[发明专利]用于校准光学成像系统的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像系统的校准。

背景技术

光学成像系统存在于大量的眼科学仪器中，不管是在用于诊断的仪器还是用于治疗的仪器中。光学成像系统可以例如具有聚焦任务，例如在激光仪器中，以便将用于治疗眼睛的激光束聚焦在眼睛上或眼睛中的一个点上。扩束望远镜(光束扩散器)例如在一些激光仪器中用于扩散激光束那样也可以是光学成像系统，光学成像系统需要校准。用于物体成像到图像传感器上的物镜同样可以是在本公开意义上的光学成像系统。通常本公开不限于用于眼科学的仪器的物镜，如其典型地在眼科诊所或眼科医院中遇见到的那样。在该领域之外的仪器中使用同样是可能的。

发明内容

本公开的出发点是经常发生如下必要性，即精确地相对于给定的轴线(下面简称为校准轴线)校准光学成像系统，校准轴线可以例如通过其中应当安装或已安装成像系统的仪器的设计情况例如通过安装导轨确定，安装导轨用于安装仪器的至少一部分光学部件。校准指的是，以确定的希望方式、典型地以平行方式相对于校准轴线调节成像系统的光学轴线。为此，成像系统必需非常精密地相对于校准轴线被调节并且——一旦达到希望的最终位置——可以固定在最终位置中。

为了校准光学成像系统，例如可以借助两个相对彼此间隔距离布置的光阑元件。这些光阑元件这样地固定在仪器上，使得校准轴线穿过两个光阑元件的光阑开口延伸，成像系统应当相对于校准轴线校准。就此而言可以说，在任何情况下为了校准过程的目的，光阑元件以其光阑开口限定了校准轴线。光阑元件在完成校准之后要么被完全拆除要么至少从仪器的光学辐射路径翻转出来，这些光阑元件位于成像系统的一侧，具体地在图像侧。光束从成像系统的另一侧(对置侧)沿着校准轴线入射到成像系统中。对于仅仅基于校准人员的眼睛观察的措施而言，光束必需处在可见的波长范围中。校准人员在此相对于校准轴线(以及相应地相对于两个光阑元件)调节成像系统，直到他/她观察到，光束的光不仅通过较近的第一光阑元件的光阑开口，而且通过较远的第二光阑元件的光阑开口。即因此必须首先以光束射到第一光阑开口，接着还要调节出成像系统的正确的角度位置，由此附加地要以光射到第二光阑开口。这可能对于校准人员而言是困难的、相应费力且无聊的过程，因为可能容易发生以下情况，即他/她在寻找第二光阑开口时重新失去相对于第二光阑开口的校准。

与之不同，按照本发明的观点规定一种用于校准光学成像系统的方法，包括：

至少在使用第一光阑元件的情况下限定校准轴线，其中，所述校准轴线连接第一光阑元件的光阑开口与在第一光阑元件后面间隔距离设置的目标地点，

相对于校准轴线校准所述光学成像系统，直到沿着校准轴线入射到成像系统上的辐射束的辐射在经过成像系统之后穿过第一光阑元件的光阑开口射到目标地点，

至少在第一光阑元件的光阑开口或/和目标地点的区域中针对辐射束的辐射执行用传感器检测辐射，

为信号处理单元提供传感器信号，在所述辐射检测时产生所述传感器信号。

按照举例的扩展构型，由信号处理单元基于传感器信号产生用于显示图像的图像数据。借助在显示图像上的合适视觉化，从事校准的人员可以例如轻易地识别所使用的辐射束相对于第一光阑元件的光阑开口或/和相对于目标地点(取决于在哪里执行辐射检测)的实时位置并且因此识别成像系统的实时的校准状态。实时的校准状态在监视器上的视觉化对于从事校准的人员而言能够简化和缩减校准工作。

变换地或附加地，由信号处理单元可基于传感器信号产生用于调节装置的控制信号，以便校准所述光学成像系统的至少一部分。以该方式能够实现校准过程的至少部分的自动化，通过该自动化进一步减轻从事校准的人员的负担。

就第一光阑元件而言所述传感器的辐射检测可以仅在光阑开口的区域中执行。但是同样可以的是，就第一光阑元件而言用传感器检测辐射也在光阑开口外部执行。

在本发明的一种实施方式中，所述目标地点由第二光阑元件的光阑开口构成。就该第二光阑元件而言，所述传感器的辐射检测可以仅在光阑开口的区域中执行或它也可以在光阑开口外部执行。为了形成目标地点，作为光阑元件的变换，例如可以使用没有光阑开口的目标面，其中，在该目标面上设有一个或多个传感器，所述传感器检测目标面上的辐射入射(如果辐射穿过第一光阑元件的话)。