记录的射线输入探测器阵列的像素，其中，射线从入口侧向出口侧相对于单个图像以不成像的方式再分配。类似地，按照本发明的方法的特征可以在于，在按照本发明所述类型的方法中，在探测层面内以图像像素记录射线，所述射线相对于单个图像以不成像的方式再分配到探测器阵列的像素上。探测器阵列在其像素的布局和/或尺寸方面与探测层面内的图像像素的布局和/或尺寸不同。此外，探测层面内的图像像素由再分配元件这样提供，使得相对于衍射极限，单个图像的衍射结构被过采样。
[0017]对于高度敏感的探测器阵列已知的是，相邻的像素在射线强度差较大的情况下显示出由于串扰造成的干扰。为了避免这种情况，优选采用一种扩展设计，其中光导纤维以在出口处相邻的光导纤维也在入口处相邻的方式从入口导引至出口。因为衍射受限的单个图像不显示跳跃状的射线强度变化，所以再分配元件的这种设计方案自动地确保了探测器阵列的并排像素具有尽可能小的射线强度差，这使串扰最小化。
[0018]取代基于光导纤维的再分配，也可行的是，为再分配元件配设镜子，其具有倾斜程度不同的镜元件。这种镜子例如可以设计为分段镜(FacettenspiegelhDMD或者自适应镜，其中，对于后两种变型方案，确保了相应地调节或控制镜元件的斜率。镜元件将来自探测层面的射线导引至探测器阵列的像素，探测器阵列的像素具有与镜元件不同的几何构造。
[0019]镜元件与光导纤维束的入口内的光导纤维端部一样，在单个图像的衍射结构的分辨率方面示出了图像像素。图像像素的尺寸，而非(还有)探测器阵列的像素尺寸，对于过采样是决定性的。在此也将由多个单独探测器组成的组理解为探测器阵列，因为它们的布局总是不同于(也就是大于)探测层面内的图像像素。
[0020]对于LSM，根据期望的分辨率使用不同的物镜。物镜的更换改变了单个图像在探测层面内的延伸。因此优选的是，沿成像方向在探测层面上游布置变焦光学器件，用于使单个图像的尺寸与探测器装置的尺寸适配。这种变焦光学器件在明显小于100%的百分比范围内改变单个图像的尺寸，也就是比开头作为不利之处阐述的使单个图像尺寸增倍的过程容易实现的多。
[0021]对样本的照明优选与在普通的LSM中一样同样以扫描方式进行，即使其并不是必须的。然而这样达到了最大分辨率提升。如果以扫描方式照明样本，则相宜的是，照明装置和成像装置具有共同的扫描装置，它们导引照明光斑经过样本并且同时关于探测器再扫描(descannt)与照明光斑重合的、在其上成像样本的光斑，从而单个图像在探测层面内静止。在这种结构中，可以将变焦光学器件置入照明和成像装置的共同部分中。这不仅允许将单个图像与探测层面内的探测器的尺寸适配，而且也附加地允许可使用的照明射线完全入射到物镜光圈(Ob j ekt i vpup i 11 e)内，而不产生边缘损失，根据物镜的选择，物镜光圈可能改变。
[0022]在探测器阵列的并排像素之间的与射线强度有关的串扰可以如本文开头已经提到的那样，在再分配时借助光导纤维束通过光导纤维在束中的适当布局减少。附加地或替选地还可能的是执行校准。为此，每个光导纤维依次被施加射线并且采集相邻像素中的干扰信号。以此方式建立了校准矩阵，通过其在以后的样本显微术中校正并排像素的与射线强度有关的串扰。
[0023]单个图像的衍射结构的分辨率附加地允许确定光斑的运动方向，在扫描样本时沿着所述运动方向移动光斑。尽管运动方向原则上由扫描仪的机械机构(例如扫描镜或可运动的样本台)已知，然而在此出现机械上造成的剩余不准确度。该剩余不准确度可以被消除，方法是借助交叉关联分析探测器阵列的各个像素的信号。在此利用这一点，即样本内的并排的图像像素由于光斑的衍射受限的成像在一定程度上重叠，但是它们的中心是并排的。如果用交叉关联分析这些图像像素的信号，则可以减少或完全消除由于扫描机械机构不可避免的公差而保留下来的剩余不准确度。
[0024]除了提高分辨率，通过使来自(对应于探测层面内的图像像素的)各个探测器元件的测量序列的信号在空间和时间上相关来检测由光斑采集到的探测容积内的荧光随时间的变化，例如可由时间相关性如在荧光相关性光谱分析中那样确定漫射系数，以及可视化通过考虑图像像素之间的空间相关性而调节过的漫射和漫射屏障。荧光分子的运动过程也对于示踪应用而受到关注，因为在该处，照明光斑应追随荧光分子的运动。在此描述的布局允许了高度准确地在像素照明时间(Pixelbeichtungszeit)内确定运动方向。因此作为扩展设计优选的是，采集样本内的变化，方法是在样本中静止的点光斑或线光斑内确定和分析衍射受限的单个图像随时间的变化。
[0025]按照本发明的方法还能够在扫描式照明中修改照明分布，例如借助相位滤波器。由此可以非常简单地实现所述方法，如在Gong等人的Opt.Let.,34,3508(2009)中描述的那样。
[0026]至此在此描述了方法，控制设备在显微镜的运行中实现这些方法步骤。
[0027]不言而喻的是，上文所述的和下文还将阐述的特征不只可以在所说明的组合中，而且也可以在其它组合中或者单独地使用，只要不超出本发明的保护范围即可。
【附图说明】
[0028]以下例如借助也公开了本发明的重要特征的附图进一步阐述本发明。在附图中:
[0029]图1示出用于高分辨率显微术的激光扫描显微镜的示意图；
[0030]图2示出图1的显微镜的探测器装置的放大视图；
[0031]图3和图4示出探测器装置19的可能实施形式在探测层面内的俯视图；
[0032]图5示出通过用于使探测器场尺寸适配的变焦光学器件对图1的显微镜进行的扩展设计；
[0033]图6示出图5的显微镜在变焦光学器件方面以及在用于多色成像的扩展设计方面的变型方案；
[0034]图7示出图1的显微镜的变型方案，其中，所述变型方案涉及探测器装置;并且
[0035]图8示出图7的探测器装置19的变型方案。
【具体实施方式】
[0036]图1示意性地示出激光扫描显微镜1，其设计用于显微观察样本2。激光扫描显微镜(以下简称为LSMH由控制设备C进行控制并且包括照明光路3以及成像光路4。照明光路照亮样本2中的光斑，并且成像光路4为了探测而衍射受限地成像该光斑。照明光路3和成像光路4分享多个元件。但这和对样本2的扫描式照明一样是不太必要的。也可以对样本进行宽场照明。
[0037]对样本2的照明在LSMl中借助所提供的激光束5进行，其通过不需要具有其它功能的转向镜6和透镜7耦合输入到镜子8上。镜子8用于使激光束5以反射角入射到发射滤波器9上。为了更直观地显示，对于激光束5只画出了其主轴。
[0038]当在发射滤波器9上反射之后，激光束5由扫描仪10双轴地向下转向并且借助透镜11和12通过物镜13聚焦在样本2中的光斑14内。在此，光斑在图1的视图中显示为点状，但也可以是线形的光斑。在光斑14中被激励的荧光辐射又通过物镜13、透镜11和12到达扫描仪10，之后沿成像方向又呈现静止的光束。所述光束经过发射滤波器9和15，它们的功能是在波长方面选择光斑14中的荧光辐射并且尤其将其与激光束5的例如可以用作激励辐射的激光束5分开。透镜16用于在整体上将光斑14成像为衍射受限的图像17，其处于探测层面18中。所述探测层面18是与光斑14在样本2中所处的层面共轭的层面。光斑14的图像17在探测层面18内被探测器装置19记录，其在以下根据图2至图4进一步阐述。在此重要的是，探测器装置19在空间上分辨探测层面18内的光斑14的衍射受限的图像17。
[0039]光斑在探测横截面上在18中的强度分布(高斯分布)在图1中显示为18a。
[0040]控制设备C控制LSMl的所有部件，尤其是扫描仪10和探测器装置19。控制设备对于不同的扫描位置记录每个单个图像17的数据，分析其衍射结构并且产生样本2的高分辨率的整体图像。
[0041]图1中的LSMl示例性地对于在样本上被扫描的唯一的光斑示出。然而LSMl也可以同时用于按照线光斑进行扫描，所述线光斑例如垂直于图1的附图平面延伸。也可行的是，这样设计图1的LSMl，从而扫描样本中的多个并排的点光斑。所述点光斑的相应的单个图像17在探测层面18内同样是并排的。探测器装置19相应地设计用于在探测层面18内采集并排的单个图像17。
[0042]在图2中放大地显示探测器装置19。所述探测器装置19由光导纤维束20组成，其馈向探测器阵列24。光导纤维束20由多个单光导纤维21构成。光导纤维21的端部构成光导纤维束入口22，其处于探测层面18内。因此，光导纤维21的各个端部示出了像素，通过这些像素记录光斑14的衍射受限的图像17。因为光斑14在图1的实施形式中示例性地是点光斑，所以图像17是艾里斑，其延伸处于在图1和图2中代表探测层面18的圆形内部。光导纤维束入口 22的延伸的尺寸使得艾里斑的延伸被遮盖。光导纤维束20中的各个光导纤维21在其出口处在几何上布置得与在光导纤维束入口 22处不同，也就是布置为长条形插头23的形式，光导纤维21的出口侧端部在该