荧光显微镜装置和荧光显微镜系统制造方法及图纸

提供一种以均匀且任意的照明模式照明样品，并且能够在背景低的状态下拍摄宽视场的图像的技术。荧光显微镜装置具有：第一照明光学系统，其设置有用于激发样品中的荧光的第一光源、空间光调制元件和均匀地照明空间光调制元件的第一照明光学构件；第二照明光学系统，其设置有使用从空间光调制元件透射的光通量在样品表面上形成图像的第二照明光学构件；以及图像拍摄光学系统，其设置有拍摄样品表面的图像的图像拍摄光学构件和图像拍摄元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】荧光显微镜装置和荧光显微镜系统[
]本技术涉及荧光显微镜装置和荧光显微镜系统。[
技术介绍
]荧光显微镜已经用于捕获诸如生物样本之类的样本的图像。通过将荧光物质附着到观察目标，通过以下来使用荧光显微镜：例如用激光照射观察目标来激发观察目标，并且当观察目标从激发态返回到基态时观察从观察目标发射的光。众所周知的荧光显微镜是例如共焦荧光显微镜、激光扫描血细胞计数器和双光子(多光子)激发荧光显微镜。关于这一点，例如在PTL1中公开的技术用于通过在输入/输出公共光路中设置DMD(数字微镜器件)来构建共焦荧光显微镜。[引证列表][专利文献][PTL1]日本专利特许公开号11-194275[
技术实现思路
][技术问题]然而，在使用现有技术的情况下，难以通过均匀地照射观察目标来捕获观察目标的图像。鉴于上述情况，本技术的主要目的是提供一种技术，该技术使得能够以期望的均匀照射模式照射样本并且在低背景照射环境中捕获宽视场的图像。[问题解决方案]本技术首先提供一种荧光显微镜装置，包括：第一照明光学器件，其包括用于激发样本中的荧光的第一光源、空间光调制元件和用于均匀地照射空间光调制元件的第一照明光学构件；第二照明光学器件，其包括用于在样本表面上形成来自空间光调制元件的光束的图像的第二照明光学构件；以及成像光学器件，其包括成像光学构件和成像元件，所述成像光学构件适于捕获所述样本表面的图像。在根据本技术的荧光显微镜装置中，空间光调制元件可以是LCOS(硅基液晶)。在这种情况下，第一照明光学器件可以另外包括偏振补偿元件。此外，在根据本技术的荧光显微镜装置中，第一照明光学器件可以另外包括散斑消除元件。此外，在根据本技术的荧光显微镜装置中，第一照明光学器件和第二照明光学器件通过在多个栅格图案之间切换可以来照射光。此外，在根据本技术的荧光显微镜装置中，样本可以用多种荧光染料染色。在这种情况下，第一照明光学器件可以包括多个第一光源，并且多个第一光源可以激发多个荧光染料以发光。此外，在这种情况下，第一照明光学器件可以根据多种荧光染料的亮度值来控制照射光的强度。此外，在这种情况下，空间光调制元件可以根据样本的形状将照射区域分成多个照射区域。另外，在这种情况下，可以将基于多个第一光源的多个照射区域布置在拜耳阵列中。此外，根据本技术的荧光显微镜装置还可以包括第三照明光学器件，该第三照明光学器件包括第二光源和第三照明光学构件。第三照明光学构件均匀地照射样本表面。此外，在根据本技术的荧光显微镜装置中，样本可以是生物样品。本技术还提供了一种荧光显微镜系统，包括：荧光显微镜装置，其包括第一照明光学器件，其包括激发样本中的荧光的第一光源、空间光调制元件，以及均匀地照射该空间光调制元件的第一照明光学构件，第二照明光学器件，其包括用于在样本表面上形成来自空间光调制元件的光束的图像的第二照明光学构件，成像光学器件，其包括成像光学构件和成像元件，所述成像光学构件适于捕获所述样本表面的图像；空间光调制元件控制部，其控制空间光调制元件；捕获图像获取部，其从成像光学器件获取捕获图像；以及图像处理部，其对由所述捕获图像获取部获取的捕获图像进行处理。在根据本技术的荧光显微镜系统中，第一照明光学器件和第二照明光学器件通过在多个栅格图案之间切换可以来照射光，并且图像处理部可以从由捕获图像获取部获取的多个捕获图像中获得高分辨率最终图像。此外，在根据本技术的荧光显微镜系统中，样本可以用多种荧光染料染色。此外，在根据本技术的荧光显微镜系统中，第一照明光学器件可以包括多个第一光源，多个第一光源可以激发多个荧光染料发光，空间光调制元件可以根据多个第一光源将照射区域划分为多个照射区域，并且图像处理部可以从由图像获取部获取的捕获图像获得每个荧光染料的亮度值作为参考，并且执行荧光成像的定量评估。在这种情况下，荧光成像的定量评估可以是补偿和/或分解。[专利技术有益效果]本技术使得有可能以期望的均匀照射模式照射样本并且在低背景照射环境中捕获宽视场的图像。应当注意，这里描述的有益效果不必是限制性的。本技术可以提供本公开中描述的任何有益效果。[附图说明]图1是示出根据本技术的第一实施例的荧光显微镜装置1的整体配置的示例的配置图。图2是示出第一光路组合元件30A的配置和示例操作的图。图3是示出根据本技术的第二实施例的荧光显微镜装置1的整体配置的示例的配置图。图4是示出偏振补偿元件43相对于S偏振分量的操作的图。图5是示出偏振补偿元件43相对于P偏振分量的操作的图。图6是示出在由于S偏振分量和P偏振分量的混合而导致偏振比差的情况下的光的状态的图。图7是示出根据本技术的第三实施例的荧光显微镜装置1的整体配置的示例的配置图。图8是示出根据本技术的第四实施例的荧光显微镜装置1的整体配置的示例的配置图。图9是示出根据本技术的示例实施例的荧光显微镜系统1000的整体配置的示例的配置图。图10中的A和B示出了根据本技术的照射模式的图，C示出了现有技术的照射模式的图。图11是示出由基于多个第一光源10的空间光调制元件44基本上划分为拜耳模式的照射区域的示例的图。图12是示出由基于多个第一光源10的空间光调制元件44划分成多个区域的照射区域的示例的图。图13是示出如何获取亮度值作为参考的替代图。图14是示出对应于不同波长的滤波器的示例的图。[具体实施方式]现在将参照附图描述用于实现本技术的优选实施例。以下描述的实施例是本技术的典型实施例的示例，使得本技术的范围在其由这些实施例解释时不变窄。应当注意，将以下面的顺序给出描述。荧光显微镜装置11-1.第一实施例1-1-1.第一照明光学器件1A1-1-2.第二照明光学器件1B1-1-3.成像光学器件1C1-1-4.有益效果1-2.第二实施例1-3.第三实施例1-4.第四实施例1-4-1.第三照明光学器件1D2.荧光显微镜系统10002-1.空间光调制元件控制部22-2.捕获图像获取部32-3.图像处理部43.应用示例3-1.第一应用示例(应用于SIM超分辨率)3-2.第二应用示例(应用于多种染料激发)3-3.第三应用示例(应用于拜耳激发)3-4.第四应用示例(应用于定量评估)3-4-1.获取参考亮度值的示例3-4-2.荧光校正(补偿)的示例3-4-3.分解的示例1.荧光显微镜装置1根据本技术的荧光显微镜装置1包括第一照明光学器件1A、第二照明光学器件1B和成像光学器件1C。此外，根据本技术的荧光显微镜装置1可以根据需要包括例如其它光学器件和其它部件。通过使用根据本技术的荧光显微镜装置1观察到的样本1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种荧光显微镜装置，包括：/n第一照明光学器件，其包括用于激发样本中的荧光的第一光源、空间光调制元件和用于均匀地照射所述空间光调制元件的第一照明光学构件；/n第二照明光学器件，其包括用于在样本表面上形成来自所述空间光调制元件的光束的图像的第二照明光学构件；以及/n成像光学器件，其包括成像光学构件和成像元件，所述成像光学构件适于捕获所述样本表面的图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171002 JP 2017-1931161.一种荧光显微镜装置，包括：
第一照明光学器件，其包括用于激发样本中的荧光的第一光源、空间光调制元件和用于均匀地照射所述空间光调制元件的第一照明光学构件；
第二照明光学器件，其包括用于在样本表面上形成来自所述空间光调制元件的光束的图像的第二照明光学构件；以及
成像光学器件，其包括成像光学构件和成像元件，所述成像光学构件适于捕获所述样本表面的图像。


2.根据权利要求1所述的荧光显微镜装置，其中，
所述空间光调制元件包括LCOS(硅基液晶)。


3.根据权利要求1所述的荧光显微镜装置，其中，
所述第一照明光学器件还包括偏振补偿元件。


4.根据权利要求1所述的荧光显微镜装置，其中，
所述第一照明光学器件还包括散斑消除元件。


5.根据权利要求1所述的荧光显微镜装置，其中，
所述第一照明光学器件和所述第二照明光学器件通过在多个栅格图案之间切换来照射光。


6.根据权利要求1所述的荧光显微镜装置，其中，
所述样本用多种荧光染料染色。


7.根据权利要求6所述的荧光显微镜装置，其中，
所述第一照明光学器件包括多个所述第一光源，并且
多个所述第一光源通过激发多种所述荧光染料而发光。


8.根据权利要求6所述的荧光显微镜装置，其中，
所述第一照明光学器件根据多种所述荧光染料的亮度值控制所受照射光的强度。


9.根据权利要求6所述的荧光显微镜装置，其中，
所述空间光调制元件根据样本的形状将一照射区域分成多个照射区域。


10.根据权利要求7所述的荧光显微镜装置，其中，
所述空间光调制元件根据多个所述第一光源将一照射区域分成多个照射区域。


11.根据权利要求7所述的荧光显微镜装置，其中，
基于多...

【专利技术属性】
技术研发人员：堂胁优，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP