[发明专利]具有微机电光学系统的图像转换模块及应用其的方法

说明书

一种具有微机电光学系统的图像转换模块及应用其的方法。图像转换模块(09)包括用于建立光学路径(07)的光学接口(10)。图像转换模块还包括在光学路径上的分束元件(13)。分束元件被配置用于将在光学路径上进入光学接口的光束分成第一光学子路径(14)和第二光学子路径(16)。图像转换模块还包括微机电光学系统(17)，其被配置用于增大被导向第一光电子模块(21)的第一光学子路径上的景深，第一光电子模块包括图像传感器(22)。图像转换模块还包括第二光电子模块(24)，其包括第二光学子路径上的电子传感器(26)。第二光电子模块被配置用于获取关于样本(02)的附加数据。

技术领域

本发明涉及一种图像转换模块，其包括用于增大景深的微机电光学系统。例如，图像转换模块可以用作显微镜或另一光学仪器的一部分。此外，本发明涉及一种用于应用所述图像转换模块的方法。

背景技术

DE 197 33 193 A1教导了一种具有自适应光学器件的显微镜。发射波前调制器位于物镜与镜筒透镜之间。显微镜可以用于共聚焦显微镜术、激光支持显微镜术、常规显微镜术或分析显微镜术。

US 7,345,816 B2示出了一种光学显微镜，其包括用照明光照射样本的光源。具有可变反射表面的镜反射照明光。校正表存储与焦点位置和像差的改变对应的反射表面的多种形状的多个数据。

US 7,269,344 B2教导了一种光学设备，其具有设置有可变形镜和电子变焦功能的成像光学系统。可变形镜的光线偏转功能根据与要使用的图像对应的对象区域的改变而改变。该解决方案目标在于即使在可变放大率增大时所拍摄的图像的高清晰度。

WO 2005/119331 A1教导了一种可变焦距透镜，其包括具有两个旋转自由度和一个平移自由度的多个微镜。控制微镜的两个旋转自由度和一个平移自由度以改变透镜的焦距并满足光的相同相位条件。透镜是衍射菲涅耳透镜。

WO 2007/134264 A2示出了具有可变焦距微镜阵列透镜的三维成像系统。微镜阵列透镜包括多个微镜，其中，控制微镜中的每一个以改变微镜阵列透镜的焦距。成像系统还包括成像单元和图像处理单元，该图像处理单元使用由成像单元捕获的图像和微镜阵列透镜的焦距信息来产生三维图像数据。

EP 3 486 706 A1教导了一种用于显微镜的功能模块。该功能模块包括用于将功能模块可移除地安装到显微镜的模块支架的机械接口。功能模块还包括用于建立从显微镜的物镜到功能模块的光学路径的光学接口。此外，功能模块包括至少一个图像传感器。功能模块包括第一微机电光学系统和第二微机电光学系统。第一微机电光学系统被配置用于增大被导向图像传感器的第一光学子路径上的景深。第二微机电光学系统配置用于增大被导向图像传感器的第二光学子路径上的景深。使用两个微机电光学系统的益处是提高了光效率。

发明内容

本发明的目的是提供具有增大的景深和附加数据的样本的图像，如例如关于样本的附加光谱数据、具有不同尺寸和分辨率的附加视场或具有不同尺寸和分辨率的景深、关于样本的偏振数据、关于样本的几何性质的数据或关于样本的特征的数据。

前述目的通过根据本发明的第一方面的图像转换模块和根据本发明的第二方面的方法来实现。

根据本发明的图像转换模块旨在用作光学仪器的一部分。光学仪器是成像装置，并且其优选地是显微镜或望远镜。光学仪器包括用于收集来自对象或待检查样本的光的物镜。

图像转换模块包括用于建立图像转换模块的光学路径的光学接口。光学接口优选地是图像转换模块的入口。光学接口优选地位于中间图像平面处。

图像转换模块还包括光学路径上的分束元件。该分束元件被配置用于将进入光学路径上的光学接口的光束分成第一光学子路径和第二光学子路径。