ITPD20080374A1

ITPD20080374A1 - OPTICAL IMAGE DUPLICATOR WITH SELF-COMPENSATION OF THE SPHERICAL DISTORTION.

Info

Publication number: ITPD20080374A1
Application number: IT000374A
Authority: IT
Inventors: Stefano Bastianello; Catalin Dacian Ciubotaru; Michele Giarin; Fabio Mammano
Original assignee: Optical Electronic Solutions S R L
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-20

Description

PREMESSA PREMISE

Nel settore tecnico di riferimento della spettroscopia ad immagini, è nota l’esigenza di ottenere, da un medesimo oggetto o campione, diverse immagini distinte l’una dall’altra sulla base della lunghezza d’onda e/o della polarizzazione della luce. Varie tecniche sono impiegate per ottenere due immagini utilizzando porzioni distinte dello spettro emanato da un oggetto. Sistemi di questo tipo si basano tipicamente su elementi dispersivi che, posizionati lungo il cammino ottico, suddividono le componenti di diversa lunghezza d’onda. Tipici elementi dispersivi sono prismi o reticoli, in cui la dispersione avviene rispettivamente tramite rifrazione o diffrazione della luce, e specchi dicromatici, in cui la separazione spettrale si ottiene per riflessione. La duplicazione di immagini è per esempio importante nelle tecniche m icrofluorimetriche in cui (a) si studiano le interazioni intra- o inter-molecolari mediante FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) ; (b) si utilizzano sonde fluorescenti il cui picco di emissione cambia al variare di un parametro che si vuole misurare (esempio, indo- 1 ) ; (c) si acquisiscono immagini ad alta risoluzione da preparazioni marcate con due coloranti aventi caratteristiche spettrali distinguibili e che rivelano la presenza di molecole diverse (per esempio anticorpi specifici), etc. Per applicazioni legate alla misura di segnali ottici variabili nel tempo con lo stato fisico, chimico o biologico dell'oggetto, le immagini spettralmente separate devono preferibilmente essere ottenute simultaneamente, e ciò può essere fatto focalizzandole su parti distinte di un medesimo sensore planare (ad esempio, il sensore CCD o CMOS di una fotocamera). In the reference technical sector of image spectroscopy, the need to obtain, from the same object or sample, different images distinct from each other on the basis of the wavelength and / or polarization of light is known. Various techniques are employed to obtain two images using distinct portions of the spectrum emanating from an object. Systems of this type are typically based on dispersive elements which, positioned along the optical path, divide the components of different wavelengths. Typical dispersive elements are prisms or gratings, in which the dispersion takes place respectively by refraction or diffraction of light, and dichromatic mirrors, in which the spectral separation is obtained by reflection. Duplication of images is, for example, important in microfluorimetric techniques in which (a) intra- or inter-molecular interactions are studied by means of FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer); (b) fluorescent probes are used whose emission peak changes as a parameter to be measured varies (for example, indo-1); (c) high resolution images are acquired from preparations labeled with two dyes having distinguishable spectral characteristics and which reveal the presence of different molecules (e.g. specific antibodies), etc. For applications related to the measurement of optical signals varying over time with the physical, chemical or biological state of the object, the spectrally separated images must preferably be obtained simultaneously, and this can be done by focusing them on distinct parts of the same planar sensor (for example , the CCD or CMOS sensor of a camera).

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

L’idea di focalizzare su di un unico foto-sensore planare due immagini del medesimo campione, separate spazialmente mediante un duplicatore ottico, è stata descritta in Kinosita et al. (“DualView Microscopy with a Single Camera: RealTime Imaging of Molecular Orientations and Calcium” Journal of Celi Biology, voi. 1 15. pp67-73, 1991 ). Un sistema analogo (Dual View) è inoltre descritto nei brevetti statunitensi US 5926283 e US 5982497 a nome della Optical Insights. Entrambi utilizzano una combinazione di specchi totalmente riflettenti (alcuni fissi ed altri regolabili) e specchi dicromatici per separare il fascio di luce entrante in due fasci indipendenti, aventi lunghezze d’onda rispettivamente superiore e inferiore a una data lunghezza d'onda di taglio. The idea of focusing on a single planar photo-sensor two images of the same sample, spatially separated by an optical doubler, was described in Kinosita et al. (“DualView Microscopy with a Single Camera: RealTime Imaging of Molecular Orientations and Calcium” Journal of Cell Biology, vol. 1 15. pp67-73, 1991). A similar system (Dual View) is also described in US patents US 5926283 and US patents 5982497 in the name of Optical Insights. Both use a combination of fully reflective mirrors (some fixed and others adjustable) and dichromatic mirrors to separate the incoming light beam into two independent beams, having respectively higher and lower wavelengths than a given cutting wavelength.

PROBLEMATICHE RISCONTRATE PROBLEMS ENCOUNTERED

Sui due cammini ottici si prevede tipicamente l’utilizzo di una lente di proiezione (convergente) per la focalizzazione delle due immagini sul foto-sensore. Nelle disposizioni utilizzate fino a oggi , una sola lente di proiezione intercetta entrambi i fasci; questi la attraversano affiancati dopo aver subito n1 riflessioni lungo un cammino ottico e n2 riflessioni sull'altro. Per ragioni di ingombro e costo la lente di proiezione ha generalmente in diametro di qualche cm appena; la necessità di convogliare sul sensore quantità sufficienti di luce comporta l'utilizzo di una vasta superficie utile della lente medesima. Risulta perciò difficile se non impossibile evitare gli effetti dovuti a vari tipi di aberrazione che dipendono, specie nel caso dell’aberrazione sferica, dalla distanza del percorso ottico dall'asse ottico della lente. Nella tecnica nota, la parità di n1 e n2 è la stessa e le due immagini hanno la medesima orientazione. Le aberrazioni patite da zone omologhe delle due immagini sono quindi diverse: in particolare dettagli dell’immagine 1 associati a raggi ottici che transitano vicini all’asse ottico della lente corrispondono a dettagli dell’immagine 2 associati a raggi ottici che attraversano la lente in zone più periferiche. The use of a (convergent) projection lens is typically envisaged on the two optical paths to focus the two images on the photo-sensor. In the arrangements used up to now, a single projection lens intercepts both beams; these cross it side by side after having undergone n1 reflections along one optical path and n2 reflections on the other. For reasons of space and cost, the projection lens generally has a diameter of just a few cm; the need to convey sufficient quantities of light onto the sensor involves the use of a large useful surface of the lens itself. It is therefore difficult if not impossible to avoid the effects due to various types of aberration which depend, especially in the case of spherical aberration, on the distance of the optical path from the optical axis of the lens. In the known art, the parity of n1 and n2 is the same and the two images have the same orientation. The aberrations suffered by homologous areas of the two images are therefore different: in particular details of the image 1 associated with optical rays that pass close to the optical axis of the lens correspond to details of the image 2 associated with optical rays that pass through the lens in areas multiple peripherals.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Oggetto dell’invenzione è un duplicatore ottico d’i mmagine, atto alla realizzazione di immagini multiple corrispondenti a diverse componenti spettrali di uno stesso oggetto la cui prestazione, in termini di qualità e risoluzione ottenibili, sia analoga (come minimo) o migliore rispetto ai dispositivi di tecnica nota e che, tramite opportune regolazioni, permetta di migliorare l’efficacia rispetto alle architetture alternative. Object of the invention is an optical image duplicator, suitable for the realization of multiple images corresponding to different spectral components of the same object whose performance, in terms of obtainable quality and resolution, is similar (as a minimum) or better than the devices of known art and which, through appropriate adjustments, allow to improve the effectiveness with respect to alternative architectures.

Il problema alla base della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un duplicatore di immagini strutturalmente e funzionalmente concepito per superare i limiti sopra esposti con riferimento alla tecnica nota citata. Questo problema é risolto dal presente trovato mediante un duplicatore di immagini avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni che seguono. The problem underlying the present invention is that of providing an image duplicator that is structurally and functionally conceived to overcome the limits set out above with reference to the cited prior art. This problem is solved by the present invention by means of an image duplicator having the characteristics set out in the following claims.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione ottenuti minimizzando gli effetti delle aberrazioni dovute alla lente di proiezione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata di un suo preferito esempio di realizzazione illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui: The features and advantages of the invention obtained by minimizing the effects of aberrations due to the projection lens will better result from the detailed description of one of its preferred embodiments illustrated, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:

- la figura 1 è una vista prospettica di un duplicatore di immagini in accordo con la presente invenzione ; Figure 1 is a perspective view of an image duplicator according to the present invention;

- la figura 2 è una vista in esploso del duplicatore di immagini della figura 1 ; Figure 2 is an exploded view of the image duplicator of Figure 1;

- la figura 3 è una vista schematica del percorso ottico di due raggi luminosi marginali all'interno del duplicatore di figura 1. Figure 3 is a schematic view of the optical path of two marginal light rays inside the duplicator of Figure 1.

Con iniziale riferimento alla figura 1 , con A è generalmente indicato un duplicatore ottico di immagini realizzate in accordo con la presente invenzione. With initial reference to Figure 1, A generally indicates an optical duplicator of images made in accordance with the present invention.

I l duplicatore ottico A comprende un’apertura B per l’ingresso di un segnale luminoso, corrispondente preferibilmente ad un'immagine, proveniente ad esempio in uscita da un microscopio connesso al duplicatore A stesso. Il segnale di immagine entrante, rappresentato con la freccia F in figura 3 è relativo ad un oggetto campione spaziale (non raffigurato) esaminato tramite il microscopio. Preferibilmente, in prossimità dell'apertura B, il duplicatore A comprende primi mezzi di connessione 22 (figura 2) per la connessione con il microscopio o altro sistema di generazione di immagini reali. The optical duplicator A comprises an opening B for the input of a light signal, preferably corresponding to an image, coming for example at the output of a microscope connected to the duplicator A itself. The incoming image signal, represented by the arrow F in Figure 3, relates to a spatial sample object (not shown) examined through the microscope. Preferably, near the opening B, the duplicator A comprises first connection means 22 (Figure 2) for connection with the microscope or other system for generating real images.

Quest’ultimo può essere di qualunque tipo e comprende generalmente una lente obiettivo (non rappresentata) per ricevere luce dall’oggetto esaminato così da creare un’immagine che, come anzidetto, viene proiettata nel piano dell’apertura B del duplicatore A. In esperimenti di spettroscopia FRET, per l’illuminazione dell’oggetto esaminato é utilizzata una luce monocromatica, emessa ad esempio da un monocromatore (come il Policrome V® realizzato dalla TILL PHOTONICS GmbH.). The latter can be of any type and generally comprises an objective lens (not shown) to receive light from the object examined so as to create an image which, as aforesaid, is projected into the plane of the aperture B of the doubler A. In experiments of FRET spectroscopy, for the illumination of the examined object a monochromatic light is used, emitted for example by a monochromator (such as the Polychrome V® made by TILL PHOTONICS GmbH.).

Per il corretto funzionamento del duplicatore A è richiesto il posizionamento dell’apertura B in corrispondenza al primo piano immagine P1 (figura 3) in cui é formata l'immagine in uscita dal sistema, otticamente a monte di A. A questo scopo si dispone del supporto 21 che forma con 22 un sistema di regolazione telescopico. L’apertura B é preferibilmente disposta perpendicolarmente all’asse ottico del duplicatore e comprende una fenditura regolabile, preferibilmente rettangolare, con funzione di field stop che serve quindi per delimitare la frazione dell'immagine ammessa in ingresso da A. Per l'orientazione angolare della fenditura nel piano P1 , 22 può ruotare entro 21 ed essere infine fissato serrando una vite. For the correct functioning of the duplicator A it is required the positioning of the opening B in correspondence to the first image plane P1 (figure 3) in which the output image from the system is formed, optically upstream of A. For this purpose, the support 21 which forms with 22 a telescopic adjustment system. The aperture B is preferably arranged perpendicular to the optical axis of the duplicator and comprises an adjustable slit, preferably rectangular, with the function of field stop which therefore serves to delimit the fraction of the image admitted in input from A. For the angular orientation of the slot in plane P1, 22 can rotate within 21 and be finally fixed by tightening a screw.

A valle, relativamente alla direzione del segnale luminoso F, dell’apertura B, é posizionato un sistema di lenti collimatrici L, ad esempio alloggiate nel porta-lenti cilindrico 11 , filettato esternamente. Downstream, relative to the direction of the light signal F, of the aperture B, a system of collimating lenses L is positioned, for example housed in the cylindrical lens holder 11, externally threaded.

Il sistema L può essere costituito da un unico elemento ottico o da più elementi, come una pluralità di lenti, ad esempio una coppia di doppietti acromatici separati spazialmente tra loro. Per il corretto funzionamento del duplicatore A, è indispensabile posizionare L, ad esempio ruotando il portalenti 11 nel setto 9, filettato internamente, in modo che il piano focale anteriore di L coincida con P1 : in tal modo il fascio luminoso del segnale proveniente dall’apertura B risulterà collimato, ossia composto da fasci di raggi paralleli a valle di L. Il diaframma 12 (fig. 2) delimita il diametro di tale fascio di raggi collimati emergenti diretti verso mezzi di dispersione D (fig. 3) atti a separare il segnale incidente in pi ù componenti, come delineato nel seguito. In particolare, l’immagine incidente F viene separata in differenti componenti spettrali. The system L can be constituted by a single optical element or by several elements, such as a plurality of lenses, for example a pair of spatially separated achromatic doublets. For the correct functioning of the duplicator A, it is essential to position L, for example by rotating the lens holder 11 in the septum 9, internally threaded, so that the front focal plane of L coincides with P1: in this way the light beam of the signal coming from the aperture B will be collimated, i.e. composed of beams of parallel rays downstream of L. The diaphragm 12 (fig. 2) delimits the diameter of this beam of emerging collimated rays directed towards dispersion means D (fig. 3) suitable for separating the incident signal in several components, as outlined below. In particular, the incident image F is separated into different spectral components.

I mezzi di dispersione D comprendono lo specchio dicromatico 6 che trasmette una porzione della luce incidente su di esso, riflettendo l'altra. In un microscopio a fluorescenza, uno specchio dicromatico è tipicamente utilizzato per separare la luce di emissione fluorescente dalla luce di eccitazione. Un siffatto specchio trasmette all’inci rea il 90% della luce incidente avente una lunghezza d’onda al di sopra del valore di soglia e riflette all 'incirca il 90% della luce incidente avente una lunghezza d’onda al di sotto del valore di soglia. In dettaglio, lo specchio dicromatico 6 suddivide il segnale luminoso incidente in due fasci tra loro separati: un primo fascio contiene tutte le lunghezze d’onda presenti nel fascio incidente che sono al di sopra della lunghezza d’onda di taglio prescelta per 6, mentre il secondo fascio contiene tutte le lunghezze d’onda al di sotto di tale lunghezza di taglio. Generalmente, il fascio con lunghezze d’onda maggiori della lunghezza di taglio è il fascio trasmesso, mentre il fascio con lunghezze d’onda inferiori a quella di taglio è il fascio riflesso (rappresentati dai fasci T e R della figura 3). Alternativamente, è possibile posizionare un prisma o un reticolo al posto dello specchio dicromatico 6 per ottenere la separazione in due fasci aventi caratteristiche spettrali distinte. Lo specchio dicromatico 6 è preferibilmente posizionato ad un angolo di 45° rispetto all’asse ottico del duplicatore A, ed in particolare ad un angolo di 45° rispetto alla direzione di propagazione del fascio incidente sullo specchio dicromatico stesso, collimato dalla lente di collimazione L. The dispersion means D comprise the dichromatic mirror 6 which transmits a portion of the light incident thereon, reflecting the other. In a fluorescence microscope, a dichromatic mirror is typically used to separate the fluorescent emission light from the excitation light. Such a mirror transmits 90% of the incident light having a wavelength above the threshold value and reflects approximately 90% of the incident light having a wavelength below the value of theshold. In detail, the dichromatic mirror 6 divides the incident light signal into two separate beams: a first beam contains all the wavelengths present in the incident beam which are above the selected cutting wavelength for 6, while the second beam contains all wavelengths below that cut length. Generally, the beam with wavelengths greater than the cut length is the transmitted beam, while the beam with wavelengths lower than the cut length is the reflected beam (represented by the T and R beams in Figure 3). Alternatively, it is possible to position a prism or a grating instead of the dichromatic mirror 6 to obtain the separation into two beams having distinct spectral characteristics. The dichromatic mirror 6 is preferably positioned at an angle of 45 ° with respect to the optical axis of the doubler A, and in particular at an angle of 45 ° with respect to the direction of propagation of the beam incident on the dichromatic mirror itself, collimated by the collimating lens L .

I mezzi di dispersione D includono inoltre mezzi di re-indirizzamento del fascio trasmesso T, funzione svolta per esempio da una coppia di specchi riflettenti SR montati sugli opportuni porta-specchi regolabili 2 di fig.2 . Nella definizione di specchio riflettente qui data sono inclusi anche uno o più distinti elementi ottici che svolgano la stessa funzione, tipicamente un prisma o una combinazione di prismi e/o specchi. The dispersion means D also include means for re-addressing the transmitted beam T, a function performed for example by a pair of reflecting mirrors SR mounted on the suitable adjustable mirror holders 2 of fig.2. The definition of reflecting mirror given here also includes one or more distinct optical elements that perform the same function, typically a prism or a combination of prisms and / or mirrors.

I I fascio T trasmesso dallo specchio dicromatico 6 si propaga in una direzione sostanzialmente invariata rispetto alla direzione di propagazione del fascio incidente mentre il fascio riflesso R, che si propaga inizialmente perpendicolarmente al fascio incidente, è re-indirizzato dalla coppia di specchi riflettenti SR di ulteriori 90° così da risultare parallelo al fascio trasmesso T. Si noti che il fascio trasmesso T non subisce alcuna riflessione (n1 = 0) mentre il fascio R subisce complessivamente un numero dispari (n2= 3) di riflessioni. Il posizionamento della coppia di specchi riflettente SR è regolabile, ovvero ciascuno di essi è montato su opportuni mezzi di regolazione 2 per angolare opportunamente gli specchi SR rispetto all asse ottico del duplicatore A. The beam T transmitted by the dichromatic mirror 6 propagates in a direction substantially unchanged with respect to the direction of propagation of the incident beam while the reflected beam R, which initially propagates perpendicularly to the incident beam, is redirected by the pair of reflecting mirrors SR of further 90 ° so as to be parallel to the transmitted beam T. Note that the transmitted beam T does not undergo any reflection (n1 = 0) while the beam R undergoes altogether an odd number (n2 = 3) of reflections. The positioning of the pair of reflecting mirrors SR is adjustable, i.e. each of them is mounted on suitable adjustment means 2 to suitably angle the mirrors SR with respect to the optical axis of the duplicator A.

Sia il fascio trasmesso T che il fascio riflesso R, dopo il suo re — indirizzamento grazie alla coppia di specchi riflettenti SR, sono quindi opzionalmente incidenti su due distinti filtri ottici W e Z, disposti in un elemento porta-filtri 1. Ciascuno dei filtri ottici W e Z é preferibilmente un filtro di interferenza, pi ù precisamente un filtro di emissione, così da meglio definire il contenuto, in termini di lunghezze d’onda presenti, dei fasci riflesso R e trasmesso T . Both the transmitted beam T and the reflected beam R, after its redirection thanks to the pair of reflecting mirrors SR, are therefore optionally incident on two distinct optical filters W and Z, arranged in a filter holder element 1. Each of the filters optical W and Z is preferably an interference filter, more precisely an emission filter, so as to better define the content, in terms of wavelengths present, of the reflected R and transmitted T beams.

Questi filtri sono pertanto utilizzati nel caso in cui si voglia una maggiore definizione delle lunghezze d’onda presenti nei due fasci riflesso R e trasmesso T (ad esempio due definiti intervalli di lunghezze d’onda) rispetto alla semplice suddivisione “maggiore, minore di una certa soglia” effettuata dallo specchio dicromatico 6. Ogni filtro W,Z é pertanto selezionato in modo tale da lasciar passare unicamente un intervallo di lunghezze d'onda d’interesse. I due fasci riflesso R e trasmesso T, eventualmente filtrati, incidono sui mezzi di formazione dell’immagine 16a, atti a formare due immagini spettralmente differenti che costituiscono il segnale di uscita del duplicatore A. In figura 2 è visibile il porta lente 16. These filters are therefore used when a greater definition of the wavelengths present in the two beams reflected R and transmitted T (for example two defined ranges of wavelengths) is desired compared to the simple subdivision "greater, less than one certain threshold ”effected by the dichromatic mirror 6. Each filter W, Z is therefore selected in such a way as to allow only an interval of wavelengths of interest to pass. The two reflected R and transmitted T beams, possibly filtered, affect the image formation means 16a, designed to form two spectrally different images that make up the output signal of the duplicator A. Figure 2 shows the lens holder 16.

I mezzi di formazione dell’immagine 16a di fig.3 possono essere costituiti da un unico elemento ottico o da più elementi tra loro spazialmente separati come una pluralità di lenti, ad esempio un doppietto acromatico. The image formation means 16a of fig. 3 may consist of a single optical element or of multiple elements spatially separated from each other such as a plurality of lenses, for example an achromatic doublet.

II duplicatore A comprende una slitta 20, in prossimità della quale sono posizionati inoltre preferibilmente secondi mezzi di connessione 19 per la connessione del duplicatore A ad un sensore S (visibile in fig. 3). Il segnale ottico in uscita dal duplicatore A comprende due immagini distinte (semi-immagini) dello stesso oggetto derivanti dalla porzione dell'immagine in ingresso intercettata dalla fenditura 22, ma aventi caratteristiche spettrali differenti. La larghezza e l'orientazione dell’apertura B è selezionata in funzione delle dimensioni del sensore S su cui si proiettano le due semi-immagini e può essere variata ad esempio controllandola manualmente od elettronicamente. La posizione della coppia di immagini sul sensore è regolabile mediante movimentazione della slitta 20 relativamente al coperchio posteriore forato 17. Per garantire che il sensore S venga a giacere esattamente nel piano focale posteriore del sistema ottico 1 6a si dispone dell'uscita 18 dotata di regolazione telescopica. Posto che i fasci T e R siano perfettamente collimati, entrambe le immagini sono formate nel medesimo secondo piano immagine P2, che è preferibilmente coincidente con il piano definito dal sensore di rilevazione S, per l'acquisizione delle stesse. The duplicator A comprises a slide 20, near which second connection means 19 are also preferably positioned for connecting the duplicator A to a sensor S (visible in Fig. 3). The optical signal output from the doubler A comprises two distinct images (half-images) of the same object deriving from the portion of the input image intercepted by the slit 22, but having different spectral characteristics. The width and orientation of the aperture B is selected according to the size of the sensor S on which the two half-images are projected and can be varied for example by controlling it manually or electronically. The position of the pair of images on the sensor can be adjusted by moving the slide 20 relative to the perforated rear cover 17. To ensure that the sensor S lies exactly in the rear focal plane of the optical system 1 6a, the output 18 is equipped with adjustment telescopic. Provided that the beams T and R are perfectly collimated, both images are formed in the same second image plane P2, which is preferably coincident with the plane defined by the detection sensor S, for their acquisition.

I l sensore S connesso al duplicatore A è atto alla memorizzazione ed all’analisi delle due immagini derivate. Ad esempio, un sensore S utilizzato nella presente invenzione può essere un sensore CCD o CMOS. The sensor S connected to the duplicator A is suitable for storing and analyzing the two derived images. For example, a sensor S used in the present invention can be a CCD or CMOS sensor.

Le immagini che si formano sul sensore S sono costitutivamente complanari e vengono allineate agendo sulla coppia di specchi SR tramite i mezzi di regolazione 2. The images formed on the sensor S are constitutively coplanar and are aligned by acting on the pair of mirrors SR by means of the adjustment means 2.

I l segnale di uscita del duplicatore pertanto comprende due immagini, che si formano entrambe nel medesimo piano P2, disposte in modo tale che ogni immagine ricopra sostanzialmente metà dell’area utile totale del sensore S. Quest’ultimo quindi registra ed elabora le immagini, tramite tecniche di analisi standard in un elaboratore elettronico. The output signal of the duplicator therefore comprises two images, both of which are formed in the same plane P2, arranged in such a way that each image substantially covers half of the total useful area of the sensor S. The latter then records and processes the images, using standard analysis techniques in an electronic computer.

Le due immagini differiscono per la loro composizione spettrale. Inoltre, essendo n1 = 0 e n2= 3, la seconda sarà speculare rispetto alla prima. La diversa orientazione delle immagini finali garantisce che porzioni omologhe delle medesime risultino affette dallo stesso tipo e grado di aberrazioni, nella misura in cui le aberrazioni abbiano simmetria cilindrica rispetto all asse ottico di 16a. Applicando pertanto una riflessione speculare digitale alla rappresentazione digitale di una delle due immagini, questa potrà essere sovrapposta con ottima approssimazione alla rappresentazione digitale dell'altra. The two images differ in their spectral composition. Furthermore, since n1 = 0 and n2 = 3, the second will be mirrored with respect to the first. The different orientation of the final images ensures that homologous portions of the same are affected by the same type and degree of aberrations, to the extent that the aberrations have cylindrical symmetry with respect to the optical axis of 16a. Therefore, by applying a digital specular reflection to the digital representation of one of the two images, this can be superimposed with excellent approximation to the digital representation of the other.

Claims

CLAIMS 1. Image duplicator (A) to duplicate an incoming image, relating to a spatial object examined, in two images, on the same plane - image, having distinct spectral characteristics, including: - dispersion means (D) for dividing a light signal (F) relating to said incoming image into two stinto beams (T, R), each beam (T, R) possessing distinct optical characteristics with respect to the other (T, R ); - image formation means (16a), typically an achromatic doublet, for obtaining an output signal including two distinct images formed on the same image plane (P2), said distinct images having distinct spectral characteristics but representing said same spatial object examined ; - characterized in that said dispersion means (D) comprise a pair of reflecting mirrors (SR) or equivalent combination of mirrors or prisms for directing one of said distinct beams (T, R) towards said means for forming the image (16a), so that the parity of the number of reflections between the two beams is different.

2. Image duplicator (A) according to claim 1, wherein said dispersion means (D) comprise a dichroic filter (6) positioned at an angle substantially of 45 ° with respect to the propagation axis of said input signal ( F), upstream of said reflecting mirrors (SR), relative to the direction of said input light signal (F), said dichroic filter (6) dividing said input signal into said distinct beams (T, R), a reflected beam (R) and a transmitted beam (T).

3. Image duplicator (A) according to claim 1 or 2, in which said image plane (P2) is arranged in correspondence with a detection sensor (S).

4. Image duplicator (A) according to one or more of the preceding claims, comprising, upstream of said dichroic filter (6), a collimating lens (L), for collimating said input signal.

5. Image duplicator (A) according to one or more of claims 2 to 4, comprising, downstream of said dichroic filter (6), at least one optical filter (Z, W) for filtering said reflected signal (R) and / or said transmitted beam (T).

6. Image duplicator (A) according to claim 4 or 5, wherein said optical filter (Z, W) is an interference filter.

7. Image duplicator (A) according to one or more of the preceding claims, comprising a slot (B) for the input of said input signal.

8. Image duplicator (A) according to one or more of the preceding claims, comprising first connection means (21) for connection to a microscope with the possibility of axial and angular adjustments for maximum versatility towards various types of microscope available on the market.

9. Image duplicator (A) according to one or more of the preceding claims, including means (2) for adjusting said pair of mirrors (SR) so as to suitably angular said mirrors (SR) with respect to said input signal.

10. Image duplicator (A) according to one or more of the preceding claims, comprises second connection means (19) for connection to the detection sensor (S) with the possibility of axial, angular and transverse adjustments for perfect focusing to various types of sensors available on the market.