JP2003195180A - 位相差顕微鏡 - Google Patents
位相差顕微鏡Info
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- JP2003195180A JP2003195180A JP2001400873A JP2001400873A JP2003195180A JP 2003195180 A JP2003195180 A JP 2003195180A JP 2001400873 A JP2001400873 A JP 2001400873A JP 2001400873 A JP2001400873 A JP 2001400873A JP 2003195180 A JP2003195180 A JP 2003195180A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 位相差コンデンサ部の位相リングを除去し、
大幅な自由度を確保し、計測システムを組み込むことが
できる位相差顕微鏡を提供する。 【解決手段】 光源からの光を導入するレンズ１１を新
たに設け、従来の位相差コンデンサ部に存在した位相板
７と共役な関係にあった位相リング４を取り除いて、コ
ンデンサレンズ３のみとし、その位置に仮想的な位相リ
ング１２を形成し、更にこの仮想的な位相リング１２と
共役な関係にある光源側の位置に、実物の位相リング４
を配置する。
大幅な自由度を確保し、計測システムを組み込むことが
できる位相差顕微鏡を提供する。 【解決手段】 光源からの光を導入するレンズ１１を新
たに設け、従来の位相差コンデンサ部に存在した位相板
７と共役な関係にあった位相リング４を取り除いて、コ
ンデンサレンズ３のみとし、その位置に仮想的な位相リ
ング１２を形成し、更にこの仮想的な位相リング１２と
共役な関係にある光源側の位置に、実物の位相リング４
を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明な被観察物、
特に細胞などの生体試料を観察するときに、屈折率の差
のため光の位相が変化することを利用して光の強度を変
化させて観察する位相差顕微鏡に関するものである。
特に細胞などの生体試料を観察するときに、屈折率の差
のため光の位相が変化することを利用して光の強度を変
化させて観察する位相差顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の生命科学やナノテクノロジの発展
と共に、見るだけの顕微鏡から、操る、計測する顕微鏡
へと需要が拡大している。従来の明視野顕微鏡では、細
胞のような光の透過率が殆ど変化しないような試料は観
察しにくかった。これに対し、細胞などの生体試料を観
察するときに、光の透過率は変化しないが、屈折率の差
のため光の位相が変化することを利用し、光の強度を変
化させて観察する位相差顕微鏡が知られている。
と共に、見るだけの顕微鏡から、操る、計測する顕微鏡
へと需要が拡大している。従来の明視野顕微鏡では、細
胞のような光の透過率が殆ど変化しないような試料は観
察しにくかった。これに対し、細胞などの生体試料を観
察するときに、光の透過率は変化しないが、屈折率の差
のため光の位相が変化することを利用し、光の強度を変
化させて観察する位相差顕微鏡が知られている。
【０００３】位相差顕微鏡の原理について図面を参照し
て説明する。位相差顕微鏡は、一般に図３に示すよう
に、光源１と位相差コンデンサ部２と位相差対物レンズ
部５で構成される。位相差コンデンサ部２はコンデンサ
レンズ３及び位相リング（開口絞り板）４で構成され、
位相差対物レンズ部５は対物レンズ６と位相板７で構成
される。
て説明する。位相差顕微鏡は、一般に図３に示すよう
に、光源１と位相差コンデンサ部２と位相差対物レンズ
部５で構成される。位相差コンデンサ部２はコンデンサ
レンズ３及び位相リング（開口絞り板）４で構成され、
位相差対物レンズ部５は対物レンズ６と位相板７で構成
される。
【０００４】透明の被観察物である細胞などの生体試料
８は試料テーブル９に支持されて、コンデンサレンズ３
と対物レンズ６との間に配設される。コンデンサレンズ
３と対物レンズ６で光学系を構成している。１０は結像
面である。
８は試料テーブル９に支持されて、コンデンサレンズ３
と対物レンズ６との間に配設される。コンデンサレンズ
３と対物レンズ６で光学系を構成している。１０は結像
面である。
【０００５】位相リング４は光源１からの照明光を、例
えばリングスリット状等の所定のパターンの絞り光とす
ることができる構成となっており、また位相板５は透明
板に、位相リング４の開口と同形状となるように形成し
た位相膜を形成しているものであって、この位相膜は、
その透過光の位相に遅れ（または進み）を生じさせると
共に、透過光量を低下させるためのものである。そし
て、位相リング４は光学系の前側焦点位置に、位相板７
は後側焦点位置に配設され、両者は共役な関係にある。
えばリングスリット状等の所定のパターンの絞り光とす
ることができる構成となっており、また位相板５は透明
板に、位相リング４の開口と同形状となるように形成し
た位相膜を形成しているものであって、この位相膜は、
その透過光の位相に遅れ（または進み）を生じさせると
共に、透過光量を低下させるためのものである。そし
て、位相リング４は光学系の前側焦点位置に、位相板７
は後側焦点位置に配設され、両者は共役な関係にある。
【０００６】光源１から照射される光は、まず位相リン
グ４の光透過部を通過する際に、リング状の光とされ、
この光をコンデンサレンズ３により平行光とした後に、
生体試料８を透過させる。この透過光は、更に対物レン
ズ６及び位相板７を順次経て結像面１０に結像する。
グ４の光透過部を通過する際に、リング状の光とされ、
この光をコンデンサレンズ３により平行光とした後に、
生体試料８を透過させる。この透過光は、更に対物レン
ズ６及び位相板７を順次経て結像面１０に結像する。
【０００７】いま、生体試料８が均質で、しかも表面に
凹凸等がなければ、位相リング４でリング状に絞られた
照明光はこの生体試料８を透過して、位相板７における
位相膜を通って、直接光としてそのまま結像面１０に投
影される。
凹凸等がなければ、位相リング４でリング状に絞られた
照明光はこの生体試料８を透過して、位相板７における
位相膜を通って、直接光としてそのまま結像面１０に投
影される。
【０００８】一方、生体試料８に他の物体が積層されて
いる等、この生体試料８に屈折率の差があったり、また
表面に凹凸があったりすると、この生体試料８の他の物
体が位置する部位を通過する光は回折して、この回折光
は位相板７における位相膜の形成領域以外の部位を透過
する。しかも、この回折光は直接光に対して位相がずれ
る。
いる等、この生体試料８に屈折率の差があったり、また
表面に凹凸があったりすると、この生体試料８の他の物
体が位置する部位を通過する光は回折して、この回折光
は位相板７における位相膜の形成領域以外の部位を透過
する。しかも、この回折光は直接光に対して位相がずれ
る。
【０００９】この位相のずれは生体試料８の他の物体が
存在する部位とそれ以外の部位との屈折率の差及びその
厚みにより変化するが、屈折率の差が小さく、また厚み
も薄いものであれば、回折光は直接光に対してほぼλ／
４となる。ここで、位相リング４は前側焦点位置に、ま
た位相板７の位相膜は後側焦点位置に配置されているか
ら、直接光は必ず位相膜を通過する。
存在する部位とそれ以外の部位との屈折率の差及びその
厚みにより変化するが、屈折率の差が小さく、また厚み
も薄いものであれば、回折光は直接光に対してほぼλ／
４となる。ここで、位相リング４は前側焦点位置に、ま
た位相板７の位相膜は後側焦点位置に配置されているか
ら、直接光は必ず位相膜を通過する。
【００１０】従って、この位相膜を通過する光の波長を
回折光に対して、λ／４だけ遅れる方向または進む方向
にずらせるようにし、かつその透過光量を回折光の光量
とほぼ同じ程度に設定しておけば、直接光と回折光とが
干渉して、結像面１０に結ばれる像には明暗の差が生じ
る。位相板７によって位相を進む方向にずらせれば、結
像面１０にはポジティブコントラストが、また位相を遅
らせれば、ネガティブコントラストが表示されることに
なる。例えば、細胞などの生体試料を被観察物とした場
合、細胞の輪郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察で
きる。
回折光に対して、λ／４だけ遅れる方向または進む方向
にずらせるようにし、かつその透過光量を回折光の光量
とほぼ同じ程度に設定しておけば、直接光と回折光とが
干渉して、結像面１０に結ばれる像には明暗の差が生じ
る。位相板７によって位相を進む方向にずらせれば、結
像面１０にはポジティブコントラストが、また位相を遅
らせれば、ネガティブコントラストが表示されることに
なる。例えば、細胞などの生体試料を被観察物とした場
合、細胞の輪郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察で
きる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の位
相差顕微鏡システムでは、位相差コンデンサ部に位相リ
ングが存在するため、計測システムを組み込むことは非
常に困難であった。そこで本発明は、位相差コンデンサ
部の位相リングを除去し、大幅な自由度を確保すること
ができる位相差顕微鏡、及び位相差顕微鏡に計測システ
ムを組み込むことを可能とし、位相差像を見ながら計測
できる位相差顕微鏡を提供することを目的とする。
相差顕微鏡システムでは、位相差コンデンサ部に位相リ
ングが存在するため、計測システムを組み込むことは非
常に困難であった。そこで本発明は、位相差コンデンサ
部の位相リングを除去し、大幅な自由度を確保すること
ができる位相差顕微鏡、及び位相差顕微鏡に計測システ
ムを組み込むことを可能とし、位相差像を見ながら計測
できる位相差顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の請求項１に係る位相差顕微鏡は、光源か
ら照射される照明光を、コンデンサレンズの前側焦点位
置から移動された位相リングと、レンズを介して、該位
相リングの共役点で且つコンデンサレンズの前側焦点位
置の仮想位相リングに得られる照明光を、コンデンサ物
レンズ、被観察物、対物レンズとその後側焦点位置の位
相板からなる位相差対物レンズ部に、順次透過させて、
結像面に結像させる構成とした。
に、この発明の請求項１に係る位相差顕微鏡は、光源か
ら照射される照明光を、コンデンサレンズの前側焦点位
置から移動された位相リングと、レンズを介して、該位
相リングの共役点で且つコンデンサレンズの前側焦点位
置の仮想位相リングに得られる照明光を、コンデンサ物
レンズ、被観察物、対物レンズとその後側焦点位置の位
相板からなる位相差対物レンズ部に、順次透過させて、
結像面に結像させる構成とした。
【００１３】これにより、従来の位相差顕微鏡では位相
差コンデンサ部に必要であった位相リングを、本発明の
位相差顕微鏡では、この位相差コンデンサ部の位相リン
グをはずし、従来の位相リングの場所と共役な位置に設
置することにより、位相差コンデンサ部をコンデンサレ
ンズのみに置き換えて、位相差顕微鏡の位相差コンデン
サ部から位相リングをなくすことにより、既存の位相差
コンデンサ部を設けずに位相像を観測可能にした位相差
顕微鏡を得ることができる。ことができる。
差コンデンサ部に必要であった位相リングを、本発明の
位相差顕微鏡では、この位相差コンデンサ部の位相リン
グをはずし、従来の位相リングの場所と共役な位置に設
置することにより、位相差コンデンサ部をコンデンサレ
ンズのみに置き換えて、位相差顕微鏡の位相差コンデン
サ部から位相リングをなくすことにより、既存の位相差
コンデンサ部を設けずに位相像を観測可能にした位相差
顕微鏡を得ることができる。ことができる。
【００１４】この発明の請求項２に係る計測用位相差顕
微鏡は、光源から照射される照明光を、コンデンサレン
ズの前側焦点位置から移動された位相リングと、レンズ
を介して、該位相リングの共役点で且つコンデンサレン
ズの前側焦点位置の仮想位相リングに得られる照明光
を、コンデンサレンズ、被観察物、対物レンズとその後
側焦点位置の位相板からなる位相差対物レンズ部に、順
次透過させて、結像面に結像させる位相差顕微鏡と、計
測システムを同一システム内に併設させる構成とした。
微鏡は、光源から照射される照明光を、コンデンサレン
ズの前側焦点位置から移動された位相リングと、レンズ
を介して、該位相リングの共役点で且つコンデンサレン
ズの前側焦点位置の仮想位相リングに得られる照明光
を、コンデンサレンズ、被観察物、対物レンズとその後
側焦点位置の位相板からなる位相差対物レンズ部に、順
次透過させて、結像面に結像させる位相差顕微鏡と、計
測システムを同一システム内に併設させる構成とした。
【００１５】この発明の請求項３に係る計測用位相差顕
微鏡は、光源から照射される照明光を、コンデンサレン
ズの前側焦点位置から移動された位相リングと、レンズ
を介して、該位相リングの共役点で且つコンデンサレン
ズの前側焦点位置の仮想位相リングに得られる照明光
を、コンデンサレンズ、被観察物、対物レンズとその後
側焦点位置の位相板からなる位相差対物レンズ部に、順
次透過させて、結像面に結像させる位相差顕微鏡と、前
記位相差対物レンズ部と前記結像面の間にレーザ光を入
射するダイクロイックミラーを設け、前記レンズと前記
コンデンサレンズの間に計測器に光を照射するダイクロ
イックミラーを設けてなる計測システムを同一システム
内に併設させる構成とした。
微鏡は、光源から照射される照明光を、コンデンサレン
ズの前側焦点位置から移動された位相リングと、レンズ
を介して、該位相リングの共役点で且つコンデンサレン
ズの前側焦点位置の仮想位相リングに得られる照明光
を、コンデンサレンズ、被観察物、対物レンズとその後
側焦点位置の位相板からなる位相差対物レンズ部に、順
次透過させて、結像面に結像させる位相差顕微鏡と、前
記位相差対物レンズ部と前記結像面の間にレーザ光を入
射するダイクロイックミラーを設け、前記レンズと前記
コンデンサレンズの間に計測器に光を照射するダイクロ
イックミラーを設けてなる計測システムを同一システム
内に併設させる構成とした。
【００１６】これにより、コンデンサレンズ以外に計測
用対物レンズが必要となるが、位相差コンデンサ部を計
測用対物レンズに置き換えることが可能なため、位相差
顕微鏡に計測システムを組み込むことが可能となる。そ
して、例えば、細胞などの生体試料を被観察物とした場
合、細胞の輪郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察で
きると同時に、位相差像を見ながらナノメータ単位の距
離を計測することができる。
用対物レンズが必要となるが、位相差コンデンサ部を計
測用対物レンズに置き換えることが可能なため、位相差
顕微鏡に計測システムを組み込むことが可能となる。そ
して、例えば、細胞などの生体試料を被観察物とした場
合、細胞の輪郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察で
きると同時に、位相差像を見ながらナノメータ単位の距
離を計測することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図２に基づい
て以下に詳述する。図において、位相差顕微鏡の基本原
理は図３のものと同じであり、同一物には同じ符号を付
している。図３のものと異なる点は、光源からの光を導
入し、共役点を作るためのレンズ１１を新たに設け、従
来の位相差コンデンサ部２に存在した位相板７と共役な
関係にあった位相リング４を取り除き、コンデンサレン
ズ３のみとし、その位置に仮想的な位相リング１２を形
成し、更にこの仮想的な位相リング１２と共役な関係に
ある位置に、実物の位相リング４を配置することであ
る。
て以下に詳述する。図において、位相差顕微鏡の基本原
理は図３のものと同じであり、同一物には同じ符号を付
している。図３のものと異なる点は、光源からの光を導
入し、共役点を作るためのレンズ１１を新たに設け、従
来の位相差コンデンサ部２に存在した位相板７と共役な
関係にあった位相リング４を取り除き、コンデンサレン
ズ３のみとし、その位置に仮想的な位相リング１２を形
成し、更にこの仮想的な位相リング１２と共役な関係に
ある位置に、実物の位相リング４を配置することであ
る。
【００１８】次に、本発明の位相差顕微鏡の動作を説明
する。光源（図示せず）からの照明光は、位置を移動し
て設けられた位相リング４で、例えばリングスリット状
等の所定のパターンの絞り光として、レンズ１１を通っ
て共役な関係にある仮想的な位相リング１２の位置に像
を結ぶ。
する。光源（図示せず）からの照明光は、位置を移動し
て設けられた位相リング４で、例えばリングスリット状
等の所定のパターンの絞り光として、レンズ１１を通っ
て共役な関係にある仮想的な位相リング１２の位置に像
を結ぶ。
【００１９】仮想的な位相リング１２からの動作は、図
３のものと同様であり、照明光はリングスリット状等の
光とされ、この光をコンデンサレンズ３により平行光と
した後に、生体試料８を透過させる。この透過光は、さ
らに対物レンズ６及び位相板７を順次経て結像面１０に
結像する。
３のものと同様であり、照明光はリングスリット状等の
光とされ、この光をコンデンサレンズ３により平行光と
した後に、生体試料８を透過させる。この透過光は、さ
らに対物レンズ６及び位相板７を順次経て結像面１０に
結像する。
【００２０】いま、生体試料８が均質で、しかも表面に
凹凸等がなければ、位相リング４でリング状に絞られた
照明光はこの生体試料８を透過して、位相板７における
位相膜を通って、直接光としてそのまま結像面１０に投
影される。
凹凸等がなければ、位相リング４でリング状に絞られた
照明光はこの生体試料８を透過して、位相板７における
位相膜を通って、直接光としてそのまま結像面１０に投
影される。
【００２１】一方、生体試料８に他の物体が積層されて
いる等、この生体試料８に屈折率の差があったり、また
表面に凹凸があったりすると、この生体試料８の他の物
体が位置する部位を通過する光は回折して、この回折光
は位相板７における位相膜の形成領域以外の部位を透過
する。しかも、この回折光は直接光に対して位相がずれ
る。
いる等、この生体試料８に屈折率の差があったり、また
表面に凹凸があったりすると、この生体試料８の他の物
体が位置する部位を通過する光は回折して、この回折光
は位相板７における位相膜の形成領域以外の部位を透過
する。しかも、この回折光は直接光に対して位相がずれ
る。
【００２２】この位相のずれは生体試料８の他の物体が
存在する部位とそれ以外の部位との屈折率の差及びその
厚みにより変化するが、屈折率の差が小さく、また厚み
も薄いものであれば、回折光は直接光に対してほぼλ／
４となる。ここで、位相リング４は前側焦点位置に、ま
た位相板７の位相膜は後側焦点位置に配置されているか
ら、直接光は必ず位相膜を通過する。
存在する部位とそれ以外の部位との屈折率の差及びその
厚みにより変化するが、屈折率の差が小さく、また厚み
も薄いものであれば、回折光は直接光に対してほぼλ／
４となる。ここで、位相リング４は前側焦点位置に、ま
た位相板７の位相膜は後側焦点位置に配置されているか
ら、直接光は必ず位相膜を通過する。
【００２３】従って、この位相膜を通過する光の波長を
回折光に対して、λ／４だけ遅れる方向または進む方向
にずらせるようにし、かつその透過光量を回折光の光量
とほぼ同じ程度に設定しておけば、直接光と回折光とが
干渉して、結像面１０に結ばれる像には明暗の差が生じ
る。位相板７によって位相を進む方向にずらせれば、結
像面１０にはポジティブコントラストが、また位相を遅
らせれば、ネガティブコントラストが表示されることに
なる。
回折光に対して、λ／４だけ遅れる方向または進む方向
にずらせるようにし、かつその透過光量を回折光の光量
とほぼ同じ程度に設定しておけば、直接光と回折光とが
干渉して、結像面１０に結ばれる像には明暗の差が生じ
る。位相板７によって位相を進む方向にずらせれば、結
像面１０にはポジティブコントラストが、また位相を遅
らせれば、ネガティブコントラストが表示されることに
なる。
【００２４】このように、従来の位相差顕微鏡では位相
差コンデンサ部に必要であった位相リングを、図１の本
発明の位相差顕微鏡では、この位相差コンデンサ部の位
相リングをはずし、従来の位相リングの場所と共役な位
置に設置することにより、位相差コンデンサ部をコンデ
ンサレンズのみに置き換えて、位相差顕微鏡の位相差コ
ンデンサ部から位相リングをなくすことにより、既存の
位相差コンデンサ部を設けずに位相像を観測可能にした
位相差顕微鏡を得ることができる。
差コンデンサ部に必要であった位相リングを、図１の本
発明の位相差顕微鏡では、この位相差コンデンサ部の位
相リングをはずし、従来の位相リングの場所と共役な位
置に設置することにより、位相差コンデンサ部をコンデ
ンサレンズのみに置き換えて、位相差顕微鏡の位相差コ
ンデンサ部から位相リングをなくすことにより、既存の
位相差コンデンサ部を設けずに位相像を観測可能にした
位相差顕微鏡を得ることができる。
【００２５】また、コンデンサレンズとしては、通常の
対物レンズを使用することも可能となり、開口数や倍率
などの性能の上で選択肢が多くなり、融通のきくシステ
ムとなる。
対物レンズを使用することも可能となり、開口数や倍率
などの性能の上で選択肢が多くなり、融通のきくシステ
ムとなる。
【００２６】次に図２を参照して、本発明の位相差顕微
鏡をナノメータ計測系と組み合わせた計測用位相差顕微
鏡の実施形態を説明する。図２においては、図１の位相
差顕微鏡の各部の部材と同一物には同じ符号を付してい
る。本実施形態では、位相差対物レンズ部５と結像面１
０の間にダイクロイックミラー１３を設け、レンズ１１
とコンデンサレンズ３の間にダイクロイックミラー１４
を設け、また、ダイクロイックミラー１３にはレーザー
光源からレーザー光１５を入射し、ダイクロイックミラ
ー１４からの光は４分割フォトダイオード等で成るナノ
メータ計測器１６に光が入射される。
鏡をナノメータ計測系と組み合わせた計測用位相差顕微
鏡の実施形態を説明する。図２においては、図１の位相
差顕微鏡の各部の部材と同一物には同じ符号を付してい
る。本実施形態では、位相差対物レンズ部５と結像面１
０の間にダイクロイックミラー１３を設け、レンズ１１
とコンデンサレンズ３の間にダイクロイックミラー１４
を設け、また、ダイクロイックミラー１３にはレーザー
光源からレーザー光１５を入射し、ダイクロイックミラ
ー１４からの光は４分割フォトダイオード等で成るナノ
メータ計測器１６に光が入射される。
【００２７】ナノメータレベルでの分解能で計測するた
めには、位相差像を観察しながらレーザ光を効率的に試
料に照射し、その変化を効率的にフォトダイオードに照
射する必要があるが、従来の位相差顕微鏡では、位相リ
ングがレーザーの殆どの光を妨げてしまうため、位相差
像、ナノメートル計測とが同時に行なえなかったが、本
発明の計測用位相差顕微鏡の構成によれば、レーザーの
光は位相リングに妨げられず、同時計測が可能となる。
めには、位相差像を観察しながらレーザ光を効率的に試
料に照射し、その変化を効率的にフォトダイオードに照
射する必要があるが、従来の位相差顕微鏡では、位相リ
ングがレーザーの殆どの光を妨げてしまうため、位相差
像、ナノメートル計測とが同時に行なえなかったが、本
発明の計測用位相差顕微鏡の構成によれば、レーザーの
光は位相リングに妨げられず、同時計測が可能となる。
【００２８】そして、生体試料８にレーザー光１５を照
射し、その光強度の変化を４分割フォトダイオード等で
成るナノメータ計測器１６で捉えることにより、ナノメ
ータレベルでの分解能での計測を可能とする。
射し、その光強度の変化を４分割フォトダイオード等で
成るナノメータ計測器１６で捉えることにより、ナノメ
ータレベルでの分解能での計測を可能とする。
【００２９】このように、本発明の計測用位相差顕微鏡
では、コンデンサレンズ以外に計測用対物レンズが必要
となるが、位相差コンデンサ部の位置に計測用対物レン
ズに置換することが可能なため、位相差顕微鏡に計測シ
ステムを組み込むことが可能となる。そして、例えば、
細胞などの生体試料を被観察物とした場合、細胞の輪
郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察できると同時
に、位相差像を見ながらナノメータ単位の距離を計測す
ることができる。
では、コンデンサレンズ以外に計測用対物レンズが必要
となるが、位相差コンデンサ部の位置に計測用対物レン
ズに置換することが可能なため、位相差顕微鏡に計測シ
ステムを組み込むことが可能となる。そして、例えば、
細胞などの生体試料を被観察物とした場合、細胞の輪
郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察できると同時
に、位相差像を見ながらナノメータ単位の距離を計測す
ることができる。
【００３０】また、位相差顕微鏡は、そのコントラスト
と解像が位相膜径と位相リングの比によって決まり、被
観察物によって最適なコントラストと解像が異なるため
に、コントラストと解像のバランスをとった位相膜径や
位相リングとする必要がある。
と解像が位相膜径と位相リングの比によって決まり、被
観察物によって最適なコントラストと解像が異なるため
に、コントラストと解像のバランスをとった位相膜径や
位相リングとする必要がある。
【００３１】そこで本発明の位相差顕微鏡においても、
位相板上の位相膜の透過率を変化させることによりコン
トラストを変化させて被観察物に最も適したコントラス
トが得られるように、位相板上の吸収膜の代わりに印加
電圧を変化させることによって透過率が変化するエレク
トロミック材料を用いることができる。
位相板上の位相膜の透過率を変化させることによりコン
トラストを変化させて被観察物に最も適したコントラス
トが得られるように、位相板上の吸収膜の代わりに印加
電圧を変化させることによって透過率が変化するエレク
トロミック材料を用いることができる。
【００３２】更に、被観察物の状態や、被観察物の結像
倍率等の観察条件を変更する際に変更しなければならな
い部材のうち、位相リング（開口絞り部）の開口の形状
を変化させるために、印加電圧を変化させることにより
透過率が変化する液晶パネルを用いる構成とすることも
できる。
倍率等の観察条件を変更する際に変更しなければならな
い部材のうち、位相リング（開口絞り部）の開口の形状
を変化させるために、印加電圧を変化させることにより
透過率が変化する液晶パネルを用いる構成とすることも
できる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の光学顕微鏡は、
従来の位相差顕微鏡では位相差コンデンサ部に必要であ
った位相リングを、本発明の位相差顕微鏡では、この位
相差コンデンサ部の位相リングをはずし、従来の位相リ
ングの場所と共役な位置に設置することにより、位相差
コンデンサ部をコンデンサレンズのみに置き換えて、位
相差顕微鏡の位相差コンデンサ部から位相リングをなく
すことにより、従来の位相差コンデンサ部を設けずに位
相像を観測可能にした位相差顕微鏡を得ることができ
る。
従来の位相差顕微鏡では位相差コンデンサ部に必要であ
った位相リングを、本発明の位相差顕微鏡では、この位
相差コンデンサ部の位相リングをはずし、従来の位相リ
ングの場所と共役な位置に設置することにより、位相差
コンデンサ部をコンデンサレンズのみに置き換えて、位
相差顕微鏡の位相差コンデンサ部から位相リングをなく
すことにより、従来の位相差コンデンサ部を設けずに位
相像を観測可能にした位相差顕微鏡を得ることができ
る。
【００３４】また、観察用対物レンズ以外に計測用対物
レンズが必要となるが、位相差コンデンサ部を計測用対
物レンズに置き換えることが可能なため、位相差顕微鏡
に計測システムを組み込むことが可能となる。そして、
例えば、細胞などの生体試料を被観察物とした場合、細
胞の輪郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察できると
同時に、位相差像を見ながらナノメータ単位の距離を計
測することができる。
レンズが必要となるが、位相差コンデンサ部を計測用対
物レンズに置き換えることが可能なため、位相差顕微鏡
に計測システムを組み込むことが可能となる。そして、
例えば、細胞などの生体試料を被観察物とした場合、細
胞の輪郭、内部構造の様子、細胞の様子を観察できると
同時に、位相差像を見ながらナノメータ単位の距離を計
測することができる。
【図１】本発明の位相差顕微鏡の構成図。
【図２】ナノメータ計測系に適用した位相差顕微鏡の構
成図。
成図。
【図３】一般の位相差顕微鏡の原理図。
１ 光源
２ 位相差コンデンサ部
３ コンデンサレンズ
４ 位相リング（開口絞り板）
５ 位相差対物レンズ部
６ 対物レンズ
７ 位相板
８ 生体試料
９ 試料テーブル
１０ 結像面
１１ レンズ
１２ 仮想位相リング
１３，１４ ダイクロイックミラー
１５ レーザ光
１６ ナノメータ計測器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野元 章裕
愛知県名古屋市千種区月ヶ丘１−３−４
服部マンション 302
Ｆターム(参考） 2F064 AA09 GG37 GG51 GG57 MM02
2F065 AA01 AA20 BB05 CC16 FF23
FF41 GG04 JJ00 JJ03 JJ24
LL20 PP24
2H052 AA03 AB01 AB24 AC05 AC10
AC14 AC18 AC27 AC34 AD34
AF03 AF14
Claims (3)
- 【請求項１】 光源から照射される照明光をコンデンサ
レンズの前側焦点位置から移動された位相リングと、レ
ンズを介して、該位相リングの共役点で且つコンデンサ
レンズの前側焦点位置の仮想位相リングに得られる照明
光を、コンデンサレンズ、被観察物、対物レンズとその
後側焦点位置の位相板からなる位相差対物レンズ部に、
順次透過させて、結像面に結像させることを特徴とする
位相差顕微鏡。 - 【請求項２】 光源から照射される照明光を、コンデン
サレンズの前側焦点位置から移動された位相リングと、
レンズを介して、該位相リングの共役点で且つコンデン
サレンズの前側焦点位置の仮想位相リングに得られる照
明光を、コンデンサレンズ、被観察物、対物レンズとそ
の後側焦点位置の位相板からなる位相差対物レンズ部
に、順次透過させて、結像面に結像させる位相差顕微鏡
と、計測システムを同一システム内に併設させることを
特徴とする計測用位相差顕微鏡。 - 【請求項３】 前記計測システムは、前記位相差対物レ
ンズ部と前記結像面の間にレーザ光を入射するダイクロ
イックミラーを設け、前記レンズと前記コンデンサレン
ズの間に計測器に光を照射するダイクロイックミラーを
設けてなることを特徴とする請求項２記載の計測用位相
差顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400873A JP2003195180A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 位相差顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400873A JP2003195180A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 位相差顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003195180A true JP2003195180A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27605210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001400873A Pending JP2003195180A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 位相差顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003195180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014124849A1 (de) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren zum betreiben eines lichtmikroskops und optikanordnung |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001400873A patent/JP2003195180A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014124849A1 (de) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren zum betreiben eines lichtmikroskops und optikanordnung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040210 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060725 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060921 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070619 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |