JP2003029153A - Laser microscope - Google Patents

Laser microscope

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JP2003029153A
JP2003029153A JP2001214373A JP2001214373A JP2003029153A JP 2003029153 A JP2003029153 A JP 2003029153A JP 2001214373 A JP2001214373 A JP 2001214373A JP 2001214373 A JP2001214373 A JP 2001214373A JP 2003029153 A JP2003029153 A JP 2003029153A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser microscope which permits selective use of both of the function of a scanning type and a total reflection type. SOLUTION: The laser microscope 2 of the scanning type has an irradiation means which irradiates the top of a specimen 38, with a beam emitted from a light source 4 passing through an objective lens 34 and generates fluorescence from this specimen 38. Furthermore, the microscope as a total reflection type microscope has, in addition to the constitution described, a lens 10 which condenses the beam to a position conjugate with the pupil position of the objective lens 34 and a parallel flat plate 12, which makes the beam incident on a position offset at a prescribed distance parallel to this beam and offset from the center of the objective lens 34, refracts the beam by the objective lens 34, makes the beam incident diagonally on the specimen 38 and makes the beam at the boundary of cover glass 36 undergo total reflection and the specimen 38 and has an inserting and removing device 8, which inserts the condenser lens 10 and the parallel plane plate 12 respectively into the irradiation means by the device, capable of inserting and removing the same and holding means which holds a laser scanner 16 at a prescribed angle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、生物学や
医学などの用途に用いられ、レーザー走査装置を備え、
標本上にレーザービームを照射して励起された標本から
の蛍光を検出して像を得るレーザー顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in applications such as biology and medicine, and is provided with a laser scanning device.
The present invention relates to a laser microscope which irradiates a laser beam on a specimen to detect fluorescence from the excited specimen and obtains an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような形式の従来の走査型レーザー
顕微鏡を図5を参照して説明する。走査型レーザー顕微
鏡102は、レーザー光源104からレーザービーム
(以下、ビームという)を所定の方向に出射させ、ビー
ムエクスパンダ106でこのビームを任意の径に拡大さ
せて出射させる。また、ダイクロイックミラー108
で、入射されたビームを直角の方向に反射させ、このビ
ームを1対のガルバノメータスキャナ110x,110
yで、それぞれX、Y方向に走査する。そして、瞳投影
レンズ112を介してビームを所定の距離で集光させ、
折り返しミラー114で結像レンズ116へと反射さ
せ、このビームを対物レンズ118を介してカバーガラ
ス120が載置された標本122に照射する。
2. Description of the Related Art A conventional scanning laser microscope of this type will be described with reference to FIG. The scanning laser microscope 102 causes a laser light source 104 to emit a laser beam (hereinafter referred to as a beam) in a predetermined direction, and a beam expander 106 expands this beam to an arbitrary diameter and emits it. Also, the dichroic mirror 108
The incident beam is reflected at a right angle by the pair of galvanometer scanners 110x and 110x.
With y, scanning is performed in the X and Y directions, respectively. Then, the beam is condensed at a predetermined distance via the pupil projection lens 112,
The light is reflected by the folding mirror 114 to the imaging lens 116, and this beam is applied to the sample 122 on which the cover glass 120 is placed via the objective lens 118.

【0003】この結果、標本122からは、この標本1
22の特性に対応した蛍光が発せられる。この蛍光は、
対物レンズ118および結像レンズ116などを介して
前記ダイクロイックミラー108に入射する。このダイ
クロイックミラー108に入射した蛍光は透過し、共焦
点レンズ124を介して、共焦点ピンホール126で焦
点を結ぶ。そして、レーザーカットフィルタ128を介
して選択された蛍光のみを光電子倍増管130に入射
し、入射光量に応じた電気信号に光電変換させる。
As a result, from the sample 122, the sample 1
The fluorescence corresponding to the characteristics of 22 is emitted. This fluorescence is
The light enters the dichroic mirror 108 via the objective lens 118 and the imaging lens 116. The fluorescence that has entered the dichroic mirror 108 is transmitted and is focused by the confocal pinhole 126 via the confocal lens 124. Then, only the fluorescence selected through the laser cut filter 128 is incident on the photomultiplier tube 130, and photoelectrically converted into an electric signal according to the amount of incident light.

【0004】そして、この電気信号をガルバノメータス
キャナ110x,110yの走査角度に同期して画像メ
モリに蓄積し、ビデオ信号に同期して読み出して、画像
モニタ上に画像を表示させる。
Then, this electric signal is stored in the image memory in synchronization with the scanning angles of the galvanometer scanners 110x and 110y, and is read out in synchronization with the video signal to display the image on the image monitor.

【0005】このような走査型レーザー顕微鏡では、用
途が特定されており、汎用性が制限されるという問題が
あった。この問題点を解決した顕微鏡として、特開平6
−27385号公報で開示されている走査型レーザー顕
微鏡が知られている。
In such a scanning laser microscope, the use is specified and the versatility is limited. As a microscope that solves this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6 (1994)
The scanning laser microscope disclosed in Japanese Patent Publication No. 27385 is known.

【0006】この走査型レーザー顕微鏡144は、図6
に示すように、切り替え可能な第1の光路(顕微鏡観察
用光路:実線)146と、第2の光路(肉眼視観察用光
路:破線)148とを備えている。
The scanning laser microscope 144 shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a switchable first optical path (optical path for microscope observation: solid line) 146 and a second optical path (optical path for macroscopic observation: broken line) 148 are provided.

【0007】まず、この顕微鏡の光路を顕微鏡観察用の
第1の光路146に設定した場合について説明する。
First, the case where the optical path of this microscope is set to the first optical path 146 for microscope observation will be described.

【0008】この顕微鏡144は、レーザー光源150
から出射されたレーザービーム(以下、ビームという)
をビームエクスパンダ152に入射させる。このビーム
エクスパンダ152は、順に集束レンズ154と、ピン
ホール156と、ラインフィルタ158と、コリメータ
レンズ160と、ミラー162とを備えている。なお、
コリメータレンズ160とミラー162とは、光路上を
一体となって挿脱可能な第1のスライダ164上に設置
されている。
The microscope 144 includes a laser light source 150.
Laser beam emitted from (hereinafter referred to as beam)
Are incident on the beam expander 152. The beam expander 152 includes a focusing lens 154, a pinhole 156, a line filter 158, a collimator lens 160, and a mirror 162 in this order. In addition,
The collimator lens 160 and the mirror 162 are installed on the first slider 164 that can be integrally inserted and removed on the optical path.

【0009】そして、ミラー166を介してビームを反
射させ、ビームに対して傾けられたダイクロイックミラ
ー168に入射させる。このダイクロイックミラー16
8は、このビームを透過させ、ミラー170を介してビ
ームを反射させる。また、ミラー172を介してビーム
を反射させる。なお、このミラー172は、光路上を挿
脱可能な第2のスライダ174上に設置されている。
Then, the beam is reflected through the mirror 166 and is incident on the dichroic mirror 168 tilted with respect to the beam. This dichroic mirror 16
8 transmits this beam and reflects it through the mirror 170. It also reflects the beam through the mirror 172. The mirror 172 is installed on the second slider 174 that can be inserted and removed on the optical path.

【0010】そして、ガルバノメータスキャナ176を
介してビームを走査し、瞳投影レンズ178を介してこ
のビームを所定の距離で集光させる。そして、対物レン
ズ180を介して標本182上にビームを集光、照射さ
せる。
Then, the beam is scanned through the galvanometer scanner 176, and the beam is condensed at a predetermined distance through the pupil projection lens 178. Then, the beam is condensed and irradiated onto the sample 182 via the objective lens 180.

【0011】この標本182から発せられる蛍光を対物
レンズ180、瞳投影レンズ178などを順に遡って、
ダイクロイックミラー168に入射させる。このダイク
ロイックミラー168は、蛍光を反射させ、スポット投
影レンズ184、共焦点ピンホール186、レーザーカ
ットフィルタ188および光電子倍増管190を順に介
して、標本182の像を得る。
The fluorescence emitted from the sample 182 is traced back through the objective lens 180, the pupil projection lens 178, etc.
It is incident on the dichroic mirror 168. The dichroic mirror 168 reflects fluorescence and obtains an image of the sample 182 via the spot projection lens 184, the confocal pinhole 186, the laser cut filter 188, and the photomultiplier tube 190 in this order.

【0012】一方、この顕微鏡が肉眼視観察用の第2の
光路148に設定した場合について説明する。この場
合、上記の構成から第1および第2のスライダ164,
174が顕微鏡観察用の光路から外されている。
On the other hand, the case where this microscope is set to the second optical path 148 for macroscopic observation will be described. In this case, the first and second sliders 164,
174 is removed from the optical path for microscope observation.

【0013】その代わりに、ラインフィルタ158を透
過したビームを、前記コリメータレンズ160よりも大
径の他のコリメータレンズ192に入射させ、平行光に
する。そして、コレクターレンズ194を介して前記ガ
ルバノメータスキャナ176付近でビームを集光させ、
このビームを反射させる。そして、このビームを瞳投影
レンズ178を介して、観察光学プリズム196に入射
させるが、このプリズム196は、ビームを透過させ
る。そして、対物レンズ180を介して標本182にビ
ームを照射させる。
Instead, the beam that has passed through the line filter 158 is made incident on another collimator lens 192 having a diameter larger than that of the collimator lens 160, and collimated. Then, the beam is condensed near the galvanometer scanner 176 through the collector lens 194,
Reflect this beam. Then, this beam is made incident on the observation optical prism 196 via the pupil projection lens 178, and this prism 196 transmits the beam. Then, the sample 182 is irradiated with a beam through the objective lens 180.

【0014】この標本182から発せられた蛍光を対物
レンズ180を介してプリズム196に入射させ、この
プリズム196内で複数回反射させ、所定の方向に出射
させる。この蛍光をレーザーカットフィルタ198を介
して、肉眼視する。
The fluorescence emitted from the sample 182 is made incident on the prism 196 through the objective lens 180, is reflected plural times inside the prism 196, and is emitted in a predetermined direction. This fluorescence is visually observed through the laser cut filter 198.

【0015】従って、観察光学プリズム196を光路上
から外し、第1および第2のスライダ164,174を
光路上に入れると、従来と同様な共焦点顕微鏡観察用の
光学系が構成される。
Therefore, by removing the observation optical prism 196 from the optical path and inserting the first and second sliders 164 and 174 into the optical path, an optical system for confocal microscope observation similar to the conventional one is constructed.

【0016】一方、観察光学プリズム196を光路上に
入れ、第1および第2のスライダ164,174を光路
上から外すと、肉眼視観察用の光学系が構成される。
On the other hand, when the observation optical prism 196 is inserted in the optical path and the first and second sliders 164 and 174 are removed from the optical path, an optical system for visual observation is constructed.

【0017】従って、上記の構成の顕微鏡では、2つの
スライダ164,174を光路上から挿脱して、同一の
レーザー光源150を顕微鏡観察用の光源および肉眼視
観察用の光源としても使用することができる。
Therefore, in the microscope having the above structure, the two sliders 164 and 174 can be inserted into and removed from the optical path and the same laser light source 150 can be used as a light source for microscope observation and a light source for macroscopic observation. it can.

【0018】ところで、近年より、生体細胞の機能解析
が盛んに行なわれるようになっている。これら細胞の機
能解析の中で、特に細胞膜の機能を解析するために、細
胞膜およびその近傍からの蛍光のみを検出するために、
全反射型顕微鏡が用いられるようになっている。
By the way, in recent years, functional analysis of living cells has been actively conducted. Among these functional analysis of cells, in order to analyze only the function of the cell membrane, in order to detect only fluorescence from the cell membrane and its vicinity,
A total reflection microscope has been used.

【0019】全反射型顕微鏡は、近接場光学(レーザ
ー)顕微鏡の一種である。この顕微鏡は、標本をそれぞ
れ屈折率の異なる標本とカバーガラスとの界面における
エバネッセント場で励起して、標本の特性に対応した蛍
光を標識させるものである。この顕微鏡では、カバーガ
ラスと標本(主に細胞膜)との間の屈折率の差を利用し
て、対物レンズの中心からオフセットされた位置からカ
バーガラスに向けて斜めに照明光(レーザービーム)を
導く。このカバーガラス内でレーザービームを全反射さ
せて、カバーガラスから僅かに滲み出るレーザービーム
で標本を励起させる。エバネッセント場は、界面から遠
ざかるにつれて、指数関数的に減衰する。可視光領域で
は、ガラスと水(生細胞)との界面では、100nm〜
200nmの滲み出し深さを得ることは容易で、この滲
み出し深さが、深さ方向の空間分解能として得られる。
The total internal reflection type microscope is a kind of near-field optical (laser) microscope. This microscope excites a sample with an evanescent field at the interface between the sample and the cover glass, which have different refractive indexes, and labels fluorescence corresponding to the characteristics of the sample. In this microscope, the difference in the refractive index between the cover glass and the sample (mainly the cell membrane) is used, and the illumination light (laser beam) is obliquely directed from the position offset from the center of the objective lens toward the cover glass. Lead. The laser beam is totally reflected inside the cover glass, and the sample is excited by the laser beam slightly exuding from the cover glass. The evanescent field decays exponentially with distance from the interface. In the visible light region, the interface between glass and water (live cells) is 100 nm
It is easy to obtain a bleeding depth of 200 nm, and this bleeding depth is obtained as a spatial resolution in the depth direction.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
一般的な走査型レーザー顕微鏡および特開平6−273
85号公報による顕微鏡は、特に細胞膜の機能を解析す
るための装置としては、十分な性能を発揮できないこと
がある。また、走査型レーザー顕微鏡と、細胞膜の機能
を解析するのに適した全反射型レーザー顕微鏡との両方
を揃えると、コスト高になるという欠点がある。
However, the above-mentioned general scanning laser microscope and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-273.
The microscope disclosed in Japanese Patent Publication No. 85 may not exhibit sufficient performance, especially as an apparatus for analyzing the function of the cell membrane. Further, if both the scanning laser microscope and the total reflection laser microscope suitable for analyzing the function of the cell membrane are prepared, there is a drawback that the cost becomes high.

【0021】また、特開平6−27385号公報による
顕微鏡では、2つの光路が設けられ、2つの観察系を備
えているが、2つの異なる顕微鏡としての機能を有する
ものではない。
Further, the microscope according to Japanese Patent Laid-Open No. 6-27385 has two optical paths and two observation systems, but does not have the functions of two different microscopes.

【0022】本発明は、このような事情によりなされ、
走査型レーザー顕微鏡としての機能を備えているととも
に、簡単な操作で全反射型レーザー顕微鏡としての機能
をも備え、それぞれの顕微鏡に切り替えて選択的に使用
することができるレーザー顕微鏡を提供することを目的
とする。
The present invention has been made under such circumstances.
In addition to having the function as a scanning laser microscope, it also has the function as a total reflection laser microscope with a simple operation, and it is possible to provide a laser microscope that can be selectively used by switching to each microscope. To aim.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のレーザー顕微鏡は、レーザー光源と、この
レーザー光源から発せられたレーザービームを走査する
レーザー走査装置と、このレーザービームを対物レンズ
を介して標本上に照射して、この標本から蛍光を発生さ
せる照射手段と、前記標本の像を得るようにこの蛍光を
検出する検出手段とを備えている。そして、前記レーザ
ービームを前記対物レンズの瞳位置と共役な位置に集光
させる集光レンズと、このレーザービームに対して平行
に所定の距離オフセットさせ、前記対物レンズの中心か
らオフセットさせた位置にこのレーザービームを入射さ
せるとともに、この対物レンズで屈折させて前記標本に
対してレーザービームを斜めに入射させ、前記標本に接
するように配置された透明でかつ前記標本に接する面が
平坦なカバー材、または前記標本が接するように保持さ
れた透明でかつ前記標本に接する面が平坦な標本保持部
材と、前記標本との界面で前記レーザービームを全反射
させるオフセット手段と、前記集光レンズと前記オフセ
ット手段とをそれぞれ単体もしくは一体にして前記レー
ザービームの光路上に入れる第1の位置と光路上から外
す第2の位置とに挿脱可能な挿脱手段とをさらに備えて
いることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a laser microscope of the present invention comprises a laser light source, a laser scanning device for scanning a laser beam emitted from the laser light source, and an objective of the laser beam. The sample is provided with an irradiation unit that irradiates the sample through the lens to generate fluorescence from the sample, and a detection unit that detects the fluorescence so as to obtain an image of the sample. Then, a condenser lens for condensing the laser beam at a position conjugate with the pupil position of the objective lens, and a predetermined distance parallel to the laser beam are offset to a position offset from the center of the objective lens. A transparent cover material, which is arranged so as to be in contact with the sample and which has a flat surface in contact with the sample, is made to enter the laser beam and refract it with the objective lens to obliquely enter the laser beam with respect to the sample. , Or a transparent sample holding member that is held so that the sample is in contact with the sample and that has a flat surface in contact with the sample; an offset unit that totally reflects the laser beam at an interface with the sample; From the first position and the optical path, where the offset means is individually or integrally put in the optical path of the laser beam And it is characterized in that it comprises further a to a second position and allows insertion and removal of insertion and removal means.

【0024】このような構成にすることにより、走査型
レーザー顕微鏡を全反射型レーザー顕微鏡としても使用
することができ、用途に合わせて機能を選択することが
できるので、コストを低下させることができる。
With this structure, the scanning laser microscope can be used also as a total reflection laser microscope, and the function can be selected according to the application, so that the cost can be reduced. .

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】(第1の実施の形態)まず、第1の実施の
形態について図1ないし図3を参照して説明する。始め
に、肉眼で全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合に
ついて、図1を用いて説明する。
(First Embodiment) First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the case of performing total reflection laser microscope observation with the naked eye will be described with reference to FIG.

【0027】図1に示すように、レーザー顕微鏡2は、
出射口(図示せず)から所定の方向にレーザービーム
(以下、ビームという)を出射するレーザー光源4を備
えている。このレーザー光源4の前方には、複数の光学
部材を有し、ビームを所定の径に拡大させるビームエク
スパンダ6が設けられている。このビームエクスパンダ
6の前方には、挿脱装置(挿脱手段)8が設けられてい
る。この挿脱装置8は、ビームの光路上に順に集光レン
ズ10と平行平面板(屈折光学系)12とを備えてい
る。この集光レンズ10は、後述するガルバノメータス
キャナ16x,16y間のほぼ中央にビームを集光させ
る。
As shown in FIG. 1, the laser microscope 2 is
A laser light source 4 that emits a laser beam (hereinafter, referred to as a beam) in a predetermined direction from an emission port (not shown) is provided. A beam expander 6 having a plurality of optical members and expanding a beam to a predetermined diameter is provided in front of the laser light source 4. An insertion / removal device (insertion / removal means) 8 is provided in front of the beam expander 6. This insertion / removal device 8 is provided with a condenser lens 10 and a plane-parallel plate (refractive optical system) 12 in this order on the optical path of the beam. The condenser lens 10 condenses the beam substantially at the center between galvanometer scanners 16x and 16y described later.

【0028】また、この平行平面板12は、互いに平行
な2つの面を備え、これら面に対して垂直な軸回りに回
動可能に枢支されている。このため、この平行平面板1
2の平行な2つの面の一方の面に入射されたビームを他
方の面から出射させる場合、この平行平面板12の回動
角度に応じて、前記出射口から出射されたビームの光路
に対して平行に所定の距離オフセットさせて出射させる
ことができる。
The plane-parallel plate 12 has two planes parallel to each other and is pivotally supported about an axis perpendicular to the planes. Therefore, this plane-parallel plate 1
When the beam incident on one of the two parallel two surfaces is to be emitted from the other surface, the optical path of the beam emitted from the exit is determined according to the rotation angle of the parallel plane plate 12. The light can be emitted in parallel with a predetermined offset.

【0029】なお、この挿脱装置8は、手動もしくは電
動で光路上から挿脱させることができる。すなわち、こ
の挿脱装置8をビームの光路上に配置される第1の位置
と、光路上から外す第2の位置とに手動もしくは電動で
移動させることができる。また、これら集光レンズ10
および平行平面板12をそれぞれ単体として光路上から
手動もしくは電動で挿脱させることもできる。すなわ
ち、これら集光レンズ10および平行平面板12をそれ
ぞれ第1の位置と第2の位置とに手動もしくは電動で移
動させることができる。ここでは、これら集光レンズ1
0および平行平面板12は、第1の位置に配置されてい
る。
The insertion / removal device 8 can be inserted or removed from the optical path manually or electrically. That is, the insertion / removal device 8 can be manually or electrically moved to a first position arranged on the optical path of the beam and a second position removed from the optical path. In addition, these condenser lenses 10
It is also possible to insert and remove the parallel plane plate 12 as a single body from the optical path manually or electrically. That is, the condenser lens 10 and the plane parallel plate 12 can be manually or electrically moved to the first position and the second position, respectively. Here, these condenser lenses 1
0 and the plane parallel plate 12 are arranged at the first position.

【0030】そして、この挿脱装置8の前方には、ビー
ムの光路に対して45°傾けられたダイクロイックミラ
ー14が設けられている。このダイクロイックミラー1
4は、ビームを反射させ、このビームよりも長い波長域
の光を透過させるようになっている。このため、このミ
ラー14の中央から所定の方向にオフセットされて入射
されたビームを直角に反射させる。
In front of the insertion / removal device 8, a dichroic mirror 14 tilted by 45 ° with respect to the optical path of the beam is provided. This dichroic mirror 1
Reference numeral 4 reflects a beam and transmits light in a wavelength range longer than this beam. Therefore, the beam which is offset from the center of the mirror 14 in a predetermined direction and is incident is reflected at a right angle.

【0031】このビームの光路には、1対のガルバノメ
ータスキャナ(レーザー走査装置)16x,16yが互
いに平行に設けられているとともに、ビームの光路に対
してそれぞれ所望の角度に傾けられている。これらスキ
ャナ16x,16yは、それぞれX方向、Y方向にビー
ムを移動させて、後述する標本38上を走査させるよう
に、可動に形成されている。なお、ここでいうX方向、
Y方向とは、後述するカバーガラス36と標本38との
界面上に採られている。また、ここでは、これらガルバ
ノメータスキャナ16x,16yをビームに対して所望
の角度(ここでは45°)傾けた状態に保持して使用す
る。すなわち、ダイクロイックミラー14に反射された
ビームを1対のガルバノメータスキャナ16x,16y
の中央から所定の方向にオフセットさせた位置に入射さ
せる。このビームをそれぞれ直角に反射させるので、ガ
ルバノメータスキャナ16yで反射されたビームは、ダ
イクロイックミラー14で反射されたビームに対して平
行な光路を有する。
In the optical path of this beam, a pair of galvanometer scanners (laser scanning devices) 16x and 16y are provided in parallel with each other, and each is inclined at a desired angle with respect to the optical path of the beam. These scanners 16x and 16y are movably formed so as to move beams in the X direction and the Y direction, respectively, and scan a sample 38 described later. In addition, the X direction here,
The Y direction is taken on the interface between the cover glass 36 and the sample 38, which will be described later. Further, here, the galvanometer scanners 16x and 16y are used while being held in a state of being inclined at a desired angle (here, 45 °) with respect to the beam. That is, the beam reflected by the dichroic mirror 14 is converted into a pair of galvanometer scanners 16x and 16y.
The light is made incident on a position offset from the center of the in a predetermined direction. Since the beams are reflected at right angles, the beam reflected by the galvanometer scanner 16y has an optical path parallel to the beam reflected by the dichroic mirror 14.

【0032】このビームの光路上には、標本38にビー
ムを照射させる照射手段が設けられている。この照射手
段は、瞳投影レンズ18を備え、この瞳投影レンズ18
の中央からオフセットされた位置にビームを入射させ
る。そして、このビームを任意の角度に屈折して出射さ
せる。
An irradiation means for irradiating the sample 38 with the beam is provided on the optical path of this beam. The irradiation means includes a pupil projection lens 18, and the pupil projection lens 18
The beam is made incident at a position offset from the center of. Then, this beam is refracted at an arbitrary angle and emitted.

【0033】この瞳投影レンズ18の前方には、第1お
よび第2のキューブ20a,20bを備えたターレット
20が配設されている。第1のキューブ20aと第2の
キューブ20bとの中央には、枢軸が設けられている。
このため、ターレット20を枢軸の周りに回転させるこ
とができ、光路に対して第1のキューブ20aと第2の
キューブ20bとを選択的に配置させることができる。
In front of the pupil projection lens 18, a turret 20 having first and second cubes 20a and 20b is arranged. A pivot is provided in the center of the first cube 20a and the second cube 20b.
Therefore, the turret 20 can be rotated around the pivot axis, and the first cube 20a and the second cube 20b can be selectively arranged with respect to the optical path.

【0034】そして、第1のキューブ20aには、光路
に対して所定の角度傾けられたミラー22が配設されて
いる。また、第2のキューブ20bには、ダイクロイッ
クミラー24とレーザーカットフィルタ26とが配設さ
れている。なお、ターレット20に対してビームが入射
および出射される方向には、図示しない開口が設けられ
ている。ここでは、第1のキューブ20aに設けられた
ミラー22が光路上に配置されている。すなわち、瞳投
影レンズ18から出射されたビームをミラー22で反射
させる。
The first cube 20a is provided with a mirror 22 tilted at a predetermined angle with respect to the optical path. A dichroic mirror 24 and a laser cut filter 26 are arranged in the second cube 20b. An opening (not shown) is provided in the direction in which the beam enters and exits the turret 20. Here, the mirror 22 provided on the first cube 20a is arranged on the optical path. That is, the beam emitted from the pupil projection lens 18 is reflected by the mirror 22.

【0035】そして、このビームの光路上には、入射さ
れたビームを透過させ、標本からの蛍光を反射するダイ
クロイックコーティングが施された観察光学プリズム2
8が設けられている。なお、この観察光学プリズム28
は、光路上から挿脱させることができる。すなわち、こ
の観察光学プリズム28をビームの光路上に配置する第
1の位置と、光路上から外す第2の位置とに移動可能で
ある。ここでは、この観察光学プリズム28は、第1の
位置に配置されている。
On the optical path of this beam, the observation optical prism 2 is provided with a dichroic coating that transmits the incident beam and reflects the fluorescence from the sample.
8 are provided. The observation optical prism 28
Can be inserted into and removed from the optical path. That is, the observation optical prism 28 can be moved to a first position where it is arranged on the optical path of the beam and a second position where it is removed from the optical path. Here, the observation optical prism 28 is arranged at the first position.

【0036】そして、このビームの光路上には、結像レ
ンズ30が設けられている。透過されたビームをこの結
像レンズ30の中央から所定の距離オフセットさせた位
置に入射させる。このレンズ30を出射されたビームを
後述する対物レンズ34の瞳位置32に集光させる。
An imaging lens 30 is provided on the optical path of this beam. The transmitted beam is incident on a position offset from the center of the imaging lens 30 by a predetermined distance. The beam emitted from this lens 30 is focused on a pupil position 32 of an objective lens 34 described later.

【0037】なお、この瞳位置32と、前記ガルバノメ
ータスキャナ16x,16y間のほぼ中間の位置とは、
共役に設定されている。
The pupil position 32 and the position approximately halfway between the galvanometer scanners 16x and 16y are:
It is set to conjugate.

【0038】このビームの光路上には、対物レンズ34
が設けられている。一般に、全反射型レーザー顕微鏡観
察には、高NAを有する対物レンズが使用される。これ
は、この種の観察手法が行なわれる観察対象、すなわち
標本38は、一般的には生細胞なので、基本的にその屈
折率は水(1.33)とほぼ同じである。このため、カ
バーガラス36と標本38との界面で全反射を生じさせ
るには、対物レンズ34のNAは、1.33よりも大き
くなければならない。
On the optical path of this beam, the objective lens 34
Is provided. Generally, an objective lens having a high NA is used for total reflection laser microscope observation. This is because the observation target on which this kind of observation method is performed, that is, the sample 38 is generally a living cell, and therefore its refractive index is basically the same as that of water (1.33). Therefore, in order to cause total reflection at the interface between the cover glass 36 and the sample 38, the NA of the objective lens 34 must be larger than 1.33.

【0039】そして、前記対物レンズ34の中央からオ
フセットさせた位置にビームを入射させる。この対物レ
ンズ34の前方には、ビームを透過、もしくは屈折させ
る透明なカバー材(ここではカバーガラス)36が設け
られている。このカバーガラス36は、標本38に接す
る面が平坦に形成されている。なお、この顕微鏡2が倒
立型の場合は、通常、シャーレの底部もしくはスライド
ガラスなどの標本保持部材が透明なカバー材36として
働く。
Then, the beam is incident on a position offset from the center of the objective lens 34. In front of this objective lens 34, a transparent cover material (here, a cover glass) 36 that transmits or refracts the beam is provided. The cover glass 36 has a flat surface in contact with the sample 38. When the microscope 2 is an inverted type, a sample holding member such as the bottom of a petri dish or a slide glass usually works as a transparent cover material 36.

【0040】前記対物レンズ34を出射されたビームを
カバーガラス36に斜めから照射(入射)させる。この
ビームをカバーガラス36と標本38との界面で全反射
させる。そして、カバーガラス36の界面から僅かに滲
み出る励起光(エバネッセント場)で標本38を励起さ
せて、標本の特性に応じた蛍光を発生させる。
The beam emitted from the objective lens 34 is obliquely irradiated (incident) on the cover glass 36. This beam is totally reflected at the interface between the cover glass 36 and the sample 38. Then, the sample 38 is excited by the excitation light (evanescent field) that slightly exudes from the interface of the cover glass 36, and fluorescence corresponding to the characteristics of the sample is generated.

【0041】標本38から発せられた蛍光を対物レンズ
34および結像レンズ30を介して観察光学プリズム2
8に入射させる。この蛍光をこのプリズム28内で複数
回反射させ、所定の方向に出射させる。この蛍光の光路
上には、所望の蛍光のみを出射させるレーザーカットフ
ィルタ40が設けられている。従って、肉眼で標本38
の観察を行なうことができる。
The fluorescent light emitted from the sample 38 is observed through the objective lens 34 and the imaging lens 30 to the observation optical prism 2.
8. This fluorescence is reflected a plurality of times inside this prism 28 and emitted in a predetermined direction. A laser cut filter 40 that emits only desired fluorescence is provided on the optical path of the fluorescence. Therefore, with the naked eye, the specimen 38
Can be observed.

【0042】次に、CCDカメラのような撮像装置で全
反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合について、図2
を用いて説明する。以下、同一の部材には、上記で用い
た符号を使用し、詳しい説明を省略する。
Next, FIG. 2 shows the case of performing total reflection laser microscope observation with an image pickup device such as a CCD camera.
Will be explained. Hereinafter, the same members will be denoted by the same reference numerals as used above, and detailed description thereof will be omitted.

【0043】前記ターレット20は、回転され、第2の
キューブ20bに設けられたダイクロイックミラー24
とレーザーカットフィルタ26とが光路上に配置されて
いる。このダイクロイックミラー24は、ビームを反射
させ、このビームよりも長い波長域の光を透過させるよ
うになっている。このため、ミラー22を用いた場合と
同様に、瞳投影レンズ18から出射されたビームを反射
させる。
The turret 20 is rotated and a dichroic mirror 24 provided on the second cube 20b is provided.
And the laser cut filter 26 are arranged on the optical path. The dichroic mirror 24 reflects a beam and transmits light in a wavelength range longer than this beam. Therefore, similarly to the case where the mirror 22 is used, the beam emitted from the pupil projection lens 18 is reflected.

【0044】また、観察光学プリズム28は、第2の位
置にあり、光路上から外されている。このため、ダイク
ロイックミラー24で反射されたビームを直接、結像レ
ンズ30に入射させる。
The observation optical prism 28 is located at the second position and is removed from the optical path. Therefore, the beam reflected by the dichroic mirror 24 is directly incident on the imaging lens 30.

【0045】従って、標本38の特性に応じた蛍光を対
物レンズ34および結像レンズ30を順に遡って、ダイ
クロイックミラー24に入射させるとともにこのミラー
24を透過させて、この蛍光をレーザーカットフィルタ
26に入射させる。そして、この蛍光の光路上には、撮
像装置(ここではCCDカメラ)42が設けられてい
る。従って、この蛍光をCCDカメラ42によって撮像
し、図示しない画面に表示させて観察を行なうことがで
きる。
Therefore, the fluorescence according to the characteristics of the sample 38 is traced back to the objective lens 34 and the imaging lens 30 in order, and is made incident on the dichroic mirror 24 and transmitted through this mirror 24, and this fluorescence is transmitted to the laser cut filter 26. Make it incident. An imaging device (here, a CCD camera) 42 is provided on the optical path of this fluorescence. Therefore, this fluorescence can be imaged by the CCD camera 42 and displayed on a screen (not shown) for observation.

【0046】最後に、走査型レーザー顕微鏡観察を行な
う場合について、図3を用いて説明する。
Finally, the case of observing with a scanning laser microscope will be described with reference to FIG.

【0047】前記挿脱装置8は、第2の位置にあり、光
路上から外されている。すなわち、集光レンズ10と平
行平面板12とは、第2の位置にあり、光路上から外さ
れている。また、ターレット20は、回転され、第1の
キューブ20aに設けられたミラー22が光路上に配置
されている。また、観察光学プリズム28も、第2の位
置にあり、光路から外されている。
The insertion / removal device 8 is at the second position and is removed from the optical path. That is, the condenser lens 10 and the plane-parallel plate 12 are at the second position and are removed from the optical path. Further, the turret 20 is rotated, and the mirror 22 provided on the first cube 20a is arranged on the optical path. Further, the observation optical prism 28 is also in the second position and is removed from the optical path.

【0048】従って、レーザー光源4で出射されたビー
ムをビームエクスパンダ6を介して径を拡大させ、ダイ
クロイックミラー14のほぼ中央に入射させる。このダ
イクロイックミラー14は、ガルバノメータスキャナ1
6xの方向に向けてビームを反射させる。なお、上述し
たように、ガルバノメータスキャナ16x,16yは、
可動に形成されている。
Therefore, the beam emitted from the laser light source 4 is expanded in diameter through the beam expander 6 and is made incident on the dichroic mirror 14 substantially at the center thereof. This dichroic mirror 14 is a galvanometer scanner 1
Reflect the beam in the 6x direction. As described above, the galvanometer scanners 16x and 16y are
It is movably formed.

【0049】瞳投影レンズ18を介してミラー22で反
射されたビームを結像レンズ30を介して対物レンズ3
4に入射させる。対物レンズ34は、このビームで標本
38上にスポットを形成する。そして、ガルバノメータ
スキャナ16x,16yの走査角度に応じて、スポット
で標本38上を走査させる。この標本38の特性に応じ
て発生された蛍光を対物レンズ34、結像レンズ30、
ミラー22、瞳投影レンズ18、ガルバノメータスキャ
ナ16y,16xを順に遡って、ダイクロイックミラー
14に入射させる。このダイクロイックミラー14は、
この蛍光を透過させる。また、この蛍光の光路上には、
共焦点レンズ44が設けられ、入射された蛍光を所定の
焦点距離に集光させる。この集光位置には、ピンホール
46が設けられている。そして、この光路上には、レー
ザーカットフィルタ48が設けられ、所定の波長域のビ
ームをカットする。そして、このフィルタ48の前方に
は、光電子倍増管50が設けられている。光電子倍増管
50に入射されたビームを、この入射光量に応じて電気
信号に光電変換させる。そして、この電気信号を前記ガ
ルバノメータスキャナ16x,16yの走査角度に同期
して画像メモリに蓄積させ、ビデオ信号に同期して読み
出して、画像モニタ上に画像を表示させて観察を行なう
ことができる。
The beam reflected by the mirror 22 through the pupil projection lens 18 passes through the imaging lens 30 and the objective lens 3
4. The objective lens 34 forms a spot on the sample 38 with this beam. Then, the spot 38 is scanned on the sample 38 in accordance with the scanning angles of the galvanometer scanners 16x and 16y. The fluorescence generated according to the characteristics of the sample 38 is converted into the objective lens 34, the imaging lens 30,
The mirror 22, the pupil projection lens 18, and the galvanometer scanners 16y and 16x are traced back in order and made incident on the dichroic mirror 14. This dichroic mirror 14
This fluorescence is transmitted. Also, on the optical path of this fluorescence,
A confocal lens 44 is provided to collect the incident fluorescence at a predetermined focal length. A pinhole 46 is provided at this light collecting position. A laser cut filter 48 is provided on this optical path to cut a beam in a predetermined wavelength range. A photomultiplier tube 50 is provided in front of the filter 48. The beam incident on the photomultiplier tube 50 is photoelectrically converted into an electric signal according to the amount of incident light. Then, this electric signal can be accumulated in the image memory in synchronization with the scanning angles of the galvanometer scanners 16x and 16y, read out in synchronization with the video signal, and an image can be displayed on the image monitor for observation.

【0050】従って、上記のような構成で、走査型レー
ザー顕微鏡観察と、肉眼視またはCCDカメラによる全
反射型レーザー顕微鏡観察とを切り替えて使用すること
ができる。このため、1つの顕微鏡で、2つの機能を有
する顕微鏡を提供することができる。
Therefore, with the above configuration, the scanning laser microscope observation and the total reflection laser microscope observation with the naked eye or a CCD camera can be switched and used. Therefore, one microscope can provide a microscope having two functions.

【0051】なお、本実施の形態では、平行平面板12
は、第1の位置と第2の位置とを移動可能としたが、走
査型レーザー顕微鏡として使用する場合、平行な2つの
面をビームの光路に対して直角に配置させることが可能
であれば第1の位置に配置したままでもよい。
In this embodiment, the plane parallel plate 12 is used.
Is movable between the first position and the second position, but when used as a scanning laser microscope, it is possible to arrange two parallel surfaces at right angles to the optical path of the beam. It may remain in the first position.

【0052】(第2の実施の形態)次に、第2の実施の
形態について、図4を参照して説明する。本実施の形態
は、第1の実施の形態の構成と同一部分を備えているの
で、これらの部分については、説明を省略する。また、
第1の実施の形態で用いた部材については、同じ符号を
使用して、説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. Since this embodiment has the same parts as those of the first embodiment, the description of these parts will be omitted. Also,
The same reference numerals are used for the members used in the first embodiment, and the description is omitted.

【0053】図4に示すように、レーザー顕微鏡2は、
制御器60を備えている。この制御器60は、それぞれ
後述する集光レンズターレット62と、平行平面板駆動
装置64と、ターレット20と、観察光学プリズム駆動
装置66と、対物レンズ34のレボルバ68とにそれぞ
れ接続されている。
As shown in FIG. 4, the laser microscope 2 is
The controller 60 is provided. The controller 60 is connected to a condenser lens turret 62, a parallel plane plate driving device 64, a turret 20, an observation optical prism driving device 66, and a revolver 68 of the objective lens 34, which will be described later.

【0054】ビームエクスパンダ6とダイクロイックミ
ラー14との間には、集光レンズターレット62が設け
られている。この集光レンズターレット62は、集光レ
ンズ62aと、凸レンズおよび凹レンズの組み合わせに
より、単レンズの集光レンズ62aよりも長い焦点距離
を有する集光レンズシステム62bと、図示しない空穴
とを備えている。すなわち、この集光レンズターレット
62は、3段切り替えとなっている。この空穴がビーム
エクスパンダ6から出射されたビームの光路上に配置さ
れた場合、このビームをコリメート光の状態を保って直
進させる。なお、この集光レンズターレット62は、制
御器60で制御される。
A condenser lens turret 62 is provided between the beam expander 6 and the dichroic mirror 14. The condensing lens turret 62 includes a condensing lens 62a, a condensing lens system 62b having a longer focal length than that of the single lens condensing lens 62a by a combination of a convex lens and a concave lens, and a hole (not shown). There is. That is, the condenser lens turret 62 has three stages. When this hole is arranged on the optical path of the beam emitted from the beam expander 6, the beam is allowed to go straight while maintaining the state of the collimated light. The condenser lens turret 62 is controlled by the controller 60.

【0055】従って、走査型レーザー顕微鏡観察を行な
う場合、集光レンズターレット62は、空穴が光路上に
設定される。また、全反射型レーザー顕微鏡観察を行な
う場合、集光レンズ62aもしくは集光レンズシステム
62bが光路上に配置される。そして、これら集光レン
ズ62aおよび集光レンズシステム62bについて説明
する。
Therefore, when the scanning laser microscope observation is performed, the condenser lens turret 62 has a hole set on the optical path. Further, when performing total reflection laser microscope observation, the condenser lens 62a or the condenser lens system 62b is arranged on the optical path. Then, the condenser lens 62a and the condenser lens system 62b will be described.

【0056】上述のように、一般に、全反射型レーザー
顕微鏡観察には、高NAを有する対物レンズが使用され
る。例えば、対物レンズのNAが1.65の場合、屈折
率差(1.65−1.33=0.22)に余裕があるの
で、結像レンズ30から対物レンズ34に向けて出射さ
せるビームのNAは、大きくすることができる。しか
し、対物レンズ34のNAが1.4の場合、屈折率差は
0.07しかなく、効率の良い照明を行なうには、結像
レンズ30から対物レンズ34への出射ビームのNA
は、かなり小さなものにする必要がある。また、結像レ
ンズ30から対物レンズ34への出射ビームのNAは、
小さければよいというものではなく、この値が小さすぎ
ると、照明範囲を十分に得ることができなくなる。
As described above, generally, an objective lens having a high NA is used for observation with a total reflection laser microscope. For example, when the NA of the objective lens is 1.65, there is a margin in the refractive index difference (1.65-1.33 = 0.22), so that the beam emitted from the imaging lens 30 toward the objective lens 34 is NA can be increased. However, when the NA of the objective lens 34 is 1.4, the refractive index difference is only 0.07, and for efficient illumination, the NA of the beam emitted from the imaging lens 30 to the objective lens 34 is used.
Needs to be fairly small. Further, the NA of the outgoing beam from the imaging lens 30 to the objective lens 34 is
If the value is too small, the illumination range cannot be sufficiently obtained.

【0057】なお、ビームエクスパンダ6から出射され
るビームの光束をΦoとすると、対物レンズ34から出
射されるビームの光束Φobは、以下の式で表せられ
る。
When the luminous flux of the beam emitted from the beam expander 6 is Φo, the luminous flux Φob of the beam emitted from the objective lens 34 can be expressed by the following equation.

【0058】Φob=Φo×F’/(F×B) ここで、Bは対物レンズ34の倍率、F’は瞳投影レン
ズ18の焦点距離、Fは集光レンズ62aおよび集光レ
ンズシステム62bの焦点距離である。
Φob = Φo × F ′ / (F × B) where B is the magnification of the objective lens 34, F ′ is the focal length of the pupil projection lens 18, and F is the focusing lens 62a and the focusing lens system 62b. The focal length.

【0059】従って、全反射型レーザー顕微鏡観察を行
なう場合、結像レンズ30から対物レンズ34への出射
ビームのNAは、対物レンズ34のNAと標本38の屈
折率との差を考慮して、最適な値にすることが必要であ
る。
Therefore, when performing total reflection laser microscope observation, the NA of the beam emitted from the imaging lens 30 to the objective lens 34 takes into consideration the difference between the NA of the objective lens 34 and the refractive index of the sample 38. It is necessary to set the optimum value.

【0060】このため、本実施の形態では、光路に設定
された対物レンズ34の種類により、集光レンズ62a
もしくは集光レンズシステム62bが選択されて設置さ
れる。なお、対物レンズ34は、レボルバ68に装着さ
れ、制御器60は、光路上に設置された対物レンズ34
の種類を自動判別して、集光レンズターレット62を駆
動させる。
Therefore, in the present embodiment, the condenser lens 62a depends on the type of the objective lens 34 set in the optical path.
Alternatively, the condenser lens system 62b is selected and installed. The objective lens 34 is attached to the revolver 68, and the controller 60 controls the objective lens 34 installed on the optical path.
The type is automatically determined, and the condenser lens turret 62 is driven.

【0061】次に、平行平面板12について説明する。
この平行平面板12は、平行平面板駆動装置64上に設
置されている。この平行平面板12は、集光レンズター
レット62とダイクロイックミラー14との間に配設さ
れている。また、平行平面板12は、平行平面板駆動装
置64により、ビームの光路を有する面内で回動可能に
枢支されている。
Next, the plane parallel plate 12 will be described.
The plane-parallel plate 12 is installed on the plane-parallel plate driving device 64. The plane-parallel plate 12 is arranged between the condenser lens turret 62 and the dichroic mirror 14. The plane-parallel plate 12 is rotatably supported by a plane-parallel plate driving device 64 so as to be rotatable in a plane having a beam optical path.

【0062】この平行平面板12の回動角度は、走査型
レーザー顕微鏡観察を行なう場合と、全反射型レーザー
顕微鏡観察を行なう場合とで、それぞれ設定される。ま
た、全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合には、光
路に設定された対物レンズ34の種類により設定され
る。なお、対物レンズ34は、レボルバ68に装着さ
れ、制御器60は、光路上に設置された対物レンズ34
の種類を検出して、これに対応する回転角に平行平面板
12が設定される。すなわち、光路に設定された対物レ
ンズ34の種類により、ビームの最適なオフセット量が
設定される。この値は、対物レンズ34の倍率とNAと
の両者によって異なる。
The rotation angle of the plane parallel plate 12 is set depending on whether the scanning laser microscope observation is performed or the total reflection laser microscope observation is performed. In addition, when the total reflection laser microscope observation is performed, it is set according to the type of the objective lens 34 set in the optical path. The objective lens 34 is attached to the revolver 68, and the controller 60 controls the objective lens 34 installed on the optical path.
Is detected, and the plane-parallel plate 12 is set to the rotation angle corresponding to this. That is, the optimum offset amount of the beam is set depending on the type of the objective lens 34 set in the optical path. This value differs depending on both the magnification of the objective lens 34 and the NA.

【0063】また、走査型レーザー顕微鏡観察を行なう
場合、対物レンズ34の種類に関係なく、平行平面板1
2は、ビームの光路に対して垂直に設定される。
When the scanning laser microscope observation is performed, the plane parallel plate 1 is irrespective of the type of the objective lens 34.
2 is set perpendicular to the optical path of the beam.

【0064】次に、この顕微鏡2の制御系について説明
する。走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、集光レ
ンズターレット62は、空穴に設定される。平行平面板
12は、平行平面板駆動装置64によって、光路に対し
て垂直に設定される。また、ターレット20にはミラー
22が設定されるように制御され、観察光学プリズム2
8は、観察光学プリズム駆動装置66によって、光路か
ら外されるように制御される。
Next, the control system of the microscope 2 will be described. When performing the scanning laser microscope observation, the condenser lens turret 62 is set as a hole. The plane-parallel plate 12 is set perpendicular to the optical path by the plane-parallel plate drive device 64. Further, a mirror 22 is controlled to be set on the turret 20, and the observation optical prism 2
8 is controlled by the observation optical prism driving device 66 so as to be removed from the optical path.

【0065】全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場
合、肉眼視観察を行なうか、CCDカメラ42による観
察を行なうかによって、ターレット20が選択される。
肉眼視観察を行なう場合にはミラー22が、CCDカメ
ラ42による観察を行なう場合にはダイクロイックミラ
ー24とレーザーカットフィルタ26とがそれぞれ光路
上に設置されるように制御される。
When the total reflection laser microscope observation is performed, the turret 20 is selected depending on whether the macroscopic observation or the CCD camera 42 is used.
The mirror 22 is controlled so as to be installed on the optical path when performing the macroscopic observation, and the dichroic mirror 24 and the laser cut filter 26 are respectively installed at the optical paths when performing the observation by the CCD camera 42.

【0066】さらに、使用する対物レンズ34により、
集光レンズターレット62と、平行平面板12の角度と
が設定される。
Further, depending on the objective lens 34 used,
The angle of the condenser lens turret 62 and the plane parallel plate 12 is set.

【0067】本実施の形態では、集光レンズターレット
62に集光レンズ62aと集光レンズシステム62bと
が配置されたが、これらの代わりにズーム機能を有する
集光レンズを用い、焦点距離を可変にしてもよい。ま
た、それぞれ異なる焦点距離を有する複数の集光レンズ
を集光レンズターレット62内に配置させ、これらを切
り替えて用いてもよい。
In the present embodiment, the condenser lens 62a and the condenser lens system 62b are arranged in the condenser lens turret 62, but instead of these, a condenser lens having a zoom function is used to change the focal length. You may Alternatively, a plurality of condenser lenses having different focal lengths may be arranged in the condenser lens turret 62 and these condenser lenses may be switched and used.

【0068】従って、本実施の形態では、制御器60を
用いて、電動で走査型レーザー顕微鏡観察と全反射型レ
ーザー顕微鏡観察とを切り替えることができる。また、
全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合には、使用す
る対物レンズ34に最適な照明を行なうことができる。
Therefore, in this embodiment, the controller 60 can be used to electrically switch between the scanning laser microscope observation and the total reflection laser microscope observation. Also,
When performing total reflection laser microscope observation, optimal illumination can be performed on the objective lens 34 used.

【0069】なお、第2の実施の形態では、走査型レー
ザー顕微鏡観察を行なう場合、平行平面板12は、ビー
ムに対して直角になるように制御されるが、第1の実施
の形態のように第2の位置に移動させるようにしてもよ
い。
In the second embodiment, when the scanning laser microscope observation is performed, the plane parallel plate 12 is controlled so as to be at right angles to the beam, but like the first embodiment. Alternatively, it may be moved to the second position.

【0070】また、第1および第2の実施の形態では、
ビームをオフセットさせる手段として、平行平面板(屈
折光学系)12を用いて説明したが、複数のミラー(反
射光学系)を使用するなど、ビームをオフセットさせる
ことができれば、他の光学系を用いても構わない。
In the first and second embodiments,
As the means for offsetting the beam, the parallel plane plate (refractive optical system) 12 has been described, but if the beam can be offset such as by using a plurality of mirrors (reflection optical system), another optical system is used. It doesn't matter.

【0071】また、この平行平面板12は、レーザー光
源4とダイクロイックミラー14との間に設けたが、例
えば、ガルバノメータスキャナ16yと瞳投影レンズ1
8との間に設けるなど、他の位置に設けてもよい。
The parallel plane plate 12 is provided between the laser light source 4 and the dichroic mirror 14, but, for example, the galvanometer scanner 16y and the pupil projection lens 1 are provided.
It may be provided at another position, such as between 8 and the like.

【0072】また、第1の実施の形態では、照射手段
は、瞳投影レンズ18から対物レンズ34までを指すよ
うに示したが、ビームエクスパンダ6から瞳投影レンズ
18までも含まれる。
Further, in the first embodiment, the irradiation means is shown to point from the pupil projection lens 18 to the objective lens 34, but the beam expander 6 to the pupil projection lens 18 are also included.

【0073】また、上述した顕微鏡では、正立型の走査
型顕微鏡を例に説明したが、これに限るものではなく、
例えば、倒立型の顕微鏡であってもよい。
In the above-mentioned microscope, the erecting type scanning microscope has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
For example, an inverted microscope may be used.

【0074】これまで、いくつかの実施の形態について
図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上
述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
Although some embodiments have been specifically described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is carried out without departing from the scope of the invention. Includes all implementations.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
走査型レーザー顕微鏡としての機能を備えているととも
に、簡単な操作で全反射型レーザー顕微鏡としての機能
をも備え、それぞれの顕微鏡を選択的に使用することが
できるレーザー顕微鏡を提供することができる。このた
め、走査型および全反射型の両方のレーザー顕微鏡をそ
れぞれ揃えるよりも、コストを大きく低下させることが
できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a laser microscope which has a function as a scanning laser microscope and also has a function as a total reflection laser microscope by a simple operation, and which can selectively use each microscope. Therefore, the cost can be significantly reduced as compared with the case where both the scanning type and the total reflection type laser microscopes are prepared.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施の形態にかかる、肉眼視で全反射型
レーザー顕微鏡観察を行なう場合のレーザー顕微鏡の概
略的な説明図。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a laser microscope according to a first embodiment when performing total internal reflection laser microscope observation with the naked eye.

【図2】第1の実施の形態にかかる、撮像装置で全反射
型レーザー顕微鏡観察を行なう場合のレーザー顕微鏡の
概略的な説明図。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a laser microscope when performing total reflection laser microscope observation with the image pickup apparatus according to the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態にかかる、共焦点走査型レー
ザー顕微鏡観察を行なう場合のレーザー顕微鏡の概略的
な説明図。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a laser microscope according to the first embodiment when performing confocal scanning laser microscope observation.

【図4】第2の実施の形態にかかる、レーザー顕微鏡を
示す概略的な説明図。
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a laser microscope according to a second embodiment.

【図5】従来の実施の形態にかかる、走査型レーザー顕
微鏡を示す概略的な説明図。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a scanning laser microscope according to a conventional embodiment.

【図6】従来の実施の形態にかかる、走査型レーザー顕
微鏡を示す概略的な説明図。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a scanning laser microscope according to a conventional embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…レーザー顕微鏡、4…レーザー光源、8…挿脱装
置、10…集光レンズ、12…平行平面板、16x,1
6y…ガルバノメータスキャナ、34…対物レンズ、3
6…カバー材、38…標本
2 ... Laser microscope, 4 ... Laser light source, 8 ... Inserting / removing device, 10 ... Condensing lens, 12 ... Parallel plane plate, 16x, 1
6y ... Galvanometer scanner, 34 ... Objective lens, 3
6 ... Cover material, 38 ... Specimen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G043 AA03 BA16 CA05 EA01 GA02 GA03 GB01 GB03 HA01 HA02 HA09 JA02 KA02 KA09 LA02 LA03 2H052 AA00 AA07 AA08 AA09 AB05 AB14 AB24 AB25 AC04 AC09 AC14 AC15 AC22 AC24 AC27 AC34 AD32 AF14    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2G043 AA03 BA16 CA05 EA01 GA02                       GA03 GB01 GB03 HA01 HA02                       HA09 JA02 KA02 KA09 LA02                       LA03                 2H052 AA00 AA07 AA08 AA09 AB05                       AB14 AB24 AB25 AC04 AC09                       AC14 AC15 AC22 AC24 AC27                       AC34 AD32 AF14

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光源と、 このレーザー光源から発せられたレーザービームを走査
するレーザー走査装置と、 このレーザービームを対物レンズを介して標本上に照射
して、この標本から蛍光を発生させる照射手段と、 前記標本の像を得るようにこの蛍光を検出する検出手段
と、 を具備したレーザー顕微鏡において、 前記レーザービームを前記対物レンズの瞳位置と共役な
位置に集光させる集光レンズと、 このレーザービームに対して平行に所定の距離オフセッ
トさせ、前記対物レンズの中心からオフセットさせた位
置にこのレーザービームを入射させるとともに、この対
物レンズで屈折させて前記標本に対してレーザービーム
を斜めに入射させ、前記標本に接するように配置された
透明でかつ前記標本に接する面が平坦なカバー材、また
は前記標本が接するように保持された透明でかつ前記標
本に接する面が平坦な標本保持部材と、前記標本との界
面で前記レーザービームを全反射させるオフセット手段
と、 前記集光レンズと前記オフセット手段とをそれぞれ単体
もしくは一体にして前記レーザービームの光路上に入れ
る第1の位置と光路上から外す第2の位置とに挿脱可能
な挿脱手段と、 をさらに具備したことを特徴とするレーザー顕微鏡。
1. A laser light source, a laser scanning device for scanning a laser beam emitted from the laser light source, and an irradiation for irradiating a specimen with the laser beam through an objective lens to generate fluorescence from the specimen. Means for detecting the fluorescence so as to obtain an image of the sample, and a condenser lens for condensing the laser beam at a position conjugate with the pupil position of the objective lens, The laser beam is offset by a predetermined distance in parallel with the laser beam, and the laser beam is made incident on a position offset from the center of the objective lens, and is refracted by the objective lens so that the laser beam is oblique to the sample. A cover material that is incident and is arranged so as to be in contact with the sample and that is transparent and has a flat surface in contact with the sample, Alternatively, a transparent sample holding member held so that the sample is in contact with the sample and having a flat surface in contact with the sample, offset means for totally reflecting the laser beam at an interface with the sample, the condenser lens and the offset And a means for inserting and removing the means into a first position and a second position to be removed from the optical path of the laser beam, respectively. Laser microscope.
【請求項2】 前記オフセット手段は、レーザービーム
を屈折させる屈折光学系、もしくは反射させる反射光学
系を備えていることを特徴とする請求項1に記載のレー
ザー顕微鏡。
2. The laser microscope according to claim 1, wherein the offset means includes a refraction optical system that refracts a laser beam or a reflection optical system that reflects the laser beam.
【請求項3】 前記集光レンズは、その焦点距離を変え
得るズーム機構、もしくはそれぞれ異なる焦点距離を有
する複数の集光レンズを切り替え可能に備えていること
を特徴とする請求項1もしくは2に記載のレーザー顕微
鏡。
3. The condensing lens comprises a zoom mechanism capable of changing its focal length, or a plurality of condensing lenses each having a different focal length, which are switchable. The laser microscope described.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004302421A (en) * 2003-03-17 2004-10-28 Nikon Corp Total reflection microscope
JP2004347777A (en) * 2003-05-21 2004-12-09 Olympus Corp Total reflection fluorescence microscope
WO2005052668A1 (en) * 2003-11-26 2005-06-09 Olympus Corporation Laser scanning type fluorescent microscope
JP2005300614A (en) * 2004-04-06 2005-10-27 Nikon Corp Lighting device and microscope apparatus having the same
JP2006106346A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Olympus Corp Microscope system
JP2006162790A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Olympus Corp Total reflection fluorescence illuminator
JP2007334319A (en) * 2006-05-16 2007-12-27 Olympus Corp Illuminating device
US7551351B2 (en) * 2003-09-25 2009-06-23 Leica Microsystems Cms Gmbh Microscope with evanescent sample illumination
WO2009142312A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 株式会社ニコン Microscope apparatus
JP2013003338A (en) * 2011-06-16 2013-01-07 Olympus Corp Laser microscope
JP2013501951A (en) * 2009-08-13 2013-01-17 カール ツァイス マイクロスコピー ゲーエムベーハー Microscope for total reflection fluorescence measurement
JP2013114265A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Leica Microsystems Cms Gmbh Microscope illumination system and method
US20130301121A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Olympus Corporation Microscope apparatus
EP2667234A1 (en) 2012-05-25 2013-11-27 Olympus Corporation Microscope apparatus
JP2017150990A (en) * 2016-02-25 2017-08-31 三菱重工業株式会社 Laser radar device and traveling body
CN109827755A (en) * 2019-02-20 2019-05-31 苏州鼎实医疗科技有限公司 A kind of eccentric device for detecting distance and its detection method for immunofluorescence analysis instrument

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004302421A (en) * 2003-03-17 2004-10-28 Nikon Corp Total reflection microscope
JP2004347777A (en) * 2003-05-21 2004-12-09 Olympus Corp Total reflection fluorescence microscope
US7224524B2 (en) * 2003-05-21 2007-05-29 Olympus Corporation Total reflection fluorescent microscope
US7551351B2 (en) * 2003-09-25 2009-06-23 Leica Microsystems Cms Gmbh Microscope with evanescent sample illumination
WO2005052668A1 (en) * 2003-11-26 2005-06-09 Olympus Corporation Laser scanning type fluorescent microscope
US7589891B2 (en) 2003-11-26 2009-09-15 Olympus Corporation Laser scanning type fluorescent microscope
JP2005300614A (en) * 2004-04-06 2005-10-27 Nikon Corp Lighting device and microscope apparatus having the same
JP2006106346A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Olympus Corp Microscope system
JP4602731B2 (en) * 2004-10-05 2010-12-22 オリンパス株式会社 Microscope system
JP4722464B2 (en) * 2004-12-03 2011-07-13 オリンパス株式会社 Total reflection fluorescent lighting device
JP2006162790A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Olympus Corp Total reflection fluorescence illuminator
JP2007334319A (en) * 2006-05-16 2007-12-27 Olympus Corp Illuminating device
WO2009142312A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 株式会社ニコン Microscope apparatus
JP2013501951A (en) * 2009-08-13 2013-01-17 カール ツァイス マイクロスコピー ゲーエムベーハー Microscope for total reflection fluorescence measurement
JP2013003338A (en) * 2011-06-16 2013-01-07 Olympus Corp Laser microscope
JP2013114265A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Leica Microsystems Cms Gmbh Microscope illumination system and method
US20130301121A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Olympus Corporation Microscope apparatus
US9201231B2 (en) * 2012-05-11 2015-12-01 Olympus Corporation Scanning microscope apparatus comprising a switching portion and an optical axis adjustment mechanism
EP2667234A1 (en) 2012-05-25 2013-11-27 Olympus Corporation Microscope apparatus
US9575303B2 (en) 2012-05-25 2017-02-21 Olympus Corporation Microscope apparatus
JP2017150990A (en) * 2016-02-25 2017-08-31 三菱重工業株式会社 Laser radar device and traveling body
WO2017145406A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 三菱重工業株式会社 Laser radar device and traveling body
CN109827755A (en) * 2019-02-20 2019-05-31 苏州鼎实医疗科技有限公司 A kind of eccentric device for detecting distance and its detection method for immunofluorescence analysis instrument

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