JPH08334698A - 光走査型顕微鏡 - Google Patents
光走査型顕微鏡Info
- Publication number
- JPH08334698A JPH08334698A JP7142189A JP14218995A JPH08334698A JP H08334698 A JPH08334698 A JP H08334698A JP 7142189 A JP7142189 A JP 7142189A JP 14218995 A JP14218995 A JP 14218995A JP H08334698 A JPH08334698 A JP H08334698A
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- JP
- Japan
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- sample
- scanning
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料の方向と走査方向を容易かつ短時間で一
致させることができる光走査型顕微鏡を提供する。 【構成】 光源10からの光を試料1に対して走査させ
るスキャニングユニット13と、試料1からの光を検出
する検出手段19とを備えた光走査型顕微鏡において、
スキャニングユニット13から試料1に至る光路中に、
試料1に対する走査方向を回転させる回転手段20を設
ける。
致させることができる光走査型顕微鏡を提供する。 【構成】 光源10からの光を試料1に対して走査させ
るスキャニングユニット13と、試料1からの光を検出
する検出手段19とを備えた光走査型顕微鏡において、
スキャニングユニット13から試料1に至る光路中に、
試料1に対する走査方向を回転させる回転手段20を設
ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光走査型顕微鏡に関す
る。
る。
【0002】
【従来の技術】一般に光走査型顕微鏡は、光源からの光
を試料に対して走査させるスキャニングユニットと、試
料からの光を検出する検出手段とを備えた構成になって
いる。この光走査型顕微鏡において、例えば細胞などの
高速の動きを見たい場合などには、時間分解能を向上さ
せるために、走査線数を減らして画像を作り出す時間を
短縮させる、いわゆるバンドスキャンが従来より行われ
ている。
を試料に対して走査させるスキャニングユニットと、試
料からの光を検出する検出手段とを備えた構成になって
いる。この光走査型顕微鏡において、例えば細胞などの
高速の動きを見たい場合などには、時間分解能を向上さ
せるために、走査線数を減らして画像を作り出す時間を
短縮させる、いわゆるバンドスキャンが従来より行われ
ている。
【0003】図3は、比較的偏平した形状の試料1をス
テージ上の走査方向Xに対して斜めに置いた状態の画像
を示しており、幅L1は光走査型顕微鏡においてバンド
スキャンを行わずにフルスキャンさせたときの走査幅を
示し、幅L2はバンドスキャンさせたときの走査幅を示
している。バンドスキャンを行って走査幅をL2と狭め
ることにより、一画像を作り出すのに必要な時間はL2
/ L1に短縮し、試料1の細胞2の高速の動きなどを見
ることができるようになる。
テージ上の走査方向Xに対して斜めに置いた状態の画像
を示しており、幅L1は光走査型顕微鏡においてバンド
スキャンを行わずにフルスキャンさせたときの走査幅を
示し、幅L2はバンドスキャンさせたときの走査幅を示
している。バンドスキャンを行って走査幅をL2と狭め
ることにより、一画像を作り出すのに必要な時間はL2
/ L1に短縮し、試料1の細胞2の高速の動きなどを見
ることができるようになる。
【0004】ところが、図示のように試料1がステージ
上の走査方向Xに対して斜めに置かれている場合にバン
ドスキャンを行うと、走査されない範囲における細胞
2’の様子は見ることはできない。そこで従来、このよ
うに試料1が走査方向Xに対して斜めに置かれている場
合には、試料1の長手方向を走査方向Xに一致させるべ
く、顕微鏡のステージに設けられている蛇の目リングを
回転させて試料1の方向を調整する方法、あるいは、回
転ステージを用いて直接試料1を回転させる方法が採用
されている。
上の走査方向Xに対して斜めに置かれている場合にバン
ドスキャンを行うと、走査されない範囲における細胞
2’の様子は見ることはできない。そこで従来、このよ
うに試料1が走査方向Xに対して斜めに置かれている場
合には、試料1の長手方向を走査方向Xに一致させるべ
く、顕微鏡のステージに設けられている蛇の目リングを
回転させて試料1の方向を調整する方法、あるいは、回
転ステージを用いて直接試料1を回転させる方法が採用
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】細胞などの試料を観察
するような場合は、ステージには、試料に電気刺激等を
与えるための刺激装置や、試料の温度等の状態を一定に
保つためのチャンバ、このチャンバに保温水を供給する
シリコンチューブなどといった種々の機器が一体的に取
り付けられることが多い。このような場合は、ステージ
上に置かれている試料を簡単には動かすことができず、
実質的に試料を回転させることは不可能であり、バンド
スキャンの走査範囲内に試料を納めることができない。
するような場合は、ステージには、試料に電気刺激等を
与えるための刺激装置や、試料の温度等の状態を一定に
保つためのチャンバ、このチャンバに保温水を供給する
シリコンチューブなどといった種々の機器が一体的に取
り付けられることが多い。このような場合は、ステージ
上に置かれている試料を簡単には動かすことができず、
実質的に試料を回転させることは不可能であり、バンド
スキャンの走査範囲内に試料を納めることができない。
【0006】また、蛇の目リングや回転ステージの回転
中心が、正確には視野中心と一致していないことが多
い。このため、特に高倍率で観察を行っている場合に蛇
の目リングや回転ステージを回転させた場合に、試料が
視野範囲から消えてしまうといった問題がある。試料が
視野範囲から消えた場合は、試料を探し出して再び視野
範囲に位置させなければならないが、試料を探し出す作
業は時間がかかり、しかも、探している間中、試料に余
計な光(励起光)を当てることになるので、試料にダメ
ージを与えてしまう。
中心が、正確には視野中心と一致していないことが多
い。このため、特に高倍率で観察を行っている場合に蛇
の目リングや回転ステージを回転させた場合に、試料が
視野範囲から消えてしまうといった問題がある。試料が
視野範囲から消えた場合は、試料を探し出して再び視野
範囲に位置させなければならないが、試料を探し出す作
業は時間がかかり、しかも、探している間中、試料に余
計な光(励起光)を当てることになるので、試料にダメ
ージを与えてしまう。
【0007】従って本発明の目的は、試料の方向と走査
方向を容易かつ短時間で一致させることができる光走査
型顕微鏡を提供することにある。
方向を容易かつ短時間で一致させることができる光走査
型顕微鏡を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
を試料に対して走査させるスキャニングユニットと、試
料からの光を検出する検出手段とを備えた光走査型顕微
鏡において、前記スキャニングユニットから前記試料に
至る光路中に、前記試料に対する走査方向を回転させる
回転手段を設けたことを特徴とする。
を試料に対して走査させるスキャニングユニットと、試
料からの光を検出する検出手段とを備えた光走査型顕微
鏡において、前記スキャニングユニットから前記試料に
至る光路中に、前記試料に対する走査方向を回転させる
回転手段を設けたことを特徴とする。
【0009】この本発明の光走査型顕微鏡において、前
記スキャニングユニットは、走査範囲を縮小することに
よって画像を作り出す時間を短縮させるバンドスキャン
が可能なものとすることができる。そして前記回転手段
は、前記光路の光軸を中心に回転可能に設けられたイメ
ージローテータ、もしくは複数枚のミラー群で構成する
こともできる。
記スキャニングユニットは、走査範囲を縮小することに
よって画像を作り出す時間を短縮させるバンドスキャン
が可能なものとすることができる。そして前記回転手段
は、前記光路の光軸を中心に回転可能に設けられたイメ
ージローテータ、もしくは複数枚のミラー群で構成する
こともできる。
【0010】
【作用】本発明の光走査型顕微鏡によれば、例えば先に
図3で説明したように、ステージ上において試料が走査
方向に対して斜めに置かれているような場合は、回転手
段によって走査方向を回転させることにより、試料の方
向と走査方向を一致させることができる。
図3で説明したように、ステージ上において試料が走査
方向に対して斜めに置かれているような場合は、回転手
段によって走査方向を回転させることにより、試料の方
向と走査方向を一致させることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。試料に対してレーザ光を照射し、試料から発
せられた蛍光を観察する蛍光観察型の顕微鏡について説
明する。図1は、本発明の第一実施例にかかる光走査型
顕微鏡の光路図である。レーザ光源10から出射された
レーザ光は、導入光学系11内のダイクロイックミラー
12で反射して、スキャニングユニット13に導入され
る。スキャニングユニュト13は、例えばガルバノスキ
ャナを二つ備え、レーザ光源10からスキャニングユニ
ット13に導入されたレーザ光を二次元に走査させる。
このようにスキャニングユニット13によって走査され
たレーザ光はリレー光路14、ミラー15、および対物
レンズ16を介して、ステージ17上の試料1に照射さ
れる。また、試料1からの蛍光は、対物レンズ16、ミ
ラー15、リレー光路14、およびスキャニングユニッ
ト13を介し、導入光学系11内のダイクロイックミラ
ー12を透過した後、結像レンズ18を通って、例えば
フォトマルチプライヤ、CCDカメラなどの検出手段1
9に導入される。
説明する。試料に対してレーザ光を照射し、試料から発
せられた蛍光を観察する蛍光観察型の顕微鏡について説
明する。図1は、本発明の第一実施例にかかる光走査型
顕微鏡の光路図である。レーザ光源10から出射された
レーザ光は、導入光学系11内のダイクロイックミラー
12で反射して、スキャニングユニット13に導入され
る。スキャニングユニュト13は、例えばガルバノスキ
ャナを二つ備え、レーザ光源10からスキャニングユニ
ット13に導入されたレーザ光を二次元に走査させる。
このようにスキャニングユニット13によって走査され
たレーザ光はリレー光路14、ミラー15、および対物
レンズ16を介して、ステージ17上の試料1に照射さ
れる。また、試料1からの蛍光は、対物レンズ16、ミ
ラー15、リレー光路14、およびスキャニングユニッ
ト13を介し、導入光学系11内のダイクロイックミラ
ー12を透過した後、結像レンズ18を通って、例えば
フォトマルチプライヤ、CCDカメラなどの検出手段1
9に導入される。
【0012】以上のような光走査型顕微鏡において、ス
キャニングユニット13から試料1に至るリレー光路1
4中に、試料1に対する走査方向を回転させる回転手段
としてのイメージローテータ20が設けられている。イ
メージローテータ20は、例えばダブプリズムで構成さ
れる。また、図示はしないが、このイメージローテータ
20を光軸21を中心にして回転させる駆動手段を備え
る。駆動手段は手動でも良いが、ステッピングモータな
どを備えた電動の駆動手段でも良い。その駆動手段の稼
働によってイメージローテータ20が光軸21を中心に
θ゜回転すると、前記スキャニングユニット13によっ
て走査されたレーザ光に、その2倍の回転角2θ゜が与
えられ、これにより、試料1に対する走査方向は2θ゜
回転する。
キャニングユニット13から試料1に至るリレー光路1
4中に、試料1に対する走査方向を回転させる回転手段
としてのイメージローテータ20が設けられている。イ
メージローテータ20は、例えばダブプリズムで構成さ
れる。また、図示はしないが、このイメージローテータ
20を光軸21を中心にして回転させる駆動手段を備え
る。駆動手段は手動でも良いが、ステッピングモータな
どを備えた電動の駆動手段でも良い。その駆動手段の稼
働によってイメージローテータ20が光軸21を中心に
θ゜回転すると、前記スキャニングユニット13によっ
て走査されたレーザ光に、その2倍の回転角2θ゜が与
えられ、これにより、試料1に対する走査方向は2θ゜
回転する。
【0013】さて、この実施例の光走査型顕微鏡におい
て、レーザ光源10から出射されたレーザ光は、スキャ
ニングユニット13によって走査され、試料1に照射さ
れる。そして、試料1からの蛍光は、デスキャニング
後、ピンホールを通過して検出手段19で検出される。
ここで、ステージ17上の試料1が走査方向Xに対して
斜めに置かれている場合は、検出手段19で検出された
画像は、図3に示すようになる。このように試料1の長
手方向と走査方向Xが一致していない状態でバンドスキ
ャンを行って走査幅をL2に狭めると、バンドスキャン
からはみ出た走査されない範囲における細胞2’の様子
は見ることはできない。
て、レーザ光源10から出射されたレーザ光は、スキャ
ニングユニット13によって走査され、試料1に照射さ
れる。そして、試料1からの蛍光は、デスキャニング
後、ピンホールを通過して検出手段19で検出される。
ここで、ステージ17上の試料1が走査方向Xに対して
斜めに置かれている場合は、検出手段19で検出された
画像は、図3に示すようになる。このように試料1の長
手方向と走査方向Xが一致していない状態でバンドスキ
ャンを行って走査幅をL2に狭めると、バンドスキャン
からはみ出た走査されない範囲における細胞2’の様子
は見ることはできない。
【0014】そこで、このように試料1と走査方向Xが
一致していない場合は、イメージローテータ20を光軸
21を中心に回転させてスキャニングユニット13の走
査方向を適宜変え、試料1の長手方向に一致させる。図
3にも示されるように、通常は、試料1は画像の中央、
即ち視野中心の近傍に映るようにステージ17上で位置
決めされているので、このようにスキャニングユニット
13の走査方向を変えると、それに伴って試料1は画像
の中央近傍に映ったまま回転する。こうして、画像を見
ながらイメージローテータ20の回転量を適当なものと
することによって、検出手段19で検出される画像は、
図4に示すように、試料1が中央に位置し、かつ、試料
1の長手方向と走査方向X’とが一致したものとなる。
なお、イメージローテータ20の回転角度と走査方向の
回転角度は、1:2の関係にあるので、具体的には、試
料1の長手方向と走査方向に生じている角度のずれの半
分の角度にイメージローテータ20の回転量を調整すれ
ばよいことになる。これにより、試料1の全体を幅L2
の範囲内に納めることが可能となり、バンドスキャンを
行った場合に、試料1の全体を走査することができ、細
胞2の高速の動きなどを良好に見ることが可能となる。
一致していない場合は、イメージローテータ20を光軸
21を中心に回転させてスキャニングユニット13の走
査方向を適宜変え、試料1の長手方向に一致させる。図
3にも示されるように、通常は、試料1は画像の中央、
即ち視野中心の近傍に映るようにステージ17上で位置
決めされているので、このようにスキャニングユニット
13の走査方向を変えると、それに伴って試料1は画像
の中央近傍に映ったまま回転する。こうして、画像を見
ながらイメージローテータ20の回転量を適当なものと
することによって、検出手段19で検出される画像は、
図4に示すように、試料1が中央に位置し、かつ、試料
1の長手方向と走査方向X’とが一致したものとなる。
なお、イメージローテータ20の回転角度と走査方向の
回転角度は、1:2の関係にあるので、具体的には、試
料1の長手方向と走査方向に生じている角度のずれの半
分の角度にイメージローテータ20の回転量を調整すれ
ばよいことになる。これにより、試料1の全体を幅L2
の範囲内に納めることが可能となり、バンドスキャンを
行った場合に、試料1の全体を走査することができ、細
胞2の高速の動きなどを良好に見ることが可能となる。
【0015】この実施例の光走査型顕微鏡によれば、イ
メージローテータ20を適宜回転させることによって、
スキャニングユニット13の走査方向を試料1の長手方
向に一致させることができ、試料1は回転させる必要が
ない。従って、ステージに刺激装置や保温チャンバなど
が取り付けられているような場合であっても、何等支障
無く走査方向を任意の角度に自由に調整できる。また、
通常は、試料1の中心は画像の中央に一致しており、こ
のようにスキャニングユニット13の走査方向を変えて
も試料1は画像の中央近傍に映ったまま回転するので、
図4に示すような画像が、イメージローテータ20の回
転量を画像を見ながら調整するだけで容易に得ることが
できる。
メージローテータ20を適宜回転させることによって、
スキャニングユニット13の走査方向を試料1の長手方
向に一致させることができ、試料1は回転させる必要が
ない。従って、ステージに刺激装置や保温チャンバなど
が取り付けられているような場合であっても、何等支障
無く走査方向を任意の角度に自由に調整できる。また、
通常は、試料1の中心は画像の中央に一致しており、こ
のようにスキャニングユニット13の走査方向を変えて
も試料1は画像の中央近傍に映ったまま回転するので、
図4に示すような画像が、イメージローテータ20の回
転量を画像を見ながら調整するだけで容易に得ることが
できる。
【0016】次に図2は、本発明の第二実施例にかかる
光走査型顕微鏡の光路図である。先に図1において説明
した第一実施例が、試料1に対する走査方向を回転させ
る回転手段としてイメージローテータ20を用いたのに
対して、この第二実施例では、試料1に対する走査方向
を回転させる回転手段を複数枚のミラー群で構成した点
が相違している。但し、回転手段を除けば、第一実施例
と第二実施例の構成は同様であるので、図2において図
1と同じ構成要素には図1と同じ符号を付することによ
り、説明は省略する。
光走査型顕微鏡の光路図である。先に図1において説明
した第一実施例が、試料1に対する走査方向を回転させ
る回転手段としてイメージローテータ20を用いたのに
対して、この第二実施例では、試料1に対する走査方向
を回転させる回転手段を複数枚のミラー群で構成した点
が相違している。但し、回転手段を除けば、第一実施例
と第二実施例の構成は同様であるので、図2において図
1と同じ構成要素には図1と同じ符号を付することによ
り、説明は省略する。
【0017】この第二実施例では、回転手段は何れも全
反射型の三枚のミラー25、26、27で構成される。
これらミラー25、26、27は、スキャニングユニッ
ト13からミラー15に至るリレー光路14中において
光軸21を中心に一体的に回転する構成になっている。
先の第一実施例と同様に、図示はしないが、これらミラ
ー25、26、27を光軸21を中心にして一体的に回
転させる駆動手段を備える。駆動手段は手動でも良く、
また、ステッピングモータなどを備えた電動の駆動手段
でも良い。これら三枚のミラー25、26、27を光軸
21を中心に回転させることによって、スキャニングユ
ニット13による走査方向に回転角度を与えることがで
きる。この第二実施例の光走査型顕微鏡によっても、先
に説明した第一実施例の光走査型顕微鏡の場合と同様
に、ミラー25、26、27を一体的に回転させること
によって、スキャニングユニット13の走査方向を試料
1の長手方向に一致させることができ、図4に示すよう
な画像を容易に得ることができる。
反射型の三枚のミラー25、26、27で構成される。
これらミラー25、26、27は、スキャニングユニッ
ト13からミラー15に至るリレー光路14中において
光軸21を中心に一体的に回転する構成になっている。
先の第一実施例と同様に、図示はしないが、これらミラ
ー25、26、27を光軸21を中心にして一体的に回
転させる駆動手段を備える。駆動手段は手動でも良く、
また、ステッピングモータなどを備えた電動の駆動手段
でも良い。これら三枚のミラー25、26、27を光軸
21を中心に回転させることによって、スキャニングユ
ニット13による走査方向に回転角度を与えることがで
きる。この第二実施例の光走査型顕微鏡によっても、先
に説明した第一実施例の光走査型顕微鏡の場合と同様
に、ミラー25、26、27を一体的に回転させること
によって、スキャニングユニット13の走査方向を試料
1の長手方向に一致させることができ、図4に示すよう
な画像を容易に得ることができる。
【0018】しかも、第二実施例のように回転手段をミ
ラー群で構成すると、試料1に照射されるレーザ光(励
起光)と、試料1から発生された蛍光とが、波長の違い
による光路差を生じることが無く、検出手段19で得た
画像が鮮明になるといった特徴がある。なお、ミラー群
の回転角度と走査方向の回転角度の関係は、ミラーの枚
数によって異なったものとなる。
ラー群で構成すると、試料1に照射されるレーザ光(励
起光)と、試料1から発生された蛍光とが、波長の違い
による光路差を生じることが無く、検出手段19で得た
画像が鮮明になるといった特徴がある。なお、ミラー群
の回転角度と走査方向の回転角度の関係は、ミラーの枚
数によって異なったものとなる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、スキャニングユニット
の走査方向と試料の方向を、ステージや試料を回転させ
ないで容易に短時間で一致させることができる。オペレ
ータは、画像の中央近傍に映った試料を見ながら走査方
向を一致させるだけで良いから、操作は極めて簡単であ
る。
の走査方向と試料の方向を、ステージや試料を回転させ
ないで容易に短時間で一致させることができる。オペレ
ータは、画像の中央近傍に映った試料を見ながら走査方
向を一致させるだけで良いから、操作は極めて簡単であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例にかかる光走査型顕微鏡の
光路図である。
光路図である。
【図2】本発明の第二実施例にかかる光走査型顕微鏡の
光路図である。
光路図である。
【図3】操作方向を回転させる前の状態における試料の
画像である。
画像である。
【図4】操作方向を回転させた後の状態における試料の
画像である。
画像である。
1 試料 10 光源 13 スキャニングユニット 20 イメージローテータ 21 光軸 25、26、27 ミラー
Claims (4)
- 【請求項1】 光源からの光を試料に対して走査させる
スキャニングユニットと、試料からの光を検出する検出
手段とを備えた光走査型顕微鏡において、 前記スキャニングユニットから前記試料に至る光路中
に、前記試料に対する走査方向を回転させる回転手段を
設けたことを特徴とする、光走査型顕微鏡。 - 【請求項2】 前記スキャニングユニットは、走査範囲
を縮小することによって画像を作り出す時間を短縮させ
るバンドスキャンが可能なものである、請求項1に記載
の光走査型顕微鏡。 - 【請求項3】 前記回転手段は、前記光路の光軸を中心
に回転可能に設けられたイメージローテータである、請
求項1または2に記載の光走査型顕微鏡。 - 【請求項4】 前記回転手段は、前記光路の光軸を中心
に回転可能に設けられた複数枚のミラー群で構成され
る、請求項1に記載の光走査型顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7142189A JPH08334698A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 光走査型顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7142189A JPH08334698A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 光走査型顕微鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08334698A true JPH08334698A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15309463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7142189A Pending JPH08334698A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 光走査型顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08334698A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6317258B1 (en) | 1999-03-19 | 2001-11-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning confocal microscope |
US6738189B1 (en) * | 1996-12-24 | 2004-05-18 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Microscope for measuring an object from a plurality of angular positions |
DE102012019464A1 (de) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Konfokales Auflicht-Rastermikroskop zur Multifleck-Abtastung |
-
1995
- 1995-06-08 JP JP7142189A patent/JPH08334698A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6738189B1 (en) * | 1996-12-24 | 2004-05-18 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Microscope for measuring an object from a plurality of angular positions |
US6317258B1 (en) | 1999-03-19 | 2001-11-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning confocal microscope |
US6437910B1 (en) | 1999-03-19 | 2002-08-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning confocal microscope |
DE102012019464A1 (de) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Konfokales Auflicht-Rastermikroskop zur Multifleck-Abtastung |
WO2014049127A1 (de) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Konfokales auflicht-rastermikroskop zur multifleck-abtastung |
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