(57)【要約】      （修正有）【課題】照明光と試料との間の相対移動によって本質的に照明軸に垂直な少なくとも１本のスキャン軸に沿う第１のスキャン手段を通じて、光ラスタ顕微鏡を用いて少なくとも１つの試料領域を短時間で把握する。【解決手段】相対移動の平面にある角度をなし、とりわけそれに垂直な第２のスキャン手段が移動し、第１および第２のスキャン手段の移動が結合し、および三次元の読み取り移動が試料内の照明によって行われることによって、画像受け取りが行われ、第２のスキャン手段が第１のスキャン手段の移動と結合し、第１のスキャン手段の少なくとも１つのスキャン方向に沿っても第２のスキャン手段のスキャン方向に沿っても広がりを伸ばしている直線および／または曲線および／または平面および／または曲面がスキャンされるように移動する方法。【選択図】図１
2006031017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光と試料との相対移動のもと、照明軸に実質上垂直な少なくとも１本のスキャン軸に沿う第１スキャン手段を通じて行う、光ラスタ顕微鏡による少なくとも１つの試料領域を捕捉するための方法であって、相対移動の平面に対し、ある角度で、とりわけ垂直方向で第２のスキャン手段を移動させ、第１および第２のスキャン手段の移動を結合させて、三次元の走査移動を試料内の照明で行うことにより撮像する方法。
【請求項２】
第１のスキャン手段の移動に結合させた第２のスキャン手段を、第１のスキャン手段の少なくとも１つのスキャン方向に沿う方向に、また第２のスキャン手段のスキャン方向に沿う方向にも延びている直線および／または曲線および／または平面および／または曲面がスキャンされるように移動させる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３】
少なくとも第２のスキャン手段が、制御曲線の形成のために、使用される試料の質量および／または使用される対物レンズの質量および／または使用される試料ステージの質量に対する予備較正に基づき、較正されおよびスキャン手段の移動が記録された較正曲線に基づき行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項４】
第２スキャン手段の移動のための変換関数および／またはルックアップテーブルが求められる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項５】
第１および／または第２スキャン手段の制御が時間周期で行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項６】
第１および第２スキャン手段の制御曲線における基本周波数が同一である、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項７】
試料の照明が点状に行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項８】
複数個の試料点の照明が同時に行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項９】
試料の照明が線形の光分布で行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１０】
線が相並んでいる複数個の点から作られている、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１１】
第２のスキャン手段が圧電駆動による対物レンズまたは迅速調整の可能なステージまたは適合ミラーによって作られている、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１２】
第２ラスタ移動の生成が、制御信号の周波数経過に基づきおよび／またはルックアップテーブルによる基準に基づき行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１３】
第２の周期的ラスタ移動が、曲線形、とりわけ正弦型および／または上昇線および／または下降線である、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１４】
第１および第２の手段によるラスタ画像捕捉において、同期化された共通の制御が、空間的に可変な照明領域の生成のために行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１５】
位置および／または形態および／または照明領域および／または照明条件および／または撮像条件の経時的変化に対する影響付与が制御ユニットを通じ、検出ユニットによって行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１６】
照明領域が、任意に形づくられたおよび／または方向づけられた線または面、または任意に形づくられおよび／または方向づけられたボリューム素子である、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１７】
光ラスタ顕微鏡により少なくとも１つの試料領域を捕捉するための、特に先行請求項の１つに記載の方法であって、観察画像スライスのスライス厚または試料操作の調整の間に、および／または照明条件および／または撮像条件の調整の間に、および／または試料における観察方向または誘導方向の調整の間に、三次元画像が一定の画像生成時間／１秒以内の遅延時間で（操作者が反応に到らない程度の時間内に）操作者に数回作製および描画される方法。
【請求項１８】
画像が予備選択された視線方向に対応して生成および描画される、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項１９】
視線方向が変えられる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項２０】
光ラスタ顕微鏡により少なくとも１つの試料領域を捕捉するための、特に先行請求項の１つに記載の方法であって、描かれた画像が複数画像スタックから生成され、その場合視線方向で重なり合う試料位置での強度比較により、それぞれ最高強度のものが保存および描画される方法。
【請求項２１】
光ラスタ顕微鏡により少なくとも１つの試料領域を捕捉するための、特に先行請求項の１つに記載の方法であって、空間可変的な照明領域（ＲＯＩ）が入力手段を通じて調整可能である方法。
【請求項２２】
入力手段により予備設定された走査領域が、位置変更の際、捕捉対象領域の後に来る、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項２３】
試料操作が設定された照明領域内で行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項２４】
空間的に独立した（ＲＯＩ）操作および／または結像を目的として複数のスキャナを用いる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項２５】
光学的な３Ｄ切断面の形成のため少なくとも１つの調整可能な共焦点絞りを用いる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項２６】
複数回の線照明および複数のライン検出器を用いる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項２７】
光ラスタ顕微鏡により少なくとも１つの試料領域を捕捉する、特に先行請求項の１つに記載の方法または配置であって、試料が互いに独立したスキャン手段を通じて複数回照明され、異なるスキャン手段により同じおよび／または異なる試料領域が照明され、独立したおよび／または共通の試料光検出が行われる方法または配置。
【請求項２８】
第１および／または第２の手段が少なくとも部分的には２重に第１および第２のシステム内に配備されていて、同時におよび／または順次に同じ試料に向けられている、先行請求項の１つに記載の方法または配置。
【請求項２９】
第１の照明が画像捕捉に、第２の照明が試料への影響付与に用いられる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３０】
第１または第２の照明による照明領域を変更する際には、それぞれ別な照明の照明領域が共通の制御ユニットによって後に誘導される、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３１】
第１または第２のシステムによって捕捉される照明領域内で検出された変更の際、それぞれ他のシステムの捕捉照明領域が、両システムに共通の制御ユニットによって変更される、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３２】
全体画像を手掛かりに照明領域が選択される、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３３】
画像捕捉のために照明される領域が、試料への影響のために照明される領域よりも大きい、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３４】
複数個の試料領域が、同時および／または順次照明によって影響を受け、およびこれらの試料領域が他の照明によって同時および／または順次照明され、および画像により検出される、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３５】
影響付与および／または試料捕捉のため、変化する空間試料領域が入力手段によって予備設定される、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３６】
光ラスタ顕微鏡により少なくとも１つの試料領域を捕捉するための、特に先行請求項の１つに記載の方法であって、試料を通る三次元切断平面を描く方法。
【請求項３７】
切断平面の予備設定が操作者によって行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３８】
三次元曲線を定義するため複数の三次元の点がマーキングされる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項３９】
撮影領域の照明が複数回行われ、撮影座標のシフトが少なくとも１回は反対方向に行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項４０】
試料の捕捉が、ニポーディスク、多点照明配置または共振型スキャナにより行われる、先行請求項の１つに記載の方法。
【請求項４１】
特に細胞結合面および有機体全体における、なかでも１／１０秒から時間単位までのダイナミックなプロセス等の生育過程、それも特に下記諸点、すなわち
・  その隣接細胞がレーザ照明に敏感に反応するので３次元ＲＯＩ照明から保護されねばならない３次元領域での生細胞の分析、
・  例えばＦＲＥＴ実験などにおいて、３次元のレーザ照準照明下で退色するマーカーによる生細胞の３次元領域での分析、
・  例えば３次元ＦＲＡＰ、ＦＬＩＰ実験などにおいて、レーザ照準照明下で退色する、同時にＲＯＩ外の観察も必要なマーカーによる生細胞の３次元領域での分析、
・  例えば３次元伝達物質の活性化など、レーザ照明下での操作原因により変化するマーカーおよび薬剤による生細胞の３次元領域での照準分析、
・  例えばｐａＧＦＰ、Ｋａｅｄｅなど、レーザ照明下での操作原因により変色するマーカーによる生細胞の３次元領域での照準分析、
・  例えばコンフォーカル性と検出感度との最適バランスが要求される微弱マーカーによる生細胞の３次元領域での照準分析、
・  例えばＣＦＰ、ＧＦＰ、ＹＦＰ、ＤｓＲｅｄ、ＨｃＲｅｄなど可変性多重マーキングのなされた３次元組織結合における生細胞、
・  機能に依存して変色する、例えばＣａ＋マーカーなどでマーキングのなされた３次元組織結合における生細胞、
・  生育に起因して変色するマーキングのなされた３次元組織結合における生細胞、例えばＧＦＰによる形質転換動物、
・  例えばｐａＧＦＰ、Ｋａｅｄｅなど、レーザ照明下での操作原因により変色するマーキングのなされた３次元組織結合における生細胞、
・  検出感度に有利なようにコンフォーカル性の制限を要求する微弱マーキングのなされた３次元組織結合における生細胞、
・  最終項目とそれ以前の項目との組み合せ、
のうちのいずれか１つの研究のための、先行請求項の少なくとも１つに記載の方法の使用。
【請求項４２】
特に、微小な運動構造体、例えばタンパク質の高速度描写に（殆どが１／１００秒の領域）、それも特にＲＯＩブリーチングを伴うＦＲＡＰなどに適用される、細胞内運搬過程の研究のための先行請求項の少なくとも１つに記載の方法の使用。
【請求項４３】
例えば、副分子構造解明のためのＲＯＩブリーチングを伴うＦＲＥＴなど、好ましくは間接的技術の使用下における、特に、非常に微小な構造の高速度描写など、分子およびその他副細胞の描写のための先行請求項の少なくとも１つに記載の方法の使用。
【請求項４４】
特に筋肉系または神経系に関する研究における迅速な信号伝達過程のための、特に、１／１００秒から１／１０００秒以下に到るまでの領域で展開されるイオン介在活動に関係する、高い経時的分解能による神経生理学過程のための、先行請求項の少なくとも１つに記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ＤＥ１９７０２７５３Ａ，ＤＥ１９７０２７５２Ａ，ＵＳ６０３７５８３にレーザ走査型顕微鏡が記述されている。
多くはガルバノスキャナにより作り出される試料上の光点のＸ／Ｙ移動と並んで、深度解明される画像積層を受け入れるためのＺ移動を実行することも知られている。
このＺ方向の移動は、たとえば機械的に試料ステージのＺ移動を介した物体の移動によって（圧電ステージ、ＨＲＺステージ、ＤＥ１９８２９９８２Ａ１）または対物レンズの移動によって（たとえば圧電駆動を用いた対物レンズ）行われる。
【特許文献１】ＤＥ１９７０２７５３  Ａ
【特許文献２】ＤＥ１９７０２７５２  Ａ
【特許文献３】ＵＳ６０３７５８３
【特許文献４】ＤＥ１９８２９９８２  Ａ１
【特許文献５】ＤＥ１９７３３１９３  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
ここでは第１にＺ方向の目標位置があらかじめ与えられ、この場合測定値受け入れがＺ駆動の送達移動の終了後に行われ、または第２に連続的なＺ方向の移動が行われ、この場合Ｚ駆動の送達移動の到着位相（加速位相）進行後測定値受け入れが連続的にまたは不連続的に行われる。
第１の変化形は非常に遅い。
変化形２は、たしかにたとえばＺ積層の速い受け入れではあるが、交互に行われるＺ走査の間、あらかじめ与えられた移動進行が調整されるまでＺ駆動を制動または加速するために休止が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明によってさらに記述するように、特に独立および従属請求項のように、速いＺ焦点合わせがＺ駆動の運用によって特に周期的な指向信号を通じて、Ｚ駆動の測定値把握と指向とをシステムの機械的および電気的特性に同期させながら作り出される。
Ｚ移動は、対物レンズの移動を通じて圧電またはガルバノメータ駆動を通じて、または試料のＺ移動によって圧電またはガルバノメータ駆動を通じて行われるのが有利である。
光点を特に速くＺ移動させるためには、顕微鏡の照明光路内の適応光学系も好適である。これらは試料内の光点を焦点外しによってＺ方向に移動させる（ＤＥ１９７３３１９３Ａ１）。
【０００４】
本発明に従いＺ移動についてのさまざまな指向モードが実現され得る。
ｘおよびｙについてのスキャナ指向はたとえばＤＥ１９７０２７５２Ａに記述されている。
図５には線形指向（指向信号Ａ）が速い試料移動Ｐ（高周波）と共に時間との関係において示されている。
移動Ｐはシステムの電気的および機械的特性（たとえば慣性、共振周波数）によって歪められている。
ここでは、典型的に見て１Ｈｚかそれ以上の周波数からの線形指向にもかかわらず、その結果ｚ移動が不定の曲線形で走ることが示されている。
【０００５】
図６にはそれゆえｚスキャン移動の有利な線形化が示されている。
示されているのはシステムに適合するあらかじめ歪められた指向Ａである。移動Ｐはシステムによって移行した後に線形となる（小さい帰還領域まで）。
【０００６】
これは周期的な指向信号が、指向信号の理想的でない電気的かつ機械的移行によって制限されている各システムに特徴的な歪みが補償されるやりかたで、あらかじめ歪められることによって達成される。
指向曲線は、スキャナ位置を登録する位置センサの値に基づき、および誤差曲線と目標の補正を受け取ることによって、たとえば経験的にあらかじめ求められ得る。
同様に、スキャナ位置を登録する位置センサの値に基づき、直接システムの移行関数が測定され得る。
システムの移行関数はそれぞれに利用される周波数について試料と光点との間の実移動偏差を指向信号による基準のために提供する。各周波数について位相シフト（たとえば移行による歪み）および振幅変化（たとえば移行による減衰）がある。
【０００７】
システム移行の知識は、試料と光点との間の移動について望まれる曲線を、この移動を作り出すために好適な指向曲線へ換算するのを可能とする。
好適な指向曲線を経験的に求めることや、目標とする指向曲線の算出は、好適な指向信号のフーリエ級数展開によっておよびフーリエ係数の変化によって行われ得るのが有利である。その際要求される精度に応じて係数はある境界周波数以上で顧慮されない。
【０００８】
スキャナ位置を登録する位置センサは、たとえば光学的または電気容量的のものとすることができる。
正確に基準を満たす試料のｚにおける移動曲線Ｐを得るために（たとえば正確な線形移動、すなわち利用範囲内で一定の速度）、Ｚ移動（たとえば圧電）の周期的指向信号をあらかじめ歪ませることは、機械的移動が正確に望みの移動行程に対応する（たとえば時間に関して線形な行程）ような仕方で行われる。
指向信号の周波数組成に依存して現れるｚ駆動（指向信号曲線（基準）と移動曲線との差）の周波数依存する移行関数による歪みは、こうして補償される。
レーザ走査型顕微鏡による測定値受け入れは、たとえば時間的に一定な距離（スキャン移動の帰還範囲を除いて）内で行われる。
【０００９】
線形化（事前歪みの決定）はたとえばフーリエ係数を通じて行われる：
−スキャナ指向信号の作り出しはフーリエ級数展開を通じて行われる：
Ｐｏｓ（ｔ）＝８／π&sup2;&#8226;｛ａ１／１&sup2;&#8226;ｃｏｓ（１&#8226;ｆ&#8226;ｔ＋φ１）＋ａ３／３&sup2;&#8226;ｃｏｓ（３&#8226;ｆ&#8226;ｔ＋φ３）＋ａ５／５&sup2;&#8226;ｃｏｓ（５&#8226;ｆ&#8226;ｔ＋φ５）＋…．．｝
ａ１，ａ３，ａ５，…：振幅係数
φ１，φ３，φ５，…．：位相係数
ｆ：スキャン移動の基本周波数
ｔ：時間
Ｐｏｓ（ｔ）：スキャナ鏡の偏向
【００１０】
振幅および位相（ａｉ，φｉ）についての個々の係数はスキャン移動を較正するのに役立つ。
（実際には不可能な）理想的に歪みのないスキャン移動への指向信号の変換の場合であったなら、対称的な三角曲線の形で移動させるため理想的な三角関数のフーリエ級数は：ａｉ＝１，φｉ＝０（ｉ＝１，３，５，７，…．）
指向信号の個々の周波数成分は、スキャンシステムにより、典型的にはほとんど互いに依存せず移行される（システムの線形性に応じて）。
実際には理想的な三角曲線がスキャナ鏡の偏向について変形されず、その結果スキャナ鏡の無限に大きい加速度を帰還点において伴うこととなる。
【００１１】
それゆえ画像をスキャン（試料領域の行ごとのスキャン）する際、スキャナ移動の利用範囲に留める。鏡の制動と加速はこの範囲外で行われる。
走査型顕微鏡法について典型的にはスキャナ周期の約８５％の利用範囲である。
有利に、容易で目標に合った較正が可能である。
【００１２】
代替的にスキャナ移動の線形化が、較正するために変化する指向曲線を通じても行われることができ、これは直接ルックアップテーブルによって作り出される。
有利に、この変化する指向曲線は変化するスプラインによっても作り出すことができる。
これらは上昇がその周囲において付加的にあらかじめ与えられているあらかじめ与えられた測定点であり、このことは平滑化された曲線形へと導く。
指向曲線の較正がいわゆるフィットアルゴリズムを通じて行われることができる（移動までのルックアップテーブルの変化が線形である）。
【００１３】
較正は移動システム内に構築された位置センサまたは速度センサ（たとえばＺ駆動内に構築された電気的または光学的位置センサ）を通じて行うことができ、または較正試料により作り出される（たとえば散乱し返される）信号（３Ｄ較正試料、たとえば試料または試料格子内の等距離散乱または反射する平面）を光学的に評価することを通じて行うことができる。
較正が外部測定システム（たとえば試料ステージまたは対物レンズにおける電子的μｍ時計）を通じても行われることができる。
【００１４】
図７に別の指向モードが示されている。
システム「移動量＋駆動」の機械的なまたは電気的な境界に形が適合することのできる周期的なｚ移動が行われる。
有利な点は、試料およびシステムの機械的な負荷がより小さいことである。
これはたとえば正弦形のスキャン移動であり得ることが有利である。
システム「移動量＋駆動」の運用はこの場合共振においても行うことができ、その際あらかじめ共振周波数は経験的に決定される。これによって非常に大きい振幅が高い周波数において可能となることができる。
レーザ走査型顕微鏡による測定値受け入れがたとえば時間的にまたは位置的に一定な間隔で行われることができ、その際、たとえば構築された位置センサにより測定値受け入れがトリガされる。
【００１５】
言いかえれば、望みのｚ位置に到達するたびに測定される（またはたとえばｘ−ｙスキャンが作動する）。準備段階で実行される較正が時間的に制御される測定値受け入れについて測定時刻とｚ位置との間の割り当てを供給する（たとえばルックアップテーブルを介して）。
定義され、較正されたシステム内の個別スキャン軸の指向が有利な方法で望ましいスキャン軸の同期指向を可能とし、これによって試料ボリューム内の光点の移動方向を目標に向け制御することを可能とする。
測定値受け入れのための時刻は指向曲線からも算出することができる。
測定値受け入れが時間的に一定な時間間隔で行われることができる。
【００１６】
画像もしくはｚ画像積層を線形移動曲線上へ、あとから歪み補正することが、準備段階で実行される較正を介してまたは測定値へ受け入れられる位置測定への同期に基づき行われる。
一般に周期的スキャン移動（ｘ、ｙ、ｚ）の際に画像受け入れを加速させるために、測定値受け入れは二方向（進および退方向）でも行うことができる。
３本の速い軸ｘ、ｙ、ｚを有利に組み合わせるための有利なスキャンストラテジーが、以下に図４の図式図に基づきより詳しく説明される。
【００１７】
図８にはＸ／Ｙ読み取りが図式的に示されている。
スキャナ（Ｘ）が、変化する指向電圧による指向によって１本の線（通常１本の直線）に沿った試料内のレーザスポットを自由に位置決めすることを可能とする（Ｘｍｉｎ．．．Ｘｍａｘ）。
第２のスキャナ（Ｙ）（第１のスキャナの回転軸に垂直な有利な方法の回転軸）により、面（通常は平面＝スキャン平面）の内部のスポットが自由に位置決めできる（Ｘｍｉｎ＜Ｘ＜Ｘｍａｘ、Ｙｍｉｎ＜Ｙ＜Ｙｍａｘ＞。
スキャン平面内部にあらかじめ与えられた位置を運ぶため、第１のスキャナ（Ｘ）は、目標点のその位置決め方向上への射影（ＸＺｉｅｌ）に対応する位置決め電圧により指向される。同時に第２のスキャナも、目標位置のその位置決め方向上への射影（ＹＺｉｅｌ）に対応する位置決め電圧により指向される。
【００１８】
図９には、スキャンラインの出発の間にそれぞれＸおよびＹスキャナが同時にかつ同形の速度で移動することによって、同期したＸおよびＹスキャナの指向を介してＸ軸およびＹ軸に傾斜したスキャンフィールドＳＣが作り出され得る様子が示されている。
傾斜角はスキャナの電圧信号の振幅率を調整することによって調整される。
第３のスキャナ（Ｚ）（有利な方法で第１のスキャナの回転軸に垂直で、第２のスキャナの回転軸に垂直）により、スキャナの最大偏向角によって制限される試料ボリューム（スキャンボリューム）の内部の点は自由に位置決めすることができる（Ｘｍｉｎ＜Ｘ＜Ｘｍａｘ、Ｙｍｉｎ＜Ｙ＜Ｙｍａｘ、Ｚｍｉｎ＜Ｚ＜Ｚｍａｘ）。
【００１９】
スキャンボリューム内部にあらかじめ与えられた位置を運ぶため、同時に（２つのスキャナの場合と類似に）全３個のスキャナ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、目標点の各スキャナの位置決め方向上への射影（ＸＺｉｅｌ、ＹＺｉｅｌ、ＺＺｉｅｌ）に対応する位置決め電圧により指向される。
一連の目標位置を運ぶことによってあらかじめ定義可能な試料領域が運ばれる。
試料領域は一次元、二次元または三次元であることができる。
一本の線（たとえば直線）上にある点を順次運ぶことはラインスキャン（線の走査）に対応する（一次元）。
１つのスキャナ、たとえばＸスキャナのみが移動するなら、スキャナの移動方向に平行にある直線が受け入れられる。
【００２０】
平面内で回転した線スキャンが、２つのスキャナの同期した移動によって作り出される（図５を見よ）。任意に回転した直線をたとえばＸＹ平面内に作り出すことができる。
２つのスキャナの同時移動の下で順次走査することによって、閉じた任意の形の線（スプライン）を作り出すことができる。
数本の線を次々に順次運ぶことで面スキャンを作り出す。しばしば線は平面内部にあり−二次元の面スキャンが行われる。
通常は、直線をスキャナの移動方向に順次運ぶ（方形スキャン）。この場合スキャナが速く移動し（Ｘ、ラインスキャナ）、各線の後に他のスキャナ（Ｙ、画像スキャナ）がさらに一片移動し（オフセットの変更）、これにより線の間の置換が線に垂直に作り出される。
【００２１】
平面内で任意に回転した方形を作り出すことができる（図９）。
たとえば重なり合った数枚の面スキャンを順次運ぶことでボリュームスキャンを作り出す（三次元）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明に従う速く互いに調和する光点の移動の場合の有利な経過および作用法を３空間座標で説明しよう。
図１０は図式的に光点の位置をＸ／Ｙ／Ｚ空間内で示す。
光点の位置は互いに調和するスキャナの指向によって有利に以下のように変更される：
Ｘ、Ｙ、Ｚスキャナが同期してスキャンする（図を見よ！）。
時刻ｔ＝Ｔ１には３つのスキャナは線のスタート点（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）にある。
ＸスキャナはＸ＝Ｘ１にある。
ＹスキャナはＹ＝Ｙ１にある。
ＺスキャナはＺ＝Ｚ１にある。
試料ボリューム内の点の直線移動を達成するために、全３個のスキャナの指向信号の形は、スキャナを個別に指向する際に鋸歯状または三角形のスポット移動が試料内に生じるように選ばれる（場合により指向信号は歪まなければならない）。
【００２３】
目標とする偏向はこのように、振動のゼロ軸において上下に対称（二方向スキャン）か、出口位置へ可能な限り速く帰還する一方向スキャンについて移動後方により険しい（鋸歯）かで行われる。
スタート点（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）において全３個のスキャナは（同時刻に）それらの周期的移動の極値点（帰還点）にある。
全３個のスキャナは同じ基本周波数により走り、すなわち時間Ｔｐ（周期時間）後、全３個のスキャナは再び出口点（線のスタート点）にある。
【００２４】
スキャナ移動の振幅は、半周期経過後（全３個のスキャナがそれらの周期的移動のスタート点に反対側の極値点に着いた時、時刻ｔ＝Ｔ２）全３個のスキャナが線の終着点にある（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）ように選ばれている。
ＸスキャナはＸ＝Ｘ２にある。
ＹスキャナはＹ＝Ｙ２にある。
ＺスキャナはＺ＝Ｚ２にある。
すなわち振幅Ｘスキャナ＝Ｘ２−Ｘ１、振幅Ｙスキャナ＝Ｙ２−Ｙ１、振幅Ｚスキャナ＝Ｚ２−Ｚ１。
この指向の形は点（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）から点（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）までの直線の走査を生じさせる。
スタート点および終端点が試料ボリューム内部で自由に選択可能で、すなわち線の長さおよび向きは自由に選択可能である。
【００２５】
試料ボリューム内のスキャン方向を任意に向けるため、全３本のスキャン軸を同期指向することが、２本のスキャン軸のスキャン方向を平面内で回転するために同期指向するのに類似に行われる。
ＨＲＺ卓の場合試料卓の移動が、有利に本発明に従いｘ／ｙスキャナのように指向されるガルバノスキャナによって行われる。
ガルバノスキャナの励磁コイルによる電流は、調整エレクトロニクスを介して位置センサに基づき、調整回路＋スキャナの全体が指向信号の形であらかじめ与えられる位置を運ぶような仕方で指向される。
共振スキャナの場合調整回路用の入力量は位置＋公称値（指向信号）ではなく、典型的には振幅（センサ）および公称値である。
【００２６】
当然対物レンズをもガルバノスキャナにより、または共振スキャナにより移動させることができる（対物レンズの重力が共振周波数を決定する）。
圧電素子を有する試料卓または対物レンズの移動の際、位置の変更が圧電に加えられた高圧の変更によって行われる。
調整回路は遅すぎ、もしくは誤差を作り出すから、両方の場合少なくともある速度以下では較正せねばならず、すなわち指向信号（＝電子的調整回路用の公称値）は、現実の移動が希望の移動に対応するよう変更（あらかじめ歪ませ）される。
【００２７】
３本のスキャン軸（ｘ、ｙ、ｚ）において同期した速い指向が、有利に試料ボリューム内のスキャン方向を任意に向けることを可能とする。これによりスキャン方向は試料の特性曲線に適合することができる。
たとえば、有利に特徴のはっきりした試料構造で整列させることのできる、任意に試料空間内で方向づけられた線スキャンが作り出される。
さらに、有利に試料面で整列させることのできる、任意に試料空間内で方向づけられた面スキャンを作り出すことができる。
任意に試料空間内にある平面上で線を順次走査することが行われ、このとき線間のずれが有利に線に垂直かつ等距離であることができる。
【００２８】
例をあげるなら、ｚである領域にわたって広がる傾いた平面のスキャンである。
スキャン面は３個のスキャナによる速い指向によって任意にねじれ、傾くことができる。
スキャン方向およびスキャン形が全３本の軸内で試料の姿勢および形に適合することができ、たとえば試料空間内に任意の伸びを有する開いたまたは閉じたスプラインスキャンとなる。
スキャン面は対応するスキャナの指向によりアーチ形にもなることができる。
ラインスキャンは同様に対応してアーチ形になることができる。
【００２９】
全３本の軸において周期的指向によって画像率を高めるために、選択的に二方向にもスキャンされることができる。
二方向スキャンの代わりに、任意に空間内で形作られる閉じた線もスキャンされることができる（全３個のスキャナの一つの周期的移動に対応して）。
このような閉じた線を順次走査することによって、試料ボリューム内に任意に形作られた表面が走査されることができる。
ラインスキャナの場合、座標を選択するのがより自由にできなくなる。ラインスキャナにより、線はスキャンフォームとしてあらかじめ与えられ、スキャン軸によって作り出されるのではない。
【００３０】
以下に走査型顕微鏡が詳述され、特に線スキャナが別の提示に基づき説明される。
図１は図式的にレーザ走査型顕微鏡１を示し、それは本質的に５つの成分から構築されている：レーザ走査型顕微鏡法用の励起放射を作り出す放射源モジュール２、励起放射をコンディショニングし、試料全面にわたりスキャンするのに好適に偏向するスキャンモジュール３、簡単のため図式的にのみ示された、スキャンモジュールにより準備されたスキャン放射を顕微鏡光路内で試料上へ向ける顕微鏡モジュール４、並びに試料からの光放射を保ち、検出する検出器モジュール５。検出器モジュール５はこの場合、図１に示されたように、分光学的に多チャンネルに仕上げることができる。
【００３１】
点ごとに読み取るレーザ走査型顕微鏡の一般的な記述は、ＤＥ１９７０２７５３  Ａ１に参照され、それはしたがってここに存する記述の構成成分である。
放射源モジュール２はレーザ走査型顕微鏡法に適合する照明放射を作り出し、すなわち特に蛍光の放射を作動させる。応用に応じて放射源モジュールはそのために数個の放射源を有する。示された実施形では２個のレーザ６および７が放射源モジュール内に配され、それらに各１個の光バルブ８並びに減衰器９が後置され、それらの放射を結合個所１０を通じて光ファイバ１１内へ結合する。光バルブ８は、レーザの運用をレーザユニット６もしくは７自体で断とせねばならぬことなく光切断が実行できる光偏向器として作用する。光弁８はたとえばＡＯＴＦとして作られ、レーザ光を光ファイバ１１へ結合する前に、示されていない光罠の方向へ光切断するために偏向させる。
【００３２】
図１の典型的な表示においてレーザユニット６は３個のレーザＢ、Ｃ、Ｄを有し、これに対してレーザユニット７は１個のレーザのみを含む。図はこのように典型的に、単独にまた共通に１個または数個のファイバへ結合されている個別および多重波長レーザから成る組み合わせについてのものである。また結合は、放射が適合光学系を通過した後に色一体化器によって混合される数本のファイバを通じて同時に行われることもできる。それゆえ、さまざまな波長または波長領域が励起放射として使用されることが可能である。
【００３３】
光ファイバ１１内へ結合された放射はさまざまなコリメータ１２および１３を介してビーム結合ミラー１４，１５を通じて引き合わせられ、光形成ユニット内で光プロファイルに関して変更される。
コリメータ１２，１３は、放射源モジュールからスキャンモジュール３へ導かれた放射が無限光路内へ視準されることを配慮する。これは、コリメータ１２，１３と各ファイバ終端との間の距離が変更可能であることによって、（示されていない）中央指向ユニットの制御の下に光軸に沿ってシフトさせることによって焦点合わせする機能を持つ個別レンズを用いて、それぞれ有利に行われる。
【００３４】
光形成ユニットは、後にさらに深く説明するが、回転対称のガウス型のプロファイルを持つレーザ光から、ビーム結合ミラー１４，１５の後にそうなるように、もはや回転対称形でなく、断面において方形の照明場を作り出すのに適合している行型の光を作り出す。
この行型の特徴も持つ照明光は励起放射に役立ち、メインカラースプリッタ１７およびなお記述の必要のあるズーム光学系を通じてスキャナ１８へ導かれる。主カラースプリッタについては後に同様にさらに深く、ここでは単に、それは顕微鏡モジュール４から戻される試料放射を励起放射から分離する機能を持つことに言及する。
【００３５】
スキャナ１８は、行型の光線を一軸または二軸に偏向させ、その後スキャン対物レンズ１９並びに鏡筒レンズおよび顕微鏡モジュール４の対物レンズによって、プレパラート内もしくは試料内にある焦点２２へ集められる。光学的結像は、このとき、試料が焦点線内で励起放射により照明されるように行われる。
このように線形の焦点内で励起された蛍光放射が、顕微鏡モジュール４の対物レンズと鏡筒レンズ、およびスキャン対物レンズ１９を通じて、後方スキャナ１８へ再び一本に収まる光線があるようにスキャナ１８へ到達する。したがって、スキャナ１８は蛍光放射をデスキャンするとも言える。
【００３６】
メインカラースプリッタ１７は、他の波長領域内で励起放射として存在する蛍光放射を通過させるから、蛍光放射は、検出器モジュール５内の偏向鏡２４を通じて偏向し、解析されることができる。検出器モジュール５は、図１の実施形では数個のスペクトルチャンネルを有し、すなわち偏向鏡２４から来る蛍光放射は、副カラースプリッタ２５内で２個のスペクトルチャンネルに分割される。
【００３７】
各スペクトルチャンネルは、試料２３に関する共焦点または部分共焦点画像を実現し、蛍光放射が検出されることのできる像鮮明度を、その大きさが決定するスリット絞り２６を意のままに使う。スリット絞り２６の幾何形はそれゆえ、蛍光放射が検出される（厚い）プレパラート内部の断平面を決定する。
スリット絞り２６にはさらにブロックフィルタ２７が後置され、これは望ましからぬ、検出器モジュール５に届く励起放射をブロックする。この種のセパレートされた、ある決まった深度部分に由来する行型に広がった放射は、適合した検出器２８により解析される。描き出された色チャンネルに類似に、同様にスリット絞り２６ａ、ブロックフィルタ２７ａ並びに検出器２８ａを含む第２のスペクトル検出チャンネルも構築されている。
【００３８】
検出器モジュール５において共焦点スリット開口を使用することは単に典型例であるのみである。当然、個別点スキャナも実現できる。スリット絞り２６，２６ａは穴絞りによって置き換えられ、光形成ユニットはなしで済ますことができる。加えてこのような構成法についてはすべての光学系が回転対称に実施されている。そこで当然個別点読み取り・検出の代わりに、点雲法またはニポーディスク概念のような原理的に任意な多点配置も使用されることができ、後にさらに図３、４に基づき説明される。本質的にはつまり、数個の試料点を並行して把握することがスキャナを走らせる際に行われるから、検出器２８は場所分解能を持つということである。
【００３９】
図１には、移動する、すなわちシフトできる視準器１２，１３の後ろにあるガウス型光ビームがビーム結合ミラー１４、１６の形の鏡段を通じて一体化され、示された共焦点スリット絞りを有する構成法により、続いて方形の光断面を有する光束へ変化することがわかる。図１の実施形では、光形成ユニット内で円筒テレスコープ３７が使用され、それに非球面ユニット３８が後置され、円筒光学系３９が続く。
変換後、プロファイル平面内で本質的に方形の場を照らす光線が存在し、このとき場の長軸に沿う強度分布はガウス型でなく、箱型である。
【００４０】
非球面ユニット３８を有する照明配置は、鏡筒レンズと対物レンズとの間の瞳を一様に満たすのに役立つ。これによって対物レンズの光学的分解能は十分に汲み尽くされ得る。これの変化形は、それゆえ目的どおりに個別点または多重点においてもスキャンする顕微鏡システムであり、たとえば線形スキャンシステム内のもの（後者では、加えて試料の上もしくは内に焦点を結ぶ軸へのもの）である。
【００４１】
たとえば線形に条件づけられた励起放射はメインカラースプリッタ１７上へ導かれる。これはＤＥ１０２５７２３７  Ａ１に従いスペクトル中立な分割鏡として有利な実施形で実施され、その公開内容はここで十分に参照する。概念「カラースプリッタ」はすなわち非スペクトル的に作用する分割システムを含む。記述されたスペクトルに依存しないカラースプリッタの代わりに、均質な中立スプリッタ（たとえば５０／５０、７０／３０、８０／２０等）またはダイクロイックスプリッタも使用される。これにより応用に依存して、メインカラースプリッタが主として単純な交換を可能とするメカニックを備えているならば、たとえば対応する分割車によって個別の交換可能なスプリッタを含むならば、選択が可能である。
【００４２】
ダイクロイックメインカラースプリッタが、コヒーレントな、すなわちたとえば反射、ストークスもしくは反ストークスのラーマン分光学、高次のコヒーレント・ラーマンプロセス、第二高調波発生・第三高調波発生・総和周波数発生・二光子および多光子吸収もしくは蛍光のような一般パラメタの非線型光学プロセス、のような整えられた放射が検出されるような場合に特に有利である。
【００４３】
いくつかのこれらの非線型分光学の方法は、共線型に重ねられた２本または数本のレーザ光線を使用することを要求する。このとき数本のレーザ放射を示されたように光一体化するのが特に有利であることがわかる。基本的には、蛍光顕微鏡法で広く普及しているダイクロイックビームスプリッタを使用することができる。また、ラーマン顕微鏡法についても有利に検出器の前にホログラフノッチスプリッタまたはノッチフィルタがレーリー散乱成分を抑制するために使用される。
【００４４】
図１の実施形では、励起放射もしくは照明放射はスキャナ１８にモータ制御可能なズーム光学系４１を通じて導かれる。これによってズームファクタは適合でき、読み取られる視野はある決まった調節範囲内で連続的に変更可能である。特に有利なのは、焦点状態および画像尺度を適合させる間、瞳状態を連続的な変動周波数事象に保つズーム光学系である。
【００４５】
図１に示された、矢印によってシンボル化されたズーム光学系４１の三つのモータ自由度は、三つのパラメタ、画像尺度、焦点状態、瞳状態を適合させるために配されている自由度の数に正確に対応する。特に有利なのは、出口側の瞳に固定式絞り４２が配置されているズーム光学系４１である。実行上単純な実現法では、絞り４２はスキャナ１８の鏡面の境界によってあらかじめ与えられていてもよい。出口側の絞り４２とズーム光学系４１は、ズーム倍率の調整に依存せず常に固定された瞳直径がスキャン光学系１９上へ結像することを達成する。それゆえ対物レンズ瞳はズーム光学系４１の任意の調整で完全に照らされたままである。独自の絞り４２の使用は有利に、望ましからぬ迷光放射がスキャナ１８の領域に現れるのを妨げる。
【００４６】
ズーム光学系４１と共に、同様にモータ作動可能で非球面ユニット３８にあらかじめ配置されている円筒テレスコープ３７が協同する。これは図２の実施形でコンパクト構成の理由で選択されているが、その必要はない。
１．０より小さいズームファクタを望むなら、円筒テレスコープ３７は自動的に光学的な光路内へ旋廻し入れられる。それは、ズーム対物レンズ４１が縮小したとき口径絞り４２が不完全に照らされるのを防ぐ。旋廻可能な円筒テレスコープ３７はそれゆえ、１より小さいズームファクタのとき、すなわちズーム光学系４１の調整に依存せず対物レンズ瞳の位置に常に照明線が一定の長さで存在することを保証する。単純な視野ズームに比較してそれゆえ照明光線のレーザ電力損失が避けられる。
【００４７】
円筒テレスコープ３７の旋廻入れの際、照明線中の画像明度跳躍が避けられないから、画像明度を一定に保つために、スキャナ１８の送り速度または検出器モジュール５内の検出器の増幅率が、円筒テレスコープ３７が活性化されたときそれに対応して適合することが（示されていない）制御ユニット内に備えられている。
モータ駆動されるズーム光学系４１並びにモータ活性化される円筒テレスコープ３７と並んで、図１のレーザ走査型顕微鏡の検出器モジュール５内で遠隔制御可能な調整素子も配されている。色収差を補償するために、たとえばスリット絞りの前に円形光学系４４並びに円筒光学系３９、および直接検出器２８の前に円筒光学系３９が配され、それぞれ軸方向にモータでシフト可能である。
【００４８】
追加して、補償するために補正ユニット４０が配され、以下に手短かに記述する。
スリット絞り２６は前置された円形光学系４４並びに同様に前置された第１の円筒光学系３９並びに後置された第２の円筒光学系と共に検出器配置５のピンホール対物レンズを形成し、ピンホールはここでスリット絞り２６によって実現している。システム内で反射する励起放射による望ましからぬ検出を避けるため、第２の円筒レンズ３９が、さらに適合したスペクトル特性を意のままにするブロックフィルタ２７を、望ましい蛍光放射のみを検出器２８、２８ａに届かせるようあらかじめ接続されている。
【００４９】
カラースプリッタ２５またはブロックフィルタ２７の交換が、旋廻の際の確かな傾斜誤差または楔誤差を自身にもたらすことが避けられない。カラースプリッタは試料領域とスリット絞り２６との間の誤差を、ブロックフィルタ２７はスリット絞り２６と検出器２８との間の誤差を自身に引き込み得る。そのときスリット絞り２６もしくは検出器２８の状態の新たな調整を要するのを避けるため、円形光学系４４とスリット絞り２６との間に、すなわち試料と検出器２８との間の結像光路内に、コントローラ制御の下にさまざまな傾斜状態で持ち込まれることのできる面平行な板４０が配置される。面平行な板４０はそのため公的な支持具内で調整可能に取りつけられている。
【００５０】
図２は、ズーム光学系４１の助けにより、使用のため存在するスキャン場ＳＦ内部に領域（関心区域）ＲＯＩがどのように選択され得るかを示す。振幅が、たとえば共振スキャナにおいて強制的に要求されるとおり変化しないよう、スキャナ１８の指向をそのままにすれば、ズーム光学系に設定される１．０より大きい倍率が、選択された範囲ＲＯＩの狭め込みをスキャン場ＳＦの光軸のまわりに中心づけて実行する。
共振スキャナはたとえばポーリー（Ｐａｗｌｅｙ）がＨａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｂｉｏｌｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｃｏｎｆｏｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，  Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ  １９９４，  ４６１ページに記述している。
【００５１】
光軸に関してすなわちスキャナ鏡の静止状態に関して非対称に場を読み取るようスキャナを制御すると、ズーム動作との関係において選択された範囲ＲＯＩのオフセットシフトＯＦが保たれる。すでに言及したスキャナ１８のデスキャンするための動作によって、およびさらに一度のズーム光学系４１の貫通によって、検出光路内の関心範囲ＲＯＩの選択は再び検出器の方向へと持ち上げられる。これによって任意にスキャン画像ＳＦ内部にある範囲ＲＯＩの選択に行き当たることができる。加えて範囲ＲＯＩのさまざまな選択について画像を得ることができ、これらを高分解能画像へと組み立てることができる。
【００５２】
選択された範囲ＲＯＩをオフセットＯＦだけ光軸に対してシフトさせるばかりでなく、加えて回転させようと思うならば、主カラースプリッタ１７と試料２３との間の光路の瞳内にアッベ・ケーニヒプリズムを配する実施形が目的に合致しており、これは周知のように結果として画像場回転となる。これもまた検出器の方向に持ち上げられる。また画像をさまざまなオフセットシフトＯＦおよびさまざまな回転角で計り、続いて高分解能画像へと算定する。たとえば公開されているようにあるアルゴリズムに従い、グスタフソン（Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ）が“Ｄｏｕｂｌｉｎｇ  ｔｈｅ  ｌａｔｅｒａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｗｉｄｅ−ｆｉｅｌｄ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  ｕｓｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ”，ｉｎ  “Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ；  Ｉｍａｇｅ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ＶＩＩ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３９１９（２０００），１４１‐１５０ページに記述している。
ＤＥ１０２５７２３７Ａ１には線スキャナを有する別のＲＯＩ撮像が公開されている（実行焦点距離の変更、機械的絞り）。
【００５３】
図３は、ニポーディスク使用が実現するレーザ走査型顕微鏡１についての別の可能な構成法を示す。図３では非常に簡略提示されている光源モジュール２はミニレンズアレー６５を通じて主カラースプリッタ１７を通ってニポーディスク６４を照明する。たとえばＵＳ６，０２８，３０６，ＷＯ８８  ０７６９５またはＤＥ２３６０１９７Ａ１に記述されているとおりである。ミニレンズアレー６５を通じて照明されるニポーディスクのピンホールは顕微鏡モジュール４内にある試料を結像させる。ここで試料側の画像サイズを変更できるよう、ここでもズーム光学系４１が備えられている。
【００５４】
図１の構成法の変化形において、ニポースキャナと共に照明は主カラースプリッタ１７を通過し、検出すべき放射は反射し逸らされる。そのほか図２の変化形では検出器２８は、ニポーディスク６４により得られる多重点照明が対応して並列でも読み取られるよう、位置分解能をもって実施されている。さらにニポーディスク６４とズーム光学系４１との間に、ニポーディスク６４のピンホールによって発散して飛び出す放射を適切なビーム直径へ変更する正の屈折力を有する適切な固定光学系６３が配置されている。主カラースプリッタ１７は図３のニポー構成について古典的なダイクロイックビームスプリッタであり、すなわちこれまで言及したスリット型または点型の反射領域を有する光分割器ではない。
【００５５】
ズーム光学系４１はこれまで説明した構成法に対応しており、この場合当然スキャナ１８はニポーディスク６４によって余計なものとなる。それはしかし、図２に基づき説明される範囲ＲＯＩの選択を行いたいならば、やはり備えることができる。同じことがアッベ・ケーニヒプリズムにも当てはまる。
【００５６】
代替的な多重点読み取りを有する使用法を図４の図式的提示で示しており、これでは数個の光源が斜めにスキャナ瞳内へ入射する。ここでもズーム光学系４１を利用することによって主カラースプリッタ１７とスキャナ１８との間に結像させるために、図２に示されたようなズーム機能が現実化される。同時に光ビームをさまざまな角度で瞳に共役な平面に入射させることによって、光点が物体平面に共役な平面内で作り出され、それらがスキャナ１８によって同時に全物体場の部分範囲にわたって導かれる。画像情報は部分画像全体を評価することによって位置分解能をもつマトリクス検出器２８上に存在する。
【００５７】
別の実施形として、ＵＳ ６ ０２８
３０６に記述されているような多重点読み取りが考慮の対象となり、それの公開は十分包括的にこれに関してここに参照する。ここでも位置分解能をもつ検出器２８が備えられている。資料はそこで多重点源によって照明され、それは光拡大器と後置のマイクロレンズアレーによって実現され、それは多重開口板をそれによって多重点光源が実現するように照明する。
試料内の線の方向は通常どおりあらかじめ与えられるが、たとえば試料の回転によって変更され得る。
ここではスキャン平面の傾斜の選択、並びにスキャン面の一方向におけるアーチ状化が自由に任されている。
【００５８】
測定データの表示器（たとえば受像管）上のオンライン表示
本発明（特にラインスキャナ）に従い速く順次に作り出すことが可能なｚ積層によって、オンライン表示がｚスタックの時間順により計算される表示形が可能となる。
たとえば三次元表示が利用者に、試料内の方向づけ／ナビゲーションの間に有利にある決まった視線方向に提供できる。
【００５９】
試料はこの場合、準リアルタイムで表示され、画像受け入れと表示との間の時間は利用者の反応時間のオーダーにあり、すなわち有利に少なくとも一秒以下である。
準リアルタイムに受像管上にある試料
たとえば測定された物体の空間表示も、特に陰影投影として行うことができる。
【００６０】
異なる色（たとえば赤／青）または異なる偏光方向を介して、観測者が色眼鏡または偏光眼鏡を用いて見る二枚の表示された部分画像について可能である。直接に二枚の部分画像から合成して作り出されたステレオ画像が利用者に速く提供される空間的画像積層により表示される。
たとえば赤−緑眼鏡用の３Ｄ表示
たとえば３Ｄ表示支援手段を介しての３Ｄ表示（３Ｄモニタ、たとえば偏光眼鏡を用いて）
たとえば３Ｄ投影
表面プロファイル表示、他
利用者は試料内の経過（交渉により呼び出して）を試料の三次元画像で観察することができる。背景技術は試料による部分の表示、および測定に接続し、測定されたｚスタックの三次元表示へのオフライン処理である。
【００６１】
スタンドの焦点ボタンの機能を変更することにより、ｚスキャナによりスキャンされたｚ領域のｚシフトへ、利用者はｚボタンを回すことにより、および試料ステージをｘおよびｙに全３本の空間方向へ通常に移動させることにより、試料によってナビゲーションを行い、常に直接およびオンラインで空間的印象を測定された使用ボリュームにより保つ。
スタンドの別のボタン（またはたとえば焦点ボタンの第２の役割）が、ｚスキャナによりスキャンされたｚ領域の広がりを調整するために利用できる。このため顧客はＺ方向に見える範囲を選ぶことができる。
別のボタン（または焦点ボタンの別の役割）が、ｚスライスの数を調整するために、もしくはスキャン平面間の距離を調整するために利用できる。
全３種の上に挙げた調整は、顧客が結果をオンライン観察する間挙げられたパラメタを調整することを可能とする。
別の応用上の長所は、三軸に可能な同一の時間分解能、３Ｄで早いダイナミックプロセスの可能な遂行／調査／記録である。
速い３Ｄトラッキングが速い物体の遂行または全３本の空間座標軸での試料内の事象を可能とする。
【００６２】
有利に本発明により相互作用三次元「スプラインスキャン」が可能となる：
３Ｄスプラインスキャンの相互作用による定義についての有利な変化形の場合、試料のすでに受け入れられた画像積層の３つの直交交差平面を表示することが使用される。その際ｘ−ｙ交差平面、ｘ−ｚ交差平面およびｙ−ｚ交差平面の画像が受像管に表示される。交差平面の位置は画像表示器で線によってマークされる。利用者は表示された交差平面の位置を変更することができる。その際ｘ−ｙ交差平面についてｚ位置が、ｘ−ｚ交差平面についてｙ位置が、およびｙ−ｚ交差平面についてｘ位置が選択可能である。位置変更は数値入力、スライド調整器を通じ、またはポインタ入力器を用いて行うことができる。
【００６３】
有利な変化形はポイント入力器を用いた変更である。交差平面について３枚の画像表示の１枚に１つの点をマークすることによって、他の２つの交差平面についての位置が決定される。コンピュータマウスを使用する場合、加えてマウスキーを押すことでマーク線の１本が選択できる。マウスキーを押しながらマウスを移動させて、マーク線はシフトし、それによって交差平面の新しい位置が決定される。
【００６４】
３枚の交差平面の交点はスプライン定義するために使用される。利用者は、繰り返し交差平面をシフトし、それぞれ１つのマーキング機能を入力器を通じて活性化することによって、望みのスプライン曲線上に数点をマークする。
図１１中に示す：
Ａ１：ｘ−ｚ交差画像の表示
Ａ２：ｘ−ｙ交差画像の表示
Ａ３：ｙ−ｚ交差画像の表示
Ａ４：定義された曲線
Ａ５：ｘ−ｙ交差平面のマーキング
Ａ６：ｘ−ｚ交差平面のマーキング
Ａ７：ｙ−ｚ交差平面のマーキング
Ａ８：ｘ−ｙ交差平面
Ａ９：ｘ−ｚ交差平面
Ａ１０：ｙ−ｚ交差平面
【００６５】
スプライン定義についての単純な変化形が、１つの交差平面のみの表示、とりわけｘ−ｙ平面、および交差平面に直交する方向へのシフト可能性の表示を使用することである。ポインタ機器を用いて座標系は交差平面内に決定することができる。第３の座標系は表示された画像の位置によって決定される。ここでは点の定義はスプライン曲線上で同様に数回のシフトおよび点のマーキングによって行われる。
【００６６】
両方の変化形の場合、交差平面の画像がモニタ上への３Ｄ投影としても表示される可能性がある。そのような投影の結果は図の右側に見ることができる。利用者は交差平面をシフトさせるため、これをマウスでマークし、押されたマウスキーとマウス移動でシフトさせる。
さらに、有利なのは任意に形づくられた曲線（スプライン）の定性的により良い読み取りが可能となる方法である。この方法は、曲線形受け入れ領域（たとえばニューロン）で高い読み取り率を要する場合に特に適している。
【００６７】
曲線形受け入れ領域（スプラインスキャン）を受け入れる場合、今のところデータはあらかじめ与えられた曲線の読み取り点に沿って得られる。この曲線は試料内で正確に位置づけられ、位置信号を介して修正される。この方法の短所は、この曲線の小さい周囲内に存在する事象が知覚されないことである。これは曲線の正確な位置決めおよび静かなぶれのない受け入れ条件を要求する。時系列および連続的なデータ受け入れの際には蛍光試料内にある個別のスプラインがあせるが、一方隣接する領域はあせない。それゆえ有利な新しい解決法を記述する（図１２を見よ）。
【００６８】
データは以前のようにあらかじめ与えられた曲線の読み取り点に沿って得られる。
この事象は数回繰り返される。その際繰り返しごとに読み取り点は小さい量  だけ定義された曲線の法線方向にシフトする。シフトは正と負の方向に行われ、シフトの額は変化する。データに対応する曲線の読み取り点を通じて平均値形成が行われる。平均値形成の際、読み取られる点から定義された曲線までの距離に対応して加重を行うことができる。
【００６９】
曲線はスプライン曲線（方形、球形スプライン）が置かれるスプライン座標によって定義することができる。スキャンによりこの曲線は読み取られる。
その際ＡＯＴＦは試料が照明されるように制御される。スキャナがスプラインの終端に到達したならば、それは一方向の画像受け入れの場合、順次続く&#9634;シフトした曲線の出発点へ移動する。この後方移動の間、ＡＯＴＦ制御によって試料は照明されない。二方向画像受け入れの場合、スキャナは後方移動の間次のスプライン曲線の終端点へ移動する。これは画像受け入れ時間を短縮する。
【００７０】
読み取りの際の可能な変化形は：
−スプライン
−法線方向に＋  シフトしたスプライン
−法線方向に−  シフトしたスプライン
−法線方向に＋２  シフトしたスプライン
−法線方向に−２  シフトしたスプライン
この方法で定義された曲線の周囲にあるデータも得られる。曲線を交互の側にシフトさせることによって、色あせによる試料の負荷は軽減される。
【００７１】
現今のレーザ走査型顕微鏡は、物体を見つけ出すためおよび鮮明にするために使用することのできるスキャンモード「ファストスキャン」を持つ。このスキャンモードは連続的に可能な限り速く画像を受け入れ、表示器に持ち込む。分解能はそのため必要なら小さくされ、スキャン速度は最大に調整される。これによってほとんど流れるような画像印象が生じる。短所は、共焦点運用においてＺ方向の非常に狭い層のみが表示され、それによってこの平面の上または下にある物体を見ることができないことである。非共焦点運用においても現実の焦平面の上または下にある平面は全く不鮮明に結像される。
厚い物体を貫通して鮮明に提示するためには、現在画像積層を受け入れ（数秒続く）、これをオフラインで算定し、これから画像の像鮮明度を高くするように、すなわち積層の個々の画像が互いに投影されるようにする。
この方法はオンラインで使用するにはあまりに遅すぎる。
【００７２】
図１‐４に記述された速い線スキャナの助けにより、有利に秒当たり２００画像までを受け入れることが可能である。これによりすなわち毎秒５−１０画像積層が可能である。前提条件はＺ駆動が十分速いことで、これは圧電対物レンズと共に与えられている。算出は今日のＰＣを用いて同様に十分速くすることが可能だから、毎秒少なくとも５画像が提示可能である（今日の背景技術に従い）。
これは流れるような画像印象を作り出すのに十分速く、プレパラートがｘｙ方向に移動することによって、プレパラート内の決まった物体を探すのに好適である。
【００７３】
画像積層の連続スキャンがとりわけ、速い線スキャナおよび速い焦点駆動を用いて、投影のオンライン算出および結果画像の提示を行う。
速度は、ｘｙ画像がＺスキャナの双移動方向で受け入れられる（双方向Ｚスキャン）ことにより高めることができる。
【００７４】
結果画像の算出は以下のように実行される（図１３）。
積層の個別画像の中で、互いに重なり合う画素の下での全画素の最大は決定され、これは結果画素として結果画像内に保存される。
ピクセル結果（ｘ，ｙ）＝Ｍａｘ（ｐｉｘ（ｘ，ｙ，１），ｐｉｘ（ｘ，ｙ，２），  …  ，ｐｉｘ（ｘ，ｙ，ｚ））
スキャンにより個別画像の提示は抑制され、それについて結果画像のみが表示される。
【００７５】
この新しいスキャンモードは厚い試料の視覚的検査のためにも、後置される自動的物体認識プログラム用インプットとしても利用することができる。
この新しいスキャンモードは加えて従来の線スキャナを有するＬＳＭでのファストスキャンに実施することができる。
【００７６】
ＤＥ．．．に記述されたような「関心領域」は今や有利に、たとえば空間領域の色あせのために、三次元で可能である。
存在している共焦点または３Ｄ顕微鏡の場合、関心領域（ＲＯＩｓ）は試料の焦平面内の二次元領域である。そのため、焦平面のＺ方向広がりは、通常固定した共焦点絞りがディスク上で利用されるから、速く読み取るシステムでは調整可能でない。本発明の対象は、同時に（リアルタイムに）３Ｄでいくつかの関心領域および共焦点交差平面の制御を必要とする、速く読み取る共焦点または３Ｄ顕微鏡での利用である。
【００７７】
記述されたように速く読み取る共焦点または３Ｄ顕微鏡システムが、それゆえ有利に、手動操作スキャナおよび画像スキャナ並びに調整可能な共焦点絞りを用いて装備され、スキャン鏡、焦点駆動および共焦点絞りを独立に速く制御することを許容するリアルタイムエレクトロニクスによりコントロールされる。これによって、これまで特に生体試料を検査する際に可能でなかったか、非常に制限されてのみ可能であった顕微鏡法における新しい利用が可能である：
【００７８】
１．隣接細胞が敏感にレーザ照明に反応し、３Ｄ―ＲＯＩの照明から保護されねばならない、３Ｄ環境内の生体細胞の解析；
２．３Ｄでのレーザ照明によって色あせする、マーキングを有する３Ｄ環境内の生体細胞の解析、たとえばＦＲＥＴ実験；
３．レーザ照明によって色あせし、同時にＲＯＩ外部でも観察されねばならない、マーキングを有する３Ｄ環境内の生体細胞の解析、たとえば３ＤでのＦＲＡＰおよびＦＬＩＰ実験；
４．レーザ照明による手動操作で制約された変化を有する、マーキングおよび薬剤を有する３Ｄ環境内の生体細胞の狙いを定めた解析、たとえば３Ｄでの送信機による活性化；
５．レーザ照明による手動操作で制約された色変化を有する、マーキングを有する３Ｄ環境内の生体細胞の狙いを定めた解析、たとえばｐａＧＦＰ，Ｋａｅｄｅ；
６．たとえば検出器感度に対して共焦点性を光学的にバランスさせることを要する、非常に弱いマーキングを有する３Ｄ環境内の生体細胞の狙いを定めた解析。
【００７９】
ギンプル（Ｇｉｍｐｌ，Ｇ．）らは２００２年にＰｒｏｇ．Ｂｒａｉｎ  Ｒｅｓ．，１３９；４３−５５ページに、繊維芽細胞内のＧＦＰマークされたオキシトシン・レセプタの可動性および分布を解析するためのＲＯＩ色あせおよび蛍光結像を用いた実験を記述している。ここで空間位置決めおよび分解能並びに色あせおよび結像の直接時間経過への強い要求が確立されている。
【００８０】
チャン（Ｚｈａｎｇ）らは２００１年にＮｅｕｒｏｎ，３１；２６１−２７５ページに、ＧＦＰ変形された神経細胞のライヴ・セル・イメージングを記述し、ここで色あせおよび蛍光結像の組み合わせによる粒質物の移動が解析された。神経細胞の動力学はここで結像の速度へ強い要求を確立している。
ウメニシ（Ｕｍｅｎｉｓｈｉ，Ｆ）らは２０００年にＢｉｏｐｈｙｓ  Ｊ．，７８；１０２４−１０３５に、ＧＦＰ変形された培養細胞内のアクアポリンの空間移動の解析を記述している。このため細胞薄膜内へ狙いの点が局所的に色あせし、周囲への蛍光の拡散が解析されている。
【００８１】
任意の傾き角（２Ｄ）への細胞による光学的交差状態を、たとえば分枝した神経細胞を最適に表示するために行うことができる。
非常に高い画像率（Ｘ／ＺまたはＹ／Ｚ）での直交交差状態を、たとえば細胞骨格動力学を研究するために行うことができる。
生体細胞の速い動力学事象、たとえばＣａ＋生理学、小嚢輸送を３Ｄにおいて検査することがが可能である。
速いプロセスを単層培養内の細胞の接触側で検査することを、光学的交差が正確に接触面に平行に走っている状態で、行うことができる。
【００８２】
図１４は、速い（並行化している）行スキャナでの手動操作スキャナおよび画像スキャナを配置するための図式的光路を示す。
行を試料を通じて移動させるためのｙスキャナを有する行光源、および試料を点ごとにラスタ型に読み取るためのｘ／Ｙスキャナを有する点光源が、光分割器ＳＴ１を通じて試料を照明する。
双方のスキャナが他の素子のように、共通に同期された指向を実現する共通な制御ユニット（リアルタイム計算機）に接続されている。
それはまた、共通にＸ，Ｙスキャナを用いて速い三次元照射を（たとえば点スキャナを用いて）、および画像受け入れを（行スキャナを用いて）可能とする、焦点合わせ装備の速い周期的ｚ調節にも該当する。
ビームスプリッタＳＴ２では試料光は行または面検出器の方向に分割され、それには同様にその絞り開口に関して指向可能に調整可能な、試料交差のｚ方向広がりを変化させるスリット絞りが前置されている。
【００８３】
図１５は、速い（並行する）行スキャナでの手動操作スキャナおよび画像スキャナの二次元スキャナ領域の図式図を示す。
図１６は、速い（並行する）行スキャナでの手動操作スキャナおよび画像スキャナの三次元スキャナ領域を図式図で示す。
図１６に図式的に示された行スキャナの指向は、ここではスキャナ１と名づけ、像鮮明度Ｚと定義する選ばれたスリット絞り開口に依存し、速い画像受け入れが交差Ｓで実行され、同時に第２のスキャンモジュール（スキャナ２）を通じて三次元領域ＲＯＩ２が画像受け入れのために読み取られ、または狙いの適合した手動操作波長によって手動操作される。結像および手動操作がこの場合、一個または数個の焦点光学系が対応して調整されることによって、試料のさまざまなＺ平面内でも行われることができる。ＲＯＩが移動するものであり、移動する試料を受け入れおよび／または手動操作するために試料に追随させることが可能で、このとき試料移動は三次元で画像処理を介して把握され、対応する修正信号がスキャナ追随させるために調整される。
【００８４】
図１７は、２個のスキャンモジュール（手動操作スキャナおよび画像スキャナ）を側ポートおよび後ろポートを使用しながら光学的結合のために顕微鏡に適合させるための可能な実施形を提示する。図式的に中央計算機ユニットおよび指向ユニットが提示され、それは信号線を通じて指向およびデータ評価のために顕微鏡スタンドに結合されたモジュールを用いて画像受け入れのため（とりわけ行スキャナ）および狙いの手動操作のため（スキャンされる手動操作光線）結合されている。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本記述の発明は、速い共焦点レーザ走査型顕微鏡の利用可能性の重要な評価を提示する。このようなさらに発展させることの必要性は、細胞生物学の標準文献およびそこに記述された速い細胞および亜細胞事象１に基づき、および多数の色素２を用いた使用される検査法に基づきたやすく拾い集められる。
【００８６】
１アルバーツ（Ｂ．Ａｌｂｅｒｔｓ）ら（２００２）：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｅｌｌ；Ｇａｒｌａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ．
１，２カープ（Ｇ．Ｋａｒｐ）（２００２）：Ｃｅｌｌ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ；  Ｃｏｎｃｅｐｔｓ  ａｎｄ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；Ｗｉｌｅｙ  Ｔｅｘｔ  Ｂｏｏｋｓ．
１，２ユステ（Ｒ．Ｙｕｓｔｅ）ら（２０００）：Ｉｍａｇｉｎｇ  ｎｅｕｒｏｎｓ−ａ  ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ；Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ．
２ホーグランド（Ｒ．Ｐ．Ｈａｕｇｌａｎｄ）（２００３）：Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｐｒｏｂｅｓ  ａｎｄ  ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，１０ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ  Ｉｎｃ．ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ  Ｅｕｒｏｐｅ  ＢＶ．
【００８７】
本記述の発明は、特に十分の一秒から時までの範囲の動力学プロセスによって特徴づけられる、特に発達プロセスの検査について適合している。細胞結合および全有機体のレベルの利用例がたとえばここに記述されている：
&#8226;アブドル−カリム（Ａｂｄｕｌ−Ｋａｒｉｍ）らは２００３年にｍｉｃｒｏｖａｓｃ．Ｒｅｓ．，６６：１１３−１２５に、生きている動物の血管変化の長期解析を記述し、ここでは蛍光画像が数日以上の間隔で受け入れられた。３Ｄデータレコードは、移動軌跡を図式的に提示するため適合したアルゴリズムを用いて評価された。
&#8226;ソル（Ｓｏｌｌ，Ｄ．Ｒ．）らは２００３年にＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｗｏｒｌｄ  Ｊｏｕｒｎ．３：８２７−８４１に、生細胞の核および仮足の顕微鏡データのソフトウェアに基づく移動解析を全３空間次元で記述している。
&#8226;グロスマン（Ｇｒｏｓｓｍａｎｎ，Ｒ．）らは２００２年にＧｌｉａ，３７：２２９−２４０にラットの小膠細胞の移動の３Ｄ解析を記述し、ここではデータは１０時間まで受け入れられた。同時に外傷性の損傷の後、高いデータ率と相応のデータボリュームが生じるほどに、グリアの速い反応も存在する。
【００８８】
本記述の発明は、ここでは正に小さい運動性の構造、たとえば蛋白質が、大きい速度で（ほとんど百分の一秒の領域で）表示されねばならないから、細胞内部の輸送事象を研究するのに非常に良く適合する。複雑な輸送事象のダイナミックスを把握するためには、しばしばＲＯＩ色あせを有するＦＲＡＰのような利用も投入される。このような研究の例がたとえばここに記述されている：
・  ウメニシ（Ｕｍｅｎｉｓｈｉ，Ｆ）らは２０００年にＢｉｏｐｈｙｓ．Ｊ．，７８：１０２４−１０３５に、ＧＦＰ変形された培養細胞内のアクアポーリンの空間移動性の解析を記述している。このために細胞薄膜内に狙いの点が局所的に色あせ、周囲の蛍光の拡散が解析された。
・  ギンプル（Ｇｉｍｐｌ，Ｇ．）らは２００２年にＰｒｏｇ．Ｂｒａｉｎ  Ｒｅｓ．，１３９：４３−５５に、繊維芽細胞内のＧＦＰマークされたオキシトシン・レセプタの可動性と分布を解析するためにＲＯＩ色あせと蛍光結像を用いた実験を記述している。ここで空間位置決めおよび分解能並びに色あせおよび結像の直接時間経過への強い要求が確立されている。
・  チャン（Ｚｈａｎｇ）らは２００１年にＮｅｕｒｏｎ，３１；２６１−２７５ページに、ＧＦＰ変形された神経細胞のライヴ・セル・イメージングを記述し、ここで色あせおよび蛍光結像の組み合わせによる粒質物の移動が解析された。神経細胞の動力学はここで結像の速度へ強い要求を確立している。
【００８９】
本記述の発明は、分子のおよび他の亜細胞の交換作用の表示について特に好適である。ここでは大きい速度（約百分の一秒の領域内）を有する非常に小さい構造が表示されねばならない。交換作用に必要な分子の空間位置を解明するため、たとえばＲＯＩ色あせを有するＦＲＥＴのような間接技術も用いられる。
利用例がたとえばここに記述されている：
・  ペターセン（Ｐｅｔｅｒｓｅｎ，Ｍ．Ａ．）デイリー（Ｄａｉｌｅｙ，Ｍ．Ｅ）は２００４年にＧｌｉａ，４６：１９５−２０６に、二チャンネル受け入れを経験したラットの海馬培養を記述しており、ここでマーカとしてレクチンとシトックスについて２つのチャンネルが空間的に３Ｄで、長い時間にわたり特徴づけられた。
・  ヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｎ．）らは２００３年にＣｌｉｎ．Ｅｘｐ．Ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ，２０：６３３−６３８に、ヒトの繊維肉腫細胞の二色画像を記述しており、ここでは緑と赤の蛍光蛋白質（ＧＦＰとＲＦＰ）がリアルタイムで観察された。
・  ベルテラ（Ｂｅｒｔｅｒａ，Ｓ）らは２００３年にＢｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，３５：７１８−７２２に、合成後その色を緑から赤に変えるタイマ・レポータ・プロテインを用いてマークした、形質転換したマウスの多色画像を記述している。画像受け取りは生きた動物の組織内の速い一連の三次元で行われる。
【００９０】
本記述の発明は、多くの極度に速い信号伝送事象の研究について抜群に良く適合する。これらの多くの神経生理学事象は、単独に伝えられる活動性は百分の一秒から千分の一秒以下の領域で行われるから、時間分解能に最高の要求をする。筋肉または神経システムにおける研究の利用例が、たとえばここに記述されている：
・  ブラム（Ｂｒｕｍ，Ｇ．）らは２００年にＪ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．５２８：４１９−４３３に、発信子としてカフェインによる刺激の後、カエルの神経細胞内の速いＣａ＋活動性の局在定位を記述している。局在定位およびマイクロメートル精度の分解能は、速い共焦点顕微鏡の使用によってのみ満足される。
・  シュミット（Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｈ．）らは２００３年にＪ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．５５１：１３−３２に、形質転換したマウスの神経細胞突起内のＣａ＋イオンの解析を記述している。マウスにおける変化するＣａ＋に結びついた蛋白質による速いＣａ＋過渡の研究は、神経細胞内部のＣａ＋活動性の局在定位およびその正確な時間動力学もまた重要な役割を演ずるから、高分解能の共焦点顕微鏡法によってのみ実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】レーザ走査型顕微鏡の模式図
【図２】ズーム光学系により、スキャン場ＳＦ内部に領域（関心区域）ＲＯＩがどのように選択されるかを示す
【図３】ニポーディスク使用が実現するレーザ走査型顕微鏡についての別の構成法
【図４】図３の別法
【図５】線形指向を速い試料移動と共に時間との関係において示す
【図６】ｚスキャン移動の有利な線形化
【図７】別の指向モード
【図８】Ｘ／Ｙ読み取りの図式
【図９】同期したＸおよびＹスキャナの指向を介してＸ軸およびＹ軸に傾斜したスキャンフィールドが作り出される様子
【図１０】図式的に光点の位置をＸ／Ｙ／Ｚ空間内で示す
【図１１】試料のすでに受け入れられた画像積層の３つの直交交差平面
【図１２】データが曲線の読み取り点に沿って数回繰り返され、読み取り点が小さい量だけ定義された曲線の法線方向にシフトする
【図１３】図１２の方法による結果画像の算出
【図１４】行スキャナでの手動操作スキャナおよび画像スキャナを配置するための図式的光路
【図１５】行スキャナでの手動操作スキャナおよび画像スキャナの二次元スキャナ領域の図式図
【図１６】行スキャナでの手動操作スキャナおよび画像スキャナの三次元スキャナ領域を図式的光路
【図１７】２個のスキャンモジュールを側ポートおよび後ろポートを使用しながら光学的結合のために顕微鏡に適合させるための可能な実施形
【符号の説明】
【００９２】
１      レーザ走査型顕微鏡
２      光源モジュール
３      走査モジュール
４      顕微鏡モジュール
５      検出モジュール
６，７      レーザユニット
８      光バルブ
１０      結合ポイント
１１      光ファイバ
１２，１３      コリメータ
１４，１５      ビーム結合ミラー
１７      メインカラースプリッタ
１８      スキャナ
１９      走査対物レンズ
２０      鏡筒レンズ
２１      対物レンズ
２２      焦点
２３      試料
２４      転向ミラー
２５      副カラースプリッタ
２６      スリット絞り
２７      ブロックフィルタ
２８      検出器
２９      ハロゲンランプ
３４      水銀蒸気ランプ
３６      ビームスプリッタ
３７      円筒形テレスコープ
３８      非球面ユニット
４０      補正ユニット
４１      ズーム光学系
４２      固定式絞り
６４      ニポーディスク
ＳＦ      視野（走査フィールド）
【図１】
2006031017.tif 000003
【図２】
2006031017.tif 000004
【図３】
2006031017.tif 000005
【図４】
2006031017.tif 000006
【図５】
2006031017.tif 000007
【図６】
2006031017.tif 000008
【図７】
2006031017.tif 000009
【図８】
2006031017.tif 000010
【図９】
2006031017.tif 000011
【図１０】
2006031017.tif 000012
【図１１】
2006031017.tif 000013
【図１２】
2006031017.tif 000014
【図１３】
2006031017.tif 000015
【図１４】
2006031017.tif 000016
【図１５】
2006031017.tif 000017
【図１６】
2006031017.tif 000018
【図１７】
2006031017.tif 000019