JP2020534553A - 二重光学格子スライド構造化照明イメージング - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、「二重光学格子スライド構造化照明イメージング(Dual Optical Grating Slide Structured Illumination Imaging)」と題する2018年1月16日に出願された米国仮特許出願第62/618,057号及び「二重光学格子スライド構造化照明イメージング」と題する2018年3月20日に出願されたオランダ特許出願第2020619号の優先権を主張する。上記出願それぞれの全内容を参照により本明細書に援用する。
本明細書に開示する技術のいくつかの実施形態によれば、SIMイメージングシステムは、多アームSIMイメージングシステムとして実現することができ、システムの各アームが発光装置とシステムの光軸に対して特定の固定の向きを有するビームスプリッタとを含む。
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態によれば、SIMイメージングシステムは、多光学格子スライドSIMイメージングシステムとして実現することができ、1つの直線運動ステージに、システムの光軸に対して対応する固定の向きを有する複数の回折格子(又は他のビーム分割光学素子)が取り付けられる。
本明細書に開示される技術のいくつかの実施形態によれば、SIMイメージングシステムは、パターン角度空間選択SIMイメージングシステムとして実現することができ、固定2次元回折格子を空間フィルタホイールと組み合わせて用いて1次元回折パターンを試料に投影する。
Claims (26)
- 発光する発光装置と、
第1のビームスプリッタ及び第2のビームスプリッタが取り付けられた直線運動ステージであり、前記第1のビームスプリッタは、第1の複数の縞を試料の平面に投影するよう前記発光装置が発した光を分割し、前記第2のビームスプリッタは、第2の複数の縞を前記試料の前記平面に投影するよう前記発光装置が発した光を分割する直線運動ステージと、
前記試料が発した光を集光するイメージセンサと
を備えた構造化照明イメージングシステム。 - 請求項1に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記直線運動ステージは1次元直線運動ステージであり、前記直線運動ステージは、1次元に沿って並進して前記第1のビームスプリッタ及び前記第2のビームスプリッタのそれぞれを前記発光装置に光学的に結合し、前記第1のビームスプリッタは、1次元に沿って前記第2のビームスプリッタに隣接する構造化照明イメージングシステム。
- 請求項2に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1のビームスプリッタは第1の透過型回折格子を含み、前記第2のビームスプリッタは第2の透過型回折格子を含む構造化照明イメージングシステム。
- 請求項3に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は、1次元から角度がオフセットされる構造化照明イメージングシステム。
- 請求項4に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は、前記直線運動ステージに取り付けられた単一の光学素子に組み込まれる構造化照明イメージングシステム。
- 請求項5に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記単一の光学素子は、第1の回折格子でパターン化された第1の側と、該第1の側に隣接する第2の回折格子でパターン化された第2の側とを含む構造化照明イメージングシステム。
- 請求項4に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は、1次元から約±45°の角度でオフセットされる構造化照明イメージングシステム。
- 請求項7に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1の複数の縞は、前記試料平面上の前記第2の複数の縞から約90°の角度でオフセットされる構造化照明イメージングシステム。
- 請求項8に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記試料は、矩形アレイ又は六角形アレイ状に規則的にパターン化された複数のフィーチャを含む構造化照明イメージングシステム。
- 請求項4に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1及び第2の回折格子のそれぞれが発した0次光を遮断する1つ又は複数の光ビームブロッカをさらに備えた構造化照明イメージングシステム。
- 請求項4に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記第1の複数の縞及び前記第2の複数の縞のそれぞれを前記試料に投影する対物レンズをさらに備えた構造化照明イメージングシステム。
- 請求項11に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記直線運動ステージと前記対物レンズとの間の光路に投影レンズをさらに備え、該投影レンズは、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子のそれぞれのフーリエ変換を前記対物レンズの入射瞳に投影する構造化照明イメージングシステム。
- 請求項3に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記直線運動ステージに取り付けられたコンポーネントに形成されたアライメントパターンをさらに備え、該アライメントパターンは、撮像アライメント用のパターンを前記試料の前記平面に投影するよう前記発光装置が発した光を分割する構造化照明イメージングシステム。
- 請求項13に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、投影された前記パターンは、投影された前記第1の複数の縞及び前記第2の複数の縞よりも低い周波数を有する線を含み、前記アライメントパターンは、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子の少なくとも一方を含む基板に形成される構造化照明イメージングシステム。
- 請求項1に記載の構造化照明イメージングシステムにおいて、前記試料の前記平面に投影される前記第1の複数の縞及び前記第2の複数の縞を位相シフトさせる光位相変調器をさらに備え、該光位相変調器は、前記直線運動ステージとは別個のコンポーネントである構造化照明イメージングシステム。
- 構造化照明イメージングシステムの発光装置をオンにするステップであり、前記構造化照明イメージングシステムは第1の回折格子及び第2の回折格子が取り付けられた1次元直線運動ステージを含み、該直線運動ステージは1次元に沿って並進するステップと、
前記直線運動ステージを1次元に沿って並進させて、前記第1の回折格子により試料に投影された第1の複数の縞を位相シフトさせるステップと、
前記直線運動ステージを並進させて、前記第2の回折格子を前記発光装置に光学的に結合するステップと、
前記第2の回折格子を前記発光装置に光学的に結合した後に、前記直線運動ステージを1次元に沿って並進させて、前記第2の回折格子により前記試料に投影された第2の複数の縞を位相シフトさせるステップと
を含む方法。 - 請求項16に記載の方法において、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は透過型回折格子である方法。
- 請求項17に記載の方法において、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は、1並進次元から角度がオフセットされる方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は、前記直線運動ステージに取り付けられた単一の光学素子に組み込まれる方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記第1の回折格子及び前記第2の回折格子は、1次元から約±45°の角度でオフセットされる方法。
- 請求項18に記載の方法において、該方法は、
前記直線運動ステージを1次元に沿って複数回並進させて、前記第1の回折格子により前記試料に投影された前記第1の複数の縞を複数回位相シフトさせるステップと、
前記第2の回折格子を前記発光装置に光学的に結合した後に、前記直線運動ステージを1次元に沿って複数回並進させて、前記第2の回折格子により前記試料に投影された前記第2の複数の縞を複数回位相シフトさせるステップと
を含む方法。 - 請求項21に記載の方法において、
前記直線運動ステージを並進させて前記第1の複数の縞を位相シフトさせる度にその後に前記試料の画像を取り込むステップと、
前記直線運動ステージを並進させて前記第2の複数の縞を位相シフトさせる度にその後に前記試料の画像を取り込むステップと
をさらに含む方法。 - 請求項22に記載の方法において、取り込み画像を用いて、該取り込み画像のそれぞれよりも高い解像度を有する画像を計算的に再構成するステップをさらに含む方法。
- 請求項21に記載の方法において、前記第1の複数の縞又は前記第2の複数の縞が前記試料上で位相シフトされる度に、前記直線運動ステージを1次元に沿ってほぼ同じ距離だけ並進させる方法。
- 請求項24に記載の方法において、前記試料は、矩形アレイ又は六角形アレイ状に規則的にパターン化された複数のフィーチャを含む方法。
- 請求項21に記載の方法において、前記第2の回折格子が前記発光装置に光学的に結合されるときに、前記直線運動ステージを約10mm〜15mm並進させる方法。
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