(57)【要約】【課題】調整可能なピンホールに関し、詳細には、レーザ走査型顕微鏡に関する。【解決手段】レーザ走査型顕微鏡によって、透光スリット付きの遮光器ＧＳと、そのスリットＳに対して移動することが可能であり、ピンホール駆動部Ｍに接続されたラインのラスタＲＫが、ピンホールＰＨの位置を測定するために提供される。さらにピンホールの保存された位置を調整する方法に関する。それによって、第１ステップでは、遮光器ＧＳによって測定されるラインラスタＲＫ上で明暗移行を生じ、第２ステップでは、ステップモーターＭのために、前記移行から開始する予め保存された一連のステップを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンホール位置の捕捉用に、透光スリット付きの遮光器およびピンホール駆動部と結合しスリットに対して移動可能なラインラスタ構成体が装備されている、特にレーザ走査型顕微鏡用の調整可能なピンホール。
【請求項２】
スリット構成体とラインラスタ構成体が、弾力性を保ちながら互に圧し付け合った状態にあって、それらがテフロン（登録商標）レーン上を互に向き合った状態で誘導される、請求項１に記載の調整可能なピンホール。
【請求項３】
スリット構成体およびラインラスタ構成体が、クロームコーティングされたガラスプレートとして形成されている、請求項１または２に記載のピンホール。
【請求項４】
ピンホールの駆動にステップモータが装備されている、請求項１〜３のうちの１つに記載のピンホール。
【請求項５】
第１ステップで、遮光器を通して測定されるラインラスタの明暗移行が開始され、第２ステップでは予備保存されたステップモータのステップシリーズが実行される、請求項４に記載のピンホールに対する、データ保存される位置調整のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
レーザ走査型顕微鏡において達成可能な光学分解能という観点では、再現可能な状態に調整し得るピンホールの位置およびサイズが非常に重要である。
【０００２】
しかし、レーザ走査型顕微鏡をトラブルなく製作するためには、機能性構成群、つまりピンホール構成群をも含めた構成群の組立てが肝要である。そのためには、ピンホールのサイズおよび位置に関する調整値が、組立て前に約０．３μｍの範囲内で再現可能かどうかという点を含め、調整値再現性試験のできることが前提条件になる。したがって、ピンホール構成群には、ピーホールのサイズおよび位置を０．３μｍの精度で再現可能な状態に調整できる路程計測システムが必要である。
【背景技術】
【０００３】
インクリメンタル路程計測システムは、測定長１ｍｍで  ＜０．３μｍ（＜０．０３％）の再現性精度を実現する。アナログ計測システムでは、一般に再現性誤差は  ＞１％であり、高価な精密システムでしか再現性誤差  ＜０．１％は達成されない。
【０００４】
従来型インクリメンタル路程計測システムではスケールのラスタが走査グリッドによって走査される。走査グリッドは、一般には相互間の位相変位が９０°、１８０°、２７０°および３６０°である４つのグリッド群から成っている。これによって光受信器における等感度信号の補償が、および信号の特別な評価によって前方、後方への計測移動の検知が可能である。
【０００５】
従来型の路程計測システムでは、目盛誤差の作用を抑制して高い信号レベルを達成するために、ラスタ走査は個別スリットによるのではなく、できる限り大きなライン群によって行われる。走査時に発生する変換信号の零位通過に対応してトリガ作用が誘起されるが、  ＜０．３μｍの分解能を達成可能にするために、零位通過間では高度な補間が行われる。
【０００６】
走査グリッドとラスタスケール間では摩擦回避のために、例えば１ｍｍの空間が設けられる。しかし、それによって測定信号の強度は決定的な低下を見せる。それは、ラスタスケールと走査グリッド間で、トールボット平面では信号消失にさえ到る回折損が発生するからである。したがって、走査グリッドはラスタスケールに対して正確に誘導されねばならない。それにより、構造的に相当な労力を伴うことになる。
【０００７】
従来型のインクリメンタル路程計測システムは、ラスタスケール上に別個のラスタ群および参照用の光学／電子式補助チャネルを有している。
【０００８】
従来型インクリメンタル路程計測システムのコストおよびサイズが現在の状態にあるのは、回折損を原因とする比較的小さな測定信号の加工、補間作業、前方および後方の検知、参照作業および正確な誘導を要する走査グリッドに起因する。
【０００９】
従来型のインクリメンタル路程計測システムは、ピンホール構成群への適用には大き過ぎるし高価過ぎる。その計測ヘッドのサイズは約２０ｍｍで、価格は２００ユーロである。しかし、ピンホール構成群用としてはサイズ５ｍｍ、価格２０ユーロのものしか受け入れられない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それゆえ、ピンホール用には、ピンホールのサイズおよび位置を  ＜０．３μｍの精度で再現可能な状態に調整できて、しかも簡便でコスト的に有利な小型で割安なインクリメンタル路程計測システムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
解決策の着眼点は、ラスタスケールと走査グリッド間の距離および光学／電子式の別個参照用チャネルなど、インクリメンタル計測システムを現在のコストおよびサイズに制約している要因を新たな解決手法によって除去することである。
【００１２】
これは以下によって達成される。
・テフロン（登録商標）スライド湾曲体による分離下でのスケール上における走査グリッドのスライド
・単一の光学／電子式チャネルでのフォーク型カプラーによるシングルライン走査
・単一の光学／電子式チャネル内におけるラスタ縁での参照用操作
・設置ステップモータによる計測システム路程インクリメント間の補間操作
・計測システムによるのではなく、モータ制御による前方および後方の検知
【発明の効果】
【００１３】
この解決法により次の利点が得られる。
・測定信号の相当な増加（回折によるのではなく幾何学的光学系）
・単一の光学／電子式チャネル
・構成サイズの相当な縮小
・製作コストの相当な削減
【００１４】
（理論上の）欠点として次のことがある。
・モータ式補間法は電子式補間法より精度が劣る
・等感度信号の偏差は簡単には除去できない
・シングルライン走査ではライン群走査より測定信号が小さくなる
【００１５】
これらの欠点は、高い路程分解能を持つネジ付き示差スピンドルを通じてモータ補間を行うこと、安定化した供給電圧により作業すること、およびシングルライン走査にも拘わらずラスタスケールと走査グリッドとの接触により大きな測定信号が得られることにより補償される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
光源Ｌおよびそれに向き合う検出器ＤＥを有するフォーク型遮光器ＧＳの中に、線状光束を生成するスリット構成体Ｓが配置されている。ラスタＲＫはピンホールＰＨと共に、ステップモータＭで作動するスピンドルを通じてスリット構成体Ｓに沿って移動させられる。スリット構成体ＳとラスタＲＫは、厚さ５０μｍのテフロン（登録商標）スライド湾曲体ＴＦＮだけを介在物として分離されていて、（バネＦにより）互に弾力性のある状態で重なり合っている。
【００１７】
スリットとラスタは、ガラスプレートＧＬのクロームＣＲコーティングによって実現される。
図１の右側の図はラスタが透光性である部分における図１の左側図の切断図を示している。
線状光束はラスタによって周期的に走査される。フォーク型遮光器ＧＳは、同一成分だけシフトした正弦波電気信号を発信する。正弦波電気信号はトリガ作用が付与され、ラスタのシフト時には路程インクリメントを提供する。路程インクリメント間では高分解能のステップモータ駆動（示差ネジにおける微小ステップ分解能、例えば０．１μｍ）により補間することができる。
【００１８】
スリット構成体Ｓはフォーク型遮光器ＧＳ内のＬＥＤ前方に固定配置されている。ラスタはテフロン（登録商標）スライド湾曲体ＴＦＮ上で弾力性を保ちながらスリット構成体Ｓに沿うように誘導される。フォーク型遮光器ＧＳ内の検出器（受信器ダイオード）ＤＥは、シングルライン走査による明暗移行部の検出を行う。フォーク型遮光器における電圧信号の傾斜部分Ｆ（図２参照）にトリガ作用が発現する。トリガポイントが路程計測システムのインクリメントを形成するが、それらの中間領域についてはステップモータで補間される。路程計測システムの参照用作業は、ラスタ縁で行われる。したがって、有利なことに、ラスタシステムの長所とステップモータ駆動の精度とを比較的短い経過距離のあいだに結び付けることが可能である。
【００１９】
そのためには、ラスタラインへの到達時またはそこからの離脱時に現われる明白な信号変化を参照点として利用するが、この参照点は、（斜面部分の値およびステップ数の保存により）ステップモータに対する制御作業を高精度で再現可能なように補間し、それによってピンホールの調整位置を高い精度で再調整することを可能にする（例えば、ダイクロイックビームスプリッタなど光学素子の取換時）。
ピンホールの２方向でのシフトおよびピンホールのサイズ自体の調整に、既述の駆動装置および計測システムが３つまたは４つまでスタック状に重畳設置されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の調整可能なピンホールの実施例
【図２】フォーク型カプラーにおける２スリットの走査
【符号の説明】
【００２１】
Ｍ        ステップモータ
ＰＨ      ピンホール
ＴＦＮ    テフロン（登録商標）スライド湾曲体
ＲＫ      ラスタ
ＤＥ      検出器
ＣＲ      クロームコーティング
Ｆ        バネ
ＧＬ      ガラスプレート
ＧＳ      フォーク型遮光器
Ｓ        スリット
Ｌ        光源
Ｆ        電圧信号の傾斜部分
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【国際調査報告】
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