mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Die Ansteuergröße A wird einer Endstufe 4 zugeführt, die diese in eine oder mehrere entsprechende Stellgrößen S zum Einstellen von Stellern oder dergleichen umwandelt.
Control variable A is supplied to an output stage 4which converts the output variable to one or multiple corresponding manipulated variables S for setting actuators or the like.
Der Antriebsmotor 2 kann ein Verbrennungsmotor sein, wie beispielsweise ein Dieselmotor oder Ottomotor.
Drive motor 2may be an internal combustion engine, for example a diesel engine or a gasoline engine.
Der Antriebsmotor 2 kann jedoch auch einen Elektromotor umfassen.
However, drive motor 2may also be an electric motor.
Im Falle eines Dieselmotors, der kraftstoffgeführt ist, kann die Ansteuergröße A einer Angabe über eine Einspritzmenge entsprechen, die von der Endstufe 4 in entsprechende Öffnungszeiten für ein Kraftstoffeinspritzventil (nicht gezeigt) umgesetzt wird.
If it is a fuel-guided diesel engine, control variable A may provide an indication of an injection quantity which is converted by output stage 4into corresponding opening times for a fuel injector (not shown).
Das heißt die Endstufe steuert die Einspritzventile gemäß einer Öffnungs- und Schließzeit elektrisch an, um durch die Öffnungszeitdauern der Einspritzventile eine vorgegebene Kraftstoffmenge in Brennräume der Zylinder einzuspritzen.
This means that the output stage electrically controls the injectors according to an opening and closing time for the purpose of injecting a predefined fuel quantity into combustion chambers of the cylinders due to the opening time periods of the injectors.
Bei einem Ottomotor betreffen die Ansteuergrößen in der Regel eine Drosselklappenstellung sowie Zündzeitpunkte einer Zündeinrichtung, deren Ansteuerung ebenfalls mithilfe einer geeigneten Endstufe 4 vorgenommen wird.
In a gasoline engine, the control variables usually relate to a throttle valve position as well as ignition points of an ignition device whose control is also carried out with the aid of a suitable output stage 4.
Die Kraftstoffeinspritzung folgt der in die Brennräume der Zylinder eingelassenen Luftmenge.
The fuel injection follows the amount of air introduced into the combustion chambers of the cylinders.
Die Ansteuergröße für die Drosselklappenstellung entspricht einer Angabe über die Stellung der Drosselklappe in Form einer elektrischen Größe und die Ansteuergröße für die Zündzeitpunkte entspricht Triggerimpulsen zum Auslösen der Zündung.
The control variable for the throttle valve position corresponds to an indication of the position of the throttle valve in the form of an electrical variable, and the control variable for the ignition points corresponds to trigger pulses for triggering the ignition.
Im Falle eines Elektromotors als Antriebsmotor 2 entspricht die Ansteuergröße A einer Angabe eines Motorstroms, der durch die Endstufe 4 eingestellt wird.
If an electric motor is used as drive motor 2, control variable A corresponds to an indication of a motor current which is set by output stage 4.
Die Endstufe 4 übernimmt dann weiterhin die geeignete Ansteuerung des Elektromotors, beispielsweise im Falle eines Synchronmotors die elektronische Kommutierung der Phasen des Elektromotors in aus dem Stand der Technik bekannter Weise.
Output stage 4then continues to handle the suitable control of the electric motor; in the event of a synchronous motor, for example, it handles the electronic commutation of the phases of the electric motor in the manner known from the related art.
Das Motorsteuergerät 3 generiert die Ansteuergröße A basierend auf einer externen Vorgabegröße V, die einem durch eine Fahrpedalstellung angegebenen Fahrerwunschmoment entsprechen kann, und abhängig von Zustandsgrößen Z, die mithilfe von Sensoren in dem Antriebsmotor 2 erfasst oder gemäß einem geeigneten Modell aus diesen berechnet werden.
Motor control unit 3generates control variable A on the basis of an external default variable V, which may correspond to a driver-requested torque specified by an accelerator pedal position as a function of state variables Z, which are detected with the aid of sensors in drive motor 2or are calculated therefrom according to a suitable model.
Die Zustandsgrößen können beispielsweise eine Drehzahl oder eine Temperatur des Antriebsmotors 2 umfassen.
The state variables may include, for example, a rotational speed or a temperature of drive motor 2.
In Fig. 2sind in einer Blockdarstellung die einzelnen Funktionen des Motorsteuergeräts 3 aufgeführt.
FIG. 2shows a block diagram of the individual functions of motor control unit 3.
Im Prinzip ist das Motorsteuergerät 3 gemäß einem Mehrebenen-Überwachungskonzept ausgebildet.
In principle, motor control unit 3is configured according to a multilevel monitoring concept.
Dabei wird in einer Steuerebene 10 aus den Zustandsgrößen Z und der Vorgabegröße V zunächst ein Sollmoment ermittelt, das anschließend in die Ansteuergröße A, beispielsweise in eine Angabe über eine Einspritzmenge im Falle eines Dieselmotors als Antriebsmotor 2, umgesetzt wird.
On a control level 10, a setpoint torque is first ascertained from state variables Z and default variable V, and the setpoint torque is subsequently converted into control variable A, for example into an indication of an injection quantity if a diesel engine is used as drive motor 2.
Die Berechnungen der Steuerebene 10 werden in einer Überwachungsebene 20 überprüft und bei Auftreten eines Fehlers werden Ersatzreaktionen aufgerufen.
The calculations of control level 10are checked on a monitoring level 20and, if an error is detected, alternative responses are called up.
Im Detail umfasst die Steuerebene 10 einen Sollmoment-Berechnungsblock 11, dem die Vorgabegröße V und die Zustandsgrößen Z zugeführt werden und der entsprechend ein von dem Antriebsmotor 2 bereitzustellendes Sollmoment MSollerrechnet.
Specifically, control level 10includes a setpoint torque calculation block 11, to which default variable V and state variables Z are supplied, and which correspondingly calculates a setpoint torque MSetpoint to be provided by drive motor 2.
In einem Überwachungsblock 12 wird das Sollmoment MSolldurch ein von der Überwachungsebene 20 erhaltenes Überwachungsmoment MUbegrenzt, um so etwaige Fehlberechnungen des Sollmoments MSollin dem Sollmoment-Berechnungsblock 11 nicht zu unerwünschten Reaktionen des Antriebsmotors 2, beispielsweise durch Bereitstellen eines zu hohen Antriebsmoments, führen zu lassen.
In a monitoring block 12, setpoint torque MSetpoint is limited by monitoring torque MU received from monitoring level 20to prevent any incorrect calculations of setpoint torque MSetpoint in setpoint calculation block 11from resulting in undesirable responses of drive motor 2, for example due to the provision of an excessively high driving torque.
Wird eine Begrenzung des Sollmoments MSollin dem Überwachungsblock 12 durchgeführt, so kann eine geeignete Fehlerreaktion ausgelöst werden.
If setpoint torque MSetpoint is limited in monitoring block 12, a suitable error response may be triggered.
Die Erfindung betrifft ein planapochromatisch korrigiertes Immersions- Mikroskopobjektiv für hochauflösende Mikroskopieanwendungen mit wechselnden dispersiven Immersionsverhältnissen, welches aus mehreren Linsen und/oder Linsengruppen umfassenden Teilsystemen zusammengesetzt ist und eine Korrekturfunktion zur Beseitigung sphärischer Aberrationen besitzt.
The invention relates to a planapochromatically corrected immersion microscope objective for high-resolution microscopy applications with changing dispersive immersion conditions, having a plurality of lenses and/or subsystems comprising lens groups and a corrective function for eliminating spherical aberrations.
In der hochwertigen Mikroskopie ist es von großer Bedeutung die Objektinformationen frei von sogenannten Bildfehlern (Aberrationen) in die Bildebene zu übertragen.
In high-quality microscopy, it is of great significance that the object information is transmitted to the image plane free of so-called image errors (aberrations).
Treten Abweichungen von den gerechneten Idealverhältnissen auf, werden Aberrationen generiert.
If deviations from the calculated ideal conditions occur, aberrations are generated.
Eine Form dieser Abweichungen sind beispielsweise notwendige Systemtoleranzen, die für eine kostengünstige Fertigung eines Mikroskops unumgänglich sind.
One form of such aberrations are, e.g., necessary system tolerances, which are unavoidable for the manufacture of a cost-efficient microscope.
Die durch die Toleranzen erzeugten Aberrationen werden in der Regel mit geeigneten Justieroptionen wieder beseitigt.
The aberrations generated by the tolerances are, as a rule, eliminated with suitable adjustment options.
Allerdings gibt es im täglichen Gebrauch des Mikroskops auch Einflüsse auf die Idealverhältnisse, welche nicht durch Justierungen verändert werden können und zu Aberrationen führen, die die optische Abbildung sichtbar mindern.
However, during the everyday use of the microscope, there are also influences on the ideal conditions that cannot be changed with adjustments and lead to aberrations, which visibly degrade the optical image.
Beispiele dafür sind thermische Einwirkungen oder Toleranzablagen der verwendeten Deckgläser.
Examples of such aberrations are thermal influences or tolerance deviations of the cover glasses to be used.
So kann beispielsweise eine Abweichung der Deckglasdicke von nur 0,01 mm bei hochaperturigen Mikroskopobjektiven zu einem erheblichen sphärischen Fehler führen.
For example, a deviation of the cover glass thickness by merely 0.01 mm can lead to a significant spherical aberration in high-aperture microscope objectives.
Bei Anwendungen im "Live Cell" Bereich ist es vorteilhaft bei Temperaturen von bis zu 37 Grad Celsius zu arbeiten.
For applications in “live cell” microscopy, it is advantageous to operate with temperatures of up to 37 degrees Celsius.
Auch hierbei entstehen sphärische Aberrationen.
Once again, spherical aberrations occur.
Um auch für diese Anwendungen gute Arbeitsbedingungen zu ermöglichen, wurden Mikroskopobjektive mit einer Korrekturfunktion zur Beseitigung des sphärischen Fehlers (Aberration) entwickelt.
In order to create good working conditions for these applications as well, microscope objectives with a corrective function for eliminating the spherical aberration have been developed.
Diese Korrekturfunktion wird durch verstellbare Luftabstände,beziehungsweise Luftabstandskombinationen zwischen den optischen Elementen des Mikroskopobjektivs realisiert.
This corrective function is realized using adjustable air gaps or air gap combinations between the optical elements of the microscope objective.
Eine derartige Lösung wird beispielsweise in us5940220aUS 5,940,220vorgestellt.
E.g., such a solution is introduced in U.S. Pat. No. 5,940,220.
Dabei dürfen die Abstandsänderungen nur den Bildfehler beeinflussen, der aus der Art der Anwendung entsteht und beseitigt werden soll.
Here, the distance changes are only allowed to influence the image error, which is generated by the type of application and supposed to be eliminated.
Dies setzt voraus, dass innerhalb der Entwicklungsphase des optischen Systems solche Abstandswirkungen gezielt erzeugt werden.
This requires that such distance effects be specifically produced during the development phase of the optical system.
In der modernen Mikroskopie wird zunehmend in die Probe hinein fokussiert.
In modern microscopy, focusing into the sample is the increasingly preferred method.
Dabei ändert sich der Immersionszustand für den ein spezielles Objektiv entwickelt wurde.
This changes the immersion condition, for which a special objective has been developed.
Bedingt durch spektrale Brechzahländerungen zwischen der Immersion und der Probe kann es schon im Achsbereich des Objektivs neben den sphärischen Aberrationen auch zu erheblichen Farblängsfehlern kommen, die die achromatischen oder apochromatischen Eigenschaften eines Mikroskopobjektivs zerstören, so dass die Farbabbildung deutlich verschlechtert wird.
Due to the spectral changes of the refractive index between the immersion and the sample, significant longitudinal chromatic aberrations, in addition to spherical aberrations, can occur even in the axis region which destroy the achromatic and apochromatic properties of a microscope objective, and therefore considerably degrade the chromatic image.
Der gleiche Zustand tritt ein, wenn Objektive mit unterschiedlichen Immersionen eingesetzt werden.
The same condition occurs when objectives with different immersions are used.
Sobald die dispersiven Eigenschaften der Immersionen voneinander abweichen, bedeutet dies einen zusätzlichen Farblängsfehler und somit ebenfalls den Verlust der achromatischen, beziehungsweise apochromatischen Eigenschaften des Mikroskopobjektivs.
Once the dispersive properties of the immersions deviate from one another, an additional longitudinal chromatic aberration is generated and the achromatic and apochromatic properties of a microscope objective are therefore also lost.
Mit den bekannten Korrektions-Mikroskopobjektiven, die für konstante Immersionsverhältnisse konzipiert sind, lassen sich die chromatischen Fehler in der Abbildung nicht beseitigen.
With the known corrective microscope objectives, which are designed for constant immersion conditions, the chromatic aberrations in the image cannot be eliminated.
Ausgehend von den Nachteilen der Lösung des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein planapochromatisches korrigiertes Immersions-Mikroskopobjektiv für hochauflösende Mikroskopieanwendungendahingehend weiter zu entwickeln, dass bei dispersiven Änderungen im Immersions- und im Probenbereich sowohl die sphärischen Aberrationsfehler als auch die Farblängsfehler beseitigt werden (Doppelkorrektions- Mikroskopobjektiv).
Proceeding from the disadvantages of the solution of the prior art, the invention addresses the problem of further developing a planapochromatically-corrected immersion microscope objective for high-resolution microscopy applications such that the spherical aberration errors and the longitudinal chromatic aberrations are eliminated in case of dispersive changes in the immersion and sample region (double-corrective microscope objective).
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem planapochromatischen Mikroskopobjektiv der eingangs beschriebenen Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
According to the invention, this problem is solved with a planapochromatic microscope objective of the initially described type through the features described herein.
Erfindungsgemäß weist das Mikroskopobjektiv eine weitere Korrekturfunktion zur Beseitigung von Farblängsfehlern infolge dispersiver Änderungen in der Immersion durch Veränderung von Luftabständen zwischen den Linsen oder Abstandskombinationen auf, wobei die Einflussnahme auf den Farblängsfehler einer Drehung der Kurve s(λ), welche die Abhängigkeit des Farbortes s von der Wellenlänge λ beschreibt, entspricht.
According to the invention, the microscope objective has an additional corrective function for eliminating longitudinal chromatic aberrations caused by dispersive changes in the immersion by changing the air gaps between the lenses or gap combinations, wherein the influence on the longitudinal chromatic aberration corresponds to a rotation of the curve s(λ) which describes the color point s as a function of the wavelength λ.
Ausgehend von der Objektebene besteht das Mikroskopobjektiv aus drei Teilsysteme, wobei das erste Teilsystem aus zwei Sammellinsen besteht, welche in Richtung der Objektebene durchgebogenen sind,das zweite Teilsystem aus zwei Zweifachkittgliedern und einem Dreifachkittglied besteht, wobei die in Richtung der Objektebene orientierten Linsen Sammellinsen sind,das dritte Teilsystem aus einem Zweifachkittglied und einem Dreifachkittglied in einer gaussförmigen Anordnung besteht, wobei die konkave Fläche des Zweifachkittgliedes der Bildseite zugewandt ist und die konkave Fläche des Dreifachkittgliedes in Richtung der Objektebene orientiert ist.
Proceeding from the object plane, the microscope objective according to an example embodiment comprises three subsystems, wherein the first subsystem comprises 2 collecting lenses which are bent in the direction of the object plane,the second subsystem comprises two double-cemented elements and one triple-cemented element, wherein the lenses oriented in the direction of the object plane are collecting lenses,the third subsystem comprises a double-cemented element and a triple-cemented element in a Gaussian-shaped arrangement, wherein the concave surface of the double-cemented element is facing the image and the concave surface of the triple-cemented element is oriented in the direction of the object plane.
Die Korrekturfunktion zur Beseitigung sphärischer Aberrationen erfolgt durch Veränderung des Nijboer-Zernike Koeffizienten 3. Ordnung, einer durch Nijboer-Zernike Polynome beschriebenen Wellenfläche zur optischen Abbildung eines Punktes.
The corrective function eliminates spherical aberrations through a change of the Nijboer-Zernike coefficient of the 3rd order, a wavefront described by Nijboer-Zernike polynomials for the optical imaging of a point.
Bedingt durch die beiden Korrekturfunktionen lassen sich mit dem Mikroskopobjektiv sowohl sphärische Abberationen als auch Farblängsfehler beseitigen, so dass die Möglichkeit besteht, mit nur einem Objektiv hochauflösende mikroskopische Untersuchungen bei veränderten Immersionen durchzuführen.
As a result of the two corrective functions, spherical aberrations, as well as longitudinal chromatic aberrations, can be eliminated with the microscope objective allowing for high-resolution microscopic examinations at changed immersions with only one objective.
Ferner kann man in Proben mit verschiedenen dispersiven Eigenschaften fokussieren, ohne dass die apochromatische Funktion verloren geht.
Furthermore, it is possible to focus into samples with different dispersive properties without losing the apochromatic function.
Vorteilhafterweise ist die Korrekturfunktion zur Veränderung des Farblängsfehlers durch Verstellung des Luftabstandes zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse des ersten Teilsystems durchführbar, wobei Verstellungen zur Veränderung des Farblängsfehlers von ± 0,17 mm möglich sind.
Advantageously, adjusting the air gap between the first lens and the second lens of the first subsystem enables the corrective function for changing the longitudinal chromatic aberration, wherein adjustments for changing the longitudinal chromatic aberration of ±0.17 mm are possible.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist die Korrekturfunktion der sphärischen Aberration zur Veränderung des Nijboer-Zernike Koeffizienten 3. Ordnung über die Verstellung des Luftabstandes zwischen der zweiten Linse des ersten Zweifachkittgliedes und der ersten Linse des zweiten Zweifachkittgliedes durchführbar.
In an example embodiment, the adjustment of the air gap between the second lens of the first double-cemented element and the first lens of the second double-cemented element enables the corrective function of the spherical aberration for changing the Nijboer-Zernike coefficient of the 3rd order.
Zur Veränderung der Luftabstände zum Zwecke der Einstellung der Korrekturfunktionen sind zweckmäßigerweise mechanische, von Hand betätigbare, Mittel vorhanden.
Expediently, mechanical, manually operatable means are provided for changing the air gaps for the purpose of adjusting the corrective functions.
Denkbar ist auch, dass zum Zwecke der Generierung geeigneter Luftabstände das Objektiv mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, mit welcher über Zielfunktionen vonOptikprogrammen das Verlaufsverhalten der Luftabstände erfass - und steuerbar ist.
It is also conceivable to couple the objective with a control device for generating suitable air gaps, and, using target functions of optics programs, said control device would allow for recording and controlling the course characteristics of the air gaps.
Das erfindungsgemäße "Doppelkorrektions Mikroskopobjektiv" ist beugungsbegrenzend apochromatisch korrigiert, hat ein Bildfeld vom 23 mm, eine Vergrößerung von 20x und eine objektseitige Apertur von 1,0 bei einer mittleren Immersionsbrechzahl von 1.3827 (leicht variable Immersion).
The “double-corrective microscope objective”, according to an example embodiment of the invention, is diffraction limited and apochromatically corrected, has an image field of 23 mm, a magnification of 20 and an aperture facing the object of 1.0 at a mean immersion refractive index of 1.3827 (slightly variable immersion).
Der freie Arbeitsabstand hat trotz der großen Apertur eine Länge von 5,6 mm bei einer Abgleichlänge von 105 mm.
Despite the large aperture, the free working distance has a length of 5.6 mm at a parfocal length of 105 mm.
Dazu zeigen: Fig. 1eine Darstellung der Teilsysteme des Mikroskopobjektivs,Fig. 2eine Darstellung des Mikroskopobjektivs mit den Konstruktionsdatenbezugszeichen der Dicken, beziehungsweise Luftabstände sowie der Lagen der Korrekturfunktionen,Fig. 3eine Darstellung des Mikroskopobjektivs mit den Konstruktionsdatenbezugszeichen der Radien der Einzellinsen,Fig. 4eine Darstellung des Mikroskopobjektivs mit dem nachgeschalteten Tubuslinsensystem,Fig. 5eine Darstellung des Farblängsfehlerverlaufs undFig.
In the following, the planapochromatically-corrected microscope according to the invention is further described in terms of one embodiment: FIG. 1is a depiction of the lens subsystems of the microscope objective; FIG. 2is a depiction of the microscope objective with the reference signs of the design data for thicknesses and air gaps and the position of the corrective functions; FIG. 3is a depiction of the microscope objective with the reference signs of the design data for the radii of the single lenses; FIG. 4is a depiction of the microscope objective with the downstream tube lens system; FIG. 5is a depiction of the course of the longitudinal chromatic aberration; and FIG. 6is a depiction of the rotation of the course of the chromatic curve from FIG. 5with the air gap LA1 changed by −0.1 mm.
Figur 1zeigt die Linsenanordnung der drei optischen Teilsysteme, von der Objektebene OE aus betrachtet mit den Teilsystemen T1, T2 und T3.
FIG. 1shows the lens arrangement of the three optical subsystems as seen from the object plane OE with the subsystems T1, T2, and T3.
Das Teilsystem T1 besteht aus zwei Einzellinsen L2 und L3, wobei beide Linsen in Richtung der Objektebene OE durchgebogene Sammellinsen sind.
The subsystem T1comprises two single lenses L2and L3, wherein both lenses are collecting lenses bent in the direction of the object plane OE.
L1 kennzeichnet das Immersionsmittel.
L1denotes the immersion means.
Das zweite Teilsystem T2 besitzt ein Zweifachkittglied mit den Linsen L4 und L5, ein weiteres Zweifachkittglied mit den Linsen L6 und L7 und ein Dreifachkittglied mit den Linsen L8, L9 und L10, wobei die in Richtung der Objektebene OE orientierten Linsen L4, L6 und L8 Sammellinsen sind.
The second subsystem T2has a double-cemented element with the lenses L4and L5, a further double-cemented element with the lenses L6and L7, and a triple-cemented element with the lenses L8, L9, and L10, wherein the lenses L4, L6, and L8, which are oriented in the direction of the object plane OE, are collecting lenses.
Das dritte Teilsystem T3 besteht aus einem Zweifachkittglied mit den Linsen L11 und L12 und einem Dreifachkittglied mit den Linsen L13, L14 und L15, wobei die konkave Fläche der Linse L12 des Zweifachkittgliedes der Bildseite zugewandt ist und die konkave Fläche der Linse L13 des Dreifachkittgliedes in Richtung der Objektebene OE orientiert ist.
The third subsystem T3comprises a double-cemented element with the lenses L11and L12, and a triple-cemented element with the lenses L13, L14, and L15, wherein the concave surface of the lens L12of the double-cemented element is facing the image, and the concave surface of the lens L13of the triple-cemented element is oriented in the direction of the object plane OE.