JP2011197578A - Cars光用ユニットおよび顕微鏡システム - Google Patents
Cars光用ユニットおよび顕微鏡システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011197578A JP2011197578A JP2010067021A JP2010067021A JP2011197578A JP 2011197578 A JP2011197578 A JP 2011197578A JP 2010067021 A JP2010067021 A JP 2010067021A JP 2010067021 A JP2010067021 A JP 2010067021A JP 2011197578 A JP2011197578 A JP 2011197578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical path
- unit
- frequency dispersion
- microscope
- 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
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
【解決手段】レーザ光源3から発せられたパルスレーザ光に周波数分散を付与する光源光周波数分散手段4と、顕微鏡本体6とを備える多光子蛍光顕微鏡2の光源光周波数分散手段4と顕微鏡本体6との間の光路に挿入可能に構成され、パルスレーザ光の一部を光路から分岐する光路分岐手段15と、パルスレーザ光に周波数分散を付与する分岐光周波数分散手段17と、パルスレーザ光の周波数を変換する周波数変換手段18と、光路に挿入可能に構成され、周波数変換手段18によって周波数を変換されたパルスレーザ光を、光路を通過してきたパルスレーザ光に合波させる合波手段16とを備えるCARS光用ユニット1を提供する。
【選択図】図1
Description
このレーザ顕微鏡装置は、レーザ光源から発せられたパルスレーザ光を2つの光路に分岐して、一方の光路ではパルスレーザ光に付与する周波数分散量を調節することにより、標本上で略フーリエ限界パルスを達成可能な励起光またはポンプ光を切り替えて生成し、他方の光路では、フォトニッククリスタルファイバおよび光路長調節装置によってストークス光を生成することとしている。
一方、現行においては多光子蛍光観察およびCARS光観察を切り替えて行うことができるレーザ顕微鏡よりも、多光子蛍光観察専用のレーザ顕微鏡が多く使用されており、このようなレーザ顕微鏡にアドオンされてCARS光観察の機能を追加するCARS光用ユニットが望まれている。
本発明は、レーザ光源から発せられたパルスレーザ光に周波数分散を付与する光源光周波数分散手段と、該光源光周波数分散手段から射出されたパルスレーザ光を標本に照射して観察する顕微鏡本体とを備える多光子蛍光顕微鏡の前記光源光周波数分散手段と前記顕微鏡本体との間の光路に挿入可能に構成され、前記光源光周波数分散手段から射出されてきたパルスレーザ光の一部を前記光路から分岐する光路分岐手段と、該光路分岐手段により分岐されたパルスレーザ光に周波数分散を付与する分岐光周波数分散手段と、該分岐光周波数分散手段により周波数分散を付与されたパルスレーザ光の周波数を変換する周波数変換手段と、前記光路に挿入可能に構成され、前記周波数変換手段によって周波数を変換されたパルスレーザ光を、前記光路を通過してきたパルスレーザ光に合波させる合波手段とを備えるCARS光用ユニットを提供する。
すなわち、本発明によれば、多光子蛍光観察専用の多光子蛍光顕微鏡に、当該多光子蛍光顕微鏡の構成を変更することなくアドオンすることができ、これによって、明るく鮮明な多光子蛍光観察とコントラストの高いCARS光観察とを行うことができる。
このようにすることで、光路分岐手段によって分岐されたパルスレーザ光は、合波手段によって合波される際には、標本中における分子の特定の振動周波数に略等しい周波数差を時間軸方向の各時刻において有する2つのパルスレーザ光として合波される。これにより、標本において、比較的長時間にわたり、一定の周波数差の2つのパルス光を入射させて、2つのパルスレーザ光のエネルギを効率よく利用してCARS光を発生させることができ、コントラストの高いCARS光観察を行うことができる。
このようにすることで、光源光周波数分散手段と光量調節手段との距離を固定することができる。パルスレーザ光のビームにはダイバージェンスが存在する一方、光量調節手段は、パルスレーザ光を通過させる開口面積に制限のあるものが多く、けられが生じないように調節する必要があるが、光源光周波数分散手段と光量調節手段との距離を固定することで、観察方式を切り替えても、その都度のアライメント調整を不要とすることができる。
また、上記発明においては、前記光量調節手段が、音響光学素子であってもよい。このようにすることで、音響光学素子の有効入射開口に入射するパルスレーザ光を、都度の調節を行うことなく、いずれの観察方法においても一定とすることができる。
このようにすることで、多光子蛍光観察時とCARS光観察時とで、分岐比率を調節して、いずれの観察方法においても良好な観察を行うことが可能となる。
このようにすることで、波長板を操作して偏光面を調節して、偏光ビームスプリッタによるパルスレーザ光の分岐比率を簡易かつ任意に調節することができる。
このようにすることで、一対のダイクロイックミラーを光源光周波数分散手段と顕微鏡本体との間の光路に挿入して迂回光路を形成し、迂回光アライメント調整手段を調節しておくことにより、レーザ光源の波長切替時にその都度アライメント調整を行わなくても、アライメントの調整されたパルスレーザ光を顕微鏡本体に入射させることができる。
このようにすることで、簡易かつ安価にパルスレーザ光の周波数帯域を変更あるいは拡大することができる。また、用いるフォトニッククリスタルファイバの種類を選定することにより、種々の周波数スペクトル成分および帯域を有するパルスレーザ光を得ることができる。
本実施形態に係る顕微鏡システムは、多光子蛍光観察専用のレーザ顕微鏡2と、該レーザ顕微鏡に装着されるCARS光用ユニット1とを備えている。
本実施形態に係るCARS光用ユニット1は、多光子蛍光観察専用のレーザ顕微鏡2に装着されることにより、多光子蛍光観察の機能を損なうことなくCARS光観察の機能を追加するものである。
図中、符号13はダイクロイックミラー、符号14はステージである。
本実施形態に係るCARS光用ユニット1を多光子蛍光観察専用のレーザ顕微鏡2にアドオンするには、図2に示されるように、第1の周波数分散装置4と音響光学素子5との間に配置される主光路C1にビームスプリッタ15を挿入し、音響光学素子5と顕微鏡本体6との間に配置される主光路C1にレーザコンバイナ16を挿入する。
また、パルスレーザ光は、光路調節装置19において時間遅延を付与された後にレーザコンバイナ16において偏向されて、主光路C1を通過してきたパルスレーザ光と合波される。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係るCARS光用ユニット1と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
このCARS光用ユニット30には、レーザコンバイナ16に合波される際に分岐光路C2を通過してきたパルスレーザ光のアライメントを調節するアライメントユニット33が備えられている。
本実施形態の説明において、上述した第2の実施形態に係るCARS光用ユニット30と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
ここで、レーザ光源3から発せられたパルスレーザ光は、直線偏光であり、入射させるパルスレーザ光が直線偏光であることを必要とする音響光学素子5への戻り光をビーム径・波面調整光学系45の前段のλ/4板43によって円偏光に変化させて防ぐようになっている。また、CARS光観察においては、直線偏光であることが要求されるため、ビーム径・波面調整光学系45の後段のλ/4板44により、円偏光に変化したパルスレーザ光を直線偏光に戻して顕微鏡本体6に向かわせるようになっている。
CARS光用ユニット40に設けられた第3の周波数分散装置37は、図8に示されるように、レーザ顕微鏡41の主光路C1のλ/4板43とビーム径・波面調整光学系45との間に挿入されるようになっている。
また、ビームサンプラはフォトニッククリスタルファイバ18の前後段に配置され、各位置におけるパルスレーザ光の光量を測定することで、パルスレーザ光のフォトニッククリスタルファイバ18への入射効率を測定することができるようになっている。そして、測定の結果、入射効率が低い場合には、ファイバ調節機構46によって、フォトニッククリスタルファイバ18に入射するパルスレーザ光の光軸を調節することができるようになっている。
C1 主光路(光路)
C3 迂回光路
1,30,40 CARS光用ユニット
2 レーザ顕微鏡(多光子蛍光顕微鏡)
3 レーザ光源
4 第1の周波数分散装置(光源光周波数分散手段)
5 音響光学素子(光量調節手段)
6 顕微鏡本体
15 ビームスプリッタ(光路分岐手段)
16 レーザコンバイナ(合波手段)
17 第2の周波数分散装置(分岐光周波数分散手段)
18 フォトニッククリスタルファイバ(周波数変換手段)
19 光路調節装置(遅延時間調節手段)
21 偏光ビームスプリッタ(光路分岐手段)
22 λ/2板(波長板)
32,42 アライメントユニット(本体側アライメント調整手段)
33 アライメントユニット(分岐光アライメント調整手段)
34 ダイクロイックミラー
36 アライメントユニット(迂回光アライメント調整手段)
Claims (12)
- レーザ光源から発せられたパルスレーザ光に周波数分散を付与する光源光周波数分散手段と、該光源光周波数分散手段から射出されたパルスレーザ光を標本に照射して観察する顕微鏡本体とを備える多光子蛍光顕微鏡の前記光源光周波数分散手段と前記顕微鏡本体との間の光路に挿入可能に構成され、前記光源光周波数分散手段から射出されてきたパルスレーザ光の一部を前記光路から分岐する光路分岐手段と、
該光路分岐手段により分岐されたパルスレーザ光に周波数分散を付与する分岐光周波数分散手段と、
該分岐光周波数分散手段により周波数分散を付与されたパルスレーザ光の周波数を変換する周波数変換手段と、
前記光路に挿入可能に構成され、前記周波数変換手段によって周波数を変換されたパルスレーザ光を、前記光路を通過してきたパルスレーザ光に合波させる合波手段とを備えるCARS光用ユニット。 - 前記光路分岐手段により分岐されたパルスレーザ光に付与する時間遅延を調節する遅延時間調節手段を備える請求項1に記載のCARS光用ユニット。
- 前記光路に、該光路を通過するパルスレーザ光の光量を調節する光量調節手段を備え、
前記光路分岐手段が、前記光源光周波数分散手段と前記光量調節手段との間に挿入可能に設けられている請求項1または請求項2に記載のCARS光用ユニット。 - 前記光量調節手段が、音響光学素子である請求項3に記載のCARS光用ユニット。
- 前記光路分岐手段が、分岐比率を調節可能である請求項1から請求項4のいずれかに記載のCARS光用ユニット。
- 前記光路分岐手段が、偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタに入射するパルスレーザ光の偏光面を調節する波長板とを備える請求項5に記載のCARS光用ユニット。
- 前記多光子蛍光顕微鏡が、前記光路に、前記顕微鏡本体に入射させるパルスレーザ光のアライメントを調整する本体側アライメント調整手段を備え、
前記周波数変換手段と前記合波手段との間に配置された分岐光アライメント調整手段を備え、
前記合波手段が、前記本体側アライメント調整手段と前記顕微鏡本体との間に挿入可能に設けられている請求項1または請求項2に記載のCARS光用ユニット。 - 前記光路に挿入可能に設けられ、パルスレーザ光を波長毎に分岐して迂回光路を形成する一対のダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラー間の迂回光路に配置された迂回光アライメント調整手段とを備える請求項1または請求項2に記載のCARS光用ユニット。
- 前記周波数変換手段が、フォトニッククリスタルファイバである請求項1または請求項2に記載のCARS光用ユニット。
- レーザ光源から発せられたパルスレーザ光に周波数分散を付与する光源光周波数分散手段と、該光源光周波数分散手段から射出されたパルスレーザ光を標本に照射して観察する顕微鏡本体とを備える多光子蛍光顕微鏡と、
該多光子蛍光顕微鏡に対して着脱される請求項1から請求項9のいずれかに記載のCARS光用ユニットとを備える顕微鏡システム。 - 前記多光子蛍光顕微鏡が、前記光路に、前記顕微鏡本体に入射させるパルスレーザ光のアライメントを電動で調整する電動アライメント調整手段を備え、
該電動アライメント調整手段が、CARS光観察時および多光子蛍光観察時の2種類のアライメント調整値を記憶し、必要に応じてCARS光観察時に対応するアライメント調整値または多光子蛍光観察時に対応する対応するアライメント調整値を読み出してアライメントを調整する請求項10に記載の顕微鏡システム。 - 前記多光子蛍光顕微鏡が、前記光路に、前記顕微鏡本体に入射させるパルスレーザ光のアライメントを電動で調整する電動アライメント調整手段を備え、
CARS光観察時のパルスレーザ光の波長および多光子蛍光観察時のパルスレーザ光の波長に対する2種類のアライメント調整値を記憶し、パルスレーザ光の波長の切り替えに応じて各波長に対応するアライメント調整値を読み出してアライメントを調整する請求項10に記載の顕微鏡システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010067021A JP5489804B2 (ja) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Cars光用ユニットおよび顕微鏡システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010067021A JP5489804B2 (ja) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Cars光用ユニットおよび顕微鏡システム |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011197578A true JP2011197578A (ja) | 2011-10-06 |
JP2011197578A5 JP2011197578A5 (ja) | 2013-08-15 |
JP5489804B2 JP5489804B2 (ja) | 2014-05-14 |
Family
ID=44875814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010067021A Expired - Fee Related JP5489804B2 (ja) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Cars光用ユニットおよび顕微鏡システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5489804B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103885166A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-25 | 天津大学 | 基于布拉格衍射晶体的超高分辨非线性激发荧光显微系统 |
JP2017505423A (ja) * | 2013-11-19 | 2017-02-16 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングLeica Microsystems CMS GmbH | 試料を照明するための装置および方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0627386A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型光学顕微鏡 |
JP2004309621A (ja) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Olympus Corp | 顕微鏡およびズーム対物レンズ |
JP2009150649A (ja) * | 2005-03-29 | 2009-07-09 | Osaka Univ | 空間情報検出装置 |
JP2009222531A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Univ Of Tokyo | 非線形分光計測システム用の光源装置、非線形分光計測システム及び方法 |
JP2009281923A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡装置 |
JP2010060698A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡装置 |
-
2010
- 2010-03-23 JP JP2010067021A patent/JP5489804B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0627386A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型光学顕微鏡 |
JP2004309621A (ja) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Olympus Corp | 顕微鏡およびズーム対物レンズ |
JP2009150649A (ja) * | 2005-03-29 | 2009-07-09 | Osaka Univ | 空間情報検出装置 |
JP2009222531A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Univ Of Tokyo | 非線形分光計測システム用の光源装置、非線形分光計測システム及び方法 |
JP2009281923A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡装置 |
JP2010060698A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Olympus Corp | レーザ顕微鏡装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017505423A (ja) * | 2013-11-19 | 2017-02-16 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングLeica Microsystems CMS GmbH | 試料を照明するための装置および方法 |
CN103885166A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-25 | 天津大学 | 基于布拉格衍射晶体的超高分辨非线性激发荧光显微系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5489804B2 (ja) | 2014-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5551477B2 (ja) | 光源装置およびレーザ走査型顕微鏡装置 | |
JP5185695B2 (ja) | レーザ顕微鏡装置及び標本画像取得方法 | |
JP6453266B2 (ja) | 顕微鏡および顕微鏡検査法 | |
JP5913964B2 (ja) | 分光検出装置、及び、それを備えた共焦点顕微鏡 | |
JP4862164B2 (ja) | パルスレーザ光のタイミング調整装置、調整方法及び光学顕微鏡 | |
US9989754B2 (en) | Light scanning microscope with spectral detection | |
JP6530405B2 (ja) | ビームコンバイナ、音響光学ビームコンバイナ、光源、顕微鏡及び使用 | |
JP2006330685A (ja) | 多光子励起走査型レーザ顕微鏡 | |
US9188538B2 (en) | Raman microscope and Raman spectrometric measuring method | |
US7088495B2 (en) | Method and apparatus for time-division multiplexing to improve the performance of multi-channel non-linear optical systems | |
US6867919B2 (en) | Optical arrangement and microscope | |
JP5489804B2 (ja) | Cars光用ユニットおよび顕微鏡システム | |
JPWO2012120881A1 (ja) | 非線形顕微鏡及び非線形観察方法 | |
US10795138B2 (en) | Fluorescence microscope instrument comprising an actively switched beam path separator | |
JP6632531B2 (ja) | 照明光の焦点の形状を変える部材を有する顕微鏡 | |
JP4331454B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
JP2005062155A (ja) | コヒーレントラマン散乱顕微鏡 | |
JP5160372B2 (ja) | レーザ顕微鏡装置 | |
JP5508901B2 (ja) | レーザ顕微鏡装置の作動方法 | |
JP2017078855A (ja) | 定在波干渉顕微鏡 | |
JP2013003204A (ja) | レーザ顕微鏡装置 | |
US20210318530A1 (en) | Oblique Plane Microscope for Imaging a Sample | |
JP2010060698A (ja) | レーザ顕微鏡装置 | |
JP5198213B2 (ja) | レーザ顕微鏡装置 | |
JP2010096667A (ja) | レーザ顕微鏡装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130313 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130628 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140122 |
|
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: 20140212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140225 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5489804 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |