JP2021529349A - プログラム可能な多点照明器、共焦点フィルタ、共焦点顕微鏡、および共焦点顕微鏡を操作する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
光源に特定の直径の第1の光ビームを放出させるステップと、
第1の光ビームを所定の直径を有する第2の光ビームに拡張して、第1のAOD上に照明ウィンドウを画定するステップと、
第2の光ビームを変調し、それを第3の光ビームに変換するために、第1のホログラムを第1のAODに注入するステップと、
第2の変調面上で第3の光ビームを画像化するステップと、
第3の光ビームの直径が第2の光ビームの直径であり、第2のAOD上に照明ウィンドウを画定するように、ゼロ変調で第3の光ビームをコリメートするステップと、
第3の光ビームを変調し、それを第4の光ビームに変換するために、第2のホログラムを第2のAODに注入するステップと、
顕微鏡対物レンズの入力瞳孔に第4の光ビームを画像化するステップと、
サンプルと交差する再構成平面上に第4の光ビームを集束させるステップと、
サンプルから放出された蛍光を収集し、光を画像センサに集束させるステップと、
を含む。
第1の合成無線周波数信号を第1のデジタルホログラフィアルゴリズムで計算し、第2の合成無線周波数信号を第2のデジタルホログラフィアルゴリズムで計算するステップ(ただし、第1のデジタルホログラフィアルゴリズムと第2のデジタルホログラフィアルゴリズムとは同じアルゴリズムである可能性がある)と、
AWGを使用して、第1の計算信号から第1のAODに注入される第1のホログラムと、第2の計算された信号から第2のAODに注入される第2のホログラムとを合成するステップと、をさらに含み得る。
a)行への分解
b)分離可能な2次元サブイメージへの分解:非負の特異値分解(NNSVD)
Claims (15)
- 光源(1、2)と、該光源からの光ビームを変調する空間光変調器とを備え、該変調された光ビームは、前記顕微鏡の対物レンズ(21)の下に配置されたサンプルを横切って走査することを意図し、該サンプルはフルオロフォアを備える、光学顕微鏡用のプログラム可能な多点照明器であって、
前記空間光変調器が第1の音響光学偏向器(8)および第2の音響光学偏向器(9)を備え、該第1の音響光学偏向器が第1の変調面(81)を有し、該第2の音響光学偏向器が第2の変調面(91)を有し、前記2つの音響光学偏向器は、異なる方向にそれぞれの偏向を提供するためにカスケードに配置されることを特徴とし、前記空間光変調器は、前記サンプルを横切って2つの次元に走査することができ、前記空間光変調器が、前記第1の変調面を前記第2の変調面と共役させるための望遠鏡リレー(10)をさらに備え、前記照明器が、ホログラムを合成するように構成されており、かつ前記空間光変調器が前記ホログラムに応答して光ビームを変調するために、同時にそのような第1のホログラムを前記第1の音響光学偏向器内に注入し、そのような第2のホログラムを前記第2の音響光学偏向器内に注入するように配置されている任意波形発生器(13)をさらに備える、照明器。 - 前記任意波形発生器(13)が多チャンネル発生器であり、少なくとも1つのチャンネルが前記第1の音響光学偏向器(8)にホログラムを注入し、少なくとも別のチャンネルがホログラムを前記第2の音響光学偏向器(9)に注入するように配置され、前記任意波形発生器(13)は、音響光学セルの音響経路の相違について補償し、前記第1の音響光学偏向器に対する前記ホログラムを前記第2の音響光学偏向器に対する前記ホログラムと位置合わせするために、一方のチャンネルのホログラムシーケンスを他方のチャンネルのホログラムシーケンスに対して前進または遅延させる手段を備える、請求項1に記載の照明器。
- 前記任意波形発生器(13)が任意の複雑さのホログラムを合成するように構成されている、請求項1または2に記載の照明器。
- 各音響光学偏向器(8、9)用の先端傾斜型オプトメカニカルマウントをさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の照明器。
- 前記光源がパルスレーザ(1、2)を備え、前記照明器は、音響光学偏向器(8、9)内部の大規模な速度分散を回避または低減するための分散補償器(3)をさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の照明器。
- 所望の照明パターンの再構成を中間像面(18)に投影するために、空間光変調器の後に配置された走査レンズ(17)をさらに備え、該走査レンズが、前記顕微鏡のチューブレンズ(19)と一緒に、音響光学偏向器(8、9)の変調面(81、91)を顕微鏡対物レンズ(21)の入力瞳孔(20)と共役させる4f光学システムを形成する、請求項1から5のいずれか一項に記載の照明器。
- 前記サンプル内の任意の励起された蛍光位置の画像の周りに1つのデジタルピンホールの実時間実施を可能にするように構成された電子マルチピクセル検出器を備える画像センサ(26)を備え、前記サンプルによって放出された前記蛍光を前記画像センサ上に集束させるためのリレーシステム(25)をさらに備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の照明器を有する光学顕微鏡用の共焦点フィルタ。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の照明器と、共焦点発光画像を正しく構成するために、前記任意波形発生器(13)を前記画像センサ(26)と同期させる手段(16)を備える、請求項7に記載の共焦点フィルタと、を備える、共焦点顕微鏡。
- 請求項8に記載の共焦点顕微鏡を操作する方法であって、
前記光源(1、2)に特定の直径(D1)の第1の光ビームを放出させるステップと、
該第1の光ビームを所定の直径(D2)を有する第2の光ビームに拡張して、前記第1の音響光学偏向器(8)上に照明ウィンドウを画定するステップと、
前記第2の光ビームを変調し、それを第3の光ビームに変換するために、第1のホログラムを前記第1の音響光学偏向器に注入するステップと、
前記第2の変調面(91)上で該第3の光ビームを画像化するステップと、
前記第3の光ビームの前記直径(D2)が第2の光ビームの直径であり、前記第2の音響光学偏向器(9)上に照明ウィンドウを画定するように、ゼロ変調で前記第3の光ビームをコリメートするステップと、
前記第3の光ビームを変調し、それを第4の光ビームに変換するために、第2のホログラムを前記第2の音響光学偏向器に注入するステップと、
前記顕微鏡対物レンズ(21)の前記入力瞳孔(20)に該第4の光ビームを画像化するステップと、
前記サンプルと交差する再構成平面(22)上に前記第4の光ビームを集束させるステップと、
前記サンプルから放出された蛍光を収集し、前記光を前記画像センサ(26)上に集束させるステップと、
を含む方法。 - 前記第1の合成無線周波数信号を第1のデジタルホログラフィアルゴリズムで計算し、前記第2の合成無線周波数信号を第2のデジタルホログラフィアルゴリズムで計算するステップと、
前記任意波形発生器(13)を使用して、前記第1の計算された信号から前記第1の音響光学偏向器(8)内に注入される前記第1のホログラムと、前記第2の計算された信号から前記第2の音響光学偏向器(9)内に注入される前記第2のホログラムとを合成するステップと、をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記第1または前記第2のホログラムを合成する前記任意波形発生器(13)のチャンネル内のホログラムシーケンスを、前記他方のホログラムを合成する前記任意波形発生器の別のチャンネル内のホログラムシーケンスに関して、前進または遅延させるステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 各ホログラムを連続して数サイクル繰り返すステップと、別のホログラムに切り替える前に空白期間を導入するステップとをさらに含む、請求項10または11に記載の方法。
- 前記ホログラムを分離可能な構成要素に分解するステップをさらに含む、請求項10から12のいずれか一項に記載の方法。
- 共焦点画像を正しく構成するために、前記任意波形発生器(13)を前記画像センサ(26)と同期させるステップをさらに含む、請求項9から13のいずれか一項に記載の方法。
- 数学的に分離可能な照明パターンによって励起されたいくつかの処理された発光画像の合計として共焦点画像を構成するステップをさらに含む、請求項13または14に記載の方法。
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