JP2014517929A - 音響光学偏向器を制御するための方法及び装置 - Google Patents
音響光学偏向器を制御するための方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】 図1
Description
x=AODの中心から測定された横方向距離座標
t=波動関数の中心から測定された時間
Vac=結晶内の音波のスピード
f=AODドライブの基準中心周波数
W+ f(x,t)(W− f(x,t))=+x(−x)に向かって伝搬する波動関数
A=波動関数の振幅
Pxt(n)=テイラー級数の係数n
単位はt−x/Vac=τ/2で測定された(収差の)波数
N=考慮される収差の最高次数
L=AODの長さ
τ=L/Vac=AOD充填時間(AOD fill time)
N≧3
本発明の好ましい態様によれば、駆動信号は、関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される。
(a)前記第3の関数及び前記第4の関数は、非正弦曲線である。
(b)前記第3の関数及び前記第4の関数は、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有する2次より大きい係数を含み、式中、nは前記係数の次数である。
(c)前記駆動信号は、関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される。
(d)前記駆動信号は、調査される標本試料内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される。
(e)前記駆動信号は、対物レンズの後で、少なくとも−Z方向又はZ方向の成分と共に滑らかに移動する集束された点をもたらすようなものである。
x=AODの中心から測定された横方向距離座標
t=波動関数の中心から測定された時間
Vac=結晶内の音波のスピード
f=AODドライブの基準中心周波数
W+ f(x,t)(W− f(x,t))=+x(−x)に向かって伝搬する波動関数
A=波動関数の振幅
Pxt(n)=テイラー級数の係数n
単位はt−x/Vac=τ/2で測定された(収差の)波数
N=考慮される収差の最高次数
L=AODの長さ
τ=L/Vac=AOD充填時間
N≧3
(a)前記駆動信号は、非正弦曲線である関数によって位相変調される。
(b)前記駆動信号は、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができ、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有する2次より大きい係数を含む関数によって位相変調され、式中、nは係数の次数である。
(c)前記駆動信号は、関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される。
(d)前記駆動信号は、調査される標本試料内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される。
(e)前記駆動信号は、ある点像分布関数に、前記音響光学レンズを通って移動する電磁放射のビームが後続の光学系によって集束されることになるようなものであり、前記点像分布関数は、Z方向における成分と共に移動し、点像分布関数がZ方向に移動するとき、たとえば20%以内の許容限度で不変である最大ピーク強度を有するものである。
(f)前記駆動信号は、ある点像分布関数に、前記音響光学レンズを通って移動する電磁放射のビームが集束されることになるようなものであり、前記点像分布関数は、Z方向における成分と共に移動し、前記点像分布関数がZ方向に移動するとき、たとえば40%以内で不変であるFWHM幅を有するものである。
・一定周波数信号。Z=0では、周波数、又はより正確には、各次元(XZ又はYZ)について二つのAODにおける周波数間の差が、焦点のX位置及びY位置を制御するために調整される。
・線形ランプ周波数信号。ランプレート(又はチャープレートとしても知られる)により、焦点のZ位置が決定する。
x=AODの中心から測定された横方向距離座標
t=波動関数の中心から測定された時間
Vac=結晶内の音波のスピード
f=AODドライブの基準中心周波数
W+ f(x,t)(W− f(x,t))=+x(−x)に向かって伝搬する波動関数
A=波動関数の振幅
Pxt(n)=テイラー級数の係数n
単位はt−x/Vac=τ/2で測定された(収差の)波数
N=考慮される収差の最高次数
L=AODの長さ
τ=L/Vac=AOD充填時間
N≧3
内側の括弧内の第1の項は、速度VacでX方向に移動している移動音響正弦波に関する標準の表現(normal expression)である。第2の項は、テイラー級数を表す、次数n=0Nの収差の級数の和を表す。テイラー級数の異なる次数は、音波によって光ビームに導入されることになる収差(エラー)の異なる次数を表す。これらの次数は、0、1、2、3などの番号を付けることができ、以下のような物理現象、すなわち、0=位相変位、1=光波の傾斜、2=光波の集束又は焦点はずれ、3=放射形対称の場合における光波のコマに関連する3次収差(cubic aberration)、4=4次円筒収差(光波の球面収差に類似のもの)を表すことが判明している。上記の式では、考慮される最高次数はNである。上記ではテイラー級数が使用されているが、任意の代替の基底関数を使用し、収差を表すことができることに留意されたい。たとえば、収差は、テイラー級数ではなくフーリエ級数の和として表すことができよう。
Wf(x)=波面演算子
Px(n)=テイラー級数の係数n
単位波数(x=L/2のとき)
N=考慮される収差の最高次数
図3に示されているように、最初に入射する電磁放射16は、まず第1のAOD30に遭遇する。本発明のAODは、より高次(n≧3)の項を有する駆動信号によって駆動され、その結果、電磁放射は、任意の波面17を有するように第1の移動する音波31によって回折を受けることができる。次いで、これは第2のAOD40を通過し、第2のAOD40で、波面18を有するように第2の音波41によって回折される。図3における光もまた、ここでは等価のレンズ100によって表される光学システム(ビームエキスパンダ4、リレー5、7、及び対物光学系9を備える、図1に示されているものなど)を通って伝搬する。これらの位相変調構成要素の三つすべてを通って−Z方向に伝搬した後、その光波を、3組の収差によって変調された元の平面的な波面の光波として計算することができる。
この式は、集束レンズ70の正面における光波の電界を表す。よく知られているように、レンズの効果は、そこを通って伝搬する光波の電界分布のフーリエ変換に比例する像を投影することであり、事実上、光ビームに重畳された変調によって表されるx信号のための空間スペクトルアナライザとして働く。この信号は、対向伝搬する波が互いに通り越すにつれて時間と共に変動しているので、このスペクトルもまた時間の関数である。次いで、レンズの下方の位置Xの関数としての光波の2光子強度を、複素場とその複素共役の積として計算し、再び2乗して、2光子励起の確率を位置の関数としてモデル化することができる。
I2P(x,t)=(E(x,t)×E(x,t)´)2=2光子強度
(2光子励起に比例する、2乗された光強度)
本明細書では、このモデルを使用し、モデルの固定された要素100上で重畳された様々な収差及び/又は移動する波要素について、X及び時間に対する2光子強度の分布を計算した(モデル化の結果については図4〜7及び図12並びに下記の説明を参照)。
図3を参照すると、どの実際の光学システムも完全でないことが理解されよう。レンズ及び他の光透過デバイスは、常に何らかの収差を光に導入することになる。この収差は、図3における固定された要素100としてモデル化される。本発明者らは、1以上の非線形駆動信号を使用し、たとえば対物レンズ内の球面収差によって引き起こされる、顕微鏡システムの光学系内の固定された収差を補正することができることを見出した。システム収差が既知である場合、システム収差補正を実現するために、その既知の収差を使用して、AOD駆動信号を適切に計算することができる。換言すれば、AOLを通過する光に「逆収差」を入れるように働く3次及び/又は他のより高次のテイラー級数項を関数W+ f(x,t)及びW− f(x,t)が含むようにすることができる。この逆収差は、光学システムによって導入される収差を正確に無効にし、その結果、対物光学系9の対物レンズ70が、得られる光を集束すると、鮮明な焦点が得られるように設計される。
式中、
Pxtの単位は波数/時間nである。
システム光学系から生じる固定された収差を補正することに加えて、本発明はまた、焦点分布関数の形状を修正するために、またたとえば、研究中の対象、たとえば脳組織など組織試料において生じる収差を補正するために使用することができる。
多数の応用例では、三つの方向すべてにおいてねじれ曲がる複雑な経路に沿って走査することができることが非常に望ましいであろう。さらに多数の応用例、特に神経科学におけるものでは、この走査を非常に迅速に実施し、高速で移動するプロセスについて情報を取り込むことが非常に望ましい。そのようなことは、細胞サブコンパートメント(たとえば、ニューロン樹状突起の木)の高速測定、及び信号がプラズマ膜からだけ生じる電圧色素イメージング(voltage dye imaging)にとって有用であろう。したがって、神経科学者は、樹状突起に沿って焦点を迅速に辿ること、又は3D空間内で移動する点を追跡することに関心がある。
λは光の波長であり、
rは、対物レンズの下方の屈折率である。
ポインティングモードを使用すべきとき、3D空間内のいくつかの点が最初に識別され、次いで、ビームが、あるドウェル時間の間、各点で連続的に集束される。典型的には、点を識別することができる前に、通常、ラスタ走査で3D空間を、そこに何があるか判定するために走査し、次いで走査を調査し、注目の点を見分けることが必要である。これはかなりの時間がかかる可能性があり、これを改善することが望ましい。
位相感応型検出器14は、繰返し信号の既知のボックスカー検出を使用することができる。この差分検出モードは、照明用のレーザビームの他のあまりぴったりと集束されていない部分からの蛍光など共通モード信号を減算によって解消することを可能にし、微細なフィーチャ(feature)からの必要な蛍光の信号対雑音比をさらに改善する。
本発明は、何らかの理由でシステム内で発生する収差を補正するために広く使用することができる。2012年1月8日にオンラインで公開された非特許文献9には、大きな(約40度の)ウォークオフ角度を有するAODの第2の対を使用するシステムが記載されている。これは、より小さなウォークオフ角度(約20度)を使用する特許文献1のシステムに匹敵する。AODの第2の対におけるより大きなウォークオフ角度は、より大きな角度全体を走査することを可能にするが、特に強いZ集束で著しい収差を生み出す。この作用は、拡大鏡を傾斜させることに似ており、その結果は、補正されないままにした場合、点像分布関数のサイズを増大することになり、システム解像度を低下させる。
Claims (44)
- 第1の音波をサポートするように構成された第1の音響光学偏向器と、
対向伝搬する第2の音波をサポートするように構成された第2の音響光学偏向器と、
前記第1の音響光学偏向器及び第2の音響光学偏向器のそれぞれについて第1の駆動信号及び第2の駆動信号を合成するためのドライバとを備え、
前記ドライバが、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる非正弦曲線の第1の関数によって位相変調される第1の駆動信号を合成するように構成され、
前記ドライバが、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる非正弦曲線の第2の関数によって位相変調される第2の駆動信号を合成するように構成されている、音響光学レンズ。 - 2次より大きい前記テイラー級数の係数の少なくとも一つは、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有し、式中、nは前記係数の次数である、請求項1に記載の音響光学レンズ。
- 第1の音波をサポートするように構成された第1の音響光学偏向器と、
対向伝搬する第2の音波をサポートするように構成された第2の音響光学偏向器と、
前記第1の音響光学偏向器及び第2の音響光学偏向器のそれぞれについて第1の駆動信号及び第2の駆動信号を合成するためのドライバとを備え、
前記ドライバが、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第1の関数によって位相変調される第1の駆動信号を合成するように構成され、2次より大きい前記テイラー級数の係数の少なくとも一つは、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有し、式中、nは前記係数の次数であり、
前記ドライバが、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第2の関数によって位相変調される第2の駆動信号を合成するように構成され、2次より大きい前記テイラー級数の係数の少なくとも一つは、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有し、式中、nは前記係数の次数である、音響光学レンズ。 - 前記第1の駆動信号は、前記第1の音波が単独で、前記第1の音響光学偏向器を通過する電磁放射のビーム内で少なくとも波長の100分の1の位相エラーを引き起こすことになるようなものであり、
前記第2の駆動信号は、前記第2の音波が単独で、前記第2の音響光学偏向器を通過する電磁放射のビーム内で少なくとも波長の100分の1の位相エラーを引き起こすことになるようなものである、請求項1から3のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。 - 前記第1の音響光学偏向器及び前記第2の音響光学偏向器を通過した、かつ、後続のレンズによって集束された電磁放射のビームは、波長の2分の1より小さい位相エラーを有する、請求項4に記載の音響光学レンズ。
- 前記第1の駆動信号は、前記第1の音波が単独で、前記第1の音響光学偏向器を通過する電磁放射のビーム内で少なくとも波長の4分の1の位相エラーを引き起こすことになるようなものであり、
前記第2の駆動信号は、前記第2の音波が単独で、前記第2の音響光学偏向器を通過する電磁放射のビーム内で少なくとも波長の4分の1の位相エラーを引き起こすことになるようなものである、請求項4又は5に記載の音響光学レンズ。 - 前記第1の音波及び前記第2の音波は、以下のようなテイラー級数の形態にあるそれぞれの波動関数によって表すことができ、
x=AODの中心から測定された横方向距離座標
t=波動関数の中心から測定された時間
Vac=結晶内の音波のスピード
f=AODドライブの基準中心周波数
W+ f(x,t)(W− f(x,t))=+x(−x)に向かって伝搬する波動関数
A=波動関数の振幅
Pxt(n)=テイラー級数の係数n
単位はt−x/Vac=τ/2で測定された(収差の)波数
N=考慮される収差の最高次数
L=AODの長さ
τ=L/Vac=AOD充填時間
N≧3
である、請求項1から6のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。 - 前記駆動信号は、関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される、請求項1から7のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記駆動信号は、調査される組織試料などの標本内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調される、請求項1から8のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 電磁放射が−Z方向に移動して当該音響光学レンズに入射するように当該音響光学レンズが実質的にXY平面内で配向されているとき、前記第1の音波及び前記第2の音波は、対物レンズの後で、少なくとも−Z方向又はZ方向の成分と共に滑らかに移動する集束された点を形成するように、前記電磁放射を回折させることになる、請求項1から9のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記ドライバは、ある点像分布関数に、電磁放射の入来するビームが後続のレンズによって集束されることになるように、駆動信号を合成するように構成されており、ここで、前記点像分布関数は、Z方向における成分と共に滑らかに移動し、前記点像分布関数がミニ走査中にZ方向に移動するとき、20%以内で不変である最大ピーク強度を有するものである、請求項1から10のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記ドライバは、ある点像分布関数に、電磁放射の入来するビームが後続のレンズによって集束されることになるように、駆動信号を合成するように構成されており、ここで、前記点像分布関数は、Z方向における成分と共に移動し、前記点像分布関数がミニ走査中にZ方向に移動するとき、40%以内で不変であるFWHMを有するものである、請求項1から11のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記ドライバは、3次に位相変調されるが3次より大きい成分が実質的にない駆動信号を合成するように構成されている、請求項1から12のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記ドライバは、関連の光学システム内、又は調査中の標本内で生じる収差を補正するように働く、3次より大きい成分をさらに追加するように構成されている、請求項13に記載の音響光学レンズ。
- 前記ドライバは、線形周波数変調された成分に加えて位相変調又は周波数変調の循環的成分をも含む駆動信号を合成するように構成され、その結果、前記音響光学レンズを通って移動する電磁放射のビームが、後続のレンズによって集束されたとき、前記線形周波数変調された成分によって画定される平均焦点位置を中心とする循環的運動を有する焦点を形成する、請求項1から14のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記線形周波数変調された成分は、前記循環的運動からの情報を使用するフィードバックアルゴリズムによって制御され、3D空間内の注目の点又はフィーチャの位置を決定する、請求項15に記載の音響光学レンズ。
- 空間内のそれぞれの焦点位置に関連する駆動パラメータを記憶するためのメモリを含み、当該音響光学レンズは、空間内の関連のそれぞれの位置で電磁放射を集束しようとするとき前記記憶された駆動パラメータを使用するように構成される、請求項1から16のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 前記駆動パラメータは、前記第1の音波及び第2の音波のそれぞれの位相変調又は周波数変調を表す波動関数の級数展開の係数である、請求項17に記載の音響光学レンズ。
- 前記第1の音響光学偏向器及び前記第2の音響光学偏向器は、前記第1の音波及び第2の音波のそれぞれが同じ結晶内で伝搬するように単一の結晶によって提供される、請求項1から18のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。
- 第3の音響光学偏向器と、
第4の音響光学偏向器とをさらに備え、
前記第3の音響光学偏向器及び前記第4の音響光学偏向器は、前記第1の音響光学偏向器及び前記第2の音響光学偏向器が電磁放射のビームを偏向する方向に対して直交する成分を有する方向で、電磁放射の前記ビームを偏向するためのものであり、
前記ドライバが、前記第3の音響光学偏向器及び第4の音響光学偏向器のそれぞれについて第3の駆動信号及び第4の駆動信号を合成するためのものであり、
前記ドライバが、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第3の関数によって位相変調される第3の駆動信号を合成するように構成され、
前記ドライバが、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第4の関数によって位相変調される第4の駆動信号を合成するように構成されている、請求項1から19のいずれか一項に記載の音響光学レンズ。 - 前記ドライバが、以下の(f)〜(j)の1つ以上に従って構成され、
(f)前記第3の関数及び前記第4の関数は、非正弦曲線であり、
(g)前記第3の関数及び前記第4の関数は、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有する2次より大きい係数を含み、式中、nは係数の次数であり、
(h)前記駆動信号は、関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調され、
(i)前記駆動信号は、調査される組織試料など標本内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調され、
(j)前記駆動信号は、対物レンズの後で、少なくとも−Z方向又はZ方向の成分と共に滑らかに移動する集束された点をもたらすようなものである、
請求項20に記載の音響光学レンズ。 - 請求項1から21のいずれか一項に記載の音響光学レンズと、対物光学系とを備える顕微鏡。
- 音響光学レンズで電磁放射のビームを偏向させる際に使用するために、前記音響光学レンズの駆動信号を決定するための方法であって、
2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる非正弦曲線の第1の関数によって位相変調される第1の駆動信号を決定するステップと、
2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる非正弦曲線の第2の関数によって位相変調される第2の駆動信号を決定するステップと
を含む方法。 - 音響光学レンズで電磁放射のビームを偏向させる際に使用するために、前記音響光学レンズの駆動信号を決定するための方法であって、
2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第1の関数によって位相変調される第1の駆動信号を決定するステップであって、2次より大きい前記テイラー級数の係数の少なくとも一つは、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有し、式中、nは前記係数の次数である、ステップと、
2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第2の関数によって位相変調される第2の駆動信号を決定するステップであって、2次より大きい前記テイラー級数の係数の少なくとも一つは、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有し、式中、nは前記係数の次数である、ステップと
を含む方法。 - 前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号は、それぞれの第1の音波及び第2の音波を音響光学レンズ内で伝搬させるためのものである、請求項23又は24に記載の方法。
- 前記決定するステップが、
関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように前記駆動信号を変調することを含む、請求項23から26のいずれか一項に記載の方法。 - 前記決定するステップが、
調査される組織試料などの標本内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように前記駆動信号を変調することを含む、請求項23から27のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号は、それぞれの第1の音波及び第2の音波を前記音響光学レンズ内で伝搬させるためのものであり、
電磁放射を前記音響光学レンズに入射させるステップであって、前記電磁放射が−Z方向に移動している、ステップと、
前記第1の音波及び前記第2の音波を使用し、前記電磁放射を回折させるステップと、
対物光学系を使用し、前記回折された電磁放射を集束し、それにより−Z方向又はZ方向の成分と共に移動する集束された点を形成するステップと
をさらに含む、請求項23から28のいずれか一項に記載の方法。 - 前記決定するステップが、
線形周波数変調された成分に加えて位相変調又は周波数変調の循環的成分をも含む駆動信号を決定し、それにより、前記線形周波数変調された成分によって画定される平均焦点位置を中心とする、音響光学レンズを通って移動する前記電磁放射の焦点位置の循環的運動を引き起こすことを含む、請求項23から29のいずれか一項に記載の方法。 - 前記循環的運動からの情報をフィードバックアルゴリズム内で使用し、3D空間内の注目の点又はフィーチャの位置を決定することをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 空間内のそれぞれの焦点位置に関連する駆動パラメータを記憶するステップと、
前記記憶された駆動パラメータを使用し、空間内の関連のそれぞれの位置で電磁放射を集束するステップと
をさらに含む、請求項23から31のいずれか一項に記載の方法。 - 前記駆動パラメータは、それぞれの第1の駆動信号及び第2の駆動信号の変調を表す波動関数の級数展開の係数である、請求項32に記載の方法。
- 前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号をそれぞれの第1の音響光学偏向器及び第2の音響光学偏向器に送り、それにより、電磁放射の入来するビームを集束するためにそれぞれの第1の音波及び第2の音波を前記第1の音響光学偏向器及び前記第2の音響光学偏向器内で伝搬させるステップをさらに含む、請求項23から33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の音響光学偏向器及び前記第2の音響光学偏向器は、それぞれの第1の音波及び第2の音波が同じ結晶内で伝搬するように単一の結晶によって提供される、請求項34に記載の方法。
- 前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号に加えて前記音響光学レンズに送られたときに電磁放射の入来するビームを対物光学系によってある期間中に3次元で集束させることになる第3の駆動信号及び第4の駆動信号を決定するステップをさらに含み、
前記第3の駆動信号は、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第3の関数によって位相変調され、
前記第4の駆動信号は、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができる第4の関数によって位相変調される、請求項23から35のいずれか一項に記載の方法。 - 音響光学レンズを使用して電磁放射のビームを偏向させるための方法であって、
請求項23から36のいずれか一項に記載の方法に従って第1の駆動信号及び第2の駆動信号を決定するステップと、
前記第1の駆動信号を適用し、それにより第1の音波を第1の音響光学結晶内で伝搬させるステップと、
前記第2の駆動信号を適用し、それにより第2の音波を第2の音響光学結晶内で伝搬させるステップと、
電磁放射の入来するビームを前記音響光学レンズに通し、それにより偏向させるステップと
を含む方法。 - 音響光学レンズ用の駆動装置であって、
3次に位相変調されるが3次より大きい成分が実質的にない第1の駆動信号を合成するための第1の駆動信号シンセサイザと、
3次に位相変調されるが3次より大きい成分が実質的にない第2の駆動信号を合成するための第2の駆動信号シンセサイザと
を備える駆動装置。 - 前記第1の駆動信号及び前記第2の駆動信号は、前記音響光学レンズに入射する電磁放射のビームが後続の光学系によって少なくとも一つの次元で集束されるように合成される、請求項38に記載の駆動装置。
- 前記第1の駆動信号シンセサイザ及び前記第2の駆動信号シンセサイザは、光学システム内で生じる収差を補正するように働く、3次より大きい成分をさらに追加するように構成されている、請求項38又は39に記載の駆動装置。
- 音響光学偏向器と、
音波を前記音響光学偏向器内で伝搬させるように前記音響光学偏向器に駆動信号を送るためのドライバとを備え、
前記ドライバが、2次より大きい次数に位相変調される駆動信号を送るように構成されている、音響光学レンズであって、
(g)前記駆動信号は、非正弦曲線である関数によって位相変調され、
(h)前記駆動信号は、2次より大きい1以上の係数を有するテイラー級数として表すことができ、少なくとも3.2/n!個の波の大きさを有する2次より大きい係数を含む関数によって位相変調され、式中、nは係数の次数であり、
(i)前記駆動信号は、関連の光学システム内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調され、
(j)前記駆動信号は、調査される組織試料など標本内で生じる収差を部分的又は実質的に補正するように位相変調又は周波数変調され、
(k)前記駆動信号は、Z方向における成分と共に移動し、点像分布関数がZ方向に移動するとき、20%以内で不変である最大ピーク強度を有する前記点像分布関数に、前記音響光学レンズを通って移動する電磁放射のビームが後続の光学系によって集束されることになるようなものであり、
(l)前記駆動信号は、ある点像分布関数に、前記音響光学レンズを通って移動する電磁放射のビームが集束されることになるようなものであり、前記点像分布関数は、Z方向における成分と共に移動し、前記点像分布関数がZ方向に移動するとき、40%以内で不変であるFWHM幅を有するものである、
の1つ以上に当てはまる、音響光学レンズ。 - 2次より大きい次数に位相変調される少なくとも一つの駆動信号を送るように構成されている、音響光学レンズ用の駆動装置。
- 音響光学偏向器と、
音波を前記音響光学偏向器内で伝搬させるように前記音響光学偏向器に駆動信号を送るためのドライバとを備え、
前記ドライバが、2次より大きい次数に位相変調される駆動信号を送るように構成されている、音響光学レンズ。 - 音響光学レンズで電磁放射のビームを偏向させる際に使用するために、前記音響光学レンズの駆動信号を決定するための方法であって、
音響光学レンズに送られたときに電磁放射の入来するビームを後続の光学系によって集束させることになる第1の駆動信号及び第2の駆動信号を決定することを含み、前記駆動信号は、2次より大きい次数に位相変調される、方法。
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