JP6101286B2 - 走査器システムを用いた連続走査軌道に沿う走査方法 - Google Patents
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Description
既知の様式でx−z平面内で走査を行うために、第1の偏向器12と第2の偏向器12’は、対向伝搬する音響波13と13’を有する。偏向器12、12’を構成する結晶の結晶格子定数は、音響波が結晶を通って伝播することによってわずかに変えられ、それにより、偏向器の結晶は、格子定数を変えることができる厚い光学回折格子として作用する。
第1の対10は、x−z平面内で合焦するために提供される第1の偏向器12と第2の偏向器12’を備え、第2の対20は、y−z平面で合焦するために提供される第3の偏向器22と第4の偏向器22’を備える。
ここでは、偏向器12、12’と22、22’は、連続する2対110と120、すなわちドリフト補償ユニットとz方向合焦ユニットに分けられる。どちらの対110、120も、x−z平面内で動作する偏向器12、12’と、y−z平面内で動作する偏向器22、22’とを含む。2つの偏向器対110、120は、テレセントリック投影システム60と光学的に連係される。走査システム100は、さらに、第2のテレセントリック投影システム60によって、対物レンズまたは同様のレンズ系200の背面開口に投影される。
比較的単純な実施形態では、z座標を一定に保ち、x座標とy座標のみを変えることによって、2Dでライン走査を行うことができる。この場合、x−z平面内またはy−z平面内で偏向する連続する音響光学偏向器12、12’または22、22’内部での音響周波数掃引の傾きの不一致(すなわち、RAMP動作モードの場合と同様に、a1xとa2xが等しくない)を利用することが可能である。所定の平面内での走査の速度は、それぞれ偏向器対10及び20にある偏向器の傾きの不一致をほぼ対称的に増加させることによって設定することができる。すなわち、これは、a1x−a2x及びa1y−a2yがゼロでなくなることを意味する。第1の対10の偏向器12と12’が同一であり、第2の対20の偏向器22と22’も同一である場合、対10の2つの偏向器12、12’、及び対20の2つの偏向器22、22’の傾きが以下の式を維持するように対称的に変えられるときには、偏向される焦点スポットの速度v x 及びv y は変化しない。
Δax=a1x−a2x=const、及び、Δay=a1y−a2y=const
a1x=a10x+Δax、及びa2x=a10x−Δax
a1y=a10y+Δay、及びa2y=a10y−Δay
線形チャープではなく非線形チャープを使用し、それと同時に、異なる偏向器の傾きの対称的な変化を維持しないとき、原理的には、任意の3D経路に沿った走査を実現することができる。3D経路は、関数z=f(x,y)によって与えられ、x、y、zは、試料体積のデカルト座標であり、その原点は、例えば、光軸zと対物レンズの公称焦点面との交点によって定義される点にある。よく知られているa1xなど傾きの値を用いた速度に関する基本式は、以下のようなものである。
例示的な設定では、a1xとa2xは、以下の式に従って制御される。
Claims (4)
- x−z平面内で光軸(z)を定義する連続レンズ系(200)によって発生される電磁ビームの焦点スポットを偏向させるための音響光学偏向器の第1の対(10)と、前記x−z平面に実質的に垂直なy−z平面内で焦点スポットを偏向させるための音響光学偏向器の第2の対(20)とを備える走査器システム(100)を用いて、連続走査軌道に沿って走査する方法であって、
前記第1の偏向器対(10)の前記偏向器(12、12’)及び前記第2の偏向器対(20)の前記偏向器(22、22’)において、時間と共に連続的かつ非線形的に音響周波数掃引を変化させて、前記焦点スポットを前記走査軌道に沿って連続的に移動させ、
関数
関数
第1の速度(v x )で前記x軸に沿って前記焦点スポットを移動させるために、前記第1の偏向器対(10)の前記偏向器(12、12’)の前記音響周波数掃引間の傾きの不一致を設定し、
前記走査軌道に沿って前記焦点スポットを連続的に移動させるために、前記第1の速度(v x )に応じて、第2の速度(v y )で前記y軸に沿って前記焦点スポットを移動させるために、前記第2の偏向器対(20)の前記偏向器(22、22’)の前記音響周波数掃引間の傾きの不一致を設定することによって、時間と共に非線形的に前記音響周波数掃引を変える
ことを特徴とする方法。 - 前記走査軌道に沿って前記焦点スポットを連続的に移動させるために、前記第1の速度(vx)及び前記第2の速度(vy)に応じて、第3の速度(vz)で前記z軸に沿って前記焦点スポットを移動させるために、1対(10、20)の前記2つの偏向器(12、12’及び22、22‘)での前記周波数の傾きを対称的でなく変えるように、時間と共に非線形的に音響周波数掃引を変える
請求項1に記載の方法。 - 関数
(数32)
a1x=b1xt+c1x
及び
(数33)
a2x=b2xt+c2x
に従って前記第1の偏向器対(10)の前記偏向器(12、12’)での前記音響周波数掃引の傾きを変え、
関数
(数34)
a1y=b1yt+c1y
及び
(数35)
a2y=b2yt+c2y
に従って前記第2の偏向器対(20)の前記偏向器(22、22’)での前記音響周波数掃引の傾きを変え、
前記2つの偏向器対(10、20)が前記焦点スポットに関して同じz座標(z=zx=zy)及び同じ第3の速度(vz=vzx=vzy)を生じるように、定数b1x、b2x、b1y、b2y、c1x、c2x、c1y、c2y、f10x、f20x、f10y、f20yを決定する
請求項2に記載の方法。
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