A12801-10W-VIEW GEMINI-2C イメージスプリッティング光学系

a12801-10 製品写真

カタログ [1 MB/PDF]

W-VIEW GEMINI-2Cは、入射光画像を2波長に分光し、それぞれの画像を2台のカメラに結像させる顕微鏡用イメージスプリッティング光学系です。
2波長同時イメージングを超解像性能で実現します。

特長

超解像性能

新しく設計開発された専用レンズの採用により、イメージエリアφ12 mm以内は回折限界が維持でき、超解像イメージングに使用可能です。(像側NA 0.025以下の対物レンズに対する条件でのレンズや関連部品の製造・組立誤差も考慮した場合のシミュレーション結果です。)


1ピクセルレベルの色ズレ抑制

倍率色収差や光学歪による2 波長画像の色ズレが1ピクセルレベルに抑えられています。 (ピクセルサイズは6.5 μm( ORCA-Flash4.0使用時)で計算しています。)
ZOOM 補正レンズユニット A12802-11(オプション)を使用することで、対物レンズの倍率色収差も補正できます。


高ユニフォミティ

98 %の高いユニフォミティにより、画像劣化が最小限に抑えられ、高精度な2波長イメージングが可能です。


最大98 % の高い透過率

W-VIEW GEMINI-2Cは、蛍光イメージングで使用される様々な蛍光タンパク質や試薬の検出波長である450 nm ~ 800 nm の広い波長範囲において高い透過率を実現しています。暗いサンプルの検出や弱い励起光での観察に使用可能です

a12801-10 製品特長


市販のダイクロイックミラー、バンドパスフィルタが使用可能

市販のダイクロイックミラー(38 mm × 26 mm、厚さ 3 mmまで)や市販のバンドパスフィルタ、NDフィルタ(φ25.4 mm、厚み6.0 mmまで)が使用できるため、実験に応じた幅広い光学部品の選択が可能です。詳しくは「光学部品の指定寸法」をご参照ください。


瞳操作(オプション)

瞳位置へ瞳デバイスを挿入可能です。また、瞳デバイスの位置は、接続されたカメラで確認しながら調整できます(特許出願中)。



容易な位置合わせ

ユーザー目線の設計により、2波長画像の位置合わせがこれまでになく簡単に行えます。


3波長同時計測

W-VIEW GEMINI-2C は、4f光学系で構成されています。1台目のW-VIEW GEMINI-2Cに理想的な平行光が入力された場合、2台目にも理想的な平行光を出力できます。これにより、2台を組み合わせることにより、高精度な3波長同時計測が可能です。

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4波長同時計測

W-VIEW GEMINI-2C に2台のW-VIEW GEMINI を組み合わせて4波長同時計測も可能です。

a12801-10 製品特長

 

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光路

a12801-10 原理図



 

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応用

超解像顕微鏡での2波長同時イメージング

ローカライゼーション法やSIM 法(構造化照明法)は回折限界を超える超解像画像を取得できる技術で、2波長計測を行う場合は、フィルタを切り替えることによる逐次計測が行われています。 しかし逐次計測では、取得時間が長いこと、全く同じ時間(タイミング)の現象を計測しているとは言えないことの2 つのデメリットがあります。2波長を同時計測することで、取得時間を短縮でき、同じ時間に起きている現象をとらえることで、より正しい計測が行えます。
超解像顕微鏡で2波長同時計測を行う場合は、2波長分岐光学系を用いますが、現在市販されている2波長分岐光学系ではローカライゼーション法において十分な光学性能が得られません。 ローカライゼーション法では、1分子に対応する輝点の位置情報や輝度情報、輝度分布情報が2波長を分離した後もカメラ上で忠実に再現できることが重要になります。 また、SIM 法においても、位置情報、輝度情報、周波数応答が忠実に再現できることが重要になります。 位置情報、輝度情報、輝度分布情報、周波数応答は2 波長分岐光学系の色ズレ、ユニフォミティ、分解能に相当し、これらの特性に優れたW-VIEW GEMINI-2C は超解像顕微鏡での2波長同時イメージングにおいて十分な性能を発揮します。


1分子蛍光観察における2波長同時イメージング

1分子蛍光観察も分子の位置情報が重要になります。 1分子蛍光観察では既に2波長計測が行われてきていますが、sCMOSカメラの登場とともに、より広い面積を同時に計測したいという要求が出てきています。 現在市販されている2波長分岐光学系では、広い視野において1分子蛍光観察に十分な光学性能が得られるものがありません。 1分子蛍光観察では、1分子に対応する輝点の位置情報や輝度情報、輝度分布情報が2波長を分離した後もカメラ上で忠実に再現できることが重要になります。
W-VIEW GEMINI-2C は、広い視野で優れた光学特性が得られ、1分子蛍光観察における2波長同時イメージングを強力にサポートします。


ライトシート顕微鏡における2波長同時イメージング

ライトシート顕微鏡は、低光毒性・低退色かつ高速、広視野での3Dイメージングが可能な手法です。 ライトシート顕微鏡を用いた2波長計測を高速で行うには、2波長同時イメージングが重要な技術になります。 ライトシート顕微鏡は、薄いシート状の照明を使用するため、検出光学系の像面湾曲が大きいと照明の一部にしかフォーカスが合わなくなります。
W-VIEW GEMINI-2Cは、像面湾曲が非常に小さく抑えられ、ライトシート顕微鏡における2波長同時イメージングにも適した光学系です。 また、ライトシート顕微鏡の技術と超解像顕微鏡の技術とが組み合わされるケースもあり、高精度な2波長同時イメージングはより重要になってきています。


対物レンズの倍率色収差補正

2波長同時イメージングを精度良く行う上で対物レンズの倍率色収差は無視できません。 収差の少ない対物レンズを使用しても波長によっては数ピクセルの色ズレが発生します。
W-VIEW GEMINI-2Cは、オプションのZOOM補正レンズユニットを使用することでフィルタ交換方式でも補正しきれなかった対物レンズの倍率色収差を補正でき、これまでにない色ズレの少ない2 波長同時イメージングが可能となります。

 

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システム構成図

a12801-10 システム構成図

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仕様

品名  W-VIEW GEMINI-2C イメージスプリッティング光学系 
用途  顕微鏡蛍光イメージング用 
型名  A12801-10 
構造  カメラ2台タイプ
カメラ並列設置構造、倒立型顕微鏡向け 
入力マウント  Cマウント(メス) 
出力マウント  Cマウント(オス) 
リレー倍率  1.0 倍 
リレーレンズ焦点距離  130 mm 
視野  φ20 mm
φ12 mm (回折限界) 
バイパスモード  有 
透過波長範囲  450 nm~800 nm 
最大透過率(Typ.)  98 % 
ダイクロイックミラー⑥⑦  市販のダイクロイックミラーが使用可能 
ビームスプリッタキューブ⑥⑦  オプション、市販のビームスプリッタキューブが使用可能 
バンドパスフィルタ⑥⑦  市販のバンドパスフィルタが使用可能 
NDフィルタ⑥⑦  市販のNDフィルタが使用可能 
軸上色収差補正機構  有 
倍率色収差補正機構  オプション 
鏡像反転  無 
X-Y位置調整  有 
回転調整機構  有 
ディストーション(Typ.)  0.05 % 
色ズレ(Typ.)⑧⑨  6 μm 
ユニフォミティ(Typ.)  98 % 
動作周囲温度  0 ℃~+40 ℃ 
保存周囲温度  -10 ℃~+50 ℃ 
動作・保存周囲湿度  70 %以下(ただし結露しないこと) 
① リレーレンズや中間変倍レンズと共に使用した場合にケラレ等が発生する場合があります。
② 像側NA 0.025の対物レンズを使用したシミュレーションにおいての値です。
③ ダイクロイックミラー等を光路から外して、顕微鏡からの入力光画像をそのままカメラに結像させるモードです。
④ バイパスモードでの値になります。
⑤ バイパスモード時におけるピーク波長での代表値になります。
⑥ ダイクロイックミラー・ビームスプリッタキューブ・バンドパスフィルタ・NDフィルタは本体に付属されませんので、別途ご購入が必要です。ご使用には、結像特性の良いイメージンググレードと呼ばれる反射側の平坦度の高いもの(厚み3 mmのもの)を使用することを推奨します。ダイクロイックホルダ(空)とフィルタホルダ(空)は、1セット付属されています。セットの追加はA12802-10の型名で購入が可能です。ビームスプリッタキューブをご使用の場合には、ビームスプリッタキューブホルダA12802-16の購入が必要です。
⑦ 使用可能なサイズは「光学部品の指定寸法」をご参照ください。
⑧ 対物レンズなどの無いW-VIEW GEMINI-2C単体での値です。
⑨ 中央位置を合わせた時の周辺位置のズレ量を示します。
⑩ 顕微鏡にORCA-Flash4.0を直接取り付けて測定した画像とW-VIEW GEMINI-2Cを介して測定した画像との比の最大値と最小値の差で示します。

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光学部品の指定寸法

  寸法(mm)/公差(mm) 厚さ(mm)
ダイクロイックミラー 25.1×35.5~26.1×38.1 0.9~3.1*
ビームスプリッタキューブ 24.8×24.8~25.8×25.8 24.8 ~ 25.8
バンドパスフィルタ φ25.4 +0/-0.6 最大6.0**
NDフィルタ

* 結像特性の良いイメージンググレードと呼ばれる反射側の平坦度の高いもの(厚み3 mmのもの)を使用することを推奨します。
** バンドパスフィルタとNDフィルタの厚みを合わせた値です。

 

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外形寸法図

a12801-10 外形寸法図

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