(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を照明するための照明光を放出する光源を備え、該試料から出る検出光を検出するための少なくとも１つの第１の検出器を備え、かつ照明用放射線経路内にも検出用放射線経路内にも配置されており、該試料をこれを通して照明および検出し得る対物レンズと、該試料から出る該検出光を非デスキャン検出するための第２の検出器と、を備えた走査型顕微鏡において、
顕微鏡スタンドに連接され、かつ合焦のために前記スタンドで垂直に変位可能であり、該走査型顕微鏡の該照明用放射線経路および該検出用放射線経路のうちの少なくとも一つのための顕微鏡対物レンズ用の少なくとも１つの収容部を備えるハウジングから成るサブアセンブリが設けられ、その際、少なくとも該第２の検出器が、該ハウジング内に配置されており、かつ試料光によって作用され得、
少なくとも前記第２の検出器の信号のための評価電子機器が、前記ハウジング内に配置され、少なくとも前記第２の検出器が、熱伝導性媒体を介して、前記ハウジングの外に配置された冷却手段と接続され、前記顕微鏡の前記検出用放射線経路が、旋回可能なミラーを介して前記第２の検出器の方向に偏向され得、少なくとも前記旋回可能なミラーおよび前記第２の検出器が、前記ハウジング内において、前記対物レンズと、合焦のために前記顕微鏡スタンドに垂直に変位可能に設けられた案内部との間に配置されていることを特徴とする走査型顕微鏡。
【請求項２】
部分透過性ミラーが、第１および第２の検出器を介した同時検出のために、前記検出用放射線経路内に設けられる、請求項１に記載の走査型顕微鏡。
【請求項３】
前記ハウジング内に更なる偏向ミラーが、前記第２の検出器の方向への前記検出光のために設けられる、請求項１または２に記載の走査型顕微鏡。
【請求項４】
合焦光学系が、前記第２の検出器上に前記検出光を合焦するために、前記検出用放射線経路内に設けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡。
【請求項５】
前記検出器の前に、検出波長を選択するためのフィルタが設けられる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡。
【請求項６】
ＮＤＤ検出光の分割が行われ、かつ少なくとも１つの更なる検出器が、該分割の後に配置される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡。
【請求項７】
前記少なくとも１つの更なる検出器が前記ハウジング内に配置される、請求項６に記載の走査型顕微鏡。
【請求項８】
前記光源はパルス状の光源である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡。
【請求項９】
前記冷却手段は冷却リブである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走査型顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を照明するための照明光を放出する少なくとも１つの光源を備え、試料から出る検出光を検出するための少なくとも１つの第１の検出器を備え、かつ照明用放射線経路内にも検出用放射線経路内にも配置されており、試料をこれを通して照明および検出し得る対物レンズと、特にパルス状のレーザ光による非線形励起に由来する検出光を検出するための追加的な非デスキャン検出用放射線経路と、を備えた走査型レーザ顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような顕微鏡は、例えば（特許文献１）に記載されており、かつ図１に現況技術として例示的に示されている。
この場合、非デスキャン検出器は、対物レンズと鏡筒レンズの間のデカップリングにおいて、ならびに試料の対物レンズに向かい合う側での透過において設けられる。
【０００３】
非線形走査型レーザ顕微鏡に関しては、非デスキャン検出（ＮＤＤ）が標準的な方法として定着している。この検出方式の場合、試料から放出された光は、スキャン光学系を介してピンホールを通るのではなく、大面積センサによって積分的に検出される。検出器の前に合焦光学系を設けてもよい。
【０００４】
励起の際の非線形的な工程により、共焦点検出がなくても小さな試料ボリュームの励起および結像が可能であり、そのうえ、この積分的な検出方式は、試料から放出された光の比較的大きな部分を利用する。
【０００５】
ＮＤＤが顕微鏡対物レンズのできるだけ近くにある場合、検出効率はさらに上昇され得る。これは、対物レンズの射出瞳の付近で横にデカップリングすることによって達成された。
【０００６】
このような配置は（特許文献２）および（特許文献３）にも記載されている。
ＮＤＤは、とりわけ電気生理学的な適用において使用され、および対物レンズ・レボルバ合焦による機器で使用されるので、既知の種類のデカップリングが難しく、というのも１つには、この場合、合焦の際にデカップリング・ユニットおよびＮＤＤサブアセンブリを共に移動させなければならないからであり、もう１つには、横に飛び出ている検出器が、電気生理学的な適用（触診操作手技、パッチ・クランプ）のために必要な試料へのアクセスを制限するからである。
【０００７】
この追加的で、とりわけ横へのデカップリングにより非対称な重量負荷は、合焦の位置合わせ精度および移動速度を劇的に低下させる。これに加え、生物試料での適用に関しては、複数の波長領域を互いに関係なく検出することも益々重要になっているという事情が、さらに困難にさせている。これは結果として２つ以上のＮＤＤユニットをカスケード式に配置させることとなり、これによって移動すべき質量は倍以上になり、かつこの質量が、カスケーディングの度合いと共に伸びるレバー・アームを介して作用する。
【特許文献１】独国特許発明第１９７０２７５３号明細書
【特許文献２】米国特許第６４３７９１３号明細書（Ｂ１）
【特許文献３】独国特許発明第１０１２０４２４号明細書（Ｂ４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、挙げられた欠点を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に従い、検出器を対物レンズ・キャリアまたは対物レンズ交換器内に直接的に組み込む場合、上に示した横へのデカップリングの欠点は有利に回避され得る。その際、デカップリング部および検出器が、対物レンズと、対物レンズ交換器の合焦のために必要な案内部との間にあることが有利である。これにより、案内部の負荷はもう左右非対称ではなく、かつ前方および横への試料空間アクセスが制限されない。
【００１０】
本発明は独立請求項の主題である。
有利な実施形態は従属請求項の主題である。
以下に、本発明によるサブアセンブリを図２〜図４に基づきさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図には、顕微鏡に付属する対物レンズ交換器用のキャリア内への、ＮＤＤの本発明による組込みが示されている。この例示的実施形態は、対物レンズ合焦による正立顕微鏡であり、しかし類似的に、別の顕微鏡タイプ（倒立顕微鏡）に伝達することも可能である。
【００１２】
その際、試料から来る光は、対物レンズによって収束され、かつ放射線偏向器および場合によっては追加的な結像光学系を介して検出器上に結像される。
実際には、デスキャン検出と非デスキャン検出との間の転換が行われるのが一般的である。
【００１３】
これは、放射線経路を切替える、または両方のために分配する相応の反射性要素または部分透過性要素によって行い得る。
全ての図で、（図示されていない）顕微鏡スタンドに有利には高さ変位可能に、および固定ノブ２を介して固定可能に連接するための蟻継ぎ案内部１が見える。
【００１４】
現況技術から、合焦のために、垂直方向のステージ変位または対物レンズの垂直変位または両方が行われ得ることが一般に知られている。ここでは例示的に（米国特許第５２７０８５５号明細書）（先行技術の説明）を挙げておく。
【００１５】
そして、本発明の場合も、本発明によるサブアセンブリが対物レンズと一緒に垂直に変位可能であり、これにより、光学的関係、特に対物レンズと検出器との間の光路長が維持され続けることが有利な点となる。
【００１６】
ハウジング３内には、操作要素および回転棒１０を介して旋回させ得るミラー４が設けられており、このミラー４は、対物レンズ用ネジ溝１１を備えた光学的貫通口および図示されていない顕微鏡対物レンズの上方に配置されている。旋回ミラー４を経由して延びる放射線経路１３が図２および図３に破線で示されている。顕微鏡対物レンズを通り抜けて行く光は、旋回ミラー４および更なる偏向ミラー５ならびに合焦光学系６を介して、ハウジング３内に配置された検出器７、有利にはＰＭＴに達する。検出器は、適切なブレッド・ボードによって交換可能に形成され得る。
【００１７】
ミラー４を放射線経路の外へ旋回させると、試料光は、上述の現況技術において説明したように、顕微鏡のデスキャン検出配置の方向に到達する。
検出器７の隣には、ハウジング３の外面に配置された冷却リブ９の方向に検出器の熱を排出するための熱伝導性伝達部８がある。
【００１８】
図４にはさらに、検出器７のための検出器電子機器１２が、有利に、サブアセンブリのハウジング３の内側に直接的に配置されていることが示されている。この検出器電子機器は、顕微鏡の中枢制御ユニットと接続されている（図示されていない）。
【００１９】
この中枢制御ユニットを介し、既知のやり方でも顕微鏡の合焦が行われ、通常は、説明したサブアセンブリが連接されており、顕微鏡対物レンズを垂直に変位させ得るユニットを介して、光軸に沿って顕微鏡対物レンズを電気的に変位させながら合焦が行われる。
【００２０】
つまり、ハウジングに接している顕微鏡対物レンズの変位と共に、サブアセンブリ全体が変位され、要するにサブアセンブリ内にある受信器が同時に変位されることが有利な点である。現況技術における既知の解決策と比較して、顕微鏡対物レンズと検出器７との間の光学的間隔が一定に維持されるという点が有利であり、このため、合焦光学系６に関する光学条件の変位による感度変動は発生しなくなる。
【００２１】
更なる、電子的にも障害を起こしやすいケーブル接続なしで、ハウジング３内の検出器７の検出器信号の評価が行われる（電子機器１２の図示された配置および信号のデジタル化によって、障害なく、電子機器から顕微鏡制御部の方向に到達し得る）。
【００２２】
図示されたコンパクトなサブアセンブリは、サブアセンブリ内で、または（独国特許出願公開第１９８２２８７０号明細書（Ａ１））でのような例えば押し棒／回転棒を介した２つの対物レンズの間の交換のための対物レンズ交換器がハウジング３の下に適切なやり方で配置される場合は対物レンズ交換器内で、対物レンズのすぐ傍に検出器が配置されることにより、得られる。
【００２３】
図示および説明した構造が有利におよび最初に意味することは、特に対物レンズと試料の間で、マニピュレータが設けられる場合、またはその他の試料の触診操作手技が行われる場合に、現況技術におけるような、操作者の視界および操作者の行動能力を制限するいかなる追加的な横の構造も設けられていないことである。
【００２４】
ＮＤＤ検出に必要な要素が光軸に密接して配置されるので、このシステムは全体的に比較的安定しており、かつ移動させなければならない非対称の比較的大きな質量分布を生じさせなくなる。ハウジング３内で、ミラー５の後ろの追加的なビーム・スプリッタを介して試料光を２つ以上の放射線成分に分割することも可能であり（図示されていない）、この放射線成分は、同時または選択的に稼働する２つ以上の検出器へと導かれる。
【００２５】
これにより、サブアセンブリは、コンパクトであるにもかかわらず、大きな柔軟性の可能性を付与される。
本発明による配置により、特に対物レンズと検出器との間の非常に高い位置精度も保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】例示的に現況技術を示す図。
【図２】サブアセンブリを上から見た図。
【図３】第１の斜視図。
【図４】図３に対し約９０度変位させた第２の斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１…蟻継ぎ案内部、２…固定ノブ、３…ハウジング／キャリア、４…旋回ミラー、５…偏向ミラー、６…合焦光学系、７…検出器  ＰＭＴ、８…伝達部、９…冷却リブ、１０…回転棒を備えた操作要素、１１…対物レンズ用ネジ溝を備えた対物レンズ嵌入部、１２…受信器電子機器、１３…放射線経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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