JP6166865B2 - 共焦点レーザ走査顕微鏡のピンホール - Google Patents
共焦点レーザ走査顕微鏡のピンホール Download PDFInfo
- Publication number
- JP6166865B2 JP6166865B2 JP2011282069A JP2011282069A JP6166865B2 JP 6166865 B2 JP6166865 B2 JP 6166865B2 JP 2011282069 A JP2011282069 A JP 2011282069A JP 2011282069 A JP2011282069 A JP 2011282069A JP 6166865 B2 JP6166865 B2 JP 6166865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- light
- light receiving
- group
- laser scanning
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 15
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 206010036618 Premenstrual syndrome Diseases 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/006—Optical details of the image generation focusing arrangements; selection of the plane to be imaged
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/008—Details of detection or image processing, including general computer control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
好ましい発展形態は、従属請求項の対象である。
検出器マトリクスが設けられ、このマトリクスは、従来技術(直列に読み取られるCCD受光素子マトリクス)とは異なり、完全に読み取るのではなく(ポイントスキャナ用のこの取付け部品を使用できなくする基本的な時間的欠点)、個々のピクセルを個別に読み取ることができ、また選択的に一緒にまとめることもできる。
以下、Pinhole(英)とLochblende(独)の用語は実質的に同義的に用いられ、特に、それらの直径が調整可能なピンホールの意味で理解される。
ピンホールによって切り取られた画像部分を別に検知して評価することにより、複雑な表示エラーも検知することができるか、又はこの部分を視覚化することもできる。
さらに、様々なスポット形状により、例えば焦点面の上又は下にあるかどうかなど、焦点の設定も考えることができる。
マトリクス上のスポットSの位置は、例えば、個々のエレメントEを交互にオン/オフに切り替えることによって、実際の測定(走査プロセス)前に検知することができる。
図3では、より大きなスポットSを評価するため複数のエレメントEAがアクティブかつ読み取り可能になっており、これらのエレメントは、その作用において、ここでは図2よりも大きなピンホールをシミュレーションしている。図4には、円形から逸脱した楕円体のスポットSが示されているが、このスポットは、アクティブなエレメントEAが相応に楕円体に分布していることにより完全に読み取ることができる。
この場合、アクティブなエレメントを適切に増加又は減少させることにより、走査画像を作るための走査プロセスを繰り返す直前にピンホールサイズを変更することができる。このことは、例えば、いわゆる「オーバーサンプリング」においてピンホールサイズを縮小する場合に用いられ、ここでは特に簡単な方法で実現することができる。
本発明の強みはまさにその変動性にあり、その場合、機械的な調整エレメントを用いる必要がない。
図6には、アクティブな受光素子分布EAの他に、この周りに集まっているさらなる受光素子分布EA1が示されている。このことは、スポットの寸法及び/又は形状を変化させる場合に有利であり得る。
この場合、形状又は寸法の変更から高さの情報を導き出すことができる。
図7には、内蔵回路I1の上に配置されたマトリクス状のAPD配列の実施例が示されており、この内蔵回路I1は、増幅回路I2及びカウンタ回路I3などのその他の回路と共に、例えば「相互接続」方式で接続することができる。
APDの代わりにマトリクス状に配置されたPMTを使用する場合は、APDとPMTとの直径比(APDは約150μm、PMT20mm)により、同業者によって可能な調整枠内において、光学的条件の変更(ビーム拡大)が必要であるのは当然のことである。
Claims (8)
- 光源と、
走査装置及び対物レンズを通る、空間的に限定された、好ましくは点状の照明光点によってプローブを照明する照明ビーム光路と、
前記対物レンズ及び前記走査装置を通って検出ビーム光路に達するプロープ光を検知する検出ビーム光路とを備える共焦点レーザ走査顕微鏡において、
前記検出ビーム光路に配置され、1つの面における空間的に限定された検出光点にプローブ光を焦点調節する焦点調節手段と、ここで、前記面には、個々に読み取り可能かつ同時切り替え可能な、APD、PMT、ダイオードのような受光素子が、好ましくはマトリックス形式の二次元配列で設けられて、調節可能なピンホールを模擬し、
受光素子の中からピンホールを形成する少なくとも1つの検出素子を選択して、選択された少なくとも1つの検出素子を個々に読み取って、信号の可変結合により、実質的に検出光点によって検出光が当てられる部分だけが検出されるようにするコントロールユニットと
を備え、
前記コントロールユニットは、走査画像の取得後、一つまたは複数の検出素子として選択されるべき受光素子数を縮小又は拡大することにより、前記ピンホールを形成する少なくとも1つの検出素子の寸法を調整する、共焦点レーザ走査顕微鏡。 - 少なくとも2つの照明光点による同時多点走査装置と、
前記少なくとも2つの照明光点に割り当てられた、少なくとも2つの検出ビーム光路を備える検出器とを備える、請求項1に記載の共焦点レーザ走査顕微鏡。 - 前記検出光点を検知する受光素子の第1のグループと、該第1のグループの周囲に集められた受光素子の第2のグループとが検出ビーム光路中にあり、前記第2のグループによる光検知が、z焦点調節の調整信号又は焦点ぼけの状態を検知する評価信号を生成する、請求項1又は2に記載の共焦点レーザ走査顕微鏡。
- 読み取られた前記受光素子の配置の形が検出光点の形に合わせられることを特徴とする、 請求項1〜3のいずれか一項に記載の共焦点レーザ走査顕微鏡を作動するための方法。
- LSMの作動条件の変更時に、好ましくは光学系の変更時に、又は最初の画像撮影前に、検出光を当てられた前記部分が前記受光素子の読取りによって検索され、次の検出のために少なくとも部分的に利用される、請求項4に記載の方法。
- 光を当てられた前記部分の検索後、前記部分に共通に対称点又は共通の対称軸を有する受光素子グループが検出に利用される、請求項4または5に記載の方法。
- 前記検出光点を検知する受光素子の第1のグループと、該第1のグループの周囲に集められた受光素子の第2のグループとが設けられており、前記第2のグループによる光検知が、z焦点調節の調整信号又は焦点ぼけの状態を検知する評価信号を形成する、請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも2つの照明光点による同時多点走査装置を備える共焦点レーザ走査顕微鏡と、これらの前記2つの照明光点に割り当てられた、少なくとも2つの検出ビーム光路を備える検出器とが作動する、請求項4〜7のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010055882A DE102010055882A1 (de) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Pinhole für ein konfokales Laser-Scanning Mikroskop |
DE102010055882.6 | 2010-12-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012133368A JP2012133368A (ja) | 2012-07-12 |
JP2012133368A5 JP2012133368A5 (ja) | 2015-04-30 |
JP6166865B2 true JP6166865B2 (ja) | 2017-07-19 |
Family
ID=45406371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011282069A Active JP6166865B2 (ja) | 2010-12-22 | 2011-12-22 | 共焦点レーザ走査顕微鏡のピンホール |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120162754A1 (ja) |
EP (1) | EP2469320B1 (ja) |
JP (1) | JP6166865B2 (ja) |
DE (1) | DE102010055882A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009050020B4 (de) * | 2009-10-16 | 2021-09-02 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Mikroskop und Verfahren zur Detektion von Probenlicht |
DE102011107645A1 (de) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Licht |
US9117149B2 (en) | 2011-10-07 | 2015-08-25 | Industrial Technology Research Institute | Optical registration carrier |
JP6205140B2 (ja) * | 2013-03-01 | 2017-09-27 | オリンパス株式会社 | 走査型レーザ顕微鏡装置 |
JP6408796B2 (ja) * | 2014-06-11 | 2018-10-17 | オリンパス株式会社 | レーザ顕微鏡装置 |
JP6375239B2 (ja) | 2015-02-05 | 2018-08-15 | オリンパス株式会社 | レーザ顕微鏡装置 |
EP3953756A1 (en) * | 2019-04-09 | 2022-02-16 | Carl Zeiss Microscopy GmbH | Light microscope with reconfigurable sensor array |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5510894A (en) * | 1988-12-22 | 1996-04-23 | Renishaw Plc | Spectroscopic apparatus and methods |
JPH073508B2 (ja) * | 1989-02-22 | 1995-01-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | コンフオーカルスキヤンニング顕微鏡 |
JPH08136815A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Olympus Optical Co Ltd | 共焦点走査型光学顕微鏡 |
US5625210A (en) * | 1995-04-13 | 1997-04-29 | Eastman Kodak Company | Active pixel sensor integrated with a pinned photodiode |
JP3579166B2 (ja) * | 1996-02-14 | 2004-10-20 | オリンパス株式会社 | 走査型レーザ顕微鏡 |
US5932871A (en) * | 1995-11-08 | 1999-08-03 | Olympus Optical Co., Ltd. | Microscope having a confocal point and a non-confocal point, and a confocal point detect method applied thereto |
US6038067A (en) * | 1996-05-23 | 2000-03-14 | The Regents Of The University Of California | Scanning computed confocal imager |
US6167173A (en) * | 1997-01-27 | 2000-12-26 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Laser scanning microscope |
DE19758746C2 (de) | 1997-01-27 | 2003-07-31 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop |
JPH10274562A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Olympus Optical Co Ltd | 光電変換装置 |
JP3816632B2 (ja) | 1997-05-14 | 2006-08-30 | オリンパス株式会社 | 走査型顕微鏡 |
DE19733193B4 (de) | 1997-08-01 | 2005-09-08 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Mikroskop mit adaptiver Optik |
JPH11136815A (ja) * | 1997-10-29 | 1999-05-21 | Itoki Crebio Corp | 支柱、パネル等の縦枠を利用した集配電装置及びそれを備えた作業、実験台装置 |
JPH11231222A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-27 | Carl Zeiss Jena Gmbh | 走査ユニット付顕微鏡、そのための配置および操作方法 |
US6248988B1 (en) * | 1998-05-05 | 2001-06-19 | Kla-Tencor Corporation | Conventional and confocal multi-spot scanning optical microscope |
DE19824460A1 (de) * | 1998-05-30 | 1999-12-02 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Anordnung und Verfahren zur mikroskopischen Erzeugung von Objektbildern |
DE19835072A1 (de) * | 1998-08-04 | 2000-02-10 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Anordnung zur Beleuchtung und/oder Detektion in einem Mikroskop |
IT1317199B1 (it) * | 2000-04-10 | 2003-05-27 | Milano Politecnico | Dispositivo fotorivelatore ultrasensibile con diaframma micrometricointegrato per microscopi confocali |
JP2001356272A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Olympus Optical Co Ltd | 画像取得方法及び走査型光学顕微鏡 |
DE10217544A1 (de) * | 2002-04-17 | 2003-11-06 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop mit Kollimator- und/oder Pinholeoptik |
US6934079B2 (en) * | 2002-05-03 | 2005-08-23 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissen-schaften e. V. | Confocal microscope comprising two microlens arrays and a pinhole diaphragm array |
US7706584B2 (en) * | 2002-10-22 | 2010-04-27 | Baylor College of Medicine and William Marsh Rice University | Random access high-speed confocal microscope |
JP4673000B2 (ja) * | 2004-05-21 | 2011-04-20 | 株式会社キーエンス | 蛍光顕微鏡、蛍光顕微鏡装置を使用した表示方法、蛍光顕微鏡画像表示プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器 |
DE102004034970A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Lichtrastermikroskop und Verwendung |
DE102005009188A1 (de) * | 2005-03-01 | 2006-09-07 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Punktscannendes Laser-Scanning-Mikroskop sowie Verfahren zur Einstellung eines Mikroskopes |
US8179296B2 (en) * | 2005-09-30 | 2012-05-15 | The Massachusetts Institute Of Technology | Digital readout method and apparatus |
US7297910B2 (en) * | 2005-12-30 | 2007-11-20 | General Electric Company | System and method for utilizing an autofocus feature in an automated microscope |
JP2008197043A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Yokogawa Electric Corp | 光信号測定装置 |
DE102007024074B4 (de) * | 2007-05-22 | 2022-09-15 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Mikroskop |
WO2009057301A1 (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Nikon Corporation | レーザ励起蛍光顕微鏡 |
US9046680B2 (en) * | 2008-03-07 | 2015-06-02 | California Institute Of Technology | Scanning illumination microscope |
GB0900526D0 (en) * | 2009-01-14 | 2009-02-11 | Perkinelmer Ltd | Fluorescence microscopy methods and apparatus |
WO2010134351A1 (ja) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | 株式会社ニコン | 走査型蛍光顕微鏡装置 |
EP3667391A1 (de) * | 2009-10-28 | 2020-06-17 | Carl Zeiss Microscopy GmbH | Mikroskopisches verfahren und mikroskop mit gesteigerter auflösung |
US20110304758A1 (en) * | 2010-06-12 | 2011-12-15 | Munir Eldesouki | High speed imaging through in-pixel storage |
JP6248988B2 (ja) * | 2015-07-07 | 2017-12-20 | 岩崎電気株式会社 | 発光素子モジュール及び照明器具 |
-
2010
- 2010-12-22 DE DE102010055882A patent/DE102010055882A1/de active Pending
-
2011
- 2011-12-16 EP EP11009917.3A patent/EP2469320B1/de active Active
- 2011-12-22 JP JP2011282069A patent/JP6166865B2/ja active Active
- 2011-12-22 US US13/334,195 patent/US20120162754A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2469320B1 (de) | 2019-04-03 |
EP2469320A1 (de) | 2012-06-27 |
JP2012133368A (ja) | 2012-07-12 |
US20120162754A1 (en) | 2012-06-28 |
DE102010055882A1 (de) | 2012-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6166865B2 (ja) | 共焦点レーザ走査顕微鏡のピンホール | |
JP3816632B2 (ja) | 走査型顕微鏡 | |
US9791686B2 (en) | High-resolution scanning microscopy | |
CN109477956B (zh) | 使用扫掠、共焦对准的平面激发的三维成像 | |
US9470883B2 (en) | High-resolution scanning microscopy | |
US10317657B2 (en) | High-resolution scanning microscopy | |
US8054542B2 (en) | Scanning laser microscope | |
JP2003248175A (ja) | 試料内で励起および/または後方散乱を経た光ビームの光学的捕捉のための配置 | |
JP6189839B2 (ja) | 照明アレイを備えるレーザ走査顕微鏡 | |
JP2013515249A5 (ja) | ||
JP2016500849A (ja) | 光学顕微鏡および顕微鏡観察方法 | |
US20150077843A1 (en) | High-resolution scanning microscopy | |
US20160246042A1 (en) | Method for Creating a Microscope Image, Microscopy Device, and Deflecting Device | |
US20140232848A1 (en) | Method for Varying the Scanning Field of A Laser Scanning Microscope | |
US8188412B2 (en) | Confocal microscope which weights and combines signals output from a plurality of photodetectors and calculates omnifocal brightness information for the plurality of signals | |
US20130301676A1 (en) | Device for measuring temperature distribution | |
JP4526988B2 (ja) | 微小高さ測定方法及びそれに用いる微小高さ測定装置並びに変位ユニット | |
JP2012133368A5 (ja) | ||
US7817271B2 (en) | Confocal microscope and method for detecting by means of a confocal microscope | |
JP4725967B2 (ja) | 微小高さ測定装置及び変位計ユニット | |
US20070041090A1 (en) | Confocal laser scanning microscope | |
US6680796B2 (en) | Microscope assemblage | |
US20220206275A1 (en) | Light microscope with reconfigurable sensor array | |
JP5856824B2 (ja) | 光走査装置および走査型顕微鏡装置 | |
JP6549718B2 (ja) | レーザースキャナシステムのための光学配置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161207 |
|
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: 20170606 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170626 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6166865 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 |