JP2009508094A - 光センサチップ、光センサチップを含むレーザ顕微鏡および光センサチップの読み出し方法 - Google Patents

光センサチップ、光センサチップを含むレーザ顕微鏡および光センサチップの読み出し方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009508094A
JP2009508094A JP2008529586A JP2008529586A JP2009508094A JP 2009508094 A JP2009508094 A JP 2009508094A JP 2008529586 A JP2008529586 A JP 2008529586A JP 2008529586 A JP2008529586 A JP 2008529586A JP 2009508094 A JP2009508094 A JP 2009508094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photosensitive
chip
optical sensor
buffer memory
line
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.)
Granted
Application number
JP2008529586A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5239024B2 (ja
Inventor
ゼイフリート フォルカー
シュライバー フランク
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
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 Leica Microsystems CMS GmbH filed Critical Leica Microsystems CMS GmbH
Publication of JP2009508094A publication Critical patent/JP2009508094A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5239024B2 publication Critical patent/JP5239024B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/008Details of detection or image processing, including general computer control
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/2803Investigating the spectrum using photoelectric array detector
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052Optical details of the image generation
    • G02B21/0064Optical details of the image generation multi-spectral or wavelength-selective arrangements, e.g. wavelength fan-out, chromatic profiling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/72Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame transfer [FT]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本発明は、光センサチップ、光センサチップを含むレーザ顕微鏡、および光センサチップを読み出すための方法に関する。前記光センサチップには、感光面積および非感光面積が含まれる。非感光面積は、感光面積の表面の少なくとも2倍の表面を有する。

Description

本発明は、光センサチップを含む顕微鏡に関する。特に、本発明は、照明光ビームを放射する少なくとも1つの光源であって、この照明光ビームが、走査装置によって光ユニットを通り、点ごとか、点ラスタ状か、またはラインごとにサンプルを照明する光源と、サンプルから出て来る検出光ビームを空間的およびスペクトル的に分割し、それを光センサチップの感光領域へ導く分散素子と、を含む顕微鏡に関する。
さらに、本発明は、顕微鏡の光センサチップを読み出すための方法に関する。この光センサチップは、感光領域および非感光領域を形成してある。
米国特許第6,038,023号明細書は、蛍光検出または蛍光分光法のためのシステムを開示している。この場合には、サンプルから来る光は、プリズムによってスペクトル的に分割されて、検出器アレイへ導かれる。
同様に、米国特許第4,674,880号明細書は、分析される光が、多数の検出素子を有する検出器に当たる分光光度計を説明している。
独国特許第41 11 903号明細書は、分光学的に相関関係のある光走査顕微鏡のための発明を開示している。分光器には、冷却された二次元CCDアレイが含まれ、これに基づいて、測定光が検出される。
米国特許第5,355,165号明細書は、高速転送速度が可能な撮像CCDチップを開示している。このCCDチップには、感光セルから構成された二次元マトリックスが含まれる。感光セルのそれぞれは、ローカルメモリとして機能する記憶レジスタを割り当てられる。
独国特許出願公開第102 31 776号明細書は、顕微鏡を走査するための方法を開示している。少なくとも1つの蛍光染料を含むサンプルが、照明される。走査点から出て来る検出光が、スペクトル検出器によって検出され、この検出器が、各走査点のためのスペクトルデータを生成する。
欧州特許出願公開第0 257 379号明細書は、矢継ぎ早に画像を記録および格納するための方法を開示している。
CCDチップには3つの本質的なアーキテクチャ、すなわちフルフレーム、フレーム転送およびインターライン転送チップがある。
レーザ走査顕微鏡におけるスペクトル的に分割された検出光は、CCDまたは好ましくはEMCCDライン検出器によって検出されるように意図されている。しかしながら、先行技術によるかかるCCDまたはEMCCD検出器は、多くの用途に対して必要となる画像記録速度が遅すぎる。
フルフレームチップの場合には、全面積が、画像生成のために用いられる。完成し露出された画像が読み出される場合には、まだ読み出されていない画素は、露出され続ける。したがって、機械的シャッタなしでは、スミア効果(smear effects)が生じる。
フレーム転送チップの場合には、チップ面積の半分が、光不透過マスクによってシールドされる。露出の後、画像情報は、チップのこの非感光部分に完全にシフトされる。このシフト動作に必要な時間は、続いてチップを読み出すより著しく少ないので、結果として、スミア効果は、かなり低減される。
インターライン転送チップの場合には、スミア効果のさらなる低減が実現される。インターライン転送チップでは、チップの1つおきの列が光不透過式にマスクされる。露出の後、1列の幅で画像をシフトしさえすればよい。
フルフレームチップの場合には、2つの連続的な露出動作間の最小時間、いわゆる画像分離は、一般に、チップからの画像情報の読み出し時間に等しい。フレーム転送チップの場合、およびインターライン転送チップの場合の両方において、2つの連続的な露出間の時間は、画像情報を読み出すのに必要な時間より、せいぜい一回分しか短くすることができない。同様にこれらのチップにおいて、3以上の画像を有する時系列では、2つの連続的な露出間の最小分離は、マスクされた領域からの、それぞれのデータの読み出し時間に等しい。
フレーム転送およびインターライン転送チップの設計は、画像情報項目の読み出し動作中に生じる可能性があるスミア効果を回避することに向けて最適化される。連続的な露出間の最小分離、すなわち、画像分離およびしたがってまた最終的には画像繰り返し速度は、前記チップの設計に影響されない。
本発明は、所定のクロック速度および読み出しレジスタ数に対して、画像分離を低減するか、または光センサチップの画像記録速度を向上させる顕微鏡を提供する目的に基づいている。
この実証的な目的は、特許請求項1の特徴を含む顕微鏡によって達成される。
さらに、本発明は、所定のクロック速度および読み出しレジスタ数に対して、最小画像分離を低減するか、または顕微鏡の光センサチップの画像記録速度を向上させる方法を提供する目的に基づいている。
この実証的な目的は、特許請求項13の特徴を含む方法によって達成される。
できれば(たとえば、より高いクロック速度または並列に配置された複数の読み出しレジスタにより)読み出し時間を低減することによって、画像記録速度を向上させられることは、言うまでもない。
前記光センサチップを顕微鏡に用いることがさらに有利である。顕微鏡には、照明光ビームを放射する少なくとも1つの光源が設けられるが、この照明光ビームは、走査装置によって光ユニットを通り、点ごとか、点ラスタごとか、またはラインごとにサンプルを照明する。分散素子がビーム経路に配置され、この分散素子が、サンプルから出て来る検出光ビームを空間的およびスペクトル的に分割し、それを光センサチップの感光領域へ導くが、この光センサチップは、ライン型ブロックとして形成され、3つ以下の感光ラインを含むにすぎない。光センサチップは、感光ブロックに加えて複数の非感光ラインが形成されるように構成され、この場合に、非感光ラインの数は、ライン型ブロックにおける感光ラインの数の少なくとも2倍に対応する。
さらに、顕微鏡の光センサチップを読み出すための方法であって、光センサチップが、ライン型感光ブロックおよびライン型非感光ブロックを形成し、この方法が次のステップを含む方法が有利である。非感光ライン型ブロックは、感光ライン型ブロックの3つ以下のラインの少なくとも2倍に対応するライン数で形成される。感光領域における、光センサチップの検出素子において異なる時点で生成された電荷が、光センサチップにおける非感光領域の少なくとも1つのバッファメモリ領域へ連続的に転送される。情報は、その後そこから読み出される。
感光領域は、個別ラインとして形成することができる。さらに、この目的のために、非感光ライン型ブロックを、バッファメモリとして、2つの非感光ラインから形成することができる。
光センサチップのさらなる実施形態は、バッファメモリのライン数が、感光ラインにおける、光センサチップの個別検出素子の数に対応することである。
感光ラインは、その両側に第1および第2のバッファメモリを割り当てることができる。
光センサチップは、CCDチップか、CMOSチップか、または特に有利にはEMCCDチップである。本発明のさらに有利な構成は、従属項から集めることができる。
本発明の主題は、図面では概略的に図示され、また以下に図に関連して説明されている。
図1は、共焦点走査顕微鏡1の概略的構成を示すが、この顕微鏡1では、光センサチップ19という本発明による装置が用いられている。少なくとも1つの照明系2から来る照明光ビーム3は、ビームスプリッタまたは適切な偏向手段5によって、走査装置7へ導かれる。照明光ビーム3は、偏向手段5に当たる前に、照明ピンホール6を通過する。走査装置7には、カルダン式に懸架された走査ミラー9が含まれるが、この走査ミラー9は、走査光ユニット12および顕微鏡光ユニット13を通り、物体15上にかまたはそれを通して照明光ビーム3を案内する。不透明物体15の場合には、照明光ビーム3は、物体の表面上に案内される。生体15(試料)または透明物体の場合には、照明光ビーム3はまた、物体15を通して案内することができる。これらの目的のために、適切な染料を備えて適切な場合には、光らない試料が準備される(これは、確立された先行技術なので、図示せず)。物体15に存在する染料は、照明光ビーム3によって励起され、これらの染料に特有なスペクトルの特徴的な領域で光を放射する。物体15から出て来るこの光が、検出光ビーム17を規定する。検出光ビーム17は、顕微鏡光ユニット13、走査光ユニット12を通り、走査モジュール7を介して、偏向手段5へ伝わり、偏向手段5を通り、検出ピンホール18を介して、少なくとも1つの光センサチップ19に伝わるが、この光センサチップ19は、CCDチップまたはEMCCDのチップとして具体化される。物体15から出て来るか、またはそれによって規定された検出光ビーム17は、図1では破線として示されている。物体15から出て来る光のパワーに主に比例する電気検出信号が、光センサチップ19で生成される。既に上で言及したように、物体15が、ただ1つの波長ではない光を発するので、光センサチップ19の上流に分散素子20を配置するのが好都合である。分散素子20は、検出光の個別波長が、空間的およびスペクトル的に分離されるように、検出光ビームをスペクトル的に分割する。分散素子20の上流に配置されるのがレンズ21であるが、このレンズ21は、検出光ビーム17を拡散して平行にする。分散素子20の下流に配置されるのが、さらなるレンズ22であるが、レンズ22は、検出光ビーム17のスペクトル的に分離されたビーム24、25を、光センサチップ19に合焦させる。スペクトル的に分離されたビーム24および25は、それらの波長に関して異なり、したがって、光センサチップ19における異なる領域に当たる。
図2は、検出器ライン30およびバッファメモリ31を備えた光センサチップ19の概略図を示す。光センサチップ19は、感光領域19および非感光領域19を形成した。非感光領域19は、感光領域19の面積の少なくとも2倍に対応する面積を占める。検出器ライン30は、感光領域19に形成され、バッファメモリ31は、非感光領域19に形成される。本発明による検出器の設計の場合に、光センサチップ19は、CCDチップまたはEMCCDのチップとして形成される。非感光または光不透過領域19の面積は、感光領域19の面積より倍数だけ大きい。これは、次のことを意味している。すなわち、感光領域19からの画像情報は、データが光センサチップ19から読み出される前に、非感光領域19へ2度以上シフトできるということである。したがって、非感光領域19は、高速バッファメモリとして機能する。この方法では、最小露出時間は、感光領域19から非感光領域19(バッファメモリ)へデータをシフトするのに必要な時間に低減される。したがって、最小露出時間は、読み出し時間から独立している。バッファに格納できる画像の数は、光センサチップ19におけるバッファメモリ31および感光領域19の検出器ライン30のサイズ間の比率から与えられる。たとえばCCDチップまたはEMCCDチップなどの光センサチップ19は、任意に大きくできないので、本発明は、小さな感光面積または小さな感光領域19(たとえばライン検出器)を有する検出器にとって特に有利である。バッファメモリが、感光領域19の領域または面積の2倍を超えるかまたは2倍に等しい場合には、早くも利点がもたらされる。
光センサチップ19の好ましい一実施形態において、感光領域19は、ライン検出器として形成され、またレーザ走査顕微鏡に用途を見出す。この場合には、光センサチップ19におけるバッファメモリ31のライン数は、共焦点画像におけるピクセルの最大数に対応する。データは、2つの走査ラインの記録の間にバッファメモリ31から読み出される。走査ライン間の休止に依存して、検出素子30、30、...、30ごとの露出時間は、本発明による光センサチップ19で著しく短縮することができる。したがって、顕微鏡を用いた単方向走査およびデューティ比0.25の場合に、可能な露出時間は、7分の1に短縮される。読み出しは、読み出しレジスタ32で行われる。
図3は、検出器ライン30と、第1のバッファメモリ41および第2のバッファメモリ42とを備えた光センサチップ19の概略図を示す。この配置は、本発明によるバッファメモリの特に有利な変形を構成する。第1のバッファメモリ41は、検出器ライン30の一側43に配置され、第2のバッファメモリ42は、検出器ライン30の他側44に配置される。したがって、光センサチップ19の感光領域19からのデータは、1を超えるバッファメモリ41、42に書き込むことができる。結果として、第1のバッファメモリ41からデータを読み出す一方で、さらなるデータを第2のバッファメモリ42に同時に書き込むことが可能である。この構成により、ただ1つのバッファメモリを有する構成と比較して、同じ仕様が、全体的により小さなバッファメモリで達成される。
図4は、感光画素50、50、...、50を含む検出器ライン30と、非正方形非感光要素55、55、...55(画素)を有するバッファメモリとを備えた光センサチップ19の概略図を示す。ここで説明する配置は、図2の配置に対応する。光センサチップ19の面積を低減し、かつ転送時間を最小限にするために、バッファメモリにおける素子は、非正方形に形成される。読み出しは、読み出しレジスタ52で行われる。
図5は、3つの検出器ライン30を含む検出器領域60と、同様に配置されたバッファメモリブロック61、61、...、61とを備えた光センサチップ19の概略図である。ここで説明する配置は図2の配置に対応するが、感光領域19が3つの検出器ライン30を含むという差異がある。非感光領域19(バッファメモリ)は、複数のバッファメモリブロック61、61、...、61から構成され、これらのブロックのそれぞれは、Nバッファメモリライン30から構成されるが、この場合に、数Nは、感光領域19における検出器ライン30の数に対応する。感光領域19は、対応するバッファメモリをブロックごとに備えた面積検出器として形成される。読み出しは、読み出しレジスタ62で行われる。
図6は、3つの検出器ライン30を含む検出器領域70を備え、バッファメモリ71におけるビンニングを伴う光センサチップ19の概略図を示す。感光領域19からの情報は、読み出しの前にビンニングによりバッファメモリ71において圧縮される。読み出しは、読み出しレジスタ72で行われる。
たとえばプリズム、回折格子、ホログラムなどの分散素子と共に、バッファメモリを備えた光センサチップ19をスペクトル検出ユニットとしてレーザ走査顕微鏡(図1を参照)において用いることによって、顕微鏡からの信号の迅速なスペクトル検出が可能になる。本発明による光センサチップ19は、焦点面かまたはその近くに配置される。データは、特に光センサチップ19から読み出され、この光センサチップ19は、検出器ライン30を含むかまたは面積検出器であるが、この場合に、読み出しは、ビンニングで行われる。記憶レジスタは、(たとえば、レーザ走査顕微鏡における走査モジュール7(もしくは検流計(galvos))の反転中など光が検出器に入射しない時点の間に、またはレーザブランキング中に読み出される。
バッファメモリを表わす、光センサチップ19の非感光領域19は、チップ上の光不透過マスクによって実現される。光不透過マスクは、光センサチップ19の面積の4分の3より多くをカバーする。騒音低減のために、バッファメモリまたは全CCD/EMCCDチップは、ペルチェ、液体、空気もしくは多段冷却または同等の手段で冷却することができる。
光センサチップ19における検出素子および記憶素子の配置によって、バッファメモリからの画像情報項目の読み出し、および第2またはさらなるバッファメモリへの画像情報項目のシフトが、同時に行われる。CCDチップとして形成された光センサチップ19のバッファメモリは、複数の読み出しレジスタによって読み出すことができる。複数の電子倍増増幅器レジスタを、EMCCDチップとして形成された光センサチップ19の読み出しレジスタの下流に、配置することができる。
記憶のタイプは、光センサチップ19の構成に依存して実現される。検出器ライン30を有する光センサチップ19の場合には、走査ラインにおける(共焦点画像の)画像情報は、CCDチップまたはEMCCDチップのバッファメモリ31に格納される。同様に、走査領域における(共焦点画像の)画像情報は、CCDチップまたはEMCCDチップのバッファメモリに格納することができる。(共焦点画像における1つの点で測定された)時系列の画像情報は、同様に、CCDチップまたはEMCCDのチップのバッファメモリに格納することができる。
一般に、バッファメモリは、(共焦点画像における)ラインフライバック中に読み出される。2以上の検出器ラインの感光領域19の場合には、バッファメモリは、(共焦点画像における)フレームフライバック中に読み出される。
バッファメモリは、CCDチップまたはEMCCDチップの感光領域19とは異なるサイズを有するメモリ素子(画素)で構成されている。チップ面積および転送時間を最小限にするために、バッファメモリにおける画素は、非正方形に構成される(この点は、図4を参照されたい)。
検出光から信号を取り出すための光センサチップを備えた走査顕微鏡の概略図を示す。 検出器ラインおよびバッファメモリを備えた光センサチップの概略図を示す。 検出器ラインおよび2つのバッファメモリを備えた光センサチップの概略図を示す。 検出器ラインと、非正方形画素を備えたバッファメモリとを備えた光センサチップの概略図を示す。 3つの検出器ラインを含むライン型ブロックと、同様にブロックごとに配置されたバッファメモリブロックとを備えた光センサチップの概略図を示す。 複数の検出器ラインを含む検出器領域を備え、かつバッファメモリにおけるビンニングを伴う光センサチップの概略図を示す。

Claims (38)

  1. 感光領域および非感光領域を形成した光センサチップであって、前記非感光領域が、前記感光領域の面積の少なくとも2倍に対応する面積を占めることを特徴とする光センサチップ。
  2. 前記感光領域が、ライン検出器として形成されることと、少なくとも2つの非感光ラインがバッファメモリとして設けられることと、を特徴とする、請求項1に記載の光センサチップ。
  3. 前記感光領域が、複数の個別検出素子を含むことと、前記バッファメモリのライン数が、前記感光ラインにおける、前記光センサチップの個別検出素子の最大数に対応することと、を特徴とする、請求項2に記載の光センサチップ。
  4. 前記感光ラインが、第1および第2のバッファメモリを割り当てられることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光センサチップ。
  5. 前記光センサチップの前記感光領域が、少なくとも2つのラインを含むブロックを含むことと、前記非感光バッファメモリが、複数のブロックであって、それぞれが、前記感光ラインブロックと同数の非感光ラインを含む複数のブロックを含むことと、を特徴とする、請求項1に記載の光センサチップ。
  6. 少なくとも、非感光ラインの第1のブロックおよび非感光ラインの第2のブロックが設けられることと、前記2つのブロックが、前記感光ブロックの両側に配置されることと、を特徴とする、請求項5に記載の光センサチップ。
  7. 前記光センサチップの前記非感光領域が、前記光センサチップの面積の4分の3より多くをカバーする面積を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光センサチップ。
  8. 前記光センサチップが、CCDチップまたはEMCCDチップであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光センサチップ。
  9. 前記CCDチップまたは前記EMCCDチップの冷却が、騒音低減のために提供されることと、前記冷却が、ペルチェ冷却、液体冷却、空気冷却または多段冷却であることと、を特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光センサチップ。
  10. 前記CCDチップのバッファメモリが、2以上の読み出しレジスタを設けられることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光センサチップ。
  11. 前記EMCCDの読み出しレジスタが、2以上の増幅器レジスタを設けられることを特徴とする、請求項8に記載の光センサチップ。
  12. 照明光ビーム(5)を放射する少なくとも1つの光源(3)であって、この照明光ビーム(5)が、走査装置によって光ユニット(9)を通り、点ごとか、点ラスタ状か、またはラインごとにサンプル(10)を照明する光源(3)と、前記サンプル(10)から出て来る検出光ビーム(12)を空間的およびスペクトル的に分割し、かつそれを光センサチップ(19)の感光領域へ導く分散素子(20)と、を含む顕微鏡(1)であって、前記光センサチップが、前記感光領域に加えて非感光領域を形成し、また前記非感光領域が、前記感光領域の面積の少なくとも2倍に対応する面積を占めることを特徴とする顕微鏡(1)。
  13. 前記感光領域が、ライン検出器として形成されることと、少なくとも2つの非感光ラインがバッファメモリとして設けられることと、を特徴とする、請求項12に記載の顕微鏡(1)。
  14. 前記感光領域が、複数の個別検出素子を含むことと、前記バッファメモリのライン数が、前記感光ラインにおける、前記光センサチップの個別検出素子の最大数に対応することと、を特徴とする、請求項13に記載の顕微鏡(1)。
  15. 前記感光ラインが、第1および第2のバッファメモリを割り当てられることを特徴とする、請求項12〜14のいずれか一項に記載の顕微鏡(1)。
  16. 前記光センサチップの前記感光領域が、少なくとも2つのラインを含むブロックを含むことと、前記非感光バッファメモリが、複数のブロックであって、それぞれが、前記感光ラインブロックと同数の非感光ラインを含む複数のブロックを含むことと、を特徴とする、請求項12に記載の顕微鏡(1)。
  17. 少なくとも、非感光ラインの第1のブロックおよび非感光ラインの第2のブロックが設けられることと、前記2つのブロックが、前記感光ブロックの両側に配置されることと、を特徴とする、請求項16に記載の顕微鏡(1)。
  18. 前記光センサチップの前記非感光領域が、前記光センサチップの面積の4分の3より多くをカバーする面積を有することを特徴とする、請求項12〜17のいずれか一項に記載の顕微鏡(1)。
  19. 前記光センサチップが、CCD検出器またはEMCCDであることを特徴とする、請求項12〜18のいずれか一項に記載の顕微鏡(1)。
  20. 前記CCD検出器または前記EMCCDチップの冷却が、騒音低減のために提供されることと、前記冷却が、ペルチェ冷却、液体冷却、空気冷却または多段冷却であることを特徴とする、請求項12〜19のいずれか一項に記載の顕微鏡(1)。
  21. 前記バッファメモリが、前記光センサチップの前記感光領域に光が入射しない時点の間に読み出されることを特徴とする、請求項12〜20のいずれか一項に記載の顕微鏡(1)。
  22. 前記光センサチップの前記感光領域に光が入射しない前記時点が、前記顕微鏡の前記走査装置の反転またはレーザブランキングを含むことを特徴とする、請求項21に記載の顕微鏡(1)。
  23. 前記CCD検出器のバッファメモリが、2以上の読み出しレジスタを設けられることを特徴とする、請求項12〜22のいずれか一項に記載の顕微鏡(1)。
  24. 前記EMCCDの1つまたは複数の読み出しレジスタが、2以上の増幅器レジスタを設けられることを特徴とする、請求項19に記載の顕微鏡(1)。
  25. 感光領域および非感光領域を形成した光センサチップを読み出すための方法であって、以下のステップ、すなわち、前記非感光領域が、前記感光領域の面積の少なくとも2倍に対応する面積で形成されるステップと、前記感光領域における、前記光センサチップの検出素子において異なる時点に生成された電荷が、前記光センサチップにおける前記非感光領域の少なくとも1つのバッファメモリ領域へ連続的に転送され、その後そこから読み出されるステップと、を特徴とする方法。
  26. 前記感光領域が、ライン検出器として具体化されることと、少なくとも2つの非感光ラインが、バッファメモリとして設けられることと、一連の画像情報項目が、前記光センサチップの前記バッファメモリに格納されることと、を特徴とする、請求項25に記載の方法。
  27. 前記感光領域が、複数の個別検出素子を含むことと、前記バッファメモリのライン数が、前記感光ラインにおける、前記光センサチップの個別検出素子の最大数に対応することと、を特徴とする、請求項26に記載の方法。
  28. 前記感光ラインが、少なくとも第1および少なくとも第2のバッファメモリを割り当てられることを特徴とする、請求項25〜28のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記光センサチップの前記感光領域が、少なくとも2つのラインを含むブロックとして形成されることと、前記非感光バッファメモリが、複数のブロックであって、それぞれが、前記感光ラインブロックと同数の非感光ラインを含む複数のブロックから形成されることと、を特徴とする、請求項25に記載の方法。
  30. 少なくとも、非感光ラインの第1のブロックおよび非感光ラインの第2のブロックが設けられることと、前記2つのブロックが、前記感光ブロックの両側に配置されることと、を特徴とする、請求項29に記載の方法。
  31. 前記光センサチップが、CCD検出器またはEMCCDであることを特徴とする、請求項25〜30のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記CCDチップまたは前記EMCCDチップの冷却が、騒音低減のために提供されることと、前記冷却が、ペルチェ冷却、液体冷却、空気冷却または多段冷却であることを特徴とする、請求項25〜31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 前記CCD検出器のバッファメモリが、2以上の読み出しレジスタを設けられることを特徴とする、請求項25〜31のいずれか一項に記載の方法。
  34. 前記EMCCDの1つまたは複数の読み出しレジスタが、2以上の増幅器レジスタを設けられることを特徴とする、請求項33に記載の方法。
  35. 前記感光ラインの場合または複数のラインを含む前記感光領域の場合に、代替バッファ記憶および読み出しが実行され、各場合に、前記少なくとも2つのバッファメモリのうちの同数のバッファメモリが、前記感光領域の両側に設けられることを特徴とする、請求項25〜34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記バッファメモリの読み出しが、前記光センサチップの前記感光領域に光が入射しない時点の間に実行されることを特徴とする、請求項25〜35のいずれか一項に記載の方法。
  37. 前記バッファメモリの読み出しが、走査顕微鏡の走査装置のラインフライバック中に実行されることを特徴とする、請求項25〜36のいずれか一項に記載の方法。
  38. 前記バッファメモリの読み出しが、走査顕微鏡の走査装置のフレームフライバック中に実行されることを特徴とする、請求項25〜36のいずれか一項に記載の方法。
JP2008529586A 2005-09-08 2006-08-22 光センサチップ、光センサチップを含むレーザ顕微鏡および光センサチップの読み出し方法 Active JP5239024B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005042672.7 2005-09-08
DE102005042672A DE102005042672B4 (de) 2005-09-08 2005-09-08 Photosensor-Chip, Laser-Mikroskop mit Photosensor-Chip und Verfahren zum Auslesen eines Photosensor-Chips
PCT/EP2006/065570 WO2007028710A1 (de) 2005-09-08 2006-08-22 Photosensor-chip, laser-mikroskop mit photosensor-chip und verfahren zum auslesen eines photosensor-chips

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009508094A true JP2009508094A (ja) 2009-02-26
JP5239024B2 JP5239024B2 (ja) 2013-07-17

Family

ID=37052580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008529586A Active JP5239024B2 (ja) 2005-09-08 2006-08-22 光センサチップ、光センサチップを含むレーザ顕微鏡および光センサチップの読み出し方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7586107B2 (ja)
EP (1) EP1929256A1 (ja)
JP (1) JP5239024B2 (ja)
DE (1) DE102005042672B4 (ja)
WO (1) WO2007028710A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050340B4 (de) 2009-10-23 2017-08-10 Leica Microsystems Cms Gmbh Vorrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahls in zwei unterschiedliche Richtungen und Scan-Mikroskop
JP5403369B2 (ja) * 2010-03-31 2014-01-29 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
GB201516701D0 (en) * 2015-09-21 2015-11-04 Innovation & Business Dev Solutions Ltd Time of flight distance sensor
NL2018134B1 (en) * 2017-01-05 2018-07-25 Univ Amsterdam Forming images of a sample using scanning microscopy
GB201704452D0 (en) 2017-03-21 2017-05-03 Photonic Vision Ltd Time of flight sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360676A (ja) * 1986-08-19 1988-03-16 カッパ−・メステヒニック・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 高速画像列の撮影及び記憶方法とその装置
JPH05142144A (ja) * 1991-04-12 1993-06-08 Bayer Ag 分光学的に相関関係のある光走査顕微鏡検査法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111622A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Hitachi Ltd 分光光度計
US5355165A (en) * 1992-08-06 1994-10-11 Princeton Scientific Instruments, Inc. Very high frame rate CCD imager
US6157408A (en) * 1995-06-06 2000-12-05 Takeharu Etoh High-speed CCD image transfer apparatus
US6038023A (en) * 1998-07-31 2000-03-14 The Research Foundation Of State University Of New York Sensors for detection and spectroscopy
US20040090667A1 (en) 2002-03-22 2004-05-13 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Microscopy system
DE10231776B4 (de) 2002-07-13 2021-07-22 Leica Microsystems Cms Gmbh Verfahren zur Scanmikroskopie und Scanmikroskop

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360676A (ja) * 1986-08-19 1988-03-16 カッパ−・メステヒニック・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 高速画像列の撮影及び記憶方法とその装置
JPH05142144A (ja) * 1991-04-12 1993-06-08 Bayer Ag 分光学的に相関関係のある光走査顕微鏡検査法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005042672B4 (de) 2009-10-01
DE102005042672A1 (de) 2007-03-15
WO2007028710A1 (de) 2007-03-15
US7586107B2 (en) 2009-09-08
US20080180791A1 (en) 2008-07-31
EP1929256A1 (de) 2008-06-11
JP5239024B2 (ja) 2013-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7424286B2 (ja) 蛍光観察装置及び蛍光観察方法
US7280205B2 (en) On-chip spectral filtering using CCD array for imaging and spectroscopy
US7649618B2 (en) System and method to perform raman imaging without luminescence
US20130015331A1 (en) Device and method for detecting light
US11269171B2 (en) Spectrally-resolved scanning microscope
JP5965644B2 (ja) 時間遅延積分方式センサーを使用したイメージングに対する時間領域多重化
JP5239024B2 (ja) 光センサチップ、光センサチップを含むレーザ顕微鏡および光センサチップの読み出し方法
US20220247962A1 (en) Optical measurement device and optical measurement system
JP2011513740A (ja) 光子混合検出器を用いた時間分解分光分析方法およびシステム
GB2447129A (en) Method and microscope device for observing a continuously moving specimen
JPH0643090A (ja) 粒子分析装置
US11143855B2 (en) Scanning microscope using pulsed illumination and MSIA
US20060238756A1 (en) Fast spectral confocal imager
JP5999864B2 (ja) 時間分解分光器のためのシステム及び装置
US8658989B2 (en) Fluorometric assay apparatus and fluorometric assay method
JP3952499B2 (ja) 共焦点スキャナ顕微鏡
CN116249891A (zh) 探测发射光的方法、探测设备和激光扫描显微镜
US20070076232A1 (en) Microscope system and method for shading correction of lenses present in the microscope system
JP2009230021A (ja) 光学顕微鏡、及びスペクトル測定方法
US20190137742A1 (en) Microscope and microscopy method
JP2001041821A (ja) スリット像検出装置
EP4367545A2 (en) Methods and device for obtaining microscopic digital images

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120814

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130307

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5239024

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250