[发明专利]扫描显微镜和用于光学扫描一个或多个样本的方法

说明书

技术领域

本发明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。此外本发明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。

背景技术

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 A1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 A1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 A1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 A1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。

发明内容

本发明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，本发明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。

根据本发明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。