(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共焦点走査型顕微鏡（２０）の走査ユニット（２８）を操作するために走査座標値（φｎ，θｎ）を見つけ出す方法において、
試料（３２）の創出されるべき画像（６０）の画像点のデカルト画像座標（Ｘｎ，Ｙｎ）について、球座標系への前記デカルト画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）の座標変換によって、球走査座標値（φｎ，θｎ）を見つけ出し、及び、
前記球走査座標値（φｎ，θｎ）にしたがって走査ユニット（２８）を操作し、
前記球走査座標値（φｎ，θｎ）が見つけ出される際に、前記共焦点走査型顕微鏡（２０）の実施可能な異なるズーム程度が、複数の画像点の互いの間隔をズーム程度にしたがって既定することによって考慮される、方法。
【請求項２】
第一球走査座標値（φｎ，θｎ）が座標変換を用いて見つけ出され、且つ、第二球走査座標値（φｎ，θｎ）が、前記第一球走査座標値（φｎ，θｎ）の補間法によって見つけ出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
照射光ビーム（２４）が、前記共焦点走査型顕微鏡（２０）の走査ユニット（２８）によって前記試料（３２）上へ向けられ、
前記走査ユニット（２８）は、前記照射光ビーム（２４）が前記試料（３２）を光学的に走査するように既定の走査座標値（φｎ，θｎ）にしたがって駆動され、
前記既定の走査座標値が、球走査座標値（φｎ，θｎ）に基いて補正される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
共焦点走査型顕微鏡（２０）の走査ユニット（２８）を操作するために、補正された走査座標値（φｎＫ，θｎＫ）を見つけ出す方法において、
照射光ビーム（２４）が、走査型顕微鏡（２０）の走査ユニット（２８）によって標準試料（３２）上へ向けられ、
前記走査ユニット（２８）は、前記照射光ビーム（２４）が標準試料（３２）を光学的に走査するように既定の走査座標値（φｎ，θｎ）にしたがって駆動され、
前記標準試料（３２）から進行する検出光が、前記既定の走査座標値（φｎ，θｎ）に基いて検出され、
前記既定の走査座標値（φｎ，θｎ）は、前記標準試料（３２）の見つけ出されるべき画像（６０）の画像点の画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）と関連付けられ、
前記画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）の画像点が、同一の既定の走査座標値（φｎ，θｎ）で検出された検出光（３４）に基いて見つけ出され、
前記標準試料（３２）の画像が、見つけ出された画像点に基いて創出され、
前記標準試料（３２）の画像（６０）が標準試料（３２）と比較され、及び、
前記既定の走査座標値（φｎ，θｎ）が前記比較に基いて補正される、方法。
【請求項５】
標準試料（３２）の画像（６０）が、走査型顕微鏡（２０）の異なるズーム程度において取得され、且つ、前記既定の走査座標値（φｎ，θｎ）が、対応するズーム程度に基づいて補正される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
共焦点走査型顕微鏡（２０）を用いて試料（３２）の画像（６０）を創出する方法において、
照射光ビーム（２４）が、走査型顕微鏡（２０）の走査ユニット（２８）によって試料（３２）上へ向けられ、
前記走査ユニット（２８）は、前記照射光ビーム（２４）が前記試料（３２）を光学的に走査するように既定の走査座標値（φｎ，θｎ）にしたがって駆動され、
前記走査ユニット（２８）の真の位置を表す、走査ユニット（２８）の走査座標値を見つけ出し、
前記見つけ出された走査座標値を補正し、
前記試料（３２）から進行する検出光（３４）が、前記補正された走査座標値（φｎＫ，θｎＫ）に基いて検出され、
前記補正された走査座標値（φｎＫ，θｎＫ）は、前記試料（３２）の見つけ出されるべき画像（６０）の画像点の画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）と関連付けられ、
前記画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）の画像点が、同一の補正された走査座標値（φｎＫ，θｎＫ）で検出された検出光（３４）に基いて見つけ出され、及び、
前記試料（３２）の画像（６０）が、見つけ出された画像点に基いて創出される、方法。
【請求項７】
共焦点走査型顕微鏡（２０）を用いて試料（３２）の画像（６０）を創出する方法において、
照射光ビーム（２４）が、走査型顕微鏡（２０）の走査ユニット（２８）によって試料（３２）上へ向けられ、
前記走査ユニット（２８）は、前記照射光ビーム（２４）が前記試料（３２）を光学的に走査するように既定の走査座標値（φｎ，θｎ）にしたがって駆動され、
前記走査ユニット（２８）の真の位置を表す、走査ユニット（２８）の走査座標値を見つけ出し、
前記試料（３２）から進行する検出光（３４）が、前記見つけ出された走査座標値に基いて検出され、
前記見つけ出された走査座標値を補正し、
前記補正された走査座標値（φｎＫ，θｎＫ）は、前記試料（３２）の見つけ出されるべき画像（６０）の画像点の画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）と関連付けられ、
前記画像座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）の画像点が、同一の補正された走査座標値（φｎＫ，θｎＫ）で検出された検出光（３４）に基いて見つけ出され、及び、
前記試料（３２）の画像（６０）が、見つけ出された画像点に基いて創出される、方法。
【請求項８】
前記既定の走査座標値が、請求項１〜３のいずれか一項に記載の球走査座標値（φｎ，θｎ）である、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
見つけ出された走査座標値が、請求項４又は５にしたがって補正される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共焦点走査型顕微鏡の走査ユニットを操作するための、走査座標値を見つけ出す又は補正するための方法に関連している。さらに本発明は、共焦点走査型顕微鏡を用いて試料の画像を創り出すための方法に関連している。
【背景技術】
【０００２】
共焦点走査型顕微鏡は、例えば、試料、特に（生物）組織試料において蛍光物質を励起して、そこから生じる蛍光を検出するために用いられ得る。その原理は次のとおりである。照射光ビームを、走査ユニットを介して試料へ向け、当該走査ユニットは、走査座標値を網羅する駆動信号によって操作される。前記走査座標値は、走査ユニットの位置合せ要素の位置を表す。試料から放出された蛍光は、走査ユニットと、当該蛍光を照射光から分離するビームスプリッタとを介して、検出光の僅かな部分を検出器へ通過させる検出ピンホールへ向けられる。検出器によって検出された検出光は、走査座標値に基いて検出される。言い換えると、走査ユニットによって検出された信号に加え、走査ユニットの位置決め要素によって占められた位置も検出光を検出し次第記録され、当該位置は走査座標値によって表される。
【０００３】
検出光は走査座標値に基いて検出することが可能であり、それによって走査ユニットが駆動される。走査ユニット（特にその位置）が閉ループ形式で制御される場合には、既定の走査座標値は、「目標」走査座標値とも呼ばれる。その代わりに、走査ユニットの真の位置はセンサによって検出することが可能であり、これら検出された走査座標値は次に、検出位置において検出された検出光に関連付けられる。再度ではあるが、走査ユニットの位置が閉ループ形式で制御される場合には、これら検出された走査座標値も「実際の」走査座標値と呼ばれる。
【０００４】
試料の光学走査中に、又は、その後で、取得した多くの画像点を基に試料の画像を組立てることが可能であり、各画像点の位置は一対の画像座標値によって決定され、対応する走査座標値を前記画像座標値に関連付ける。近似による、画像座標値と走査座標値とのこの関連付けが公知である。しかしながらこれは、試料画像の特にエッジにおいて歪み及び／又は狂いを生じ得る。
【０００５】
画像の歪みは、近似的に計算された走査座標値によってのみならず、公知の走査型顕微鏡において又は走査型顕微鏡の操作方法において考慮に入れていない共焦点走査型顕微鏡の光学要素の光学的作用によっても生じる。
【０００６】
歪みは、特に多数の並置した別々の画像から組み合わせて試料の全体画像を作る際に問題となる、というのも、その時画像はそのエッジにおいて互いに合致しないからである。これはまた、このように焦点を共有して（共焦点によって）取得した試料の画像を、広視野画像に重ね合わせた際に問題となる、というのも、画像エッジにおけるそのような歪みは広視野撮像では生じないので、前記試料の二つの画像は特に画像のエッジにおいて互いに調和しないからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、共焦点走査型顕微鏡の走査ユニットを操作するために走査座標値又は補正した走査座標値を見つけ出すための方法、又は、単純な手法で特に画像エッジにおいて試料の正確な画像を創り出すことができる、走査型顕微鏡を用いて試料の画像を創り出す方法、を確立することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、独立請求項の特徴構成によって解決される。有利な形態は従属請求項中に表示している。
【０００９】
第一の態様にしたがうと、本発明は、球走査座標値（極走査座標値）が、創り出されるべき試料画像の画像点の、デカルト画像座標について、球座標値系へのデカルト画像座標の座標変換を用いることにより特定されるという事実によって特徴づけられる。前記走査ユニットは、球走査座標値に基いて操作される。
【００１０】
球座標系へのデカルト画像座標値の変換は、検出光の検出により特定した試料画像の画像点と、共焦点走査型顕微鏡の走査ユニットの位置との正確な関連付けに寄与し、走査ユニットの位置が球走査座標値によって予め規定される。この結果、試料画像が、特に画像のエッジにおいて正確に試料と一致する。
【００１１】
走査ユニットが球走査座標値に基いて操作可能となるように、球走査座標値は或る形式で存在するか、フォーマットされる。これに関連して、例えばこのことは、球走査座標値が関連付け規則で、例えば次に走査型顕微鏡の制御ユニットの記憶ユニットに保管され、共焦点走査型顕微鏡の操作中に制御ユニットによって読み出される表に保存されることを意味する。駆動信号は、走査ユニットの位置決め要素が、球走査座標値に対応する位置を推定するように変調される。その代わりに、球走査座標値が、（変換することなく）駆動信号として既に存在しているように厳密にフォーマットされる、又はそのように変調されてもよく；且つ、これらデータは例えばデジタル化した状態で制御ユニットの記憶ユニット上で保管される。走査ユニットの位置は各々、走査ユニットを用いて偏向された照射光ビームと、走査ユニットの標準位置で走査ユニットを用いて偏向された参照光ビームとの間で囲まれた角度である。
【００１２】
有利な形態において、複数の球走査座標値が見つけ出される際に、走査型顕微鏡の異なるズーム程度（ズームステップ）が考慮される。「ズーム」とは、範囲又は座標範囲の制限を意味する。ズームステップは拡大処置に該当し、そのようなものとも言える。これについて、異なるズーム程度が、ズーム程度にしたがい画像点の互いの間隔を予め規定することによって考慮されれば有利である。ズーム程度の考慮は、ズーム程度に関係なく走査型顕微鏡の画像創出における後の操作で、同様の精度を常に確保することを可能にする。
【００１３】
改良にしたがい、第一の球走査座標値のみが座標変換を用いて見つけ出され、第二の球走査座標値は、第一の走査座標値の補間法によって見つけ出される。このことは、制限された演算実行のみが可能である場合、又は、例えば走査型顕微鏡の操作中に、特に迅速に球走査座標値の算出を実行しなければならない場合に有利である。
【００１４】
別の改良は、既定の走査座標値が、球走査座標値に基いて補正されるということをもたらす。このことは、既存の走査型顕微鏡を、特にその走査ユニットを、画像の正確な算出が出来るような手法で駆動することを可能にする。既定の走査座標値は、例えば、球走査座標値で置き換えられるか、又は、既定の走査座標値と球走査座標値との間の差だけが見つけ出されて、当該既定の走査座標値が当該差にのみ基いて補正され得る、これについては「補正項」とも呼ばれ得る。
【００１５】
第二の態様にしたがうと、照射光ビームが走査型顕微鏡の走査ユニットを介して標準試料へ向けられるという事実に対し、本発明は注目に値する。走査ユニットは、既定の走査座標値に基いて、照射光ビームが光学的（視覚的）に標準試料を走査するようにして駆動される。標準試料から生じる検出光が、既定の走査座標値に基いて検出される。既定の走査座標値は、見つけ出されるべき標準試料画像の画像点の画像座標値と関連付けられる。画像座標値の画像点は、対応する既定の走査座標値で検出された検出光に基いて見つけ出される。標準試料の画像が、この見つけ出された画像点に基いて創り出される。標準試料の画像は標準試料と比較されて、既定の走査座標値が比較に基いて補正される。
【００１６】
標準試料の画像創出と、当該創出画像に基いた既定の走査座標値の補正とが、例えば、かなり不明確な既定の走査座標値について、このかなり不明確な走査座標値をこれに対してかなり正確な走査座標値によって置換できる補正項を算出できる能力をもたらすことができる。標準試料を用いた補正無しでは、正確な既定の走査座標（例えば、前述した球走査座標値のような）が存在する場合であっても、走査型顕微鏡の光学的作用の結果、試料の画像歪みが生じるかもしれない。これら歪みは考慮されて、標準試料を用いることによって除去され得る。
【００１７】
輪郭のはっきりした構造を有するいかなる試料、例えば、細目網が標準試料として適している。非常に正確な標準パターンを有する標準試料は、例えばマイクロチップ製造から公知の方法で、半導体基板をエッチングすることによって実行可能である。標準試料の画像と標準試料との比較は、例えば、標準試料の画像を、標準試料から正確に生じた標準画像と比較することによって実行可能である。当該比較は特に、コンピュータ上の画像処理システムを用いることによって自動で実行可能である。既定の走査座標値の補正は、例えば、当該既定の走査座標値を補正した走査座標値で置き換えることによって実行可能である、又は、既定の走査座標値と補正した走査座標値の差だけを算出し、このようにして見つけ出された差は補正項を構成し、既定の走査座標値と相互に関連され得る。
【００１８】
別の改良では、標準試料の画像は走査型顕微鏡の異なるズーム程度において取得され、既定の走査座標値が、対応するズーム程度に基いて補正される。言い換えると、補正された走査座標値を見つけ出すための方法は、走査型顕微鏡の異なる拡大において実施され、当該見つけ出した補正走査座標値、又は、対応する補正項は、対応するズーム又は拡大程度に関連付けて保存され、走査座標値は、走査型顕微鏡の操作中に現時点で設定されたズーム程度に従って後に既定される。補正した走査座標値を見つけ出すための方法は、予定されたとおりに共焦点走査型顕微鏡が用いられる前に、又は、走査型顕微鏡が完了した後に、例えば通常の校正の形で実行可能である。
【００１９】
第三の態様にしたがうと、本発明は、照射光ビームが走査型顕微鏡の走査ユニットを介して試料上に向けられるという事実に対し、注目に値する。走査ユニットは、既定した走査座標値にしたがって駆動されて、照射光ビームは試料を光学的に走査する。走査ユニットの真の位置を表す走査ユニットの走査座標値が見つけ出される。見つけ出された走査座標値は補正される。試料から進行する検出光は、補正された走査座標値に基いて検出される。補正された走査座標値は、試料画像の画像点を見つけ出すために、画像座標値と関連付けられる。画像座標の画像点は、対応する補正走査座標値で検出された検出光に基いて見つけ出される。試料の画像は、当該見つけ出された画像点に基いて創出される。
【００２０】
第四の態様にしたがうと、本発明は、第三態様に係る方法と殆んど一致した方法であって、それ（第三態様）とは異なり、試料から進行する検出光が、見つけ出された走査座標値に基いて先ず検出され、次に、当該見つけ出された走査座標値は補正され、その結果、走査座標値と検出光の関連付けが変更されるという方法に対し、注目に値する。
【００２１】
第一又は第二の態様にしたがうと、既定の、及び／又は、球、及び／又は、補正された走査座標値は、基本的に走査ユニットを駆動するために用いられ得る。第三及び第四態様にしたがって見つけ出された走査座標値の補正は、これらとは対照的に、走査型顕微鏡の操作中に検出された走査座標値に関している。走査ユニットと、特に当該走査ユニットの位置決め要素とが閉ループ制御システムによって制御される場合には、既定された走査座標値は「目標」走査座標値とも呼ばれ得、見つけ出された走査座標値は「実際の」走査座標値とも呼ばれ得る。言い換えると、例えば第一及び第二態様に従い、目標走査座標値の補正が実行可能であり、且つ、第三又は第四態様に従い、実際の走査座標値の補正が実行可能である。これについて、例えば既定の走査座標値は前述の球走査座標値又は補正された走査座標値であってもよく、及び／又は、見つけ出された走査座標値は補正されていない走査座標値であってもよい。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態を以下に概略図を用いてさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】共焦点走査型顕微鏡の図である。
【図２】座標変換を表す図である。
【図３】座標変換を実施するための式を示す図である。
【図４】標準試料と標準試料の画像とを表す図である。
【図５】関連付け規則を表す図である。
【図６】補正された走査座標値を見つけ出すための方法を示す図である。
【図７】共焦点走査型顕微鏡を操作するための第一手法のフローチャートである。
【図８】前記走査型顕微鏡を操作するための第二手法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
同一設計又は同一機能の要素は、図面を通じて同じ参照記号で標識付けられている。
【００２５】
図１は共焦点走査型顕微鏡２０を表している。走査型顕微鏡２０は、照射光ビーム２４を生じるレーザー光源２２を含んでいる。照射光ビーム２４は、単波長の、又は、多波長の光、例えば、広帯域レーザー光、特に白色光を包含してもよい。代わりに、又は、更に、走査型顕微鏡２０は、例えば、異なる波長の又は波長領域のレーザー光を生じる別のレーザー光源を含んでもよい。照射光ビーム２４は、例えば、二色性ミラーによって構成され、且つ、照射ビーム路２４を走査ユニット２８へ偏向する、主ビームスプリッタ２６上へ向けられる。走査ユニット２８は、好ましくは二つ以上の位置決め要素に結合された一つ以上のミラーを含む。位置決め要素は、走査型顕微鏡２０の制御ユニット（図示せず）によって駆動可能であり、位置決め要素の駆動において、複数のミラーが照射光ビーム２４を異なる方向へ偏向するようにして一つ以上のミラーに結合される。走査ユニット２８は、照射光ビーム２４を、例えば標準試料３２であり得る試料上へ照射光ビーム２４の焦点を合わせる対物レンズ３０へ向ける。
【００２６】
試料とは、例えば試料中に導入された蛍光物質を含む、及び／又は、照射光ビーム２４を用いて励起可能であって、励起状態において蛍光発光するように励起され得る物質を含む生体組織試料である。
【００２７】
輪郭のはっきりした構造を有するいかなる試料、例えば、細目網が、標準試料３２として最適である。この種類の標準試料３２は、例えばマイクロチップの製造におけるような半導体基板からエッチングして得ることができる。これは、サブナノメーター範囲でさえも、標準試料の構造を非常に正確に製造するのに役立つ。
【００２８】
試料から進行する検出光はしたがって、例えば蛍光光、又は、反射光を含んでおり、当該光は、検出光ビーム３４であって、対物レンズ３０を通り抜けて走査ユニット２８まで進み、当該走査ユニット２８は検出光ビーム３４を主ビームスプリッタ２６上へ向け、当該主ビームスプリッタ２６は、検出光を、検出ピンホール３６、例えばアパーチャを通り抜けて検出器３８まで進行させる。
【００２９】
走査ユニット２８は、制御ユニットのメモリ媒体に保存された走査座標値によって操作され、且つ、検出光は、走査座標値にしたがって検出される。言い換えると、制御ユニットを用いることによって、検出光は、走査座標値で表示された、現在設定されている走査ユニット２８の位置に関連付けられる。これら走査座標値は、走査ユニット２８を駆動可能である、又は、その代わりに、走査ユニット２８の位置決めユニットの真の位置を検出するセンサを備えることが可能であり、このようにして検出された走査座標値は次に、対応して検出された検出光と関連付けることが可能である。操作ユニット２８の位置決め要素が閉ループ制御システムを用いて操作される場合には、操作ユニット２８が駆動される走査座標値は「目標」走査座標値とも呼ばれ、且つ、検出された走査座標値は「実際の」走査座標値とも呼ばれ得る。
【００３０】
図２は座標変換を示しており、それによって創出されるべき画像の画像点のデカルト画像座標値Ｘｎ，Ｙｎは、走査ユニット２８の位置決め要素の位置を表す球走査座標値φｎとθｎに関連付けられる。座標変換は、例えば、図３に示した式Ｆ１〜Ｆ６によって実行可能である。球座標へのデカルト座標の変換を特に図２に図示しており、図３に係る式によって実行された。デカルト座標系は、Ｘ軸４０、Ｙ軸４２、及び、Ｚ軸４４を含んでおり、それぞれが互いに垂直である。その代わりに、例えば、Ｘ軸４０とＹ軸４２によって規定された、二次元のデカルト表面が存在しても十分足りるかもしれない。中間画面５２と試料面５４内の点、特に画像座標値Ｘｎ，Ｙｎが、デカルト座標系に図示され得る。デカルト座標系を配置しているので、Ｚ軸４４は、標準の方向と位置に相当する方向と位置を表している。標準の方向へ偏向され且つＺ軸４４上に存在する光ビームは、標準光ビームと呼ばれる。走査ユニット２８は、標準位置において、標準光ビームを標準方向に沿って偏向させる。照射光ビーム２４が標準光ビームと一致する場合には、次に試料面内の点ｘ０，ｙ０に到達し、当該点は、中間画面５２内において、画像座標値Ｘ０，Ｙ０を有する画像点に該当する。
【００３１】
変換矢印５０は、標準光ビームに対して偏向された照射光ビーム２４を表す。変換矢印５０は、Ｚ軸４０に対し角度φ１であって、且つ、Ｘ軸４０とＺ軸４４を渡る面に対し角度θ１である。このようにして偏向された照射光ビーム２４は、中間画面５２内の点ｘ１，ｙ１に到達し、当該点は、試料面５４内において、座標値Ｘ１，Ｙ１を有する試料上の点に相当する。角度φｎ及びθｎは、「走査座標値」とも呼ばれ得る。
【００３２】
式Ｆ１は、デカルト画像座標を球座標系へ変換する原理を表している。式Ｆ２は、変換矢印５０を用いた変換を表している。当該変換矢印は、式Ｆ２において「ｒ（θ；φ）」であって、ｒ０とは、その周囲でビームが偏向される点と中間画面５２との間の距離である（図２参照）。これは、式Ｆ３に示したデカルトＸ座標に対する相関関係と、式Ｆ４に記載されたデカルトＹ座標に対する相関関係をもたらす。これらの式を再構成することにより、式Ｆ５に示した第一球走査座標値φｉに対する関係と、式Ｆ６に示した第二球走査座標値θｉに対する関係をもたらす。
【００３３】
図４は、標準試料３２の表面と、標準試料３２の画像６０とを表している。先に見つけ出した球走査座標値φｎ，θｎが、標準試料３２の画像６０を取得するための、走査ユニット２８用の駆動値として使用され得る。しかしながら、そのように正確な球走査座標値φｎ，θｎを用いてさえも、標準試料の画像６０のエッジには歪みが生じ得る。これらをより良く表すために図４中に誇張して表している。これら歪みは、例えば走査型顕微鏡２０の光学要素の光学的作用から結果として生じ得るものである。その代わりに、比較的正確でない走査座標値、例えば、数学的近似を用いて見つけ出された走査座標値を、走査型顕微鏡２０を操作するために用いることも可能である。一方で、歪みは先に述べた光学的作用、ならびに、走査座標値算出の際の近似に基いている。
【００３４】
図５は、表で表した関連付け規則（分類規則）を示している。当該関連付け規則は、例えば走査ユニット２８の記憶媒体で保存できる、及び／又は、先に説明した座標変換を用いて及び／又は標準試料３２の画像６０の取得によって生じることができる。計画通りに走査型顕微鏡２０を操作するためには、基本的に、記載の表の二列を制御ユニットに保存しさえすれば十分である。例えば、第一と第二、第一と第三、又は、第一と第四列を保存することができる。それによって、デカルト画像座標値Ｘｎ，Ｙｎと、球走査座標値φｎ，θｎ、又は、補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫ、又は、補正項φｎＬ，θｎＬを用いて補正された球走査座標値φｎ，θｎとの関連付けを生じる。
【００３５】
球走査座標値φｎ，θｎは、好ましくは図２及び図３において説明した座標変換を用いて取得される。代わりに又は更に、補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫが、標準試料３２の画像６０の取得画像のみを用いることによって、又は、座標変換と、標準試料３２の画像６０の取得画像とを用いることによって見つけ出され得る。同様のことが、球走査座標値φｎ，θｎが補正項φｎＬ，θｎＬを用いて補正され、当該補正項は球走査座標値φｎ，θｎと補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫとを比較することによって取得されるところの、表の四列目にも当てはまる。
【００３６】
図６は、標準試料３２を用いて補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫを見つけ出すためのプログラムのフローチャートを表す。
【００３７】
ステップＳ２では、標準試料３２が既定の走査座標値に基いて光学的に走査される。既定の走査座標値は、球走査座標値φｎ，θｎ、又は、それに対して不正確な走査座標値であってもよい。
【００３８】
ステップＳ４では、標準試料３２から反射された検出光が、既定の走査座標値に基いて検出される。言い換えると、検出光の特定の成分が検出された時にどのようにして走査ユニット２８が駆動されるのかということが、とりわけ検出される。
【００３９】
ステップＳ６では、標準試料３２の画像６０が検出光に基いて創出される。特に、標準試料３２の画像が個々の画像点から組み合わせられ、且つ、当該画像点は検出光に基いて見つけ出される。ここでは、図５に示した関連付け規則を用いて、画像点のデカルト画像座標値Ｘｎ，Ｙｎとの、前記に対応する既定の走査座標値の、特に、球走査座標値φｎ，θｎ又は球走査座標値φｎ，θｎを用いて補正された補正走査座標値φｎＫ，θｎＫの関連付けが生じる。このようにして、検出光が由来する標準試料３２の領域が分かり、その結果、測定の画像点を見つけ出すことが可能である。
【００４０】
ステップＳ８では、標準試料３２の画像６０を標準試料３２と比較する。例えば、標準試料３２の標準画像が創出でき、標準試料３２の画像６０は、例えば、コンピュータに保存された画像処理プログラムを用いて当該標準画像と比較することができる。前記比較は、偏差（ずれ）の検出、特に、標準試料３２の画像６０と標準画像との歪みの検出を含んでいる。例えば、画像６０の交差点を標準画像の交差点と比較することができ、それらの間隔及びズレ方向を見つけ出すことが出来て、補正に用いることが可能となる。
【００４１】
ステップＳ１０では、前記既定の走査座標値が前記比較に基いて補正される。この補正では、特に、標準点のズレが次のように検討される、つまり、次に続く走査ユニット２８の駆動において、画像６０の交差点が標準試料３２内の標準点と一致するように、検討される。補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫは、球走査座標値φｎ，θｎ、又は、既定の走査座標値に加えて関連付け規則に保存され得る。その代わりに、前記既定の走査座標値は、補正したものφｎＫ，θｎＫで置き換えることが可能である。
【００４２】
その代わりに、既定の走査座標値と、補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫとの間の相違項のみを算出し、当該既定の走査座標値と対応付けて保存してもよい。
【００４３】
別の試料、例えば生体組織試料を検査する際には、次に走査ユニット２８は、図１について記載したように、補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫ、又は、補正項φｎＬ，θｎＬを有する既定の走査座標値に基いて駆動することが可能である。走査ユニット２８の位置決め要素の位置が閉ループ方式で制御される場合には、補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫ、又は、補正項φｎＬ，θｎＬを有する既定の走査座標値が、走査ユニット２８の位置決め要素の目標位置を定める、目標走査座標値である。
【００４４】
図７は共焦点走査型顕微鏡２０の走査方法のフローチャートである。この方法は、生体組織試料の画像を取得するのに最適である。ステップＳ１２では、既定の走査座標値にしたがって、試料を光学的に走査する。当該既定の走査座標値は、近似、つまり、球走査座標値φｎ，θｎ、又は、球走査座標値φｎ，θｎを用いて補正された、近似によって決定した走査座標値、つまり、補正された走査座標値φｎＫ，θｎＫによって見つけ出された走査座標値であり得る。
【００４５】
ステップＳ１４では、走査ユニット２８の位置決め要素の真の位置に対応する走査座標値を検出する。このために、位置決め要素の位置を検出するセンサを備えることが好ましい。走査ユニット２８が閉ループ制御システムを用いて操作される場合には、検出された走査座標値は「実際の」走査座標値とも呼ばれ得る。
【００４６】
ステップＳ１６では、検出された走査座標値を補正する。好ましくは、検出された走査座標値（これらが近似によって決定された走査座標値である場合には）は、球走査座標値φｎ，θｎを用いて、及び／又は、図６の方法によって示した補正を用いて補正する。
【００４７】
ステップＳ１８では、補正された走査座標値にしたがって検出光を検出する。
【００４８】
ステップＳ２０では、図６に示した方法のステップＳ６における標準試料３２の画像の創出と同様に、検出光に基いて試料の画像が組立てられる。
【００４９】
図８は、図７に示した走査型顕微鏡２０を操作する方法の代わりの、共焦点走査型顕微鏡２０を操作する方法である。走査型顕微鏡２０を操作するための二番目の方法におけるステップＳ２２〜Ｓ３０は、走査型顕微鏡を操作するための一番目の方法におけるステップＳ１２〜Ｓ２０に対応しており、ステップＳ２６とＳ２８は、ステップＳ１６とＳ１８と比較して順番が逆である。特に、検出光が、検出された走査座標値にしたがって、特に未補正の検出された走査座標値にしたがって、又は、未補正の実際の走査座標値にしたがって検出される、ステップＳ２６を最初に実行する。検出された走査座標値又は実際の走査座標値は引き続きステップＳ２８で補正される。
【００５０】
言い換えると、図７に示した方法では、実際の値の補正は、画像の取得中に、及び、検出光の検出中に実行し、これとは対照的に、図８の方法は、検出光の検出が完了した後にも実行され得る。例えば、比較的不正確な試料の画像を生じる既存且つ公知の走査型顕微鏡であっても、図８に示した方法を用いることにより、後に歪みの無い正確な画像を創出することが可能となる。
【００５１】
図１に示した共焦点走査型顕微鏡２０は単に概略的に表示している。特に、同様の技術文献から非常に良く知られたこの種類の顕微鏡は、比較的多くのミラー、アパーチャ、及び、集束レンズ、及び、平行になるように置かれたレンズ類のような光学要素を含んでいる。さらに、蛍光顕微鏡以外の顕微鏡法も、共焦点走査型顕微鏡を用いることによって実行可能である。本発明の方法は全ての走査型顕微鏡に適応可能である。
【符号の説明】
【００５２】
走査型顕微鏡  ２０
レーザー光源  ２２
照射光ビーム  ２４
主ビームスプリッタ  ２６
走査ユニット  ２８
対物レンズ（対物鏡）  ３０
標準試料  ３２
検出光ビーム  ３４
検出ピンホール  ３６
検出器  ３８
Ｘ軸  ４０
Ｙ軸  ４２
Ｚ軸  ４４
変換矢印  ５０
中間画面  ５２
試料面  ５４
標準試料の画像  ６０
試料座標値  ｘｎ，ｙｎ
デカルト画像座標値  Ｘｎ，Ｙｎ
走査座標値  φｎ，θｎ
補正した走査座標値  φｎＫ，θｎＫ
補正項  φｎＬ，θｎＬ
式１〜６  Ｆ１〜Ｆ６
ステップ２〜２０  Ｓ２〜Ｓ２０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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