可變?nèi)∠蛘彰髂Ｊ叫D(zhuǎn)器的制造方法
【專利摘要】公開了可變?nèi)∠蛘彰髂Ｊ叫D(zhuǎn)器（“IPR”），其可以并入構(gòu)造的照明顯微鏡儀器來使干涉模式快速旋轉(zhuǎn)。IPR包括旋轉(zhuǎn)選擇器和至少一個鏡群。該旋轉(zhuǎn)選擇器持續(xù)簡短時段地將光束引導(dǎo)到鏡群中的每一個內(nèi)。每個鏡群在束上給予特定的預(yù)定旋轉(zhuǎn)角。因此，從IPR輸出的束旋轉(zhuǎn)通過由鏡群中的每個所給予的旋轉(zhuǎn)角中的每個。旋轉(zhuǎn)選擇器使IPR能夠使束在大約5毫秒或更快地旋轉(zhuǎn)通過每個預(yù)定旋轉(zhuǎn)角。
【專利說明】可變?nèi)∠蛘彰髂Ｊ叫D(zhuǎn)器
[0001]相關(guān)申請的相交引用
該申請要求2011年3月I日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/447，708的權(quán)益；其的公開通過引用而全部合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開涉及熒光顯微鏡，并且特別地涉及改變用于照亮標(biāo)本樣本的干涉條紋模式的取向的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]與在細(xì)胞生物學(xué)中使用的常規(guī)寬場熒光顯微鏡相比，三維構(gòu)造的照明顯微鏡(“3D-SM”)在橫向和軸向分辨率上實(shí)現(xiàn)提高了 1/2。與某些競爭超分辨率技術(shù)不同，3D-SM不需要專門的熒光染料或蛋白質(zhì)。生物學(xué)家用3D-SIM實(shí)現(xiàn)高的分辨率，但保留方便且熟悉的熒光標(biāo)記技術(shù)。利用移位和旋轉(zhuǎn)照明模式來做出對象的多個圖像。更高的分辨率可以通過對方程組求解來恢復(fù)通常由衍射而模糊的細(xì)微空間細(xì)節(jié)而實(shí)現(xiàn)。
[0004]當(dāng)前可用的商業(yè)3D-SM儀器使用線性偏振激光束，其通過二進(jìn)制相位光柵而分裂成三個或以上的束。每個束對應(yīng)于不同的衍射級,其中光功率中的大部分集中在前三個衍射級(分別是第O和第±1)上。第O和第±1級束聚焦到顯微鏡物鏡的后焦面上并且組合以在標(biāo)本體積中形成三維干涉條紋模式。通過獲取由條紋模式激發(fā)的熒光圖像、使光柵移動五分之一周期(近似五微米)、然后獲取另一個圖像并且對總共五個圖像重復(fù)這些步驟來采集3D-SM數(shù)據(jù)。光柵然后旋轉(zhuǎn)60度，并且重復(fù)五圖像過程，接著是另一旋轉(zhuǎn)和另外的五個圖像(對于每z步驟總共15個圖像)，其中z步驟是z軸上的固定點(diǎn)(與穿過物鏡的光軸一致)。典型地，對于每?？偣?20個圖像，期望至少八個z步驟。這些圖像用于對線性方程組求解來恢復(fù)3D可選分段的圖像，其中獲得的分辨率是常規(guī)寬場顯微鏡的近似兩倍。牽涉的圖像采集時間是可預(yù)見的。激光暴露可跨越5-100ms,攝像機(jī)讀出可跨越每全巾貞約50ms,光柵運(yùn)動和安置可跨越幾十毫秒，并且光柵/偏振板組裝件的旋轉(zhuǎn)可大體上跨越整一秒；從而導(dǎo)致10-20秒的3D-SM棧采集時間。由于上文描述的原因，工程師、科學(xué)家和顯微鏡制造商一直在搜尋用于使干涉模式旋轉(zhuǎn)的更快速系統(tǒng)和方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]公開了可變?nèi)∠蛘彰髂Ｊ叫D(zhuǎn)器(“IPR”)，其可以并入構(gòu)造的照明顯微鏡儀器來使干涉模式快速旋轉(zhuǎn)。IPR包括旋轉(zhuǎn)選擇器和至少一個鏡群。該旋轉(zhuǎn)選擇器持續(xù)簡短時段地將入射在掃描鏡上的光束引導(dǎo)到鏡群中的每一個內(nèi)。每個鏡群在束上給予特定旋轉(zhuǎn)角。因此，從IPR輸出的束旋轉(zhuǎn)通過由鏡群中的每個所給予的旋轉(zhuǎn)角中的每個。旋轉(zhuǎn)選擇器使IPR能夠使束在大約5毫秒或更快地旋轉(zhuǎn)通過每個旋轉(zhuǎn)角，這明顯快于使光柵/偏振板旋轉(zhuǎn)的常規(guī)技術(shù)?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0006]圖1示出常規(guī)構(gòu)造的照明顯微鏡儀器的示意表示。
[0007]圖2A-2B示出使用三個相干束生成三維構(gòu)造的照明模式。
[0008]圖3示出示例構(gòu)造的照明顯微鏡儀器。
[0009]圖4A-4C示出使三個獨(dú)立的光束旋轉(zhuǎn)的照明模式旋轉(zhuǎn)器。
[0010]圖5示出示例照明模式旋轉(zhuǎn)器的軸測圖。
[0011]圖6A-6C示出與示例照明模式旋轉(zhuǎn)器關(guān)聯(lián)的鏡群的特定布置的軸測圖。
[0012]圖7示出示例照明模式旋轉(zhuǎn)器的軸測圖。
[0013]圖8A-8C示出照明模式旋轉(zhuǎn)器的三個示例的示意表示。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在構(gòu)造的照明顯微鏡(“SM”)中，干涉模式投影到標(biāo)本上并且旋轉(zhuǎn)。為了生成高對比度干涉模式，形成干涉模式的束的偏振也旋轉(zhuǎn)來匹配干涉模式的旋轉(zhuǎn)角。公開了可變?nèi)∠蛘彰髂Ｊ叫D(zhuǎn)器(“IPR”)，其可以用于使干涉模式快速旋轉(zhuǎn)并且使偏振旋轉(zhuǎn)來匹配干涉模式的旋轉(zhuǎn)角。
[0015]圖1不出常規(guī)SIM儀器100的不意表不。相干光從光源102 (例如激光器)輸出，并且傳輸通過透鏡104和偏振板106。透鏡104使光準(zhǔn)直成束，并且偏振板106僅傳遞特定偏振的光同時阻擋其他偏振。從偏振板106輸出的偏振束穿過一維透射衍射光柵108,其使光分裂成三個發(fā)散的、共面(即，Xz平面)的相干束110-112，分別稱為第O、第+1和第-1級衍射束。三個束110-112穿過一系列透鏡，例如透鏡114和115，其使束110-112取向使得第+1和第-1級衍射束111和112幾乎平行于第O級衍射束110。束110-112從二向色鏡116反射出以進(jìn)入物鏡118。束110-112聚焦在位于標(biāo)本120內(nèi)的物鏡118的焦面處，其中束彼此干涉以在標(biāo)本120的體積內(nèi)生成構(gòu)造的照明模式。
[0016]圖2A-2B示出使用三個相干束生成三維構(gòu)造的照明模式。如在圖2A中示出的，這三個相干束110-112被傳輸?shù)轿镧R118的背面。因?yàn)槭?10-112源于相干光源102，束110-112具有平面波，其中束的分波的相位跨與束方向正交的任何平面(例如平面202)相同。盡管這三個束110-112相干，每個束可具有與其他兩個束不同的相位移。物鏡128使入射束聚焦到焦點(diǎn)204，其改變兩個非軸向束111和112的方向，如在圖2A中示出的。因此，由于相長干涉，三個平面波不再與波矢量k (其具有不同的方向)平行并且三組平面波相交來形成由暗區(qū)(由于相消干涉而引起)環(huán)繞的類似網(wǎng)格的亮線模式。也就是說，如在圖2B的示例中示出的，固定干涉模式206定位在物鏡128的焦面中。線208代表由干涉模式206的較暗區(qū)分開的亮線。
[0017]回到圖1，包括干涉模式的光的柵格促使來自標(biāo)本120中的熒光團(tuán)的熒光發(fā)射光。物鏡118捕獲熒光的一部分并且使其準(zhǔn)直和將其引導(dǎo)到二向色鏡116。熒光穿過二向色鏡116并且由透鏡124聚焦在光敏檢測器122上，例如光電倍增器、光電二極管或固態(tài)帶電耦合裝置(“ CCD ”)。
[0018]在常規(guī)的SM中，干涉模式206的取向可以通過使光柵108物理旋轉(zhuǎn)而確定。偏振也旋轉(zhuǎn)來匹配光柵108的取向，這可以通過也使偏振板106物理旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。在圖1的示例中，光柵108和偏振板106連接到馬達(dá)125，其使光柵108和偏振板106繞中心第O級衍射束軸(即，Z軸)物理旋轉(zhuǎn)通過期望的角度。圖1還包括光柵108和偏振板106的軸測圖126-128，用于圖示三個不同的旋轉(zhuǎn)取向。在圖126-128中，方向箭頭(例如圖126中的方向箭頭130-132)代表由偏振板106選擇的電場分量，或偏振方向。在圖126中，使光柵108和偏振板106取向使得束110-112位于Xz平面內(nèi)并且與每個束關(guān)聯(lián)的偏振平行于X軸。在圖127中，光柵108和偏振板106繞中心第O級衍射束軸(即，z軸)旋轉(zhuǎn)通過角度-α。因此,束111和112繞第O級衍射束軸旋轉(zhuǎn)通過角度-α并且偏振板106選擇束的偏振分量，其近似匹配角度- α。在圖128中，光柵108和偏振板106繞中心第O級束軸(S卩，ζ軸)旋轉(zhuǎn)通過角度+ α。因此，束111和112繞第O級衍射束軸旋轉(zhuǎn)通過角度+ α并且偏振板106選擇束的偏振分量，其近似匹配角度+ α。
[0019]盡管使光柵108和偏振板106旋轉(zhuǎn)是用于使標(biāo)本120中的干涉模式旋轉(zhuǎn)的有效技術(shù)，上文描述的操作緩慢，其中轉(zhuǎn)換時間在大約幾十毫秒或更長?，F(xiàn)在描述的各種實(shí)施例針對照明模式旋轉(zhuǎn)器(“ IPR”)，其可以并入SIM儀器以便使干涉模式在大約5毫秒或更快地旋轉(zhuǎn)。因?yàn)镮PR用平面鏡實(shí)現(xiàn)來確定干涉模式的旋轉(zhuǎn)角，IPR還使偏振旋轉(zhuǎn)來匹配干涉模式旋轉(zhuǎn)通過的角度，由此消除了對額外偏振板的需要。
[0020]圖3示出SM儀器300的示例。該儀器300與上文描述的常規(guī)SM儀器100相似，不同的是IPR 302定位在透鏡116與二向色鏡116之間的束110-112的路徑中，并且儀器100的馬達(dá)125、偏振板106和光柵108被分裂器304所取代。IPR 302不限于定位在透鏡116與二向色鏡116之間。實(shí)際上，IPR 302可以定位在分裂器304與二向色鏡116之間的任何地方。分裂器304可以是多個不同類型的透射光柵中的任一個。例如，分裂器304可以是一維透射光柵，其由透明玻璃板(其中在光柵的一個表面中形成一系列大致上平行的凹槽)組成或分裂器304可以是具有一系列大致上平行的薄縫的不透明板。備選地，分裂器304可以用二維透射光柵來取代以在標(biāo)本120的焦面中創(chuàng)建不同的干涉模式。例如，分裂器304可以是透明板(其中在板的一個表面中形成凹槽網(wǎng)格)，或分裂器304可以是具有微小孔陣列的不透明板。備選地，分裂器304可以是一個或多個分束器，其布置成將從透鏡104輸出的光束分裂成兩個或以上獨(dú)立的相干束。在圖3的示例中，因?yàn)楣廨敵?02可以配置成輸出偏振光，省略了偏振板106。
[0021]存在許多不同類型的SM儀器和對應(yīng)的光路。儀器300不意在代表在SM顯微鏡中使用的儀器的所有不同的眾所周知的變化形式內(nèi)的光路，而是意在圖示包括IPC的SIM的一般原理。對于與儀器300相似的SM儀器的一個備選配置是用傳輸束110-112的二向色鏡來取代二向色鏡116并且反射通過物鏡118而收集和準(zhǔn)直的熒光束。在該備選實(shí)施例中，透鏡124和檢測器122的位點(diǎn)用IPR 302、透鏡115和116、分裂器304、透鏡204和光源102來轉(zhuǎn)換。
[0022]圖4A-4C示出IPR 302如何使束110-112以及與束中的每個關(guān)聯(lián)的偏振旋轉(zhuǎn)。在圖4Α中，IPR 302保持束110-112的取向使得束110-112在具有與平行于χ軸而取向的每個束關(guān)聯(lián)的偏振的Xz平面中行進(jìn)。在圖4Β中，IPR 302使束110-112繞中心第O級衍射束軸(即，ζ軸)旋轉(zhuǎn)通過角度Φ并且使與每個束關(guān)聯(lián)的偏振旋轉(zhuǎn)通過相同的角度。在圖4C中，IPR 302使束110-112繞中心第O級衍射束軸旋轉(zhuǎn)通過角度Θ并且使與每個束關(guān)聯(lián)的偏振旋轉(zhuǎn)通過相同的角度。
[0023]圖5示出示例IPR 500的軸測圖。該IPR 500包括掃描鏡502和三個獨(dú)立的鏡群504-506。圖5示出掃描鏡502的示例，該掃描鏡502包括附連到馬達(dá)512的可旋轉(zhuǎn)軸的平面鏡510。馬達(dá)512可以是檢流計(jì)，在該情況下，掃描鏡502是檢流計(jì)鏡，或馬達(dá)512可以是將鏡510的旋轉(zhuǎn)劃分成一系列旋轉(zhuǎn)步驟的步進(jìn)馬達(dá)，或給予鏡510精確旋轉(zhuǎn)的任何其他種類的馬達(dá)。備選地，掃描鏡可以是壓電控制的鏡。如在圖5中示出的，鏡510的反射表面使用馬達(dá)512而旋轉(zhuǎn)以進(jìn)而面向鏡群504-506中的每個。三個平行線514代表從光柵(例如上文描述的分裂器304)輸出的第O級和第±1級衍射束。如在圖5中示出的，識別鏡510的三個旋轉(zhuǎn)位置1、2和3。位置1、2和3對應(yīng)于鏡510相對于鏡群1、2和3的特定旋轉(zhuǎn)位置。鏡群中的每個給予束514不同的旋轉(zhuǎn)角并且匹配與束關(guān)聯(lián)的偏振中的旋轉(zhuǎn)角。如下操作IPR 500。當(dāng)鏡510旋轉(zhuǎn)到位置I中時，束514從鏡510反射出、朝向鏡群I 504，如由方向箭頭516表示的。鏡群I 504使束以及關(guān)聯(lián)的束偏振旋轉(zhuǎn)通過第一旋轉(zhuǎn)角并且使束反射回到鏡510，如由方向箭頭517表示的。當(dāng)鏡510旋轉(zhuǎn)到位置2中時，束514從鏡510反射出、朝向鏡群2 505，如由方向箭頭518表示的。鏡群2 505使束旋轉(zhuǎn)通過第二旋轉(zhuǎn)角并且使束反射回到鏡510，如由方向箭頭519表示的。當(dāng)鏡510旋轉(zhuǎn)到位置3中時，束514從鏡510反射出、朝向鏡群3 506，如由方向箭頭520表示的。鏡群3 506使束旋轉(zhuǎn)通過第三旋轉(zhuǎn)角并且使束反射回到鏡510，如由方向箭頭521表示的。方向箭頭522代表從鏡510反射出的旋轉(zhuǎn)束。圖5包括鏡510的反射表面的圖524，其代表從鏡510的表面反射出的旋轉(zhuǎn)束的調(diào)準(zhǔn)裝置。虛線526-528代表當(dāng)從鏡510的反射表面查看時由鏡群504-506在三個束上給予的三個不同的旋轉(zhuǎn)。虛線526代表由鏡群I 504產(chǎn)生的束的取向，虛線527代表由鏡群2 505產(chǎn)生的束的取向，并且虛線528代表由鏡群3 506產(chǎn)生的束的取向。在備選實(shí)施例中，IPR 500和在下文描述的其他IPR可包括退出路徑鏡，其定位在束522的路徑中以在束從IPR 500輸出所在的方向上提供額外的控制。
[0024]圖6A-6C示出與示例IPR 600關(guān)聯(lián)的鏡群的特定布置的軸測圖。該IPR 600與IPR 500的相似之處在于IPR 600包括掃描鏡602，其由附連到馬達(dá)606的可旋轉(zhuǎn)軸的平面鏡604組成。IPR 600包括三個獨(dú)立的鏡群1、2和3，其每個參考分別圖6A、6B和6C來獨(dú)立描述。在圖6A-6C中，虛線610代表從光柵(例如上文描述的分裂器304)輸出的第O和第±1級衍射束。在圖6A中，鏡群I 612由安置在三維空間中并且在其中取向的三個平面鏡614-616組成。虛線組618-622代表在束從鏡604、鏡群614-616反射出并且再次從鏡604反射出時三個束行進(jìn)的路徑。鏡604的反射表面的圖624表明鏡群612使三個束相對于軸626旋轉(zhuǎn)通過-χ的角度。在圖6B中，鏡群2 628由也安置在三維空間中并且在其中取向的三個平面鏡630-632組成。虛線組634-638代表在束從鏡604、鏡群630-632反射出并且再次從鏡604反射出時三個束行進(jìn)的路徑。鏡604的反射表面的圖624表明從鏡群628反射出使三個束相對于軸626旋轉(zhuǎn)通過χ的角度。在圖6C中，鏡群3 640由安置在三維空間中并且在其中取向的兩個平面鏡642和643組成。虛線組642和643代表在束從鏡604、鏡群642和643反射出并且再次從鏡604反射出時三個束行進(jìn)的路徑。鏡604的反射表面的圖624表明鏡群649使三個束與軸626對齊。
[0025]在圖6A-6C中表不的不例中，輸入束610可以與軸626對齊。包括鏡群640的鏡可以取向使得從退出路徑鏡608反射出的束的角度大致上匹配輸入束610的角度并且包括鏡群612和628的鏡可以取向使得χ飛0°。而且，用于形成鏡群的鏡的數(shù)量不限于兩個或三個鏡。根據(jù)期望的旋轉(zhuǎn)角，適當(dāng)?shù)匕仓迷诙S或三維空間中并且在其中取向的任何適合數(shù)量的鏡可以用于形成鏡群以在束上給予期望的旋轉(zhuǎn)角。
[0026]IPR不意在局限于僅具有使干涉模式取向的三個鏡群。備選地，IPR可以具有少至一個鏡群或多至四個或以上的鏡群。圖7示出示例IPR 700的軸測圖。該IPR 700與IPR500相似，不同的是IPR 700包括額外的鏡群4 702。在圖7的示例中，識別鏡510的四個旋轉(zhuǎn)位置1、2、3和4。位置1、2、3和4對應(yīng)于鏡510相對于鏡群1、2、3和4的特定旋轉(zhuǎn)位置，其中鏡群504-506中的每個給予束514和偏振不同的旋轉(zhuǎn)來匹配束的旋轉(zhuǎn)，如在上文參考圖5描述的。鏡群4 702也在束上給予與由鏡群504-506給予的旋轉(zhuǎn)不同的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鏡510旋轉(zhuǎn)到位置4中時，束514從鏡510反射出、朝向鏡群4 702，如由方向箭頭704表示的。鏡群4 702使束以及關(guān)聯(lián)的束偏振旋轉(zhuǎn)通過第四旋轉(zhuǎn)角并且使束反射回到鏡510，如由方向箭頭706表示的。束然后從鏡510反射出，如在上文參考圖5描述的。
[0027]圖8A-8C示出IPR的備選實(shí)現(xiàn)的三個示例的示意表示。在圖8A中，IPR 800包括三個鏡群801-803和兩個掃描鏡805和806。方向箭頭808代表光束沿其行進(jìn)至第一掃描鏡805的路徑。方向箭頭811-813代表第一掃描鏡805沿其將束引導(dǎo)到鏡群801-803中的每個的三個獨(dú)立的路徑。鏡群801-803每個包括兩個或以上的平面鏡，其布置在三維空間中以在束上給予特定旋轉(zhuǎn)角，如上文描述的。方向箭頭815-817代表鏡群801-803中的每個使旋轉(zhuǎn)束沿其反射至第二掃描鏡806的獨(dú)立路徑。第二掃描鏡806使旋轉(zhuǎn)束沿由方向箭頭820表不的相同路徑反射離開IPR 800。如下對掃描鏡805和806定時。當(dāng)?shù)谝粧呙桤R805使束808朝向鏡群801反射時，第二掃描鏡806使旋轉(zhuǎn)束815沿路徑820反射離開IPR800。當(dāng)?shù)谝粧呙桤R805使束808朝向鏡群802反射時，第二掃描鏡806使旋轉(zhuǎn)束816沿路徑820反射離開IPR 800。當(dāng)?shù)谝粧呙桤R805使束808朝向鏡群803反射時，第二掃描鏡806使旋轉(zhuǎn)束817沿路徑820反射離開IPR 800。
[0028]注意掃描鏡502、602和805是旋轉(zhuǎn)選擇器的不例，因?yàn)閽呙桤R操作成將束引導(dǎo)到鏡群中的一個，其中給予束特定的預(yù)定旋轉(zhuǎn)角。然而，IPR實(shí)施例不意在局限于特定類型的旋轉(zhuǎn)選擇器。圖8B和SC代表兩個其他類型的旋轉(zhuǎn)選擇器的示例。
[0029]在圖8B中，IPR 830包括1/3:2/3分束器831、1/2:1/2分束器832、鏡833和三個快門834-836。方向箭頭832代表光束沿其行進(jìn)至分束器831的路徑。分束器831將光功率的近似1/3反射到快門834并且將光功率的近似2/3傳輸?shù)椒质?32，其將光功率的近似1/2反射到快門835并且將光功率的近似1/2傳輸?shù)界R833。因此，快門834-836中的每個接收具有近似1/3光功率的光束。鏡群841-843每個包括兩個或以上的平面鏡，其布置在三維空間中以在穿過快門的束上給予特定旋轉(zhuǎn)角，如由方向箭頭844-846表示的。快門中僅一個在一定時間打開并且快門的打開如下那樣利用掃描鏡847的操作來定時。當(dāng)快門834打開時，掃描鏡847使旋轉(zhuǎn)束844沿路徑848反射離開IPR 830。當(dāng)快門835打開時，掃描鏡847使旋轉(zhuǎn)束845沿路徑848反射離開IPR 830。當(dāng)快門836打開時，掃描鏡847使旋轉(zhuǎn)束846沿路徑848反射離開IPR 830。在圖8C中，IPR 850與IPR 800相似，不同的是用聲光調(diào)制器(“A0M”)852來取代第一掃描鏡805。方向箭頭854代表光束沿其行進(jìn)至AOM852的路徑。方向箭頭853-854代表衍射束沿其行進(jìn)至鏡群801-803的三個獨(dú)立路徑。束沿哪個衍射路徑行進(jìn)至鏡群中的一個由在AOM 852內(nèi)生成的聲的強(qiáng)度確定，如上文描述的那樣利用掃描鏡806的操作來對該AOM 852定時。
[0030]注意分束器/快門和AOM意在結(jié)合掃描鏡來實(shí)現(xiàn)，如在上文參考圖8B和8C描述的，以便確保旋轉(zhuǎn)束沿相同的路徑行進(jìn)離開IPR 830和850。
[0031]前面的描述為了說明的目的使用特定命名法來提供本公開的全面理解。然而，為了實(shí)踐本文描述的系統(tǒng)和方法而不需要特定細(xì)節(jié)，這對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是明顯的。為了圖示和描述的目的呈現(xiàn)特定示例的前面的描述。它們不意在為全面的或?qū)⒈竟_局限于描述的確切形式。明顯地，鑒于上文的教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。示出并且描述這些示例以便最大程度地說明本公開的原理和實(shí)際應(yīng)用，由此使本領(lǐng)域內(nèi)其他技術(shù)人員能夠最大程度地利用本公開和具有如適合于預(yù)想的特定使用的各種修改的各種示例。規(guī)定本公開的范圍由隨附權(quán)利要求和它們的等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種照明模式旋轉(zhuǎn)器，用于使至少一個輸入光束選擇性旋轉(zhuǎn)，其包括: 旋轉(zhuǎn)選擇器，用于接收至少一個光束；和 至少一個鏡群，每個鏡群用于接收從所述旋轉(zhuǎn)選擇器反射的至少一個束并且使所述至少一個束旋轉(zhuǎn)預(yù)定義的旋轉(zhuǎn)角。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，所述旋轉(zhuǎn)選擇器進(jìn)一步包括掃描鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，每個鏡群進(jìn)一步包括兩個或以上的平面鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，每個鏡群進(jìn)一步包括安置在三維空間中并且在其中取向的兩個或以上的鏡。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，每個鏡群進(jìn)一步包括至少兩個鏡，其安置并且取向成使旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射回到具有不同旋轉(zhuǎn)角的所述旋轉(zhuǎn)選擇器。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，每個鏡群用于使與所述至少一個束關(guān)聯(lián)的偏振旋轉(zhuǎn)來匹配所述鏡群要使所述至少一個束旋轉(zhuǎn)通過的角度。
7.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，所述至少一個鏡群使旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射回到所述旋轉(zhuǎn)選擇器來使所述旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)器。
8.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，每個鏡群使所述旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射到所述旋轉(zhuǎn)選擇器，其進(jìn)而使所述旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)器。
9.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)器，進(jìn)一步包括掃描鏡，其中所述至少一個鏡群中的每個使所述旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射到所述掃描鏡，其進(jìn)而使所述旋轉(zhuǎn)的至少一個束反射遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)器。
10.如權(quán)利要求1或9所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，所述旋轉(zhuǎn)選擇器包括至少一個分束器、鏡和至少兩個快門，其中所述至少一個分束器和鏡布置成使所述至少一個束分裂并且使其朝向所述至少一個鏡群中的每個反射，其中每個快門位于每個反射束的路徑中。
11.如權(quán)利要求1或9所述的旋轉(zhuǎn)器，其中，所述旋轉(zhuǎn)選擇器是聲光調(diào)制器。
12.—種構(gòu)造的照明顯微鏡儀器，包括: 分裂器，用于接收從光源輸出的相干光束并且使其分裂成至少三個束； 旋轉(zhuǎn)選擇器，用于接收所述束； 至少一個鏡群，每個鏡群用于接收從所述旋轉(zhuǎn)選擇器反射的束并且使所述束旋轉(zhuǎn)預(yù)定義的旋轉(zhuǎn)角；以及 物鏡，用于接收旋轉(zhuǎn)束并且使所述旋轉(zhuǎn)束聚焦以在所述物鏡的焦面中形成干涉模式。
13.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中，所述分裂器包括光柵。
14.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中，每個鏡群進(jìn)一步包括安置在三維空間中并且在其中取向的兩個或以上的鏡。
15.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中，每個鏡群進(jìn)一步包括至少兩個鏡，其安置并且取向成使所述旋轉(zhuǎn)束反射回到具有不同旋轉(zhuǎn)角的所述旋轉(zhuǎn)選擇器。
16.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中，每個鏡群使與所述束關(guān)聯(lián)的偏振旋轉(zhuǎn)來匹配所述鏡群要使所述束旋轉(zhuǎn)通過的角度。
17.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中，每個鏡群使所述旋轉(zhuǎn)束反射到所述旋轉(zhuǎn)選擇器。
18.如權(quán)利要求11所述的儀器，進(jìn)一步包括掃描鏡，其中每個鏡群使所述旋轉(zhuǎn)束反射到所述掃描鏡。
19.如權(quán)利要求11或18所述的儀器，其中，所述旋轉(zhuǎn)選擇器包括至少一個分束器、鏡和至少兩個快門，其中所述至少一個分束器和鏡布置成使所述束分裂并且使其朝向所述至少一個鏡群中的每個反射，其中每個快門位于每個反射束的路徑中。
20.如權(quán)利要求 11或18所述的儀器，其中，所述旋轉(zhuǎn)選擇器是聲光調(diào)制器。
【文檔編號】G02B21/00GK103477267SQ201180068816
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】J.R.庫珀 申請人:應(yīng)用精密公司