JP2013501951A - 全反射蛍光測定のための顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の有利な形態は従属請求項に提示されている。
照明用ビーム経路は、照明光が対物レンズを出た後に対物レンズの光軸を全反射角以上の角度で交差するように形成し得ることが有利である。これにより、例えばPALMおよびTIRFを可変の照明強度で動作させることができる。
本発明による顕微鏡の動作は、可変光学系を複数の調整のうちの1つに設定する工程と、照明光の調整されたビーム断面に対応する視野を検出器に結像するため、検出用ビーム経路内の調整可能な結像レンズを調整する工程と、対物レンズの瞳平面内に照明光を合焦する工程と、試料からの蛍光を検出器により受光する工程とにおいて行われることが好ましい。
以下に、本発明を例示的実施形態に基づきさらに詳しく説明する。
図3は、とりわけ光源2と、ビームスプリッタ3と、光源2の照明光により試料5を照明するための顕微鏡対物レンズ4とが配置された照明用ビーム経路を有する顕微鏡1を示している。光源2は、GFP(英語「green−fluorescent protein」)のような特定種の蛍光体を励起するのに適したレーザである。ビームスプリッタ3は、試料5から同じ対物レンズ4を通って検出器6まで延びている検出用ビーム経路を脱結合する。ビームスプリッタ3は、例えば、試料5から供給される光を照明光の励起波長と試料5の蛍光波長に分離する2色性カラースプリッタとして形成することができる。励起光の反射部分または散乱部分は光源2に導かれ、蛍光部分は検出器6に導かれる。検出器6は、例えば2次元で位置分解するCCD(英語「charge coupled device」)である。
結像レンズ13Aおよび13Bは、駆動装置11により、どちらか一方を検出用ビーム経路内に移動、例えば旋回させることができる。第2の結像レンズ13Bは、第1の結像レンズ13Aとは異なり検出器6上の画像をより大きく拡大する。第2の結像レンズ13Bの焦点距離は、第2の結像レンズ13Bが検出用ビーム経路内にある場合に、第3のテレスコープ光学系10.2による顕微鏡の視野(第2のテレスコープ光学系10.1によるより小さい視野)が検出器6のほぼ全体に結像されるように選択されている。これに対応して第1の結像レンズ13Aの焦点距離は、第1の結像レンズ13Bが検出用ビーム経路内にある場合に、第2のテレスコープ光学系10.1による顕微鏡のより大きな視野が検出器6に結像されるように選択されている。
Claims (13)
- 顕微鏡(1)であって、
照明光により試料(5)を照明するために、光源(2)と、対物レンズ(4)と、該対物レンズ(4)の瞳平面(P)内に照明光を合焦する光学系(7)とを備えた照明用ビーム経路を有し、
該試料(5)の蛍光を受光するために検出器(6)を備えた検出用ビーム経路を有する顕微鏡(1)において、
該光源(2)は、レーザであり、
該照明用ビーム経路内には、中間画像平面内での照明光のビーム断面を調整可能な可変光学系(10、15)が配置され、その変更する際、ビーム断面が異なっても照明光の発散度が同じである、顕微鏡(1)。 - ビーム断面を調整するための前記可変光学系(10、15)は、前記検出用ビーム経路の外に配置されている、請求項1に記載の顕微鏡(1)。
- 前記照明用ビーム経路は、照明光が前記対物レンズ(4)から出射された後に前記対物レンズ(4)の光軸を全反射角以上の角度で交差するように形成されている、請求項1または2に記載の顕微鏡(1)。
- 前記可変光学系は、少なくとも2つの倍率調整の間で切替可能なテレスコープ(10)を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の顕微鏡(1)。
- 前記テレスコープ(10)の倍率調整は、1未満の倍率を有する、請求項4に記載の顕微鏡(1)。
- 前記可変光学系(15)の倍率は無段階で調整可能である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の顕微鏡(1)。
- 前記無段階に調整可能な光学系(15)は1未満の倍率に調整可能である、請求項6に記載の顕微鏡(1)。
- 前記検出用ビーム経路は、前記検出用ビーム経路中の位置と前記検出用ビーム経路外の位置の間で移動することを調整可能な結像レンズ(13A、13B)か、または前記結像レンズに対応して調整可能なズーム光学系を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の顕微鏡(1)。
- 前記検出用ビーム経路が、前記照明用ビーム経路と同じ対物レンズ(4)を通って延びている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の顕微鏡(1)。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の顕微鏡(1)の動作方法であって
前記可変光学系(10、15)を複数の調整のうちの1つに設定する工程と、
照明光の調整されたビーム断面に対応する視野を前記検出器(6)に結像するため、前記検出用ビーム経路内の前記調整可能な結像レンズ(13A、13B)を調整する工程と、
前記対物レンズ(4)の瞳平面(P)内に照明光を合焦する工程と、
前記試料(5)からの蛍光を前記検出器(6)により受光する工程とを備える、顕微鏡(1)の動作方法。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の顕微鏡(1)の動作方法であって、
前記可変光学系(10、15)を複数の調整のうちの1つに設定する工程と、
前記対物レンズ(4)の瞳平面(P)内に照明光を合焦する工程と、
前記試料(5)からの蛍光を前記検出器(6)により受光し、その際、前記検出器(6)のピクセルのうち、照明光のビーム断面を用いて調整された視野に対応する真部分集合だけを画像内に記録する工程とを備える、顕微鏡(1)の動作方法。 - 請求項10または11に記載の方法を実施するために適応された制御ユニット(14)またはコンピュータプログラム。
- 請求項12に記載の制御ユニットを備えた顕微鏡。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017102013A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | キヤノン株式会社 | 走査型顕微鏡 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011017078B4 (de) * | 2011-04-15 | 2019-01-31 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Weitfeld-Mikroskop-Beleuchtungssystem, Verwendung desselben und Weitfeld-Beleuchtungsverfahren |
WO2013108626A1 (ja) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | 株式会社ニコン | 構造化照明装置、構造化照明顕微鏡装置、構造化照明方法 |
DE102013019347A1 (de) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Hochauflösende Scanning-Mikroskopie |
US9690086B2 (en) | 2013-11-20 | 2017-06-27 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Wide-field microscope illumination system and wide-field illumination method |
US10274712B2 (en) * | 2016-01-08 | 2019-04-30 | Optomak, Inc. | Microscope for fluorescence imaging with variable focus |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10123425A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Nikon Corp | ズーム機能付き蛍光顕微鏡 |
JP2003029153A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Olympus Optical Co Ltd | レーザー顕微鏡 |
JP2004318133A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-11 | Olympus Corp | 全反射蛍光顕微鏡 |
JP2004347777A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Olympus Corp | 全反射蛍光顕微鏡 |
JP2006162790A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Olympus Corp | 全反射蛍光照明装置 |
JP2007304421A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Olympus Corp | レーザ走査型顕微鏡 |
WO2007135976A1 (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Nikon Corporation | ズーム顕微鏡 |
JP2007334319A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-12-27 | Olympus Corp | 照明装置 |
JP2008276191A (ja) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Olympus Corp | 蛍光顕微鏡装置 |
JP2009514028A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | イェール ユニヴァーシティー | エバネッセント場の照明のための光学システム |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5999310A (en) * | 1996-07-22 | 1999-12-07 | Shafer; David Ross | Ultra-broadband UV microscope imaging system with wide range zoom capability |
JP4671463B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2011-04-20 | オリンパス株式会社 | 照明光学系及び照明光学系を備えた顕微鏡 |
DE10139754B4 (de) * | 2001-08-13 | 2004-07-08 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Beleuchtungsverfahren für ein Scanmikroskop und Scanmikroskop |
DE10144244A1 (de) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Zeiss Carl | Zoom-System, insbesondere für eine Beleuchtungseinrichtung |
US8334514B2 (en) * | 2004-05-20 | 2012-12-18 | Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education, On Behalf Of The University Of Nevada, Reno | Method, system, and computer program product for localizing photons and a light source emitting the photons |
DE102005000915A1 (de) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Vorrichtung zur multifokalen konfokalen mirkoskopischen Bestimmung der räumlichen Verteilung und zur multifokalen Fluktuationsanalyse von fluoreszenten Molekülen und Strukturen mit spektral flexibler Detektion |
EP1894010B2 (en) | 2005-05-23 | 2016-06-15 | Harald F. Hess | Optical microscopy with phototransformable optical labels |
DE102006033306A1 (de) * | 2006-07-17 | 2008-01-31 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Tirf Mikroskop |
DE102008028490A1 (de) * | 2008-06-16 | 2009-12-17 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Beleuchtungsanordnung für die TIRF-Mikroskopie |
DE102008059328A1 (de) * | 2008-11-27 | 2010-06-02 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Auflösungsgesteigerte Mikroskopie |
-
2009
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2010
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10123425A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-15 | Nikon Corp | ズーム機能付き蛍光顕微鏡 |
JP2003029153A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Olympus Optical Co Ltd | レーザー顕微鏡 |
JP2004318133A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-11 | Olympus Corp | 全反射蛍光顕微鏡 |
JP2004347777A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Olympus Corp | 全反射蛍光顕微鏡 |
JP2006162790A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Olympus Corp | 全反射蛍光照明装置 |
JP2009514028A (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-02 | イェール ユニヴァーシティー | エバネッセント場の照明のための光学システム |
JP2007304421A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Olympus Corp | レーザ走査型顕微鏡 |
JP2007334319A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-12-27 | Olympus Corp | 照明装置 |
WO2007135976A1 (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Nikon Corporation | ズーム顕微鏡 |
JP2008276191A (ja) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Olympus Corp | 蛍光顕微鏡装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017102013A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | キヤノン株式会社 | 走査型顕微鏡 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2465001A1 (de) | 2012-06-20 |
DE102009037366A1 (de) | 2011-02-17 |
WO2011018181A1 (de) | 2011-02-17 |
US20120140057A1 (en) | 2012-06-07 |
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