JP7342101B2 - 改良された走査光学顕微鏡 - Google Patents
改良された走査光学顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7342101B2 JP7342101B2 JP2021501107A JP2021501107A JP7342101B2 JP 7342101 B2 JP7342101 B2 JP 7342101B2 JP 2021501107 A JP2021501107 A JP 2021501107A JP 2021501107 A JP2021501107 A JP 2021501107A JP 7342101 B2 JP7342101 B2 JP 7342101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective
- objective lens
- scanning microscope
- optical scanning
- optical
- 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
Classifications
-
- 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
- G02B21/0036—Scanning details, e.g. scanning stages
-
- 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
- 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
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
-
- 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
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B2207/00—Coding scheme for general features or characteristics of optical elements and systems of subclass G02B, but not including elements and systems which would be classified in G02B6/00 and subgroups
- G02B2207/114—Two photon or multiphoton effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
初期の共焦点レーザ顕微鏡は、試料ステージを走査していた。その後、例えば、ガルバノメータ走査ミラーを使用して、照射ビームの角度偏向によって焦点体積走査が実行されていた。このような「ガルボ」ミラーは、ミラーが小さく、質量が小さく、中央の移動範囲にわたって線形近似を用いて回転によって走査が可能であるため、対物走査よりも好ましいことが分かっている。これが、複合光学対物レンズが走査型光学顕微鏡に遍在するようになった理由である。しかし、このアプローチでは、角度走査したビームを試料平面に投影しながら、収差を減らして焦点を維持するために、マルチレンズ対物レンズが必要となる。ガブロミラーの別の問題は、ノイズが多く、ミラーの振動周波数で高強度の音に長時間さらされると、人間の聴覚に損傷を与える可能性があることである。
-励起放射線を集束させるように構成された対物レンズであって、
照射システムおよび対物レンズが、焦点体積内で励起放射線を提供し、焦点体積内の試料から発光放射線の発光を引き起こすように、共に動作可能になっている、対物レンズと、
-対応する次元で発光焦点体積を走査するために、少なくとも2次元で対物レンズを走査するように動作可能な運動学的フレクシャ機構を含む対物スキャナと、を含む光学走査顕微鏡が提供される。
Claims (23)
- 励起放射線を提供するように動作可能なレーザ照射システムを使用して、試料内に光学発光を誘発するための光学走査顕微鏡であって、
前記励起放射線を集束させるように構成される対物レンズであって、前記照射システムおよび前記対物レンズが、焦点体積内で前記励起放射線を提供し、前記焦点体積内の前記試料から発光放射線の発光を引き起こすように、共に動作可能になっている、対物レンズと、
運動学的フレクシャ機構を含む対物スキャナであって、前記運動学的フレクシャ機構が、対応する次元で前記発光焦点体積を走査するために、前記対物レンズの光軸に対して横方向の2次元で前記対物レンズを走査するように動作可能である、対物スキャナと、を備え、
前記運動学的フレクシャ機構が、前記2次元の平面内で、前記対物レンズを支持する中桁フレクシャを取り囲む剛性外枠を有し、
前記中桁フレクシャが、前記剛性外枠の穴を通して作動される、光学走査顕微鏡。 - 前記運動学的フレクシャ機構が、前記2次元にそれぞれ対応するアクチュエータを運動学的に分離するように構成される、請求項1に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記運動学的フレクシャ機構が、単一の3D印刷された部材である、請求項1又は2に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記運動学的フレクシャ機構に統合された光学位置センサをさらに含む、請求項1~3の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物スキャナが、対応する試料平面内で前記発光焦点体積を走査するために、前記対物レンズの光軸に対して垂直な平面内で前記対物レンズを走査するように動作可能である、請求項1~4の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記走査された焦点体積からの前記発光放射線を検出するように動作可能な検出器と、前記検出された発光放射線に基づいて、前記焦点体積による前記走査に対応する画像を構築するように構成された画像モジュールと、をさらに含む、請求項1~5の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物レンズが、球面収差のない点に前記励起放射線を集束させるように構成された光学素子を含む、請求項1~6の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物レンズが、非球面レンズ、アキシコン、及び非球面ミラーからなる光学素子のグループから選択された1つ以上の光学素子を含む、請求項1~7の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物レンズが、単一の光学素子を含む、請求項1~8の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物レンズが、前記対物レンズの光軸に対して垂直に分布した複数の光学素子を含む、請求項1~8の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記照射システムが、前記対物レンズに対して軸上に励起放射線を提供するように、前記対物レンズと共に配置される、請求項1~10の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記照射システムが、前記対物レンズに対して発散励起放射線を提供するように、前記対物レンズと共に配置される、請求項1~11の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記照射システムが、前記対物レンズの開口を励起放射線で過充填するように構成される、請求項11又は12に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物スキャナが、前記対物レンズをリサジューパターンで走査するように動作可能である、請求項1~13の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物レンズの前記光軸に沿って発光された前記発光放射線を収集するように配置された収集光学系を含む、請求項1~14の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記対物レンズを介して前記発光放射線を収集するように配置された収集光学系を含む、請求項1~15の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記焦点体積と共焦点のピンホールを含み、
前記照射システム及び前記対物レンズが、前記焦点体積内で前記励起放射線を提供し、前記焦点体積内で前記試料から発光放射線の単一光子発光を引き起こすように、共に動作可能である、請求項1~16の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。 - 前記励起放射線を提供するように動作可能なパルスレーザ照射システムを使用して、試料内で非線形光学発光を誘発するための、請求項1~16の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡であって、
前記照射システム及び前記対物レンズが、前記焦点体積内で前記試料から発光放射線の非線形発光を引き起こすのに十分な強度で、前記焦点体積内で前記励起放射線を提供するように、共に動作可能である、光学走査顕微鏡。 - 前記対物レンズの前記光軸から外れて、前記焦点体積を出る励起放射線から離れて発光される前記発光放射線を収集するように配置された収集光学系を含む、請求項18に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記発光が、多光子蛍光発光を含む、請求項18又は19に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記発光が、第2又は第3高調波発生発光を含む、請求項18~20の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記発光が、コヒーレントアンチストークスラマン発光を含む、請求項18~21の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
- 前記発光が、ラマン発光を含む、請求項18~22の何れか一項に記載の光学走査顕微鏡。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1804952.8 | 2018-03-27 | ||
GBGB1804952.8A GB201804952D0 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Improved scanning optical microscope |
PCT/GB2019/050862 WO2019186143A1 (en) | 2018-03-27 | 2019-03-26 | Improved scanning optical microscope |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021519451A JP2021519451A (ja) | 2021-08-10 |
JP7342101B2 true JP7342101B2 (ja) | 2023-09-11 |
Family
ID=62068271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021501107A Active JP7342101B2 (ja) | 2018-03-27 | 2019-03-26 | 改良された走査光学顕微鏡 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210011266A1 (ja) |
EP (1) | EP3776054A1 (ja) |
JP (1) | JP7342101B2 (ja) |
GB (1) | GB201804952D0 (ja) |
WO (1) | WO2019186143A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11085901B2 (en) * | 2014-08-19 | 2021-08-10 | Dan Slater | Acoustical microscope |
GB201804951D0 (en) * | 2018-03-27 | 2018-05-09 | Pxyl Ltd | Improved non-linear optical microscope |
US20230092006A1 (en) * | 2020-02-12 | 2023-03-23 | Mgi Tech Co., Ltd. | Optical imaging system and biochemical substance detection system using same |
JP2023541449A (ja) * | 2020-09-14 | 2023-10-02 | シンギュラー・ゲノミクス・システムズ・インコーポレイテッド | 多次元撮像のための方法およびシステム |
DE102020130275A1 (de) | 2020-11-17 | 2022-05-19 | Abberior Instruments Gmbh | Hochauflösendes mikroskop, mikrooptisches system und detektionsanordnung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010033437A1 (en) | 2000-04-25 | 2001-10-25 | Silicon Valley Group, Inc. | Apparatus, system, and method for precision positioning and alignment of a lens in an optical system |
JP2002048978A (ja) | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | 対物レンズユニット、対物レンズユニットを有する光学装置及びその光学装置を用いた観察方法 |
JP2013519908A (ja) | 2010-02-12 | 2013-05-30 | ライカ マイクロシステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー | 1つ又は複数の試料を光学的に走査する走査顕微鏡及び方法 |
JP2014202967A (ja) | 2013-04-05 | 2014-10-27 | 独立行政法人理化学研究所 | 顕微鏡、焦準器具、流体保持器具、及び光学ユニット |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2343015A (en) | 1941-01-09 | 1944-02-29 | Lewis Charles | Cinematographic camera |
US5034613A (en) | 1989-11-14 | 1991-07-23 | Cornell Research Foundation, Inc. | Two-photon laser microscopy |
US6239924B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-05-29 | Nikon Corporation | Kinematic lens mounting with distributed support and radial flexure |
US6674584B2 (en) * | 2001-07-03 | 2004-01-06 | Pts Corporation | Optical surface-mount lens cell |
US6873478B2 (en) * | 2002-06-21 | 2005-03-29 | Nikon Corporation | Kinematic lens mount with reduced clamping force |
US7409118B2 (en) * | 2006-04-12 | 2008-08-05 | Translume, Inc. | Monolithic translation stage device |
DE102009029831A1 (de) * | 2009-06-17 | 2011-01-13 | W.O.M. World Of Medicine Ag | Vorrichtung und Verfahren für die Mehr-Photonen-Fluoreszenzmikroskopie zur Gewinnung von Informationen aus biologischem Gewebe |
-
2018
- 2018-03-27 GB GBGB1804952.8A patent/GB201804952D0/en not_active Ceased
-
2019
- 2019-03-26 US US17/041,390 patent/US20210011266A1/en active Granted
- 2019-03-26 EP EP19721336.6A patent/EP3776054A1/en active Pending
- 2019-03-26 JP JP2021501107A patent/JP7342101B2/ja active Active
- 2019-03-26 WO PCT/GB2019/050862 patent/WO2019186143A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010033437A1 (en) | 2000-04-25 | 2001-10-25 | Silicon Valley Group, Inc. | Apparatus, system, and method for precision positioning and alignment of a lens in an optical system |
JP2002048978A (ja) | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | 対物レンズユニット、対物レンズユニットを有する光学装置及びその光学装置を用いた観察方法 |
JP2013519908A (ja) | 2010-02-12 | 2013-05-30 | ライカ マイクロシステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー | 1つ又は複数の試料を光学的に走査する走査顕微鏡及び方法 |
JP2014202967A (ja) | 2013-04-05 | 2014-10-27 | 独立行政法人理化学研究所 | 顕微鏡、焦準器具、流体保持器具、及び光学ユニット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201804952D0 (en) | 2018-05-09 |
JP2021519451A (ja) | 2021-08-10 |
WO2019186143A1 (en) | 2019-10-03 |
US20210011266A1 (en) | 2021-01-14 |
EP3776054A1 (en) | 2021-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7342101B2 (ja) | 改良された走査光学顕微鏡 | |
CN108303806B (zh) | 一种深度成像超分辨显微成像系统 | |
US8922887B2 (en) | Imaging distal end of multimode fiber | |
EP1789828B1 (en) | Microscope system and method | |
US6369928B1 (en) | Fiber-coupled, angled-dual-illumination-axis confocal scanning microscopes for performing reflective and two-photon fluorescence imaging | |
US7554664B2 (en) | Laser scanning microscope | |
JP6671296B2 (ja) | 単純な光学系、より具体的には様々な瞳位置を有する光スキャン顕微鏡 | |
JP2007501447A (ja) | ダブルクラッドファイバー走査型顕微鏡 | |
US20020104961A1 (en) | Scanning microscope and module for a scanning microscope | |
US9229207B2 (en) | Laser scanning microscope with focus-detecting unit | |
US10031326B2 (en) | System and method of edge-illumination microscopy | |
US9705275B2 (en) | Laser assembly | |
EP2307921B1 (en) | Laser scanning microscope for scanning along a 3d trajectory | |
US20110279893A1 (en) | Laser scanning microscope | |
US20200096753A1 (en) | Multi-Photon Endomicroscope for Vertical Cross-Sectional Imaging | |
JP2011118264A (ja) | 顕微鏡装置 | |
US20160103310A1 (en) | Two-photon excitated fluorescence microscope | |
JP5735530B2 (ja) | ラスタ顕微鏡用の位相フィルタ | |
EP2146234A1 (en) | Laser scanning microscope | |
US20210116693A1 (en) | Non-linear optical scanning microscope | |
JP2005099430A (ja) | 光学的観察装置、走査型顕微鏡及び経内視鏡的観察装置 | |
TWI439725B (zh) | 應用共聚焦顯微鏡結構的被測物圖像獲取方法 | |
JP5765569B2 (ja) | 顕微鏡装置 | |
JP2024500089A (ja) | 光子の再割り当てを行う共焦点顕微鏡 | |
Riza et al. | Demonstration of three-dimensional optical imaging using a |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230113 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230712 |
|
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: 20230804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230830 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7342101 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |