ES2282852T3 - Dispositivo optico confocal con separador de haces amovible. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo óptico confocal para iluminar al menos un punto (309) con la ayuda de un haz de iluminación procedente de una fuente de iluminación (300) y focalizado en dicho punto iluminado, y para focalizar en un agujero microscópico (306) asociado al punto iluminado, un haz a detectar procedente del punto iluminado, que comprende. - un espejo de separación (321) atravesado por un primer haz (FD) y que refleja un segundo haz (FE), estando uno del primer y del segundo haz constituido por el haz de iluminación (FE), y estando constituido el otro por el haz que hay que detectar (FD), - un espejo de reenvío sensiblemente paralelo al espejo de separación y solidario al espejo de separación, estando el conjunto constituido por el espejo de reenvío y el espejo de separación intercambiable, caracterizado por los siguientes hechos: - está adaptado para iluminar una pluralidad de puntos con la ayuda de una pluralidad de haces de iluminación y para focalizar en una pluralidad de agujeros microscópicoslos haces a detectar procedentes de la pluralidad de puntos iluminados, y - el espejo de reenvío está dispuesto para reflejar el segundo haz.
Description
Dispositivo óptico confocal con separador de
haces amovible.
Se trata de un dispositivo óptico confocal que
comprende un medio para cambiar el espejo de separación que separa
el haz de iluminación dirigido hacia el objeto observado del haz a
detectar procedente del objeto observado.
La figura 1 representa una parte de un
dispositivo de óptica confocal según la técnica anterior. Un haz
luminoso procedente de un láser 308 es ensanchado y colimado por
lentes 300, 301. El haz de iluminación FE que ha atravesado la
lente 301, que es sensiblemente paralelo, y se refleja a
continuación por el espejo parcialmente reflectante 302 y a
continuación es enviado hacia la lente 304 que puede ser el objetivo
del microscopio o una lente intermedia. La lente 304 focaliza el haz
de iluminación procedente de un punto de la red 300 en un punto
iluminado 309 del plano de imagen 307 que puede ser un plano de
imagen intermedio o directamente un objeto observado. El haz que hay
que detectar FD que vuelve del punto iluminado vuelve a atravesar
en sentido contrario la lente 304 y atraviesa el espejo
parcialmente transparente 302. Atraviesa la lente 305 y llega a un
agujero microscópico 306 que tiene una función de filtrado y se
coloca en un plano focal de la lente 305. En la figura, el espejo
parcialmente transparente 305 está en una zona afocal, es decir, que
el haz de iluminación y el haz que hay que detectar son
sensiblemente paralelos en esta zona. Sin embargo, en microscopia
confocal el espejo parcialmente transparente no está necesariamente
colocado en una zona afocal. Por ejemplo, también puede estar
colocado en la proximidad inmediata del agujero microscópico. El
espejo parcialmente transparente 302 puede típicamente ser un espejo
dicroico que separa las longitudes de onda de excitación y de
emisión, en el caso de un microscopio que funciona en fluorescencia,
o un separador de haz neutro, en longitud de onda, para la
observación de la luz reflejada por un objeto a observar.
Para que el sistema funcione el punto iluminado
309 se debe conjugar con el agujero microscópico 306. Pero la
precisión de posicionamiento del espejo 302 es insuficiente para que
tal conjugación pueda ser reproducida o suprimida y vuela ser
colocada. En efecto, cualquier imprecisión de posicionamiento del
espejo modifica la dirección del haz de iluminación reflejado por el
espejo, y, por consiguiente, desplaza el punto de iluminación que
deja de ser conjugado con el agujero microscópico. El cambio del
espejo 302 es necesario por ejemplo, si se trata de un espejo
dicroico, para cambiar de longitud de onda de excitación. También
puede haber varias líneas de iluminación distintas que llegan a la
zona afocal y están cada una superpuesta al haz que ha de detectar
un espejo parcialmente transparente. En este caso, cada espejo debe
ser amovible, para que de este modo se puede utilizar una línea de
iluminación sin ser molestado por el espejo correspondiente a otra
línea de iluminación.
Por razones de simplificación, no se ha
ilustrado en la figura 1 el dispositivo de barrido que puede por
ejemplo ser un par de espejos galvanométricos o un dispositivo de
traslación de la muestra. La figura 1 puede estar adaptada al caso
de una muestra multipuntos sustituyendo la lente 300 por una red de
microlentes, y sustituyendo el agujero microscópico 306 por una red
de agujeros microscópicos.
El problema de la pérdida de conjugación entre
el punto de focalización del haz de iluminación en el objeto, que se
conjuga con el punto de focalización virtual del láser de
iluminación, y el agujero microscópico de filtrado, durante un
cambio de espejo dicroico se resuelve habitualmente de diversas
maneras.
- a)
- aumentando considerablemente la imagen que se forma en el plano 306 para sustituir el agujero microscópico por un agujero de dimensiones más elevadas y colocando el espejo dicroico cerca de este agujero y no en la zona afocal. Esta solución prolonga especialmente las vías ópticas y no se puede trasladar al caso de una red de agujeros microscópicos (iluminación multipuntos). En efecto en este último caso, aumentar la imagen implica aumentar toda la red de agujeros microscópicos, lo que conlleva dimensiones de red que son incompatibles con las dimensiones normales de un dispositivo confocal.
- b)
- Previendo un sistema de reajuste de la posición del agujero microscópico.
- c)
- Combinando las soluciones anteriores para evitar reajustes demasiado importantes o demasiado frecuentes, sin prolongar excesivamente la vía óptica.
- d)
- Haciendo pasar el haz de iluminación por el agujero microscópico, y sustituyendo el espejo dicroico antes del agujero microscópico en la vía del haz de iluminación, por lo tanto después del agujero microscópico en la vía del haz que vuelve del objeto. Esta solución simplifica el sistema pero no permite regular la dimensión del agujero microscópico sin afectar también al haz de iluminación, y no permite tampoco corregir las diferencias de aberración cromática entre el haz de iluminación y el haz que hay que detectar volviendo del objeto observado. Se traduce por lo tanto por una reducción de la calidad de las imágenes obtenidas. Esta solución es la más corrientemente adoptada para los sistemas multipu8ntos cuando se desea un cambio fácil de un espejo separador. Por ejemplo, esta solución se utiliza en los sistemas representados en la figura 3 de la Patente US 5.162.941, en la figura 3 de la patente US 6.028.306, en la figura 18 de la solicitud de patente PCT/FR01/02890 y en la figura 1a de la patente DE 198 24 460 A1. El conjunto de estos sistemas permite la obtención de una imagen fiel del objeto observado a pesar de los errores de posicionamiento del espejo dicroico.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La solicitud de patente US 2002/0097484 describe
un dispositivo óptico monopunto que evita la mayor parte de los
problemas anteriormente mencionados. En particular, contrariamente a
la solución (b), no necesita ajustes. Por otra parte,
contrariamente a la solución (d), el haz de iluminación no pasa por
el agujero microscópico, lo cual permite regular el agujero
microscópico independientemente del haz de iluminación y corregir
las diferencias de aberración cromática entre el haz de iluminación
y el haz que hay que detectar. Contrariamente a la solución (a) no
necesita vías ópticas excesivamente largas.
La invención tiene como objetivo la supresión de
las dificultades anteriormente mencionadas y ligadas a las
soluciones (a), (b) y (d) pero en una configuración que utiliza una
iluminación multipuntos. Partiendo del documento US 2002/0097484, se
trata por lo tanto de obtener una configuración multipuntos que
tiene, además, las mismas propiedades favorables que el sistema
descrito por el documento US 200/0097484.
Sin embargo, el principio descrito en la
solicitud de patente US 200/0087484 no está adaptado a un sistema
multipunto. En efecto, si el sistema descrito en la solicitud de
patente US 2002/0097484 es utilizado tal cual con una iluminación
multipuntos, un error de posicionamiento en rotación del bloque
separador 14 de la figura 1 de esta patente alrededor de un eje
vertical en el sentido de la figura se traduce por una rotación de
la red de puntos iluminados, que falsea la detección y la
reconstitución de la imagen, no permitiendo la obtención de una
imagen fiel del objeto observado. Por lo tanto, es necesario
encontrar una solución distinta de la adaptación directa del sistema
descrito en la solicitud de patente US 2002/0097484 a una
iluminación multipuntos. Con este fin, la invención consiste en un
dispositivo óptico confocal para iluminar al menos un punto
iluminado (309) con la ayuda de un haz de iluminación procedente de
una fuente de iluminación (300) y focalizado en el punto iluminado,
y para focalizar en un agujero microscópico (306) asociado al punto
iluminado, un haz que hay que detectar procedente del punto
iluminado, que comprende.
- -
- un espejo de separación (321) atravesado por un primer haz (FD) y que refleja un segundo haz (FE), estando uno del primer y del segundo haz constituido por el haz de iluminación (FE), y estando constituido el otro por el haz a detectar (FD),
- -
- un espejo de reenvío sensiblemente paralelo al espejo de separación y solidario al espejo de separación, estando el conjunto constituido por el espejo de reenvío y el espejo de separación intercambiable, caracterizado por los siguientes hechos.
- -
- está adaptado para iluminar una pluralidad de puntos iluminados con la ayuda de una pluralidad de haces de iluminación y para focalizar en una pluralidad de agujeros microscópicos los haces que hay que detectar procedentes de la pluralidad de puntos iluminados
- -
- el espejo de reenvío está dispuesto para reflejar el segundo haz.
Por ejemplo, el espejo de separación puede ser
un espejo dicroico y el espejo de reenvío puede ser un espejo
únicamente reflectante. El espejo de separación puede ser también un
espejo parcialmente transparente (separador de haz).
Si el espejo de separación estuviese posicionado
independientemente del espejo de reenvío, un error de
posicionamiento del espejo de separación afectaría a la dirección
del segundo haz luminoso, que no podría entonces ser considerada
como reproducible cuando el espejo de separación es desplazado
fuera de la vía óptica y a continuación vuelto a colocar. El hecho
de que los dos espejos sean solidarios tiene como consecuencia que
la dirección del segundo haz a la salida del bloque separador no
esté afectada por los errores de posicionamiento del conjunto del
bloque separador. En efecto, después de la reflexión en dos espejos
paralelos entre sí, un haz luminoso vuelve a encontrar exactamente
su dirección inicia, sea cual sea el ángulo entre el haz y los
espejos. Esta propiedad distingue la invención del sistema descrito
en la solicitud de patente US 2002/0097484. en efecto, en el
documento US 2002/0097484, el espejo de reenvío no refleja el
segundo haz. Refleja el primer haz, es decir, que el espejo de
reenvío y el espejo de separación no reflejan el mismo haz. En el
documento US 2002/0097484, el segundo haz luminoso y el primer haz
luminoso son cada uno reflejado una sola vez y entonces su
dirección está afectada por los errores de posicionamiento del
bloque separador, como se ilustra en la figura 2B del documento US
2002/0097484.
Se verifica también que un error de
posicionamiento en traslación del bloque separador según la
invención no afecta a los haces luminosos, por lo tanto ni la
posición ni la dirección están afectadas a la entrada como a la
salida del bloque separador.
Sin embargo, la presencia de un espejo de
reenvío solidario al espejo de separación y paralelo al espejo de
separación no basta para eliminar cualquier sensibilidad del sistema
a los errores de posicionamiento del bloque separador así formado.
Un error de posicionamiento en rotación del bloque separador se
traduce en efecto por una traslación correspondiente del segundo haz
luminoso, aunque la dirección de este haz permanezca constante. Esta
traslación se puede traducir por una pérdida de la conjugación
óptica entre el punto iluminado y el agujero microscópico.
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Según la invención, este problema se resuelve
colocando dichos espejos de separación y de reenvío (por lo tanto el
bloque separador) en una zona afocal, en la cual el haz de
iluminación y el haz a detectar son sensiblemente paralelos.
Debido al hecho de que el bloque separador está
colocado en una zona afocal, una dirección del haz a nivel del
bloque separador corresponde a un punto en un plano o los haces
están focalizados, y por lo tanto la posición de tal punto iluminado
(y, por consiguiente, la conjugación entre el punto de focalización
del haz de iluminación y el agujero microscópico) no está afectada
por los errores de posicionamiento del bloque separador, tanto en
rotación como en traslación.
Al no estar afectada la posición de los puntos
iluminados por los errores de posicionamiento del bloque separador,
el sistema no está afectado por la rotación de la red de puntos
iluminados que falsea la detección y la reconstitución de la imagen
en la solicitud de patente número US 2002/0097484.
El espejo de separación puede ser, por ejemplo,
un espejo dicroico o un espejo parcialmente transparente neutro en
longitud de onda. El espejo de reenvío es preferiblemente un espejo
totalmente reflectante.
Para poder intercambiar el bloque separador, el
dispositivo según la invención comprende preferiblemente una
pluralidad de bloques separadores constituidos cada uno por un
espejo de separación y por un espejo de reenvío correspondiente, y
un medio para colocar alternativamente el uno o el otro de los
bloques separadores en la vía óptica. Este medio puede, por ejemplo,
ser una corredera o una rueda que gira alrededor de su eje.
Si los espejos de separación y de reenvío no son
perfectamente paralelos, la dirección del segundo haz a la salida
del bloque separador puede estar ligeramente modificada respecto de
su dirección a la entrada del bloque separador. Para que varios
bloques separadores puedan ser intercambiados sin pérdida de
conjugación entre el punto iluminado y el agujero microscópico, es
necesario que todos los bloques intercambiables generen la misma
variación de dirección de los haces, con una gran precisión. Esto es
difícil de realizar con bloques separadores que comprenden diversas
piezas ensambladas. Según una versión preferida de la invención, el
espejo de separación y el espejo de reenvío están colocados en las
dos caras opuestas de una lámina con caras paralelas. Esta lámina
está dispuesta para que.
- -
- el trayecto óptico del segundo haz comprenda sucesivamente una primera travesía de la lámina con caras paralelas, una reflexión en un primer espejo, una segunda travesía de la lámina con caras paralelas, una reflexión en un segundo espejo, y una tercera travesía de la lámina con caras paralelas, siendo uno del primer y el segundo espejo el espejo de reenvío y el otro el espejo de separación,
- -
- y para que el trayecto óptico del primer haz comprenda una travesía de la lámina con caras paralelas y una travesía del espejo de separación.
- El espejo de separación y el espejo de reenvío están, por ejemplo, realizados por depósitos de capas finas sobre la lámina con caras paralelas. La lámina debe ser suficientemente espesa para permitir la separación efectiva de los haces luminosos. En estas condiciones, un buen paralelismo de las caras de las láminas que constituyen varios bloques separadores basta para garantizar la intercambiabilidad de estos bloques. Esto se puede conseguir fácilmente en un taller óptica. Si las láminas que constituyen bloques separadores mutuamente intercambiables no tienen caras perfectamente paralelas, el ángulo entre estas caras debe ser el mismo para todos los bloques separadores mutuamente intercambiables. La lámina con caras paralelas que permite la separación de los haces luminosos forma parte integrante de la invención, con la misma categoría que el dispositivo confocal en su conjunto. La invención consiste entonces también en un bloque separador destinado a un dispositivo óptico confocal, caracterizado porque está constituido por una lámina con caras paralelas,
- -
- comprendiendo una primera cara de dicha lámina una primera zona sobre la cual un espejo dicroico o parcialmente reflectante es realizado por depósito de al menos una capa fina, destinada a ser atravesada por un primer haz luminoso y a reflejar un segundo haz luminoso,
- -
- comprendiendo la primera cara d dicha lámina una segunda zona no reflectante, destinada a ser atravesada por el segundo haz luminoso,
- -
- comprendiendo una segunda cara de dicha lámina, opuesta a la primera cara, una tercera zona sobre la cual un espejo de reenvío es realizado por depósito de al menos una capa fina, destinada a reflejar el segundo haz luminoso,
- -
- comprendiendo la segunda cara de dicha lámina también una cuarta zona no reflectante, destinada a ser atravesada por el primer haz luminoso y por el segundo haz luminoso.
En efecto un bloque separador permite separar un
primer haz luminoso de un segundo haz luminoso sin alterar la
dirección de estos haces. Está destinado prioritariamente a ser
utilizado en un microscopio confocal, pero también se puede utilizar
en otros dispositivos que necesitan el intercambio reproducible de
un bloque separador que no altera la dirección de los haces
luminosos.
La figura 1 muestra un dispositivo óptico
confocal según la técnica anterior. La figura 2 muestra el principio
óptico del dispositivo óptico confocal según la invención. la figura
3 muestra en perspectiva un bloque separador según la invención. La
figura 4 muestra el mismo bloque separador en corte. La figura 5
muestra diversos bloques separadores asociados en el interior de la
corredera de cambio de espejos. La figura 6 muestra en corte otro
tipo de bloque separador. La figura 7 muestra una corredera que
asocia diversos bloques separadores del tipo representado en la
figura 6. la figura 8 muestra un tipo preferido de bloque separador.
La figura 9 muestra la asociación en una corredera de varios
bloques separadores del tipo representado en la figura 8. La figura
10 muestra un dispositivo confocal monopunto según la invención que
utiliza el bloque separador de la figura 8. La figura 11 muestra un
dispositivo confocal multipuntos según la invención que utiliza el
bloque separador de la figura 8.
La figura 2 representa el principio óptico del
dispositivo según la invención. El sistema es idéntico al de la
figura 1, pero el espejo de separación 302 es reemplazado por el
bloque separador constituido por el espejo de separación 321 y el
espejo de reenvío está situado en la zona afocal. Un solo haz de
iluminación ha sido representado aunque el sistema tenga vocación
de ser utilizado en multipuntos.
Las figuras 3 y 4 muestran una realización
particular del bloque separador. Este comprende una pieza de vidrio
403 que comprende una superficie 401 sobre la cual está realizado
un espejo de separación, y una superficie 400 sobre la cual está
realizado el espejo de reenvío. Es necesario utilizar una segunda
pieza de vidrio 402 para no perturbar la trayectoria de la parte del
haz que atraviesa el espejo de separación. Los trayectos ópticos de
los haces de iluminación FE y de detección FD han sido representados
en líneas de puntos. Como se ha indicado en la figura 5, diversos
bloques separadores independientes 410, 411, 412, pueden estar
asociados en una corredera 414 que permite llevarlos sucesivamente
en el trayecto óptico.
Eventualmente, la corredera puede no comprender
más que un solo bloque separador 412 además del conjunto 413, y en
este caso sirve simplemente para posicionar o suprimir el bloque
separador. Por regla general, es deseable tener una precisión muy
elevada en el paralelismo entre las caras 400 y 401 y en el
paralelismo entre las caras 404 y 406 para evitar que dos bloques
separadores distintos dirijan el haz en direcciones diferentes. Sin
embargo, en el caso en el que solamente se utiliza un bloque
separador 413, esta precisión es menos esencial puesto que afecta
poco a la reproducibilidad de las propiedades de conjugación cuando
el mismo conjunto es colocado, quitado y vuelto a colocar. Las caras
404, 406, 405 deben ser también perfectamente paralelas entre
sí.
La figura 6 muestra otro tipo de bloque
separador según la invención. este comprende un soporte 500
perforado de agujeros para dejar pasar el haz luminoso, sobre el
cual están posicionados un espejo de separación 501 y un espejo de
reenvío 502. el haz de iluminación pasa por el agujero 503, es
reflejado por el espejo de reenvío 502, es reflejado por el espejo
de separación 501, y sale del dispositivo por el agujero 504. Los
espejos 501 y 502 están realizados por depósito de una capa
reflectante sobre láminas de vidrio. Se mantienen apoyados sobre las
superficies del soporte 500 por elementos de acero para muelles, por
ejemplo 505 y 506, que aplican una presión sobre la periferia de
los espejos. Pueden igualmente ser fijados mediante una capa fina de
cola. Si el soporte 500 es él mismo de vidrio, es igualmente posible
una "adhesión molecular". Diversos bloques separadores pueden
estar asociados en una sola corredera. En este caso, para que estos
conjuntos se puedan intercambiar fácilmente, es necesario que el
paralelismo entre las superficies sobre las cuales están
posicionados respectivamente el espejo de redirección 502 y el
espejo de separación 501 sea realizado con una máximo precisión.
Este requisito puede verse aligerado realizando en una sola pieza
varios soportes del tipo indicado por la figura 6. por ejemplo, la
figura 7 muestra un soporte múltiple 520, que comprende primeros
espejos parcialmente transparentes 511 a 514 que corresponden al
espejo 501 de la figura 6, un agujero 510, y agujeros 521 a 525 que
corresponden al agujero 503 de la figura 6. una buena planidad de
las superficies del soporte múltiple así realizado basta en efecto
para obtener una buena reproducibilidad de la dirección del haz,
ocurriendo esto mismo cuando se utilizan diversos espejos
parcialmente transparentes y cuando persiste un ligero defecto
de paralelismo entre las superficies de los dos espejos 501, 502.
Sin embargo, el posicionamiento de los espejos de separación y de
reenvío sobre sus superficies de apoyo sigue siendo difícil de
realizar con la precisión necesaria.
Las correderas pueden estar motorizadas. Sin
embargo, es también posible montar diversos bloques separadores en
una rueda que gira alrededor de un eje, lo cual permite reducir las
fricciones respecto de un sistema de corredera y por lo tanto
facilitar la motorización.
La figura 8 muestra una realización preferida
del bloque separador que permite realizar sin dificultades técnicas
excesivas un bloque separador independiente y fácilmente
intercambiable. En efecto, las realizaciones descritas anteriormente
son difíciles de aplicar con la precisión necesaria para que unos
bloques separadores distintos sean intercambiables sin perturbar las
relaciones de conjugación punto a punto entre los diferentes planos
de imagen del dispositivo de la invención. el bloque separador
representado en la figura 8 resuelve este problema. Está
constituido por una lámina con caras paralelas 600, suficientemente
espesa, sobre la cual el espejo de separación 602 está realizado por
depósito de una capa fina (por ejemplo un depósito multicapas en el
caso de un espejo dicroico) y el espejo de reenvío (típicamente una
capa metálica o un depósito multicapas). El haz de iluminación FE
penetra en la lámina con caras paralelas por una zona 604 que puede
ser tratada para antirreflexión, la atraviesa y llega al espejo de
reenvío 603 que lo refleja. Atraviesa de nuevo la lámina con caras
paralelas y es reflejado por el espejo de separación 602. Atraviesa
una última vez la lámina con caras paralelas de la cual sale por la
zona 601 que puede estar tratada para antirreflexión. El haz que hay
que detectar FD penetra en la lámina por la zona 601, la atraviesa,
llega al espejo 602 y lo atraviesa. Como se indica en la figura 9,
diversos bloques separadores 701, 702, 703, 704 del tipo
representado en la figura 8 pueden estar asociados en una corredera
700 permitiendo pasar de un bloque a otro. La lámina con caras
paralelas puede típicamente ser de vidrio y la realización de dos
caras perfectamente paralelas sobre una lámina de vidrio no plantea
dificultades técnicas. Las dimensiones de la lámina con caras
paralelas dependen del ancho de los haces y pueden típicamente ser
de 15 mm (espesor que sepa las caras que llevan el espejo de
separación 602 y el espejo 603) x 15 mm (ancho) x 45 mm
(longitud). Esta solución permite obtener a un coste aceptable
bloques separadores fácilmente intercambiables destinados, por
ejemplo, a ir montados sobre ruedas o correderas.
Este dispositivo genera un desfase lateral de
los haces luminosos que puede ser compensado por un desfase
correspondiente de dichas lentes de la figura 2. La figura 10
representa, a título de ejemplo, la figura 2 modificada para el caso
de utilización de la lámina con caras paralelas 600 descrita en la
figura 8. Se han guardado las mismas numeraciones que en la figura
2, añadiendo los números 602 y 603 utilizados en la figura 8 y que
corresponden respectivamente a los espejos 321 y 320 de la figura
2. La figura 11 representa una realización preferida de la invención
que utiliza el bloque separador descrito en la figura 8. Un haz
láser colimado 800 está separado por la red de microlentes 801 en
una pluralidad de haces de iluminación FE. En la figura se ha
representado uno de estos haces de iluminación en líneas gruesas y
otro en línea de puntos. Los haces de iluminación atraviesan a
continuación la lente 802 después de la cual cada haz de
iluminación es sensiblemente paralelo. Se reflejan mediante el
espejo 803. los haces de iluminación llegan a continuación al bloque
separador constituido por la lámina con caras paralelas 600. Entran
en la lámina, son reflejados por los espejos 603 y 602, y a
continuación vuelven a salir de la lámina. Atraviesan el objetivo
804 y son focalizados en puntos iluminados del objeto 807. Los haces
a detectar FD que proceden de los puntos iluminados atraviesan a
continuación el objetivo 804, atraviesan la lámina con caras
paralelas 600 y el espejo 602, atraviesan la lente 805 y están
focalizados en los agujeros de la red de agujeros microscópicos 800.
No se ha representado el dispositivo de barrido que puede
típicamente ser un espejo galvanométrico colocado entre la lámina
con caras paralelas y el objetivo 804.
En las figuras, el espejo separador siempre ha
sido atravesado por el haz que hay que detectar. También es posible
que sea el haz que ha que detectar el que sea reflejado y el haz de
iluminación el que atraviesa el espejo de separación, lo cual no
modifica la naturaleza de la invención.
El dispositivo descrito permite el cambio rápido
y fiable del espejo dicroico en los microscopios confocales, en
particular multipuntos. Este cambio es por ejemplo, necesario
durante la observación de células marcadas con diversos marcadores
fluorescentes, para obtener sucesivamente imágenes que corresponden
a cada marcador.
Claims (11)
1. Dispositivo óptico confocal para iluminar al
menos un punto (309) con la ayuda de un haz de iluminación
procedente de una fuente de iluminación (300) y focalizado en dicho
punto iluminado, y para focalizar en un agujero microscópico (306)
asociado al punto iluminado, un haz a detectar procedente del punto
iluminado, que comprende.
- -
- un espejo de separación (321) atravesado por un primer haz (FD) y que refleja un segundo haz (FE), estando uno del primer y del segundo haz constituido por el haz de iluminación (FE), y estando constituido el otro por el haz que hay que detectar (FD),
- -
- un espejo de reenvío sensiblemente paralelo al espejo de separación y solidario al espejo de separación, estando el conjunto constituido por el espejo de reenvío y el espejo de separación intercambiable,
caracterizado por los siguientes
hechos:
- -
- está adaptado para iluminar una pluralidad de puntos con la ayuda de una pluralidad de haces de iluminación y para focalizar en una pluralidad de agujeros microscópicos los haces a detectar procedentes de la pluralidad de puntos iluminados, y
- -
- el espejo de reenvío está dispuesto para reflejar el segundo haz.
2. Dispositivo óptico según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos espejos de separación y de
reenvío están colocados en una zona afocal, en la cual los haces de
iluminación y los haces que hay que detectar son sensiblemente
paralelos.
3. Dispositivo óptico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el espejo de separación (602) y el
espejo de reenvío (603) están colocados sobre dos caras opuestas de
una lámina con caras paralelas (600).
4. Dispositivo óptico según la reivindicación
3, caracterizado porque el espejo de separación y el espejo
de reenvío están realizados por depósitos de capas finas sobre la
lámina con caras paralelas.
5. Dispositivo óptico según una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque la lámina con
caras paralelas está dispuesta para que
- -
- el trayecto óptico del segundo haz (FE) comprenda sucesivamente una primera travesía de la lámina con caras paralelas, una reflexión en un primer espejo, una segunda travesía de la lámina con caras paralelas, una reflexión en un segundo espejo, y una tercera travesía de la lámina con caras paralelas, siendo uno del primer y el segundo espejo, el espejo de reenvío y el otro el espejo de separación,
- -
- el trayecto óptico del primer haz (FD) comprende una travesía de la lámina con caras paralelas y una travesía del espejo de separación.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque dichos espejo de separación es un
espejo dicroico y dicho espejo de reenvío es un espejo totalmente
reflectante
7. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho espejo de
separación es un separador de haces neutro en longitud de onda y
dicho espejo de reenvío es un espejo totalmente reflectante.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque comprende una pluralidad de
separadores que comprenden cada uno un espejo de separación y un
espejo de reenvío correspondiente, y porque comprende un medio para
colocar alternativamente el uno o el otro de los bloques separadores
sobre la vía óptica.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque dicho medio de colocación es una
corredera.
10. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque dicho medio de colocación es una rueda
que gira alrededor de un eje y sobre el cual están montados los
bloques separadores.
11. Bloque separados destinado a un dispositivo
óptico confocal, según la reivindicación 1, caracterizado
porque está constituido por una lámina con caras paralelas,
- -
- comprendiendo una primera cara de dicha lámina una primera zona sobre la cual un espejo dicroico o parcialmente reflectante es realizado por depósito de al menos una capa fina, destinada a ser atravesada por un primer haz luminoso y a reflejar un segundo haz luminoso,
- -
- comprendiendo la primera cara de dicha lámina una segunda zona no reflectante, destinada a ser atravesada por el segundo haz luminoso,
- -
- comprendiendo una segunda cara de dicha lámina, opuesta a la primera cara, una tercera zona sobre la cual un espejo de reenvío es realizado por depósito de al menos una capa fina, destinada a reflejar el segundo haz luminoso,
- -
- comprendiendo la segunda cara de dicha lámina también una cuarta zona no reflectante, destinada a ser atravesada por el primer haz luminoso y por el segundo haz luminoso.
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