[發(fā)明專利]用于點狀物體的三維定位的顯微鏡設備和顯微鏡方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210309874.6
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102981260A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 馬庫斯·蒂壩
• 申請（專利權）人: 萊卡微系統(tǒng)CMS有限責任公司
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種用于點狀物體(14，16)的三維定位的顯微鏡設備(10)，包括：

兩個成像光學部件(12，26，26’)，所述兩個成像光學部件(12，26，26’)均以聚焦光分布(40，40’，42，42’)的形式將位于物體空間(18)中的同一個點狀物體(14，16)成像到兩個單獨的像空間；

兩個檢測器單元(28，28’)，所述兩個檢測器單元(28，28’)中的每個被分配給所述兩個成像光學部件(12，26，26’)中的一個，并捕獲在所述各自的像空間(34)中設置的檢測面(27，27’)的檢測點中可分析的光斑(54，54’)，所述各自的像空間(34)中設置的檢測面(27，27’)代表通過各自的聚焦光分布(40，40’，42，42’)的平面橫截面；以及

評估單元(60)，所述評估單元(60)建立所述兩個檢測面(27，27’)的所述檢測點之間的相互成對的對應性，并通過考慮檢測點對應性分析所述兩個光斑(54，54’)來確定在存在于所述物體空間(18)的物體平面中所述點狀物體(14，16)的橫向x-y位置和在垂直于所述物體平面設置的光軸(O1)的方向上的所述點狀物體(14，16)的軸向z位置，

其中，所述兩個成像光學部件(12，26，26’)中的每個包括光學裝置(26，26’)，所述光學裝置(26，26’)將所述各自的聚焦光分布(40，40’，42，42’)傾斜朝向檢測軸(36)，所述檢測軸(36)設在所述各自的成像光學部件(12，26，26’)中且垂直于所述各自的檢測器單元(28，28’)的所述檢測面(27，27’)設置；

通過所述光學裝置(26，26’)生成所述兩個聚焦光分布(40，40’，42，42’)的傾斜度是相互相反的，使得考慮所述檢測點對應性，所述兩個光斑(54，54’)響應所述點狀物體(14，16)在所述各自的檢測面(27，27’)中的所述z位置的變化在相反的方向上移動，以及

所述評估單元(60)基于所述兩個光斑(54，54’)的相對位置確定所述點狀物體(14，16)的軸向z位置。

2.如權利要求1所述的顯微鏡設備(10)，其中，所述評估單元(60)獲得所述各自的光斑(54，54’)的質心位置并基于所獲得的所述兩個光斑(54，54’)的質心位置確定所述橫向x-y位置以及所述軸向z位置。

3.如權利要求2所述的顯微鏡設備(10)，其中，所述評估單元(60)基于所述兩個光斑(54，54’)的質心位置的平均值確定所述點狀物體(14，16)的所述橫向x-y位置。

4.如權利要求2或3所述的顯微鏡設備(10)，其中，所述評估單元基于所述兩個光斑(54，54’)的質心位置之間的距離確定所述點狀物體(14，16)的所述軸向z位置。

5.如前述權利要求中任一項所述的顯微鏡設備(10)，其中，所述兩個檢測器單元(28，28’)的檢測面(27，27’)與物體空間(18)中的相同物體平面光學共軛。

6.如前述權利要求中任一項所述的顯微鏡設備(10)，其特征在于，

記錄透鏡(12)，所述記錄透鏡(12)由兩個成像光學部件(12，26，26’)共用且將從所述點狀物體(14，16)出現(xiàn)的光轉換為優(yōu)選平行的光線束(20，22)；以及

分束器(50)，所述分束器(50)將由所述記錄透鏡(12)生成的光線束(20，22)分離為兩個部分光線束(52，52’)，所述兩個部分光線束(52，52’)中的每個在各自的檢測面(27，27’)上產生所述兩個光斑(54，54’)中的一個。

7.如權利要求6所述的顯微鏡設備(10)，其中，所述成像光學部件(12，26，26’)中的每個包括將所述各自的部分光線束(52，52’)聚焦到所述各自的檢測面(27，27’)上的筒內透鏡(26，26’)。

8.如前述權利要求中任一項所述的顯微鏡設備(10)，其中，用于傾斜地使所述各自的聚焦光分布(40，40’，42，42’)轉變角度的所述光學裝置(26，26’)優(yōu)選地提供在所述各自的成像光學部件(12，26，26’)中設有的光學元件(26，26’)的偏離中心的照明，優(yōu)選地是偏離中心的欠照明。