JP4891057B2 - 共焦点レーザー走査型顕微鏡 - Google Patents
共焦点レーザー走査型顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4891057B2 JP4891057B2 JP2006353229A JP2006353229A JP4891057B2 JP 4891057 B2 JP4891057 B2 JP 4891057B2 JP 2006353229 A JP2006353229 A JP 2006353229A JP 2006353229 A JP2006353229 A JP 2006353229A JP 4891057 B2 JP4891057 B2 JP 4891057B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sample
- micromirror device
- observation
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
- G01N21/6458—Fluorescence microscopy
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
このためのレーザー走査顕微鏡として特許文献1では、第2の走査光学系を用いてレーザー光源から出力された刺激光を試料の任意の位置に照射しながら、第1の走査光学系を用いてレーザー光源から出力された観察用励起光を試料全体にわたり走査して試料からの蛍光を光電変換素子で検出する構成および走査方法を開示している。また、この特許文献1の構成および走査方法の他にも、光音響素子を利用して光を偏向させる方法、ガルバノミラーによって光を偏向させる方法、ニポウディスクと呼ばれるピンホール板を回転させることにより光を走査する方法などの共焦点レーザー走査型顕微鏡が実用化されている。
ここで、図7を参照して、試料18に照射された観察用励起光22と刺激光23において、第1の走査光学系1の2つのガルバノミラー14aを動作させて試料上で観察用励起光22を二次元走査し、さらに、同時に第2の走査光学系2の2つのガルバノミラー14bを動作させて試料上で刺激光23を二次元走査する従来の試料走査方法を以下に述べる。
図7に示される例に描かれる試料18において観察用励起光22を試料18に照射して試料全体を走査する場合では、まず、第1の走査光学系1のx座標方向に動く片方のガルバノミラー14aを動作させて、(x,y)=(1,1)から(x,y)=(20,1)まで走査することを行う。次に、(x,y)=(20,1)まで観察用励起光22が到達すると、第1走査光学系1のy座標方向に動く他方のガルバノミラー14aを動作させて(x,y)=(20,2)に観察用励起光22を走査し、ここでまた、x座標方向に動くガルバノミラー14aを動作させて、(x,y)=(20,2)から(x,y)=(1,2)まで走査する。そして、また第1走査光学系1のy座標方向に動くガルバノミラー14aを動作させて(x,y)=(1,3)に走査し、次々と図7における観察光の走査経過線22のように(x,y)=(1,10)まで観察光の走査を行う。
以上が、従来の主にガルバノミラーを用いた共焦点レーザー走査型顕微鏡の走査方法である。
まず、図8Aおよび図8Bの観察用励起光は、ダイクロイックミラー13bで反射され、対物レンズ17によって収斂光束に変換され、試料18のある深さLで集光する。観察用励起光によって励起された深さLの試料内蛍光物質から発した蛍光は、対物レンズ17で集められ、ダイクロイックミラー13bを通過しピンホール20に到達する。このとき、対物レンズ17の焦点とピンホール20を光学的に共役な位置に調節しておくと、焦点から発した蛍光はピンホールを通過することが出来て、光電変換素子21によって記録される。しかし、一方で、図8Bのように対物レンズ17の焦点面とは異なる深さMで試料から発した蛍光は、対物レンズ17で集められピンホール20に到達するが、ピンホール20によって遮断される。その理由は、深さMからの蛍光がピンホール面に達したときには非焦点像となってしまっているからである。
[実施形態1]
以下では、本発明のマイクロミラーデバイスを備えた共焦点レーザー走査型顕微鏡の構成および原理を示す。
図2は、マイクロミラーデバイスにおいてミラー素子を基板上に二次元に配置した模式図である。
1,4・・・観察用の第1の走査光学系
2,5・・・刺激用の第2の走査光学系
3,6・・・検出光学系
11,101・・・観察光源
12・・・コリメータ
13a,13b,103・・・ダイクロイックミラー
14a,14b,107・・・ガルバノミラー
15,106,108・・・リレーレンズ
16,109・・・結像レンズ
17,110・・・対物レンズ
18,111・・・試料
19,112・・・刺激光源
20・・・ピンホール
21,115・・・光電変換素子
22,116・・・観察用励起光
23,117・・・刺激光
102,114・・・アナモフィックレンズ
104・・・ミラー
105・・・マイクロミラーデバイス
113・・・結像光学系
114・・・ラインセンサ
50・・・ミラー素子
51・・・マイクロミラー
52・・・基板
81・・・観察用励起光が照射されている1つのミラー部分
I,II・・・視線方向
L,M・・・試料内の深さ
X・・・刺激光によって反応を示す試料の部分
Claims (7)
- 観察用励起光を試料に照射するための第1のアナモフィックレンズと試料からの光を検出光学系に向けて反射するダイクロイックミラーとを備えた第1の走査光学系と、
前記試料の一部分を光刺激する刺激光を照射するための第2のアナモフィックレンズを備えた第2の走査光学系と、
前記第1の走査光学系と前記第2の走査光学系の焦点位置に配置され、前記観察用励起光および前記刺激光を同時多点に反射するマイクロミラーデバイスと、
前記マイクロミラーデバイスに照射された前記前記観察用励起光および前記刺激光を試料に照射する対物レンズと、
前記対物レンズの瞳共役位置に配置され、前記マイクロミラーデバイス上での前記観察用励起光が前記第1のアナモルフィックレンズにより直線状に集光された集光領域と直交する方向に走査する偏向素子とを備えたことを特徴とする共焦点レーザー走査型顕微鏡。 - 前記集光領域は前記マイクロミラーデバイスのミラー素子配列構造の部分列に一致することを特徴とする請求項1に記載の共焦点レーザー走査型顕微鏡。
- 前記マイクロミラーデバイスは、対物レンズの焦点面と光学的に共役な位置に配置されることを特徴とする請求項2に記載の共焦点レーザー走査型顕微鏡。
- 前記刺激光の前記マイクロミラーデバイス上での前記第2のアナモルフィックレンズによる直線上の集光領域は、前記偏向素子による走査方向と直交すること特徴とする請求項3に記載の共焦点レーザー走査型顕微鏡。
- 前記観察用励起光と前記刺激光を前記マイクロミラーデバイスを構成しているミラー素子ごとに切り替えることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の共焦点レーザー走査型顕微鏡。
- 前記検出光学系は、前記マイクロミラーデバイスと光学的に共役な位置に少なくとも1次元の受光を扱うことのできる光電変換素子を配置することによって蛍光を検出することを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の共焦点レーザー走査型顕微鏡。
- 前記マイクロミラーデバイスに照射された前記前記観察用励起光および前記刺激光を前記対物レンズの像共役位置にリレーするリレーレンズを備え、前記偏向素子は、前記リレーレンズの瞳位置に配置されることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の共焦点レーザー走査型顕微鏡。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006353229A JP4891057B2 (ja) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 共焦点レーザー走査型顕微鏡 |
US11/964,483 US7598502B2 (en) | 2006-12-27 | 2007-12-26 | Confocal laser scanning microscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006353229A JP4891057B2 (ja) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 共焦点レーザー走査型顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008164841A JP2008164841A (ja) | 2008-07-17 |
JP4891057B2 true JP4891057B2 (ja) | 2012-03-07 |
Family
ID=39582504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006353229A Expired - Fee Related JP4891057B2 (ja) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 共焦点レーザー走査型顕微鏡 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7598502B2 (ja) |
JP (1) | JP4891057B2 (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008041821A1 (de) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Videoadapter für eine Mikroskopkamera |
JP2012503798A (ja) * | 2008-09-25 | 2012-02-09 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 構造物の光刺激およびイメージングを提供するためのデバイス、装置、および方法 |
US8263939B2 (en) * | 2009-04-21 | 2012-09-11 | The Boeing Company | Compressive millimeter wave imaging |
JP5340799B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2013-11-13 | オリンパス株式会社 | レーザ走査型顕微鏡 |
JP5371694B2 (ja) | 2009-10-26 | 2013-12-18 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡接続ユニットおよび顕微鏡システム |
JP5554965B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2014-07-23 | オリンパス株式会社 | 位相変調型空間光変調器を用いたレーザ顕微鏡 |
JP5452180B2 (ja) * | 2009-11-13 | 2014-03-26 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置 |
JP5591007B2 (ja) * | 2009-11-20 | 2014-09-17 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置 |
JP5541907B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2014-07-09 | オリンパス株式会社 | レーザ走査型顕微鏡 |
EP2369401B1 (en) | 2010-03-23 | 2015-09-23 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Optical modulator device and spatio-temporally light modulated imaging system |
EP2633358A1 (en) * | 2010-10-29 | 2013-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Microscope, image acquisition apparatus, and image acquisition system |
JP5721406B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2015-05-20 | Hoya株式会社 | 走査型共焦点内視鏡システム |
JP5856983B2 (ja) | 2011-01-20 | 2016-02-10 | オリンパス株式会社 | 単一発光粒子からの光の検出を用いた光分析方法及び光分析装置 |
JP6013337B2 (ja) | 2011-08-15 | 2016-10-25 | オリンパス株式会社 | 単一発光粒子検出を用いた光分析装置、光分析方法及び光分析用コンピュータプログラム |
JP6013338B2 (ja) | 2011-08-26 | 2016-10-25 | オリンパス株式会社 | 単一発光粒子検出を用いた光分析装置、光分析方法及び光分析用コンピュータプログラム |
KR101414248B1 (ko) | 2013-03-27 | 2014-07-01 | (주)로고스바이오시스템스 | 형광 이미징 장치 |
WO2015164844A1 (en) | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Vutara, Inc. | Super resolution microscopy |
DE102014107606A1 (de) * | 2014-05-28 | 2015-12-03 | Carl Zeiss Ag | Funktionsintegriertes Laser-Scanning-Mikroskop |
JPWO2017098597A1 (ja) | 2015-12-09 | 2018-10-11 | オリンパス株式会社 | 単一発光粒子検出を用いた光分析方法及び光分析装置 |
DE102018123381A1 (de) * | 2018-09-24 | 2020-03-26 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Abrastern einer Probe |
CN117950283A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-04-30 | 之江实验室 | 基于千束焦斑独立调控的超分辨灰度刻写装置及方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5159485A (en) | 1990-12-31 | 1992-10-27 | Texas Instruments Incorporated | System and method for uniformity of illumination for tungsten light |
JP3917731B2 (ja) * | 1996-11-21 | 2007-05-23 | オリンパス株式会社 | レーザ走査顕微鏡 |
DE69720458T2 (de) | 1997-10-22 | 2004-02-26 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Programmierbares räumlich lichtmoduliertes Mikroskop und Mikroskopieverfahren |
US20030021016A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-01-30 | Grier David G. | Parallel scanned laser confocal microscope |
WO2003025656A1 (fr) * | 2001-09-03 | 2003-03-27 | Kabushiki Kaisha Hayashi Soken | Procede et dispositif de balayage a commande numerique |
JP5048899B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2012-10-17 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡 |
JP2006504140A (ja) | 2002-10-22 | 2006-02-02 | ベイラー カレッジ オブ メディスィン | ランダムアクセス高速度共焦点顕微鏡 |
US7339148B2 (en) * | 2002-12-16 | 2008-03-04 | Olympus America Inc. | Confocal microscope |
JP2004309702A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Olympus Corp | 顕微鏡 |
JP4723842B2 (ja) * | 2004-10-05 | 2011-07-13 | オリンパス株式会社 | 走査型光学顕微鏡 |
DE102005009188A1 (de) | 2005-03-01 | 2006-09-07 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Punktscannendes Laser-Scanning-Mikroskop sowie Verfahren zur Einstellung eines Mikroskopes |
JP3755888B2 (ja) * | 2005-06-14 | 2006-03-15 | 株式会社林創研 | バイオチップオンライン分析システム |
-
2006
- 2006-12-27 JP JP2006353229A patent/JP4891057B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-12-26 US US11/964,483 patent/US7598502B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008164841A (ja) | 2008-07-17 |
US7598502B2 (en) | 2009-10-06 |
US20080156999A1 (en) | 2008-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4891057B2 (ja) | 共焦点レーザー走査型顕微鏡 | |
JP5642301B2 (ja) | 走査型顕微鏡、および試料の光学検鏡画像形成のための方法 | |
US8254020B2 (en) | Objective-coupled selective plane illumination microscopy | |
EP1580586B1 (en) | Scanning confocal microscope | |
JP5221614B2 (ja) | 3次元共焦点観察用装置及び観察焦点面変位・補正ユニット | |
JP5259154B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
JP6145250B2 (ja) | 走査顕微鏡および対象物を光学顕微鏡で結像させるための方法 | |
JP4414722B2 (ja) | レーザー顕微鏡 | |
US6580554B2 (en) | Method for beam control in a scanning microscope, arrangement for beam control in a scanning microscope, and scanning microscope | |
AU2003238484A1 (en) | Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction | |
WO2010126790A1 (en) | A novel multi-point scan architecture | |
US8542438B2 (en) | Laser scanning microscope having a microelement array | |
EP1860480B1 (en) | Confocal microscope and multiphoton excitation microscope | |
JP2006133499A (ja) | 共焦点スキャナ及び共焦点顕微鏡 | |
JP3678192B2 (ja) | 計測装置 | |
CN108885336B (zh) | 用于研究样品的方法和显微镜 | |
US6680796B2 (en) | Microscope assemblage | |
JP2005301065A (ja) | 観察装置 | |
JPH1068901A (ja) | 2次元スキャナ装置 | |
JP2008275791A (ja) | 走査型共焦点顕微鏡 | |
JP6284372B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡および超解像画像生成方法 | |
JPH03223709A (ja) | 共焦点走査型顕微鏡 | |
JP2011257612A (ja) | 共焦点顕微鏡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110920 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111206 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111215 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4891057 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |