[发明专利]用于光片式地照明样本的装置和方法

说明书

介绍一种用于光片式地照明样本的装置(10)，其包括用于产生照明光束(26)的光源(12)和用于将所述照明光束(26)聚焦成光片式的照明光分支的聚焦系统(14)，利用该照明光分支可对所述样本的聚焦平面(E)照明。该装置(10)还包括用于将光片式的所述照明光分支成像到所述样本的聚焦平面(E)中的成像光学机构(18)和设置在所述聚焦系统(14)和所述成像光学机构(18)之间的偏光部件(16)，该偏光部件用于把所述照明光束(26)分开成两个不同地偏光的部分光束(34、36)，所述部分光束沿不同的传播方向传播到所述成像光学机构(18)中，光片式的所述照明光分支由此可通过所述成像光学机构(18)以两个不同地偏光的光片形式成像，所述光片在所述聚焦平面(E)中彼此叠置。

本发明涉及一种用于光片式地照明样本的装置，包括用于产生照明光束的光源和用于将该照明光束聚焦成光片式的照明光分支的聚焦系统，利用该照明光分支可对样本的聚焦平面照明。本发明还涉及一种用于光片式地照明样本的方法。

在所谓的光片或光盘片显微镜中，样本通过照明物镜利用光片被照明，该照明物镜的光学轴线垂直于探测光学机构的光学轴线。在聚焦平面中，样本利用光片予以照明，通过使得样本平面连续地沿着探测光学机构的光学轴线移动，可以实现三维的成像。在广角荧光显微镜中采用的这种方法的优点尤其也是，样本的光载荷特别小。

但问题是，照明光垂直于探测光学机构的光学轴线传播。因而会因样本内部的散射中心或吸收物而造成照明光的散射或吸收，这在所得到的图像中在照明光的传播方向上以条纹伪影的形式体现出来。

为了减少这种伪影，在现有技术中已知有各种不同的方法。因而在US 8 792 162B2中提出，设置两个单独的照明光路，通过这些光路从两侧对该样本照明。所提出的对样本的双侧照明具有显然的缺点：要设置两个单独的照明装置，这些照明装置还要精确地予以相互调节。这在技术和经济上都是耗费的。此外，在有些SPIM-技术比如所谓的斜面显微镜—简写为OPM(oblique plane microscopy)—中，这种方案不可用。斜面显微镜的一个例子参见US 8 582 203 B2。

在文献US 7 787 179 B2中提出了使用可调节的转向部件来顺序地产生照明光片的不同的入射方向。为了实现足够的速度，转向部件必须例如构造成检流计，因而昂贵。此外，转向部件的移动必须与探测的帧速率同步，以便避免额外的亮度伪影。另外，转向部件的速度局限于整个系统的最大帧速率。

文献US 7 787 179 B2还规定了使用柱面透镜阵列以及空间相干性较小的光源来产生多个侧向地错开的光片。这里提出使用空间相干性较小的光源，以便避免沿着光片的长的侧向轴线在各个部分光束之间出现干涉伪影，这使得光片质量沿着短的横向轴线降低，因为这里也减小了相干性，进而无法再实现限制衍射的聚焦。

此外在DE 10 2004 034 957 A1和DE 10 2012 214 568 A1中公开了用于SPIM-照明的照明系统，这些照明系统可以分别具有双折射的光分开部，其中，如此产生的部分光束沿着相反的照明方向传播。相反的照明方向需要能够从三个方向到达立体样本。这些方向中的两个方向彼此相反，而第三个方向与其垂直。

本发明的目的是，提出用于光片式地照明样本的装置和方法，借此在避免传统系统的上述缺点的情况下可以在很大程度上防止出现条纹伪影，所述条纹伪影是在借助光片有选择地照明聚焦平面时因照明光线被遮暗而在样本内部引起的。

本发明利用根据权利要求1的装置和根据权利要求14的方法实现该目的。由从属权利要求以及后续的说明可得到有利的改进。