[发明专利]用于利用结构化的光片照射检查试样的方法和设备有效
| 申请号： | 201680067588.X | 申请日： | 2016-10-10 |
| 公开（公告）号： | CN108292034B | 公开（公告）日： | 2022-01-04 |
| 发明（设计）人： | F·法尔巴赫;W·克内贝尔 | 申请（专利权）人： | 徕卡显微系统复合显微镜有限公司 |
| 主分类号： | G02B21/10 | 分类号： | G02B21/10;G02B21/16;G02B21/36;G02B27/58 |
| 代理公司： | 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 | 代理人： | 王勇;王博 |
| 地址： | 德国韦*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 利用 结构 照射 检查 试样 方法 设备 | ||
【说明书】：
本发明涉及一种用于用显微镜检查试样(24)的方法和设备。所述方法包括：利用光源产生照射光束(2)的步骤、利用分裂器件(1)将照射光束(2)在空间上分裂成至少两个子照射光束(3、4)的步骤、通过一个对于两子照射光束(3、4)共用的照射透镜(7)引导子照射光束(3、4)的步骤、在子照射光束(3、4)已经穿过照射透镜(7)之后利用至少一个转向机构(27)使所述子照射光束之中的至少一个子照射光束转向，使得子照射光束(3、4)在一个照射平面(11)中相互干涉，从而在照射平面(11)产生一个照射图案(12)的步骤，和产生由照射图案(12)照射的试样区域的图像的步骤，其中，从试样区域出来的检测光通过检测透镜(8)到达位置分辨的检测器。
技术领域
本发明涉及一种用于检查试样、尤其是在光片显微镜中检查试样的方法和设备。
背景技术
在SPIM技术(选择性光片照明显微镜)中进行层式照射试样，该SPIM技术允许比例如在点式扫描试样时更快速地并且更珍惜试样地检测图像数据。SPIM技术的已知的应用领域是荧光显微镜领域，其中，利用激光激励在试样中的荧光。在这里，在SPIM技术中仅仅在一个照射光片(也称为“光带”)中发生激励。由此避免了在其它平面中的照射光损坏试样。
根据SPIM技术工作的光学设备在DE 102 57 423 A1中有所描述。在该显微镜中利用薄的光片照射试样，而从垂直于照射光片的平面的方向进行观察。在这里，照射和检测经由两个单独的光路利用相应单独的光学装置进行。光片由圆柱透镜产生。为了拍摄照片，使试样运动通过关于检测器固定的光片，以便层式地利用一个面状的检测器拍摄荧光和/或散射光。接着，如此获得的层图像数据可以组合成一个与试样的三维图像相应的数据组。
由DE 10 2007 015 063 A1已知一种光学配置系统，其包括用于发射光束的光源并且包括用于将该光束转变成光片形状的光学元件。该光学配置系统尤其是适合于在选择性光片照明显微镜(SPIM)中照射三维试样的个别平面。设有用于改变光片横截面的、用于改变光片长度的和/或用于影响在光片之内延伸的光线部分的方向的器件，以便能在利用多个不同类型的物镜观察同一个试样平面时按照射要求实现光片的几何结构的匹配。
代替直接照射试样，也可以以渐逝波的方式照射试样。在这里，激励光在与试样的界面上全反射，其中，通过随着进入深度渐渐消失的渐逝波的电磁场激励试样。对于这种类型的试样检查，已经引入概念TIRF显微镜(全内反射荧光显微镜、内部全反射荧光显微镜)。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于检查试样的方法，该方法在图像质量改善的情况下允许能良好地接近试样。
所述目的通过一种方法实现，该方法的特征在于如下步骤：
a.利用光源产生照射光束，
b.利用分裂器件将照射光束在空间上分裂成至少两个子照射光束，
c.通过一个对于两子照射光束共用的照射透镜引导子照射光束，
d.在子照射光束已经穿过照射透镜之后利用至少一个转向机构使所述子照射光束之中的至少一个子照射光束转向，使得子照射光束在一个照射平面中相互干涉，从而在照射平面产生一个照射图案，和
e.产生由照射图案照射的试样区域的图像，其中，从试样区域出来的检测光通过检测透镜到达位置分辨的检测器。
本发明的另一目的在于给出一种用于检查试样的设备，该设备在图像质量改善的情况下允许能良好地接近试样。
该目的通过一种设备实现，该设备包括：
a.产生照射光束的光源，
b.分裂器件，该分裂器件将照射光束在空间上分裂成至少两个子照射光束，
c.照射物镜，该照射物镜被子照射光束穿过，
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- 本实用新型公开了一种明暗场切换光学模组，它包括物镜、成像光路、光源光路、光源反射部件和驱动机构，光源光路适于将明场光源的至少一光束或暗场光源的至少一光束导至一光源反射位上；光源反射部件包括明场光源反射组和暗场光源反射组；所述驱动机构与所述光源反射部件相连；驱动机构适于被控制动作驱动所述光源反射部件移动以使明场光源反射组或暗场光源反射组移动至光源反射位上；明场光源反射组适于当其在光源反射位时将导至光源反射位的光束导至所述物镜上；暗场光源反射组适于当其在光源反射位时将导至光源反射位的光束导至所述物镜上。本实用新型可以自由切换明暗场，既能实现明场成像，又能实现暗场成像。
- 一种基于交叉相位调制的快速对焦暗场成像装置及方法-202010202409.7
- 程雪梅;李松庭;张倩;陈浩伟;白晋涛 - 西北大学
- 2020-03-20 - 2020-06-05 - G02B21/10
- 本发明提出一种基于交叉相位调制的快速对焦暗场成像装置及方法，所述装置包括：光源系统、交叉相位调制系统和显微成像系统，所述光源系统产生激光束并输出至交叉相位调制系统，所述交叉相位调制系统将光源系统输入的激光束分成泵浦激光束和探测激光束，所述泵浦激光束和探测激光束进行交叉相位调制后产生空心光束，并输出至显微成像系统，所述显微成像系统基于所述空心光束进行暗场成像。本发明基于交叉相位调制技术实现快速对焦暗场成像，利用探测激光束在交叉相位调制中产生的空心光束代替现有透射式暗场成像装置中的挡光板，提高了暗场成像光强度，并通过泵浦光功率调节空心光束尺寸来进行快速对焦，革新了现有暗场成像装置，市场前景广阔。
- 用于试样的光片显微镜检测的方法和装置-201680017044.2
- 海尔穆特·里佩尔特;托拜厄斯·考夫霍德;托马斯·卡尔克布莱纳;乔治·吉本摩尔根 - 卡尔蔡司显微镜有限责任公司
- 2016-03-11 - 2020-05-19 - G02B21/10
- 本发明涉及一种光片显微镜，包括：照明装置，其产生用于多个照明波长的相干照明光线；光束成形模块(8)，其用于利用所述照明光线产生光片；照明物镜(10)，其利用所述光片对试样(1)进行照明；以及检测物镜(12)，其用于将由试样发射的光成像到扇形检测器上，其中所述检测物镜(12)的光轴与所述照明物镜(10)的光轴形成不同于0°和180°的角度。在该光片显微镜中，光束成形模块(8)包括相位选择元件(19)，在该相位选择元件(19)上设置有空间上彼此分离的多个选择区域(20)，其中每个选择区域(20)分别被分配给一个特定的照明波长，并且其中在每个选择区域(20)上施加预设为用于相应照明波长的相位分布。另外，所述光束成形模块(8)包括用于根据所述相应照明波长对所述选择区域(20)进行依序选择或同时选择的装置。
- 一种可以调节位置的暗场照明装置-201921253837.1
- 沈嘉平;马孝勇;蔡勇 - 杭州亿奥光电有限公司
- 2019-08-05 - 2020-04-17 - G02B21/10
- 本实用新型公开了一种可以调节位置的暗场照明装置，包括用于调节暗场显微镜与环形灯之间距离的位置调节装置，位置调节装置包括主动调节装置、以及从动调节装置，从动调节装置包括固定套、以及套设在固定套内的第二滑杆，固定套与第二滑杆之间设有滑片，滑片与固定套之间固定连接有弹性件，滑片靠近第二滑杆的侧面设有燕尾形滑槽，第二滑杆上设有与燕尾形滑槽形状相适应的燕尾形滑块，燕尾形滑槽与燕尾形滑块滑动连接，滑片设有多个，多个滑片围绕第二滑杆设置，相邻滑片之间滑动连接以使燕尾形滑块始终紧贴燕尾形滑槽滑动。滑片与第二滑杆始终处于自由滑动的状态，保证了主动调节装置与从动调节装置运动的同步性。
- 一种基于环形光镊与暗场显微的超分辨装置-201921171142.9
- 楼宇丽;杨力;李重光;刘庆伟 - 昆明理工大学
- 2019-07-24 - 2020-03-27 - G02B21/10
- 本实用新型涉及一种基于环形光镊与暗场显微的超分辨装置，属于光学显微领域。本实用新型采用锥镜产生局域空心光束，并经过透镜调整到合适的大小，之后进入暗场聚光镜对光束进行压缩汇聚，形成环形光镊把培养皿中的微粒捕获在环形光附近，被捕获微粒的散射光为提供环形光的轮廓，实现在暗场显微成像下环形光的可视化。调整被观察微粒与暗场聚光镜之间的距离，逐步改变环形光的大小以接近微粒尺寸。当环形光大小与单个微粒尺寸相接近时，微粒被稳定捕获在光强梯度最大处附近，此时对比度得到提升，分辨率达到最高。本实用新型可用于全息超分辨、光学捕获、图像增强等领域，具有很好的应用前景。
- 一种基于环形光镊与暗场显微的超分辨装置及其分辨方法-201910672385.9
- 楼宇丽;杨力;李重光;刘庆伟 - 昆明理工大学
- 2019-07-24 - 2019-10-22 - G02B21/10
- 本发明涉及一种基于环形光镊与暗场显微的超分辨装置及其分辨方法，属于光学显微领域。本发明采用锥镜产生局域空心光束，并经过透镜调整到合适的大小，之后进入暗场聚光镜对光束进行压缩汇聚，形成环形光镊把培养皿中的微粒捕获在环形光附近，被捕获微粒的散射光为提供环形光的轮廓，实现在暗场显微成像下环形光的可视化。调整被观察微粒与暗场聚光镜之间的距离，逐步改变环形光的大小以接近微粒尺寸。当环形光大小与单个微粒尺寸相接近时，微粒被稳定捕获在光强梯度最大处附近，此时对比度得到提升，分辨率达到最高。本发明可用于全息超分辨、光学捕获、图像增强等领域，具有很好的应用前景。
- 用于角度分辨照明的照明模块的分段光学系统-201780086239.7
- 拉尔斯·施托佩;马提亚·希伦布兰德;乌维·沃尔夫;格哈德·克拉姆佩尔特 - 卡尔蔡司显微镜有限责任公司
- 2017-12-18 - 2019-09-27 - G02B21/10
- 本发明涉及一种用于光学设备的照明模块(101)，该照明模块包括一个光源单元(102)，该光源单元设置用于分别选择地沿着许多光路(112)中的一个发出光线。照明模块(101)还包括许多在横向彼此错开设置的光学元件(201至203)，其中该许多光学元件(201至203)中的每个光学元件(201至203)设置用于使所述许多光路中的至少一个相应的光路(112)变化。
- 一种基于环形LED的落射明暗场显微镜及其照明方法-201610240113.8
- 夏波;江建平;邬明慧 - 麦克奥迪实业集团有限公司
- 2016-04-18 - 2018-10-02 - G02B21/10
- 本发明公开了一种基于环形LED的落射明暗场显微镜，属于显微镜领域，用于解决暗场照明光路与成像光路无法完全分开，造成照明的光线不可避免的进入成像系统的问题。它包括暗场物镜、落射明场照明组、落射暗场照明组、显微镜机架组、铰链头部、电器控制组，所述落射暗场照明组固定于显微镜机架组内部，所述落射明场照明组能拆卸式的设置于显微镜机架组上，所述落射明场照明组设有第一电源输入口，所述电器控制组设有第一电源输出口，所述暗场物镜包括暗场通光孔、暗场聚光镜和成像透镜。利用独特的落射明场照明组和落射暗场照明组设计，实现暗场照明光路与成像光路完全分开。本发明还提供了一种基于环形LED的落射明暗场显微镜照明方法。
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