(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡装置（５００）を使用して物体（１００）を画像化する方法であって、
前記方法は、第１の解像度（３１１）を有する前記物体（１００）の少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）を得ることを含み、
照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）が、各場合において前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）に割り当てられ、前記照明野は、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）それぞれの画像捕捉中に前記物体を照明するとともに、所定のビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）に関連付けられ、
前記方法は、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）のそれぞれの画像評価のために、
それぞれ割り当てられた前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の前記ビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）の効果を、画像空間において前記物体（１００）の所定の近似値（３０１）に付加するステップであって、前記近似値（３０１）は、前記第１の解像度（３１１）よりも高い第２の解像度（３１２）を有する、ステップと、
前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）のそれぞれに基づいて、フーリエタイコグラフィ技法によってｋ空間において前記近似値（３０１）を適合させるステップと、
中間の画像（３０２）を得るために、前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）それぞれの前記ビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）の効果を、前記画像空間において、前記物体（１００）の適合された前記近似値（３０１）から除去するステップとを含み、
前記方法は、前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）に割り当てられる前記中間の画像（３０２）に基づいて結果画像（３０３）を求めることをさらに含む、
方法。
【請求項２】
前記物体（１００）の第１の画像（２０１−１〜２０１−３）の前記画像評価に使用される前記所定の近似値（３０１）は、前記物体（１００）の第２の画像（２０１−１〜２０１−３）の前記画像評価によって得られる前記中間の画像（３０２）に対応する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記画像評価のためのステップは、前記中間の画像（３０２）に関連する所定の収束基準が満たされるまで、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）について繰り返される、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フーリエタイコグラフィ技法は、特定の領域における前記近似値（３０１）のピクセル値を、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）それぞれのピクセル値によって置換し、
前記特定の領域は、ｋ空間における前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）それぞれの系瞳に対応する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）は、空間に依存する前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の振幅（１１１−１）及び／又は位相、前記顕微鏡装置（５００）の照明装置（５１１）の開口（１１１−２）の形状、前記物体（１００）に対する照明方向（１１１−３）、非点収差、曲率、歪みからなる群から選択される、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記空間に依存する前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の振幅（１１１−１）は、ガウス関数によって記述され、及び／又は
前記空間に依存する前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の振幅（１１１−１）は、前記顕微鏡装置（５００）の非ケーラー照明装置（５１１）によって、及び／又は、クリティカル照明を用いる前記顕微鏡装置（５００）の前記照明装置（５１１）によって予め求められる、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記開口の形状は、前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）について前記顕微鏡装置（５００）のズーム装置によって予め求められる、
請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記開口の形状は、前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の各場合に２つの前記系瞳が交互に重なるように、前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の照明方向（１１１−３）に応じて予め求められる、
請求項４及び７に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）のうちの少なくとも幾つか又は全ては、前記顕微鏡装置（５００）の光軸（１２０）と有限の角度をなす同じ照明方向（１１１−３）に関連付けられる、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の前記ビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）を求める校正シーケンスを行うことをさらに含む、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法は、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）のそれぞれについて、
前記顕微鏡装置（５００）の照明装置（５１１）を動作させることによって、前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）のそれぞれにより前記物体（１００）を照明すること、
前記顕微鏡装置（５００）の検出器（５１２）を使用して、前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）のそれぞれによる照明中に、前記物体（１００）の前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）のそれぞれを捕捉すること
を含む、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
物体（１００）を画像化するように構成されている顕微鏡装置（５００）であって、
第１の解像度（３１１）を有する前記物体（１００）の少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）を得るように構成されるコンピュータユニット（５１４）を備え、
照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）が、各場合において前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）に割り当てられ、前記照明野は、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）それぞれの画像捕捉中に前記物体を照明するとともに、所定のビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）に関連付けられ、
前記コンピュータユニット（５１４）は、前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）のそれぞれの画像評価のために、
それぞれ割り当てられた前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）の前記ビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）の効果を、画像空間において前記物体（１００）の所定の近似値（３０１）に付加するステップであって、前記近似値（３０１）は、前記第１の解像度（３１１）よりも高い第２の解像度（３１２）を有する、ステップと、
前記少なくとも２つの画像（２０１−１〜２０１−３）のそれぞれに基づいて、フーリエタイコグラフィ技法によって前記近似値（３０１）を適合させるステップと、
中間の画像（３０２）を得るために、前記照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）それぞれの前記ビーム形状特性（１１１−１、１１１−２、１１１−３）の効果を、前記画像空間において、適合された前記物体（１００）の前記近似値（３０１）から除去するステップと、を行うようにさらに構成されており、
前記コンピュータユニット（５１４）は、前記少なくとも２つの照明野（１１０−１、１１０−２、１１０−３）に割り当てられる前記中間の画像（３０２）に基づいて結果画像（３０３）を求めるようにさらに構成されている、
顕微鏡装置。
【請求項１３】
顕微鏡装置（５００）であって、請求項２乃至１１のいずれか一項に記載の方法を行うようにさらに構成される、
請求項１２に記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
種々の態様は、顕微鏡装置を使用して物体を画像化する方法、及び、対応する顕微鏡装置に関する。特に、種々の態様は、結果画像を求めるときに照明野のビーム形状特性を考慮する技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の顕微鏡検査では、多くの用途にとって、可能な限り高い解像度若しくは高空間帯域幅の製品、及び／又は、高コントラストが望ましい。空間周波数空間（ｋスペース）において比較的低い解像度の複数の画像を組み合わせることによって、比較的高解像度の結果画像を得ることを可能にする技法が既知である。フーリエタイコグラフィ(ptychography)がそのような技法である；非特許文献１を参照のこと。この方法では、顕微鏡によって検査される物体は、異なる照明方向下で部分的にコヒーレントに連続的に照明される。各照明方向に関して、このように照明される物体は、顕微鏡を使用して画像化及び記録され、このように捕捉された画像が記憶される（画像捕捉）。画像のスタックがこのようにして得られ、各画像には、異なる照明方向が割り当てられ、画像は比較的低い解像度を有する。次に、物体の位相及び振幅分布が、反復アルゴリズム、例えば誤差低減アルゴリズム、ハイブリッド入出力アルゴリズム及び／又はＧｅｒｃｈｂｅｒｇ−Ｓａｘｔｏｎアルゴリズムによって、この画像のスタックを使用して計算される（画像評価）。上記分布は、比較的高い解像度を有する結果画像として記憶されて示され得る。ここで、物体のスペクトルが、物体自体ではなくアルゴリズムによって再構成され、それによって、物体の位相及び振幅分布をさらなるフーリエ変換によって得ることができる。
【０００３】
非特許文献１において使用されているフーリエタイコグラフィ装置では、種々の照明方向が、マトリックス形状の発光ダイオードアレイ又は物体の下の照明装置としての発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイによって実現され、顕微鏡は次に、物体を伝送中に画像化する。ＬＥＤアレイと物体との間の作動距離は、プロセスにおいて、各個々のＬＥＤが十分に高い程度のコヒーレンスを有するように選択される。画像は、個々のＬＥＤを順に切り換えることによって異なる照明方向で捕捉することができる。
【０００４】
しかし、この照明手順は、種々の不都合点を有する。したがって、物体の照明は、特に照明方向が非常に様々である場合に、特定の照明方向において限られた均質性しか有しない。ＬＥＤアレイのエッジにおいてＬＥＤによって強く偏向される照明方向は、通常、ＬＥＤと物体との間のより長い距離に相当し、したがって、光出力の低減につながる。さらに、そのようなＬＥＤアレイに必要とされる設置空間、及び、ＬＥＤアレイと物体との間の必要な距離は比較的大きい。最後に、そのような照明技法は、従来の顕微鏡の既存の照明の概念に容易に統合することができない。特に、そのような照明技法は、それによって従来のインコヒーレント照明と種々の照明方向からのコヒーレント照明とを切り換えることが可能になる付加的なモジュールとしては、使用することができない。
【０００５】
概して、例えば光の限られたコヒーレンス、不均質な照明、照明方向の専ら限られた選択、照明野の他の収差等といった、照明装置の不完全さが、フーリエタイコグラフィ技法が適用されるときに、結果画像の質に悪影響を与える可能性がある。しかし、実際に実現可能な照明装置を得るために、照明装置の質においてそのような制限を受け入れることがしばしば必要であり得る。この場合、画像評価の目的で従来のフーリエタイコグラフィ技法を使用することが、再度となるが可能ではない、又は、限られた程度までしか可能ではない可能性がある。特に、結果画像の質の低下が生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｇ．Ｚｈｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  ｉｎ  Ｎａｔｕｒｅ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  ７  （２０１３）  ７３９−７４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、フーリエタイコグラフィに基づいて結果画像を求める改良された技法が必要とされている。特に、照明装置が不完全である場合であっても、結果画像の比較的高い質を容易にするような技法が必要とされている。非常に様々な顕微鏡装置において適用される場合に確実で良好な結果を容易にする、フーリエタイコグラフィに基づいて結果画像を求めるような技法が必要とされている。また、フーリエタイコグラフィ技法と併せて、比較的単純な照明装置及び／又は構造的な複雑さがほとんどない照明装置を容易にするような技法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、独立項の特徴によって達成される。従属項は実施形態を規定する。
【０００９】
１つの態様によると、本願は、顕微鏡装置を使用して物体を画像化する方法に関する。この方法は、物体の少なくとも２つの画像を得ることを含む。物体の少なくとも２つの画像は第１の解像度を有する。照明野が、各場合に少なくとも２つの画像に割り当てられ、上記照明野は、それぞれの画像の画像捕捉中に物体を照明する。それぞれの照明野は、所定のビーム形状特性に関連付けられる。少なくとも２つの画像のそれぞれについて、本方法は、画像評価のための以下のステップを含む。すなわち、それぞれの割り当てられた照明野のビーム形状特性の効果を、画像空間において物体の所定の近似値に付加するステップであって、近似値は、第１の解像度よりも高い第２の解像度を有する、ステップを含む。本方法はさらに、少なくとも２つの画像のそれぞれに対する画像評価のための以下のステップを含む。すなわち、それぞれの捕捉された画像に基づいて、フーリエタイコグラフィ技法によってｋ空間において近似値を適合させるステップをさらに含む。本方法はさらに、少なくとも２つの画像のそれぞれに対する画像評価のための以下のステップを含む。すなわち、中間の画像を得るために、それぞれの照明野のビーム形状特性の効果を、画像空間において物体の適合された近似値から除去するステップをさらに含む。本方法はさらに、少なくとも２つの照明野に割り当てられる中間の画像に基づいて結果画像を求めることを含む。
【００１０】
例として、少なくとも２つの画像のそれぞれについて、本方法は、さらに以下を含み得る。すなわち、顕微鏡装置の照明装置を動作させることによって、それぞれの照明野により物体を照明すること、及び、顕微鏡装置の検出器を使用してそれぞれの照明野による照明を行っている間に物体のそれぞれの画像を捕捉することを含み得る。したがって、本方法は、画像捕捉ステップをさらに含むことができる。しかし、例えば画像捕捉後の比較的大きい時間間隔後に、画像評価を行うことも可能である。
【００１１】
例として、近似値を適合させることは、近似値を画像空間からｋ空間に伝搬させることをさらに含むことができる。近似値を適合させることは、適合された近似値をｋ空間から画像空間に逆伝搬することをさらに含むことができる。例として、画像空間とｋ空間との間での（逆）伝搬は、フーリエ変換又は逆フーリエ変換技法によって行うことができる。
【００１２】
概して、照明野のビーム形状特性は、特定の制限を受ける必要がない。照明野のビーム形状特性は、照明野を設定するのに好適な一組のパラメータを記述することができる。通常、これは、限定はされないが以下を含む。すなわち、照明野の空間依存する振幅及び／若しくは位相、並びに／又は、顕微鏡装置の照明装置の開口の形状、並びに／又は、物体に対する照明方向、並びに／又は、非点収差；並びに／又は、曲率、並びに／又は、歪みを含む。
【００１３】
ビーム形状特性の付加又は除去は、様々な方法で行うことができる。特に、付加又は除去する方法は、例えば顕微鏡装置のメモリにおける照明野の表記又は表現のタイプに依存し得る。例として、１つの実施態様では、ビーム形状特性の付加は、照明野と近似値との複素数値乗算に対応することができる。対応して、ビーム形状特性の除去が、近似値による照明野の複素数値除算に対応することが可能である。他の演算操作、例えば加算、減算、畳み込み等も考えられる。
【００１４】
種々の効果を、少なくとも２つの画像に割り当てられるそれぞれの照明野のビーム形状特性を考慮することによって得ることができる。照明野を多角化するオプションを、特に照明方向だけではなく、非常に様々なビーム形状特性を変更することによって提供することができる。その結果、例えば、複数のビーム形状特性を変更することによって特に明白な多角化を得ることで、同じ数の画像の場合に、特に高品質の結果画像を求めることが可能であるものとすることができ、また、ビーム形状特性が内部で変わり得るビーム形状特性のパラメータ空間が特に大きいため、特に多数の画像を考慮することも可能である。これも結果画像の質を高めることができる。言い換えると、的を絞ったビーム形状特性の選択及び操作によって、結果画像の質を高めることが可能であり得る。ここで、選択及び操作に関して比較的多くの自由度を利用可能であり；パラメータ空間は対応して大きい。
【００１５】
さらなる効果として、ビーム形状特性のパラメータ空間における特定の所定の制限又は境界条件、例えば、非実現可能な照明方向及び／又は技術的に生じる収差を考慮するとともに、結果画像に対するその不所望の影響を低減することが可能であり得る。言い換えると、照明野の特定の所定の境界条件を考慮し、それにもかかわらず、高品質の結果画像を求めることが可能であり得る。したがって、例えば、照明野が物体を完全に照明するという要件に加えて、照明野は、非常に様々なビーム形状特性に関して可変であるものとすることができ、さらに、例えば必要な不均質な照明等の特定の制限を許容することができる。例として、そのような制限は、使用される顕微鏡装置又は使用される照明装置によって構造的及び／又は技術的に予め求めることができる。例として、上述した技法によって、照明野が平面波に相当しないような状況も考慮することが可能であり得る。特に、これは、照明源と物体との間の比較的小さい距離を使用する顕微鏡装置の使用を可能にする。この場合、特に多くの及び／又は高品質の光学素子を使用する結果として、例えば高開口照明に関して、特に良好に補正された照明装置を使用することも不要であり得る。言い換えると、非常に様々な顕微鏡装置を用いて比較的高品質の結果画像を確実にすることが可能であるものとすることができ、これはいずれの高い技術的要件も満たす必要がない。特に、平面照明波を生成する必要がないため、顕微鏡装置の比較的より単純な実現を達成することが可能であり得る。例として、これは、顕微鏡装置、及び特に関連する照明装置のより費用効果が高く、よりエラーを受けにくく、よりロバストでかつ／又はより空間を節減する実施態様を容易にすることができる。
【００１６】
例として、所定の近似値をメモリに記憶することができる。所定の近似値をユーザによって求めることも可能である。代替的に又は付加的に、所定の近似値を、基準画像に基づいて求めることもできる。結果画像及び／又は中間の画像が第２の解像度を有することも可能である。
【００１７】
次に、方法は、少なくとも２つの画像に基づく近似値の反復の適合を含むことができる。したがって、物体の第１の画像の画像評価に使用される所定の近似値は、物体の第２の画像の画像評価によって得られる中間の画像に対応し得る。言い換えると、第１の画像の画像評価の出力はしたがって、第２の画像の画像評価への入力に対応し得る。したがって、物体の近似値が少なくとも２つの画像の全ての画像評価によって伝搬され、したがって、繰り返し改善され、すなわち、物体の実際の画像により良く対応することが可能である。
【００１８】
画像評価は、例えば少なくとも２つの画像の全てについて何度も繰り返すこともでき、これは、対応するカウンタによって定量することができる。ここで、画像評価は、一定のシーケンスで、又は、例えば種々の繰り返しに関して異なる可変のシーケンスで、少なくとも２つの画像について順次行うことができる。例として、所定の収束基準が満たされるまで、少なくとも２つの画像の画像評価のステップを繰り返すことが可能であり得る。例として、所定の収束基準は中間の画像に関連し得る。収束基準は、例えば以下の群、すなわち、所定の閾値未満の中間の画像の変化と、所定の閾値を上回る繰り返しのカウンタとから選択することができる。例として、カウンタの所定の閾値は、２又は３又は５０又は１００であり得る。少なくとも２つの画像の画像評価を繰り返し反復することによって、結果画像の質を高めることが可能である。中間の画像の変化は、例えば、ピクセル×ピクセルベースで考慮するか、及び／又は、各場合に中間の画像全体にわたる平均ベースで考慮することができる。
【００１９】
概して、当業者は、例えば非特許文献１からのフーリエタイコグラフィ技法を知っている。本発明の場合に記載される技法を実施するために、Ｇ．Ｚｈｅｎｇによって記載されている方法の種々のステップの全てをここで行う必要はない。概して、フーリエタイコグラフィ技法は、特定の領域における近似値のピクセル値の代わりに、物体の捕捉された画像のピクセル値を用いることができる。例として、特定の領域は、それぞれの照明野の系瞳に対応する。系瞳の形状は通常、顕微鏡装置の照明装置の開口の形状に依存し得る。ｋ空間における系瞳の位置は通常、それぞれの照明野の照明角度に依存し得る。例として、照明角度は、顕微鏡装置の光軸に対して定量することができる。
【００２０】
したがって、フーリエタイコグラフィ技法に基づいて結果画像を求めることを容易にすると同時にそれぞれの照明野のビーム形状特性を考慮する技法を上記で示した。これらの技法は、Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ−Ｓａｘｔｏｎアルゴリズムの発展とも称することができる。特に、例えばＧ．Ｚｈｅｎｇによる技法と比較して、ｋ空間ではなく画像空間における画像評価による物体の再構成がある。これは、ビーム形状特性の効果が、画像空間における近似値にそれぞれ付加されるか又は除去されるためである。すなわち、中間の画像は画像空間において伝搬される。これは、ビーム形状特性の特に広範囲で特に正確な考慮を容易にすることができ、これはさらに、結果画像の高められた質において反映されることができる。特に、比較的非常に計算集約的ではない方法でビーム形状特性を考慮することが可能であり得る。これは、ビーム形状特性又はその効果が通常は画像空間において予め求められ、例えばｋ空間への変換が不要であるような場合である。
【００２１】
概して、種々の異なるビーム形状特性を考慮することができる。例として、照明野の空間依存する振幅を、ガウス関数によって記載することが可能である。代替的に又は付加的に、照明野の空間依存する振幅を、顕微鏡装置の非ケーラー照明装置によって、及び／又は、クリティカル照明を用いる顕微鏡装置の照明装置によって予め求めることも可能である。クリティカル照明の場合、集光器が、例えば、プレパラート(preparation)平面への光源の画像を画像化することができる。特に、したがって、照明野の空間依存する振幅が物体の領域において実質的に一定である（均質な照明）必要はないものとすることができる。照明野の位相が、物体の領域において実質的に一定である必要もないものとすることができる。特に、平面的な平面波を提供せず、物体の均質な照明を提供しない照明装置を使用することも可能である。それによって達成され得るのは、顕微鏡装置を、より少ない光学素子で済まされ、したがって、より費用効果が高くロバストな方法で提供できることである。同時に、顕微鏡装置がより小さい設置空間しか必要とせず、より小さく製造することができることが可能であり得る。さらに、照明装置を、異なる顕微鏡装置の付加的なモジュールとして提供することがより容易に可能であり得る。
【００２２】
開口の形状を、少なくとも２つの照明野に関して顕微鏡装置のズーム装置によって予め求めることも可能である。例として、ズーム装置によって、開口の形状を、的を絞った方法で設定することが可能であり得る。このように、少なくとも２つの画像のうちの異なる画像のビーム形状特性を、開口の形状を変更することによって的を絞った方法で変更することが可能であり得る。特に、例えば種々の照明方向の代わりに又は種々の照明方向に加えて、開口の形状を変え、したがって、ビーム形状特性のアクセス可能なパラメータ空間を増大させることが可能であり得る。特に、これは結果画像の質を高めることができる。
【００２３】
例として、開口の形状を、少なくとも２つの照明野の照明方向に応じて予め求めることができる。したがって、少なくとも２つの照明野の各場合に２つの系瞳が、例えば重なり領域において交互に重なることが可能であり得る。特に、種々の系瞳又はｋ空間野を対にしてそれぞれ重ねることに取り組む価値があり得る。いずれの場合も、重なりは、ｋ空間に計算上存在することができる。そのような場合、可能な限りすぐに収束基準に達することが可能であるものとすることができ、その結果、計算能力を低下させることができ、画像結果の質を高めることができる。
【００２４】
特に、少なくとも２つの照明野のうちの少なくとも幾つか又は全てが、顕微鏡装置の光軸と有限の角度をなす同じ照明方向に関連付けられることが可能である。言い換えると、例えば少なくとも２つの照明野のうちの１つ又は複数に関して、同じ照明方向からの物体の照明が存在することが可能であるものとすることができ、同時に、照明のさらなるビーム形状特性が、同じ照明方向を有する照明野とともに変わることが可能である。
【００２５】
概して、種々のビーム形状特性又は近似値に対するその効果が分かることに、上述した技法に従って取り組む価値があり得る。例として、単純な実施態様において、少なくとも２つの照明野の種々のビーム形状特性を一定して予め求めること、及び、ビーム形状特性の効果を、例えば顕微鏡装置のメモリに記憶することが可能である。しかし、ビーム形状特性を動的に求めることも可能である。例として、本方法は、少なくとも２つの照明野のビーム形状特性を求める校正シーケンスを行うことを含むことが可能であり得る。例として、校正画像を、物体が顕微鏡装置のビーム経路に位置することなく、校正シーケンスの範囲内で捕捉することができる。代替的に又は付加的に、予め分かっている校正物体が捕捉中に顕微鏡装置のビーム経路に位置する状態で、校正画像を校正シーケンスの範囲内で捕捉することも可能である。例として、校正物体は位相格子であり得る。位相格子は特定の周期性を有することができる。例として、校正物体は、所定の波長を有する単色光によって照明することができる。
【００２６】
さらなる態様によると、本願は、物体を画像化するように構成されている顕微鏡装置に関する。顕微鏡装置は、物体の少なくとも２つの画像を得るように構成されているコンピュータユニットを備える。少なくとも２つの画像は第１の解像度を有する。照明野が、各場合に少なくとも２つの画像に割り当てられ、上記照明野は、それぞれの画像の画像捕捉中に物体を照明するとともに、所定のビーム形状特性に関連付けられる。コンピュータユニットはさらに、少なくとも２つの画像のそれぞれの画像評価のために以下のステップを行うよう構成される。すなわち、それぞれの割り当てられた照明野のビーム形状特性の効果を、画像空間において物体の所定の近似値に付加するステップであって、近似値は、第１の解像度よりも高い第２の解像度を有するステップ、及び、それぞれの捕捉された画像に基づいて、フーリエタイコグラフィ技法によって近似値を適合させるステップ、及び、中間の画像を得るために、それぞれの照明野のビーム形状特性の効果を、画像空間において物体の適合された近似値から除去するステップを行うようにさらに構成される。コンピュータユニットはさらに、少なくとも２つの照明野に割り当てられる中間の画像に基づいて結果画像を求めるように構成される。
【００２７】
例として、本発明において説明される態様による顕微鏡装置は、さらなる態様による物体を画像化する方法を行うように構成することができる。
【００２８】
さらなる態様による物体を画像化する方法に関して得ることができる効果に匹敵する、本発明において説明される態様によるそのような顕微鏡装置の効果を得ることが可能である。
【００２９】
上記で提示した特徴及び後述する特徴は、本発明の保護範囲から逸脱することなく、対応する明示的に提示される組み合わせだけではなく、さらなる組み合わせで又はそれら自体で用いることもできる。
【００３０】
本発明の上述した特性、特徴及び利点、並びに、それらが達成される方法は、図面と併せてより詳細に説明される例示的な実施形態の以下の記載と併せてより明らかになるとともにより容易に理解可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】３つの照明野及び関連するビーム形状特性を概略的に示す図である。
【図２】３つの照明野で物体を照明することによって得られる画像のスタックを示す図であり、３つの画像は第１の解像度を有する。
【図３】フーリエタイコグラフィ技法及び画像に基づいて求められる結果画像を示す図であり、結果画像は、第１の解像度よりも高い第２の解像度を有する。
【図４】等高線プロットの形態で、照明野のうちの１つの空間依存する振幅を詳細に示す図である。
【図５】照明装置を備える顕微鏡装置を示す図である。
【図６】結果画像を求める方法のフロー図である。
【図７】図６による方法に従った画像評価のステップをより詳細に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、好ましい実施形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。図において、同じ参照符号は同じか又は同様の要素を指す。図は、本発明の種々の実施形態の概略的な表現である。図に示されている要素は、必ずしも縮尺に合致して示されていない。むしろ、図に示されている種々の要素は、その機能及び概略的な目的が当業者に理解されるように再現されている。図に示されている機能的なユニット及び要素間の接続及び連結は、間接的な接続又は連結として実現することもできる。接続又は連結は、有線又は無線式に実現することができる。機能的なユニットは、ハードウェア、ソフトウェア、又は、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現することができる。
【００３３】
低解像度を有する画像に基づいて高解像度の結果画像を求めることを容易にする技法を後述する。ここで、フーリエタイコグラフィ技法が適用される。特に、画像を捕捉するときに物体を照明するのに用いられる照明野のビーム形状特性が考慮される。ここで、記載される技法は、従来のフーリエ写真撮影の場合におけるように種々の照明方向に加えて、照明野を多角化するために種々のさらなるビーム形状特性を考慮することができることを利用する。
【００３４】
特に、ビーム形状特性を考慮するときに２つの取得可能な効果が考えられる。１つ目は、収差補正である。ここで、物体は、対応する顕微鏡装置の照明装置を用いて異なる照明方向から照明することができる。通常、物体のそのような照明は、収差によって悪化する。例として、物体は、理想的な平面波ではなく、様々な照明方向から様々なビーム形状によって照明され得る。例として、照明収差は、平らなＬＥＤアレイ又はピンホールの平らな変位装置が湾曲した照明瞳内に取り付けられる場合に生じる可能性がある。そのような収差又は他の収差を、本明細書において記載される技法において考慮することができ、その効果は、特に好適な画像評価によって遡及的に低減することができる。照明における収差に加えて、本明細書において記載される技法は、顕微鏡装置の検出光学ユニットの収差も考慮することができる。その効果は、画像評価の範囲内で低減することもできる。２つ目は、変更されるビーム形状特性の多角化である。特に、本明細書において記載される技法によって、変化されるビーム形状特性の多様化を、異なる照明方向だけではなく、代替的に又は付加的に、照明野の概ね可変のビーム成形によっても達成することが可能であり得る。ここで、ビーム成形は種々の方法で行うことができる。例として、照明装置のズーム系を使用して、検出された周波数空間を広げるか又は縮めることが可能であり得る。例として、単に検出された周波数空間又は使用される開口のパラメータのそのような変化に基づいて、結果画像を求めることを行うことが可能である。しかし、ビーム形状特性のそのような変化は、例えば、照明装置内の１つ若しくは２つの傾斜ミラー又は変位可能なピンホールを使用することによって、例えば種々の照明方向と組み合わせることもできる。当然ながら、冒頭で記載した非特許文献１に従ってＬＥＤアレイに基づく照明装置を使用することも可能である。しかし、この場合に、ビーム形状特性のパラメータ空間の付加的な拡張の結果として、結果画像の特定の質を達成するために必要とされる照明方向の数を減らすことが可能である。したがって、収差の上述した補正の代替として又は加えて、本明細書において記載される技法は、非常に様々な自由度のビーム形状特性を用いる非常に様々な顕微鏡装置の使用も容易にする。
【００３５】
図１は、矢印に基づいて３つの照明野１１０−１、１１０−２、１１０−３を示している。照明野１１０−１〜１１０−３は物体１００を照明する。３つの照明野１１０−１〜１１０−３は異なる照明方向１１１−３を有し、これは、軸１２０に対する角度によって図１に示されており、軸１２０に沿う照明装置から検出器への光線は、いかなる偏向又はいかなる大きな偏向も受けない（光軸）。図１から分かることは、第１の照明野１１０−１及び第３の照明野１１０−３が、光軸１２０と有限の角度をなすことである。第２の照明野１１０−１は、光軸１２０に平行な向きである。さらに、３つの照明野１１０−１〜１１０−３は、異なる開口１１１−２を有する。例として、第１の照明野１１０−１は楕円形の開口１１１−２を有する。第２の照明野１１０−２も楕円形の開口１１１−２を有する。第３の照明野１１０−３は円形の開口１１１−２を有し、これはより大きい開口数（ＮＡ）も有する。例として、開口のそのような異なる形状は、顕微鏡装置のズーム装置によって種々の照明野１１０−１〜１１０−３に関して可変に設定することができる。図１からさらに分かることは、３つの照明野１１０−１〜１１０−３が、異なる空間依存を有する振幅１１１−１を有することである。３つの照明野１１０−１〜１１０−３の振幅１１１−１はガウシアンである。振幅１１１−１の最大値は、第２の照明野１１０−２について、より大きな値となる（第１の照明野１１０−１及び第３の照明野１１０−３については、より小さな値となる）。振幅１１１−１の空間依存によって、物体１００の全体が照明され、すなわち、振幅は、物体１００の領域において有限値をとるが、振幅は変化するため、物体１００は不均質に照明される。例として、ガウス空間依存の半値全幅は、照明野１１０−１〜１１０−３のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３の範囲内で適合されることができる振幅１１１−１の空間依存のさらなるパラメータである。ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３の範囲内で、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３の位相の空間依存を変化させ、例えば、位置にわたる位相の特定の変化、したがって非平面照明波を実現することも可能である。例として、照明野１１０−１〜１１０−３のそのような空間依存する振幅１１１−１及び／又は空間依存する位相を、非ケーラー照明装置及び／又はクリティカル照明を用いる照明装置によって実現することができる。考慮することができるさらなるビーム形状特性１１１−１〜１１１−３は、例えば、照明野１１０−１〜１１０−３の非点収差、曲率又は歪みを含む。
【００３６】
照明野１１０−１〜１１０−３の可能な限り多くの種々のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３が分かっていること、例えば特にこれらを定量可能であることは、以下で詳細に記載する技法を行うために取り組む価値があり得る。例として、種々のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３を顕微鏡装置の対応するメモリに記憶するとともにそこから検索可能であることが可能であり得る。次に、例えば顕微鏡装置の特定の構成及び機器に応じて、種々のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３を例えば１回プログラミングすることが可能である。しかし、種々のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３を、例えば画像捕捉の直前に、校正シーケンスの範囲内で求めることも可能である。この結果として、動的な側面、例えばドリフト等を考慮することも可能である。
【００３７】
次に、画像捕捉の範囲内で３つの照明野１１０−１〜１１０−３によって物体１００を照明することが可能である。図２に示されているような対応する画像２０１−１〜２０１−３を、照明野１１０−１〜１１０−３のそれぞれについて捕捉することができる。例として、画像２０１−１〜２０１−３は強度画像であり得る。例として、第１の画像２０１−１を第１の照明野１１０−１について捕捉することができ、第２の画像２０１−２を第２の照明野１１０−２について捕捉することができ、第３の画像２０１３を第３の照明野１１０−３について捕捉することができる。３つの画像２０１−１〜２０１−３は第１の解像度３１１を有する。後述する技法の目的は、第１の解像度３１１よりも高い第２の解像度３１２を有する結果画像３０３を提供することである（図２及び図３を参照のこと）。ここで、本技法は、最初に予め求められる近似値３０１に基づき、当該近似値はこの場合、繰り返し適合され、その結果、中間の画像３０２が得られる。近似値３０１及び中間の画像３０２も第２の解像度３１２を有する。
【００３８】
本技法は通常、それぞれ異なる画像２０１−１〜２０１−３に対応する近似値３０１又は中間の画像３０２に付加されるか又は除去される種々の照明野１１０−１〜１１０−３のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３に対する効果に基づく。これは画像空間において生じる。このために、ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３によって決まるそれぞれの照明野１１０−１〜１１０−３を定量すること、及び、これらを、対応する効果の単純な付加又は除去を可能にする形式で利用可能にすることは、取り組む価値があり得る。例として、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３は、図４に示されているように、２次元振幅マップ、位相マップ又は収差マップ等として存在することができる。この場合、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３の効果を、位置空間において、例えば乗算（除算）によって、対応する近似値３０１又は中間野３０２に付加する（除去する）ことができる。
【００３９】
フーリエタイコグラフィ技法は、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３の効果の付加と除去との間で適用することができる。特に、これらのフーリエタイコグラフィ技法は、特定の領域における近似値３０１のピクセル値の代わりに、それぞれの画像２０１−１〜２０１−３のピクセル値を用いることができる。より包括的には、近似値３０１は、それぞれの画像２０１−１〜２０１−３に基づいて改善することができる。求められる領域は、ｋ空間における系瞳に対応することができる。ここで、系瞳は、物体の共役面に対応することができる。さらに、系瞳は、幾つかの例示的な実施形態では、光源の中間の画像の平面に対応することができる。他の例示的な実施形態では、系瞳は、光源の共役面にさらに対応することができる。このために、冒頭で記載した非特許文献１がさらに参照され、そこでは、図１、下欄、その中の中央の３つの差し込み図において、角度０°，０°；−２２°，−１９°；及び−２２°；−２２°を有する照明方向のそれぞれについて、系瞳が破線の円によって示されている。
【００４０】
非特許文献１によるこの図からさらに分かるように、ビーム形状特性のパラメータ空間は、非特許文献１による技法に従えば、種々の照明方向によって単に画定される。特に、例えば、系瞳の可変の寸法及び／又は形状が可能ではなく、収差を考慮することも可能ではない。本発明の技法によると、例えば、少なくとも２つの照明野の各場合に２つの系瞳が重なり領域において交互に重なるように、少なくとも２つの照明野１１０−１〜１１０−３の照明方向に応じて開口の形状を予め求めることが可能である。ここで、重なりは、少なくとも数字上の重なりを意味し得る。例として、すなわち、ｋ空間において円形である開口の形状の歪みに対処する代わりに、本発明の技法に従って、ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３の効果、すなわち特に開口の形状の付加及び除去によって、位置空間における近似値３０１のスペクトルの対応する歪みに対処することが可能であり得る。言い換えると、上記で説明した非特許文献１における図１を参照して、系瞳の幾何学的形状の代わりに、基本となるスペクトルを歪めることが可能である。したがって、このように、例えば、検出ＮＡを広げるために、焦点を合わせる光線を用いて照明を行うことが可能である。例として、光線は、個々の照明位置に関して開口内に回折され、この光線は、平面波による照明の場合には検出ＮＡを通り抜けない。
【００４１】
図５は顕微鏡装置５００を示している。顕微鏡装置５００は照明装置５１１及び検出器５１２を備える。原則として、物体１００を照明するために非常に様々な照明装置５１１を使用することができる。特に、非常に様々な照明方向１１１−３から物体１００を照明することを容易にする照明装置５１１を使用することが可能である。例として、例えば照明装置５１１の視野停止平面において例えばスキャンミラーを使用することができる。照明装置の開口又は照明瞳において適応性のある構成要素を使用することも可能であり、例として、独国特許出願第１０  ２０１４  １０１  ２１９．４による照明装置５１１を使用することが可能である。照明装置５１１がＬＥＤアレイを備えることも可能である。
【００４２】
光線のビーム経路は、照明装置５１１と検出器５１２との間に画定される。物体１００を固定するのに使用することができる試料ホルダ５１３がビーム経路に位置付けられる。さらに、顕微鏡装置５００はコンピュータユニット５１４及びメモリ５１５を備える。例として、メモリ５１５は揮発性又は不揮発性メモリであり得る。制御文をメモリ５１５に記憶することができ、これらは、結果画像を求めるために上述した技法を行うようにコンピュータユニット５１４によって使用することができる。特に、そのような技法は、ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３を求めること及び／又は検索すること、ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３の効果を近似値３０１に付加すること及び近似値３０１から除去すること、近似値３０１を適合させるためにｋ空間にフーリエタイコグラフィ技法を適用すること、中間の画像３０２に基づいて結果画像３０３を求めること、フーリエ変換及び逆フーリエ変換等を含むことができる。顕微鏡装置５００は、図５では１つのユニットとして示されているが、一般的に言えば、例えば、メモリ５１５及び／又はコンピュータユニット５１４は光学素子５１１〜５１３とは別個の素子を形成することが可能である。顕微鏡装置５００は、ユーザ入力を受け取り、及び／又は、ユーザ出力をユーザに提供するように構成されているユーザインタフェース５１６をさらに備える。例として、ユーザインタフェース５１６は、以下の群、すなわちキーボード、マウス、モニタ、音声入出力部等から選択される要素を備えることができる。
【００４３】
顕微鏡装置５００によって、図６による方法を行うことが可能であり得る。方法はステップＳ１で開始する。まず、ステップＳ２において画像が捕捉される。ここで、物体１００は、顕微鏡装置５００の照明装置５１１を動作させることによって、種々の照明野１１０−１〜１１０−３により照明される。同時に、物体１００のそれぞれの画像２０１−１〜２０１−３は、顕微鏡装置５００の検出器５１２によって捕捉することができ、一方で、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３による照明が存在する。ステップＳ２において、任意選択的に、例えば画像２０１−１〜２０１−３を捕捉する前に、ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３を求める校正シーケンスを行うことがさらに可能である。
【００４４】
次に、ステップＳ３において画像評価を行う。ステップＳ３における画像評価の範囲内で、それぞれの割り当てられた照明野１０１−１〜１０１−３のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３の効果が、ステップＳ２において捕捉された各画像２０１−１〜２０１−３についてのそれぞれの所定の近似値３０１に付加される。次に、近似値３０１は、フーリエタイコグラフィ技法によって、それぞれの画像２０１−１〜２０１−３に基づいてｋ空間において適合される。続いて、それぞれの照明野１０１−１〜１０１−３のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３の効果が、画像空間において物体１００の適合された近似値３０１から除去され、中間の画像３０２が得られる。中間の画像３０２は、次の画像２０１−１〜２０１−３について、画像評価の所定の近似値３０１を形成することができる。ステップＳ３において、中間の画像３０２の所定の収束基準が満たされるまで、種々の画像２０１−１〜２０１−３について画像評価のステップを繰り返すことが可能である。例として、収束基準は、所定の閾値よりも小さい種々の中間の画像３０２間の変化であり得、したがって、収束基準は、種々の画像２０１−１〜２０１−３についての画像評価の種々のステップの所定の数のリハーサルに関連し得る。
【００４５】
特に、画像評価の種々の上述したステップは、反復して行うことができる。これが図７に示されている。特に、図７はしたがって、ステップＳ３をより詳細に記載している。最初に、ステップＴ１において、物体１００の所定の標準的な形状が所定の近似値３０１として選択される。近似値はしたがって、物体１００の推定に相当する。例として、近似値３０１は、メモリ５１５に記憶され、及び／又は、ユーザインタフェース５１６によって得ることができる。その時点の照明野１１０−１〜１１０−３が、一組の照明野１１０−１〜１１０−３から選択される。これは、画像２０１−１〜２０１−３のうちの１つの選択に対応し、上記画像は、ステップＳ２においてそれぞれの照明野１１０−１〜１１０−３について捕捉されている。
【００４６】
次に、ステップＴ２において、例えば位相／振幅マップの複素数値乗算によって、その時点の照明野１１０−１〜１１０−３の効果をその時点の近似値３０１に付加する。これは、（図７において黒い背景上の白色のｘによって示されている）画像空間において行われる。
【００４７】
このように適合されるその時点の近似値３０１は次に、ｋ空間に伝搬され、これは、ステップＴ３が、（図７において黒い背景上の白色のｋによって示されている）ｋ空間において動作するためである。例として、ｋ空間への伝搬は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）技法によって行うことができる。これは、顕微鏡装置５００の共役面としての系瞳への変換に対応する。次に、ステップＴ３においてＮＡトリミングを行う。このために、バンドパスフィルタが適用される。例として、バンドパスフィルタはハイパスフィルタであり得る。通常、ＮＡトリミングは、円形領域を切り取ることに相当し、この円形の領域の位置は、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３のそれぞれの照明方向１１１−３によって予め求めることができる。領域は、特に照明装置の使用される開口の形状及び／又は寸法が、例えば近似値３０１の対応する歪みによって、ステップＴ２において既に考慮されている場合に、円形であり得る。原則として、ステップＴ４におけるＮＡトリミングの外側の領域における変更は必要ではない。しかし、例えば、画像の質を高める目的で、ノイズを抑えるか又はこの領域に他の演算子を適用することも可能である。
【００４８】
次に、領域内にある、すなわち、ＮＡトリミング内にある近似値３０１のスペクトルの部分を、ステップＴ４においてさらに処理する。このために、この部分は最初に、顕微鏡装置５００の焦点に伝搬し戻され、すなわち、画像空間に移される。次に、この部分の振幅の代わりに、それぞれの画像２０１−１〜２０１−３の振幅が用いられる。振幅は通常、強度のルートに対応する。したがって、これに関して、その時点の近似値３０１を、対応する画像２０１−１〜２０１−３に基づいて適合させることができる。
【００４９】
次に、ステップＴ５において、この適合された部分を、ｋ空間又は系瞳に再び伝搬し戻し、ステップＴ４において変更されたＮＡトリミング内の、及び、ステップＴ３から得られるようなＮＡトリミングの外側の２つの領域が組み合わせられる。この組み合わせは、フィルタに好適な方法で、すなわち、ステップＴ３において選択されたバンドパスフィルタに応じて行うことができる。
【００５０】
次に、このように適合された近似値３０１は、画像空間に伝搬し戻され、すなわち、例えば逆ＦＦＴによって物体平面に伝搬し戻される。そこで、ステップＴ６において、次に、それぞれの照明野１１０−１〜１１０−３の効果を、例えば複素数値除算によって除去する。その結果、中間の画像３０２が得られる。
【００５１】
ステップＴ７において、さらなる照明野１１０−１〜１１０−３が存在するか否か、すなわち、物体１００の推定を改善するためにさらなる画像２０１−１〜２０１−３を考慮する必要があるか否かに関してチェックを行う。これが当てはまる場合、ステップＴ９において次の照明野１１０−１〜１１０−３を選択する。さらに、ステップＴ６からの中間の画像３０２を、ステップＴ２〜Ｔ６を行うために、次に、その時点の画像２０１−１〜２０１−３のその時点の近似値３０１として選択する。言い換えると、第１の画像２０１−１〜２０１−３のためにステップＴ２〜Ｔ７を行うことの出力は、第２の画像２０１−１〜２０１−３のためにステップＴ２〜Ｔ７を行うための入力に対応する。第２の画像２０１−１〜２０１−３の画像評価に用いられる予め求められた近似値３０１は、第１の画像２０１−１〜２０１−３の画像評価によって得られる中間の画像３０２に相当する。
【００５２】
次に、ステップＴ８において、さらなる照明野１１０−１〜１１０−３がそれ以上存在しないと判断されるまで、ステップＴ２〜Ｔ７を続ける。言い換えると、ステップＴ２〜Ｔ７は、ステップＴ４において全ての画像２０１−１〜２０１−３に基づいて近似値３０１が適合されるまで行われる。
【００５３】
行われるとすぐに、ステップＴ８において、所定の収束基準が満たされているか否かに関してチェックを行う。例として、単純な収束基準は、ステップＴ１０がどれほど頻繁に行われたかをチェックすることであり得る。通常、近似値３０１の適合は、例えば種々の画像２０１−１〜２０１−３に基づいて複数回、例えば、２回、３回若しくは５０回若しくは１００回、又はさらにはより頻繁に行うことができる。したがって、言い換えると、各画像２０１−１〜２０１−３は、近似値３０１を適合するために複数回使用することができる。ステップＴ８においてチェックすることができるさらなる収束基準は、例えば、その時点の近似値３０１が、ステップＴ２〜Ｔ７を行う種々の反復間で変化する程度であり得る。ステップＴ８における収束基準が満たされない場合、ステップＴ１０において第１の照明野１１０−１〜１１０−３がその時点の照明野として再び選択され、ステップＴ２〜Ｔ７及びＴ９が再び行われる。そうでなければ、その時点の近似値３０１、又は、ステップＴ６から最後に得られた中間の画像３０２を結果画像３０３として求めることができる。したがって、そのような場合、各中間の画像３０２は、次のループＴ２〜Ｔ６にさらに伝搬され、次の画像２０１−１〜２０１−３に基づいて変更され、したがって、結果画像３０３は、全ての画像２０１−１〜２０１−３の中間の画像３０２に基づく。
【００５４】
上述した技法では、ステップＴ２及びＴ６に関して収差が考慮される。補足的に、ステップＴ３とＴ４との間及びステップＴ４とＴ５との間の画像空間とｋ空間との間の伝搬中に、画像化顕微鏡装置５００の収差を考慮することも可能である。
【００５５】
上記技法はしたがって、図７から明らかであるように、画像空間における物体１００の画像の再構成を可能にし、ステップＩ９において、中間の画像３０２は各場合に種々の画像２０１−１〜２０１−３についての反復間でさらに伝搬される。これは、ステップＩ２及びＩ６における収差を、特に効率的に考慮することを可能にする。
【００５６】
種々の照明野１１０−１〜１１０−３の効果を考慮するための前提条件は通常、種々のビーム形状特性１１１−１〜１１１−３のタイプ及び特性についての知識である。例として、ビーム形状特性１１１−１〜１１１−３は、顕微鏡装置５００の設計によって求めるとともに予め求めることができる。しかし、これらを、校正シーケンスの範囲内で求めることも可能である。
【００５７】
要約すると、物体の複数の低解像度画像から高解像度の結果画像を求めること、正確には、画像に割り当てられる照明野のビーム形状特性を考慮することを容易にする技法を上記で示した。ここで、ビーム形状特性を、的を絞った方法で操作し、及び／又は、構成若しくは別様に一定に予め求められるビーム形状特性に起因して、ビーム形状特性を考慮することが可能であり得る。特に、照明装置の収差を考慮することが可能である。収差の後続の補正の可能性の結果として、例えば、顕微鏡装置の照明装置及び／若しくは検出器を費用対効果の高い方法で実現することが可能であるか、又は、パラメータを光学設計において様々に最適化することができる。例として、より費用効果の高い若しくはロバストな照明装置及び／又は検出器を実現することができる。顕微鏡装置を設定するためにより少ない調整ステップしか必要とされない場合があり得る。例として、特に、平面照明波を生成しない顕微鏡装置も使用することができる。これは、照明装置のより簡単な実現を容易にすることができる。さらに、全体的に、結果画像を求めるために必要とされる方法のステップを行うのにより短い時間しか必要としないことが可能であり得る。すなわち、代替的な測定の概念によって、より迅速な測定が可能になり得る。特に、例えば、照明収差の的を絞った導入によって、又は概して、ビーム形状特性の的を絞った変さらによって、例えば異なる照明野間の重なり領域を自由に構成することが可能であり得る。さらに、既存の照明の概念及び照明装置の比較的単純な組み合わせが可能であり得る。特に、照明装置を、平面照明波を提供するように構成することは不要であり得る。物体の均質な照明は不要であり得る。したがって、上記で説明した技法を、特にケーラー照明装置のみではなく、特に任意の準連接照明装置と組み合わせることができ、さらに、クリティカル照明の概念を使用することができる。物体の画像の再構成における精度を、従来のフーリエタイコグラフィに比して高めることができる。特に、結果画像の質を、従来のフーリエタイコグラフィと比較して高めることが可能であり得る。これは、照明装置及び／又は検出装置の種々の収差を補正可能であることによって達成することができる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｓ１〜Ｓ４              ステップ
Ｔ１〜Ｔ１０            ステップ
１００                  物体
１１０−１〜１１０−３  照明野
１１１−１〜１１１−３  ビーム形状特性
１２０                  光軸
２０１−１〜２０１−３  画像
３０１                  近似値
３０２                  中間の画像
３０３                  結果画像
３１１                  第１の解像度
３１２                  第２の解像度
５００                  顕微鏡装置
５１１                  照明装置
５１２                  検出器
５１３                  試料ホルダ
５１４                  コンピュータユニット
５１５                  メモリ
５１６                  ユーザインタフェース
【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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