JP2006139181A

JP2006139181A - 顕微鏡装置

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Publication number: JP2006139181A
Application number: JP2004330377A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsuyuki; 啓露木
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-06-01
Also published as: EP1657581B1; DE602005004097T2; US7130117B2; US20060103922A1; EP1657581A1; DE602005004097D1

Abstract

【課題】試料と対物レンズとの位置関係に注意を払うことなく、試料と対物レンズとを迅速に近接あるいは離間させ、試料と対物レンズとの適正な相対位置関係において、焦点位置を微調整する。
【解決手段】試料Ａに対して対物レンズ５を相対的に光軸方向に沿って近接または離間させる第１のフォーカス機構８と、内部光学系２２を光軸方向に沿って変位させる第２のフォーカス機構２５と、対物レンズ５が所定の切替位置に配置されたときに、第１のフォーカス機構８による動作と第２のフォーカス機構２５による動作とを切り替える切替装置３４とを備える顕微鏡装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

この発明は、顕微鏡装置に関するものである。

従来、顕微鏡装置としては、試料と対物レンズとの相対位置を光軸方向に変化させ、試料に対して対物レンズの焦点位置を迅速かつ大まかに移動させる粗動ハンドルと、試料に対して対物レンズの焦点位置を精密に移動させる微動ハンドルとを備えるものが知られている。
このような顕微鏡装置においては、観察者は、試料に対する対物レンズの焦点位置の大まかな位置合わせを粗動ハンドルによって行い、精密な位置あわせを微動ハンドルによって行うようにしていた。
特開２００４−４１６５号公報

しかしながら、粗動ハンドルによる焦点位置調整は迅速に行われるため、観察者は常に試料と対物レンズとの相対位置関係を確認しながら粗動ハンドルを操作する必要がある。特に、試料が破損しやすいものである場合には、粗動ハンドルの操作によって対物レンズが試料に接触して破損しないように注意する必要がある。また、液体内に浸漬された試料の観察を、液浸対物レンズを使用せずに行う場合には、対物レンズが液体に接触しないように注意する必要がある。さらに、共焦点顕微鏡のように、試料の内部を観察する顕微鏡の場合には、対物レンズを試料に接触させてもよいが、過度に押し付けてしまわないように注意する必要もある。

したがって、これらの不都合を回避するために、試料と対物レンズとを相対的に近接させる際には、試料と対物レンズとの相対位置が十分に離れている状態で粗動ハンドルによる位置調整を止め、そこからは微動ハンドルによって慎重に近接させていくことが考えられる。しかしながら、この場合には、焦点位置が設定されるまでに要する時間が長くなり、観察時間が長期化する不都合がある。

また、仮に試料と対物レンズとの相対位置を十分に近接した状態まで祖動ハンドルで調整できたとしても、微動ハンドルによる位置調整作業中に、試料と対物レンズとの位置関係の確認を怠ると、やはり、試料と対物レンズとを接触させたり、過度に押圧したりしてしまう不都合が考えられる。

特に、暗室あるいは暗箱内において遠隔操作により作動される蛍光顕微鏡等の場合には、試料と対物レンズとの相対位置関係の確認作業は、観察を中断して照明を点灯し、あるいは暗箱を開いて行う必要がある。このため、確認作業が極めて煩わしく、また、観察作業を効率的に行うことができないという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、試料と対物レンズとの位置関係に注意を払うことなく、試料と対物レンズとを迅速に近接あるいは離間させ、試料と対物レンズとの適正な相対位置関係において、焦点位置を微調整することができる顕微鏡装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、試料に対して対物レンズを相対的に光軸方向に沿って近接または離間させる第１のフォーカス機構と、内部光学系を光軸方向に沿って変位させる第２のフォーカス機構と、前記対物レンズが所定の切替位置に配置されたときに、第１のフォーカス機構による動作と第２のフォーカス機構による動作とを切り替える切替装置とを備える顕微鏡装置を提供する。

本発明によれば、第１のフォーカス機構の作動により試料に対して対物レンズが光軸方向に沿って近接させられる。そして、対物レンズが所定の切替位置に配されたときには切替装置が作動して第１のフォーカス機構が停止し、第２のフォーカス機構に切り替わる。第２のフォーカス機構が作動すると、対物レンズが移動することなく内部光学系が光軸方向に沿って試料に向かって変位させられる。

したがって、切替位置を適正に設定しておけば、対物レンズが試料と接触して試料を損傷することが防止される。一方、焦点位置を試料から離れる方向に移動させる際には、まず第２のフォーカス機構が移動し、次いで第１のフォーカス機構が移動することにより、対物レンズが試料から離れることになる。
これにより、観察者は、試料と対物レンズとの位置関係に注意を払うことなく、試料と対物レンズとを迅速に近接あるいは離間させ、試料と対物レンズとの適正な相対位置関係において、焦点位置を微調整することができる。

上記発明においては、前記対物レンズの先端面が試料に対して所定の距離に配置されたことを検出する距離センサを備え、前記切替装置が、前記距離センサによる検出信号に基づいて動作を切り替えることが好ましい。
このようにすることで、距離センサの作動により切替位置が検出され、これによって、第１のフォーカス機構と第２のフォーカス機構とを切り替えることができる。したがって、対物レンズの先端面を試料に接触させたくない場合、例えば、試料が脆く、損傷しやすい場合等に効果的である。

また、上記発明においては、前記対物レンズの先端面が試料に接触したことを検出する接触センサを備え、前記切替装置が、前記接触センサによる検出信号に基づいて動作を切り替えることとしてもよい。
このようにすることで、対物レンズの先端面が試料に接触すると、接触センサの作動により切替装置が作動し、第１のフォーカス機構と第２のフォーカス機構とが切り替えられる。したがって、対物レンズの先端面を試料に接触させた状態で、さらに、焦点位置を調節しながら観察を行う場合、例えば、生体の脈動を対物レンズを押し付けることで抑制し、画像のブレを防止しながら観察する場合等に効果的である。

また、上記発明においては、前記試料が液体内部に浸漬された状態に配置され、前記対物レンズの先端面が液面に対して所定の距離に配置されたことを検出する距離センサを備え、前記切替装置が、前記距離センサによる検出信号に基づいて動作を切り替えることにしてもよい。
このようにすることで、距離センサの作動により液面からの距離が検出され、その検出信号に基づいて、切替装置が第１のフォーカス機構と第２のフォーカス機構とを切り替えることができる。したがって、対物レンズの先端面を液面に接触させたくない場合、例えば、対物レンズが液浸対物レンズではない場合等に効果的である。

本発明によれば、対物レンズを移動させる第１のフォーカス機構と、内部光学系を移動させる第２のフォーカス機構とを切替装置によって切り替えるので、観察者は、試料と対物レンズとの位置関係に注意を払うことなく、試料と対物レンズとを迅速に近接あるいは離間させることができる。したがって、試料と対物レンズとの適正な相対位置関係において、焦点位置を微調整することができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡装置１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置１は、図１に示されるように、例えば、レーザ走査型顕微鏡１であって、レーザ光を発するレーザ光源２および試料Ａからの観察光を検出する光検出器３とを含む光学ユニット４と、試料Ａに接触させられる対物レンズユニット５を備えた測定ヘッド６と、これら光学ユニット４と測定ヘッド６とを接続する光ファイバ７と、測定ヘッド６を昇降させる昇降機構（第１のフォーカス機構）８と、該昇降機構８、光学ユニット４および測定ヘッド６を制御する制御装置９と、光検出器３により検出された画像を表示するモニタ１０とを備えている。図中、符号１１は、試料Ａを搭載するステージ、符号１２，１３は測定ヘッド６と制御装置９とを接続するケーブルである。なお、光学ユニット４と測定ヘッド６とは必ずしも光ファイバ７によって接続しなくてもよく、直結することにしてもよい。

前記光学ユニット４には、レーザ光源２から発せられた光を平行光にするコリメートレンズ１４と、平行光を光ファイバ７の端面７ａに集光させる集光レンズ１５、レーザ光（励起光）と観察光（蛍光）とを分岐するダイクロイックミラー１６および分岐された蛍光を光検出器３に集光させる集光レンズ１７が設けられている。光検出器３は、例えば、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）である。

前記測定ヘッド６は、光ファイバ７内を伝播されてきたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ１８と、平行光にされたレーザ光を２次元方向に走査する光走査部１９と、走査された光を集光して第１中間像Ｂを形成する瞳投影光学系２０と、第１中間像Ｂを結像したレーザ光を平行光に変換する第１の結像レンズ２１と、平行光にされたレーザ光を集光して第２中間像Ｃを結像する第２の結像レンズ２２と、第２中間像Ｃのレーザ光を試料Ａに再結像させる対物レンズ２３とを備えている。コリメートレンズ１８、光走査部１９、瞳投影光学系２０、第１の結像レンズ２１および第２の結像レンズ２２は、筐体２４内に収容され、対物レンズ２３は筐体２４に着脱可能に取り付けられた対物レンズユニット５内に収容されている。

前記光走査部１９は、例えば、１軸回りに揺動させられる２台のガルバノミラー１９ａ，１９ｂを対物レンズの瞳共役面に近接させ、２軸を直交させて配置する、いわゆる近接ガルバノミラーである。光走査部１９は、ケーブル１２によって制御装置９に接続され、制御装置９からの指令により、直交する２軸回りに高速で揺動させられるようになっている。これにより、ガルバノミラー１９ａ，１９ｂに入射されたレーザ光を所定の角度範囲にわたって振ることで、試料Ａ上の所定領域にわたってレーザ光を走査させることができるようになっている。

前記第２の結像レンズ２２は、１軸のアクチュエータ（第２のフォーカス機構）２５によって光軸方向に直線移動可能に支持されている。アクチュエータ２５の作動により第２の結像レンズ２２を光軸方向に直線移動させるだけで、有限型の対物レンズユニット５の先端５ａを変位させることなく焦点位置を調節することができる。これにより、対物レンズユニット５の先端５ａによって試料Ａの脈動を抑え、脈動によるブレを抑えた鮮明な画像を得ることができるとともに、観察深さを任意の位置に変化させて観察を行うことができるようになっている。

前記対物レンズユニット５は、観察の際に試料Ａの表面に先端５ａを接触させる方式のものであり、先端５ａに試料Ａとの接触を検出する接触センサ２６（図４参照。）を備えている。接触センサ２６において検出された接触検知信号は、ケーブル２７を介して制御装置９に送られるようになっている。

前記昇降機構８は、ベース２８と、該ベース２８に固定されたリニアガイド２９と、該リニアガイド２９に沿って上下方向に移動可能に支持されたスライダ３０と、該スライダ３０を上下方向に駆動するモータ３１およびボールネジ３２とを備えている。スライダ３０は、前記測定ヘッド６の筐体２４に固定されている。したがって、モータ３１を作動させてボールネジ３２を回転させることにより、スライダ３０がリニアガイド２９に沿って上下方向に駆動され、スライダ３０に固定された測定ヘッド６が上下方向に移動させられるようになっている。

前記制御装置９は、操作部３３と処理部３４とを備えている。操作部３３は、例えば、観察者により回転させられるダイヤル３５を備えている。例えば、ダイヤル３５を右に回すと、焦点位置Ｄを下降させる指令が処理部３４に送られ、左に回すと、焦点位置Ｄを上昇させる指令が処理部３４に送られるようになっている。

前記処理部３４は、前記測定ヘッド６内の光走査部１９および光学ユニット４の作動を制御するとともに、測定ヘッド６内のアクチュエータ２５および昇降機構８の作動を制御するようになっている。
具体的には、処理部３４は２枚のガルバノミラー１９ａ，１９ｂに対してそれぞれ偏向角度指令を送ることで、レーザ光源２からのレーザ光を２次元的に走査させるようになっている。また、処理部３４は光学ユニット４内のレーザ光源２に対して、レーザ光の出力、停止および光強度の調整等の指令を出力するようになっている。また、処理部３４は光学ユニット４内の光検出器３から送られてくる検出信号をガルバノミラー１９ａ，１９ｂによるレーザ光の走査位置と対応づけて記録することで、２次元画像を構成し、モニタ１０に出力するようになっている。

また、処理部３４には、前記対物レンズユニット５の先端５ａに設けられた接触センサ２６から出力される接触信号が入力されるようになっている。処理部３４においては、接触信号の有無により、操作部３３により作動させる焦点位置の移動手段を昇降機構８とアクチュエータ２５とで切り替えるようになっている。

具体的には、図２に示されるように、操作部３３からの焦点位置下降指令が処理部３４に入力される（Ｓ１）と、処理部３４は、接触センサ２６からの接触信号の有無を確認し（Ｓ２）、接触信号がない場合には昇降機構８を作動させ（Ｓ３）、接触信号が存在する場合にはアクチュエータ２５を作動させるようになっている（Ｓ４）。また、図３に示されるように、操作部３３からの焦点位置上昇指令が処理部３４に入力される（Ｓ１１）と、処理部３４は、接触センサ２６からの接触信号の有無を確認し（Ｓ１２）、接触信号がない場合には昇降機構８を作動させ（Ｓ１３）、接触信号が存在する場合には、まず、アクチュエータ２５を作動させ（Ｓ１４）、アクチュエータ２５がその動作範囲の上限まで作動させられた後に昇降機構８を作動させるようになっている（Ｓ１５）。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る光走査型観察装置１によれば、レーザ光源２から発せられたレーザ光が、コリメートレンズ１４および集光レンズ１５によって光ファイバ７内に入射させられ、光ファイバ７内を伝播してコリメートレンズ１８に入射させられる。コリメートレンズ１８において、レーザ光は平行光とされて光走査部１９に入射される。ガルバノミラー１９ａ，１９ｂは所定の角度範囲にわたって揺動させられることにより入射されたレーザ光を所定の角度範囲内で偏向して瞳投影光学系２０に向かわせる。

瞳投影光学系２０に入射されたレーザ光は、一旦第１中間像Ｂを結像した後に第１の結像レンズ２１に入射させられて略平行光とされ、第２の結像レンズ２２に入射させられる。レーザ光は第２の結像レンズ２２によって集光されることにより第２中間像Ｃを結像しながら対物レンズユニット５内の対物レンズ２３に入射される。そして、対物レンズ２３に入射したレーザ光は、対物レンズ２３によって、対物レンズユニット５の先端５ａから各光学系１８，２０〜２３により定まる距離（作動距離）だけ離れた位置に再結像させられる。

レーザ光が試料Ａに照射されると、レーザ光によって試料Ａ内に含まれる蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。発生した蛍光は、対物レンズ２３、第２の結像レンズ２２、第１の結像レンズ２１、瞳投影光学系２０、ガルバノミラー１９ａ，１９ｂ、およびコリメートレンズ１８を介して入射経路と同一経路を戻り、コリメートレンズ１８によって光ファイバ７の端面７ｂに集光させられる。すなわち、対物レンズ２３による再結像位置Ｄ、つまり、本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡１の焦点位置Ｄと、筐体２４内の光ファイバ７の端面７ｂとは共役な位置となる。したがって、この光ファイバ７の端面７ｂがピンホールとして機能し、焦点位置Ｄから発せられた戻り光のみが光ファイバ７内に入射されることになる。

そして、光ファイバ７内を伝播して光学ユニット４に戻った蛍光は、ダイクロイックミラー１６によってレーザ光から分離され、集光レンズ１７によって光検出器３に検出される。光検出器３から出力された画像信号は、処理部３４において画像処理されることにより、モニタ１０に表示されることになる。

ここで、まず、本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡１を用いて、図４（ａ）に示されるように、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａの表面から上方に離れた状態から、その焦点位置Ｄを試料Ａに近接させていき、最終的に試料Ａ表面から所定の深さに配される観察対象部位Ｅに焦点位置Ｄを配置させる場合について説明する。
観察者は、操作部３３のダイヤル３５を右に回転させることにより、焦点位置Ｄを下降させる。この場合に、接触センサ２６からの接触信号が処理部３４に入力されていない状態では、アクチュエータ２５は作動させられることなく、昇降機構８のみが作動させられる。アクチュエータ２５は、その動作範囲の最上位に配置された状態に保持されている。

観察者は、モニタ１０を見ながらダイヤル３５を右に回し続けると、図４（ｂ）に示されるように、焦点位置Ｄが通過する試料Ａの各位置における画像がモニタ１０に表示されるようになる。そして、図４（ｃ）に示されるように、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａの表面に接触すると、接触センサ２６が作動して接触信号が出力される。したがって、処理部３４においては、昇降機構８への作動指令からアクチュエータ２５への作動指令に切り替えられる。

これにより、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａの表面に接触した状態で停止され、図４（ｄ）に示されるように、測定ヘッド６内部の第２の結像レンズ２２がアクチュエータ２５によって下降させられる。したがって、対物レンズユニット５を停止したままの状態で、試料Ａの内部において焦点位置Ｄをさらに下降させることができ、観察対象部位Ｅの画像を得ることができる。

この場合において、本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡１によれば、対物レンズユニット５の先端５ａの接触センサ２６が試料Ａとの接触を検出したことに基づいて昇降機構８とアクチュエータ２５とが自動的に切り替わるので、観察者は、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａに接触したか否かを目視確認する必要がない。すなわち、観察者は、モニタ１０を見ながら操作部３３のダイヤル３５を操作するだけで済む。したがって、対物レンズユニット５と試料Ａとの接触を確認する作業や、接触前後において作動させる昇降機構８およびアクチュエータ２５の操作の切替等の煩わしさがないという利点がある。

特に、蛍光観察を行う場合には、光量が微弱であるために、暗室や暗箱内で行われるのが一般的であるため、観察者が対物レンズユニット５の先端５ａと試料Ａとの接触を目視確認しなくて済む本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡１によれば、確認時に照明を点灯させたり、暗箱を開けたりする手間を省くことができ、極めて有効である。

また、目視で対物レンズユニット５の先端５ａと試料Ａとの接触を確認しながら焦点位置Ｄを下降させていく作業は、熟練によらなければ非常に時間がかかる作業となる。これに対して、本実施形態によれば、観察者は対物レンズユニット５と試料Ａとの接触に注意を払うことなく焦点位置Ｄを下降させていくことができ、所望の位置まで迅速に焦点位置Ｄを移動させることができる。したがって、観察あるいは観察準備に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態に係るレーザ走査型顕微鏡１によれば、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａの表面に接触した後には、昇降機構８による測定ヘッド６の下降、すなわち、対物レンズユニット５の下降が停止されるので、対物レンズユニット５を試料Ａに対して過度に押し付けることが防止される。これにより、試料Ａの損傷、あるいは対物レンズユニット５の損傷を回避することができる。

次に、図４（ｄ）に示されるように、対物レンズユニット５の先端５ａを試料Ａに接触させた状態から、焦点位置Ｄを上昇させる場合について説明する。
対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａに接触しているので、接触センサ２６からの接触信号が処理部３４に入力されている。したがって、この状態で、観察者がダイヤル３５を左に回すと、図４（ｃ）に示されるように、昇降機構８は作動せず、対物レンズユニット５の先端５ａを試料Ａの表面に接触させたままの状態で、アクチュエータ２５が作動して第２の結像レンズ２２が上昇させられ、焦点位置Ｄが上昇させられることになる。

そして、第２の結像レンズ２２がその動作範囲の上限位置まで移動させられたときに、処理部３４によってアクチュエータ２５の作動から昇降機構８の作動へと切り替えられ、対物レンズユニット５が試料Ａの表面から離れる方向に移動させられる。
この場合においても、観察者は、対物レンズユニット５と試料Ａとの接触に注意を払うことなく焦点位置Ｄを上昇させていくことができる。

なお、焦点位置Ｄを下降させる場合および上昇させる場合のいずれにおいても、昇降機構８による測定ヘッド６の移動とアクチュエータ２５による第２の結像レンズ２２の移動とを連続的に切り替えることにより、モニタ１０を観察しながらダイヤル３５を操作する観察者には、駆動機構８，２５の切替を感じさせることなく、画像を滑らかに推移させることができる。これとは逆に、昇降機構８に測定ヘッド６の移動とアクチュエータ２５による第２の結像レンズ２２の移動との切替時点において動作を一旦停止すること等により、モニタ１０を観察しながらダイヤル３５を操作している観察者が、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａの表面に接触したこと、あるいは、離間したことを認識できる。また、動作の停止によらずに、駆動機構８，２５が切り替えられたことを他の報知手段、例えば、操作部３３に設けたランプ等の表示や音声によって報知することにしてもよい。

また、上記実施形態においては、対物レンズユニット５を測定ヘッド６の筐体２４に固定し、昇降機構８によって測定ヘッド６ごと昇降させることとしたが、これに代えて、測定ヘッド６の筐体２４をベース２８に固定し、該筐体２４に対して対物レンズユニット５を昇降させる新たな昇降機構８を設けてもよい。また、対物レンズユニット５を昇降させることに代えて、ステージ１１を昇降させる昇降機構を設けることにしてもよい。

また、上記実施形態においては、対物レンズユニット５の先端５ａに設けた接触センサ２６により、試料Ａとの接触の有無を検出して、焦点位置Ｄの駆動機構８，２５を切り替えることとしたが、これに代えて、圧力センサによって、接触圧力を検出し、所定の圧力に達した時点で切り替えることにしてもよい。これによって、より正確かつ直接的に試料Ａの押圧状態を管理できる。例えば、拍動や呼吸動等によって脈動する小動物等の試料Ａを観察する場合、所定の接触圧力で試料Ａを押し付けた状態とすることにより、脈動を抑えてブレのない鮮明な画像を得ることができるという利点がある。

また、接触センサ２６に代えて、レーザ変位計等の任意の距離センサを採用してもよい。この場合、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａに対して所定の距離となったときに駆動機構８，２５を切り替えることができる。

対物レンズユニット５自体を動かす場合と、結像レンズ２２を動かす場合とを比較すると、焦点位置Ｄの移動速度は、対物レンズユニット５自体を移動させた方が速い。したがって、試料Ａに対して所定の距離に近接するまでは昇降機構８によって焦点位置Ｄを素早く移動させ、その後はアクチュエータ２５によって焦点位置Ｄを精密に移動させるようにすることができる。また、試料Ａから焦点位置Ｄを遠ざける場合には、対物レンズユニット５が所定の位置に離れるまではゆっくりと移動させ、その後は迅速に遠ざけることで、対物レンズユニット５を試料Ａから素早く待避させ、試料Ａに対する作業空間を迅速に確保することができる。

また、対物レンズユニット５の周囲にセンサを設けることなく、昇降機構８およびアクチュエータ２５の位置制御に使用する位置情報に基づいて、所定の設定位置に配されたときにこれらの駆動機構８，２５を切り替えることにしてもよい。

また、上記実施形態においては、第２の結像レンズ２２をアクチュエータ２５によって昇降させることとしたが、これに代えて、コリメートレンズ１８を光軸方向に変位させることにしてもよい。また、光ファイバ７の先端面７ｂを光軸方向に移動させることにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、レーザ走査型蛍光観察装置１に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の任意の方式の顕微鏡装置に適用することができる。

また、試料が液体内部に浸漬された状態に配置されている場合には、距離センサとして、対物レンズユニット５の先端５ａが液面に対して所定の距離に配置されたことを検出する距離センサを備えることにしてもよい。
このようにすることで、距離センサの作動により液面からの距離が検出され、その検出信号に基づいて、処理部３４が昇降機構８とアクチュエータ２５とを切り替えることができる。したがって、対物レンズユニット５の先端５ａを液面に接触させたくない場合、例えば、対物レンズユニット５が液浸対物レンズではない場合等に効果的である。

また、対物レンズユニット５の先端５ａが試料Ａに接触している状態から離間させる場合に、上記実施形態においては、第２の結像レンズ２２がアクチュエータ２５による動作範囲の最上位に配されたときに昇降機構８を作動させることとしたが、これに代えて、動作範囲の途中位置に原点を設け、アクチュエータ２５により第２の結像レンズ２２を原点に戻した状態で昇降機構８を作動させることにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る顕微鏡装置を示す全体構成図である。図１の顕微鏡装置により焦点位置を下降させる動作を説明するフローチャートである。図１の顕微鏡装置により焦点位置を上昇させる動作を説明するフローチャートである。図２および図３の動作における対物レンズユニットと試料との関係を示す説明図である。

符号の説明

Ａ試料
１レーザ走査型顕微鏡（顕微鏡装置）
５対物レンズユニット（対物レンズ）
５ａ先端（先端面）
７ａ光ファイバの端面（内部光学系）
８昇降機構（第１のフォーカス機構）
１８コリメートレンズ（内部光学系）
２２第２の結像レンズ（内部光学系）
２５アクチュエータ（第２のフォーカス機構）
２６接触センサ
３４処理部（切替装置）

Claims

試料に対して対物レンズを相対的に光軸方向に沿って近接または離間させる第１のフォーカス機構と、
内部光学系を光軸方向に沿って変位させる第２のフォーカス機構と、
前記対物レンズが所定の切替位置に配置されたときに、第１のフォーカス機構による動作と第２のフォーカス機構による動作とを切り替える切替装置とを備える顕微鏡装置。
前記対物レンズの先端面が試料に対して所定の距離に配置されたことを検出する距離センサを備え、
前記切替装置が、前記距離センサによる検出信号に基づいて動作を切り替える請求項１に記載の顕微鏡装置。
前記対物レンズの先端面が試料に接触したことを検出する接触センサを備え、
前記切替装置が、前記接触センサによる検出信号に基づいて動作を切り替える請求項１に記載の顕微鏡装置。
前記試料が液体内部に浸漬された状態に配置され、
前記対物レンズの先端面が液面に対して所定の距離に配置されたことを検出する距離センサを備え、
前記切替装置が、前記距離センサによる検出信号に基づいて動作を切り替える請求項１に記載の顕微鏡装置。