确定物体在光学装置的光束路径中的位置的制作方法

各种方面涉及一种用于确定物体平行于光学装置的光学轴的位置的方法及一种对应装置。

背景技术：

出于各种原因，可希望确定将被成像物体平行于光学装置的光学轴的位置(z位置)。例如，通过已知的z位置，可在光学装置的焦平面内最优地对物体进行定位，以便能够为物体产生特别清晰的图像。倘若物体是垂直于光学轴而延伸，则可希望为物体在垂直于光学轴上的不同点确定z位置，以便能够对相关图像区段进行聚焦。还可希望通过光学技术来收集物体的高度轮廓。

举例来说，现有技术容许通过以不同参考位置对物体进行定位来确定z位置。接着，借助于物体在不同参考位置处的清晰度，可评定物体是否处于焦平面中。然而，确定物体的清晰度常常可能是仅以有限的准确度而进行。出于此原因，此种先前已知的技术可能是相对不准确的。此外，已知用于确定z的干涉技术。此类技术能够在对z位置的确定中实现相对高的准确度；然而，对应装置可能是相对复杂且昂贵的。

技术实现要素：

因此，需要一种改进的技术来确定物体平行于光学装置的光学轴的位置。具体来说，需要可相对简单地在光学装置中实施(即，不需要对这些光学装置进行结构性修改或仅需作轻微修改)且能够使对位置的确定具有相对高准确度的技术。

此目标通过独立权利要求项来实现。从属权利要求项界定多个实施例。

根据第一方面，本申请涉及一种用于确定物体平行于光学装置的光学轴的位置的方法。所述方法包括从第一照射方向照射所述物体并在所述照射期间获取所述物体的第一图像。所述方法进一步包括从第二照射方向照射所述物体并在所述照射期间获取所述物体的第二图像。所述方法进一步包括确定所述第一图像中及所述第二图像中所述物体的两个成像位置之间的距离。所述方法进一步包括基于所述距离来确定所述物体平行于所述光学轴的位置。

换句话说，可因此循序地从第一照射方向及第二照射方向照射所述物体，并在每一情况中获取所述物体的图像。具体来说，所述第一照射方向及/或所述第二照射方向可与光学装置的轴(光学轴)形成夹角，沿着所述轴，理想化的光线不发生偏离或仅发生轻微偏离。在此种情况中，如果物体不处于光学装置的焦平面中，则可使对应图像中物体的成像位置移位。通过相对于第一照射方向及第二照射方向来确定所述距离，可得出关于位置的结论。在简单模型中，可通过相对于照射方向对视差的修改来解释此种效应。

在此种情况中，对位置的确定可意指：对位置的定量确定，例如相对于焦平面或相对于光学装置的另一适合参考系进行；及/或对位置的定性确定，例如关于是否已达到平行于光学轴的特定预定位置(例如焦平面)这一标准进行。

举例来说，可使第一照射方向的特征在于相对于光学轴成第一夹角，且使第二照射方向的特征在于相对于光学轴成第二夹角。确定物体的位置的步骤可进一步基于第一夹角及第二夹角。在此种情况中，具体来说，可实现：确定物体的位置的步骤进一步包括：借助于第一夹角、第二夹角与距离之间的三角关系，相对于光学装置的焦平面来对物体的位置进行定量。

通过此种方法，可例如仅基于第一图像及第二图像来对物体平行于光学轴的位置进行相对准确的确定。具体来说，例如，可无需针对物体平行于光学轴的不同参考位置来为物体获得一系列不同的图像。换句话说，可仅借助于以不同照射方向获得的图像来确定物体的位置；可无需使物体在机械上平行于光学轴移位。此可容许特别快速且准确地确定所述位置。此可容许特别简单地实施对应测量过程。举例来说，相比于传统的光学装置(例如显微镜装置)，可仅对光学装置的照射装置进行修改；例如，可使光学装置的检测装置保持不变。

然而，所述方法也可进一步包括以平行于光学轴的不同参考位置来对物体进行定位。所述方法可例如包括：对于平行于所述光学轴的所述参考位置中的每一个，从所述第一照射方向照射所述物体并获取所述第一图像，且从所述第二照射方向照射所述物体并获取所述第二图像，且确定所述距离。接着，所述确定所述物体的所述位置的步骤包括：对于所述不同的参考位置，使所述距离最小化。在此种情况中，具体来说，可定性地确定所述物体平行于光学轴的位置。举例来说，对于其中距离最小的情况，可假设平行于光学轴的对应参考位置处于焦平面中或靠近焦平面。举例来说，可使用两个、三个或更多参考位置。原则上，也可根据参考位置来调适照射方向。还可作出针对不同参考位置从多于两个照射方向获取多于两个图像的规定。这样一来，可确定多个成像位置，或者可获得冗余信息，以使得可进行特别准确的位置确定。尤其在其中物体具有某一周期性或是周期性结构的情形中，这样一来，可特别准确地确定所述位置。

一般来说，例如在确定出物体的位置之后，可根据已被确定的位置来驱动光学装置的聚焦单元，以将物体定位在光学装置的焦平面中。这样一来，可对物体实施特别快速、可靠且准确的聚焦。随后，可接着获取具有特别高质量的物体图像。

可采用各种技术来确定距离。举例来说，对距离的确定可包括：确定第一图像中物体的第一参考点及确定第二图像中的第二参考点。可确定第一参考点与第二参考点之间的距离。第一参考点及第二参考点可对应于物体的特定部分。可通过适当地选择参考点来特别准确地确定所述距离。

一般来说，对适合参考点的选择并不受到特别限制。具体来说，可希望选择可在第一图像及第二图像两者中以相对高的可靠性及准确度找到并确定的参考点。被确定的位置的准确度则可以是相对高的。举例来说，可设想出的参考点是：物体的显著特征；界标；机器可读标志；由用户确立的点；等。

如果物体垂直于光学轴具有显著的延伸范围，则对参考点的选择可对物体中要被确定位置的部分具有影响。在其中物体具有显著高度轮廓的情形中，此可为特别重要的。这是因为接着可会出现其中对物体的一部分进行聚焦会引起使物体的另一部分散焦的情形。在此种情况中，可希望产生所谓的聚焦图，即，关于物体位置的例如垂直于光学轴具有位置分辨率的信息。

举例来说，可针对多对第一参考点与第二参考点来实施对距离的确定。接着，可基于所述多对第一参考点与第二参考点以在垂直于光学轴的平面中具有位置分辨率的方式来实施对物体位置的确定。这样一来，可例如将物体的个别部分谨慎地定位在光学装置的焦平面中。在样品垂直于光学轴而延伸的情况中，此可为特别理想的。

通常，对物体平行于或沿着光学轴的位置的确定准确度与对第一图像中及第二图像中物体的成像位置之间的距离的确定准确度相关。此意味着：可希望特别准确地确定成像位置之间的距离。举例来说，可通过选自以下群组的技术来确定所述距离：界标识别；确定第一图像中及/或第二图像中物体的光学形心；用户输入；像差校正。

举例来说，通过将例如光学装置的照射装置中及/或光学装置的检测器光学元件中先前已知的像差考虑在内，可考虑到第一图像及第二图像中可能会对物体的成像位置引起位移的失真。接着，可补偿或在计算上减小位移，且可特别准确地确定实际的距离。

根据另一方面，本申请涉及一种光学装置。所述光学装置适以确定物体平行于所述光学装置的光学轴的位置。所述光学装置包括照射装置。所述照射装置适以从第一照射方向及从第二照射方向照射所述物体。所述光学装置进一步包括检测器，所述检测器适以在从所述第一照射方向照射期间获取所述物体的第一图像。所述检测器进一步适以在从所述第二照射方向照射期间获取所述物体的第二图像。所述光学装置进一步包括计算单元，所述计算单元适以确定所述第一图像中及所述第二图像中所述物体的成像位置之间的距离。所述计算单元进一步适以基于所述距离来确定所述物体平行于所述光学轴的位置。

举例来说，根据当前所论述的方面，所述光学装置可适以实施根据本申请的另一方面用于确定物体平行于所述光学轴的位置的方法。

对于此种装置，可实现与可通过根据本申请的另一方面用于确定物体平行于光学轴的位置的方法而实现的效果相当的效果。

上文所解释的特征以及下文将描述的特征不仅可以明确解释的对应组合形式使用，而且可以其他组合形式或个别地使用，此并不背离本发明的保护范围。

结合以下对实例性实施例的示意性说明，本发明的上述性质、特征及优点、以及实现这些的方式将变得更加清晰且可容易补充，将结合图式来更详细地解释所述实例性实施例。

附图说明

图1例示物体平行于光学装置的光学轴的位置。

图2例示对于图1所示情形，第一图像中及第二图像中物体的成像位置，所述第一图像及所述第二图像是从不同照射方向获取；

图3示意性地显示光学装置；

图4是用于确定物体平行于光学轴的位置的方法的流程图；

图5显示以平行于光学轴的不同参考位置迭代地对物体进行定位，以定性地确定位置；

图6例示在第一图像及第二图像中对物体的成像，所述物体是垂直于光学轴而延伸，其中显示用于确定距离的参考点；以及

图7例示根据不同实施例的方法的实验结果。

具体实施方式

下文将参照图式借助于优选实施例来更详细地解释本发明。在各图中，以相同的参考符号来表示相同或相似的元件。各图是本发明不同实施例的示意图。各图中所示的元件未必是按比例显示。而是，各图中所示的各种元件是以使其功能及一般用途可由所属领域的技术人员理解的方式来绘示。各图中在各功能单元及元件之间所示的连接及耦合也可被实施为间接连接或耦合。可以有线方式或无线方式来实施连接或耦合。可将功能单元实施为硬件、软件、或硬件与软件的组合。

下文将描述可用以确定物体平行于光学装置的光学轴的位置(z位置)的技术。因此，在由x轴、y轴、z轴跨越而成的三维空间中，可确定位置的z分量；光学轴界定z轴且例如平行于z轴。基于已被确定的z位置，举例来说，可对光学装置的聚焦单元进行驱动，且这样一来，可根据已被确定的z位置将物体定位在装置的焦平面中(对物体进行聚焦)。随后，可特别清晰地获取表示物体的物体图像。此类技术可用于各种各样的领域中(例如用于显微镜检查、或用于荧光测量、或与相位对比成像并行地使用)。

对于荧光测量这一实例性应用，例如，可在进行荧光测量之前及/或期间通过下文所述的技术来确定z位置。由此，可确保使荧光物体在测量期间处于光学装置的焦平面中；这样一来，可在荧光测量期间提高准确度。下文详细描述的技术是基于在从不同的第一照射方向及第二照射方向对物体的照射下对第一图像及第二图像进行评估。在此种情况中，具体来说，可例如以处于荧光样品的活性荧光范围以外的波长来实施照射。因此，原则上，可与荧光测量同时地确定z位置。举例来说，此能够使得可随着时间将移动的物体可靠地定位在焦平面中。此外，一般来说，可根据仅两个照射过程来确定z位置；这样一来，也可降低对荧光物体的光毒效应。当对染料进行测量时，可例如在染料的激发范围以外选择用于确定z位置的光的波长。这样一来，可减轻或避免染料的褪色。用于确定z位置的光的可能波长可例如处于红外范围中。

在各种情形中，具体来说，可能已存在从不同照射方向获得的图像，从而不需要根据本发明技术另外获取这些图像来进行聚焦。举例来说，此种情形可以是例如通过傅里叶叠层成像(Fourier ptychography)技术对相位对比图像的确定。接着，可在无需将物体进一步曝光的情况下使用本发明技术来确定z位置。

图1示意性地显示光学装置1，例如，显微镜。光的光束路径从照射装置111延伸至检测器112。图1中显示光学轴120及焦平面160。从图1可看出，物体100是平行于光学轴120而放置在焦平面160以外。显示z位置150，其是相对于焦平面160而测得(在图1中由Δz表示)。在此种情况中，可特别简单且快速地驱动光学装置1的聚焦单元，以实施聚集。具体来说，例如，可无需对相对于焦平面160的z位置150实施转换。也可在光学装置的另一适合参考坐标系中确定物体100的位置。

在图2中，进一步显示第一照射方向210-1及第二照射方向210-2。对于第一照射方向210-1，获取第一图像230-1。对于第二照射方向210-2，获取第二图像230-2。如从图2可看出，照射方向210-1与光学轴120形成第一夹角251-1。因此，根据图2，在第一图像230-1中，物体100的成像位置220-1看上去是相对于光学轴120朝左偏移。在图2中，第一夹角251-1被示为α。如从图2可进一步看出，在第二图像230-2中，物体100的成像位置220-2是相对于光学轴120朝右偏移。这是由于第二照射方向210-2与光学轴120形成第二夹角251-2(在图2中由β表示)而引起的情况。从图2可看出，第一夹角251-1的量值不同于第二夹角251-2的量值。一般来说，将可能使第一照射方向210-1与第二照射方向210-2相对于光学轴120对称地布置。举例来说，也将可能使两个方向210-1、210-2中的仅一个平行于光学轴120而定向。一般来说，还可能使物体100相对于光学轴120具有偏移，即，使物体100相对于光学轴120在xy平面内移位。此外，一般来说，无需使第一照射方向210-1、第二照射方向210-2及光学轴120处于一个平面(在图2所示情形中，即xz平面)中。此意味着第一照射方向210-1及/或第二照射方向210-2可倾斜出xy平面。

由于对物体100的照射是相对于光学轴120以有限夹角251-1、251-2进行，因而甚至使穿过的光的振幅不发生衰减或仅发生轻微衰减的纯相位物体也可被成像在第一图像230-1及第二图像230-2中。此容许将本发明技术多变地应用于不同的样品(尤其是例如生物样品)。

图2进一步显示第一图像230-1中与第二图像230-2中物体100的成像位置220-1、220-2之间的距离250(在图2中由Δx表示)。首先，可定性地确认距离250不会消失；即存在视差效应。这样一来，z位置150便可已被定性地确定为不等于0。举例来说，将可能通过以平行于光学轴120的不同参考位置(图2中未显示)迭代地对物体100进行重新定位而将z位置150定性地确定为等于或接近0。为此，可例如迭代地平行于光学轴120来对物体进行重新定位，直至距离250被最小化为止。

然而，也将可能使对z位置150的确定进一步基于第一夹角251-1及第二夹角251-2。接着，可定量地确定z位置150。为此，如下文所解释，可将第一夹角251-1及第二夹角251-2与距离250之间的三角关系考虑在内。

对于图2所示情形，以下成立：

Δz＝a·cosα＝b·cosβ (1)

其中a表示物体100与第一图像230-1中物体100的成像位置220-1之间沿着第一照射方向210-1的距离，且b表示物体100与第二图像230-2中物体100的成像位置220-2之间沿着第二照射方向210-2的距离(图2中未显示a及b)。此公式源自直角三角形的余弦定义。

一般来说，通过使用三角形正弦定理，会获得以下：

将方程式1与方程式2组合会得出：

借助于方程式3，可基于第一夹角251-2及第二夹角251-2且进一步基于成像位置220-1、220-2的间隔250来确定z位置150。具体来说，可仅通过进行双重照射并同时获取第一图像230-1及第二图像230-2来确定z位置150。例如，与前述以平行于光学轴120的不同参考位置迭代地对物体100进行定位的情形相比，可使物体100的曝光量最小化。

可希望提高z位置150的确定准确度。z位置150的确定准确度通常与第一夹角251-1、第二夹角251-2及距离250直接相关。因此，z位置150的确定准确度可至少受第一图像230-1及第二图像230-2中的像素大小限制。

距离的误差(下文称为Δx′)会以如下方式引起z位置150的误差：

如果物体100在xy平面中具有显著的延伸范围，则可例如希望确定第一图像230-1中与第二图像230-2中特定参考点之间的距离250。所述参考点可标记物体100的特定部分，例如特别显著的部分或对于成像来说特别重要的部分。一般来说，也可为物体100的多对参考点来确定距离250。这样一来，可通过重复地应用方程式3而分别为物体100的不同部分来确定z位置150。换句话说，可因此以在xy平面中具有位置分辨率的方式来确定z位置150。

因此，可希望特别准确地确定距离250。在本文中，可使用各种各样的容许特别准确地对距离250进行确定的技术。此类技术可例如包括：界标识别(landmark recognition)；确定第一图像230-1及/或第二图像230-2中物体100的光学形心；用户输入；像差校正。在一种简单情形中，举例来说，用户可选择第一图像230-1中物体100的特定参考点及第二图像230-2中对应的参考点。通过进行界标识别，可例如以至少部分自动化的方式来实施此种对参考点的选择。也将可能使用光学形心作为用于确定距离250的参考点。举例来说，为将因光学装置1中的像差而引起的已知成像误差考虑在内，可使用像差校正。

在确定z位置150期间对准确度的另一种限制可起因于光学装置1的检测器112的相干焦深。具体来说，权宜之计是确保使物体100甚至在相对于焦平面160具有显著位移的情况下仍被成像在第一图像230-1及第二图像230-2中。然而，可无需实现对物体100的清晰成像；具体来说，如上所述的技术(例如，确定物体100的光学形心)也可用于其中物体100仅被非常粗略地成像在图像230-1、230-2中的情况。

尽管图1及2显示其中物体100是沿着光学轴120定位(即，物体100与光学轴120相交)的情形，然而，通过上文所述的技术，也可针对其中物体100相对于光学轴120具有平行于x方向及/或平行于y方向的特定偏移的情形来确定位置。因此，一般来说，上文所述的用于平行于光学轴120来对物体的位置150进行确定的技术使得可对物体100在由x轴、y轴、z轴跨越而成的三维空间中的位置的z分量进行确定。

图2进一步显示其中使用两个照射方向210-1、210-2来确定z位置的情形。一般来说，也可使用更大数目个照射方向210-1、210-2来确定物体100的z位置150。举例来说，可使用三个、四个、或十个、或更多个照射方向210-1、210-2。举例来说，也将可能分别对不同的照射方向210-1、210-2两两地使用前述技术，且举例来说，分别两两地应用方程式3。这样一来，举例来说，可数次确定物体100的z位置150，且可由此形成适合的平均值。这样一来，举例来说，可特别准确地确定出物体100的z位置150。一般来说，可使用各种各样的技术来组合出由多个照射方向210-1、210-2的成像位置220-1、220-2组成的相当大的数据集。举例来说，可适当地对方程式3进行修改，或者可在多次应用方程式3之后将从不同照射方向210-1、210-2获得的多个z位置进行合并。换句话说，在通过多个照射方向210-1、210-2或冗余照射方向210-1、210-2确定z位置150期间，可实现更高的准确度；例如，具体来说，可实现比从中确定成像位置220-1、220-2的对应图像的分辨率高的准确度。

图3示意性地显示光学装置1。光学装置1包括照射装置111及检测器112。此外，设置有具有聚焦单元311的样品架。所述聚焦单元可适以平行于光学轴120来对物体100进行定位，例如，以接近不同参考位置或对不同参考位置进行聚焦。光学装置1进一步包括计算单元312。计算单元312适以实施与对z位置150的确定有关的各种步骤，如上文所解释。计算单元312可耦合至存储器(图3中未显示)。用于由计算单元312实施上述技术的对应工作指令及命令可存储在存储器(例如，非易失性存储器或易失性存储器)中。举例来说，计算单元312可从存储器接收命令，以借助于方程式3来确定z位置150，或者以找出第一图像230-1及第二图像230-2内的参考点并接着确定距离250。

一般来说，除确定z位置150以外，也可通过光学装置1来实施另一些任务，例如荧光测量。在此种情况中，可通过辅助光学元件(其例如具有小孔径及高焦深)基于第一图像230-1及第二图像230-2来实施对z位置150的确定，以便可确保在z位置150较大时仍能够可靠地确定距离250。为实施实际荧光测量，可接着使用例如具有大孔径的其他光学元件，以就光而言特别集中地进行工作。这样一来，可并行地获取第一图像230-1及第二图像230-2并进行荧光测量。

原则上，可使用各种各样的照射装置111来以不同的照射方向实施对物体100的照射。可例如在照射装置111的场阑平面中使用例如扫描镜。也可在照射设备的孔径光阑或照射光瞳中使用自适应性构件；举例来说，可使用根据德国专利申请10 2014 101 219.4的照射装置111。自适应性构件可例如是空间光调制器(SLM)、或数字微镜装置(DMD)、或者移动式或位移式σ光圈。也将可能使照射装置111包括发光二极管阵列。举例来说，发光二极管(LED)阵列中的各LED可排列成笛卡尔栅格。接着，举例来说，可通过驱动发光二级管阵列中距光学轴120特定距离的特定发光二极管来实施特定照射方向210-1、210-2。

图4显示根据各种实施例，一种用于确定物体100的z位置150的方法。所述方法以步骤S1开始。首先，在步骤S2中，从第一照射方向210-1来照射物体100，并获取第一图像230-1。在步骤S3中，从第二照射方向210-2来照射物体100，并获取第二图像230-2。接着，在步骤S4中，确定第一图像230-1中与第二图像230-2中物体的两个成像位置之间的距离250。随后，在步骤S5中，实施对z位置150的确定。在步骤S5中，对z位置150的确定可例如是定性地实施或定量地实施。在定量地确定z位置150时，举例来说，可使用方程式3。除步骤S2-S4以外，也将可能从其他照射方向210-1、210-2(例如，从第三照射方向及从第四照射方向)来照射物体。在步骤S5中，可将冗余信息考虑在内。

然而，也将可能在步骤S5中通过平行于光学轴120迭代地对物体100进行重新定位来定性地确定z位置150。图5中显示此种情形。首先，在步骤T1中，对于物体100平行于光学轴120的当前参考位置，确定物体100在第一图像230-1与第二图像230-2之间的距离250。在步骤T2中，关于距离250是否被最小化来作出检查。举例来说，在步骤T2中，可以预定阈值来实施阈值比较。在步骤T2中，也将可能检查距离250与较早所确定的距离(在先前所实施的对步骤T1的迭代期间)相比是否已被减小。

如果在步骤T2中发现距离250尚未被最小化，则实施步骤T3。在步骤T3中，以下一参考位置来平行于光学轴120对物体100进行定位。所述参考位置可通过迭代方法来确定；所述参考位置也可以固定方式而预定。接着，以步骤S2(参看图4)来继续所述方法。具体来说，为通过迭代技术来确定z位置150，如图5所示，可希望使用多于两个照射方向210-1、210-2来确定距离250。举例来说，接着可在步骤T2中针对所有成对的照射方向210-1、210-2来作出关于距离250是否已被最小化的检查。

然而，如果在步骤T3中发现距离250已被最小化，则在步骤T4中将相对于焦平面160的z位置150确定为零。

图6示意性地显示在第一图像230-1中对物体100的成像(在图6中由实线所示)及在第二图像230-2中对物体100的成像(在图6中由虚线所示)。物体100在xy平面中(即，垂直于光学轴120)具有显著的延伸范围。显示第一图像230-1中用于将物体100成像的四个可能参考点600-1、600-2、600-3、600-4。原则上，对参考点600-1至600-4的选择并不受到特别限制。然而，在第一图像230-1及第二图像230-1中，可特别可靠地找到图6中所示的参考点600-1至600-4。举例来说，可确定第一参考点600-1之间的距离250(参看图6)，因为此点是图像230-1、230-1中物体100的最高布放点且因此可被容易并可靠地找到。参考点600-4例如表示图像230-1、230-2中物体100的光学形心。

综上所述，上文已描述了例如通过应用方程式3或通过平行于光学轴来对物体进行重新定位而能够特别快速且准确地确定z位置150的技术。由此可快速地对物体100进行聚焦。

图7显示根据本文所述技术在从四个不同照射方向210-1、210-2、210-3、210-4照射样品期间所获取的一系列四个图像的实验结果。不同的照射方向210-1、210-2、210-3、210-4相对于轴120均具有不同的夹角。

详细来说，实验设置包括具有照射装置111的显微镜100，照射装置111具有LED阵列，所述LED阵列具有二十四个LED。除照射方向210-1、210-2、210-3、210-4以外，其他实验参数均无不同。所述图像是以透射几何术而获取。

样品容纳有浸没流体，在所述浸没流体中存在多个固定单元，即，不会随着时间改变其位置的单元。所述单元集中在浸没流体的两个不同平面中，即，位于平行于光学轴的不同位置处。

在图7中，对于四个图像中的每一个，用实线标记出位于浸没流体的上部平面中的特定单元(所述单元位于线的交点处)；此外，用虚线标记出位于浸没液的下部平面中的特定单元(所述单元位于线的交点处)。

通过对四个个别图像进行比较可看出，图像中两个单元的成像位置根据照射方向210-1、210-2、210-3、210-4而变化。在简单模型中，可通过相对于照射方向210-1、210-2、210-3、210-4对视差的修改来对此进行说明。出现阴影效应。

此外，通过对四个个别图像进行比较可看出，在各图像之间随着照射方向210-1、210-2、210-3、210-4对两个单元的成像位置的修改方向是相反地延伸。这是由于在实验中一个单元的z位置位于焦平面160前方而另一单元的z位置位于焦平面160后方而引起的情况。通过定量地对所述修改进行分析，可确定单元沿着光学轴的精确位置。为此，照射方向210-1、210-2、210-3、210-4的不同夹角被考虑在内(图7中未显示)。

当然，上文所述的本发明实施例及方面的各特征可彼此组合。具体来说，所述特征不仅可以所述组合形式使用，而且可以其他组合形式或个别地使用，此并不背离本发明的范围。

举例来说，上文已具体描述了其中从两个照射方向对物体进行照射的技术。尤其在打算使物体的曝光量最小化时，此技术可为有利的。然而，一般来说，也将可能使用更大数目个照射方向，例如，在需要平行于光学轴特别准确地确定物体的位置时。

此外，上文已参照各图论述了其中对基本上整个物体进行聚焦的情形。然而，一般来说，可分别地仅对相关图像区段进行聚焦以仅将物体的一部分成像，且可确定物体的相关部分的z位置。

此外，上文已主要论述了其中物体是以其与光学轴相交的方式垂直于光学轴而定位的情形。然而，也将可能使物体相对于光学轴偏移。