[發明專利]帶有多個探測器的可切換顯微鏡布置

有效

• 申請號: 201280017852.0
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN103459975B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: R.烏爾;R.道姆;X.弗格勒
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: G01B9/04
• 分類號: G01B9/04;G02B21/18;G01N21/64
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;胡莉莉

本發明涉及一種顯微鏡布置，該顯微鏡布置被提供有：顯微鏡（10），該顯微鏡包括至少兩個用于輸出熒光信號的光輸出端（12，14）和用于切換這這些光輸出端之間的熒光信號的輸出的切換布置（16）；分束器布置（18）；光學元件（28，30），這些光學元件用于以如下方式生成與每個輸出端相關聯的分離的部分光束路徑（24，26）：這些輸出端各自的對應的熒光信號通過對應的部分光束路徑后在該分束器布置處疊加；以及還有至少兩個光學探測器（20，22），其中，對于這些部分光束路徑中的每一條而言，在反射時，這些探測器之一位于該分束器后面（從該顯微鏡觀看），以及在透射時，這些探測器中的另一個位于該分束器布置的后面（從該顯微鏡觀看）。

為了用顯微鏡觀察熒光信號，通常使用攝像機（CCD、sCMOS、EMCCD、ICCD、或類似物），這些攝像機通過輸出端（端口）以及可選地通過附加光學元件連接到該顯微鏡上，這些附加光學元件被提供用于此目的，以調節成像條件或距離（中繼光學器件）。為了同時觀察多種顏色，熒光經常被分開在多個攝像機上。這可以在顯微鏡內、顯微鏡外或在攝像機內完成。通常通過在光束路徑內使用二向色元件（顏色分離器）根據波長或偏振來完成此顏色分離。

這種用于顏色分離的一般缺點在于，在外部分離的情況下，只能在一個端口使用顏色分離布置。這具體地意味著通常只可以在該端口處使用昂貴的探測器。為了在不同探測方式之間快速地向后和向前切換裝置，如旋轉盤和寬視野或旋轉盤以及TIRF（全內反射顯微鏡方法），該缺點使得自己特別地感覺到每種配置需要相應的探測器和濾光器/濾光輪。尤其是在多通道測量中，其中，每個通道需要一個探測單元，重復硬件導致大量的額外費用。

本發明的目的是提供一種顯微鏡布置，該顯微鏡布置簡單地并且不昂貴地允許多次使用探測器用于不同的應用和/或通過不同端口。

本發明通過根據以下說明書和權利要求書的安排實現此目的。

在本發明的一些實施例中，兩個或兩個以上探測器（如攝像機、APD（雪崩光電探測器）或光電倍增器）被組合起來允許在不需要重新配置的情況下以不同的探測方法同時或順序地使用。為此目的，顯微鏡在不同輸出端之間使用手動或機動切換，并且優選地以如下方式選擇光學結構：在光束再次疊加前兩個臂的光路徑或機械路徑長度相等或幾乎相等。可以例如通過單個二向色元件（顏色分離器或通用分束器）或通過手動操作或由電機操作的顏色分離器/滑動器或濾光輪實現此疊加。此分束器或顏色分離器再次將熒光分成兩個光臂，每個光臂引向兩個探測器之一。取決于顯微鏡內的交換機的位置，二向色元件在透射時為兩個光臂之一或在反射時為另一個光臂起作用，或者反之亦然。因此，為交換機的兩個位置實現二色探測。

在本發明的另一個實施例中，使用了顯微鏡的單個光輸出端（端口），并且直接后來（或者中繼或成像光學元件后），用可移動反射鏡或其他光學元件（AOM（聲光調制器）、AOTF（聲光可調濾光器）、EOM（電光調制器）等）在這兩個光臂之間進行切換。優選地長度相等或幾乎相等的光路徑后，如在上述實施例中，這兩個臂在分束器（或者取決于波長，例如，用顏色分離器，或者獨立于波長，例如通過偏振）處疊加。以此方式，甚至可以在沒有內部端口交換機的顯微鏡內實現之前示例中所述的配置；或者可以相應地擴大只可以使用一個外部端口的顯微鏡。

圖1示出了一種符合本發明的一個實施例的顯微鏡布置。

圖2示出了一種符合本發明的另一個實施例的顯微鏡布置。