JP2009506351A - 自由にプログラミング可能な記憶器を有する光学走査装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、好ましくは生物試料（１）を特に走査するために適している光学記録ユニット及び／又は再生ユニットに関する。調整ユニット（８，９，１０），走査ユニット（６），光学系ユニット（４，５）及び制御装置（７）が、基本的な構成に属する。制御装置（７）は、調整ユニット（８，９，１０）及び場合によっては光学系ユニット（４，５）を制御し、走査ユニット（６）を読み取る。これによって得られるデータが、制御装置（７）内でさらに処理される。制御装置（７）は、少なくとも１つの記憶器（１１，１２）を装備する。個々のユニット（４，５；６；８，９，１０）の補正値及び／又は特性値及び／又はその他のデータが、これらの記憶器（１１，１２）内に書き込まれている。これらの憶器（１１，１２）は、組み込まれたプロセッサを有する自由にプログラミング可能なチップカードとして本発明にしたがって構成されている。

Description

本発明は、好ましくは生物試料を特に走査し、調整ユニット，走査ユニット，光学系ユニット及び制御装置を有する光学記録ユニット及び／又は再生ユニットに関する。この制御装置は、調整ユニット及び場合によっては光学系ユニットを制御し、走査ユニットを読み取り、これから得られるデータを処理する。この場合、この制御装置は、少なくとも１つの記憶器を装備する。個々のユニットの補正値及び／又は特性値及び／又はその他のデータが、これらの記憶器内に書き込まれている。

調整ユニットは、一般に特に生物試料を収容する台つまり試料台を有する。さらにこの調整ユニットは、光学系ユニットの焦点合わせを変更するため、一般に光学系ユニット用の調整駆動部を有する。一般に制御装置が、台つまり試料台及び光学系ユニット用の調整駆動部を制御する。光学系ユニットは、１つ又は多数の対物レンズを有してもよい。これらの対物レンズは、場合によってはさらに制御装置によって選択される。走査ユニットは、一般にＣＣＤチップである。このＣＣＤチップは、光学系ユニットの像面内に配置されていて、試料の像を記録するために使用される。制御装置が、走査ユニットを読み取り、こうして得られる光学データを処理する。

さらに制御装置は、記憶器を装備する。この記憶器は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第40 20 527号明細書によるこの分野の従来の技術の範囲内では補正メモリと呼ばれる。レンズ変位変換器の出力信号が、補正メモリの入力部に入力され、この入力信号に応じて付随する補正信号を提供する。さらにこの制御装置つまり演算回路は、オフセット補正信号を変位変換器のこれらの出力信号に付加する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第103 24 329号明細書の範囲内では、顕微鏡で検査すべき物体又は実験室の分析システムで分析すべき物体を記録するための試料トレー装置が記されている。この試料トレー装置は、物体を記録する試料トレー及び記憶装置を有する。この記憶装置は、書込み読取り装置によって書き込みでき及び／又は読み取りでき、チップカードモジュールを有する。

この公知の従来の技術は、光学系ユニットつまりそこにあるレンズを最終的に補正することに限定されている。このため、不変に設置された補正メモリにアクセスされる。このことは、メモリ構成の特別な柔軟性に対する今日の要求にもはや適さない。他方では、機能が制限されている。ここでの本発明は、全体的な対策を提供したい。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第40 20 527号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第103 24 329号明細書 書籍「Bildverarbeitung fur Einsteiger」B. Naumann, Springer出版社， 2004第167頁以降 書籍「Bildverarbeitung fur Einsteiger」B. Naumann, Springer 出版社 第53頁以降

本発明の技術的な課題は、場合によっては任意のユニットの補正が実施でき、他方では個々のユニットの交換時に全システムの迅速な適合を実現することが可能であるように、冒頭で説明した構成の光学記録ユニット及び／又は再生ユニットをさらに改良することにある。

この技術的な課題を解決するため、本発明の範囲内のこの種類の光学記録ユニット及び／又は再生ユニットは、記憶器が場合によっては組み込まれたプロセッサを有する自由にプログラミング可能なチップカードとして構成されていることを特徴とする。

この特別な記憶器つまり自由にプログラミング可能なチップカードは、本発明にしたがって補正値だけでなくて、以下でさらに詳しく説明する個々に付随するユニットに特別な特性値及び場合によってはその他のデータも有する。すなわちここでは、例えば調整ユニットの構成要素としての台つまり試料台の場合、この調整ユニットの変位，この変位の大きさ，変位速度、場合によっては起こり得る、軸が駆動した時の軸の上昇等に対する値が記憶され得る。すなわち、調整ユニット又は台つまり試料台に属するチップカードが、この例では説明した台を特徴づけて制御するために必要な全ての値を有する。さらに台又は調整ユニットに対するこのチップカードは、補正値を有する。

これらの補正値を入手するため、一般に校正が実施される。このため、調整ユニット又は台が、基準マスクを記録する。この基準マスクは、特定の位置に目印を有する。台だけが移動する時は、これらの目印の像が、機械的な不正確さに起因して場合によってはずれる。このズレは、検出できる。この代わりに又はこれに加えて、基準マスクが省略されてもよい。この省略は、ハイコントラストな試料が記録されることが前提条件である。したがって、個々の特にハイコントラストな領域又は地点が、試料の場所から検出され得る。すなわち、多くの場合に使用されるＣＣＤチップの光学系及び画素の大きさが既知である場合、画素の分解能が理論的に既知である。

調整ユニット又は台が多数の方向に移動する時は、ハイコントラストな試料の僅かな−理論的に等価な−像しか記録できない。試料の像の起こりうるズレは、機械的な不正確さに起因する。これらの機械的な不正確さを算出し、したがって補正値を検出するため、例えば書籍「Bildverarbeitung fur Einsteiger」B. Naumann, Springer出版社， 2004第167頁以降中に記されているように、それぞれの試料の像が相関評価される。明らかに、個々の試料の像間の違いを検出するための像の処理の別の比較方法も考えられかつ含まれる。この例の相関評価によって、一致又はズレが存在するかどうかが、試料のそれぞれの重なる領域で検査される。このとき、補正値が、起こりうるズレから導き出され、台の移動特性に関する情報を作成することができる。

どんな場合でも、理想的には、補正マトリックスが、説明したプロセスの終わりに台又は調整ユニットから通常に検出される各Ｘ／Ｙ値に対して適用される。補正値又は補正マトリックスは、−先に説明した特性値に加えて−台又は調整ユニットに属するチップカードに記憶される。

基本的には、ロボットアーム又は匹敵するＸ方向調整装置／Ｙ方向調整装置及び場合によってはＺ方向調整装置にアクセスする調整ユニットも使用できる。この場合でも、ロボットアームの特性値、例えばロボットアームの調整速度，調整範囲等が、付随するチップカードに記憶できる。同様にチップカードは、−上述したように−算出され記憶され得る補正値を記録する。

調整ユニットの構成要素としての台つまり試料台に加えて、調整ユニットの別の構成要素としての光学系ユニット用の調整駆動部も、機械的な不十分さを有しうる。これらの機械的な不十分さは、上述したように解消できる。例えば、焦点合わせされている点状の物体が、その都度鮮明に投影される必要がある。光学系ユニット及びこれに付随する焦点面用の調整駆動部が移動する時に、これに応じて付随する試料つまり参考試料が、Ｚ方向に限定して追従できる。すなわち、台が、この例では光学系ユニット用の調整駆動部に同期して移動する。その後の焦点合わせ時に起こりうるズレが、調整駆動部の機械的な誤差に一致する。この機械的な誤差は、付随するＺ値に対する補正値として記憶され得る。

機械的な不十分さによって生じたこれらの主な補正値に加えて、光学補正も、プログラミング可能なチップカード内に記憶できる。このような補正は、例えば球面収差又は色収差を補整できる。球面収差は、平行なビーム束が最終的な焦点角度によって焦点距離のズレを有する現象を意味する。すなわち、例えば光が試料を透過中に生じた試料の像つまりこの像に属する平行なビームが、光学系ユニットのレンズ又は対物レンズと複数の異なる場所との間の光軸を交差する。このような球面収差の誤差は、例えば平坦な試料の像が場合によっては枕形又は樽形に記録されることを招く。このようなユガミは、同様に既に説明した基準マスクによって確認でき、付随する補正値としてチップカード内に記憶できる。

軸上色収差も、補整される光学誤差に属する。この軸上色収差は、例えば青いビームが赤いビームより短い焦点距離を示すことを考慮する。この場合でも、色収差の結果のそれぞれのユガミ又はヒズミが、各色に対して別々に基準マスクによって確認でき、それぞれの補正値としてチップカード内に記憶できる。

例えば、光学系ユニットが選択的に考慮される追加のフィルタを有する場合は、さらなる補正が必要である。このようなフィルタも、試料の像又は基準マスクの像を歪ませる傾向がある、すなわち補正を必要とする。このような幾何学的な光学誤差に加えて、異なる色解釈に起因して生じ、一般に上位概念「色誤差」に属する光学誤差も考慮する必要がある。

例えば、走査ユニットつまりこの走査ユニットの地点に設けられているＣＣＤチップは、特定のスペクトル色を過度に強調するがある。同じことが、出力ユニットつまり画像面や印刷機に対しても成立しうる。すなわち、この出力ユニットに対して補整を実施することが必要である。このため、基準スペクトルが、記録されて再生され、この基準スペクトルの現画像と比較される。次いで、この現画像と記録されている又は再生されている基準画像との間の起こりうるズレが、付随する色補正値に算入される。これらの色補正値は、さらにチップカード内に記憶され得る。

シェーディング補正も、最後に説明した色誤差に属する。このシェーディング補正は、場合によっては（試料の下の）白色光源又はその他の光源によって通常に透過すべき試料の不均質な画像照射を考慮する。この不均質な画像照射からのズレが、付随するシェーディング補正値によって補整される。例えば、不均質な面が参考試料として透過照射され、この参考試料の（グレースケール値の）分布が記録されて記憶されることによって、校正が、この補整に対しても必要である。再生画像が、基準画像に対して設定されることによって、像点ごとの補正値が、シェーディング補正に対して算出でき、チップカード内に記憶できる。

最終的には、説明した機械的な誤差，幾何学的な誤差及び色誤差に加えて、電気的又は電子的な誤差も考慮する必要がある。これらの電気的又は電子的な誤差は、例えば試料を透過照射するための（白色）光源の電圧が、記録等の間に変動することによって生じる。これによって生じる強度の変動が、同様に補正を必要とする。補正を後で実施できるようにするため、例えば（白色）光源の電圧を記録して制御装置内に記録することが考えられる。

結果として、包括的な誤差を補正することによって機械的な誤差及び幾何学的な光学誤差、さらに色誤差及び電気的／電子的な誤差を補正する光学記録ユニット及び／又は再生ユニットを構成することができる。全ての誤差が、先に切り替えられた校正過程によって確認でき、定量化でき、そして検査したそれぞれのユニット用のチップカード内に記憶できる。これらの示された誤差が、チップカードに存在するプロセッサによって結合できるか又は重み付けもできる。さらにこのプロセッサは、制御装置によって対話を制御し、場合によっては誤差値及び／又は特性値の更新を可能にする。最終的にこのプロセッサは、個々のユニットの稼働頻度を記録し、この記録から耐用期間に起因した交換，整備等が予告されることをこの方法で逆推理する。さらにプロセッサは、時間に起因した又は稼働頻度に起因した磨耗の発生を誤差値において同様に予測して考慮できる。

明らかに、例えば検査すべき試料が、基準マスクと同時に記録され投影されることによって、上述の校正過程が、測定と同時に実施されてもよい。さらに、校正が予め切り替えられて実施され、引き続き測定が実施されることも、当然に本発明の範囲内にある。

さらに、制御装置との対話中に、接続されているそれぞれのユニットに関する特性値を知らせるため、それぞれのユニットの必要な特性値が、チップカードに入力される。すなわち、制御装置が、チップカードの特性値に基づいてどの調整ユニット，走査ユニット，光学系ユニット等がその都度すぐに使用されるかを「知り」、記憶された補正値にさらに問い合わせでき、引き続く画像記録時及び場合によっては画像再生時に考慮できる。この場合、自由にプログラミング可能なチップカードが、交換可能な記憶器の実現を可能にする。明らかに、多数のチップカードが設けられてもよい。つまり、例えば各ユニットが、１つの独立したチップカードを装備するように、多数のチップカードが設けられてもよい。これによって、説明した光学記録ユニット及び／又は再生ユニットが、異なって構成されたユニットから言わばモジュール式に構成できる。これらのユニットはそれぞれ交換され得る。同じことが、自由にプログラミング可能なチップカードに対して成立する。このチップカードは、同様に交換可能に構成されていて、場合によっては変更された条件，新たに記録される校正値等に適合され得る。

以下に、本発明のその他の好適な構成を説明する。したがって、先に説明した誤差は、それぞれのユニットに対する伝達関数が決定されることによっても補足して又は代わりに考慮できる。この伝達関数は、実際に記録され再生される試料の画像と試料の現画像との−それぞれのユニットに起因した−全てのズレを考慮する。この試料の画像は、周知のように現画像と上述した伝達関数の畳み込みを示す。伝達関数が既知である場合、現画像が、この試料の画像から逆推理できる。

本発明によれば、この伝達関数が、１回限り（又は何回か）で実験的及び／又は理論的に決定できてチップカード内に記憶できる。こうして、伝達関数が、制御装置内の得られた走査値と結合され得る。この場合、試料の画像から既に説明した現画像を逆推理する目的で、ここでは一般に復元が実施される。このような復元又はその背後に存在する過程の詳細は、例えば書籍「Bildverarbeitung fur Einsteiger」B. Naumann著, Springer出版社， 第53頁以降中に記されている。

伝達関数が、算出された走査値に基づいて連続して適合されてチップカード内に書き込まれ得る。この過程は、先に既に説明した連続校正に相当する。この場合、補正値が、生成された走査値と平行して算出されてチップカード内に記憶される。同じことが、伝達関数に対して成立する。

チップカードが、無線式に及び／又は有線式に制御装置と双方向に通信することが適すると実証されている。このようにして、制御装置が、例えば測定の間に得られる新しい校正値を古い校正値又は誤差補正値と併せてチップカードに書き込みできる。これとは逆に、チップカードは、必要な特性値及び同時に最初の測定に対するこのチップカードの誤差特性値を付随するユニット又は多数のユニットに供給する。

さらに、複数のチップカードが、お互いの間で−及び必須でなくて制御装置を介して−互いに通信することが、考えられかつ本発明によって含まれる。これによって、例えば転送地点が省略され得る。いわゆるスライド・ローダ(Slide Loader)、すなわち個々の試料用の供給装置及び送り込み装置が使用される場合、一方では上述のスライド・ローダのチップカードと他方では試料台のチップカードとが、データ交換を実施することが考えられる。このことは、試料をスライド・ローダから台に引き渡すことを開始させる。一方ではスライド・ローラから、他方では台つまり調整ユニットからのこの受け渡し時のその都度の位置が、この方法で交換され得る。強調すべきは、チップカード同士の通信及びチップカードと制御装置との通信が、あらゆる通信網を通じて実施できる点である。それ自体公知のネットに関連するデータ伝送の意味のインターネットを通じた伝送及び配電網を通じた伝送も考えられる。

一般にチップカードは、関連するＩＳＯ規格、例えばＩＳＯ7816標準に対応する市販のスマートカードである。これによって、コストを僅かに抑えることができ、その他の点ではチップカードを同様に既存のチップカード読取器によって問題なく読み取ることができる可能性がある。同時にこのチップカード読取器は、チップカードをこのチップカード読取器内に交換可能に収容され保持するために使用される。

ユニットに特有のデータに加えて、チップカードは、サービス提供者に特有のデータも有して許可されないアクセスを阻止できる。この場合、すなわちサービス提供者が、光学記録ユニット及び／又は再生ユニットを利用したい時に初めて、チップカードが、付随するチップカード読取器内に差し込まれる。これに関連して第一にこのチップカードは、それぞれの機器の構成について包括的に調べる状態に制御装置を移行させる。すなわち、制御装置が、その時の機器の構成について調べるため、チップカードが、例えば調整ユニット，走査ユニット，光学系ユニット，出力ユニット等の特性値を制御装置に伝達する。同時に、記録される走査値をこれに応じて補正するため、使用されるそれぞれのユニットに属する誤差補正値が、制御装置に伝達される。さらにチップカードは、許可されたサービス提供者が説明した記録ユニット及び／又は再生ユニットにアクセスしたかどうかを確認する。最後に言及した機能は、誤差補正値と特性値とを交換することなしでも当然に実施できる。

さらにチップカードは、許可されたサービス提供者を検査するためだけに考慮されるのではなくて、チップカードの使用者に特有の調整部、例えば好ましい対物レンズ，特定の顕微鏡調整部等にも適用できる。

どんな場合でも制御装置は、チップカードに記憶されたサービス提供者に特有なデータを制御装置内に記憶されたアクセス鍵と一致に関して比較する。一致した場合、サービス提供者が、光学記録ユニット及び／又は再生ユニットにアクセスできる。これに関連して本発明は、例えば指紋，眼の虹彩等のようなバイオメトリックデータをそれぞれのサービス提供者のチップカード上に当然に記憶できる。当選に、こうして得られるバイオメトリックデータは、説明した使用者側に対してだけ利用できるのではなくて、その他の用途、例えば先に説明した使用者の好ましい個々の調整部に対しても利用できる。

どんな場合でも、チップカードは、光学記録ユニット及び／又は再生ユニット用のハウジングの内部に配置されている。その結果、コンパクトなモジュールユニットが得られる。このモジュールユニットの個々のユニットが、場合によっては交換可能に構成されている。これに関連してチップカードは、それぞれのユニットに関係する全てのデータが記憶されている言わばサーバの機能を請け負う。

さらに、制御装置が通信網に接続されていることが適すると実証されている。何故なら、この方式で個々のユニットを遠隔制御する可能性があるだけではなくて、チップカードに記憶されたデータも遠隔制御及び／又は遠隔問い合わせできるからである。すなわち、例えば調整ユニットが、記録ユニット及び／又は再生ユニットの設置場所で校正する必要がなく、むしろ完全に異なる場所で校正できる。これによって得られる校正値及び付随する誤差補正値が、通信網（例えば、インターネット）を通じて光学記録ユニット及び／又は再生ユニットの制御装置に伝達される。この制御装置自体が、対応する値をチップカードに書き込む。

この場合、予め設定されている校正値及び付随する誤差補正値、すなわち一般的には補正値及び／又は特性値が、チップカードから独立したライブラリ、すなわち外部記憶装置内に最初に記憶され得る。当該記録ユニット及び／再生ユニットが動作した時又は説明した個々の下位のユニット（走査ユニット，光学系ユニット等）が使用された時に初めて、当該値（補正値及び／又は特性値）が、記憶装置又はライブラリからプロセッサを有する自由にプログラミング可能なチップカード内に伝達される。チップカード上のこのプロセッサは、この過程を制御できる。インターネット又は場合によっては会社内のイントラネットが、例示的にしかし限定しないで通信網として望ましい。

以上により、上述の光学記録ユニット及び／又は再生ユニットを実際に任意の場所から遠隔制御する可能性が、これによって存在する。この場合、遠隔制御装置が、チップカードによって個々の光学ユニット，機械ユニット及び電子ユニットについて包括的に調べられる。データ交換が、場合によっては暗号化されて実施してもよい。さらに、遠隔制御装置の命令が実行されるのと同時に、それぞれのユニットが、応答信号を送信できる。

最終的にチップカードは、ユニットに特有のデータ及び場合によってはサービス提供者に特有のデータに加えてＩＤデータを有してもよい。チップカードのこれらのＩＤデータは、付随するそれぞれのユニット又は制御装置とやりとりされる。これによって、チップカード及び付随する１つ又は複数のユニットを一義的に割り当てることを保証する可能性がある。それ故に「鍵／錠」の原理が実現されているので、それぞれのチップカードが、１つの付随する記録ユニット及び／又は再生ユニット内だけに差し込まれ得ることが、この方式で保証される。このことは、多数のサービス提供者及び／又は多数の記録ユニット及び／又は再生ユニットが、一箇所で局所的に動作されなければならない時に特に重要である。さらにＩＤデータは、許可された使用者を一義的に示してもよい。その結果、この場合でも、「鍵／錠」の原理が使用される。

以下に、本発明を１つの実施の形態だけを示す図に基づいて詳しく説明する。

図中には、光学記録ユニット及び／又は再生ユニットが示されている。この光学記録ユニット及び／又は再生ユニットは、専用ではないものの特に生物試料１を走査するために適している。試料１は、スライドによって収容されてカバーガラスによってカバーされる。このことは、同様に必須ではない。試料１は、生物の組織片である。この組織片は、コンデンサレンズ３を含む白色光源２によって透過される。白色光源２から出射するビームが、試料１を通過し、対物レンズ４及びオプションの投影レンズ５によって投影される。この場合、試料の像が、走査ユニット６上に発生する。走査ユニット６は、ＣＣＤチップである。このＣＣＤチップは、制御装置７によって読み取られる。対物レンズ４が焦点を合わせる場合、投影レンズ５は不要である。

したがって対物レンズ４及び投影レンズ５は、協働して光学系ユニット４，５を構成する。この光学系ユニット４，５は、示された調整駆動部８を１つだけ有する。

この実施の形態では、焦点合わせを実施できるようにするため、調整駆動部８は、光学系ユニット４，５がＺ方向に移動することを可能にする。

同様に、台つまり試料台９が、制御装置７に接続されている。この試料台９は、この実施の形態では制限されないもののＸ方向及びＹ方向に移動できる。このため、台９は、１つ又は多数の別の調整駆動部１０を有する。これらの調整駆動部１０は、この実施の形態の範囲内では限定されないもののスピンドル駆動部である。調整駆動部８，１０及び台９は、協働して制御装置７に接続されている調整ユニット８，９，１０を構成する。したがって制御装置７が、調整ユニット８，９，１０及び光学系ユニット４，５を制御する。つまり、対物レンズ４及び場合によっては投影レンズ５が、１つの共通の鏡胴内に収容される状態で、制御装置７が、対物レンズ４及び場合によっては投影レンズ５を制御する。この鏡胴は、対物レンズのレボルバーの構成要素である。この説明した対物レンズのレボルバーが変位することによって、制御装置７が、希望するそれぞれの光学系ユニット４，５を選択できる。

さらに制御装置７は、記憶器１１，１２を装備する。実際には、交換可能で自由にプログラミング可能な２つのチップカード１１，１２が、それぞれの記憶器１１，１２として組み込まれたプロセッサと共に設けられている。これらの両チップカード１１，１２は、付随するチップカード読取器１３，１４内に交換可能に収容されて保持される。それぞれのチップカード１１，１２は、上述したＩＳＯ規格にしたがって商業的に構成されていて、ハウジング１５の内部に組み込まれた構成要素として配置されている。ハウジング１５は、制御装置７を有するものの、図示された全ての光学記録ユニット及び／又は再生ユニットをハウジング１５の内部に収容してもよい。

この実施の形態の範囲内では、限定しないものの、それぞれのチップカード１１，１２が、制御装置７と双方向につまり二方向に通信する。この通信は、主に有線式に実施されるものの、付随するチップカード読取器１３，１４を含むチップカード１１，１２が、例えば離れた場所に配置されている場合は、無線式に実施してもよい。図によれば、一方のチップカード１１は、ユニットに特有のデータを有する一方で、他方のチップカード１２には、サービス提供者に特有のデータが書き込まれている。サービス提供者が、このチップカード１２によって光学記録ユニット及び／又は再生ユニットに対して最初に許可され身元確認される必要があるように、このチップカード１２は、許可されなかったアクセスを阻止する。

これに対してチップカード１１は、ユニットに特有な値つまり付随する各ユニットの特性値及び補正値を有する。この下では、例えば調整ユニット８，９，１０が、ユニットに特有のデータによって側面に位置している。これらのデータは、場合によっては台９の調整範囲，それぞれの調整駆動部８，１０の調整変位，それぞれのステップ量等を示す。光学系ユニット４，５の場合、倍率，絞り等に関する情報が、ユニットに特有の特性値として考えられる。走査ユニット６に関しては、画素の大きさ，画素の数等が、ユニットに特有の特性値に属する。

さらにユニットに特有の補正値が、これらのユニットに特有の特性値に算入される。走査ユニット６の例では、最も簡単な場合は、色補正表が、これらの補正値に含まれる。この色補正表は、走査ユニット６によって記録される走査値を色補正し、走査ユニット６の色の不均一な記録を均一にする。さらに光学系ユニット４，５に対しては、例えば図２の例に相当する球面収差及び色収差に関する情報が生成できる。周知のように、球面収差は、平行なビーム束の最終的な焦点角度が焦点面Ｆ内にある焦点Ｂに対して長手方向にどれだけのズレＬを有するかに関する目安である。この長手方向のズレＬは、光学系ユニット４，５の対物レンズ又は投影レンズ４に対して付随する誤差補正値として記憶され得る、つまり本発明にしたがってチップカード１１に記憶され得る。このことは、先に説明した操作ユニット６の色補正値に対しても成立する。

球面収差（図２ａ）に加えて、総称で色収差と呼ばれる色に起因した焦点のズレも問題になる。この色収差は、図２ｂ中に概略的に示されていて、青いビームが赤いビームより短い焦点距離を有する傾向があることが根本の原因である。試料１が、白色光源２によって透過されるので、光学系ユニット４，５の色収差に対する追加の誤差値が考慮される必要がある。この場合でも、青い成分に属する焦点Ｂと赤い成分に対する焦点Ｂとの間の長手方向のズレＬが観察される。すなわち長手方向のズレＬが、それぞれの焦点面Ｆの間隔を表す（図２ｂ参照）。

上述した球面収差及び色収差の現象は、例えば図３中に示された基準マスク１６が同様に図３中の下に示されたように歪む、つまり枕形又は樽形に歪む。この場合、この歪みは、通過する光の色に応じて当然に異なり、これに応じて考慮する必要がある。基準マスク１６は、定量化可能なユガミ又はヒズミを必ず受ける。このユガミ又はヒズミは、それぞれ選択されたユニット４，５；６；８，９，１０に結びついている誤差に対する目安を示す。基準マスク１６が、目印の特定のパターンをこの例で有する場合、このユガミ又はヒズミによって変化した走査ユニット６上の目印の位置が、算定でき、誤差補正値によって補正できる。

全ての誤差補正値が、統合されるか又は伝達関数に変換できる。この伝達関数は、試料１の原画像に対するそれぞれのユニット４，５；６；８，９，１０の影響を定める。走査ユニット６上の試料１の走査画像（試料画像）が、現画像と上述した伝達関数つまり原画像関数の畳み込みを示す。この場合、この伝達関数つまり図３中に示されたそれぞれのユニット４，５；６；８，９，１０の誤差が、（１回限り）で実験的及び／又は理論的に決定できて該当するチップカード１１内に記憶できる。これによって、この伝達関数又はユニットに特有の補正値を必要に応じて制御装置７内の得られる走査値に結合することが可能である。さらに、上述した伝達関数を算出した走査値に基づいて連続して適合し、チップカード１１内に書き込む選択肢がある。

すなわち制御装置７が、例えば（１回限り）で実験的に得られる補正値つまり誤差補正値に基づいて又は付随する伝達関数に基づいて走査値の復元を実施する、すなわち試料１の原画像又は付随する原画像関数を算出する。このことは、異なる状況に対して繰り返され得る。これによって、平均化された原画像を決定することができる。この平均化された原画像に対する多数の測定された原画像のズレから、伝達関数の中の誤差を同様に逆推理できる。この伝達関数は、制御装置７内でこれに応じて補正される。この補正は、チップカード１１内に書き込まれる。この代わりに又は追加的に、基準マスク１６の画像を試料１と一緒に連続して記録することも可能である。すなわち、試料の画像だけではなくて、基準マスク１６の画像も、走査ユニット６によってそれぞれ記録される。これによって、連続した誤差補正が実施できる。いずれにしても、先に説明したデータ交換を保証するため、チップカード１１は、制御装置７と双方向に通信する。

さらに、制御装置７を通信網１７に接続する可能性が、図１中に破線で示されている。この場合、この通信網１７は、インターネット又はイントラネットでもよい。こうして、別の制御装置１８が、−制御装置７を経由して−それぞれのユニット４，５；６；８，９，１０を制御し、場合によっては読み取る。チップカード１１によって通信網１７を通じて双方向のデータ交換を実施することも可能である。制御装置１８は、冒頭で既に説明した遠隔制御装置である。両制御装置７，１８は、ユニット４，５；６；８，９，１０の起こりうる移動を場合によっては記録することができる。

各ユニット４，５；６；８，９，１０が１つの固有のチップカード１１を装備する別の選択肢は示されていない。この選択肢は、それぞれのユニット４，５；６；８，９，１０がこのユニットに付随するチップカード１１と共に１つのユニットを構成する利点に結びついている。このような割り当ての問題は、チップカード１１がそれぞれの付随するユニット４，５；６；８，９，１０又は制御装置７とＩＤデータを交換する時でも存在しない。何故なら、これによって、チップカード１１を付随するユニット４，５；６；８，９，１０に一義的に割り当てることが同様に保証され得るからである。最も簡単な場合では、ユニット４，５；６；８，９，１０のＩＤデータが、例えば付随するシリアルナンバーを示す。ユニットに特有の特性値及び補正値を付随するユニット４，５；６；８，９，１０に確実に割り当てできるようにするため、このシリアルナンバーは、チップカード１１に記憶されている。

最後に、両チップカード１１，１２が、１つのチップカード１１，１２に明らかに統合され得ることを主張しなければならない。このとき、この１つのチップカード１１，１２は、ユニットに特有の補正値及び特性値並びにサービス提供者に特有のデータの双方を有する。この場合、該当する記録ユニット及び再生ユニットに対する誤差のない動作をサービス提供者に可能にするため、このただ１つのチップカード１１，１２は、全てのデータ及び鍵機能を有する。

本発明の光学記録ユニット及び／又は再生ユニットを概略的に示す。 球面収差（図２ａ）及び色収差（図２ｂ）時のエラー補正を示す。 収差によって記録されている基準マスクの付随する像を示す。

符号の説明

１ 生物試料
２ 白色光源
３ コンデンサレンズ
４ 対物レンズ
５ 投影レンズ
６ 走査ユニット
７ 制御装置
８ 調整駆動部
９ 試料台
１０ 駆動部
１１ 記憶器
１２ 記憶器
１３ チップカード読取器
１４ チップカード読取器
１５ ハウジング
１６ 基準マスク
１７ 通信ネットワーク
１８ 制御装置

Claims (10)

1. 好ましくは生物試料（１）を特に走査し、調整ユニット（８，９，１０），走査ユニット（６），光学系ユニット（４，５）及び制御装置（７）を有する光学記録ユニット及び／又は再生ユニットにあって、この制御装置は、調整ユニット（８，９，１０）及び場合によっては光学系ユニット（４，５）を制御し、走査ユニット（６）を読み取り、これから得られるデータを処理し、この場合、この制御装置（７）は、少なくとも１つの記憶器（１１，１２）を装備し、個々のユニット（４，５；６；８，９，１０）の補正値及び／又は特性値及び／又はその他のデータが、これらの記憶器内に書き込まれている記録ユニット及び／又は再生ユニットにおいて、
   前記記憶器（１１，１２）は、場合によっては組み込まれたプロセッサを有する自由にプログラミング可能なチップカード（１１，１２）として構成されていることを特徴とする記録ユニット及び／又は再生ユニット。
2. 必要に応じて制御装置（７）内の得られた走査値と結合するため、それぞれのユニット（４，５；６；８，９，１０）の伝達関数が、１回限り実験的及び／又は理論的に決定されてチップカード（１１，１２）内に記憶されることを特徴とする請求項１に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
3. 伝達関数が、算出された走査値に基づいて連続して適合され、チップカード（１１，１２）内に書き込まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
4. チップカード（１１，１２）は、制御装置（７）と双方方向に通信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
5. チップカード（１１，１２）は、商業的に構成されていて、チップカード読取器（１３，１４）内に交換可能に収容され保持されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
6. チップカード（１１，１２）は、ユニットに特有のデータ及び場合によってはＩＤデータを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
7. チップカード（１１，１２）は、組み込まれた構成要素としてハウジング（１５）の内部に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
8. 制御装置（７）は、通信網（１７）に接続されていて、その結果、チップカード（１１，１２）に記憶されたデータが、遠隔制御及び／又は遠隔問い合わせされ得ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
9. 各ユニット（４，５；６；８，９，１０）は、独立したチップカード（１１，１２）を装備することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。
10. チップカード（１１，１２）及びユニット（４，５；６；８，９，１０）を一義的に割り当てることを保証するため、チップカード（１１，１２）は、それぞれの付随するユニット（４，５；６；８，９，１０）又は制御装置（７）とＩＤデータを交換することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の記録ユニット及び／又は再生ユニット。

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