数字显微镜及其调试方法
【技术领域】
[0001]本发明首先涉及一种用于调试数字显微镜的方法；尤其用于校准和/或检查数字显微镜的色彩重现或角度调整或者用于将数字显微镜的照相单元相对有待用显微镜检验的样品定向。本发明此外还涉及一种数字显微镜，其适用于实施按本发明的方法。
【背景技术】
[0002]US 2012/0050727 Al示出了一种成像系统，其例如被构造成显微镜且包括修正单元，该修正单元用于修正有待成像的样品的图像。这种修正基于用光谱传感器检测到的光谱信息。
[0003]US 2011/0249155 Al示出了一种照相系统，其尤其被构造成显微镜且包括色调修正单元，该色调修正单元用于修正有待成像的样品的用行传感器(Zeilensensor)拍摄的图像。这种修正基于用光谱传感器检测到的光谱信息。
[0004]JP 2012-189342 A教导了一种显微分光装置，其包括用于检测经反射的照明光的光谱的器件。
[0005]由现有技术公知的是，使用例如形式为色彩基准板(Color Checker，色卡)的色彩基准用于显微镜的色彩重现的校准和复查。这种色彩基准板对入射光和透射光显微术而言是公知的。典型的色彩基准板提供多个在矩阵式布置的区域中的基准色。这种色彩基准板原则上可以仅具有限定数量的基准色。
[0006]此外，由现有技术还公知了具有不同灰度区域的灰卡。这种灰卡可以被用于白平衡，该白平衡随所吸收的光的不同的照明强度来进行。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是，使用于调试数字显微镜的色彩基准的应用变得容易O
[0008]所提到的技术问题通过按所附的权利要求1所述的方法以及通过按所附的并列的权利要求10所述的数字显微镜来解决。
[0009]按本发明的方法用于调试数字显微镜。该方法尤其被设置用于校准和/或检查数字显微镜的色彩重现或角度调整和/或用于照相单元相对有待用显微镜检验的样品的定向。按本发明的方法原则上也可以构造用于其他用于调试数字显微镜的工序。
[0010]数字显微镜被设置用于利用照相单元拍摄样品，并且数字地处理所获得的图片信息并将其在图片重现单元中显示。照相单元优选包括照相机，而图片重现单元优选由显示器形成。按照本发明，数字显微镜指被理解为具有电子图像传感器的每一种显微镜。
[0011]在按本发明的方法的一个步骤中，将光学修改元件布置在从显微镜照明装置延伸至照相单元的光路中。光学修改单元依赖于修改元件与包括显微镜照明装置和照相单元的组件中的至少一个组件之间的角度定性或定量地修改显微镜照明装置的光。修改优选通过色散或通过散射形成。显微镜照明装置的光经由或通过修正元件射到照相单元上，从而使光被修改元件例如衍射或散射，并且因此经衍射或经散射的光射到照相单元上。如果数字显微镜按入射光原理工作，那么修改元件反射显微镜照明装置的光。如果数字显微镜按透射光原理工作，那么修改元件透射显微镜照明装置的光。修改元件和有待用显微镜检验的样品一样被布置在从显微镜照明装置延伸至照相单元的光路中。修改元件为此优选被布置在数字显微镜的样品托架上。显微镜照明装置优选集成在数字显微镜中。但显微镜照明装置也可以包括外部的光源或日光。
[0012]在按本发明的方法的另一步骤中，调整修改元件与包括显微镜照明装置和照相单元的组件中的至少一个组件之间的角度，以便将显微镜照明装置产生的光的经修改的部分对准照相单元。因此，调整了修改元件与显微镜照明装置之间的角度和/或修改元件与照相单元之间的角度。角度的调整优选通过改变这个角度来实现。这导致使显微镜照明装置产生的光的经修改的部分，例如定量份额或光谱部分，也就是说期望的色彩，对准照相单元。如果修改单元衍射显微镜照明装置的光，那么不同的色彩依赖于调整出的角度射到照相单元上。这些色彩按照本发明用作基准色。如果修改元件依赖于角度地散射显微镜照明装置的光，那么具有不同照明强度的白光依赖于调整出的角度射到照相单元上。这种具有不同照明强度的白光按照本发明用作基准灰度。角度优选是倾斜角，尤其是倾角(Tilt-Winkel)。
[0013]在按本发明的方法的另一步骤中，利用照相单元吸收具有经修改的部分的光，由此获得色彩信号。如果修改元件衍射显微镜照明装置的光，那么具有光谱部分的光，也就是说期望的色彩或基准色，被照相单元吸收。在照相单元的输出信号中，这种色彩导致所提到的色彩信号，该色彩信号于是被用作有待比较的参数。如果修改元件依赖于角度地散射显微镜照明装置的光，那么具有定量份额的光，也就是说期望的灰度或具有期望的照明强度的白光，被照相单元吸收。在照相单元的输出信号中，这个灰度导致所提到的色彩信号，该色彩信号于是被用作有待比较的参数。
[0014]按照本发明，进行包括调整出的角度和色彩信号的参数的配属。因此，根据是将调整出的角度还是将色彩信号用作基准，将调整出的角度配属于色彩信号或者将色彩信号配属于调整出的角度。如果例如应当校准或复查数字显微镜的色彩重现，那么调整出的角度就用作基准。因此，前提是调整出的角度导致预先确定的基准色或导致特定的灰度。在色彩校准中色彩信号并不对应预先确定的基准色，因此通过如下方式来校准数字显微镜的色彩重现，即，使色彩信号对应预先确定的基准色。在白平衡时，通过如下方式来校准数字显微镜的色彩重现，即，使色彩信号对应尤其在由各个灰度引起的照明强度下的白光。
[0015]按本发明的方法的特殊的优点在于，通过使用修改元件可以低耗费地生成任意的基准色或任意的灰度。用户可以生成专门的基准色或专门的灰度，以便可以针对其具体的应用情形进行最佳的校准或调整。
[0016]在按本发明的方法的一些优选实施方式中，显微镜照明装置和照相单元在光路之内相同地取向。显微镜照明装置的光因此始终以如下角度射到修改元件或样品上，即，照相单元也以该角度对准修改元件或对准样品。显微镜照明装置和照相单元也可以备选地彼此不同地取向。
[0017]在按本发明的方法的一些优选实施方式中，显微镜照明装置和照相单元共同相对处在样品保持器上的修改元件倾斜，以便调整修改元件与由显微镜照明装置以及照相单元形成的单元之间的角度。这种实施方式优选在显微镜照明装置例如以围绕照相单元的物镜的环的形式集成在照相单元中的情况下得出。显微镜照明装置和照相单元也可以备选地彼此独立地取向。
[0018]由显微镜照明装置和照相单元形成的单元优选以电动方式被倾斜，以便调整修改元件与这个单元之间的角度。这种电动性能(Elektromotorik)优选形成了数字显微镜的倾斜调整或倾斜运动性能(Tile-Motorik)。就此而言，按照本发明，倾斜调整被用于校准或检查色彩重现，或色彩重现用于校准或检查倾斜调整。倾斜调整也可以备选地构造用于手动地调整倾角，也就是说修改元件与照相单元之间的倾斜角。
[0019]在按本发明的方法的第一组优选实施方式中，修改元件由色散元件形成。相应地，显微镜照明装置产生的光的经修改的部分通过显微镜照明装置产生的光的光谱部分形成。
[0020]色散元件导致显微镜照明装置产生的光发生色散，也就是说，出现了经反射的或经透射的光的波长与在色散元件与包括显微镜照明装置及照相单元的组件中的至少一个组件之间的角度的依赖性。色散元件导致显微镜照明装置产生的光的衍射。色散元件优选由光栅、数字全息图、棱镜、反射镜和光栅的组合或棱镜和光栅的组合形成。
[0021]色散元件优选具有纳米结构化的、亚微结构化的或微结构化的表面。色散元件优选由聚合物、金属、纸、玻璃、流体与纳米颗粒的混合物、或陶瓷构成。
[0022]被照相装置吸收的显微镜照明装置产生的光的光谱部分优选由单色，例如红色、黄色或绿色形成。这种色彩优选是基准色。
[0023]在按本发明的方法的一个优选实施方式中，这种方法被构造用于校准数字显微镜的色彩重现。在这种实施方式中，色散元件与包括显微镜照明装置和照相单元的组件中的至少一个组件之间的有待调整的角度是预限定的，以便将显微镜照明装置产生的光的预限定的光谱部分对准照相单元。针对显微镜照明装置产生的光的每个有待实现的光谱部分，也就是说针对每一种基准色，配属特定大小的有待调整的角度，从而通过调整角度使期望的光谱部分，也就是说期望的基准色射到照相单元上。于是，通过如下方式来平衡色彩重现，即，使色彩信号对应