[發明專利]用于確定并校正顯微鏡成像光路中球差的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210390508.8
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103048779A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: W·奈彼爾;T·鮑爾;P·尤特諾伊爾
• 申請（專利權）人: 徠卡顯微系統復合顯微鏡有限公司
• 主分類號: G02B21/24
• 分類號: G02B21/24;G02B27/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

1.一種用于確定顯微鏡成像光路（7）的球差的方法，其中采用包含物鏡（10）的顯微鏡（1）對樣本（9）進行顯微成像，承載或覆蓋樣本（9）的蓋玻片（2）被布置成像光路中，

其中，測量光束（130）在物鏡（10）的光軸（8）之外以偏心的方式被引導穿過物鏡（10）到達樣本（9）上，在蓋玻片和樣本（9）的界面（116）處反射的測量光束（132）被引導穿過物鏡（10）到達探測器（128）上，該探測器（128）獲取反射的測量光束（132）的光強分布，以及

根據所述光強分布，定性和/或定量地確定球差的存在。

2.根據權利要求1的方法，其中根據信號的形狀來評價該光強分布。

3.根據權利要求1或2的方法，其中對光強分布的評價包含確定光強分布的半峰全寬和/或光強分布的邊緣斜率和/或光強分布的最大值。

4.根據權利要求1至3中之一的方法，其中確定由蓋玻片（2）的光學特性的改變，特別是蓋玻片厚度的改變和/或蓋玻片結構或材料的改變所造成的球差，和/或由浸沒介質的光學特性的改變，例如浸沒介質的溫度的改變所造成的球差。

5.根據前述任一權利要求的方法，其中測量光束（130）還作為與顯微鏡（1）相關的三角化自聚焦單元的自聚焦測量光束（30）。

6.根據權利要求1至4中之一的方法，其中使用三角化自聚焦單元以設置和/或保持物鏡（10）的焦距，其中三角化自聚焦單元的自聚焦測量光束（30）還作為用于確定球差的測量光束（130）。

7.根據前述任一權利要求的方法，其中確定球差后，沿光軸移動物鏡（10）中的校正透鏡元件（3），從而補償球差。

8.根據前述任一權利要求的方法，其中確定球差后，控制布置在與物鏡光瞳共軛的平面中的自適應鏡片（52），從而補償球差。

9.一種用于確定顯微鏡成像光路（7）的球差的裝置，其中采用包含物鏡（10）的顯微鏡（1）對樣本（9）進行顯微成像，承載或覆蓋樣本（9）的蓋玻片（2）被布置成像光路中，

其特征在于

入耦合裝置（13，120），用于將測量光束（130）耦合入顯微鏡（1）的顯微鏡成像光路（7），其使得測量光束（130）在物鏡（10）的光軸之外以偏心的方式入射并穿過物鏡（10）到達樣本（9）上；

出耦合裝置（120，15），用于將在蓋玻片（2）和樣本（9）的界面（116）處反射的測量光束（132）在穿過物鏡（10）后耦合出顯微鏡（1）的顯微成像光路；

探測器（128），出耦合的測量光束（132）在其上成像，該探測器（128）獲取所述測量光束（132）的光強分布；

評價單元（6），根據該光強分布定性和/或定量地確定球差。

10.根據權利要求9的裝置，其中該入耦合裝置和該出耦合裝置包括分束器（120）。

11.根據權利要求9或10的裝置，其中該評價單元（6）能夠確定光強分布的參數，特別是光強分布的半峰全寬和/或光強分布的邊緣斜率和/或信號電平。

12.根據權利要求9至11中之一的裝置，其中物鏡（10）中設置有校正透鏡元件（3），以補償球差，設置控制單元（4）以調節該校正透鏡元件（3）。

13.根據權利要求11和12的裝置，其特征在于用于接收評價單元（6）的輸出信號的調節裝置（5），該信號表示光強分布的參數，調節裝置的輸出信號作為調節信號施加至物鏡（10）的校正透鏡元件（3）的控制單元（4），從而調節該校正透鏡元件（3）直至確定的球差得以補償。

14.根據權利要求9至11中之一的裝置，其中在與物鏡光瞳共軛的平面內布置自適應鏡片以補償球差，設置控制單元以對該自適應鏡片（52）進行控制。

15.根據權利要求14在其引用權利要求11時的裝置，其特征在于接收評價單元（26）的輸出信號的調節裝置（50），該信號表示光強分布的參數，該調節裝置（50）的輸出信號作為調節信號施加至自適應鏡片（52）的控制單元（51），從而對該自適應鏡片（52）進行控制，直至確定的球差得以補償。