[發明專利]用于顯微鏡的照明總成、顯微鏡和用于照明顯微鏡中的樣本空間的方法

在審

• 申請號: 201980053684.2
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN112567281A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 弗羅里安·法爾巴赫
• 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;G02B21/36;G02B21/06
• 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

一種用于顯微鏡(1)特別是光片式或SPIM顯微鏡(3)或斜面顯微鏡如OPM顯微鏡或SCAPE顯微鏡的照明總成(9)，用來利用光片(35)照明樣本，其中，所述照明總成(9)包括用于沿著所述照明總成(9)的光軸(17)饋入照明光束(7)的照明輸入端(5)、面向樣本側(19)的用于把所述照明光束(7)輸出至所述樣本側(19)的照明輸出端(6)和具有固定清晰深度(31)的聚焦的光學系統(13)。來自現有技術的照明總成(9)在光片(35)的厚度與光片(35)的延展度之間做出折衷的情況下工作。本發明允許產生狹窄的且細長的光片(35)，其方式為：所述照明總成(9)具有用于幾何地修改所述照明光束(7)的至少一個光學的修改部件(47)，其中，在所述照明總成(9)的樣本側的照明輸出端(6)，所述照明光束(7)的不同的光線(21)在軸相交區域(69)內與所述光軸(17)相交；并且所述軸相交區域(69)沿著所述光軸(17)延伸至少經過所述聚焦的光學系統(13)的清晰深度(31)。

技術領域

本發明涉及一種用于顯微鏡特別是光片式顯微鏡或SPIM顯微鏡或斜面顯微鏡如OPM顯微鏡或SCAPE顯微鏡的照明總成，用來利用光片照明樣本，其中，該照明總成包括用于沿著照明總成的光軸饋入照明光束的照明輸入端、面向樣本側的用于把照明光束輸出至樣本側的照明輸出端和固定清晰深度的聚焦的光學系統。

本發明還涉及一種顯微鏡特別是光片式顯微鏡或SPIM顯微鏡或斜面顯微鏡如OPM顯微鏡或SCAPE顯微鏡和一種用于照明顯微鏡特別是光片式顯微鏡或SPIM顯微鏡或斜面顯微鏡如OPM顯微鏡或SCAPE顯微鏡中的樣本空間的方法。

背景技術

上述各顯微鏡具有如下共同之處：利用所謂的光片對樣本進行照明，該光片兩維地延伸，并且沿著垂直于兩維的延展距離的厚度方向具有最小的延展距離。在這種情況下就是所謂的靜態光片，而所謂的虛擬光片通過如下方式才產生：具有例如圓形光線橫截面的照明光束聚焦，并且沿著垂直于傳播方向和厚度方向的方向掃描，從而在掃描運動足夠快時看起來產生了光片。

光片要盡量薄，以便僅僅照明沿著探測方向受限的樣本區域。但是，很薄的光片具有太小的清晰深度，也就是說，在傳播方向上的延展距離太小，以便利用薄的光片大面積地照明樣本。

其中，在這種情況下，前后相繼地引入多個掃描步驟，以便產生更長的所謂的虛擬光片。這帶來了較長的記錄時間。

發明內容

本發明的目的因而是，提出允許較短的記錄時間的照明總成、顯微鏡和方法。

開篇提到的照明總成以如下方式來實現所述目的：該照明總成具有用于幾何地修改照明光束的至少一個光學的修改部件，其中，在照明總成的樣本側的照明輸出端，照明光束的不同的光線在軸區段區域中與光軸相交，并且軸相交區域沿著光軸延伸至少經過聚焦的光學系統的清晰深度。

開篇提到的根據本發明的顯微鏡以如下方式來實現上述目的：顯微鏡包括樣本空間和根據本發明的用于利用光片來照明該樣本空間的照明總成。

根據本發明的方法以如下方式來實現上述目的：該方法包括如下方法步驟：沿著光軸把照明光束饋入到照明總成的照明輸入端中，該照明總成帶有固定清晰深度的聚焦的光學系統；在軸相交區域中產生照明光束的光線與光軸的交點，該軸相交區域沿著光軸延伸至少經過聚焦的光學系統的清晰深度。

根據本發明的照明總成、根據本發明的顯微鏡和根據本發明的方法可以通過下面的分別相互獨立的可組合的設計予以進一步的改善。

樣本側的照明輸出端也可以稱為照明輸出端或樣本側的輸出端。照明光路的幾何修改是對該照明光路的傳播的幾何參數的改變，例如照明光路的方向或會聚/發散。同樣，可以通過光學的修改部件來修改光譜相關的傳播參數。