扫描显微镜和用于光学扫描一个或多个样本的方法技术

技术编号:7978318 阅读:161 留言:0更新日期:2012-11-16 05:10
本发明专利技术涉及扫描显微镜形式的装置,用于显微镜的结构单元形式的装置以及用于光学扫描一个或多个样本的方法和装置。扫描显微镜形式的装置具有发射照明光束(32)的光源(42)。聚焦光学系统(24)将所述照明光束(32)聚焦到样本(36)的待检查区域上。致动器装置根据预定扫描模型垂直于照明光束(32)的中轴和/或相对于包括聚焦光学系统(24)的结构单元(20)的外壳移动所述聚焦光学系统(24)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种扫描显微镜形式的装置。这种扫描显微镜形式的装置包括发射照明光束的光源。聚焦光学系统将照明光束聚焦到样本的待检查区域上。此外本专利技术还涉及一种用于显微镜的结构单元形式的装置以及用于光学扫描一个或多个样本的方法和装置。
技术介绍
利用扫描显微镜光学扫描样本时,仅在预定时刻光学扫描样本选出的点状或行状区域。为此显微镜的聚焦光学系统将显微镜的照明光束聚焦到样本选出的区域上,并探测光线从选出的区域例如由于荧光效应反射到样本的部分。存储获取的图像数据。随后检查其它点状或行状区域,所述区域优选彼此相邻并且例如构成线或面。通过这种方式可以逐点并逐行光学扫描样本的更大区域。单个点的数据随后借助数据处理设备被合成为样本待 检查区域的总图像。公知的是,为了将照明光束引导到单个选出的区域上而通过扫描装置利用多个反射镜偏转显微镜中的照明光束。所述反射镜各自连接一个或多个致动器。致动器的控制导致反射镜的调节,由此使照明光束转向。未转向的照明光束穿过聚焦光学系统之后照射到样本相应的选出区域。这种扫描显微镜经常被提到,但主要由于其复杂的实施方式而费用高昂。图像质量主要由显微镜光学系统的质量决定。这对所有出现的扫描角度而言必须具有良好的成像特征,例如色彩校正。由DE 102 09 322 Al公知一种用于偏转光束的装置和一种扫描显微镜。所述用于偏转光束的装置具有绕第一轴可旋转的单元,该单元包括两个相互位置固定的反射表面,接收光束并将其传递到第三反射表面上,该第三反射表面可绕垂直于第一旋转轴延伸的第二轴旋转。所述可旋转的单元具有相对于第一和第二反射表面位置固定的其它反射表面,其中第一和所述其它反射表面垂直于第二反射表面而设置。由DE 100 33 549 Al公知一种用于偏转光束到两个基本相互垂直的方向上光学装置。该装置具有两个反射镜,这两个反射镜各自借助旋转驱动可以绕相互垂直的轴旋转。在预定角位置上为所述反射镜之一抗扭地分配另一反射镜。DE 10 2004 042 913 Al描述了一种用于扫描对象的装置,其中滑板驱动与载物台同步移动物镜。在载物台移动期间完成光学扫描。由DE 101 52 609 Al公知,垂直于光学轴移动扫描显微镜的物镜。不会发生垂直于入射光照明光束方向的移动。在已知的共聚焦显微镜中使用多个透镜和费用较高的物镜。在此借助与调整元件连接的反射镜,扫描穿过样本的照明光束,其中所述调整元件通过电流测定工作。此外可选的是,也已知一种无透镜光学近场显微镜。在这种显微镜中需要极其锋利的尖端,该尖端在亚波长距离中穿过样本并仅提供关于表面的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种扫描显微镜形式的装置,用于显微镜的结构单元和用于光学扫描样本的方法,可以通过简单的方法方便地对样本进行光学扫描。该目的通过独立权利要求的特征得以实现。具有优点的设计方案在从属权利要求中得到阐述。根据第一方面,本专利技术涉及一种扫描显微镜形式的装置,其具有发射照明光束的光源,将所述照明光束聚焦到样本的待检查区域上的聚焦光学系统,和根据预定扫描模型垂直于照明光束的中轴移动所述聚焦光学系统的致动器装置。根据本专利技术的装置是一种成像光学装置。特别是获取并存储图像数据形式的样本各个点的光学特征并合成为总图像。所述聚焦光学系统优选对应于这样一种光学系统,该光学系统有意在照明光束入射到样本之前,作为最后一步影响照明光束,特别是在入射到 样本的实际待检查区域之前,作为最后一步聚焦照明光束。垂直于照明光束的中轴并因此在需要时相对于包括所述聚焦光学系统的外壳移动所述聚焦光学系统,这使得可以使用特别节省成本的组件。此外移动的部件,特别是所述聚焦光学系统的透镜可以相对于传统的扫描镜相对简单地构成并且可以由于较小的惯性而快速简单并精确地移动。这有助于样本的低成本光学扫描。所述聚焦光学系统优选包括至少一个透镜。在这里以及在之后,所述照明光束的中轴是在所述照明光束的中轴的参考位置中的照明光束的中轴。例如所述聚焦光学系统可以与光学元件,例如光导纤维一起移动,该光学元件将所述照明光束对准所述聚焦光学系统。然后所述照明光束的中轴与所述聚焦光学系统一起移动并且该聚焦光学系统垂直于所述照明光束的参考位置中的照明光束的中轴移动。当致动器装置不活动时,所述照明光束的中轴特别位于其参考位置上。可以舍弃传统上由于需要场光学系统而非常复杂的部件,例如物镜,镜筒透镜或扫描透镜。此外还可以关于(例如>lmm2的)图像场,(例如>lmm的)工作距离和(例如在空气中>0. 7的)数值孔径达到较好的数值。根据本专利技术的第二方面,本专利技术涉及一种用于显微镜的结构单元形式的装置。该装置包括外壳,聚焦光学系统和致动器装置。所述聚焦光学系统设置在所述外壳中并且将照明光束聚焦到样本的到检查区域。该致动器装置相对于所述外壳,特别是根据预定扫描模型移动所述聚焦光学系统。如果照明光束关于所述外壳静止,则所述致动器装置也垂直于照明光束的中轴移动所述聚焦光学系统。该结构单元因此可以是扫描显微镜的一个组成部分。此外可选的是所述结构单元也可以作为原本不具有扫描功能的简单显微镜的物镜使用。通过这种方式没有扫描功能的传统显微镜可以构成扫描显微镜。此外所述结构单元还可以单独与支架一起使用或者设置在用于光学扫描样本的类似绘图仪的装置上并且例如借助光导纤维与分析装置耦合。然后可以手动移动所述支架或者所述结构单元借助用于光学扫描样本的装置在平面内任意移动,从而通过移动整个结构单元可以逐个扫描多个样本。此外可选的是也可以在所述装置上设置多个结构单元。这可以实现多个样本的特别快的处理。在一种有利的设计方案中,至少一个所述装置包括准直光学系统。该准直光学系统准直所述照明光束。所述致动器装置然后根据预定扫描模型垂直于准直的照明光束的中轴移动所述聚焦光学系统。所述准直的照明光束特别照射到所述聚焦光学系统上。所述照明光束的准直有助于以简单的方式实现对样本的特别精确的光学扫描,因为所有光束都一直照射所述聚焦光学系统,由此可以保持较少的成像误差。在这种关系中特别有利的是准直照明光束的投影完全重合所述聚焦光学系统的光面积,特别是在根据预定扫描模型聚焦光学系统所采用的不同聚焦光学系统位置上。因此所述聚焦光学系统优选在每个时刻都完全由准直的照明光束照射。这有利于避免所述聚焦光学系统仅被部分照射时可能出现的边缘盲点。在一种有利的设计方案中,所述扫描显微镜形式或结构单元形式的装置包括一载体,所述聚焦光学系统通过该载体耦合所述致动器装置。在此所述载体可以用作用于所述聚焦光学系统的框架或者承载用于所述聚焦光学系统的框架。所述载体优选包括遮住一部分照明光束的光圈。此外优选在所述聚焦光学系统和样本之间设置相对于活动的聚焦光学系统固定的前玻璃。换言之,所述致动器装置相对于该前玻璃移动所述聚焦光学系统。此外可以设置不透光的隔层,该隔层保护所述照明光束和/或所述聚焦光学系统免受环境光干扰。本专利技术根据第三方面涉及一种装置用于光学扫描一个,优选多个样本。该装置包括所述结构单元和基体,该基体具有样本平面用于接收所述一个或多个样本。所述样本平面例如可以是物台的组成部分。所述结构单元至少可动地设置在平行于所述样本平面的平面上。例如至少在所述样本平面的一侧上设置轨本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·威兹高斯盖H·比尔克V·塞弗里德
申请(专利权)人:徕卡显微系统复合显微镜有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1