JP5638093B2

JP5638093B2 - 対象物を走査する装置、その装置の作動方法および走査顕微鏡

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Publication number: JP5638093B2
Application number: JP2012552320A
Authority: JP
Inventors: ホルガービルク; ベルントウィツゴウスキー
Original assignee: ライカマイクロシステムスツェーエムエスゲーエムベーハー
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-01-03
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2031-01-03
Also published as: JP2013525823A; US20130010340A1; DE102010007729A1; WO2011098303A1; US9036232B2

Description

本発明は、対象物／物体を走査する装置に関する。この装置は、キャリア本体と第１の電磁駆動装置を有する。本発明はさらに、この対象物を走査する装置の操作方法および走査顕微鏡に関する。

対象物、特に試料を調査するための走査顕微鏡は基本的に、照明光ビームを生成する、少なくとも１つの光源を有する。照明光ビームは、走査ユニットによって偏向され、その後、集束レンズ系を利用して対象物上に集束される。公知の走査顕微鏡では、走査ユニットは２つ以上の反射鏡を有し、これらは反射鏡に関連付けられた位置決め素子によって調節できる。反射鏡の調節により、たとえば点や線等の形状の焦点領域を、対象物表面または内部で移動させることができる。好ましくは、対象物の走査中、焦点領域を走査野内で移動させて、走査野全体を光学的に走査できるようにする。すると、対象物から発せられ、たとえば対象物の被照明領域の蛍光発光効果によって形成された検出ビームを偏向させて、検出ユニット上へと向けることができる。

本発明の課題は、対象物の走査、ひいては光学的検出を低コストで実行できる、対象物を走査する装置、その装置の作動方法および走査顕微鏡を提供することである。

上記の課題は、特許請求の範囲の独立項の特徴によって解決される。有利な実施形態は、従属項に記載されている。

本発明の特徴は、キャリア本体が、ある平面内で移動可能に取り付けられ、照明光ビームを対象物の、上記の平面に平行な第１の対象物平面上に集束させる光学素子を保持することである。第１の電磁駆動装置は、光学素子とともにキャリア本体を、および第１の対象物平面内では照明光ビームの焦点領域を移動させる。その間、キャリア本体は光学素子とともに、照明光ビームの基準位置における照明光ビームの中心軸に関して横方向に移動される。

好ましくは、キャリア本体は光学素子とともに移動され、したがって、焦点領域はその平面内で２つの異なる方向に移動される。これによって、対象物表面または内部の所与の走査野の走査が可能となる。対象物は、好ましくは試料、特に組織試料である。照明光ビームの基準位置は、任意に前もって定められる照明光ビームの所望の固定の位置である。たとえば、照明光ビームそのものが、少なくとも部分的に移動可能な光ファイバを通じて、たとえば光学素子上に向けられることによって移動される場合、照明光ビームの基準位置は光ファイバの可動部の基準位置によって決定される。あるいは、光学素子が光ファイバであり、照明光ビームを移動させることができてもよい。その場合、基準位置はキャリア本体の基準位置、たとえば、キャリア本体がアクチュエータアセンブリの電流がゼロの状態で取る位置によって決定される。

キャリア本体を特に精密に懸下させるには、好ましい実施形態において、平行ばね機構が使用される。平行ばね機構は、たとえば、２つ以上の平行ばね連係部材からなる。これらの平行ばね連係部材のうちの１つ以上を、電磁駆動装置のための電流供給線として使用してもよい。すると、電源用の別のケーブルが不要となる。さらに、平行ばね連係部材は、２つの異なる方向への曲げ応力について２つの異なるばね定数を有していてもよいため、キャリア本体と平行ばね連係部材とを含むシステムは、移動方向の違いに応じて異なる本来的な周波数（固有周波数）を有することになる。その結果、このシステムは、両方向へと互いに独立して共鳴振動させることができる。

好ましい実施形態において、キャリア本体はプリント回路基板を含むか、またはそれから形成され、一方、第１の電磁駆動装置の少なくとも１つの駆動用構成要素はそのプリント回路基板上に形成される。それゆえ、キャリア本体は、キャリア本体が光学素子を担持し、それと当時に駆動用構成要素のための基板になるという点で、二重の機能を果たす。

他の好ましい実施形態において、第１の電磁駆動装置は、第１の駆動用構成要素としてコイル機構を、また、第２の駆動用構成要素として、少なくとも１つの磁界を発生させる磁界発生機構を備える。コイル機構または磁界発生機構はどちらもキャリア本体に接続され、同時に、これら２つの駆動用構成要素のうち、キャリア本体に接続されない方は固定の位置に配置される。磁界発生機構は、磁界を発生する１つまたは複数の磁性要素を有していてもよい。この磁性要素は、１つまたは複数のコイルを形成するように巻かれたコイルリード、および／または永久磁石であってもよい。

キャリア本体の現在位置は、キャリア本体の位置を検出する位置センサによって、いつでも容易かつ正確に判断できる。

本発明はさらに、光源と対象物を走査する装置を備える走査顕微鏡に関する。

以下に、本発明の例示のための実施形態を、概略的な図面を使ってより詳しく説明する。

第１の動作状態にある電磁駆動装置の第１の実施形態である。第２の動作状態にある電磁駆動装置の第１の実施形態である。第１の駆動状態にある第１の電磁駆動装置の第２の実施形態である。第２の動作状態にある第１の電磁駆動装置の第２の実施形態である。対象物を走査する装置である。第１の電磁駆動装置の第３の実施形態の平面図である。第１の電磁駆動装置の第４の実施形態の平面図である。第１の電磁駆動装置の第５の実施形態の平面図である。走査顕微鏡の第１の実施形態である。走査顕微鏡の第２の実施形態である。対象物を走査する装置のキャリア本体の平面図である。位置センサの動作原理の説明図である。

異なる図面間で、同じ構成または機能を有する要素には、同じ参照番号を付与した。

図１は、第１の動作状態にある第１の電磁駆動装置２の第１の実施形態を示す。第１の電磁駆動装置２は、コイル機構３と磁界発生機構６を有し、アクチュエータアセンブリと呼ぶこともできる。コイル機構３は、第１のコイルリード４を含む。磁界発生機構６は、上側の第１の磁性要素６ａと下側の第１の磁性要素６ｂとを含む。第１のコイルリード４はキャリア本体１０に連結固定され、キャリア本体１０は集束レンズ系１２を担持し、保持部材１から、第１のばね要素５と第２のばね要素７を介して懸下されている。２つのばね要素５、７は平行ばね連係部材であり、平行ばね機構の一部を形成し、それによって、キャリア本体１０とそこに連結されている集束レンズ系１２は、ある平面内で移動可能に取り付けられる。２つのばね要素５、７のうちの少なくとも一方は、コイル機構３のための電流供給線として使用される。

磁界発生機構６は第１の磁界を発生させ、その磁界線１４は、図１において上から下に向かう。第１の動作状態では、第１のコイルリード４の電流の束は反時計回り方向である。これは、コイルリード４に、ひいてはキャリア本体１０と集束レンズ系１２に第１の力を加える。第１の力は、第１の力のベクトル１６にしたがって、キャリア本体１０を磁界から押し出す。第１の力は、第１のコイルリード４の移動電荷キャリアに作用するローレンツ力によって発生する。

図２は、第１の電磁駆動装置２の、図１と同じ実施形態示しているが、駆動装置が第２の動作状態にあり、この状態では第１のコイルリード４を流れる電流の束は第１の動作状態の場合と反対の方向、すなわち時計回り方向である。この第２の動作状態において、コイル機構３と、ひいてはキャリア本体１０と集束レンズ系１２は磁界に向かって引っ張られる。図２はまた、上側の第１の、および下側の第１の磁性要素６ａ、６ｂを通る断面を示しており、これらは、この実施形態において、それぞれ第１と第２の磁気コイル１５、１７を含む。あるいは、この磁性要素には永久磁石を設けてもよい。

図３は、第１の電磁駆動装置の第２の実施形態を示しており、第１のコイルリード４がコイルホルダ２１によって所定の位置に固定され、磁界発生機構６、具体的には上側および下側の第１の磁性要素６ａ、６ｂがキャリア本体１０に取り付けられている。この実施形態でも、第１のコイルリード４の電流は、第１の動作状態においては反時計回り方向に流れ、第１の磁力のベクトル１６に対応する力がコイルリード４に加わる。しかしながら、この実施形態ではコイルリード４が固定されているため、磁界発生機構６はキャリア本体１０および集束レンズ系１２とともに、コイルホルダ２１と反対の方向に押される。

図４は、第２の動作状態にある第１の電磁駆動装置２の第２の実施形態を示しており、第１のコイルリード４の中の電流の方向は第１の動作状態の場合とは反対である。その結果、力は第１のコイルリード４に対し、磁界発生機構６に向かって加わり、または磁界発生機構６から遠ざかり第１のコイルリード４へと向かい、その結果、キャリア本体１０は集束レンズ系１２とともに、コイルホルダ２１に向かって移動する。この実施形態でも、磁性要素６ａ、６ｂはコイルで具現化されている。あるいは、永久磁石を設けてもよい。

図５は、第１と第２のばね要素５、７に加えて、第３のばね要素９と第４のばね要素１１が設けられている好ましい実施形態を示す。ばね要素５、７、９、１１は、キャリア本体１０を保持し、それが集束レンズ系１２とともに、ある平面内で移動可能に取り付けられている。動作中には普通のことであるが、キャリア本体１０が若干撓んだとしても、キャリア本体１０はその平面に垂直な方向にわずかに移動するだけであるため、その移動は無視できる。ばね要素５、７、９、１１は、キャリア本体１０が２方向に移動可能であるが、回転することはできないように具現化される。これに加えて、ばね要素５、７、９、１０は、キャリア本体とばね要素５、７、９、１１を含むシステム全体が、その平面内の第１の方向、たとえばｘ方向に、その平面内の第２の方向、たとえばｙ方向とは異なる本来的な周波数、すなわち固有周波数を有するように具現化される。特に、ばね要素５、７、９、１１は、異なる２方向への曲げ応力を受けた時に、異なる２つのばね定数を有していてもよい。それゆえ、ｘ方向および／またはｙ方向の移動は共鳴的な性質であってもよく、その結果、走査速度および／または走査振幅を非共鳴性の励起の場合より格段に増大させることができる。周波数は、ギャップを含まず、所望の画像フィールド全体をカバーするようなリサジュー図形が得られるように選択するべきである。

保持部材１は、好ましくは陥凹部１３を有し、これを通じて、照明光ビーム１９が集束レンズ系１２へと向けられる。集束レンズ系１２は、照明光ビームを焦点領域、特に焦点２３に集束させる。あるいは、照明光ビーム１９は、たとえば線状焦点等、任意の所望の焦点領域を形成するように集束されてもよい。

図６は、第１の電磁駆動装置の第３の実施形態の平面図を示しており、そのうちのコイル機構３と磁界発生機構６の相互に関する配置が特によくわかる。特に、図６は、下側の第１の磁性要素６ａのほかに、下側の第２の磁性要素８ｂも示しており、これは、それに対応する上側の第２の磁性要素（図示せず）とともに、第１の磁界に平行な第２の磁界を発生させる。第１のコイルリード４が巻かれて、第１のコイル４ａを形成する。とりわけ２つの下側の磁性要素６ｂ、８ｂによって発生される磁界の方向は、対応する磁性要素６ｂ、８ｂの中の、それぞれ点または×印で示される。第１のコイルリード４に沿った矢印は、第１のコイル４ａが巻かれている方向を示す。第１のコイルリード４に電流が流れると、第１のコイル４ａは、第１のコイル４ａの中の電流の方向に応じて第１または第２の磁界の中または外へと押し動かされる。

図７は、第１の電磁駆動装置２の第３の実施形態を示し、この場合、キャリア本体１０、ひいては集束レンズ系１２は、ある平面内の２方向に移動できる。第２のコイルリード２６がこの目的のために設置されている。第２のコイルリード２６は、第２のコイル２６ａ、第３のコイル２６ｂ、第４のコイル２６ｃ、第５のコイル２６ｄを含む。キャリア本体１０はプリント回路基板によって形成され、その上に第２〜第５のコイル２６ａ〜２６ｄがリソグラフィにより形成される。この実施形態において、第１のコイルリード４もまた、キャリア本体１０の上にその第１のコイル４ａを有するように具現化されている。

同じコイルリードの対向するコイルの巻き方は、相互に反対である。その効果として、たとえば電流が第２のコイルリード２６の中を流れると、力が一方向のみにコイル、ひいてはキャリア本体１０と集束レンズ系１２に加わる。すると、第２のコイルリード２６の電流の方向に応じて、キャリア本体１０は集束レンズ系１２とともに図７の上方または下方に移動する。第１のコイルリード４の中の電流の流れにより、この移動をそれに対して垂直に、すなわち図７の左右に制御できる。あるいは、上下方向の移動はまた、試料３４を移動させることによっても変換できる。走査工程はラインごと、またはコラムごとに行ってもよく、または空間内のどの方向に行ってもよく、それによって、たとえばある構造に沿った工程を、特に画像で示すことができる。

図８は、第１の電磁駆動装置２の第４の実施形態を示し、この場合はまた、集束レンズ系１２もその平面内で特別な２方向に移動できる。この目的のために、第１の電磁駆動装置２は、第１と第２の下側磁性要素６ｂ、８ｂに加えて、第３の下側磁性要素２２ｂと第４の下側磁性要素２４ｂを含み、これらは対応する上側の第３と第４の磁性要素（図示せず）とともに、それぞれ第３と第４の磁界を発生させる。この実施形態において、第１のコイルリード４は、第１のコイル４ａと第６のコイル４ｂとを含む。第１と第６のコイル４ａ、４ｂは、集束レンズ系１２に関して反対に配置される。第１のコイル４ａは、一部が第１と第２の磁界に貫入する。第６のコイル４ｂは、一部が第３と第４の磁界に貫入する。第２のコイルリード２６は、第７のコイル２６ｅと第８のコイル２６ｆとを含む。第７と第８のコイル２６ｅと２６ｆは、集束レンズ系１２に関して相互に反対に配置される。第７のコイル２６ｅは、少なくとも部分的に第２と第４の磁界に貫入する。第８のコイル２６ｆは、少なくとも部分的に第１と第３の磁界に貫入する。

図９は、走査ユニット３１として、前述の、対象物、特に試料３４の走査装置を有する走査顕微鏡を示す。走査顕微鏡は、照明光ビーム１９を生成する光源２９を有する。照明光ビーム１９は平行化され、ビームスプリッタ３０により集束レンズ系１２へと偏向される。集束レンズ系１２はその間、上から十分に照明されるため、どの走査位置についても、照明光ビーム１９は集束レンズ系を同じ方向に通過する。キャリア本体１０は、シャッタまたはマスクとして機能する。集束レンズ系１２は、集束された照明光ビーム３２をスライドガラス３６の上に載置された試料３４へと向ける。第１のコイルリード４の第１と第６のコイル４ａ、４ｂはキャリア本体１０の上に、各々がキャリア本体１０の陥凹部２７の周縁を取り囲むように取り付けられる。第１の磁界発生機構６と第２の磁界発生機構３３は上下の第２の磁性要素を含み、走査ユニット３１の筐体と一体形成されており、これを、対象物を走査する装置とも呼んでよい。試料３４から発せられた検出光ビーム４４は、ビームスプリッタ３０を通じて検出レンズ４６へと向けられ、これによって検出光ビーム３４は検出シャッタを通って検出器５０へと向けられる。検出光ビーム４４は、とりわけ、たとえばラマン効果、特に非線形ラマン効果による試料３４の蛍光発光効果の結果として生成される。測定値を対応する画素位置に割り当てるには、従来の共焦点顕微鏡で使用されるものと同じ方法を用いる。

本発明による装置を使用できる顕微鏡法またはその方法で観察できる効果には、たとえば、ＳＲＳ（誘導ラマン散乱法）、ＦＬＩＭ（蛍光寿命イメージング法）、ＳＨＧ（光第２高調波発生法）、ＦＲＡＰ（光褪色後蛍光回復法）、ＦＲＥＴ（蛍光共鳴エネルギー移動法）、ＦＣＳ（蛍光相関分光法）がある。

図１０は、図９による走査顕微鏡の変形実施形態を示しており、この中では、走査ユニット３１が垂直ばね要素６６によって、キャリア本体１０が移動可能に取り付けられている平面に対して垂直に移動できるように取り付けられている。特に、この実施形態の走査顕微鏡は、走査顕微鏡の筐体に接続された第３の磁界発生機構６０を備える。第３の磁界発生機構は、垂直キャリア本体６４に連結された垂直コイル６２を介して、垂直コイル６２の電流の流れに関係なく、走査ユニット３１の全体をスライドガラス３６に対して垂直方向に移動させるように協働する。このようにして、対象物内の焦点２３をｚ方向に移動させることができる。その結果、平坦な領域だけでなく、体積全体を光学的に走査することが可能となる。あるいは、試料もまたｚ方向に移動してよい。

図１１は、上から見たキャリア本体１０の詳細図である。この図は、集束レンズ系１２、陥凹部２７、第１と第２のコイル２６ａ、２６ｂを示している。そのほかに、キャリア本体は２つの陥凹部９２を有する。陥凹部９２は、図１２に示される単純な位置センサの一部である。

図１２は、キャリア本体１０に陥凹部９２を有するキャリア本体１０を示している。散乱ディスク９４が位置センサの光源９５とキャリア本体１０の間に配置されている。キャリア本体１０を越えて、４つの異なる感光領域を有する光検出器９６が設けられている。中心位置の光源９５からの光は、陥凹部９２を通じて光検出器９６へと投影される。投影位置に応じて、キャリア本体１０の位置を測定できる。それゆえ、調節ループによって、キャリア本体１０の実際の位置を所望の位置に特に正確にマッチさせることができる。光検出器９６は、たとえば、４分割ダイオードを有する位置敏感型シリコン検出器（ＰＳＤ）であってもよい。あるいは、位置センサはまた、容量型、誘導型または磁気抵抗センサ（ＡＭＲ／ＧＭＲセンサ）であってもよい。好ましくは、２つの位置センサを、集束レンズ系１２の位置に関して対称に配置する。

本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、キャリア本体を平面内で移動できる、コイルと磁界のどのような組合せも可能である。

特に、各コイルが個別のコイルリードを有していてもよく、その結果、キャリア本体をはるかに正確に偏向させ、または回転させることさえでき、それによって、たとえば偶発的なあらゆる回転を補償できる。さらに、永久磁石を使って磁界を発生させてもよい。集束レンズ系１２を上から照明する必要はない。他の光源を設けてもよい。集束レンズ系１２と試料３４の間に浸漬剤、特に走査ユニット内の内側浸漬剤および／または走査ユニット外の外側浸漬剤を塗布してもよい。あるいは、またはこれに加えて、集束レンズ系１２はまた、試料３４から見て、内側に湾曲したレンズを含んでいてもよい。

１保持部材
２第１の電磁駆動装置
３コイル機構
４第１のコイルリード
４ａ第１のコイル
４ｂ第６のコイル
５第１のばね要素
６第１の磁界発生機構
６ａ上側の第１の磁性要素
６ｂ下側の第１の磁性要素
７第２のばね要素
８ｂ下側の第２の磁性要素
９第３のばね要素
１０キャリア本体
１１第４のばね要素
１２集束レンズ系
１３陥凹ホルダ
１４磁界線
１５第１の磁気コイル
１６第１の力のベクトル
１７第２の磁気コイル
１８第２の力のベクトル
１９照明光ビーム
２０走査顕微鏡
２１コイルホルダ
２２ｂ下側の第３の磁性要素
２３焦点
２４ｂ下側の第４の磁性要素
２６第２のコイルリード
２６ａ第２のコイル
２６ｂ第３のコイル
２６ｃ第４のコイル
２６ｄ第５のコイル
２６ｅ第７のコイル
２６ｆ第８のコイル
２７凹んだキャリア本体
３０ビームスプリッタ
３１走査ユニット
３２集束された照明光ビーム
３３第２の磁界発生機構
３４試料
３６スライドガラス
４４検出光ビーム
４６検出レンズ
４８検出シャッタ
５０検出器
５９第２の電磁駆動装置
６０第３の磁界発生機構
６２垂直コイル
６４垂直キャリア本体
６６垂直ばね要素
９２キャリア本体の陥凹部
９４散乱ディスク
９５光源位置センサ
９６光検出器

Claims

ある平面内で移動可能に取り付けられたキャリア本体（１０）と、第１の電磁駆動装置（２）とを有する、対象物走査装置であって、
前記キャリア本体（１０）は、照明光ビーム（１９）を対象物の、前記平面に平行な第１の対象物平面に集束させる光学素子（１２）を保持するものであり、前記第１の電磁駆動装置（２）は、前記キャリア本体（１０）を前記光学素子（１２）とともに、前記照明光ビーム（１９）の基準位置における前記照明光ビーム（１９）の中心軸に関して横方向に移動させ、前記照明光ビーム（１９）の焦点領域を前記第１の対象物平面内で移動させるものである、対象物走査装置であって、
前記キャリア本体（１０）の位置を、ひいては前記光学素子（１２）の位置を検出する位置センサを更に有し、前記位置センサが、前記キャリア本体（１０）の陥凹部（９２）、光源（９５）および光検出器（９６）を備え、前記光源（９５）からの光が前記陥凹部（９２）を通って前記光検出器（９６）に至り、前記光検出器（９６）への光の投影が、前記キャリア本体（１０）の移動の結果として相応に移動し、前記キャリア本体（１０）の実際の位置を検出できる、対象物走査装置。
前記キャリア本体（１０）が、平行ばね機構によって前記平面に平行に移動可能に取り付けられている、請求項１に記載の対象物走査装置。
前記平行ばね機構が２つ以上の平行ばね連係部材（５、７，９、１１）を備える、請求項２に記載の対象物走査装置。
前記平行ばね連係部材（５、７、９，１１）の少なくとも１つが、前記電磁駆動装置（２）のための電流供給線を形成する、請求項３に記載の対象物走査装置。
前記キャリア本体（１０）がプリント回路基板を備え、その上に前記第１の電磁駆動装置（２）の少なくとも１つの駆動用構成要素が形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の対象物走査装置。
前記第１の電磁駆動装置（２）が、第１の駆動用構成要素としてコイル機構（３）を備え、第２の駆動用構成要素として、少なくとも１つの磁界を発生させる磁界発生機構（６）を備え、前記コイル機構（３）または前記磁界発生機構（６）が前記キャリア本体（１０）に連結固定され、前記２つの駆動用構成要素のうち、前記キャリア本体（１０）に連結されていない方が所定の位置に固定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の対象物走査装置。
前記磁界発生機構（６）が、第１の磁界を発生させる第１の磁界発生装置（６ａ、６ｂ）と、前記第１の磁界発生装置から所定の距離だけ離間され、かつ前記第１の磁界と反対方向に向けられる第２の磁界を発生させる第２の磁界発生装置（８ａ、８ｂ）とを備え、
前記コイル機構（３）が、第１のコイル（４ａ）を有する第１のコイルリード（４）を備え、その中心が前記２つの磁界発生装置（６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ）の間に位置付けられ、前記第１のコイルリードの一部が前記第１の磁界の中に、一部が前記第２の磁界の中に入り込む、請求項６に記載の対象物走査装置。
前記コイル機構（３）が、第２のコイル（２６ａ）、第３のコイル（２６ｂ）、第４のコイル（２６ｃ）、第５のコイル（２６ｄ）を有する第２のコイルリード（２６）を備え、そのうちの２つが同じ回転方向に巻かれる一方で、他の２つは反対の回転方向に巻かれ、同じ回転方向に巻かれた前記コイルの２つ（２６ａ、２６ｃ）が前記２つの磁界の同じ側に配置され、前記コイルの一方（２６ｃ）が部分的に前記第１の磁界の中に入り込み、他方のコイル（２６ａ）が部分的に前記第２の磁界の中に入り込み、
他の２つのコイル（２６ｂ、２６ｄ）が前記２つの磁界の反対側に配置され、これらコイルの一方（２６ｄ）が前記第１の磁界の中に入り込み、他方のコイル（２６ｂ）が前記第２の磁界の中に入り込み、
前記第２のコイルから第５のコイル（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）のいずれも、前記磁界の、前記第１のコイル（４ａ）が配置されている側には配置されていない、請求項７に記載の対象物走査装置。
前記磁界発生機構（６）が、前記第１の磁界と反対の第３の磁界を発生させる第３の磁界発生装置（２２ｂ）と、前記第２の磁界と反対の第４の磁界を発生させる第４の磁界発生装置（２４ｂ）とを備え、４つの磁界発生装置（６ｂ、８ｂ、２２ｂ、２４ｂ）が長方形の角に配置され、長方形に沿った前記磁界発生装置（６ｂ、８ｂ、２２ｂ、２４ｂ）の各々が、反対の磁界を有する磁界発生装置（６ｂ、８ｂ、２２ｂ、２４ｂ）に隣接し、
前記第１のコイルリード（４）が、前記第１のコイル（４ａ）と反対の回転方向に巻かれた第６のコイル（４ｂ）を備え、その中心が第３と第４の磁界発生装置（２２ｂ、２４ｂ）の間に配置され、部分的に前記第３の磁界の中に、また部分的に前記第４の磁界の中に入り込み、
前記コイル機構（３）が、相互に反対の回転方向に巻かれている第７のコイル（２６ｆ）と第８のコイル（２６ｅ）を有する第２のコイルリード（２６）を備え、前記第７のコイル（２６ｆ）の中心が第１と第３の磁界発生装置（６ｂ、２２ｂ）の間に位置付けられ、前記第７のコイル（２６ｆ）が第１と第３の磁界発生装置（６ｂ、２２ｂ）の中に入り込み、前記第８のコイル（２６ｅ）の中心が第２と第４の磁界発生装置（８ｂ、２４ｂ）の間に位置付けられ、前記第８のコイル（２６ｅ）が第２と第４の磁界発生装置（８ｂ、２４ｂ）の中に入り込む、請求項７に記載の対象物走査装置。
前記キャリア本体（１０）が、前記平面に対して垂直に移動可能に取り付けられ、前記キャリア本体（１０）を前記平面に対して垂直に移動させる第２の電磁駆動装置を備える結果、前記照明光ビーム（１９）の焦点が、前記第１の対象物平面から所定の距離だけ離れ、かつ前記平面に平行な第２の対象物平面内で移動可能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の対象物走査装置。
照明光ビーム（１９）を発生させる光源（２２）と、前記照明光ビーム（１９）を前記第１または第２の対象物平面内の異なる対象物地点に集束させる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の対象物走査装置と、を備える走査顕微鏡。
対象物走査装置を作動する方法であって、前記対象物走査装置の第１の電磁駆動装置（２）を作動して、前記対象物走査装置のキャリア本体（１０）であって、前記電磁駆動装置（２）の駆動用構成要素に接続され、かつ照明光ビーム（１９）を対象物平面の焦点領域へと集束させる光学素子（１２）を保持するキャリア本体（１０）を、前記対象物平面に平行に移動し、このようにして、前記照明光ビーム（１９）の前記焦点領域を前記対象物平面内で移動する、方法であって、
前記キャリア本体（１０）の位置を、ひいては前記光学素子（１２）の位置を検出する位置センサであって、前記キャリア本体（１０）の陥凹部（９２）、光源（９５）および光検出器（９６）を備える位置センサを更に有し、前記光源（９５）からの光が前記陥凹部（９２）を通って前記光検出器（９６）に至り、前記光検出器（９６）への光の投影が、前記キャリア本体（１０）の移動の結果として相応に移動し、この投影位置に応じて、前記キャリア本体（１０）の実際の位置を検出する、方法。