Микроскоп со сканированием вдоль оптической оси

 

Использование: в растровых микроскопах со сканированием вдоль оптической оси с конфональным ходом лучей при наблюдении в проходящем и отраженном свете. Сущность изобретения: в зависимости от измерения сферической аберрации в процессе сканирования в микроскопе-используется привод для перемещения оптической системы микроскопа, источника света и детектора вдоль оптической оси. связанный с блоком управления и приводом для перемещения предметного столика вдоль оптической оси. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТ1 fOE

ЕДОМСТВО СССР (ОСПАТЕНТ СССР) фпИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (51)5 G 01 В 21/00

1 (1) 7774710/10 (2) 14.03,88 (6) 30.08.93. Бюл. № 32 (1) WP G 02 В/301401 (2) 02.04.87 (3)00 (1) ФЕБ Карл Цейс Йена (0Е) (2) Греблер Бернхард и Фрейберг Клаус(ОЕ)

6) 1, Патент США ¹ 3013467, л. 356-201, 63 r.

2. Brakenhoff, 6.1.ег al 1п Ash, Е.А. Ed

Scanned Image Microscopy" London, 1980.

4) МИКРОСКОП СО СКАНИРОВАНИЕМ

ДОЛЬ ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ

Изобретение находит применение в ! I i астровых микроскопах с конфокальным хоом лучей и z-сканированием. Оно подходит я метода наблюдения в проходящем и в траженном свете.

Цель изобретения — создать устройство ля избежания переменной сферической беррации в растровых микроскопах co zканированием в конфокальном ходе лучей, ри котором в зависимости от установлен ой глубины фокуса z>,z... всегда миними ируются возникающие различные ферические аберрации благодаря автомаической установке. Задача устройством ля избежания переменной сферической беррации в растровых микроскопах со zканированием, состоящим из точечного ис:,гочника света, первой оптической системы для изображения названного точечного ис;гочника света s обьекте, детектора света с гочечной чувствительной поверхностью,,, Ж„„1837158 А1 (57) Использование: в растровых микроскопах со сканированием вдоль оптической оси с конфональным ходом лучей при наблюдении в проходящем и отраженном свете.

Сущность изобретения; в зависимости от измерения сферической аберрации е процессе сканирования в микроскопе используется привод для перемещения оптической системы микроскопа, источника света и детектора вдоль оптической оси, связанный с блоком управления и приводом для перемещения предметного столика вдоль оптичесКоА оси. 1 S.n.ô-ftbl, 3 wl. причем точечный источник света или его изображение в объекте первой оптической системы посредством отраженного на объекте света или второй оптической системой посредством пропущенного объектом света изображается в точечную чувствительную поверхность детектора света и при котором известным образом точечное изображение источника света относительно объекта перемещается в координатах х и/или у и z. u дисплея согласно изобретению решается тем, что создающие и принимающие светоC вой пучок средства и/или по крайней мере части влияющих на световой пучок оптических систем расположены подвижно вдоль хода лучей и зти средства имеют функциональную связь с центральным блоком управления через исполнительное устройство и что исполнительное устройство по z cêaнированию связано с центральным блоком управления и исполнительным усгроАсгвом.

1837158

Если посредством исполнительного устройства no z-сканированию в наблюдаемом объекте по очереди устанавливают определенную глубину фокуса z1,2„. тогда подвижные вдоль хода лучей средства с каждым шагом сканирования перемещаются на определенный путь z1,2,..., выбранный так, что обе половины двойного конуса светового пучка месте или отдельно имеют минимальную сферическую аберрацию, Осуществление установления пути z<,z,... производится по сигналу центрального блока управления через исполнительное устройство, причем в виде исполнительного устройства находят применение известные средства, действующие физическим путем.

Предпочтительная форма выполнения согласно изобретению заключается в том, что подвижные части первой и второй оптической системы элементом связи жестко соединены друг с другом и элемент связи имеет функциональную связь с исполнительным устройством, Сущности изобретения дальше соответствует то, если вместо отраженного на объекте или пропущенного объектом света детектором света регистрируется излучение, исходящее из обьекта другими оптическими взаимодействиями, как например рассеянием, флуоресценцией и дифракцией.

Изобрегение более подробно поясняется с помощью чертежей: фиг. 1 показывает упрощенное схематическое изображение хода лучей растрового микроскопа, с конфокальным ходом лучей и z-сканированием, с устройством согласно изобретению; на фиг.

1а — устанавливаемую глубину фокуса к1,z, в объекте и фиг. 2 и 3 — дальнейшие предпочтительные формы выполнения представленного на фиг. 1 основного варианта.

Фиг. 1 показывает упрощенное схематическое изображение хода лучей. а также расположение существенных элементов растрового микроскопа, Созданный и испущенный точечным источником света 1 световой пучок L после прохождения через первую оптическую систему 2, состоящую минимально из одной линзы/группы линз, попадает на объект 6. flop, влиянием объекта

6 световой пучок после прохождения через вторую оптическую систему 3, состоящую минимально иэ одной линзы/группы линз, попадает на детектор света 4 с точечной чувствительной поверхностью. Обьект 6 держится посредством устанавливаемого в координатах х, у и z объектодержателя 8.

Объектодержатель 8 связан с исполнитель-. ным устройством по х, у-сканированию 5 и исполнительным устройством no z-сканированию 9, Согласно изобретению первая 2 и вторая 3 оптические системы снабжены подвижной вдоль хода лучей линзой/группой линз 11 или 12. Линзы/группы линз 11, 12 через исполнительное устройство 10 имеют функциональную связь с центральным блоком управления 13. Исполнительное устройство no z-сканированию 9 соединено с центральным блоком управления 13 и с исполнительным устройством 10. В центральном блоке управления 13 накоплены информации об обьекте 6; например толщина слоя и показатель преломления, а также отношение между величиной изменения глубины фокуса и величиной изменения пу20 ти перемещения подвижных средств. Если посредством исполнительного устройства по z-сканированию 9, исхоця из сигнала центрального блока управления 13, в наблюдаемом обьекте 6 по очереди устанавливают определенную глубину фокуса S1,2,... (смотри фиг. 1а), тогда подвижные вдоль хода лучей средства с каждым шагом сканирования z перемещаются на определенный путь z1,2, ..., выбранный так, что первая по30 ловина 14 и вторая половина 15 двойного конуса светового пучка имеют минимальную сферическую аберрацию, Детектор света 4 дает сигнал, от которого выводится интенсивность 1 (х, у} на дисплеи 7. Дисплей

7 связан с элементами 4, 5 и 13.

Фиг. 2 показывает предпочтительную форму выполнения устройства согласно изобретению, при которой отдельные части первой и второй оптической системы 2 и 3

40 выполнены равным образом. Этой формой выполнения перемещения линз/rpynn линз

11 и 12 осуществляется в одинаковом направлении. Линзы/группы линз 11 и 12 соединены друг с другом элементом связи 16.

На фиг. 3 представлена дальнейшая предпочтительная форма выполнения устройства согласно изобретению. Точечный источник света 1 и/или детектор света 4 расположены подвижно вдоль хода лучей.

50 При этой форме выполнения пути перемещения подвижных средств 1. 4 больше, чем при формах выполнения согласно фиг. 1 и 2, однако необходимые точности перемещения не представленных подвижных средств меньше, благодаря чему уменьшаются затраты технического осуществления.

Формула изобретения

1. Микроскоп со сканированием вдоль оптической оси, содержащий источник света, предметный столик, привод для переме1837158 ения предметного столика вдоль оптичвкой оси и блок управления, о т л и ч а юи и с я тем, что, с целью исключения зменения сферической аберрации в проессе сканирования, в состав микроскопа веден привод для перемещения оптичекой системы микроскопа или ее частей или сточника света и детектора вдоль оптичекой оси, связанный с блоком управления и приводом для перемещения предметного столика вдоль оптической оси.

2, Микроскоп по и. 1. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что части оптической сис1емы мик5 роскопэ жестко соединены одна с другой посредством элемента связи, который функционально связан с приводом для перемещения оптической системы микроскопа или ее частей вдоль оптической оси, 1837158

1837158

Составитель Е. Вдовина

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор A,Îáðó÷àð

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2859 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5