WO2008037358A1 - Laser scanning microscope and laser scanning microscopy method for measuring diffusely reflected illuminating radiation - Google Patents

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WO2008037358A1
WO2008037358A1 PCT/EP2007/007989 EP2007007989W WO2008037358A1 WO 2008037358 A1 WO2008037358 A1 WO 2008037358A1 EP 2007007989 W EP2007007989 W EP 2007007989W WO 2008037358 A1 WO2008037358 A1 WO 2008037358A1
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illumination radiation
beam splitter
beam path
reflected
detection beam
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Gerald Kunath-Fandrei
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Carl Zeiss Microimaging Gmbh
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    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
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    • G02B21/0068Optical details of the image generation arrangements using polarisation

Definitions

  • the following invention relates to a laser scanning microscope and a laser scanning microscopy method for measuring diffusely reflected illumination radiation.
  • the object is achieved by a laser scanning microscope for measuring diffusely reflected illumination radiation, comprising a detector, a detection beam path extending from the object to be examined to the detector, a beam splitter arranged at a coupling point in the detection beam path, which cross section of the detection beam path at the coupling point into a first and a second area, a laser for generating illumination radiation, which is coupled via the beam splitter in the coupling point from the coupling to the object extending first part of the detection beam path and guided to the object, wherein only the first Area incident illumination radiation coupled into the detection beam path is and from the reflected from the object illumination radiation, which runs along the detection beam path to the beam splitter, only the portion is coupled into the second part of the detection beam path extending from the beam splitter to the detector, which meets the second region to the diffusely reflected portion of the reflected To detect illumination radiation.
  • the beam splitter may be formed as a mirror covering the first region.
  • the second region for the diffusely reflected illumination radiation is preferably transmissive.
  • the beam splitter can also be designed as a mirror covering the second region.
  • the beam splitter in the first region is preferably transmissive.
  • the illumination radiation can be brought into a first polarization state before coupling into the detection beam path by means of a polarizer, wherein in the second part of the detection beam path an analyzer is arranged, which only transmits reflected illumination radiation of a second polarization state, which is preferably orthogonal to the first polarization state, to the detector ,
  • the illuminating radiation impinging on the beam splitter may have a line-shaped cross-section, in which case the first region is also formed linear.
  • the microscope can detect the object preferably confocal. Thus, an excellent depth resolution is possible and optical sections of the sample can be detected.
  • a scanner is preferably arranged, which scans the illumination radiation over the object and descares the reflected illumination radiation.
  • a further beam splitter can be arranged between the laser and the beam splitter, which deflects at least one part of the reflected illumination radiation, which is directed by the beam splitter to the laser, onto a further detector. This makes it possible to detect the specularly reflected component (in particular at the same time for the detection of the diffusely reflected component).
  • the illumination radiation and the reflected illumination radiation preferably have the same wavelength.
  • the laser scanning microscope can also have further elements or modules which are necessary for the operation of the microscope and are known to the person skilled in the art.
  • the object is further achieved by a microscopy method for measuring diffusely reflected illumination radiation, is generated in the laser radiation and coupled via a beam splitter in a detection beam path and guided in this to the examining object, the beam splitter, the cross section of the detection beam path at the coupling point in a first and divides a second area, only the incident on the first area illumination radiation is coupled into the detection beam path and of the reflected from the object illumination radiation that runs along the detection beam path to the beam splitter, only the proportion in the extending from the beam splitter to a detector second part of the Detection beam path is coupled, which meets the second region to detect the diffusely reflected portion of the reflected illumination radiation.
  • the beam splitter may be formed as a mirror covering the first region.
  • the second region is preferably transmissive.
  • the beam splitter can also be designed as a mirror covering the second region, in which case preferably the first region is transmissive.
  • the illumination radiation can be brought into a first polarization state prior to coupling into the detection beam path and can only reflect reflected illumination radiation of a second one in the second part of the detection beam path Polarization state, which is preferably orthogonal to the first polarization state, are forwarded to the detector.
  • the incident on the beam splitter illumination radiation may have a line-shaped cross-section, in which case the first region is preferably also formed linear.
  • the object is preferably detected confocally.
  • a scanner can be arranged, which scans the illumination radiation over the object and descares the reflected illumination radiation.
  • the. Laser and the beam splitter may be arranged another beam splitter, which directs at least a portion of the reflected illumination radiation, which is directed by the beam splitter to the laser, to another detector. This makes it possible to detect the specular component at the same time.
  • the illumination radiation and the reflected illumination radiation preferably have the same wavelength.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment of the laser scanning microscope with the illumination radiation drawn in
  • FIG. 2 shows the laser scanning microscope of FIG. 1 with reflected reflected illumination radiation
  • Fig. 4 is an illustration for explaining the specular and diffuse reflection
  • Fig. 6 shows another embodiment of the laser scanning microscope
  • the laser scanning microscope comprises a laser 1 for generating illumination radiation and, in this order downstream of the laser 1, a polarizer 2, a beam former 3, a deflection mirror 4, a beam splitter 5, a scanner 6 and a lens 7 to direct the illumination radiation of the laser 1 to the sample 8 to be examined.
  • the laser scanning microscope comprises an analyzer 9, a focusing optics 10 and a detector 11.
  • the beam path from the object 8 to be examined, via the objective 7, the scanner 6, the beam splitter 5, the analyzer 9, the focusing optics 10 to Detector 11 is the detection beam path DS of the laser scanning microscope.
  • the beam path from the laser 1 via the polarizer 2, the beam shaper 3, the deflection mirror 4, the beam splitter 5, the scanner 6, the objective 7 to the object 8 is the illumination beam BS of the laser scanning microscope.
  • the laser 1 emits the illumination radiation S, which here can, for example, have a wavelength in the visible wavelength range and is circularly polarized.
  • the circularly polarized illumination radiation is linearly polarized by means of the polarizer 2 so that the polarization direction extends perpendicular to the plane of the drawing.
  • the beam former 3 the approximately round beam cross section of the illumination radiation is converted into a line-shaped beam cross section which extends perpendicular to the plane of the drawing, and then directed to the beam splitter 5 via the deflection mirror 4.
  • the beam splitter 5 is here a line-shaped mirror, as can be seen in particular from the cross-sectional view of FIG. 3, which shows the linear configuration of the mirror 5.
  • the line-shaped mirror divides the cross section of the detection beam path DS, which is circular here, into a first area (namely the area of the mirror 5) and a second area.
  • the second region is composed of the two subregions 12, 13 of the circular cross-section to the right and left of the mirror 5.
  • the illumination radiation S reflected at the beam splitter 5 impinges on the scanner 6, which deflects the linear illumination radiation S transversely to the line-shaped extension direction over the sample 8, as indicated schematically by the arrow P1.
  • the illumination radiation is reflected and passes through the lens 7 to the scanner 6, which descares the reflected illumination radiation, and in the direction of Beam splitter 5 hinreflektiert, as shown in Fig. 2, in which the beam path of the reflected illumination radiation RS is located.
  • the reflected illumination radiation has, as indicated in the schematic illustration of FIG. 4, a specularly reflected component R1 and a diffusely reflected component R2, wherein the intensity of the specularly reflected component R1 is generally one to two orders of magnitude greater than the intensity of the diffusely reflected portion R2. With 14 here the opening cone of the lens 7 is designated.
  • the proportion of the reflected illumination radiation which does not strike the beam splitter 5 (ie the component which strikes the second region 12, 13 next to the beam splitter 5 in the detection beam path, which is primarily diffusely reflected illumination radiation), does not pass through the beam splitter 5
  • the polarization direction of the linearly polarized illumination radiation S is partially rotated, and that the analyzer 9 is set so that it is linearly polarized light which is parallel to the detection beam path DS is polarized to the plane, transmits, a certain proportion of the diffused reflected light R2 passes through the analyzer 9 and is focused on the focusing lens 10 on the detector 11.
  • the specular reflected light R1 retains its polarization direction, so that even if a certain portion of the specular reflected light R1 is not reflected at the beam splitter 5 to the left, but runs to the analyzer 9, then due to the analyzer 9 not further in the detection beam DS can spread and thus does not hit the detector 11.
  • FIGS. 1 and 2 It is also possible with the laser scanning microscope of FIGS. 1 and 2 to detect very large flank angles of the surface topography, as indicated in FIG. 5. There, in turn, the specular component R1 and the diffused component R2 of the reflection are shown. Furthermore, the opening cone 14 of the lens 7 is still located. It can be seen that the specular reflected portion R1 at the surface tilt shown by the laser scanning Microscope can no longer be detected. However, a certain proportion of the diffusely reflected portion R2 is detected and can thus be detected and evaluated, in particular also in comparison with the measurement of the portion of FIG. 4.
  • FIG. 6 shows a further development of the laser scanning microscope of FIGS. 1 and 2, wherein in FIG. 6 only the reflected illumination radiation RS is shown. Same elements as in Figs. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and for their description, reference is made to the above statements.
  • a coupling-out mirror 15 is arranged between the beam former 3 and the deflection mirror 4, which transmits a part of the reflected illumination radiation guided by the beam splitter 5 to the deflection mirror 4 to a second detector 16 decoupled.
  • the second detector 16 thus mainly measures the specular component R1 of the reflection (and the fraction of the diffuse reflection R2 which runs coaxially with the specularly reflected component R1).
  • a further beam splitter 17 is provided, which can be arranged selectively instead of the beam splitter 5 in the detection beam path DS.
  • the beam splitter 17 is e.g. formed as a partially transparent mirror with a cross section which deflects over the entire cross section of the detection beam path DS.
  • the beam splitter 17 is arranged in the detection beam path DS instead of the beam splitter 5 and the diffusely reflected component R2 can be measured together with the specularly reflected component R1 via the detector 11. This allows further statements about the measured surface to be derived.
  • the polarizer 2 and the analyzer 9 it is possible to omit the polarizer 2 and the analyzer 9. In this case, the separation of specular reflected illumination light R1 and diffused reflected illumination light R2 is performed only by the beam splitter 5. Also in this embodiment, the specularly reflected illumination light R1 can be excellently suppressed, so that the diffusely reflected illumination light R2 can be detected. Furthermore, in all the described embodiments, it is possible to focus the illumination radiation S on or in the object 8 at different depths by means of the objective 7, so that optical sections can be detected. An excellent depth resolution (ie resolution in the direction of the propagation direction of the illumination radiation S) can be achieved with confocal detection.

Abstract

Laser scanning microscope for measuring diffusely reflected illuminating radiation, with a detector, a detection beam path (DS), which extends from the object under investigation to the detector, a beam splitter which is arranged at an injection location in the detection beam path (DS) and splits the cross section of the detection beam path (DS) at the injection location into a first and a second region, a laser for producing illuminating radiation which is injected via the beam splitter into the first part, which extends from the injection location to the object, of the detection beam path (DS) and is guided to the object, wherein only the illuminating radiation which is incident on the first region is injected into the detection beam path (DS) and wherein only that proportion of the illuminating radiation, which is reflected by the object and travels along the detection beam path (DS) to the beam splitter, that is incident on the second region is injected into the second part, which extends from the beam splitter to the detector, of the detection beam path (DS) in order to detect the diffusely reflected proportion of the reflected illuminating radiation.

Description

Laser-Scanning-Mikroskop und Laser-Scanninq-Mikroskopierverfahren zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlunq Laser Scanning Microscope and Laser Scanninq Microscopy Method for Measuring Diffuse Reflected Illumination Radiation
Die folgende Erfindung betrifft ein Laser-Scanning-Mikroskop sowie ein Laser-Scanning- Mikroskopierverfahren zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung.The following invention relates to a laser scanning microscope and a laser scanning microscopy method for measuring diffusely reflected illumination radiation.
Die Mehrheit der in der Materialforschung und Qualitätskontrolle zu detektierenden Werkstoffoberflächen reflektieren spekular und diffus, so daß man sie als streuend reflektierend bezeichnen kann. Da der spekulare Reflexionsanteil in der Regel um eine oder mehrere Größenordnungen größer ist als der diffuse Reflexionsanteil, wird der diffuse Anteil stark überstrahlt und läßt sich kaum auswerten. Ferner liegt eine klar definierte Abhängigkeit der Neigung des einzelnen zu detektierenden Oberflächenabschnitts zur numerischen Apertur des Mikroskops in der Art vor, daß bei Neigungen von größer als aresin (NA/2) eine Detektion nicht mehr möglich ist, wobei NA die numerische Apertur bezeichnet.The majority of material surfaces to be detected in materials research and quality control reflect specularly and diffusely, so that they can be described as diffusely reflecting. Since the specular reflection component is usually greater by one or more orders of magnitude than the diffuse reflection component, the diffuse component is greatly outshone and can hardly be evaluated. Furthermore, there is a clearly defined dependence of the inclination of the individual surface section to be detected on the numerical aperture of the microscope in such a way that with inclinations of greater than aresin (NA / 2) a detection is no longer possible, where NA denotes the numerical aperture.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Laser-Scanning-Mikroskop zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung bereitzustellen, das die beschriebenen Schwierigkeiten behebt. Ferner soll ein Laser-Scanning-Mikroskopierverfahren zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung bereitgestellt werden.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a laser scanning microscope for measuring diffusely reflected illumination radiation, which solves the difficulties described. Furthermore, a laser scanning microscopy method for measuring diffusely reflected illumination radiation is to be provided.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Laser-Scanning-Mikroskop zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung, mit einem Detektor, einem Detektionsstrahlengang, der vom zu untersuchenden Objekt bis zum Detektor verläuft, einem an einer Einkoppelstelle im Detektionsstrahlengang angeordneten Strahlteiler, der den Querschnitt des Detektionsstrahlengangs an der Einkoppelstelle in einen ersten und einen zweiten Bereich aufteilt, einem Laser zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung, die über den Strahlteiler in den von der Einkoppelstelle bis zum Objekt verlaufenden ersten Teil des Detektionsstrahlengangs eingekoppelt und bis zum Objekt geführt wird, wobei nur die auf den ersten Bereich treffende Beleuchtungsstrahlung in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt wird und von der vom Objekt reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die entlang des Detektionsstrahlengangs bis zum Strahlteiler läuft, nur der Anteil in den vom Strahlteiler bis zum Detektor verlaufenden zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs eingekoppelt wird, der auf den zweiten Bereich trifft, um den diffus reflektierten Anteil der reflektierten Beleuchtungsstrahlung zu detektieren.According to the invention, the object is achieved by a laser scanning microscope for measuring diffusely reflected illumination radiation, comprising a detector, a detection beam path extending from the object to be examined to the detector, a beam splitter arranged at a coupling point in the detection beam path, which cross section of the detection beam path at the coupling point into a first and a second area, a laser for generating illumination radiation, which is coupled via the beam splitter in the coupling point from the coupling to the object extending first part of the detection beam path and guided to the object, wherein only the first Area incident illumination radiation coupled into the detection beam path is and from the reflected from the object illumination radiation, which runs along the detection beam path to the beam splitter, only the portion is coupled into the second part of the detection beam path extending from the beam splitter to the detector, which meets the second region to the diffusely reflected portion of the reflected To detect illumination radiation.
Mit diesem Mikroskop ist es in einfacher Art und Weise möglich, den spekular reflektierten Anteil abzublenden, so daß auf den Detektor nur diffus reflektierte Beleuchtungsstrahlung trifft.With this microscope, it is possible in a simple manner to fade off the specularly reflected component, so that only diffusely reflected illumination radiation strikes the detector.
Insbesondere kann der Strahlteiler als den ersten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet sein. Dann ist der zweite Bereich für die diffus reflektierte Beleuchtungsstrahlung bevorzugt transmissiv.In particular, the beam splitter may be formed as a mirror covering the first region. Then, the second region for the diffusely reflected illumination radiation is preferably transmissive.
Auch kann der Strahlteiler als den zweiten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Strahlteiler im ersten Bereich bevorzugt transmissiv.The beam splitter can also be designed as a mirror covering the second region. In this case, the beam splitter in the first region is preferably transmissive.
Insbesondere kann die Beleuchtungsstrahlung vor der Einkopplung in den Detektionsstrahlengang mittels eines Polarisators in einen ersten Polarisationszustand gebracht werden, wobei im zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs ein Analysator angeordnet ist, der nur reflektierte Beleuchtungsstrahlung eines zweiten Polarisationszustandes, der bevorzugt orthogonal zum ersten Polarisationszustand ist, zum Detektor weiterleitet.In particular, the illumination radiation can be brought into a first polarization state before coupling into the detection beam path by means of a polarizer, wherein in the second part of the detection beam path an analyzer is arranged, which only transmits reflected illumination radiation of a second polarization state, which is preferably orthogonal to the first polarization state, to the detector ,
Damit ist es möglich, die spekular reflektierte Beleuchtungsstrahlung, die trotz des Strahlteilers in den zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs gelangt, so abzuschatten, daß sie nicht auf den Detektor trifft.This makes it possible to shade the specular reflected illumination radiation, which despite the beam splitter in the second part of the detection beam path, so that it does not hit the detector.
Insbesondere kann die auf den Strahlteiler treffende Beleuchtungsstrahlung einen linienförmigen Querschnitt aufweisen, wobei dann der erste Bereich auch linienförmig ausgebildet ist.In particular, the illuminating radiation impinging on the beam splitter may have a line-shaped cross-section, in which case the first region is also formed linear.
Das Mikroskop kann das Objekt bevorzugt konfokal detektieren. Damit wird eine ausgezeichnete Tiefenauflösung möglich und es können optische Schnitte der Probe detektiert werden.The microscope can detect the object preferably confocal. Thus, an excellent depth resolution is possible and optical sections of the sample can be detected.
Zwischen dem Strahlteiler und dem Objekt ist bevorzugt ein Scanner angeordnet, der die Beleuchtungsstrahlung über das Objekt scannt und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung descannt. Ferner kann zwischen dem Laser und dem Strahlteiler ein weiterer Strahlteiler angeordnet sein, der zumindest einen Teil von der reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die vom Strahlteiler zum Laser gelenkt wird, auf einen weiteren Detektor lenkt. Damit ist es möglich, auch den spekular reflektierten Anteil zu detektieren (insbesondere gleichzeitig zur Detektion des diffus reflektierten Anteils).Between the beam splitter and the object, a scanner is preferably arranged, which scans the illumination radiation over the object and descares the reflected illumination radiation. Furthermore, a further beam splitter can be arranged between the laser and the beam splitter, which deflects at least one part of the reflected illumination radiation, which is directed by the beam splitter to the laser, onto a further detector. This makes it possible to detect the specularly reflected component (in particular at the same time for the detection of the diffusely reflected component).
Bevorzugt weisen die Beleuchtungsstrahlung und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung die gleiche Wellenlänge auf.The illumination radiation and the reflected illumination radiation preferably have the same wavelength.
Das Laser-Scanning-Mikroskop kann noch weitere Elemente oder Module aufweisen, die zum Betrieb des Mikroskops notwendig und dem Fachmann bekannt sind.The laser scanning microscope can also have further elements or modules which are necessary for the operation of the microscope and are known to the person skilled in the art.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Mikroskopierverfahren zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung, bei dem Laserstrahlung erzeugt und über einen Strahlteiler in einen Detektionsstrahlengang eingekoppelt und in diesem bis zum untersuchenden Objekt geführt wird, der Strahlteiler den Querschnitt des Detektionsstrahlenganges an der Einkoppelstelle in einen ersten und einen zweiten Bereich aufteilt, nur die auf den ersten Bereich treffende Beleuchtungsstrahlung in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt wird und von der vom Objekt reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die entlang des Detektionsstrahlengangs bis zum Strahlteiler läuft, nur der Anteil in den vom Strahlteiler bis zu einem Detektor verlaufenden zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs eingekoppelt wird, der auf den zweiten Bereich trifft, um den diffus reflektierten Anteil der reflektierten Beleuchtungsstrahlung zu detektieren.The object is further achieved by a microscopy method for measuring diffusely reflected illumination radiation, is generated in the laser radiation and coupled via a beam splitter in a detection beam path and guided in this to the examining object, the beam splitter, the cross section of the detection beam path at the coupling point in a first and divides a second area, only the incident on the first area illumination radiation is coupled into the detection beam path and of the reflected from the object illumination radiation that runs along the detection beam path to the beam splitter, only the proportion in the extending from the beam splitter to a detector second part of the Detection beam path is coupled, which meets the second region to detect the diffusely reflected portion of the reflected illumination radiation.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, den spekular reflektierten Anteil der reflektierten Beleuchtungsstrahlung auszublenden, und somit die Intensität des diffus reflektierten Anteils der Beleuchtungsstrahlung, die in der Regel ein bis zwei Größenordnungen geringer ist als die des spekular reflektierte Anteils, leicht zu detektieren.With this method, it is possible to hide the specularly reflected portion of the reflected illumination radiation, and thus to easily detect the intensity of the diffusely reflected portion of the illumination radiation, which is usually one to two orders of magnitude smaller than that of the specularly reflected portion.
Der Strahlteiler kann als den ersten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet sein. In diesem Fall ist der zweite Bereich bevorzugt transmissiv.The beam splitter may be formed as a mirror covering the first region. In this case, the second region is preferably transmissive.
Ferner kann der Strahlteiler auch als den zweiten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet sein, wobei in diesem Fall bevorzugt der erste Bereich transmissiv ausgebildet ist.Furthermore, the beam splitter can also be designed as a mirror covering the second region, in which case preferably the first region is transmissive.
Bei dem Verfahren kann die Beleuchtungsstrahlung vor der Einkopplung in den Detektionsstrahlengang in einen ersten Polarisationszustand gebracht werden und kann im zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs nur reflektierte Beleuchtungsstrahlung eines zweiten Polarisationszustandes, der bevorzugt orthogonal zum ersten Polarisationszustand ist, bis zum Detektor weitergeleitet werden.In the method, the illumination radiation can be brought into a first polarization state prior to coupling into the detection beam path and can only reflect reflected illumination radiation of a second one in the second part of the detection beam path Polarization state, which is preferably orthogonal to the first polarization state, are forwarded to the detector.
Damit kann ausgezeichnet der spekulare Reflexionsanteil unterdrückt werden.This can be excellently suppressed the specular reflection component.
Die auf den Strahlteiler treffende Beleuchtungsstrahlung kann einen linienförmigen Querschnitt aufweisen, wobei dann der erste Bereich bevorzugt auch linienförmig ausgebildet ist.The incident on the beam splitter illumination radiation may have a line-shaped cross-section, in which case the first region is preferably also formed linear.
Das Objekt wird bevorzugt konfokal detektiert. Zwischen dem Strahlteiler und dem Objekt kann ein Scanner angeordnet sein, der die Beleuchtungsstrahlung über das Objekt scannt und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung descannt.The object is preferably detected confocally. Between the beam splitter and the object, a scanner can be arranged, which scans the illumination radiation over the object and descares the reflected illumination radiation.
Ferner kann zwischen dem. Laser und dem Strahlteiler ein weiterer Strahlteiler angeordnet sein, der zumindest einen Teil von der reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die vom Strahlteiler zum Laser gelenkt wird, auf einen weiteren Detektor lenkt. Damit ist es möglich, auch gleichzeitig noch den spekularen Anteil zu detektieren.Furthermore, between the. Laser and the beam splitter may be arranged another beam splitter, which directs at least a portion of the reflected illumination radiation, which is directed by the beam splitter to the laser, to another detector. This makes it possible to detect the specular component at the same time.
Bei dem Verfahren weisen die Beleuchtungsstrahlung und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung bevorzugt die gleiche Wellenlänge auf.In the method, the illumination radiation and the reflected illumination radiation preferably have the same wavelength.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhalber noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawings by way of example. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Laser-Scanning- Mikroskops mit eingezeichneter Beleuchtungsstrahlung;1 shows a schematic view of a first embodiment of the laser scanning microscope with the illumination radiation drawn in;
Fig. 2 das Laser-Scanning-Mikroskop von Fig. 1 mit eingezeichneter reflektierter Beleuchtungsstrahlung;FIG. 2 shows the laser scanning microscope of FIG. 1 with reflected reflected illumination radiation; FIG.
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung der Einkoppelstelle des Detektionsstrahlengangs;3 shows a cross-sectional representation of the coupling-in point of the detection beam path;
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der spekularen und diffusen Reflexion;Fig. 4 is an illustration for explaining the specular and diffuse reflection;
Fig. 5 eine weitere Darstellung zur Erläuterung der spekularen und diffusen Reflexion;5 shows a further illustration for explaining the specular and diffuse reflection;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Laser-Scanning-Mikroskops, undFig. 6 shows another embodiment of the laser scanning microscope, and
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Laser-Scanning-Mikroskops. Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfaßt das Laser-Scanning-Mikroskop einen Laser 1 zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung sowie in dieser Reihenfolge dem Laser 1 nachgeordnet einen Polarisator 2, einen Strahlformer 3, einen Umlenkspiegel 4, einen Strahlteiler 5, einen Scanner 6 und ein Objektiv 7, um die Beleuchtungsstrahlung des Lasers 1 auf die zu untersuchende Probe 8 zu richten.7 shows a further embodiment of the laser scanning microscope. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the laser scanning microscope comprises a laser 1 for generating illumination radiation and, in this order downstream of the laser 1, a polarizer 2, a beam former 3, a deflection mirror 4, a beam splitter 5, a scanner 6 and a lens 7 to direct the illumination radiation of the laser 1 to the sample 8 to be examined.
Ferner umfaßt das Laser-Scanning-Mikroskop einen Analysator 9, eine Fokussieroptik 10 und einen Detektor 11. Der Strahlengang vom zu untersuchenden Objekt 8, über das Objektiv 7, den Scanner 6, den Strahlteiler 5, den Analysator 9, die Fokussieroptik 10 bis zum Detektor 11 ist der Detektionsstrahlengang DS des Laser-Scanning-Mikroskops. Der Strahlengang vom Laser 1 über den Polarisator 2, den Strahlformer 3, den Umlenkspiegel 4, den Strahlteiler 5, den Scanner 6, das Objektiv 7 bis zum Objekt 8 ist der Beleuchtungsstrahlengang BS des Laser-Scanning-Mikroskops.Furthermore, the laser scanning microscope comprises an analyzer 9, a focusing optics 10 and a detector 11. The beam path from the object 8 to be examined, via the objective 7, the scanner 6, the beam splitter 5, the analyzer 9, the focusing optics 10 to Detector 11 is the detection beam path DS of the laser scanning microscope. The beam path from the laser 1 via the polarizer 2, the beam shaper 3, the deflection mirror 4, the beam splitter 5, the scanner 6, the objective 7 to the object 8 is the illumination beam BS of the laser scanning microscope.
In Fig. 1 ist lediglich der Verlauf der Beleuchtungsstrahlung S eingezeichnet. Der Laser 1 gibt die Beleuchtungsstrahlung S ab, die hier beispielsweise eine Wellenlänge auf dem sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen kann und zirkulär polarisiert ist. Die zirkulär polarisierte Beleuchtungsstrahlung wird mittels des Polarisators 2 so linear polarisiert, daß sich die Polarisationsrichtung senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Im Strahlformer 3 wird der ungefähr runde Strahlquerschnitt der Beleuchtungsstrahlung in einen linienförmigen Strahlquerschnitt, der sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, umgeformt und dann über den Umlenkspiegel 4 auf den Strahlteiler 5 gelenkt.In Fig. 1, only the course of the illumination radiation S is located. The laser 1 emits the illumination radiation S, which here can, for example, have a wavelength in the visible wavelength range and is circularly polarized. The circularly polarized illumination radiation is linearly polarized by means of the polarizer 2 so that the polarization direction extends perpendicular to the plane of the drawing. In the beam former 3, the approximately round beam cross section of the illumination radiation is converted into a line-shaped beam cross section which extends perpendicular to the plane of the drawing, and then directed to the beam splitter 5 via the deflection mirror 4.
Der Strahlteiler 5 ist hier ein linienförmig ausgebildeter Spiegel, wie insbesondere der Querschnittsdarstellung von Fig. 3 zu entnehmen ist, die die linienförmige Ausgestaltung des Spiegels 5 zeigt. Der linienförmige Spiegel teilt den Querschnitt des Detektionsstrahlenganges DS, der hier kreisförmig ist, in einen ersten Bereich (nämlich den Bereich des Spiegels 5) und einen zweiten Bereich auf. Der zweite Bereich setzt sich aus den beiden Teilbereichen 12, 13 des kreisförmigen Querschnitts rechts und links neben dem Spiegel 5 zusammen.The beam splitter 5 is here a line-shaped mirror, as can be seen in particular from the cross-sectional view of FIG. 3, which shows the linear configuration of the mirror 5. The line-shaped mirror divides the cross section of the detection beam path DS, which is circular here, into a first area (namely the area of the mirror 5) and a second area. The second region is composed of the two subregions 12, 13 of the circular cross-section to the right and left of the mirror 5.
Die am Strahlteiler 5 reflektierte Beleuchtungsstrahlung S trifft auf den Scanner 6, der die linienförmige Beleuchtungsstrahlung S quer zur linienförmigen Erstreckungsrichtung über die Probe 8 ablenkt, wie schematisch durch den Pfeil P1 angedeutet ist.The illumination radiation S reflected at the beam splitter 5 impinges on the scanner 6, which deflects the linear illumination radiation S transversely to the line-shaped extension direction over the sample 8, as indicated schematically by the arrow P1.
Am Objekt 8 wird die Beleuchtungsstrahlung reflektiert und läuft über das Objektiv 7 zum Scanner 6, der die reflektierte Beleuchtungsstrahlung descannt, und in Richtung zum Strahlteiler 5 hinreflektiert, wie in Fig. 2 gezeigt ist, in der der Strahlenverlauf der reflektierten Beleuchtungsstrahlung RS eingezeichnet ist.At the object 8, the illumination radiation is reflected and passes through the lens 7 to the scanner 6, which descares the reflected illumination radiation, and in the direction of Beam splitter 5 hinreflektiert, as shown in Fig. 2, in which the beam path of the reflected illumination radiation RS is located.
Die reflektierte Beleuchtungsstrahlung weist, wie in der schematischen Darstellung von Fig. 4 angedeutet ist, einen spekular reflektierten Anteil R1 sowie einen diffus reflektierten Anteil R2 auf, wobei die Intensität des spekular reflektierten Anteils R1 in der Regel ein bis zwei Größenordnungen größer ist als die Intensität des diffus reflektierten Anteils R2. Mit 14 ist hier der Öffnungskegel des Objektivs 7 bezeichnet.The reflected illumination radiation has, as indicated in the schematic illustration of FIG. 4, a specularly reflected component R1 and a diffusely reflected component R2, wherein the intensity of the specularly reflected component R1 is generally one to two orders of magnitude greater than the intensity of the diffusely reflected portion R2. With 14 here the opening cone of the lens 7 is designated.
Aufgrund der spekularen Reflexion verläuft der spekular reflektierte R1 den gleichen Weg wie die Beleuchtungsstrahlung, jedoch nur in umgekehrter Richtung im Objekt 8 über das Objektiv 7 und dem Scanner 6 bis zum Strahlteiler 5 und trifft dort auf den Spiegel 5 und wird somit in Fig. 2 nach links zum Umlenkspiegel 4 hin reflektiert.Due to the specular reflection of specularly reflected R1 runs the same path as the illumination radiation, but only in the opposite direction in the object 8 via the lens 7 and the scanner 6 to the beam splitter 5 and meets there on the mirror 5 and thus in Fig. 2nd reflected to the left to the deflection mirror 4 out.
Der Anteil der reflektierten Beleuchtungsstrahlung, der nicht auf den Strahlteiler 5 trifft (also der Anteil, der auf den zweiten Bereich 12, 13 neben dem Strahlteiler 5 im Detektionsstrahlengang trifft, was hier hauptsächlich diffus reflektierte Beleuchtungsstrahlung ist), wird nicht durch den Strahlteiler 5 aus dem Detektionsstrahlengang DS reflektiert und trifft somit auf den Analysator 9. Da angenommen wird, daß bei der diffusen Reflexion auch die Polarisationsrichtung der linear polarisierten Beleuchtungsstrahlung S teilweise gedreht wird, und da der Analysator 9 so eingestellt ist, daß er linear polarisiertes Licht, das parallel zur Zeichenebene polarisiert ist, transmittiert, tritt ein gewisser Anteil des diffus reflektierten Lichtes R2 durch den Analysator 9 hindurch und wird über die Fokussieroptik 10 auf den Detektor 11 fokussiert.The proportion of the reflected illumination radiation which does not strike the beam splitter 5 (ie the component which strikes the second region 12, 13 next to the beam splitter 5 in the detection beam path, which is primarily diffusely reflected illumination radiation), does not pass through the beam splitter 5 It is assumed that in the diffuse reflection, the polarization direction of the linearly polarized illumination radiation S is partially rotated, and that the analyzer 9 is set so that it is linearly polarized light which is parallel to the detection beam path DS is polarized to the plane, transmits, a certain proportion of the diffused reflected light R2 passes through the analyzer 9 and is focused on the focusing lens 10 on the detector 11.
Das spekular reflektierte Licht R1 behält hingegen seine Polarisationsrichtung, so daß, selbst wenn ein gewisser Anteil des spekular reflektierten Lichtes R1 nicht am Strahlteiler 5 nach links reflektiert wird, sondern bis zum Analysator 9 läuft, dann aufgrund des Analysators 9 sich nicht weiter im Detektionsstrahlengang DS ausbreiten kann und somit auch nicht auf den Detektor 11 trifft.The specular reflected light R1, however, retains its polarization direction, so that even if a certain portion of the specular reflected light R1 is not reflected at the beam splitter 5 to the left, but runs to the analyzer 9, then due to the analyzer 9 not further in the detection beam DS can spread and thus does not hit the detector 11.
Mit dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Laser-Scanning-Mikroskop ist es somit möglich, lediglich die diffus reflektierte Beleuchtungsstrahlung RS zu detektieren.With the laser scanning microscope shown in FIGS. 1 and 2, it is thus possible to detect only the diffusely reflected illumination radiation RS.
Auch ist es mit dem Laser-Scanning-Mikroskop von Fig. 1 und 2 möglich, noch sehr große Flankenwinkel der Oberflächentopographie zu detektieren, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Dort ist wiederum der spekulare Anteil R1 sowie der diffuse Anteil R2 der Reflexion eingezeichnet. Ferner ist noch der Öffnungskegel 14 des Objektivs 7 eingezeichnet. Daraus ist ersichtlich, daß der spekular reflektierte Anteil R1 bei der gezeigten Oberflächenneigung vom Laser-Scanning- Mikroskop gar nicht mehr erfaßt werden kann. Jedoch wird ein gewisser Anteil des diffus reflektierten Anteils R2 erfaßt und kann somit detektiert und ausgewertet werden, insbesondere auch im Vergleich mit der Messung des Abschnitts von Fig. 4.It is also possible with the laser scanning microscope of FIGS. 1 and 2 to detect very large flank angles of the surface topography, as indicated in FIG. 5. There, in turn, the specular component R1 and the diffused component R2 of the reflection are shown. Furthermore, the opening cone 14 of the lens 7 is still located. It can be seen that the specular reflected portion R1 at the surface tilt shown by the laser scanning Microscope can no longer be detected. However, a certain proportion of the diffusely reflected portion R2 is detected and can thus be detected and evaluated, in particular also in comparison with the measurement of the portion of FIG. 4.
In Fig. 6 ist eine Weiterbildung des Laser-Scanning-Mikroskops von Fig. 1 und 2 gezeigt, wobei in Fig. 6 lediglich die reflektierte Beleuchtungsstrahlung RS eingezeichnet ist. Gleiche Elemente wie in Fig. 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und zu ihrer Beschreibung wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.FIG. 6 shows a further development of the laser scanning microscope of FIGS. 1 and 2, wherein in FIG. 6 only the reflected illumination radiation RS is shown. Same elements as in Figs. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and for their description, reference is made to the above statements.
Im Unterschied zu der Ausführungsform von Fig. 1 und 2 ist bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform zwischen dem Strahlformer 3 und dem Umlenkspiegel 4 ein Auskoppelspiegel 15 angeordnet, der einen Teil des vom Strahlteiler 5 zum Umlenkspiegel 4 gelenkten reflektierten Beleuchtungsstrahlung auf einen zweiten Detektor 16 auskoppelt. Der zweite Detektor 16 mißt somit hauptsächlich den spekularen Anteil R1 der Reflexion (und den Anteil der diffusen Reflexion R2, der koaxial zum spekular reflektierten Anteil R1 verläuft).In contrast to the embodiment of FIGS. 1 and 2, in the embodiment shown in FIG. 6, a coupling-out mirror 15 is arranged between the beam former 3 and the deflection mirror 4, which transmits a part of the reflected illumination radiation guided by the beam splitter 5 to the deflection mirror 4 to a second detector 16 decoupled. The second detector 16 thus mainly measures the specular component R1 of the reflection (and the fraction of the diffuse reflection R2 which runs coaxially with the specularly reflected component R1).
Somit ist es möglich, den spekular reflektierten Anteil R1 der reflektierten Beleuchtungsstrahlung und den diffus reflektierten Anteil R2 separat zu erfassen.Thus, it is possible to separately detect the specular reflected portion R1 of the reflected illumination radiation and the diffused reflected portion R2.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der wiederum gleiche Elemente wie in Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und zu deren Beschreibung auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich zum Strahlteiler 5 noch ein weiterer Strahlteiler 17 vorgesehen, der selektiv anstelle des Strahlteilers 5 im Detektionsstrahlengang DS angeordnet werden kann. Der Strahlteiler 17 ist z.B. als teiltransparenter Spiegel mit einem Querschnitt ausgebildet, der über den gesamten Querschnitt des Detektionsstrahlengangs DS ablenkt. Somit kann man, wenn zunächst der Strahlteiler 5 in der in Fig. 7 gezeigten Stellung angeordnet ist, zunächst den diffus reflektierten Anteil R2 mittels des Detektors 11 messen. Danach wird der Strahlteiler 17 anstelle des Strahlteilers 5 im Detektionsstrahlengang DS angeordnet und es kann der diffus reflektierte Anteil R2 zusammen mit dem spekular reflektierten Anteil R1 über den Detektor 11 gemessen werden. Damit können weitere Aussagen über die gemessene Oberfläche abgeleitet werden.In Fig. 7, a further embodiment is shown, in turn, the same elements as in Figs. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and reference is made to the description thereof to the above statements. In this embodiment, in addition to the beam splitter 5, a further beam splitter 17 is provided, which can be arranged selectively instead of the beam splitter 5 in the detection beam path DS. The beam splitter 17 is e.g. formed as a partially transparent mirror with a cross section which deflects over the entire cross section of the detection beam path DS. Thus, if first the beam splitter 5 is arranged in the position shown in FIG. 7, one can first measure the diffusely reflected component R2 by means of the detector 11. Thereafter, the beam splitter 17 is arranged in the detection beam path DS instead of the beam splitter 5 and the diffusely reflected component R2 can be measured together with the specularly reflected component R1 via the detector 11. This allows further statements about the measured surface to be derived.
Bei allen beschriebenen Ausführungsformen ist es möglich, den Polarisator 2 und den Analysator 9 wegzulassen. In diesem Fall wird die Trennung von spekular reflektierten Beleuchtungslicht R1 und diffus reflektierten Beleuchtungslicht R2 nur durch den Strahlteiler 5 durchgeführt. Auch bei dieser Ausgestaltung läßt sich das spekular reflektierte Beleuchtungslicht R1 ausgezeichnet unterdrücken, so daß das diffus reflektierte Beleuchtungslicht R2 detektiert werden kann. Ferner ist es bei allen beschriebenen Ausführungsformen möglich, mittels des Objektivs 7 die Beleuchtungsstrahlung S auf bzw. in dem Objekt 8 in verschiedenen Tiefen zu fokussieren, so daß optische Schnitte erfaßt werden können. Eine ausgezeichnete Tiefenauflösung (also Auflösung in Richtung der Ausbreitungsrichtung der Beleuchtungsstrahlung S) läßt sich bei konfokaler Detektion erreichen. In all the described embodiments, it is possible to omit the polarizer 2 and the analyzer 9. In this case, the separation of specular reflected illumination light R1 and diffused reflected illumination light R2 is performed only by the beam splitter 5. Also in this embodiment, the specularly reflected illumination light R1 can be excellently suppressed, so that the diffusely reflected illumination light R2 can be detected. Furthermore, in all the described embodiments, it is possible to focus the illumination radiation S on or in the object 8 at different depths by means of the objective 7, so that optical sections can be detected. An excellent depth resolution (ie resolution in the direction of the propagation direction of the illumination radiation S) can be achieved with confocal detection.

Claims

Patentansprüche claims
1. Laser-Scanning-Mikroskop zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung, mit einem Detektor (1 1 ), einem Detektionsstrahlengang (DS), der vom zu untersuchenden Objekt (8) bis zum Detektor1. Laser scanning microscope for measuring diffusely reflected illumination radiation, comprising a detector (1 1), a detection beam path (DS), from the object to be examined (8) to the detector
(11 ) verläuft, einem an einer Einkoppelstelle im Detektionsstrahlengang (DS) angeordneten Strahlteiler (5), der den Querschnitt des Detektionsstrahlengangs (DS) an der Einkoppelstelle in einen ersten(11) runs, one at a coupling point in the detection beam path (DS) arranged beam splitter (5), the cross section of the detection beam path (DS) at the coupling point in a first
(5) und einen zweiten Bereich (12, 13) aufteilt, einem Laser (1 ) zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung, die über den Strahlteiler (5) in den von der Einkoppelstelle bis zum Objekt (8) verlaufenden ersten Teil des(5) and a second area (12, 13) divides, a laser (1) for generating illumination radiation, which via the beam splitter (5) in the from the coupling point to the object (8) extending first part of the
Detektionsstrahlengangs (DS) eingekoppelt und bis zum Objekt (8) geführt wird, wobei nur die auf den ersten Bereich treffende Beleuchtungsstrahlung in denDetection beam path (DS) coupled and guided to the object (8), wherein only the incident on the first area illumination radiation in the
Detektionsstrahlengang (DS) eingekoppelt wird und von der vom Objekt (8) reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die entlang desDetection beam (DS) is coupled and by the object (8) reflected illumination radiation along the
Detektionsstrahlengangs (DS) bis zum Strahlteiler (5) läuft, nur der Anteil in den vomDetection beam path (DS) to the beam splitter (5) runs, only the proportion in the of
Strahlteiler (5) bis zum Detektor (11 ) verlaufenden zweiten Teil des Detektionsstrahlengang (DS) eingekoppelt wird, der auf den zweiten Bereich (12, 13) trifft, um den diffus reflektiertenBeam splitter (5) to the detector (11) extending second part of the detection beam path (DS) is coupled, which meets the second region (12, 13) to the diffusely reflected
Anteil der reflektierten Beleuchtungsstrahlung zu detektieren.To detect proportion of the reflected illumination radiation.
2. Mikroskop nach Anspruch 1 , wobei der Strahlteiler als den ersten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet ist.2. A microscope according to claim 1, wherein the beam splitter is formed as the first region covering mirror.
3. Mikroskop nach Anspruch 1 , wobei der Strahlteiler als den zweiten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet ist.3. A microscope according to claim 1, wherein the beam splitter is formed as the second region covering mirror.
4. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Beleuchtungsstrahlung vor der Einkopplung in den Detektionsstrahlengang (DS) mittels eines Polarisators (2) in einen ersten Polarisationszustand gebracht wird und im zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs (DS) ein Analysator (9) angeordnet ist, der nur reflektierte Beleuchtungsstrahlung eines zweiten Polarisationszustandes, der bevorzugt orthogonal zum ersten Polarisationszustand ist, zum Detektor (11 ) weiterleitet.4. Microscope according to one of the above claims, wherein the illumination radiation prior to coupling into the detection beam path (DS) by means of a polarizer (2) in a first Polarization state is brought and in the second part of the detection beam path (DS), an analyzer (9) is arranged, which passes only reflected illumination radiation of a second polarization state, which is preferably orthogonal to the first polarization state, to the detector (11).
5. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, wobei die auf den Strahlteiler (5) treffende Beleuchtungsstrahlung einen linienförmigen Querschnitt aufweist und der erste Bereich (5) linienförmig ist.5. Microscope according to one of the above claims, wherein the incident on the beam splitter (5) illuminating radiation has a linear cross-section and the first region (5) is linear.
6. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das Objekt (8) konfokal detektiert wird.6. Microscope according to one of the above claims, wherein the object (8) is detected confocally.
7. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, bei dem zwischen dem Strahlteiler (5) und dem Objekt (8) ein Scanner (6) angeordnet ist, der die Beleuchtungsstrahlung über das Objekt (8) scannt und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung descannt.7. A microscope according to any one of the above claims, wherein between the beam splitter (5) and the object (8), a scanner (6) is arranged, which scans the illumination radiation on the object (8) and descanted the reflected illumination radiation.
8. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, bei dem zwischen dem Laser (1) und dem Strahlteiler (5) ein weiterer Strahlteiler (15) angeordnet ist, der zumindest einen Teil von der reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die vom Strahlteiler (5) zum Laser (1) hingelenkt wird, auf einen weiteren Detektor (16) lenkt.8. Microscope according to one of the above claims, wherein between the laser (1) and the beam splitter (5), a further beam splitter (15) is arranged, the at least a portion of the reflected illumination radiation from the beam splitter (5) to the laser ( 1) is directed to another detector (16) directs.
9. Mikroskop nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Beleuchtungsstrahlung und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung die gleiche Wellenlänge aufweisen.9. A microscope according to any one of the preceding claims, wherein the illumination radiation and the reflected illumination radiation have the same wavelength.
10. Laser-Scanning-Mikroskopierverfahren zur Messung von diffus reflektierter Beleuchtungsstrahlung, bei dem10. Laser scanning microscopy method for measuring diffuse reflected illumination radiation, wherein
Laserstrahlung erzeugt und über einen Strahlteiler in einen Detektionsstrahlengang eingekoppelt und in diesem bis zum untersuchenden Objekt geführt wird, der Strahlteiler (5) den Querschnitt des Detektionsstrahlengangs (DS) an der Einkoppelstelle in einen ersten (5) und einen zweiten Bereich (12, 13) aufteilt, nur die auf den ersten Bereich treffende Beleuchtungsstrahlung in den Detektionsstrahlengang (DS) eingekoppelt wird und von der vom Objekt (8) reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die entlang des Detektionsstrahlengangs (DS) bis zum Strahlteiler (5) läuft, nur der Anteil in den vom Strahlteiler (5) bis zu einem Detektor (11 ) verlaufenden zweiten Teil des Detektionsstrahlengang (DS) eingekoppelt wird, der auf den zweiten Bereich (12, 13) trifft, um den diffus reflektierten Anteil der reflektierten Beleuchtungsstrahlung zu detektieren. Laser beam generated and coupled via a beam splitter in a detection beam path and is guided in this to the examining object, the beam splitter (5) the cross section of the detection beam path (DS) at the coupling point in a first (5) and a second region (12, 13) divides only the incident on the first area illumination radiation in the detection beam path (DS) is coupled and of the object (8) reflected illumination radiation along the detection beam path (DS) to the beam splitter (5), only the proportion in the of Beam splitter (5) to a detector (11) extending second part of the detection beam path (DS) is coupled, which is incident on the second region (12, 13) to detect the diffusely reflected portion of the reflected illumination radiation.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Strahlteiler als den ersten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet wird.11. The method of claim 10, wherein the beam splitter is formed as the first region covering mirror.
12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Strahlteiler als den zweiten Bereich abdeckender Spiegel ausgebildet wird.12. The method of claim 10, wherein the beam splitter is formed as the second region covering mirror.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Beleuchtungsstrahlung vor der Einkopplung in den Detektionsstrahlengang (DS) in einen ersten Polarisationszustand gebracht wird und im zweiten Teil des Detektionsstrahlengangs (DS) nur reflektierte Beleuchtungsstrahlung eines zweiten Polarisationszustandes, der bevorzugt orthogonal zum ersten Polarisationszustand ist, bis zum Detektor (11 ) weitergeleitet wird.13. The method according to any one of claims 10 to 12, wherein the illumination radiation is brought into a first polarization state prior to coupling into the detection beam path (DS) and in the second part of the detection beam path (DS) only reflected illumination radiation of a second polarization state, which is preferably orthogonal to first polarization state, is forwarded to the detector (11).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die auf den Strahlteiler (5) treffende Beleuchtungsstrahlung einen linienförmigen Querschnitt aufweist und der erste Bereich (5) linienförmig ist.14. The method according to any one of claims 10 to 13, wherein the incident on the beam splitter (5) illumination radiation has a linear cross-section and the first region (5) is linear.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem das Objekt (8) konfokal detektiert wird.15. The method according to any one of claims 10 to 14, wherein the object (8) is detected confocally.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem zwischen dem Strahlteiler (5) und dem Objekt (8) ein Scanner (6) angeordnet ist, der die Beleuchtungsstrahlung über das Objekt (8) scannt und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung descannt.16. The method according to any one of claims 10 to 15, wherein between the beam splitter (5) and the object (8), a scanner (6) is arranged, which scans the illumination radiation on the object (8) and descanted the reflected illumination radiation.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem zwischen dem Laser (1 ) und dem Strahlteiler (5) ein weiterer Strahlteiler (15) angeordnet ist, der zumindest einen Teil von der reflektierten Beleuchtungsstrahlung, die vom Strahlteiler (5) zum Laser (1 ) hingelenkt wird, auf einen weiteren Detektor (16) lenkt.17. The method according to any one of claims 10 to 16, wherein between the laser (1) and the beam splitter (5), a further beam splitter (15) is arranged, the at least a portion of the reflected illumination radiation from the beam splitter (5) for Laser (1) is directed to another detector (16) directs.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem die Beleuchtungsstrahlung und die reflektierte Beleuchtungsstrahlung die gleiche Wellenlänge aufweisen. 18. The method according to any one of claims 10 to 17, wherein the illumination radiation and the reflected illumination radiation have the same wavelength.
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