CN109891294B - 光学组件、多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法 - Google Patents

光学组件、多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109891294B
CN109891294B CN201780066241.8A CN201780066241A CN109891294B CN 109891294 B CN109891294 B CN 109891294B CN 201780066241 A CN201780066241 A CN 201780066241A CN 109891294 B CN109891294 B CN 109891294B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical assembly
preparation
optics
detector
illumination
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
Application number
CN201780066241.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109891294A (zh
Inventor
马蒂亚斯·瓦尔德
蒂莫·安胡特
丹尼尔·施韦特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Microscopy GmbH filed Critical Carl Zeiss Microscopy GmbH
Publication of CN109891294A publication Critical patent/CN109891294A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109891294B publication Critical patent/CN109891294B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0202—Mechanical elements; Supports for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • 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
    • G02B21/0036—Scanning details, e.g. scanning stages
    • G02B21/004—Scanning details, e.g. scanning stages fixed arrays, e.g. switchable aperture arrays
    • 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
    • G02B21/0064—Optical details of the image generation multi-spectral or wavelength-selective arrangements, e.g. wavelength fan-out, chromatic profiling
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/02—Objectives
    • G02B21/04—Objectives involving mirrors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/06—Scanning arrangements arrangements for order-selection
    • G01J2003/069—Complex motion, e.g. rotation of grating and correcting translation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J2003/1208—Prism and grating

Abstract

本发明涉及一种光学组件，尤其是用于多点扫描显微镜的探测光路的光学组件，其具有探测器能定位其中有的探测平面并且具有用于对探测光进行光谱分裂的色散装置。根据本发明，光学组件的特征在于，为了使探测光传导到探测平面中，存在有畸变光学器件，其布置在色散装置的射束下游并且布置在探测平面的射束上游，并且存在有转动装置，用于使经光谱分割的探测光的照明场和畸变光学器件相对扭转。此外，本发明还涉及一种多点扫描显微镜和一种用于运行显微镜的方法。

Description

光学组件、多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法
技术领域
本发明在第一观点中涉及一种光学组件，尤其是用于多点扫描显微镜的探测光路的光学组件。此外，本发明还涉及一种多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法。
背景技术
用于多点扫描显微镜的探测光路的按类属的光学组件具有探测平面，在其中可定位有探测器，以及具有用于对探测光进行光谱分裂的色散装置。这种组件在光谱分辨的多点扫描显微镜中是公知的。
在激光扫描显微镜中，在特定的应用的情况下，从样品发射的光被光谱分辨地探测。为此已有广泛的现有技术。例如，在DE 10 2014 116 782 A1中描述了一种系统，其能够实现对从被照射的样品定位射回的光进行光谱分辨地探测。DE 198 42 288 A1描述了该原理，其也被用在激光扫描显微镜中。在此可以用棱镜或光栅生成对于光谱分辨探测所需的色散。
在另外的变型方案中，例如利用反射镜在谱线平面中选出谱线，然后将其引导到所谓的Airyscan探测器。此外，现在的任务在于，检测未反射回来的光谱颜色部分(当反射镜完全从射束路径中移出，该光谱颜色部分也可以是整个光谱)。由于目前只有用于共焦显微镜的行传感器适于作为具有多个像素的高敏感的传感器，所以任务在于，将来自样品的信息尽可能巧妙地成像到该行传感器上。由于使激发光落在所要检验的样品上或其中的多个聚焦区域上或其中的多点激发，使得信息在此来源于样品上或其中的这些多个不同的位置。典型地，信息以如下方式存在，即，使在本文中也被简单地称为点(Spot)的焦点在一个坐标方向上排成行，并且在与之垂直的轴上，使分别属于焦点的光谱沿空间方向展开。
发明内容
本发明的任务在于：提供一种光学组件、一种多点扫描显微镜和一种用于运行显微镜的方法，其中，能够实现对探测器的特别是可变的充分利用。
该任务通过如下的用于多点扫描显微镜的探测光路的光学组件、如下的多点扫描显微镜和用于运行该多点扫描显微镜的方法来解决。
根据本发明的用于多点扫描显微镜的探测光路的光学组件具有：
探测平面，探测器能定位在所述探测平面中，
用于对探测光进行光谱分裂的色散装置，
其中，
为了使所述探测光传导到所述探测平面中，存在有畸变光学器件，所述畸变光学器件布置在所述色散装置的射束下游并且布置在所述探测平面的射束上游，并且存在有转动装置，用于依赖于所述多点扫描显微镜的照明点的数量来使经光谱分割的探测光的照明场和所述畸变光学器件可变地相对扭转。
根据本发明的多点扫描显微镜具有：
显微镜光学器件；
照明光路；
探测光路；
用于提供所述照明光路中的激发光的光源；
扫描仪；
所述探测光路中的根据本发明的光学组件；
定位在所述光学组件的探测平面中的探测器，其中，所述光学组件的探测器平面与样品平面光学共轭；以及
控制单元，所述控制单元用于驱控所述光学组件和所述光源，并且用于至少暂时处理所述探测器提供的测量数据。
在根据本发明的用于运行根据本发明的多点扫描显微镜的方法中，利用转动装置依赖于照明点的数量来调整照明场相对于畸变光学器件的转动姿态。
上述类型的光学组件根据本发明通过如下方式被改进，即，为了将探测光传导到探测平面中存在有畸变光学器件系统，其布置在色散装置的射束下游并且布置在探测平面的射束上游，并且存有转动装置，其用于使经光谱分割的探测光的照明场和畸变光学器件相对扭转。
根据本发明的多点扫描显微镜具有以下部件：显微镜光学器件、照明光路、探测光路、扫描仪、用于提供在照明光路中的激发光的光源、在探测光路中的根据本发明的光学组件、定位在根据本发明的光学组件的探测平面中的探测器，尤其是行探测器，其中，光学组件的探测器平面相对样品平面光学共轭，并且具有用于驱控光学组件的、尤其是光学组件的转动装置、光源并用于至少暂时处理探测器所提供的测量数据的控制单元。
在根据本发明的用于运行根据本发明的显微镜的方法中，利用转动装置依赖于一定数量的照明点地调整照明场相对于畸变光学器件的转动姿态。
根据本发明的光学组件的和根据本发明的显微镜的有利的改进方案以及根据本发明的方法的适宜的变型方案在下面的说明书中尤其是参照附图描述。
在本说明书的范围内，光学组件被理解为成组的光学和机械学部件，这些部件共同地满足了特定的光学功能。光学和机械学的部件可以形成为结构组件或被安装在共同的壳体中。
被检验的样品射回的光从样品到诸如相机的指示装置的路径被理解为探测光路。尤其地，其也指的是各个引导射束用的并操纵射束用的部件，如例如反射镜、透镜、棱镜和光栅。
以下显微镜被称为多点扫描显微镜，其中，待检验的样品同时被多个也被称为焦点或短点的焦点扫描。扫描也可以被称为采样。
在本说明书的范围内，以术语“探测平面”来称呼其中布置有探测器(例如相机芯片)的平面。通常，探测平面位于与样品平面光学共轭的平面中，即位于中间图像平面中。
以下部件被称为色散装置，利用这些部件能够实现对光束的空间上光谱分裂。空间上光谱分裂或意义相同的色散分裂在本说明书的范围内尤其被理解为如下情况，在其中，射线束的不同光谱分量沿不同的空间方向传导，并且在该意义下被分裂。在特定的并非微不足道的波长区间和空间方向区间中，波长向一个空间方向进行持续映射。这意味着，彼此接近的波长也沿彼此接近的空间方向传导。相应地，彼此远离的另外的波长沿彼此远离的空间方向传导。
术语“畸变光学器件”针对本发明的目的被理解如下光学器件，其不同于例如由球面透镜提供的旋转对称的光学器件。
原则上，可以使用任何光学器件作为畸变光学器件，其在相应地相对扭转时如下这样地使像场畸变，即，使待测量的空间上或光谱的自由度例如位于传感器行上。
当畸变光学器件具有至少一个折射用的并且/或者反射用的变形光学器件时，则例如可以实现该技术效果。
本发明的如下实施变型方案是特别优选的，在其中，畸变光学器件是柱体光学器件。例如，一个或多个柱体反射镜可用于柱体光学器件。特别有利地，可以补充地或替选地使用柱体透镜。
然而原则上，也可以使用固定的衍射用的光学器件，诸如相位掩模、和/或可调节的衍射用的光学器件，诸如空间光调制器(SLM，spatial light modulator)用于畸变光学器件，以便给照明场调制必要的相位函数。
如下一个光学部件或多个光学部件被称为柱体光学器件，其聚焦特性在不同的空间方向上是不同的。尤其地，如下光学器件用术语“柱体光学器件”来称呼，其中，沿一个坐标方向，即沿也被称为柱体光学器件的轴线的特定的轴线绝对不聚焦。
为了描述光路中的部件的相对布置，使用术语“射束下游”和“射束上游”。在此例如意味着，针对探测光路，位于第一部件射束下游的第二部件要比位于第二部件的射束上游的第一部件更靠近探测器。
对于本发明重要的是术语“照明场”。这指的是电磁辐射的强度的几何空间分布。例如，在白光束通过由多个杆构成的衍射光栅之后生成光谱展开的照明场，其在垂直于光栅杆的延伸方向的平面中延伸。
在本发明的范围中，转动装置应被理解为如下器件，利用它们能够实现使照明场相对于其它部件在空间上发生扭转。
相对扭转的意思是重要的只是相对的转动姿态，从而首先并且原则上待定的是，两个彼此相关的部件中的哪一个相对于环境主动转动而哪个部件相对于环境静止。
在本说明书的范围内，术语“显微镜光学器件”被理解为通常存在于显微镜的光路中的所有的光学部件，尤其是显微镜物镜。
以下射束路径被称为照明光路，激发光从光源直到样品所采用的射束路径。从光源到样品操纵、传导和整形激发光的光学的部件在其整体性方面被称为照明光路。
术语“光”，特别是照明光、激发光和探测光，应理解为典型地在显微镜中使用的或出现的电磁辐射。尤其是在红外的、可见的或紫外光谱范围内的照明光典型地由激光器提供。优选地，根据本发明的显微镜优选是激光扫描显微镜。
因为主要的显微镜技术是荧光显微术，所以也谈到激发光，这是因为该激发光典型地激发染料的荧光，利用该染料对样品制成标本。
原则上，已公知的部件、例如电流测定式的扫描仪在根据本发明的显微镜中用作扫描仪。
此外，多透镜阵列通常用于多点扫描显微镜，其用于提供多个照射点，尤其是可变数量的照明点。
通常如下平面被称为样品平面，在其中存在有样品并且使样品尖锐地聚焦到探测器上。这意味着，探测器位于相对该样品平面光学共轭的平面中，或者换句话说，位于中间图像平面中。
针对根据本发明的显微镜并针对根据本发明的光学组件原则上公知的、尤其是可编程的电子部件，例如PC或微控制器可以作为控制单元使用。
在多点扫描显微镜中，可以可变地选择用于采样样品的多个照明点和针对采样可变地选择具体的路径走向。在典型的变型方案中，使用多达四个照明点，其中，这些照明点例如直接一个接一个地采样样品。替选地，不同的照明点可以分别如下这样地采样不同的样品区域，即，整体上完全采样了样品的所期望的区域。
作为本发明的主要的构思可以被认为是，提供如下装置，利用该装置使具有至少一个在空间上被展开的光谱的、但典型地具有多个展开的光谱的照明场首先适当地相对于畸变光学器件扭转，并且紧接着使照明场仅沿一个方向借助畸变光学器件聚焦。由此，如果适当地选择转动角度，则可以获得空间光谱的信息，并且可以以尽可能好地利用所提供的探测器。
根据本发明的光学组件和根据本发明的显微镜的重要的优点可以被认为的是，利用相对简单的光学组件可以将探测光路调整到多点扫描显微镜的不同运行模式上。作为运行模式针对光谱分辨扫描显微镜例如可以考虑使用一个照明点、两个照明点和四个照明点进行采样。针对非光谱分辨扫描显微镜，如下运行模式也是令人感兴趣的，其中，利用相对较多的照明点同时采样样品。因为在根据本发明的光学组件中仅使用少量光学部件，所以光损耗较低并且仅需要很小的空间。
原则上能够实现的是，在探测器平面中定位有另外的光学的、例如光导的部件，以便将待指示的探测光输送给探测器。然而，在根据本发明的光学组件的特别有利的变型方案中，在探测平面中布置有探测器。
该探测器可以是原则上公知的、例如二维分段的探测器。这种探测器例如用于Airyscan显微镜中。但特别有利的是，在根据本发明的光学组件中，探测器是行探测器，其中，尤其地，行探测器的纵向方向平行于畸变光学器件的轴线地取向。在这种定位的情况下能够实现的是，将属于被样品、例如被四个不同的照明点射回的探测光的光谱利用畸变光学器件彼此紧接着地成像到行探测器上。
在根据本发明的光学组件的特别优选的变型方案中，探测器是GaAsP探测器、光电倍增器、SPAD阵列或快速相机。
在DE 10 2014 107 606 A1中使用了二维的探测矩阵，其中，沿一个方向发生不同的空间通道的测量，而沿另一方向光谱向各自的空间通道撑开。光谱的转动，如DE 10 2014107 606 A1中的第[0073]段中和图5中的双箭头指明地，通过色散构件(棱镜)的转动来实现。然而，在DE 10 2014 107 606 A1，并非如在本发明的实施例中那样地，使照明场相对于传感器围绕含有照明场的光学轴线并且基本上法向于传感器面的轴线扭转。相反地，DE 102014 107 606 A1描述了光谱在二维传感器矩阵上的平移，其由色散棱镜的转动所引起。然而本申请的基本要素恰好是，通过照明场相对于传感器系统的相对扭转能够实现针对不同的测量目的的一维、可以说是矢量的传感器的高效的使用，该传感器系统由畸变光学器件例如是变形光学器件，其相对线形的传感器机架固定地布置。在简单的情况下，这通过让像场转动的棱镜(道威棱镜或阿贝柯尼棱镜)来实现。这种元件在DE 10 2014 107 606 A1中没有描述。
在DE 10 2014 107 606 A1中使用了二维的矩阵传感器，其中，可以分别对点的光谱进行同时测量。
本发明的目的是，例如用一维的传感器，例如成行的探测器元件能够要么光谱要么空间上地分辨地测量，进而能够对每个光斑进行光谱集成测量。
原则上，对于本发明的实现而言重要的是，在光学组件中，照明场相对于畸变光学器件转动。在本发明的设计方案中，可以通过如下方式实现该扭转，即，利用转动装置使畸变光学器件能够相对于色散装置扭转。此外，因为畸变光学器件相对探测器的恒定的相对状态是重要的，所以在此定位在探测平面中的探测器必须与畸变光学器件一起转动。在该情况下，转动装置主要是机械的转动装置，其使畸变光学器件和必要时存在的探测器相对于色散装置扭转。照明场本身在空间上，例如相对于色散装置保持不变。
在本发明的特别优选的变型方案中，畸变光学器件相对于色散装置固定不动。这意味着，尤其是在色散装置与畸变光学器件之间存在用于转动照明场的光学的转动装置。在该变型方案中，机械的花费相对较小。
理论上，可以想到如下变型方案，其中，不仅畸变光学器件与探测器一起扭转而且照明场本身也扭转。重要的只是，实现了照明场与畸变光学器件之间的期望的相对的转动姿态。
例如，利用可转动的反射镜可以实现照明场的空间操纵。在根据本发明的光学组件的有利变型方案中，转动装置因此可以具有至少一个转动反射镜。
在根据本发明的光学组件的特别优选的替选方案中，转动装置具有至少一个转动棱镜。借助转动棱镜，照明场的扭转能够是特别灵巧且高效的。
原则上，转动棱镜可以定位在畸变光学器件与色散装置之间的在根据本发明的光学组件中的光路的任何部位处。但是特别优选地，转动棱镜可以关于所联接的显微镜的光路地布置在光路的最窄的收缩部的位置处，尤其是在光瞳平面中。由此实现的优点是，可以使用相对较小的转动棱镜。这些转动棱镜一方面比更大的转动棱镜便宜，并且还需要较少的结构空间。
特别优选地，在根据本发明的光学组件中，转动棱镜可以是阿贝柯尼棱镜(Abbe-
Figure GDA0003147329040000101
-Prisma)或道威棱镜(Dove-Prisma)。
在根据本发明的光学组件的特别优选的变型方案中，在畸变光学器件，例如柱体光学器件与照明场之间的相对扭转的转动轴线相对于畸变光学器件的轴线横向地、尤其是垂直地定向。
照明场与畸变光学器件、尤其是传感器之间的相对扭转的转动轴线优选包含照明场的光轴。特别优选的是，相对扭转的转动轴线横向地并且尤其垂直于或法向于传感器面地定向。
针对根据本发明的光学组件的色散装置重要的是，实现对包含在探测光中的光谱分量的所期望的空间分裂或展开。典型地，在根据本发明的光学组件中，存在有折射用的和/或衍射用的部件作为色散装置。
例如，棱镜可以作为折射用的部件存在，并且/或者衍射光栅可以作为光衍射用的部件存在。
鉴于畸变光学器件在功能上重要的是，所期望的聚焦特性可以沿一个坐标方向实现，从而使行探测器沿其横向方向，即垂直于行的延伸方向地被尽量最佳地照亮，并且沿另外的方向行没有聚焦或仅有较弱的聚焦。如下根据本发明的光学组件的变型方案是特别优选的，在其中，畸变光学器件由唯一的柱体透镜形成。通过仅使用唯一的柱体透镜可以将传输损耗保持在最小。
从显微镜光学器件出来的探测光的照明场的空间上尺寸规格通过存在于显微镜光学器件的光路中的光学部件来确定。这些部件不一定必须与可用或使用的探测器匹配。在从这些观点下，根据本发明的光学组件的变型方案的优点是，为了使成像比例尤其与所用的探测器的尺寸相匹配，存在有望远镜式光学器件，其具有第一和第二透镜。适宜地，在此，畸变光学器件和转动装置、尤其是转动棱镜、布置在望远镜的第一和第二透镜之间。这种望远镜路段的优点是，由此提供了另外的结构空间和另外的光瞳平面，这例如便于转动棱镜的定位。
替选地，存在有变焦光学器件用于使成像比例尤其与所用的探测器的尺寸相匹配。该变型方案例如允许的是，使光路与不同的具有不同的几何尺寸的探测器相匹配。
在根据本发明方法的特别有利的变型方案中，利用光学组件，根据转动装置的姿态，将一个照明点的光谱、两个照明点的光谱或四个照明点的光谱成像到探测器上。在将唯一的照明点的光谱成像到探测器上的变型方案根据方法相应于作为单点扫描器所公知的方法，而利用在此所述的根据本发明的方法也能实现特殊情况。
但在原则上也能够实现的是，如下这样地将分别源自于不同的照明点的光束成像到行探测器上，即，使光的光谱的延伸方向垂直于行传感器的延伸方向。在畸变光学器件与探测器相对于色散装置固定不动并且在照明场非扭转的状态下可以将照明点的光谱成像到行探测器上的设计方案中，为此照明场需要扭转90°。尽管在这种定位中光谱分辨率完全丧失，但是仍可以同时且分别光谱集成地测量来自特别多的照明点的照明光。
因此，通过本发明提供了一种光学器件，其能够实现将所提供的信息灵活地布置到行传感器上。在此，光学器件花费可以保持很低。可以确保高传输，并且整体上技术花费较低。
因此，通过巧妙地使用畸变光学器件和转动棱镜解决了上述任务。利用畸变光学器件，使光被聚焦在一个轴线(在图6至9中的x轴)中，而在另外的与之垂直的轴(在图6至9中的y轴)中的光不受影响。补充地，利用旋转对称的成像光学器件可以实现在行传感器上的必要的成像比例。替选地，柱体光学器件和行传感器可以一起转动，但这在技术上相对复杂，这是因为通常冷却的行传感器比较大。
当柱体透镜在空间中固定不动时，传感器的行状的照亮与转动棱镜的转动角度无关地被确定，更确切地说沿柱体光学器件的取向被确定。转动棱镜的效果可以如下这样地介绍，即，谱线平面的场利用畸变光学器件、尤其是柱体光学器件聚焦到行传感器上之前沿期望的取向转动。因此，可以实现原则上的对行传感器的任意使用。因此，根据任务，能可变地使用传感器。当在此谈及聚焦时，应基本上被理解为将光能集中或传导到探测面上，也就是探测器行上，而不是在衍射限制的范围内的光学成像的意义下的聚焦。
原则上，也可以使用面式的探测器。于是，利用根据本发明的光学组件可以将必要的探测器面减小到一行，而其余的探测器面可以被用于其它的探测任务，例如被用于其它的同时执行的显微技术。
作为探测器也可以使用快速相机、SPAD和/或光电倍增器，例如多通道板。在相应设计的显微镜中的照明原则上可以不同地进行。一方面，所有激发点可以具有相同的光谱成分。在该情况下，在使用这些多点进行扫描的样品中，所有发射通道当然与样品中被分别照射的位置有关地包含有类似的光谱信息。此外，也可能的且可以有利的是，激发点的光谱含量不同。在这种情况下，可以有针对性地实现利用恰好该照明点对例如染料进行限定的光谱发射。于是，各个行的光谱含量可以不同(参见图4)。光谱发射分布可必要时通过例如在德国专利申请编号为10 2016 119 730.0中所述的发射镜和光阑来影响。
附图说明
下面参照所附的示意图阐述本发明的另外的特性和优点。在附图中：
图1：示出根据本发明的光学组件的第一实施例；
图2：示出根据本发明的光学组件的第二实施例；
图3：示出根据本发明的多点扫描显微镜的实施例；
图4：示出用于阐述在光谱分辨的多点扫描显微镜中的探测区域的特性的图表；
图5：示出在光谱分辨的多点扫描显微镜中的将光学信息分布到行传感器上的可行方案；
图6：示出用于阐述在根据本发明的光学组件的第一转动姿态中的属于焦点的光谱到行传感器上的成像的图表；
图7：示出用于阐述在根据本发明的光学组件的第二转动姿态中的两个焦点的光谱到行传感器上的成像的图表；
图8：示出用于阐述根据本发明的光学组件的第三转动姿态中的四个焦点的光谱到行传感器上的成像的图表；
图9：示出用于阐述在根据本发明的光学组件的第四转动姿态中的四个焦点的探测光成像到用于非光谱分辨探测的行传感器上的图表；
图10：示出在第一转动姿态中的根据本发明的光学器件的第三实施例；
图11：示出在第二转动姿态中的图10的实施例；
图12：示出在第一转动姿态中的根据本发明的光学组件的第四实施例；
图13：示出在第二转动姿态中的第四实施例；
图14：示出在第三转动姿态中的第四实施例；以及
图15：示出在第四转动姿态的第四实施例。
参照图1阐述根据本发明的光学组件100的第一实施例。在附图中，相同和作用相同的构件和部件通常设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中所示的根据本发明的光学组件100具有色散装置10、带控制部50的转动装置30、畸变光学器件20和探测平面26作为主要的组成部分。在所示的示例中，畸变光学器件是柱体光学器件20。为了描述空间方向应当参见坐标系统12。柱体光学器件20的轴线22和布置在探测平面26的行探测器24都沿y方向延伸。x轴垂直于yz平面地延伸。
在图1中的示意性示出的状况下，光束61落入到例如可以是衍射光栅的色散装置10上。该光束61来源于在图1中未示出的位于同样未示出在显微镜中的样品中的照明点。光束61被色散装置10沿y方向展开成光谱65，如示意性地在图1中示出。另外的照明点的可能存在的光谱位于不同的x定位中，也就是说相对于纸面位于光谱65之前或之后。因此，属于不同的照明点的光谱沿x方向看相叠或相继。
如果色散装置10是简单的光栅，则光栅棒在图1中将垂直于纸面地沿x方向延伸。所展开的光谱，尤其是光谱65，形成照明场60，其撞击到转动装置30上。转动装置30例如可以是转动棱镜，其可以由通过控制单元50实现的机械和电子器件来转动。从转动装置30出来的是经转动的或经扭转的照明场63，并到达至柱体光学器件20。在此，方位上的转动方向通过环绕的箭头51来指明。转动轴线本身平行于z轴。
柱体光学器件20将落入的照明场63沿x方向聚焦，也就是说垂直于图1的纸面且垂直于y和z方向(参见坐标系12)地聚焦。而在y方向上没有通过柱体光学器件20聚焦，这是因为柱体光学器件的轴线22沿y方向延伸。以该方式聚焦的照明场落到行探测器24上。因此，利用转动装置30可以使照明场63的相对于柱体光学器件20的相对的转动姿态发生变化。这就能够实现属于不同的照明点的光谱成像到一个且同一行探测器24上。关于此的进一步的细节结合图4至15阐述。
图2中示出了根据本发明的光学组件200的另外的实施例，在其中，撞入柱体光学器件20上的照明场63的可变化的转动姿态通过如下方式实现，即，使柱体光学器件20与行探测器24一起利用转动装置40相对于色散装置10转动。在该变型方案中，照明场60本身在空间上未被操纵，也就是说，从色散装置10出来的照明场60原则上与撞入到柱体光学器件20上的照明场63相同。柱体光学器件20的方位上的转动方向在图2中示意性通过箭头52来示出。转动轴线的方向本身又平行于z方向。由控制单元50驱控的转动装置40在图2中的变型方案中主要是机械本质，这是因为重要的是，柱体光学器件20和探测器24相对于色散装置10在转动姿态方面进行定位。
图3示意性示出了根据本发明的显微镜300。该显微镜具有显微镜光学器件310、光源单元320、具有定位在那里的并待检验的样品314的样品平面312、根据本发明的光学组件100并且最后是控制单元330作为主要的组成部分。从光源单元320发出的激发光322到达尤其具有扫描仪和显微镜物镜(图3中未示出)的显微镜光学器件310中，并且例如示意性地通过箭头316示出地，聚焦在样品314上的多个照明点上。例如，四个照明点在样品314上同时扫描。从样品的被照明点照射的部分射回的光318并经由显微镜光学器件310传导回来。从显微镜光学器件310出来作为照明场324的探测光进入到根据本发明的光学组件100中，并且可以在那里如之前结合图1所描述地被定位在探测平面26中的行探测器所指示。根据本发明的光学组件100可以被控制单元330驱控，该控制单元经由示意性地指明的作用连接部334与光学组件100连接。由探测器24提供的测量数据332可以至少临时地被控制单元330评估，该控制单元例如可以是PC或类似的计算装置。控制单元330还可以用于驱控光源单元320。
在多点扫描显微镜中的，如在探测光通过根据本发明的光学组件的色散装置10之后所表现的照明场60的基本特性将结合图4进行阐述。在坐标系中在那里示意性地总共示出了4个光谱65、66、67、68，其分别来源于样品上的不同的照明点。图4中的水平坐标轴相应于在图1和2的y轴。当所有照明点被光谱相同地激发时，光谱65、66、67、68自然依赖于照明点的各自的位置上的样品成分而在外观上比较类似。然而，原则上，不同的照射点的激发可能已经在光谱上不同。于是，光谱65、66、67、68也可能在细节上具有明显的差异。光谱65、66、67、68的在图4中的水平轴的方向上的延展度和在图4中的垂直轴的方向上的间距通过显微镜光学器件310和色散装置10并且必要时通过位于光路中部件来给定。
多点扫描显微镜的基本任务是尽可能有效地指示光谱65、66、67、68。尤其为此提供GaAsP探测器，但它们基本上仅可用作行探测器。因此，任务是将这些光谱成像到一个且是同一行探测器上。图5示出了如何能够完成的多个变型方案。图5a)示出了唯一的光谱65成像到行探测器24上。在图5b)中，两个光谱65、66成像到行探测器24上，而在图5c)中，所有的四个光谱65、66、67、68彼此紧接着地成像在行探测器24上。图5d)示出了特殊情况。光谱65、66、67、68在那里扭转了90°并且全部被传导到行探测器24上。因为扭转了90°并且由于在图5d)中的行探测器24只在水平的方向上是位置分辨的，但在与之垂直的方向上不是，所以在图5d)所示的情况下失去了光谱分辨率。然而，例如当要分别光谱集成地指示起源于较大数量的照明点的光时，这可能是值得期望的。
下面再一次结合图6至9以及12至15观察图5a)至5d)的情况。
图6至9中分别示出了转动了的照明场63，其随后利用柱体光学器件20和必要时的另外的光学部件成像到行探测器24上。柱体光学器件20和可能存在的另外的光学部件的效果在图6至9中通过指向右边的箭头25被示意性地示出。
图6首先示出了照明场60的沿x方向一个接一个并沿y方向延伸的不同光谱，其中图6仅示出了其中的光谱67。在图6中所示的情况下，利用根据本发明的光学设备将照明点的唯一的光谱67成像到行探测器24上。
相比之下，在图7中所示的相应于图5b)的情况下，两个光谱65、67彼此紧接着地成像到行探测器24上。这通过如下方式实现，即，如上结合图1所述的那样，照明场63相对于从色散装置10出来的照明场60发生扭转。照明场60所必须转动的转动角度在细节上由照明场60中的光谱65、67的间距和照明场沿y方向的延展度得到。如果该角度选择得过小，则探测器24没有得到最佳利用。如果选择得过大，则光谱65和67在探测器24上重叠。
对应于图5c)的情况在图8中示出。在那里，光谱65、66、67、68同时彼此紧接着地成像到行探测器24上。与图7相比示出，照明场在此由于在光谱沿y方向的延伸度恒定的情况下两个光谱之间的距离仅为一半大而因此仅需要扭转较小的角度。
图9最后示出了相应于图5d)的情况，其中，照明场63通过转动装置30(参见图1)相对于落入转动装置30上的照明场60扭转了90°。在此，来自所有光谱65、66、67、68的光都成像到行探测器24上，但失去了光谱分辨率。当要同时测量大量的照明点的探测光时，则该运行模式会是值得期待的。
参照图10和11描述根据本发明的光学组件400的第三实施例。其中，作为色散装置10存在有反射用的衍射光栅14。落入的探测光70通过该衍射光栅14在纸平面(yz平面)中被光谱分裂。如此形成的照明场60撞击到在可转动的道威棱镜32的进入侧33上，在图10的变型方案中，通过该道威棱镜发挥转动装置30的作用。在道威棱镜32的反射面34处被反射之后，转动了的照明场63在离开侧35上从道威棱镜32出来。相比于进入的照明场60地，从道威棱镜32出来的照明场63所扭转的角度在此与道威棱镜32围绕在图10中水平地位于纸面中的轴线的转动姿态有关。道威棱镜32的转动轴线平行于z方向。照明场63相对于照明场60所扭转的转动角度在此由于照明场在反射面34上的反射地是道威棱镜32从如下定位起扭转的角度的两倍大，在该定位中，照明场60不变地贯穿过道威棱镜32。在图10中所示的情况下，道威棱镜32处于中立定位中，也就是说，在图10中，照明场63相对于落入到道威棱镜32上的照明场60没有扭转。
与此不同，在图11中示出的情况下，道威棱镜32围绕平行于z方向的转动轴线转动。该转动轴线在图11中通过点划线的水平线31示出。照明场63分别撞击到柱体光学器件20上，柱体光学器件在图10和11中所示的变型方案中由唯一的柱体透镜21形成。在此，柱体光学器件20的聚焦沿垂直于纸面的方向，也就是说沿x方向进行。而如所示地，通过柱体光学器件20没有在纸面中发生聚焦。从柱体光学器件20出来的光最后利用旋转对称的双透镜27成像到其中可以布置有(在图中10和11未示出的)行探测器的探测平面26中。行探测器必须以如下方式定位在探测平面中，即，使其位于通过柱体光学器件20和双透镜27提供的光学组件的焦线或焦行中。在图10中所示的情况对应于图5a)和图6的情况，也就是说，唯一的光谱65成像到行探测器上。另外的光谱在图10中位于纸面的前面或后面。原则上，还能够实现的是，使用二维延展的且分辨的探测器。然而，因为这种探测器目前不具有所期望的速度特性，所以无法有利地使用本发明。在图11中所示的状态中，类似于图5b)和7地通过照明场63的扭转相比照明场60，有两个光谱65、67同时在同一平面中(在图11中是纸面)彼此紧接着地成像到探测平面26中。
结合图12至15地在不同的运行姿态中阐述了根据本发明的光学组件500的另外的变型方案。根据本发明的光学组件500具有与图10和图11中所示的实施例400的相似之处。在图12至15中未示出色散装置。在图12至15中，通过旋转对称的双透镜27和29形成了望远镜路段。道威棱镜32在此分别被定位在最窄的射束收缩部的位置处。该位置关于图12至15中未示出的显微镜地位于光瞳平面36中。从中间图像平面38触发的照明场60分别在图示12至15的左侧上进入到根据本发明的光学组件500中。在此，光谱65位于纸面中(yz平面)，该光谱源自第一照明点。在纸面后面(即沿x方向移动，参见坐标系12)存在着另外的光谱66、67、68，它们源自另外的照明点。
经由双透镜29，照明场60到达道威棱镜32上。通过道威棱镜32，照明场60围绕平行于z轴的转动轴线扭转(参见图12至15中的坐标系统12)，并且经扭转的照明场63从道威棱镜32出来。在图12中，道威棱镜32被如下这样地定位，即，转动角度为0°，也就是说，照明场60根本不扭转。在图13至15中所示的情况下，道威棱镜32分别扭转了不同的角度，这导致照明场63相比进入的照明场60分别不同地转动。通过柱体光学器件20的作用，在图13中类似于图7中地，两个光谱65和67依次成像到行探测器24上。在图14中，类似于图8中地，所有的四个光谱65、66、67、68依次地成像到行探测器24上。最后，在图15中，照明场60通过道威棱镜32，如在图9中那样地，转动了90°，从而使所有四个光谱的光到达行探测器24上，但是由于扭转了90°而被该行探测器光谱集成地进行探测。
附图标记列表
10 色散装置
12 坐标系
14 衍射光栅
20 畸变光学器件、柱体光学器件
21 柱体透镜
22 畸变光学器件20的轴线
24 行探测器
25 箭头
26 探测平面
27 双透镜
29 双透镜27形成望远镜的双透镜
30 转动装置
32 道威棱镜
33 道威棱镜32的进入侧
34 道威棱镜32的反射面
35 道威棱镜32的离开侧
36 光瞳平面
38 探测平面26光学共轭的中间图像平面
40 转动装置
50 用于转动装置的控制单元
51 转动方向
52 转动方向
60 照明场
61 从第一照明点射回的探测光
63 落入到畸变光学器件20上的光
64 从畸变光学器件20传播到探测平面26上的光
65 从第一照明点射回的探测光的光谱
66 从第二照明点射回的探测光的光谱
67 从第三照明点射回的探测光的光谱
68 从第四照明点射回的探测光的光谱
70 输送给根据本发明的光学组件400的探测光
100 根据本发明的光学组件
200 根据本发明的光学组件
300 根据本发明的多点扫描显微镜
310 显微镜光学器件
312 样品平面
316 落入到样品314上的激发光
318 从样品314射出的探测光
320 光源模块
322 激发光
324 探测光路、输送给根据本发明的光学组件100的探测光
330 控制单元
332 由探测器24提供的测量数据，从光学组件100至控制单元330的连接线路
334 从控制单元330至根据本发明的光学组件100的驱控线路
400 根据本发明的光学组件

Claims (28)

1.用于多点扫描显微镜的探测光路的光学组件，所述光学组件具有：
探测平面(26)，探测器(24)能定位在所述探测平面中，
用于对探测光(61、62；70；324)进行光谱分裂的色散装置(10)，
其特征在于，
为了使所述探测光传导到所述探测平面(26)中，存在有畸变光学器件(20)，所述畸变光学器件布置在所述色散装置(10)的射束下游并且布置在所述探测平面(26)的射束上游，并且存在有转动装置(30；40)，用于依赖于所述多点扫描显微镜的照明点的数量来使经光谱分割的探测光的照明场(60)和所述畸变光学器件(20)可变地相对扭转。
2.根据权利要求1所述的光学组件，
其特征在于，
所述畸变光学器件(20)具有以下部件中的至少一个部件：
折射用的和/或反射用的变形光学器件，
折射用的和/或反射用的柱体光学器件(21)，
固定的或可变的衍射光学器件，和/或
空间光调制器(SLM)。
3.根据权利要求2所述的光学组件，
其特征在于，
所述固定的或可变的衍射光学器件是相位掩模。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
在所述探测平面(26)中布置有探测器(24)。
5.根据权利要求4所述的光学组件，
其特征在于，
所述探测器是行探测器(24)，并且
所述行探测器(24)的纵向方向平行于所述畸变光学器件(20)的轴线(22)取向。
6.根据权利要求4所述的光学组件，
其特征在于，
所述探测器是GaAsP探测器、光电倍增器、SPAD阵列或快速相机。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
所述畸变光学元件(20)相对于所述色散装置(10)固定不动。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
所述畸变光学器件(20)能利用转动装置(40)相对于所述色散装置(10)扭转。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
所述转动装置具有至少一个转动反射镜和/或至少一个转动棱镜(32)。
10.根据权利要求9所述的光学组件，
其特征在于，
所述转动棱镜(32)布置在光路的最窄的收缩部的位置处。
11.根据权利要求9所述的光学组件，
其特征在于，
所述转动棱镜(32)布置在光瞳平面(36)中。
12.根据权利要求9所述的光学组件，
其特征在于，
所述转动棱镜是阿贝柯尼棱镜或道威棱镜(32)。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
作为色散装置(10)存在有折射用和/或衍射用的部件。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
作为色散装置存在有棱镜和/或衍射光栅(14)。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
所述畸变光学器件(20)由唯一的柱体透镜(21)形成。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
为了匹配成像比例，存在有望远镜式光学器件，所述望远镜式光学器件具有第一透镜和第二透镜(27、29)，其中，所述畸变光学器件(20)和所述转动装置(30)布置在望远镜的所述第一透镜与所述第二透镜(27、29)之间。
17.根据权利要求16所述的光学组件，
其特征在于，
所述转动装置(30)是转动棱镜(32)。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
为了使成像比例与所用的探测器(24)的尺寸相匹配，存在有望远镜式光学器件，所述望远镜式光学器件具有第一透镜和第二透镜(27、29)，其中，所述畸变光学器件(20)和所述转动装置(30)布置在望远镜的所述第一透镜与所述第二透镜(27、29)之间。
19.根据权利要求18所述的光学组件，
其特征在于，
所述转动装置(30)是转动棱镜(32)。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
存在有变焦光学器件，用于匹配成像比例。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
存在有变焦光学器件，用于使成像比例与所用的探测器(24)的尺寸相匹配。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
所述畸变光学器件(20)与所述照明场之间的相对扭转的轴线相对于所述畸变光学器件(20)的轴线横向地定向。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，
其特征在于，
所述畸变光学器件(20)与所述照明场之间的相对扭转的轴线相对于所述畸变光学器件(20)的轴线垂直地定向。
24.多点扫描显微镜，所述多点扫描显微镜具有：
显微镜光学器件(310)；
照明光路；
探测光路(324)；
用于提供所述照明光路中的激发光(322)的光源(320)；
扫描仪；
所述探测光路(324)中的根据权利要求1至23中任一项所述的光学组件(100)；
定位在所述光学组件(100)的探测平面(26)中的探测器(24)，其中，所述光学组件(100)的探测器平面(26)与样品平面(312)光学共轭；以及
控制单元(330)，所述控制单元用于驱控所述光学组件(100)和所述光源(320)，并且用于至少暂时处理所述探测器(24)提供的测量数据(332)。
25.根据权利要求24所述的多点扫描显微镜，
其特征在于，
所述探测器(24)是行探测器。
26.根据权利要求24所述的多点扫描显微镜，
其特征在于，
所述控制单元用于驱控所述光学组件(100)的转动装置(30)。
27.用于运行根据权利要求24至26中任一项所述的多点扫描显微镜的方法，
其中，利用转动装置(30；40)依赖于照明点的数量来调整照明场(60)相对于畸变光学器件(20)的转动姿态。
28.根据权利要求27所述的方法，
其特征在于，
利用光学组件(100；200；400)，根据所述转动装置(30；40)的姿态将一个照明点的光谱(65)、两个照明点的光谱(65、67)或四个照明点的光谱(65、66、67、68)成像到探测器上。
CN201780066241.8A 2016-10-25 2017-10-25 光学组件、多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法 Active CN109891294B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016120308.4A DE102016120308A1 (de) 2016-10-25 2016-10-25 Optische Anordnung, Multispot-Scanning-Mikroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikroskops
DE102016120308.4 2016-10-25
PCT/EP2017/077245 WO2018077920A1 (de) 2016-10-25 2017-10-25 Optische anordnung, multispot-scanning-mikroskop und verfahren zum betreiben eines mikroskops

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109891294A CN109891294A (zh) 2019-06-14
CN109891294B true CN109891294B (zh) 2021-11-12

Family

ID=60293932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780066241.8A Active CN109891294B (zh) 2016-10-25 2017-10-25 光学组件、多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11531193B2 (zh)
EP (1) EP3532885B1 (zh)
JP (1) JP7066702B2 (zh)
CN (1) CN109891294B (zh)
DE (1) DE102016120308A1 (zh)
WO (1) WO2018077920A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11499962B2 (en) 2017-11-17 2022-11-15 Ultima Genomics, Inc. Methods and systems for analyte detection and analysis
US10344328B2 (en) 2017-11-17 2019-07-09 Ultima Genomics, Inc. Methods for biological sample processing and analysis
US10512911B1 (en) 2018-12-07 2019-12-24 Ultima Genomics, Inc. Implementing barriers for controlled environments during sample processing and detection
US10900078B2 (en) 2019-03-14 2021-01-26 Ultima Genomics, Inc. Methods, devices, and systems for analyte detection and analysis
US10852518B1 (en) 2019-03-14 2020-12-01 Ultima Genomics, Inc. Methods, devices, and systems for analyte detection and analysis
US11118223B2 (en) 2019-03-14 2021-09-14 Ultima Genomics, Inc. Methods, devices, and systems for analyte detection and analysis
US10830703B1 (en) * 2019-03-14 2020-11-10 Ultima Genomics, Inc. Methods, devices, and systems for analyte detection and analysis
US11526086B2 (en) 2021-03-08 2022-12-13 Kla Corporation Multi-field scanning overlay metrology
CN114578537B (zh) * 2022-02-28 2024-04-05 北京毅能博科技有限公司 一种基于区域多点定面法的显微扫描平台焦平面确定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128146A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Nec Corp 分光計
CN101281061A (zh) * 2008-01-16 2008-10-08 蔡小舒 高分辨率光谱测量装置
WO2009134719A2 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 The General Hospital Corporation Apparatus and method for cross axis parallel spectroscopy
CN102221741A (zh) * 2010-04-13 2011-10-19 奥林巴斯株式会社 摄像装置
WO2013086527A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods self-referenced quantitative phase microscopy

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19842288A1 (de) 1998-08-04 2000-02-10 Zeiss Carl Jena Gmbh Einstellbare Einkopplung und/oder Detektion einer oder mehrerer Wellenlängen in einem Mikroskop
DE10006800A1 (de) 2000-02-15 2001-08-16 Leica Microsystems Vorrichtung zur Selektion und Detektion mindestens eines Spektralbereichs eines spektral aufgefächerten Lichtstrahls
US7190451B2 (en) * 2003-07-15 2007-03-13 Leica Microsystems Cms Gmbh Detection device
DE10332193A1 (de) * 2003-07-15 2005-02-03 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Detektionsvorrichtung
DE102004003993A1 (de) * 2003-08-12 2005-03-17 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Vorrichtung zum Nachweis von Photonen eines Lichtstrahls
DE102004034998A1 (de) * 2004-07-16 2006-02-02 Carl Zeiss Jena Gmbh Lichtrastermikroskop mit bewegter Lochscheibe und Verwendung
DE102005059948A1 (de) 2005-01-31 2006-08-03 Leica Microsystems Cms Gmbh Detektor
US7385173B2 (en) * 2005-01-31 2008-06-10 Leica Microsystems Cms Gmbh Photosensitive array detector for spectrally split light
US7251028B2 (en) * 2005-02-28 2007-07-31 Princeton Lightwave, Inc Scanning spectrum analyzer
JP5255750B2 (ja) 2005-12-13 2013-08-07 ライカ マイクロシステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー 検出器
DE102010047353A1 (de) 2010-10-01 2012-04-05 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Laser-Scanning-Mikroskop mit umschaltbarer Betriebsweise
JP5718662B2 (ja) 2011-01-31 2015-05-13 株式会社ミツトヨ オートフォーカス装置
DE102012019464A1 (de) 2012-09-28 2014-04-03 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Konfokales Auflicht-Rastermikroskop zur Multifleck-Abtastung
CA2886368C (en) * 2012-10-05 2017-08-29 National University Corporation Kagawa University Spectroscopic measurement device
DE102014107606A1 (de) * 2014-05-28 2015-12-03 Carl Zeiss Ag Funktionsintegriertes Laser-Scanning-Mikroskop
DE102014116782A1 (de) 2014-11-17 2016-05-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Detektorvorrichtung für ein Mikroskop
DE102014119299A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Leica Microsystems Cms Gmbh Rastermikroskop
DE102016119730A1 (de) 2016-10-17 2018-04-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Optikgruppe für Detektionslicht für ein Mikroskop, Verfahren zur Mikroskopie und Mikroskop

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128146A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Nec Corp 分光計
CN101281061A (zh) * 2008-01-16 2008-10-08 蔡小舒 高分辨率光谱测量装置
WO2009134719A2 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 The General Hospital Corporation Apparatus and method for cross axis parallel spectroscopy
CN102221741A (zh) * 2010-04-13 2011-10-19 奥林巴斯株式会社 摄像装置
WO2013086527A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods self-referenced quantitative phase microscopy

Also Published As

Publication number Publication date
JP7066702B2 (ja) 2022-05-13
US20190331903A1 (en) 2019-10-31
DE102016120308A1 (de) 2018-04-26
EP3532885A1 (de) 2019-09-04
JP2019533833A (ja) 2019-11-21
EP3532885B1 (de) 2023-06-07
US11531193B2 (en) 2022-12-20
WO2018077920A1 (de) 2018-05-03
CN109891294A (zh) 2019-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109891294B (zh) 光学组件、多点扫描显微镜和用于运行显微镜的方法
CN111433652B (zh) 显微镜系统和用于采用这种显微镜系统显微地成像的方法
US10114204B2 (en) Apparatus and method for optical beam scanning microscopy
US4984888A (en) Two-dimensional spectrometer
US9632296B2 (en) High-resolution scanning microscopy
US9989754B2 (en) Light scanning microscope with spectral detection
US7724363B2 (en) Device for multifocal confocal microscopic determination of spatial distribution and for multifocal fluctuation analysis of fluorescent molecules and structures with flexible spectral detection
US10288477B2 (en) Optical systems with asymetric magnification
EP2685304A1 (en) Spectroscopic confocal microscope with aperture stop for increased spatial resolution and parallelized data acquisition
US10514533B2 (en) Method for creating a microscope image, microscopy device, and deflecting device
JP2019532360A (ja) 顕微鏡の検出光のための光学グループ、顕微鏡法のための方法、及び顕微鏡
WO2008128971A2 (en) A spectroscopic imaging method and system for exploring the surface of a sample
US20150077843A1 (en) High-resolution scanning microscopy
JP2009528577A (ja) マルチモード撮像のシステム及び方法
CN110869833B (zh) 在至少两个波长范围之间进行辨别的高分辨率扫描显微术
US11029506B2 (en) Scanning microscope with multiplexed light sources
US11686928B2 (en) Light microscope
US11442259B2 (en) Optical microscope and spectroscopic measurement method
US6954306B2 (en) Scanning microscope, method for scanning microscopy, and bandpass filter
US7675617B2 (en) Optical array for the spectrally selective identification of light of a light beam
US9958661B2 (en) Apparatus for structured illumination of a specimen
JP5871149B2 (ja) 顕微分光システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant