JP6282658B2 - 自由に調整可能な試料走査を有する共焦点顕微鏡 - Google Patents
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Description
ピンホールアレイは、単一スポットの形成を共に担っている。ピンホールアレイは、適切な絞りでのホールグリッドとして形成することができる。光ファイバ束、例えばシングルモードファイバアレイを用いてもよく、これにより各々のピンホール素子は光ファイバ束の1つの光ファイバによって形成される。従って個々の光ファイバが、対応する単一スポットのための共焦点ピンホールのように作用する。光ファイバ束の形態でのピンホールアレイの形成は、この場合に、ビーム案内において高い柔軟性が与えられているので、特に内視鏡としての用途に有利である。
検出機構で平面検出器を使用する場合、1つの同じ顕微鏡で共焦点結像も広視野顕微鏡法も実現することができる。このためには光波群のすべての光源をスイッチオンすればよいだけである。このような広視野顕微鏡法では、光波群を適切に制御することにより、任意の関心領域を予め定めることができる。照明すべきでない単一スポットに関しては、単純に対応する光源をスイッチオフにする。
このようなLEDアレイを備えた構造方式の代わりに、図2に概略的に示したモジュール19を使用することもでき、このモジュールの場合、LEDアレイ4は、単一光源21を有する光源アレイ20と取り替えられており、単一光源21はLED5とは違い、束ねられた放射を発しない。従って放射特性は狭い開口角内にはないので(LEDアレイ4のLED5は、ビームを25〜30°の開口角で放射する)、光源アレイ20の後ろにはミニレンズアレイ22が配置されており、このミニレンズアレイは絞りアレイ23と一緒に、後にレンズ6およびさらなる光学系がピンホールアレイ8によって結像を単一スポット14内にもたらすように、単一光源21の放射を束ねる。ここでも各々の単一スポット14は、正確に1つの光源に、この場合は1つの単一光源21に割り当てられており、対応する単一光源21が光を放つ場合にのみ照明されている。
Claims (12)
- 試料空間(2)内に配置された試料の共焦点結像のための顕微鏡であって、
個々にスイッチオン可能であり、かつ光源アレイ(4)として形成されている光源(5;21)から成る光源群(4;20)を有する照明機構と、
検出機構(3)と、
複数の相並んでいるピンホール素子(13;27)を有するピンホールアレイ(8;26)を含むピンホール機構であって、各々光源(5;21)に対して1つのピンホール素子(13;27)が存在しているピンホール機構と、
各々のピンホール素子(13;27)に、該光源群(4;20)の該光源(5;21)の個々の放射によって光を当て、該試料空間(2)内にある個々のスポット(14)を共焦点で照明する光学系(6、7、9、11)と、
ここで、各々のピンホール素子(13;27)に該個々のスポット(14)の1つが割り当てられており、該個々のスポット(14)が該試料空間(2)内で、放射の入射方向に対して相並んでおり、
該光学系(11、9、7、15、17)が、該個々のスポット(14)を該ピンホール機構によって共焦点で該検出機構(3)上に結像し、
該光源アレイ(4)を駆動し、かつ該個々の光源をスイッチオンおよびスイッチオフして、該個々のスポット(14)の移動なしで、該個々のスポット(14)と活性化された光源(5)との間の切替えにより試料の走査が実行されるようにする制御機器(C)と
を備える顕微鏡。 - 前記検出機構(3)が検出ピクセルアレイを有しており、前記光学系(7、15、17)が、各々のピンホール素子(13)を1つの検出ピクセル上に結像する、請求項1に記載の顕微鏡。
- 前記ピンホールアレイが光ファイバ束(26)として形成されており、各々のピンホール素子が該光ファイバ束(26)の1つの光ファイバ(27)によって形成されている、請求項1または2に記載の顕微鏡。
- 前記光学系が、前記光ファイバ束(26)の試料空間側の端部に施され、放射を前記個々のスポット(14)に束ねるGRINレンズ(28)を有している、請求項3に記載の顕微鏡。
- 前記光学系が、ピンホールアレイ(8)と試料空間(2)との間に配置され、該試料空間(2)内の隣接する個々のスポット(14)の部分的な重なりを生じさせる結像素子(10)を有している、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の顕微鏡。
- すべての相並んでいる個々のスポット(14)の位置を同時に前記試料空間(2)内で変位する画像エリア変位機構(10)が設けられている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の顕微鏡。
- 前記光源アレイ(4)の前記光源(5)が所定のグリッド寸法において相並んでいる、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の顕微鏡。
- 前記光源アレイ(4)がLEDアレイ(4)である、請求項1に記載の顕微鏡。
- 前記制御機器(C)は、直接的には隣接していない複数の個々のスポット(14)を照明する光源(5)を同時にスイッチオンする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の顕微鏡。
- 前記照明機構が、異なる波長領域で放出する複数の光源群(4a、4b、4c)と、該光源群(4a、4b、4c)からの放射を重畳する結合機構(24、25)とを有している、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の顕微鏡。
- 前記光源アレイ(4)の前記光源(5)は10〜20μmのグリッド寸法において相並んでいる、請求項7に記載の顕微鏡。
- 前記光源(5)は、隣接する個々のスポット(14)が試料空間(2)内で重なるように配置されている、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の顕微鏡。
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