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Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtraster-Mikroskop mit einem Objektiv zur Probenabbildung, wobei das Objektiv eine Objektivpupille aufweist, einer dem Objektiv in Abbildungsrichtung nachgeordneten Scaneinrichtung zur zweiachsigen Strahlablenkung, wobei die Scaneinrichtung ein erstes und ein zweites, jeweils einachsig ablenkendes Strahlelement aufweist, die in Abbildungsrichtung hintereinander liegen, und einem Element zur Pupillenmanipulation, das in einer der Objektivpupille zugeordneten Lage angeordnet ist.
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Laserscanningmikroskope sind im Stand der Technik bekannt. Hierzu wird beispielsweise auf die
DE 19702753 A1 oder die
DE 10257237 A1 verwiesen, die beide ein als Laserscanningmikroskop ausgebildetes Lichtrastermikroskop beschreiben. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß hier unter dem Begriff „Licht” der gesamte, den optischen Gesetzen gehorchende Bereich der elektromagnetischen Strahlung verstanden wird.
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Lichtrastermikroskope bzw. Laserscanningmikroskope gewinnen ein Objektbild üblicherweise durch Abrastern des Objektes mit einer Spot- oder Multispotanordnung. Die in den Spot- oder Multispotbereichen aufgenommene Strahlung wird mit möglichst hoher Tiefenauflösung so detektiert, daß keine Struktur des Spots oder des Multispots aufgelöst wird, beispielsweise durch eine sogenannte konfokale Detektion. Ein Verschieben des Spot oder Multispotbereiches über das Objekt liefert dann das Bild. Am Detektor liegt somit immer nur Strahlungsinformation zum jeweiligen Spot- bzw. Multispotbereich vor, und ein elektronisches Zusammenfügen dieser Bildinformation zu den einzelnen Punkten des Bildes (entsprechend den Spot/Multispotbereichen) unter Berücksichtigung der Verschiebung der Spot- oder Multispotbereiche führt zum gewünschten Bild. Konfokale Detektion ist dabei eine übliche Möglichkeit, eine sehr hohe Tiefenauflösung zu erreichen. Die Signalauswertung ist dann im wesentlichen auf die Fokalebene eingeschränkt, da außerhalb der Fokalebene liegende Bereiche keine wesentliche Signalinformation bei der konfokalen Detektion liefern; sie werden vor oder hinter die konfokale Blende abgebildet.
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Zur Aufnahme des Bildes ist es bei einem Laserscanningmikroskop also bedeutsam, den auf einen Punkt (Spot) oder Punktgruppe (Multispot) fokussierten Lichtstrahl über das Objekt abzulenken. Es ist bekannt, dazu eine Scaneinrichtung zu verwenden, die den Strahl zweiachsig ablenkt. Gebräuchlich sind Scaneinrichtungen, die zwei Scanelemente haben, welche den Strahl jeweils einachsig einstellbar ablenken. Beispiele für Scanelemente, die bei Lichtrastermikroskopen verwendet werden, sind Galvanometerspiegel oder akustisch optische Modulatoren. Die Ablenkung mit den beiden Scanelementen erfolgt günstigerweise um orthogonal zueinander liegende Achsen. Bezogen auf das aufgenommene Bild spricht man deshalb davon, daß ein Scanelement die Ablenkung in Zeilenrichtung, das andere Element in der senkrecht dazu liegenden Bild-Richtung (denkbar wäre auch die Bezeichnung „Spaltenrichtung”) bewirkt.
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Die Ablenkung des Lichtstrahls oder Lichtstrahlbündels sollte idealerweise aus einem Punkt heraus erfolgen, was aber eigentlich ein einziges, dann zweiachsig wirkendes Scanelement erfordert. Die Verwendung von zwei Scanelementen ist aber sehr viel kostengünstiger und erlaubt zudem eine schnellere Verstellung der Ablenkung. Es ist deshalb im Stand der Technik üblich, zwei Scanelemente möglichst nahe der Pupillenebene des Mikroskopobjektives anzuordnen. Dies hat den weiteren Vorteil, daß die beiden Scanelemente klein gehalten werden können, ohne daß Abschattungseffekte zu befürchten sind. Weiter ist die ansonsten bei verstellbaren Spiegeln auftretende Problematik vermieden, daß abhängig vom Ablenkwinkel, d. h. der Spiegelstellung, der Lichtweg durch den Hub der Spiegelauslenkung unterschiedlich lang ist, was zu Defokussierungseffekten führen kann. Bei üblichen Laserscanningmikroskopen, wie sie beispielsweise von der Carl Zeiss Microlmaging GmbH, Deutschland, unter der Marke ZEISS vertrieben werden, sind deshalb zwei Galvanometerspiegel in möglichst geringem Abstand zueinander vor bzw. nach der Pupille des Mikroskopobjektives bzw. einer dazu konjugierten Pupille angeordnet. Die Bezeichnung „vor” bzw. „nach” bezieht sich dabei hier wie auch im weiteren Text auf den Mikroskopstrahlengang in Abbildungsrichtung, d. h. entgegen der Beleuchtungsrichtung.
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In der Mikroskopie sind weiter verschiedene Mikroskopieverfahren bekannt, bei denen eine Pupillenmanipulation erfolgt. Die bekannteste Methode ist wohl das Dunkelfeldverfahren, bei dem das Hauptmaximum der Fourier-Transformierten in der Pupillenebene-ausgeblendet wird. Weitere bekannte Verfahren, bei denen eine Manipulation der durch eine Pupille laufenden Strahlung des Mikroskops erfolgt, sind VAREL-Verfahren, Verfahren zur erweiterten Schärfentiefe (Toraldo-Prinzip, logarithmische Phasenmasken, kubische Phasenmasken), Verfahren zur Aberrationsmessung (Ronchi-Test), Phasenmasken zur Korrektur von Restaberrationen oder zur schnellen Fokussierung.
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Bei der Laserscanningmikroskopie ist die Pupillenmanipulation dagegen schwierig. In der gebräuchlichen Realisierung von Laserscanningmikroskopen stehen die beiden Scanelemente beide nicht exakt in der Objektivpupille. Deshalb wandert jede Pupille, die eine Abbildung der Scannerpupille darstellt, beim Scannen gegenüber der Objektivpupille lateral. Man ist deshalb bei Elementen zur Pupillenmanipulation auf Bauformen bzw. Manipulationseingriffe beschränkt, die auf diese Verschiebung unempfindlich sind. Theoretisch wäre es auch denkbar, ein ansteuerbares Element zu verwenden, das im Takt zur Ansteuerung der Scanelemente verändert wird, um der Verschiebung Rechnung zu tragen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Lichtraster-Mikroskop der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Möglichkeiten zur Pupillenmanipulation erweitert sind und zugleich eine Pupillenmanipulation einfacher ausgeführt werden kann.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Lichtraster-Mikroskop der eingangs genannten Art, bei dem das erste Scanelement in der Objektivpupille oder einer dazu konjugierten Pupille liegt, dem ersten Scanelement eine Relay-Optik zur Abbildung der das erste Scanelement enthaltene Pupille in eine zweite Pupille nachgeordnet ist, das Element zur Pupillenmanipulation in der von der Relay-Optik erzeugten zweiten Pupille liegt und reflektiv ausgebildet ist, so daß die Relay-Optik in Abbildungsrichtung nochmals durchlaufen wird und diese die zweite Pupille nochmals in eine dritte Pupille abbildet, wobei die Relay-Optik einen Strahlumlenker aufweist, so daß die dritte Pupille räumlich getrennt von der das erste Scanelement enthaltenden Pupillenebene ist, und das zweite Scanelement in der dritten Pupille angeordnet ist.
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Es wird also erfindungsgemäß eine Relay-Optik zur Pupillenabbildung verwendet, die so in den Strahlengang nach der Objektivpupille oder einer durch Zwischenabbildung daraus erzeugten konjugierten Pupille integriert ist, daß drei zueinander zugeordnete Pupillen entstehen. Dies ist nur aufgrund der speziellen optischen Wirkung der Scanelemente möglich, da jedes Scanelement aufgrund der einachsigen Ablenkung für sich ein Feld nur in einer Dimension erzeugt. In zwei der Pupillen werden die Scanelemente positioniert, so daß die dritte Pupille automatisch gegenüber den Scanelementen ortsfest ist. In dieser dritten Pupille wird das Element zur Pupillenmanipulation angeordnet. Weiter ist dafür gesorgt, daß eine der drei Pupillen mit der Objektivpupille bzw. einer dazu konjugierten Pupille zusammenfällt. Es steht also das erste Scanelement in der Objektivpupille (bzw. einer dazu konjugierten Pupille), das Element zur Pupillenmanipulation steht in einer durch Abbildung der Pupille mit dem ersten Scanelement gewonnenen zweiten Pupille, und diese wird wiederum in eine dritte Pupille abgebildet, in der das zweite Scanelement angeordnet ist.
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Um den optischen Aufbau möglichst einfach zu halten, ist die Relay-Optik mit einem Strahlumlenker versehen und so ausgebildet, daß sie in Abbildungsrichtung zweimal durchlaufen wird. Vom ersten Scanelement bewirkt die Relay-Optik eine Abbildung der Pupille mit diesem Scanelement auf die zweite Pupille. Da erfindungsgemäß dort ein reflektiv wirkendes Element zur Pupillenmanipulation angeordnet ist, bewirkt die Relay-Optik nach der Reflexion am Element zur Pupillenmanipulation eine weitere Pupillenabbildung auf die dritte Pupille, die aufgrund der Wirkung des Strahlumlenkers nicht mit der der Pupille zusammenfällt, in der das erste Scanelement steht. Die Relay-Optik bewirkt also eine zweifache Pupillenabbildung: einmal in Richtung auf das Element zur Pupillenmanipulation hin und das andere Mal von diesem weg in Richtung des zweiten Scanelementes.
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Diese Ausbildung der Relay-Optik ermöglicht einen sehr kompakten Aufbau. Bildet man den Strahlumlenker als Strahlteiler oder Prisma aus, ergibt sich insgesamt ein T-förmiger Strahlengang zwischen den Scanelementen. Ein solcher Aufbau ist besonders platzsparend und leicht zu justieren.
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Das Element zur Pupillenmanipulation kann nun nahezu beliebig entsprechend dem gewünschten Mikroskopieverfahren gewählt werden. Besonders bevorzugt ist es, ein Element zu verwenden, das durch ein elektrisches Stellsignal verstellbar ist. Möchte man keine Pupillenmanipulation vornehmen, ist das Element in einen Modus geschaltet, in dem es ohne weitere Manipulation den Strahlengang reflektiert. Eine mögliche Bauweise für ein solches Element ist ein räumlicher Lichtmodulator oder ein adaptiver Spiegel. Auch kann ein DMD-Array verwendet werden.
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Der erfindungsgemäße Aufbau hat folgende Vorteile:
- 1. Durch die erfindungsgemäße Relay-Optik werden drei Pupillen geschaffen, die in fest zueinander zugeordneten Lagen sind. Eine Pupille nimmt das erste Scanelement auf. In der zweiten Pupille liegt das Element zur Pupillenmanipulation. Die dritte Pupille ist für das zweite Scanelement vorgesehen. Die drei Pupillen sind zueinander konjugiert, so daß eine optimale Wirkung des Elementes zur Pupillenmanipulation erreicht ist und keine Beschränkung auf bestimmte Elemente mehr besteht.
- 2. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, das erste Scanelement in einer zur Objektivpupille konjugierten Pupille oder in der Objektivpupille selbst anzuordnen. Durch die feste Zuordnung der erwähnten zwei weiteren Pupillen ist insgesamt damit eine feste Lage der Objektivpupille zur Pupille mit dem Element zur Pupillenmanipulation gesichert. Eine laterale Verschiebung des Strahlengangs während dem Scannen findet auf dem Element zur Pupillenmanipulation dadurch nicht statt.
- 3. Die Ausbildung der Relay-Optik mit einem Strahlumlenker und die Verwendung eines reflektiv wirkenden Elementes zur Pupillenmanipulation bewirkt, daß die Relay-Optik sowohl in Richtung auf das Element zur Pupillenmanipulation als auch von diesem weg eine Pupillenabbildung vornimmt. Sie wird also zweimal durchlaufen. D. h. für zwei Pupillenabbildungen wird nur ein Satz optischer Bauteile benötigt. Dies führt zu einem kompakten und im übrigen auch kostengünstigen Aufbau.
- 4. Unabhängig von der Wirkung des Elementes zur Pupillenmanipulation befinden sich die zwei Scanelemente immer exakt in der Objektivpupille bzw. einer dazu konjugierten Pupille. Somit sind negative Einwirkungen, die bei Scanelementen, welche außerhalb der Pupillenebene liegen, auftreten können, auch ohne Pupillenmanipulationsbetrieb beim erfindungsgemäßen Mikroskop vermieden. Insbesondere wird der Lichtweg nicht abhängig von der Ablenkung durch Auftreffen des Lichtstrahls außerhalb der Ablenkachse des jeweiligen einachsig ablenkenden Scanelementes verlängert. Es ist im Gegenteil nunmehr sichergestellt, daß der Beleuchtungswie der Abbildungsstrahl immer exakt auf der Ablenkachse auf das Scanelement trifft, unabhängig von der Stellung des anderen Scanelementes.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielshalber näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Lichtraster-Mikroskops,
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2 eine vergrößerte Darstellung einer Scaneinrichtung des Lichtraster-Mikroskops und
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3 bis 5 den Strahlengang der Scaneinrichtung der 2 mit den entsprechenden optischen Elementen in drei unterschiedlichen Ansichten.
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1 zeigt schematisch ein als Laserscanningmikroskop (LSM) 1 ausgebildetes Lichtraster-Mikroskop. Mit dem LSM 1 wird ein Objekt 2 auf noch zu erläuternde Art vermessen. Das LSM 1 ist im wesentlichen in ein Mikroskopmodul 3, ein Detektionsmodul 4 sowie ein Beleuchtungsoder Anregungsmodul 5 unterteilt. Das Anregungsmodul stellt Anregungsstrahlung bereit und speist diese in das Mikroskopmodul 3 ein, so daß sie als spotförmige Beleuchtung auf das Objekt 2 gerichtet wird. Die spotförmige Beleuchtung wird vom Mikroskopmodul 3 rasternd über das Objekt 2 geführt. Der am Objekt dabei mit Beleuchtungsstrahlung aus dem Beleuchtungsmodul 5 beleuchtete Spotbereich wird über das Mikroskopmodul 3 vom Detektionsmodul 4 konfokal detektiert. Gestaltet man die Beleuchtung als Anregungsstrahlung aus, kann dabei ein Bild der Fluoreszenzeigenschaften des Objektes 2 gewonnen werden.
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Das Beleuchtungs- oder Anregungsmodul 5 weist zur Beleuchtung Lichtquellen 6 und 7 auf, die beispielsweise als Laser ausgebildet sein können. Die Strahlung aus den Lichtquellen 6 und 7 wird über einen Umlenkspiegel 8 bzw. einen Strahlteiler 9 sowie eine Beleuchtungsoptik 10 zu einem als Hauptfarbteiler bezeichneten Strahlteiler 11 geleitet, wo sie in das Mikroskopmodul 3 eingekoppelt ist. Die konkrete Ausgestaltung der Einkopplung der Strahlung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Umlenkspiegel 8, Strahlteiler 9 und Beleuchtungsoptik 10 realisiert, ist für die nachfolgende Erfindung ohne weitere Bedeutung. Es sind auch andere Bauweisen möglich, beispielsweise mittels Faseroptiken und geeigneten Faseroptikkopplern. Auch kann abweichend von den in 1 gezeigten zwei Lichtquellen natürlich nur eine einzige Lichtquelle oder eine größere Anzahl an Lichtquellen zum Einsatz kommen. Wesentlich für die Erfindung ist hier nur, daß am Hauptfarbteiler 11 ein Beleuchtungsstrahl 17 eingekoppelt wird.
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Der Hauptfarbteiler
11 kann beispielsweise wie in der bereits genannten
DE 19702753 A1 aufgebaut sein. Anstelle des dort beschriebenen dichroitischen Hauptfarbteilers kann auch ein farbneutraler Teiler verwendet werden, wie er z. B. in der
DE 10257237 A1 geschildert ist.
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Die vom Beleuchtungs- oder Anregungsmodul 5 am Hauptfarbteiler 11 ankommende Strahlung in Form des Beleuchtungsstrahles 17 wird dann mittels einer Scaneinrichtung 12 sowie einer Scanoptik 13 durch eine Tubuslinse 15 und ein Objektiv 16 auf oder in das Objekt 2 fokussiert. Die Fokussierung erfolgt dabei im Ausführungsbeispiel in einen beugungsbegrenzten Fokus, dessen Lage im Objekt 2 längs der optischen Achse durch einen verstellbaren Probentisch 18 eingestellt werden kann. Die Scaneinrichtung 12 lenkt den vom Hauptfarbteiler 11 kommenden Beleuchtungsstrahl 17 zweiachsig ab, so daß dieser als unterschiedlich ausgelenkter Strahl 19 durch die Tubuslinse 15 und das Objektiv 16 auf bzw. in das Objekt 2 fällt, mithin im Objekt 2 an unterschiedliche Stellen quer zur optischen Achse fokussiert ist.
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Zur Beobachtung des Objektes 2 für einen Mikroskopbenutzer ist zwischen der Scanoptik 13 sowie der Tubuslinse 15 noch optional ein als Strahlteiler ausgebildeter Umlenkspiegel 14 vorgesehen, der eine visuelle Inspektion ermöglicht.
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Mittels der Scaneinrichtung 12, die wie der Probentisch 18 auch von einem Steuergerät 26 über nicht näher bezeichnete bzw. nicht dargestellte Leitungen angesteuert wird, wird der Fokus des abgelenkten Beleuchtungsstrahls 19 durch das Objektiv 16 an unterschiedliche Stellen im Objekt plaziert. Insgesamt erfolgt eine dreidimensionale Positionierung. Die Ablenkung durch die Scaneinrichtung 12 bewirkt dabei die Aufnahme eines zweidimensionalen Bildes, dessen Tiefenlage im Objekt 2 als dritte Dimension durch die Einstellung des Probentisches 18, d. h. die Lage der Fokalebene im Objekt 2 bestimmt ist. Alternativ ist auch eine Fokusverstellung durch Einstellung des Objektives 16 möglich.
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Die im Objekt 2 erzeugte Strahlung, z. B. Fluoreszenzstrahlung, wird durch Abbildung des Fokusses im Objekt 2 mittels des Objektivs 16 und der Tubuslinse 15 sowie der Scanoptik 13 in das Detektionsmodul 4 für jeden Punkt des aufzunehmenden Bildes detektiert. Der Hauptfarbteiler 11 leitet dazu den nach Durchlauf durch die Scaneinrichtung 12 in Abbildungsrichtung wieder ruhenden Strahl 21 zum Detektionsmodul 4, das konfokale Detektorelemente aufweist. Über einen Auskoppler 22 und eine Pinholeoptik 23 erfolgt an einem Pinhole 24 eine konfokale Filterung der Strahlung aus dem Fokus im Objekt 2. Die Ebene der konfokalen Blende 24 ist konjugiert zur Fokusebene im Objekt 2. Ein Detektor 25 nimmt die konfokal gefilterte Strahlung auf. Auch er ist mit dem Steuergerät 26 verbunden. Das Steuergerät 26 erzeugt so zu jeder Lage des Fokus im Objekt 2 einen entsprechenden Bildpunkt, der durch die Intensitätsinformation vom Detektor 25 sowie seine Lage im Bild durch die Stellung der Scaneinrichtung 12 charakterisiert ist. Das Detektionsmodul 4 kann dabei je nach Ausführungsform mehrere spektrale Kanäle aufweisen. Es sind dann die entsprechenden Elemente 22 bis 25 mehrfach vorhanden. In 1 ist dies schematisch durch einen zweiten Detektionskanal symbolisiert, dessen Bezugszeichen mit einem Apostroph versehen sind. Eine strichpunktierte Linie deutet an, daß noch weitere Detektionskanäle möglich sind. Die Auskoppler 22 bzw. 22' fungieren somit als sogenannte Nebenfarbteiler. Ihre spektrale Charakteristik bestimmt, welcher Spektralbereich die vom zugeordneten Detektor nachgewiesene Strahlung hat. Der Aufbau des Detektionsmoduls 4 ist für die hier beschriebene Erfindung nicht weiter von Interesse, insbesondere ist es nicht ausschlaggebend, ob bzw. wie eine konfokale Filterung erfolgt. Wesentlich für die Erfindung ist hier lediglich, daß nach der Scaneinrichtung 12 ein ruhender Strahl 21 vorliegt, der in der Literatur auch als de-scannter Strahl bezeichnet wird.
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Die Scaneinrichtung 12 sorgt dafür, daß der Strahl zweiachsig zum ausgelenkten Strahl 19 abgelenkt wird, wodurch der Fokus der Beleuchtungsstrahlung im Objekt 2 ein senkrecht zur Einfallsrichtung der Beleuchtungsstrahlung bzw. zur Abbildungsrichtung liegendes Feld überstreicht. Dies wird als Scannen bezeichnet. In umgekehrter (Abbildungs-)Richtung sorgt die Scaneinrichtung dafür, daß zweidimensional verteilte Bildpunkte -auf einen nicht-ortsauflösenden Detektor zeitsequentiell abgebildet werden. Dies wird als de-scannen bezeichnet.
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Da die punktförmige Beleuchtung für diese Abbildung ohne weiteren Belang ist und deshalb für die vorliegende Erfindung, die sich primär der Scaneinrichtung 12 widmet, nicht weiter wichtig ist (es kommt z. B. auch eine Weitfeldbeleuchtung in Frage), wird die Scaneinrichtung 12 nachfolgend in Abbildungsrichtung betrachtet.
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Die Scaneinrichtung 12 ist in 2 schematisch näher gezeigt. Sie besteht aus zwei Scanspiegeln 40 bzw. 41, die in dieser Ausführungsform Beispiele für einachsig ablenkende Scanelemente sind. Jeder Scanspiegel lenkt um eine Ablenkachse ab, wobei die Ablenkachsen der Scanspiegel 40 und 41 vorzugsweise orthogonal zueinander stehen. Prinzipiell genügt aber jede Schrägstellung, um ein zweidimensionales Feld mit dem Fokus überstreichen zu können.
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In Abbildungsrichtung, d. h. in der Darstellungsform der 2 am ausgelenkten Strahl 19 von links kommend, wirkt in der Scaneinrichtung 12 ein erster Scanspiegel 40 und diesem folgend ein zweiter Scanspiegel 41, so daß nach dem zweiten Scanspiegel 41 der ruhende Strahl 21 gegeben ist. Zwischen den Scanspiegeln 40 und 41 befindet sich eine Pupillenmanipulationseinheit 42, die in 2 nur schematisch eingezeichnet ist.
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Die 3–5 zeigen die Scaneinrichtung 12 mit der Pupillenmanipulationseinheit 42 detailliert mit ihrem Strahlengang. 4 zeigt den Aufbau der 3 dabei aus der mit A bezeichneten Richtung. 5 schließlich zeigt denselben Strahlengang aus der mit B bezeichneten Richtung. Die Beschreibung folgt dem de-scannen des zweiachsig abgelenkten Strahles 19 zum ruhenden Strahl 21.
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Der zweiachsig abgelenkte Strahl 19 fällt zuerst auf den ersten Scanspiegel 40, dessen einachsige Bewegung somit einachsig de-scannt. Der erste Scanspiegel 40 befindet sich in einer Pupille 48 des Objektives 16, die in 3 schematisch durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist.
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Der ursprünglich zweiachsig abgelenkte, d. h. ein zweidimensionales Feld überstreichende ausgelenkte Strahl 19 ist nach dem Scanspiegel 40 nur noch in einer Raumrichtung, also zeilenförmig, ausgelenkt. Er fällt dann auf ein Prisma 47, das Bestandteil der Pupillenmanipulationseinheit 42 ist. Vom Prisma 47 gelangt der Strahl durch eine erste Optikgruppe 44 sowie eine zweite Optikgruppe 45, die zusammen die Pupille 48, in der sich der erste Scanspiegel 40 befindet, in eine zweite Pupille 49 abbilden. In dieser zweiten Pupille 49 ist ein reflektiv wirkendes Element zur Pupillenmanipulation – angeordnet. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um einen adaptiven Spiegel 43, der vom Steuergerät 26 angesteuert wird.
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Aufgrund der Reflexion am adaptiven Spiegel 43 wird die zweite Pupille 49 durch die zweite Optikgruppe 45 und die erste Optikgruppe 44 wieder zum Prisma 47 und von dort in eine dritte Pupille 50 abgebildet. In dieser befindet sich der zweite Scanspiegel 41. Die Objektivpupille 48, die zweite Pupille 49 sowie die dritte Pupille 50 sind also zueinander konjugiert, so daß auch der erste Scanspiegel 40, der adaptive Spiegel 43 sowie der zweite Scanspiegel 41 in zueinander konjugierten Lagen sind. Der zweite Scanspiegel 41 bewirkt dann ein de-scannen um die verbleibende Achse, so daß danach der ruhende Strahl 21 vorliegt.
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In Beleuchtungsrichtung betrachtet wird hingegen der ruhende Strahl 21, der in dieser Betrachtungsweise durch den Beleuchtungsstrahl 17 erzeugt ist, zuerst vom zweiten Scanspiegel 41 einachsig abgelenkt, vom Prisma 47 durch die erste und zweite Optikgruppe 44, 45 hin zum adaptiven Spiegel 43 geleitet, von diesem je nach Einstellung pupillenmanipulierend reflektiert, so daß er über die zweite Optikgruppe und die erste Optikgruppe 45, 44 und das Prisma 47 zum ersten Scanspiegel 40 gelangt, der aus der bis dahin vorliegenden einachsigen Ablenkung eine zweiachsige Ablenkung macht und den ausgelenkten Strahl 19 bereitstellt.
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Die Pupillenmanipulationseinheit 42 umfaßt das Prisma 47, die erste Optikgruppe 44 und die zweite Optikgruppe 45, zwischen denen ein Zwischenbild 46 entsteht. Das Prisma 47 leitet dabei (in Abbildungsrichtung) die Strahlung in die erste Optikgruppe 44 und die zweite Optikgruppe 45 so unter einem Versatz zur optischen Achse der Optikgruppen 44 und 45, daß nach Reflexion am adaptiven Spiegel 43 der erhaltene Strahl vom Prisma 47 nicht in Richtung der Objektivpupille 48 reflektiert wird, sondern zur dritten Pupille 50 gelangt. Das Prisma 47 ist hier als Dachflächenprisma ausgebildet. Prinzipiell genügt jedoch eine einzige Spiegelfläche, so daß nur eine Umlenkung durch das Prisma 47 ausgeführt werden muß. Der Strahlengang liefe dann ohne Umlenkung weiter, so daß die Lage der dritten Pupille 50 links von der Pupillenmanipulationseinheit (gesehen in Richtung auf den adaptiven Spiegel) läge.
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Die in 3 sowie in den 4 und 5 gezeigte Bauweise hat den Vorteil, daß erster und zweiter Scanspiegel 41, 41 auf einer gemeinsamen optischen Achse liegen, d. h. die optische Achse des ausgelenkten Strahles 19 und des ruhenden Strahles 21 zusammenfallen können. Dies erleichtert die Justierung der Anordnung.
