具有光片显微的功能单元的显微系统技术方案

介绍一种显微镜系统(10)，该显微镜系统包括：光片显微的功能单元(20、24、30)，其照明物镜由第一物镜(20)构成，其探测物镜由分开的第二物镜(24)构成；和至少一个其它的光显微的功能单元(24、48)。所述其它的光显微的功能单元(24、48)具有探测物镜，该探测物镜由所述第二物镜(24)构成。

Microsystem of functional unit with photo microscope

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光片显微的功能单元的显微系统本专利技术涉及一种显微系统，该显微系统包括：光片显微的功能单元，其照明物镜由第一物镜构成，其探测物镜由分开的第二物镜构成；和至少一个其它的光显微的功能单元。最近，特别是在荧光显微术中使用所谓的光片或光盘显微镜，其中，仅照明样本中的一个薄层。因而相比于通常的荧光显微镜，光片显微镜能实现较高的分辨率和较小的光负荷，由此避免生物样本中的因漂白或光致应力引起的并非所愿的效应。光片显微镜因而可特别有益地用于活生物体的荧光研究。由现有技术已知用来实现光片显微镜的各种不同的光学布局。在本专利技术的文本中，在此特别是要提到一些布局，就这些布局而言，照明和探测通过两个分开的物镜进行。在此，照明物镜和探测物镜通常相互垂直地布置。然而，这些物镜的这种垂直布置特别是具有如下缺点：其很难集成到已有的显微镜系统例如共焦系统中。由现有技术已知一些光片显微镜，就这些光片显微镜而言，不同于前述的垂直布置，照明物镜和探测物镜沿着显微镜座架的竖直轴相对置。在文献DE102011054914A1中公开了这样的一个例子。为了即便在这种布局中也能产生垂直于探测轴的光片，使得沿着竖直的座架轴穿过照明物镜的照明光束朝向反射镜系统，该反射镜系统使得照明光束以直角转向，以便在探测物镜的水平的焦点平面中利用光片来照明样本。样本的位于焦点平面中的目标区域于是通过探测物镜成像到摄像机传感器上。由文献US9057879B2已知一种显微镜系统，其把光片显微的功能单元与共焦显微的功能单元组合起来。对于这种系统，光片照明以及共焦照明和探测通过同一个显微镜物镜进行。而为了光片探测，设置了分开的物镜。由于在前述的显微镜系统中，光片显微的功能单元与共焦显微的功能单元利用不同的探测物镜工作，所以无法直接实现使得按照两种不同的显微应用得到的图像数据彼此相关，也就是能够相互关联。基于这种现有技术，本专利技术的目的是，对由光片显微的功能单元与其它的光显微的功能单元构成的显微镜系统予以改进，从而可以实现简单地且精确地分析利用两个功能单元得到的图像数据。本专利技术通过一种显微镜系统来实现该目的，该显微镜系统包括：光片显微的功能单元，其照明物镜由第一物镜构成，其探测物镜由分开的第二物镜构成；至少一个其它的光显微的功能单元，其中，该其它的光显微的功能单元具有探测物镜，该探测物镜由第二物镜构成。本专利技术因而规定了一种显微镜系统，通过该显微镜系统使得光片显微的功能单元与其它的光显微的例如共焦显微的功能单元相互组合，从而两个功能单元利用同一个探测物镜接收来自于待成像的样本的探测光。使用一个唯一的探测物镜能实现，采用不同的显微方法使得样本成像，而无需在由一种方法改换为另一种方法时进行样本转移。这明显地便于对显微镜系统的操作。因而通过根据本专利技术的显微镜系统能够实现，以特别简单的且减少错误的方式针对光片显微术和另一种光显微的方法进行相关联的显微。本专利技术的显微镜系统尤其可以按一种方式来使用，从而首先小心地且快速地光片显微地检查样本，随后为了获得附加的图像图像，通过其它的光显微的功能单元对该样本予以成像。在此可考虑的是，对样本的这种另一摄像例如能实现感兴趣的样本区域的较高的分辨率。在一种优选的设计中，显微镜系统具有用来基于探测光进行相关联的图像分析的分析单元，光片显微的功能单元与其它的光显微的功能单元分别通过由第二物镜构成的共同地使用的探测物镜来接收探测光。这种有利的相关联的图像分析通过如下方式来实现：两个光显微的功能单元分别从同一个样本平面接收探测光，该样本平面由共同地指配给两个功能单元的探测物镜的焦点平面规定。本专利技术意义下的相关联的图像分析是指对图像数据的分析，其中，既采用借助光片显微的功能单元得到的图像数据，又采用借助其它的光显微的功能单元得到的图像数据。特别地，相关联的图像分析可以包括，例如通过相加(叠加)或相减或另外的数学运算把两个功能单元的两个或多个图像或部分图像相互计算成至少一个所产生的图像。优选地，其它的光显微的功能单元具有由第二物镜构成的照明物镜。在该实施方式中，被两个显微功能单元共同地使用的探测物镜因而同样形成其它的光显微的功能单元的照明物镜。另一(第一)物镜于是单独地指配给光片显微的功能单元，即作为照明物镜。在一种特别优选的实施方式中，显微镜系统具有由第一座架部分和第二座架部分组成的显微镜座架，第一物镜保持在第一座架部分上，第二物镜与第一物镜相对置地保持在第二座架部分上。前述的显微镜座架在此是指一种具有一系列接头(端口)的显微镜主体，这些接头提供了机械的接口，特别是旨在光输入和光输出。通过这些接口，可以将例如摄像机、目镜、扫描器和操纵器安置在显微镜座架上。相应地，前述座架部分可理解成显微镜部分主体，显微镜座架或显微镜主体由这些显微镜部分主体组成。在本专利技术的文本中，两个座架部分在功能方面通过显微镜台彼此分开，该显微镜台具有用来容纳待成像样本的样本腔。如果例如认为两个座架部分之一在显微镜系统的使用位置是下面的座架部分，并且另一个座架部分是上面的座架部分，则这些座架部分的前述功能分开意味着，指配给下面的座架部分的照明和探测组件从显微镜台的下方有效，而指配给上面的座架部分的照明和探测组件从显微镜台的上方有效。相关地需要指出，根据本专利技术的显微镜系统既可以设计成直立式显微镜，又可以设计成倒置式显微镜。在此，直立式显微镜在当前是指如下布局：在该布局中，共同的探测物镜布置在显微镜台的上方。相比之下，对于倒置式显微镜设计，共同的探测物镜位于显微镜台的下方。优选地，显微镜系统具有光转向装置，该光转向装置使得由光片显微功能单元通过第一物镜产生的照明焦点转向至第二物镜的焦点平面中。这种光转向装置能实现，即使在显微镜系统的两个物镜彼此相对置的布局中，光片也能与探测物镜的焦点平面共面地产生。优选地，光转向装置具有至少一个反射镜部件，该反射镜部件使得照明焦点垂直于第二物镜的光轴转向。该反射镜部件优选安置在第一物镜或第二物镜上，但也可考虑安置在显微镜系统的其它部件例如盖玻片或两个座架部分之一上。在一种优选的设计中，在光轴的两侧设置了两个反射镜部件。在一种特殊的设计中，光片显微的功能单元具有设置在第二座架部分中的面传感器，该面传感器用于探测通过第二物镜接收的探测光。面传感器例如设计成CCD或CMOS摄像机。在另一实施方式中，其它的光显微的功能单元包括指配给第二座架部分的照明模块，该照明模块用于点式扫描的样本照明和/或用于宽场的样本照明。在此，术语“指配”的含义是，前述的照明模块既可以布置在第二座架部分内部，又可以通过合适的接口耦联在第二座架部分上。在一种示范性的设计中，照明模块含有扫描器，该扫描器用于点式扫描的样本照明。这种扫描器例如可以设计成本已公知的反射镜扫描器的形式，其比如在通常的共焦显微镜中使用。在前述情况下，在一种特殊的设计中，照明模块具有点传感器，该点传感器形成用于通过第二物镜接收的探测光的所谓的退扫描探测器。作为退扫描探测器，点传感器在探测光返回到扫描器之后将其作为位置固定的光束予以接收。为照明模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显微镜系统(10)，包括：/n光片显微的功能单元(20、24、30)，其照明物镜由第一物镜(20)构成，其探测物镜由分开的第二物镜(24)构成；和/n至少一个其它的光显微的功能单元(24、48)，/n其特征在于，所述其它的光显微的功能单元(24、48)具有探测物镜，该探测物镜由所述第二物镜(24)构成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170623 DE 102017114029.81.一种显微镜系统(10)，包括：
光片显微的功能单元(20、24、30)，其照明物镜由第一物镜(20)构成，其探测物镜由分开的第二物镜(24)构成；和
至少一个其它的光显微的功能单元(24、48)，
其特征在于，所述其它的光显微的功能单元(24、48)具有探测物镜，该探测物镜由所述第二物镜(24)构成。


2.如权利要求1所述的显微镜系统(10)，其特征在于一种用来基于探测光进行相关联的图像分析的分析单元(100)，所述光片显微的功能单元(20、24、30)与所述其它的光显微的功能单元(24、48)分别通过由所述第二物镜(24)构成的共同地使用的探测物镜来接收所述探测光。


3.如权利要求1或2所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述其它的光显微的功能单元(24、48)具有由所述第二物镜(24)构成的照明物镜。


4.如前述权利要求中任一项所述的显微镜系统(10)，其特征在于一种由第一座架部分(14)和第二座架部分(16)组成的显微镜座架(12)，所述第一物镜(20)保持在所述第一座架部分上，所述第二物镜(24)与所述第一物镜(20)相对置地保持在所述第二座架部分上。


5.如前述权利要求中任一项所述的显微镜系统(10)，其特征在于一种光转向装置(36、38)，该光转向装置使得由所述光片显微的功能单元(20、24、30)通过所述第一物镜(20)产生的照明焦点(34)转向至所述第二物镜(24)的焦点平面中。


6.如权利要求5所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述光转向装置(36)具有至少一个反射镜部件，该反射镜部件使得所述照明焦点(34)垂直于所述第二物镜(24)的光轴(O)转向，其中，所述反射镜部件优选安置在所述第一物镜(20)或所述第二物镜(24)上。


7.如权利要求4～6中任一项所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述光片显微的功能单元(20、24、30)具有设置在所述第二座架部分(16)中的面传感器(46)，该面传感器用于探测通过所述第二物镜(24)接收的所述探测光。


8.如权利要求4～7中任一项所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述其它的光显微的功能单元(24、48)包括指配给所述第二座架部分(16)的照明模块(48)，该照明模块用于点式扫描的样本照明和/或用于宽场的样本照明。


9.如权利要求8所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述照明模块(48)含有扫描器(52)，该扫描器用于点式扫描的样本照明。


10.如权利要求9所述的显微镜，其特征在于，所述照明模块(48)具有点传感器(54)，该点传感器形成用于通过所述第二物镜(24)接收的探测光的退扫描探测器。


11.如权利要求7～10中任一项所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述光片显微的功能单元(20、24、30)的面传感器(46)同样形成用于通过所述第二物镜(24)接收的探测光的指配给所述其它的光显微的功能单元(24、48)的非退扫描探测器。


12.如权利要求6～11中任一项所述的显微镜系统(10)，其特征在于，所述光片显微的功能单元(20、24、30)包括指配给所述第一座架部分(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳·克尼贝尔，弗罗里安·法尔巴赫，
申请(专利权)人：莱卡微系统CMS有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE