【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于操纵在显微镜中特别是在光片显微镜中的至少一个光路的方法、一种用于摄取在显微镜中特别是在光片显微镜中的图像堆栈的方法、一种用于根据折射率来操纵在显微镜中特别是在光片显微镜中的至少一个光路的装置和一种非易失性的计算机可读的存储介质。
技术介绍
1、在现有技术中目前已知所谓的净化方法，其允许把样本容纳在浸渍介质中，其中，浸渍介质可以在其折射系数方面适配于待检查的样本，或者可以使得样本的折射系数均匀化。后一个方法并非导致样本的折射系数也适配于介质的折射系数。已知有多种(20种以上)这种浸渍介质，其可以基于乙醇或糖。采用该方法无法检查活体样本，因为这些样本已例如通过去除脂肪而发生了很大的化学变化。
2、另一方面，还努力将活体细胞和组织植入到介质中，该介质的折射系数等于待检查的物体。在各种浸渍介质中，除了它们的不同的折射系数外，还以不同的混合比例采用相应的溶剂。由此造成刚刚采用的浸渍介质的折射系数出现大的变化，特别是出现不确定性。
3、但浸渍介质的折射系数主要负责出现像差，特别是失焦和球面像差。这些与折射系数相关的效应会恶化显微摄像。
4、如果为了检查浸渍介质中的样本而使用所谓的光片显微镜，则未被考虑的折射系数会导致探测光学件的焦点平面因浸渍介质的和/或样本的折射率致使折射不同而移动一段距离，造成该焦点平面无法再与通过照明物镜产生的光片(即一种两维的照明平面)重叠。也就是说，光片显微镜中的失焦会引起所摄取的图像的严重的质量损失。
5、出于这个原因，在现有技术中已知有迭代的
6、在现有技术的净化方法中，预防性地优选使用数值孔径(na)较小的物镜，因为对于这些小na的物镜，上述像差可忽略不计。在共焦的显微方法中，所述像差也可以忽略不计，这些显微方法例如使用唯一的物镜，从而无论照明光路还是探测光路都在同一“方向”上即以相同的符号受到像差。然而希望的是，也能使用具有大na的物镜，以便利用这些物镜来实现较高的分辨率，并且更有效地探测来自样本的光。
技术实现思路
1、本专利技术的目的因而是，能够观察在任何浸渍介质中的样本并且在观察时使用具有大na的物镜。
2、上述目的通过根据本专利技术的用于操纵至少一个光路的方法以如下方法步骤得以实现：
3、-求取布置在样本空间中的样本的和/或布置在样本空间中的光学介质的折射系数；和
4、-根据所求得的折射系数来调节至少一个显微镜参数，用于操纵光路。
5、开篇提到的用于在显微镜中对图像堆栈摄像的方法实现上述目的方式为，该方法包括如下方法步骤：求取布置在样本空间中的样本的和/或布置在样本空间中的光学介质的折射系数；-检测相对于光学设备的样本位置的变化，和/或在调节至少一个显微镜参数之前检测激发波长的变化；和-根据所求得的折射系数来调节至少一个显微镜参数，用于操纵光路。
6、开篇提到的根据本专利技术的装置实现上述目的方式为，该装置包括：折射系数求取模块，用于求取样本的折射系数和/或求取布置在样本空间中的光学介质的折射系数；和至少一个光路操纵器，用来基于所求得的折射系数调节至少一个显微镜参数，以便操纵至少一个光路。
7、开篇提到的非易失性的计算机可读的存储介质包括用于实施根据本专利技术的方法的程序，进而实现了上述目的。
8、根据本专利技术的方法、根据本专利技术的装置和根据本专利技术的用于实施所述方法的非易失性的计算机可读的存储介质因而具有如下优点：它们能实现基于样本的和/或浸渍介质的折射系数，快速地、保护样本地、决定性地且非迭代地操纵显微镜的至少一个光路。
9、根据本专利技术的方法、根据本专利技术的装置和根据本专利技术的非易失性的计算机可读的存储介质可以分别通过特殊的设计予以进一步改善。本专利技术的设计的各个技术特征在此可以任意地相互组合和/或省去，只要不依赖于利用省去的技术特征实现的技术效果。
10、根据本专利技术的方法可以用于近乎任意地操纵至少一个光路，但尤其也可以用于补偿至少一个由样本和/或光学介质引入的成像误差。
11、相比于现有技术的方案，上面提到的根据本专利技术的方法、根据本专利技术的装置和根据本专利技术的存储介质具有如下优点：可以自动地测量样本的和/或样本周围的浸渍介质的折射系数，并且基于测得的折射系数，即决定性地、不基于迭代方法地，特别是无需图像的照片，定量地得到该折射系数。对此无需把样本布置在样本空间中，从而根据本专利技术的方法或根据本专利技术的装置可保护样本。此外，根据本专利技术的方法是无接触的。
12、浸渍介质是指可以位于样本空间中、特别是在该样本空间中包围样本的介质。浸渍介质同样可以位于样本与相应物镜的前透镜之间的区域内。
13、特别是光片显微镜的待操纵的光路例如可以是照明光路和/或探测光路。优选操纵用于照明和探测的两个光路，特别是可以针对相应的光路补偿出现的像差。
14、光学介质是指如下材料：其对在显微镜中采用的一个波长或多个波长来说是透明的，并且具有特定于该波长的光学特性比如折射系数和色散性。光学介质可以特别地且不受限制地包括上面提到的基于乙醇或糖的浸渍介质，但也可以包括水、甘油和空气。因此，根据本专利技术的方法或根据本专利技术的装置也可以在没有浸渍介质的情况下(物镜位于空气中)使用。
15、求取布置在样本空间中的样本的和/或布置在样本空间中的光学介质的折射系数，包括由使用者输入相应的值的方法步骤，由此可以实现根据本专利技术的方法的一种简单的设计。在这种设计中，使用者例如可以由规定的浸渍介质的选择列表中选出折射系数，但也可以输入由使用者规定的折射系数。因而在利用事先已经使用过的、因而已知的浸渍介质重复地测量时，可以加速与恰恰这种浸渍介质的匹配。
16、在另一设计中，用于对图像堆栈摄像的方法可以包括如下步骤：(8a)使得第一光学设备的焦点平面移动预先设定的扫描距离；(8b)根据本专利技术的用于操纵显微镜中的光路的方法的一种设计，操纵第一光学设备的至少一个光路，用来矫正第一光学设备的成像误差；和(8c)使得第二光学设备的焦点平面移动或者跟随一段与在方法步骤(8b)中求得的折射系数相关的跟随路程。
17、在该方法的一种有利的设计中，该方法可以包括摄取和/或存储图像，用于产生图像堆栈。特别是可以摄取和/或存储n个图像，这些图像形成图像堆栈。优选地，在成像误差被矫正的情况下，即在操纵相应的光路之后，对图像堆栈的全部图像都进行摄像。
18、在另一设计中，根据本专利技术的用于操纵显微镜中的光路的方法的一种设计，在方法步骤(8c)中，附加地执行操纵第二光学设备的至少一个光路的步骤，用于矫正第二光学设备的成像误差，由此可以改进前面提到的用于对图像堆栈摄像的方法。因而可以在显微镜中既使得照明光路又使得探测光路适配于未知的介质，特别是该介质的折射率。
19、在根据本专利技术的用于对图像本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于操纵在显微镜(1)中的至少一个光路(8)的方法，包括如下方法步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中，求取布置在所述样本空间(17)中的所述样本(21)的和/或布置在所述样本空间(17)中的所述光学介质(35)的折射系数(n)，包括由使用者读入所述折射系数(n)的相应的值的方法步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，根据所求取的折射系数(n)，以至少一个如下方法步骤来调节焦点位置：
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，该方法包括如下方法步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其中，在该方法中，所述焦点(19)的位置在图像场(237)内部保持在不变的位置。
6.如权利要求4所述的方法，其中，如果在所述探测光学件(41)与所述样本(21)之间存在具有不同于样本介质(27)和/或浸渍介质(23)的折射系数(n)的光学介质(35)，则对探测光路(190)的操纵的方法步骤针对该探测光路的焦点位置进行。
7.如权利要求3所述的方法，其中，根据所求得的折射系数(n)，通过对所述光路(8)的操纵，通过根据相距
8.如权利要求7所述的方法，其中，对所述光程长度(176)的改变包括使得至少一个反射镜区段(178、180)移动和/或使得可变形的透射的介质的界面移动。
9.如权利要求7所述的方法，其中，根据函数关系r2和r4的叠加—r2和r4的权重分别是确定好的—来对所述光程长度(176)进行改变，其中，r等于相距光学轴线(53)的距离。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法根据波长通过如下方法步骤来操纵所述光路(8)：
11.如权利要求10所述的方法，其中，调节至少一个其它的波长的方法步骤包括，根据权利要求1～9中任一项所述的方法，相应地、顺序地操纵该其它的波长的光(11)的光路(8)。
12.如权利要求1所述的方法，其中，以设定好的时间间隔重复所述方法。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述显微镜(1)是光片显微镜。
14.如权利要求4所述的方法，其中，所述介质(39)是空气。
15.一种用于在显微镜(1)中对图像堆栈(224)摄像的方法，其中，所述方法包括如下方法步骤：
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述显微镜(1)是光片显微镜。
17.一种用于在显微镜(1)中对图像堆栈(224)摄像的方法，其中，所述方法包括如下方法步骤：
18.如权利要求15或17所述的方法，包括摄取和/或存储图像(225)，用于产生图像堆栈(224)。
19.如权利要求17所述的方法，其中，方法步骤(8c)包括，根据本专利技术的按照权利要求1～14中任一项所述的用于操纵光路(8)的方法的一种设计，操纵所述第二光学设备(9c)的至少一个光路(8)，用来矫正所述第二光学设备(9c)的成像误差。
20.如权利要求17所述的方法，包括：
21.如权利要求17中任一项所述的方法，还包括检测触发信号(241)的方法步骤，该触发信号用于开始执行其它方法步骤。
22.如权利要求17中任一项所述的方法，其中，求取所述样本(21)的和/或布置在所述样本空间(17)中的光学介质(35)的折射系数(n)包括如下方法步骤：
23.如权利要求17所述的方法，还包括读出校准数据(188)，其中，根据求得的折射系数(n)和/或根据读出的校准数据(188)对至少一个显微镜参数(2)进行调节。
24.如权利要求17所述的方法，其中，所述显微镜(1)是光片显微镜。
25.一种非易失性的计算机可读的存储介质(163)，包括用于实施根据权利要求1～14中任一项所述的方法的程序。
26.一种用于操纵在显微镜(1)中的至少一个光路(8)的装置，包括：
27.如权利要求26所述的装置，其中，所述光路操纵器(170)包括下组的至少一个部件：
28.如权利要求26或27所述的装置，其特征在于一种计时器模块，该计时器模块以设定好的时间间隔输出开始信号，用于开始测量所述折射系数(n)和/或操纵所述光路(8)。
29.如权利要求26所述的装置，其中所述显微镜(1)是光片显微镜。
...【技术特征摘要】
1.一种用于操纵在显微镜(1)中的至少一个光路(8)的方法，包括如下方法步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中，求取布置在所述样本空间(17)中的所述样本(21)的和/或布置在所述样本空间(17)中的所述光学介质(35)的折射系数(n)，包括由使用者读入所述折射系数(n)的相应的值的方法步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，根据所求取的折射系数(n)，以至少一个如下方法步骤来调节焦点位置：
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，该方法包括如下方法步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其中，在该方法中，所述焦点(19)的位置在图像场(237)内部保持在不变的位置。
6.如权利要求4所述的方法，其中，如果在所述探测光学件(41)与所述样本(21)之间存在具有不同于样本介质(27)和/或浸渍介质(23)的折射系数(n)的光学介质(35)，则对探测光路(190)的操纵的方法步骤针对该探测光路的焦点位置进行。
7.如权利要求3所述的方法，其中，根据所求得的折射系数(n)，通过对所述光路(8)的操纵，通过根据相距光学轴线(53)的距离(r)改变光路(8)的光程长度(176)来矫正球面成像误差。
8.如权利要求7所述的方法，其中，对所述光程长度(176)的改变包括使得至少一个反射镜区段(178、180)移动和/或使得可变形的透射的介质的界面移动。
9.如权利要求7所述的方法，其中，根据函数关系r2和r4的叠加—r2和r4的权重分别是确定好的—来对所述光程长度(176)进行改变，其中，r等于相距光学轴线(53)的距离。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法根据波长通过如下方法步骤来操纵所述光路(8)：
11.如权利要求10所述的方法，其中，调节至少一个其它的波长的方法步骤包括，根据权利要求1～9中任一项所述的方法，相应地、顺序地操纵该其它的波长的光(11)的光路(8)。
12.如权利要求1所述的方法，其中，以设定好的时间间隔重复所述方法。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述显微镜(1)是光片显微镜。
1...
【专利技术属性】
技术研发人员：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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。