Products Home超小型有限共役対物レンズおよび走査レンズ
- Ideal for Two-Photon Microscopy, GCaMP Imaging, and Functional Imaging
- Optimized for Imaging through Thin Windows, Prisms, and GRIN Lenses
- Air and Water Immersion Objective Options
D3X-5A1
3X Miniature Objective, 0.50 NA
D7X-7W1
7X Miniature Objective,
0.70 NA
LSM4-M2P
Miniature Scan Lens,
EFL = 4.07 mm
LSM5-M2P
Miniature Scan Lens, EFL = 5.24 mm
Mini2P Miniature Two-Photon Microscope with a D3X-45P1 Objective
(Not to Scale)
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Figure 1.1 超小型2光子顕微鏡(Mini2P)に取り付けられた超小型対物レンズD3X-45P1
特長
- 超小型有限共役対物レンズおよび走査レンズ
- 様々な用途に応じて交換可能な対物レンズ
- プリズム、GRINレンズ、または薄型ウィンドウを通したイメージング用に最適化
- 倍率：3倍、7倍
- 可視(VIS)および近赤外(NIR)の波長域に対する反射防止(AR)コーティング
- 最大開口数(NA)：0.70
- 2光子顕微鏡、GCaMPイメージング、および機能イメージングの用途に適した製品
当社では、2光子イメージングシステムMini2Pなどの超小型2光子顕微鏡用に設計された、超小型の有限共役対物レンズと走査レンズをご用意しています。これらの小型の対物レンズおよび走査レンズには、2光子顕微鏡法で一般的に使用される可視(VIS)および近赤外(NIR)の波長域で反射率が低減されるように、ARコーティングが施されています。
超小型対物レンズにはM5 x 0.5ネジが付いており、用途に応じて交換することができます。プリズム、GRINレンズ、または薄型ウィンドウを通したイメージング用に設計されており(Figure 1.3参照)、組織の様々な深さや方向でのイメージングを可能にします。しかし、これらの用途に限定されることはなく、幅広い技術にご利用いただける柔軟性も有しています。この有限共役対物レンズは、2光子顕微鏡、GCaMPイメージング、および機能イメージングの用途向けの超小型走査レンズと組み合わせてご使用いただくことができます。Video 1.2は、当社の顕微鏡Mini2Pと超小型対物レンズD3X-45P1を用いて撮影された、GCaMP6を発現しているマウスの体性感覚皮質の自発信号を示しています。これらの超小型の対物レンズおよび走査レンズの詳細な仕様は「仕様」タブを、これらの値の定義については「使用方法」タブをご覧ください。
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Figure 1.3 超小型の対物レンズおよび走査レンズは、プリズム、GRINレンズ、または薄型ウィンドウを通して見るイメージング用に最適化されています。この図は、「Large-Scale Two-Photon Calcium Imaging in Freely Moving Mice」1からの複製です。
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Figure 1.4 超小型の対物レンズD3X-45P1および走査レンズLSM5-M2P
参考文献
- Zong, W. et al., "Large-scale two-photon calcium imaging in freely moving mice", Cell Vol. 185, Issue 7, 1240-1256 (2022)
| Objective Specificationsa | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Item # | D3X-45P1 | D3X-5A1 | D3X-5W1 | D7X-7W1 | ||||||||||||
| Suggested Use Caseb | Prism | GRIN Lens | Thin Window | Thin Window | ||||||||||||
| AR Coating Wavelength Range | Ravg < 0.5% ( Ravg < 1% (89 Ravg < 2% ( | Ravg < 1% ( | ||||||||||||||
| Magnification | 3X | 3X | 3X | 7X | ||||||||||||
| Numerical Aperture | 0.45 | 0.50 | 0.50 | 0.70 | ||||||||||||
| Effective Focal Length | 9.49 mm | 10.85 mm | 8.81 mm | |||||||||||||
| Working Distancec | 2.32 mm (0.12 mm Air + 2.00 mm Glassd + 0.20 mm Water) | 0.58 mm (Air) | 1.17 mm (1.00 mm Water + 0.17 mm Coverglass) | 0.41 mm (0.24 mm Water + 0.17 mm Coverglass) | ||||||||||||
| Image Distance | 0.792 mm | 0.813 mm | 0.813 mm | 0.870 mm | ||||||||||||
| Parfocal Length | 7.50 mm | 7.16 mm | 6.77 mm | 3.36 mm | ||||||||||||
| Entrance Pupil Diameter | 7.68 mm | 8.52 mm | 8.12 mm | 8.45 mm | ||||||||||||
| Entrance Pupil Positione | 25.5 mm | 25.2 mm | 24.2 mm | 42.9 mm | ||||||||||||
| Threading | M5 x 0.5 | |||||||||||||||
| Weight | 0.40 g | 0.64 g | 0.57 g | 0.45 g | ||||||||||||
| Scan Lens Specificationsa | ||
|---|---|---|
| Item # | LSM4-M2P | LSM5-M2P |
| AR Coating Wavelength Range | Ravg ≤ 1% (900 - 960 nm & 1000 - 1060 nm) | Ravg ≤ 1% (530 - 1064 nm) |
| Clear Aperture | Ø2.5 mm | Ø3.9 mm |
| Effective Focal Length | 4.07 mm | 5.24 mm |
| Scanning Distance | 3.11 mm | 4.70 mm |
| Lens Working Distance | 3.26 mm | 4.14 mm |
| Entrance Pupil Diameter | 0.81 mm | 1.75 mm |
| Diffraction Limited Scan Angle | 11° | 2.8° |
| F-Theta Distortion | 1.90% | 0.51% |
| Axial Colorb | < 36.1 µm | < 46.5 µm |
| Field Curvatureb | < 500 µm | < 500 µm |
| Outer Diameter | Ø3.1 mm (Ø0.12") | Ø4.5 mm (Ø0.18") |
| Weight | 0.12 g | 0.21 g |
- Zong, W. et al., Large-scale two-photon calcium imaging in freely moving mice, Cell Vol. 185, Issue 7, 1240-1256 (2022)
走査レンズは、共焦点レーザ走査型顕微鏡や多光子イメージングシステムなど、様々なレーザーイメージングシステムに使用されています。これらの用途では、レーザ光を正確に走査して試料をpoint-by-pointで照明し、それにより高解像度の2次元または3次元の画像を再構築します。レーザ走査型顕微鏡における走査レンズの機能の一つは、対物レンズの入射瞳に走査ミラーを投影し、対物レンズの入射瞳を効率よく走査することです。下記のシステムでは、超小型の走査レンズと有限共役対物レンズを使用しています。Figure 3.1で走査レンズ(Scan Lens)の入射瞳(Entrance Pupil)として定義されている走査ミラーは、走査レンズの左側に位置しています。この走査レンズは、入射瞳からの入射ビームを投影し、像面(Image Plane)として定義される右側の中間地点の面に光線を集光します。走査レンズと対物レンズ(Objective)の像面が一致するように、両者の距離を設定します。走査ミラーから像面に投影されたビームは、対物レンズに入射し、右側の試料面(Sample Plane)に集光されます。対物レンズの前面から試料面までの距離は、対物レンズの作動距離(Working Distance)として定義されています。
像面からビームを延長すると、右側の平面に収束します。この平面は走査レンズの射出瞳と呼ばれており、Figure 3.1では仮想開口(Virtual Aperture)と表記されています。同様に、対物レンズの入射瞳は、物理的なレンズ本体の外側に仮想的に位置し、これも仮想開口と表記されています。像面に対する仮想開口の位置は対物レンズの入射瞳の位置(Entrance Pupil Position)として定義され、仮想開口の直径は対物レンズの入射瞳径として定義されています(Figure 3.1ではEntrance Pupil Diameterと表記)。対物レンズの入射瞳の位置と直径は、対物レンズの物理的なサイズよりもはるかに大きくすることが可能であり、これは注意すべき重要な点です。レーザ走査システムの設計では、光学視野(FOV)を均一に照明するために、走査レンズの射出瞳の位置と対物レンズの入射瞳の位置を一致させる必要があります。これを実現するには、走査ミラーを走査レンズの前側焦点面からオフセットして、像面から延長したビームが有限の仮想位置に収束するようにしなければなりません。
Figure 3.1 Table 3.2に記載されている用語の定義を視覚的に示しています。(図は正確な縮尺で描いたものではありません。)
| Table 3.2 用語解説 | |
|---|---|
| 開口数：Numerical Aperture(NA) | 開口数は、対物レンズの最大受光角を表す無次元量です。一般的には下の式で表されます。 NA = ni × sinθa ここでθaは対物レンズの最大受光角度の1/2(半角)、niは媒質の屈折率です。典型的な媒質は空気ですが、水や油などほかの物質の場合もあります。 |
| 作動距離：Working Distance(WD) | 作動距離は、対物レンズ前面から試料上面までの距離です。 |
| レンズ作動距離：Lens Working Distance(WD) | 走査レンズの場合、作動距離は走査レンズ筐体の先端から走査レンズの後方焦点面(像面)までの距離です。 |
| 同焦点距離：Parfocal Length | 同焦点距離は、対物レンズの取付け面から試料面までの距離です。 |
| 入射瞳径：Entrance Pupil Diameter(EP) | 入射瞳径(EP)は有効口径とも呼ばれ、対物レンズまたは走査レンズを適切に機能させるために使用すべき適切なビーム径に対応します。 超小型走査レンズの場合、EPは次の式で表されます： EP = 2 × NA × Effective Focal Length 超小型有限共役対物レンズの場合、EPは対物レンズの仮想開口でのビーム径として定義されます。 |
| 入射瞳位置：Entrance Pupil Position | 入射瞳位置は、走査レンズと対物レンズ間の中間の像面から仮想開口までの距離です。 |
| 画像距離：Image Distance | 画像距離は、走査レンズと対物レンズの間の中間の像面から対物レンズ筐体の先端までの距離です。 |
| 走査距離：Scanning Distance(SD) | 走査距離は、入射瞳から走査レンズ前面(Figure 3.1の左側)までの距離です。 |
| 走査角度：Scan Angle(SA) | 走査ミラーを通過したレーザ光は、ガルバノ角に応じた角度でレンズに入射します。この角度をレンズの光軸を基準にして測定した角度が走査角度です。仕様表では、許容される走査角度の最大値を示しています。 |
| 軸上色収差：Axial Color | 軸上色収差は、走査レンズの動作波長範囲内における像面のシフト量を表しています。 |
| 像面湾曲：Field Curvature | 像面湾曲は、対物レンズや走査レンズの焦点面の湾曲を表しています。 |
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Figure G1.2 超小型2光子顕微鏡(Mini2P)システムに超小型対物レンズD3X-45P1を組み合わせて取得した、マウスの脳梁膨大後部皮質の画像(視野350 μm)
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Figure G1.1 定規の上に置かれた超小型対物レンズ(目盛線の「5」と「6」の間は1インチ、「15」と「16」の間は1 cm)
- 超小型の有限共役対物レンズ
- 2光子顕微鏡に適した対物レンズ
- プリズム、GRINレンズ、または薄型ウィンドウを通したイメージング用に最適化
- M5 x 0.5ネジ付き
当社の2光子イメージングシステムMini2Pなどの超小型2光子顕微鏡用に設計された、超小型対物レンズをご用意しています。これらの対物レンズは、プリズム、GRINレンズ、または薄型ウィンドウを通したイメージング用に最適化されており、組織の様々な深さや方向でのイメージングを可能にします(推奨光学素子はTable G1.3参照)。 2光子顕微鏡で一般的に使用される可視(VIS)および近赤外(NIR)の波長域での反射率が低減されているため、様々なカスタム用途に対応できます。例えば、対物レンズD3X-45P1の作動距離は2.32 mmと長いため、プリズムと組み合わせて使用するのに適していますが、長い作動距離を必要とするほかの用途にも幅広くご使用いただけます。
| Table G1.3 Key Specificationsa | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Item # | Suggested Use Caseb | AR Coating Wavelength Range | Magnification | Numerical Aperture | Effective Focal Length | Working Distancec | Threading | Weight |
| Prism | Ravg < 0.5% ( Ravg < 1% (89 Ravg < 2% ( | 3X | 0.45 | 9.49 mm | 2.32 mmd | M5 x 0.5 | 0.40 g | |
| GRIN Lens | 3X | 0.50 | 10.85 mm | 0.58 mm (Air) | 0.64 g | |||
| Thin Window | Ravg <1% ( | 3X | 0.50 | 8.81 mm | 1.17 mme | 0.57 g | ||
| Thin Window | 7X | 0.70 | 6.53 mm | 0.41 mmf | 0.45 g | |||
- Zong, W. et al., Large-scale two-photon calcium imaging in freely moving mice, Cell Vol. 185, Issue 7, 1240-1256 (2022)
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Figure G2.2 定規の上に置かれた超小型走査レンズ(目盛線の「11」と「12」の間は1 cm)
- 2光子顕微鏡用に最適化
- LSM4-M2P: 有効焦点距離4.07 mm、入射瞳径0.81 mm、重さ0.12 g
- LSM5-M2P: 有効焦点距離5.24 mm、入射瞳径1.75 mm、重さ0.21 g
これらの超小型走査レンズは、超小型対物レンズと組み合わせることで、組織の様々な深さや方向でのイメージングができるように設計されています。.
可視(VIS)および近赤外(NIR)の波長域に対してARコーティングが施されているため、2光子顕微鏡用としてご使用いただけます。これらの走査レンズの主な仕様はTable G2.1に記載されています。仕様値の定義については「使用方法」タブをご覧ください。
| Table G2.1 Key Specificationsa | ||||
|---|---|---|---|---|
| Item # | LSM4-M2P | LSM5-M2P | ||
| AR Coating Wavelength Range | Ravg ≤ 1% (900 - 960 nm & 1000 - 1060 nm) | Ravg ≤ 1% (530 - 1064 nm) | ||
| Clear Aperture | Ø2.5 mm | Ø3.9 mm | ||
| Effective Focal Length | 4.07 mm | 5.24 mm | ||
| Scanning Distance | 3.11 mm | 4.70 mm | ||
| Lens Working Distance | 3.26 mm | 4.14 mm | ||
| Diffraction Limited Scan Angle | 11° | 2.8° | ||
| Outer Diameter | Ø3.1 mm (Ø0.12") | Ø4.5 mm (Ø0.18") | ||
| Weight | 0.12 g | 0.21 g | ||
 超小型対物レンズおよび走査レンズ |