JP5594429B2 - 構造化照明顕微鏡及び構造化照明観察方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施形態として構造化照明顕微鏡システムを説明する。
なお、本システムの2次元モードでは、トランスデューサに与えられる交流電圧の周波数の変化パターンを、超音波定在波の波本数が1/2本ずつ変化するようなパターンとし、かつ、第1方向及び第2方向及び第3方向の各々の2光束構造化照明の位相シフトピッチを2π/3とするために、スポット(有効径)Sの中心から超音波伝搬路の一端までの距離Dを、超音波伝搬路Rの伝搬方向の長さLの1/3倍に設定した(D=L/3)が、これに限定されることはない。
また、本システムの3次元モードでは、トランスデューサに与えられる交流電圧の周波数の変化パターンを、超音波定在波の波本数が1/2本ずつ変化するようなパターンとし、かつ、第1方向及び第2方向及び第3方向の各々の3光束構造化照明の位相シフトピッチを2π/5とするために、スポット(有効径)Sの中心から超音波伝搬路の一端までの距離Dを、超音波伝搬路Rの伝搬方向の長さLの1/5倍に設定した(D=L/5)が、これに限定されることはない。
なお、標本面10に干渉縞を形成するためには、超音波光変調器3の超音波伝搬路Rにおける射出光束の通過領域(スポット)が、必ずしも超音波伝搬路Rの両端から離れた部分領域に制限されていなくてもよく、例えば、視野絞り5Bにより超音波伝搬路Rを通過した光束を絞る場合などには、超音波伝搬路Rにおける有効な射出光束の通過領域、すなわち、超音波伝搬路Rのうち標本面10の照明領域(観察領域、視野領域)に形成される干渉縞(構造化照明S’)に寄与する射出光束の通過した部分領域が、D:L=Δψ/M:2πの関係を満たしていればよい。
また、上述した説明では、超音波空間光変調器3におけるスポットの位置を2次元モードと3次元モードとの間で異ならせたが、この場合、モード切り換えの前後において超音波空間光変調器3の位置を移動させる必要が生じる。
また、本実施形態の説明では、回折光による干渉縞の位相を変化させるために、超音波伝播路Ra、Rb、Rcで生起される超音波定在波の波本数(即ち、超音波定在波の波長)を所定のパターンで変化させると共に、超音波定在波の波長を変化させる方法の一つとして、超音波光変調器3のトランスデューサ18a、18b、18cに与えられる交流電圧の周波数を変化させることを説明したが、この方法に限られないことは言うまでもない。
Claims (13)
- 光源からの射出光束中に配置され、その射出光束を横切る方向に音波伝搬路を配した光変調器と、
前記音波伝搬路の媒体を振動させるための駆動信号を前記光変調器へ与えることにより、前記音波伝搬路内に音波定在波を生起させる駆動手段と、
前記音波伝搬路を通過した前記射出光束の少なくとも3つの回折成分を干渉させ、その干渉縞を被観察物に形成する照明光学系と、
前記被観察物からの観察光束を検出器に結像する結像光学系と、
前記射出光束の強度、前記観察光束の強度、前記検出器に搭載されたシャッタの少なくとも一つを、前記駆動信号の周波数の1/N倍の周波数を有した変調信号で変調することで、前記検出器が取得する像のコントラストを制御する制御手段と(ただし、Nは1以上の整数)、
を備えたことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記制御手段は、
前記変調信号のデューティー比を1/(2N)以下に設定する
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1又は請求項2に記載の構造化照顕微鏡において、
前記制御手段は、
前記射出光束中に配置された強度変調手段と、前記光源との少なくとも一方に対して前記変調信号を与えることにより前記射出光束の強度を変調する
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記制御手段は、
前記観察光束中に配置された強度変調手段に対して前記変調信号を与えることにより前記観察光束の強度を変調する
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項3に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記強度変調手段は、
前記光源と前記光変調器との間に配置される
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記干渉縞は、
前記音波伝搬路の両端から離れた所定の部分領域を通過した前記射出光束により形成されたものであり、
前記駆動手段は、
前記音波定在波の波長を所定のパターンで変化させることにより、前記干渉縞の位相を変化させる
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項6に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記駆動手段は、
前記音波定在波の全体の波本数がM/2本ずつ変化するようなパターンで前記音波定在波の波長を変化させることが可能であり(但し、|M|は1以上の整数)、
前記干渉縞の位相シフトピッチをΔψとおくと、前記音波伝搬路の何れか一方の端部から前記部分領域までの距離Dと、前記音波伝搬路の全長Lとは、D:L=Δψ/M:2πの関係を満たす
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項6又は請求項7に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記駆動手段は、
前記光変調器へ与える前記駆動信号の周波数を所定のパターンで変化させることで、前記音波定在波の波長を変化させる
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記射出光束の少なくとも3つの回折成分を前記干渉縞に反映させる3次元モードと、前記射出光束の2つの回折成分のみを前記干渉縞に反映させる2次元モードとの間で前記構造化照明顕微鏡のモードを切り替える切替手段を有する
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項9に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記干渉縞は、
前記音波伝搬路の両端から離れた所定の部分領域を通過した前記射出光束により形成されたものであり、
前記駆動手段は、
前記音波定在波の波長を所定のパターンで変化させることにより、前記干渉縞の位相を変化させ、
前記音波伝搬路の何れか一方の端部から前記部分領域までの距離Dと、前記音波伝搬路の全長Lとは、D:L=1:6の関係を満たす
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1〜請求項10の何れか一項に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記超音波光変調器は、
前記射出光束の通過領域で交差した複数の前記音波伝搬路を有し、それら音波伝搬路の間で有効な音波伝搬路を切り換えることにより、前記音波定在波の方向を切り換えることが可能である
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 請求項1〜請求項11の何れか一項に記載の構造化照明顕微鏡において、
前記音波定在波のパターンの異なる複数の状態の各々において前記検出器が取得した複数の像に基づき、前記被観察物の超解像画像を算出する演算手段を更に備えた
ことを特徴とする構造化照明顕微鏡。 - 光源からの射出光束中に配置され、その射出光束を横切る方向に音波伝搬路を配した光変調器を用意する光変調手順と、
前記音波伝搬路の媒質を振動させるための駆動信号を前記音波空間光変調器へ与えることにより、前記音波伝搬路内に音波定在波を生起させる駆動手順と、
前記音波伝搬路を通過した前記射出光束の少なくとも3つの回折成分を干渉させ、その干渉縞を被観察物に形成する照明手順と、
前記被観察物からの観察光束を検出器に結像する結像手順と、
前記射出光束の強度、前記観察光束の強度、前記検出器に搭載されたシャッタの少なくとも一つを、前記駆動信号の周波数の1/N倍の周波数を有した変調信号で変調することで、前記検出器が取得する像のコントラストを制御する制御手順と(ただし、Nは1以上の整数)、
を含むことを特徴とする構造化照明観察方法。
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JP2016507078A (ja) * | 2013-01-25 | 2016-03-07 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティオブ ニューヨーク | 被写界深度3dイメージングslm顕微鏡 |
JP6168822B2 (ja) | 2013-04-04 | 2017-07-26 | オリンパス株式会社 | パターン照射装置 |
JPWO2015052920A1 (ja) * | 2013-10-07 | 2017-03-09 | 株式会社ニコン | 構造化照明装置及び構造化照明顕微鏡装置 |
JP6266302B2 (ja) * | 2013-10-25 | 2018-01-24 | 株式会社キーエンス | 顕微鏡撮像装置、顕微鏡撮像方法および顕微鏡撮像プログラム |
EP3081976B1 (en) * | 2013-12-12 | 2022-06-15 | Nikon Corporation | Structured illumination microscope, structured illumination method and program |
JP6131204B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2017-05-17 | 富士フイルム株式会社 | 観察装置 |
WO2015148560A1 (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | Colorado State University Research Foundation | Method and device for incoherent imaging with coherent diffractive reconstruction |
CN107613842B (zh) * | 2015-05-29 | 2019-09-24 | 奥林巴斯株式会社 | 照明装置和计测装置 |
JP6627871B2 (ja) * | 2015-06-08 | 2020-01-08 | 株式会社ニコン | 構造化照明顕微鏡システム、方法及びプログラム |
JP6630120B2 (ja) * | 2015-11-06 | 2020-01-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 画像取得装置、画像取得方法、及び空間光変調ユニット |
JP6599539B2 (ja) * | 2016-03-10 | 2019-10-30 | オリンパス株式会社 | 画像取得装置および画像取得方法 |
JP6676843B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-04-08 | サンテック株式会社 | 光制御システム |
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FR3096146B1 (fr) | 2019-05-16 | 2022-07-29 | Univ Grenoble Alpes | Dispositif de creation d’un champ evanescent a motifs sur une surface et procede associe |
US10890839B1 (en) * | 2019-11-06 | 2021-01-12 | Himax Technologies Limited | Structured light imaging device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007043313A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Nikon Corporation | 顕微鏡装置及び観察方法 |
JP2007199572A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
JP2007279287A (ja) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Nikon Corp | 構造化照明光学系、及びそれを備えた構造化照明顕微鏡 |
WO2009043545A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-09 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verfahren und anordnung zur optischen erfassung einer beleuchteten probe |
WO2009043546A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-09 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verfahren und anordnung zur optischen erfassung einer beleuchteten probe |
WO2010037487A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verbesserte verfahren und vorrichtungen für die mikroskopie mit strukturierter beleuchtung |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3657473A (en) * | 1970-05-15 | 1972-04-18 | Zenith Radio Corp | Holographic image recording and reproducing system |
US5671085A (en) | 1995-02-03 | 1997-09-23 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for three-dimensional microscopy with enhanced depth resolution |
JPH11242189A (ja) | 1997-12-25 | 1999-09-07 | Olympus Optical Co Ltd | 像形成法、像形成装置 |
WO2006109448A1 (ja) | 2005-03-30 | 2006-10-19 | Nikon Corporation | 画像作成方法および顕微鏡装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007043313A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Nikon Corporation | 顕微鏡装置及び観察方法 |
JP2007199572A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
JP2007279287A (ja) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Nikon Corp | 構造化照明光学系、及びそれを備えた構造化照明顕微鏡 |
WO2009043545A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-09 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verfahren und anordnung zur optischen erfassung einer beleuchteten probe |
WO2009043546A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-09 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verfahren und anordnung zur optischen erfassung einer beleuchteten probe |
WO2010037487A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Verbesserte verfahren und vorrichtungen für die mikroskopie mit strukturierter beleuchtung |
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