[发明专利]显微镜系统

说明书

一种显微镜系统(10)，包括：光片显微的功能单元(12)，其在所述显微镜系统(10)的第一种工作状态下利用光片式的照明光分布对样本(16)照明并成像；扫描显微的功能单元(14)，其在所述显微镜系统(10)的第二种工作状态下利用点式的照明光分布对所述样本(16)照明并成像；第一扫描部件(66)，其在所述第一种工作状态下利用光片式的照明光分布单轴地扫描所述样本(16)，并且在所述第二种工作状态下利用点式的照明光分布单轴地扫描所述样本(16)；第二扫描部件，其在所述第二种工作状态下利用由所述扫描显微的功能单元(14)产生的点式的照明光分布在另一轴线上单轴地扫描所述样本(16)，并且由此在所述第二种工作状态下与所述第一扫描部件共同地利用由所述扫描显微的功能单元(14)产生的点式的照明光分布对所述样本(16)产生双轴的扫描；控制单元，其在所述第一种工作状态和所述第二种工作状态之间切换。

本发明涉及一种带有光片显微的功能单元和扫描显微的功能单元的显微镜系统，该光片显微的功能单元被构造用于在显微镜系统的第一种工作状态下通过光片式的照明光分布对样本成像，该扫描显微的功能单元被构造用于在显微镜系统的第二种工作状态下通过点式的照明光分布对样本成像。

由现有技术已知所谓的光板或光片显微镜，其产生光片式的照明光分布，以便在样本中仅照明一个薄层。除了在样本侧具有用于照明和探测的两个分开的物镜的光片显微镜外，有时还采用利用一个唯一的面向样本的物镜就足以应付的光片显微镜。例如在US 8582 203B2中提出了显微镜，其采用置于物镜之前的柱面透镜来使得照明光聚焦到样本中，从而产生相对于物镜光轴倾斜的光片。由于所述倾斜，这种显微镜也称为斜面显微镜(OPM：“oblique plane microscope”)。

由US 8 619 237B2已知一种斜面显微镜的变型方案，其能实现借助两个转向部件横向地、即横向于光传播方向地扫描立体样本。这种显微镜也称为SCAPE-显微镜(SCAPE：“swept confocally-aligned planar exci-tation”)。

光片显微镜因而借助光片式的照明光分布对样本成像，而通常的扫描显微镜例如共焦显微镜或多光子显微镜则点状地进行样本成像。这种扫描显微镜因此产生点状的照明光分布，该照明光分布借助扫描部件沿着样本移动，以便沿着两个垂直的扫描轴线利用照明光分布来扫描所述样本。例如在J.Pawley的手册“Biological Confocal Microscopy，ISBN978-0-387-45524-2”中简述了多种扫描显微镜系统。

对于现有技术，此外参见US 7 573 635B2，其公开了一种显微镜，其带有用于在锥光成像与无畸变成像之间切换的检流计反射镜设备。

无论斜面显微镜还是扫描显微镜—它们分别设有一个或多个扫描部件以便利用相应的照明光分布来扫描样本—都需要望远镜系统，该望远镜系统使得样本侧的物镜的出射光瞳以真实图像的形式成像到相应的扫描部件上。这种望远镜系统无论对于无畸变成像还是对于锥光成像都必须像差非常小，以便保证适宜的成像质量。该望远镜系统因而比较昂贵。

此外，所述望远镜系统需要通至物镜光瞳的入口。通常的显微镜为此具有接头形式的相应的接口，例如法兰。准备这种接口在机械上和光学上麻烦，并且增大了显微镜占用的地方。

由于前述两种显微镜应用即斜面显微镜和点式工作的扫描显微镜在应用上形成能够在样本分析中有益地补充的互补的成像方案，所以希望提出一种可以用来把这两种成像方法相互组合起来的显微镜系统。

本发明的目的是，提出用于样本的光显微成像的显微镜系统和方法，其以比较小的技术代价既允许光片显微的应用，又允许扫描显微的应用。

本发明通过独立权利要求的主题来实现该目的。有利的改进在从属权利要求中给出。