JP4892482B2 - 対象物を光学的に走査するためのスキャナ装置および方法 - Google Patents
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Description
対象物ステージのドライブ、キャリッジ・ドライブ、およびスキャナ型カメラのトリガおよび絞り機構は、対象物ステージによる対象物の前方への移動、キャリッジ・ドライブによる対物レンズ・キャリッジ上のフロント対物レンズの前方および後方への移動、およびトリガおよび絞り機構によるスキャナ型カメラによる画像の記録の相互作用を制御する、例えば、制御コンピュータのような適当な制御手段により駆動される。
走査型顕微鏡として使用するスキャナ装置は、特に、画像アーカイビング、生物学、生物物理学、薬理学、材料管理および組織学プレパラートの医学の分野で使用するためのものである。
図1は、本発明の例示としての実施形態による画像記録の原理の略図である。
図2は、スキャナ装置50の断面図である。
この図のスキャナ装置50の場合には、取付けのためのミニレール・フライス加工凹部と係合しているミニレール・ガイド7をはっきり見ることができる。上記ミニレール・ガイド7により、対物レンズ・キャリッジ8は、走査する対象物上の対象物ステージに平行に移動している際に、対象物ステージに対して指定の一定の距離に確実に保持される。
スキャナ装置50の他に、図4は、また、並進のために対象物ステージ40上に位置する走査対象の対象物101も示す。対象物101が対象物ステージ40により矢印Aの方向に連続的に並進している間、また各走査ステップ中、ピエゾ素子により駆動される並進ステージ5も矢印Aの方向にフロント対物レンズを並進する。その場合、並進ステージ5の力は、圧力板6により、最終的に移動するフロント対物レンズが取り付けられる対物レンズ・キャリッジ8に伝えられる。
この例示としての実施形態の場合、ドイツスズランの根茎の断面を対象物として使用した。グラフィック表現60(図5の左の底部参照)のスケールは654.30μmである。このスキャナ装置50を使用して、1μm〜2μmの解像度をグラフィック表現60に対して達成することができる。
Claims (12)
- スキャナ装置(50)、特に一連の走査ステップにより対象物(101)を光学的に走査するための走査型顕微鏡であって、駆動可能な移動対象物ステージ(40)と、キャリッジ・ドライブ(5,6,10,11)により、前記対象物ステージ(40)に対して平行に移動することができる対物レンズ・キャリッジ(8)上にフロント対物レンズ(9,103)を有するスキャナ対物レンズ(4,7〜10)とを有し、前記対象物ステージ(40)を、連続的な移動を行うために前記一連の走査ステップ中に駆動することができ、前記フロント対物レンズ(9,103)を含む前記対物レンズ・キャリッジ(8)を、前方移動ステップに対しては前記一連の走査ステップの各ステップ中に、前記フロント対物レンズ(9,103)が、初期位置(100、300、500)から最終位置(200)に前記対象物ステージ(40)と同じ方向に前記対象物ステージ(40)と同期して移動し、後方移動に対しては前記一連の走査ステップの連続している走査ステップの間に、前記最終位置(200)から前記初期位置(100、300、500)に戻るように駆動することができ、前記対象物ステージ(40)が連続して移動している間に前記対象物(101)を光学的に走査できるようにした、スキャナ装置。
- 請求項1に記載のスキャナ装置(50)において、前記キャリッジ・ドライブ(5,6,10,11)が、ピエゾ素子を備える前方への移動デバイス(5,6)を有する、スキャナ装置(50)。
- 請求項1または2に記載のスキャナ装置(50)において、前記キャリッジ・ドライブ(5,6,10,11)が、永久磁石を備える後方への移動デバイス(10,11)を有する、スキャナ装置(50)。
- 請求項2に記載のスキャナ装置(50)において、前記ピエゾ素子が、100μmから1mmの範囲内、特に500μmの最大行程を有する、スキャナ装置(50)。
- 請求項2または4に記載のスキャナ装置(50)において、前記ピエゾ素子が、5Hz〜200Hzの範囲の周波数、特に25〜120Hzの範囲の周波数で動作することができる、スキャナ装置(50)。
- 請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載のスキャナ装置(50)において、前記フロント対物レンズ(9,103)が、前記対象物(101)上にレンズ視野(102)を有し、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)が、前記対象物(101)上に対物レンズ視野(104)を有し、前記レンズ視野(102)が前記対物レンズ視野(104)より大きい、スキャナ装置(50)。
- 請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載のスキャナ装置(50)であって、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)の焦点を、前記対象物(101)の深さプロファイルを記録するために設定することができるように、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)をその光軸に沿って調整することができように、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)上に取り付けられている追加のピエゾ素子(3)を有するスキャナ装置(50)。
- 走査装置(50)、特にフロント対物レンズ(9,103)を備えるスキャナ対物レンズ(4,7〜10)を有する走査型顕微鏡により一連の走査ステップで対象物(101)を光学的に走査するための方法であって、前記走査ステップが、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)の前記フロント対物レンズ(9,103)が、前記各走査ステップ中に対象物(101)を光学的に走査すべく初期位置(100、300、500)から対象物ステージ(40)と同じ方向に前記対象物(101)と同期して移動し、各走査ステップの間に前記初期位置(100、300、500)に戻ることにより、前記対象物(101)の連続移動中に実行され、前記フロント対物レンズ(9,103)が対象物(101)と同期して移動して、前記一連の走査ステップにより対象物(101)が光学的に走査される、方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記フロント対物レンズ(9,103)が、ピエゾ素子により前記走査ステップ中に同時に移動する、方法。
- 請求項8または9に記載の方法において、前記フロント対物レンズ(9,103)が、永久磁石(10)により前記走査ステップの間に前記初期位置に戻る、方法。
- 請求項8〜10のうちのいずれか1項に記載の方法において、対物レンズ視野(104)を有する前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)および使用するレンズ視野(102)を有する前記フロント対物レンズ(9,103)が、前記対象物(101)上の前記対物レンズ視野(104)が、前記対象物(101)上の前記レンズ視野(102)より大きいようなタイプのものである、方法。
- 請求項8〜11のうちのいずれか1項に記載の方法において、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)上に取り付けられる追加のピエゾ素子(3)が、前記対象物(101)と一緒に前記フロント対物レンズ(9,103)が移動中に、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)の焦点を、前記対象物(101)の深さプロファイルを記録するために設定することができるように、前記スキャナ対物レンズ(4,7〜10)をその光軸に沿って調整することができるように使用される、方法。
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