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MEASUREMENT DEVICE AND IRRADIATION DEVICE

Foreign code F190009818
File No. E120P08WO
Posted date May 9, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP029924
International publication number WO 2019031584
Date of international filing Aug 9, 2018
Date of international publication Feb 14, 2019
Priority data
  • P2017-154392 (Aug 9, 2017) JP
Title MEASUREMENT DEVICE AND IRRADIATION DEVICE
Abstract This measurement device comprises: a light emission unit that emits a plurality of spectral beams including two or more spectra respectively distributed over different frequencies, the light emission unit emitting the spectral beams by varying the neighbouring frequency intervals from one another; a beam-condensing unit that condenses, respectively onto a plurality of different beam-condensing point regions on a sample, said two or more spectra by shifting the same from one another while causing the same to overlap one another in overlapping regions; and a detection unit that acquires signals of fluorescence beats including information on the sample and lighting up by interference light beats in the respective overlapping regions of the sample.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Conventional, and the fluorescent imaging optical microscope, a fluorescent microscope with a confocal optical system (hereinafter, a confocal fluorescence microscope) has been known (for example, see Patent Document 1).
A conventional optical microscope of the specimen is uniformly irradiated with a predetermined range on the other hand, in the confocal optical system is a point source of illumination light emitted from the sample by the objective lens of the light focused on one point. As the irradiation light, excellent color and directionality of a laser light is used. In addition, in the confocal optical system is, at a position conjugate with the focal position of the objective lens by arranging a pinhole, the fluorescence of the sample is in focus only at a position passing through the pinhole is detected.
In this way is the confocal optical system, first the irradiation light is focused on the point 1 of the sample, the fluorescence from the focal position of the sample while passing through the pinhole, the pinhole of the fluorescence from other than the focal position to be cut off. Thus, a confocal optical system, an ordinary optical microscope, the focal point adjacent to the horizontal direction, and focal plane on the front side or from the back side without the influence of the stray light, the contrast is increased. Result, only the focus position of the irradiation light so that the information is detected, a two-dimensional spatial resolution 3.
Clear 3 a two-dimensional image as described above can be formed by confocal fluorescence microscope, for example using a fluorescent protein such as biotechnology fields such as a vital function analysis, used in wide fields. Further, from the viewpoint of having high resolution and quantitation, confocal fluorescent microscope also in the future for increasing the importance of the considered.
On the other hand, in the confocal fluorescent microscope can only be obtained the focus position of the point information. Therefore, in the confocal fluorescent microscope, the sample plane 2 for imaging three-dimensional information, the irradiation light emitted from the point light source within the sample relative to the focal position of the scanning is necessary. In this way the focal position of the irradiated light relative to the sample and scanning the scanning device, a galvanometer mirror has been known. However, the scanning device may be used, a wide range of high-speed scanning is time-consuming.
As a technique to address the above-described circumstances, for example in Patent Document 2, the spectrum emitted by the light source point for each of 2 discrete two-dimensionally dispersed in the sample, the sample corresponding to each measurement point of the time-resolved spectrum obtained in one mode the measuring device is described. A measuring device is, the position information of the spectrum incident on the sample corresponding to the frequency of the spectrum, to obtain information of a sample. Therefore, in the sample plane 2 can be imaged without scanning the two-dimensional information.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを2以上含むスペクトル光をそれぞれ発し、前記スペクトル光の隣接するスペクトルの周波数間隔である隣接周波数間隔がそれぞれ異なる複数の光源と、
 前記複数の光源から発せられた複数のスペクトル光を前記スペクトルごとに互いに異なる方向にそれぞれ分散させる分散部と、
 前記分散部によって分散された光源ごとの前記スペクトルを試料の複数の異なる集光点にそれぞれ集光し、且つ、1つの光源に基づく複数の集光点と他の光源に基づく複数の集光点とをそれぞれ重畳させる集光部と、
 前記集光部によって集光され、前記試料における集光点が重なる複数の重畳部のそれぞれでの干渉光ビートにより発光する前記試料の情報を含む蛍光ビートを、前記重畳部と共役な位置に集光し空間フィルタリングする空間フィルタリング光学系と、
 前記空間フィルタリング光学系で空間フィルタリングされ、前記試料の情報を含む前記複数の重畳部から発せられた蛍光ビートの信号を取得する検出部と、を備える、計測装置。

[請求項2]
 前記複数の光源のそれぞれは、前記スペクトル光として、周波数軸で隣り合う前記スペクトルの周波数の間隔である隣接周波数間隔が互いに一致しているスペクトルを発する光周波数コム光源である、請求項1に記載の計測装置。

[請求項3]
 前記分散部は、入射する光を波長分散する分散素子を備え、
 前記光源から発せられた前記スペクトル光を前記分散素子によって前記スペクトルごとに異なる方向に波長分散させる、請求項1又は2に記載の計測装置。

[請求項4]
 前記複数の光源は、隣接するスペクトルの周波数間隔が第1隣接周波数間隔である第1スペクトル光を発する第1の光源と、隣接するスペクトルの周波数間隔が第2隣接周波数間隔の第2スペクトル光を発する第2の光源と、を少なくとも備え、
 同じ周波数軸で前記第1スペクトル光及び第2スペクトル光を並べた際に最も近くに隣り合うスペクトル同士の周波数間隔が、第1隣接周波数間隔及び前記第2隣接周波数間隔の半分未満である、請求項1~3のいずれか一項に記載の計測装置。

[請求項5]
 前記複数の光源の少なくとも1つの光源が発するスペクトル光のキャリア・エンベロープ・オフセット周波数又は隣接周波数間隔を制御する制御部をさらに備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の計測装置。

[請求項6]
 前記空間フィルタリング光学系は、前記制御部によって制御されるスペクトル光のオフセット周波数及び隣接周波数間隔に応じて透過する光の位置や形状を変更可能な空間光変調器を備える、請求項5に記載の計測装置。

[請求項7]
 互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを2以上含むスペクトル光をそれぞれ発し、前記スペクトル光の隣接するスペクトルの周波数間隔である隣接周波数間隔がそれぞれ異なる複数の光源と、
 前記複数の光源から発せられた複数のスペクトル光を前記スペクトルごとに互いに異なる方向にそれぞれ分散させる分散部と、
 前記分散部によって分散された光源ごとの前記スペクトルを試料の複数の異なる集光点にそれぞれ集光し、且つ、1つの光源に基づく複数の集光点と他の光源に基づく複数の集光点とをそれぞれ重畳させる集光部と、を備える照射装置。

[請求項8]
 前記複数の光源は、隣接するスペクトルの周波数間隔が第1隣接周波数間隔である第1スペクトル光を発する第1の光源と、隣接するスペクトルの周波数間隔が第2隣接周波数間隔の第2スペクトル光を発する第2の光源と、を少なくとも備え、
 同じ周波数軸で前記第1スペクトル光及び第2スペクトル光を並べた際に最も近くに隣り合うスペクトル同士の周波数間隔が、第1隣接周波数間隔及び前記第2隣接周波数間隔の半分未満である、請求項7に記載の照射装置。

[請求項9]
 前記複数の光源は、試料の集光点に照射光をそれぞれ同時に照射し、
 それぞれの光源からの前記照射光は、前記試料の集光点において互いに干渉する、請求項7又は8に記載の照射装置。

[請求項10]
 離散的な複数の周波数値の周波数成分を有する第1光を発する第1光源と、
 前記第1光とは異なる離散的な複数の周波数値の周波数成分を有する第2光を発する第2光源と、
 前記第1光と前記第2光とを分散して、前記第1光に基づく第1周波数値の周波数成分を有する第1照射光の第1照射領域と、前記第2光に基づく第2周波数値の周波数成分を有する第2照射光の第2照射領域との、双方の領域の一部同士が重畳するように、前記第1照射光と前記第2照射光を集光する分散集光部と、を備え、
 前記第1周波数値と前記第2周波数値との差分が、前記第1光の前記第1周波数値とそれに隣接する周波数値との差分以下となるように、前記第1照射光と前記第2照射光とを同時に照射する照射装置。

[請求項11]
 互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを2以上含むスペクトル光を複数出射し、複数の前記スペクトル光のそれぞれにおいて隣接するスペクトルの周波数間隔である隣接周波数間隔が異なる光出射部と、
 前記光出射部から発せられた複数のスペクトル光を前記スペクトルごとに互いに異なる方向にそれぞれ分散させる分散部と、
 前記分散部によって分散された前記スペクトルを試料の複数の異なる集光点にそれぞれ集光させ、且つ、1つの前記スペクトル光に基づく複数の集光点と他の前記スペクトル光に基づく複数の集光点とをそれぞれ重畳させる集光部と、
 前記集光部によって集光され、前記試料における集光点が重なる複数の重畳領域のそれぞれでの干渉光ビートにより発光する前記試料の情報を含む蛍光ビートの信号を取得する検出部と、を備える、計測装置。

[請求項12]
 前記光出射部は、前記2つのスペクトル光をそれぞれ発し、前記隣接周波数間隔がそれぞれ異なる複数の光源を有する請求項11に記載の計測装置。

[請求項13]
 前記集光部によって集光され、前記試料における集光点が重なる複数の重畳領域のそれぞれでの干渉光ビートにより発光する前記試料の情報を含む蛍光ビートを、前記重畳領域と共役な位置に集光し空間フィルタリングする空間フィルタリング光学系をさらに備え、
 前記検出部は、前記空間フィルタリング光学系で空間フィルタリングされた前記蛍光ビートの信号を取得する、請求項11に記載の計測装置。

[請求項14]
 前記検出部は、前記蛍光ビートの位相情報を取得する、請求項1又は請求項11に記載の計測装置。

[請求項15]
 互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを2以上含むスペクトル光をそれぞれ発し、前記スペクトル光の隣接するスペクトルの周波数間隔である隣接周波数間隔がそれぞれ異なる光出射部と、
 前記光出射部から出射された複数のスペクトル光を前記スペクトルごとに互いに異なる方向にそれぞれ分散させる分散部と、
 前記分散部によって分散された光源ごとの前記スペクトルを試料の複数の異なる集光点にそれぞれ集光し、且つ、1つの光源に基づく複数の集光点と他の光源に基づく複数の集光点とをそれぞれ重畳させる集光部と、を備える照射装置。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • YASUI Takeshi
  • IWATA Tetsuo
  • MIZUTANI Yasuhiro
  • MINAMIKAWA Takeo
  • MIZUNO Takahiko
  • HASE Eiji
  • YAMAMOTO Hirotsugu
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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