DE10156506C1 - Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes und Mikroskop - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes und MikroskopInfo
- Publication number
- DE10156506C1 DE10156506C1 DE10156506A DE10156506A DE10156506C1 DE 10156506 C1 DE10156506 C1 DE 10156506C1 DE 10156506 A DE10156506 A DE 10156506A DE 10156506 A DE10156506 A DE 10156506A DE 10156506 C1 DE10156506 C1 DE 10156506C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- microscope
- illuminating light
- light beam
- sample
- wavelength
- 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.)
- Revoked
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
Ein Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes einer Probe mit einem Mikroskop ist offenbart. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch den Schritt des Ermittelns des Abstandes der Fokalebenen eines ersten Beleuchtungslichtstrahles, der eine erste Wellenlänge aufweist, und eines zweiten Beleuchtungslichtstrahles, der eine zweite Wellenlänge aufweist, den Schritt des Abscannens der Probe mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl und Erzeugen eines ersten Teilbildes, den Schritt des Ausführens einer Relativverschiebung zwischen der Probe und der Fokalebene des Beleuchtungslichtstrahles der zweiten Wellenlänge um den Abstand, den Schritt des Abscannens der Probe mit dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl und Erzeugen eines zweiten Teilbildes und den Schritt des Überlagerns des ersten und des zweiten Teilbildes zu dem mehrfarbigen Bild. Weiterhin ist ein Mikroskop offenbart.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes einer Probe mit
einem Mikroskop, bei dem die Probe nacheinander mit einem ersten
Beleuchtungslichtstrahl, der eine erste Wellenlänge aufweist, und einem
zweiten Beleuchtungslichtstrahl, der eine zweite Wellenlänge aufweist,
beleuchtet wird und bei dem zum Ausgleich eines Farblängsfehlers des
Mikroskops nach dem Beleuchten mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl und
vor dem Beleuchten mit dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl eine
Relativverschiebung zwischen der Fokalebene des ersten
Beleuchtungslichtstrahls und der Probe um den Abstand der zu den beiden
Beleuchtungslichtstrahlen gehörenden Fokalebenen ausgeführt wird und
somit für jede der beiden Wellenlängen eine jeweils für die Wellenlänge
spezifische Abbildung aus ein und derselben Probenebene aufgenommen
wird.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Mikroskop bei dem eine Probe
nacheinander mit einem ersten Beleuchtungslichtstrahl, der eine erste
Wellenlänge aufweist, und einem zweiten Beleuchtungslichtstrahl, der eine
zweite Wellenlänge aufweist, beleuchtbar ist und bei dem zum Ausgleich
eines Farblängsfehlers des Mikroskops ein Mittel zum Ausführen einer
Relativbewegung vorgesehen ist mit dem nach dem Beleuchten mit dem
ersten Beleuchtungslichtstrahl und vor dem Beleuchten mit dem zweiten
Beleuchtungslichtstrahl eine Relativverschiebung zwischen der Fokalebene
des ersten Beleuchtungslichtstrahls und der Probe um den Abstand der zu
den beiden Beleuchtungslichtstrahlen gehörenden Fokalebenen ausführbar ist
und somit für jede der beiden Wellenlängen eine jeweils für die Wellenlänge
spezifische Abbildung aus ein und derselben Probenebene aufnehmbar ist.
In der Scanmikroskopie wird eine Probe mit einem Lichtstrahl beleuchtet, um
das von der Probe emittierte Reflexions- oder Fluoreszenzlicht zu beobachten.
Der Fokus eines Beleuchtungslichtstrahles wird mit Hilfe einer steuerbaren
Strahlablenkeinrichtung, im Allgemeinen durch Verkippen zweier Spiegel, in
einer Objektebene bewegt, wobei die Ablenkachsen meist senkrecht
aufeinander stehen, so dass ein Spiegel in x-, der andere in y-Richtung
ablenkt. Die Verkippung der Spiegel wird beispielsweise mit Hilfe von
Galvanometer-Stellelementen bewerkstelligt. Die Leistung des vom Objekt
kommenden Lichtes wird in Abhängigkeit von der Position des Abtaststrahles
gemessen. Üblicherweise werden die Stellelemente mit Sensoren zur
Ermittlung der aktuellen Spiegelstellung ausgerüstet.
Speziell in der konfokalen Scanmikroskopie wird ein Objekt mit dem Fokus
eines Lichtstrahles in drei Dimensionen abgetastet.
Ein konfokales Rastermikroskop umfasst im allgemeinen eine Lichtquelle, eine
Fokussieroptik, mit der das Licht der Quelle auf eine Lochblende - die sog.
Anregungsblende - fokussiert wird, einen Strahlteiler, eine
Strahlablenkeinrichtung zur Strahlsteuerung, eine Mikroskopoptik, eine
Detektionsblende und die Detektoren zum Nachweis des Detektions- bzw.
Fluoreszenzlichtes. Das Beleuchtungslicht wird über einen Strahlteiler
eingekoppelt. Das vom Objekt kommende Fluoreszenz- oder Reflexionslicht
gelangt über die Strahlablenkeinrichtung zurück zum Strahlteiler, passiert
diesen, um anschließend auf die Detektionsblende fokussiert zu werden,
hinter der sich die Detektoren befinden. Detektionslicht, das nicht direkt aus
der Fokusregion stammt, nimmt einen anderen Lichtweg und passiert die
Detektionsblende nicht, so dass man eine Punktinformation erhält, die durch
sequentielles Abtasten des Objekts zu einem dreidimensionalen Bild führt.
Meist wird ein dreidimensionales Bild durch schichtweise Bilddatennahme
erzielt, wobei die Bahn des Abtastlichtstrahles auf bzw. in dem Objekt idealer
Weise einen Mäander beschreibt. (Abtasten einer Zeile in x-Richtung bei
konstanter y-Position, anschließend x-Abtastung anhalten und per y-
Verstellung auf die nächste abzutastende Zeile schwenken und dann bei
konstanter y-Position diese Zeile in negative x-Richtung abtasten u. s. w.).
Zur Untersuchung von biologischen Proben ist es seit langem üblich, die
Probe mit optischen Markern, insbesondere mit Fluoreszenzfarbstoffen zu
präparieren. Oft werden, beispielsweise im Bereich der Genuntersuchungen,
mehrere unterschiedliche Fluoreszenzfarbstoffe in die Probe eingebracht, die
sich spezifisch an bestimmten Probenbestandteilen anlagern. Aus den
Fluoreszenzeigenschaften der präparierten Probe können beispielsweise
Rückschlüsse auf die Beschaffenheit, die Zusammensetzung der Probe oder
auf Konzentrationen bestimmter Stoffe innerhalb der Probe gezogen werden.
Zur simultanen Beleuchtung mit Licht mehrerer Wellenlängen werden meist
mehrere Laser eingesetzt. Aus der EP 0 495 930 B1 "Konfokales
Mikroskopsystem für Mehrfarbenfluoreszenz" ist eine Anordnung mit einem
einzelnen mehrere Laserlinien emittierenden Laser bekannt. In der Praxis
werden hierfür in der Regel Mischgaslaser, insbesondere ArKr-Laser,
eingesetzt. Zur Detektion sind in der Regel mehrere Detektoren für
Detektionslicht unterschiedlicher Wellenlängen vorgesehen. Eine besonders
flexible Anordnung zur simultanen Mehrfarbdetektion von Detektionslicht
mehrerer Wellenlängen ist in der deutschen Patentschrift DE 199 02 625 A1
"Vorrichtung zur gleichzeitigen Detektion mehrerer Spektralbereiche eines
Laserstrahls" offenbart.
Neben der simultanen Mehrfarbdetektion spielt auch die sequentielle
Detektion von Bilddaten bei unterschiedlichen Wellenlängen eine wichtige
Rolle in der Mikroskopie. Hierbei werden die Bilddaten der Bilder der
unterschiedlichen Detektionslichtwellenlängen zeitlich nacheinander
gewonnen. Die Abbilder können dem Benutzer in Form mehrerer
Einzeldarstellungen, wobei jede Einzeldarstellung einer
Detektionslichtwellenlänge oder einem Detektionslichtwellenlängenbereich
zugeordnet ist, angezeigt werden. Auch die Anzeige einer
Überlagerungsdarstellung der Einzeldarstellungen ist üblich; hierbei ist ganz
wichtig, dass zu denselben Punkten der Probe gehörende Bildinformationen
der Einzeldarstellungen exakt einander zugeordnet werden.
Die bekannten Mikroskope haben bei der Mehrfarbdetektion auf Grund von
Farbfehlern der Optiken insbesondere auf Grund des Farblängsfehlers den
Nachteil, dass bei den verschiedenen Detektionswellenlängen ungewollt
Bilddaten aus unterschiedlichen Probenbereichen z. B. aus unterschiedlich
tiefen Probenschnittebenen gewonnen werden. Dies führt zu nicht
vergleichbaren Darstellungen bzw. Abbildungen und zeigt sich besonders
nachteilig in der Überlagerungsdarstellung.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 02 753 A1 ist eine Anordnung
zur Einkopplung von Laserstrahlung in einen Scankopf mit einer mindestens
zweidimensional ablenkenden Scaneinheit bekannt, wobei die Strahlung über
ein Mikroskopobjektiv auf ein Objekt fokussiert wird. Zur Einkopplung ist
mindestens eine Lichtleitfaser, die an den Scankopf angekoppelt ist vorgesehen,
wobei dem Faserende am Scankopf eine Kollimationsoptik zur Kollimierung
der am Faserende divergent austretenden Strahlung nachgeordnet ist, und
wobei für eingekoppelte Strahlung mehrerer Wellenlängen über eine Faser
und/oder für unterschiedliche chromatische Fehler eine
wellenlängenabhängige Verschiebung der Kollimationsoptik erfolgt.
Aus der DE 692 29 777 T2 ist ein konfokales Abbildungssystem
für sichtbares und für UV-Licht bekannt. Das Abbildungssystem zeichnet sich
durch ein für sichtbares und für UV-Licht achromatisch korrigiertes
Fokussiermittel, das aus einer Scanlinse und einem Objektiv besteht, aus.
Ein Rastermikroskop, dass die geschilderten Nachteile teilweise vermeidet, ist
in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 100 18 256 A1 offenbart. Das
Rastermikroskop ist dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere die
optischen Eigenschaften der im Strahlengang angeordneten Komponenten
derart aufeinander abgestimmt sind, dass die kumulierten Abbildungsfehler
bezüglich der optischen Achse und/oder mindestens einer Fläche im
Objektbereich zumindest in der Größenordnung des theoretisch erreichbaren
Auflösungsvermögens sind. Diese Lösung erfordert sehr aufwendige und sehr
teuere Optiken und ist nicht für das gesamte mögliche Detektionsspektrum
gleichzeitig realisierbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein einfaches Verfahren zur
Erzeugung eines präzisen, bei unterschiedlichen
Beleuchtungslichtwellenlängen aufgenommenen mehrfarbigen Probenbildes
anzugeben.
Die objektive Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das durch folgende
Schritte gekennzeichnet ist:
- - dass die beiden wellenlängenspezifischen Abbildungen zu einem mehrfarbigen und auf einem Display darstellbaren Überlagerungsbild überlagert werden
- - und dass der Abstand der zu den beiden Wellenlängen gehörenden Fokalebenen durch eine Referenzmessung ermittelt wird.
Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung ein Mikroskop anzugeben, das
auf einfache Weise die Erzeugung eines präzisen, bei unterschiedlichen
Beleuchtungslichtwellenlängen aufgenommenen mehrfarbigen Probenbildes
erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Mikroskop gelöst, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass
- - eine Vorrichtung zur Überlagerung vorgesehen ist, die die beiden wellenlängenspezifischen Abbildungen zu einem mehrfarbigen und auf einem Display darstellbaren Überlagerungsbild überlagert
- - und dass ein PC vorgesehen ist, mit dem der Abstand der Fokalebenen ermittelbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Relativverschiebung mit einem
verschiebbaren Objektiv ausgeführt. Das erfindungsgemäße Mikroskop ist
hierzu vorzugsweise mit einer Objektivrevolverschiebeeinrichtung, wie sie aus
der Deutschen Offenlegungsschrift DE 199 24 709 A1 bekannt ist, ausgerüstet. In
einer anderen Ausführungsvariante wird die Relativverschiebung mit einer
Zoomoptik ausgeführt. Die Relativverschiebung kann auch das Verschieben
der Probe beispielsweise mit einem speziellen präzise verfahrbaren
Probentisch beinhalten.
Die Teilbilder können eindimensionale, zweidimensionale oder
dreidimensionale Teilbilder sein.
Zur Ermittlung des Abstandes wird eine Referenzmessung
durchgeführt; dies erfolgt am Besten vor Begin der Datenaufnahme. Diese
Vorgehensweise ist besonders genau, da sie alle optischen Elemente des
Mikroskops in die Ermittlung einbezieht. Darüber hinaus ist diese Art des
Ermittelns unabhängig von der Qualität des Objektivs und darüber hinaus
besonders flexibel, da ein Ermitteln für alle Anregungs- und
Detektionswellenlängen möglich ist. Ganz besonders vorteilhaft ist es das
Ermitteln des Abstandes der Fokalebenen mit Hilfe von Profilschnitten, d. h.
aus x-z-Schnitten oder x-y-Schnitten, bei verschiedenen Anregungs- bzw.
Detektionswellenlängen zu realisieren. In einer bevorzugen Ausgestaltung
erfolgt das Ermitteln des Abstandes automatisch.
In einer anderen Ausführungsvariante erfolgt das Ermitteln des Abstandes der
Fokalebenen für verschiedene Randbedingungen herstellerseitig. Die
ermittelten Abstände werden in einem Speicher abgelegt und können vom
Benutzer abgerufen werden.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist das Mikroskop
ein Scanmikroskop oder ein konfokales Scanmikroskop.
Ein erfindungsgemäßes Mikroskop beinhaltet vorzugsweise eine Vorrichtung
zur Überlagerung eines mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl erzeugten
ersten Teilbildes mit einem mit dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl erzeugten
zweiten Teilbild. Diese Vorrichtung kann als spezielle elektronische
Logikeinheit oder PC ausgestaltet sein.
Der Abstand der Fokalebenen ist vorzugsweise automatisch ermittelbar.
Hierzu werden Profilschnitte, d. h. x-z-Schnitte oder x-y-Schnitte, bei
verschiedenen Anregungs- bzw. Detektionswellenlängen automatisch
angefertigt und mit Hilfe von Bildverarbeitungssoftware ausgewertet. Die
räumliche Position der ersten und/oder der zweiten Fokalebene ist in einem
Speichermodul speicherbar und zur Datennahme oder bei einer späteren
Bildbearbeitung abrufbar.
In einer bevorzugen Ausgestaltung ist das Mikroskop ein Scanmikroskop oder
ein konfokales Scanmikroskop.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und
wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Mikroskop und
Fig. 2 das Abbild eines x-y-Schnittes einer biologischen Probe,
Fig. 3 das Abbild eines x-z-Schnittes durch eine Probe nach
dem Stand der Technik und
Fig. 4 das Abbild eines x-z-Schnittes durch eine Probe.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Mikroskop 9, das als konfokales Scanmikroskop
ausgestaltet ist. Das Mikroskop 9 umfasst als Lichtquelle 11 einen ersten
Laser 13, der einen ersten Beleuchtungslichtstrahl 17 emittiert, der eine erste
Wellenlänge aufweist, und einem zweiten Laser 15, der einen zweiten
Beleuchtungslichtstrahl 19, der eine zweite Wellenlänge aufweist, emittiert.
Der erste und der zweite Beleuchtungslichtstrahl 17, 19 werden mit einem
dichroitischen Strahlvereiniger 21 vereinigt. Die Leistung des ersten und des
zweiten Beleuchtungslichtstrahles 17, 19 ist mit einem akustooptischen Filter
23 (AOTF) individuell und unabhängig voneinander einstellbar. Nach dem
Passieren einer Anregungsblende 25 werden die Beleuchtungslichtstrahlen
17, 19 von einem Strahlteiler 27 zum Scanmodul 29 reflektiert, das einen
kardanisch aufgehängten Scanspiegel 31 beinhaltet, der den Strahl durch eine
Scanoptik 33, eine Tubusoptik 35 und eine Mikroskopoptik 37 hindurch über
bzw. durch eine Probe 39 führt. Die Beleuchtungslichtstrahlen 17, 19 werden
bei nicht transparenten Proben 39 über die Probenoberfläche geführt. Bei
biologischen Proben 39 (Präparaten) oder transparenten Proben 39 können
die Beleuchtungslichtstrahlen 17, 19 durch die Probe 39 geführt werden. Dies
bedeutet, dass verschiedene Fokusebenen der Probe 39 nacheinander durch
die Beleuchtungslichtstrahlen 17, 19 abgetastet werden. Die nachträgliche
Zusammensetzung ergibt dann je ein dreidimensionales Bild der Probe 39.
Die von der Lichtquelle 11 kommenden Beleuchtungslichtstrahlen 17, 19 sind
in der Abbildung als ausgezogene Linie dargestellt. Die Mikroskopoptik 37
fokussiert die Beleuchtungslichtstrahlen 17, 19 auf die Probe 39, wobei der
erste Beleuchtungslichtstrahl 17 eine erste Fokalebene 41 und der zweite
Beleuchtungslichtstrahl eine zweite Fokalebene 43 definiert, die einen
Abstand aufweisen. Das von der Probe 39 ausgehende Detektionslicht 45
gelangt durch die Mikroskopoptik 37, die Tubusoptik 35, die Scanoptik 33 und
über das Scanmodul 29 zum Strahlteiler 27, passiert diesen und trifft nach
dem Passieren der Detektionsblende 47 auf einen Detektor 49, der als
Photomultiplier ausgeführt ist. Das von der Probe 39 ausgehende
Detektionslicht 45 ist in der Abbildung mit gestrichelten Linien dargestellt. Im
Detektor 49 werden elektrische, zur Leistung des von der Probe 39
ausgehenden Detektionslichtes 45 proportionale Detektionssignale erzeugt
und an die Verarbeitungseinheit 51, die als PC 53 ausgeführt ist,
weitergegeben. Die Detektionssignale werden in der Verarbeitungseinheit 51
zu einer ersten Abb. 55 und einer zweiten Abb. 57 der Probe 39
zusammengesetzt. Die erste Abb. 55 ergibt sich aus dem Abscannen der
Probe 39 ausschließlich mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl 17, der ein
erstes Fluorochrom der Probe 39 anregt. Die zweite Abb. 57 ergibt sich
aus dem Abscannen der Probe 39 ausschließlich mit dem zweiten
Beleuchtungslichtstrahl 19, der ein zweites Fluorochrom der Probe 39 anregt,
das ein anderes Emissionsspektrum aufweist, als das erste Fluorochrom. Die
Abb. 57, 59 werden auf einem Display 59 dargestellt. Außerdem ist
auf dem Display 59 das Überlagerungsbild 61, das der PC 53 aus der ersten
Abb. 55 und der zweiten Abb. 57 errechnet. Zwischen dem
Abscannen der Probe 39 mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl 17 und dem
Abscannen der Probe mit dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl 19 wurde die
Mikroskopoptik um den zuvor ermittelten Abstand der Fokalebenen 41, 43
verschoben. Zum Verschieben ist ein Mittel 63 zum Ausführen einer
Relativverschiebung, das als Piezo-Verschiebeinrichtung 65 ausgeführt ist,
vorgesehen, die von dem PC 53 gesteuert wird. Der Abstand der Fokalebenen
wird von dem PC 53 durch Aufnahme und Auswertung von Profilschnitten, die
jeweils mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl 17 und dem zweiten
Beleuchtungslichtstrahl 19 aufgenommen wurden, automatisch ermittelt.
Fig. 2 zeigt einen x-y-Schnitt einer biologischen Probe 39, die mit zwei
unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert ist. Der Zellkern 81 ist mit
einem ersten Fluoreszenzfarbstoff markiert, der bei einer Wellenlänge von 364 nm
eines ersten Beleuchtungslichtstrahles anregbar ist. Der Zellkörper 83 ist
mit einem zweiten Fluoreszenzfarbstoff markiert, der bei einer Wellenlänge
von 488 nm eines zweiten Beleuchtungslichtstrahles anregbar ist. Der
Profilschnitt 85 (x-z-Schnitt) ist in den Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Fig. 3 zeigt das Abbild eines Profilschnittes 85, nämlich einen x-z-Schnitt durch
die in Fig. 2 bereits gezeigte biologische Probe nach dem Stand der Technik.
Die auf die Probe fokussierten Beleuchtungslichtstrahlen definieren zwei
Fokalebenen 41, 43, die einen Abstand aufweisen: Der erste
Beleuchtungslichtstrahl eine erste Fokalebene 41 und der zweite
Beleuchtungslichtstrahl eine zweite Fokalebene 43. Auf Grund des Abstandes
der Fokalebenen 41, 43 kommt es in der Abbildung des x-z-Schnittes, in der
die Bilddaten, die bei Beleuchtung mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl
aufgenommen wurden, mit den Bilddaten, die bei Beleuchtung mit dem
zweiten Beleuchtungslichtstrahl aufgenommen wurden, überlagert wurden, zu
einem gravierenden Abbildungsfehler. In der Abbildung entspricht die Lage
des Zellkerns 81 innerhalb des Zellkörpers 83 nicht den wirklichen
Gegebenheiten.
Fig. 4 zeigt das Abbild eines Profilschnittes 85, nämlich einen x-z-Schnitt
durch die in Fig. 2 bereits gezeigte biologische Probe, wie es sich nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren ergibt. In der Abbildung entspricht die Lage des
Zellkerns 81 innerhalb des Zellkörpers 83 nicht den tatsächlichen
Gegebenheiten.
Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform
beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und
Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich
der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
9
Mikroskop
11
Lichtquelle
13
erster Laser
15
zweiter Laser
17
erster Beleuchtungslichtstrahl
19
zweiter Beleuchtungslichtstrahl
21
Strahlvereiniger
23
akustooptischer Filter
25
Anregungsblende
27
Strahlteiler
29
Scanmodul
31
Scanspiegel
33
Scanoptik
35
Tubusoptik
37
Mikroskopoptik
39
Probe
41
erste Fokalebene
43
zweite Fokalebene
45
Detektionslicht
47
Detektionsblende
49
Detektor
51
Verarbeitungseinheit
53
PC
55
erste Abbildung
57
zweite Abbildung
59
Display
61
Überlagerungsbild
63
Mittel zum Ausführen einer Relativverschiebung
65
Piezo-Verschiebeinrichtung
81
Zellkern
83
Zellkörper
85
Profilschnitt
Claims (11)
1. Verfahren zum Erzeugen eines Bildes einer Probe (39) mit
einem Mikroskop (9),
- - bei dem die Probe (39) nacheinander mit einem ersten Beleuchtungslichtstrahl (17), der eine erste Wellenlänge aufweist, und einem zweiten Beleuchtungslichtstrahl (19), der eine zweite Wellenlänge aufweist, beleuchtet wird
- - und bei dem zum Ausgleich eines Farblängsfehlers des Mikroskops (9) nach dem Beleuchten mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl (17) und vor dem Beleuchten mit dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl (19) eine Relativverschiebung zwischen der Fokalebene (41) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (17) und der Probe (39) um den Abstand der zu den beiden Beleuchtungslichtstrahlen (17, 19) gehörenden Fokalebenen (41, 43) ausgeführt wird und somit für jede der beiden Wellenlängen eine jeweils für die Wellenlänge spezifische Abbildung (55, 57) aus ein und derselben Probenebene aufgenommen wird,
- - die beiden wellenlängenspezifischen Abbildungen (55, 57) zu einem mehrfarbigen und auf einem Display (59) darstellbaren Überlagerungsbild (61) überlagert werden
- - und dass der Abstand der zu den beiden Wellenlängen gehörenden Fokalebenen (41, 43) durch eine Referenzmessung ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionen der beiden Fokalebenen (41, 43) abgespeichert werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Relativverschiebung mit einer verschiebbaren
Mikroskopoptik (37) oder mit einer Zoomoptik oder durch Verschieben der
Probe (39) ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden wellenlängenspezifischen Abbildungen (55,
57) zweidimensionale oder dreidimensionale Abbildungen sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass das Mikroskop (9) ein Scanmikroskop oder ein
konfokales Scanmikroskop ist.
6. Mikroskop,
- - bei dem eine Probe (39) nacheinander mit einem ersten Beleuchtungslichtstrahl (17), der eine erste Wellenlänge aufweist, und einem zweiten Beleuchtungslichtstrahl (19), der eine zweite Wellenlänge aufweist, beleuchtbar ist
- - und bei dem zum Ausgleich eines Farblängsfehlers des Mikroskops (9) ein Mittel (63) zum Ausführen einer Relativbewegung vorgesehen ist, mit dem nach dem Beleuchten mit dem ersten Beleuchtungslichtstrahl (17) und vor dem Beleuchten mit dem zweiten Beleuchtungslichtstrahl (19) eine Relativverschiebung zwischen der Fokalebene (41) des ersten Beleuchtungslichtstrahls (17) und der Probe (39) um den Abstand der zu den beiden Beleuchtungslichtstrahlen (17, 19) gehörenden Fokalebenen (41, 43) ausführbar ist und somit für jede der beiden Wellenlängen eine jeweils für die Wellenlänge spezifische Abbildung (55, 57) aus ein und derselben Probenebene aufnehmbar ist,
- - eine Vorrichtung zur Überlagerung vorgesehen ist, die die beiden wellenlängenspezifischen Abbildungen (55, 57) zu einem mehrfarbigen und auf einem Display (59) darstellbaren Überlagerungsbild (61) überlagert.
- - und dass ein PC (53) vorgesehen ist, mit dem der Abstand der Fokalebenen (41, 43) ermittelbar ist.
7. Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung zur Überlagerung ein PC (53) oder eine Verarbeitungseinheit
(51) ist.
8. Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand automatisch ermittelbar ist.
9. Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden wellenlängenspezifischen Abbildungen (55, 57) zweidimensionale
oder dreidimensionale Abbildungen sind.
10. Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Speichermodul vorgesehen ist, in dem die Position der ersten und/oder der
zweiten Fokalebene (41, 43) speicherbar ist.
11. Mikroskop nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Mikroskop (9) ein Scanmikroskop oder ein
konfokales Scanmikroskop ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10156506A DE10156506C1 (de) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes und Mikroskop |
US10/287,296 US6717726B2 (en) | 2001-11-16 | 2002-11-04 | Method for generating a multicolor image, and microscope |
US10/770,718 US7005622B2 (en) | 2001-11-16 | 2004-02-03 | Microscope system having a scanning device with first and second partial images |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10156506A DE10156506C1 (de) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes und Mikroskop |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10156506C1 true DE10156506C1 (de) | 2003-05-22 |
Family
ID=7706094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10156506A Revoked DE10156506C1 (de) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes und Mikroskop |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6717726B2 (de) |
DE (1) | DE10156506C1 (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1662803A4 (de) * | 2003-08-13 | 2006-11-15 | Scalar Corp | Kamera, bildverarbeitungsvorrichtung, bilddatenverarbeitungsverfahren und programm |
DE102004047820A1 (de) * | 2004-09-29 | 2006-03-30 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Rastermikroskop und rastermikroskopisches Verfahren |
US7283241B2 (en) * | 2005-01-31 | 2007-10-16 | Chemimage Corp. | Method and apparatus for a microscope image selector |
US7348528B2 (en) * | 2005-12-20 | 2008-03-25 | Marshall Daniel R | Distance measuring system |
US7990532B2 (en) | 2007-01-16 | 2011-08-02 | Chemimage Corporation | Method and apparatus for multimodal detection |
CN101821608B (zh) * | 2007-07-27 | 2012-08-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于对样本成像的方法和系统 |
WO2010101894A2 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | President & Fellows Of Harvard College | High resolution laser scanning microscopy imaging system and method using spatially patterned cumulative illumination of detection fields |
CN102792151B (zh) | 2010-03-23 | 2015-11-25 | 加州理工学院 | 用于2d和3d成像的超分辨率光流体显微镜 |
US9720222B2 (en) * | 2010-09-29 | 2017-08-01 | General Electric Company | Calibration targets for microscope imaging |
US8542274B2 (en) * | 2010-10-18 | 2013-09-24 | Olympus America Inc. | Wide field microscopic imaging system and method |
US9643184B2 (en) | 2010-10-26 | 2017-05-09 | California Institute Of Technology | e-Petri dishes, devices, and systems having a light detector for sampling a sequence of sub-pixel shifted projection images |
US9569664B2 (en) * | 2010-10-26 | 2017-02-14 | California Institute Of Technology | Methods for rapid distinction between debris and growing cells |
USD669511S1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-23 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Optical filter wheel for a microscope |
US11506877B2 (en) | 2016-11-10 | 2022-11-22 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Imaging instrument having objective axis and light sheet or light beam projector axis intersecting at less than 90 degrees |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19702753A1 (de) * | 1997-01-27 | 1998-07-30 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop |
EP0495930B1 (de) * | 1990-08-10 | 1999-04-28 | The Regents Of The University Of Minnesota | Konfokales Mikroskopsystem für Mehrfarbenfluoreszenz |
DE19902625A1 (de) * | 1998-01-28 | 1999-09-30 | Leica Microsystems | Vorrichtung zur gleichzeitigen Detektion mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls |
DE69229777T2 (de) * | 1991-04-10 | 1999-12-30 | Mayo Foundation | Konfokales abbildungssystem für sichtbares und uv-licht |
DE10018256A1 (de) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Leica Microsystems | Doppelkonfokales Rastermikroskop |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH491777A (de) | 1968-06-14 | 1970-06-15 | Swiss Jewel Co Ag | Fahrvorrichtung für Palette |
US5345333A (en) * | 1991-04-19 | 1994-09-06 | Unimat (Usa) Corporation | Illumination system and method for a high definition light microscope |
IL118030A0 (en) * | 1996-04-25 | 1996-08-04 | Scitex Corp Ltd | A confocal measuring device and method |
JP3246332B2 (ja) * | 1996-05-10 | 2002-01-15 | 株式会社島津製作所 | 赤外顕微鏡 |
TW579435B (en) * | 1999-08-02 | 2004-03-11 | Zetetic Inst | Scanning interferometric near-field confocal microscopy |
DE19949272C2 (de) * | 1999-10-12 | 2003-09-11 | Leica Microsystems | Scanmikroskop |
DE10031458B4 (de) * | 2000-06-28 | 2004-03-11 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Scan-Mikroskop mit einem Zirkulator |
-
2001
- 2001-11-16 DE DE10156506A patent/DE10156506C1/de not_active Revoked
-
2002
- 2002-11-04 US US10/287,296 patent/US6717726B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-02-03 US US10/770,718 patent/US7005622B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0495930B1 (de) * | 1990-08-10 | 1999-04-28 | The Regents Of The University Of Minnesota | Konfokales Mikroskopsystem für Mehrfarbenfluoreszenz |
DE69229777T2 (de) * | 1991-04-10 | 1999-12-30 | Mayo Foundation | Konfokales abbildungssystem für sichtbares und uv-licht |
DE19702753A1 (de) * | 1997-01-27 | 1998-07-30 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop |
DE19902625A1 (de) * | 1998-01-28 | 1999-09-30 | Leica Microsystems | Vorrichtung zur gleichzeitigen Detektion mehrerer Spektralbereiche eines Lichtstrahls |
DE10018256A1 (de) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Leica Microsystems | Doppelkonfokales Rastermikroskop |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040156102A1 (en) | 2004-08-12 |
US20030095328A1 (en) | 2003-05-22 |
US6717726B2 (en) | 2004-04-06 |
US7005622B2 (en) | 2006-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0977069B2 (de) | Verfahren und Anordnung zur konfokalen Mikroskopie | |
EP1248132B1 (de) | Verfahren und Anordnung zur tiefenaufgelösten optischen Erfassung einer Probe | |
EP1664888B1 (de) | Rastermikroskop mit evaneszenter beleuchtung | |
DE10156506C1 (de) | Verfahren zur Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes und Mikroskop | |
DE10043992B4 (de) | Verfahren zur Untersuchung einer Probe und konfokales Scan-Mikroskop | |
WO2005096058A1 (de) | Rastermikroskop und verfahren zur rastermikroskopischen untersuchung einer probe | |
DE10105391A1 (de) | Scanmikroskop und Modul für ein Scanmikroskop | |
EP1302804A2 (de) | Verfahren zur optischen Erfassung von charakteristischen Grössen einer beleuchteten Probe | |
DE10063276A1 (de) | Scanmikroskop | |
EP1882970A1 (de) | Laser-Scanning-Mikroskop zur Fluoreszenzuntersuchung | |
DE10056382A1 (de) | Lichtquelle zur Beleuchtung in der Scanmikroskopie und Scanmikroskop | |
DE10139920B4 (de) | Scanmikroskop und Verfahren zum Scannen eines Objekts | |
DE10118463A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur tiefenaufgelösten optischen Erfassung einer Probe | |
EP1678545B1 (de) | Mikroskop mit evaneszenter probenbeleuchtung | |
EP1505424A1 (de) | Rastermikroskop mit optischer Einkoppelvorrichtung für externes Licht | |
DE10213187A1 (de) | Verfahren zur Spektralanlanalyse und Scanmikroskop | |
DE10115578A1 (de) | Verfahren und Anordnung zum Ausgleichen von Abbildungsfehlern | |
DE10156695A1 (de) | Scanmikroskop, Verfahren zur Scanmikroskopie und Bandpassfilter | |
DE10233549B4 (de) | Scanmikroskop mit Manipulationslichtstrahl und Verfahren zur Scanmikroskopie | |
DE102004011770B4 (de) | Mikroskop | |
DE10132638A1 (de) | Scanmikroskop und Verfahren zur wellenlängenabhängigen Detektion | |
EP1678544A1 (de) | Verfahren zur probenuntersuchung und mikroskop mit evaneszenter probenbeleuchtung | |
DE10228477A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Spektraldetektors | |
DE102004029733B4 (de) | Rastermikroskop und Verfahren zur Rastermikroskopie | |
DE102004032952A1 (de) | Rastermikroskop und Verfahren zur Untersuchung von biologischen Proben mit einem Rastermikroskop |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |