JP2005331889A - Fluorescence microscope and fluorescence observation method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescence microscope or the like which gives a warning to a user so as to avoid discoloration or damage caused by the radiation of exciting light. <P>SOLUTION: The fluorescence microscope, where fluorescence dye is introduced into a sample being an observation object, the sample is arranged in an optical system and irradiated with the exciting light, and fluorescence excited by the exciting light and emitted is received so that a fluorescent image is formed, includes an exciting light source for emitting the exciting light to be radiated to the sample, a timer part for measuring the radiation time of the exciting light radiated by the exciting light source; a decision part for deciding whether or not the measured time measured by the timer part exceeds a predetermined reference value; and a warning part controlled by the decision part and performing warning operation for reducing the exciting light radiated to the sample from the exciting light source. Thus, the operator of the fluorescence microscope can discriminate whether or not the exciting light exceeding the reference value is radiated according as the warning is given or not, and adverse influence exerted on the sample by the excess of the exciting light is avoided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料の蛍光像を撮像して表示する機能を備えた蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法に関する。   The present invention relates to a fluorescence microscope and a fluorescence observation method having a function of capturing and displaying a fluorescence image of a sample.

従来より、細胞の微細構造や分子の局在等を観察するために、蛍光顕微鏡やレーザ顕微鏡が使用されている。蛍光顕微鏡では、試料内の注目する特定の分子に特異的に結合する蛍光分子(蛍光プローブ等と呼ばれ、例えば注目するタンパク質の抗体に蛍光分子を共有結合させたものなどが使用される)を付けて、この分子の分布や動きを観察する。落射蛍光顕微鏡の一例を、図9に基づいて説明する。落射照明は、光源光を対物レンズ950を通して照射し、試料Wからの蛍光をその対物レンズ950を通して観察する照明法である。照明光(励起光)と観察光(蛍光)が対物レンズ950の同じ光路を使用し、対物レンズ950はコンデンサを兼用している。図9において、落射照明による観察を実現する構成を達成するために、落射蛍光顕微鏡はダイクロイックミラー914を用いている。ダイクロイックミラー914は一般にダイクロイックキューブ(フィルタセット)と呼ばれる箱状体に、励起フィルタ912と吸収(バリア)フィルタ916と共にセットされている。光源の照射光は、まず励起フィルタ912で余分な波長の光がカットされ、使用する蛍光染料の蛍光分子が吸収する波長の光のみ通過させる。これによって観察の障害となる背景光が減衰される。この励起光は光軸に対して約45°に傾いたダイクロイックミラー914で直角に反射されて対物レンズ950を通して試料Wに到達する。試料Wから発する蛍光は、励起光と逆向きに進んで対物レンズ950を通してダイクロイックミラー914に到着する。ダイクロイックミラー914は、特定波長以下の光を反射して、それ以上長い波長の光を通過する性質を持つので、蛍光はこのミラーを透過する。蛍光を通過した後に、吸収フィルタ916により、注目する蛍光以外の波長をカットし、背景ができるだけ暗くなるようにした後、経過光を接眼レンズ9に導く(特許文献1参照)。ここで、試料に導入される蛍光色素とフィルタの組み合わせとして、代表的な蛍光色素とその励起フィルタ、吸収フィルタの組み合わせの一覧を図10に示す。図10において、蛍光色素の試薬名(通称)とその励起光の波長、および吸収光の波長を、帯域中の主要なピーク値で示している。   Conventionally, fluorescence microscopes and laser microscopes have been used to observe the fine structure of cells, the localization of molecules, and the like. In a fluorescence microscope, a fluorescent molecule that specifically binds to a specific molecule of interest in a sample (referred to as a fluorescent probe or the like, for example, an antibody of a protein of interest covalently bound to a fluorescent molecule) In addition, we observe the distribution and movement of this molecule. An example of the epifluorescence microscope will be described with reference to FIG. The epi-illumination is an illumination method in which the light source light is irradiated through the objective lens 950 and the fluorescence from the sample W is observed through the objective lens 950. The illumination light (excitation light) and the observation light (fluorescence) use the same optical path of the objective lens 950, and the objective lens 950 also serves as a capacitor. In FIG. 9, the epifluorescence microscope uses a dichroic mirror 914 in order to achieve a configuration that realizes observation by epi-illumination. The dichroic mirror 914 is set together with an excitation filter 912 and an absorption (barrier) filter 916 in a box-like body generally called a dichroic cube (filter set). The light emitted from the light source is first cut off by the excitation filter 912, and only light having a wavelength that is absorbed by the fluorescent molecules of the fluorescent dye used is allowed to pass. This attenuates the background light that is an obstacle to observation. This excitation light is reflected at a right angle by a dichroic mirror 914 inclined at about 45 ° with respect to the optical axis, and reaches the sample W through the objective lens 950. The fluorescence emitted from the sample W travels in the opposite direction to the excitation light and reaches the dichroic mirror 914 through the objective lens 950. Since the dichroic mirror 914 has a property of reflecting light of a specific wavelength or less and passing light of a longer wavelength, fluorescence passes through this mirror. After passing through the fluorescence, the absorption filter 916 cuts the wavelength other than the fluorescence of interest and makes the background as dark as possible, and then guides the elapsed light to the eyepiece 9 (see Patent Document 1). Here, FIG. 10 shows a list of combinations of typical fluorescent dyes, their excitation filters, and absorption filters as combinations of fluorescent dyes and filters introduced into the sample. In FIG. 10, the reagent name (common name) of the fluorescent dye, the wavelength of the excitation light, and the wavelength of the absorption light are indicated by main peak values in the band.

このような蛍光観察においては、蛍光像は極めて微弱な光であるため、必要な蛍光を得るために非常に強い励起光を試料に照射する必要がある。しかしながらこの場合、褪色しやすい試料の場合には励起光によって蛍光褪色が早くなるばかりか、生きた試料の場合には試料に対するダメージも大きくなるという欠点がある。一般には、励起光の照射時間に応じて徐々に蛍光強度の減衰(褪色)が見られ、蛍光していない部分(バックグラウンド)とのコントラストが低下していき、蛍光像が正しく撮影できなくなってしまう。特に生きている培養細胞を、タイムラプス撮影と呼ばれる長時間の経時観察をする場合は、励起光を照射しすぎると細胞自体がダメージを受けて褪色したり死滅してしまうことがある。したがって、褪色や損傷から試料を保護するため、励起光の照射には十分な配慮が必要となるが、従来はどの程度まで励起光を照射することができるのか、使用者側で判断することが困難であった。
特開2000−227556号公報
In such fluorescence observation, since the fluorescence image is extremely weak light, it is necessary to irradiate the sample with very strong excitation light in order to obtain necessary fluorescence. However, in this case, in the case of a sample that easily fades, there is a disadvantage that the fluorescent fading is accelerated by excitation light, and in the case of a living sample, damage to the sample is also increased. Generally, as the excitation light is irradiated, the fluorescence intensity gradually decreases (dark blue), the contrast with the non-fluorescent part (background) decreases, and the fluorescent image cannot be captured correctly. End up. In particular, when observing living cultured cells for a long period of time called time-lapse photography, if the excitation light is irradiated too much, the cells themselves may be damaged and faded or killed. Therefore, in order to protect the sample from discoloration and damage, sufficient consideration must be given to the excitation light irradiation. Conventionally, however, the user can determine how much excitation light can be irradiated. It was difficult.
JP 2000-227556 A

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、励起光の照射による褪色や損傷を回避し得る蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems. A main object of the present invention is to provide a fluorescence microscope and a fluorescence observation method capable of avoiding discoloration and damage due to irradiation of excitation light.

上記の目的を達成するために、本発明の蛍光顕微鏡は、観察対象である試料に蛍光色素を導入し、光学系に配置して励起光を照射し、該励起光によって励起されて発される蛍光を受光して蛍光像を結像する蛍光顕微鏡であって、試料に照射する励起光を発する励起光源と、励起光源が照射する励起光の照射時間を計時する計時部と、計時部で計時された計時時間が、所定の基準値を超えたかどうかを判定するための判定部と、判定部に制御されて、励起光源から試料に照射される励起光を低減するための警告動作を行う警告部とを備える。これによって、蛍光顕微鏡の操作者は警告の有無によって基準値を超える励起光が照射されたか否かを判別することができ、励起光過多による試料への悪影響を回避し得る。   In order to achieve the above object, the fluorescence microscope of the present invention introduces a fluorescent dye into a sample to be observed, arranges it in an optical system, emits excitation light, and is excited and emitted by the excitation light. A fluorescence microscope that receives fluorescence and forms a fluorescence image, an excitation light source that emits excitation light to irradiate a sample, a timing unit that measures the irradiation time of the excitation light emitted by the excitation light source, and a timing unit A determination unit for determining whether or not the measured time exceeds a predetermined reference value, and a warning that is controlled by the determination unit to perform a warning operation to reduce excitation light irradiated on the sample from the excitation light source A part. Accordingly, the operator of the fluorescence microscope can determine whether or not the excitation light exceeding the reference value has been irradiated depending on the presence or absence of the warning, and can avoid the adverse effect on the sample due to excessive excitation light.

また本発明の他の蛍光顕微鏡は、警告部が、励起光源から試料に照射される励起光の光路に配置され、試料に照射される励起光を遮断可能な遮断部を備えており、判定部の判定結果に基づき、遮断部によって強制的に励起光を遮断するよう構成されている。これによって、励起光が基準値を超えると遮断部によって自動的に励起光が遮断されるため、確実に試料が励起光過多から保護される。   In another fluorescent microscope of the present invention, the warning unit is disposed in the optical path of the excitation light irradiated on the sample from the excitation light source, and includes a blocking unit capable of blocking the excitation light irradiated on the sample. On the basis of the determination result, the excitation light is forcibly blocked by the blocking unit. Thus, when the excitation light exceeds the reference value, the excitation light is automatically blocked by the blocking unit, so that the sample is reliably protected from excessive excitation light.

さらに本発明の他の蛍光顕微鏡は、警告部が、励起光のレベルが基準値以上に達したことを警告するための警告表示部を備えており、判定部の判定結果に基づき、警告表示部が音声または/及び文字表示によって警告を発し、励起光を低減するための処置を促すよう構成している。これによって、励起光が基準値を超えると使用者にその旨が告知されるので、必要な措置を講じることができ試料の保護が図られる。   Furthermore, another fluorescent microscope of the present invention includes a warning display unit for warning that the level of the excitation light has reached the reference value or more, and based on the determination result of the determination unit, the warning unit Is configured to issue a warning by voice or / and character display and prompt a treatment to reduce the excitation light. As a result, when the excitation light exceeds the reference value, the user is notified of this, so that necessary measures can be taken and the sample can be protected.

さらにまた本発明の他の蛍光顕微鏡は、計時部が励起光の連続照射時間を計時する。これによって、励起光の連続照射時間が自動的に計算され、基準値を超えると警告が得られるため、確実に試料の保護が図られる。   Furthermore, in another fluorescent microscope of the present invention, the timer unit measures the continuous irradiation time of the excitation light. Thus, the continuous irradiation time of the excitation light is automatically calculated, and a warning is obtained when the reference value is exceeded, so that the sample can be reliably protected.

さらにまた本発明の他の蛍光顕微鏡は、計時部が励起光の累積照射時間を演算する。これによって、励起光の累積時間によって試料への影響を推測できるので、蛍光観察の度に面倒な観測時間の記録や加算を行う必要もなく、使い勝手のよい蛍光顕微鏡が実現される。   Furthermore, in another fluorescent microscope of the present invention, the timer unit calculates the cumulative irradiation time of the excitation light. Thus, since the influence on the sample can be estimated by the accumulated time of the excitation light, there is no need to record and add the troublesome observation time every time the fluorescence observation is performed, and an easy-to-use fluorescence microscope is realized.

さらにまた本発明の他の蛍光顕微鏡は、さらに観察対象の試料を特定する試料特定部を備えており、試料特定部で特定された試料毎に、計時部が累積照射時間の演算を行う。これにより、試料毎に累積照射時間を演算できるので、複数の試料を観察する場合であっても各試料毎に励起光の影響を把握して確実な褪色防止や試料保護を図ることが可能となる。   Furthermore, another fluorescent microscope of the present invention further includes a sample specifying unit that specifies a sample to be observed, and the time counting unit calculates the cumulative irradiation time for each sample specified by the sample specifying unit. As a result, the cumulative irradiation time can be calculated for each sample, so that even when observing multiple samples, it is possible to grasp the influence of excitation light for each sample and to ensure reliable fading prevention and sample protection. Become.

さらにまた本発明の他の蛍光顕微鏡は、さらに試料の観察条件を入力するための観察条件指定部を備えており、観察条件指定部から入力された観察条件に従って、判定部が所定の基準値を設定するよう構成されている。これにより、観察条件に従って適切な励起光許容値の基準を演算でき、試料に応じた基準値を自動で設定して使い勝手のよい蛍光顕微鏡とできる。   Furthermore, another fluorescent microscope of the present invention further includes an observation condition designating unit for inputting the observation conditions of the sample, and the determination unit sets a predetermined reference value according to the observation conditions input from the observation condition designating unit. Configured to set. This makes it possible to calculate an appropriate excitation light tolerance reference according to the observation conditions, and to automatically set a reference value according to the sample to provide a user-friendly fluorescence microscope.

さらにまた本発明の他の蛍光顕微鏡は、所定の基準値を設定するための観察条件が、試料に導入される蛍光色素の種類及び/又はpH濃度である。これにより、観察条件のパラメータとして蛍光色素の種類やpH濃度に応じて適切な励起光許容値の基準を演算でき、観察条件に応じた基準値を自動で設定して使い勝手のよい蛍光顕微鏡とできる。   Furthermore, in another fluorescent microscope of the present invention, the observation condition for setting a predetermined reference value is the type and / or pH concentration of the fluorescent dye introduced into the sample. As a result, it is possible to calculate an appropriate excitation light tolerance reference according to the type and pH concentration of the fluorescent dye as the observation condition parameter, and to automatically set the reference value according to the observation condition to provide a user-friendly fluorescence microscope. .

さらにまた本発明の他の蛍光顕微鏡は、観察対象である試料に蛍光色素を導入し、光学系に配置して励起光を照射し、該励起光によって励起されて発される蛍光を受光して蛍光像を結像する蛍光顕微鏡であって、試料に照射する励起光を発する励起光源と、励起光源が照射する励起光の照射時間を計時する計時部と、計時部で計時された計時時間を表示するための表示部とを備える。これによって、使用者は励起光の照射時間を表示部で確認できるので、照射時間の経過に応じて励起光照射を中止、低減するなど必要な措置を講じることができる。   Furthermore, another fluorescent microscope of the present invention introduces a fluorescent dye into a sample to be observed, arranges it in an optical system, irradiates it with excitation light, and receives fluorescence emitted by being excited by the excitation light. A fluorescence microscope that forms a fluorescent image, an excitation light source that emits excitation light that irradiates a sample, a timepiece that measures the irradiation time of the excitation light emitted by the excitation light source, and a time measured by the timepiece A display unit for displaying. As a result, the user can check the irradiation time of the excitation light on the display unit, so that necessary measures such as stopping or reducing the excitation light irradiation can be taken as the irradiation time elapses.

また、本発明の蛍光観察方法は、観察対象である試料に蛍光色素を導入し、光学系に配置して励起光を照射し、該励起光によって励起されて発される蛍光を受光して蛍光像を結像する蛍光顕微鏡を用いた蛍光観察方法であって、試料の観察条件を指定するステップと、指定された観察条件に基づいて所定の基準値を設定するステップと、励起光源で試料に励起光の照射を開始した時点から照射時間を計時するステップと、計時された照射時間が所定の基準値を超えたか否かを判定し、超えたと判定した場合に警告動作を行うステップとを有する。これにより、蛍光顕微鏡の操作者は警告の有無によって基準値を超える励起光が照射されたか否かを判別することができ、励起光過多による試料への悪影響を回避し得る。   Further, the fluorescence observation method of the present invention introduces a fluorescent dye into a sample to be observed, arranges it in an optical system, irradiates excitation light, receives fluorescence emitted by the excitation light, and receives fluorescence. A fluorescence observation method using a fluorescence microscope for forming an image, the step of specifying a sample observation condition, a step of setting a predetermined reference value based on the specified observation condition, and an excitation light source A step of counting the irradiation time from the time when the irradiation of the excitation light is started, and a step of determining whether or not the timed irradiation time exceeds a predetermined reference value and performing a warning operation when it is determined that the irradiation time has been exceeded. . Thereby, the operator of the fluorescence microscope can determine whether or not the excitation light exceeding the reference value has been irradiated depending on the presence or absence of the warning, and can avoid the adverse effect on the sample due to excessive excitation light.

本発明の蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法によれば、長時間にわたって強い励起光を照射した結果試料の褪色や試料自体の損傷が生じる事態を効果的に阻止できる。それは、本発明の蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法が、励起光の照射時間を計時することにより、試料に影響を与える照射時間を使用者に告知して警告することができるからである。したがって使用者は、励起光照射時間から試料の状態を把握でき、これに応じて必要な措置を講じることにより適切な試料の保護を図ることができる。   According to the fluorescence microscope and the fluorescence observation method of the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of discoloration of the sample or damage to the sample itself as a result of irradiation with strong excitation light for a long time. This is because the fluorescence microscope and the fluorescence observation method of the present invention can notify the user of the irradiation time that affects the sample and warn the user by measuring the irradiation time of the excitation light. Therefore, the user can grasp the state of the sample from the excitation light irradiation time and can take appropriate measures to protect the sample appropriately.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法を例示するものであって、本発明は蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法を以下のものに特定しない。特に本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a fluorescence microscope and a fluorescence observation method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention specifies the fluorescence microscope and the fluorescence observation method as follows. do not do. In particular, the present specification by no means specifies the members shown in the claims as the members of the embodiments. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

図1に、本発明の一実施の形態に係る蛍光顕微鏡のブロック図を示す。なお以下の例では、蛍光顕微鏡を用いて、試料W(標本、検体、サンプル等とも呼ばれる)に複数の蛍光染料(蛍光色素)を導入して多色で染色、発現させる多色蛍光観察を行う例について説明する。この図に示す蛍光顕微鏡100は、励起光源48、コレクタレンズ54、フィルタセット1、対物レンズ50、結像レンズ52、撮像部22、遮断部72を備える。これらの部材は一定の光路上に配置される。励起光源48は蛍光染料を励起する励起光を発する。例えば高圧水銀ランプや高圧キセノンランプなどが用いられる。これらは、幅広い波長の光を放出する。また励起光源48として、低消費電力で小型、高効率の発光ダイオードを用いることもできる。また励起光源などの部材はユニット化し、ユニットを組み合わせて蛍光顕微鏡システムを構成することもできる。これらの励起光源48からの照明光は、コレクタレンズ54でほぼ平行な光束にされてフィルタセット1に励起光として導入される。コレクタレンズ54は、落射照明の場合蛍光落射照明レンズ等が利用できる。なお以下の例では試料の照明を落射照明型とするが、同様に透過型照明や全反射照明型等他の照明方法についても本発明は適用可能である。また図1の例では撮像部22のみを図示し、目視用の接眼レンズを設けていないが、目視用の機構を設けることもできることはいうまでもない。この場合ミラー等を利用して結像レンズを経た蛍光を選択的に切り替え、反射、分岐させることができる。   FIG. 1 shows a block diagram of a fluorescence microscope according to an embodiment of the present invention. In the following example, using a fluorescence microscope, multicolor fluorescence observation is performed by introducing a plurality of fluorescent dyes (fluorescent dyes) into a sample W (also referred to as a specimen, a specimen, a sample, etc.) and staining and expressing in multiple colors. An example will be described. The fluorescence microscope 100 shown in this figure includes an excitation light source 48, a collector lens 54, a filter set 1, an objective lens 50, an imaging lens 52, an imaging unit 22, and a blocking unit 72. These members are arranged on a certain optical path. The excitation light source 48 emits excitation light that excites the fluorescent dye. For example, a high-pressure mercury lamp or a high-pressure xenon lamp is used. They emit a wide range of wavelengths of light. As the excitation light source 48, a light-emitting diode with low power consumption, small size, and high efficiency can be used. Moreover, members, such as an excitation light source, are unitized and a fluorescence microscope system can also be comprised combining a unit. The illumination light from these excitation light sources 48 is converted into a substantially parallel light beam by the collector lens 54 and introduced into the filter set 1 as excitation light. The collector lens 54 may be a fluorescent epi-illumination lens in the case of epi-illumination. In the following example, the illumination of the sample is the epi-illumination type, but the present invention is also applicable to other illumination methods such as transmission type illumination and total reflection illumination type. In the example of FIG. 1, only the imaging unit 22 is illustrated and a visual eyepiece is not provided, but it is needless to say that a visual mechanism may be provided. In this case, the fluorescence that has passed through the imaging lens can be selectively switched, reflected, and branched using a mirror or the like.

フィルタセット1は、特定の蛍光染料の観察に適した波長の光を選択的に透過するシングルパスのフィルタおよびミラーの組み合わせであり、図に示すように励起フィルタ12と吸収フィルタ16とダイクロイックミラー14を備える。さらにフィルタセット1は、複数種類が切り替え可能に構成されている。各フィルタセット1は、使用する蛍光染料に応じた励起フィルタ12と吸収フィルタ16とダイクロイックミラー14の組み合わせからなり、これらを切り替えることでそれぞれ異なる単色画像を撮像できる。複数のフィルタセット1はフィルタホルダ56にセットされ、フィルタ切替部18で切り替えられる。フィルタセット1の励起フィルタ12で選択された励起光はダイクロイックミラー14で反射され、対物レンズ50を通過して試料Wに投射される。対物レンズ50は、コンデンサレンズを兼用している。対物レンズ50は観察目的に応じて交換可能であり、ネジ式などにより脱着式に、あるいはレボルバ等で複数の対物レンズ50を切り替え可能に構成できる。
(暗室空間46)
The filter set 1 is a combination of a single-pass filter and a mirror that selectively transmits light having a wavelength suitable for observation of a specific fluorescent dye, and as shown in the figure, an excitation filter 12, an absorption filter 16, and a dichroic mirror 14 are used. Is provided. Furthermore, the filter set 1 is configured so that a plurality of types can be switched. Each filter set 1 includes a combination of an excitation filter 12, an absorption filter 16, and a dichroic mirror 14 corresponding to the fluorescent dye to be used, and by switching these, different monochrome images can be taken. The plurality of filter sets 1 are set in the filter holder 56 and switched by the filter switching unit 18. The excitation light selected by the excitation filter 12 of the filter set 1 is reflected by the dichroic mirror 14, passes through the objective lens 50, and is projected onto the sample W. The objective lens 50 also serves as a condenser lens. The objective lens 50 can be exchanged according to the observation purpose, and can be configured to be able to switch between a plurality of objective lenses 50 by a screw type or the like, or by a revolver or the like.
(Dark room space 46)

試料Wは、試料載置部28に載置される。一般に蛍光試料などの微弱光試料の観察は、外乱光を排除する必要があるため暗室で行われる。本実施の形態に係る蛍光顕微鏡100は、試料載置部28および光学系10の光路を外乱光から遮断された暗室空間46内に配置し、この暗室空間46を暗室状態とすることにより、暗室を用意することなく蛍光観察を行え、使い勝手を改善している。試料載置部28はXYステージなどが利用でき、X軸、Y軸方向に移動可能である。また試料載置部28は上下方向(Z軸方向)にも移動可能とすることにより、光学系10との相対距離を変化させてフォーカスの調整を可能としている。   The sample W is placed on the sample placement unit 28. In general, observation of a faint light sample such as a fluorescent sample is performed in a dark room because disturbance light needs to be excluded. In the fluorescence microscope 100 according to the present embodiment, the optical path of the sample placement unit 28 and the optical system 10 is disposed in a dark room space 46 that is shielded from disturbance light, and the dark room space 46 is brought into a dark room state, thereby providing a dark room. Fluorescence observation can be done without preparing a, improving usability. As the sample placement unit 28, an XY stage or the like can be used, and it can be moved in the X-axis and Y-axis directions. Further, the sample mounting portion 28 can be moved in the vertical direction (Z-axis direction), so that the focus can be adjusted by changing the relative distance from the optical system 10.

図1において、試料Wに含まれる蛍光染料の内、照射された励起光に対応する蛍光染料が蛍光を発し、この蛍光が対物レンズ50を通過してフィルタセット1に入射され、ダイクロイックミラー14を通過する。このようにダイクロイックミラー14は、照明光を反射して蛍光を透過する。さらに吸収フィルタ16で蛍光を通過し、照明光等蛍光以外の光成分を選択的に吸収する。吸収フィルタ16はバリアフィルタとも呼ばれ、ダイクロイックミラー14よりも蛍光像の形成面側に配置される。フィルタセット1を出た光は結像レンズ52を通過して撮像部22に入射される。撮像部22は対物レンズ50の焦点面と共役な位置に配置される。この撮像部22は蛍光を電気信号に変換し、この信号に基づいて画像が生成され、表示部24にて表示される。このため撮像部22は撮像素子で構成され、CCDカメラ等の半導体撮像素子が好適に利用できる。CCDカメラは2次元上に配列されており、レーザ顕微鏡のように画面を順次走査することなく一画面を同時に撮像できる。CCDカメラは冷却することでノイズ特性を向上できるので、ペルチエ素子や液体窒素等で冷却する機構を備えるCCDカメラを使用してもよい。以上のように蛍光顕微鏡は、シングルパスのフィルタセット1をフィルタ切替部18によって自動で切り替えでき、各フィルタセット1で撮像した単色画像と、これらを重ね合わせた重ね合わせ画像を、同時に表示できる。
(遮断部72)
In FIG. 1, among the fluorescent dyes included in the sample W, the fluorescent dye corresponding to the irradiated excitation light emits fluorescence, and this fluorescence passes through the objective lens 50 and enters the filter set 1, and passes through the dichroic mirror 14. pass. Thus, the dichroic mirror 14 reflects the illumination light and transmits the fluorescence. Further, the fluorescent light passes through the absorption filter 16 and selectively absorbs light components other than fluorescent light such as illumination light. The absorption filter 16 is also called a barrier filter, and is disposed closer to the fluorescent image forming surface than the dichroic mirror 14. The light exiting the filter set 1 passes through the imaging lens 52 and enters the imaging unit 22. The imaging unit 22 is disposed at a position conjugate with the focal plane of the objective lens 50. The imaging unit 22 converts the fluorescence into an electrical signal, an image is generated based on the signal, and is displayed on the display unit 24. For this reason, the imaging unit 22 includes an imaging element, and a semiconductor imaging element such as a CCD camera can be preferably used. The CCD cameras are arranged two-dimensionally and can simultaneously image one screen without sequentially scanning the screen as in a laser microscope. Since the CCD camera can improve noise characteristics by cooling, a CCD camera equipped with a mechanism cooled by a Peltier element, liquid nitrogen, or the like may be used. As described above, the fluorescence microscope can automatically switch the single-pass filter set 1 by the filter switching unit 18 and can simultaneously display the monochromatic image captured by each filter set 1 and the superimposed image obtained by superimposing these images.
(Blocking part 72)

さらに蛍光顕微鏡は、撮像部22に連結されて制御部26と遮断部72を備える。制御部26は外部接続機器であるコンピュータおよび表示部と接続されている。励起光源とコレクタレンズとの間には、遮断部72が設けられる。遮断部72は、励起光源から出射される励起光の光路上に配置されており、出射光路に挿入されると強制的に励起光を遮断する。この遮断部72はシャッタ式、開閉式等の構成により励起光を選択的に通過、遮断させるよう開放位置と遮断位置を切り替え可能である。遮断部72は制御部26によって制御され、開放/遮断を切り替えるモータの動作を制御部26は制御する。遮断部72は、一般に励起条件や観察条件を変更する際に、励起光を遮断し、励起フィルタ、ダイクロイックミラー、吸収フィルタを切り換えた後に再び励起光を照射するよう開放される。なお図1の例では、遮断部72は励起光源とコレクタレンズとの間に配置されているが、この例に限られず例えばコレクタレンズとフィルタセットの間に遮断部を配置することもできる。
(制御部26)
Further, the fluorescence microscope includes a control unit 26 and a blocking unit 72 connected to the imaging unit 22. The control unit 26 is connected to a computer and a display unit that are externally connected devices. A blocking unit 72 is provided between the excitation light source and the collector lens. The blocking unit 72 is disposed on the optical path of the excitation light emitted from the excitation light source, and forcibly blocks the excitation light when inserted into the emission light path. The blocking unit 72 can be switched between an open position and a blocking position so as to selectively pass and block the excitation light by a shutter type, open / close type, or the like. The blocking unit 72 is controlled by the control unit 26, and the control unit 26 controls the operation of the motor that switches between open / close. In general, when the excitation condition or the observation condition is changed, the blocking unit 72 blocks the excitation light, and is opened so as to irradiate the excitation light again after switching the excitation filter, the dichroic mirror, and the absorption filter. In the example of FIG. 1, the blocking unit 72 is disposed between the excitation light source and the collector lens. However, the blocking unit 72 is not limited to this example. For example, a blocking unit may be disposed between the collector lens and the filter set.
(Control unit 26)

制御部26は、励起光源が照射する励起光の照射時間を計時し、所定の基準値を超えたかどうかを判定し、判定結果に応じて警告動作を行う。すなわち、試料に対して励起光が照射されている間の時間を計測しておき、一定期間(基準値)連続して励起し続けている場合、あるいは同一の試料に対して励起光が照射された累積時間が基準値を超えた場合に、警告動作を行う。このため制御部26は、計時部として計時を行うタイマを備えている。励起光の照射が開示されるとタイマで計時を開始し、励起光の連続的な照射時間を計時する。また励起光照射が停止されると計時を停止する。これにより、連続的な照射時間のみならず、離散的な照射の累積時間も計時できる。
(試料特定部)
The control unit 26 measures the irradiation time of the excitation light emitted from the excitation light source, determines whether or not a predetermined reference value is exceeded, and performs a warning operation according to the determination result. In other words, the time during which the excitation light is irradiated to the sample is measured, and when the excitation is continued for a certain period (reference value) continuously, or the same sample is irradiated with the excitation light. A warning action is performed when the accumulated time exceeds the reference value. For this reason, the control part 26 is provided with the timer which time-measures as a time measuring part. When the irradiation of the excitation light is disclosed, the timer starts timing, and the continuous irradiation time of the excitation light is counted. When the excitation light irradiation is stopped, the timing is stopped. Thereby, not only continuous irradiation time but the cumulative time of discrete irradiation can also be timed.
(Sample identification part)

さらに、制御部26は試料毎に励起光照射時間を計時できる。例えば複数の試料を切り替えて、あるいは交換して蛍光観察する場合に、試料毎に励起光の照射時間を記憶しておくことにより、各試料の状態を正確に把握することができる。試料の特定は、試料特定部により行われる。例えば、使用者が試料を切り替える毎に試料の切り替えを手動で指示する方法や、蛍光顕微鏡側で自動的に試料の切り替えを検知して、切り替えられた試料を特徴に基づいて判別して、判別された試料毎に照射時間を保持する。試料の自動判別に利用する特徴量としては、試料の形状の画像認識や蛍光の輝度、波長などが利用できる。また試料の切り替えは、例えば試料を蛍光顕微鏡に挿入するパネルの開閉を検出したり、試料裁置部に裁置される試料をセットしたプレパラートの交換をセンサなどで検出したり、試料裁置部の初動動作検出、あるいは使用者が手動で試料の切り替えを指示する等の方法が利用できる。このように、試料の自動判別を行う場合は、蛍光顕微鏡が試料の切り替えを検出すると、試料の特徴量の検出を行って試料を判別する。試料特定部は、制御部26によって実現される。なお制御部26はマイクロプロセッサ(MPU)やCPU、LSI、FPGAやASIC等のゲートアレイで実現できる。図1において制御部26は、請求項の計時部、判定部、試料特定部に対応する。なお、蛍光顕微鏡に外部接続された外部接続機器であるコンピュータにこれら計時部、判定部、試料特定部等の機能を実行させることもできる。
(基準値)
Furthermore, the control unit 26 can measure the excitation light irradiation time for each sample. For example, when fluorescence observation is performed by switching or exchanging a plurality of samples, the state of each sample can be accurately grasped by storing the irradiation time of excitation light for each sample. The sample is specified by the sample specifying unit. For example, each time the user switches the sample, the method of manually instructing the switching of the sample, or the fluorescent microscope side automatically detects the switching of the sample and discriminates the switched sample based on the characteristics The irradiation time is held for each sample. As the feature quantity used for automatic discrimination of the sample, image recognition of the sample shape, fluorescence brightness, wavelength, and the like can be used. In addition, sample switching can be performed by, for example, detecting the opening / closing of a panel for inserting a sample into a fluorescence microscope, detecting the exchange of a preparation in which a sample placed on the sample placement unit is set, using a sensor, or the like. For example, a method of detecting the initial movement of the camera or manually instructing the user to switch the sample can be used. As described above, in the case of automatically discriminating the sample, when the fluorescence microscope detects the switching of the sample, the feature amount of the sample is detected to discriminate the sample. The sample specifying unit is realized by the control unit 26. The control unit 26 can be realized by a gate array such as a microprocessor (MPU), CPU, LSI, FPGA, ASIC or the like. In FIG. 1, the control unit 26 corresponds to a time measuring unit, a determination unit, and a sample specifying unit. It is also possible to cause a computer, which is an externally connected device connected externally to the fluorescence microscope, to execute functions such as a time measuring unit, a determination unit, and a sample specifying unit.
(Standard value)

次に、試料に応じた励起光の照射時間の基準値を決定する。基準値は、試料に導入する蛍光色素の強度やpH濃度等の観察条件に依存する。そこで、本実施の形態においては観察条件指定部から予め観察条件を指定し、指定された観察条件に従って基準値を設定する。なお基準値は、励起光の連続照射時間又は/及び累積照射時間を計時して、基準値に至ったか否かを判定する。ただ、励起光の連続照射時間と累積照射時間を個別に指定することもできる。計時部で連続照射時間および累積照射時間の双方を個別に計時しておき、いずれか一方が対応する基準値を超えた時点で警告動作を行う。なお、計時部で連続照射時間または累積照射時間のいずれか一方のみを計時し、計時された照射時間に対応する基準値の判定を行う構成とすることもできる。この場合、使用者は予め連続照射時間または累積照射時間のいずれをモニタするかを指定する。また、いずれか一方のみの計時が可能な蛍光顕微鏡とすることもできる。
(観察条件指定部)
Next, a reference value of the irradiation time of excitation light corresponding to the sample is determined. The reference value depends on observation conditions such as the intensity and pH concentration of the fluorescent dye introduced into the sample. Therefore, in the present embodiment, an observation condition is designated in advance from the observation condition designation unit, and a reference value is set according to the designated observation condition. The reference value is determined by measuring the continuous irradiation time or / and the cumulative irradiation time of the excitation light and reaching the reference value. However, the continuous irradiation time and the cumulative irradiation time of the excitation light can be individually specified. Both the continuous irradiation time and the cumulative irradiation time are individually measured by the time measuring unit, and a warning operation is performed when either one exceeds a corresponding reference value. In addition, it can also be set as the structure which measures only any one of continuous irradiation time or accumulated irradiation time in a time measuring part, and determines the reference value corresponding to the measured irradiation time. In this case, the user designates in advance whether to monitor the continuous irradiation time or the cumulative irradiation time. Moreover, it can also be set as the fluorescence microscope which can time only any one.
(Observation condition designation part)

観察条件指定部は、使用者が蛍光観察条件のパラメータを指定する。この例では、試料に導入される蛍光色素の種類及び/又はpH濃度である。この指定に基づいて、適切な励起光照射時間の基準値を制御部26で決定する。決定方法は、予め観察条件のパラメータの組み合わせに応じた基準値を規定したルックアップテーブルを制御部26に記憶しておき、指定された観察条件からテーブルに基づいて基準値を決定する。これにより、観察条件に応じた基準値を自動で設定して使い勝手のよい蛍光顕微鏡とできる。図1の例では、外部接続機器であるコンピュータの入力デバイスが観察条件指定部に対応する。   In the observation condition designating unit, the user designates parameters of the fluorescence observation conditions. In this example, the type and / or pH concentration of the fluorescent dye introduced into the sample. Based on this designation, the control unit 26 determines an appropriate reference value for the excitation light irradiation time. In the determination method, a lookup table in which a reference value corresponding to a combination of observation condition parameters is defined in advance is stored in the control unit 26, and the reference value is determined based on the specified observation condition based on the table. Thereby, it is possible to automatically set a reference value according to the observation condition and to make the fluorescence microscope easy to use. In the example of FIG. 1, an input device of a computer that is an externally connected device corresponds to an observation condition specifying unit.

なお観察条件指定部は、使用者が指定する他、蛍光顕微鏡側で自動的に観察条件を検出する構成としてもよい。例えば使用される蛍光色素の強度やpH濃度を蛍光顕微鏡が検出し、これに応じて蛍光観察条件を判別して、さらにこの蛍光観察条件に基づいて基準値を演算する。この構成では、蛍光顕微鏡がすべて自動で必要な条件設定から演算を行ってくれるので、使用者はこれらを意識することなく、初心者でも扱い易い励起光照射時間警告機能付き蛍光顕微鏡とできる。また、蛍光顕微鏡による自動検出と使用者による手動指定を適宜組み合わせることもできる。例えば、検出される蛍光色から蛍光顕微鏡が自動的にその波長を演算し、これに基づいて蛍光色素を類推して表示部に一覧表示させる。使用者は、この一覧中から適切な蛍光色素を選択する。これによって誤検出を回避してより確実かつ正確な観察条件の指定、試料の特定および基準値の選択を行える。
(警告動作)
The observation condition designating unit may be configured to automatically detect the observation condition on the fluorescence microscope side, in addition to designating by the user. For example, the fluorescence microscope detects the intensity and pH concentration of the fluorescent dye used, discriminates the fluorescence observation conditions accordingly, and further calculates a reference value based on the fluorescence observation conditions. In this configuration, since the fluorescence microscope automatically performs calculations from necessary condition settings, the user can be made a fluorescence microscope with an excitation light irradiation time warning function that is easy for beginners to handle without being conscious of these. Further, automatic detection by a fluorescence microscope and manual designation by a user can be appropriately combined. For example, the fluorescence microscope automatically calculates the wavelength from the detected fluorescent color, and based on this, the fluorescent dye is inferred and displayed as a list on the display unit. The user selects an appropriate fluorescent dye from this list. As a result, erroneous detection can be avoided, and more reliable and accurate observation conditions can be specified, a sample can be specified, and a reference value can be selected.
(Warning action)

設定された基準値を、制御部26で計時された照射時間の連続照射時間や累積時間が超えると、制御部26は警告動作を行うよう指示する。ここで警告動作としては、基準値を超えたことを表示部上にメッセージで表示したり、音声ガイダンスや警告音、光の点滅、個別の部材として設けられた警告インジケータの動作、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。警告動作の一例として、表示部に表示される警告メッセージの例を図2に示す。例えば連続照射時間が基準値を超えた場合、図2(a)に示すように警告メッセージ74として「励起光の連続照射時間が○○分を超えました」等と表示し、また累積照射時間が基準値を超えた場合も同様に図2(b)に示すように警告メッセージ74Bとして「励起光の累積照射時間が○○分を超えました」等と表示する。これによって、ユーザは励起光の照射が限界に近づいたことを認識できるので、蛍光観察の早期終了や中止、励起光の照射停止など、必要な措置を講じることができる。また、遮断部72を閉塞して励起光の照射を強制的に停止させることもできる。これによって、試料を確実に保護できる。このように励起光照射時間の計時によって試料の状態を把握することができるので、使用者は試料の褪色を可能な限り抑制するように、最低限必要なピントあわせ、視野あわせ、撮影以外の無駄な励起光照射時間を可能な限り短くするよう操作する。
(経過時間の表示)
When the set reference value exceeds the continuous irradiation time or the accumulated time of the irradiation time measured by the control unit 26, the control unit 26 instructs to perform a warning operation. Here, as a warning action, a message indicating that the reference value has been exceeded is displayed on the display unit, voice guidance, warning sound, flashing light, action of a warning indicator provided as an individual member, or a combination thereof Is mentioned. As an example of the warning operation, an example of a warning message displayed on the display unit is shown in FIG. For example, when the continuous irradiation time exceeds the reference value, as shown in FIG. 2 (a), a warning message 74 is displayed such as “Excitation light continuous irradiation time exceeds XX minutes”, and the cumulative irradiation time. Similarly, when the value exceeds the reference value, as shown in FIG. 2B, the warning message 74B is displayed as “the cumulative irradiation time of excitation light has exceeded OO minutes” or the like. As a result, the user can recognize that the irradiation of the excitation light is approaching the limit, and thus can take necessary measures such as early termination or cancellation of the fluorescence observation and stop of the irradiation of the excitation light. It is also possible to forcibly stop the irradiation of excitation light by closing the blocking portion 72. This ensures that the sample can be protected. In this way, the state of the sample can be ascertained by measuring the excitation light irradiation time, so that the user can use the minimum necessary focus, field-of-view adjustment, and imaging to suppress the fading of the sample as much as possible. The operation time is as short as possible.
(Display elapsed time)

さらに、所定の基準値に達した場合に警告を与える構成とする以外にも、励起光照射の連続時間・累積時間を表示部に表示させることもできる。この実施の形態に係る表示部の表示例を図3に示す。図3(a)では、表示部24に照射時間表示部76として、計時部で計時された照射時間を表示すると共に、基準時間を「警告時間」として併記している。これにより、使用者は現在の励起光の状態を把握できる。また、基準時間に達するまでの残り時間を表示させてもよい。さらに図3(b)の例では、照射時間表示部76Bとして、数値に代わってグラフ表示で照射時間を表示している。この例では照射時間表示部76Bをレベルメータ状として照射時間を表示し、さらに基準値に相当する位置には三角形等のマークやラインを表示し、かつ基準値を超えた領域では赤色に変更するなどして、基準値との関係を視覚的に表現している。このようにレベルメータやインジケータの状態で経過時間を表示することにより、視覚的に試料へのダメージ状態を認識できる。またこれらの表示はリアルタイムに更新する他、一定の時間間隔で更新することもできる。さらに上記の数値表示とグラフ表示を組み合わせることも可能であることはいうまでもない。さらにまた、経過時間の表示と警告動作とを組み合わせてもよい。例えば、照射時間が基準値に達した時点で、図3(a)、(b)のような表示を行ってもよい。このように経過時間を常時表示させることで、使用者は試料の状態を常に把握できる。一般に、試料に導入される蛍光色素は暗く、時間経過による褪色が生じ易いので、迅速な作業が要求される。このため、照射時間の経過や所定の基準値を超えたことを使用者に告知することで、使用者は試料の状態を危険レベルとの相対関係で把握でき、褪色や試料へのダメージを配慮しつつ蛍光観察を行うことができる。   Further, in addition to a configuration in which a warning is given when a predetermined reference value is reached, the continuous time and cumulative time of excitation light irradiation can be displayed on the display unit. A display example of the display unit according to this embodiment is shown in FIG. In FIG. 3A, the irradiation time measured by the time measuring unit is displayed on the display unit 24 as the irradiation time display unit 76, and the reference time is also written as “warning time”. Thereby, the user can grasp the current state of the excitation light. Further, the remaining time until the reference time is reached may be displayed. Further, in the example of FIG. 3B, the irradiation time is displayed as a graph display instead of a numerical value as the irradiation time display section 76B. In this example, the irradiation time display unit 76B is used as a level meter to display the irradiation time, and a mark or line such as a triangle is displayed at a position corresponding to the reference value, and the region is changed to red in an area exceeding the reference value. Thus, the relationship with the reference value is expressed visually. In this way, by displaying the elapsed time in the state of the level meter or the indicator, it is possible to visually recognize the damage state to the sample. In addition to updating these displays in real time, they can also be updated at regular time intervals. Furthermore, it goes without saying that the above numerical display and graph display can be combined. Furthermore, a display of elapsed time and a warning operation may be combined. For example, the display as shown in FIGS. 3A and 3B may be performed when the irradiation time reaches a reference value. Thus, by displaying the elapsed time constantly, the user can always grasp the state of the sample. In general, a fluorescent dye introduced into a sample is dark and easily fades with time, so that a quick operation is required. For this reason, by notifying the user that the irradiation time has passed or that the specified reference value has been exceeded, the user can grasp the sample state relative to the danger level and consider discoloration and damage to the sample. In addition, fluorescence observation can be performed.

以下、上記蛍光顕微鏡を用いて警告動作を行う蛍光観察方法を、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。まず初期化を行った後、ステップS1で制御部26が基準値を演算する。具体的には、観察条件指定部で観察条件を指定し、指定された観察条件に基づいて制御部26が基準値を選択する。さらに、複数の試料に対して試料毎に照射時間を記録する場合は、試料特定部が試料の特定を行う。次に、指定された観察条件において励起光の照射が開始されると、ステップS2で計時部のタイマが計時を開始する。そしてステップS3で、計時時間が基準値に達したか否かを制御部26は判定する。基準値に達していない場合は、ステップS3をループする。そして基準値に達した時点でステップS4に進み、警告メッセージの表示や励起光の遮断など、所定の警告動作を行う。
(フィルタセット1)
Hereinafter, a fluorescence observation method that performs a warning operation using the fluorescence microscope will be described based on the flowchart shown in FIG. First, after initialization, the control unit 26 calculates a reference value in step S1. Specifically, an observation condition is designated by the observation condition designation unit, and the control unit 26 selects a reference value based on the designated observation condition. Furthermore, when recording irradiation time for every sample with respect to a some sample, a sample specific | specification part specifies a sample. Next, when the irradiation of excitation light is started under the designated observation conditions, the timer of the timer unit starts measuring time in step S2. In step S3, the control unit 26 determines whether or not the measured time has reached the reference value. If the reference value has not been reached, step S3 is looped. When the reference value is reached, the process proceeds to step S4, and a predetermined warning operation such as display of a warning message or blocking of excitation light is performed.
(Filter set 1)

フィルタセット1は、一般にダイクロイックキューブと呼ばれる箱状体に、励起フィルタ12と吸収フィルタ16とダイクロイックミラー14の組を含んでいる。フィルタセット1は、試料Wに導入する蛍光染料に応じて励起フィルタ12、ダイクロイックミラー14、吸収フィルタ16の組み合わせが決定される。蛍光染料で発現される色のみが正しく観察できるように、所望の波長成分の光を抽出し他の波長成分を排除するよう、シングルパスのバンドパスフィルタの組み合わせが決定される。したがって、使用される蛍光染料に応じて、使用されるフィルタセット1は決定される。一般には各々蛍光色の異なるフィルタセット1が使用され、例えばRGB、CMYなど、蛍光色素に応じた色の組み合わせが適宜採用できる。ここで、フィルタセットと蛍光色素の組み合わせは、蛍光色素とその励起光、蛍光波長によって決定され、図10に示す一覧等に基づいて蛍光観察に応じて適宜選択される。複数のフィルタセット1はフィルタ切替部18により切り替え可能に構成されている。複数のフィルタセット1はフィルタホルダ56にセットされ、フィルタ切替部18により複数のフィルタセット1のいずれか一を光路上にセットさせる。フィルタ切替部18は、モータなどの駆動により回転式あるいはスライド式にフィルタセット1を切り替えるターレットなどが利用できる。フィルタ切替部18の制御は切替設定部20により設定される。フィルタセット1を使用して必要な組の励起フィルタ12、吸収フィルタ16、ダイクロイックミラー14を一括して切り替えることができ、切り替え動作部分を一箇所にまとめて高速動作やメンテナンスを容易にすることができる。ただ、励起フィルタ、吸収フィルタ、ダイクロイックミラーが組になったフィルタセットを使用することなく、複数の励起フィルタ、吸収フィルタ、ダイクロイックミラーをそれぞれ個別に切り替える個別の切替手段を設け、各切替手段を連動して制御することによって所定の組の励起フィルタ、吸収フィルタ、ダイクロイックミラーを光路上に配置する構成としてもよい。さらには、フィルタ類を移動させることなく、ミラーなどで光路を変更することでも実質的にフィルタ類を切り替えて撮像することが可能である。   The filter set 1 includes a set of an excitation filter 12, an absorption filter 16, and a dichroic mirror 14 in a box-like body generally called a dichroic cube. In the filter set 1, the combination of the excitation filter 12, the dichroic mirror 14, and the absorption filter 16 is determined according to the fluorescent dye introduced into the sample W. A combination of single-pass bandpass filters is determined so as to extract light of a desired wavelength component and exclude other wavelength components so that only the color expressed by the fluorescent dye can be correctly observed. Therefore, the filter set 1 to be used is determined according to the fluorescent dye to be used. In general, filter sets 1 having different fluorescent colors are used, and combinations of colors according to fluorescent dyes such as RGB and CMY can be appropriately employed. Here, the combination of the filter set and the fluorescent dye is determined by the fluorescent dye, its excitation light, and the fluorescence wavelength, and is appropriately selected according to the fluorescence observation based on the list shown in FIG. The plurality of filter sets 1 are configured to be switchable by a filter switching unit 18. The plurality of filter sets 1 are set in the filter holder 56, and the filter switching unit 18 causes any one of the plurality of filter sets 1 to be set on the optical path. The filter switching unit 18 may be a turret that switches the filter set 1 in a rotating manner or a sliding manner by driving a motor or the like. Control of the filter switching unit 18 is set by the switching setting unit 20. A necessary set of excitation filter 12, absorption filter 16, and dichroic mirror 14 can be switched at once using the filter set 1, and the switching operation portion can be integrated into one place to facilitate high-speed operation and maintenance. it can. However, without using a filter set consisting of an excitation filter, an absorption filter, and a dichroic mirror, individual switching means for individually switching multiple excitation filters, absorption filters, and dichroic mirrors are provided, and each switching means is linked. Thus, a predetermined set of excitation filters, absorption filters, and dichroic mirrors may be arranged on the optical path. Furthermore, it is possible to switch the filters and take an image by changing the optical path with a mirror or the like without moving the filters.

また蛍光顕微鏡を利用して多色蛍光観察を行う方法としては、蛍光顕微鏡にCCDカメラなどの撮像素子を装着して、複数の蛍光色素を同時に観察できるデュアル、トリプルバンドパスフィルタを使用する方法や、使用する蛍光色素それぞれに対応したシングルパス(単色用)のフィルタセットを切り替えて使用する方法等も適宜利用できる。
(表示部24)
In addition, as a method of performing multicolor fluorescence observation using a fluorescence microscope, a method of using a dual or triple bandpass filter that can simultaneously observe a plurality of fluorescent dyes by mounting an imaging device such as a CCD camera on the fluorescence microscope, A method of switching and using a single-pass (single color) filter set corresponding to each fluorescent dye to be used can be used as appropriate.
(Display unit 24)

表示部24は、光学系10で撮像された画像を表示するディスプレイである。表示部24を構成するディスプレイは、高解像度表示が可能なモニタであり、CRTや液晶パネル等が利用される。表示部24は、蛍光顕微鏡に組み込みあるいは外付けされたモニタの他、図5に示すように蛍光顕微鏡200に接続された外部接続機器58で表示させるようにしてもよい。例えば外部接続機器58としてコンピュータ58Aを使用する場合、コンピュータ58Aのモニタ24Aにて表示部の機能を実現することができる。もちろん、蛍光顕微鏡200側および外部接続機器58側の両方で複数の表示部を利用することもできる。   The display unit 24 is a display that displays an image captured by the optical system 10. The display constituting the display unit 24 is a monitor capable of high-resolution display, and a CRT, a liquid crystal panel, or the like is used. The display unit 24 may be displayed on an external connection device 58 connected to the fluorescence microscope 200 as shown in FIG. 5 in addition to a monitor incorporated in or attached to the fluorescence microscope. For example, when the computer 58A is used as the external connection device 58, the function of the display unit can be realized by the monitor 24A of the computer 58A. Of course, a plurality of display units can be used on both the fluorescence microscope 200 side and the external connection device 58 side.

図6は、蛍光顕微鏡で撮像された画像の表示形態を設定する蛍光顕微鏡画像表示プログラムのユーザインターフェース画面の一例を示している。このプログラムは、図5に示すように、蛍光顕微鏡200と接続されたコンピュータ58Aにインストールされ、蛍光顕微鏡200で撮像された画像データを受け取って表示部として機能するモニタ24Aで表示すると共に、設定に従って所望の画像表示を得るよう蛍光顕微鏡200の動作を制御する。なお図5は構成の一例であって、本発明において蛍光顕微鏡システムは種々の構成が利用でき、例えば蛍光顕微鏡自体に制御部26や操作部、モニタ等を設け、外部接続機器を接続することなくスタンドアロンで設定、動作を完結することもできる。あるいは一のコンピュータで複数の蛍光顕微鏡を接続して、各々連動してあるいは独立して操作することもできる。   FIG. 6 shows an example of a user interface screen of a fluorescence microscope image display program for setting a display form of an image captured by the fluorescence microscope. As shown in FIG. 5, this program is installed in a computer 58A connected to the fluorescence microscope 200, receives image data picked up by the fluorescence microscope 200, displays it on the monitor 24A functioning as a display unit, and according to the settings. The operation of the fluorescence microscope 200 is controlled so as to obtain a desired image display. FIG. 5 shows an example of the configuration. In the present invention, various configurations can be used for the fluorescence microscope system. For example, the control unit 26, the operation unit, the monitor, etc. are provided in the fluorescence microscope itself without connecting external devices. Stand-alone settings and operations can be completed. Alternatively, a plurality of fluorescent microscopes can be connected with one computer, and can be operated in conjunction or independently.

蛍光顕微鏡画像表示プログラムのGUIイメージを、表示部24の表示画面の一例を図6に示す。この図に示すように、表示部24は複数の画像表示領域Gを備えており、各画像表示領域Gで異なる画像を表示し、複数の画像を同時に表示して対比させることができる。特に、本実施の形態においては画像表示領域Gの一を重ね合わせ画像表示領域Oとして、各フィルタセットで観察された画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を表示することができる。これにより、各フィルタセットで観察された画像と、これらの重ね合わせ画像とを同一画面で比較することができる。特に後述するように、本実施の形態においてはほぼリアルタイムで各画像を表示できるため、様々な条件での試料の状態を容易に観察することが可能となる。図6の例では4枚の画像表示領域Gとし、その内の1枚を重ね合わせ画像表示領域Oとしている。もちろん、画像表示領域は3枚以下、あるいは5枚以上とすることもできる。好ましくは、フィルタホルダにセットされたフィルタセットの数に、重ね合わせ画像表示用を加えた数の画像表示領域とすることで、すべてのフィルタセットとこれらの重ね合わせ画像を一画面で同時に観察できる。もちろん、選択した任意の画面を拡大表示したり、拡大表示画面を各フィルタセット毎、あるいは重ね合わせ画像に切り替えて表示させることもできる。またすべての画像を同一画面で表示させる必要はなく、各画像毎に別ウィンドウで表示させたり、あるいは全画面表示に切り替えることもできる。このように表示の態様は、フィルタセットの数や観察目的、ユーザの嗜好等に応じて適宜変更できる。図6の例においては、蛍光染料1〜3にそれぞれ対応した3つのフィルタセットをフィルタホルダ56にセットし、これらを切り替えて撮像した各単色画像と、単色画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を表示する例を示している。
(画像調整部40)
An example of the display screen of the display unit 24 is shown in FIG. 6 for the GUI image of the fluorescence microscope image display program. As shown in this figure, the display unit 24 includes a plurality of image display areas G. Different images can be displayed in each image display area G, and a plurality of images can be displayed and compared at the same time. In particular, in the present embodiment, one of the image display areas G can be used as a superimposed image display area O, and a superimposed image in which images observed by the respective filter sets are superimposed can be displayed. Thereby, the image observed with each filter set and these superimposed images can be compared on the same screen. In particular, as will be described later, each image can be displayed almost in real time in the present embodiment, so that the state of the sample under various conditions can be easily observed. In the example of FIG. 6, four image display areas G are used, and one of them is used as a superimposed image display area O. Of course, the image display area can be three or less, or five or more. Preferably, by setting the number of filter sets set in the filter holder to the number of image display areas added for displaying superimposed images, all filter sets and these superimposed images can be observed simultaneously on one screen. . Of course, any selected screen can be displayed in an enlarged manner, or the enlarged display screen can be displayed for each filter set or by switching to a superimposed image. Also, it is not necessary to display all images on the same screen, and each image can be displayed in a separate window or switched to full screen display. Thus, the display mode can be changed as appropriate according to the number of filter sets, the purpose of observation, the user's preference, and the like. In the example of FIG. 6, three filter sets respectively corresponding to the fluorescent dyes 1 to 3 are set in the filter holder 56, and each single color image picked up by switching these and a superimposed image in which the single color images are superimposed are displayed. An example is shown.
(Image adjustment unit 40)

また、図6に示す設定画面は、撮像された画像を調整する画像調整部40を備えている。この図に示す設定画面の例においては、画像調整部40として視野移動のための位置、高さ、倍率、明るさ、コントラスト等の画像調整パラメータを調整するためのスイッチ類を、画像表示領域Gの右側に設けている。またこれらの画像調整パラメータは、ユーザが調整する他、自動的に最適に設定することもできる。例えば露光時間を自動的に調整する「ワンタッチ・オート」ボタンや、焦点を自動調整する「ワンタッチ・フォーカス」ボタンなどを備える。各画像調整パラメータの調整の内、位置の調整はXY方向への移動であり、表示中の画像の視点を移動できる。例えば画像表示領域Gの画面で任意の位置をマウスでドラッグし、所望の方向に移動させることによって位置すなわち視点を移動できる。マウスの移動量に従って、試料載置部28はXY方向に移動される。また上下左右ボタンや十字ボタンを用いて移動させることもできる。さらに現在表示中の視点が、表示可能な領域のどの部分に位置するかを表示するガイドを設けることもできる。   In addition, the setting screen illustrated in FIG. 6 includes an image adjustment unit 40 that adjusts a captured image. In the example of the setting screen shown in this figure, switches for adjusting image adjustment parameters such as position, height, magnification, brightness, and contrast for visual field movement as the image adjustment unit 40 are displayed in the image display region G. It is provided on the right side. These image adjustment parameters can be automatically set optimally in addition to being adjusted by the user. For example, a “one-touch auto” button for automatically adjusting the exposure time and a “one-touch focus” button for automatically adjusting the focus are provided. Among the adjustments of each image adjustment parameter, the position adjustment is a movement in the XY direction, and the viewpoint of the image being displayed can be moved. For example, the position, that is, the viewpoint can be moved by dragging an arbitrary position on the screen of the image display area G with a mouse and moving it in a desired direction. The sample placement unit 28 is moved in the XY directions according to the movement amount of the mouse. It can also be moved using the up / down / left / right buttons or the cross button. Further, a guide for displaying in which part of the displayable area the currently displayed viewpoint can be provided.

また高さの調整はZ方向すなわち試料Wと光学系10(対物レンズ50)の相対距離であり、これによって画像のフォーカスが調整される。高さ指定部で高さを調整することにより、試料載置部28を上下に移動させる。高さや倍率などの調整は、スライダやレベルメータ、スケール等を使用して連続的、視覚的に調整できる。図6の例では高さ指定部としてスライダ32Aを使用している。なお、いずれの場合も試料載置部28を移動させて調整しているが、光学系10を移動させても同様の結果が得られることはいうまでもない。   The height is adjusted in the Z direction, that is, the relative distance between the sample W and the optical system 10 (objective lens 50), thereby adjusting the focus of the image. By adjusting the height with the height designation section, the sample placement section 28 is moved up and down. Adjustments such as height and magnification can be made continuously and visually using sliders, level meters, scales, and the like. In the example of FIG. 6, a slider 32A is used as the height designation portion. In either case, the sample placement unit 28 is moved for adjustment, but it goes without saying that the same result can be obtained even if the optical system 10 is moved.

倍率の調整は、結像レンズ52によって行われる。結像レンズ52は、フィルタセット1の吸収フィルタ16からの蛍光を結像させるレンズであり、フィルタセット1と撮像部22との間に配置されている。この例では結像レンズ52をズーム変倍レンズとしており、一の結像レンズ52を使って例えば倍率を10倍〜100倍に連続的に可変することができる。なお対物レンズ及び結像レンズの倍率、開口数、作動距離等は、観察目的や条件に応じて適切な値に設定される。結像レンズ52により結像された蛍光像は撮像部22に投影され、電気信号に変換されて外部接続された表示部24に表示される。また、蛍光像の画像データは、コンピュータ58A等の外部接続機器58に取り込まれて処理される。処理条件や処理結果は、コンピュータ58Aのディスプレイに表示される。なおコンピュータディスプレイ58Aと表示部を兼用することもできる。観察者は、表示部により蛍光像を観察でき、さらにコンピュータ58Aを操作して、蛍光像に所望の処理を施し、その結果を表示部やディスプレイで観察できる。
(倒立型蛍光顕微鏡)
The magnification is adjusted by the imaging lens 52. The imaging lens 52 is a lens that images the fluorescence from the absorption filter 16 of the filter set 1, and is disposed between the filter set 1 and the imaging unit 22. In this example, the image forming lens 52 is a zoom variable power lens, and the magnification can be continuously varied from 10 times to 100 times, for example, by using one image forming lens 52. Note that the magnification, numerical aperture, working distance, and the like of the objective lens and the imaging lens are set to appropriate values according to the observation purpose and conditions. The fluorescent image formed by the imaging lens 52 is projected onto the imaging unit 22, converted into an electrical signal, and displayed on the externally connected display unit 24. The image data of the fluorescent image is captured and processed by an external connection device 58 such as a computer 58A. Processing conditions and processing results are displayed on the display of the computer 58A. The computer display 58A can also be used as a display unit. The observer can observe the fluorescent image on the display unit, and further operates the computer 58A to perform a desired process on the fluorescent image, and can observe the result on the display unit or the display.
(Inverted fluorescence microscope)

図1の例では、正立型の蛍光顕微鏡の例について説明したが、本発明は倒立型の蛍光顕微鏡にも同様に適用できることはいうまでもない。図7に、本発明のさらに他の実施の形態に係る倒立型蛍光顕微鏡のブロック図を示す。倒立型蛍光顕微鏡においては、試料裁置部の下方に対物レンズ50、フィルタセット1、結像レンズ52及び撮像部22が順に配置される構造となる。なお、図7に示すように倒立型蛍光顕微鏡においては、目視用の接眼レンズを省略することで、倒立型蛍光顕微鏡の構成を簡素化することができる。従来の倒置型蛍光顕微鏡では、試料裁置部の下方に設けられた対物レンズやフィルタセットを介して得られる蛍光を、偏光ミラーなどで上向きに光路を偏光することで使用者の目の高さに接眼レンズを配置するよう構成しており、このように光路を折曲して延長させるために構成が複雑になり、システムが大型化しコストアップの要因となっていた。そこでこのような接眼レンズを排除し、撮像部で撮像された画像を表示する表示部を外部に接続する構成とすることで、システムを簡素化して装置の小型化を実現できる。
(制御系64)
In the example of FIG. 1, an example of an upright fluorescent microscope has been described, but it goes without saying that the present invention can be similarly applied to an inverted fluorescent microscope. FIG. 7 shows a block diagram of an inverted fluorescence microscope according to still another embodiment of the present invention. The inverted fluorescent microscope has a structure in which the objective lens 50, the filter set 1, the imaging lens 52, and the imaging unit 22 are sequentially arranged below the sample placement unit. As shown in FIG. 7, in the inverted fluorescent microscope, the configuration of the inverted fluorescent microscope can be simplified by omitting the visual eyepiece. In a conventional inverted fluorescence microscope, the fluorescence obtained through an objective lens or filter set provided below the sample placement unit is polarized upward in the optical path with a polarizing mirror, etc. In this way, the configuration is complicated because the optical path is bent and extended in this manner, which increases the size of the system and increases the cost. Therefore, by eliminating such an eyepiece and connecting a display unit that displays an image captured by the imaging unit to the outside, the system can be simplified and the apparatus can be downsized.
(Control system 64)

次に蛍光顕微鏡の制御系64を構成するブロック図の一例を、図8に示す。なおこの図においては光学系10の詳細表示を省略している。この図に示すように、蛍光顕微鏡は撮像系66として、試料Wを載置する試料載置部28の一形態であるステージ28Aと、ステージ28Aを移動させるステージ昇降器30Aと、励起光源48(図8に図示せず)からステージ28A上に載置された試料Wに対して照射された励起光により蛍光染料を励起し、蛍光を撮像部22上に結像させる光学系10と、撮像部22の一形態として、ステージ28Aに固定された試料Wから光学系10を介して入射される蛍光を2次元状に配置された画素毎に電気的に読み取るCCD22Aと、CCD22Aを駆動制御するCCD制御回路22Bとを備える。ステージ昇降器30Aは、高さ調整部30の一形態であり、例えばステッピングモータ30aと、ステッピングモータ30aの昇降を制御するモータ制御部30bで構成される。ステッピングモータ30aは、光軸方向のZ軸方向、および光軸方向と垂直な面内であるXY方向にステージ28Aを移動させる。   Next, an example of a block diagram constituting the control system 64 of the fluorescence microscope is shown in FIG. In this figure, detailed display of the optical system 10 is omitted. As shown in this figure, the fluorescence microscope has, as an imaging system 66, a stage 28A that is one form of the sample placement unit 28 on which the sample W is placed, a stage elevator 30A that moves the stage 28A, and an excitation light source 48 ( An optical system 10 that excites the fluorescent dye with excitation light irradiated to the sample W placed on the stage 28A from (not shown in FIG. 8) and forms an image of the fluorescence on the imaging unit 22, and the imaging unit 22, a CCD 22 </ b> A that electrically reads fluorescence incident from the sample W fixed on the stage 28 </ b> A via the optical system 10 for each of the two-dimensionally arranged pixels, and a CCD control that drives and controls the CCD 22 </ b> A. Circuit 22B. The stage elevator 30A is a form of the height adjustment unit 30 and includes, for example, a stepping motor 30a and a motor control unit 30b that controls the elevation of the stepping motor 30a. The stepping motor 30a moves the stage 28A in the Z-axis direction in the optical axis direction and the XY direction that is in a plane perpendicular to the optical axis direction.

また、これらの撮像系66を制御する制御系64として、撮像系66とデータ等の電気信号を通信などの手段によりやりとりするためのインターフェイス部68と、撮像部22によって電気的に読み取られた画像データを保持するためのメモリ部34と、撮像、合成された画像や各種設定等を表示するための表示部24と、表示部24上に表示される画面に基づいて入力、設定その他の操作を行うための操作部70と、操作部70で設定された条件に従い撮像系66を制御して撮像を行うと共に、取得された画像データを合成して立体画像を生成、あるいは画像処理その他の各種処理を行う制御部26とを備える。以上の撮像系66と制御系64は、蛍光顕微鏡に含めることで蛍光顕微鏡装置のみで動作を完結させることもできるし、図5に示すように、コンピュータ58Aなどの外部接続機器58を蛍光顕微鏡200に接続し、蛍光顕微鏡200で撮像系を、外部接続機器58で制御系を機能させることもできる。また撮像系と制御系は構成部材を厳密に区別するものでなく、例えばメモリ部を撮像系に持たせたり、逆にCCD制御回路やモータ制御部を制御系に持たせてもよい。   In addition, as a control system 64 for controlling the imaging system 66, an interface unit 68 for exchanging electrical signals such as data with the imaging system 66 by means such as communication, and an image electrically read by the imaging unit 22 A memory unit 34 for holding data, a display unit 24 for displaying captured and synthesized images, various settings, and the like, and input, setting, and other operations based on a screen displayed on the display unit 24 The operation unit 70 for performing the operation and the imaging system 66 is controlled according to the conditions set in the operation unit 70 to perform imaging, and the obtained image data is combined to generate a stereoscopic image, or image processing and other various processes The control part 26 which performs is provided. The imaging system 66 and the control system 64 described above can be included in the fluorescence microscope to complete the operation only with the fluorescence microscope apparatus. As shown in FIG. 5, the external connection device 58 such as a computer 58A is connected to the fluorescence microscope 200. , The fluorescence microscope 200 can function the imaging system, and the external connection device 58 can function the control system. Further, the imaging system and the control system do not strictly distinguish constituent members. For example, a memory unit may be provided in the imaging system, or conversely, a CCD control circuit or a motor control unit may be provided in the control system.

操作部70は蛍光顕微鏡システムを構成する蛍光顕微鏡もしくはコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータに固定されている。一般的な操作部としては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイント等の各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの操作部は、蛍光顕微鏡画像表示プログラムの操作の他、蛍光顕微鏡やその周辺機器の操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示するディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、または音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。図8の例では、操作部70はマウスを備える(図5参照)。マウスによって、高さ指定部32であるスライダ32Aを操作したり、画像に対して合焦点位置合わせ等の各種操作を行える。このように表示部24で画像と共に操作メニューや設定などを表示させ、イメージ上で操作項目を選択したり操作を行うことによりユーザは操作内容や状態などを正確に把握でき、操作ミスも防止でき、また感覚的で操作しやすい操作体系が実現される。   The operation unit 70 is connected to a fluorescent microscope or a computer constituting the fluorescent microscope system by a wired or wireless connection, or is fixed to the computer. Examples of the general operation unit include various pointing devices such as a mouse, keyboard, slide pad, track point, tablet, joystick, console, jog dial, digitizer, light pen, numeric keypad, touch pad, and accu point. In addition to the operation of the fluorescence microscope image display program, these operation units can be used for the operation of the fluorescence microscope and its peripheral devices. Furthermore, using a touch screen or touch panel on the display itself that displays the interface screen, the user can directly input and operate the screen by hand, or use voice input or other existing input means, Or these can also be used together. In the example of FIG. 8, the operation unit 70 includes a mouse (see FIG. 5). The mouse can be used to operate the slider 32A, which is the height designation unit 32, and to perform various operations such as focusing on the image. In this way, the display unit 24 displays the operation menu, settings, and the like together with the image, and by selecting the operation item and performing the operation on the image, the user can accurately grasp the operation content and state, and can prevent an operation error. In addition, an operational system that is sensory and easy to operate is realized.

本発明の蛍光顕微鏡及び蛍光観察方法は、例えば患者の血清と細胞核とを反応させ、蛍光標識を加えて蛍光顕微鏡で坑核坑体を観察し、坑核坑体の蛍光により陽性、陰性を判定する蛍光抗体検査等に利用可能である。   In the fluorescence microscope and fluorescence observation method of the present invention, for example, a patient's serum and cell nucleus are reacted, a fluorescent label is added, the wellbore is observed with a fluorescence microscope, and positive or negative is determined by the fluorescence of the wellbore. It can be used for fluorescent antibody testing.

本発明の一実施の形態に係る蛍光顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fluorescence microscope which concerns on one embodiment of this invention. 表示部に表示される警告メッセージの一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the warning message displayed on a display part. 表示部に表示される警告メッセージの他の例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the other example of the warning message displayed on a display part. 本発明の一実施の形態に係る蛍光観察方法をフローチャートである。5 is a flowchart of a fluorescence observation method according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態に係る蛍光顕微鏡システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fluorescence microscope system which concerns on other embodiment of this invention. 表示部の表示画面の一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the display screen of a display part. 本発明のさらに他の実施の形態に係る蛍光顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fluorescence microscope which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る蛍光顕微鏡の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the fluorescence microscope which concerns on other embodiment of this invention. 従来の落射蛍光顕微鏡を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional epifluorescence microscope. 代表的な蛍光色素とその励起光、蛍光波長を示す一覧図である。It is a list figure showing typical fluorescent pigment, its excitation light, and fluorescence wavelength.

符号の説明Explanation of symbols

100、200…蛍光顕微鏡
1…フィルタセット
9…接眼レンズ
10…光学系
12…励起フィルタ
14…ダイクロイックミラー
16…吸収フィルタ
18…フィルタ切替部
20…切替設定部
22…撮像部;22A…CCD;22B…CCD制御回路
24…表示部;24A…モニタ
26…制御部
28…試料載置部;28A…ステージ
30…高さ調整部;30A…ステージ昇降器
30a…ステッピングモータ;30b…モータ制御部
32…高さ指定部;32A…スライダ
34…メモリ部
40…画像調整部
42…色補正部
44…インジケータ;44B…設定インジケータ
46…暗室空間
48…励起光源
50…対物レンズ
52…結像レンズ
54…コレクタレンズ
56…フィルタホルダ
58…外部接続機器;58A…コンピュータ
64…制御系
66…撮像系
68…インターフェイス部
70…操作部
72…遮断部
74、74B…警告メッセージ
76、76B…照射時間表示部
912…励起フィルタ;914…ダイクロイックミラー;916…吸収フィルタ
W…試料;G…画像表示領域;O…重ね合わせ画像表示領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 200 ... Fluorescence microscope 1 ... Filter set 9 ... Eyepiece 10 ... Optical system 12 ... Excitation filter 14 ... Dichroic mirror 16 ... Absorption filter 18 ... Filter switching part 20 ... Switching setting part 22 ... Imaging part; 22A ... CCD; ... CCD control circuit 24 ... display unit; 24A ... monitor 26 ... control unit 28 ... sample placement unit; 28A ... stage 30 ... height adjustment unit; 30A ... stage lifter 30a ... stepping motor; 30b ... motor control unit 32 ... Height designation section; 32A ... Slider 34 ... Memory section 40 ... Image adjustment section 42 ... Color correction section 44 ... Indicator; 44B ... Setting indicator 46 ... Dark room space 48 ... Excitation light source 50 ... Objective lens 52 ... Imaging lens 54 ... Collector Lens 56 ... Filter holder 58 ... External connection device; 58A ... Computer 64 Control system 66 ... Imaging system 68 ... Interface unit 70 ... Operation unit 72 ... Blocking unit 74, 74B ... Warning message 76, 76B ... Irradiation time display unit 912 ... Excitation filter; 914 ... Dichroic mirror; 916 ... Absorption filter W ... Sample; G: Image display area; O: Superposed image display area

Claims (11)

観察対象である試料に蛍光色素を導入し、光学系に配置して励起光を照射し、該励起光によって励起されて発される蛍光を受光して蛍光像を結像する蛍光顕微鏡であって、
試料に照射する励起光を発する励起光源と、
前記励起光源が照射する励起光の照射時間を計時する計時部と、
計時部で計時された計時時間が、所定の基準値を超えたかどうかを判定するための判定部と、
前記判定部に制御されて、前記励起光源から試料に照射される励起光を低減するための警告動作を行う警告部と、
を備えることを特徴とする蛍光顕微鏡。
A fluorescence microscope that introduces a fluorescent dye into a sample to be observed, arranges it in an optical system, irradiates excitation light, receives fluorescence emitted by the excitation light, and forms a fluorescent image. ,
An excitation light source that emits excitation light to irradiate the sample;
A timing unit for measuring the irradiation time of the excitation light emitted by the excitation light source;
A determination unit for determining whether the time measured by the time measurement unit exceeds a predetermined reference value;
A warning unit that is controlled by the determination unit and performs a warning operation for reducing excitation light irradiated on the sample from the excitation light source;
A fluorescence microscope comprising:
請求項1に記載の蛍光顕微鏡であって、前記警告部が、前記励起光源から試料に照射される励起光の光路に配置され、試料に照射される励起光を遮断可能な遮断部を備えており、前記判定部の判定結果に基づき、前記遮断部によって強制的に励起光を遮断するよう構成されてなることを特徴とする蛍光顕微鏡。   2. The fluorescence microscope according to claim 1, wherein the warning unit includes a blocking unit that is arranged in an optical path of excitation light irradiated on the sample from the excitation light source and that can block excitation light irradiated on the sample. The fluorescence microscope is configured to forcibly block excitation light by the blocking unit based on a determination result of the determination unit. 請求項1または2に記載の蛍光顕微鏡であって、前記警告部が、励起光のレベルが基準値以上に達したことを警告するための警告表示部を備えており、前記判定部の判定結果に基づき、前記警告表示部が音声または/及び文字表示によって警告を発し、励起光を低減するための処置を促すよう構成してなることを特徴とする蛍光顕微鏡。   The fluorescence microscope according to claim 1 or 2, wherein the warning unit includes a warning display unit for warning that the level of excitation light has reached a reference value or more, and the determination result of the determination unit The fluorescent display is characterized in that the warning display unit issues a warning by voice or / and character display and prompts a treatment for reducing the excitation light. 請求項1または2に記載の蛍光顕微鏡であって、前記警告部が、励起光のレベルが基準値以上に達したことを警告するための警告表示部を備えており、前記判定部の判定結果に基づき、前記警告表示部が音声または/及び文字表示によって警告を発し、励起光を低減するための処置を促すよう構成してなることを特徴とする蛍光顕微鏡。   The fluorescence microscope according to claim 1 or 2, wherein the warning unit includes a warning display unit for warning that the level of excitation light has reached a reference value or more, and the determination result of the determination unit The fluorescent display is characterized in that the warning display unit issues a warning by voice or / and character display and prompts a treatment for reducing the excitation light. 請求項1から3のいずれかに記載の蛍光顕微鏡であって、前記計時部が励起光の連続照射時間を計時することを特徴とする蛍光顕微鏡。   4. The fluorescence microscope according to claim 1, wherein the timekeeping unit measures a continuous irradiation time of the excitation light. 5. 請求項1から3のいずれかに記載の蛍光顕微鏡であって、前記計時部が励起光の累積照射時間を演算することを特徴とする蛍光顕微鏡。   4. The fluorescence microscope according to claim 1, wherein the time measuring unit calculates a cumulative irradiation time of the excitation light. 5. 請求項6に記載の蛍光顕微鏡であって、さらに観察対象の試料を特定する試料特定部を備えており、前記試料特定部で特定された試料毎に、前記計時部が累積照射時間の演算を行うことを特徴とする蛍光顕微鏡。   The fluorescence microscope according to claim 6, further comprising a sample specifying unit that specifies a sample to be observed, and the time counting unit calculates a cumulative irradiation time for each sample specified by the sample specifying unit. Fluorescence microscope characterized by performing. 請求項1から7のいずれかに記載の蛍光顕微鏡であって、さらに試料の観察条件を入力するための観察条件指定部を備えており、
前記観察条件指定部から入力された観察条件に従って、前記判定部が所定の基準値を設定するよう構成されてなることを特徴とする蛍光顕微鏡。
The fluorescence microscope according to any one of claims 1 to 7, further comprising an observation condition designating unit for inputting an observation condition of the sample,
The fluorescence microscope, wherein the determination unit is configured to set a predetermined reference value according to an observation condition input from the observation condition designating unit.
請求項8に記載の蛍光顕微鏡であって、所定の基準値を設定するための観察条件が、試料に導入される蛍光色素の種類及び/又はpH濃度であることを特徴とする蛍光顕微鏡。   9. The fluorescence microscope according to claim 8, wherein the observation condition for setting the predetermined reference value is the type and / or pH concentration of the fluorescent dye introduced into the sample. 観察対象である試料に蛍光色素を導入し、光学系に配置して励起光を照射し、該励起光によって励起されて発される蛍光を受光して蛍光像を結像する蛍光顕微鏡であって、
試料に照射する励起光を発する励起光源と、
前記励起光源が照射する励起光の照射時間を計時する計時部と、
計時部で計時された計時時間を表示するための表示部と、
を備えることを特徴とする蛍光顕微鏡。
A fluorescence microscope that introduces a fluorescent dye into a sample to be observed, arranges it in an optical system, irradiates excitation light, receives fluorescence emitted by the excitation light, and forms a fluorescent image. ,
An excitation light source that emits excitation light to irradiate the sample;
A timing unit for measuring the irradiation time of the excitation light emitted by the excitation light source;
A display unit for displaying the time measured by the time measuring unit;
A fluorescence microscope comprising:
観察対象である試料に蛍光色素を導入し、光学系に配置して励起光を照射し、該励起光によって励起されて発される蛍光を受光して蛍光像を結像する蛍光顕微鏡を用いた蛍光観察方法であって、
試料の観察条件を指定するステップと、
指定された観察条件に基づいて所定の基準値を設定するステップと、
励起光源で試料に励起光の照射を開始した時点から照射時間を計時するステップと、
計時された照射時間が所定の基準値を超えたか否かを判定し、超えたと判定した場合に警告動作を行うステップと、
を有することを特徴とする蛍光観察方法。
A fluorescent dye was introduced into a sample to be observed, placed in an optical system, irradiated with excitation light, and a fluorescence microscope was used to receive fluorescence emitted by the excitation light and form a fluorescence image. A fluorescence observation method,
Specifying the observation conditions of the sample;
Setting a predetermined reference value based on designated observation conditions;
A step of measuring the irradiation time from the point of time when excitation light irradiation is started on the sample with the excitation light source;
Determining whether the measured irradiation time exceeds a predetermined reference value, and performing a warning operation when it is determined that it has exceeded;
A fluorescence observation method comprising:
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