JP2003098437A - 走査顕微鏡及び目標物を走査するための方法 - Google Patents
走査顕微鏡及び目標物を走査するための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 様々な対物レンズ及び照明波長のためのひと
みの軸方向位置に対して光線偏向装置の照明光線・回転
点の結像を適合することが可能である、走査顕微鏡、及
び、目標物を走査するための方法を提案する 【解決手段】 走査顕微鏡としては、対物レンズ（３
０）のひとみ（２８）内に少なくとも１つの照明光線・
回転点の像を軸方向変位させるための装置が設けられて
いること。方法としては、作業ポジションに対物レンズ
（３０）が取り入れられ、この対物レンズ（３０）がひ
とみ（２８）を定義すること、ひとみ（２８）の位置
が、取り入れられた対物レンズ（３０）及び照明光線
（１４）の波長に依存して決定されること、少なくとも
１つの照明光線・回転点の像を軸方向変位させるための
装置が、少なくとも１つの照明光線・回転点の像がひと
み（２８）内に位置するように操作されること。
みの軸方向位置に対して光線偏向装置の照明光線・回転
点の結像を適合することが可能である、走査顕微鏡、及
び、目標物を走査するための方法を提案する 【解決手段】 走査顕微鏡としては、対物レンズ（３
０）のひとみ（２８）内に少なくとも１つの照明光線・
回転点の像を軸方向変位させるための装置が設けられて
いること。方法としては、作業ポジションに対物レンズ
（３０）が取り入れられ、この対物レンズ（３０）がひ
とみ（２８）を定義すること、ひとみ（２８）の位置
が、取り入れられた対物レンズ（３０）及び照明光線
（１４）の波長に依存して決定されること、少なくとも
１つの照明光線・回転点の像を軸方向変位させるための
装置が、少なくとも１つの照明光線・回転点の像がひと
み（２８）内に位置するように操作されること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明光線を発生さ
せるための照明源、特にレーザと、照明光線・回転点を
定義する光線偏向装置と、ひとみを定義する対物レンズ
とを有する走査顕微鏡（スキャン顕微鏡）、並びに、照
明光線を発生させるための照明源、特にレーザと、照明
光線・回転点を定義する光線偏向装置と、対物レンズの
ための作業ポジションとを有する走査顕微鏡において目
標物を走査（スキャン）するための方法に関する。
せるための照明源、特にレーザと、照明光線・回転点を
定義する光線偏向装置と、ひとみを定義する対物レンズ
とを有する走査顕微鏡（スキャン顕微鏡）、並びに、照
明光線を発生させるための照明源、特にレーザと、照明
光線・回転点を定義する光線偏向装置と、対物レンズの
ための作業ポジションとを有する走査顕微鏡において目
標物を走査（スキャン）するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査顕微鏡では目標物が光線を用いて照
明され、その結果として目標物により放射される反射光
又は蛍光が観察され、この際、照明のためには通常はレ
ーザ光線が使用される。この際、目標物は、精確に集束
されている光線を用いて走査される。照明光線の焦点
は、一般的には傾け可能な２つの鏡を備えた制御可能な
光線偏向装置を使って目標物面内で移動される。この
際、偏向軸線は、多くの場合、互いに垂直に位置するの
で、一方の鏡が入射する光線をｘ方向で偏向し、他方の
鏡がその光線をｙ方向で偏向する。鏡の傾けは例えば検
流計・設定要素を使って達成される。
明され、その結果として目標物により放射される反射光
又は蛍光が観察され、この際、照明のためには通常はレ
ーザ光線が使用される。この際、目標物は、精確に集束
されている光線を用いて走査される。照明光線の焦点
は、一般的には傾け可能な２つの鏡を備えた制御可能な
光線偏向装置を使って目標物面内で移動される。この
際、偏向軸線は、多くの場合、互いに垂直に位置するの
で、一方の鏡が入射する光線をｘ方向で偏向し、他方の
鏡がその光線をｙ方向で偏向する。鏡の傾けは例えば検
流計・設定要素を使って達成される。
【０００３】現在、多くの場合に使用されている検流計
・技術において、最大限に達成可能な走査レートは、移
動される機械的な構成要素の質量慣性が原因で、非共振
形検流計では数百Ｈｚ、共振形検流計では数ｋＨｚに制
限されている。このことにより、最終的には各試料に対
する測定時間が結果として比較的長くなる。
・技術において、最大限に達成可能な走査レートは、移
動される機械的な構成要素の質量慣性が原因で、非共振
形検流計では数百Ｈｚ、共振形検流計では数ｋＨｚに制
限されている。このことにより、最終的には各試料に対
する測定時間が結果として比較的長くなる。
【０００４】更に、検流計は通常は数センチメートルの
長さを有し、この際、多くの場合は円形である鏡は、ほ
ぼ１センチメートルの直径を有する。２つの軸線を中心
とした光線偏向のためには、相前後する又はカルダン式
で互いに重なり合った少なくとも２つの検流計鏡が必要
である。この検流計・構造は顕微鏡内に多くのスペース
を必要とする。それにより、目標物を走査するために、
マイクロミラーを有する光線偏向装置を使用することが
既に提案されていて、これは走査速度と走査品質を明ら
かに向上させる。
長さを有し、この際、多くの場合は円形である鏡は、ほ
ぼ１センチメートルの直径を有する。２つの軸線を中心
とした光線偏向のためには、相前後する又はカルダン式
で互いに重なり合った少なくとも２つの検流計鏡が必要
である。この検流計・構造は顕微鏡内に多くのスペース
を必要とする。それにより、目標物を走査するために、
マイクロミラーを有する光線偏向装置を使用することが
既に提案されていて、これは走査速度と走査品質を明ら
かに向上させる。
【０００５】それに加え、ドイツ特許出願第19654210号
明細書(DE19654210)では、走査ユニットの特別な構成が
提案されていて、この走査ユニットを使い、入射する光
線が鏡の回転によりｘ方向及びｙ方向で偏向され、検査
すべき目標物上に案内され得る。この際、この走査ユニ
ットは回転可能な３つの鏡により形成される。この際、
第１鏡と第２鏡は固定の角度ポジションに互いに配設さ
れていて、一緒に回転される。第３鏡は第１鏡と第２鏡
に依存しないで回転可能である。この装置により、高い
画像レートが保証され、この際、深刻な結像誤差が同時
に回避される。
明細書(DE19654210)では、走査ユニットの特別な構成が
提案されていて、この走査ユニットを使い、入射する光
線が鏡の回転によりｘ方向及びｙ方向で偏向され、検査
すべき目標物上に案内され得る。この際、この走査ユニ
ットは回転可能な３つの鏡により形成される。この際、
第１鏡と第２鏡は固定の角度ポジションに互いに配設さ
れていて、一緒に回転される。第３鏡は第１鏡と第２鏡
に依存しないで回転可能である。この装置により、高い
画像レートが保証され、この際、深刻な結像誤差が同時
に回避される。
【０００６】特に共焦点形走査顕微鏡では、検査すべき
目標物が光線の焦点を用いて３次元で走査される。この
際、共焦点形走査顕微鏡は、一般的に、光源と、源の光
を穴絞り所謂励起絞りに集束させる集束光学部品（集束
レンズ）と、光線分配器と、光線制御のための光線偏向
装置と、顕微鏡光学部品（顕微鏡レンズ）と、検知絞り
と、検知光或いは蛍光を検出するための検知器とを含
む。照明光は光線分配器を介して取り入れられる。目標
物から到来する蛍光又は反射光は光線偏向装置を介して
光線分配器に戻り、この光線分配器を通過し、引き続
き、検知絞りに集束され、検知絞りの後ろには、検知
器、多くの場合は光電子増倍管が設けられている。焦点
領域から直接的には由来しない検知光は、他の光経路を
とり、検知絞りを通過せず、その結果、目標物の順次走
査により３次元画像を導く点情報を得ることができる。
目標物が光線の焦点を用いて３次元で走査される。この
際、共焦点形走査顕微鏡は、一般的に、光源と、源の光
を穴絞り所謂励起絞りに集束させる集束光学部品（集束
レンズ）と、光線分配器と、光線制御のための光線偏向
装置と、顕微鏡光学部品（顕微鏡レンズ）と、検知絞り
と、検知光或いは蛍光を検出するための検知器とを含
む。照明光は光線分配器を介して取り入れられる。目標
物から到来する蛍光又は反射光は光線偏向装置を介して
光線分配器に戻り、この光線分配器を通過し、引き続
き、検知絞りに集束され、検知絞りの後ろには、検知
器、多くの場合は光電子増倍管が設けられている。焦点
領域から直接的には由来しない検知光は、他の光経路を
とり、検知絞りを通過せず、その結果、目標物の順次走
査により３次元画像を導く点情報を得ることができる。
【０００７】多くの場合、３次元画像は層毎の画像デー
タ取得により達成される。この際、目標物の走査は、多
くの場合は所謂オブジェクトスキャニングにより軸方向
（ｚ方向）で行われ、オブジェクトスキャニングでは目
標物が目標物卓を使ってｚ方向で移動される。また、こ
のことは、対物レンズを軸方向で変位させることによっ
ても達成され得て、このことは照明光線の焦点の変位と
同時に成されるものである。
タ取得により達成される。この際、目標物の走査は、多
くの場合は所謂オブジェクトスキャニングにより軸方向
（ｚ方向）で行われ、オブジェクトスキャニングでは目
標物が目標物卓を使ってｚ方向で移動される。また、こ
のことは、対物レンズを軸方向で変位させることによっ
ても達成され得て、このことは照明光線の焦点の変位と
同時に成されるものである。
【０００８】照明時に目標物から放出されている反射光
又は蛍光は光線分配器を介して検知ピンホールを通り検
知器に到達する。目標物から到来する光の出力は走査光
線のポジションに依存して好ましくは固定の時間間隔で
測定される。従って目標物は走査パターン点毎に３次元
で走査され、各走査点に対して１つの測定値が検出さ
れ、この測定値はこの目標物点を再現するものである。
又は蛍光は光線分配器を介して検知ピンホールを通り検
知器に到達する。目標物から到来する光の出力は走査光
線のポジションに依存して好ましくは固定の時間間隔で
測定される。従って目標物は走査パターン点毎に３次元
で走査され、各走査点に対して１つの測定値が検出さ
れ、この測定値はこの目標物点を再現するものである。
【０００９】走査顕微鏡において一般に照明源として使
用されるレーザを用い、目標物は所望の結果を得るため
に最適の状態で照明され得る。走査顕微鏡の品質におい
て重要な点は、使用されている対物レンズのひとみ内に
光線偏向装置の回転点を正確に結像することである。幾
何学的形状に基づいて１つ以上の回転点を有する光線偏
向装置では、画像品質に関し、結像の適合が最適の状態
に設定可能であるべきである。しかし、ひとみの位置が
一方では使用されている対物レンズに実質的に依存し且
つ他方では照明光線の波長に依存するので、周知の顕微
鏡ではこの問題に関して満足のゆく解決策が提供される
ことはない。走査時の照明光線が通常は対物レンズのひ
とみ内で正確には傾けられないので、テレセントリック
ではない結像に基づいて結像誤差が発生することにな
る。
用されるレーザを用い、目標物は所望の結果を得るため
に最適の状態で照明され得る。走査顕微鏡の品質におい
て重要な点は、使用されている対物レンズのひとみ内に
光線偏向装置の回転点を正確に結像することである。幾
何学的形状に基づいて１つ以上の回転点を有する光線偏
向装置では、画像品質に関し、結像の適合が最適の状態
に設定可能であるべきである。しかし、ひとみの位置が
一方では使用されている対物レンズに実質的に依存し且
つ他方では照明光線の波長に依存するので、周知の顕微
鏡ではこの問題に関して満足のゆく解決策が提供される
ことはない。走査時の照明光線が通常は対物レンズのひ
とみ内で正確には傾けられないので、テレセントリック
ではない結像に基づいて結像誤差が発生することにな
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】それにより、本発明の
課題は、様々な対物レンズ及び照明波長のためのひとみ
の軸方向位置に対して光線偏向装置の照明光線・回転点
の結像を適合することが可能である、走査顕微鏡、及
び、目標物を走査するための方法を提案することであ
る。
課題は、様々な対物レンズ及び照明波長のためのひとみ
の軸方向位置に対して光線偏向装置の照明光線・回転点
の結像を適合することが可能である、走査顕微鏡、及
び、目標物を走査するための方法を提案することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に従
い、装置（走査顕微鏡）としては、対物レンズのひとみ
内に少なくとも１つの照明光線・回転点の像を軸方向変
位させるための装置が設けられていることを特徴とする
走査顕微鏡によって解決され、方法としては、以下のス
テップにより特徴付けられる方法によって解決される： − 作業ポジションに対物レンズ（３０）が取り入れら
れ、この対物レンズ（３０）がひとみ（２８）を定義す
ること、 − ひとみ（２８）の位置が、取り入れられた対物レン
ズ（３０）及び照明光線（１４）の波長に依存して決定
されること、 − 少なくとも１つの照明光線・回転点の像を軸方向変
位させるための装置が、少なくとも１つの照明光線・回
転点の像がひとみ（２８）内に位置するように操作され
ること。
い、装置（走査顕微鏡）としては、対物レンズのひとみ
内に少なくとも１つの照明光線・回転点の像を軸方向変
位させるための装置が設けられていることを特徴とする
走査顕微鏡によって解決され、方法としては、以下のス
テップにより特徴付けられる方法によって解決される： − 作業ポジションに対物レンズ（３０）が取り入れら
れ、この対物レンズ（３０）がひとみ（２８）を定義す
ること、 − ひとみ（２８）の位置が、取り入れられた対物レン
ズ（３０）及び照明光線（１４）の波長に依存して決定
されること、 − 少なくとも１つの照明光線・回転点の像を軸方向変
位させるための装置が、少なくとも１つの照明光線・回
転点の像がひとみ（２８）内に位置するように操作され
ること。
【００１２】また、本発明による走査顕微鏡は照明源を
有し、この照明源を用いることにより、走査顕微鏡にお
いて必要とされる照明光線が発生される。有利には照明
光線を発生させるためにレーザが使用される。走査顕微
鏡内に設けられている光線偏向装置を用い、照明光線を
ライン毎、即ちｘ方向及びｙ方向で偏向することが可能
であるので、検査すべき目標物が走査され得る。この光
線偏向装置は偏向点において照明光線・回転点を定義す
る。この照明光線・回転点は、偏向されている光線の光
学的な軸線が交差する点である。この照明光線・回転点
の結像に影響を及ぼすために、対物レンズのひとみ内に
この照明光線・回転点の像を軸方向変位させるための装
置が設けられている。軸方向変位のための本発明による
装置を使用することにより、照明光線・回転点の像の位
置を、その都度に使用されている対物レンズ及びその都
度に使用されている照明光線の波長に適合させることが
可能である。この適合は、対物レンズを通じて照明光線
を目標物に対して実質的に垂直に結像させる。その理由
は、対物レンズのひとみ内に照明光線・回転点を結像す
ることにより、ライン毎の走査時にも照明光線が各点に
おいて実質的に目標物に対して垂直に指向されることが
保証されるためである。それに加え、本発明による顕微
鏡を用いることにより、様々な照明波長を使用すること
が可能である。その理由は、冒頭で既述した様々な照明
光線波長のための様々なひとみの位置が本発明による走
査顕微鏡を用いて補整されるためである。
有し、この照明源を用いることにより、走査顕微鏡にお
いて必要とされる照明光線が発生される。有利には照明
光線を発生させるためにレーザが使用される。走査顕微
鏡内に設けられている光線偏向装置を用い、照明光線を
ライン毎、即ちｘ方向及びｙ方向で偏向することが可能
であるので、検査すべき目標物が走査され得る。この光
線偏向装置は偏向点において照明光線・回転点を定義す
る。この照明光線・回転点は、偏向されている光線の光
学的な軸線が交差する点である。この照明光線・回転点
の結像に影響を及ぼすために、対物レンズのひとみ内に
この照明光線・回転点の像を軸方向変位させるための装
置が設けられている。軸方向変位のための本発明による
装置を使用することにより、照明光線・回転点の像の位
置を、その都度に使用されている対物レンズ及びその都
度に使用されている照明光線の波長に適合させることが
可能である。この適合は、対物レンズを通じて照明光線
を目標物に対して実質的に垂直に結像させる。その理由
は、対物レンズのひとみ内に照明光線・回転点を結像す
ることにより、ライン毎の走査時にも照明光線が各点に
おいて実質的に目標物に対して垂直に指向されることが
保証されるためである。それに加え、本発明による顕微
鏡を用いることにより、様々な照明波長を使用すること
が可能である。その理由は、冒頭で既述した様々な照明
光線波長のための様々なひとみの位置が本発明による走
査顕微鏡を用いて補整されるためである。
【００１３】本発明の有利な実施形態では、照明光線・
回転点の像を変位させるための装置が光線偏向装置自体
に連結されている。そのために有利には光線偏向装置が
１つのモジュールにまとめられていて、このモジュール
は、手動で調節可能な機構を使って構成されていて、又
は、照明光線・回転点の像が対物レンズのひとみ内に置
かれ得るようにモータ駆動でそのポジションが変更され
得る。
回転点の像を変位させるための装置が光線偏向装置自体
に連結されている。そのために有利には光線偏向装置が
１つのモジュールにまとめられていて、このモジュール
は、手動で調節可能な機構を使って構成されていて、又
は、照明光線・回転点の像が対物レンズのひとみ内に置
かれ得るようにモータ駆動でそのポジションが変更され
得る。
【００１４】また、他の有利な実施形態では、対物レン
ズの前に配置されていて焦点長を変更する、顕微鏡内に
設けられているレンズにも、その軸方向位置を変更させ
る機械装置が備えられている。それによっても、それぞ
れのレンズ又は全レンズシステムも、照明光線・回転点
の像が対物レンズのひとみ内で結像されるように位置決
めされ得る。この際、その都度に使用されている対物レ
ンズの特性及びその都度に使用されている照明光線の波
長の特性が考慮される。
ズの前に配置されていて焦点長を変更する、顕微鏡内に
設けられているレンズにも、その軸方向位置を変更させ
る機械装置が備えられている。それによっても、それぞ
れのレンズ又は全レンズシステムも、照明光線・回転点
の像が対物レンズのひとみ内で結像されるように位置決
めされ得る。この際、その都度に使用されている対物レ
ンズの特性及びその都度に使用されている照明光線の波
長の特性が考慮される。
【００１５】他の実施形態では、主として、照明ピンホ
ール及び検知ピンホール、主光線分配器、光線偏向装
置、検知器、及び、光線を変形及び案内するための幾つ
かの光学部品（例えばレンズ）を含む全走査ユニットが
次のように変位可能である。即ち、照明光線・回転点の
像が対物レンズのひとみ（又は少なくともひとみの近
傍）内に結像されるようにである。
ール及び検知ピンホール、主光線分配器、光線偏向装
置、検知器、及び、光線を変形及び案内するための幾つ
かの光学部品（例えばレンズ）を含む全走査ユニットが
次のように変位可能である。即ち、照明光線・回転点の
像が対物レンズのひとみ（又は少なくともひとみの近
傍）内に結像されるようにである。
【００１６】この調節プロセスを快適に且つ簡単に実施
し得るためには、その都度に使用されている対物レンズ
のために及び顕微鏡内で使用される照明波長のために、
その都度ひとみの位置が知られていることが必要であ
る。これらのひとみの位置は、例えば先行する作業ステ
ップにおいて、使用される様々な対物レンズ及び波長の
ために決定され、顕微鏡内の記憶ユニット内に保存され
得る。また、有利には製造者情報にまでさかのぼること
が可能である。従って、軸方向変位の調節プロセスを自
動化することが可能である。この際、この自動調節のた
めには、使用されている対物レンズ及び投入されている
照明光線波長だけが知られていればよい。その際、対物
レンズと照明光線波長の特別な組み合わせのために保管
されているデータから、光線偏向装置、走査ユニット、
又は軸方向に変位可能なレンズのその都度に要求される
ポジションが検出される。その際、現在ポジションを目
標ポジションと比較することにより、変位経路（変位距
離）が検出され、軸方向変位のための装置が、所望の変
位が行われるように駆動制御される。
し得るためには、その都度に使用されている対物レンズ
のために及び顕微鏡内で使用される照明波長のために、
その都度ひとみの位置が知られていることが必要であ
る。これらのひとみの位置は、例えば先行する作業ステ
ップにおいて、使用される様々な対物レンズ及び波長の
ために決定され、顕微鏡内の記憶ユニット内に保存され
得る。また、有利には製造者情報にまでさかのぼること
が可能である。従って、軸方向変位の調節プロセスを自
動化することが可能である。この際、この自動調節のた
めには、使用されている対物レンズ及び投入されている
照明光線波長だけが知られていればよい。その際、対物
レンズと照明光線波長の特別な組み合わせのために保管
されているデータから、光線偏向装置、走査ユニット、
又は軸方向に変位可能なレンズのその都度に要求される
ポジションが検出される。その際、現在ポジションを目
標ポジションと比較することにより、変位経路（変位距
離）が検出され、軸方向変位のための装置が、所望の変
位が行われるように駆動制御される。
【００１７】従って、本発明による走査顕微鏡、及び、
目標物を走査するための本発明による方法は、調節プロ
セスの自動化に寄与し、このことは、一方では誤差の割
合を減少させ、他方では顕微鏡の稼動スタンバイに至る
までの準備時間を短縮する。
目標物を走査するための本発明による方法は、調節プロ
セスの自動化に寄与し、このことは、一方では誤差の割
合を減少させ、他方では顕微鏡の稼動スタンバイに至る
までの準備時間を短縮する。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の他の長所及び有利な実施
形態は、添付の図面並びにそれに関する説明から明らか
であり、この際、図面では、その見易さのために、縮尺
に忠実な描写は成されていない。
形態は、添付の図面並びにそれに関する説明から明らか
であり、この際、図面では、その見易さのために、縮尺
に忠実な描写は成されていない。
【００１９】図１には従来の共焦点形走査顕微鏡が示さ
れていて、この顕微鏡は、目標物１２を照明するために
照明光線１４を発生するレーザの形式の照明源１０を備
えている。照明源１０の後の光線路内には光学部品とし
てのレンズ１６が配設されていて、このレンズ１６を用
いて光源１０の光が照明絞り１８に集束される。照明光
線１４は照明絞り１８の後に光線分配器２０に到達し、
光線分配器２０は光学部品としてのレンズ２２を通じて
照明光線１４を光線偏向装置２４へと指向させる。
れていて、この顕微鏡は、目標物１２を照明するために
照明光線１４を発生するレーザの形式の照明源１０を備
えている。照明源１０の後の光線路内には光学部品とし
てのレンズ１６が配設されていて、このレンズ１６を用
いて光源１０の光が照明絞り１８に集束される。照明光
線１４は照明絞り１８の後に光線分配器２０に到達し、
光線分配器２０は光学部品としてのレンズ２２を通じて
照明光線１４を光線偏向装置２４へと指向させる。
【００２０】光線偏向装置２４の後には光学部品として
のレンズ２５及び２６が配設されている。その後、照明
光線１４は対物レンズ３０を通じて試料１２上に到達す
る。この例において、ひとみ（瞳孔）２８の軸方向位置
は、対物レンズ３０の上方に位置し、２本の矢印で示唆
されている。
のレンズ２５及び２６が配設されている。その後、照明
光線１４は対物レンズ３０を通じて試料１２上に到達す
る。この例において、ひとみ（瞳孔）２８の軸方向位置
は、対物レンズ３０の上方に位置し、２本の矢印で示唆
されている。
【００２１】検知光或いは蛍光を検出するためには、検
知絞り１９の後に配設されている検知器２１が用いられ
る。レンズ２５と２６の間には中間像平面２３が形成さ
れている。
知絞り１９の後に配設されている検知器２１が用いられ
る。レンズ２５と２６の間には中間像平面２３が形成さ
れている。
【００２２】図２には、本発明による走査顕微鏡の原則
的な構造が示されている。ここで照明光線１４は、再び
照明源１０から出発し、方向転換鏡２７を介して光線偏
向装置３２に供給される。この際、光線偏向装置３２
は、照明光線１４のライン毎の運動を生じさせることの
できる状態にあり、その結果、この運動を用いて目標物
１２のライン毎の走査が実施され得る。ひとみ２８の位
置は、その都度に使用されている対物レンズ３０並びに
投入されている照明光線１４の波長によって決定され
る。光線偏向装置３２内では、鏡の組み合わせ３３、３
４、３５を介し、ひとみ２８内に結像されなくてはなら
ない照明光線・回転点が定義される。
的な構造が示されている。ここで照明光線１４は、再び
照明源１０から出発し、方向転換鏡２７を介して光線偏
向装置３２に供給される。この際、光線偏向装置３２
は、照明光線１４のライン毎の運動を生じさせることの
できる状態にあり、その結果、この運動を用いて目標物
１２のライン毎の走査が実施され得る。ひとみ２８の位
置は、その都度に使用されている対物レンズ３０並びに
投入されている照明光線１４の波長によって決定され
る。光線偏向装置３２内では、鏡の組み合わせ３３、３
４、３５を介し、ひとみ２８内に結像されなくてはなら
ない照明光線・回転点が定義される。
【００２３】照明光線・回転点をひとみ２８内に結像す
ることは本発明のこの実施形態において次のことにより
達成され得る。即ち、ひとみ２８（又は少なくともひと
みの近傍）内に照明光線・回転点の像を軸方向変位させ
るための装置と光線偏向装置３２が連結されていて、こ
の際、光線偏向装置３２が例えばモジュール３８として
まとめられていることによってである。この装置は、特
に、全モジュール３８が軸方向の運動方向３６において
変位され得るように光線偏向装置３２に連結され得る。
この際、光線偏向装置３２は基本的にドイツ特許発明第
19654210号明細書(DE19654210C2)の内容に対応して実施
され得る。
ることは本発明のこの実施形態において次のことにより
達成され得る。即ち、ひとみ２８（又は少なくともひと
みの近傍）内に照明光線・回転点の像を軸方向変位させ
るための装置と光線偏向装置３２が連結されていて、こ
の際、光線偏向装置３２が例えばモジュール３８として
まとめられていることによってである。この装置は、特
に、全モジュール３８が軸方向の運動方向３６において
変位され得るように光線偏向装置３２に連結され得る。
この際、光線偏向装置３２は基本的にドイツ特許発明第
19654210号明細書(DE19654210C2)の内容に対応して実施
され得る。
【００２４】軸方向の運動方向３６において必要とされ
る変位経路（変位距離）を検出するためには、ひとみ２
８の位置が知られてなくてはならない。ひとみ２８の位
置は、例えば、様々な対物レンズ３０のために前もって
検出されて記憶され得る。様々な対物レンズのために、
検出されたひとみ位置２８は、好ましくは顕微鏡に付設
されている記憶部内に例えばテーブルの形式で保存され
る。様々な対物レンズを顕微鏡において使用し得るため
に、対物レンズを回転可能なディスク、所謂レボルバ上
に配置すること、及び、その都度、所望の対物レンズを
作業ポジションに従って光線路内に回し入れることが既
に知られている。この際、ドイツ特許発明第3202461号
明細書(DE3202461C1)から周知のように、対物レンズの
種類を検出するために対物レンズには符号化情報が設け
られ得る。
る変位経路（変位距離）を検出するためには、ひとみ２
８の位置が知られてなくてはならない。ひとみ２８の位
置は、例えば、様々な対物レンズ３０のために前もって
検出されて記憶され得る。様々な対物レンズのために、
検出されたひとみ位置２８は、好ましくは顕微鏡に付設
されている記憶部内に例えばテーブルの形式で保存され
る。様々な対物レンズを顕微鏡において使用し得るため
に、対物レンズを回転可能なディスク、所謂レボルバ上
に配置すること、及び、その都度、所望の対物レンズを
作業ポジションに従って光線路内に回し入れることが既
に知られている。この際、ドイツ特許発明第3202461号
明細書(DE3202461C1)から周知のように、対物レンズの
種類を検出するために対物レンズには符号化情報が設け
られ得る。
【００２５】それぞれの対物レンズにどのひとみが割り
当てられているが既にテーブル内に保管されている限り
は、対物レンズを光線路内に回し入れること及びこの対
物レンズの自動認識により、ひとみ２８のその都度の位
置を割り当てることが簡単に可能とされる。
当てられているが既にテーブル内に保管されている限り
は、対物レンズを光線路内に回し入れること及びこの対
物レンズの自動認識により、ひとみ２８のその都度の位
置を割り当てることが簡単に可能とされる。
【００２６】それに加え、このテーブル又は他のテーブ
ル内に各対物レンズのためのひとみの位置が更に照明波
長に依存して保存されると、ひとみ位置に関する調節プ
ロセスを自動化することが簡単な方式で可能となる。そ
の際、利用者に要求されるべき唯一の入力は、使用され
ている照明波長の入力である。従って、本発明による走
査顕微鏡を用い、その都度に使用されている対物レンズ
及びその都度に使用されている照明波長に依存し、軸方
向において必要とされる変位経路が決定され得る。その
ためには、特に、変位すべき要素の現在ポジション、即
ち例えば光線偏向装置３２の現在ポジションが検出され
得る。この際、先ず光線偏向装置３２の現在ポジション
が決定され又は記憶領域から読み出される。引き続き、
光線偏向装置３２の目標ポジションが検出され、この
際、その都度に使用されている対物レンズ３０並びに使
用されている照明波長が基礎として用いられる。この目
標値と実際値の間の差から、運動方向３６における光線
偏向装置３２の軸方向に必要な変位経路が得られる。
ル内に各対物レンズのためのひとみの位置が更に照明波
長に依存して保存されると、ひとみ位置に関する調節プ
ロセスを自動化することが簡単な方式で可能となる。そ
の際、利用者に要求されるべき唯一の入力は、使用され
ている照明波長の入力である。従って、本発明による走
査顕微鏡を用い、その都度に使用されている対物レンズ
及びその都度に使用されている照明波長に依存し、軸方
向において必要とされる変位経路が決定され得る。その
ためには、特に、変位すべき要素の現在ポジション、即
ち例えば光線偏向装置３２の現在ポジションが検出され
得る。この際、先ず光線偏向装置３２の現在ポジション
が決定され又は記憶領域から読み出される。引き続き、
光線偏向装置３２の目標ポジションが検出され、この
際、その都度に使用されている対物レンズ３０並びに使
用されている照明波長が基礎として用いられる。この目
標値と実際値の間の差から、運動方向３６における光線
偏向装置３２の軸方向に必要な変位経路が得られる。
【００２７】この際、３０ｍｍに至るまでの変位が必要
であることが実際には示された。つまり、光線偏向装置
３２を軸方向変位させるための装置は、この領域に渡っ
て光線偏向装置３２の精確な変位を保証するという状態
になくてはならない。
であることが実際には示された。つまり、光線偏向装置
３２を軸方向変位させるための装置は、この領域に渡っ
て光線偏向装置３２の精確な変位を保証するという状態
になくてはならない。
【００２８】本発明の選択的な実施形態では、当然のこ
とであるが、レンズ２５又は２６の１つ、又は、対応的
なレンズシステムを、照明光線・回転点の像が対物レン
ズのひとみ内に結像されるように、軸方向において変位
させることも可能である。
とであるが、レンズ２５又は２６の１つ、又は、対応的
なレンズシステムを、照明光線・回転点の像が対物レン
ズのひとみ内に結像されるように、軸方向において変位
させることも可能である。
【００２９】この変位では、上述した光線偏向装置３２
の変位と同様に、使用されている対物レンズ３０及び投
入されている照明光線１４の波長に対応するひとみ位置
が基礎として用いられる。この際、変位すべきレンズ２
５、２６、又は、レンズの組み合わせは、例えばレンズ
のケーシング又はレンズのサポートを介して変位装置と
連結される。
の変位と同様に、使用されている対物レンズ３０及び投
入されている照明光線１４の波長に対応するひとみ位置
が基礎として用いられる。この際、変位すべきレンズ２
５、２６、又は、レンズの組み合わせは、例えばレンズ
のケーシング又はレンズのサポートを介して変位装置と
連結される。
【００３０】当然のことであるが、類似する方式で、ひ
とみ２８の軸方向位置又は軸方向位置の近傍に対して照
明光線・回転点の結像を適合するために、全走査ユニッ
ト１５の変位を実施することも可能である。
とみ２８の軸方向位置又は軸方向位置の近傍に対して照
明光線・回転点の結像を適合するために、全走査ユニッ
ト１５の変位を実施することも可能である。
【００３１】特に図面に基づいて説明した本発明による
装置を用いることにより、移動性のひとみ位置を補整す
ることが可能であり、この移動性のひとみ位置は、異な
る倍率の様々な対物レンズを交互に利用する際に特に生
じるものである。軸方向変位のための装置は、光線偏向
装置３２、走査ユニット１５、或いはレンズ２５、２６
の段階毎の変位又は連続的な変位が可能であるように実
施され得る。
装置を用いることにより、移動性のひとみ位置を補整す
ることが可能であり、この移動性のひとみ位置は、異な
る倍率の様々な対物レンズを交互に利用する際に特に生
じるものである。軸方向変位のための装置は、光線偏向
装置３２、走査ユニット１５、或いはレンズ２５、２６
の段階毎の変位又は連続的な変位が可能であるように実
施され得る。
【００３２】それに加え、当然のことであるが、変位の
ための装置に追加して、像の大きさを修正するための装
置を使用することも可能である。
ための装置に追加して、像の大きさを修正するための装
置を使用することも可能である。
【００３３】本発明は図面に示された特別な実施形態に
関して説明されたが、この際、請求項の保護範囲を逸脱
することなく変更及び変形が実施され得ることは明らか
である。
関して説明されたが、この際、請求項の保護範囲を逸脱
することなく変更及び変形が実施され得ることは明らか
である。
【図１】従来の走査顕微鏡を示す図である。
【図２】軸方向の変位装置を備えた走査顕微鏡の原則的
な構造を示す図である。
な構造を示す図である。
１０ 照明源
１２ 目標物（試料）
１４ 照明光線
１５ 走査ユニット
１６ 光学部品（レンズ）
１８ 照明絞り
１９ 検知絞り
２０ 光線分配器
２１ 検知器
２２ 光学部品（レンズ）
２３ 中間像平面
２４ 光線偏向装置
２５ 光学部品（レンズ）
２６ 光学部品（レンズ）
２７ 方向転換鏡
２８ ひとみ（瞳孔）
３０ 対物レンズ
３２ 光線偏向装置
３３ 鏡
３４ 鏡
３５ 鏡
３６ モジュールの運動方向
３８ モジュール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H052 AA07 AA08 AC04 AC15 AC27
AC34
Claims (5)
- 【請求項１】照明光線（１４）を発生させるための照明
源（１０）、特にレーザと、照明光線・回転点を定義す
る光線偏向装置（３２）と、ひとみ（２８）を定義する
対物レンズ（３０）とを有する走査顕微鏡において、 対物レンズ（３０）のひとみ（２８）内に少なくとも１
つの照明光線・回転点の像を軸方向変位させるための装
置が設けられていることを特徴とする走査顕微鏡。 - 【請求項２】少なくとも１つの照明光線・回転点の像を
変位させるための装置が、軸方向に変位可能であるよう
に、光線偏向装置（３２）と連結されていることを特徴
とする、請求項１に記載の走査顕微鏡。 - 【請求項３】少なくとも１つの照明光線・回転点が、対
物レンズ（３０）の前に備えられている少なくとも１つ
のレンズ（２５、２６）と、これらのレンズ（２５、２
６）が軸方向に変位可能であるように連結されているこ
とを特徴とする、請求項１に記載の走査顕微鏡。 - 【請求項４】照明光線（１４）を発生させるための照明
源（１０）、特にレーザと、照明光線・回転点を定義す
る光線偏向装置（３２）と、対物レンズのための作業ポ
ジションとを有する走査顕微鏡において目標物（１２）
を走査するための方法において、 − 作業ポジションに対物レンズ（３０）が取り入れら
れ、この対物レンズ（３０）がひとみ（２８）を定義す
ること、 − ひとみ（２８）の位置が、取り入れられた対物レン
ズ（３０）及び照明光線（１４）の波長に依存して決定
されること、 − 少なくとも１つの照明光線・回転点の像を軸方向変
位させるための装置が、少なくとも１つの照明光線・回
転点の像がひとみ（２８）内に位置するように操作され
ることを特徴とする方法。 - 【請求項５】ひとみ（２８）の位置が、対物レンズ（３
０）の取り入れ後に、使用されている照明光線（１４）
の波長に依存して、テーブルから決定されることを特徴
とする、請求項４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10139920A DE10139920B4 (de) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | Scanmikroskop und Verfahren zum Scannen eines Objekts |
| DE10139920.0 | 2001-08-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003098437A true JP2003098437A (ja) | 2003-04-03 |
| JP2003098437A5 JP2003098437A5 (ja) | 2005-10-13 |
Family
ID=7695420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002212454A Pending JP2003098437A (ja) | 2001-08-14 | 2002-07-22 | 走査顕微鏡及び目標物を走査するための方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6754003B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003098437A (ja) |
| DE (1) | DE10139920B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011170338A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-09-01 | Olympus Corp | 顕微鏡装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10148188A1 (de) * | 2001-09-28 | 2003-04-17 | Leica Mikroskopie & Syst | Mikroskop mit kontrasterhöhender Bildaufnahmevorrichtung |
| DE10235914B4 (de) * | 2002-08-06 | 2020-12-31 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Lichtquelle zur Beleuchtung mikroskopischer Objekte und Scanmikroskopsystem |
| JP2005043624A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-17 | Nikon Corp | 顕微鏡制御装置、顕微鏡装置、及び顕微鏡対物レンズ |
| JP4642397B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2011-03-02 | オリンパス株式会社 | 光走査型顕微鏡装置 |
| DE102004034990A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Zoomoptik für ein Lichtrastermikroskop mit linienförmiger Abtastung und Verwendung |
| DE102004034989A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-09 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Zoomoptik für ein Lichtrastermikroskop mit punktförmiger Lichtquellenverteilung und Verwendung |
| DE102004034991A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Zoomoptik für ein Lichtrastermikroskop |
| TW200624509A (en) * | 2004-09-09 | 2006-07-16 | Shinetsu Chemical Co | Polyphenylene ether oligomer sulfonic acid salt, making method, flame retardant resin composition, and molded article |
| DE102006013410B4 (de) * | 2005-03-18 | 2007-08-16 | Logic-Logistic Consult Ingenieurgesellschaft Mbh | Vorrichtung zur Verlegung von Rohrleitungen in Gräben |
| JP4915071B2 (ja) | 2005-09-22 | 2012-04-11 | 株式会社ニコン | 顕微鏡、およびバーチャルスライド作成システム |
| JP4996304B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2012-08-08 | オリンパス株式会社 | 走査型顕微鏡とその調節方法 |
| US20090174935A1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-09 | Szulczewski Michael J | Scanning microscope having complementary, serial scanners |
| WO2010014244A2 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | The Regents Of The University Of California, San Francisco | Multidirectional selective plane illumination microscopy |
| CN103299231B (zh) | 2011-01-20 | 2017-07-21 | 通用电气医疗集团生物科学公司 | 光扫描系统 |
| DE102012101778A1 (de) * | 2012-03-02 | 2013-09-05 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Scanmikroskopisches Verfahren und Scanmikroskop |
| CN107361725B (zh) * | 2017-07-20 | 2024-02-27 | 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 | 快速组织分子成像装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202461C1 (de) * | 1982-01-27 | 1983-06-09 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Befestigung von Mikroskopobjektiven |
| JPH07111504B2 (ja) * | 1987-05-11 | 1995-11-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | レ−ザ光走査型顕微鏡 |
| US5184012A (en) * | 1991-12-26 | 1993-02-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical scanning apparatus with axis deviation correction |
| US5612818A (en) * | 1993-09-08 | 1997-03-18 | Nikon Corporation | Confocal microscope |
| DE19654210C2 (de) * | 1996-12-24 | 1999-12-09 | Leica Microsystems | Optische Anordnung zum Scannen eines Strahls in zwei im wesentlichen senkrecht zueinander liegenden Achsen |
| EP1046073B1 (de) * | 1998-01-14 | 2015-04-08 | Leica Microsystems CMS GmbH | Verfahren zur abstimmung des beleuchtungsstrahlengangs eines konfokalen mikroskops auf die eintrittspupille eines objektivs |
| JP2001091848A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-06 | Nikon Corp | 走査型光学顕微鏡 |
| TW498152B (en) * | 2000-09-11 | 2002-08-11 | Olympus Optical Co | Confocal microscope |
-
2001
- 2001-08-14 DE DE10139920A patent/DE10139920B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-22 JP JP2002212454A patent/JP2003098437A/ja active Pending
- 2002-08-14 US US10/218,314 patent/US6754003B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2011170338A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-09-01 | Olympus Corp | 顕微鏡装置 |
| US8873123B2 (en) | 2010-01-21 | 2014-10-28 | Olympus Corporation | Microscope apparatus having a modulation-region adjusting unit that moves a wavefront modulation region in response to pivoting of mirrors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10139920A1 (de) | 2003-03-06 |
| DE10139920B4 (de) | 2008-07-31 |
| US6754003B2 (en) | 2004-06-22 |
| US20030035208A1 (en) | 2003-02-20 |
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