-
Technischer Bereich
-
Die Erfindung betrifft ein ophthalmisches oder chirurgisches Mikroskop mit mindestens einem Okular, mindestens einer Kamera, mindestens einem Strahlenteiler und mindestens einem eingebauten Display, wobei das Display dazu vorgesehen ist, das Bild des Objekts mit zusätzlichen Informationen zu überlagern. Die Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zum Betrieb und zur Kalibrierung eines solchen Mikroskops.
-
Hintergrund Kunst
-
Bei Mikroskopen dieser Art kann ein Teil des Lichts vom zu betrachtenden Objekt in die Kamera eingekoppelt werden (während der Rest des Lichts in das Okular gelangt), und Licht des Displays kann in das Okular eingekoppelt werden. Dies ermöglicht die Aufnahme von Bildern oder Videos des Objekts mit der Kamera und die Überlagerung von Informationen mit dem Bild des Objekts, das durch das Okular betrachtet wird.
-
In der Regel sind im Lichtweg zwischen Objektiv und Okular zwei Strahlenteiler angeordnet. Ein Strahlenteiler dient zur Auskopplung des Lichts in die Kamera, ein weiterer Strahlenteiler zur Einkopplung des Lichts vom Display in den Lichtweg.
-
Offenlegung der Erfindung
-
Das zu lösende Problem besteht darin, ein Mikroskop und eine Methode dieser Art bereitzustellen, die ein einfaches Gerätedesign ermöglichen.
-
Dieses Problem wird durch das Mikroskop der unabhängigen Ansprüche gelöst.
-
Dementsprechend bezieht sich die Erfindung in einem ersten Aspekt auf ein ophthalmisches oder chirurgisches Mikroskop mit mindestens den folgenden Elementen:
- - Eine Objektivoptik: Diese Optik besteht aus mindestens einer Objektivlinse, die das Licht des zu betrachtenden Objekts empfängt. Die Objektivoptik (in Zusammenarbeit mit optionalen weiteren Optiken des Mikroskops) projiziert ein Bild aus einer Objektebene (in der sich das Objekt befinden sollte) in eine Bildebene.
-
Die Objektivoptik kann auch zusätzliche optische Elemente umfassen, wie z.B. eine einstellbare Zoom-Optik.
- - Ein Okular: Das Okular ist so beschaffen, dass es das Bild der Bildebene in das Auge bzw. die Augen des Benutzers (Betrachters) projiziert.
- - Eine Kamera: Die Kamera ist so positioniert, dass sie Bilder von der Objektebene aufnimmt. Das Mikroskop ist so angepasst, dass die Objektebene in die Kamera projiziert wird.
- - Mindestens ein Display: Das Display ist dazu ausgestaltet, ein Displaybild zu erzeugen, das einem Benutzer, der das Okular betrachtet, gezeigt wird. Das Display ist vorteilhafterweise ein dynamisches, pixelbasiertes Display, bei dem jedes Pixel einzeln gesteuert werden kann. Alternativ kann das Display auch ein statisches Display sein, die z.B. aus einer Maske besteht, die ein anzuzeigendes Symbol bildet, hinter dem eine Lichtquelle angeordnet ist.
- - Mindestens ein Strahlenteiler: Dieser Strahlenteiler ist zwischen der Objektivoptik und dem Okular angeordnet. Er ist so angeordnet, dass er von der Objektivoptik kommendes Licht in die Kamera auskoppelt und vom Display kommendes Licht in das Okular reflektiert.
-
Die Verwendung desselben Strahlenteilers für die Auskopplung des Lichts für die Kamera und für die Einkopplung von Licht vom Display vereinfacht das Gerätedesign. Außerdem lässt sich damit eine höhere Gesamttransmission des Lichts vom Objekt zum Okular erreichen als bei Konstruktionen, die zwei in Reihe angeordnete Strahlteiler verwenden, bei denen ein Strahlteiler für die Einkopplung des Displaylichts in das Okular und der andere Strahlteiler für die Auskopplung des Lichts in die Kamera ausgelegt ist.
-
Vorteilhafterweise ist das Mikroskop so ausgelegt, dass es verhindert, dass Licht vom Display von der Kamera aufgenommen wird.
-
Insbesondere kann die Kamera so ausgestaltet, dass sie während Integrationsperioden, die durch Idle-Perioden getrennt sind, wiederholt Bilder aufnimmt, z.B. um einen Videostrom der Objektebene zu erzeugen. Die Kamera ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass sie in der Idle-Periode keine Bilder aufnimmt.
-
Das Display kann so ausgestaltet sein, dass es nur in den Idle-Perioden Licht abgibt. Dadurch wird verhindert, dass das Licht des Displays von der Kamera aufgezeichnet wird.
-
Die Erfindung kann vorteilhaft in einem binokularen Mikroskop verwendet werden. Ein solches Mikroskop umfasst mindestens die folgenden Elemente:
- - Mindestens zwei der Okulare: Sie sind als linkes Okular und rechtes Okular in einem Binokular mit einem linken und einem rechten Kanal angeordnet. Vorteilhafterweise arbeiten die Objektivoptiken mit dem Binokular zusammen, um das Bild aus der Objektebene in eine linke und rechte Bildebene des linken bzw. rechten Kanals zu projizieren.
- - Ein linkes Display und ein rechtes Display: Sie sind so angepasst und positioniert, dass sie zwei getrennte Bilder in den linken und den rechten Kanal projizieren. Die beiden Displays sind vorteilhafterweise zwei separate Displaygeräte. Oder sie können aus zwei getrennten Bereichen eines einzigen Displaygeräts bestehen.
- - Ein linker Strahlenteiler, der im linken Kanal angeordnet ist, und ein rechter Strahlenteiler, der im rechten Kanal angeordnet ist: Der linke Strahlenteiler ist so angeordnet, dass er das von der linken Display kommende Licht in den linken Kanal des Binokulars reflektiert, und der rechte Strahlenteiler ist so angeordnet, dass er das von der rechten Display kommende Licht in den rechten Kanal des Binokulars reflektiert.
-
Das Mikroskop ist vorteilhaft dazu ausgestaltet
- - ein Objektbild aus der Objektebene in eine linke Bildebene im linken Okular und in eine rechte Bildebene im rechten Okular zu projizieren und dadurch ein Objektkoordinatensystem der Objektebene in ein linkes Bildkoordinatensystem in der linken Bildebene und in ein rechtes Bildkoordinatensystem in der rechten Bildebene zu übertragen, und
- - das linke Display in die linke Bildebene und das rechte Display in die rechte Bildebene zu projizieren (d.h. die Bilder des linken und rechten Displays werden in die linke bzw. rechte Bildebene projiziert).
-
Dadurch werden die Bilder der Displays und das Bild des Objekts gleichzeitig scharf dargestellt.
-
Ferner kann das Mikroskop eine linke Blende in der linken Bildebene und eine rechte Blende in der rechten Bildebene aufweisen, um ein definiertes Sichtfeld für beide Kanäle des Binokulars zu schaffen. Vorteilhafterweise haben die linke Blende und die rechte Blende die gleiche Form, Größe und Position im linken Bildkoordinatensystem bzw. im rechten Bildkoordinatensystem.
-
Das Mikroskop kann so ausgestaltet sein, dass ein linkes Symbol auf dem linken Display und ein rechtes Symbol auf dem rechten Display angezeigt werden. Diese beiden Symbole werden in die linke und rechte Bildebene projiziert. In diesen Bildebenen haben die Symbole die gleiche Größe, Form und Position in Bezug auf das linke bzw. rechte Bildkoordinatensystem. Dadurch erscheinen die Symbole in der stereoskopischen Ansicht des Benutzers in derselben Ebene wie die Blende und das (korrekt positionierte) zu betrachtende Objekt. Auf diese Weise fokussiert der Benutzer seinen Blick automatisch auf die Bildebene, wenn er das Mikroskop auf das Objekt einstellt. Dies hat zur Folge, dass auch das Mikroskop richtig eingestellt wird, um das Objekt auf die Kamera(s) abzubilden. Auf diese Weise wird eine gute Fokussierung sowohl des analogen Bildes im Okular als auch des Kamerabildes erreicht.
-
Es ist zu beachten, dass jedes Display neben dem linken und rechten Symbol weitere Symbole Displays kann.
-
Wenn das linke und das rechte Symbol die gleiche Position im linken bzw. rechten Bildkoordinatensystem haben, können sie sich an unterschiedlichen Positionen auf dem linken und rechten Display befinden. Mit anderen Worten, wenn die Displays in einer Richtung parallel zu seinem Displayebene falsch oder nicht zentrisch angeordnet sind, wird diese Verschiebung dadurch ausgeglichen, dass das linke und das rechte Symbol nicht an denselben Positionen ihrer Displays angezeigt werden. Dies vereinfacht die Herstellung des Geräts, da die Displays nicht mit hoher Genauigkeit platziert werden müssen und Fehlausrichtungen bei der Anzeige der Symbole ausgeglichen werden können.
-
Ebenso kann das Mikroskop einen Offset-Speicher enthalten, in dem mindestens ein Display-Offsetwert gespeichert ist. In diesem Fall ist die Position des linken und/oder des rechten Symbols auf dem linken oder rechten Display eine Funktion des Displayoffsetwerts. In diesem Fall kann der Displayoffsetwert bzw. können das Displayoffsetwerte verwendet werden, um einen Parameter zu speichern, der von der Fehlausrichtung der Displays im Mikroskop abhängt. So kann das Mikroskop kalibriert werden, um die Fehlausrichtung auszugleichen.
-
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Betrieb des hier beschriebenen Mikroskops. Die Verfahren umfassen die folgenden Schritte:
- aufzeichnen mindestens eines Bildes mit der Kamera und
- bedienen des Displays zur Anzeige eines Symbols im Okular bei gleichzeitiger Betrachtung eines Objekts durch das Okular und die Objektivoptik.
-
Das Verfahren umfasst insbesondere die wiederholte Aufzeichnung von Bildern durch die Kamera während Integrationsperioden, die durch Idle-Perioden getrennt sind. Das Display wird so betrieben, dass es nur in den Idle-Perioden, in denen die Kamera nicht aufzeichnet, Licht ausstrahlt.
-
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Mikroskop mit
- - Einer Objektivoptik: Diese Optik besteht aus mindestens einer Objektivlinse, die das Licht des zu betrachtenden Objekts empfängt. Die Objektivoptik projiziert (in Zusammenarbeit mit optionalen weiteren Optiken des Mikroskops) ein Bild aus einer Objektebene (in der sich das Objekt befinden sollte) in eine Bildebene. Die Objektivoptik kann auch zusätzliche optische Elemente umfassen, wie z.B. eine einstellbare Zoom-Optik.
- - Einem Okular mit einer Bildebene, wobei das Mikroskop ein Objektkoordinatensystem einer Objektebene in ein Bildkoordinatensystem in der Bildebene abbilden kann.
- - Einem Display mit einem Displaykoordinatensystem, das durch Pixelkoordinaten des Displays definiert ist. Mit anderen Worten hat jedes Pixel des Displays eine feste Koordinate im Displaykoordinatensystem
- - Einer Optik, die das Display in die Bildebene projiziert. Die Koordinatentransformation zwischen dem Displaykoordinatensystem und dem Bildkoordinatensystem hängt zumindest von der gegenseitigen Ausrichtung der Optik und des Displays ab.
- - Einem Display-Offset-Speicher, der mindestens einen Offsetwert in Abhängigkeit von der Koordinatentransformation speichert.
-
Bei diesem Typ von Mikroskop können Ausrichtungsfehler der Komponenten digital ausgeglichen werden. Dadurch lässt sich das Mikroskop leichter herstellen.
-
Die Erfindung kann sowohl in Operationsmikroskopen als auch in Augenmikroskopen verwendet werden und ist besonders für Spaltlampenmikroskope geeignet.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die Erfindung wird besser verstanden und andere als die oben dargelegten Ziele werden deutlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung berücksichtigt wird. Diese Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
- 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Mikroskop,
- 2 zeigt einen Strahlenteiler, eine Kamera und ein Display,
- 3 zeigt eine Ausführungsform eines DMD-Displays,
- 4 zeigt ein Blockschaltbild einiger Komponenten des Mikroskops,
- 5 ist ein Zeitdiagramm,
- 6 zeigt die Blende und das Symbol, wie sie durch ein Okular gesehen werden,
- 7 zeigt ein perfekt ausgerichtetes linkes und rechtes Display,
- 8 zeigt Displays, die in Bezug auf ihre Blenden seitlich falsch ausgerichtet sind,
- 9 zeigt, wie das Okular eines konvergenten Binokulars eingestellt wird, und
- 10 zeigt die Koordinatentransformationen TL und TR von der Objektebene in die linke und rechte Bildebene.
-
Modi zur Durchführung der Erfindung
-
Mikroskop und allgemeine Optik
-
1 zeigt einige der optischen Komponenten eines Mikroskops. Das Gerät umfasst eine Objektivoptik 2, die typischerweise mindestens eine Objektivlinse 4 und weitere Komponenten, wie eine einstellbare Zoomoptik 6, umfasst. Das Mikroskop umfasst außerdem mindestens ein Okular 10a, 10b. Jedem Okular 10a, 10b kann eine Tubuslinse 9a und/oder ein Prisma 9b zugeordnet sein.
-
In 1 ist eine Ausführung mit einem Binokular 10 mit zwei Okularen 10a, 10b dargestellt.
-
Diese Komponenten sind konventionell aufgebaut und dem Fachmann bekannt.
-
Das Mikroskop umfasst außerdem eine oder zwei Kamera-Display-Baugruppen 8, die im Folgenden näher beschrieben werden.
-
Die Optik des Mikroskops ist so ausgelegt, dass sie eine Objektebene 12 in eine oder zwei Bildebenen 14 projiziert, wobei sich jede Bildebene 14 in einem Okular 10a, 10b befindet. Das Okular 10a, 10b projiziert dann die Bildebene 14 in Zusammenarbeit mit der Augenlinse des Betrachters auf dessen Netzhaut.
-
In der gezeigten Ausführungsform befindet sich die Bildebene 14 zwischen zwei Linsen des Okulars. Dem Fachmann sind andere Okularausführungen bekannt, bei denen sich die Bildebene 14 auf der Objektseite der Okularlinse(n) befindet.
-
Eine Blende 16, die sich in der Bildebene 14 befindet, begrenzt das Sichtfeld des Betrachters seitlich und definiert es.
-
Bei der Projektion der Objektebene 12 in die linke und rechte Bildebene 14 transformiert das Mikroskop das „Objektkoordinatensystem“ XO, YO der Objektebene in das linke und rechte „Bildkoordinatensystem“ XL, YL und XR, YR, wie in 10 mit einer linken Koordinatentransformation TL und einer rechten Koordinatentransformation TR dargestellt.
-
Vorteilhafterweise hat bei einem gut ausgerichteten Mikroskop die Blende 16 des linken Okulars 10a im linken Bildkoordinatensystem XL, YL die gleiche Größe, Form und Position wie die Blende 16 des rechten Okulars 10a im rechten Bildkoordinatensystem XR, YR.
-
2 zeigt die Kamera-Display-Baugruppe 8 im Detail. Während 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung ist, kann 2 eine Seitenansicht darstellen.
-
Die Baugruppe 8 umfasst ein Display 20, ein Displayoptik 22, einen Strahlenteiler 24, eine Kameraoptik 26 und eine Kamera 28.
-
Ein Teil des von der Objektivoptik 2 kommenden Lichts 30 passiert den Strahlenteiler 24, ohne reflektiert zu werden, und gelangt als Licht 32 zum Okular 10a, 10b.
-
Ein Teil des Lichts 30 wird jedoch vom Strahlenteiler 24 reflektiert, passiert die Kameraoptik 26 und erreicht die Kamera 28. Die Objektivoptik 2 und die Kameraoptik 26 wirken zusammen, um die Objektebene 12 auf eine Kameraebene 34 der Kamera 28 zu projizieren, wobei die Pixelsensoren der Kamera 28 in der Kameraebene 34 angeordnet sind. Daher nimmt die Kamera 28 ein gut fokussiertes Bild eines Objekts auf, das sich genau in der Objektebene 12 befindet.
-
Das Display 20 ist ein pixelbasiertes Display, bei dem die Pixel in einem Displayebene 36 angeordnet sind. Das Licht des Displays 20 passiert die Displayoptik 22. Zumindest ein Teil davon wird am Strahlenteiler 24 in das Licht 32 reflektiert und gelangt in das Okular 10a, 10b. Die Displayoptik 22, die Optik des Okulars 10a, 10b und alle weiteren Optiken des Mikroskops wirken zusammen, um die Displayebene 36 auf die Bildebene 14 zu projizieren. Daher sieht der Beobachter beim Betrachten des Okulars ein fokussiertes Bild der Pixel in der Bildebene 36.
-
Vorteilhafterweise ist die Kamera-Display-Baugruppe 8 so aufgebaut und/oder betrieben, dass das Licht des Displays 20 nicht von der Kamera 28 erfasst wird. Möglichkeiten, dies zu erreichen, werden im Folgenden beschrieben.
-
Für ein binokulares Mikroskop können zwei getrennte Baugruppen 8 der in 2 gezeigten Art vorgesehen werden.
-
Bei dem hier gezeigten Mikroskop kann es sich, wie erwähnt, um ein Operationsmikroskop oder ein Augenmikroskop handeln.
-
Handelt es sich bei dem Mikroskop um ein Augenmikroskop, so kann es sich vorteilhaft um ein Spaltlampenmikroskop handeln. In diesem Fall verfügt es über eine Spaltlichtbeleuchtung 18, wie in
1 gezeigt, die geeignet ist, das Auge des Patienten mit einem länglichen Lichtfeld zu beleuchten. Spaltlampenmikroskope sind dem Fachmann bekannt, siehe z.B.
WO2020192900 .
-
Display
-
3 zeigt eine Ausführungsform des Displays 20.
-
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Display 20 drei Lichtquellen 38a - 38c mit unterschiedlichen spektralen Emissionsmerkmalen. Sie können zum Beispiel eine rote Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle und eine blaue Lichtquelle umfassen. Vorteilhafterweise sind die Lichtquellen LEDs. Insbesondere kann jede Lichtquelle eine einzelne LED sein.
-
Das Licht jeder Lichtquelle wird mit Hilfe der Kollimationsoptiken 40a - 40c im Wesentlichen kollimiert.
-
Zwei dichroitische Spiegel 42a, 42b werden verwendet, um das kollimierte Licht der Lichtquellen 38a - 38c zu kombinieren, so dass es koaxial wird.
-
Ein Spiegel 44 lenkt das Licht in eine Anordnung von zwei Prismen 46a, 46b, zwischen denen sich ein Spalt 48 befindet.
-
Der Lichtstrahl passiert Prisma 46a, Spalt 48 und Prisma 46b und erreicht einen räumlichen Lichtmodulator 50.
-
In der gezeigten Ausführungsform ist der räumliche Lichtmodulator 50 ein DMD („digital micro-mirror device“) mit einer zweidimensionalen Anordnung von einzeln ablenkbaren Mikrospiegeln. Diese Spiegel, die in der Displayebene 36 angeordnet sind, bilden die Pixel des Displays.
-
Jeder Spiegel hat eine erste und eine zweite Position, die von der Steuereinheit des Mikroskops gesteuert werden können (siehe unten).
-
Wenn sich die Mikrospiegel in der ersten Position befinden, wird das Licht in das Prisma 46b zurückreflektiert, und zwar in eine Richtung, die in 3 mit 52 bezeichnet ist. Licht, das sich entlang dieser Richtung 52 bewegt, wird an der Grenzfläche zwischen dem zweiten Prisma 46b und dem Spalt 48 total reflektiert und in eine Richtung reflektiert, die in 3 mit 54 bezeichnet ist. Wie in 2 dargestellt, ist dies das Licht, das auf den Strahlteiler 24 fällt.
-
Wenn sich die Mikrospiegel 60 in der zweiten Position befinden, wird das Licht immer noch in das Prisma 46b zurückreflektiert, aber entlang einer anderen Richtung (in 2 nicht dargestellt), entlang der es die Bedingungen für die interne Totalreflexion an der Schnittstelle zum Spalt 48 nicht erfüllt. Der kleine Anteil, der noch an dieser Grenzfläche reflektiert wird, bewegt sich in eine andere Richtung als die Richtung 54 und gelangt nicht in das von der Blende 16 begrenzte Sichtfeld.
-
Daher kann das Mikroskop jedes Pixel (jeden Mikrospiegel) des räumlichen Lichtmodulators 50 einzeln in einen Ein- und einen Aus-Zustand versetzen und so die auf dem Display 20 angezeigten Grafiken definieren.)
-
Steuerung und Betrieb
-
4 zeigt ein Blockdiagramm einiger elektronischer Komponenten des Mikroskops.
-
Es umfasst eine Steuereinheit 60, die z.B. einen Mikroprozessor und einen Speicher enthalten kann.
-
Die Steuereinheit 60 ist mit den Displays 20 und den Kameras 28 der beiden Kamera-Display-Baugruppen 8 verbunden. Sie kann auch mit einem Display 62 zur Darstellung eines von den Kameras 28 aufgenommenen Bildes verbunden sein. Beim Display 62 kann es sich um ein stereografisches Display zur Darstellung eines von den Kameras 28 aufgenommenen stereografischen Bildes handeln.
-
Die Steuereinheit 60 ist hardware- und/oder softwaremäßig für den Betrieb des Mikroskops ausgelegt und strukturiert. Insbesondere ist sie dazu ausgestaltet, die in den folgenden Abschnitten beschriebenen Funktionen „Unterdrückung des Displays", „Fokus-Unterstützung“ und „Display-Ausrichtung“ zu realisieren.
-
Unterdrückung des Displays
-
Wie bereits erwähnt, ist die Kamera-Display-Baugruppe 8 so aufgebaut und/oder betrieben, dass das Licht des Displays 20 nicht von der Kamera 28 erfasst wird.
-
In einer Ausführungsform kann der Strahlenteiler 24 ein Strahlenteiler sein, der einen Teil t des Lichts durchlässt und einen Teil 1 - t des Lichts reflektiert. Vorteilhafterweise ist der Strahlteiler 24 achromatisch, z.B. in dem Sinne, dass t über das gesamte sichtbare Spektrum von 450 bis 700 nm um nicht mehr als +/- 0,1 variiert.
-
Der Bruchteil t kann z.B. zwischen 0,25 und 0,75 liegen, wobei der Wert in Abhängigkeit von der Lichtempfindlichkeit der Kamera 28 und den gewünschten Betriebsbedingungen des Mikroskops gewählt wird.
-
In diesem Fall erreicht ein wesentlicher Teil t des Lichts vom Display 20 die Kamera 28, wobei die Displayebene 36 in die Kameraebene 34 projiziert wird.
-
Um zu verhindern, dass das Licht des Displays 20 von der Kamera 28 aufgezeichnet wird, kann ein dynamisches Display- und Aufzeichnungsschema wie in 5 gezeigt verwendet werden, wie im Folgenden erläutert wird.
-
Die Kamera 28 ist eine Digitalkamera mit einer Vielzahl von Lichtsensoren (Pixeln), die in einem zweidimensionalen Feld angeordnet sind. Wie im Fachgebiet bekannt, haben solche Kameras eine „Integrationsphase“, in der jeder Lichtsensor die Menge des einfallenden Lichts integriert, sowie eine „Verarbeitungsphase“, in der die Integration endet und die Sensoren von der Kameraelektronik ausgelesen werden.
-
Mit anderen Worten: Die Kamera 28 nimmt während der Integrationsperioden wiederholt Bilder auf, wobei die Integrationsperioden durch Idle-Perioden getrennt sind. Diese Zeiträume sind in der Zeile „Kameraphasen“ in 5 dargestellt.
-
In einem bestimmten Zyklus kann sich die Integrationsperiode über eine Zeitspanne T1 und die Idle-Periode über eine Zeitspanne T2 erstrecken.
-
Um zu verhindern, dass die Kamera 28 das Licht des Displays 20 aufnimmt, kann das Display 20 so eingestellt werden, dass es nur in den Idle-Perioden, d.h. nur im Zeitraum T2, Licht abgibt.
-
Dies ist in 5 für ein Display 20 der in 3 gezeigten Art dargestellt. Hier bleiben die Lichtquellen 38a, 38b, 38c während des Zeitraums T1, d.h. während der Integrationsphase der Kamera 28, ausgeschaltet. Danach werden sie während der Zeitspannen TR (während der die rote Lichtquelle eingeschaltet ist), TG (grüne Lichtquelle) und TB (blaue Lichtquelle) eingeschaltet, wie in der Zeile „Licht“ von 5 dargestellt.
-
Allgemeiner ausgedrückt, verfügt das Display 20 vorteilhafterweise über mindestens zwei gepulste, verschiedenfarbige Lichtquellen 38a, 38b, 38c. Alle Lichtquellen 38a, 38b, 38c sind so ausgelegt, dass sie während einer einzigen Idle-Periode zu unterschiedlichen Zeiten arbeiten. Während der Integrationsperioden sind jedoch alle Lichtquellen 38a, 38b, 38c ausgeschaltet.
-
5 zeigt in der Zeile „pix“ die Position eines bestimmten Pixelspiegels des räumlichen Lichtmodulators 50. Der Spiegel kann sich nur während eines Teils jeder Periode TR, TG, TB in seiner eingeschalteten Position befinden. Auf diese Weise lässt sich die Helligkeit der roten, grünen und blauen Komponenten am jeweiligen Pixel modulieren.
-
Während der Integrationsphase, d.h. während der Zeitspanne T1, kann sich jeder Spiegel in seinem Ein-Zustand oder in seinem Aus-Zustand befinden. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit 60 in der Lage, die Position jedes Spiegels über einen bestimmten Zeitraum (der größer als T1+T2 sein kann) (zumindest teilweise) auszugleichen, indem sie die akkumulierte Zeit in seinem Ein- und Aus-Zustand während der Zeiträume TR, TG, TB ermittelt. Befindet sich ein bestimmter Spiegel während dieser Zeiten länger in seinem Ein-Zustand, schaltet die Steuereinheit 60 ihn während der Integrationsperiode T1 in seinen Aus-Zustand, andernfalls schaltet sie ihn in seinen Ein-Zustand.
-
Durch den Ausgleich der Position der Spiegel wird die mechanische Beanspruchung und Ermüdung der Spiegelträger verringert.
-
Es ist zu beachten, dass die Zeiträume TR, TG und TB ungleich lang sein können, um eine ungleiche Helligkeit der drei Lichtquellen 38a, 38b, 38c auszugleichen. Aus demselben Grund kann es in einem Zyklus zwei oder mehr Zeitabschnitte geben, die der gleichen Lichtquelle gewidmet sind.
-
Vorteilhafterweise wird die Kamera 28 im Freilaufmodus betrieben, d.h. sie nimmt wiederholt Bilder auf, ohne auf externe Triggersignale zu warten. Dies ermöglicht es, die Kamera 28 mit einer hohen Bildrate zu betreiben.
-
Jede Integrationsphase wird durch ein Kamerasynchronsignal gekennzeichnet, das von der Kamera 28 erzeugt wird, wie in der zweiten Zeile von 5 dargestellt.
-
Das Mikroskop ist dazu ausgestaltet, das Display 20 mit Hilfe des Synchronisationssignals der Kamera zu synchronisieren.
-
Je nach verwendeter Hardware kann das Signal „Kamera-Synchronisation“ z.B. mit dem Beginn oder dem Ende der Integrationsphase zusammenfallen.
-
Die Steuereinheit 60 steuert den räumlichen Lichtmodulator 50 und die Lichtquellen 38a, 38b, 38c synchron mit dem „Kamera-Synch“-Signal.
-
Wenn die Kamera 28 ausreichend schnell ist oder die gewünschte Bildrate niedrig ist, können einige der Frames als „reguläre“ Frames definiert werden, während andere Frames als „ignorierte“ Frames definiert werden können. Die regulären Frames, die vorteilhafterweise in regelmäßigen Abständen aufgezeichnet werden, werden für Bilder oder eine Videosequenz verwendet, die das Licht des Displays 20 unterdrückt. Die ignorierten Frames können von der Steuereinheit 60 übersprungen (oder für andere Zwecke als die „regulären“ Frames verwendet) werden. In diesem Fall bezeichnen die beanspruchten „Integrationsperioden“ nur die regulären Frames, d.h. das Display 20 kann während der ignorierten Frames Licht ausstrahlen, darf aber während der regulären Frames kein Licht ausstrahlen.
-
Vorteilhafterweise beträgt die Bildrate der Kamera 28 (d.h. die Wiederholrate der Integrationsphasen) mindestens 60 fps, insbesondere mindestens 120 fps, um flimmerfreie Bilder zu erhalten. Daher ist die Verwendung eines schnellen Displays, das mindestens das Doppelte dieser Bildrate unterstützt, wünschenswert.
-
Fokus Unterstützung
-
Um das Mikroskop richtig zu fokussieren, muss der Benutzer das Mikroskop so einstellen, dass sich das zu betrachtende Objekt in der Objektebene 12 befindet. Nur dann wird es richtig auf die Kameras 28 und die Bildebenen 14 projiziert.
-
Daher sollte der Benutzer beim Fokussieren des Mikroskops die Linsen seiner Augen auf die Bildebenen 14 fokussiert haben, d.h. er sollte seinen Blick so akkommodieren, dass er die Bildebenen 14 deutlich sieht. Wenn er auf eine von den Bildebenen 14 abweichende Ebene fokussiert, kann er das Mikroskop zwar so einstellen, dass er das Objekt, auch abweichend von der Objektebene 12, deutlich sieht, aber in diesem Fall ist das von den Kameras 28 aufgenommene Bild unscharf.
-
Die Symbole des Displays 20 (die in die Bildebenen 14 projiziert werden) können ihm helfen, sich besser auf die Bildebenen 14 zu konzentrieren. In der Regel ist die Schärfentiefe der Symbole auf den Displays 20 jedoch recht groß, so dass ein willkürlich platziertes Symbol allein möglicherweise keine ausreichende Fokussierungshilfe bietet.
-
Wenn jedoch die von des Displays 20 angezeigten Symbole so angepasst sind, dass sie das linke und das rechte Auge des Benutzers auf dieselben Koordinaten des Objektkoordinatensystems X0, Y0 lenken und ihn dazu bringen, die Vergenz seiner Augen auf denselben Punkt des Objekts einzustellen, wird er sich unbewusst auf die Bildebenen 14 einstellen (d.h. die Linsen seiner Augen anpassen).
-
Aus diesem Grund kann die Akkommodation des Benutzers unterstützt werden, indem die Symbole der linken und rechten Display 20 auf die gleichen Koordinaten im linken und rechten Bildkoordinatensystem XL, YL bzw. XR, YR projiziert werden.
-
Daher werden das linke Display (d.h. das Display, die dem linken Okular zugeordnet ist) und das rechte Display (d.h. das Display, die dem rechten Okular zugeordnet ist) von der Steuereinheit 60 veranlasst, ein linkes Symbol und ein rechtes Symbol anzuzeigen. Diese Symbole sollten in den Bildkoordinatensystemen XL, YL und XR, YR die gleiche Größe, Form und Position haben.
-
Ein solches Symbol 70 in der Bildebene 14 (mit demselben Bild für die linke und rechte Bildebene) ist in 6 dargestellt. Wie dargestellt, befindet sich das Symbol 70 im linken und rechten Bildkoordinatensystem XL, YL und XR, YR an der gleichen Stelle und in der gleichen Größe. Dies hilft dem Benutzer, seine Vergenz richtig einzustellen.
-
Vorteilhafterweise ist das Symbol 70 in der linken und rechten Bildebene 14 in der Blende 16 zentriert, was dem Benutzer die korrekte Einstellung seiner Vergenz weiter erleichtert.
-
Dementsprechend, und allgemeiner ausgedrückt, wird das Mikroskop vorteilhafterweise nach einem Verfahren betrieben, das mindestens die folgenden Schritte umfasst:
- - Projizieren eines Objektbildes aus der Objektebene 12 in eine linke Bildebene 14 im linken Okular 10a und in eine rechte Bildebene 14 im rechten Okular 10b.
- - Projizieren des linken Displays 20 auf die linke Bildebene 14 und des rechten Displays 20 auf die rechte Bildebene 14.
- - Anzeigen eines linken Symbols 70 im linken Display 20 und eines rechten Symbols 70 im rechten Display 20. Das linke und das rechte Symbol haben, in die linke und rechte Bildebene 14 projiziert, die gleiche Größe und Form und in Bezug auf die linke bzw. rechte Blende 16 die gleiche Position.
-
In der gezeigten Ausführungsform besteht das Symbol 70 aus zwei Kreisabschnitten 72a, 72b.
-
In der vorliegenden Ausführungsform haben die Kreisabschnitte 72a, 72b jeweils eine Winkellänge von weniger als 180°. Es kann auch nur ein einziger Kreisabschnitt vorhanden sein. Oder mindestens ein Kreisabschnitt kann eine Winkellänge von mehr als 180° oder sogar eine Winkellänge von 360° haben (in diesem Fall bildet der Kreisabschnitt einen vollständigen Kreis).
-
In einer Ausführungsform kann das Symbol 70 aus mindestens einem Kreis (d.h. einem Kreisabschnitt mit einer Winkellänge von 360°) bestehen, der in den jeweiligen Blenden 16 zentriert ist.
-
Allgemeiner ausgedrückt können das linke und das rechte Symbol 70 jeweils mindestens einen Kreisabschnitt 72a, 72b umfassen, wobei die Kreisabschnitte 72a, 72b in den Bildebenen 14 die gleichen Radien und einen Mittelpunkt haben, der mit einem Mittelpunkt der linken bzw. rechten Blende 16 zusammenfällt.
-
Wie oben erläutert, sollte das Symbol 70 so platziert werden, dass die Aufmerksamkeit des Benutzers auf die Mitte der Blende 16 gelenkt wird. Daher sollte es sich in der Nähe dieser Mitte befinden. Vorteilhafterweise sollte es sich j e-doch nicht in die Mitte erstrecken, da dies in der Regel die Stelle ist, an der der Benutzer eine interessante Struktur beobachten möchte.
-
Daher sind vorteilhafterweise und wie in 6 gezeigt, die linken und rechten Symbole 70 in einem kreisförmigen Kernbereich 74 dunkel (d.h. die Displaypixel emittieren kein Licht), haben aber nicht-dunkle Pixel in zumindest einem Teil eines an den Kernbereich 74 angrenzenden ringförmigen Bereichs 76.
-
Der Kernbereich 74 ist in der Blende 16 zentriert. Der Durchmesser D1 des Kernbereichs 74 beträgt vorteilhafterweise mindestens 10%, aber weniger als 30% des Durchmessers D3 der Blende 16. Das Symbol 70 reicht nicht in diesen Kernbereich 74 hinein. Vorteilhafterweise ist das Mikroskop so ausgestaltet, dass das Display 20 in den Bereichen, die den Kernbereichen 74 entsprechen, nicht aufleuchtet.
-
Der ringförmige Bereich 76 ist in der jeweiligen Blende 16 zentriert und hat einen Außendurchmesser D2 von höchstens 75 %, insbesondere von höchstens 50 %, des Durchmessers D3 der Blende 16. Zumindest ein Teil des Symbols 70 befindet sich in diesem ringförmigen Bereich
-
Bei Spaltlampenmikroskopen ist das Mikroskop vorteilhafterweise so ausgelegt, dass Displaypixel, die einem zentralen Bereich 77 der Bildebene 14 entsprechen, nicht aufleuchten. Dieser zentrale Bereich 77 erstreckt sich vertikal durch die Mitte der Blende 16, hat eine horizontale Breite W von mindestens 10% des Durchmessers D3 der Blende 16 und eine vertikale Höhe H von mindestens 50% des Durchmessers D3 der Blende 16. Auf diese Weise kann das Symbol 70 von den meisten Bereichen ferngehalten werden, die üblicherweise von einer schmalspaltigen Beleuchtung durch die Spaltlampe 18 beleuchtet werden.
-
Es ist zu beachten, dass das Mikroskop verschiedene Betriebsmodi haben kann, die z.B. vom Benutzer ausgewählt werden können. Vorteilhafterweise ist es in mindestens einem dieser Betriebsmodi so eingerichtet, dass die Displays 20 die Bedingungen dieses Abschnitts erfüllen. Das Mikroskop kann weitere Betriebsmodi aufweisen, in denen die Displays 20 anders arbeiten.
-
Zusätzlich zu und gleichzeitig mit den Symbolen 70, kann das Mikroskop so ausgestaltet werden, dass weitere Elemente 78 in einem oder beiden Displays 20 angezeigt werden, wie z.B. Textinformationen oder andere Elemente, die z.B. Informationen über den Betriebszustand des Mikroskops und/oder gemessene Parameter liefern können. Diese weiteren Elemente 78 können von den linken und rechten Symbolen 70 getrennt sein (d.h. sich in einem gewissen Abstand zu ihnen befinden und sie nicht berühren), oder sie können mit ihnen verschmelzen.
-
Display Ausrichtung
-
Wie aus dem vorangegangenen Abschnitt hervorgeht, ist es wichtig, die Elemente der Displays 20 in der Bildebene 14 in Bezug auf die Blende 16 genau zu platzieren. Dies gilt für die Symbole 70, aber auch für andere Elemente 78. Solche Elemente 78 können auch stereoskopisch aus der Bildebene 14 versetzt werden, indem sie in der linken und rechten Blende gegeneinander verschoben werden, was wiederum eine genaue Positionskontrolle erfordert.
-
Um die Symbole und Elemente genau in der Bildebene 14 zu platzieren, muss das Mikroskop (zumindest implizit) wissen, welcher Bildpunkt eines Displays 20 (d.h. welche Koordinate des Displays in Bezug auf den Displayrahmen) in welche Koordinate des Bildkoordinatensystems XL, YL, XR, YR der Bildebene 14 projiziert wird.
-
Mit anderen Worten: Die Koordinatentransformation vom Displaykoordinatensystem in das Bildkoordinatensystem muss für jedes Mikroskop bekannt sein.
-
Bei herkömmlichen Mikroskopen wird dies durch die genaue Ausrichtung (in Richtungen parallel zur Displayebene 36) der Displays 20 gegenüber dem übrigen optischen System erreicht. In diesem Fall ist die Koordinatentransformation für alle Mikroskope eines bestimmten Modells gleich. In Anbetracht der hohen Pixeldichte moderner Bildschirme und der großen Empfindlichkeit gegenüber Ausrichtungsfehlern ist eine solche genaue Ausrichtung jedoch kostspielig.
-
Daher wird eine andere Technik vorgeschlagen, um die Elemente der Displays 20 mit dem/den Bildkoordinatensystem(en) auszurichten. Dies wird in 7 und 8 veranschaulicht.
-
7 zeigt ein theoretisch perfekt ausgerichtetes linkes Display 20L und rechtes Display 20R und wie ihre Pixel in die jeweiligen linken und rechten Bildkoordinatensysteme XL, YL bzw. XR, YR projiziert werden.
-
8 zeigt einen übertriebenen Versatz der Displays 20L, 20R in Bezug auf die linken und rechten Bildkoordinatensysteme XL, YL und XR, YR.
-
Eine solche Fehlausrichtung kann durch eine schlechte Zentrierung der Displays 20 oder einer anderen Komponente, wie z.B. des Displayoptik 22, verursacht werden.
-
Wie man sieht, hängen die Transformationen von den Display-Koordinaten x, y zu den Bildebenen-Koordinaten XL, YL und XR, YR von den Ausrichtungsfehlern ab und können für das linke und das rechte Display/Okular unterschiedlich sein.
-
Solche Fehlausrichtungen können jedoch kompensiert werden, indem die Steuereinheit 60, wie in 4 gezeigt, mit einem veränderbaren Offset-Speicher 61 ausgestattet wird und darin „Offsetwerte“ gespeichert werden, die von der individuellen Koordinatentransformation zwischen Display-Koordinaten und Bildebenen-Koordinaten des Mikroskops abhängen. Pro Display 20 kann es mindestens einen solchen Offsetwert geben, z.B. wenn eine Fehlausrichtung entlang einer ersten Richtung unwahrscheinlich, entlang einer zweiten Richtung aber wahrscheinlich ist. Vorteilhafterweise werden zwei Offsetwerte pro Display 20 gespeichert, um eine Fehlausrichtung entlang der beiden Richtungen x und y der 7 und 8 auszugleichen.
-
Die Offsetwerte können zum Beispiel Offsets vom Ursprung des Displaykoordinatensystems x, y zum Ursprung des Bildebenen-Koordinatensystems XL, YL oder XR, YR sein.
-
In diesem Fall ist die Position des Symbols 70, wie es in einem bestimmten Display 20 angezeigt wird, eine Funktion des/der für dieses Display 20 gespeicherten Offsetwertes/e.
-
Der/die Offsetwert(e) kann/können in einem Kalibrierungsverfahren des Mikroskops eingestellt werden. Ein solches Verfahren kann z.B. die folgenden Schritte umfassen:
- 1. Anzeigen eines Symbols, z.B. des Symbols 70, an einer (beliebigen) Stelle eines der Displays 20.
- 2. Erfassen, in der Bildebene 14, der Position dieses Symbols. Diese Erfassung kann z.B. visuell (d.h. durch Blick in das jeweilige Okular) oder mittels einer Messvorrichtung (z.B. am Okular angebracht) erfolgen. Die Position kann z.B. in Bezug auf das Merkmal eines in der Bildebene 12 platzierten Referenzbildes oder, unter der Annahme, dass die Blende perfekt ausgerichtet ist, in Bezug auf die Blende bestimmt werden.
- 3. Einstellen des/der Offsetwerte(s) in Abhängigkeit von der in Schritt 2 ermittelten Position.
-
Zum Beispiel kann ein Symbol, wie das Symbol 70, in Schritt 1 an einer Position angezeigt werden, die es in Bezug auf die jeweilige Blende 16 oder in Bezug auf eine Markierung des Referenzbildes zentriert darstellen würde, wenn das Display 20 perfekt ausgerichtet wäre.
-
In Schritt 2 würde das Symbol 70 bei einem perfekt ausgerichteten Display in der Blende 16 oder in der Markierung zentriert sein. Wird ein Versatz in x- und/oder y-Richtung festgestellt, kann der jeweilige Versatz als Offsetwert(e) gespeichert werden (oder zur Berechnung des/der zu speichernden Offsetwertes(e) verwendet werden).
-
Diese Schritte können wiederholt werden, insbesondere wenn die Fehlausrichtung visuell, d.h. durch einen Menschen, erkannt wird.
-
Unter diesem Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Mikroskop mit
- - einer Objektivoptik 2,
- - einem Okular 10a, 10b mit einer Blende 16 in einer Bildebene 14, wobei die Bildebene 14 ein Bildebenen-Koordinatensystem aufweist, das durch eine Position der Blende 16 definiert ist,
- - eine, Display 20 mit einem Displaykoordinatensystem, das durch Pixelkoordinaten des Displays definiert ist,
- - einer Optik, wie de, Strahlenteiler 24 und der Displayoptik 22, zur Projektion des Displays in die Bildebene 14, wobei die Koordinatentransformation zwischen dem Displaykoordinatensystem und dem Bildebenen-Koordinatensystem zumindest von der gegenseitigen Ausrichtung der Optik, des Displays und der Blende abhängt,
- - einem Display-Offset-Speicher 61, der mindestens einen Offsetwert in Abhängigkeit von der Koordinatentransformation speichert.
-
Die Steuereinheit 60 des Mikroskops ist vorteilhaft dazu ausgestaltet, die Position eines auf dem Display 20 anzuzeigenden Symbols in Abhängigkeit vom Offsetwert zu bestimmen.
-
Allgemeiner ausgedrückt, bezieht sich die Erfindung auch auf die Kalibrierung eines Mikroskops mit einem solchen Offset-Speicher 61, die zumindest die folgenden Schritte umfasst:
- - Erfassen der Position eines von des Displays 20 angezeigten Symbols in der Bildebene 14 in Bezug auf deren Blende 16 und
- - Bestimmen des Offsetwertes in Abhängigkeit von der erfassten Position und Speicherung im Offset-Speicher 61.
-
Dieser Aspekt der Erfindung bezieht sich auch auf eine Vielzahl solcher Mikroskope eines gemeinsamen Modelltyps, wobei die Offsetwerte zwischen mindestens einigen der Mikroskope voneinander abweichen.
-
In diesem Zusammenhang ist ein „gemeinsamer Modelltyp“ eine Serie von Mikroskopen, die bei perfekter Ausrichtung der Optik, des Displays und der Blende die gleiche Koordinatentransformation aufweisen würden.
-
Ein solches System ermöglicht es, Hardware-Fehlstellungen in den Mikroskopen eines bestimmten Modelltyps digital auszugleichen.
-
Dieses Schema kann auch für Mikroskope verwendet werden, die keine Kamera haben und/oder bei denen verschiedene Strahlenteiler für die Einkopplung des Lichts vom Display in das Okular und für die Auskopplung des Lichts aus der Objektivoptik in die Kamera verwendet werden.
-
Anpassung für Vergenzwinkel, die nicht Null sind
-
Das Mikroskop von 1 besitzt ein Binokular mit einem Vergenzwinkel α ungleich Null, d.h. die optischen Achsen 11a, 11b der Okulare 10a, 10b haben einen relativen Winkel α ungleich Null zueinander, vorteilhafterweise einen Winkel von mindestens 2°. Mit anderen Worten sind die Okulare 10a, 10b konvergent.
-
Konzentriert sich der Benutzer also auf die Mitte der Bildebenen 14, d.h. auf die Mitte der Blenden 16, so haben auch seine Augen eine Vergenz ungleich Null. In diesem Fall wird er unbewusst versuchen, seine Augen auf eine Entfernung einzustellen, die dieser Vergenz entspricht (d.h. seine Augenlinsen zu justieren). Und wenn er das tut, sollten das Okular und seine Augen die Bildebene 14 auf seine Netzhaut projizieren. Nur dann ist er in der Lage, das Mikroskop richtig auf das zu betrachtende Objekt einzustellen.
-
Daher ist es vorteilhaft, dass die Augen des Benutzers nicht auf Unendlich akkommodiert sind.
-
Daher sollte, wie in 9 gezeigt, die Brennweite des Okulars 10a, 10b so eingestellt werden, dass es die Bildebene 14 auf die Netzhaut 90 des Auges 92 des Benutzers projiziert, wenn das Auge 92 des Benutzers nicht auf Unendlichkeit akkommodiert ist, d.h. wenn das Auge auf einen Punkt in endlicher Entfernung „akkommodiert“ ist. Dies kann erreicht werden, indem die Brennweite des Okulars 10a, 10b so eingestellt wird, dass das Okular 10a, 10b von einem bestimmten Punkt 94 in der Bildebene 14 Licht als divergentes Lichtfeld 96 in Richtung des Benutzers abstrahlt.
-
Anmerkungen
-
Wie bereits erwähnt, kann das Mikroskop vorteilhafterweise verhindern, dass Licht vom Display mit der Kamera aufgenommen wird. In den obigen Ausführungen wird dies erreicht, indem das Display dunkel geschaltet wird, während die Kamera ein Bild aufnimmt.
-
In einer anderen Ausführungsform kann das Display so ausgelegt sein, dass es nur Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung aussendet. In diesem Fall kann der Strahlenteiler ein polarisierender Strahlenteiler sein, der Licht mit der ersten Polarisation vollständig reflektiert. Dies kann z.B. durch Hinzufügen eines Polarisators 21 (siehe 2) zwischen des Displays 20 und dem Strahlteiler 24 erreicht werden.
-
In anderen Ausführungsformen kann das Display so angepasst werden, dass es nur in einem Spektralbereich strahlt, in dem die Transmission des Strahlenteilers gering ist.
-
In den oben genannten Ausführungsformen ist das Mikroskop ein binokulares Mikroskop mit zwei Okularen zur stereoskopischen Betrachtung des Objekts. Es umfasst auch zwei Kameras, eine für jeden Kanal des Binokulars.
-
Viele der hier beschriebenen Techniken können jedoch auch in Geräten mit nur einem einzigen Okular, nur einem Display und/oder nur einem Okular verwendet werden.
-
Zum Beispiel kann jedes Mikroskop mit mindestens einem Okular, mindestens einem Display und mindestens einer Kamera die Techniken zur Unterdrückung des Bildes vom Display in der Kamera vorteilhaft nutzen. Oder die Techniken zur korrekten Darstellung der linken und rechten Symbole in der linken und rechten Bildebene können auch in Geräten mit nur einer Kamera genutzt werden.
-
In den obigen Ausführungen wurde ein digitales Mikrospiegelgerät als Display 20 verwendet. Diese Art von Display ist vorteilhaft, weil sie schnell umgeschaltet werden kann und daher auch für hohe Kamerabildraten gut geeignet ist. Alternativ kann aber auch eine andere Art von schnellem Display verwendet werden, wie z.B. ein OLED-Display oder ein Mikro-LED-Display.
-
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Display 20 ein dynamisches, pixelbasiertes Display, bei dem jedes Pixel von der Steuereinheit 60 einzeln so gesteuert werden kann, dass es eine zeitlich veränderliche Lichtmenge abgibt. Alternativ kann das Display, wie bereits erwähnt, auch ein statisches Display sein. Ein solches statisches Display kann aus einer Maske bestehen, die in der Displayebene angeordnet ist und das anzuzeigende Symbol bildet. Hinter der Maske ist eine Lichtquelle angeordnet. Die Maske kann z.B. aus einem transparenten Substrat bestehen, das von einer undurchsichtigen Beschichtung bedeckt ist, wobei Teile der Beschichtung entfernt wurden, z.B. durch Ätzen, um Licht durchzulassen. Die entfernten Teile bilden in diesem Fall z.B. das anzuzeigende Symbol 70. Diese Art von Display kann durch Ein- und Ausschalten der Lichtquelle ein- und ausgeschaltet werden.
-
Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben werden, ist es klar zu verstehen, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern in anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche verkörpert und praktiziert werden kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
