JP6063865B2 - 試料構造の顕微鏡像を取得する局在顕微鏡装置及び方法 - Google Patents
試料構造の顕微鏡像を取得する局在顕微鏡装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6063865B2 JP6063865B2 JP2013521082A JP2013521082A JP6063865B2 JP 6063865 B2 JP6063865 B2 JP 6063865B2 JP 2013521082 A JP2013521082 A JP 2013521082A JP 2013521082 A JP2013521082 A JP 2013521082A JP 6063865 B2 JP6063865 B2 JP 6063865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- optical system
- drift
- plane
- sample structure
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 77
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 37
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 18
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 14
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 10
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 9
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
- G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/24—Base structure
- G02B21/241—Devices for focusing
- G02B21/245—Devices for focusing using auxiliary sources, detectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
- G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
- G02B21/367—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes providing an output produced by processing a plurality of individual source images, e.g. image tiling, montage, composite images, depth sectioning, image comparison
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/58—Optics for apodization or superresolution; Optical synthetic aperture systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
- H04N5/253—Picture signal generating by scanning motion picture films or slide opaques, e.g. for telecine
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
できる。
22 レーザ光源
24、26 レンズ
28 集束レンズ
30 対物レンズ
32、32’ 第1のダイクロイックミラー
34 試料構造
36、36’ 第2のダイクロイックミラー
38 レンズ
40 第1の光検出器
42 計算/制御ユニット
44 試料ホルダ
46 第1の鮮鋭平面
48 位置決め部材
49 参照マーカー
50 参照構造
52 第2の光検出器
54、56、58 レンズ
60 第2の鮮鋭平面
61 駆動装置
62 光源
64、66 レンズ
Claims (14)
- 試料構造の算出された局在に基づく試料構造(34)の顕微鏡像を取得する局在顕微鏡装置(20、20’)であって、
前記試料構造(34)及び参照構造(50)を撮像する光学系(30、38、54、56、58)と、撮像された前記参照構造(50)に基づいて、前記光学系(30、38、54、56、58)に対する軸方向及び横方向における前記試料構造(34)のドリフトを感知するドリフト感知ユニット(42、52)と、を有し、
前記光学系(30、38、54、56、58)は、前記光学系の焦点深度により特徴付けられる領域としての、第1の鮮鋭平面(46)と第2の鮮鋭平面(60)とを形成し、前記第1の鮮鋭平面(46)内の前記試料構造(34)を第1の光検出器(40)に鮮明に撮像し、同時に、前記第2の鮮鋭平面(60)内の前記参照構造(50)を第2の光検出器(52)に鮮明に撮像し、前記第2の光検出器(52)が画像を電気信号に変換して、前記試料構造(34)の局在の算出と、感知された横方向及び軸方向のドリフトに基づいて補償するように構成された計算ユニット(42)へ伝達して、前記第1の鮮鋭平面(46)に対して前記第2の鮮鋭平面(60)の位置を変更可能とするように適合されている、局在顕微鏡装置(20、20’)。 - 前記光学系(30、38、54、56、58)は、前記試料構造(34)を撮像する対物レンズ(30)と、前記参照構造(50)を撮像するために前記対物レンズ(30)と共に動作して、前記第2の鮮鋭平面(60)の位置を変更するように調整可能な副光学系(54、56、58)とを備えて構成される、請求項1に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記副光学系(54、56、58)は、互いに移動可能な少なくとも2枚のレンズ(56、58)を含む、請求項2に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記副光学系(54、56、58)は、前記試料構造(34)の撮像を目的とする主光路から逸れた補助光路に配置される、請求項2又は3に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記第1の光検出器(40)は前記主光路に配置され、前記第2の光検出器(52)は前記補助光路に配置されることを特徴とする、請求項4に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記補助光路を前記主光路から逸らし、前記第2の光検出器(52)に向ける光分離光学要素(36、36’)を備えることを特徴とする、請求項4又は5に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記第2の鮮鋭平面(60)を前記参照構造(50)上に調整するオートフォーカス装置(42、61)を備えることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 試料が搭載される試料ホルダ(44)を備え、
前記参照構造(50)は前記試料ホルダ(44)のカバースリップ(70)に形成される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。 - 前記光学系(30、38、54、56、58)及び/又は前記試料ホルダ(44)の少なくとも一部分を移動させて、ドリフトを補償するため、前記ドリフト感知ユニット(42、52)により生成されるドリフト信号を介して制御を適用可能である位置決め部材(48)を備えることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記対物レンズ(30)を通して、前記試料構造(34)を照明し、同時に前記参照構造(50)を照明する光源(22)を備えることを特徴とする、請求項2〜9のいずれか一項に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 前記局在顕微鏡装置(20、20’)が蛍光顕微鏡である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の局在顕微鏡装置(20、20’)。
- 光学系(30、38、54、56、58)により試料構造(34)及び参照構造(50)を撮像し、撮像された参照構造(50)に基づいて、前記光学系(30、38、54、56、58)に対する軸方向及び横方向における前記試料構造(34)のドリフトを感知する、試料構造(34)の顕微鏡像を取得する方法であって、
前記光学系の焦点深度により特徴付けられる領域としての、第1の鮮鋭平面(46)及び第2の鮮鋭平面(60)において、前記第1の鮮鋭平面(46)に対して前記第2の鮮鋭平面(60)の位置を変更可能であり、
前記第1の鮮鋭平面(46)内の前記試料構造(34)を第1の光検出器(40)に鮮明に撮像し、同時に、前記試料構造(34)の局在の算出と、感知された横方向及び軸方向のドリフトに基づいて補償するように構成された計算ユニット(42)へ画像を電気信号に変換して伝達する第2の光検出器(52)に、前記第2の鮮鋭平面(60)内の前記参照構造(50)を鮮明に撮像する、方法。 - 前記試料構造(34)を含む試料は、前記参照構造(50)を構成する粒子(49)を用いて調製される、請求項12に記載の方法。
- 前記参照構造(50)は、試料ホルダ(44)のカバースリップ(70)に形成される、請求項12に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010036709.5 | 2010-07-28 | ||
DE102010036709A DE102010036709A1 (de) | 2010-07-28 | 2010-07-28 | Einrichtung und Verfahren zur mikroskopischen Bildaufnahme einer Probenstruktur |
PCT/EP2011/062605 WO2012013586A1 (de) | 2010-07-28 | 2011-07-22 | Einrichtung und verfahren zur mikroskopischen bildaufnahme einer probenstruktur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013533513A JP2013533513A (ja) | 2013-08-22 |
JP6063865B2 true JP6063865B2 (ja) | 2017-01-18 |
Family
ID=44534327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013521082A Active JP6063865B2 (ja) | 2010-07-28 | 2011-07-22 | 試料構造の顕微鏡像を取得する局在顕微鏡装置及び方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9720221B2 (ja) |
JP (1) | JP6063865B2 (ja) |
DE (1) | DE102010036709A1 (ja) |
WO (1) | WO2012013586A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103776831B (zh) * | 2012-10-18 | 2016-12-21 | 苏州惠生电子科技有限公司 | 一种显微影像检测仪器及其自动调焦方法 |
DE102013106895B4 (de) | 2013-07-01 | 2015-09-17 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Lichtmikroskopisches Verfahren zur Lokalisierung von Punktobjekten |
CN103513411B (zh) * | 2013-09-27 | 2016-02-03 | 香港应用科技研究院有限公司 | 荧光显微镜中聚焦的装置和方法 |
US10031083B2 (en) | 2014-10-16 | 2018-07-24 | Hitachi High-Technologies Corporation | Fixed position controller and method |
LU92620B1 (de) * | 2014-12-19 | 2016-06-20 | Leica Microsystems | Rastermikroskop |
EP3276334B1 (en) * | 2015-03-27 | 2023-11-22 | Nikon Corporation | Microscope device, viewing method, and control program |
WO2017090210A1 (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 株式会社ニコン | 顕微鏡、観察方法、及び画像処理プログラム |
DE102016108226A1 (de) | 2016-05-03 | 2017-11-09 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Mikroskop |
DE102017007016A1 (de) | 2017-07-27 | 2018-08-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zur Inspektion einer Teststruktur auf einem Testobjekt |
CN109782428A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-05-21 | 中国科学院上海药物研究所 | 生物单元成像*** |
DE102019008989B3 (de) * | 2019-12-21 | 2021-06-24 | Abberior Instruments Gmbh | Verfahren zur Störungskorrektur und Laserscanningmikroskop mit Störungskorrektur |
MX2021016073A (es) * | 2019-12-31 | 2022-03-25 | Illumina Inc | Funcionalidad de enfoque automático en el análisis óptico de muestras. |
DE102021107704B4 (de) * | 2021-03-26 | 2023-03-09 | Abberior Instruments Gmbh | Verfahren und Lichtmikroskop zum hochaufgelösten Untersuchen einer Probe |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT402863B (de) * | 1995-03-01 | 1997-09-25 | Thallner Erich | Vorrichtung zur erzeugung von bildern aus zwei gegenstandsebenen |
DE19921127A1 (de) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Metasystems Hard & Software Gm | Mikroskopsysteme zur optischen Abtastung von mikroskopischen Objekten sowie Verfahren zur optischen Abtastung |
DE10100246A1 (de) | 2001-01-05 | 2002-07-11 | Leica Microsystems | Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops |
JP4370554B2 (ja) | 2002-06-14 | 2009-11-25 | 株式会社ニコン | オートフォーカス装置およびオートフォーカス付き顕微鏡 |
US7345814B2 (en) * | 2003-09-29 | 2008-03-18 | Olympus Corporation | Microscope system and microscope focus maintaining device for the same |
JP4576106B2 (ja) | 2003-09-30 | 2010-11-04 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡フォーカス維持装置 |
EP3203235A1 (en) | 2005-05-23 | 2017-08-09 | Harald F. Hess | Optical microscopy with phototransformable optical labels |
JP4923541B2 (ja) | 2005-11-30 | 2012-04-25 | 株式会社ニコン | 顕微鏡 |
DE102006021317B3 (de) | 2006-05-06 | 2007-10-11 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Verfahren und Fluoreszenzlichtmikroskop zum räumlich hochauflösenden Abbilden einer Struktur einer Probe |
US7838302B2 (en) * | 2006-08-07 | 2010-11-23 | President And Fellows Of Harvard College | Sub-diffraction limit image resolution and other imaging techniques |
US8878923B2 (en) * | 2007-08-23 | 2014-11-04 | General Electric Company | System and method for enhanced predictive autofocusing |
US8629382B2 (en) | 2007-09-03 | 2014-01-14 | Nikon Corporation | Auto focus apparatus for detecting a focal point with a setting section for shifting an irradiation position outside an observation field of an imaging section |
CN101918816B (zh) * | 2007-12-21 | 2015-12-02 | 哈佛大学 | 三维中的亚衍射极限图像分辨率 |
DE102008024568A1 (de) | 2008-05-21 | 2009-12-03 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Verfahren zum räumlich hochauflösenden Abbilden einer interessierenden Struktur einer Probe |
DE102008054317A1 (de) | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Kombinationsmikroskopie |
JP2010139757A (ja) | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Nikon Corp | コンデンサレンズ、顕微鏡装置 |
EP2495592A4 (en) | 2009-07-13 | 2018-04-18 | Nikon Corporation | Three-dimensional directional drift control device and microscope device |
-
2010
- 2010-07-28 DE DE102010036709A patent/DE102010036709A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-07-22 US US13/812,443 patent/US9720221B2/en active Active
- 2011-07-22 WO PCT/EP2011/062605 patent/WO2012013586A1/de active Application Filing
- 2011-07-22 JP JP2013521082A patent/JP6063865B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013533513A (ja) | 2013-08-22 |
US9720221B2 (en) | 2017-08-01 |
WO2012013586A1 (de) | 2012-02-02 |
US20130128025A1 (en) | 2013-05-23 |
DE102010036709A1 (de) | 2012-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6063865B2 (ja) | 試料構造の顕微鏡像を取得する局在顕微鏡装置及び方法 | |
US9810896B2 (en) | Microscope device and microscope system | |
CN106415357B (zh) | 功能集成的激光扫描显微镜 | |
JP5712342B2 (ja) | 光学顕微鏡、及びスペクトル測定方法 | |
US7567346B2 (en) | System and method for multimode imaging | |
US10371932B2 (en) | Light field imaging with scanning optical unit | |
JP2017529559A (ja) | 少なくとも2つの波長範囲を区別する高解像度走査型顕微鏡検査法 | |
JP2012212155A (ja) | 共焦点蛍光顕微鏡法及び装置 | |
JPWO2008081729A1 (ja) | レーザ走査共焦点顕微鏡 | |
US10191263B2 (en) | Scanning microscopy system | |
US20220043246A1 (en) | Microscope and method for microscopic image recording with variable illumination | |
JP6131013B2 (ja) | 点状対象物の3次元位置決め用の顕微鏡装置および顕微鏡法 | |
US20140232848A1 (en) | Method for Varying the Scanning Field of A Laser Scanning Microscope | |
JP2017524995A (ja) | 線走査、標本走査、多モード共焦点顕微鏡 | |
CA3153127A1 (en) | High speed scanning systems for super resolution imaging | |
US20130250088A1 (en) | Multi-color confocal microscope and imaging methods | |
US11042016B2 (en) | Multi-Z confocal imaging system | |
JP5883855B2 (ja) | 試料構造を光学顕微鏡法で撮像する方法及び装置 | |
JP4725967B2 (ja) | 微小高さ測定装置及び変位計ユニット | |
JP2016099370A (ja) | 顕微鏡システム | |
WO2012099034A1 (ja) | 焦点位置維持装置及び顕微鏡 | |
JP4974689B2 (ja) | 走査型顕微鏡 | |
CN109073873B (zh) | 图像取得装置以及图像取得方法 | |
JP2007304058A (ja) | 微小高さ測定装置 | |
JP2018194634A (ja) | ライトフィールド顕微鏡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140709 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150512 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150811 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150911 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20151009 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160510 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160809 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20161007 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161110 |
|
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: 20161206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6063865 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |