JP7021190B2 - ライトシート顕微鏡 - Google Patents
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Description
Claims (16)
- ライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)であって、
照明軸線(z)に沿って伝播する照明ビーム(16)を試料(30)上に配向するように構成されている、ビーム源(14a,14b,14c,14d)を備える照明ユニット(12)と、
前記照明ビーム(16)から、前記試料(30)を部分領域において照明する、ライトシート様式の照明光分布を生成するように構成されているライトシート生成手段(20b,62,72)と、
前記照明光分布で照明された、前記試料(30)の部分領域から生じる検出光(34)を検出するように構成されている、検出器(44a,44b,44c,44d)を備える検出ユニット(39)と、
前記照明ビーム(16)と前記検出光(34)とが通る、前記照明ユニット(12)および前記検出ユニット(39)に対して共通に設けられた対物レンズ(28)と、
を含んでいるライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)において、
前記照明ユニット(12)は、ビーム変調手段(56,75,78,110)を有しており、前記ビーム変調手段は、前記照明ビーム(16)を前記照明軸線(z)に対して垂直に変調するように構成されており、
前記ビーム変調手段は、付加的に、散乱および/または吸収が原因の、前記試料(30)への増大する侵入深度に伴う前記照明ビーム(16)の減衰を補償するように、前記照明ビーム(16)を前記照明軸線(z)に沿って変調するように構成されており、
前記照明ビーム(16)は、前記対物レンズ(28)の入射瞳の中心から外れた部分領域だけを照明する、
ことを特徴とするライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム変調手段は、ビーム成形光学系(56,75,78,110)として形成されており、前記ビーム成形光学系(56,75,78,110)は、前記照明ビーム(16)を、前記照明ビームの半径方向の強度プロファイルが、前記照明軸線(z)からの半径方向の間隔の増大に伴って上昇するように成形する、
請求項1記載のライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム成形光学系(78,110)は、前記照明ビーム(16)に、前記照明軸線(z)からの半径方向の間隔に線形に比例して上昇または下降する位相を特徴付けるように構成されている、
請求項2記載のライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム成形光学系(78)は、絞り装置(94,100,106)を含んでおり、前記絞り装置(94,100,106)は、前記照明ビーム(16)のビーム横断面をカッティングするように構成されている、
請求項2または3記載のライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム成形光学系(56,75,78,110)は、少なくとも1つの空間光変調器(80,86,170,174,176)を含んでおり、前記空間光変調器(80,86,170,174,176)は、前記照明ビーム(16)の前記半径方向の強度プロファイルを生成するように構成されている、
請求項2から4までのいずれか1項記載のライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム変調手段は、前記照明ビーム(16)の被写体深度領域(150)を、前記照明軸線(z)に沿って移動させるように構成されている、
請求項1から5までのいずれか1項記載のライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム変調手段は、前記照明ビーム(16)を前記照明軸線(z)に沿って、前記照明光分布によって照明された、前記試料(30)の部分領域の露光が、前記照明軸線(z)に沿って低減しないように変調するように、構成されている、
請求項1から6までのいずれか1項記載のライトシート顕微鏡(10a,10b,10c,10d)。 - 前記ビーム源(68)は、ライトシート生成手段(20b,62,72)として、アナモルフィック光学系(62)を有している、
請求項1から7までのいずれか1項記載のライトシート顕微鏡(10a)。 - 前記ビーム源(70)は、第1の走査要素(72)を、ライトシート生成手段(20b,62,72)として有しており、前記第1の走査要素(72)は、前記照明ビーム(16)を、第1の走査軸線に沿って動かすように構成されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載のライトシート顕微鏡(10c,10d)。 - 前記ライトシート顕微鏡(10a,10c,10d)は、前記照明ユニット(12)と前記検出ユニット(39)とに対して共通に設けられた第2の走査要素(20a)を有しており、前記第2の走査要素(20a)は、前記照明ビーム(16)を、第1の走査軸線に対して垂直な第2の走査軸線に沿って動かすように構成されている、
請求項8または9記載のライトシート顕微鏡(10a,10c,10d)。 - 前記検出器は、面状検出器(44a,44c)である、
請求項10記載のライトシート顕微鏡(10a,10c,10d)。 - 前記面状検出器(44c,188,200)は、多数のセンサ要素を有しており、前記センサ要素は、所定の時点で、それぞれ、前記センサ要素の一部だけが、可動のストリップ状のシャッターの様式に従ってアクティブにされているように駆動制御可能である、
請求項11記載のライトシート顕微鏡(10c,10d)。 - 前記照明ユニット(12)と前記検出ユニット(39)とに対して共通に設けられた走査ユニット(20b)を有しており、前記走査ユニット(20b)は、前記照明ビーム(16)を、第1の走査軸線に沿って、かつ前記第1の走査軸線に対して垂直な第2の走査軸線に沿って動かすように構成されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載のライトシート顕微鏡(10b)。 - 前記検出器は、ライン検出器(44b)である、
請求項13記載のライトシート顕微鏡(10b)。 - 試料の顕微鏡結像方法であって、
照明軸線(z)に沿って伝播する照明ビーム(16)を試料(30)上に配向し、
前記照明ビーム(16)から、前記試料(30)を部分領域において照明する、ライトシート様式の照明光分布を生成し、
前記照明光分布で照明された、前記試料(30)の部分領域から生じる検出光(34)を検出し、
前記照明ビーム(16)と前記検出光とが、照明ユニット(12)および検出ユニット(39)に対して共通に設けられた対物レンズ(28)を通るように案内される方法において、
前記照明ビーム(16)は、前記照明軸線(z)に対して垂直に変調され、
散乱および/または吸収が原因の、前記試料(30)への増大する侵入深度に伴う前記照明ビーム(16)の減衰を補償するように、前記照明ビーム(16)は、前記照明軸線(z)に沿って変調され、
前記照明ビーム(16)は、前記対物レンズ(28)の入射瞳の中心から外れた部分領域だけを照明する、
ことを特徴とする方法。 - 前記照明光分布は、前記試料(30)の非線形の蛍光励起に使用される、
請求項15記載の方法。
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