顯微鏡、物鏡光學系統(tǒng)和圖像獲取設備的制作方法
【專利摘要】顯微鏡包括物鏡光學系統(tǒng)，所述物鏡光學系統(tǒng)包括被配置用于形成物體的圖像的成像光學系統(tǒng)，被配置用于再形成通過所述成像光學系統(tǒng)形成的物體圖像的圖像的再成像光學系統(tǒng)，以及被布置在所述成像光學系統(tǒng)和所述再成像光學系統(tǒng)之間的光路上的反射單元，所述反射單元被配置為所述反射單元在光軸方向上的位置和所述反射單元的相對于光軸的傾角中的至少一個能夠局部改變；以及圖像傳感器，被配置用于捕獲通過所述物鏡光學系統(tǒng)再形成的圖像。
【專利說明】顯微鏡、物鏡光學系統(tǒng)和圖像獲取設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合適地用于獲取例如病理樣本的圖像數(shù)據(jù)的圖像獲取設備(例如，顯微鏡)的物鏡光學系統(tǒng)(objective optical system)。
【背景技術(shù)】
[0002]在近年來的病理檢查中，如下這樣的圖像獲取系統(tǒng)已經(jīng)獲得注意，該圖像獲取系統(tǒng)使用圖像獲取設備(例如，顯微鏡)捕獲病理樣本的圖像來獲取圖像數(shù)據(jù)并且在顯示器上顯示所獲取的圖像數(shù)據(jù)以允許人觀察所顯示的圖像數(shù)據(jù)。圖像獲取系統(tǒng)使得多人能夠同時觀察通過對樣本進行成像而獲取的圖像數(shù)據(jù)，并且將該圖像數(shù)據(jù)與遠程的病理學家共享。
[0003]如果在圖像獲取設備中觀察到?jīng)]有落在物鏡的視場內(nèi)的大樣本，則表示整個樣本的圖像數(shù)據(jù)需要如下地被獲取:連接通過在水平方向上移動樣本以將該樣本多次成像或者在掃描樣本的同時將該樣本成像而獲取的多段圖像數(shù)據(jù)。因此，需要具有寬視場(成像區(qū)域)的物鏡光學系統(tǒng)以通過減少成像次數(shù)來縮短獲取圖像數(shù)據(jù)所需的時間段。此外，在觀察樣本時需要不僅具有寬成像區(qū)域而且還具有可見光區(qū)域中的高分辨率的物鏡光學系統(tǒng)。
[0004]物鏡光學系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)需要增大以獲得高分辨率。但是，當NA增大時，焦深減小。如果在樣本的表面上在深度方向上存在凹凸，則通過物鏡光學系統(tǒng)形成的樣本的圖像變?yōu)榘纪範?。因此，尤其在具有高分辨率和具有寬成像區(qū)域的物鏡光學系統(tǒng)中，在樣本的一部分中出現(xiàn)焦點未對準部分。
[0005]日本專利申請?zhí)亻_N0.2007-208775討論了一種圖像拾取設備，其能夠通過使圖像拾取區(qū)域變形而校正攝影透鏡的像場彎曲。在此圖像拾取設備中，多個光電轉(zhuǎn)換元件中的每一個被驅(qū)動以根據(jù)像場彎曲來使圖像拾取區(qū)域變形。日本專利申請?zhí)亻_(PCT申請的翻譯)N0.2001-507258 (對應于美國專利申請N0.08/772977)討論了一種能夠使用可變形鏡來校正波前畸變的設備。在此設備中，鏡根據(jù)所測量的眼睛的波像差的值而變形，以校正像差。
[0006]在日本專利申請?zhí)亻_N0.2007-208775中討論的圖像拾取設備中，需要用于各光電轉(zhuǎn)換元件的讀出的電路以及用于使圖像拾取區(qū)域變形的驅(qū)動單元。此外，如果光電轉(zhuǎn)換元件被冷卻以減少圖像數(shù)據(jù)的噪聲，需要提供諸如用于溫度調(diào)節(jié)的元件或電路的冷卻機構(gòu)。特別地，如果每一光電轉(zhuǎn)換元件設置有驅(qū)動單元，則除了驅(qū)動單元之外，在空間上難以布置冷卻機構(gòu)。圖像拾取區(qū)域需要被更大地變形以對于樣本的凹凸調(diào)整焦點。但是，在這樣的配置中需要更寬的空間以提供驅(qū)動單元以便能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的變形。因此，在日本專利申請?zhí)亻_N0.2007-208775中討論的圖像拾取設備的配置不足以能夠在全部寬成像區(qū)域中進行聚焦并獲得高圖像質(zhì)量(低噪聲)圖像數(shù)據(jù)。
[0007]在日本專利申請?zhí)亻_N0.2001-507258中討論的設備包括用于調(diào)整波前的機構(gòu)。但是，在光學系統(tǒng)的光瞳位置處調(diào)整波前。如果這樣的機構(gòu)被直接應用于圖像獲取設備，則由于樣本的凹凸導致的成像區(qū)域內(nèi)的焦點未對準分布不能被校正。需要與用于像差校正的鏡的變形期間相比更大的驅(qū)動量來調(diào)整樣本的圖像表面位置處的聚焦。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對具有高分辨率并且使得能夠在全部寬成像區(qū)域中聚焦的顯微鏡、物鏡光學系統(tǒng)和圖像獲取設備。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，顯微鏡包括物鏡光學系統(tǒng)，該物鏡光學系統(tǒng)包括被配置用于形成物體的圖像的成像光學系統(tǒng)，被配置用于再形成由成像光學系統(tǒng)形成的物體圖像的圖像的再成像光學系統(tǒng)，以及反射單元，被布置在成像光學系統(tǒng)與再成像光學系統(tǒng)之間的光路上并且被配置為其在光軸方向上的位置和其相對于光軸的傾角中的至少一個能夠局部改變，并且該顯微鏡包括被配置為捕獲由物鏡光學系統(tǒng)再形成的圖像的圖像傳感器。
[0010]參照附圖閱讀示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征和方面將變得清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]并入說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的示例性實施例、特征和方面，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的圖像獲取系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0013]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的通過反射單元調(diào)整焦點的方法。
[0014]圖3是根據(jù)第一示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0015]圖4是根據(jù)第二示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0016]圖5是根據(jù)第三示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0017]圖6是根據(jù)第四示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0018]圖7是根據(jù)第五示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0019]圖8是根據(jù)第六示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0020]圖9是根據(jù)第七示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0021]圖10是根據(jù)第八示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)的主要組件的示意圖。
[0022]圖11示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的通過傾斜反射單元來調(diào)整焦點的方法。
[0023]圖12是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于使反射單元變形的驅(qū)動單元的主要組件的示意圖。
[0024]圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于驅(qū)動多個反射部件的驅(qū)動單元的主要組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將參照附圖詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例、特征和方面。
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的圖像獲取系統(tǒng)1000的主要組件的示意圖。圖像獲取系統(tǒng)1000包括用作獲取樣本的圖像的顯微鏡的圖像獲取設備3000，以及顯示所獲取的圖像的圖像顯示單元2000。圖像獲取設備3000包括測量包括樣本的準備的滑塊(slide)30的測量單元200，捕獲所準備的滑塊30的圖像的成像單元300，以及控制測量單元200和成像單元300并且處理所捕獲的圖像的圖像處理/控制單元500。
[0027]以下將描述根據(jù)本示例性實施例的圖像獲取設備3000中的圖像獲取過程。
[0028]包括樣本的所準備的滑塊30被保持在成像臺架20上，并且被布置在成像單元200中。來自測量光源110的光束被分束器120偏轉(zhuǎn)以照射所準備的滑塊30。已通過所準備的滑塊30的光束入射到X-Y位置測量傳感器100上。已在X-Y位置測量傳感器100中被測量的、諸如所準備的滑塊30中的樣本的X-Y方向上的位置和大小的數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像處理/控制單元500。X-Y位置測量傳感器100包括市場上可買到的電荷耦合器件(CXD)傳感器。另一方面，已被所準備的滑塊30反射的光束在通過分束器120之后入射到Z形狀測量傳感器130上。Z形狀測量傳感器130測量所準備的滑塊30中的樣本的X-Y位置中的每一個處的Z方向上的位置數(shù)據(jù)(Z形狀)，并且將所測量的Z形狀發(fā)送至圖像處理/控制單元500。Z形狀測量傳感器130包括市場上可買到的Shack-Hartmann傳感器。圖像處理/控制單元500將被發(fā)送的關(guān)于所準備的滑塊30的測量數(shù)據(jù)(樣本的X-Y位置、大小和Z形狀)存儲在存儲器中。測量單元200不局限于這樣的配置。例如，X-Y位置和Z形狀可使用在分離位置處的分離光源被分別測量。當測量結(jié)束時，保持所準備的滑塊30的成像臺架20從測量單元200的測量位置移動到成像單元300的成像位置。
[0029]在成像單元300中，來自光源(未示出)的光入射到照明光學系統(tǒng)10上。照明光學系統(tǒng)10均勻地照明所準備的滑塊30。此時，來自光源的光包括波長在400nm到700nm的可見光。來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到物鏡光學系統(tǒng)400上。根據(jù)本示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400包括成像光學系統(tǒng)40、分束器50、反射單兀(反射鏡)60、和再成像光學系統(tǒng)70。成像光學系統(tǒng)40使得來自樣本的光束經(jīng)由分束器50在反射單兀60附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射單元60反射，并且在再次通過分束器50之后從成像光學系統(tǒng)40的光路朝外偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)光束入射到再成像光學系統(tǒng)70上,從而樣本的圖像在圖像傳感器80的圖像拾取區(qū)域上再形成。反射單元60的局部位置和傾角可改變。成像處理/控制單元500根據(jù)測量數(shù)據(jù)控制反射單元60的局部位置和傾角，使得圖像表面在圖像傳感器80的圖像拾取區(qū)域上對齊(以下將描述其細節(jié))。
[0030]成像光學系統(tǒng)40可通過不僅進行一次還進行多次樣本的圖像形成來形成樣本的圖像。例如，包括反射折射系統(tǒng)的成像光學系統(tǒng)40可在用于在反射單元60附近將樣本成像的過程中形成中間圖像。更具體而言，在根據(jù)本示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400中，光束可在成像光學系統(tǒng)40的最終成像位置附近被反射單元60反射，并且經(jīng)由再成像光學系統(tǒng)70被再聚焦。光束可被聚焦任何次數(shù)。再成像光學系統(tǒng)70可希望地是如下放大系統(tǒng)，該放大系統(tǒng)以預定橫向倍率放大通過成像光學系統(tǒng)40形成的樣本的圖像并且再形成放大后的圖像。
[0031]通過將已經(jīng)在圖像傳感器80的圖像拾取區(qū)域上再成像的樣本成像，并且在圖像處理/控制單元500中處理所獲取的成像信息，生成圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)可被顯示在圖像顯示單元2000上。圖像處理/控制單元500執(zhí)行根據(jù)用途的處理，例如用于校正不能被物鏡光學系統(tǒng)400校正的像差的處理，以及用于將多段圖像數(shù)據(jù)連接到一起以生成單個圖像數(shù)據(jù)的處理。
[0032]以下將描述用于通過反射單元60改變成像光學系統(tǒng)40的圖像表面位置而調(diào)整焦點的方法。
[0033]圖2示意性地示出通過成像光學系統(tǒng)40形成的對應于樣本的一部分的成像點與反射單元60的反射來自樣本的光束的反射表面之間的位置關(guān)系。如果反射單元60布置在成像光學系統(tǒng)40的成像點的位置后面(+Z方向上)距離LI處，如圖2的上部部分所示，從反射表面反射的光束在反射單元60的位置后面距離LI處形成表觀成像點。另一方面，如果反射單元60布置在成像光學系統(tǒng)40的成像點的位置前面(-Z方向)距離L2處，如圖2的下部部分所示，光束在被反射表面反射之后在反射單元60的位置前面距離L2處形成表觀圖像點。反射單元60因此布置在光路上，從而可改變通過成像光學系統(tǒng)40形成的圖像的成像位置(圖像表面位置)。
[0034]如果樣本的形狀在Z方向上不均勻，成像光學系統(tǒng)40的成像點的位置根據(jù)樣本的X-Y位置改變，從而僅成像光學系統(tǒng)40不能形成樣本的平坦圖像。更具體而言，即使圖像傳感器80被布置在成像光學系統(tǒng)40的圖像表面位置處，在全部成像區(qū)域中仍不能獲得合焦圖像。因此，成像傳感器80的圖像拾取區(qū)域位置需要被布置為再成像光學系統(tǒng)70的圖像表面位置，從而與其共軛的位置(再成像光學系統(tǒng)70的物體位置)和成像光學系統(tǒng)40的表觀圖像表面位置相互匹配。換句話說，要由再成像光學系統(tǒng)70再形成的樣本的圖像的再成像位置需要被調(diào)整以匹配圖像傳感器80的圖像拾取區(qū)域位置。如圖2所示，反射單元60被驅(qū)動以使得反射單元60的反射表面的各區(qū)域被調(diào)整以匹配成像光學系統(tǒng)40的成像點和再成像光學系統(tǒng)70的物體位置之間的中間位置。更具體而言，根據(jù)反射單元60是否變形或者反射單元60是否由多個反射部件構(gòu)成以及各反射部件的位置和傾角是否改變，局部調(diào)整反射單元60的光軸方向上的位置和相對于光軸的傾角中的至少一個。這樣的方法能夠使得再成像光學系統(tǒng)70的物體位置和成像光學系統(tǒng)40的表觀圖像表面位置之間匹配，并且使得焦點能夠被調(diào)整為使得通過再成像光學系統(tǒng)70再形成的樣本的圖像形成在圖像傳感器80的圖像拾取區(qū)域上。
[0035]如上所述，根據(jù)示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400具有如下配置，其中反射單元60被布置在成像光學系統(tǒng)40和再成像光學系統(tǒng)70之間的光路上，并且通過成像光學系統(tǒng)40聚焦的光束被反射單元60反射并且經(jīng)由再成像光學系統(tǒng)70被再聚焦。當再成像光學系統(tǒng)70是具有預定橫向倍率的放大系統(tǒng)時，通過成像光學系統(tǒng)40形成的樣本的圖像被以該橫向倍率放大并再形成。當物體點在光軸方向上相對于再成像光學系統(tǒng)70移動時,對應的成像點的移動量根據(jù)縱向倍率(橫向倍率的平方)增加。如果成像光學系統(tǒng)40的成像位置通過驅(qū)動反射單元60而改變，則反射單元60的位移量以再成像光學系統(tǒng)70的縱向倍率增加，使得再成像位置以較大的位移量改變。更具體而言，放大系統(tǒng)被用作再成像光學系統(tǒng)70，從而不需要如常規(guī)技術(shù)中那樣的用于使成像表面大幅位移的機構(gòu)。即使反射單元60的位移量減小，仍可令人滿意地執(zhí)行聚焦。
[0036]如上所述，通過依照樣本的凹凸形狀局部改變反射單元60的光軸方向上的位置和相對于光軸的傾角中的至少一個，根據(jù)本示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400使得能夠在全部寬成像范圍中聚焦。
[0037]以下將參照圖12和13描述用于驅(qū)動反射單元60的驅(qū)動單元。在本示例性實施例中，用于局部改變反射單元60的光軸方向上的位置和相對于光軸的傾角中的至少一個的方法假定反射單元60的變形以及包括多個反射部件的反射單元的位置或傾角的改變。
[0038]以下將描述用于使反射單元60變形的驅(qū)動單元。圖12是示出反射單元60和用于改變其形狀的驅(qū)動單元的配置的截面圖。反射單元60包括產(chǎn)生反射功能的反射表面60a和用作與反射表面60a相對的反面的背面60b。盡管反射單元60的形狀物理上可改變，希望地使用低熱膨脹材料以防止熱變形。基部610是其位置在圖像獲取設備3000中固定的基板。用于使反射單元60變形的驅(qū)動單元包括多對驅(qū)動桿612和致動器611。驅(qū)動桿612的端部固定到反射單元60的背面60b或接觸背面60b。致動器611在Z方向上驅(qū)動該驅(qū)動桿612。致動器611可經(jīng)由驅(qū)動桿612向反射單元60應用變形力。因此，反射單元60可通過驅(qū)動各致動器611而改變?yōu)橄Ｍ男螤睢ｒ?qū)動桿612希望地使用具有低熱膨脹特性的高剛性材料。致動器611包括線性馬達、電磁體和壓電元件。驅(qū)動單元的布置根據(jù)需要根據(jù)圖像傳感器的布置和反射單元60的目標表面形狀被確定。通過使用該驅(qū)動單元，反射單元60的形狀被改變?yōu)槭沟梅瓷鋯卧?0的光軸方向(Z方向)上的位置和相對于光軸的傾角中的至少一個可被局部改變。因此，通過依照已被測量單元200測量的樣本的Z方向上的凹凸形狀改變反射單元60的形狀，在圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上形成物體的圖像，使得能夠在全部成像區(qū)域中聚焦。
[0039]下文將描述用于改變包括多個反射部件的反射單元的位置和傾角的驅(qū)動單元。圖13是當反射單元60包含多個反射部件620時驅(qū)動單元的主要組件的示意圖。當布置多個圖像傳感器時，多個反射部件620被布置為分別與圖像傳感器對應，并且根據(jù)需要，反射部件620的數(shù)量被確定為對應于圖像傳感器的數(shù)量。在本示例性實施例中，假定在X-Y方向上布置3X3反射部件620以簡化描述。圖13的上部部分示出從-Z方向到+Z方向觀看的反射單元60，并且圖13的下部部分是沿上部部分的線B-B取得的透視圖。各反射部件620包括連接部件621和驅(qū)動部件(氣缸)622作為驅(qū)動單元。各反射部件620中的驅(qū)動部件622被設置在表面板623上。在本示例性實施例中，三個連接部件621和三個驅(qū)動部件622 (在圖13的下部部分中僅示出在這一側(cè)的兩個連接部件621和兩個驅(qū)動部件622)被設置在各反射部件620中。通過提供驅(qū)動單元，各反射部件620的光軸方向(Z方向)上的位置可在對應的驅(qū)動部件622的控制下被改變，而反射部件620的傾角也可改變。更具體而言，反射單元60的在光軸方向(Z方向)上的位置和傾角中的至少一個可被局部改變。因此，反射單元60中的多個反射部件620中的每一個被驅(qū)動以使得在對應圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上形成物體的圖像，使得能夠在整個成像區(qū)域中聚焦。
[0040]如上所述，樣本的成像位置可通過局部改變物鏡光學系統(tǒng)400中的反射單元60的光軸方向上的位置和相對于光軸的傾角中的至少一個被調(diào)整。在根據(jù)本示例性實施例的圖像獲取設備3000中，反射單元60和圖像傳感器80分別布置在空間上不同的位置處。因此，用于驅(qū)動反射單元60的機構(gòu)和圖像傳感器80中的電路或溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)可被適當?shù)夭贾谩?br> [0041]如上所述，根據(jù)本示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400可在全部寬成像區(qū)域中獲得圖像質(zhì)量高(噪聲低)的合焦圖像數(shù)據(jù)。
[0042]以下將在每個示例性實施例中詳細描述物鏡光學系統(tǒng)400的配置。
[0043]圖3是根據(jù)第一示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖，示出從-Y方向向+Y方向觀看的物鏡光學系統(tǒng)400以及從-Z方向向+Z方向觀看的物鏡光學系統(tǒng)400 (成像光學系統(tǒng)401未被不出)。
[0044]在圖3中，物鏡光學系統(tǒng)400包括成像光學系統(tǒng)401、分束器501、反射單兀601、再成像光學系統(tǒng)701和圖像傳感器801。反射單元601上的范圍801’(虛線)對應于圖像傳感器801的圖像拾取區(qū)域。
[0045]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上，以經(jīng)由分束器501在反射單元601附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射單元601反射，并且在再次通過分束器501之后從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。反射單元601依照樣本的Z方向上的凹凸形狀變形，使得要由再成像光學系統(tǒng)701再形成的樣本的圖像在圖像傳感器801的圖像拾取區(qū)域上形成。因此，在整個成像區(qū)域中可獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。
[0046]圖4是根據(jù)第二示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖4中，與圖3中所示的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。在圖4中，反射單元601上的范圍801’至809’(虛線)分別對應于圖像傳感器801至809的圖像拾取區(qū)域。根據(jù)第二示例性實施例的配置與根據(jù)第一示例性實施例的配置的不同之處在于布置多個圖像傳感器801至809。
[0047]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上，以經(jīng)由分束器501在反射單元601附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射單元601反射，并且在再次通過分束器501之后從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801至809的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。反射單元601依照樣本的Z方向上的凹凸形狀變形，使得要由再成像光學系統(tǒng)701再形成的樣本的圖像在圖像傳感器801至809的圖像拾取區(qū)域上形成。因此，在通過圖像傳感器801至809分別成像的全部成像區(qū)域中可獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。
[0048]在第二示例性實施例中，多個圖像傳感器801至809布置為使得可在全部較寬成像區(qū)域中獲得合焦圖像數(shù)據(jù)。如果在圖像傳感器801至809各自的圖像拾取區(qū)域之間出現(xiàn)不能被成像的區(qū)域，則在所獲取的圖像數(shù)據(jù)中也出現(xiàn)間隙(clearance)。為了填充不能被成像的區(qū)域，樣本在通過在X-Y方向上移動樣本位置而被步進(step)的同時被成像。此時，依照每個成像位置處樣本的Z方向上的凹凸形狀，反射單元601的形狀對于每一步進被改變?yōu)椴煌螤?。圖像處理/控制單元500將各步進中所獲取的圖像數(shù)據(jù)連接到一起，從而可生成不具有間隙的單個圖像數(shù)據(jù)。
[0049]圖5是根據(jù)第三示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖5中，與圖3或4中所示的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。物鏡光學系統(tǒng)400包括分束器501至504 (實線)和再成像光學系統(tǒng)701至704。反射單元601上的范圍801’至804’(虛線)分別對應于圖像傳感器801至804的圖像拾取區(qū)域。根據(jù)第三示例性實施例的配置與根據(jù)第二示例性實施例的配置的不同之處在于多個分束器501至504以及多個再成像光學系統(tǒng)701至704被分別布置為與多個圖像傳感器801至804對應，并且圖像傳感器801至804被分別布置在不同平面內(nèi)。
[0050]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上，以經(jīng)由分束器501至504在反射單元601附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射單元601反射，并且在分別再次通過分束器501至504之后從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。此時，多個分束器501至504使光束分別在不同方向上偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701至704分別使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801至804的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。
[0051]反射單元601依照樣本的Z方向上的凹凸形狀變形，使得要由再成像光學系統(tǒng)701至704再形成的樣本的圖像在圖像傳感器801至804的圖像拾取區(qū)域上形成。因此，在通過圖像傳感器801至804分別成像的全部成像區(qū)域中可獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。對于圖像傳感器801至804各自的圖像拾取區(qū)域之間的不能被成像的區(qū)域，類似于第二實施例，樣本在通過在X-Y方向上移動樣本位置而被步進的同時被成像，并且多段所獲取的圖像數(shù)據(jù)連接到一起，從而可生成不具有間隙的單個圖像數(shù)據(jù)。
[0052]在第三示例性實施例中，多個分束器501至504被布置為使得可使用較小尺寸的分束器將寬成像區(qū)域成像。這是有利的，因為分束器的制造難度水平降低。成像光學系統(tǒng)401和反射單元601之間的距離(成像光學系統(tǒng)401的后焦距)可減小，并且每個圖像拾取區(qū)域可被減小。因此，再成像光學系統(tǒng)也可被最小化。這是有利的，因為物鏡光學系統(tǒng)400的設計的難度水平降低。在第三示例性實施例中，圖像傳感器801至804分別布置在不同的平面內(nèi)，并且分束器501至504和再成像光學系統(tǒng)701至704在圖像傳感器801至804的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。這樣的配置允許圖像傳感器801至804之間具有空間余量(spatial room),并且使得對于圖像傳感器801至804中的每一個更適當?shù)夭贾秒娐贰囟日{(diào)節(jié)機構(gòu)等。
[0053]圖6是根據(jù)第四示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖6中，與圖3至5中任一個中的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。物鏡光學系統(tǒng)400包括分束器501至508 (實線)、平行平板玻璃509和510、以及再成像光學系統(tǒng)701至709。反射單元601上的范圍801’至809’(虛線)分別對應于圖像傳感器801至809的圖像拾取區(qū)域。根據(jù)第四示例性實施例的配置與根據(jù)第三示例性實施例的配置的不同之處在于分束器、再成像光學系統(tǒng)以及圖像傳感器各自的數(shù)量增加，在對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的反射單元601上的范圍809’中提供開口，并且提供平行平板玻璃509和510。
[0054]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上。形成樣本的圖像的光束中的對應于圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域的光束經(jīng)由分束器501至508在反射單元601附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射單元601反射，并且在分別再次通過分束器501至508之后從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701至708分別使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。
[0055]來自樣本的光束中的對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的光束在通過平行平板玻璃509之后在反射單元601上范圍809’中設置的開口附近形成樣本的圖像。再成像光學系統(tǒng)709使得已通過該開口的光束在通過平行平板玻璃510之后在圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。平行平板玻璃509和510被布置為匹配通過該開口的光束和分別通過分束器501至508的光束各自的光路長度。
[0056]通過僅使對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的反射單元601的中心處的光束通過該開口，光束可更適當?shù)胤謩e入射到圖像拾取區(qū)域上。為了在不提供平行平板玻璃的情況下在圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像，可使用與再成像光學系統(tǒng)701至708不同的光學系統(tǒng)作為再成像光學系統(tǒng)709。
[0057]在第四示例性實施例中的聚焦過程中，樣本的光軸方向上的位置(Z位置)和相對于光軸的傾角(X-Y傾斜位置)被對齊以使得對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的光束聚焦在圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域上。通過最小平方法等從測量獲取的樣本的對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的形狀找到最合適的X-Y傾斜位置，并且可通過用于存放該樣本的臺架(未示出)來調(diào)整該X-Y傾斜位置。此位置可用作基準以使檢測單元601變形。更具體而言，反射單元601依照樣本的Z方向上的凹凸形狀變形，使得要由再成像光學系統(tǒng)701至708再形成的樣本的圖像在圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域上形成。因此，通過圖像傳感器801至808可分別獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。
[0058]對于圖像傳感器801至809各自的圖像拾取區(qū)域之間的不能被成像的區(qū)域，樣本在通過在X-Y方向上移動樣本位置而被步進的同時被成像。此時，樣本的位置和傾角以及反射單元601的形狀依照各成像位置處的樣本的Z方向上的凹凸形狀對于每一步進被改變。圖像處理/控制單元500將各步驟中獲取的圖像數(shù)據(jù)連接到一起，從而可生成不具有間隙的單個圖像數(shù)據(jù)。
[0059]在第四示例性實施例中，多個分束器501至508被布置為使得可使用尺寸比第三示例性實施例中的分束器更小的分束器將寬成像區(qū)域成像。因此，可使得分束器的制造難度水平更低。也可使得成像光學系統(tǒng)401的后焦距更小，并且每個圖像拾取區(qū)域變得更小。因此，也可使得再成像光學系統(tǒng)的尺寸更小。這是有利的，因為物鏡光學系統(tǒng)400的設計難度水平被降低。
[0060]圖1是根據(jù)第五示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖1中，與圖6所示的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。物鏡光學系統(tǒng)400包括分束器501至504 (實線)。根據(jù)第五示例性實施例的配置與根據(jù)第四示例性實施例的配置的不同之處在于相鄰分束器501至508分別被歸集為長方體形狀的分束器501至504。
[0061]第五示例性實施例中的來自樣本的光束的光路以及用于聚焦和圖像數(shù)據(jù)生成的方法和過程與第四示例性實施例中的那些基本相同。但是，在第五示例性實施例中，對應于多個圖像拾取區(qū)域的多個分束器被歸集為長方體形狀的分束器501至504。因此，可使得用于存放分束器的機構(gòu)和位置調(diào)整更簡單。這是有利的，因為物鏡光學系統(tǒng)400的組裝和制造難度水平被降低。
[0062]圖8是根據(jù)第六示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖8中，與圖6所示的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。根據(jù)第六示例性實施例的配置與根據(jù)第四示例性實施例的配置的不同之處在于沒有提供反射單元601中的開口和平行平板玻璃509至510，而新提供了分束器511(實線)。分束器511被布置在成像光學系統(tǒng)401的光軸方向(Z方向)上的、與分束器501至508不同的位置處，以使光束的光路適當?shù)仄D(zhuǎn)到圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域。
[0063]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上，并且對應于圖像傳感器801至808和809的圖像拾取區(qū)域的光束經(jīng)由分束器501至508和511在反射單元601附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射單元601反射，并且在分別再次通過分束器501至508和511之后從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701至709分別使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801至809的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。因此，布置在Z方向上的不同位置處的分束器511僅使對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的反射單元601的中心處的光束偏轉(zhuǎn)，從而光束可適當?shù)厝肷涞綀D像拾取區(qū)域中的每一個上。
[0064]反射單元601依照樣本的Z方向上的凹凸形狀變形，使得要由再成像光學系統(tǒng)701至709再形成的樣本的圖像在圖像傳感器801至809的圖像拾取區(qū)域上形成。因此，在通過圖像傳感器801至809分別成像的全部成像區(qū)域中可獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。對于圖像傳感器801至809各自的圖像拾取區(qū)域之間的不能被成像的區(qū)域，類似于第二實施例，樣本在通過在X-Y方向上移動樣本位置而被步進的同時被成像，并且多段所獲取的圖像數(shù)據(jù)連接到一起，從而可生成不具有間隙的單個圖像數(shù)據(jù)。
[0065]在第六實施例中，布置在Z方向上的與分束器501至508不同的位置處的分束器511使對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的光束的光路偏轉(zhuǎn)。這是有利的，因為通過甚至相對于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域不僅調(diào)整樣本的Z位置以及X-Y傾斜位置還使得反射單元601變形，可執(zhí)行更精細的聚焦。
[0066]圖9是根據(jù)第七示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖9中，與圖9所示的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。根據(jù)第七示例性實施例的配置與根據(jù)第四示例性實施例的配置的不同之處在于反射單元包括多個反射部件601至608。
[0067]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上。光束中的對應于圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域的光束經(jīng)由分束器501至508在反射部件601至608附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束被反射部件601至608反射，并且在再次通過分束器501至508之后從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701至708使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。來自樣本的光束中的對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的光束在通過與第四示例性實施例中的光路類似的光路之后重聚焦在圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域上。
[0068]在第七示例性實施例中的聚焦過程中，類似于第四示例性實施例中，樣本的光軸方向上的位置(Z位置)和相對于光軸的傾角(X-Y傾斜位置)匹配，使得對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的光束聚焦于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域上。此位置被用作基準以改變反射部件601至608各自的Z位置和X-Y傾斜位置。更具體而言，依照樣本的Z方向上的凹凸形狀，Z位置和X-Y傾斜位置被改變以使得要由再成像光學系統(tǒng)701至708再形成的樣本的圖像在圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域上形成。因此，可在由圖像傳感器801至809分別成像的全部成像區(qū)域中獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。對于圖像傳感器801至809各自的圖像拾取區(qū)域之間的不能被成像的區(qū)域，類似于第二示例性實施例，樣本在通過在X-Y方向上移動樣本位置而被步進的同時被成像，并且多段獲取的圖像數(shù)據(jù)連接到一起，從而可生成不具有間隙的單個圖像數(shù)據(jù)。
[0069]在第七示例性實施例中，多個反射部件601至608被布置為反射單元，使得能夠在不使反射單元變形的情況下在全部寬成像區(qū)域中聚焦。這是有利的，因為不需要用于控制反射單元的形狀的機構(gòu)，從而有助于空間布置。
[0070]圖10是根據(jù)第八示例性實施例的物鏡光學系統(tǒng)400的主要組件的示意圖。在圖10中，與圖9所示的那些部件相同的部件被分配相同附圖標記。根據(jù)第八示例性實施例的配置與根據(jù)第七示例性實施例的配置的不同之處在于沒有布置分束器，用作反射單元的多個反射部件601至608中的每一個為45度鏡，并且反射部件601至608分別使光束從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。此時，反射部件601至608被布置為分別使光束在不同方向上偏轉(zhuǎn)。
[0071]來自所準備的滑塊30中的樣本的光束入射到成像光學系統(tǒng)401上。形成樣本的圖像的光束中的對應于圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域的光束在反射部件601至608附近形成樣本的圖像。形成樣本的圖像的光束分別被反射部件601至608反射，并且從成像光學系統(tǒng)401的光路向外偏轉(zhuǎn)。再成像光學系統(tǒng)701至708分別使得偏轉(zhuǎn)光束在圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。
[0072]以下將描述通過傾斜反射單元中的反射部件601至608中的每一個來調(diào)整焦點的方法。圖11示意性地示出成像光學系統(tǒng)401中的成像位置和一個反射部件中的反射表面之間的位置關(guān)系。如圖11的上部部分中所示，如果反射部件相對于成像光學系統(tǒng)401的光軸(Z軸)以45度的角度傾斜，則反射部件使得成像光學系統(tǒng)401的圖像表面旋轉(zhuǎn)90度。另一方面，如圖11的下部部分中所示，當反射部件僅相對于45度傾斜+d的角度，表觀圖像表面位置也相應地傾斜。因此，反射部件601至608中的每一個使用此關(guān)系被傾斜，使得再成像光學系統(tǒng)701至708的物體位置和成像光學系統(tǒng)401的表觀圖像表面位置的傾斜分量可相互匹配。因此，再成像光學系統(tǒng)701至708的圖像表面位置的傾斜分量可在圖像傳感器801至808的圖像拾取區(qū)域上對齊。此時，光束的行進方向也通過使反射部件傾斜而改變。但是，希望地是，再成像光學系統(tǒng)701至708的數(shù)值孔徑(NA)被充分確保以使得行進方向落在再成像光學系統(tǒng)701至708的光路內(nèi)。
[0073]來自樣本的光束中的對應于圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域的光束在被反射部件601至608包圍的范圍809’附近形成圖像。此外，再成像光學系統(tǒng)709在圖像傳感器809的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。
[0074]第八示例性實施例中的聚焦過程與第七示例性實施例中的聚焦過程類似之處在于首先對于圖像傳感器809執(zhí)行聚焦，并且使用該位置作為基準來調(diào)整其它反射部件601至608各自的Z位置和X-Y傾斜位置。因此，通過圖像傳感器801至809可分別獲取合焦圖像數(shù)據(jù)。對于圖像傳感器801至809各自的圖像拾取區(qū)域之間的不能被成像的區(qū)域，類似于第二示例性實施例，樣本在通過在X-Y方向上移動樣本位置而被步進的同時被成像，并且多段獲取的圖像數(shù)據(jù)連接到一起，從而可生成不具有間隙的單個圖像數(shù)據(jù)。
[0075]在第八示例性實施例中，在沒有布置分束器的情況下在全部寬成像區(qū)域中形成聚焦。這是有利的，因為容易保證光量。
[0076]盡管在上述示例性實施例中的任一個中通過驅(qū)動反射單元在整個圖像區(qū)域中執(zhí)行聚焦，但是圖像傳感器的驅(qū)動可進一步與反射單元的驅(qū)動相組合。更具體而言，可通過驅(qū)動反射單元來布置成像區(qū)域中的焦點未對準分布，并且通過在光軸方向上驅(qū)動圖像傳感器來解決成像區(qū)域內(nèi)的均勻焦點未對準。
[0077]盡管在第二示例性實施例中單個再成像光學系統(tǒng)對應于單個分束器，但是例如可提供多個再成像光學系統(tǒng)，只要來自分束器的光束分別重聚焦于圖像傳感器上即可。盡管在第二示例性實施例中通過對于多個圖像傳感器使一個反射單元變形來執(zhí)行聚焦，但是類似于第七示例性實施例，可提供多個反射部件，并且各反射部件的光軸方向上的位置和傾角可被改變。
[0078]盡管在第五示例性實施例中，長方體形狀的一個分束器對應于兩個圖像拾取區(qū)域，但是本發(fā)明并不局限于此配置，只要來自樣本的光束可經(jīng)由再成像光學系統(tǒng)分別聚焦于圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上即可。更具體而言，部件可適當?shù)夭贾?，并且長方體形狀的一個分束器可對應于三個或更多個圖像拾取區(qū)域。類似于第五示例性實施例中，長方體形狀的分束器可被應用于第三、第六或第七示例性實施例。更具體而言，在本示例性實施例中，通過多個分束器分別偏轉(zhuǎn)的光束中的每一個入射到多個再成像光學系統(tǒng)中的至少一個(一個或多個)上。
[0079]在第七示例性實施例中，反射部件也可布置在對應于圖像傳感器809的范圍809’中，并且類似于第七不例性實施例，分束器可布置在成像光學系統(tǒng)的光軸方向(Z方向)上的不同位置處。此外，在第七和第八示例性實施例中，除了反射部件的位置和傾角之外，還可通過改變反射部件各自的形狀來執(zhí)行更精細的聚焦。
[0080]盡管在任一示例性實施例中要被布置的圖像傳感器的數(shù)量是I到9個，但是可布置I到9個或更多個圖像傳感器。在此情況中，通過增加分束器和再成像光學系統(tǒng)各自的數(shù)量以及反射單元中的反射部件的數(shù)量以匹配圖像傳感器的數(shù)量，可類似于上述示例性實施例那樣執(zhí)行聚焦。此時，類似于第六示例性實施例，通過將分束器布置在Z方向上的不同位置處，光束可被適當?shù)仄D(zhuǎn)以分別入射到圖像拾取區(qū)域上。通過作為分束器的替代分別將反射部件布置在Z方向上的不同位置處，可使光束適當?shù)仄D(zhuǎn)。
[0081]如果布置奇數(shù)個圖像傳感器，可類似于第四或第五示例性實施例那樣在反射單元的中心處提供開口。因此，光束可適當?shù)厝肷涞焦鈱W拾取區(qū)域中的每一個上。在此配置中，提供接收在通過開口之后沒有經(jīng)過反射單元和分束器的光束的一個圖像傳感器。更具體而言，使用該一個圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上的合焦位置作為基準來改變反射單元的形狀或位置/姿態(tài)，從而在其它圖像拾取區(qū)域中來適當?shù)貓?zhí)行聚焦。如果類似于第七和第八示例性實施例，在反射單元中布置奇數(shù)個反射部件，則反射部件沒有布置在反射單元的中心，并且可提供接收在通過開口之后沒有經(jīng)過反射部件的光束的一個圖像傳感器。更具體而言，使用該一個圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上的合焦位置作為基準來改變各反射部件的位置和傾角，使得可在對應的圖像拾取區(qū)域中適當?shù)貓?zhí)行聚焦。
[0082]如上所述，在第四和第五示例性實施例以及第七和第八示例性實施例中，光束通過反射單元中提供的開口，并且經(jīng)由平行平板玻璃進一步入射到再成像光學系統(tǒng)上，以在圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上再形成樣本的圖像。另一方面，接收通過該開口的光束的圖像傳感器可被布置在反射單元的開口部分中。如上所述，這樣的布置使得能夠在不提供平行平板玻璃和再成像光學系統(tǒng)的情況下在圖像傳感器上形成樣本的圖像。其中分束器和反射部件分別布置在Z方向上的不同位置處的上述配置以及反射單元設置有開口的上述布置可相互組合地使用。
[0083]盡管在第二到第八示例性實施例中，大畫面在被步進地同時被成像，但是本發(fā)明還可應用于用于掃描大畫面的圖像獲取設備。根據(jù)本發(fā)明的圖像獲取設備不限于包含整體上為放大系統(tǒng)以放大并觀察樣本的物鏡光學系統(tǒng)的顯微鏡。例如，圖像獲取設備也可用作執(zhí)行基板等的外觀檢查(雜質(zhì)的粘附、裂紋檢查等)的檢查設備。
[0084]雖然已參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但應理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。以下的權(quán)利要求的范圍應被賦予最寬的解釋以包含所有的變更以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
[0085]此申請要求2011年8月22日提交的日本專利申請N0.2011-180362的優(yōu)先權(quán)，該日本專利申請通過引用被全文并入此。
【權(quán)利要求】
1.一種顯微鏡，包括 物鏡光學系統(tǒng)，包括被配置用于形成物體的圖像的成像光學系統(tǒng)，被配置用于再形成通過所述成像光學系統(tǒng)形成的物體圖像的圖像的再成像光學系統(tǒng)，以及被布置在所述成像光學系統(tǒng)和所述再成像光學系統(tǒng)之間的光路上的反射單元，所述反射單元被配置為所述反射單元在光軸方向上的位置和所述反射單元相對于光軸的傾角中的至少一個能夠局部改變；以及 圖像傳感器，被配置用于捕獲通過所述物鏡光學系統(tǒng)再形成的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡，進一步包括驅(qū)動單元，被配置用于根據(jù)物體的形狀局部改變所述反射單元的光軸方向上的位置和所述反射單元的相對于光軸的傾角中的至少一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中，所述圖像傳感器包括多個圖像傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中，所述反射單元包括多個反射部件，并且所述多個反射部件中的每一個在光軸方向上的位置和相對于光軸的傾角中的至少一個能夠改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微鏡，其中，所述再成像光學系統(tǒng)包括多個再成像光學系統(tǒng)， 其中，所述圖像傳感器包括 多個圖像傳感器，以及 其中，所述多個再成像光學系統(tǒng)使得被所述多個反射部件反射的光束分別聚焦于所述多個圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯微鏡，其中，所述多個圖像傳感器中的至少一個被布置在與布置其它圖像傳感器的平面不同的平面內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微鏡，其中，所述反射單元設置有開口，并且 其中，所述多個反射部件布置在通過所述開口的光束的光路之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯微鏡，進一步包括多個分束器，所述多個分束器布置在成像光學系統(tǒng)和反射單元之間，并且被配置用于使所述反射單元反射的光束從所述成像光學系統(tǒng)的光路向外偏轉(zhuǎn)， 其中，所述再成像光學系統(tǒng)包括多個再成像光學系統(tǒng)，并且 其中，所述多個再成像光學系統(tǒng)布置為將通過所述多個分束器偏轉(zhuǎn)的光束分別聚焦于所述多個圖像傳感器的圖像拾取區(qū)域上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯微鏡，其中，所述多個分束器中的至少一個使光束在與其它分束器偏轉(zhuǎn)光束的方向不同的方向上偏轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯微鏡，其中，所述多個分束器中的至少一個被布置在成像光學系統(tǒng)的光軸方向上的與其它分束器的布置位置不同的位置處。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯微鏡，其中，所述反射單元設置有開口，并且 其中，所述多個分束器布置在通過所述開口的光束的光路之外。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中，所述反射單元在光軸方向上的位置和所述反射單元相對于所述光軸的傾角中的至少一個能夠通過改變所述反射單元的形狀而局部改變。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中，所述再成像光學系統(tǒng)是放大系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中，所述物鏡光學系統(tǒng)是放大系統(tǒng)。
15.一種物鏡光學系統(tǒng)，包括: 成像光學系統(tǒng)，被配置用于形成物體的圖像； 多個再成像光學系統(tǒng)，被配置用于再形成通過所述成像光學系統(tǒng)形成的物體圖像的圖像；以及 多個反射部件，被布置在所述成像光學系統(tǒng)和所述多個再成像光學系統(tǒng)之間的各光路上，所述多個反射部件中的每一個被配置為該反射部件在光軸方向上的位置和該反射部件相對于光軸的傾角中的至少一個能夠局部改變。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的物鏡光學系統(tǒng)，其中，所述多個反射部件中的至少一個被布置為使來自成像光學系統(tǒng)的光束在與其它反射部件反射光束的方向不同的方向上反射。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的物鏡光學系統(tǒng)，進一步包括多個分束器，所述多個分束器分別布置在成像光學系統(tǒng)和所述多個反射部件之間，并且被配置用于使所述多個反射部件反射的光束從所述成像光學系統(tǒng)的光路向外偏轉(zhuǎn)， 其中，所述多個再成像光學系統(tǒng)被布置為分別使通過所述多個分束器偏轉(zhuǎn)的光束再形成所述物體圖像的圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的物鏡光學系統(tǒng)，其中，所述多個分束器中的至少一個使光束在與其它分束器偏轉(zhuǎn)光束的方向不同的方向上偏轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的物鏡光學系統(tǒng)，其中，所述多個分束器中的至少一個被布置在成像光學系統(tǒng)的光軸方向上的與其它分束器的布置位置不同的位置處。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的物鏡光學系統(tǒng)，其中，所述多個再成像光學系統(tǒng)中的每一個是放大系統(tǒng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的物鏡光學系統(tǒng),其中，所述成像光學系統(tǒng)和多個再成像光學系統(tǒng)構(gòu)成放大系統(tǒng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的物鏡光學系統(tǒng)，其中，所述多個反射部件中的每一個的形狀能夠改變。
23.一種圖像獲取設備，包括: 物鏡光學系統(tǒng)，包括被配置用于形成物體的圖像的成像光學系統(tǒng)，被配置用于再形成通過所述成像光學系統(tǒng)形成的物體圖像的圖像的再成像光學系統(tǒng)，以及被布置在所述成像光學系統(tǒng)和所述再成像光學系統(tǒng)之間的光路上的反射單元，所述反射單元被配置為所述反射單元在光軸方向上的位置和所述反射單元相對于光軸的傾角中的至少一個能夠局部改變；以及 圖像傳感器，被配置用于捕獲通過所述物鏡光學系統(tǒng)再形成的圖像。
【文檔編號】G02B17/08GK103748499SQ201280040685
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月22日
【發(fā)明者】片芝悠二, 梶山和彥, 藤井宏文, 生駒俊明 申請人:佳能株式會社