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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag March 3, 2015

Ein vereinfachter optischer Aufbau für den Autofokus eines Mikroskops mittels einer verstellbaren Linse

A simplified optical setup for autofocus in a microscope using a tunable lens
Thomas Müller

Thomas Müller ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mess- und Regelungstechnik. Hauptarbeitsgebiete: Optische Messtechnik, Industrielle Bildverarbeitung, Inspektion von mikrostrukturierten Oberflächen.

Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Straße 17, 30167 Hannover, Germany, Tel.: +49-511-762-4284

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, Andreas Pösch

Andreas Pösch ist Leiter der Arbeitsgruppe Industrial- and Medical Imaging am Institut für Mess- und Regelungstechnik.

Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Straße 17, 30167 Hannover, Germany, Tel.: +49-511-762-5396

and Eduard Reithmeier

Eduard Reithmeier ist Leiter des Instituts für Mess- und Regelungstechnik, Fakultät Maschinenbau an der Leibniz Universität Hannover.

Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Straße 17, 30167 Hannover, Germany, Tel.: +49-511-762-3334

From the journal tm - Technisches Messen

Zusammenfassung

Bei der Inspektion von Oberflächen mittels Lichtmikroskopie muss auf die korrekte Bauteilpositionierung geachtet werden, da Mikroskope meist nur einen sehr geringen Schärfentiefebereich aufweisen. Bauteile mit gekrümmten Oberflächen erfordern stets eine Fokussierung, damit sich scharfe Abbildungen ergeben. Dieser Artikel stellt eine vereinfachte Möglichkeit zur Fokussierung bei mikroskopischen Messungen dar. Der vorgeschlagene Aufbau benötigt lediglich ein Mikroskopobjektiv, eine Linse mit konstanter Brennweite und eine Linse mit variabler Brennweite. Durch diesen Aufbau lässt sich die axiale Fokusposition gezielt verändern. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie sich durch korrekte Platzierung der Komponenten ein konstanter Abbildungsmaßstab und Gesichtsfeld bei der axialen Fokusverschiebung erreichen lassen. Außerdem werden verschiedene Algorithmen zur automatisierten Fokussierung in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Aufbau an mikrostrukturierten Oberflächen evaluiert.

Abstract

When inspecting surfaces by means of light microscopy, it is important to pay attention to the correct positioning of component parts, because microscopes, for the most part, only have a very small depth of field. Component parts with curved surfaces always require focusing to obtain well-focused images. This article presents a simplified focusing method for microscopic measurements. The proposed setup only requires a microscope lens, a fixed focal length lens and a variable focal length lens. By means of this setup it is possible to purposefully change the axial focal point. This article describes how the correct positioning of components makes it possible to reach a constant magnification factor and field of view when adjusting the axial focal point. Furthermore, the article evaluates various algorithms for the automated focusing related to the proposed setup on microstructured surfaces.

Funding statement: Bundesministerium für Bildung und Forschung, (Grant/Award Number: ‚03V0473‘)

Über die Autoren

Thomas Müller

Thomas Müller ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mess- und Regelungstechnik. Hauptarbeitsgebiete: Optische Messtechnik, Industrielle Bildverarbeitung, Inspektion von mikrostrukturierten Oberflächen.

Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Straße 17, 30167 Hannover, Germany, Tel.: +49-511-762-4284

Andreas Pösch

Andreas Pösch ist Leiter der Arbeitsgruppe Industrial- and Medical Imaging am Institut für Mess- und Regelungstechnik.

Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Straße 17, 30167 Hannover, Germany, Tel.: +49-511-762-5396

Eduard Reithmeier

Eduard Reithmeier ist Leiter des Instituts für Mess- und Regelungstechnik, Fakultät Maschinenbau an der Leibniz Universität Hannover.

Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Straße 17, 30167 Hannover, Germany, Tel.: +49-511-762-3334

Danksagung

Das diesem Artikel zugrundeliegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 03V0473 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

Erhalten: 2014-11-26
Revidiert: 2015-1-11
Angenommen: 2015-1-13
Online erschienen: 2015-3-3
Erschienen im Druck: 2015-3-28

©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston

Downloaded on 29.11.2022 from frontend.live.degruyter.dgbricks.com/document/doi/10.1515/teme-2014-0035/html
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