[發明專利]顯微鏡系統

有效

• 申請號: 201780057643.1
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN109791274B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·舒曼
• 申請（專利權）人: 萊卡微系統CMS有限責任公司
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/08;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: 宋融冰

一種顯微鏡系統(10)，包括：光片顯微的功能單元(12)，其在所述顯微鏡系統(10)的第一種工作狀態下利用光片式的照明光分布對樣本(16)照明并成像；掃描顯微的功能單元(14)，其在所述顯微鏡系統(10)的第二種工作狀態下利用點式的照明光分布對所述樣本(16)照明并成像；第一掃描部件(66)，其在所述第一種工作狀態下利用光片式的照明光分布單軸地掃描所述樣本(16)，并且在所述第二種工作狀態下利用點式的照明光分布單軸地掃描所述樣本(16)；第二掃描部件，其在所述第二種工作狀態下利用由所述掃描顯微的功能單元(14)產生的點式的照明光分布在另一軸線上單軸地掃描所述樣本(16)，并且由此在所述第二種工作狀態下與所述第一掃描部件共同地利用由所述掃描顯微的功能單元(14)產生的點式的照明光分布對所述樣本(16)產生雙軸的掃描；控制單元，其在所述第一種工作狀態和所述第二種工作狀態之間切換。

本發明涉及一種帶有光片顯微的功能單元和掃描顯微的功能單元的顯微鏡系統，該光片顯微的功能單元被構造用于在顯微鏡系統的第一種工作狀態下通過光片式的照明光分布對樣本成像，該掃描顯微的功能單元被構造用于在顯微鏡系統的第二種工作狀態下通過點式的照明光分布對樣本成像。

由現有技術已知所謂的光板或光片顯微鏡，其產生光片式的照明光分布，以便在樣本中僅照明一個薄層。除了在樣本側具有用于照明和探測的兩個分開的物鏡的光片顯微鏡外，有時還采用利用一個唯一的面向樣本的物鏡就足以應付的光片顯微鏡。例如在US 8582 203B2中提出了顯微鏡，其采用置于物鏡之前的柱面透鏡來使得照明光聚焦到樣本中，從而產生相對于物鏡光軸傾斜的光片。由于所述傾斜，這種顯微鏡也稱為斜面顯微鏡(OPM：“oblique plane microscope”)。

由US 8 619 237B2已知一種斜面顯微鏡的變型方案，其能實現借助兩個轉向部件橫向地、即橫向于光傳播方向地掃描立體樣本。這種顯微鏡也稱為SCAPE-顯微鏡(SCAPE：“swept confocally-aligned planar exci-tation”)。

光片顯微鏡因而借助光片式的照明光分布對樣本成像，而通常的掃描顯微鏡例如共焦顯微鏡或多光子顯微鏡則點狀地進行樣本成像。這種掃描顯微鏡因此產生點狀的照明光分布，該照明光分布借助掃描部件沿著樣本移動，以便沿著兩個垂直的掃描軸線利用照明光分布來掃描所述樣本。例如在J.Pawley的手冊“Biological Confocal Microscopy，ISBN978-0-387-45524-2”中簡述了多種掃描顯微鏡系統。

對于現有技術，此外參見US 7 573 635B2，其公開了一種顯微鏡，其帶有用于在錐光成像與無畸變成像之間切換的檢流計反射鏡設備。

無論斜面顯微鏡還是掃描顯微鏡—它們分別設有一個或多個掃描部件以便利用相應的照明光分布來掃描樣本—都需要望遠鏡系統，該望遠鏡系統使得樣本側的物鏡的出射光瞳以真實圖像的形式成像到相應的掃描部件上。這種望遠鏡系統無論對于無畸變成像還是對于錐光成像都必須像差非常小，以便保證適宜的成像質量。該望遠鏡系統因而比較昂貴。

此外，所述望遠鏡系統需要通至物鏡光瞳的入口。通常的顯微鏡為此具有接頭形式的相應的接口，例如法蘭。準備這種接口在機械上和光學上麻煩，并且增大了顯微鏡占用的地方。

由于前述兩種顯微鏡應用即斜面顯微鏡和點式工作的掃描顯微鏡在應用上形成能夠在樣本分析中有益地補充的互補的成像方案，所以希望提出一種可以用來把這兩種成像方法相互組合起來的顯微鏡系統。

本發明的目的是，提出用于樣本的光顯微成像的顯微鏡系統和方法，其以比較小的技術代價既允許光片顯微的應用，又允許掃描顯微的應用。

本發明通過獨立權利要求的主題來實現該目的。有利的改進在從屬權利要求中給出。