(57)【要約】  顕微鏡対物レンズ（６）の上流の、光ビームの偏光方向は、第１の電気光学デフレクタ（８）を用いて、光ビーム（３）が第１の偏光ビーム分割器（２８）によって第１の角度だけ偏向される第１の偏光方向と、第２の角度だけ偏向される第２の偏光方向との間で傾けられる。第２の電気光学デフレクタ（９）を用いて、光ビーム（３）の偏光方向は、光ビーム（３）が第２の偏光ビーム分割器（２８）によって第３の角度だけ偏向される、第３の偏光方向と、第４の角度だけ偏向される第４の偏光方向との間で傾けられる。第１の空間方向において、第３の角度と第４の角度との間の第２の角度差は、第１の角度と第２の角度との間の第１の角度差の、約２倍である。第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）を光ビーム（３）のビーム経路に配置するステップ、ならびに第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）によって光ビーム（３）の偏光方向を回転させるステップは、光ビーム（３）が、第１の空間方向において顕微鏡対物レンズ（６）の瞳孔（３９）の固定点（３８）の周りに傾けられるように調整される。【選択図】図３
2021508074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型光学顕微鏡の顕微鏡対物レンズ（６）によって合焦された光ビーム（３）を用いて、サンプル（２）を走査する方法であって、
第１の電気光学デフレクタ（８）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）のビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、第１の空間方向における第１の角度だけ、前記第１の電気光学デフレクタ（８）の第１の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第１の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第２の角度だけ、前記第１の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第２の偏光方向との間で、前記第１の電気光学デフレクタによって前記光ビーム（３）の偏光方向を回転させるステップと、
第２の電気光学デフレクタ（９）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第３の角度だけ、前記第２の電気光学デフレクタ（９）の第２の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第３の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第４の角度だけ、前記第２の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第４の偏光方向との間で、前記第２の電気光学デフレクタ（９）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと
を含み、
前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の第２の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第１の角度と前記第２の角度との間の第１の角度差の、少なくとも１．５倍である、方法であって、
前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）を前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップ、ならびに前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップは、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における前記顕微鏡対物レンズ（６）の瞳孔（３９）の固定点（３８）の周りに傾けられるように調整されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
それぞれ前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップは、少なくとも２つの偏光回転要素（３４）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップを含み、少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、前記光ビーム（３）の前記偏光方向をそれぞれ無色で回転させるよう配置され、前記偏光ビーム分割器（２８）の各々は、無色の偏光ビーム分割器であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、同等であり、前記第１または第２の電気光学デフレクタ（８、９）それぞれの前記第１及び第２の偏光ビーム分割器（２８）が前記光ビーム（３）を偏向させる、前記第１または第２の空間方向に対して、共通の光学軸（３６）の周りに異なる回転角度で配置されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
カーセル及びポッケルスセル（３５）から、前記偏光回転要素（３４）の各々を独立して選択することを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
追加の偏光ビーム分割器（４１）及び受動偏光回転要素（４３）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）と全ての電気または音響光学デフレクタ（８〜１５、２６）との間に配置して、それによって前記追加の偏光ビーム分割器（４１）は、前記サンプル（２）から放出されて前記顕微鏡対物レンズ（６）を通過する光（３１）を、２つの直交する偏光方向（４０、４２）の２つの構成要素（Ｉ１、Ｉ２）に分解し、それによって前記受動偏光回転要素（４３）は、一方の前記構成要素（Ｉ２）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの一方を、他方の前記構成要素（Ｉ１）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの他方に回転させ、蛍光の両方の前記構成要素（Ｉ１、Ｉ２）は、全ての前記電気または音響光学デフレクタ（８〜１５、２６）によってデスキャンされるステップを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
第２の電気光学デフレクタ（１０）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第５の角度だけ、第３の電気光学デフレクタ（１０）の第３の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第５の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第６の角度だけ、第３の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第６の偏光方向との間で、前記第３の電気光学デフレクタ（１０）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと
を特徴とし、
前記第１の空間方向における、前記第５の角度と前記第６の角度との間の第３の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の前記第２の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
アナログの音響または電気光学デフレクタ（２６）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記アナログの音響または電気光学デフレクタ（２６）によって、前記第１の空間方向における可変角度だけ、前記光ビーム（３）を偏向させるステップと
を特徴とし、
前記第１の空間方向における前記可変角度によって網羅される角度範囲は、前記第１の空間方向における前記第１の角度と前記第２の角度との間の前記第１の角度差に等しい、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
第４の電気光学デフレクタ（１２）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向に直交する前記第２の空間方向における第７の角度だけ、第４の電気光学デフレクタ（１２）の第４の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第７の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第２の空間方向における第８の角度だけ、前記第４の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第８の偏光方向との間で、前記第４の電気光学デフレクタ（１２）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと、
第５の電気光学デフレクタ（１３）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第２の空間方向における第９の角度だけ、第５の電気光学デフレクタ（１３）の第５の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第９の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第２の空間方向における第１０の角度だけ、前記第５の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第１０の偏光方向との間で、前記第５の電気光学デフレクタ（１３）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと
を特徴とし、
前記第２の空間方向における、前記第９の角度と前記第１０の角度との間の第５の角度差は、前記第２の空間方向における、前記第７の角度と前記第８の角度との間の第４の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
走査型光学顕微鏡（１）であって、
光ビーム（３）を提供するよう構成された光源（４）と、
顕微鏡対物レンズ（６）と、
前記光ビーム（３）のビーム経路において、前記光源（４）と前記顕微鏡対物レンズ（６）との間に配置され、前記顕微鏡対物レンズ（６）によって合焦された前記光ビーム（３）を用いてサンプル（２）を走査するよう構成された、走査器（７）であって、
第１の空間方向に前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第１の電気光学デフレクタ（８）と、
前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第２の電気光学デフレクタ（９）と
を含む走査器（７）と
を備え、
前記第１の電気光学デフレクタ（８）は、前記第１の空間方向における第１の角度または前記第１の空間方向における第２の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第１のデジタル電気光学デフレクタ（８）であり、
前記第１の電気光学デフレクタ（８）は、第１の偏光方向と第２の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の偏光方向を回転させるよう構成された、第１の偏光回転デバイス（２７）と、前記光ビーム（３）を、前記第１の偏光方向に、前記第１の空間方向において前記第１の角度だけ偏向させるよう、かつ前記光ビーム（３）を、前記第２の偏光方向に前記第１の空間方向における前記第２の角度だけ偏向させるよう構成された、第１の偏光ビーム分割器（２８）とを備え、
前記第２の電気光学デフレクタ（９）は、前記第１の空間方向における第３の角度または前記第１の空間方向における第４の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第２のデジタル電気光学デフレクタ（９）であり、
前記第２の電気光学デフレクタ（９）は、第３の偏光方向と第４の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるよう構成された、第２の偏光回転デバイス（２７）と、前記光ビーム（３）を、前記第３の偏光方向に、前記第１の偏光方向における前記第３の角度だけ偏向させるよう、かつ前記光ビーム（３）を、前記第４の偏光方向に、前記第１の偏光方向における前記第４の角度だけ偏向させるよう構成された、第２の偏光ビーム分割器（２８）とを備え、
前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の第２の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第１の角度と前記第２の角度との間の第１の角度差の、少なくとも１．５倍である、走査型光学顕微鏡（１）であって、
前記走査器（７）の前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）は、前記光ビーム（３）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の瞳孔（３９）の固定点（３８）の周りで前記第１の空間方向に傾けるよう構成されることを特徴とする、走査型顕微鏡（１）。
【請求項１０】
各偏光回転デバイス（２７）は、少なくとも２つの偏光回転要素（３４）を備え、少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、それぞれの前記偏光回転デバイス（２７）にそれぞれ電圧を印加したときに、前記光ビーム（３）の前記偏光方向をそれぞれ無色で回転させるよう配置されることと、
前記偏光ビーム分割器（２８）の各々は、無色の偏光ビーム分割器であることと
を特徴とする、請求項９に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１１】
少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、同等であり、前記第１または第２の電気光学デフレクタ（８、９）それぞれの前記第１及び第２の偏光ビーム分割器（２８）が前記光ビーム（３）を偏向させる前記第１または第２の空間方向に対して、共通の光学軸（３６）の周りに異なる回転角度で配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１２】
前記偏光回転デバイス（２７）または偏光回転要素（３４）の各々は、独立してカーセル及びポッケルスセル（３５）から選択されることを特徴とする、請求項９〜１１のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１３】
追加の偏光ビーム分割器（４１）及び受動偏光回転要素（４３）は、前記顕微鏡対物レンズ（６）と前記走査器（７）との間に配置され、それによって前記追加の偏光ビーム分割器（４１）は、前記サンプル（２）から放出されて前記顕微鏡対物レンズ（６）を通過する光（３１）を、２つの直交する偏光方向（４０、４２）の２つの構成要素（Ｉ１、Ｉ２）に分割し、前記受動偏光回転要素（４３）は、一方の前記構成要素（Ｉ２）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの一方を、他方の前記構成要素（Ｉ１）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの他方に回転させ、前記蛍光（３１）の両方の前記構成要素（Ｉ１、Ｉ２）は前記走査器（７）によってデスキャンされること、を特徴とする、請求項９〜１２のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１４】
前記走査器（７）は、第１及び第２の電圧を提供するよう構成された電圧源（２９）を含むことを特徴とし、
前記第１の偏光回転デバイス（２７）は、前記第１の電圧を印加することによって、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるよう構成され、
前記第２の偏光回転デバイス（２７）は、前記第２の電圧を印加することによって、前記第３の偏光方向と前記第４の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるよう構成される、請求項９〜１３のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１５】
前記偏光ビーム分割器（２８）の各々は、独立してウォラストンプリズム（３７）及びノマルスキープリズム（５０）から選択されることを特徴とする、請求項９〜１４のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１６】
前記走査器（７）は、第３の電気光学デフレクタ（１０）を含むことを特徴とし、
前記第３の電気光学デフレクタ（１０）は、第３のデジタル電気光学デフレクタ（１０）であり、前記第１の空間方向における第５の角度または前記第１の空間方向における第６の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成され、
前記第１の空間方向における、前記第５の角度と前記第６の角度との間の第３の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の前記第２の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項９〜１５のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１７】
前記走査器は、前記光ビーム（３）を前記第１の空間方向における可変角度だけ偏向させるよう構成された、アナログの音響または電気光学デフレクタ（２６）を含むことを特徴とし、
前記第１の空間方向における前記可変角度によって網羅される角度範囲は、前記第１の空間方向における前記第１の角度と前記第２の角度との間の前記第１の角度差に等しい、請求項９〜１６のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１８】
前記走査器（７）は、第４の電気光学デフレクタ（１２）及び第５の電気光学デフレクタ（１３）を含むことと、
前記第４の電気光学デフレクタ（１２）は、第４のデジタル電気光学デフレクタ（１２）であり、前記第２の空間方向における第７の角度または前記第２の空間方向における第８の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成されることと、
前記第５の電気光学デフレクタ（１３）は、第５のデジタル電気光学デフレクタ（１３）であり、前記第２の空間方向における第９の角度または前記第２の空間方向における第１０の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成されることと
を特徴とし、
前記第２の空間方向における、前記第９の角度と前記第１０の角度との間の第５の角度差は、前記第２の空間方向における、前記第７の角度と前記第８の角度との間の第４の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項９〜１７のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型光学顕微鏡の顕微鏡対物レンズによって合焦された光ビームを用いて、サンプルを走査する方法に関する。より詳細には、本発明は、顕微鏡対物レンズの上流における光ビームのビーム経路に、第１の電気光学デフレクタを配置するステップ；光ビームを第１の電気光学デフレクタによって第１の空間方向に偏向させるステップ；顕微鏡対物レンズの上流における光ビームのビーム経路に、第２の電気光学デフレクタを配置するステップ；及び光ビームを第２の電気光学デフレクタによって偏向させるステップ、を含む方法に関する。さらに本発明は、光ビームを提供するよう構成された光源；顕微鏡対物レンズ；及び光ビームのビーム経路において光源と顕微鏡対物レンズとの間に配置され、顕微鏡対物レンズによって合焦された光ビームを用いてサンプルを走査するよう構成された走査器、を備えた走査型光学顕微鏡に関する。この走査器は、光ビームを第１の空間方向に偏向させるよう構成された、第１の電気光学デフレクタと、光ビームを偏向させるよう構成された第２の電気光学デフレクタとを含む。
【０００２】
本発明は、走査型光学顕微鏡の技術分野に属する。詳細には、ＳＴＥＤ及びＭｉｎＦｌｕｘなどの技術を含む、超解像度走査型蛍光光学顕微鏡の技術分野に属し、１ｎｍすなわち５ｎｍよりも良好な水準で、光ビームをサンプルに位置付ける精度を要する。しかし本発明は、共焦点型走査型蛍光光学顕微鏡、及び走査型光学顕微鏡の技術にも適用され得る。
【背景技術】
【０００３】
独立請求項１及び９のプリアンブルによる、方法ならびに走査型光学顕微鏡は、独国実用新案第２０２０１０００４５４７号明細書のＧｅｒｍａｎ  Ｕｔｉｌｉｔｙ  Ｍｏｄｅｌが知られている。そこでは、光ビームを提供する光源及び光学撮像手段を備える、光学装置が開示されている。この光学撮像手段によって、光ビームを用いてサンプルは走査され、光ビームによってサンプルに生成された光が検出される。第１の空間方向の光ビームを用いてサンプルを走査するため、光ビームは、高周波電圧を用いて動作する電気光学デフレクタによって偏向角度を変化させることで、偏向される。高周波の電圧は反響して生成される。第１の空間方向に直交し、第１の空間方向よりも走査運動が遅い、第２の空間方向の光ビームを用いてサンプルを走査するため、光ビームは、第２の電気光学デフレクタまたはガルバノメータミラーによって偏向角度を変化させることで、偏向される。
【０００４】
独国実用新案第２０２０１０００４５４７号明細書において、電気光学デフレクタは非常に迅速であるが、小さい角度の偏向にのみ適していることを記載している。独国実用新案第２０２０１０００４５４７号明細書によると、光学デフレクタは、小さい走査範囲を迅速に走査するためのみに使用される。
【０００５】
独国実用新案第２０２０１０００４５４７号明細書は、光ビームをサンプルの特定の対象点に導くなど、電気光学デフレクタの高い動作電圧を正確に制御することは困難であることも記載している。
【０００６】
電気光学デフレクタの設計に関して、独国実用新案第２０２０１０００４５４７号明細書は、屈折率が電界によって影響を受ける、一般的に水晶である透明材料に言及している。電気光学デフレクタは、偏向角度を変化させることによって光ビームを偏向させるという事実から、アナログ電気光学デフレクタである。アナログ電気光学デフレクタでは、偏向角度は印加される電圧に基本的に比例する。
【０００７】
デジタル電気光学デフレクタ、及び同じ空間方向において異なる角度差をもたらす異なるデジタル電気光学デフレクタを組み合わせて使用することが、走査型光学顕微鏡以外の他の技術分野で一般的に知られている。例えば、Ｗ．Ｋｕｌｃｋｅ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ”，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，１９６６，８，２６６は、レーザビームを二次元アレイにおける６５，５３６個の解像可能な位置のうちの任意の１つに位置付けることが可能な、１６ステージの集束ビームデジタル電気光学デフレクタを開示している。１６ステージの電気光学デフレクタは、２つの効果の組み合わせを利用する、分割角度デジタル電気光学デフレクタに基づく。光ビームのずれまたは偏向は、方解石などの複屈折結晶における常光線及び異常光線の分割に基づく。ビームを１つの偏光から他の偏光に切り替えることは、ＫＤ＊Ｐ結晶における電気光学ポッケルス効果を使用して実現される。デフレクタの１つのステージは、方解石結晶及びＫＤ＊Ｐ結晶から構成される。ｎステージのデフレクタは、２ｎ箇所の位置のうちの任意の１つに光ビームを位置付ける機能を提供する。集束ビームを、適切に設計したデバイスを通して送ることによって、及び出力焦点面に合焦させることによって、平行ビームと比較して、より高い解像度を得ることができる。集束ビームの使用において、最大の使用はデフレクタのアパーチャによって成され、偏向位置の数は、所与の結晶サイズに対して増加される。全ての出力位置を同じ面に合焦させるために、デフレクタにおける光学経路の延長は、全ての位置で等しくすることが望ましい。
【０００８】
Ｓ．Ａ．Ｋｈａｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｗｉｄｅ  Ａｎｇｌｅ  Ｎｏ−Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐａｒｔｓ  Ｌａｓｅｒ  Ｂｅａｍ  Ｓｔｅｒｉｎｇ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．５５５０，ｐ．４７−５９では、レーザビームを三次元で導くための、液晶ベースの走査器を開示している。この走査器は、デジタル及びアナログ制御の偏光基底のビーム形成光学素子の組み合わせから構成され、連続及びランダムの両方でビームの指向をもたらす。開示された走査器の主要素は、偏光制御要素、及び偏光依存ビームを導く要素である。偏光制御について、高速応答でデジタル制御された、９０°偏光スイッチが使用される。角度の走査について、複屈折材料プリズムが使用され、ビームを所望の点に導く。Ｎ対の偏光スイッチプリズムを使用して、２Ｎ個の点を得ることができる。粗い角度の走査について、受動複屈折結晶プリズムが使用される。複数の粗いステージは、段階的に行われ、別個の走査点を伴う大きい角度のダイナミックレンジを実現する。これら別個の走査点間の、覆われていない空間を満たすために、アナログモードで電気的に制御された、ネマチック状態の液晶プリズムが、走査設計に組み込まれる。開示された走査器は、自由空間の光学ワイヤレス、衛星間リンク、光学顕微鏡、可動式軍用プラットフォーム、及び３Ｄディスプレイなどの用途に提案される。
【０００９】
Ｊ．Ｍａｒｑｕａｒｄ，“Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｆｏｒ  ＳＴＥＤ  Ｎａｎｏｓｃｏｐｙ” ，ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇが、２０１８年１月１２日にインターネットｈｔｔｐ：／／ａｒｃｈｉｖ．ｕｂ．ｕｎｉ−ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ．ｄｅ／ｖｏｌｌｔｅｘｔｓｅｒｖｅｒ／２３９５６／１／ｄｉｓｓＪｏｎａｓＭａｒｑｕａｒｄ＿Ａｂｇａｂｅ．ｐｄｆで公開されており、２０１７年１２月１３日に学位論文の対象であった。この博士論文は、各々がポッケルスセル及びウォラストンプリズムから構成された電気光学デフレクタに基づく、走査器を開示している。この種のＮステージは、２Ｎの関数によって拡大した場をもたらす。この博士論文は、いかにデジタル光デフレクタが無色にされ得るかも説明し、偏光子及び波長板についてＰａｎｃｈａｒａｔｎａｍ（以下を参照）によって以前報告された原理を適用している。しかし、この色消しは、２０１７年１２月１３日の学位論文の主題ではなかった。
【００１０】
国際公開第２０１０／０６９９８７号は、光ビームが２つの異なる方向に偏向される走査器を開示している。各方向において、互いから独立して動的に変化された２つの偏向角度の周りを回転するミラーによって、光ビームは連続的に偏向される。この公知の走査器は、走査領域にわたり走査条件を変えることなく、サンプルの二次元の走査領域を走査するよう、光ビームを合焦する対象物の瞳孔の固定点の周りに、光ビームを２つの方向に傾けるために、特に使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国実用新案第２０２０１０００４５４７号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０／０６９９８７号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｗ．Ｋｕｌｃｋｅ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ”，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，１９６６，８，２６６
【非特許文献２】Ｓ．Ａ．Ｋｈａｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｗｉｄｅ  Ａｎｇｌｅ  Ｎｏ−Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐａｒｔｓ  Ｌａｓｅｒ  Ｂｅａｍ  Ｓｔｅｒｉｎｇ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．５５５０，ｐ．４７−５９
【非特許文献３】Ｊ．Ｍａｒｑｕａｒｄ，“Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｆｏｒ  ＳＴＥＤ  Ｎａｎｏｓｃｏｐｙ”，ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、走査型光学顕微鏡における顕微鏡対物レンズによって合焦された光ビームを用いて、サンプルを走査する方法と、拡大された走査範囲にわたり、高速かつ高精度で光ビームを用いてサンプルを走査する際に、電気光学デフレクタをより良好に利用する走査型光学顕微鏡と、を開示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、請求項１によるサンプルを走査する方法と、請求項９による走査型光学顕微鏡と、によって解決される。方法及び顕微鏡の好ましい実施形態は、従属請求項２〜８、及び従属請求項１０〜１８のそれぞれによって定義される。
【００１５】
本発明によると、走査型光学顕微鏡の顕微鏡対物レンズによって合焦された光ビームを用いて、サンプルを走査する方法は、顕微鏡対物レンズの上流における光ビームのビーム経路に、第１の電気光学デフレクタを配置するステップ；第１の電気光学デフレクタによって光ビームを第１の空間方向に偏向させるステップ；顕微鏡対物レンズの上流における光ビームのビーム経路に、第２の電気光学デフレクタを配置するステップ；及び、第２の電気光学デフレクタによって、光ビームをやはり第１の空間方向に偏向させるステップ、を含む。第１の空間方向における第１の電気光学デフレクタによって、光ビームを偏向させるステップは、光ビームが、第１の空間方向における第１の角度だけ、第１の電気光学デフレクタの第１の偏光ビーム分割器によって偏向される、第１の偏光方向と、光ビームが、第１の空間方向における第２の角度だけ、第１の偏光ビーム分割器によって偏向される、第２の偏光方向との間で、第１の電気光学デフレクタによって光ビームの偏光方向を回転させるステップを含む。同様に、第２の電気光学デフレクタによって、光ビームを偏向させるステップは、光ビームが、第１の空間方向における第３の角度だけ、第２の電気光学デフレクタの第２の偏光ビーム分割器によって偏向される、第３の偏光方向と、光ビームが、第１の空間方向における第４の角度だけ、第２の偏光ビーム分割器によって偏向される、第４の偏光方向との間で、第２の電気光学デフレクタによって光ビームの偏光方向を回転させるステップを含む。これらのステップは、第１及び第２の電気光学デフレクタの各々が、光ビームの偏光方向を回転させるための偏光回転デバイスと、第１の空間方向における異なる偏向角度だけ、偏光方向に依存する光ビームを偏向させる、第１または第２の偏光ビーム分割器と、の両方を備えることが必要である。ここで、偏光方向に依存して、光ビームが第１の空間方向において偏向される、第１及び第２の角度のうちの一方、及び／または、第３及び第４の角度のうちの一方は、ゼロ角度であり得る。
【００１６】
第１及び第２の電気光学デフレクタによる偏向が、第１の空間方向に合算されるという事実、ならびに第１の空間方向における第３及び第４の角度の間の第２の角度差が、第１の空間方向における第１及び第２の角度の間の第１の角度差の、少なくとも１．５倍であるという事実のために、第１の空間方向におけるサンプルの４つの異なる走査点に対応する、４つの異なる偏向角度の合計だけ、第１及び第２の電気光学デフレクタによって光ビームを偏向させることが可能である。本発明の方法によると、光ビームは、電気光学デフレクタによって調整される偏光方向に依存して、これら４つの走査点のうちの選択した１つの中に、デジタルで導かれる。電気光学デフレクタには、偏光ビーム分割器が、第１の空間方向において２つの画定された第１及び第２の角度のうちの一方だけ、ならびに画定された第３及び第４の角度のうちの一方だけ、それぞれ光ビームを偏向させることによって対応することになる。
【００１７】
「偏光ビーム分割器」という用語は、ここでは、最も広範に解釈すべきである。実際、偏光ビーム分割器が、第１もしくは第２のいずれかの角度、または第３もしくは第４のいずれかの角度それぞれに依存して、光ビームを偏向させるよう構成される以外は、要求しない。
【００１８】
光ビームを提供するよう構成された光源；顕微鏡対物レンズ；及び光ビームのビーム経路において光源と顕微鏡対物レンズとの間に配置され、顕微鏡対物レンズによって合焦された光ビームを用いてサンプルを走査するよう構成され、第１の空間方向に光ビームを偏向させるよう構成された第１の電気光学デフレクタと、やはり第１の空間方向に光ビームを偏向させるよう構成された第２の電気光学デフレクタとを含む走査器；を備える本発明による走査型光学顕微鏡において、第１及第２の電気光学デフレクタは、第１の空間方向において、第１または第２の角度のいずれかだけ、及び第３または第４の角度のいずれかだけ、それぞれ光ビームを偏向させるよう構成された、第１及び第２のデジタル電気光学デフレクタである。第１の空間方向における、第１の角度と第４の角度との間の第２の角度差は、第１の空間方向における、第１の角度と第２の角度との間の第1の角度差の、少なくとも１．５倍である。
【００１９】
詳細には、本発明の走査型光学顕微鏡における走査器は、第１及び第２の電圧を提供するよう構成された電圧源を含み得る。第１及び第２の電気光学デフレクタの各々は、第１または第２の偏光回転デバイス、及び第１または第２の偏光ビーム分割器をそれぞれ含み得る。それぞれの偏光回転デバイスは、第１または第２の電圧を印加することによって、光ビームの偏光方向を、第１もしくは第３の偏光方向、または第２もしくは第４の偏光方向の間で回転させるよう構成される。それぞれの偏光ビーム分割器は、光ビームを第１または第３の偏光方向に、第１の空間方向において第１または第３の角度だけ、かつ光ビームを第２または第４の偏光方向に、第１の空間方向において第２または第４の角度だけ、それぞれ偏向させるように構成される。
【００２０】
本発明による方法及び走査型光学顕微鏡の両方において、第１及び第２の偏光方向は、第３及び第４、または第４及び第３の偏光方向と同じであってよい。
【００２１】
本発明による方法及び走査型光学顕微鏡は、原則的に、Ｗ．Ｋｕｌｃｋｅらによるもの、ならびに２０世紀の１６００年代及び１７００年代のデジタル光デフレクタに関して出版された従来技術の書類の公知のものと同様の、マルチステージデジタル電気光学デフレクタを使用し得る。しかし、公知のデジタル光デフレクタを、走査型光学顕微鏡及び特に超解像度走査蛍光光学顕微鏡における制約に適合させるには、注意が必要である。
【００２２】
例えばＳＴＥＤまたはＭｉｎＦｌｕｘ顕微鏡において、最大強度によって囲まれた最小の中央強度を備える合焦した光ビームの、光強度の配分が望ましい場合、所望の光強度の配分を実現するために波面を変形された、偏向された光ビームが、常に顕微鏡対物レンズの瞳孔の同じ点を通過するのが望ましい。詳細には、光ビームを、顕微鏡対物レンズの瞳孔の中央の周りに傾けるのが望ましい。したがって、本発明の方法において、第１及び第２の電気光学デフレクタを光ビームのビーム経路に配置するステップ、及び第１及び第２の電気光学デフレクタによって光ビームの偏光方向を回転させるステップが実施され、それによって光ビームは、第１の空間方向において顕微鏡対物レンズの瞳孔の固定点の周りに傾けられる。本発明による走査型光学顕微鏡において、走査器の第１及び第２の電気光学デフレクタは、光ビームを、第１の空間方向において顕微鏡対物レンズの瞳孔の固定点の周りに傾けるよう、構成される。例えば、第１の電気光学デフレクタは、第１の空間方向における、第１の偏向角度α、または第２の偏向角度−αのいずれかだけ、光ビームを偏向させ得る。第２の電気光学デフレクタは、第１の空間方向における、第３の偏向角度２α、または−２αのいずれかだけ、光ビームを偏向させ得る。第１及び第３の偏向角度、または第２及び第４の偏向角度が組み合わされる場合、ならびに、第１及び第２の電気光学デフレクタから顕微鏡対物レンズの瞳孔までの距離が好適に調整される場合、光ビームは、２つの全体偏向角度−α及びαの間で、瞳孔の中心周りに傾けられる。本発明の、この実施形態において、第１及び第２の光学デフレクタは、光ビームを、サンプルの２つの異なる走査点に導くために使用される。サンプルにおいて同じ数の異なる走査点を実現するためには、Ｋｕｌｃｋｅらによる公知のデジタル光学デフレクタと比較して、第１の空間方向に光ビームを偏向させるための、より多く（しかしステージ数の２倍未満）の光学デフレクタを用いることが必要である。
【００２３】
一般的に、光ビームが、電気光学デフレクタの偏光ビーム分割器の下流にある回転点の周りに傾けられるという点で、それぞれの偏向角度だけ光ビームを偏向させる特別の電気光学デフレクタを用いると、電気光学デフレクタの配置は、いかなる追加の電気光学デフレクタも使用しないで、第１の空間方向における顕微鏡対物レンズの瞳孔の固定点まわりに光ビームを回転させる規準を満たし得る。代替または追加として、上記の規準を維持するために、顕微鏡対物レンズの瞳孔の異なる像に対して、第１及び第２の電気光学デフレクタのうちの異なる一方を配置することが可能である。しかしこれは、走査型光学顕微鏡の合計光学経路を大幅に伸ばし得る。
【００２４】
さらに、Ｋｕｌｃｋｅらによるデジタル電気光学デフレクタは、色特性を表示する。この色特性は、光ビームが異なる波長の構成要素を含み得るため光学顕微鏡には不要である。なぜなら、異なる波長の光ビームを有することが目的であり、及び／または、走査器はサンプルの光ビームによって生成された光をデスキャンするために好適であることが望ましいからである。通常サンプルは、光ビームの波長とは異なる波長も有する。Ｋｕｌｃｋｅらによる一般的に公知のデジタル電気光学デフレクタを無色にするため、各偏光回転デバイスは、少なくとも２つの偏光回転要素を備え得る。これら偏光回転要素は、光ビームのそれぞれの偏光方向を無色で回転させるように、Ｐａｎｃｈａｒａｔｎａｍに従って配置される。さらに、偏光ビーム分割器の各々は、無色の偏光ビーム分割器であり得る。
【００２５】
Ｐａｎｃｈａｒａｔｎａｍによる偏光回転要素の装置は、Ｓ．Ｐａｎｃｈａｒａｔｎａｍの「Ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ  ｐｌａｔｅｓ」、パート１、Ａｎ  ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ，Ｐｒｏｃ．Ｉｎｄｉａｎ  Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．４１ａ（１９５５年）、１３０−１３６で知られている装置を意味する。この装置において、ファスト軸間で選択された角度で配置された、複数の複屈折要素は、無色の波長板を提供する。このコンセプトは、電気光学デフレクタの偏光回転要素に移行可能である。ここで、少なくとも２つの偏光回転要素は、それらの偏光回転特性に関して等しいことが望ましく、それらは完全に同一であってよく、または同一でなくてもよい。偏光ビーム分割器は、例えば偏光ビーム分割キューブのように、基本的に十分な無色特性を有し得る。他の偏光ビーム分割器は、好適な公知の材料の組み合わせによって無色に作られ得る。一般的に、必要な無色性は、中心波長の±１０％を超えて延びる波長範囲にわたって表れることになる。本発明は、中心波長の±２０％を超えるか、または中心波長の±３０％を超えて延びる波長範囲にわたる無色性を提供するようにも実施され得る。
【００２６】
さらに、Ｋｕｌｃｋｅらによる公知のデジタル電気光学デフレクタにおける、偏光ビーム分割器の複屈折性により、光ビームによってサンプルに生成された全ての光をデスキャンするのに好適ではない。なぜなら、この光は任意の偏光方向を有し得るからである。しかし、本発明の方法及び走査型光学顕微鏡は、追加の偏光ビーム分割器及び受動偏光回転要素が、顕微鏡対物レンズと全ての光学デフレクタとの間に配置されるという点で、偏光方向に関わらずサンプルから全ての光をデスキャンすることを可能にし得る。追加の偏光ビーム分割器は、サンプルから放出されて顕微鏡対物レンズを通過した光を、２つの直交する偏光方向の２つの構成要素に分割する。受動偏光回転要素は、一方の構成要素の２つの直交する偏光方向のうちの一方を、他方の構成要素の２つの直交する偏光方向のうちの他方に回転させる。次に、蛍光の両構成要素は、サンプルから放出される光のビーム経路における、受動偏光回転要素の下流に配置された全ての光学デフレクタによって、デスキャンされる。この追加の装置は、完全に受動型である。この追加の装置は、検出前に、サンプルからの光の２つの構成要素を組み合わせるよう構成され得る。あるいは、元の偏光方向と異なるサンプルから放出された光の２つの構成要素は、分離されたままで、別個に検出され得る。
【００２７】
すでに上記で、特にＫｕｌｃｋｅらによるものを介して示したように、少なくとも第３の電気光学デフレクタは、顕微鏡対物レンズの上流の光ビームのビーム経路に配置されてよく、光ビームの偏光方向は、光ビームが、第１の空間方向において第５の角度だけ、第３の電気光学デフレクタの第３の偏光ビーム分割器によって偏向される、第５の偏光方向と、光ビームが、第１の空間方向において第６の角度だけ、第３の偏光ビーム分割器によって偏向される、第６の偏光方向との間で、第３の電気光学デフレクタによって傾けられ得る。ここで、第１の空間方向における、第５の角度と第６の角度との間の第３の角度差は、第１の空間方向における、第３の角度と第４の角度との間の第２の角度差の、少なくとも１．５倍であり得る。さらに、このデジタル電気光学デフレクタは、走査の別のステージを実施するよう配置され、各々別のステージは、サンプルに、光ビームが導かれ得るさらなる走査点を加える。この理想的なケースにおいて、各々別のステージは、可能な走査点の数を倍加させる。
【００２８】
さらに、追加のアナログの音響または電気光学デフレクタは、顕微鏡対物レンズの上流における光ビームのビーム経路に配置され、可変角度によって光ビームを第１の空間方向に偏向させ得る。第１の空間方向における、可変角度によって網羅される角度範囲が、第１の空間方向における、第１の角度と第２の角度との間の第１の角度差と概ね等しい場合、合焦した光ビームは、第１の空間走査方向におけるサンプルの任意の点に導かれ得る。このアナログ光学デフレクタは、全ての光学デフレクタの最小の角度範囲を網羅するためだけに設けられ、それによって、公知のアナログの音響または電気光学デフレクタの限定された角度範囲は、問題とならない。アナログデフレクタは、製造公差、温度の影響、色偏向などによって生じた残留偏向角度誤差を補正、または補うために、追加で使用され得る。
【００２９】
第１の空間方向に直交する第２の空間方向において、それぞれのサンプルを走査するために、少なくとも第４の電気光学デフレクタ及び第５の電気光学デフレクタが配置され、第１及び第２の電気光学デフレクタと同様に動作され得る。これら第４及び第５の電気光学デフレクタは、第３の電気光学デフレクタまたは上述のアナログの音響もしくは電気光学デフレクタに対応した、少なくとも１つの追加のデジタルもしくはアナログ光学デフレクタによっても、補足され得る。
【００３０】
詳細には、偏光回転デバイスが２つ以上の偏光回転要素を備える場合、偏光回転デバイスまたは偏光回転要素の各々は、独立してカーセル及びポッケルスセルから選択され得る。カーセル及びポッケルスセルは、本発明で使用されるデジタル電気光学デフレクタの偏光回転デバイスによって要求されるように、入射光ビームの直線偏光方向を、別の直線偏光方向で電気光学的に回転させるための、公知の方法である。原則的に、液晶も偏光回転子としての役割を担うことができる。しかし、ポッケルスセルで通常使用される結晶体と比較すると、周知のようにそれらは遅く、かつ損失が多い。
【００３１】
一般的に、偏光ビーム分割器の各々は、偏光ビーム分割キューブを含む任意の公知の偏光ビーム分割器から選択される。しかし詳細には、偏光ビーム分割器の各々は、独立してウォラストンプリズム及びノマルスキープリズムから選択される。ウォラストンプリズムは、特にコンパクトな設定を提供し、ノマルスキープリズムは、顕微鏡対物レンズの上流の一連の多くの光学デフレクタの全てが、光ビームを、顕微鏡対物レンズの瞳孔における同じ固定点の周りに回転させる。
【００３２】
本発明による方法及び走査型光学顕微鏡において、光ビームが導かれるサンプルの走査点が、デジタル的に対処される事実により、走査点のシーケンスを容易に、ランダムシーケンス、または連続した走査点間の平均距離が最大となる非ランダムシーケンスにし得る。これは、光ビームが周囲における次の走査点に導かれる前に、最後の走査点の周囲におけるサンプルを最大限に軽減させる。このように、実際の走査点の周囲における高い光強度が、蛍光物質を比較的長時間暗状態に移行させる傾向にあるが、サンプルの蛍光物質からの光子の産出量は、最大化され得る。光化学的に蛍光物質をブリーチする危険も、この方法で軽減される。さらに、切り替え点のシーケンスも、個々のデジタル電気光学デフレクタを動作させなければならない頻度を最小限に抑えるよう、定められ得る。このような切り替え計画は、交番２進符号またはグレイコードとして、一般的に知られている。
【００３３】
本発明の有利な改善は、特許請求の範囲、明細書、及び図面からもたらされる。明細書の初めに記載された特徴、及び複数の特徴の組み合わせの利点は、例としてのみ役立ち、これらの利点を実現すべき本発明による実施形態の必要なく、代替または累進的に使用され得る。包含されている特許請求の範囲によって定義されるような保護の範囲を変えることなく、以下を元の出願の開示及び特許に対して適用する。別の特徴が、図から、詳細には図示した設計、及び複数の構成要素の互いに対する寸法から、ならびにそれらの相対的配置及びそれらの動作接続から、得られる。本発明の異なる実施形態の特徴の組み合わせ、または特許請求の範囲の選択された参照から独立した異なる請求項の特徴の組み合わせも可能であり、共に動機付けされる。これは、それぞれの図面に図示された特徴、またはそれらを説明するときに言及される特徴にも関する。これらの特徴は、異なる請求項の特徴と組み合わせられ得る。さらに、本発明の別の実施形態は、従属請求項で言及された特徴のいくつかのみを有することが可能である。
【００３４】
特許請求の範囲及び明細書で言及した特徴の数は、副詞の「少なくとも」を明示的に使用する必要なく、この正確な数及び言及した数よりも多い数を網羅することを理解されたい。例えば、電気光学デフレクタが言及される場合、正確に１つの電気光学デフレクタが存在すること、２つの電気光学デフレクタが存在すること、またはそれより多い電気光学デフレクタが存在することを、理解されたい。追加の特徴は、これらの特徴に加えられてもよく、それらの特徴が、それぞれの製品の唯一の特徴であってもよい。
【００３５】
特許請求項に含まれる参照記号は、特許請求の範囲によって保護される範囲を限定しない。それらの唯一の機能は、特許請求の範囲を容易に理解させることである。
【００３６】
以下では、本発明をさらに説明し、図面に図示される好ましい例示的な実施形態に関して記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による走査型光学顕微鏡を示す図である。
【図２】図１による走査型光学顕微鏡の、一連の無色デジタル電気光学デフレクタを示す図である。
【図３】２つのデジタル電気光学デフレクタを用いて、顕微鏡対物レンズの瞳孔の中心点の周りに光ビームを回転させているところを示す図である。
【図４】本発明による走査型光学顕微鏡の強調された実施形態における、サンプルから放出された全ての偏光方向の光を、いかにしてデスキャンするかを示す図である。
【図５】ノマルスキープリズム、及び入射光ビームの２つの異なる偏光された構成要素の交差点を示す図であり、この交差点はノマルスキープリズムの下流に位置される。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１による走査型光学顕微鏡１は、ＳＴＥＤ顕微鏡であり、ここでサンプル２は、励起光及び刺激光の両方を備える光ビーム３を用いて走査される。光ビーム３は、光源４によって提供される。顕微鏡対物レンズ６の瞳孔に配置された、所謂簡易ＳＴＥＤ波長板５は、刺激光の波面を選択的に歪ませ、それによってサンプル２における刺激光の強度配分は、励起光の焦点スポットにおける最大強度によって囲まれたゼロ点を表示する。サンプル２の対象領域は、走査器７によって、これら励起光及び刺激光の重ね合わされた強度配分を用いて走査される。走査器７は、光ビーム３を、サンプル２の特定の走査点に導くように偏向させる。走査点は、ｘ方向及びｙ方向、すなわち２つの直交する方向に延びる二次元アレイに配置される。ｘ方向及びｙ方向の両方は、顕微鏡対物レンズ６の光学軸のｚ方向に直交する。第３の空間方向、すなわち軸方向は、例えば共焦点顕微鏡による公知の方法で、ここで追加的に対処され得る。サンプルまたは光学要素は、第３の方向に対処するために軸方向に動かされ得る。代替または追加で、可変焦点長または音響レンズなどを有するレンズが利用され得る。
【００３９】
ｘ方向でサンプル２を走査するために、例において走査器７は、一連の４つのデジタル電気光学デフレクタ８〜１１を備え、ｙ方向でサンプル２を走査するために、走査器７は、別の一連の４つのデジタル電気光学デフレクタ１２〜１５を備える。デジタル電気光学デフレクタ８〜１１及び１２〜１５の各々の一連は、それぞれ顕微鏡対物レンズ６の瞳孔の像周りに配置される。これは、レンズ１６〜２１及びミラー２２〜２５を備える光学システムによって実現される。光学システムは、別のアナログの二次元電気光学デフレクタ２６が、顕微鏡対物レンズ６の瞳孔の像領域に配置されることも、保証する。デジタル電気光学デフレクタ８〜１１及び１２〜１５の各々の一連は、２つの偏向角度の間で増加する角度差を伴う、４つのデジタル電気光学デフレクタを備え、それらによってデジタル電気光学デフレクタの各々は、光ビーム３を偏向させ得る。詳細には、各々の一連内のデジタル電気光学デフレクタから、デジタル電気光学デフレクタへの角度差は、２倍となり得る。例えば、デジタル電気光学デフレクタ８及び１２の角度差は２ｍｒａｄであり得る。デジタル電気光学デフレクタ９及び１３の角度差は４ｍｒａｄであり得る。デジタル電気光学デフレクタ１０及び１４の角度差は８ｍｒａｄであり得る。デジタル電気光学デフレクタ１１及び１５の角度差は１６ｍｒａｄであり得る。一連のデジタル電気光学デフレクタ８及び１１の各々により、光ビームは、２４箇所の異なる走査点にｘ方向及びｙ方向両方に、すなわちサンプル２における合計２８箇所の異なる走査点に、導かれ得る。追加で光ビーム３をｘ方向及びｙ方向の両方で±３．０ｍｒａｄ偏向させられる、追加のアナログ電気光学デフレクタ２６によって、光ビーム３を、これら２８箇所の走査点間の任意の中間点に意図的に導くことも可能になる。
【００４０】
デジタル電気光学デフレクタ８〜１５の各々は、偏光回転デバイス２７及び偏光ビーム分割器２８から構成される。偏光回転デバイス２７は、下流の偏光ビーム分割器２８が、すでに言及したそれぞれの角度差によって分離された、１つの偏向角度または別の偏向角度によって偏向させるように、入射光ビームを回転させる。一連のデジタル電気光学デフレクタ８〜１１及び１２〜１５を用いることは、下流の偏光回転デバイスが、上流の偏光回転デバイスの動作に依存して動作される必要があることを意味する。なぜなら、上流の偏光回転デバイスは、下流の偏光回転要素に入る光ビーム３の偏光方向を画定するからである。通常、偏光回転デバイス２７は、電圧源２９でもたらされる電圧を印加することによって動作される、カーセル及びポッケルスセルである。走査器７の下流に配置されたλ／４波長板３０が、光ビーム３を、サンプル２で合焦させる前に円偏光させるために設けられる。λ／４波長板３０の適切な機能を保証するため、追加の偏光回転デバイス２７が、走査器７とλ／４波長板３０との間に配置され得る。デジタル電気光学デフレクタ８〜１１または１２〜１５に属さない追加の偏光回転デバイス２７は、走査器７から出て行く光ビーム３が常に同じ直線偏光方向であるように動作される。
【００４１】
サンプルから放出される光３１は、走査器７によってデスキャンされ、ダイクロイックミラー３２によって光ビーム３から分離される。ダイクロイックミラー３２は、光３１を検出器３３に向けて偏向させる。走査器７により、光ビーム３は、サンプル２における異なる走査点間で、非常に迅速に切り替えることができる。しかし、サンプル２から放出された光３１をデスキャンすると、例えば次の走査点に切り替える前に、光ビーム３のパルスによって生成される光３１を検出するために待機することになる。この次の走査点は、最後の走査点の隣の走査点であり得る。しかし、すでに上記で説明したように、直ぐ隣にない走査点間で切り替えることが好ましい場合がある。さらに、切り替え点のシーケンスも、個々のデジタル電気光学デフレクタ８〜１１及び１２〜１５を動作させる頻度を最小限に抑えるよう、定められ得る。このような切り替え計画は、交番２進符号またはグレイコードなどとして、一般的に知られている。
【００４２】
図２は、図１の１つの一連のデジタル電気光学デフレクタ８〜１１を、より詳細に示す。偏光回転デバイス２７の各々は、ポッケルスセル３５のように作られた２つの偏光回転要素３４で構成される。２つのポッケルスセルは、Ｐａｎｃｈａｒａｔｎａｍの原理に従い、共通の光学軸３６の周りの回転角度で配置され、偏光回転デバイス２７に無色特性を提供する。例えば、加えられた電界の方向を伴う２つのポッケルスセルは、ｘ方向に対して、２４°及び６６°の回転角度で配置され、偏光ビーム分割器２８が入射光ビーム３を偏向させる。偏光ビーム分割器２８は、無色のウォラストンプリズム３７である。したがって、図１による全ての一連のデジタル電気光学デフレクタ８〜１１及び全ての走査器７は、無色である。これは、異なる波長の励起光及び刺激光を備える光ビーム３、ならびに走査器７によってデスキャンされるサンプル２からの光３１の、両方に適用する。
【００４３】
図３は、一連の２つのデジタル電気光学デフレクタ９及び１０が、いかしにて偏向された光ビーム３を固定点３８周りに回転させるために使用できるかを図示する。固定点３８は、顕微鏡対物レンズ６の瞳孔３９の中心点、またはその像であり得る。あるいは、固定点３８は、瞳孔３９のこの中心点またはその像に、近接して空間的に関連され得る。第１のデジタル電気光学デフレクタ９は、入射光ビーム３を偏向角度＋α／２または−α／２だけ偏向させ、第２のデジタル電気光学デフレクタ１０は、同じ空間方向だが反対の符号である光ビーム３を、−αまたは＋αだけ偏向させる。それによって光ビーム３は、常に光学軸３６に戻り、固定点３８において光学軸３６と整合する。このコンセプトは、増加させた数のデジタル電気光学デフレクタと共に実施することもできる。２つより多いデジタル電気光学デフレクタを伴い、このコンセプトは、各空間方向で異なる走査点の数を半分、すなわち２ｎ／２に減少させる必要はない。ここでｎは、それぞれの空間方向の一連のデジタル電気光学デフレクタにおける、デジタル電気光学デフレクタ８〜１１または１１〜１５の数である。固定点３８において常に瞳孔３９を通過する光ビーム３は、光ビームの光強度の配分が、走査点から走査点で変化せず、一定となることを保証する。これは、図１の簡易ＳＴＥＤ波長板５によって波長が変形される刺激光の、光強度の配分に対して、非常に重要である。
【００４４】
図４は、サンプルから放出された光３１を、その偏光方向で独立して、いかにしてデスキャン及び検出することが可能であるかを図示する。計測を行わない場合、走査器７は、偏光回復のために使用される追加の偏光回転デバイス２７の下流における光ビーム３と同じ偏光方向４０を有する、光３１の構成要素Ｉ１のデスキャンのみ可能である。図４によると、追加の偏光ビーム分割器４１が、光３１を、偏光方向４０を伴う構成要素Ｉ１及び直交する偏光方向４２を伴う構成要素Ｉ２に分割するために、使用される。この第２の構成要素Ｉ２は、別個に受動偏光回転要素４３、すなわちλ／４波長板４４を通過し、そのため構成要素Ｉ１及びＩ２の両方は、λ／４波長板４４の下流で同じ偏光方向４０となり、それによって走査器７によってデスキャンされ得る。しかし、２つの構成要素Ｉ１及びＩ２は、偏光ビーム分割器４１によって導入されたオフセットを呈する。このオフセットは、別個の部分的検出器４５を用いて、構成要素Ｉ１及びＩ２を別個で検出するために使用され得る。あるいは、２つの構成要素Ｉ１及びＩ２のビーム経路を再結合することができ、次に２つの構成要素Ｉ１及びＩ２を、図１の１つの共通の検出器３３によって検出することができる。図４による光学システムは、さらにレンズ４６〜４９を含む。
【００４５】
図５は、偏光方向４０または４２に依存して入射光ビーム３を偏向させる、ノマルスキープリズム５０を示す。偏光方向４０または４２は、上流の偏光回転デバイス２７によって画定される。ノマルスキープリズム５０によって偏向された光ビーム３は、ノマルスキープリズム５０の下流に位置された同じ固定点３８を常に通過する。したがって、同じ空間方向の反対符号の偏向角度だけ光ビームを偏向させる、２つの連続するデジタル電気光学デフレクタを必要とせずに、ノマルスキープリズム５０を偏光ビーム分割器２８として使用して、光ビーム３を、顕微鏡対物レンズ６の瞳孔３９における固定点またはその像周りに傾けることができる。
【００４６】
全てのデジタル電気光学デフレクタが一連で、瞳孔３９の同じ固定点３８の周りで光ビーム３を回転させるよう、それぞれのノマルスキープリズム５０までの固定点３８の異なる距離を伴う、異なるノマルスキープリズム５０を備えた、いくつかのデジタル電気光学デフレクタ９〜１５を配置することも可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  走査型光学顕微鏡
２  サンプル
３  光ビーム
４  光源
５  簡易ＳＴＥＤ波長板
６  顕微鏡対物レンズ
７  走査器
８  デジタル電気光学デフレクタ
９  デジタル電気光学デフレクタ
１０  デジタル電気光学デフレクタ
１１  デジタル電気光学デフレクタ
１２  デジタル電気光学デフレクタ
１３  デジタル電気光学デフレクタ
１４  デジタル電気光学デフレクタ
１５  デジタル電気光学デフレクタ
１６  レンズ
１７  レンズ
１８  レンズ
１９  レンズ
２０  レンズ
２１  レンズ
２２  ミラー
２３  ミラー
２４  ミラー
２５  ミラー
２６  アナログ電気光学デフレクタ
２７  偏光回転デバイス
２８  偏光ビーム分割器
２９  電圧源
３０  λ／４波長板
３１  サンプル２から放出された光
３２  ダイクロイックミラー
３３  検出器
３４  偏光回転要素
３５  ポッケルスセル
３６  光学軸
３７  ウォラストンプリズム
３８  固定点
３９  瞳孔
４０  偏光方向
４１  偏光ビーム分割器
４２  偏光方向
４３  受動偏光回転要素
４４  λ／４波長板
４５  部分的検出器
４６  レンズ
４７  レンズ
４８  レンズ
４９  レンズ
５０  ノマルスキープリズム
【図１】
2021508074.tif 000003
【図２】
2021508074.tif 000004
【図３】
2021508074.tif 000005
【図４】
2021508074.tif 000006
【図５】
2021508074.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月20日(2020.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型光学顕微鏡の顕微鏡対物レンズ（６）によって合焦された光ビーム（３）を用いて、サンプル（２）を走査する方法であって、
第１の電気光学デフレクタ（８）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）のビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、第１の空間方向における第１の角度だけ、前記第１の電気光学デフレクタ（８）の第１の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第１の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第２の角度だけ、前記第１の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第２の偏光方向との間で、前記第１の電気光学デフレクタによって前記光ビーム（３）の偏光方向を回転させるステップと、
第２の電気光学デフレクタ（９）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第３の角度だけ、前記第２の電気光学デフレクタ（９）の第２の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第３の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第４の角度だけ、前記第２の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第４の偏光方向との間で、前記第２の電気光学デフレクタ（９）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと
を含み、
前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の第２の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第１の角度と前記第２の角度との間の第１の角度差の、少なくとも１．５倍である、方法であって、
前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）を前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップ、ならびに前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップは、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における前記顕微鏡対物レンズ（６）の瞳孔（３９）の固定点（３８）の周りに傾けられるように調整されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
それぞれ前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）の各々によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップは、少なくとも２つの偏光回転要素（３４）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップを含み、少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、前記光ビーム（３）の前記偏光方向をそれぞれ無色で回転させるよう配置され、前記偏光ビーム分割器（２８）の各々は、無色の偏光ビーム分割器であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、同等であり、前記第１または第２の電気光学デフレクタ（８、９）それぞれの前記第１及び第２の偏光ビーム分割器（２８）が前記光ビーム（３）を偏向させる、前記第１の空間方向に対して、共通の光学軸（３６）の周りに異なる回転角度で配置されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
カーセル及びポッケルスセル（３５）から、前記偏光回転要素（３４）の各々を独立して選択することを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
追加の偏光ビーム分割器（４１）及び受動偏光回転要素（４３）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）と全ての電気光学デフレクタ（８〜１５、２６）との間に配置して、それによって前記追加の偏光ビーム分割器（４１）は、前記サンプル（２）から放出されて前記顕微鏡対物レンズ（６）を通過する光（３１）を、２つの直交する偏光方向（４０、４２）の２つの構成要素（Ｉ１、Ｉ２）に分解し、それによって前記受動偏光回転要素（４３）は、一方の前記構成要素（Ｉ２）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの一方を、他方の前記構成要素（Ｉ１）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの他方に回転させ、蛍光の両方の前記構成要素（Ｉ１、Ｉ２）は、全ての前記電気光学デフレクタ（８〜１５、２６）によってデスキャンされるステップを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
第２の電気光学デフレクタ（１０）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第５の角度だけ、第３の電気光学デフレクタ（１０）の第３の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第５の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向における第６の角度だけ、第３の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第６の偏光方向との間で、前記第３の電気光学デフレクタ（１０）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと
を特徴とし、
前記第１の空間方向における、前記第５の角度と前記第６の角度との間の第３の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の前記第２の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
アナログの音響または電気光学デフレクタ（２６）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記アナログの音響または電気光学デフレクタ（２６）によって、前記第１の空間方向における可変角度だけ、前記光ビーム（３）を偏向させるステップと
を特徴とし、
前記第１の空間方向における前記可変角度によって網羅される角度範囲は、前記第１の空間方向における前記第１の角度と前記第２の角度との間の前記第１の角度差に等しい、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
第４の電気光学デフレクタ（１２）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第１の空間方向に直交する前記第２の空間方向における第７の角度だけ、第４の電気光学デフレクタ（１２）の第４の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第７の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第２の空間方向における第８の角度だけ、前記第４の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第８の偏光方向との間で、前記第４の電気光学デフレクタ（１２）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと、
第５の電気光学デフレクタ（１３）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の上流における前記光ビーム（３）の前記ビーム経路に配置するステップと、
前記光ビーム（３）が、前記第２の空間方向における第９の角度だけ、第５の電気光学デフレクタ（１３）の第５の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第９の偏光方向と、前記光ビーム（３）が、前記第２の空間方向における第１０の角度だけ、前記第５の偏光ビーム分割器（２８）によって偏向される、第１０の偏光方向との間で、前記第５の電気光学デフレクタ（１３）によって前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるステップと
を特徴とし、
前記第２の空間方向における、前記第９の角度と前記第１０の角度との間の第５の角度差は、前記第２の空間方向における、前記第７の角度と前記第８の角度との間の第４の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
走査型光学顕微鏡（１）であって、
光ビーム（３）を提供するよう構成された光源（４）と、
顕微鏡対物レンズ（６）と、
前記光ビーム（３）のビーム経路において、前記光源（４）と前記顕微鏡対物レンズ（６）との間に配置され、前記顕微鏡対物レンズ（６）によって合焦された前記光ビーム（３）を用いてサンプル（２）を走査するよう構成された、走査器（７）であって、
第１の空間方向に前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第１の電気光学デフレクタ（８）と、
前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第２の電気光学デフレクタ（９）と
を含む走査器（７）と
を備え、
前記第１の電気光学デフレクタ（８）は、前記第１の空間方向における第１の角度または前記第１の空間方向における第２の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第１のデジタル電気光学デフレクタ（８）であり、
前記第１の電気光学デフレクタ（８）は、第１の偏光方向と第２の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の偏光方向を回転させるよう構成された、第１の偏光回転デバイス（２７）と、前記光ビーム（３）を、前記第１の偏光方向に、前記第１の空間方向において前記第１の角度だけ偏向させるよう、かつ前記光ビーム（３）を、前記第２の偏光方向に前記第１の空間方向における前記第２の角度だけ偏向させるよう構成された、第１の偏光ビーム分割器（２８）とを備え、
前記第２の電気光学デフレクタ（９）は、前記第１の空間方向における第３の角度または前記第１の空間方向における第４の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成された、第２のデジタル電気光学デフレクタ（９）であり、
前記第２の電気光学デフレクタ（９）は、第３の偏光方向と第４の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるよう構成された、第２の偏光回転デバイス（２７）と、前記光ビーム（３）を、前記第３の偏光方向に、前記第１の偏光方向における前記第３の角度だけ偏向させるよう、かつ前記光ビーム（３）を、前記第４の偏光方向に、前記第１の偏光方向における前記第４の角度だけ偏向させるよう構成された、第２の偏光ビーム分割器（２８）とを備え、
前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の第２の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第１の角度と前記第２の角度との間の第１の角度差の、少なくとも１．５倍である、走査型光学顕微鏡（１）であって、
前記走査器（７）の前記第１及び第２の電気光学デフレクタ（８、９）は、前記光ビーム（３）を、前記顕微鏡対物レンズ（６）の瞳孔（３９）の固定点（３８）の周りで前記第１の空間方向に傾けるよう構成されることを特徴とする、走査型顕微鏡（１）。
【請求項１０】
各偏光回転デバイス（２７）は、少なくとも２つの偏光回転要素（３４）を備え、少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、それぞれの前記偏光回転デバイス（２７）にそれぞれ電圧を印加したときに、前記光ビーム（３）の前記偏光方向をそれぞれ無色で回転させるよう配置されることと、
前記偏光ビーム分割器（２８）の各々は、無色の偏光ビーム分割器であることと
を特徴とする、請求項９に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１１】
少なくとも２つの前記偏光回転要素（３４）は、同等であり、前記第１または第２の電気光学デフレクタ（８、９）それぞれの前記第１及び第２の偏光ビーム分割器（２８）が前記光ビーム（３）を偏向させる前記第１の空間方向に対して、共通の光学軸（３６）の周りに異なる回転角度で配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１２】
前記偏光回転デバイス（２７）または偏光回転要素（３４）の各々は、独立してカーセル及びポッケルスセル（３５）から選択されることを特徴とする、請求項９〜１１のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１３】
追加の偏光ビーム分割器（４１）及び受動偏光回転要素（４３）は、前記顕微鏡対物レンズ（６）と前記走査器（７）との間に配置され、それによって前記追加の偏光ビーム分割器（４１）は、前記サンプル（２）から放出されて前記顕微鏡対物レンズ（６）を通過する光（３１）を、２つの直交する偏光方向（４０、４２）の２つの構成要素（Ｉ１、Ｉ２）に分割し、前記受動偏光回転要素（４３）は、一方の前記構成要素（Ｉ２）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの一方を、他方の前記構成要素（Ｉ１）の２つの直交する前記偏光方向（４０、４２）のうちの他方に回転させ、前記蛍光（３１）の両方の前記構成要素（Ｉ１、Ｉ２）は前記走査器（７）によってデスキャンされること、を特徴とする、請求項９〜１２のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１４】
前記走査器（７）は、第１及び第２の電圧を提供するよう構成された電圧源（２９）を含むことを特徴とし、
前記第１の偏光回転デバイス（２７）は、前記第１の電圧を印加することによって、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるよう構成され、
前記第２の偏光回転デバイス（２７）は、前記第２の電圧を印加することによって、前記第３の偏光方向と前記第４の偏光方向との間で、前記光ビーム（３）の前記偏光方向を回転させるよう構成される、請求項９〜１３のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１５】
前記偏光ビーム分割器（２８）の各々は、独立してウォラストンプリズム（３７）及びノマルスキープリズム（５０）から選択されることを特徴とする、請求項９〜１４のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１６】
前記走査器（７）は、第３の電気光学デフレクタ（１０）を含むことを特徴とし、
前記第３の電気光学デフレクタ（１０）は、第３のデジタル電気光学デフレクタ（１０）であり、前記第１の空間方向における第５の角度または前記第１の空間方向における第６の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成され、
前記第１の空間方向における、前記第５の角度と前記第６の角度との間の第３の角度差は、前記第１の空間方向における、前記第３の角度と前記第４の角度との間の前記第２の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項９〜１５のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１７】
前記走査器は、前記光ビーム（３）を前記第１の空間方向における可変角度だけ偏向させるよう構成された、アナログの音響または電気光学デフレクタ（２６）を含むことを特徴とし、
前記第１の空間方向における前記可変角度によって網羅される角度範囲は、前記第１の空間方向における前記第１の角度と前記第２の角度との間の前記第１の角度差に等しい、請求項９〜１６のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【請求項１８】
前記走査器（７）は、第４の電気光学デフレクタ（１２）及び第５の電気光学デフレクタ（１３）を含むことと、
前記第４の電気光学デフレクタ（１２）は、第４のデジタル電気光学デフレクタ（１２）であり、前記第２の空間方向における第７の角度または前記第２の空間方向における第８の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成されることと、
前記第５の電気光学デフレクタ（１３）は、第５のデジタル電気光学デフレクタ（１３）であり、前記第２の空間方向における第９の角度または前記第２の空間方向における第１０の角度のいずれかだけ、前記光ビーム（３）を偏向させるよう構成されることと
を特徴とし、
前記第２の空間方向における、前記第９の角度と前記第１０の角度との間の第５の角度差は、前記第２の空間方向における、前記第７の角度と前記第８の角度との間の第４の角度差の、少なくとも１．５倍である、請求項９〜１７のうちいずれか一項に記載の走査型光学顕微鏡（１）。
【国際調査報告】
2021508074.tif 000008
2021508074.tif 000009
2021508074.tif 000010