EP2893385A1 - Konfokales laser-raster-mikroskop mit einer gepulst angesteuerten laserlichtquelle - Google Patents

Konfokales laser-raster-mikroskop mit einer gepulst angesteuerten laserlichtquelle

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Publication number
EP2893385A1
EP2893385A1 EP13756500.8A EP13756500A EP2893385A1 EP 2893385 A1 EP2893385 A1 EP 2893385A1 EP 13756500 A EP13756500 A EP 13756500A EP 2893385 A1 EP2893385 A1 EP 2893385A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
scanning microscope
laser scanning
input
signal
pulse
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13756500.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Widzgowski
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.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems CMS GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems CMS GmbH
Publication of EP2893385A1 publication Critical patent/EP2893385A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0096—Microscopes with photometer devices

Definitions

  • the present invention relates to a confocal laser scanning microscope with a laser light source and a Ver ⁇ drive for adjusting the intensity of a laser light source in a confocal laser scanning microscope.
  • the present invention is in the field of konfoka ⁇ len laser scanning microscopy (CLSM engl. "Confocal scanning laser microscopy”), such as in the US 7,477,449 B2 described.
  • CLSM engl. "Confocal scanning laser microscopy” For imaging, a spot on the sample to be observed is illuminated here with a focused laser beam, and the reflected or fluorescent light emanating therefrom is detected by a sensor which is likewise focused on this location, as a result of which a high resolution can be achieved.
  • the intensity should be regulated as closely as possible and thereby cover a large Intensticiansbe ⁇ rich, so that it can be for as many different fluorescent dyes or fluorochromes is ⁇ sets.
  • a modulation frequency down to the fre- range of one MHz is sought.
  • the minimum adjustable intensity should be as close to zero as possible.
  • a confocal laser scanning microscope is equipped with a pulsed controlled laser light source, preferably a laser diode.
  • the pulsed control provides more degrees of freedom, of which at least one pulse amplitude and pulse width ⁇ be used in the present invention.
  • the invention improves the Rege ⁇ lung Q and the dynamics and increases the available brightness range, in particular to small light intensities, as well as the wavelength stability.
  • the invention has particular relation to a continu ⁇ ous control special advantages.
  • a modulation frequency ⁇ up in the frequency range of one MHz into or higher is possible.
  • the minimum adjustable intensity is close to zero. When switching on and off, there are hardly any overshoots or undershoots of the power output. Furthermore, the signal-to-noise ratio is improved, in particular for low intensities.
  • the invention enables a broad spectrum for the control.
  • the amount of light emitted to the sample is the integral of the intensity over the duration of the irradiation.
  • the control circuit is so arranged that the laser light source intensity with a drive signal adjustable in ⁇ and is supplied period of time.
  • the duration of the current can be set below 100 ps. A maximum time is possible until continuous operation.
  • the time ⁇ duration of the current pulse may be variable, and preferably also externally substantially continuously (or in steps smallest digital control) can be set.
  • a lower amplitude threshold value (so-called laser threshold or threshold current intensity) is specified below which a safe emission of laser light is not guaranteed.
  • the on ⁇ control circuit is preferably set up so that the ⁇ ser is not exceeded . For a further reduction of the emitted light power at the lasing threshold is the duty cycle or the pulse ⁇ wide as a degree of freedom.
  • an at least two-dimensional map of pulse amplitude and pulse width can be spanned, wherein each pair of values characterizes a mean light intensity or quantity of light.
  • a vector or pair of values of the pulse amplitude and pulse width can be found at least ⁇ ge.
  • a plurality of suitable pairs of values will be available in the map, so that other boundary conditions, such as an intensity noise, a certain line receiving the system, a maximum effi ⁇ enz of excitation, minimal fading of the sample, a special suitability for a certain fluorescent dye, etc., can be taken into account.
  • the detection of measuring light is adapted to the time course (pulse width and / or frequency) of the drive signal.
  • the on ⁇ control circuit therefore has an input and / or output (eg. TTL or switching contact) for a pulse frequency of the drive signal on.
  • the pulse frequency can be predetermined by ex ⁇ tern, for example of a measuring device, or the pulse frequency can be specified externally, for example, to the measurement device.
  • a tuning of an excitation frequency with a detection or sampling frequency is possible, as a result of which, in particular moire artifacts in the detection can be avoided.
  • FIG. 1 shows schematically a beam path in a confocal laser scanning microscope according to a ⁇ preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment of a lighting device of a confocal laser scanning microscope according to the invention. Detailed description of the drawing
  • FIGs 1 and 2 are described together, wherein schematically illustrates a preferred embodiment of a erfindungsge ⁇ MAESSEN confocal laser scanning microscope in figure 1 ones shown, and indicated generally at 100 and schematic manner in Figure 2, the preferred in the invention Be ⁇ illumination unit 1 is shown in more detail.
  • the microscope has a designated 1communsein ⁇ direction having a recess formed as a laser diode laser light source ⁇ 41st
  • the laser light source 41 emits an illumination light beam 5, which passes through a beam splitter 21 and an objective 23 and strikes a sample 25.
  • Measurement light 27 reflected by the specimen or generated by fluorescence enters through the objective 23 and is decoupled at the beam splitter 21 into an observation beam path and fed to a detector 51.
  • a drive circuit 40 which supplies the laser diode 41 with power.
  • the drive circuit 40 is to ⁇ directed to receive a set amount of light as a setpoint and to process.
  • the setpoint is supplied in the present example by a computing unit 39 which is adapted to STEU ⁇ augmentation of the microscope 100th Furthermore, measurement data are transmitted from the detector 51 to the arithmetic unit 39 and evaluated there.
  • the arithmetic unit 39 also controls the detector 51.
  • the drive circuit 40 has a plurality of functional units, which will be explained below.
  • a scarf ⁇ processing part 44 is formed as a control circuit part, eg ASIC or FPGA, and designed to control the drive circuit 40 and set up.
  • the control circuit ⁇ part 44 has an input for an input variable S and a terminal I / A for a frequency signal, which are connected to the arithmetic unit 39 in the embodiment shown.
  • a setpoint signal is input output quantity S, here a target intensity or target amount of light supplied.
  • the port I / O may serve to improve the operation of the detector 51, as explained later.
  • the control circuit part 44 is configured to determine from ei ⁇ ner supplied target amount of light based on a particular stored in the control circuit part 44 map 45 each have a setpoint for a duty cycle R (ratio of pulse width W to pulse period T) and a pulse amplitude A.
  • the duty cycle R is supplied to a PWM circuit part 46 which generates a PWM signal therefrom.
  • the target value for the pulse amplitude A is a PAM 47 supplied to circuit section together with the generated from the PWM circuit portion 46 PWM signal, from which the PAM circuit part 47 a in the invention with variable pulse width W and pulse duty factor R and variable Pul ⁇ samplitude A generated drive signal 48 generated, which is guided via a current measuring circuit part 49 to the laser diode 41.
  • the current measuring circuit part 49 is used as part of a laser control implemented according to the preferred embodiment shown here.
  • the illumination device 1 for a return or measurement of the illumination light 5 in the context of laser control on a photodiode 43 and a photometering circuit 42.
  • Pho ⁇ todiode 43 is a small part of the illumination light 5 decoupled.
  • the control circuit part 44 can regulate the generation of the drive signal 48 via the returned current and intensity or light quantity values.
  • the invention enables to specifically adjust pulse amplitude and pulse width for each pulse of the drive signal 48 and thus to specify an average light intensity and light amount of the Be ⁇ leuchtungsstrahls. 5 Within the scope of the invention, very small average intensities and amounts of light can be achieved, in particular by reducing the pulse width.
  • the control circuit 40 is connected to the arithmetic unit 39 via the terminal I / O and transmits via the terminal I / O as output a frequency signal indicating the frequency of the drive ⁇ signais 48 describes.
  • This allows the arithmetic unit 39, the measurement with the detector 51 to carry out with a sampling frequency which depends on the frequency of the driving signal 48 in order to avoid in this way, for example Moire artifacts of Mes ⁇ solution.
  • the port I / O can serve as an input, or one port each can be provided as an output and as an input.
  • the frequency of the drive signal 48 would be predefined as a function of the sampling frequency. In both cases, is advantageously achieved that the frequency of the drive signal the Fre ⁇ 48 is an integer multiple (1, 2, 3, ...) is the sampling frequency.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) mit einer Beleuchtungseinrichtung (1), welche eine Laserlichtquelle (41), die zum Beleuchten einer Probe (25) eingerichtet ist, und eine Ansteuerschaltung (40) für die Laserlichtquelle (1), die dazu eingerichtet ist, zur Versorgung der Laserlichtquelle (41) ein gepulstes Ansteuersignal (48) auszugeben, aufweist, wobei die Ansteuerschaltung (40) so eingerichtet ist, dass sie sowohl eine Pulsamplitude (A) als auch eine Pulsbreite (W) wenigstens eines Pulses des gepulsten Ansteuersignals (48) in Abhängigkeit von wenigstens einer Eingangsgröße (S) bestimmt.

Description

Konfokales Laser-Raster-Mikroskop mit einer gepulst angesteuerten Laserlichtquelle
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein konfokales Laser- Raster-Mikroskop mit einer Laserlichtquelle sowie ein Ver¬ fahren zum Einstellen der Intensität einer Laserlichtquelle in einem konfokalen Laser-Raster-Mikroskop.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der konfoka¬ len Laser-Raster-Mikroskopie (engl. CLSM: "confocal laser scanning microscopy") , wie beispielsweise in der US 7,477,449 B2 beschrieben. Zur Bilderzeugung wird hier eine Stelle auf der zu beobachtenden Probe mit einem fokussier- ten Laserstrahl beleuchtet und das von dort ausgehende re¬ flektierte oder Fluoreszenzlicht wird von einem ebenfalls auf diese Stelle fokussierten Sensor erfasst, wodurch eine hohe Auflösung erzielt werden kann.
Maßgeblichen Einfluss auf die Bildqualität hat der verwen¬ dete Laser. Insbesondere soll dessen Intensität möglichst exakt regelbar sein und dabei einen großen Intensitätsbe¬ reich abdecken, so dass er auch für möglichst viele unterschiedliche Fluoreszenzfarbstoffe bzw. Fluorochrome einge¬ setzt werden kann. Eine Modulationsfrequenz bis in den Fre- quenzbereich von einem MHz hinein wird angestrebt. Weiterhin sollte die minimal einstellbare Intensität möglichst nahe bei Null liegen. Bei den Ein- und Ausschaltvorgängen sollten möglichst keine Über- oder Unterschwinger der abge- gebenen Leistung auftreten.
Es ist daher wünschenswert, die Intensitätsregelung der Laserlichtquelle eines konfokalen Laser-Raster-Mikroskops zu verbessern .
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden ein konfokales Laser-Raster- Mikroskop sowie ein Verfahren zur Regelung der Lichtinten- sität einer Laserlichtquelle in einem konfokalen Laser- Raster-Mikroskop mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung .
Vorteile der Erfindung
Im Rahmen der Erfindung wird ein konfokales Laser-Raster- Mikroskop mit einer gepulst angesteuerten Laserlichtquelle, vorzugsweise einer Laserdiode, ausgerüstet. Die gepulste Ansteuerung bietet mehrere Freiheitsgrade, wovon im Rahmen der Erfindung zumindest eine Pulsamplitude und eine Puls¬ breite genutzt werden. Die Erfindung verbessert die Rege¬ lungsgüte und die -dynamik und vergrößert den zur Verfügung stehenden Helligkeitsbereich, insbesondere hin zu kleinen LichtIntensitäten, sowie die Wellenlängenstabilität. Die Erfindung bietet insbesondere gegenüber einer kontinu¬ ierlichen Ansteuerung besondere Vorteile. Eine Modulations¬ frequenz bis in den Frequenzbereich von einem MHz hinein oder höher wird ermöglicht. Weiterhin liegt die minimal einstellbare Intensität nahe bei Null. Bei den Ein- und Ausschaltvorgängen treten kaum Über- oder Unterschwinger der abgegebenen Leistung auf. Weiterhin wird das Signal/Rausch-Verhältnis insbesondere für geringe Intensitäten verbessert .
Die Verwendung von zwei Freiheitsgraden ermöglicht eine besonders gute Anpassung an die jeweilige Probe, z.B. an ein jeweils eingesetztes Fluorchrom oder an einen zulässigen Wärmeeintrag .
Die Erfindung ermöglicht ein breites Spektrum für die Ansteuerung. Die auf die Probe ausgestrahlte Lichtmenge ist das Integral der Intensität über die Zeitdauer der Bestrahlung. Die Ansteuerschaltung ist so eingerichtet, dass die Laserlichtquelle mit einem Ansteuersignal einstellbarer In¬ tensität und Zeitdauer versorgt wird. Die Zeitdauer des Stromes ist bis unter 100 ps einstellbar. Eine maximale Zeitdauer ist bis zum Dauerbetrieb hin möglich. Die Zeit¬ dauer des Stromimpulses kann variabel und vorzugsweise auch extern im Wesentlichen kontinuierlich (bzw. in kleinsten digitalen Stellschritten) eingestellt werden. Weiterhin ist es möglich, die Pulsamplitude einzustellen. Vorzugsweise wird ein unterer Amplitudenschwellwert (sog. Laserschwelle bzw. Schwellenstromstärke) vorgegeben, unter dem ein siche- res Aussenden von Laserlicht nicht garantiert ist. Die An¬ steuerschaltung ist vorzugsweise so eingerichtet, dass die¬ ser nicht unterschritten wird. Für eine weitere Reduktion der abgegebenen Lichtleistung an der Laserschwelle steht das Tastverhältnis bzw. die Puls¬ breite als Freiheitsgrad zur Verfügung.
Im Rahmen der Erfindung kann ein zumindest zweidimensionales Kennfeld aus Pulsamplitude und Pulsbreite aufgespannt werden, wobei jedes Wertepaar eine mittlere LichtIntensität bzw. Lichtmenge charakterisiert. Zu jeder gewünschten LichtIntensität oder Lichtmenge kann also wenigstens ein Vektor bzw. Wertepaar aus Pulsamplitude und Pulsbreite ge¬ funden werden. Meist werden in dem Kennfeld jedoch mehrere geeignet Wertepaare vorhanden sein, so dass auch weitere Randbedingungen, wie z.B. ein Intensitätsrauschen, eine be- stimmte Leitungsaufnahme des Systems, eine maximale Effizi¬ enz der Anregung, ein minimales Ausbleichen der Probe, eine besondere Eignung für einen bestimmten Fluoreszenzfarbstoff usw., berücksichtigt werden können. Besonders vorteilhaft wird auch die Erfassung von Messlicht an den zeitlichen Verlauf (Pulsbreite und/oder Frequenz) des Ansteuersignais angepasst. Vorzugsweise weist die An¬ steuerschaltung deshalb einen Eingang und/oder Ausgang (bspw. TTL oder Schaltkontakt) für eine Pulsfrequenz des Ansteuersignais auf. Dadurch kann die Pulsfrequenz von ex¬ tern vorgegeben werden, beispielsweise von einer Messeinrichtung, oder die Pulsfrequenz kann nach extern vorgegeben werden, beispielsweise an die Messeinrichtung. In beiden Fällen wird eine Abstimmung einer Anregungsfrequenz mit ei- ner Erfassungs- bzw. Abtastfrequenz möglich, wodurch insbesondere Moire-Artefakte in der Erfassung vermieden werden können . Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Figurenbeschreibung
Figur 1 zeigt schematisch einen Strahlengang in einem konfokalen Laser-Raster-Mikroskop gemäß einer be¬ vorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Beleuchtungseinrichtung eines erfindungsgemäßen konfokalen Laser-Raster-Mikroskops. Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Die Figuren 1 und 2 werden gemeinsam beschrieben, wobei in Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsge¬ mäßen konfokalen Laser-Raster-Mikroskops schematisch darge- stellt und insgesamt mit 100 bezeichnet ist und in Figur 2 schaltplanartig die im Rahmen der Erfindung bevorzugte Be¬ leuchtungseinrichtung 1 detaillierter dargestellt ist. Das Mikroskop weist eine mit 1 bezeichnete Beleuchtungsein¬ richtung auf, die eine als Laserdiode ausgebildete Laser¬ lichtquelle 41 aufweist. Die Laserlichtquelle 41 emittiert einen Beleuchtungslichtstrahl 5, der einen Strahlteiler 21 und ein Objektiv 23 passiert und auf eine Probe 25 trifft.
Von der Probe reflektiertes oder durch Fluoreszenz erzeugtes Messlicht 27 tritt durch das Objektiv 23 ein und wird am Strahlteiler 21 in einen Beobachtungsstrahlengang ausgekoppelt und einem Detektor 51 zugeführt.
In der Beleuchtungseinrichtung 1 ist weiterhin eine Ansteuerschaltung 40 vorgesehen, welche die Laserdiode 41 mit Strom versorgt. Die Ansteuerschaltung 40 ist dazu einge¬ richtet, eine Soll-Lichtmenge als Sollwert zu empfangen und zu verarbeiten. Der Sollwert wird im vorliegenden Beispiel von einer Recheneinheit 39 geliefert wird, welche zur Steu¬ erung des Mikroskops 100 eingerichtet ist. Weiterhin werden Messdaten von dem Detektor 51 an die Recheneinheit 39 übertragen und dort ausgewertet. Die Recheneinheit 39 steuert dabei auch den Detektor 51 an.
Die Ansteuerschaltung 40 weist mehrere funktionelle Einhei- ten auf, welche im Folgenden erläutert werden. Ein Schal¬ tungsteil 44 ist als Steuerschaltungsteil, z.B. ASIC oder FPGA, ausgebildet und zur Steuerung der Ansteuerschaltung 40 der ausgebildet und eingerichtet. Der Steuerschaltungs¬ teil 44 weist einen Eingang für eine Eingangsgröße S sowie einen Anschluss E/A für ein Frequenzsignal auf, die in der gezeigten Ausführungsform mit der Recheneinheit 39 verbunden sind. An dem Eingang wird ein Sollwertsignal als Ein- gangsgröße S, hier eine Soll-Intensität oder Soll- Lichtmenge, zugeführt. Der Anschluss E/A kann, wie später erläutert, zur Verbesserung des Betriebs des Detektors 51 dienen .
Der Steuerschaltungsteil 44 ist dazu eingerichtet, aus ei¬ ner zugeführten Soll-Lichtmenge anhand eines insbesondere in dem Steuerschaltungsteil 44 gespeicherten Kennfelds 45 je einen Sollwert für ein Tastverhältnis R (Verhältnis von Pulsbreite W zu Pulsperiodendauer T) und eine Pulsamplitude A zu bestimmen.
Der Sollwert R für das Tastverhältnis wird einem PWM- Schaltungsteil 46 zugeführt, welches daraus ein PWM-Signal erzeugt.
Der Sollwert für die Pulsamplitude A wird einem PAM- Schaltungsteil 47 zusammen mit dem vom PWM-Schaltungsteil 46 erzeugten PWM-Signal zugeführt, woraus der PAM- Schaltungsteil 47 ein im Rahmen der Erfindung mit variabler Pulsbreite W bzw. Tastverhältnis R und variabler Pul¬ samplitude A erzeugtes Ansteuersignal 48 erzeugt, welches über einen Strommessschaltungsteil 49 an die Laserdiode 41 geführt wird.
Der Strommessschaltungsteil 49 wird als Teil einer gemäß der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform implementierten Laserregelung verwendet. Zusätzlich weist die Beleuchtungseinrichtung 1 für eine Rückführung bzw. Messung des Beleuchtungslichts 5 im Rahmen der Laserregelung eine Photodiode 43 und eine Photomessschaltung 42 auf. Zur Pho¬ todiode 43 wird ein kleiner Teil des Beleuchtungslichts 5 ausgekoppelt. Über die rückgeführten Strom- und Intensi- täts- bzw. Lichtmengenwerte kann der Steuerschaltungsteil 44 die Erzeugung des Ansteuersignais 48 regeln. Die Erfindung ermöglicht, Pulsamplitude und Pulsbreite für jeden Puls des Ansteuersignais 48 gezielt einzustellen und somit eine mittlere LichtIntensität und Lichtmenge des Be¬ leuchtungsstrahls 5 vorzugeben. Im Rahmen der Erfindung können insbesondere durch Reduzierung der Pulsbreite auch sehr geringe mittlere Intensitäten und Lichtmengen erzielt werden .
Zur Verbesserung der Messung des Messlichts 27 und somit der Gesamtfunktionalität des Mikroskops 100 ist die Ansteu- erschaltung 40 über den Anschluss E/A mit der Recheneinheit 39 verbunden und überträgt über den Anschluss E/A als Aus¬ gang ein Frequenz signal , welches die Frequenz des Ansteuer¬ signais 48 beschreibt. Dies erlaubt der Recheneinheit 39, die Messung mit dem Detektor 51 mit einer Abtastfrequenz durchzuführen, die von der Frequenz des Ansteuersignais 48 abhängt, um auf diese Weise z.B. Moire-Artefakte der Mes¬ sung zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann der Anschluss E/A als Eingang dienen oder es kann je ein Anschluss als Ausgang und als Eingang vorgesehen sein. Bei einem Eingang würde die Frequenz des Ansteuersignais 48 in Abhängigkeit von der Abtastfrequenz vorgegeben. In beiden Fällen wird zweckmäßigerweise erreicht, dass die die Fre¬ quenz des Ansteuersignais 48 ein ganzzahlige Vielfaches (1, 2, 3, ...) der Abtastfrequenz ist.

Claims

Patentansprüche
1. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) mit einer Be¬ leuchtungseinrichtung (1), welche eine Laserlichtquelle (41), die zum Beleuchten einer Probe (25) eingerichtet ist, und eine Ansteuerschaltung (40) für die Laserlichtquelle (1), die dazu eingerichtet ist, zur Versorgung der Laser¬ lichtquelle (41) ein gepulstes Ansteuersignal (48) auszuge¬ ben, aufweist,
wobei die Ansteuerschaltung (40) so eingerichtet ist, dass sie sowohl eine Pulsamplitude (A) als auch eine Pulsbreite (W) wenigstens eines Pulses des gepulsten Ansteuersignais (48) in Abhängigkeit von wenigstens einer Eingangsgröße (S) bestimmt .
2. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerschaltung (40) so eingerichtet ist, dass sie das gepulste Ansteuersignal (48) mit unterschied¬ lichen Pulsamplituden (A) für aufeinander folgende Pulse des gepulsten Ansteuersignais (48) erzeugen kann.
3. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ansteuerschaltung (40) so eingerichtet ist, dass sie das gepulste Ansteuersignal (48) mit unter- schiedlichen Pulsbreiten (W) für aufeinander folgende Pulse des gepulsten Ansteuersignais (48) erzeugen kann.
4. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung (40) einen Eingang (E/A) für ein Eingangssignal aufweist und so eingerichtet ist, dass sie das gepulste Ansteuersignal (48) mit einer Frequenz abhängig von einem an dem Eingang anliegenden Eingangssignal erzeugen kann.
5. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach Anspruch 4, mit einer Messeinrichtung (39, 51), die mit dem Eingang (E/A) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie ein von der Probe (25) ausgehendes Messlicht (27) mit einer Abtast¬ frequenz erfasst und als Eingangssignal ein durch die Ab¬ tastfrequenz definiertes Signal ausgibt, wobei die Ansteu¬ erschaltung (40) so eingerichtet ist, dass sie das gepulste Ansteuersignal (48) mit einer Frequenz abhängig von dem an dem Eingang anliegenden Eingangssignal erzeugt.
6. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung (40) einen Ausgang (E/A) für ein Ausgangssignal aufweist und so eingerichtet ist, dass sie als Ausgangssignal ein Signal ausgeben kann, das von einer Frequenz des gepulsten Ansteuersignais (48) abhängt.
7. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach Anspruch 6, mit einer Messeinrichtung ( 39 , 51), die mit dem Ausgang (E/A) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie ein von der Probe (25) ausgehendes Messlicht (27) mit einer von der Frequenz des gepulsten Ansteuersignais (48) abhängigen Ab- tastfrequenz erfasst.
8. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung (40) so eingerichtet ist, dass sie einen Sollwert für eine Lichtin¬ tensität oder Lichtmenge als die wenigstens eine Eingangs- große (S) empfängt.
9. Konfokales Laser-Raster-Mikroskop (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung (40) eine Speichereinrichtung (45) aufweist, in der wenigstens ein Zusammenhang zwischen Pulsamplitude (A) , Pulsbreite (W) und der wenigstens einen Eingangsgröße (S) gespeichert ist und/oder einspeicherbar ist.
10. Verfahren zum Einstellen einer LichtIntensität einer Laserlichtquelle (41) eines konfokalen Laser-Raster- Mikroskops (100), wobei die Laserlichtquelle mit einem ge¬ pulsten Ansteuersignal (48) versorgt wird, wobei sowohl ei¬ ne Pulsamplitude (A) als auch eine Pulsbreite (W) wenigs¬ tens eines Pulses des gepulsten Ansteuersignais (48) in Ab- hängigkeit von wenigstens einer Eingangsgröße (S) vorgege¬ ben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein von der Probe (25) ausgehendes Messlicht mit einer Abtastfrequenz erfasst wird, welche in Abhängigkeit von einer Frequenz des gepuls¬ ten Ansteuersignais (48) vorgegeben wird, oder umgekehrt.
EP13756500.8A 2012-09-07 2013-09-04 Konfokales laser-raster-mikroskop mit einer gepulst angesteuerten laserlichtquelle Withdrawn EP2893385A1 (de)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6501112B2 (ja) * 2015-03-25 2019-04-17 国立大学法人山梨大学 雲粒子観測用顕微鏡
EP3159676B1 (de) * 2015-10-23 2018-04-04 Abberior Instruments GmbH Verfahren und vorrichtung zum hochauflösenden abbilden einer mit fluoreszenzmarkern markierten struktur einer probe
WO2017195256A1 (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 オリンパス株式会社 光走査型観察装置および光走査型観察方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110296562A1 (en) * 2009-02-04 2011-12-01 Ecole Polytechnique Method and device for acquiring signals in laser scanning microscopy

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6745067B1 (en) 1998-09-14 2004-06-01 Lucid, Inc. System for marking the locations of imaged tissue with respect to the surface of the tissue
US6525862B2 (en) * 1996-10-30 2003-02-25 Photogen, Inc. Methods and apparatus for optical imaging
DE59914599D1 (de) * 1998-11-16 2008-02-14 Leica Microsystems Verfahren zum betrieb eines konfokalen laser scanning mikroskops
DE19919091C2 (de) * 1999-04-27 2002-01-17 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur Einstellung der Laserleistung und/oder der Pulslänge eines Kurzpulslasers in einem Mikroskop
EP1102101A1 (de) * 1999-11-22 2001-05-23 Leica Microsystems Heidelberg GmbH Laserscanmikroskop
WO2003046613A2 (en) * 2001-11-28 2003-06-05 Overbeck James W Scanning microscopy, fluorescence detection, and laser beam positioning
DE10253108B4 (de) * 2002-11-13 2005-11-03 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Verfahren zur Detektion eines Objekts mit einem Rastermikroskop und Rastermikroskop zur Detektion eines Objekts
DE10253609A1 (de) 2002-11-15 2004-05-27 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Scanmikroskop
DE10332060A1 (de) 2003-07-11 2005-02-03 Carl Zeiss Jena Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Laser-Scanning-Mikroskops
US7253950B2 (en) * 2003-07-17 2007-08-07 Olympus Corporation Scanning laser microscope
US9055867B2 (en) * 2005-05-12 2015-06-16 Caliber Imaging & Diagnostics, Inc. Confocal scanning microscope having optical and scanning systems which provide a handheld imaging head
DE102005047884A1 (de) * 2005-10-06 2007-04-26 Leica Microsystems Cms Gmbh Scanmikroskop und Scanverfahren mit einem Scanmikroskop
DE102007002203A1 (de) * 2007-01-16 2008-07-17 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Beleuchtungsvorrichtung und Beleuchtungsverfahren
DE102009055993B4 (de) * 2009-11-26 2016-06-02 Leica Microsystems Cms Gmbh Verfahren zum Untersuchen eines Objekts mit Hilfe eines Mikroskops und Vorrichtung nach Art eines Mikroskops zum Untersuchen eines Objekts
JP5544231B2 (ja) 2010-07-15 2014-07-09 富士フイルム株式会社 内視鏡光源装置及び内視鏡システム
JP5481294B2 (ja) * 2010-07-15 2014-04-23 富士フイルム株式会社 内視鏡システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110296562A1 (en) * 2009-02-04 2011-12-01 Ecole Polytechnique Method and device for acquiring signals in laser scanning microscopy

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Demonstration of the confocal microscope Leica TCS SP8 - Cell Biology Utrecht University", 21 August 2012 (2012-08-21), XP055575947, Retrieved from the Internet <URL:https://cellbiology.science.uu.nl/facilities/biology-imaging-center-bic/activities/demonstration-of-the-confocal-microscope-leica-tcs-sp8/> [retrieved on 20190401] *
ANONYMOUS: "Leica claims fastest true confocal scanner - LabHomepage", 25 September 2012 (2012-09-25), XP055575951, Retrieved from the Internet <URL:http://labhomepage.com/2651/microscope/leica-claims-fastest-true-confocal-scanner/> [retrieved on 20190401] *
LEICA MICROSYSTEMS: "Living up to Life User Manual Leica TCS SP8 SMD for FCS, FLIM and FLCS", 30 May 2012 (2012-05-30), XP055575940, Retrieved from the Internet <URL:https://www.well.ox.ac.uk/files-library/lecia-sp8-confocal-user-manual.pdf/@@download> [retrieved on 20190401] *
See also references of WO2014037401A1 *

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