用于调节校正装置的控制变量的值和用于调节显微镜驱动的控制变量的值，以及根据校正装置和显微镜驱动各自的控制变量的确定值调节校正装置和显微镜驱动。从像差直接确定控制变量消除了如以上实施例中描述的随后记录第一反射光束和第二反射光束在位置敏感传感器上的位置的需要。因此，取决于位置敏感传感器的记录速度，可以更快地进行球面像差的校正。在另一优选实施例中，控制单元被配置为基于用于调节校正装置的控制变量的确定值确定盖玻片的光学厚度。基于确定的光学厚度，然后可以使用从其他盖玻片通过实验获得的校正因子计算盖玻片的机械厚度。机械厚度可以用于调节显微镜驱动，使得光学成像系统的焦点位于样品内。在另一优选实施例中，控制单元被配置为通过调节校正装置和显微镜驱动直到第一反射光束落在位置敏感检测器的第一预先确定区域上以及第二反射光束落在位置感应检测器的第二预先确定区域上，校正像差。代替求解公式(1)以获得用于调节校正装置和显微镜驱动的第一函数相关性和第二函数相关性，可以通过例如随机地调节校正装置和显微镜驱动而校正像差。如以上描述的，当第一反射光束落在位置敏感检测器的第一预先确定区域上以及第二反射光束落在位置敏感检测器的第二预先确定区域上时，不存在球面像差，并且光学成像系统聚焦在盖玻片的表面上。在另一优选实施例中，第一距离小于第二距离，并且控制单元被配置为通过以下校正像差：在第一步中，调节显微镜驱动直到第一反射光束落在位置敏感检测器的第一预先确定区域上，在第二步中，调节校正装置直到第二反射光束落在位置敏感检测器的第二预先确定区域上，以及重复第一步和第二步直到第一反射光束落在位置敏感检测器的第一预先确定区域上以及同时第二反射光束落在位置敏感检测器的第二预先确定区域上。由于第一测量光束比第二测量光束以更靠近光学成像系统的光轴的方式进入光学成像系统，所以第一测量光束受球面像差的影响较小。因此，第一反射光束在位置敏感检测器上的位置主要对应于光学成像系统的焦点位置。因此，在第一步骤中，检查样品是否处于焦点处。如果没有，则调节显微镜驱动以将样品带到焦点处。第二测量光束比第一测量光束以更远离光学成像系统的光轴的方式进入光学成像系统，因而受到球面像差的影响更大。因此，第二反射光束在位置敏感检测器上的位置主要对应于光学成像系统中存在的球面像差的量。因此，在第二步骤中，检查是否存在球面像差。如以上提及到的，两个测量光束中的每个沿光学成像系统的光轴的焦点位置取决于显微镜驱动的设置和校正装置的设置两者。这意味着调节校正装置可能导致散焦，从而需要调节显微镜驱动；而调节显微镜驱动可能会导致球面像差，从而需要调节校正装置。然而，第一反射光束在位置敏感检测器上的位置对光学成像系统的焦点位置更敏感，以及第二反射光束在位置敏感检测器上的位置对校正装置的设置更敏感。这意味着通过每次迭代，所需的调节量都会变小。这被用于该优选实施例以设计一种快速且可靠的方案，用于以迭代方法校正像差而无需任何计算。在另一优选实施例中，第一距离小于第二距离，并且控制单元被配置为通过以下校正散焦像差：调节显微镜驱动直到第一反射光束落在位置敏感检测器的第三预先确定区域上。在该优选实施例中，第一测量光束被用作自动聚焦测量光束。如以上提及到的，第一反射光束在位置敏感检测器上的位置与光学成像系统的焦点位置直接相关。因此，可以使用第一反射光束在位置敏感检测器上的位置，以便通过调节显微镜驱动来设置光学成像系统的焦点位置，使得第一反射光束在位置敏感检测器上的位置落在位置敏感检测器的第三预先确定区域上。特别地，可以选择第三预先确定区域，使得光学成像系统的焦点位于样品内。这允许样品内部平面的无像差成像。在另一优选实施例中，第一距离小于第二距离，并且控制单元被配置为通过以下校正球面像差：调节校正装置直到第二反射光束落在位置敏感检测器的第四预先确定区域上。在该优选实施例中，例如如果光学成像系统的焦点是通过其他方式确定的，使用第二测量光束以便校正球面像差。这允许根据优选实施例的显微镜的灵活使用。在另一优选实施例中，显微镜包括被配置为发射测量光的测量光源。光学测量系统包括被布置在测量光源和光学成像系统之间的光路上的第一孔径元件和第二孔径元件。第一孔径元件具有以相对于光学测量系统的光轴的第三距离偏心地布置的孔径开口。第二孔径元件具有以相对于成像光学器件的光轴的第四距离d4偏心地布置的孔径开口，第四距离不同于第三距离。第一孔径元件和第二孔径元件分别从测量光形成第一测量光束和第二测量光束。因此，可以以简单的方式产生第一测量光束和第二测量光束。根据该优选实施例的显微镜可以以相对较低的成本生产。优选地，测量光源发射红外波长范围内的测量光。这样具有的优点是，由测量光束在盖玻片的表面上产生的反射光束对于人眼是不可见的，因此不会干扰样品的显微镜检查。然而，也可以使用发射可见波长范围内的光的测量光源。光学系统的球面校正的色差相依性可以集成到参考测量中。在优选实施例中，位置敏感检测器包括线传感器或传感器元件的一维阵列。这是用于实现位置敏感检测器的成本有效的方式，同时仍然能够通过单个传感器来记录第一反射光束和第二反射光束这两者的位置。作为替代，位置敏感检测器可以包括传感器元件的二维阵列。根据另一方面，提供一种用于确定显微镜中的像差的方法，所述显微镜包括光学成像系统、可调校正装置、显微镜驱动和位置敏感检测器，光学成像系统被配置为对包括盖玻片的样品进行成像，显微镜驱动被配置为沿光学成像系统的光轴调节盖玻片和光学成像系统之间的距离。方法包括以下步骤：形成第一测量光束和第二测量光束；以及将第一测量光束以相对于光学成像系统的光轴的第一距离偏心地引导到光学成像系统的入射光瞳中；将第二测量光束以相对于光学成像系统的光轴的第二距离偏心地引导到光学成像系统的入射光瞳中，第二距离与第一距离不同；通过在盖玻片的表面上部分地反射第一测量光束产生第一反射光束，通过在盖玻片的表面上部分地反射第二测量光束产生第二反射光束；将第一反射光束和第二反射光束引导到位置敏感检测器上；记录第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置；以及基于所记录的第一反射光束和第二反射光束在位置敏感检测器上的位置确定像差。该方法具有与要求保护的显微镜相同的优点，并且可以使用针对显微镜的实施例的特征进行补充。附图的简要说明在下文中，将参考附图描述具体实施例，其中：图1是示出根据实施例的显微镜的示意图；图2是示出根据图1的显微镜的光学测量系统的示意图；图3是示出根据图1的显微镜的光学成像系统和通过显微镜检查的样品的示意图；图4a是示出根据图1的显微镜的第一孔径元件的示意图；图4b是示出根据图1的显微镜的第二孔径元件的示意图；图5a是示出取决于校正装置的设置的、第一反射光束和第二反射光束在根据图1的显微镜的位置敏感检测器上的位置的图；图5b是示出取决于显微镜驱动的设置的、第一反射光束和第二反射光束在根据图1的显微镜的位置敏感检测器上的位置的图；图6是示出取决于校正装置的设置和显微镜驱动的设置的、第一反射光束和第二反射光束在根据图1的显微镜的位置敏感检测器上的位置的图；图7是通过根据图1-图6的显微镜校正球面像差的过程的流程图；和图8是根据另一实施例的显微镜的示意图。具体实施方式图1示出包括光学成像系统102的显微镜100，光学成像系统102包括可调校正装置104，例如校正透镜。显微镜100还包括显微镜驱动106、位置敏感检测器108、光学测量系统110和控制单元112。根据图1的显微镜100示例性地设计为直立式显微镜。光学成像系统102可以包括布置在样品114上方的物镜。样品114包括待用显微镜100检查的物体115，所述物体115嵌入在光学透明介质116内部。进一步地，样品114包括布置在物体115顶部的盖玻片118和物体115所嵌入的介质116。为了增加光学成像系统102的有效数值孔径，在盖玻片118和光学成像系统102之间布置诸如浸入油或水的浸入介质120。在根据图1的实施例中，显微镜驱动106被配置为使光学成像系统102沿其光轴o1移动。通过使光学成像系统102沿其光轴o1移动，光学成像系统102与样品114之间的距离改变。由此，光学成像系统102的焦点沿光轴o1移动通过样品114。光学测量系统110至少部分地布置在光学成像系统102的光路上。在这方面，应当注意的是，光学测量系统110在图1中仅示意性地示出。光学测量系统110将在以下参考图2进行更详细的描述。控制单元112连接到光学成像系统102、显微镜驱动106、位置敏感检测器108和光学测量系统110。图2是显微镜100的光学测量系统110的更详细图示。进一步地参考图3，其示出样品114处的测量几何形状。根据图2的配置包括被配置为发射测量光202的测量光源200。测量光202经由光学照明系统204进入光学测量系统110。光学照明系统204将测量光202引导到第一孔径元件206和第二孔径元件208上。第一孔径元件206和第二孔径元件208被配置为分别从测量光202形成第一测量光束210a和第二测量光束210b。如在图3中可以看到的，第一测量光束210a和第二测量光束210b与光学成像系统102的光轴o1具有不同的距离(并且在图2中由共同的附图标记210表示)。以下参考图4a和图4b更详细地描述第一孔径元件206和第二孔径元件208。第一测量光束和第二测量光束210由棱镜212引导到光学传输系统213中。光学传输系统213包括聚焦透镜214、视场光阑216和传输透镜218。光学传输系统213将第一测量光束和第二测量光束210朝着二向色分束器220传输，二向色分束器220将第一测量光束和第二测量光束210引导到光学成像系统102中。两个测量光束210都穿过光学成像系统102并被引导到样品114的盖玻片118的表面304上(参见图3)。通过第一测量光束210a在盖玻片118的表面上的部分反射形成第一反射光束222a。同样，通过第二测量光束210b在盖玻片118的表面上的部分反射形成第二反射光束222b。两个反射光束在图2中由相同的附图标记222表示。第一反射光束和第二反射光束222被光学成像系统102接收并被引导到二向色分束器220上。二向色分束器220将第一反射光束和第二反射光束222引导到光学传输系统213中。光学传输系统213将第一反射光束和第二反射光束222导回棱镜212。然后，棱镜212将第一反射光束和第二反射光束222引导到光学检测系统224上。光学检测系统224引导第一反射光束和第二反射光束222经由滤光器226到位置敏感检测器108上。滤光器226被配置为阻挡除反射光束222的波长以外的任何波长。因此，滤光器226防止杂散光落在位置敏感检测器108上。第一反射光束和第二反射光束222在位置敏感检测器108上的位置(即第一反射光束和第二反射光束222与位置敏感检测器108的平面光接收表面相交的位置)是球面像差的特征，该球面像差在光学成像系统102的入射光瞳300(参见图3)和盖玻片118的反射测量光束210的表面304之间产生。因此，可以从第一反射光束和第二反射光束222在位置敏感检测器108上的位置确定球面像差。为了完整起见，图2还示意性地示出显微镜100的管228经由二向色分束器220到光学测量系统110的耦接。因此，在本实施例中，二向色分束器220用于在光学传输系统213中引导反射光束222以及传输用于实际显微成像的可见检测光230，光学成像系统102从样品114的物体115在二向色分束器220的方向上引导可见检测光230。可见检测光230随后可以被引导到用于通过眼镜观察物体115的目镜中，或者被引导到用于形成物体115的图像的检测器元件上。更具体地参考图3，第一测量光束210a和第二测量光束210b经由入射光瞳300进入光学成像系统102。第一测量光束210a和第二测量光束210b具有不同的高度，即当进入通过入射光瞳300时它们各自的中心与光学成像系统102的光轴o1具有不同的距离。因此，光学成像系统102以不同的角度朝着盖玻片118引导第一测量光束210a和第二测量光束210b。第一测量光束210a与光学成像系统102的光轴o1围成第一角度α。同样，第二测量光束210b与光学成像系统102的光轴o1围成第二角度β，所述第二角度β大于第一角度α。第一测量光束210a和第二测量光束210b穿过浸入介质120并且在不同点处与盖玻片118的第一表面302相交。穿过第一表面302，测量光束210a、210b两者均朝着表面法线被折射。在根据图3的实施例中，第一测量光束210a和第二测量光束210b在穿过盖玻片118之后落在盖玻片118的第二表面304上的表面点306中，第二表面304与第一表面302相对地布置。换句话说，光学成像系统102将第一测量光束和第二测量光束聚焦到盖玻片118的第二表面304的点306上(如果不存在球面像差)。在根据图3的实施例中，第一反射光束222a和第二反射光束222b是通过第一测量光束210a和第二测量光束210b分别在盖玻片118的第二表面304上的部分反射而产生的。在另一实施例中，第一反射光束222a和第二反射光束222b可以通过第一测量光束210a和第二测量光束210b分别在盖玻片118的第一表面302上的部分反射形成。第一反射光束222a和第二反射光束222b穿过盖玻片118，并且在第一反射光束222a和第二反射光束222b与盖玻片118的第一表面302相交的点处朝着表面法线被折射。在穿过浸入介质120之后，第一反射光束222a和第二反射光束222b被光学成像系统102接收。然后，第一反射光束222a和第二反射光束222b通过入射光瞳300离开光学成像系统102。在入射光瞳300处的第一反射光束222a的高度(即其与光轴o1的距离)取决于第一测量光束210a和光学成像系统102的光轴o1围成的第一角度α。第一角度α由第一测量光束210a的高度和球面像差确定，该球面相差在光学成像系统102的入射光瞳300和盖玻片118的第二表面304之间产生。同样，第二反射光束222b在入射光瞳300处的高度取决于第二角度β，第二角度β本身取决于第二测量光束210b在入射光瞳300处的高度和前述球面像差。由于已知入射光瞳300处的第一测量光束210a和第二测量光束210b的高度，因此可以基于第一反射光束222a和第二反射光束222b在入射光瞳300处的高度确定球面像差。为了确定这些高度，如以上参考图2描述的，第一反射光束222a和第二反射光束222b由光学测量系统110引导到位置敏感检测器108上。第一反射光束222a和第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置直接对应于第一反射光束和第二反射光束在光学成像系统102的入射光瞳300处的高度。因此，在光学成像系统102的入射光瞳300和盖玻片118的第二表面304之间的光路上出现的球面像差可以从所述位置确定。图4a示出根据图1-图3的光学测量系统的第一孔径元件206。第一孔径元件206具有孔径开口400，以相对于光学测量系统110的光轴o2的第三距离d3偏心地布置孔径开口400。这意味着孔径开口400的重心b3布置在距光学测量系统110的光轴o2的第三距离d3处。如早已提及到的，穿过孔径开口400的测量光202形成第一测量光束210a。图4b示出根据图1-图3的光学测量系统的第二孔径元件208。第二孔径元件208具有孔径开口402，以相对于光学测量系统110的光轴o2的第四距离d4偏心地布置孔径开口402。这意味着孔径开口402的重心b4布置在距光学测量系统110的光轴o2的第四距离d4处，第四距离d4大于第三距离d3。因此，第二孔径元件208的孔径开口402被布置成比第一孔径元件206的孔径开口400更远离光学测量系统110的光轴o2。穿过孔径开口402的测量光202形成第二测量光束210b。图5a示出指示取决于校正装置104的设置x1的、第一反射光束222a和第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y的图，设置x1例如为校正装置104已经沿光轴o1移动的距离。该图的横坐标表示校正装置104的设置x1，以及纵坐标表示位置敏感检测器108上的位置y。指示第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置y随着校正装置104的设置x1变化的图形被表示为虚线l1。指示第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y随着校正装置104的设置x1变化的图形被表示为实线l2。与第二测量光束210b相比，第一测量光束210a更靠近光轴o1地传播通过光学成像系统102。因此，第一测量光束210a和对应的第一反射光束222a受到球面像差的影响较小，该球面像差在光学成像系统102的入射光瞳300和盖玻片118的表面之间产生。因此，第一反射光束222a的位置受校正装置104的设置的影响较小。这由虚线l1的斜率小于实线l2的斜率的事实反映，虚线l1指示第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置y，实线l2指示第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y。图5b是示出取决于显微镜驱动106的设置x2的、第一反射光束222a和第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y的图，设置x2即为光学成像系统102与盖玻片108的表面302(或304)之间的距离。该图的横坐标表示显微镜驱动106的设置x2，以及纵坐标表示位置敏感检测器108上的位置y。指示第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置y随着显微镜驱动106的设置x2变化的图形被表示为虚线l3。指示第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y随着显微镜驱动106的设置x2变化的图形被表示为实线l4。第一反射光束222a和第二反射光束222b的位置均取决于显微镜驱动106的设置x2。然而，第一反射光束222a的位置与第二反射光束222b的位置相比受到的影响更小。这由虚线l3的斜率小于实线l4的斜率的事实反映，虚线l3指示第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置y，实线l4小于指示第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y。图5a和图5b一起示出第一反射光束222a和第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y取决于校正装置104的设置x1和显微镜驱动106的设置x2两者，即光学成像系统102与盖玻片118的表面302、304之间的距离。图6进一步说明了这一点。图6是示出取决于校正装置104的设置x1和显微镜驱动106的设置x2的、第一反射光束222a和第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置y的三维图。横坐标示出校正装置104的设置x1，纵坐标示出显微镜驱动106的设置x2，而竖坐标示出位置敏感检测器108上的位置y。第一平面p1示出第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置以及第二平面p2示出第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置。第一反射光束222a和第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的标称位置在图中用虚线l5表示。如以上参考图5a和图5b描述的，第一反射光束222a受到校正装置104和显微镜驱动106两者的设置的影响较小。这由第一平面p1与第二平面p2相比更平行于水平参考平面p3的事实反映，水平参考平面p3由横坐标和纵坐标跨越。图7是通过根据图1-图6的显微镜100校正球面像差的过程的流程图。该过程开始于步骤s10。然后，在步骤s12中，控制单元112检查第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置是否在第一区域内。第一区域是第一反射光束222a在位置敏感检测器108上的位置周围的容差区域，该位置对应于光学成像系统102的焦点在盖玻片118的表面304上。如果第一反射光束222a的位置在第一区域内，在步骤s16过程继续进行。如果第一反射光束222a的位置不在第一区域内，则在步骤s14中调节显微镜驱动106，直到前述位置在第一区域内。然后，在步骤s16中，控制单元112检查第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置是否在第二区域内。第二区域是第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置周围的容差区域，该位置对应于在光学成像系统102的入射光瞳300和盖玻片118的表面302(或304)之间没有产生球面像差的情况。如果第一反射光束222a的位置在第一区域内，则过程停止在步骤s20。如果第一反射光束222a的位置不在第一区域内，则在步骤s18中调节校正装置104，直到前述位置在第二区域内。然后从s12开始重复该过程，以确保第一反射光束222a的位置在第一区域内并且第二反射光束222b在位置敏感检测器108上的位置在第二区域内而在两次测量之间显微镜驱动106或校正装置104没有任何变化。然后，该过程停止在步骤s20。图8示出根据修改的实施例的显微镜800。根据图8的显微镜800与根据图1的显微镜100的不同之处在于，根据图8的显微镜800是倒置显微镜。因此，光学成像系统102被布置在样品114下方。相同或等同的元件由相同的附图标记表示。在根据图8的实施例中，显微镜驱动106通过使样品114沿光学成像系统102的光轴移动调节光学成像系统102和盖玻片118的表面之间的距离。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合，并且可以缩写为“/”。尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但清楚的是这些方面也代表对相应方法的描述，其中框或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对对应装置的对应块或项目或特征的描述。附图标记列表100显微镜102光学成像系统104校正装置106显微镜驱动108位置敏感检测器110光学测量系统112控制单元114样品115物体116介质118盖玻片120浸入介质200光源202测量光204光学照明系统206、208孔径元件210、210a、210b测量光束212棱镜213光学传输系统214聚焦透镜216视场光阑218传输透镜220二向色分束器224光学检测系统222、222a、222b反射光束226滤光器300入射光瞳302、304表面306点400、402孔径开口500图504纵坐标502横坐标506图508横坐标510纵坐标800显微镜b3、b4重心l1、l2、l3、l4、l5线o1、o2光轴p1、p2、p3平面x1、x2设置y位置α、β角当前第1页12