JP6537153B2 - 光学情報検知装置及び顕微鏡システム - Google Patents
光学情報検知装置及び顕微鏡システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6537153B2 JP6537153B2 JP2018521751A JP2018521751A JP6537153B2 JP 6537153 B2 JP6537153 B2 JP 6537153B2 JP 2018521751 A JP2018521751 A JP 2018521751A JP 2018521751 A JP2018521751 A JP 2018521751A JP 6537153 B2 JP6537153 B2 JP 6537153B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- spot light
- needle
- optical axis
- spot
- 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.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 271
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 163
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 47
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 26
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 16
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 241000353790 Doru Species 0.000 description 2
- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
- G01N21/6458—Fluorescence microscopy
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/32—Micromanipulators structurally combined with microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N2021/6463—Optics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/061—Sources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
特許文献1に記載の走査型レーザー顕微鏡では、シャッターが開かれてレーザービームが試料に照射される以前にレーザービームの走査が開始される。レーザービームの走査速度はシャッターが開かれるまでの間に所定の速度に達するので、機械的な機構に起因する走査開始時の応答遅れがなくなる。走査手段によってシャッターが閉じられた後もレーザービームの走査が続けられるので、シャッターが開いている間、実質的に画像形成に必要な情報、すなわち光検出器の出力が画像形成手段に取り込まれ、前記情報に基づいて画像が形成される。その結果、レーザービームの走査に要する時間、すなわち試料の観察に要する時間の短縮が図られる。
すなわち、本発明は、上述の課題を解決するため、以下の手段を提供する。
(2)本発明の一態様にかかる光学情報検知装置は、第一の光軸に沿って該第一の光軸に直交する方向に集光されている幅寸法よりも大きい長さ寸法に亘り集光されているニードル状スポット光を生成し、該ニードル状スポット光を検知対象物に照射するニードル状スポット光照射部と、前記検知対象物における前記ニードル状スポット光の照射領域内の前記第一の光軸上の互いに異なる複数の位置から発せられた出射光を、該出射光の第二の光軸に沿って移動するに従って該第二の光軸に交差する受光面における集光位置が前記検知対象物における前記第一の光軸上の前記出射光が出射された前記複数の位置に応じてそれぞれ変化するようにシフトするシフトスポット光に一括で変換するシフトスポット光変換部と、前記受光面に沿って前記シフトスポット光を受光するシフトスポット光受光部と、前記シフトスポット光受光部によって受光された前記シフトスポット光から前記出射光の出射位置の光学情報を取得する光学情報取得部と、を備え、前記シフトスポット光は、前記第二の光軸に対して放物線状に湾曲するエアリービームである。
図1に示すように、顕微鏡システム100は、少なくとも光学情報検知装置50を備え、その他にイメージ情報作成部60を備えている。
光学情報検知装置50は、ニードル状スポット光照射部10と、シフトスポット光変換部30と、シフトスポット光受光部40と、光学情報取得部48と、を備えている。光学情報検知装置50では、後述するニードル状スポット光L1を生成し、ニードル状スポット光L1の光軸(第一の光軸)A1が検知対象物Sの方向D3(すなわち、検知対象物Sの厚み方向)に略平行するようにニードル状スポット光L1を検知対象物Sに照射する。また、光学情報検知装置50では、検知対象物Sにおけるニードル状スポット光L1の照射領域R内の光軸A1上の互いに異なる位置P1,P2,P3から出射された出射光をシフトスポット光L2に変換するので、受光面Pで受光したシフトスポット光L2から出射光が発せられた位置P1,P2,P3の光学情報が検知される。
なお、図1には、検知対象物Sにおける照射領域R内の光軸A1上の互いに異なる位置として位置P1,P2,P3の三点を例示しているが、光学情報検知装置50の検知位置には照射領域R内の全位置が該当し、その数は限定されない。
ニードル状スポット光照射部10は、光軸A1に沿って光軸A1に直交する方向D1,D2の面内に集光されている幅寸法wよりも大きい長さ寸法gに亘り集光されているニードル状スポット光L1を生成し、ニードル状スポット光L1を検知対象物Sに照射する構成を備えている。
光変調部14は、検知対象物Sの内部に集光するニードル状スポット光L1の長さ寸法gや幅寸法wをそれぞれ、後述するように検知対象物Sの光学情報の検知に適した所望の寸法にするためのニードル状スポット光設定部120を備えている。例えば、ニードル状スポット光設定部120は、光軸A1に沿って光源12から発せられた光の情報及び所望のニードル状スポット光L1の情報から光変調部14の変調パターンを算出するものであれば特に限定されない。ニードル状スポット光設定部120の一例としては、前記変調パターンを算出するプログラム等が内蔵されたコンピュータが挙げられる。ニードル状スポット光設定部120によれば、測定環境や検知対象物Sに応じて、所望の幅寸法w及び長さ寸法gを有するニードル状スポット光L1が設定される。通常の集光スポットにおける幅寸法と同程度の幅寸法wを有するニードル状スポットにおいて、通常の集光スポットの長さ寸法に比べて10倍以上の長さ寸法gが得られると、従来のレーザー顕微鏡を用いた3次元での画像化における面方向(即ち、方向D3に直交する方向)の空間分解能が維持されつつ、最大で10倍の高速化が期待される。また、ニードル状スポット光設定部120では、前述のように方向D3において図る高速化の度合い(例えば、10倍)に合わせ、光変調部14の変調パターンが算出される。また、ニードル状スポット光設定部120では、光変調部14とニードル状スポット光生成部16との間の光学素子(例えば、集光レンズ15,18,20,22等)の有無や各光学素子の情報が考慮される。光変調部14としてSLM等の能動型光学素子が用いられる場合、ニードル状スポット光設定部120から光変調部14への情報や信号によってリアルタイムに光変調部14における変調パターンが書き換え可能になり、ニードル状スポット光L1が高精度且つリアルタイムに設定される。
ニードル状スポット光設定部120によって図2に示す環状部Cの内径と外径との差を縮小することで、幅寸法wに対する長さ寸法gの比率を高め、ニードル状スポット光L1としてのベッセルビームの焦点深度を増大させることができる。
従って、環状部Cに相当する部分以外の液晶分子に照射された光の0次光は光変調部14で反射される。本態様では、集光レンズ15の光変調部14とは反対側の焦点位置(所謂、前側焦点距離)にアパーチャー31が設けられている。そのため、光変調部14の環状部C以外の部分から反射された無変調成分である0次光は、検知対象物Sの光学情報の取得には寄与せず、図1の二点破線で示すように集光レンズ15及び全反射ミラー17を通過して進むものの、アパーチャー31によって遮断され、検知対象物Sには照射されない。
検知対象物Sは、上述説明したニードル状スポット光照射部10から出射されたニードル状スポット光L1の光軸A1上に配置されている。検知対象物Sは、ニードル状スポット光L1を照射可能であって、照射されたニードル状スポット光L1によって刺激される物質や要素を含み、例えば生体であってもよく、非生体であってもよく、特に制限されない。
シフトスポット光変換部30は、検知対象物Sにおけるニードル状スポット光L1の照射領域R内の光軸A1上の位置P1,P2,P3から発せられた出射光(図示略)を、シフトスポット光L2に変換する構成を備えている。シフトスポット光L2は、出射光の光軸(第二の光軸)A2に沿って移動するに従って、光軸A2に交差する受光面Mにおける集光位置Q1,Q2,Q3が検知対象物Sにおける位置P1,P2,P3に応じて変化するようにシフトする光である。
出射光変調部32は、前述のシフトスポット光L2の方向D1,D3方向におけるシフト量や強度分布、集光位置Q1,Q2,Q3をそれぞれ、シフトスポット光受光部40での受光に適した所望の量や分布、位置にするためのシフトスポット光設定部130を備えている。例えば、シフトスポット光設定部130は、光軸A2に沿って検知対象物Sから発せられた厚み方向の情報及び所望のシフトスポット光L2の情報から出射光変調部32の変調パターンを算出するものであれば特に限定されない。シフトスポット光設定部130の一例としては、前記変調パターンを算出するプログラム等が内蔵されたコンピュータが挙げられる。シフトスポット光設定部130によれば、測定環境や検知対象物Sの光学特性、シフトスポット光受光部40の二次元ディテクターの仕様・性能に応じて、所望のシフトスポット光L2が設定される。例えば、受光面Mにおける集光位置Q1,Q2,Q3の間隔は、受光面M上におけるシフトスポット光L2のスポットの直径以上であって、シフトスポット光受光部40の二次元ディテクターで検出することができる最小寸法の2倍よりも大きくなるように設定されることが好ましい。シフトスポット光設定部130では、ニードル状スポット光生成部16とシフトスポット光受光部40との間の光学素子(例えば、集光レンズ18,20,22,24,25等)の有無や各光学素子の情報が考慮される。出射光変調部32として前述のようにSLM等の能動型光学素子が用いられる場合、シフトスポット光設定部130から出射光変調部32への情報や信号によってリアルタイムに出射光変調部32における変調パターンが書き換え可能になり、シフトスポット光L2が高精度且つリアルタイムに設定される。
光軸A2に沿って、ビームスプリッタ23と出射光変調部32との間には、上述の検知側光学系の続きとして、集光レンズ24が配置されている。ビームスプリッタ23と集光レンズ24との間、集光レンズ24と出射光変調部32との間には、それぞれ光路折返し用の全反射ミラー26,27が配置されている。
従って、LCOS−SLMで反射された光は、全反射ミラー28で反射され、集光レンズ25に入射し、集光レンズ25によって、光軸A2に対して放物線を描くように湾曲する放物線状のエアリービームとして集光され、非回折で伝搬する。光軸A1上の互いに異なる位置P1,P2,P3から発せられた出射光に基づくエアリービームは、互いに略同様の湾曲形状を有し、光軸A2に平行して互いにずれて分布する。
シフトスポット光受光部40は、受光面Mに沿ってシフトスポット光L2を受光する構成を備えている。シフトスポット光受光部40としては、例えばCCDやイメージセンサ等のアレイ受光素子が挙げられる。
光学情報取得部48は、シフトスポット光受光部40によって受光されたシフトスポット光L2の情報から検知対象物Sの三次元画像化等に必要な情報を取得するために設けられている。光学情報取得部48は、例えばコンピュータである。
イメージ情報作成部60は、光学情報取得部48によって取得された検知対象物Sに関する情報から三次元画像をはじめとするイメージ情報を作成し、モニタ62に映し出す構成を備えている。なお、イメージ情報作成部60は、光学情報取得部48を構成するコンピュータに組み込まれていてもよい。これにより、シフトスポット光受光部40によって受光されたシフトスポット光L2の情報を即時にモニタ等に映し出し、可視化することができる。
本態様では、光変調部14としてアクティブ素子であるLCOS−SLMを用いているため、光源12から発せられた光の波面や特性、ニードル状スポット光L1の長さ寸法gに応じて液晶分子の位相変調量を自在に設定・変更し易く、光学情報検知装置50全体の設計自由度がより高まると共に、光源12から発せられた光に対する変調パターンが異なる毎に光変調部14を取り換えずに済む。
本態様では、光変調部14と同様に、出射光変調部32としてアクティブ素子であるLCOS−SLMを用いているため、検知対象物Sにおける照射領域R内の異なる位置P1,P2,P3から発せられた出射光の波面や特性、シフトスポット光受光部40で検出可能な最小寸法等に応じて液晶分子の位相変調量を自在に設定・変更し易く、光学情報検知装置50全体の設計自由度がより高まると共に、検知対象物Sから発せられる出射光やシフトスポット光受光部40の仕様に応じて変調パターンが異なる毎に出射光変調部32を取り換えずに済む。
ベッセルビームを生成する別の方法としては、例えば、図5に示すように、光源等からの平行光を出射側が円錐形状に形成されているアキシコンレンズ74を用いて集光させることによっても、ベッセルビームBが生成される。このように生成されたベッセルビームBをニードル状スポット光L1として用いても構わない。
すなわち、顕微鏡システム100は、ニードル状スポット光L1を光軸A1に直交する面内で走査させることが可能なビーム走査型のレーザー顕微鏡であってもよい。
図1に示す光学情報検知装置50を構築し、ニードル状スポット光L1の照射領域R内の検知対象物Sの厚み方向における光学情報の検知について検証した。但し、光学情報取得部48は省略し、シフトスポット光受光部40として用いたCCDの出力を確認し、光学情報の検証を行った。
また、ステージTには、ピエゾ駆動型の三次元精密稼働ステージを使用した。
顕微鏡システム100に用いた光学部品の概要を表1に示す。
図6に示す環状光を対物レンズで集光させ、図7に示すように幅寸法wが0.18μm、長さ寸法gが1.9μmのニードル状スポット光L1を生成した。
次いで、図10に示す顕微鏡システム110を構築し、本発明に係る光学情報検知装置及び顕微鏡システムによる蛍光イメージングへの適用について検証した。図10に示す顕微鏡システム110の構成要素において、図1に示す顕微鏡システム100の構成要素と共通する構成要素については、共通の符号を付し、その説明を省略する。
さらに、パラメータpについてp=3とし、蛍光ビーズをニードル状スポット光の焦点からz方向に1μm間隔で0μmから7μmまで移動させた。各位置におけるEMCCD上での蛍光像の中心を通るx方向に沿った強度分布を図19に示す。図19に示す測定結果から、EMCCD上でのエアリービームパターンのピーク位置は、ニードル状スポット光上における蛍光ビーズのz方向の位置に応じてxy面内方向にシフトすることがわかる。
12…光源
14…光変調部
16…ニードル状スポット光生成部
30…シフトスポット光変換部
32…出射光変調部
40…シフトスポット光受光部
48…光学情報取得部
50…光学情報検知装置
60…イメージ情報作成部
100…顕微鏡システム
A1…光軸(第一の光軸)
A2…光軸(第二の光軸)
L1…ニードル状スポット光
L2…シフトスポット光
S…検知対象物
Claims (5)
- 第一の光軸に沿って該第一の光軸に直交する方向に集光されている幅寸法よりも大きい長さ寸法に亘り集光されているニードル状スポット光を生成し、該ニードル状スポット光を検知対象物に照射するニードル状スポット光照射部と、
前記検知対象物における前記ニードル状スポット光の照射領域内の前記第一の光軸上の互いに異なる複数の位置から発せられた出射光を、該出射光の第二の光軸に沿って移動するに従って該第二の光軸に交差する受光面における集光位置が前記検知対象物における前記第一の光軸上の前記出射光が出射された前記複数の位置に応じてそれぞれ変化するようにシフトするシフトスポット光に一括で変換するシフトスポット光変換部と、
前記受光面に沿って前記シフトスポット光を受光するシフトスポット光受光部と、
前記シフトスポット光受光部によって受光された前記シフトスポット光から前記出射光の出射位置の光学情報を取得する光学情報取得部と、
を備え、
前記シフトスポット光変換部は、互いに異なる前記複数の位置から発せられた前記出射光を、共通の前記第二の光軸に沿って変調することにより前記シフトスポット光に変換する出射光変調部を備えていることを特徴とする光学情報検知装置。 - 第一の光軸に沿って該第一の光軸に直交する方向に集光されている幅寸法よりも大きい長さ寸法に亘り集光されているニードル状スポット光を生成し、該ニードル状スポット光を検知対象物に照射するニードル状スポット光照射部と、
前記検知対象物における前記ニードル状スポット光の照射領域内の前記第一の光軸上の互いに異なる複数の位置から発せられた出射光を、該出射光の第二の光軸に沿って移動するに従って該第二の光軸に交差する受光面における集光位置が前記検知対象物における前記第一の光軸上の前記出射光が出射された前記複数の位置に応じてそれぞれ変化するようにシフトするシフトスポット光に一括で変換するシフトスポット光変換部と、
前記受光面に沿って前記シフトスポット光を受光するシフトスポット光受光部と、
前記シフトスポット光受光部によって受光された前記シフトスポット光から前記出射光の出射位置の光学情報を取得する光学情報取得部と、
を備え、
前記シフトスポット光は、前記第二の光軸に対して放物線状に湾曲するエアリービームであることを特徴とする光学情報検知装置。
- 前記ニードル状スポット光照射部は、
光源と、
前記光源から発せられた光を前記ニードル状スポット光に変換するために前記光源から発せられた光を変調する光変調部と、
前記光変調部によって変調された前記光を前記検知対象物に集光させ、前記ニードル状スポット光を生成するニードル状スポット光生成部と、
を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学情報検知装置。 - 前記ニードル状スポット光は、前記第一の光軸上に高光強度部を有するベッセルビームであることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の光学情報検知装置。
- 請求項1から請求項4の何れか一項に記載の光学情報検知装置と、
前記光学情報取得部によって前記シフトスポット光から取得された光学情報に基づいて前記検知対象物に関するイメージ情報を作成するイメージ情報作成部と、
を備えていることを特徴とする顕微鏡システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016113770 | 2016-06-07 | ||
JP2016113770 | 2016-06-07 | ||
PCT/JP2017/021138 WO2017213171A1 (ja) | 2016-06-07 | 2017-06-07 | 光学情報検知装置及び顕微鏡システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017213171A1 JPWO2017213171A1 (ja) | 2019-03-22 |
JP6537153B2 true JP6537153B2 (ja) | 2019-07-03 |
Family
ID=60577932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018521751A Active JP6537153B2 (ja) | 2016-06-07 | 2017-06-07 | 光学情報検知装置及び顕微鏡システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10816474B2 (ja) |
JP (1) | JP6537153B2 (ja) |
DE (1) | DE112017002847B4 (ja) |
WO (1) | WO2017213171A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113375914B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-09-02 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于激光板条面检测的光斑强度分布获取方法 |
CN117147458B (zh) * | 2023-11-01 | 2024-02-23 | 深圳湾实验室 | 一种多重散射光子探测增强的显微成像医疗系统 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04171415A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-18 | Nikon Corp | 長焦点深度高分解能照射光学系 |
JP3187898B2 (ja) | 1991-12-25 | 2001-07-16 | オリンパス光学工業株式会社 | 走査型レーザー顕微鏡 |
DE19650391C2 (de) * | 1996-12-05 | 2001-07-26 | Leica Microsystems | Anordnung zur simultanen polyfokalen Abbildung des Oberflächenprofils beliebiger Objekte |
JP5102057B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2012-12-19 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2013167654A (ja) * | 2010-05-31 | 2013-08-29 | Univ Of Tokyo | 共焦点顕微鏡画像システム |
FR2984531B1 (fr) | 2011-12-20 | 2013-12-27 | Ecole Polytech | Microscopie optique non-lineaire quantitative utilisant un faisceau mis en forme |
DE102012009836A1 (de) | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Lichtmikroskop und Verfahren zur Bildaufnahme mit einem Lichtmikroskop |
JP6161424B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-07-12 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡システム |
US9500846B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-11-22 | Howard Hughes Medical Institute | Rapid adaptive optical microscopy over large multicellular volumes |
JP6472993B2 (ja) | 2014-12-12 | 2019-02-20 | Ykk Ap株式会社 | 建具 |
-
2017
- 2017-06-07 JP JP2018521751A patent/JP6537153B2/ja active Active
- 2017-06-07 DE DE112017002847.7T patent/DE112017002847B4/de active Active
- 2017-06-07 WO PCT/JP2017/021138 patent/WO2017213171A1/ja active Application Filing
-
2018
- 2018-12-05 US US16/210,929 patent/US10816474B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017213171A1 (ja) | 2017-12-14 |
DE112017002847T5 (de) | 2019-02-28 |
DE112017002847B4 (de) | 2022-06-02 |
JPWO2017213171A1 (ja) | 2019-03-22 |
US10816474B2 (en) | 2020-10-27 |
US20190113458A1 (en) | 2019-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5658038B2 (ja) | 顕微鏡 | |
JP6622154B2 (ja) | 波面制御器を用いた3次元屈折率映像撮影および蛍光構造化照明顕微鏡システムと、これを利用した方法 | |
JP5259154B2 (ja) | 走査型レーザ顕微鏡 | |
JP5170084B2 (ja) | 3次元顕微鏡および3次元画像取得方法 | |
US9599805B2 (en) | Optical imaging system using structured illumination | |
WO2015178338A1 (ja) | 顕微鏡装置及び画像取得方法 | |
KR102018412B1 (ko) | 광조사 장치 | |
JP2002323660A (ja) | 試料の光学的深部分解による光学的把握のための方法および装置 | |
JP2018055082A (ja) | 変換装置、照明装置および光シート蛍光顕微鏡 | |
US20170192217A1 (en) | Optical-axis-direction scanning microscope apparatus | |
JP2014063151A (ja) | 顕微鏡用照明光学系およびこれを用いた顕微鏡 | |
JP2020079929A (ja) | 構造化照明を備えた三次元顕微鏡法のための高速化された方法および装置 | |
JP6537153B2 (ja) | 光学情報検知装置及び顕微鏡システム | |
CN109870441B (zh) | 基于移频的三维超分辨光切片荧光显微成像方法和装置 | |
US20130250088A1 (en) | Multi-color confocal microscope and imaging methods | |
US11454793B2 (en) | Aberration correction method and optical device | |
JP6006053B2 (ja) | レーザー走査蛍光顕微鏡装置 | |
US10545458B2 (en) | Optical sectioning using a phase pinhole | |
JP6539391B2 (ja) | 顕微鏡装置及び画像取得方法 | |
CN115096857A (zh) | 一种基于艾里光片线扫描的oct成像方法和装置 | |
CN112567281A (zh) | 用于显微镜的照明总成、显微镜和用于照明显微镜中的样本空间的方法 | |
JP4009620B2 (ja) | 顕微鏡装置 | |
KR101727832B1 (ko) | 헤테로다인 간섭을 이용한 초고분해능 촬영 장치 | |
US11156818B2 (en) | Flexible light sheet generation by field synthesis | |
JP5892410B2 (ja) | 走査型顕微鏡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181207 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181207 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20181207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190111 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190424 |
|
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: 20190521 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6537153 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |