JP2006047572A - Transparent member for holding sample, cover glass, and pinch sample object - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、近赤外光を利用したアクティブ型のオートフォーカス装置を搭載した顕微鏡用の標本保持用透明部材とカバーガラスと狭持標本体に関する。 The present invention relates to a specimen holding transparent member, a cover glass, and a holding specimen for a microscope equipped with an active autofocus device using near infrared light.
最近、染色体やその内部に存在する遺伝子に関する研究が急激な進歩を見せ、染色体の観察や検査、遺伝子の蛍光測定装置に関して様々な装置が開発されている。この分野で用いられる検査や測光の特徴は、一般的な病理標本(組織切片)の観察と異なり、一つの検査結果を得るために多くの標本の検査を必要としたり、100倍の対物レンズでやっと観察できるくらいに標本内の観察対象物が小さく、しかもスライドガラス上に散在しているために、観察対象物へのピント合わせに苦労したりすることなどがあげられる。 Recently, research on chromosomes and the genes present therein has made rapid progress, and various devices have been developed for observing and examining chromosomes and measuring fluorescence of genes. Unlike the general observation of pathological specimens (tissue sections), the characteristics of examination and photometry used in this field require examination of many specimens in order to obtain one examination result, or with a 100x objective lens. The observation object in the sample is small enough to be observed at last, and scattered on the slide glass, so that it is difficult to focus on the observation object.
例えば、DNAチップの観察では、スライドガラス上に設けられた数十ないし数百のサンプルを蛍光測光する。また、染色体の変形を観察する場合は、スライドガラス上に散在する染色体を高倍率の対物レンズを用いてスライドガラス上をくまなく探さざるを得ない。 For example, when observing a DNA chip, fluorescence measurement is performed on several tens to several hundreds of samples provided on a slide glass. In addition, when observing chromosome deformation, it is necessary to search all over the slide glass for chromosomes scattered on the slide glass using a high-magnification objective lens.
そこで、要求されているのが、観察の自動化(時間の短縮と疲労の軽減)のための標本への自動ピント合わせをする、いわゆるオートフォーカス(AF)装置である。 Therefore, what is required is a so-called autofocus (AF) apparatus that automatically focuses on a specimen for automating observation (reducing time and reducing fatigue).
AF装置は、大別して、画像処理型(パッシブ型)と反射光処理型(アクティブ型)とに分けられる。 AF devices are roughly classified into an image processing type (passive type) and a reflected light processing type (active type).
画像処理型(パッシブ型)は、例えば、標本の像をCCDで捉えて、その像のコントラストが最も大きい位置をピントとする。画像処理でピント位置を決めるため、像があれば正確にピントを合わせることができる。しかし、その反面、精度の良いピント合わせには像の高コントラストが必須である。また、ピントの前後の像を処理して最も高いコントラスト位置を探すいわゆる対物レンズの山登り運動が必要なため、ピント合わせに時間がかかる。 In the image processing type (passive type), for example, an image of a specimen is captured by a CCD, and the position where the contrast of the image is the highest is focused. Since the focus position is determined by image processing, if there is an image, it can be accurately focused. However, on the other hand, high image contrast is essential for accurate focusing. Further, since a so-called hill-climbing movement of the objective lens that searches for the highest contrast position by processing the images before and after focusing is necessary, it takes time to focus.
反射光処理型(アクティブ型)は、AF装置自身がピント検出用光源をもち、この光源から発せられる検出光を標本に照射し、標本からの反射光を受光し、反射光量や反射スポットの移動などに基づいてピントを検出する。アナログ回路でピントを検出できるため、ピント検出時間が短く、例えば、ステージ上での標本の移動に対してもAFの追従が可能である。しかし、標本は、検出光を反射するものでなければならない。最新のAF装置においては、検出光を1%程度反射するものでも機能する。また、ピントの前後近傍に観察対象物とは別の反射物体があると、この反射物体にピントを合わせてしまうこともある。 In the reflected light processing type (active type), the AF device itself has a light source for focus detection, the sample is irradiated with detection light emitted from this light source, the reflected light from the sample is received, and the amount of reflected light and the reflected spot are moved The focus is detected based on the above. Since the focus can be detected by the analog circuit, the focus detection time is short, and, for example, AF tracking is possible even when the sample moves on the stage. However, the specimen must reflect the detection light. In the latest AF apparatus, an apparatus that reflects detection light by about 1% also functions. Further, if there is a reflective object different from the observation object in the vicinity of the focus, the reflective object may be brought into focus.
また、検出光には、像の観察に邪魔にならないように、観察像を作り出す光の波長とは異なる波長の光が用いられる。可視光像観察であれば、700〜850nm程度の近赤外光が検出光に用いられる。また紫外光像観察であれば、可視光が検出光に用いられる。 In addition, as the detection light, light having a wavelength different from the wavelength of the light that creates the observation image is used so as not to disturb the image observation. For visible light image observation, near infrared light of about 700 to 850 nm is used as detection light. In the case of ultraviolet light image observation, visible light is used as detection light.
画像処理型(パッシブ型)と反射光処理型(アクティブ型)のほかに、AF装置からピント合わせ用の指標を標本に投影し、その像を画像処理する複合タイプもあるが、これは実質的に画像処理型(パッシブ型)に含まれる。 In addition to the image processing type (passive type) and reflected light processing type (active type), there is also a composite type that projects an index for focusing on the specimen from the AF device and processes the image. Are included in the image processing type (passive type).
本発明は、反射光処理型(以下、アクティブ追従型)のAF装置を搭載した顕微鏡に適用される。以下、本明細書では、AF装置は、特に断らない限り、近赤外光を用いたアクティブ追従型のAF装置を意味する。 The present invention is applied to a microscope equipped with a reflected light processing type (hereinafter, active tracking type) AF device. Hereinafter, in this specification, the AF device means an active tracking type AF device using near-infrared light unless otherwise specified.
図9は、アクティブ型AF装置のAF光学系の一例を示している。AF光学系200は、光源202と、コリメートレンズ204と、ナイフエッジ206と、偏光ビームスプリッター(PBS)208と、収差補正レンズ210と、レンズ212と、λ/4板214と、ハーフミラー216と、対物レンズ218と、ナイフエッジ220と、レンズ222と、光検出器224とから構成されている。
FIG. 9 shows an example of the AF optical system of the active AF apparatus. The AF optical system 200 includes a
図9に示されるAF装置は、検出光をスポットとして標本に投射するもので、基本性能として1%以上の反射率をもつ物体(ガラス面や観察対象物)にAFが機能する場合について説明する。合焦深度に関しては、別途記述する。 The AF apparatus shown in FIG. 9 projects detection light as a spot onto a specimen, and a case where AF functions on an object (glass surface or observation object) having a reflectance of 1% or more as a basic performance will be described. . The depth of focus will be described separately.
ここで、AF装置は基本的に、反射光量をもって機能するものなので、反射率をもって機能するという表現は正しくないと指摘されるかもしれない。しかし、物体の反射率が小さい場合には、強力なパワーのレーザーを用いればよいかと言えば、そうではない。反射率の極度に小さい面では、表面の状態によって、反射率が大きく変化し、安定した反射光が得られないので、安定したAFが不可能である。そこで、レーザーのパワーをAF装置の光学系や受光素子の性格から適当なものを選ぶとして、AFが安定して可能かどうかは、物体の反射率で表現した方がよいのである。 Here, since the AF device basically functions with the amount of reflected light, it may be pointed out that the expression of functioning with reflectance is not correct. However, if the reflectivity of the object is small, it is not the case that a powerful laser should be used. On a surface with extremely low reflectivity, the reflectivity varies greatly depending on the state of the surface, and stable reflected light cannot be obtained, so stable AF is impossible. Therefore, if an appropriate laser power is selected from the characteristics of the optical system and the light receiving element of the AF device, it is better to express whether the AF is stable or not by the reflectance of the object.
アクティブ追従型AF装置を備えた顕微鏡によりプレパラート(狭持標本体)を観察する方法とその欠点について人の染色体観察を例に取り上げて述べる。 A method of observing a preparation (clamped specimen) with a microscope equipped with an active tracking AF device and its drawbacks will be described taking human chromosome observation as an example.
図11は、低倍率の乾燥系対物レンズを備えた正立顕微鏡によりプレパラートを観察する様子を模式的に示している。 FIG. 11 schematically shows how a preparation is observed with an upright microscope equipped with a low-magnification drying objective lens.
プレパラートは、スライドガラス20と、カバーガラス30と、それらの間に保持された標本40とからなる。スライドガラス20とカバーガラス30は共に単体のガラス板で構成され、約1.52の屈折率を有する。標本40は染色体42とグリセリン44とを含んでいる。染色体42はスライドガラス20に固着され、グリセリン44を用いて5〜20ミクロン厚くらいに、カバーガラス30との間に封入されている。
The preparation includes a
プレパラートの上方には低倍率の乾燥系対物レンズ50が配置され、プレパラートの下方にはコンデンサーレンズ54が配置されている。乾燥系対物レンズ50とカバーガラス30の間は空気で満たされている。
A low-magnification drying
図11において、AF動作の前、乾燥系対物レンズ50は、そのピント位置がプレパラートから十分に離れている位置(退避位置)に配置されている。AF動作が開始されると、乾燥系対物レンズ50が下降されるか、(図示しない)ステージによってプレパラートが上昇されて、合焦位置検出(ピントサーチ)動作を開始する。カバーガラス30の上面30aはほぼ4%の反射率を有するため、AF装置は、カバーガラス30の上面30aをピント面と判断し、ピントサーチ動作からAF追従モード(連続的に合焦位置を追い求めるモード)に入る。
In FIG. 11, before the AF operation, the drying
物質界面での反射率は、界面を挟む両側の物質の屈折率によって決まる。図13に垂直入射における反射の様子を示す。物質aと物質bの界面での反射率Rは、次の(1)式で表される。 The reflectivity at the material interface is determined by the refractive index of the material on both sides of the interface. FIG. 13 shows the state of reflection at normal incidence. The reflectance R at the interface between the substance a and the substance b is expressed by the following formula (1).
R={(nb−na)/(nb+na)}2・・・(1)
ここで、naは物質aの屈折率、nbは物質bの屈折率である。
R = {(nb−na) / (nb + na)} 2 (1)
Here, na is the refractive index of the substance a, and nb is the refractive index of the substance b.
物質aを空気、物質bをカバーガラスとすると、na、=1、nb=1.52であるから、反射率Rは(1)式より
R=(0.52/2.52)2≒0.04=4%
となる。
Assuming that the substance a is air and the substance b is a cover glass, na, = 1, and nb = 1.52. Therefore, the reflectance R is R = (0.52 / 2.52) 2 ≈0 from the equation (1). .04 = 4%
It becomes.
つまり、カバーガラス30の上面30aに対してAFが機能しているが、像は見えずAFの意味がない。そこで、いったんAFをOFFし、乾燥系対物レンズ50をカバーガラス30の厚さ(0.17mm)くらいカバーガラス30に接近させて、AFをONする。このとき、カバーガラス30の下面30bから1%以上の反射光量があれば、カバーガラス30の下面30bに対してAFが機能し、焦点深度が15ミクロン程度の10倍の対物レンズを用いた場合、カバーガラス30の下面30bから下方約10ミクロン以内に観察対象物があれば像が見えることになる。
That is, AF functions on the
しかし、カバーガラス30の下面30bでの反射率は(1)式にガラスの屈折率1.5とグリセリンの屈折率1.47を代入して反射率Rを計算すると、
R=(−0.03/2.97)2≒0=0%
となり、カバーガラス30の下面30bに対してAFは動作しない。
However, the reflectance at the
R = (− 0.03 / 2.97) 2 ≈0 = 0%
Thus, AF does not operate on the
従って、AF装置はピントサーチ動作を続け、次に乾燥系対物レンズ50のピント位置はスライドガラス20の上面20aに合う。ここでも、カバーガラス30の下面30bと同様に、1%以上の反射光量は発生せず、スライドガラス20の上面20aに対してもAFは機能しない。しかし、スライドガラス20の上面20aに隣接して染色体42が検出光のスポット下に存在し、1%以上の反射光量があれば、染色体42にピントが合う。しかし、観察対象物である染色体などは小さい上に、スライドガラス20上に散在しているために、仮に染色体42から1%以上の反射光量があっても、ステージ移動に伴って染色体42が動くと、AFは機能しなくなる。つまり、AF可とAF不可の状態がわずかの間隔で発生し、追従型AFの追従条件である「連続して反射物体があること」に反するので、実際にはAFは機能しない。
Therefore, the AF device continues the focus search operation, and then the focus position of the dry system
さらに乾燥系対物レンズ50がカバーガラス30にさらに1mm程度接近し、乾燥系対物レンズ50のピント位置がスライドガラス20の下面20bと合致するとAFが機能する。しかし、染色体42の像は見えず、観察には何も役に立たないことになる。
Further, when the dry system
つまり、低倍率の乾燥系対物レンズを備えた正立顕微鏡では、カバーガラス30の上面30aとスライドガラス20の下面20bに対してAFが機能するが、どちらの場合も染色体42の像を得ることはできない。
In other words, in an upright microscope equipped with a low-magnification drying objective lens, AF functions on the
図12は、高倍率の油浸対物レンズを備えた正立顕微鏡によりプレパラートを観察する様子を模式的に示している。図12に示されるように、油浸対物レンズ52とカバーガラス30の間はイマージョンオイルで満たされる。
FIG. 12 schematically shows how a preparation is observed with an erecting microscope equipped with a high-magnification oil immersion objective lens. As shown in FIG. 12, the space between the oil
油浸対物レンズ52に対しても乾燥系対物レンズ50の場合と同様の考察を行ない、イマージョンオイルの屈折率を1.5として計算すると、AFはスライドガラス20の下面20bに対してだけ機能する結果となる。従って、染色体42の像を得ることはできない。また、高解像の検鏡のため、スライドガラス20の下面20bとコンデンサーレンズ54の間をイマージョンオイルで満たす場合も多い。この場合は、AFはプレパラートのどの面に対しても機能しない。
The same consideration as in the case of the dry
この不具合を解消するため、特開平8−82747号公報は、スライドガラス上にAuとPbの合金を1〜20nmコートして反射率を10〜20%とし、その上に酸化珪素膜を1〜20nmコートしたスライドガラスを提案している。 In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-82747 discloses that a glass slide is coated with an alloy of Au and Pb in a thickness of 1 to 20 nm to have a reflectance of 10 to 20%. A slide glass coated with 20 nm is proposed.
ここで、コーティング材料について、推測ではあるが、説明すると、金(Au)を用いているのは、金が可視域の光に対して反射率が低く600nm以上の波長の赤外光に対して反射率が高いこと、光の吸収が他の金属に比べて少ないことによると思われる。しかし、金はガラスヘの付着や金表面での標本の展開性(いわゆるノリ)が悪いので、金と鉛の合金でスライドガラスヘの付着を良くした上で、このコートの上にガラスと同じ展開性をもつ酸化珪素(ガラスそのもの)を、一般のアルミや銀ミラーに施されているのと同じく、表面の機械的強度が弱い金と鉛の保護膜を兼ねてコートしていると考えられる。酸化珪素コートは、金属ミラーに一般に施される技術である。 Here, although it is speculative about the coating material, to explain, the reason why gold (Au) is used is that gold has a low reflectivity with respect to light in the visible range, and with respect to infrared light having a wavelength of 600 nm or more. This is probably because the reflectance is high and light absorption is less than that of other metals. However, since gold adheres to the glass and develops the specimen on the gold surface (so-called glue), the gold and lead alloy improves adhesion to the slide glass, and the same development as glass on this coat. It is considered that the silicon oxide (glass itself) is coated with a protective film made of gold and lead, which has a low mechanical strength on the surface, as is the case with general aluminum and silver mirrors. Silicon oxide coating is a technique commonly applied to metal mirrors.
本発明者らは、特開平8−82747号公報に沿って、ガラスに金をコートし、その上にSiO2をコートしたスライドガラスについて、水との間の反射率のシミュレーションを行なった。このスライドガラスでは、400nm〜550nmの光に対して1%、650nmの光に対して3%、750nmの光に対して6%位の反射率を示し、近赤外光を用いたAF装置に適合することが確認できた。また、吸収も少ないと予想できた。実際には、鉛もコートされるため反射と吸収が大きくなると予想されるが、透過明視野観察の場合、反射率と吸収率が可視域にわたりほぼ同様であれば、像の見栄えにはあまり影響がない。観察時、光量調整として用いられるND(ニュートラルデンシティ)フィルターを用いたと考えればよい。つまり、このスライドガラスは、目的に対しては、適切なものということができる。
ところが、特開平8−82747号公報では、近赤外で10%〜20%の反射率としているので、可視光の400nmで記述された反射率の1/3程度、600nmで2/3程度の反射率と考えられ、落射観察では、顕微鏡像の背景が明るくなる上に、赤色光の反射率が高いことから赤く背景が色づくことになる。また、透過観察でも光の吸収が金では波長に依存するため同様な像ができることになる。 However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-82747, the reflectance is 10% to 20% in the near infrared, so that the reflectance described at 400 nm of visible light is about 1/3 and 600 nm is about 2/3. It is considered to be reflectance, and in epi-illumination, the background of the microscopic image becomes bright and the reflectance of red light is high, so the background is colored red. Further, even in transmission observation, a similar image can be formed because light absorption depends on the wavelength in gold.
AFを用いた検鏡に良好なコーティングを知りながら、何故、色づきなど不具合が発生するほどまでに反射率を高めなければならないのか、その理由は、AF深度に由来すると考えられる。 The reason why the reflectance should be increased to such an extent that defects such as coloring occur while knowing a good coating for the spectroscope using AF is considered to be derived from the AF depth.
特開平8−82747号公報に記述されている実施形態は、まさに図11に示されるものである。このときの不具合は、カバーガラス30の上面30aでの反射率が4%程度あることが原因である。そこで、AF装置が機能する光量を、余裕を見て、5%以上と設定すれば、AF装置は、カバーガラス30の上面30aを無視して、約6%の反射率をもつスライドガラス20の標本保持面20aにピントを合わすことができる。しかし、このような設定では、合焦深度が浅く(狭く)なり、ステージの移動によって、標本保持面と対物レンズピント面の距離が変動すると、AF装置はピントの追従、つまりAFの追従ができなくなる。
The embodiment described in JP-A-8-82747 is exactly what is shown in FIG. The malfunction at this time is due to the fact that the reflectance at the
図14に概念的な合焦深度についてのグラフを示す。図9のAF光学系200において、光検出器224は、二つの受光部をもつ二分割光検出器であり、二つの受光部からの起電力の総和を図14は表している。ここでは、赤外光反射率が20%と5%のグラフとAFの動作限界値4%の関係を示しているが、ab間が反射率20%の合焦深度であり、cd間が反射率5%の合焦深度である。図14から、4%AFが動作するには、動作限界値の少なくても2倍、好適には4倍以上の反射率が欲しいことがわかる。
FIG. 14 is a graph showing the conceptual depth of focus. In the AF optical system 200 of FIG. 9, the
つまり、4%の反射率をもつカバーガラス30の上面30aをAFが無視するためには、16%位の反射率が必要になる。特開平8−82747号公報の10%〜20%の意味はここにあると考えられる。
That is, in order for AF to ignore the
従って、正立顕微鏡のAF装置は、挟持標本体のスライドガラス20を赤外光反射にするだけでは、標本にピントが合わない。何故なら、乾燥系対物レンズで、カバーガラス30が付いたプレパラートを観察する場合、スライドガラスのIR反射率が低い場合はカバーガラス30の上面30aによる赤外光反射をスライドガラスの反射率よりも十分に低く抑える必要がある。もちろん、スライドガラスの反射率が1%より十分高ければ、問題はない。
Therefore, the AF device of the upright microscope cannot focus on the sample only by making the
さらに、特開平8−82747号公報は、赤外光反射コートによって、可視域光での反射率が高くなっていることから、水銀ランプなどの強力な光を標本に照射して、観察対象物から発生する蛍光を観察する落射蛍光観察では、もっと大きな支障が出る。この観察法では、励起フィルター/ダイクロイックミラー/吸収フィルターの組合せを用いて、観察対象物からの蛍光を観察するが、標本載置面からの反射する励起光と励起フィルターから漏れた長波長光とスライドガラスから発生する自家蛍光とが像面にフレアとなって生じる。このフレアをより少なくするために、観察照明光強度が最も高いスライドガラス20の上面20aからの反射をより少なくすることが重要な対策の一つである。
Further, JP-A-8-82747 discloses an object to be observed by irradiating a specimen with powerful light such as a mercury lamp because the reflectance in visible light is increased by the infrared light reflection coating. In the epifluorescence observation, which observes the fluorescence generated from the light, there is a greater problem. In this observation method, the fluorescence from the observation object is observed using a combination of an excitation filter / dichroic mirror / absorption filter, and the excitation light reflected from the specimen mounting surface and the long wavelength light leaking from the excitation filter Autofluorescence generated from the slide glass is generated as a flare on the image plane. In order to reduce this flare, it is an important measure to reduce reflection from the
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、観察光に悪影響を与えることなく、AF装置の検出光の不所望な面での反射が抑えられた標本体と、そのような標本体を構成することを可能にする標本体構成部材を提供することである。標本体構成部材は標本保持用透明部材とカバーガラスとを含み、標本保持用透明部材は、スライドガラス、シャーレ、ウェルプレートなどを含む。 The present invention has been made in consideration of such a situation, and an object of the present invention is to reduce the reflection of the detection light of the AF device on an undesired surface without adversely affecting the observation light. It is to provide a main body and a specimen constituting member that makes it possible to construct such a specimen. The specimen member includes a specimen holding transparent member and a cover glass, and the specimen holding transparent member includes a slide glass, a petri dish, a well plate, and the like.
本発明は、ひとつには、オートフォーカス装置を備えた顕微鏡用の標本保持用透明部材に向けられている。 The present invention is directed, in part, to a specimen holding transparent member for a microscope equipped with an autofocus device.
本発明による標本保持用透明部材は、標本と接する標本保持面に、屈折率が略1.3〜1.55の標本に対して、可視域の光に対して低い反射率をもち、近赤外域の光に対して高い反射率をもつ可視光反射防止・近赤外光反射コートが施されている。 The specimen-holding transparent member according to the present invention has a low reflectance with respect to light in the visible range on a specimen-holding surface in contact with the specimen, with a refractive index of approximately 1.3 to 1.55, and a near red Visible light anti-reflection / near-infrared light reflection coating with high reflectivity for outside light is applied.
本発明による別の標本保持用透明部材は、標本と接する標本保持面に、可視域から近赤外域までの光に対して4%〜10%の反射率をもつニュートラルデンシティの金属反射コートが施されている。 In another transparent member for holding a sample according to the present invention, a neutral density metal reflective coating having a reflectance of 4% to 10% with respect to light from the visible region to the near infrared region is applied to the sample holding surface in contact with the sample. Has been.
本発明は、ひとつには、標本保持用透明部材に保持された標本に接して配置されるカバーガラスに向けられている。本発明によるカバーガラスは、空気に対して、可視域から近赤外域までの光に対して低い反射率をもつ反射防止コートが両面に施されている。 One aspect of the present invention is directed to a cover glass disposed in contact with a specimen held on a specimen holding transparent member. In the cover glass according to the present invention, an antireflection coat having a low reflectance with respect to air from the visible region to the near infrared region is applied to both surfaces.
本発明は、ひとつには、オートフォーカス装置を備えた顕微鏡用の狭持標本体に向けられている。 The present invention is directed, in part, to a holding specimen for a microscope equipped with an autofocus device.
本発明による狭持標本体は、スライドガラスと、カバーガラスと、これらの間に保持された標本とからなり、スライドガラスは、標本と接する標本保持面に、屈折率が略1.3〜1.55の標本に対して、可視域の光に対して低い反射率をもち、近赤外域の光に対して高い反射率をもつ可視光反射防止・近赤外光反射コートが施されており、カバーガラスは、空気に対して、可視域から近赤外域までの光に対して低い反射率をもつ反射防止コートが両面に施されている。 The sandwich specimen according to the present invention includes a slide glass, a cover glass, and a specimen held between them. The slide glass has a refractive index of approximately 1.3 to 1 on a specimen holding surface in contact with the specimen. The .55 specimen has a low reflectance for visible light and a high reflectance for near-infrared light. The cover glass is provided with an antireflection coating having a low reflectance with respect to air from the visible region to the near infrared region on both surfaces.
本発明による別の狭持標本体は、スライドガラスと、カバーガラスと、これらの間に保持された標本とからなり、スライドガラスは、標本と接する標本保持面に、可視域から近赤外域までの光に対して4%〜10%の反射率をもつニュートラルデンシティの金属反射コートが施されており、カバーガラスは、空気に対して、可視域から近赤外域までの光に対して低い反射率をもつ反射防止コートが両面に施されている。 Another nipping specimen according to the present invention comprises a slide glass, a cover glass, and a specimen held between them, and the slide glass has a specimen holding surface in contact with the specimen from the visible region to the near infrared region. A neutral density metal reflective coating with a reflectance of 4% to 10% is applied to the light, and the cover glass has a low reflectivity for light from the visible range to the near infrared range for air. Anti-reflective coating with a rate is applied on both sides.
本発明によれば、観察に悪影響を与えることなく、AF装置の検出光の不所望な面での反射が抑えられた標本体を構成することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to configure a specimen in which reflection of detection light of the AF device on an undesired surface is suppressed without adversely affecting observation.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第一実施形態
図1は、本発明の第一実施形態による狭持標本体を示している。
First Embodiment FIG. 1 shows a pinch specimen according to a first embodiment of the present invention.
図1において、狭持標本体110は、いわゆるプレパラートであり、スライドガラス120と、カバーガラス130と、スライドガラス120とカバーガラス130の間に保持された標本140とから構成されている。
In FIG. 1, the
標本140は、例えば、観察対象物142とオイル例えばグリセリンなどの封入剤144とからなり、略1.3〜1.55の屈折率を有している。
The
スライドガラス120は、上面すなわち標本140と接する標本保持面120aに、可視光反射防止・近赤外光反射コート124が施されている。可視光反射防止・近赤外光反射コート124は、略1.3〜1.55の屈折率の標本140に対して、可視域の光に対して低い反射率を有し、近赤外域の光に対して高い反射率を有している。
The
可視光反射防止・近赤外光反射コート124は例えば誘電体多層膜で構成される。誘電体多層膜は、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、弗化マグネシウム(MgF2)、酸化珪素(SiO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化タンタル(Ta2O5)のいずれかまたはこれらの混合物で構成されてよい。これらの材料は、表面の標本展開性がガラスとほぼ同様であるため、金コートには必要な展開性向上膜を設ける必要がない。
The visible light reflection preventing / near infrared
誘電材料を用いた薄膜コートでは、良く知られているように、光の干渉を利用して様々な特性を持たせることができる。また、誘電材料を用いたコートは、光の吸収も少なくできる。 As is well known, a thin film coat using a dielectric material can have various characteristics by utilizing interference of light. In addition, a coating using a dielectric material can reduce light absorption.
図2は、誘電体多層膜で構成された可視光反射防止・近赤外光反射コート124の反射率特性を示している。図2には、封入剤として主に使用される水とグリセリンに対する反射率特性が示されている。また図2には、比較のため、空気に対する反射率特性が一緒に示されている。図2に示されるように、可視光反射防止・近赤外光反射コート124は、水とグリセリンの両方に対して、可視域(400nm〜650nm)の光に対する反射率は1%以下であり、近赤外域(750nm〜850nm)の光に対する反射率は8%以上である。AF装置でよく利用される780nmの光に対する反射率は16%以上である。また、光の吸収もほぼ0%である。
FIG. 2 shows the reflectance characteristics of the visible light antireflection / near infrared light reflection coating 124 formed of a dielectric multilayer film. FIG. 2 shows the reflectance characteristics for water and glycerin that are mainly used as encapsulants. FIG. 2 also shows the reflectance characteristics with respect to air for comparison. As shown in FIG. 2, the visible light antireflection / near infrared
図1に示されるように、スライドガラス120はさらに、標本保持面120aの反対側の下面120bに、反射防止コート126が施されている。反射防止コート126は、可視域から近赤外域までの光に対して低い反射率を有している。
As shown in FIG. 1, the
カバーガラス130は、上面130aと下面130bの両方に、反射防止コート134が施されている。反射防止コート134は、空気に対して、可視域から近赤外域までの光に対して低い反射率を有している。
The
反射防止コート126と反射防止コート134は、これに限らないが、例えばMgF2膜で構成されてよい。図3は、MgF2膜で構成された反射防止コートの反射率特性を示している。図3には、水と空気とオイルに対する反射率特性が示されている。図3からわかるように、反射防止コートの反射率は空気に対する反射率が常に最も大きい。反射防止コートは、空気に対して、可視域から近赤外域まで(400nm〜850nm)の光に対する反射率が2.5%以下である。
The
カバーガラス130は上面130aと下面130bの両方に反射防止コート134を有しているため、実質的におもてうらがない。従って、スライドガラス120に保持された標本140の上にカバーガラス130を載せる際におもてうらを間違えることがない。
Since the
正立顕微鏡(乾燥系対物レンズ型)への適用
図1はまた、乾燥系対物レンズを備えた正立顕微鏡に対して狭持標本体110が適用された状態を模式的に示している。図1において、狭持標本体110は、正立顕微鏡の乾燥系対物レンズ150の下方に配置される。乾燥系対物レンズ150は生物系レンズでは一般に低倍率の対物レンズである。また正立顕微鏡では、カバーガラス130を介して標本140を観察するため、乾燥系対物レンズ150はカバーガラス130の厚さ(一般に0.17mm)を考慮して設計されている。
Application to an Erecting Microscope (Drying System Objective Lens Type) FIG. 1 also schematically shows a state in which the holding
以下、正立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作について説明する。続く説明では、わかりやすさのため、AF装置は、対物レンズを上下動させてピントを合わせるものとする。また、AF装置は図9に示したAF光学系を備えており、AF検出光は波長が780nmの近赤外レーザー光であるとする。さらに、AF装置の基本的なAF可能反射率は1%であり、AF装置のAF動作開始の光量設定は2.5%に設定されていて、AF動作の安定のためそれ以下の反射光量に対してはAF動作をしないものとする。また、初期の乾燥系対物レンズ150のピント位置はカバーガラス130の上面130aより上方の退避位置(点P)に配置されているとする。
Hereinafter, the focus search operation of the AF apparatus in the upright microscope will be described. In the following description, for the sake of easy understanding, the AF apparatus moves the objective lens up and down to focus. The AF apparatus includes the AF optical system shown in FIG. 9, and the AF detection light is near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm. Furthermore, the basic AF possible reflectivity of the AF device is 1%, and the light amount setting at the start of the AF operation of the AF device is set to 2.5%. In contrast, the AF operation is not performed. Further, it is assumed that the initial focus position of the dry system
AF装置がONされると、AF装置はピントサーチ動作を開始し、乾燥系対物レンズ150が下降される。
When the AF device is turned on, the AF device starts a focus search operation, and the drying
まず乾燥系対物レンズ150のピント位置はカバーガラス130の上面130aに達する。カバーガラス130の上面130aにはMgF2膜が設けられており、MgF2膜は図3からわかるように空気に対して780nmの光に対して1.9%程度の反射率を有している。このため、AF装置は、乾燥系対物レンズ150のピント位置がカバーガラス130の上面130aに位置するとき、カバーガラス130の上面130aをピント位置として検出することなく、乾燥系対物レンズ150の下降を続ける。
First, the focus position of the dry
次に乾燥系対物レンズ150のピント位置はカバーガラス130の下面130bに達する。カバーガラス130の下面130bにもMgF2膜が設けられており、MgF2膜は標本140に対する反射率がほぼ0であり、カバーガラス130の下面130bはほとんど無反射状態となっている。従って、AF装置は、カバーガラス130の下面130bもピント位置として検出することなく、乾燥系対物レンズ150の下降を続ける。
Next, the focus position of the dry
次に乾燥系対物レンズ150のピント位置は観察対象物142の表面142aに達する。観察対象物142の表面142aから2.5%以上の反射光量がある場合は、AF装置は観察対象物142の表面142aをピント面と判断し、以後、AF追従動作を開始する。また、観察対象物142の表面142aから2.5%以上の反射光量がない場合は、AF装置は乾燥系対物レンズ150の下降を続ける。
Next, the focus position of the dry system
観察対象物142が、染色した後に乾燥させて封入される病理切片などの場合は、病理切片の反射率が高いため、AF装置はAF追従動作に入る。しかし、観察対象物142が染色体などの場合は、染色体表面からの反射光はほとんど生じず、AF装置は乾燥系対物レンズ150の下降を続ける。
When the
観察対象物142の表面142aから2.5%以上の反射光量がない場合、次に乾燥系対物レンズ150のピント位置はスライドガラス120の上面120aに達する。スライドガラス120の上面120aには、可視光反射防止・近赤外光反射コート124が設けられている。可視光反射防止・近赤外光反射コート124は、標本140に対して780nmの光に対して2.5%以上の反射率を有している。具体的には、可視光反射防止・近赤外光反射コート124は、図2に示されるように、封入剤であるグリセリン144に対して約16%の反射率を有している。このためスライドガラス120の上面120aから十分な光量の反射光が生じる。AF装置は、スライドガラス120の上面120aをピント面と判断し、以後、AF追従動作を開始する。
When there is no reflected light amount of 2.5% or more from the
AF追従動作中、AF装置のピント位置は、ステージの移動などに伴って生じる検出光反射面すなわちスライドガラス120の上面120aの上下動に追従する。AF装置のピント位置は、厳密には、観察対象物142にではなく、スライドガラス120の上面120aに合っている。しかし、染色体などの観察対象物142は、厚さが1ミクロン以下であり、スライドガラス120に密着しており、通常は乾燥系対物レンズ150の焦点深度内に位置している。このため、あたかも染色体にピントが合っているかのような像が顕微鏡の結像光学系により得られる。
During the AF follow-up operation, the focus position of the AF device follows the detection light reflecting surface that occurs with the movement of the stage, that is, the vertical movement of the
これまでの説明からわかるように、本実施形態の狭持標本体110によれば、正立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作に対して、観察光に悪影響を与えることなく、スライドガラス120の上面120aから十分な光量の検出光の反射光が生じる。このため、良好なAF動作を可能にする。
As can be seen from the above description, according to the holding
これまでの説明において、近赤外域の光の波長を750nm〜850nmとしているが、これは単なる例示に過ぎない。原理的には、観察光の波長と検出光の波長が異なり、目的の検出光反射面の反射率が検出光に対してだけ2.5%以上であればよい。つまり、検出光は900nmの波長の光であってもよい。また、観察光の波長が250nm〜300nmであれば、検出光は例えば350nmの波長の光であってもよい。また、反射率の2.5%も単なる例示であり、検出光反射面の反射率の適切な値は、AF装置の感度により決まるもので、2.5%に限定されるものではない。つまり、AF装置のAF可能反射率がx%であれば、検出光に対するスライドガラスのIR反射率を(2〜4)x%以上にすればよい。 In the description so far, the wavelength of light in the near infrared region is 750 nm to 850 nm, but this is merely an example. In principle, the wavelength of the observation light and the wavelength of the detection light are different, and the reflectance of the target detection light reflection surface may be 2.5% or more only with respect to the detection light. That is, the detection light may be light having a wavelength of 900 nm. Further, if the wavelength of the observation light is 250 nm to 300 nm, the detection light may be light having a wavelength of 350 nm, for example. Further, the reflectance of 2.5% is merely an example, and an appropriate value of the reflectance of the detection light reflecting surface is determined by the sensitivity of the AF device, and is not limited to 2.5%. That is, if the AF possible reflectance of the AF apparatus is x%, the IR reflectance of the slide glass with respect to the detection light may be (2-4) x% or more.
ここで、標本140が厚い場合や、観察対象物142がスライドガラス120に密着しておらず、スライドガラスの上面120aから離れている場合における、AFについて補足する。
Here, supplementary explanation will be given for AF when the
図9では、AF検出光の集光位置と対物レンズ218のピント位置が一致している。図10では、AF検出光の集光位置はスライドガラス120の上面120aにあり、対物レンズ218のピント位置はスライドガラス120に張り付いた標本140の中程にある。
In FIG. 9, the focus position of the AF detection light and the focus position of the
顕微鏡では、倍率の異なる5倍〜100倍の対物レンズが切り換えて使用される。倍率の異なる対物レンズは、検出光に対してそれぞれ異なる色収差をもつ。AF装置のAF光学系200は色収差補正のために収差補正レンズ210を備えており、使用する対物レンズに応じて収差補正レンズ210を光軸に沿って移動させて、対物レンズ218のピント位置と検出光の集光位置を一致させている。
In a microscope, objective lenses having different magnifications of 5 to 100 times are switched and used. Objective lenses having different magnifications have different chromatic aberrations with respect to the detection light. The AF optical system 200 of the AF apparatus includes an
この機能を利用することによって、図10に示されるような調整も可能である。つまり、収差補正レンズ210の位置を調整することによって検出光の集光位置を対物レンズ218のピント位置から意図的に一定距離ずらしておき、検出光の集光位置を検出光反射面にAF追従させる。これにより、対物レンズ218のピント位置は、検出光反射面から一定距離離れた位置を追従する。その結果、検出光反射面から一定の距離離れた位置にある観察対象物を観察できる。
By using this function, adjustment as shown in FIG. 10 is also possible. That is, by adjusting the position of the
対物レンズ218のピント位置と検出光の集光位置の乖離量dは、次の(2)式により、概算で、収差補正レンズ210の移動量Dと対物レンズの倍率Mとから求まる。
A deviation amount d between the focus position of the
D=d×M2・・・(2)
例えば、50倍の対物レンズ(焦点深度2ミクロン程度)において2ミクロンの乖離量を得るためには、D=2×10−3×502=5(mm)から、概算で、収差補正レンズ210を5mm移動させればよい。
D = d × M 2 (2)
For example, in order to obtain a deviation of 2 microns in a 50 × objective lens (focus depth of about 2 microns), the
一般的には、対物レンズの近赤外光の収差などを考えて、対物レンズの焦点深度の3倍ないし5倍くらいの量に対して、このような機能が使える。 In general, considering the aberration of the near-infrared light of the objective lens, such a function can be used for an amount of 3 to 5 times the focal depth of the objective lens.
次に、蛍光観察について述べる。蛍光観察には、水銀ランプやキセノンランプを用いる落射照明が用いられ、AF検出光が通過する光路上にダイクロイックミラーや吸収フィルターが配置される。これらのミラーやフィルターは一般に可視光のある波長より短い波長の光を反射または吸収する性質を有し、可視光より長い波長の光は透過する。従って、検出光には780nmの波長の光が使用されるので、AFの機能には支障をきたさない。もっとも、ミラーとフィルターの中には、ある程度の反射率や吸収効果があり、検出光が減衰する場合があるが、このときは、検出光の出力をあげることで対応できる。 Next, fluorescence observation will be described. In the fluorescence observation, epi-illumination using a mercury lamp or a xenon lamp is used, and a dichroic mirror and an absorption filter are arranged on an optical path through which the AF detection light passes. These mirrors and filters generally have a property of reflecting or absorbing light having a wavelength shorter than a certain wavelength of visible light, and transmit light having a wavelength longer than visible light. Therefore, since light having a wavelength of 780 nm is used as the detection light, the AF function is not hindered. Of course, the mirror and the filter have a certain degree of reflectivity and absorption effect, and the detection light may be attenuated. In this case, this can be dealt with by increasing the output of the detection light.
正立顕微鏡(油浸対物レンズ型)への適用
図4は、油浸対物レンズを備えた正立顕微鏡に対して適用された本実施形態の狭持標本体を模式的に示している。図4に示されるように、狭持標本体110は、正立顕微鏡の油浸対物レンズ152の下方に配置される。油浸対物レンズ152も、乾燥系対物レンズ150と同様に、カバーガラス130の厚さ(一般に0.17mm)を考慮して設計されている。
Application to an Erecting Microscope (Oil-immersion Objective Lens Type) FIG. 4 schematically shows the holding specimen of this embodiment applied to an erecting microscope equipped with an oil immersion objective lens. As shown in FIG. 4, the holding
高解像力を得るため、油浸対物レンズ152とカバーガラス130の間にはイマージョンオイル153が充填されている。同様に、スライドガラス120とコンデンサーレンズ154の間にはイマージョンオイル155が充填されている。イマージョンオイルの屈折率はほぼ1.5であり、カバーガラス130とイマージョンオイル153の界面での反射率は(1)式からほぼ0である。これは、図3に示されるMgF2膜で構成された反射防止コートのオイルに対する反射率特性からもわかる。スライドガラス120とイマージョンオイル155の界面についても同様のことが言える。
In order to obtain high resolution,
油浸対物レンズを備えた正立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作は、乾燥系対物レンズを備えた正立顕微鏡とまったく同様である。 The focus search operation of the AF apparatus in an upright microscope equipped with an oil immersion objective lens is exactly the same as that of an upright microscope equipped with a dry system objective lens.
油浸対物レンズを備えた正立顕微鏡では、カバーガラス130の上面130aでの反射率はほぼ0であるため、カバーガラス130の上面130aからの反射光はほとんど生じない。従って、乾燥系対物レンズを備えた正立顕微鏡よりもさらに良好にAF動作を行なえる。
In an upright microscope equipped with an oil immersion objective lens, the reflectance at the
また油浸対物レンズを備えた正立顕微鏡では、カバーガラス130に反射防止コート134が設けられていない場合でも、カバーガラス130とイマージョンオイル153の界面での反射率は0に近い値である。このため、油浸対物レンズを備えた正立顕微鏡への狭持標本体110の適用においては、カバーガラス130は反射防止コート134が施されていなくてもよい。
Further, in an upright microscope equipped with an oil immersion objective lens, the reflectance at the interface between the
正立顕微鏡では、対物レンズが乾燥系対物レンズであるか油浸対物レンズであるかを問わず、スライドガラス120の下面120bの反射防止コート126はAF動作に対してなんら機能していない。このため、正立顕微鏡への狭持標本体110の適用においては、スライドガラス120は下面120bに反射防止コート126が施されていなくてもよい。しかし、片面だけのコートは、コート面がどちらかわかりづらく、両面にコートした方が良い。
In the upright microscope, the
倒立顕微鏡への適用
図5は、倒立顕微鏡に対して本実施形態の狭持標本体を模式的に示している。図5に示されるように、狭持標本体110は、倒立顕微鏡の対物レンズ156の上方に配置される。倒立顕微鏡では、標本140はスライドガラス120を介して観察されるため、対物レンズ156はスライドガラス120の厚さ(一般に1mm)を考慮して設計されている。
Application to Inverted Microscope FIG. 5 schematically shows the holding specimen of this embodiment with respect to an inverted microscope. As shown in FIG. 5, the holding
以下、倒立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作について説明する。続く説明では、AF装置は、正立顕微鏡の場合と同様に、対物レンズを上下動させてピントを合わせるものとする。またAF装置の設定は正立顕微鏡の場合と同様とする。初期の対物レンズ156のピント位置はスライドガラス120の下面120bより下方の退避位置に配置されているとする。
Hereinafter, the focus search operation of the AF apparatus in the inverted microscope will be described. In the following description, it is assumed that the AF apparatus moves the objective lens up and down to focus as in the case of the upright microscope. The setting of the AF device is the same as that for the upright microscope. It is assumed that the initial focus position of the
AF装置がONされると、AF装置はピントサーチ動作を開始し、対物レンズ156が上昇される。
When the AF device is turned on, the AF device starts a focus search operation and the
まず対物レンズ156のピント位置はスライドガラス120の下面120bに達する。スライドガラス120の下面120bには反射防止コート126が設けられている。このため、AF装置は、対物レンズ156のピント位置がカバーガラス130の上面130aに位置するとき、カバーガラス130の上面130aをピント位置として検出することなく、対物レンズ156の上昇を続ける。
First, the focus position of the
次に対物レンズ156のピント位置はスライドガラス120の上面120aに達する。スライドガラス120の上面120aには、可視光反射防止・近赤外光反射コート124が設けられている。このため、スライドガラス120の上面120aから十分な光量の反射光が生じる。AF装置は、スライドガラス120の上面120aをピント面と判断し、以後、AF追従動作を開始する。
Next, the focus position of the
本実施形態の狭持標本体110によれば、倒立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作に対しても、観察光に悪影響を与えることなく、スライドガラス120の上面120aから十分な光量の検出光の反射光が生じる。このため、良好なAF動作を可能にする。
According to the sandwiched
ピントサーチ動作において、あらかじめ対物レンズ156のピント位置が観察対象物142の近くに配置されている場合や、最初のピント位置は無視して二番目のピント位置に対してAFがかかるようにソフト的に設定されている場合には、スライドガラス120の下面120bには反射防止コート126が施されていないくてもよい。
In the focus search operation, when the focus position of the
上述したピントサーチ動作では、カバーガラス130の反射防止コート134はなんら機能していない。従って、カバーガラス130は反射防止コート134が施されていなくても、不都合はない。しかし、以下に述べる理由から、カバーガラス130は反射防止コート134が施されている方が好ましい。
In the focus search operation described above, the
カバーガラス130は一般に厚さが0.17mmと薄いため、特にあらかじめ対物レンズ156のピント位置が観察対象物142の近くに配置されている場合、対物レンズ156のピント位置がカバーガラス130よりも上方に位置する状態でAFがONされることもありうる。このとき、カバーガラス130に反射防止コート134が施されていないと、カバーガラス130の上面130aに対してAFがかかる可能性がある。しかし、カバーガラス130に反射防止コート134が施されていれば、このような不所望な動作が生じることが防止される。
Since the
また、倒立顕微鏡による観察においては、狭持標本体110は通常はカバーガラス130を上にして配置されるが、カバーガラス130を下にして配置されることもある。この場合のAF動作は、上下が逆になる点を除けば、正立顕微鏡におけるAF動作とまったく同じになる。カバーガラス130に反射防止コート134が施されていれば、このような観察の仕方に対しても対応可能である。
In observation with an inverted microscope, the holding
これまで、スライドガラス120とカバーガラス130の間に標本140を挟み込んで固定した狭持標本体110について述べたが、倒立顕微鏡では、スライドガラスの上に生きた観察対象物を載せ、スライドガラス越しに下方から観察する場合がある。このような検鏡に対しては、カバーガラス130は用いずに、スライドガラス120の上に生きた観察対象物を直接載せればよい。
Up to now, the holding
第二実施形態
本実施形態は、第一実施形態のスライドガラス120の上面に設けられる可視光反射防止・近赤外光反射コート124の代替案に向けられている。本実施形態は、スライドガラスの上面に設けられる反射コートの材料が第一実施形態と異なるだけで、構造的には同じであるので、以下の説明では第一実施形態で使用した図面を参照されたい。
Second Embodiment The present embodiment is directed to an alternative to the visible light antireflection / near infrared light reflection coating 124 provided on the upper surface of the
本実施形態のスライドガラス120は、上面すなわち標本140と接する標本保持面120aに、第一実施形態の可視光反射防止・近赤外光反射コート124に代えて、ニュートラルデンシティの金属反射コートが施されている。そのほかの構成は、第一実施形態とまったく同様である。
The
金属の薄膜は、誘電体のような薄膜での干渉という現象はなく、金属そのものの光学的性質を有する。特開平8−82747号公報に開示されているスライドガラスでは、反射コートの材料に金が使用されている。金は、600nmから400nmに向かって、ほぼ直線的に半分位の反射率となり、可視光に対して反射率が低く、赤外光に対して反射率が高いと言う要求には合っている。しかし、観察像に色づきを生じさせてしまう。 The metal thin film has no phenomenon of interference in a thin film such as a dielectric, and has the optical properties of the metal itself. In the slide glass disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-82747, gold is used as a material for the reflective coat. Gold has a reflectivity that is approximately half linear from 600 nm to 400 nm, meets the requirements of low reflectivity for visible light and high reflectivity for infrared light. However, the observation image is colored.
これに対して、ニュートラルデンシティの金属反射コートは、可視域から近赤外域まで(400nm〜850nm)の光に対してほぼ一定の反射率、例えば約10%の反射率を有している。ニュートラルデンシティの金属反射コートはまた、光の吸収が波長によって大きく変化しない。従って、観察像に色づきを生じさせることはない。 On the other hand, the neutral density metal reflective coat has a substantially constant reflectance, for example, a reflectance of about 10%, for light from the visible range to the near infrared range (400 nm to 850 nm). Neutral density metal reflective coats also do not significantly change light absorption with wavelength. Therefore, the observation image is not colored.
ニュートラルデンシティの金属反射コートは、例えば、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、銀(Ag)のいずれかの薄膜で構成されてよい。もちろん、アルミや銀など、機械的な性質が弱く酸化が進む材料には、酸化マグネシウムや酸化珪素などの保護コートが施されてもよい。 The neutral density metal reflective coat may be made of, for example, a thin film of chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti), or silver (Ag). Of course, a protective coating such as magnesium oxide or silicon oxide may be applied to materials such as aluminum and silver that have weak mechanical properties and undergo oxidation.
本実施形態のスライドガラス120は、可視域の光に対して4%を超える反射率を有しているので、蛍光観察には不適ではあるが、一般の明視野透過観察では像に色が付くことがなく、AF用の安価なスライドガラスが提供できる。
Since the
第三実施形態
本実施形態は、倒立顕微鏡に適用される細胞培養器に向けられている。
Third Embodiment This embodiment is directed to a cell culture device applied to an inverted microscope.
倒立顕微鏡による検鏡では、底面の少なくとも一部が透明な容器(細胞培養器)内で生きた細胞を培養し、細胞培養器を倒立顕微鏡のステージに載せ、細胞培養器内の細胞を下方から観察することも多い。 In the microscopic examination using an inverted microscope, the living cells are cultured in a container (cell culture vessel) with at least a part of the bottom surface transparent, the cell culture vessel is placed on the stage of the inverted microscope, and the cells in the cell culture vessel are placed from below. I often observe.
図6は、本発明の第三実施形態による細胞培養器のひとつであるシャーレの断面を示している。また図7は、図6に示されたシャーレの分解斜視図である。 FIG. 6 shows a cross section of a petri dish that is one of the cell culture devices according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an exploded perspective view of the petri dish shown in FIG.
シャーレ160は下部基板162と円筒体168とから構成される。下部基板162と円筒体168は接着によって固定されている。円筒体168は例えばガラスまたは樹脂または金属製のリングからなる。下部基板162はガラス板で、上面に可視光反射防止・近赤外光反射コート164が施され、下面に反射防止コート166が施されている。可視光反射防止・近赤外光反射コート164の構成は第一実施形態の可視光反射防止・近赤外光反射コート124と同様である。反射防止コート166の構成は第一実施形態の反射防止コート126と同様である。
The
本実施形態のシャーレ160に対するAF動作は、第一実施形態の狭持標本体を倒立顕微鏡へ適用した場合とまったく同様である。
The AF operation for the
本実施形態のシャーレ160によれば、倒立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作に対しても、観察光に悪影響を与えることなく、シャーレ160の凹部底面すなわち下部基板162の上面から十分な光量の検出光の反射光が生じる。このため、良好なAF動作を可能にする。
According to the
本実施形態のシャーレ160は、下部基板162と円筒体168とを接合した構造であるが、通常のシャーレの内側底面に近赤外光反射コートが施された構成であってもよい。しかし、通常のシャーレの底はガラスの面精度が悪いので、本実施形態のように下部基板162と円筒体168とを接合した構造の方が好適である。
The
図8は、本発明の第三実施形態による別の細胞培養器であるウェルプレートの分解斜視図である。 FIG. 8 is an exploded perspective view of a well plate which is another cell culture device according to the third embodiment of the present invention.
ウェルプレート180は下部基板182と上部基板188とから構成される。下部基板182と上部基板188は接着によって固定されている。上部基板188は例えばガラスまたは樹脂または金属の板で構成され、ウェルを規定する複数の貫通穴が形成されている。下部基板182はガラス板で、上面に可視光反射防止・近赤外光反射コート184が施され、下面に反射防止コート186が施されている。可視光反射防止・近赤外光反射コート184の構成は第一実施形態の可視光反射防止・近赤外光反射コート124と同様である。反射防止コート186の構成は第一実施形態の反射防止コート126と同様である。
The
本実施形態のウェルプレート180に対するAF動作は、シャーレ160の場合と同様、すなわち、第一実施形態の狭持標本体を倒立顕微鏡へ適用した場合とまったく同様である。
The AF operation for the
本実施形態のウェルプレート180によれば、倒立顕微鏡におけるAF装置のピントサーチ動作に対しても、観察光に悪影響を与えることなく、ウェルプレート180のウェル底面すなわち下部基板182の上面から十分な光量の検出光の反射光が生じる。このため、良好なAF動作を可能にする。
According to the
110…狭持標本体、120…スライドガラス、120a…上面、120b…下面、124…可視光反射防止・近赤外光反射コート、126…反射防止コート、130…カバーガラス、130a…上面、130b…下面、134…反射防止コート、140…標本、142…観察対象物、142a…表面、144…封入剤、150…乾燥系対物レンズ、152…油浸対物レンズ、153…イマージョンオイル、154…コンデンサーレンズ、155…イマージョンオイル、156…対物レンズ、160…シャーレ、162…下部基板、164…可視光反射防止・近赤外光反射コート、166…反射防止コート、168…円筒体、180…ウェルプレート、182…下部基板、184…可視光反射防止・近赤外光反射コート、186…反射防止コート、188…上部基板、200…AF光学系、202…光源、204…コリメートレンズ、206…ナイフエッジ、208…偏光ビームスプリッター、210…収差補正レンズ、212…レンズ、214…λ/4板、216…ハーフミラー、218…対物レンズ、220…ナイフエッジ、222…レンズ、224…光検出器。
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