DE10209322A1 - Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles und Scanmikroskop - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles mit einer um eine erste Achse drehbaren Einheit, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen - nämlich eine erste und eine zweite Reflexionsfläche - beinhaltet, und die einen Lichtstrahl empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche weiterleitet, die um eine zweite Achse, die senkrecht zur ersten Drehachse verläuft, drehbar ist, ist offenbart. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit eine zu der ersten und zu der zweiten Reflexionsfläche ortsfeste weitere Reflexionsfläche aufweist, wobei die erste und die weitere Reflexionsfläche senkrecht zu der zweiten Reflexionsfläche angeordnet sind. Weiterhin ist ein Scanmikroskop offenbart.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles mit einer um eine erste Achse drehbaren Einheit, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen - nämlich eine erste und eine zweite Reflexionsfläche - beinhaltet, und die einen Lichtstrahl empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche weiterleitet, die um eine zweite Achse, die senkrecht zur ersten Drehachse verläuft.
• Weiterhin betrifft die Erfindung ein Scanmikroskop mit einer Lichtquelle, die einem Lichtstrahl zur Beleuchtung einer Probe emittiert und mit einer Vorrichtung zum Ablenken des Lichtstrahles, die eine um eine erste Achse drehbare Einheit aufweist, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen - nämlich eine erste und eine zweite Reflexionsfläche - beinhaltet, wobei die drehbare Einheit einen Lichtstrahl empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche weiterleitet, die um eine zweite Achse, die senkrecht zur ersten Drehachse verläuft, drehbar ist.
• Eine Optische Anordnung zum Scannen eines Strahls in zwei im wesentlichen senkrecht zueinander liegenden Achsen, insbesondere zur Anwendung bei konfokalen Laserscanmikroskopen, mit zwei mittels jeweils eines Antriebs um senkrecht zueinander liegende Achsen - x-Achse und y-Achse - drehbaren Spiegeln, ist aus der Deutschen Patentschrift 196 54 210 C2 bekannt. Die Optische Anordnung ist zur Vermeidung gravierender Abbildungsfehler dadurch gekennzeichnet, daß einem der beiden Spiegel ein weiterer Spiegel in einer vorgegebenen Winkelposition drehfest zugeordnet ist, so dass die einander zugeordneten Spiegel - erster und zweiter Spiegel - gemeinsam um die y-Achse drehen und dabei den Strahl um einen Drehpunkt drehen, der auf der Drehachse - x-Achse - des alleine drehenden dritten Spiegels liegt.
• Die Deutsche Patentanmeldung 100 33 549.7 offenbart eine Optische Anordnung zum Ablenken eines Lichtstrahls insbesondere in zwei im wesentlichen senkrecht zueinander liegenden Richtungen, vorzugsweise zur Anwendung bei konfokalen Rastermikroskopen, mit zwei mittels jeweils eines Drehantriebs um senkrecht zueinander liegende Achsen - x-Achse und y- Achse - drehbaren Spiegeln, wobei einem der beiden Spiegel ein weiterer Spiegel in einer vorgegebenen Winkelposition drehfest zugeordnet ist, so dass die einander zugeordneten Spiegel - erster und zweiter Spiegel - gemeinsam um die y-Achse drehen und dabei den Lichtstrahl um einen Drehpunkt drehen, der auf der Drehachse - x-Achse - des dritten Spiegels liegt. Zur Minimierung und im Idealfall zur Eliminierung der durch die Anordnung erzeugten Verzeichnungsfehler ist die optische Anordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel derart angeordnet sind, dass die optische Achse des zwischen dem zweiten und dem dritten Spiegel verlaufenden Lichtstrahls stets im wesentlichen in einer die x-Achse umfassenden, senkrecht zur y-Achse stehenden Ebene liegt. In der Patentanmeldung ist weiterhin vorgeschlagen, dass im Hinblick auf einen flexiblen Einsatz die einzelnen Bauteile der Anordnung modular ausgeführt sind und austauschbar sind.
• In der Scanmikroskopie wird eine Probe mit einem Lichtstrahl beleuchtet, um das von der Probe emittierte Reflexions- oder Fluoreszenzlicht zu beobachten. Der Fokus eines Beleuchtungslichtstrahles wird mit Hilfe einer steuerbaren Strahlablenkeinrichtung, im Allgemeinen durch Verkippen zweier Spiegel, in einer Objektebene bewegt, wobei die Ablenkachsen meist senkrecht aufeinander stehen, so dass ein Spiegel in x-, der andere in y-Richtung ablenkt. Die Verkippung der Spiegel wird beispielsweise mit Hilfe von Galvanometer-Stellelementen bewerkstelligt. Die Leistung des vom Objekt kommenden Lichtes wird in Abhängigkeit von der Position des Abtaststrahles gemessen. Üblicherweise werden die Stellelemente mit Sensoren zur Ermittlung der aktuellen Spiegelstellung ausgerüstet.
• Speziell in der konfokalen Scanmikroskopie wird ein Objekt mit dem Fokus eines Lichtstrahles in drei Dimensionen abgetastet.
• Ein konfokales Rastermikroskop umfasst im Allgemeinen eine Lichtquelle, eine Fokussieroptik, mit der das Licht der Quelle auf eine Lochblende - die sog. Anregungsblende - fokussiert wird, einen Strahlteiler, eine Strahlablenkeinrichtung zur Strahlsteuerung, eine Mikroskopoptik, eine Detektionsblende und die Detektoren zum Nachweis des Detektions- bzw. Fluoreszenzlichtes. Das Beleuchtungslicht wird über einen Strahlteiler eingekoppelt. Das vom Objekt kommende Fluoreszenz- oder Reflexionslicht gelangt über die Strahlablenkeinrichtung zurück zum Strahlteiler, passiert diesen, um anschließend auf die Detektionsblende fokussiert zu werden, hinter der sich die Detektoren befinden. Detektionslicht, das nicht direkt aus der Fokusregion stammt, nimmt einen anderen Lichtweg und passiert die Detektionsblende nicht, so dass man eine Punktinformation erhält, die durch sequentielles Abtasten des Objekts zu einem dreidimensionalen Bild führt. Meist wird ein dreidimensionales Bild durch schichtweise Bilddatennahme erzielt, wobei die Bahn des Abtastlichtstrahles auf bzw. in dem Objekt idealer Weise einen Mäander beschreibt. (Abtasten einer Zeile in x-Richtung bei konstanter y-Position, anschließend x-Abtastung anhalten und per y- Verstellung auf die nächste abzutastende Zeile schwenken und dann, bei konstanter y-Position, diese Zeile in negative x-Richtung abtasten u. s. w.). Um eine schichtweise Bilddatennahme zu ermöglichen, wird der Probentisch oder das Objektiv nach dem Abtasten einer Schicht verschoben und so die nächste abzutastende Schicht in die Fokusebene des Objektivs gebracht.
• Die in den genannten Schriften offenbarten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass die Austauschbarkeit der Spiegel bzw. ihrer motorischen Antriebe durch die hohen Anforderungen an die Justiergenauigkeit in besonderem Maße eingeschränkt ist. Ein aufwendiges Nachjustieren der optischen Komponenten ist meist nicht zu vermeiden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahles anzugeben, die ein einfaches, unkompliziertes und schnelles Austauschen der den Lichtstrahl ablenkenden Einzelelemente ermöglicht.
• Obige Aufgabe wird durch ein Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die drehbare Einheit eine zu der ersten und zu der zweiten Reflexionsfläche ortsfeste weitere Reflexionsfläche aufweist, wobei die erste und die weitere Reflexionsfläche senkrecht zu der zweiten Reflexionsfläche angeordnet sind.
• Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein Scanmikroskop anzugeben, das ein einfaches, unkompliziertes und schnelles Austauschen der den Lichtstrahl ablenkenden Einzelelemente ermöglicht und so insbesondere eine einfache und unkomplizierte Umschaltung zwischen einem resonanten und einem nicht resonanten Antrieb erlaubt.
• Diese Aufgabe wird durch ein Scanmikroskop gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die drehbare Einheit eine zu der ersten und zu der zweiten Reflexionsfläche ortsfeste weitere Reflexionsfläche aufweist, wobei die erste und die weitere Reflexionsfläche senkrecht zu der zweiten Reflexionsfläche angeordnet sind.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Untersuchung einer Probe zu offenbaren, das eine verbesserte, weitgehend lückenlose und fehlerfreie, hochauflösende Aufnahme eines Wellenlängenspektrums des von einer Probe ausgehenden Detektionslichtes ermöglicht.
• Die Erfindung hat den Vorteil, dass einfaches, unkompliziertes und schnelles Austauschen der Reflexionsflächen und insbesondere der motorischen Antriebe ermöglicht ist, ohne dass ein aufwendiges, zeitraubendes und letztlich teures Nachjustieren erforderlich ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den entscheidenden Vorteil, dass der Lichtstrahl an jeder Reflexionsfläche der drehbaren Einheit rechtwinklig reflektiert wird, so dass diese Anordnung sehr unempfindlich gegen Dejustierungen ist; denn der einfallende Lichtstrahl tritt gemäß dem Katzenaugen (Retroreflektoreffekt) immer weitgehend senkrecht aus der drehbaren Einheit aus.
• Die Reflexionsflächen können als Spiegelflächen oder als totalreflektierende Fläche eines Glaskörpers ausgeführt sein.
• Der Glaskörper umfasst vorzugsweise mindestens ein Prisma. In einer bevorzugen Ausgestaltung besteht die drehbare Einheit aus zwei Prismen, die vorzugsweise miteinander verkittet sind. Es ist auch möglich die gesamte drehbare Einheit monolithisch aus einem Körper herzustellen. Die drehbare Einheit weist vorzugsweise Ein- und Austrittsfenster auf, wobei diese zur Vermeidung von störenden Interferenzen vorzugsweise so angeordnet sind, dass sich der Einfallswinkel des Lichtstrahls auf das Eintrittsfenster von dem Ausfallswinkel aus dem Austrittsfenster unterscheidet. Im Falle rechtwinkliger Ablenkung des Lichtstrahles durch die drehbare Einheit ist es von Vorteil, wenn das Eintrittsfenster und das Austrittsfenster in einem leicht von 90 Grad abweichenden Winkel zueinander stehen.
• In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die drehbare Einheit gemeinsam mit der dritten Reflexionsfläche um die erste Achse drehbar, wodurch bei bildgebenden scannenden Systemen, wie Scanmikroskopen, eine Bildrotation möglich ist.
• Sowohl die drehbare Einheit, als auch die dritte Reflexionsfläche ist vorzugsweise motorisch angetrieben ist. Als Antrieb sind alle gängigen Motore, wie beispielsweise Schrittmotore, verwendbar. In einer bevorzugen Ausgestaltung beinhaltet der Antrieb ein Galvanometer. Insbesondere die dritte Reflexionsebne ist vorzugsweise als ein von einem resonanten Galvanometer angetriebener Schwingspiegel ausgestaltet.
• In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Scanmikroskop eine als Spiegel ausgestaltete dritte Reflexionsfläche auf, die von einem nicht resonanten Galvanometer angetrieben ist. Weiterhin ist eine vierte Reflexionsfläche mit den gleichen optischen Eigenschaften vorgesehen, die von einem schnellen, resonanten Galvanometer angetrieben ist. In dieser Ausgestaltung ist die dritte Reflexionsfläche samt ihrem Antrieb gegen die vierte Reflexionsfläche austauschbar. Hierfür sind Führungsschienen vorgesehen an denen entlang die Reflexionsflächen verfahrbar sind. Weiterhin sind Anschlagelemente vorgesehen, die die Arbeitsposition der jeweils ausgewählten Reflexionsfläche und ihres Antriebs definieren. Das Scanmikroskop bietet so alle Vorteile einer nicht resonanten Ablenkung, wie z. B die Möglichkeit den Lichtstrahl auf einem auswählbaren Punkt der Probe zu positionieren und dort zu "parken", sowie alle Vorteile einer resonanten Ablenkung, die sich insbesondere durch Schnelligkeit und hohe Bildraten auszeichnen.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
• Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Scanmikroskop,
• Fig. 2 eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles,
• Fig. 3 eine weitere Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles,
• Fig. 4 eine weitere Ausgestaltungsform einer Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles,
• Fig. 5 eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles in perspektivischer Ansicht und
• Fig. 6 eine weitere Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles in perspektivischer Ansicht,
• Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Scanmikroskop 1, das als konfokales Scanmikroskop ausgeführt ist, mit einer Lichtquelle 3, die einen Lichtstrahl 5 zur Beleuchtung einer Probe 7 emittiert. Der Lichtstrahl 5 wird auf ein Beleuchtungspinhole 9 fokussiert und wird anschließend von einem dichroitischen Strahlteiler 11 und einem nachfolgenden Umlenkspiegel 13 zur Vorrichtung 15 zum Ablenken des Lichtstrahles 5 reflektiert, die den Lichtstrahl 5 über die Scanoptik 17, die Tubusoptik 19 und durch die Mikroskopoptik 21 hindurch über bzw. durch die Probe 7 führt. Der von der Probe 7 ausgehende Detektionslichtstrahl 23 gelangt durch die Mikroskopoptik 21 hindurch und über die Tubusoptik 19 und die Scanoptik 17, und über Vorrichtung 15 dichroitischen Strahlteiler 11, passiert diesen und das folgende Detektionspinhole 25 und gelangt schließlich zum Detektor 53, der als Photomultiplier ausgeführt ist. Im Detektor 53 werden elektrische, zur Leistung des vom Objekt ausgehenden Detektionslichtstrahls 23 proportionale Detektionssignale erzeugt. Die Probe wird schichtweise abgetastet, um aus den Detektionssignalen ein dreidimensionales Bild der Probe 7 zu erzeugen.
• Die Vorrichtung 15 zum Ablenken des Lichtstrahles 5 beinhaltet eine um eine erste Achse 27 drehbaren Einheit 29, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen 31, 33 - nämlich eine erste Reflexionsfläche 31 und eine zweite Reflexionsfläche 33 - beinhaltet, und die den Lichtstrahl 5 empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche 35 weiterleitet, die um eine zweite Achse 37 (in der Figur senkrecht zur Papierebene), die senkrecht zur ersten Drehachse 27 verläuft, drehbar ist. Die drehbare Einheit 29 weist eine zu der ersten Reflexionsfläche 31 und zu der zweiten Reflexionsfläche 33 ortsfeste weitere Reflexionsfläche 39 auf, die den Lichtstrahl von der ersten Reflexionsfläche 31 empfängt und zur zweiten Reflexionsfläche 33 reflektiert. Die drehbaren Einheit 29 ist von einem Galvanometer 41 angetrieben. Die dritte Reflexionsfläche 35 ist auf ein drittes Spiegelsubstrat 43 aufgedampft; das Substrat ist von einem in der Figur nicht gezeigten nicht resonanten Galvanometer angetrieben und zusammen mit dem nicht resonanten Galvanometer als austauschbares Modul ausgeführt. Die ersten Reflexionsfläche 31 ist auf einem ersten Spiegelsubstrat 45, die zweite Reflexionsfläche 33 auf einem zweiten Spiegelsubstrat 47 und die weitere Reflexionsfläche 39 auf einem weiteren Spiegelsubstrat 49 aufgedampft. Die drehbare Einheit 29 weist ein Gehäuse 51 auf, das die Reflexionsflächen umschließt und vor Verschmutzung schützt.
• Weggelassen sind in der Figur wegen der besseren Anschaulichkeit einige optische Elemente zur Führung und Formung der Lichtstrahlen. Diese sind einem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann hinlänglich bekannt.
• Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles 5. Die Vorrichtung 15 beinhaltet eine um eine erste Achse 27 drehbaren Einheit 29, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen 31, 33 - nämlich eine erste Reflexionsfläche 31 und eine zweite Reflexionsfläche 33 - beinhaltet, und die den Lichtstrahl 5 empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche 35 weiterleitet, die um eine zweite Achse 37 (in der Figur senkrecht zur Papierebene), die senkrecht zur ersten Drehachse 27 verläuft, drehbar ist. Die drehbare Einheit 29 weist eine zu der ersten Reflexionsfläche 31 und zu der zweiten Reflexionsfläche 33 ortsfeste weitere Reflexionsfläche 39 auf, die den Lichtstrahl von der ersten Reflexionsfläche 31 empfängt und zur zweiten Reflexionsfläche 33 reflektiert. Durch drehen der drehbaren Einheit 35 um die Achse 27 wird der Lichtstrahl 5 senkrecht zur Papierebene abgelenkt. Das Drehen der dritten Reflexionsfläche 35 um die zweite Achse 37 bewirkt eine Ablenkung des Lichtstrahles 5 senkrecht zur Zeichenebene. Die gezeigte Anordnung ist entsprechend dem Katzenaugeneffekt extrem unempfindlich gegen Dejustierungen.
• Fig. 3 zeigt eine weitere Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles bei der die drehbare Einheit 29 aus einem ersten Prisma 55 und einem zweiten Prisma 57 gebildet ist. Die Prismen 55, 57 sind miteinander verkittet. Die Hypotenusenfläche des ersten Prismas 55 bildet die erste Reflexionsfläche 31. Die Kathetenflächen des zweiten Prismas bilden die zweite und die weitere Reflexionsfläche. Die dritte Reflexionsfläche 29 ist auf einem Spiegelsubstrat 43 aufgedampft. Durch drehen der drehbaren Einheit 35 um die Achse 27 wird der Lichtstrahl 5 senkrecht zur Papierebene abgelenkt. Das Drehen der dritten Reflexionsfläche 35 um die Achse 37 bewirkt eine Ablenkung des Lichtstrahles 5 senkrecht zur Zeichenebene. Die Anordnung ist kostengünstig und besonders präzise herstellbar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Eintrittsfenster 59 nicht genau senkrecht zum Austrittsfenster 61 der drehbaren Einheit steht, wodurch störende Interferenzen vermieden sind.
• Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform einer Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles, die im Wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten Anordnung entspricht. Zusätzlich ist ein Umlenkspiegel 13 vorgesehen, der den Lichtstrahl 5 auf die erste Drehachse 27 reflektiert. Die drehbare Einheit 29 ist von einem Schrittmotor 63 angetrieben.
• Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles in perspektivischer Ansicht. Die Vorrichtung beinhaltet eine um eine erste Achse 27 drehbaren Einheit 29, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen 31, 33 - nämlich eine erste Reflexionsfläche 31 und eine zweite Reflexionsfläche 33 - beinhaltet, und die den Lichtstrahl 5 empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche 35 weiterleitet, die um eine zweite Achse 37, die senkrecht zur ersten Drehachse 27 verläuft, drehbar ist. Die drehbare Einheit 29 weist eine zu der ersten Reflexionsfläche 31 und zu der zweiten Reflexionsfläche 33 ortsfeste weitere Reflexionsfläche 39 auf, die den Lichtstrahl von der ersten Reflexionsfläche 31 empfängt und zur zweiten Reflexionsfläche 33 reflektiert. Die drehbaren Einheit 29 ist von einem Galvanometer 41 über eine Antriebswelle 69 angetrieben. Die dritte Reflexionsfläche 35 ist auf ein drittes Spiegelsubstrat 43 aufgedampft; das Substrat ist von einem in der Figur nicht gezeigten resonanten Galvanometer 65 über eine weitere Antriebswelle 67 angetrieben. Die erste Reflexionsfläche 31 ist auf einem ersten Spiegelsubstrat 45, die zweite Reflexionsfläche 33 auf einem zweiten Spiegelsubstrat 47 und die weitere Reflexionsfläche 39 auf einem weiteren Spiegelsubstrat 49 aufgedampft. Die drehbare Einheit 29 weist ein Gehäuse 51 auf, das die Reflexionsflächen umschließt und vor Verschmutzung schützt. Zusätzlich ist ein Umlenkspiegel 13 vorgesehen, der den Lichtstrahl 5 auf die erste Drehachse 27 reflektiert. Die dritte Reflexionsfläche 35, das Spiegelsubstrat 43 und das resonanten Galvanometer 65 sind zu einem Modul 71 zusammengefasst, das gegen ein weiteres Modul 73, das eine vierte Reflexionsfläche 75 auf einem Spiegelsubstrat 77, die dieselben optischen Eigenschaften hat, wie die dritte Reflexionsfläche 35, und einen nicht resonantes Galvanometer 79 als Antrieb beinhaltet.
• Fig. 6 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform einer Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles, die im Wesentlichen der in Fig. 5 gezeigten Anordnung entspricht. Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform eine Führungsschiene 81 vorgesehen, die das einfache und präzise Auswechseln der Module 71, 73 ermöglicht. Weiterhin sind Anschlagelemente 83, 85 vorgesehen, die die jeweilige Arbeitsposition der Module 71, 73 präzise derart definieren, dass die jeweils gewünschte Reflexionsfläche exakt am Schnittpunkt der Achse 27 und die zweite Achse 37 positionierbar ist.
• Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Bezugszeichenliste 1 Scanmikroskop
  3 Lichtquelle
  5 Lichtstrahl
  7 Probe
  9 Beleuchtungspinhole
  11 dichroitischer Strahlteiler
  13 Umlenkspiegel
  15 Vorrichtung zum Ablenken
  17 Scanoptik
  19 Tubusoptik
  21 Mikroskopoptik
  23 Detektionslichtstrahl
  25 Detektionspinhole
  27 erste Achse
  29 drehbare Einheit
  31 erste Reflexionsfläche
  33 zweite Reflexionsfläche
  35 dritte Reflexionsfläche
  37 zweite Achse
  39 weitere Reflexionsfläche
  41 Galvanometer
  43 drittes Spiegelsubstrat
  45 erstes Spiegelsubstrat
  47 zweites Spiegelsubstrat
  49 weiteres Spiegelsubstrat
  51 Gehäuse
  53 Detektor
  55 erstes Prisma
  57 zweites Prisma
  61 Eintrittsfenster
  63 Schrittmotor
  65 resonantes Galvanometer
  67 weitere Antriebswelle
  69 Antriebswelle
  71 Modul
  73 Modul
  75 vierte Reflexionsfläche
  77 Spiegelsubstrat
  79 nicht resonantes Galvanometer
  81 Führungsschiene
  83 Anschlagelement
  85 Anschlagelement
  

Claims (28)

1. Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahles mit einer um eine erste Achse drehbaren Einheit, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen - nämlich eine erste und eine zweite Reflexionsfläche - beinhaltet, und die einen Lichtstrahl empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche weiterleitet, die um eine zweite Achse, die senkrecht zur ersten Drehachse verläuft, drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit eine zu der ersten und zu der zweiten Reflexionsfläche ortsfeste weitere Reflexionsfläche aufweist, wobei die erste und die weitere Reflexionsfläche senkrecht zu der zweiten Reflexionsfläche angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Reflexionsfläche eine Spiegelfläche ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Reflexionsfläche die totalreflektierende Fläche eines Glaskörpers ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Glaskörper ein Prisma umfasst.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit aus zwei Prismen besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismen Ein- und Austrittsfenster aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einfallswinkel des Lichtstrahls auf das Eintrittsfenster von dem Ausfallswinkel aus dem Austrittsfenster unterscheidet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit gemeinsam mit der dritten Reflexionsfläche um die erste Achse drehbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit einen motorischen Antrieb aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Reflexionsfläche von einem motorischen Antrieb angetrieben ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb der dritten Reflexionsfläche austauschbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Reflexionsfläche gemeinsam mit dem motorischen Antrieb gegen eine vierte Reflexionsfläche mit einem weiteren motorischen Antrieb austauschbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb ein Galvanometer beinhaltet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Galvanometer ein resonantes Galvanometer ist.

15. Scanmikroskop mit einer Lichtquelle, die einem Lichtstrahl zur Beleuchtung einer Probe emittiert, und mit einer Vorrichtung zum Ablenken des Lichtstrahles, die eine um eine erste Achse drehbare Einheit aufweist, die zwei zueinander ortsfeste Reflexionsflächen - nämlich eine erste und eine zweite Reflexionsfläche - beinhaltet, wobei die drehbare Einheit einen Lichtstrahl empfängt und an eine dritte Reflexionsfläche weiterleitet, die um eine zweite Achse, die senkrecht zur ersten Drehachse verläuft, drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit eine zu der ersten und zu der zweiten Reflexionsfläche ortsfeste weitere Reflexionsfläche aufweist, wobei die erste und die weitere Reflexionsfläche senkrecht zu der zweiten Reflexionsfläche angeordnet sind.

16. Scanmikroskop nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Reflexionsfläche eine Spiegelfläche ist.

17. Scanmikroskop nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Reflexionsfläche die totalreflektierende Fläche eines Glaskörpers ist.

18. Scanmikroskop nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Glaskörper ein Prisma umfasst.

19. Scanmikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit aus zwei Prismen besteht.

20. Scanmikroskop nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismen Ein- und Austrittsfenster aufweisen.

21. Scanmikroskop nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einfallswinkel des Lichtstrahls auf das Eintrittsfenster von dem Ausfallswinkel aus dem Austrittsfenster unterscheidet.

22. Scanmikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit zur Bildrotation gemeinsam mit der dritten Reflexionsfläche um die erste Achse drehbar ist.

23. Scanmikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einheit einen motorischen Antrieb aufweist.

24. Scanmikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Reflexionsfläche von einem motorischen Antrieb angetrieben ist.

25. Scanmikroskop nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb der dritten Reflexionsfläche austauschbar ist.

26. Scanmikroskop nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Reflexionsfläche gemeinsam mit dem motorischen Antrieb gegen eine vierte Reflexionsfläche mit einem weiteren motorischen Antrieb austauschbar ist.

27. Scanmikroskop nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb ein Galvanometer beinhaltet.

28. Scanmikroskop nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Galvanometer ein resonantes Galvanometer ist.