ES2292977T3 - Dispositivo de escaneo optico confocal. - Google Patents

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ES2292977T3 ES03735767T ES03735767T ES2292977T3 ES 2292977 T3 ES2292977 T3 ES 2292977T3 ES 03735767 T ES03735767 T ES 03735767T ES 03735767 T ES03735767 T ES 03735767T ES 2292977 T3 ES2292977 T3 ES 2292977T3
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Abstract

Un dispositivo de escaneo óptico confocal (120) que comprende: - un espejo móvil giratorio (101), que comprende una cara objeto (101a) y una cara imagen (101b), siendo la cara imagen del espejo móvil giratorio opuesta a la cara objeto del espejo móvil giratorio, - un camino óptico que conecta la cara objeto del espejo móvil giratorio a la cara imagen del espejo móvil giratorio, - al menos un orificio microscópico ubicado en un plano de imagen intermedio (104) en dicho camino óptico, - un primer grupo de lentes de control formado por lentes colocadas en el camino óptico entre la cara objeto del espejo móvil giratorio y el orificio microscópico, - un segundo grupo de lentes de control formado por lentes colocadas en el camino óptico entre el orificio microscópico y la cara imagen del espejo móvil giratorio, y - exactamente cuatro espejos de redirección (103, 104, 105, 108, 109) plegando el camino para permitir que el camino óptico conecte la cara objeto del espejo móvil giratorio ala cara imagen del espejo móvil giratorio, caracterizado por los siguientes hechos: - dicho primer y segundo grupo de lentes de control poseen distancias focales positivas, y - la orientación de los espejos de redirección es adaptada para plegar el trayecto óptico de manera que un haz incidente en una dirección fija en la cara objeto salga de la cara imagen con una dirección fija, independiente de la posición del espejo móvil, para un conjunto de ángulos de rotación útiles del espejo móvil, y de manera que un haz incidente en la cara imagen que proviene de la cara objeto posea el mismo eje y la misma dirección que el mismo haz cuando sale de la cara objeto hacia la cara imagen.

Description

Dispositivo de escaneo óptico confocal.
Dominio técnico
La invención se refiere a un dispositivo de escaneo óptico para escanear simultáneamente un plano observado y un plano imagen.
Técnica anterior
La Patente No. PCT/FR01/02890 describe un dispositivo de escaneo para escanear simultáneamente un plano observado y un plano imagen.
En este documento se describen dos tipos de dispositivo de escaneo:
- dispositivos que utilizan una red de microespejos para filtrar el haz luminoso, y que utilizan solamente una cara de un espejo móvil,
- dispositivos que utilizan uno o más orificios microscópicos como un dispositivo de filtrado espacial, para filtrar el haz luminoso, y que utilizan las dos caras opuestas de un espejo móvil.
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Los dispositivos de escaneo de la segunda categoría utilizan un espejo móvil que posee:
- una cara objeto dirigida hacia el objeto observado (y por lo tanto hacia el objetivo microscópico), que hace posible que se mueva, en el plano de la red de los orificios microscópicos, la imagen geométrica de un punto fijo del objeto observado,
- una cara imagen dirigida hacia el dispositivo de detección (por ejemplo la cámara) que hace posible traer la imagen geométrica de un punto fijo de la imagen observada nuevamente al punto fijo del dispositivo de detección.
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La cara objeto por lo tanto tiene en cuenta el escaneo por sí mismo, y la cara imagen permite la compensación de este escaneo.
Las Figuras 1 a 5 permiten una mejor comprensión de los mecanismos de compensación. La Figura 1(a) muestra una configuración teórica que posee propiedades de simetría simples. El haz que llega horizontalmente sobre la cara objeto 01 es reflejado hacia arriba. El haz que llega verticalmente sobre la cara imagen 02 es reflejado hacia la derecha. La Figura 1(b) muestra el principio de escaneo y de compensación utilizado en la técnica anterior. El haz llega horizontalmente sobre la cara objeto y es reflejado hacia arriba. El haz llega horizontalmente sobre la cara imagen y se refleja hacia abajo.
Si el espejo móvil sufre una rotación sobre un eje ortogonal al plano de la figura, como se indica en la Figura 2, los haces reflejados en la Figura 1(a) sufren cada uno una rotación en la dirección indicada por la Figura 2(a). Mediante la inversión de la dirección de los haces, se deriva a partir de los mismos la dirección que deben poseer los haces incidentes en la cara imagen del espejo móvil, en el sistema de escaneo y de compensación de la Figura 1(b), para que la dirección del haz de salida permanezca constante. Esta dirección es representada en la Figura 2(b). El sistema de lentes y espejos que restaura el haz luminoso de la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil deben por lo tanto ser diseñados de modo que el haz reflejado por la cara objeto y desviado hacia la derecha de la figura alcance la cara imagen mientras es desviado hacia arriba.
Si el espejo móvil sufre una rotación pequeña alrededor de un eje situado en el plano de la figura, como se indica en la Figura 3, las direcciones de los haces en las Figuras 2(a) y 2(b) son modificadas como se indica respectivamente en las Figuras 3(a) y 3(b). En estas figuras, una cruz representa un haz que se mueve desde el observador hacia fuera, y un punto en un círculo representa un haz que se mueve hacia el observador.
Sin embargo, la situación descrita en la Figura 3 es válida solamente en el primer orden. Cuando los ángulos de rotación del espejo móvil son suficientemente grandes, un fenómeno de segundo orden tiene lugar, el cual es una rotación hacia la derecha del haz reflejado por la cara objeto. Los diagramas en la Figura 3 deben ser modificados como se indica en la Figura 4.
Para que la compensación tenga lugar correctamente en el primer orden, el sistema de lentes y espejos que traen el haz de vuelta desde la cara objeto hacia la cara imagen deben hacer posible verificar las situaciones en las Figuras 2(b) y 3(b). En consecuencia, un haz reflejado por la cara objeto como se indica en la Figura 4(a) vuelve a la cara imagen como se indica en la Figura 5. Sin embargo, para arrancar nuevamente en una dirección constante debería volver como se indica en la Figura 4(b). Existe una incompatibilidad entre la compensación de primer orden de todos los movimientos del espejo y la compensación de segundo orden de los movimientos de rotación alrededor de un eje situado en el plano de la figura. Estando diseñado el sistema para que la compensación tenga lugar correctamente en el primer orden, la desviación de segundo orden no es compensada sino amplificada, como se indica en la Figura 5. En consecuencia, la imagen obtenida en el detector está afectada por la alteración de segundo orden con respecto a la magnitud de los movimientos de rotación del espejo alrededor de un eje situado en el plano de la figura.
La Solicitud de Patente No. WO0122146A muestra en su Figura 3 un dispositivo que soluciona este problema. Una versión simplificada de este dispositivo también fue representada en la figura 7 de la presente solicitud. Una representación "desplegada" se realizó en la figura 8 y la figura 9 ilustra solamente los espejos de redirección.
Este dispositivo comprende:
- un espejo móvil giratorio 101, que comprende una cara objeto 101(a) y una cara imagen 101(b), siendo la cara imagen del espejo móvil giratorio opuesta a la cara objeto del espejo móvil giratorio,
- un camino óptico que conecta la cara objeto del espejo móvil giratorio a la cara imagen del espejo móvil giratorio,
-al menos un orificio microscópico 104 ubicado en un plano de imagen intermedio en dicho camino óptico (en la figura 3 de la patente WO0122146A hay una hendidura 5),
- un primer grupo 102 de lentes de control conformado por lentes ubicadas en el camino óptico entre la cara objeto del espejo móvil giratorio y el orificio microscópico (grupo 4 en la figura 3 de la WO0122146A),
- un segundo grupo de lentes de control conformado por lentes 106, 107, 110 ubicadas en el camino óptico entre el orificio microscópico y la cara imagen del espejo móvil giratorio (el conjunto de lentes de los sub-grupos 61, 62, 63 en la figura 3 de la patente WO0122146A), y
- exactamente cuatro espejos de redirección 103, 105, 108, 109 plegando el camino óptico para permitir que el camino óptico conecte la cara objeto del espejo móvil giratorio con la cara imagen del espejo móvil giratorio,
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En este dispositivo:
- el trayecto óptico está comprendido dentro de un plano,
- el segundo grupo de lentes de control 106, 107, 110 está adaptado para que un haz incidente que sigue una dirección fija deje la cara imagen con la misma dirección, independientemente de la posición del espejo móvil, para un conjunto de ángulos de rotación útiles del espejo móvil. Esta adaptación resulta del hecho de que el segundo grupo de lentes de control está formado por:
- un sub-grupo 110 que posee una distancia focal positiva,
- dos sub-grupos 106, 107 que invierten la imagen del orificio microscópico 104. El conjunto formado por los subgrupos 110, 106, 107 (resp. 61, 62, 63 de la figura 3 de la patente WO0122146A) se caracteriza en concreto porque posee una distancia focal negativa, opuesta a la distancia focal del sub-grupo 102 (resp. 4 en la figura 3 de la patente WO0122146A).
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El problema es entonces resuelto en la patente WO 0122146A por medio de un sistema de escaneo en el cual el haz incidente en la cara objeto es traído a la cara imagen de la manera indicada en la Figura 6(a), es decir que el haz reflejado por la cara objeto vuelva a la cara imagen con el mismo eje y la misma dirección justo después de su reflejo en la cara objeto, y el haz que deja el espejo móvil después del reflejo en la cara imagen posee el mismo eje y la misma dirección que el haz incidente en el espejo móvil antes del reflejo en la cara objeto. La compensación por los movimientos del espejo móvil entonces tiene lugar como se indica en las Figuras 6(b) y (c) y no existe incompatibilidad entre la compensación de primer orden y la compensación de segundo orden. El sistema de lentes y espejos, que hace posible traer el haz reflejado por la cara objeto hacia la cara imagen, en el modo indicado por la Figura 6(c), también trae el haz reflejado por la cara objeto de la Figura 6(b) hacia la cara imagen, como se indica en la Figura 6(b). En términos generales, es posible mostrar que la compensación es perfecta en todos los órdenes.
En el caso de que el espejo móvil posea dos ejes de rotación distintos, esta configuración hace posible la utilización de ángulos altos de rotación alrededor de dos ejes. En el caso de que un espejo móvil posee solamente un eje de rotación, la configuración mejora la robustez del sistema con respecto a las imprecisiones en el posicionamiento del espejo y permite el uso del eje de rotación más práctico en relación con los requerimientos espaciales. En términos generales, esta configuración hace posible agrandar los ángulos útiles de rotación del espejo móvil. Sin embargo, estos ángulos de rotación permanecen limitados por las anomalías de las lentes y por el hecho de que el haz no debe desviarse de la trayectoria causando que pase a través de las lentes de control, los espejos de redirección y la red de los orificios microscópicos.
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La Figura 8 ilustra el camino óptico del conjunto de escaneo y de compensación de la figura 7, de acuerdo con una representación "desplegada" que no tiene en cuenta los espejos. El haz que se emite desde la cara objeto 101(a) del espejo galvanométrico pasa sucesivamente a través de las lentes 102, la red de orificios microscópicos 104, las lentes 106, las lentes 107 y las lentes 11, y vuelven a la cara imagen 101(b) del espejo galvanométrico. El diagrama en la Figura 7 es obtenido por el plegado de este trayecto óptico por medio de los espejos de redirección 103, 105, 108, 109. Las posiciones de estos espejos y por lo tanto las características del plegado del trayecto óptico pueden ser caracterizados por coordenadas de los puntos de estos espejos que están situados en el eje óptico. Estos espejos y puntos han sido descritos en la Figura 9. El punto A es el centro de la cara objeto 101(a) del espejo galvanométrico, situado en el eje óptico 121. El punto B es el punto en el espejo 103 que está en el eje óptico 121. De modo similar, los puntos C, D, E, F son los puntos de los espejos sucesivamente alcanzados por el haz y situados en el eje óptico. Aquí los puntos A, B, C, D, E, F son coplanares.
Sin embargo, mientras el dispositivo representado en la figura 28 de la solicitud de patente PCT/FR01/02890 comprende solamente una lente relativamente simple entre el orificio microscópico y la cara objeto del espejo de escaneo, y una lente similar entre el orificio microscópico y la cara imagen del espejo de escaneo, el dispositivo representado en la Figura 3 de la solicitud de patente No. WO 0122146A comprende en un lado del orificio microscópico un grupo de lentes de control compuesto por al menos tres sub-grupos 61, 62, 63 (106, 107, 110 en la figura 7 de la presente solicitud). Esto hace el sistema óptico bastante más complicado, aumenta el tamaño del dispositivo, y reduce la transmisibilidad.
Descripción de la invención
El objeto de la invención es realizar un dispositivo que posee propiedades ópticas similares a las del dispositivo descrito en la solicitud de patente WO 0122146A, cuyas ventajas están descritas anteriormente, pero disminuyendo su tamaño y aumentando su transmisibilidad.
El objeto de la invención es logrado utilizando un dispositivo de escaneo óptico confocal que comprende:
- un espejo móvil giratorio, que comprende una cara de objeto y una cara imagen, siendo la cara imagen del espejo móvil giratorio opuesta a la cara de objeto del espejo móvil giratorio,
- un camino óptico que conecta la cara de objeto del espejo móvil giratorio de la cara imagen del espejo móvil giratorio,
- al menos un orificio microscópico ubicado en un plano de imagen intermedio en dicho camino óptico,
- un primer grupo de lentes de control constituido por lentes colocadas en el camino óptico entre la cara objeto del espejo móvil giratorio y el orificio microscópico,
- un segundo grupo de lentes de control constituido por lentes colocadas en el camino óptico entre el orificio microscópico y la cara imagen del espejo móvil giratorio, y
- exactamente cuatro espejos de redirección plegando el camino óptico para permitir que el camino óptico conecte la cara objeto del espejo móvil giratorio con la cara imagen del espejo móvil giratorio,
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caracterizados por los siguientes hechos:
- dicho primer y segundo grupo de lentes de control poseen longitudes focales positivas, y
- la orientación de dichos espejos de redirección está adaptada para plegar el trayecto óptico de modo que un haz incidente en una dirección fija en la cara objeto deja la cara imagen con una dirección fija, independientemente de la posición del espejo móvil, para un conjunto de ángulos de rotación útiles del espejo móvil, y así el haz incidente en la cara imagen desde la cara objeto posee el mismo eje y la misma dirección que el mismo haz cuando sale de la cara objeto hacia la cara imagen.
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Mediante el uso de dos grupos de lentes de control que poseen distancias focales positivas, los cuales pueden también ser compuestos de una sola lente, el dispositivo es notablemente simplificado comparado con la patente WO 0122146A en la cual uno de los grupos de lentes de control (compuesto de sub-grupos 61, 62, 63 en la figura 3 de WO 0122146A) posee una distancia focal negativa. La adaptación del dispositivo para una correcta compensación del escaneo debe ser entonces realizada utilizando una orientación adecuada del espejo de redirección, contrariamente a la patente WO 0122146A en la cual la adaptación se efectúa mediante un grupo complejo de lentes de control que posee una distancia focal negativa (a partir de los subgrupos 61, 62, 63 en la figura 3 de la patente WO0122146A). El plegado del trayecto óptico por los espejos de redirección "de manera que un haz incidente que sigue una dirección fija en la cara objeto deja la cara imagen con una dirección fija, independientemente de la posición del espejo móvil, para un conjunto de ángulos de rotación útiles de espejos móviles, y de este modo un haz incidente en la cara imagen proveniente de la cara objeto posee el mismo eje y la misma dirección que el mismo haz cuando sale de la cara objeto en la dirección de la cara imagen" permite esta correcta compensación de escaneo evitando las imperfecciones del sistema descrito en la solicitud de patente PCT/FR01/02890 y detalladas anteriormente.
Más precisamente, la orientación de los espejos de redirección es adaptada de modo que los puntos A, B, C, D, E, F no estén en un mismo plano, es decir:
A es el punto de la cara objeto del espejo móvil situado en el eje óptico,
B es el punto del primer espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, el cual está situado en el eje óptico,
C es el punto del segundo espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, el cual está ubicado en el eje óptico,
D es el punto del tercer espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, el cual está situado en el eje óptico.
E es el punto del cuarto espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, el cual está situado en el eje óptico,
F es el punto de la cara imagen del espejo móvil, el cual está situado en el eje óptico.
Efectivamente, una correcta compensación solamente puede ser obtenida por un camino óptico que, contrariamente a los caminos ópticos descritos en la solicitud de patente PCT/FR01/02890 y en WO 0122416A, no está comprendido en un mismo plano.
De acuerdo con la invención, una correcta compensación es lograda cuando la orientación de los espejos de redirección es adaptada de manera que los puntos A, B, C, D, E, F verifican la siguiente ecuación:
(AB x BC, BC x CD)_{BC} + (BC x DC, CD x DE)_{DC} + (CD x DE, DE x EF)_{DE} + (DE x EF, EF x BC)_{FE} = \pi
en la cual (UV x VX, VX x XY)_{vx} representa el ángulo entre el producto vector (UV x VX) de los vectores UV y VX, y el producto vector (VX x XY) de los vectores VX y XY, orientados por el vector VX.
Siguiendo una configuración preferida de la invención, cada uno de dichos grupos de lentes posee un plano focal en una cara del espejo móvil giratorio y un plano focal en al menos un orificio microscópico. En una configuración preferida, los dos grupos de lentes son idénticos entre sí. Estas opciones simplifican el diseño óptico del sistema.
Breve descripción de los dibujos
Las Figuras 1 a 5 sirven para apoyar la explicación de un defecto de algunos microscopios según la técnica anterior. La Figura 1 representa la porción central del espejo móvil. La Figura 2 representa el efecto de un movimiento de rotación sobre un eje ortogonal al plano de la figura. La Figura 3 representa el efecto de primer orden de un movimiento de rotación alrededor del eje situado en el plano de la figura. La figura 4 representa el efecto de segundo orden de este movimiento. La figura 5 ilustra el efecto de segundo orden de este movimiento cuando el sistema está configurado para compensar las rotaciones del espejo móvil del primer orden.
La Figura 6 representa el principio utilizado en la técnica anterior para efectuar la compensación del movimiento de escaneo. La Figura 6(a) representa una posición central del espejo móvil. La Figura 6(b) representa el efecto de una rotación sobre un eje ortogonal al plano de la figura. La Figura 6(c) representa el efecto de una rotación alrededor de un eje situado en el plano de la figura.
La Figura 7 representa una versión simplificada de un sistema de escaneo de la técnica anterior. La Figura 8 representa el camino óptico utilizado en la Figura 7 pero sin el plegado debido a los espejos de redirección. La Figura 9 representa el principio de redirección por los espejos y define los puntos A, B, C, D, E, F caracterizando esta redirección.
Las Figuras 10 a 15 se refieren a un modo de realización de la invención. La Figura 10 representa el camino óptico "desplegado" sin los espejos de redirección. La Figura 11 muestra un ejemplo de una posición en espacio 3D de los puntos A, B, C, D, E, F, que definen el plegado.
Las Figuras 12 a 15 se refieren a un ejemplo particular de este modo de realización, completamente dimensionada. La Figura 12 representa una lente usada, compuesta de dos lentes acromáticas idénticas. Las Figuras 13 a 15 ilustran diversas vistas del dispositivo, la Figura 15 siendo una vista en perspectiva.
Ejemplo de realización
La Figura 10 muestra la representación "desplegada" de un modo de realización de la invención, de acuerdo con el mismo principio de la Figura 8. El haz reflejado por la cara objeto 201(a) del espejo galvanométrico pasa a través de la lente L1, la red de orificios microscópicos 204 y la lente L2, y llega a la cara imagen 201(b) del espejo galvanométrico. Las lentes L1 y L2 son idénticas y poseen en cada caso un plano focal en la red 204 y un plano focal en una de las caras del espejo galvanométrico. El trayecto óptico es plegado por medio de 4 espejos como en el caso anterior. Sin embargo, una simple configuración de plegado como la ilustrada en la Figura 9 no es adecuada ya que no permite el regreso del haz al espejo galvanométrico en la orientación ilustrada por las Figuras 6(b) y 6(c), lo que es imprescindible para una compensación correcta.
Para que exista una correcta compensación del escaneo en este caso, el plegado debe ser llevado a cabo en un modo más apropiado. La condición que debe cumplirse para que el plegado se haga correctamente es la siguiente:
(ABxBC, BCxCD)_{BC} + (BCxCD, CDxDE)_{CD} + (CDxDE,DExEF)_{DE} + (DExEF, EFxBC)_{EF}= \pi
en la cual por ejemplo (ABxBC, BCxCD)_{BC} representa el ángulo entre los productos vectoriales (ABxBC) y (BCxCD), orientado por el vector BC.
Esta condición no puede ser cumplida si los puntos A, B, C, D, E, F, son coplanares. Por lo tanto, es necesario utilizar un trayecto óptico en el que los elementos del dispositivo de escaneo no se encuentren en el mismo plano. Por ejemplo, el trayecto ABCDEF puede ser del tipo ilustrado en la Figura 11, en varias vistas, con una indicación de los marcos de referencia. En términos generales, este trayecto se caracteriza por tres coordenadas dimensionales de los puntos A, B, C, D, E, F. Las orientaciones de los espejos derivan de los mismos. Por ejemplo, el espejo que pasa a través del punto B está orientado de manera que la orientación normal del espejo es la bisectriz del ángulo (BA, BC). Los otros espejos se encuentran orientados de modo similar de manera que el eje óptico se pliegue realmente a lo largo del trayecto ABCDEF. Un sistema que cumple esta condición puede ser calculado, por ejemplo utilizando la función "valor objetivo" de un programa de cálculo de tablas para ajustar la posición de los puntos para que se obtenga el valor apropiado de la suma de los ángulos antes descritos mientras se mantiene la longitud total del camino óptico en el valor impuesto por una elección de lentes.
Un ejemplo particular es representado en las Figuras 12 a 15. La Figura 12 ilustra la lente utilizada. Está compuesto de dos lentes acromáticas idénticas. Los puntos P y Q son utilizados para caracterizar la posición de las lentes. Siendo idénticas las lentes L1 y L2, el punto P será identificado como P1 o P2, dependiendo de si se trata de la lente L1 o L2, y de modo similar el punto Q será identificado como Q1 o Q2 dependiendo de si se trata de la lente L1 o L2.
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Las características de esta lente son:
1
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El espesor del espejo galvanométrico usado es de 6 mm. La Figura 13 a 15 ilustra el trayecto óptico del haz en diferentes vistas. La configuración se caracteriza por las coordenadas de los puntos A, B, C, D, E, F en un marco de referencia ortonormal, en mm:
2
Se cumple la ecuación:
(ABxBC, BCxCD)_{BC} + (BCxCD, CDxDE)_{CD} + (CDxDE, DExEF)_{DE} + (DExEF, EFxBC)_{EF} = \pi
Las distancias a lo largo del eje óptico son como se detallan a continuación en mm, la letra R designa la posición de la red de orificios microscópicos 204;
3
Las figuras 13 a 15 ilustran este ejemplo de realización en varias vistas. En la vista en perspectiva de la Figura 15, solamente los puntos de plegado A, B, C, D, E, F han sido indicados. En las otras dos vistas, todos los puntos en la tabla anterior han sido indicados. Las lentes objeto e imagen (el equivalente de las lentes 111 y 114 de la Figura 7) no han sido representadas y por lo tanto solamente el conjunto de escaneo y compensación ha sido ilustrado, equivalente al conjunto 120 en la Figura 7. En el dispositivo de escaneo completo, las lentes objeto e imagen deben ser añadidos del mismo modo que en la Figura 7. El conjunto de escaneo y compensación descrito en las Figuras 13 y 15 puede ser fijado en un marco individual directamente conectado al suelo o piso, las lentes objeto e imagen entonces son fijadas a la misma tabla óptica del microscopio utilizado.
Aplicaciones industriales
El presente dispositivo de escaneo puede ser utilizado para la microscopía de escaneo confocal, por ejemplo para la biología celular.

Claims (5)

1. Un dispositivo de escaneo óptico confocal (120) que comprende:
- un espejo móvil giratorio (101), que comprende una cara objeto (101a) y una cara imagen (101b), siendo la cara imagen del espejo móvil giratorio opuesta a la cara objeto del espejo móvil giratorio,
- un camino óptico que conecta la cara objeto del espejo móvil giratorio a la cara imagen del espejo móvil giratorio,
- al menos un orificio microscópico ubicado en un plano de imagen intermedio (104) en dicho camino óptico,
- un primer grupo de lentes de control formado por lentes colocadas en el camino óptico entre la cara objeto del espejo móvil giratorio y el orificio microscópico,
- un segundo grupo de lentes de control formado por lentes colocadas en el camino óptico entre el orificio microscópico y la cara imagen del espejo móvil giratorio, y
- exactamente cuatro espejos de redirección (103,104,105,108,109) plegando el camino para permitir que el camino óptico conecte la cara objeto del espejo móvil giratorio a la cara imagen del espejo móvil giratorio,
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caracterizado por los siguientes hechos:
- dicho primer y segundo grupo de lentes de control poseen distancias focales positivas, y
- la orientación de los espejos de redirección es adaptada para plegar el trayecto óptico de manera que un haz incidente en una dirección fija en la cara objeto salga de la cara imagen con una dirección fija, independiente de la posición del espejo móvil, para un conjunto de ángulos de rotación útiles del espejo móvil, y de manera que un haz incidente en la cara imagen que proviene de la cara objeto posea el mismo eje y la misma dirección que el mismo haz cuando sale de la cara objeto hacia la cara imagen.
2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos grupos de lentes posee un plano focal en una cara de un espejo móvil giratorio y un plano focal en dicho orificio microscópico.
3. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los dos grupos de lentes son idénticos entre sí.
4. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la orientación de los espejos de redirección es adaptada de modo que los puntos A, B, C, D, E, F no se encuentren en un mismo plano, en el cual:
A es el punto de la cara objeto del espejo móvil situado en el eje óptico,
B es el punto del primer espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, situado en el eje óptico,
C es el punto del segundo espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, situado en el eje óptico,
D es el punto del tercer espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto a la cara imagen del espejo móvil, situado en el eje óptico,
E es el punto del cuarto espejo de redirección alcanzado por un haz dirigido desde la cara objeto de la cara imagen del espejo móvil, situado en el eje óptico,
F es el punto de la cara imagen del espejo móvil situado en el eje óptico.
5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la orientación de los espejos de redirección es adaptada de manera que los puntos A, B, C, D, E, F verifican la siguiente ecuación:
(ABxBC, BCxCD)_{BC} + (BCxCD, CDxDE)_{DC} + (CDxDE, DExEF)_{DE} + (DExEF, EFxBC)_{FE}= \pi
en la cual (UVxVX, VXxXY)_{VX} representa el ángulo entre el producto vector (UVxVX) de los vectores UV y VX, y el producto vector (VXxXY) de los vectores VX y XY, orientados por el vector VX.
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