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Dokumentenidentifikation DE602005000964T2 06.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001617273
Titel Rasterlichtmikroskop
Anmelder OLYMPUS CORPORATION, Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Mitsuhiro, Hara, Musashino-shi, Tokyo 180-0023, JP
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Aktenzeichen 602005000964
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.07.2005
EP-Aktenzeichen 050146653
EP-Offenlegungsdatum 18.01.2006
EP date of grant 25.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20060131, B, H, EP

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Rastermikroskopvorrichtungen.

Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-204920, deren Inhalt hierin einbezogen wird.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Optische Rastermikroskopvorrichtungen mit bekannten Konstruktionen zum Anzeigen einer vergrößerten Ansicht eines zu untersuchenden Objekts sind in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-172878 (siehe z. B. Absatz 0042 und 2) und in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-356256 (siehe z. B. Absatz 0020 und 2) beschrieben. Die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen optischen Rastermikroskopvorrichtungen enthalten jeweils einen relativ großen Hauptkörper des Mikroskops, der eine bewegliche Objektivlinse aufweist.

Eine in optischen Rastermikroskopen verwendete typische zweidimensionale Abtastvorrichtung enthält zwei Galvanometer-Spiegel, von denen jeder wippt, während er Licht unter einem Ablenkwinkel von 90° ablenkt, um das Licht zweidimensional abzutasten (siehe z. B. 2 der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei-10-68901). In einer zweidimensionalen Abtastvorrichtung, die eine zwei Galvanometer-Spiegel enthaltende standardmäßige berührungslose Galvanometer-Spiegeleinheit verwendet, wie der oben beschriebenen Offenlegungsschrift Nr. Hei-10-68901 offenbart, ist der Ablenkwinkel eines jeden der Galvanometer-Spiegel im Allgemeinen auf 90° eingestellt, um die Abtastrichtung der Abtastvorrichtung im Wesentlichen auf die Ablenkrichtung eines jeden der Galvanometer-Spiegel abzustimmen.

Zu anderen Unterlagen, in denen die verwandte Technik beschrieben ist, gehören: Veröffentlichungen der internationaler Patentanmeldungen WO 98/52086 und WO 03/050590, die US-Patente US 5 144 477, US 5 936 764 und US 6 211 988, das britische Patent GB 2 184 321, die Veröffentlichungen der Patentanmeldungen der USA US 2002/008904, US 2003/035208 und US 2003/214707 und die Veröffentlichungen der japanischen Patentanmeldungen JP 07-146448 und JP 10-068901.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt eine optische Rastermikroskopvorrichtung wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert bereit. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die vorliegende Erfindung stellt eine optische Rastermikroskopvorrichtung bereit mit: einer Lichtquelle; einem Licht übertragenden Element zum Übertragen von Licht von der Lichtquelle; einem Hauptkörper der Vorrichtung zum Beleuchten eines Objekts mit dem vom Licht übertragenden Element übertragenen Licht; und einem Fotodetektor zur Detektion von Rücklicht, das vom Objekt über den Hauptkörper der Vorrichtung und das Licht übertragende Element zurückkommt. Der Hauptkörper der Vorrichtung enthält: ein optisches Kollimationssystem zum Wandeln des vom Licht übertragenden Element übertragenen Lichtes in kollimiertes Licht; einen Abtastspiegel zum Ablenken des vom optischen Kollimationssystem emittierten kollimierten Lichtes unter einem Ablenkwinkel kleiner als 90°, um das Licht über dem Objekt abzutasten; ein optisches Fokussiersystem zum Fokussieren des vom Abtastspiegel abgetasteten Lichtes auf dem Objekt; und ein optisches Pupillen-Projektionssystem, das zwischen dem optischen Fokussiersystem und dem oben beschriebenen Abtastspiegel angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird von der Lichtquelle emittiertes Licht über das Licht übertragende Element an den Hauptkörper der Vorrichtung übertragen. Dann wird das Licht vom Hauptkörper der Vorrichtung auf das Objekt gestrahlt. Vom Objekt emittiertes Rücklicht kommt über den Hauptkörper der Vorrichtung und das Licht übertragende Element zur Detektion durch den Fotodetektor zum Fotodetektor zurück. Im Hauptkörper der Vorrichtung wird von der Lichtquelle über das Licht übertragende Element übertragenes Licht durch das optische Kollimationssystem in kollimiertes Licht gewandelt und durch den Abtastspiegel durch Ändern des Ablenkwinkels zum Abtasten abgelenkt. Aus dem durch den Abtastspiegel abgetasteten Licht wird durch das optische Pupillen-Projektionssystem ein Zwischenbild gebildet und durch das optische Fokussiersystem auf dem Objekt fokussiert. Im Objekt wird Rücklicht erzeugt, das Fluoreszenz oder reflektiertes Licht enthält. Das im Objekt erzeugte Rücklicht kommt über das optische Fokussiersystem zum Hauptkörper der Vorrichtung zurück und wird durch das optische Kollimationssystem über das optische Pupillen-Projektionssystem und den Abtastspiegel auf dem Licht übertragenden Element fokussiert. Dann wird das Rücklicht über das Licht übertragende Element übertragen, durch eine Licht teilende Vorrichtung wie z. B. einen dichroitischen Spiegel getrennt und schließlich zum Fotodetektor geleitet.

In diesem Fall lenkt der Abtastspiegel das kollimierte Licht vom optischen Kollimationssystem unter einem Ablenkwinkel kleiner als 90° in das optische Pupillen-Projektionssystem im Hauptkörper der Vorrichtung ab. Daher wird im Abtastspiegel erzeugter Astigmatismus unterdrückt. Dies verbessert die Bildqualität eines vom Fotodetektor detektierten Rücklicht-Bildes. Falls der Abtastspiegel ein berührungsloser Galvanometer-Spiegel ist, ist es zur Ablenkung des von der horizontalen Richtung bezüglich des Hauptkörpers der Vorrichtung kommenden Lichtes zum Objekt, das abwärts positioniert ist, ferner erforderlich, das Licht zuerst im Wesentlichen in horizontaler Richtung abzulenken und dann erneut nach unten abzulenken. Deshalb muss der Hauptkörper der Vorrichtung eine bestimmte Breitenabmessung in der Richtung senkrecht zur Richtung, in der Licht auf das Objekt gestrahlt wird, d. h. in diesem Fall die horizontale Richtung, haben. Weil der Ablenkwinkel durch den Abtastspiegel auf einen Winkel kleiner als 90° eingestellt wird, kann die Breitenabmessung des Hauptkörpers der Vorrichtung gemäß der Erfindung im Vergleich zu einem Fall, in dem der Ablenkwinkel auf 90° eingestellt wird, verringert werden. Daher wird verhindert, dass das Sichtfeld des Stereomikroskops blockiert wird.

Bei der oben beschriebenen Erfindung ist es vorzuziehen, dass die optische Rastermikroskopvorrichtung weiter ein Referenzelement zum Anbau des optischen Kollimationssystems, des Abtastspiegels und des optischen Pupillen-Projektionssystems enthält.

Weil die optischen Komponenten am selben Referenzelement angebaut werden, können die Montage der optischen Komponenten und Einstellungen, einschließlich der Einstellung der optischen Achse, in einfacher Weise ausgeführt werden. Aus demselben Grund kann auch die Montagepräzision der optischen Komponenten verbessert werden.

Ferner ist es bei der oben beschriebenen Erfindung vorzuziehen, dass das Referenzelement eine Anbauoberfläche enthält, an der der Abtastspiegel so angebaut ist, so dass an seinem Ursprung ein Ablenkwinkel kleiner als 90° erzielt wird.

Da die Anbauoberfläche mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit gebildet werden kann, kann die Montagepräzision verbessert werden. Ferner ist bei der Einstellung der optischen Achse nur eine Feineinstellung erforderlich.

Des Weiteren enthält die optische Rastermikroskopvorrichtung bei der oben beschriebenen Erfindung eine Anzeige für die Abtastrichtung, die die Abtastrichtung des Abtastspiegels angibt.

Wenn Licht unter einem Ablenkwinkel von 90° durch den Abtastspiegel abgelenkt wird, können die Breitenrichtung und die Längsrichtung des Hauptkörpers der Vorrichtung auf die Abtastrichtung des Abtastspiegels abgestimmt werden. Eine Ablenkung des Lichts durch den Abtastspiegel unter einem Winkel kleiner als 90° hingegen macht es schwierig, die Breitenrichtung und die Längsrichtung des Hauptkörpers der Vorrichtung auf die Abtastrichtung des Abtastspiegels abzustimmen. Zur Überwindung dieses Nachteils ist bei einer Ausführungsform eine Anzeige für die Abtastrichtung vorgesehen, um die Richtung eines Bildes des Objekts, das vom Fotodetektor detektiert worden ist, anzuzeigen.

Kurzbeschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen

1 ist eine schematische Ansicht eines Mikroskopuntersuchungssystems, das eine optische Rastermikroskopvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.

2 ist eine perspektivische Ansicht des schematischen Aufbaus der optischen Rastermikroskopvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

3 ist eine Längsschnittansicht der inneren Struktur der optischen Rastermikroskopvorrichtung von 2.

4 ist eine Schnittansicht einer Draufsicht der inneren Struktur der optischen Rastermikroskopvorrichtung von 2.

5 ist eine Draufsicht der in 2 dargestellten optischen Rastermikroskopvorrichtung.

6 ist eine schematische Darstellung, die eine Änderung der Breitenabmessung in Abhängigkeit von der Änderung des Einfallswinkels auf einen ersten Galvanometer-Spiegel veranschaulicht.

7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Einfallswinkel auf einen Galvanometer-Spiegel und dem Astigmatismus darstellt.

8 ist eine schematische Darstellung, die eine geometrische Einschränkung des Einfallswinkels auf den ersten Galvanometer-Spiegel veranschaulicht.

9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Modifikation einer Anzeige in der Abtastrichtung darstellt.

10 ist ein schematisches Diagramm, das eine andere Modifikation der Anzeige in der Abtastrichtung darstellt.

11 ist eine Längsschnittansicht einer Modifikation der optischen Rastermikroskopvorrichtung von 2.

12A und 12B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Beispiels für einen Abtastspiegel.

13A und 13B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines anderen Beispiels für den Abtastspiegel.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Nunmehr wird eine optische Rastermikroskopvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.

Eine optische Rastermikroskopvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ist in einem in 1 gezeigten Mikroskopuntersuchungssystem 2 enthalten. Wie aus 1 ersichtlich ist, enthält das Mikroskopuntersuchungssystem 2 einen Objekttisch 3, auf den ein Objekt A, wie z. B. ein kleines Labortier, gelegt wird, die über dem Objekttisch 3 angeordnete optische Rastermikroskopvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform und eine über der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 angeordnete Stereomikroskopvorrichtung 4.

Die Stereomikroskopvorrichtung 4 ist so angeordnet, dass sie auf einem sich von einer Basis 5, auf der sich der Objekttisch 3 befindet, nach oben erstreckendem Ständer 6 vertikal beweglich ist, und sie enthält Okularabschnitte 7 zum Beobachten des Objekts A mit einer relativ kleinen Vergrößerung und einer CCD-Kamera 8. Die CCD-Kamera 8 ist durch ein Kabel 9 mit einem ersten Monitor 10 verbunden, um die Anzeige eines erfassten Bildes auf dem ersten Monitor 10 zu ermöglichen.

Wie in 1 dargestellt ist, enthält die optische Rastermikroskopvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform einen Hauptkörper 11 des Mikroskops, eine mit dem Hauptkörper 11 des Mikroskops verbundene Lichtquelle 12, einen Fotodetektor 13, eine Steuervorrichtung 14 und einen zweiten Monitor 15.

Der Mikroskophauptkörper 11 ist außerdem so an einem Ständer 16, der sich von der Basis 5 nach oben erstreckt, angeordnet, dass der Hauptkörper 11 des Mikroskops vertikal beweglich und um einen beliebigen Winkel schwenkbar ist. Der Hauptkörper 11 des Mikroskops ist durch einen Lichtwellenleiter (Licht übertragendes Element) 17 mit der Lichtquelle 12 verbunden. Ferner sind der Hauptkörper 11 des Mikroskops und die Steuervorrichtung 14 mit einem Kabel 18 und der Fotodetektor 13 und die Steuervorrichtung 14 mit einem Kabel 19 verbunden. Einer Bildverarbeitung in der Steuervorrichtung 14 unterzogene Bilder werden auf dem zweiten Monitor 15 angezeigt.

Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, enthält der Hauptkörper 11 des Mikroskops ein Gehäuse 20, das mit einem Ende des Lichtwellenleiters 17 und einer Objektivlinseneinheit (optisches Fokussiersystem) 21, die am Gehäuse 20 angebaut ist, verbunden ist.

Das Gehäuse 20 enthält ein Abdeckelement 22 und ein Referenzelement 23, das im Abdeckelement 22 befestigt ist. Das Referenzelement 23 dient als eine Basis zum Befestigen später zu beschreibender verschiedener Elemente wie zum Beispiel eines optischen Kollimationssystems, eines Abtastspiegels und eines optischen Pupillen-Projektionssystems oder zum Lagern solcher Elemente auf verschiebbare Weise.

Das Referenzelement 23 ist ein im Wesentlichen rechtwinkliger Block und enthält in seiner Längsrichtung (X-Richtung) ein erstes Durchgangsloch 24, ein das erste Durchgangsloch 24 schneidendes zweites Durchgangsloch 25 und ein das zweite Durchgangsloch 25 schneidendes drittes Durchgangsloch 26. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist eine mit einem Ende des Lichtwellenleiters 17 gekoppelte Hülse 27 mit Schrauben 27a an der Öffnung an einem Ende des ersten Durchgangslochs 24 befestigt. Die Hülse 27 hat eine schräg geschnittene Endoberfläche 27b, um eine Lichtemissionsoberfläche des Lichtwellenleiters 17 zu bilden, die relativ zur Längsrichtung schräg angeordnet ist. Dies verhindert, dass Licht im Lichtwellenleiter 17, das an der Lichtemissionsoberfläche reflektiert wird, zum später zu beschreibenden Fotodetektor 13 zurückkommt. Eine Feineinstellung der Position und des Winkels der Hülse 27 ist durch Anpassen einer nach Bedarf zwischen der Hülse 27 und dem Referenzelement 23 angeordneten Ausgleichsscheibe 27c leicht möglich.

Wie in den 2 und 4 dargestellt ist, bildet das andere Ende des ersten Durchgangslochs 24 eine Öffnung auf einer ersten geneigten Oberfläche 28, die entlang der vertikalen Richtung (Z-Richtung) in einem Winkel kleiner als 45°, z. B. einem Winkel von 30°, bezüglich der Y-Richtung in einer Ecke an einem Ende in der Längsrichtung (X-Richtung) des Referenzelements 23, das im Wesentlichen ein rechtwinkliger Block ist, abgeschnitten ist. Ein Ende des zweiten Durchgangslochs 25 bildet auch eine Öffnung auf der ersten geneigten Oberfläche 28, genauer in derselben Position, in der die Öffnung des ersten Durchgangslochs 24 gebildet ist. Wie in 4 gezeigt, schneidet das zweite Durchgangsloch 25 das erste Durchgangsloch 24 in einem Winkel kleiner als 90° z. B. einem Winkel von 60°. Das andere Ende des zweiten Durchgangslochs 25 bildet eine Öffnung auf einer zweiten geneigten Oberfläche 29, die in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung des zweiten Durchgangslochs 25 und zur vertikalen Richtung (Z-Richtung) abgeschnitten ist. Ferner bildet ein Ende des dritten Durchgangslochs 26 eine Öffnung auf der zweiten geneigten Oberfläche 29, genauer in derselben Position, in der die Öffnung des zweiten Durchgangslochs 25 gebildet ist. Das dritte Durchgangsloch 26 erstreckt sich nach unten (in der Z-Richtung) und schneidet das zweite Durchgangsloch 25 in einem Winkel von ca. 90°.

Ein erster Galvanometer-Spiegel (Abtastspiegel) 30 und ein zweiter Galvanometer-Spiegel (Abtastspiegel) 31 sind mit Schrauben 32 auf den ersten und zweiten geneigten Oberflächen 28 bzw. 29 befestigt, um die Öffnungen der Durchgangslöcher 24 bis 26 abzudecken. Die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 können in Richtungen parallel zu ihren jeweiligen Spiegeloberflächen feineingestellt werden. Jeder der Galvanometer-Spiegel 30 und 31 ist ein eindimensionaler Galvanometer-Spiegel, der um eine einzige Achse wippen kann. Insbesondere wippt der erste Galvanometer-Spiegel 30 um eine Achse entlang der Z-Richtung und der zweite Galvanometer-Spiegel 31 wippt um eine Achse entlang der flachen XY-Oberfläche.

Dieser erste und zweite Galvanometer-Spiegel 30 und 31 bilden eine berührungslose Galvanometer-Spiegeleinheit. Das heißt, eine berührungslose Galvanometer-Spiegeleinheit hat mindestens zwei einander gegenüberliegende berührungslos angeordnete Spiegel und die Funktion einer zweidimensionalen Abtastung des Lichts.

Die Abtastspiegel 30 und 31 enthalten in den 12A und 12B gezeigte Einheiten, wenn sie z. B. durch elektromagnetisch angetriebene mikrobearbeitete Spiegel verwirklicht sind. 12A ist eine Draufsicht und 12B ist eine Seitenansicht. Insbesondere enthält jeder der Abtastspiegel 30 und 31 einen Hauptkörper 64 des Spiegels zum Reflektieren von Licht, einen Spiegelrahmen 66 zum Anbauen des Hauptkörpers 64 des Spiegels über Gelenkabschnitte 65 und eine Einheit mit Magneten 67 zum Erzeugen eines Magnetfelds. Im Beispiel von 12A wippt der Hauptkörper 64 des Spiegels um die Y-Achse, um Licht in einem gewünschten Bereich in der X-Richtung abzutasten. Der Spiegelrahmen 66 weist Löcher 68 für Einstellschrauben auf. Wenn der Spiegelrahmen 66 an den geneigten Oberflächen 28 und 29 des Referenzelements 23 angebaut werden soll, kann die Position des Hauptkörpers 64 des Spiegels bezüglich des Referenzelements 23 feineingestellt werden. Ferner weist der Spiegelrahmen 66 abgeschrägte Abschnitte 69 auf, so dass er im Abdeckelement 22 kompakt untergebracht werden kann.

Nunmehr sei erneut auf die 2 bis 4 Bezug genommen, in denen die geneigten Oberflächen 28 und 29 mit hoher Genauigkeit bearbeitet sind, so dass der Ablenkwinkel an den Ursprüngen der ersten und zweiten Galvanometer-Spiegel 30 und 31 genau eingestellt werden kann. Als Ergebnis können die Positionen und Winkel der Galvanometer-Spiegel 30 und 31 leicht feineingestellt werden, indem die Schrauben 32 gelöst werden, um die Dicke einer zwischen dem Galvanometer-Spiegel 30 und der geneigten Oberfläche 28 angeordneten Ausgleichsscheibe (in der Figur nicht gezeigt) und die Dicke einer zwischen dem Galvanometer-Spiegel 31 und der geneigten Oberfläche 29 angeordneten Ausgleichsscheibe nach Bedarf anzupassen.

Ferner ermöglicht der oben beschriebene Mechanismus zum Einstellen der Position eines Abtastspiegels den Austausch des Spiegels, wenn der Abtastspiegel defekt wird. Dadurch kann die Nutzungsdauer des Hauptkörpers der Vorrichtung verlängert werden.

Der Lichtwellenleiter 17 ist mit einem Mantel 33 bedeckt. Die Öffnung an einem Ende des Mantels 33 ist mit einer wasserdichten Dichtung 34 auf abdichtende Weise mit dem Gehäuse 20 gekoppelt. Ferner enthält der Mantel 33 das Kabel 18 zum Verbinden von Geräten im Hauptkörper 11 des Mikroskops wie z. B. den ersten und zweiten Galvanometer-Spiegel 30 und 31 und einen Schrittmotor mit der Steuervorrichtung 14. Ein Steckverbinder 35 ist an einem Ende des Kabels 18 befestigt und mit einem am Referenzelement 23 angeordneten Anschluss (in der Figur nicht dargestellt) verbunden, um Signale weiterzuleiten.

Im ersten Durchgangsloch 24 des Referenzelements 23 ist eine Kollimationslinseneinheit 36 so gelagert, dass sie entlang der Längsrichtung des ersten Durchgangslochs 24 beweglich ist. Die Kollimationslinseneinheit 36 enthält mindestens eine Kollimationslinse 37 in einem Linsenrahmen 38.

Das Referenzelement 23 enthält einen Aktor 43, der aus einer sich parallel zum ersten Durchgangsloch 24 erstreckenden Leitspindel 40, die in einem parallel zum ersten Durchgangsloch 24 angeordneten Loch 39 angeordnet ist, einem Schrittmotor 41 zum Drehen der Leitspindel 40 um die Längsachse und einer Mutter 42, die auf die Leitspindel 40 geschraubt ist und mit der Drehung der Leitspindel 40 in der Richtung entlang des ersten Durchgangslochs 24 versetzt wird, besteht.

Statt des Schrittmotors 41 kann ein anderes Antriebsgerät wie z. B. ein Gleichstrommotor mit einem Codierer verwendet werden.

Das Loch 39 und das erste Durchgangsloch 24 stehen durch einen Verbindungsabschnitt 44, mit dem die Mutter 42 und der Linsenrahmen 38 verbunden sind, miteinander in Verbindung.

Das erste Durchgangsloch 24 enthält Arbeitsbereichsdetektoren 45 zum Detektieren des Linsenrahmens 38, wenn er ein Ende des Arbeitsbereichs des Linsenrahmens 38 erreicht. Ferner ist in dem Loch 39, das die Leitspindel 40 enthält, jeweils ein Arbeitsbereichsdetektor 46 zum Detektieren der Mutter 42 an jedem Ende des Arbeitsbereichs der Mutter 42 angeordnet. Einer der Arbeitsbereichsdetektoren 45 oder 46 kann entfallen.

Außerdem ist an einem Ende des ersten Durchgangslochs 24 eine angrenzende Oberfäche 47 angeordnet, an die eine Endoberfläche des Linsenrahmens 38 angrenzt. Mit der angrenzenden Oberfläche 47 kann der Ursprung des Linsenrahmens 38 auf die folgende Weise korrekt reproduziert werden. Zuerst wird die Leitspindel 40 durch den Betrieb des Schrittmotors 41 in eine Richtung gedreht, bis die Endoberfläche des Linsenrahmens 38 mit der angrenzenden Oberfläche 47 in Kontakt ist. Dann wird die Leitspindel 40 weiter gedreht, um einen Synchronisationsverlust des Schrittmotors 41 zu bewirken. Danach wird die Leitspindel 40 um einen vorgegebenen Drehwinkel in die entgegengesetzte Richtung gedreht.

Wie in 3 dargestellt ist, kann die Breitenabmessung des Hauptkörpers 11 des Mikroskops verringert werden, indem der Aktor 43 in einem Raum angeordnet wird, der durch Innenoberflächen des ersten Galvanometer-Spiegels 30, des zweiten Galvanometer-Spiegels 31 und einer Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 im Hauptkörper 11 des Mikroskops begrenzt ist. Aus diesem Grund wird das Sichtfeld der zusammen mit der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 verwendeten Stereomikroskopvorrichtung 4 nicht durch den Hauptkörper 11 des Mikroskops blockiert.

Ferner ist die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48, die eine Pupillen-Projektionslinse 48a enthält, mit einer Halterung 49 in der Öffnung an einem Ende des dritten Durchgangslochs 26 befestigt. Die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 fokussiert einen durch den zweiten Galvanometer-Spiegel 31 auf eine Zwischenbildposition B abgelenkten Laserstrahl. Damit wird verhindert, dass der Laserstrahl als außeraxiales Licht divergiert, und außerdem ein kleiner Strahldurchmesser erzielt, um zu ermöglichen, dass der Strahl in der dünnen Objektivlinseneinheit 21 geleitet wird.

Ferner ist die Halterung 49 der Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 durch Schrauben 51 an der Referenzelement 23 befestigt, wobei eine Ausgleichsscheibe 50 zwischen der Halterung 49 und dem Referenzelement 23 angeordnet ist. Die Position und der Winkel der Halterung 49 können leicht eingestellt werden, indem die Dicke der Ausgleichsscheibe 50 nach Bedarf geändert wird.

Nachdem die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 am Hauptkörper 11 des Mikroskops angebaut ist, kann das Abdeckelement 22 über eine wasserdichte Dichtung 63 am Referenzelement 23 angebaut werden, um eine wasserdichte Abdichtung im Hauptkörper 11 des Mikroskops zu erzielen.

Die Objektivlinseneinheit 21 enthält eine Halterung 52 mit einem Passabschnitt, der mit der Halterung 49 der Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 in Eingriff zu bringen ist, und mindestens eine Objektivlinse 52a. Die Objektivlinse 52a refokussiert das durch die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 gebildete Zwischenbild auf einem Objekt A. Die Objektivlinseneinheit 21 ist mit Schrauben 21a an der Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 befestigt.

Falls eine Mehrzahl Objektivlinseneinheiten 21 vorgesehen ist, kann ferner ein für jede der Objektivlinseneinheiten 21 spezifischer Identifizierungscode-Abschnitt (in der Figur nicht dargestellt) durch Abschneiden eines Teils der Endoberfläche der Halterung 52, d. h. der Endoberfläche neben der Halterung 49, gebildet werden, so dass der Identifizierungscode-Abschnitt jeder Objektivlinseneinheit 21, die mit der Halterung 49 im Eingriff ist, ausgelesen werden kann.

Außerdem kann ein Anbausensor (in der Figur nicht dargestellt) im Gehäuse 20 angeordnet sein, um zu detektieren, ob die Objektivlinseneinheit 21 angebaut ist.

Das Ablenken von Licht mit den Galvanometer-Spiegeln 30 und 31 wie oben beschrieben ermöglicht es, dass das erste Durchgangsloch 24 im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, wenn die Objektivlinseneinheit 21 in der vertikalen Richtung angeordnet ist. Dies ermöglicht eine Verringerung des Abstands von einem Ende der Objektivlinseneinheit 21 zum oberen Ende des Gehäuses 20. Folglich kann der Abstand von der über dem Gehäuse 20 angeordneten Stereomikroskopvorrichtung 4 zum Objekt A verkürzt werden.

Nunmehr wird auf 5 Bezug genommen, wonach eine Anzeige 53 für die Abtastrichtung, die die Abtastrichtungen der Galvanometer-Spiegel 30 und 31 angibt, auf der oberen Oberfläche des Abdeckelements 22, das das Referenzelement 23 abdeckt, markiert ist. Weil der zweite Galvanometerspiegel 31 bezüglich der X-Richtung und der Y-Richtung geneigt ist, ist die Abtastrichtung des zweiten Galvanometer-Spiegels 31 ebenfalls unter einem Winkel bezüglich des Hauptkörpers 11 des Mikroskops angeordnet. Die Anzeige 53 für die Abtastrichtung enthält z. B. Pfeile 53a, die zwei Abtastrichtungen darstellen, und ein Rechteck 53b, das einen groben Abtastbereich darstellt. Ein Bediener des Hauptkörpers 11 des Mikroskops kann sich bezüglich der Richtung vergewissern, aus der er das Objekt A beobachtet, indem er auf diese Anzeige 53 für die Abtastrichtung auf der Außenoberfläche des Hauptkörpers 11 des Mikroskops blickt.

Ein Anbauabschnitt 54 dient zum Anbauen des Hauptkörpers 11 des Mikroskops an einen Arm 55, der sich vom Ständer 16 erstreckt. Der Anbauabschnitt 54 ist auch am Referenzelement 23 befestigt, wobei eine wasserdichte Dichtung 56 zwischen diesem und dem Abdeckelement 22 angeordnet ist.

Nunmehr sei erneut auf 1 Bezug genommen, in der die Lichtquelle 12 z. B. eine Laserlichtquelle ist, die selektiv Anregungslicht mit einer Mehrzahl Wellenlängen zu emittieren vermag. In der Steuervorrichtung 14 ist ein Auswahlgerät zum Auswählen der Wellenlänge der Lichtquelle 12 enthalten. Der Fotodetektor 13 ist z. B. eine Fotomultiplizierer-Röhre (photomultiplier tube, PMT). Er detektiert durch einen dichroitischen Spiegel 57 auf dem Lichtweg von der Lichtquelle 12 vom Rücklicht getrennte Fluoreszenz und sendet die Fluoreszenz als Bildsignal zur Steuervorrichtung 14.

Die Steuervorrichtung 14 gibt einen Befehl zum Ändern der Wellenlänge von Emissionslicht an die Lichtquelle 12 aus. Ferner gibt die Steuervorrichtung 14 einen Betriebsbefehl an den Schrittmotor 41 des Hauptkörpers 11 des Mikroskops und auch einen Ablenkwinkelbefehl an die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 aus. Außerdem empfängt die Steuervorrichtung 14 vom Hauptkörper 11 des Mikroskops ein von den Arbeitsbereichsdetektoren 45 und 46 ausgegebenes Signal. Die Steuervorrichtung 14 empfängt auch Informationen über ein erfasstes Bild vom Fotodetektor 13.

Nachstehend wird die Funktionsweise der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.

Nunmehr sei erneute auf 1 Bezug genommen. Die Beobachtung des Objekts A mit dem oben beschriebenen Mikroskopuntersuchungssystem 2 beginnt, indem das Objekt A wie z. B. ein kleines Labortier einschließlich Ratten und Mäuse auf dem Objekttisch 3 bewegungsunfähig gemacht wird. Als nächstes wird die Haut aufgeschnitten, um innere biologische Gewebe des Objekts A freizulegen, während ein Bild der Untersuchungsstelle mittels der über dem Objekttisch 3 angeordneten Stereomikroskopvorrichtung 4 auf dem ersten Monitor 10 angezeigt wird. Zu dieser Zeit ist der Hauptkörper 11 des Mikroskops der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 außerhalb des Sichtfelds der Stereomikroskopvorrichtung 4 angeordnet.

Bei der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 ist die entsprechende Objektivlinseneinheit 21 zur Erzielung einer gewünschten Vergrößerung mit der Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 gekoppelt. Die Objektivlinseneinheit 21 und die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 sind mit einem Element wie z. B. einem O-Ring (in der Figur nicht dargestellt) abgedichtet, um zu verhindern, dass Wasser in das Innere eintritt.

Nach diesen Vorbereitungen wird der Hauptkörper 11 des Mikroskops der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 zwischen der Stereomikroskopvorrichtung 4 und dem Objekt A bewegt.

Gemäß der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 dieser Ausführungsform sind das erste Durchgangsloch 24 zum Leiten von Licht und das dritte Durchgangsloch 26 über die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 in einem Winkel von 90° relativ zueinander angeordnet. Folglich kann das erste Durchgangsloch 24 im Wesentlichen horizontal angeordnet werden, wenn das dritte Durchgangsloch 26 und die folgende Objektivlinseneinheit 21 in der vertikalen Richtung angeordnet werden. Dies bedeutet, dass ein Laserstrahl eher aus der horizontalen Richtung auf dem Objekt A als aus der vertikalen Richtung auf das Objekt A geleitet werden kann. Dadurch die Höhe des Hauptkörpers 11 des Mikroskops zu verringern. Folglich kann der Abstand zwischen der Stereomikroskopvorrichtung 4 und dem Objekt A verkürzt werden.

Ferner kann sich der Bediener mittels auf der oberen Oberfläche des Abdeckelements 22 des Gehäuses 20 markierten Anzeige 53 für die Abtastrichtung vergewissern, wie das Objekt A abgetastet worden ist, um das aktuelle Bild zu erzeugen. Auf diese Weise kann der Bediener den Winkel des Hauptkörpers 11 des Mikroskops in der horizontalen Richtung einstellen, um ein gewünschtes Bild des Objekts A zu erzeugen.

Zur Beobachtung wird das untere Ende der am Hauptkörper 11 des Mikroskops angeordneten Objektivlinseneinheit 21 auf die freigelegte Untersuchungsstelle des Objekts A gedrückt. Selbst wenn im Objekt A ein Pulsieren auftritt, unterdrückt das Ende der Objektivlinseneinheit 21 folglich das Pulsieren an der Untersuchungsstelle, damit ein Zittern des Bildes verhindert wird.

Die Steuereinrichtung 14, die Lichtquelle 12, der Fotodetektor 13 und andere Einheiten sind in der oben beschriebenen Situation aktiviert, damit die Steuereinrichtung 14 einen Wellenlängenbefehl an die Lichtquelle 12, einen Betätigungsbefehl an den Aktor 43 und einen Ablenkwinkelbefehl an die Galvanometerspiegel 30 und 31 ausgeben kann.

Wenn ein Wellenlängenbefehl für die Lichtquelle 12 an die Lichtquelle 12 gesendet wird, gibt die Lichtquelle 12 unter Verwendung eines Wellenlängeneinstellgeräts (in der Figur nicht dargestellt) einen Laserstrahl mit einer vorgeschriebenen Wellenlänge aus.

Der von der Lichtquelle 12 emittierte Laserstrahl wird über den Lichtwellenleiter 17 in das Gehäuse 20 des Hauptkörpers 11 des Mikroskops übertragen. Nunmehr wird wieder auf 4 Bezug genommen, wonach das Ende des Lichtwellenleiters 17 mit der Hülse 27 am Referenzelement 23 des Gehäuses 20 befestigt ist und der Laserstrahl von der Endoberfläche des Lichtwellenleiters 17 in das erste Durchgangsloch 24 emittiert wird. Da die Endoberfläche des Lichtwellenleiters 17 unter einem Winkel schräg abgeschnitten ist, wird verhindert, dass an der Endoberfläche reflektiertes Licht durch den Lichtwellenleiter 17 zum Fotodetektor 13 zurückkommt.

Der vom Ende des Lichtwellenleiters 17 emittierte Laserstrahl wird durch die Kollimationslinseneinheit 36 in kollimiertes Licht gewandelt und fällt auf den ersten Galvanometer-Spiegel 30 ein. Der erste Galvanometer-Spiegel 30 ist in einem Winkel größer als 45° z. B. einem Winkel von 60° relativ zur optischen Achse (X-Richtung) der Kollimationslinseneinheit 36 angeordnet. Folglich wird von der Kollimationslinseneinheit 36 eingegebenes Licht unter einem Ablenkwinkel von 60° abgelenkt und ausgegeben. Ferner tastet der erste Galvanometer-Spiegel 30 den Laserstrahl z. B. in der in 4 gezeigten Richtung &xgr; gemäß dem Ablenkwinkelbefehl von der Steuervorrichtung 14 ab. Außerdem tastet der zweite Galvanometer-Spiegel 31 den Laserstrahl z. B. in der in 4 gezeigten Richtung &eegr; gemäß dem Ablenkwinkelbefehl von der Steuervorrichtung 14 ab. Als Ergebnis wird der Laserstrahl über einem vorgegebenen Sichtfeld auf dem Objekt A zweidimensional abgetastet, wenn der durch die ersten und zweiten Galvanometer-Spiegel 30 und 31 abgelenkte Laserstrahl durch die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 und die Objektivlinseneinheit 21 auf das Objekt A fällt.

In diesem Fall werden gemäß der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 dieser Ausführungsform die folgenden Vorteile geboten, da das erste Durchgangsloch 24 und das zweite Durchgangsloch 25 einander unter einem Winkel kleiner als 90° z. B. einem Winkel von ca. 60° schneiden.

Unter der Annahme, dass der Abstand zwischen den zwei Galvanometer-Spiegeln 30 und 31 konstant ist wie in 6 gezeigt, kann erstens der Abstand entlang der Richtung Y zwischen den Galvanometer-Spiegeln 30 und 31 um den Wert &dgr; kleiner gemacht werden, falls der erste Galvanometer-Spiegel 30 einen Ablenkwinkel von 60° hat, als wenn er einen Ablenkwinkel von 90° hat. Deshalb kann die Abmessung des Gehäuses 20 in der Richtung Y, d. h. die Breitenabmessung, verringert werden. Folglich wird das Sichtfeld der Stereomikroskopvorrichtung 4 nicht durch den Hauptkörper 11 des Mikroskops blockiert. Dadurch kann die Beobachtung mittels der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 mit einer hohen Vergrößerung erfolgen, während die Untersuchungsstelle mit der Stereomikroskopvorrichtung 4 beobachtet wird.

Zweitens wird wie in 6 gezeigt der Einfallswinkel &thgr; des Lichts auf den ersten Galvanometer-Spiegel 30 entsprechend kleiner, wenn der Ablenkwinkel des ersten Galvanometer-Spiegels 30 kleiner als 90° wird. Genauer gesagt beträgt der Einfallswinkel 45°, falls der Ablenkwinkel 90° ist, wohingegen der Einfallswinkel 30° beträgt, falls der Ablenkwinkel 60° beträgt.

Die Beziehung zwischen dem Wert des Astigmatismus &agr; und dem Einfallswinkel &thgr; auf die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 ist in 7 gezeigt. Gemäß 7 ist der Wert des Astigmatismus &agr; umso höher, je größer der Einfallswinkel &thgr; ist.

Da die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 wie oben beschrieben eine Laminatkonstruktion aus metallischen und nichtmetallischen Materialien haben, ist die Ebenheit der Spiegeloberfläche schlecht, d. h. sie hat eine vorgegebene Krümmung r1, was in einem Astigmatismus &agr; resultiert. Während die Krümmung r der Galvanometer-Spiegel 30 und 31 größer wird, muss der Einfallswinkel &thgr; auf die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 kleiner sein, um denselben Wert des Astigmatismus &agr; zu erzielen.

Ein Einfallswinkel &thgr; von 30° auf den Galvanometer-Spiegel 30 ermöglicht deshalb im Vergleich zu einem Einfallswinkel &thgr; von 45° eine wesentliche Verringerung des Astigmatismus &agr;. Folglich kann verhindert werden, dass sich die Auflösung eines erfassten Bildes auf Grund des Astigmatismus &agr; verringert, und daher kann ein klares und hochauflösendes Bild erzeugt werden.

Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, wird der am ersten und zweiten Galvanometer-Spiegel 30 und 31 abgelenkte Laserstrahl durch die Pupillen-Projektionslinseneinheit 48 als ein Zwischenbild fokussiert und dann durch die Objektivlinseneinheit 21 erneut auf dem Objekt A fokussiert. Wenn der Laserstrahl auf dem Objekt A fokussiert wird, wird Fluoreszenz vom Objekt A emittiert und der Laserstrahl kommt einschließlich der emittierten Fluoreszenz entlang desselben Lichtwegs über die Objektivlinseneinheit 21, die Pupillen-Projektionseinheit 48, die ersten und zweiten Galvanometer-Spiegel 31 und 30, die Kollimationslinseneinheit 36 und den Lichtwellenleiter 17 zurück. Die Fluoreszenz wird dann durch den dichroitischen Spiegel 57 vom Laserstrahl getrennt und durch den Fotodetektor 13 detektiert.

Wenn ein Betätigungsbefehl für den Aktor 43 an den Schrittmotor 41 gesendet wird, wird infolge der Drehung der Leitspindel 40 um den spezifizierten Drehwinkel die Mutter 42 in die Richtung entlang des ersten Durchgangslochs 24 bewegt. Wenn die Mutter 42 bewegt wird, wird der mit der Mutter 42 verbundene Linsenrahmen 38 versetzt. Die innere Kollimationslinse 37 wird ebenfalls zusammen mit dem Linsenrahmen 38 versetzt, so dass die Brennpunktposition des Laserstrahls an einem Ende der Objektivlinseneinheit 21 verstellt wird.

Wenn außerdem die Vergrößerung für die Untersuchung mit der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 geändert werden soll, wird von einem in der Figur nicht gezeigten Eingabegerät aus eine Vergrößerung eingegeben. Die Steuervorrichtung 14 berechnet den Betrag der Weglänge des Aktors 43 zur Erzielung der eingegebenen Vergrößerung neu und sendet einen Betätigungsbefehl an den Schrittmotor 41. Als Folge wird die Kollimationslinseneinheit 36 entlang der Richtung der optischen Achse versetzt, um eine Änderung der Brennpunktposition des Laserstrahls am Ende der Objektivlinseneinheit 21 zu bewirken.

Ferner können die Einstellung und Änderung der Brennpunktposition nur durch Versetzen der Kollimationslinseneinheit 36 im Gehäuse 20 ausgeführt werden, ohne dass das Ende der Objektivlinseneinheit 21 versetzt werden muss. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Beobachtung, während das Pulsieren des Objekts A verhindert wird. Deshalb kann ein vibrationsfreies klares Bild erfasst werden.

Die Anordnung des Aktors 43 ist nicht auf die in der oben beschriebenen Ausführungsform beschriebene beschränkt. Die oben beschriebene Ausführungsform wird auch auf ein allgemeines optisches Rastermikroskop angewendet, das eine Lichtquelle, ein Licht übertragendes Element, ein optisches Kollimationssystem, einen Abtastspiegel, ein optisches Fokussiersystem, ein optisches Pupillen-Projektionssystem, einen Fotodetektor, einen Aktor, eine Steuervorrichtung und ein kompaktes optisches Fokussiersystem mit kleinem Durchmesser enthält.

Obwohl der Ablenkwinkel durch den ersten Galvanometer-Spiegel 30 in der optischen Rastermikroskopvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform auf 60° eingestellt ist, ist auch jeder Ablenkwinkel kleiner als 90° (Einfallswinkel kleiner als 45°) zur Verringerung des Astigmatismus wirksam. Im Wesentlichen ist ein Ablenkwinkel kleiner als 70° vorzuziehen. Obwohl der Ablenkwinkel außerdem vorzugsweise so nah wie möglich bei 0° liegen sollte, ist es unvermeidlich, Licht wegen verschiedenen geometrischen Einschränkungen wie z. B. den Größen der Galvanometer-Spiegel 30 und 31 und dem Durchmesser des Lichtwegs unter einem Ablenkwinkel größer als 0° abzulenken.

Wie in 8 dargestellt ist, muss z. B. die folgende Bedingungen erfüllt sein, um zu verhindern, dass der zweite Galvanometer-Spiegel 31 den Lichtweg im ersten Durchgangsloch 24 überlappt. &thgr; ≥ 0,5 × (&agr; + sin–1(r/(d2 + w2/4)0,5)) dabei ist 2r der Durchmesser des Lichtwegs im ersten Durchgangsloch 24, w ist die Breitenabmessung des zweiten Galvanometer-Spiegels 31, &thgr; ist der Einfallswinkel im ersten Galvanometer-Spiegel 30, d ist der Abstand zwischen dem ersten Galvanometer-Spiegel 30 und dem zweiten Galvanometer-Spiegel 31 und &agr; = cos–1(d/(d2 + w2/4)0,5).

Des Weiteren ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Ablenkwinkel im ersten Galvanometer-Spiegel 30 auf 60° eingestellt, was kleiner ist als 90°, und der Ablenkwinkel im zweiten Galvanometer-Spiegel 31 ist auf ca. 90° eingestellt. Stattdessen kann der Ablenkwinkel im zweiten Galvanometer-Spiegel 31 auf einen Winkel kleiner als 90° eingestellt werden. Obwohl diese Konstruktion in diesem Fall kompliziert wird, ist sie bei der Verringerung des Auftretens von Astigmatismus in jedem der Galvanometer-Spiegel 30 und 31 vorteilhaft.

Obwohl bei der oben beschriebene Ausführungsform angenommen wird, dass Licht mit den zwei Galvanometer-Spiegeln 30 und 31 abgelenkt wird, können ferner drei oder mehr Galvanometer-Spiegel verwendet werden, um das Licht abzulenken. In diesem Fall können alle Galvanometer-Spiegel einen Ablenkwinkel kleiner als 90° oder zumindest einer der Galvanometer-Spiegel kann einen Ablenkwinkel kleiner als 90° haben.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die zwei einander gegenüber angeordneten eindimensionalen Galvanometer-Spiegel 30 und 31 verwendet werden, um Licht zum zweidimensionalen Abtasten abzulenken, kann außerdem z. B. der erste Galvanometer-Spiegel 30 durch einen zweidimensionalen Galvanometer-Spiegel verwirklicht werden, der um zwei aufeinander senkrecht sehende Achsen wippt, und der zweite Galvanometer-Spiegel 31 kann durch einen nicht abtastenden feststehenden Spiegel verwirklicht werden. Bei dieser Konstruktion muss der feststehende Spiegel keinen Gelenkabschnitt haben, der bei einem Abtastspiegel erforderlich ist, und kann deshalb kompakt ausgeführt werden. Dies ermöglicht eine weitere Verringerung der Abmessung in der Breitenrichtung.

Wenn ein zweidimensionaler Galvanometer-Spiegel verwendet werden soll, kann ferner das erste Durchgangsloch 24 so ausgeführt werden, dass es sich in einem Winkel von ca. 30° schräg nach oben erstreckt, so dass der zweidimensionale Galvanometer-Spiegel am Schnittpunkt zwischen dem ersten Durchgangsloch 24 und dem zweiten Durchgangsloch 25, das sich nach unten erstreckt, angeordnet werden kann. Bei dieser Konstruktion kann die Abmessung in der Breitenrichtung wesentlich kleiner gemacht und der Astigmatismus verringert werden.

Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform die Pfeile 53a, die die Abtastrichtungen darstellen, und das Rechteck 53b, das den Bildbereich darstellt, enthält, die zusammen die Anzeige 53 für die Abtastrichtung auf der oberen Oberfläche des Abdeckelements 22 des Hauptkörpers 11 des Mikroskops bilden, können Abtastrichtungen außerdem indirekt angezeigt werden, indem Anzeigelinien 58, die die Richtung des Hauptkörpers 11 des Mikroskops angeben, auf einem Rahmen 15a des Monitors 15 bereitgestellt werden, wie in 9 gezeigt. Wie in 10 gezeigt, können ferner Anzeigelinien 59, die die Richtung des Hauptkörpers 11 des Mikroskops angeben, auf dem Monitorschirm dargestellt werden. Außerdem können diese Anzeigelinien 59 durch die optische Rastermikroskopvorrichtung 1 als ein Bild auf ein Untersuchungsbild gelegt werden. In diesem Fall können die Anzeigelinien 59 so ausgelegt sein, dass sie selektiv angezeigt und verborgen werden können.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 auf den auf der Außenoberfläche des Referenzelements 23 gebildeten geneigten Oberflächen 28 und 29 angebaut sind, können die geneigten Oberflächen 61 und 62 außerdem auf der Innenoberfläche eines Referenzelements 60 angeordnet und die Galvanometer-Spiegel 30 und 31 mit einem Kleber befestigt sein, wie in 11 dargestellt ist. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform bewegt die optische Rastermikroskopvorrichtung 1 die Kollimationslinseneinheit 36. Im Beispiel von 11 bewegt die optische Rastermikroskopvorrichtung 1 jedoch eine Hülse 28, die den Lichtwellenleiter 17 trägt. Bei dieser Konstruktion ist die Einstellung der Brennpunktposition, während die Endoberfläche der Objektivlinseneinheit 21 in engem Kontakt mit dem Objekt A gehalten wird, auf dieselbe Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform möglich.

Obwohl bei dieser Ausführungsform die Abtastspiegel 30 und 31 in einer Achse abtastende, elektromagnetisch angetriebene mikrobearbeitete Spiegel sind, wie in den 12A und 12B gezeigt, kann außerdem eine zweidimensionale kardanische Spiegeleinheit (in zwei Achsen abtastender mikrobearbeiteter Spiegel) 30' mit der in den 13A und 13B gezeigten Konstruktion und einem feststehenden Spiegel (in der Figur nicht dargestellt) gegenüber der zweidimensionalen kardanischen Spiegeleinheit 30' verwendet werden. Die 13A und 13B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht der zweidimensionalen kardanischen Spiegeleinheit 30'. In diesem Fall kann die zweidimensionale kardanische Spiegeleinheit 30' in einer der Positionen der Abtastspiegel 30 und 31, die bei der oben beschriebenen Ausführungsform einander gegenüberliegend angeordnet sind, angebaut sein. Der feststehende Spiegel (in der Figur nicht dargestellt) ist in der Position des anderen der Abtastspiegel 30 und 31 angeordnet.

Diese zweidimensionale kardanische Spiegeleinheit 30' enthält einen Hauptkörper 64' des Spiegels zum Reflektieren von Licht, einen inneren Spiegelrahmen 66' zum Anbauen des Hauptkörpers 64' des Spiegels über erste Gelenkabschnitte 65', einen äußeren Spiegelrahmen 66'' zum Anbauen des inneren Spiegelrahmens 66' über zweite Gelenkabschnitte 65'' und eine Einheit mit Magneten 67' zum Erzeugen eines Magnetfelds. Nunmehr sei auf 13A verwiesen, bei der der Hauptkörper 64' des Spiegels um die Y-Achse und die X-Achse wippt, um Licht in einem gewünschten Bereich abzutasten. Daher kann der Spiegel, der an der geneigten Oberfläche 29 oder 28 angebaut ist, die der geneigten Oberfläche 28 oder 29 gegenüberliegt, an der diese zweidimensionale kardanische Spiegeleinheit 30' angebaut ist, durch den oben beschriebenen feststehenden Spiegel (in der Zeichnung nicht dargestellt) verwirklicht werden. Der äußere Spiegelrahmen 66'' ist mit Löchern 68' für Einstellschrauben versehen, so dass der äußere Spiegelrahmen 66'' an der geneigten Oberfläche 28 oder 29 im Referenzelement 23 angebaut werden kann, wogegen die Position des Hauptkörpers 64'' des Spiegels bezüglich des Referenzelements 23 feineingestellt wird. Bei dieser Konstruktion ist infolge der Verwendung eines nicht abtastenden feststehenden Spiegels ein Gelenkabschnitt, der normalerweise für einen Abtastspiegel nötig ist, nicht erforderlich, und deshalb kann die Größe des Spiegels verringert werden.

Zusätzliche Punkte

Auf Basis der oben beschriebenen Ausführungsform sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit den folgenden Merkmalen denkbar.

  • 1. Optische Rastermikroskopvorrichtung mit:

    allen Merkmalen nach Anspruch 1, 2 oder 3.

    Obwohl es eine Ablenkung des Lichts durch den Abtastspiegel unter einem Winkel kleiner als 90° schwierig macht, die Breitenrichtung und die Längsrichtung des Hauptkörpers der Vorrichtung auf die Abtastrichtung des Abtastspiegels abzustimmen, kann die Richtung eines durch den Fotodetektor detektierten Bildes des Objekts angezeigt werden, indem ein Anzeigemechanismus für die Abtastrichtung vorgesehen wird.
  • 2. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 1, die ferner ein Referenzelement zum Anbauen des optischen Kollimationssystems und des Abtastspiegels aufweist.

    Weil die optischen Komponenten am selben Referenzelement angebaut werden, kann die Montage der optischen Komponenten und Einstellungen, einschließlich der Einstellung der optischen Achse, einfach ausgeführt werden. Aus demselben Grund kann ferner die Montagepräzision der optischen Komponenten verbessert werden.
  • 3. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 2, bei der das Referenzelement eine Anbauoberfläche enthält, an der der Abtastspiegel so angebaut ist, dass ein Ablenkwinkel kleiner als 90° relativ zur optischen Achse des optischen Kollimationssystems an seinem Ursprung erzielt wird.

    Da die Anbauoberfläche mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit gebildet werden kann, kann die Montagepräzision verbessert werden. Ferner ist bei der Einstellung der optischen Achse nur eine Feineinstellung erforderlich.
  • 4. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 2 und 3, ferner einen Positionseinstellmechanismus aufweisend, damit der Abtastspiegel so am Referenzelement angebaut werden kann, dass die Position des Abtastspiegels einstellbar ist.

    Der Abtastspiegel kann durch die Verwendung des Positionseinstellungsmechanismus mit hoher Genauigkeit bezüglich des Referenzelements montiert werden. Ferner kann der Abtastspiegel bei einem Ausfall ersetzt werden. Dies ist zur Verlängerung der Nutzungsdauer des Hauptkörpers der Vorrichtung vorteilhaft.
  • 5. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 2 bis 4, ferner einen Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition aufweisend, um die Brennpunktposition, die an einer Untersuchungsstelle in Richtung der optischen Achse des optischen Fokussiersystems gebildet wird, zu ändern, bei der ein Antriebsgerät zum Antrieb des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition am Referenzelement angebaut ist.

    Weil die Brennpunktposition der beobachteten Untersuchungsstelle mittels des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition geändert werden kann, kann ein Bild einer Stelle in einer gewünschten Tiefe erfasst werden, indem die Brennpunktposition geringfügig geändert wird, und ferner kann ein dreidimensionales tomographisches Bild erfasst werden, indem der Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition kontinuierlich geändert wird.
  • 6. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 5, ferner einen Positionseinstellmechanismus aufweisend, der es ermöglicht, dass das Antriebsgerät zum Antrieb des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition so am Referenzelement angebaut werden kann, dass die Position des Antriebsgeräts einstellbar ist.

    Mit dem Positionseinstellmechanismus kann das Antriebsgerät zum Antrieb des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition so montiert werden, dass das Antriebsgerät vom Referenzelement gelöst werden kann. Bei einem Ausfall im Antriebsgerät kann das Antriebsgerät ersetzt werden. Dies ist zur Verlängerung der Nutzungsdauer des Hauptkörpers der Vorrichtung vorteilhaft.
  • 7. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 1 und 6, bei der das Antriebsgerät zum Antrieb des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition in einem Raum angeordnet ist, der durch die Innenoberflächen des Abtastspiegels und des optischen Pupillen-Projektionssystems im Hauptkörper der Vorrichtung begrenzt ist.

    Infolge der oben beschriebenen Anordnung des Antriebsgeräts zum Antrieb des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition kann die Breitenabmessung des Hauptkörpers der Vorrichtung verringert werden. Dies ermöglicht es, die Größe des Hauptkörpers der Vorrichtung zu verringern, um ein ausreichendes Sichtfeld der zusammen mit der optischen Rastermikroskopvorrichtung zu verwendenden Stereomikroskopvorrichtung zu gewährleisten.
  • 8. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 2 bis 7, ferner ein Lagerungselement zum Lagern eines Endes des Licht übertragenden Elements aufweisend, wobei das Lagerungselement am Referenzelement angebaut ist.

    Als Folge davon, dass das Lagerungselement am Referenzelement angebaut ist, können die Montage der Komponenten und Einstellungen, einschließlich der Einstellung der optischen Achse, auf einfache Weise ausgeführt werden.
  • 9. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 8, ferner einen Positionseinstellmechanismus aufweisend, damit das Lagerungselement so am Referenzelement angebaut werden kann, dass die Position des Lagerungselements einstellbar ist.

    Mit dem Positionseinstellmechanismus kann das Lagerungselement so montiert werden, dass es vom Referenzelement gelöst werden kann. Bei einem Ausfall im Licht übertragenden Element kann das Licht übertragende Element zusammen mit dem Lagerungselement ersetzt werden. Dies ist bei der Verlängerung der Nutzungsdauer des Hauptkörpers der Vorrichtung vorteilhaft.
  • 10. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 8 und 9, bei der eine Endoberfläche des Lagerungselements in Bezug auf eine optische Achse schräg poliert ist, so dass sie mit einer Endoberfläche des Licht übertragenden Elements bündig ist.

    Bei dieser Konstruktion wird verhindert, dass an der Endoberfläche des Licht übertragenden Elements reflektiertes Licht zum Fotodetektor zurückkommt.
  • 11. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 10, ferner einen Positionseinstellmechanismus aufweisend, der es ermöglicht, dass das optische Pupillen-Projektionssystem so am Referenzelement angebaut werden kann, dass die Position des optischen Pupillen-Projektionssystems einstellbar ist.

    Mit dem Positionseinstellmechanismus kann das optische Pupillen-Projektionssystem so montiert werden, dass es vom Referenzelement gelöst werden kann. Bei einem Ausfall im optischen Pupillen-Projektionssystem kann das optische Pupillen-Projektionssystem ersetzt werden. Dies ist zur Verlängerung der Nutzungsdauer des Hauptkörpers der Vorrichtung vorteilhaft.
  • 12. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 4 bis 11, bei der der Positionseinstellmechanismus eine Schraube ist.
  • 13. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 4 bis 11, bei der der Positionseinstellmechanismus eine Schraube und eine Ausgleichsscheibe enthält und die Winkeleinstellung entsprechend der Dicke der Ausgleichsscheibe möglich ist.
  • 14. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 2 bis 13, bei der ein Steckverbinder zum lösbaren Anschließen elektrischer Verdrahtung am Referenzelement bereitgestellt ist.
  • 15. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 14, ferner einen Monitor zur Anzeige eines Bildes des Objekts, das vom Fotodetektor detektiert worden ist, aufweisend, wobei die Anzeige für die Abtastrichtung mit dem Bild des Objekts kombiniert ist.
  • 16. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 15, bei der die Anzeige für die Abtastrichtung selektiv angezeigt oder verborgen werden kann.
  • 17. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 16, ferner einen weiteren Abtastspiegel aufweisend, wobei die beiden Abtastspiegel mikrobearbeitete Einachsen-Abtastspiegel sind, die einander gegenüberliegen und eine berührungslose Galvanometer-Spiegeleinheit bilden.
  • 18. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 17, bei der einer der Abtastspiegel auf einem Lichtweg in der Nähe der Lichtquelle und der andere Abtastspiegel auf einem Lichtweg in der Nähe des optischen Fokussiersystems angeordnet ist, und bei der die beiden Abtastspiegel so angeordnet sind, dass sie die folgende Bedingung erfüllen: 0,5 × (&agr; + sin–1(r/(d2 + w2/4)0,5)) ≤ &thgr; < 45°; dabei ist &thgr; der Einfallswinkel, unter dem das Licht von der Lichtquelle über das Licht übertragende Element auf den einen Abtastspiegel fällt,

    r ist der Strahlradius,

    w ist die Breite des anderen Abtastspiegels,

    d ist der Abstand zwischen den beiden Abtastspiegeln und

    &agr; = cos–1(d/(d2 + w2/4)0,5),
  • 19. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 18, bei der der Einfallswinkel &thgr; 35° oder weniger beträgt.
  • 20. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 17 bis 19, bei der die Abtastspiegel elektromagnetisch angetriebene Spiegel sind.
  • 21. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 16, ferner einen feststehenden Spiegel aufweisend, der gegenüber dem Abtastspiegel angeordnet ist, wobei der Abtastspiegel ein mikrobearbeiteter Zweiachsen-Abtastspiegel ist.

    Infolge der Verwendung eines nicht abtastenden feststehenden Spiegels ist ein Gelenkabschnitt, der für einen Abtastspiegel nötig ist, nicht erforderlich, und deshalb kann die Größe des Spiegels verringert werden.
  • 22. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 21, bei der der Abtastspiegel auf einem Lichtweg in der Nähe der Lichtquelle und der feststehende Spiegel auf einem Lichtweg in der Nähe des optischen Fokussiersystems angeordnet ist, und bei der der Abtastspiegel und der feststehende Spiegel so angeordnet sind, dass sie die folgende Bedingung erfüllen: 0,5 × (&agr; + sin–1(r/(d2 + w2/4)0,5)) ≤ &thgr; < 45° dabei ist &thgr; der Einfallswinkel, unter dem das Licht von der Lichtquelle über das Licht übertragende Element auf den Abtastspiegel fällt,

    r ist der Strahlradius,

    w ist die Breite des feststehenden Spiegels,

    d ist der Abstand zwischen dem Abtastspiegel und dem feststehenden Spiegel und

    &agr; = cos–1(d/(d2 + w2/4)0,5).
  • 23. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Punkt 22, bei der der Einfallswinkel &thgr; 35° oder weniger beträgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der durch den Abtastspiegel erzeugte Astigmatismus unterdrückt, um ein Bild von hoher Qualität zu erzeugen. Ferner wird Licht durch den Abtastspiegel zum Abtasten so abgelenkt, dass das Licht kompakt gefaltet wird, um die Breitenabmessung des Hauptkörpers der Vorrichtung zu verringern. Dies ermöglicht es, den Hauptkörper der Vorrichtung so anzuordnen, dass ein ausreichendes Sichtfeld eines Stereomikroskops, das zusammen mit ihr zu verwenden ist, gewährleistet ist.


Anspruch[de]
Optische Rastermikroskopvorrichtung (1) mit:

einer Lichtquelle (12);

einem Licht übertragenden Element (17) zum Übertragen von Licht von der Lichtquelle (12);

einem Hauptkörper (11) der Vorrichtung zum Beleuchten eines Objekts (A) mit dem vom Licht übertragenden Element (17) übertragenen Licht, wobei der Hauptkörper (11) der Vorrichtung enthält:

ein optisches Kollimationssystem (36) zum Wandeln des vom Licht übertragenden Element (17) übertragenen Lichtes in kollimiertes Licht;

einen Abtastspiegel (30) zum Ablenken des vom optischen Kollimationssystem (36) emittierten kollimierten Lichtes unter einem Ablenkwinkel kleiner als 90°, um das Objekt (A) mit dem Licht abzutasten;

ein optisches Fokussiersystem (21) zum Fokussieren des vom Abtastspiegel (30) abgetasteten Lichtes auf dem Objekt (A); und

ein optisches Pupillen-Projektionssystem (48), das zwischen dem optischen Fokussiersystem (21) und dem oben beschriebenen Abtastspiegel (30) angeordnet ist;

einen Fotodetektor (13) zur Detektion von Rücklicht, das vom Objekt (A) über den Hauptkörper (11) der Vorrichtung und das Licht übertragende Element (17) zurückkommt; und

gekennzeichnet durch

eine Anzeige (53) für die Abtastrichtung, die die Abtastrichtung des Abtastspiegels (30) angibt;

wobei die Anzeige (53) für die Abtastrichtung auf der Außenoberfläche des Hauptkörpers (11) der Vorrichtung markiert ist.
Optische Rastermikroskopvorrichtung (1) mit:

einer Lichtquelle (12);

einem Licht übertragenden Element (17) zum Übertragen von Licht von der Lichtquelle (12);

einem Hauptkörper (11) der Vorrichtung zum Beleuchten eines Objekts (A) mit dem vom Licht übertragenden Element (17) übertragenen Licht, wobei der Hauptkörper (11) der Vorrichtung enthält:

ein optisches Kollimationssystem (36) zum Wandeln des vom Licht übertragenden Element (17) übertragenen Lichtes in kollimiertes Licht;

einen Abtastspiegel (30) zum Ablenken des vom optischen Kollimationssystem (36) emittierten kollimierten Lichtes unter einem Ablenkwinkel kleiner als 90°, um das Objekt (A) mit dem Licht abzutasten;

ein optisches Fokussiersystem (21) zum Fokussieren des vom Abtastspiegel (30) abgetasteten Lichtes auf dem Objekt (A); und

ein optisches Pupillen-Projektionssystem (48), das zwischen dem optischen Fokussiersystem (21) und dem oben beschriebenen Abtastspiegel (30) angeordnet ist;

einen Fotodetektor (13) zur Detektion von Rücklicht, das vom Objekt (A) über den Hauptkörper (11) der Vorrichtung und das Licht übertragende Element (17) zurückkommt;

einen Monitor zur Anzeige eines Bildes des Objekts (A), das vom Fotodetektor (13) detektiert worden ist;

gekennzeichnet durch

eine Anzeige (58) für die Abtastrichtung, die die Abtastrichtung des Abtastspiegels (30) angibt;

wobei die Anzeige (58) für die Abtastrichtung auf dem Rahmen des Monitors gezeichnet ist.
Optische Rastermikroskopvorrichtung (1) mit:

einer Lichtquelle (12);

einem Licht übertragenden Element (17) zum Übertragen von Licht von der Lichtquelle (12);

einem Hauptkörper (11) der Vorrichtung zum Beleuchten eines Objekts (A) mit dem vom Licht übertragenden Element (17) übertragenen Licht, wobei der Hauptkörper (11) der Vorrichtung enthält:

ein optisches Kollimationssystem (36) zum Wandeln des vom Licht übertragenden Element (17) übertragenen Lichtes in kollimiertes Licht;

einen Abtastspiegel (30) zum Ablenken des vom optischen Kollimationssystem (36) emittierten kollimierten Lichtes unter einem Ablenkwinkel kleiner als 90°, um das Objekt (A) mit dem Licht abzutasten;

ein optisches Fokussiersystem (21) zum Fokussieren des vom Abtastspiegel (30) abgetasteten Lichtes auf dem Objekt (A); und

ein optisches Pupillen-Projektionssystem (48), das zwischen dem optischen Fokussiersystem (21) und dem oben beschriebenen Abtastspiegel (30) angeordnet ist;

einen Fotodetektor (13) zur Detektion von Rücklicht, das vom Objekt (A) über den Hauptkörper (11) der Vorrichtung und das Licht übertragende Element (17) zurückkommt;

einen Monitor zur Anzeige eines Bildes des Objekts (A), das vom Fotodetektor (13) detektiert worden ist;

gekennzeichnet durch

eine Anzeige (59) für die Abtastrichtung, die die Abtastrichtung des Abtastspiegels (30) angibt;

wobei die Anzeige (59) für die Abtastrichtung mit dem Bild des Objekts (A) kombiniert ist.
Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend:

ein Referenzelement (23) zum Anbau des optischen Kollimationssystems (36) und des Abtastspiegeis (30).
Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Referenzelement (23) eine Anbauoberfläche (28) enthält, an der der Abtastspiegel (30) so angebaut ist, dass ein Ablenkwinkel kleiner als 90° relativ zur optischen Achse des optischen Kollimationssystems (36) an deren Ursprung erzielt wird. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 4, ferner einen Positionseinstellmechanismus (32) aufweisend, damit der Abtastspiegel (30) so am Referenzelement angebaut werden kann, dass die Position des Abtastspiegels (30) einstellbar ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 4, ferner einen Mechanismus (43) zur Änderung der Brennpunktposition aufweisend, um die Brennpunktposition, die an einer Untersuchungsstelle in Richtung der optischen Achse des optischen Fokussiersystems (21) gebildet wird, zu ändern; bei der ein Antriebsgerät (41) zum Antrieb des Mechanismus (43) zur Änderung der Brennpunktposition am Referenzelement (23) angebaut ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 7, ferner einen Positionseinstellmechanismus aufweisend, der es ermöglicht, dass das Antriebsgerät (41) zum Antrieb des Mechanismus (43) zur Änderung der Brennpunktposition so am Referenzelement (23) angebaut werden kann, dass die Position des Antriebsgeräts einstellbar ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 4, ferner ein Lagerungselement (27) zum Lagern eines Endes des Licht übertragenden Elements (17) aufweisend, wobei das Lagerungselement am Referenzelement angebaut ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 4, ferner einen Positionseinstellmechanismus (50, 51) aufweisend, der es ermöglicht, dass das optische Pupillen-Projektionssystem (48) so am Referenzelement angebaut werden kann, dass die Position des optischen Pupillen-Projektionssystems (48) einstellbar ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Positionseinstellmechanismus (50, 51) eine Schraube (51) und eine Ausgleichsscheibe (50) enthält und die Winkeleinstellung entsprechend der Dicke der Ausgleichsscheibe möglich ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 4, bei der ein Steckverbinder zum lösbaren Anschließen elektrischer Verdrahtung am Referenzelement bereitgestellt ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Antriebsgerät zum Antrieb des Mechanismus zur Änderung der Brennpunktposition in einem Raum angeordnet ist, der durch die Innenoberflächen des Abtastspiegels (30) und des optischen Pupillen-Projektionssystems (48) im Hauptkörper (11) der Vorrichtung begrenzt ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner einen weiteren Abtastspiegel (31) aufweisend, wobei die beiden Abtastspiegel (30, 31) mikrobearbeitete Einachsen-Abtastspiegel sind, die einander gegenüberliegen und eine berührungslose Galvanometer-Spiegeleinheit bilden. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 14, bei der einer der Abtastspiegel (30) auf einem Lichtweg in der Nähe der Lichtquelle (12) und der andere Abtastspiegel (31) auf einem Lichtweg in der Nähe des optischen Fokussiersystems (21) angeordnet ist, und bei der die beiden Abtastspiegel (30, 31) so angeordnet sind, dass sie die folgende Bedingung erfüllen: 0,5 × (&agr; + sin–1(r/(d2 + w2/4)0,5)) ≤ &thgr; < 45°; dabei ist &thgr; der Einfallswinkel, unter dem das Licht von der Lichtquelle (12) über das Licht übertragende Element (17) auf den einen Abtastspiegel (30) fällt;

r ist der Strahlradius;

w ist die Breite des anderen Abtastspiegels (31);

d ist der Abstand zwischen den beiden Abtastspiegeln (30, 31); und

&agr; = cos–1(d/(d2 + w2/4)0,5).
Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 15, bei der der Einfallswinkel &thgr; 35° oder weniger beträgt. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach Anspruch 14, bei dem die Abtastspiegel (30, 31) elektromagnetisch angetriebene Spiegel sind. Optische Rastermikroskopvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner einen feststehenden Spiegel (31) aufweisend, der gegenüber dem Abtastspiegel (30) angeordnet ist, wobei der Abtastspiegel (30) ein mikrobearbeiteter Zweiachsen-Abtastspiegel ist. Optische Rastermikroskopvorrichtung (1) nach Anspruch 18, bei der der Abtastspiegel (30) auf einem Lichtweg in der Nähe der Lichtquelle (12) und der feststehende Spiegel (31) auf einem Lichtweg in der Nähe des optischen Fokussiersystems (21) angeordnet ist, und bei der der Abtastspiegel (30) und der feststehende Spiegel (31) so angeordnet sind, dass sie die folgende Bedingung erfüllen: 0,5 × (&agr; + sin–1(r/(d2 + w2/4)0,5)) ≤ &thgr; < 45°; dabei ist &thgr; der Einfallswinkel, unter dem das Licht von der Lichtquelle (12) über das Licht übertragende Element (17) auf den Abtastspiegel (30) fällt;

r ist der Strahlradius;

w ist die Breite des feststehenden Spiegels (31);

d ist der Abstand zwischen dem Abtastspiegel (30) und dem feststehenden Spiegel (31); und

&agr; = cos–1(d/(d2 + w2/4)0,5).
Optische Rastermikroskopvorrichtung (1) gemäß Anspruch 19, bei der der Einfallswinkel &thgr; 35° oder weniger beträgt.






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