RU1837158C

RU1837158C - Микроскоп со сканированием вдоль оптической оси

Info

Publication number: RU1837158C
Application number: SU887774710A
Authority: RU
Inventors: Бернхард Греблер; Клаус Фрейберг
Original assignee: Феб Карл Цейс Йена
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1993-08-30
Also published as: DD276218A3; DE3804642A1

Abstract

Использование: в растровых микроскопах со сканированием вдоль оптической оси с конфональным ходом лучей при наблюдении в проход щем и отраженном свете. Сущность изобретени : в зависимости от измерени сферической аберрации в процессе сканировани в микроскопе-исполь- зуетс привод дл перемещени оптической системы микроскопа, источника света и детектора вдоль оптической оси. св занный с блоком управлени и приводом дл перемещени предметного столика вдоль оптической оси. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение находит применение в )зстровых микроскопах с конфокальным хо- , ом лучей и z-сканированием. Оно подходит , 1л метода наблюдени в проход щем и в Отраженном свете.

I Цель изобретени - создать устройство дл избежани переменной сферической аберрации в растровых микроскопах со г- жанированием в конфокальном ходе лучей, три котором в зависимости от установленной глубины фокуса zi.a... всегда минимизируютс возникающие различные сферические аберрации благодар автомагической установке. Задача устройством дл избежани переменной сферической аберрации в растровых микроскопах со z- :канированием, состо щим из точечного ис- гочника света, первой оптической системы {дл изображени названного точечного источника света в объекте, детектора света с (точечной чувствительной поверхностью,

причем точечный источник света или его изображение в объекте первой оптической системы посредством отраженного на объекте света или второй оптической системой посредством пропущенного объектом света изображаетс в точечную чувствительную поверхность детектора света и при котором известным образом точечное изображение источника света относительно объекта перемещаетс в координатах х и/или у и г, и диспле согласно изобретению решаетс тем, что создающие и принимающие свето- свой пучок средства и/или по крайней мере части вли ющих на световой пучок оптических систем расположены подвижно вдоль хода лучей и эти средства имеют функциональную св зь с центральным блоком управлени через исполнительное устройство и что исполнительное устройство по г-ска- нированию св зано с центральным блоком управлени и исполнительным устройством .

00 GO XJ

СЛ 00

Если посредством исполнительного устройства по z-сканированию в наблюдаемом обьекте по очереди устанавливают

определенную глубину фокуса г.чтогда

подвижные вдоль хода лучей средства с каждым шагом сканировани перемещаютс на определенный путь 21,2,..., выбранный так, что обе половины двойного конуса светового пучка месте или отдельно имеют минимальную сферическую аберрацию. Осуществление установлени пути 21,2,... производитс по сигналу центрального блока управлени через исполнительное устройство , причем в виде исполнительного устройства наход т применение известные средства, действующие физическим путем.

Предпочтительна форма выполнени согласно изобретению заключаетс в том, что подвижные части первой и второй оптической системы элементом св зи жестко соединены друг с другом и элемент св зи имеет .функциональную св зь с .исполнительным устройством.

Сущности изобретени дальше соответствует то, если вместо отраженного на объекте или пропущенного объектом света детектором света регистрируетс излучение , исход а ее из объекта другими оптическими взаимодействи ми, как например рассе нием, флуоресценцией и дифракцией .

Изобретение более подробно по сн етс с помощью чертежей: фиг. 1 показывает упрощенное схематическое изображение хода лучей растрового микроскопа, с конфокальным ходом лучей и z-сканмрованием, с устройством согласно изобретению; на фиг. Та - устанавливаемую глубину фокуса 21.2,... в объекте и фиг. 2 и 3 - дальнейшие предпочтительные формы выполнени представленного на фиг. 1 основного варианта.

с.

Фиг. 1 показывает упрощенное схематическое изображение хода лучей, а также расположение существенных элементов растрового микроскопа. Созданный и испущенный точечным источником света 1 световой пучок L после прохождени через первую оптическую систему 2, состо щую минимально из одной линзы/группы линз, попадает на объект 6. Под вли нием объекта 6 световой пучок после прохождени через вторую оптическую систему 3, состо щую минимально из одной линзы/группы линз, попадает; на детектор света 4 с точечной чувствительной поверхностью. Объект 6 держитс посредством устанавливаемого в координатах х, у и z объектодержател 8. Объектодержатель 8 св зан с исполнитель

ным устройством по х, у-сканированию 5 и исполнительным устройством по z-сканированию 9.

Согласно изобретению перва 2 и втора 3 оптические системы снабжены подвижной вдоль хода лучей линзой/группой линз 11 или 12. Линзы/группы линз 11, 12 через исполнительное устройство 10 имеют

функциональную св зь с центральным бло- комуправлени 13. Исполнительное устройство по z-сканированию 9 соединено с центральным блоком управлени 13 и с исполнительным устройством 10.В центральном блоке управлени 13 накоплены информации об объекте 6; например толщина сло и показатель преломлени , а также отношение между величиной изменени глубины фокуса и величиной изменени пути перемещени подвижных средств. Если посредством исполнительного устройства по z-сканированию 9, исход из сигнала центрального блока управлени 13, в наблюдаемом объекте 6 по очереди устанавливают определенную глубину фокуса Si.2(... (смотри фиг. 1,а), тогда подвижные вдоль хода лучей средства с каждым шагом сканировани z перемещаютс на определенный путь zi,2, ..., выбранный так, что перва половина 14 и втора половина 15 двойного конуса светового пучка имеют минимальную сферическую аберрацию. Детектор света 4 дает сигнал, от которого выводитс интенсивность 1 (х, у) на дисплеи 7. Дисплей

у св зан с элементами 4, 5 и 13.

Фиг. 2 показывает предпочтительную форму выполнени устройства согласно изобретению, при которой отдельные части первой и второй оптической системы 2 и 3

выполнены равным образом. Этой формой выполнени перемещени линз/групп линз 11 и 12 осуществл етс в одинаковом направлении . Линзы/группы линз 11 и 12 соединены друг с другом элементом св зи 16.

На фиг. 3 представлена дальнейша предпочтительна форма выполнени устройства согласно изобретению. Точечный источник света 1 и/или детектор света 4 расположены подвижно вдоль хода лучей.

При этой форме выполнени пути перемещени подвижных средств 1., 4 больше, чем при формах выполнени согласно фиг. 1 и 2, однако необходимые точности перемещени не представленных подвижных средств

Claims

меньше, благодар чему уменьшаютс затраты технического осуществлени . Формула изобретени 1. Микроскоп со сканированием вдоль оптической оси, содержащий источник света , предметный столик, привод дл перемещени предметного столика вдоль оптической оси и блок управлени , отличающийс тем, что, с целью исключени изменени сферической аберрации в процессе сканировани , в состав микроскопа введен привод дл перемещени оптической системы микроскопа или ее частей или источника света и детектора вдоль оптической оси, св занный с блоком управлени и

приводом дл перемещени предметного столика вдоль оптической оси.
2. Микроскоп по п. 1,отличают и й- с тем, что части оптической системы микроскопа жестко соединены одна с другой посредством элемента св зи, который функционально св зан с приводом дл перемещени оптической системы микроскопа или ее частей вдоль оптической оси.

1Щ&

Фиг. 7а

ZS

ч

I

t

Фиг. I