JP2006343490A - Observation device - Google Patents

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直人 ▲吉▼田
Naoto Yoshida
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an observation device such as a microscopic observation device capable of always being set in optimum lighting conditions. <P>SOLUTION: The observation device is equipped with: a light source 10 which generates light for irradiating a sample S; observation optical systems 8(9) which observe the light from the sample S and comprise objective lenses 6a(6b) and imaging lenses 7a(7b); a turret 5 which selectively switches the observation optical systems 8(9) onto an observation optical axis (a) with respect to the sample S; fibers 14(16) which are set in the optimum lighting conditions with respect to the observation optical systems 8(9) respectively and irradiate the sample S with the light from the light source 10; and reflecting mirrors 12a(12b) which introduce the light from the light source 10 into the fibers 14(16) according to the observation optical systems 8(9) selected onto the observation optical axis (a) by the turret 5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、顕微鏡観察装置などの観察装置に関するものである。   The present invention relates to an observation apparatus such as a microscope observation apparatus.

従来、観察装置、例えば顕微鏡観察装置として、特許文献1に開示されるものが知られている。この顕微鏡観察装置は、試料に対向配置される対物レンズと、CCDカメラ等の撮像手段に拡大像を結像させる結像レンズを有し、さらに、これら対物レンズと結像レンズとの間に、所定の倍率範囲にわたって連続的に倍率を変更可能とした変倍リレーレンズを配置するようにしている。   Conventionally, what is disclosed by patent document 1 is known as an observation apparatus, for example, a microscope observation apparatus. This microscope observation apparatus has an objective lens arranged opposite to the sample, and an imaging lens that forms an enlarged image on an imaging means such as a CCD camera. Further, between these objective lens and the imaging lens, A variable power relay lens that can change the magnification continuously over a predetermined magnification range is arranged.

この場合、対物レンズと結像レンズの倍率は、固定されていて、変倍リレーレンズの変倍により観察倍率を変更することができるようになっている。
しかし、このような特許文献1のものは、低い倍率から高い倍率まで全て、同一の対物レンズを使用しているため、特に、低い倍率の場合には、開口数が過度に小さくなって取得される画像の解像度が極端に低下してしまい、広い倍率範囲にわたる変倍が困難になるという問題があった。
In this case, the magnifications of the objective lens and the imaging lens are fixed, and the observation magnification can be changed by changing the magnification of the variable power relay lens.
However, since the thing of such patent document 1 uses the same objective lens altogether from low magnification to high magnification, especially in the case of low magnification, a numerical aperture becomes too small and is acquired. There is a problem that the resolution of an image is extremely lowered, and it is difficult to change the magnification over a wide magnification range.

そこで、対物レンズについて、倍率の異なるものを複数用意するとともに、これら複数の対物レンズを対物レンズ切替機構により切替え可能とするとともに、結像レンズについても倍率の異なるものを複数用意し、これら複数の結像レンズを結像レンズ切替機構により切替え可能とした観察装置が考えられている。   Accordingly, a plurality of objective lenses having different magnifications are prepared, and the plurality of objective lenses can be switched by the objective lens switching mechanism, and a plurality of imaging lenses having different magnifications are prepared. An observation apparatus is considered in which an imaging lens can be switched by an imaging lens switching mechanism.

このような構成を採用すれば、対物レンズ切替機構を作動させて対物レンズの倍率を切換えると同時に、結像レンズ切替機構を作動させて対物レンズに適合する結像レンズを選択することにより、低い倍率においても開口数を過度に小さくなることがなくなり、高い解像度で画像を取得することが可能となる。
特開平7-104192号公報
If such a configuration is adopted, the objective lens switching mechanism is operated to switch the magnification of the objective lens, and at the same time, the imaging lens switching mechanism is operated to select an imaging lens suitable for the objective lens, which is low. The numerical aperture is not excessively reduced even at the magnification, and an image can be acquired with high resolution.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-104192

ところで、このように構成したものでは、低い倍率で観察する場合には、試料の広い範囲を観察するため、広い範囲を照明する必要があるが、一方で、高い倍率で観察する場合、低い倍率と同様の照明では暗い観察像しか得ることができないため、より明るい照明が必要になる。この場合、試料を照明する照明手段に変倍リレーレンズを設けるなどの方法が考えられるが、低倍から高倍までの広い倍率範囲を持つような場合は、低い倍率の際に必要となる広い照明範囲と、高い倍率の際に必要となるな明るい照明を両立させるのが難しいという問題を生じる。   By the way, with such a configuration, when observing at a low magnification, it is necessary to illuminate a wide range in order to observe a wide range of the sample. On the other hand, when observing at a high magnification, a low magnification is required. With the same illumination, only a dark observation image can be obtained, so a brighter illumination is required. In this case, a method such as providing a variable magnification relay lens in the illumination means for illuminating the sample is conceivable. However, if there is a wide magnification range from low magnification to high magnification, the wide illumination required for low magnification is required. There is a problem that it is difficult to achieve both the range and the bright illumination required at high magnification.

一方、このような観察装置では、試料に対する照明方法として、観察光軸に対して角度を持って照明光を試料に照射する偏射照明が用いられることがあるが、このような偏射照明においては、試料表面の凹凸に対して斜めから照明することにより生じる影を小さくするために、観察光軸に対する照明光の角度をできるだけ小さくしたい。しかし、一般に低い倍率の対物レンズはレンズ先端と試料の間隔が広く、高い倍率の対物レンズは試料との間隔が狭いため、低い倍率から高い倍率まで一様に、照明光の角度を小さくすることが難しい。   On the other hand, in such an observation apparatus, as an illumination method for the sample, an oblique illumination that irradiates the sample with illumination light having an angle with respect to the observation optical axis may be used. Wants to make the angle of the illumination light with respect to the observation optical axis as small as possible in order to reduce the shadow caused by illuminating the unevenness of the sample surface obliquely. However, since the objective lens with a low magnification generally has a wide gap between the lens tip and the sample, and the objective lens with a high magnification has a narrow gap with the sample, the angle of the illumination light should be uniformly reduced from a low magnification to a high magnification. Is difficult.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、常に最適な照明条件を得ることができる観察装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an observation apparatus that can always obtain optimum illumination conditions.

請求項1記載の発明は、試料に照射する光を発生する光源と、前記試料からの光を観察する複数の観察光学系と、前記試料に対する観察光軸上に前記複数の観察光学系を選択的に切換える切換え手段と、前記複数の観察光学系に対しそれぞれ最適な照明条件に設定され前記光源の光を前記試料に照射する複数の照明手段と、前記切換え手段により前記観察光軸上に選択された前記観察光学系に応じて前記照明手段を選択する選択手段とを具備したことを特徴としている。   According to the first aspect of the present invention, a light source that generates light to irradiate a sample, a plurality of observation optical systems that observe light from the sample, and the plurality of observation optical systems are selected on an observation optical axis for the sample Switching means, a plurality of illumination means for irradiating the sample with light from the light source set to optimum illumination conditions for each of the plurality of observation optical systems, and selection on the observation optical axis by the switching means And a selection unit that selects the illumination unit according to the observation optical system.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記複数の観察光学系は、それぞれ前記試料からの光を集光する対物レンズと、該対物レンズの試料上の像を結像させる結像レンズからなり、且つ前記対物レンズの倍率が異なることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the plurality of observation optical systems each form an objective lens that collects light from the sample, and an image of the objective lens on the sample. It is characterized by comprising an imaging lens and the magnification of the objective lens being different.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記切換え手段は、前記複数の観察光学系を取付けたターレットからなることを特徴としている。   A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the switching means comprises a turret to which the plurality of observation optical systems are attached.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記複数の照明手段は、それぞれ対応する観察光学系の対物レンズの観察範囲を満たすような範囲で前記試料に対し光を照射することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the plurality of illuminating units irradiate the sample with light within a range that satisfies an observation range of the objective lens of the corresponding observation optical system. It is characterized by.

請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記選択手段は、前記切換え手段により前記観察光軸上に切換えられた前記観察光学系に対応する前記照明手段に対し、前記光源からの光を導入させる光学部材を有することを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the selection unit is configured to change the illumination unit corresponding to the observation optical system switched on the observation optical axis by the switching unit from the light source. It is characterized by having an optical member for introducing the light.

本発明によれば、常に最適な照明条件を得ることができる観察装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the observation apparatus which can always obtain optimal illumination conditions can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1(a)(b)、図2(a)(b)は、本発明の第1の実施の形態が適用される顕徴鏡観察装置の概略構成を示している。
(First embodiment)
FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B show a schematic configuration of a microscope observation apparatus to which the first embodiment of the present invention is applied.

図において、1はベースで、このベース1は、水平な設置面に設置される第1ベース1aと、この第1ベース1aの上方に所定間隔をおいて平行に配置される第2ベース1bとを備えている。これら第1ベース1aと第2ベース1bの間には、第1ベース1aと第2ベース1bの間の距離を決定する複数の間隔部材2が設けられている。   In the figure, reference numeral 1 denotes a base. The base 1 includes a first base 1a installed on a horizontal installation surface, and a second base 1b arranged in parallel above the first base 1a at a predetermined interval. It has. Between the first base 1a and the second base 1b, a plurality of spacing members 2 for determining the distance between the first base 1a and the second base 1b are provided.

第1ベース1a上には、ステージ3が配置されている。このステージ3には、マウス等の実験小動物からなる試料Sが載置される。この場合、ステージ3は、載置された試料Sを水平方向、つまりXY方向および鉛直方向に移動させることができるようになっている。   A stage 3 is arranged on the first base 1a. On this stage 3, a sample S made of an experimental small animal such as a mouse is placed. In this case, the stage 3 can move the placed sample S in the horizontal direction, that is, the XY direction and the vertical direction.

第2ベース1bには、支柱4が直立して設けられている。この支柱4には、切換え手段としてのターレット5が回転可能に支持されている。このターレット5には、円板状の対物レンズ支持板5aと結像レンズ支持板5bが所定間隔をおいて平行に配置されている。これら対物レンズ支持板5aと結像レンズ支持板5bは、ターレット5の回転操作により一体に回転するようになっている。   The support 4 is provided upright on the second base 1b. A turret 5 as switching means is rotatably supported on the support column 4. In the turret 5, a disc-shaped objective lens support plate 5a and an imaging lens support plate 5b are arranged in parallel at a predetermined interval. The objective lens support plate 5a and the imaging lens support plate 5b are rotated together by rotating the turret 5.

対物レンズ支持板5aには、円周方向に沿って等間隔に複数、図示例では2個の対物レンズ6a、6bが配置されている。この場合、対物レンズ6aは、高倍のもの、対物レンズ6bは、低倍のものからなっている。また、結像レンズ支持板5bには、円周方向に沿って等間隔に複数、図示例では2個の結像レンズ7a、7bが配置されている。この場合、高倍の対物レンズ6aと結像レンズ7aは、同一光軸上に配置され、第1の観察光学系8を構成し、また、低倍の対物レンズ6bと結像レンズ7bは、同一光軸上に配置され、第2の観察光学系9を構成している。これら第1の観察光学系8及び第2の観察光学系9は、ターレット5の回転操作により選択的に試料Sに対する観察光軸a上に配置される。   On the objective lens support plate 5a, a plurality of, in the illustrated example, two objective lenses 6a and 6b are arranged at equal intervals along the circumferential direction. In this case, the objective lens 6a has a high magnification and the objective lens 6b has a low magnification. Further, a plurality of imaging lenses 7a and 7b in the illustrated example are arranged on the imaging lens support plate 5b at equal intervals along the circumferential direction. In this case, the high-magnification objective lens 6a and the imaging lens 7a are arranged on the same optical axis to form the first observation optical system 8, and the low-magnification objective lens 6b and the imaging lens 7b are the same. The second observation optical system 9 is arranged on the optical axis. The first observation optical system 8 and the second observation optical system 9 are selectively disposed on the observation optical axis a with respect to the sample S by rotating the turret 5.

なお、対物レンズ支持板5aには、対物レンズ6a、6bの他に、さらに倍率の異なる対物レンズを多数備えてもよい。この場合は、結像レンズ支持板5bには、これら倍率の異なる対物レンズに対応する結像レンズが配置される。また、これら倍率の異なる対物レンズ6a(6b)を用いる代わりに、対物レンズと結像レンズの間にズーム機構を設けるようにしてもよい。   In addition to the objective lenses 6a and 6b, the objective lens support plate 5a may be provided with many objective lenses having different magnifications. In this case, imaging lenses corresponding to these objective lenses having different magnifications are arranged on the imaging lens support plate 5b. Further, instead of using the objective lenses 6a (6b) having different magnifications, a zoom mechanism may be provided between the objective lens and the imaging lens.

一方、10は光源で、この光源10は、試料Sを照明するための照明光を発生するものである。光源10から発せられる光の光路には、不図示の集光レンズを介してファイバー11が配置されている。そして、このファイバー11の出射端11aに対向する位置には、選択手段としての光学部材、ここでは、反射部材の反射ミラー12a、12bが配置されている。これら反射ミラー12a、12bは、図1(b)に示すような関係で対物レンズ支持板5a上に配置されるもので、ここでは、図1(a)に示すように第1の観察光学系8が観察光軸a上に位置された状態で、反射ミラー12aがファイバー11の出射端11aに対応し、図2(a)に示すように第2の観察光学系9が観察光軸a上に位置された状態で、反射ミラー12bがファイバー11の出射端11aに対応するようになっている。   On the other hand, 10 is a light source, and this light source 10 generates illumination light for illuminating the sample S. A fiber 11 is disposed in the optical path of light emitted from the light source 10 via a condensing lens (not shown). At a position facing the emission end 11a of the fiber 11, optical members as selection means, here, reflection mirrors 12a and 12b as reflection members are arranged. These reflecting mirrors 12a and 12b are arranged on the objective lens support plate 5a in the relationship shown in FIG. 1B. Here, as shown in FIG. 1A, the first observation optical system is used. In a state in which 8 is positioned on the observation optical axis a, the reflection mirror 12a corresponds to the emission end 11a of the fiber 11, and the second observation optical system 9 is on the observation optical axis a as shown in FIG. In this state, the reflection mirror 12 b corresponds to the emission end 11 a of the fiber 11.

ファイバー11の出射端11aに対応した反射ミラー12a(図1(b)参照)の反射光路には、照明手段として集光レンズ13を介してファイバー14の入射端14aが配置されている。
集光レンズ13は、反射ミラー12aにより反射され光を集光して適切に整え、ファイバー14の入射端14aに入射する。ファイバー14は、入射端14aより入射された光を出射端14bより所定の広がり角を持って出射する。この場合、ファイバー14は、図1(a)に示すように出射端14bより高倍の対物レンズ6aの観察範囲を満たすような比較的狭い範囲で明るい光を出射するようになっている。
An incident end 14a of the fiber 14 is disposed via a condenser lens 13 as an illuminating means in the reflection light path of the reflection mirror 12a (see FIG. 1B) corresponding to the emission end 11a of the fiber 11.
The condenser lens 13 collects the light reflected by the reflecting mirror 12 a and appropriately adjusts the light, and enters the incident end 14 a of the fiber 14. The fiber 14 emits the light incident from the incident end 14a with a predetermined spread angle from the output end 14b. In this case, as shown in FIG. 1A, the fiber 14 emits bright light in a relatively narrow range that satisfies the observation range of the objective lens 6a that is higher than the exit end 14b.

また、ファイバー11の出射端11aに対応した反射ミラー12b(図2(b)参照)の反射光路には、他の照明手段として集光レンズ15を介してファイバー16の入射端16aが配置されている。
集光レンズ15は、反射ミラー12bにより反射され光を集光して適切に整え、ファイバー16の入射端16aに入射する。ファイバー16は、入射端16aより入射された光を出射端16bより所定の広がり角を持って出射する。この場合、ファイバー16は、図2(a)に示すように、出射端16bより低倍の対物レンズ6bの観察範囲を満たすような広い範囲で照明光を出射するようになっている。
In addition, an incident end 16a of the fiber 16 is disposed via a condenser lens 15 as another illumination means in the reflected light path of the reflection mirror 12b (see FIG. 2B) corresponding to the emission end 11a of the fiber 11. Yes.
The condensing lens 15 collects the light reflected by the reflecting mirror 12 b and appropriately adjusts it, and enters the incident end 16 a of the fiber 16. The fiber 16 emits light incident from the incident end 16a with a predetermined divergence angle from the output end 16b. In this case, as shown in FIG. 2A, the fiber 16 emits illumination light in a wide range that satisfies the observation range of the objective lens 6b that is lower than the exit end 16b.

支柱4の先端には、支持部材17を介して撮像手段としてCCDカメラ18が配置されている。CCDカメラ18は、観察光軸a上に配置され、対物レンズ6a(6b)、結像レンズ7a(7b)を介して拡大された試料S上の像を撮像するようになっている。   A CCD camera 18 is disposed at the tip of the column 4 as an imaging means via a support member 17. The CCD camera 18 is arranged on the observation optical axis a, and takes an image on the sample S that is enlarged through the objective lens 6a (6b) and the imaging lens 7a (7b).

このような構成において、いま、低倍観察を行なう場合、ターレット5を回転させ、低倍の対物レンズ6bと結像レンズ7bからなる第2の観察光学系9を観察光軸a上に位置させる(図2(a))。   In such a configuration, when performing low magnification observation, the turret 5 is rotated, and the second observation optical system 9 including the low magnification objective lens 6b and the imaging lens 7b is positioned on the observation optical axis a. (FIG. 2 (a)).

この状態で、光源10より照明光が発せられると、照明光は、不図示の集光レンズを介してファイバー11に入射する。また、ファイバー11の出射端11aから出射する光は、反射ミラー12bで反射し、集光レンズ15を介してファイバー16の入射端16aに入射する。そして、出射端16bから出射した光は、試料S上から照射される。この場合、出射端16bから出射する光は、図2(a)に示すように低倍の対物レンズ6bにより観察される範囲を満たすような広がり角を有し、低倍観察に最適な広い照明範囲が得られる。   In this state, when illumination light is emitted from the light source 10, the illumination light is incident on the fiber 11 via a condensing lens (not shown). Further, the light emitted from the emission end 11 a of the fiber 11 is reflected by the reflection mirror 12 b and enters the incident end 16 a of the fiber 16 via the condenser lens 15. And the light radiate | emitted from the output end 16b is irradiated from the sample S top. In this case, the light emitted from the output end 16b has a spread angle that satisfies the range observed by the low-magnification objective lens 6b as shown in FIG. A range is obtained.

次に、高倍観察を行なう場合は、ターレット5を回転させ、高倍の対物レンズ6aと結像レンズ7aからなる第1の観察光学系8を観察光軸a上に位置させる(図1(a))。   Next, when performing high magnification observation, the turret 5 is rotated, and the first observation optical system 8 including the high magnification objective lens 6a and the imaging lens 7a is positioned on the observation optical axis a (FIG. 1A). ).

この状態で、光源10より発せられる照明光は、不図示の集光レンズを介してファイバー11に入射する。また、ファイバー11の出射端11aから出射する光は、反射ミラー12aで反射し、集光レンズ13を介してファイバー14の入射端14aに入射する。そして、出射端14bから出射した光は、試料S上から照射される。この場合、出射端14bから出射する光は、図1(a)に示すように高倍の対物レンズ6aにより観察される範囲を満たすような広がり角を有し、高倍観察に最適な明るい照明範囲が得られる。   In this state, the illumination light emitted from the light source 10 enters the fiber 11 via a condensing lens (not shown). Further, the light emitted from the emission end 11 a of the fiber 11 is reflected by the reflection mirror 12 a and enters the incident end 14 a of the fiber 14 via the condenser lens 13. And the light radiate | emitted from the output end 14b is irradiated from the sample S top. In this case, the light emitted from the emission end 14b has a spread angle that satisfies the range observed by the high-magnification objective lens 6a as shown in FIG. can get.

以下、同様にして、ターレット5を回転し、高倍の対物レンズ6aと結像レンズ7aからなる第1の観察光学系8又は低倍の対物レンズ6bと結像レンズ7bからなる第2の観察光学系9を選択的に観察光軸a上に位置させることで、これら低倍又は高倍観察に最適な照明条件による試料観察を行なうことができる。   Hereinafter, similarly, the turret 5 is rotated, and the first observation optical system 8 including the high-magnification objective lens 6a and the imaging lens 7a or the second observation optical system including the low-magnification objective lens 6b and the imaging lens 7b. By selectively positioning the system 9 on the observation optical axis a, it is possible to perform sample observation under illumination conditions optimal for these low-magnification or high-magnification observations.

したがって、このようにすれば、低倍又は高倍の対物レンズで観察するのに最適な照明条件を簡単に得ることができる。つまり、高倍の対物レンズ6aを使用する場合は、ファイバー14の出射端14bより、高倍の対物レンズ6aの観察範囲を満たすような広がり角を有する最適な明るさの照明を得ることができ、また、低倍の対物レンズ6bを使用する場合は、ファイバー16の出射端16bより低倍の観察範囲を満たすような広い範囲の照明を得ることができる。このことは、特に、高倍の対物レンズ6aを使用しているような場合、観察像の明るさと両立しにくい、例えばφ50mmを超えるような広い範囲を照明するようなことも可能になる。また、このような照明条件の切り換えは、観察倍率、つまり倍率の異なる対物レンズ6a、6bの切換えに連動させることができるので、使用者は観察倍率を切り換えるだけの操作で、最適な照明条件を簡単に得ることができる。   Therefore, in this way, it is possible to easily obtain the optimum illumination conditions for observing with a low or high magnification objective lens. That is, when the high-magnification objective lens 6a is used, illumination with optimum brightness having a spread angle that satisfies the observation range of the high-magnification objective lens 6a can be obtained from the exit end 14b of the fiber 14. When the low-magnification objective lens 6b is used, it is possible to obtain a wide range of illumination that satisfies a lower-magnification observation range than the emission end 16b of the fiber 16. This makes it possible to illuminate a wide range that is incompatible with the brightness of the observation image, for example, exceeding φ50 mm, particularly when the high-magnification objective lens 6a is used. In addition, such switching of illumination conditions can be linked to the observation magnification, that is, switching of the objective lenses 6a and 6b having different magnifications, so that the user can set the optimal illumination conditions by simply switching the observation magnification. Can be easily obtained.

また、各対物レンズ6a、6bに対する照明条件の設定は、ファイバー14、16を用いることから、簡単に微調整できるので、常に最適な照明条件を維持することができる。 なお、上述した実施の形態では、対物レンズ6a(6b)により観察される範囲を最適に照明するために、ファイバー14(16)の出射端を最適な位置に設定するようにしたが、ファイバー出射端に集光レンズを配置し、照明範囲を設定するようにしても良い。   In addition, since the illumination conditions for the objective lenses 6a and 6b are set using the fibers 14 and 16, fine adjustment can be easily performed, so that the optimum illumination conditions can always be maintained. In the above-described embodiment, in order to optimally illuminate the range observed by the objective lens 6a (6b), the exit end of the fiber 14 (16) is set to an optimum position. A condensing lens may be arranged at the end to set the illumination range.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図3(a)(b)は、第2の実施の形態が適用される顕徴鏡観察装置の概略構成を示すもので、図1と同一部分には同符号を付している。   FIGS. 3A and 3B show a schematic configuration of a microscope observation apparatus to which the second embodiment is applied, and the same parts as those in FIG.

この場合、対物レンズ支持板5a上に反射ミラー12bに代わって設けられる光学部材としての反射ミラー20は、ファイバー11の出射端11aから出射される光の光軸lに沿って図示矢印方向に移動可能に設けられ、第1の位置Aと第2の位置Bを選択できるようになっている。反射ミラー20の第1の位置Aでの反射光路には、照明手段として集光レンズ21を介してファイバー22の入射端22aが配置されている。また、反射ミラー20の第2の位置Bでの反射光路には、他の照明手段として集光レンズ23を介してファイバー24の入射端24aが配置されている。   In this case, the reflection mirror 20 as an optical member provided in place of the reflection mirror 12b on the objective lens support plate 5a moves in the direction of the arrow along the optical axis l of the light emitted from the emission end 11a of the fiber 11. The first position A and the second position B can be selected. An incident end 22a of the fiber 22 is disposed in the reflected light path at the first position A of the reflection mirror 20 via a condenser lens 21 as illumination means. In addition, an incident end 24 a of the fiber 24 is disposed in the reflected light path at the second position B of the reflection mirror 20 via another condenser lens 23 as another illumination means.

ファイバー22は、出射端22bが環状に形成され、この環状の出射端22bの全体から光を出射するようになっている。そして、この環状の出射端22bは、試料Sの上方に配置され、出射端22b全体から出射する光により試料S全体を略均一に照明できるようになっている。また、ファイバー24は、入射端24aより入射された光を出射端24bより所定の広がり角を持って、所定方向から試料Sに向け出射するようになっている。   The output end 22b of the fiber 22 is formed in an annular shape, and light is emitted from the whole of the annular output end 22b. The annular emission end 22b is disposed above the sample S, and the entire sample S can be illuminated almost uniformly by light emitted from the entire emission end 22b. The fiber 24 emits light incident from the incident end 24a toward the sample S from a predetermined direction with a predetermined spread angle from the output end 24b.

このような構成によると、反射ミラー20を移動して第1の位置Aを選択すれば、光源10より発せられた照明光は、反射ミラー20で反射し、集光レンズ21を介してファイバー22に導入され、環状の出射端22b全体から出射する光により試料S全体を略均一に照明することができる。また、第2の位置Bを選択すれば、光源10より発せられた照明光は、反射ミラー20で反射し、集光レンズ23を介してファイバー24に導入され、出射端24bから出射する光により試料Sの広い範囲を所定方向から照明することができる。   According to such a configuration, if the first position A is selected by moving the reflection mirror 20, the illumination light emitted from the light source 10 is reflected by the reflection mirror 20, and the fiber 22 through the condenser lens 21. The entire sample S can be illuminated substantially uniformly by light emitted from the entire annular exit end 22b. If the second position B is selected, the illumination light emitted from the light source 10 is reflected by the reflection mirror 20, introduced into the fiber 24 via the condenser lens 23, and emitted from the emission end 24b. A wide range of the sample S can be illuminated from a predetermined direction.

これにより、試料S全体を均一に照明する場合と、試料Sを所定方向から広い範囲にわたって照明する場合とで、試料S上に異なる影(観察状態)が得られるようになり、これら異なる観察状態の下での顕微鏡観察を行なうことができる。   As a result, different shadows (observation states) can be obtained on the sample S when the entire sample S is illuminated uniformly and when the sample S is illuminated over a wide range from a predetermined direction. Can be observed under a microscope.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図4(a)(b)は、第3の実施の形態が適用される顕徴鏡観察装置の概略構成を示すもので、図3と同一部分には同符号を付している。   4 (a) and 4 (b) show a schematic configuration of a microscopic observation apparatus to which the third embodiment is applied, and the same parts as those in FIG.

この場合、対物レンズ支持板5a上には、ファイバー11の出射端11aから出射される照明光の光軸、つまり照明光軸l上の第1の位置Aと第2の位置Bに、それぞれ光学部材としての反射ミラー31a、31bが配置されている。これら反射ミラー31a、31bは、それぞれ図示矢印方向に移動可能で照明光軸lに対して挿脱可能になっている。そして、反射ミラー31aが照明光軸l上の第1の位置Aに挿入された状態で、反射ミラー31aの反射光路には、照明手段としての集光レンズ21を介してファイバー22の入射端22aが配置されている。また、反射ミラー31bが照明光軸l上の第2の位置Bに挿入された状態で、反射ミラー31bの反射光路には、他の照明手段としての集光レンズ23を介してファイバー24の入射端24aが配置されている。   In this case, on the objective lens support plate 5a, the optical axis of the illumination light emitted from the emission end 11a of the fiber 11, that is, the first position A and the second position B on the illumination optical axis l are respectively optically transmitted. Reflective mirrors 31a and 31b are arranged as members. These reflecting mirrors 31a and 31b are movable in the directions of the arrows, respectively, and can be inserted into and removed from the illumination optical axis l. In the state where the reflection mirror 31a is inserted at the first position A on the illumination optical axis l, the incident end 22a of the fiber 22 passes through the condenser lens 21 as the illumination means in the reflection optical path of the reflection mirror 31a. Is arranged. In addition, in a state where the reflection mirror 31b is inserted at the second position B on the illumination optical axis l, the fiber 24 is incident on the reflection optical path of the reflection mirror 31b via the condenser lens 23 as another illumination means. An end 24a is disposed.

また、照明光軸l上には、他の光学部材としてのハーフミラー(またはダイクロイックミラー)32が配置されている。このハーフミラー32は、ターレット5の対物レンズ6bと結像レンズ7bとの間で、照明光軸lと観察光軸aの交点に対し挿脱可能に配置されるもので、反射ミラー31a、31bがいずれも照明光軸lから退避された状態で、照明光軸lの照明光が入射され、この照明光を反射し、観察光軸aに沿って対物レンズ6bを介して試料Sの上方から照射させる。また、ハーフミラー32は、試料Sからの反射光を透過し、結像レンズ7bを介してCCDカメラ18に入射させる。なおハーフミラー32は、十分な明るさの観察像が得られるのであれば、照明光軸lから退避させる必要はない。   A half mirror (or dichroic mirror) 32 as another optical member is disposed on the illumination optical axis l. The half mirror 32 is disposed between the objective lens 6b and the imaging lens 7b of the turret 5 so as to be detachable with respect to the intersection of the illumination optical axis l and the observation optical axis a, and the reflection mirrors 31a and 31b. Are retracted from the illumination optical axis l, the illumination light of the illumination optical axis l is incident, the illumination light is reflected, and the sample S is passed from above the sample S via the objective lens 6b along the observation optical axis a. Irradiate. The half mirror 32 transmits the reflected light from the sample S and makes it incident on the CCD camera 18 through the imaging lens 7b. The half mirror 32 does not need to be retracted from the illumination optical axis l as long as an observation image with sufficient brightness can be obtained.

このような構成によると、反射ミラー31aを照明光軸l上の第1の位置Aに挿入すれば、光源10より発せられた照明光は、反射ミラー31aで反射し、集光レンズ21を介してファイバー22に導入され、環状の出射端22b全体から出射する光により試料S全体を均一に照明することができる。また、反射ミラー31bを照明光軸l上の第2の位置Bに挿入すれば、照明光は、反射ミラー31bで反射し、集光レンズ23を介してファイバー24に導入され、出射端24bから出射する光により試料Sを所定方向から照明することができる。さらに、反射ミラー31a、31bの両方を照明光軸lから退避させると、光源10より発せられた照明光は、ハーフミラー32で反射し、対物レンズ6bを介して試料Sに上方から照射される。   According to such a configuration, if the reflection mirror 31 a is inserted at the first position A on the illumination optical axis l, the illumination light emitted from the light source 10 is reflected by the reflection mirror 31 a and passes through the condenser lens 21. Thus, the entire sample S can be uniformly illuminated by the light introduced into the fiber 22 and emitted from the entire annular emission end 22b. If the reflection mirror 31b is inserted at the second position B on the illumination optical axis l, the illumination light is reflected by the reflection mirror 31b, introduced into the fiber 24 via the condenser lens 23, and from the emission end 24b. The sample S can be illuminated from a predetermined direction by the emitted light. Further, when both of the reflection mirrors 31a and 31b are retracted from the illumination optical axis l, the illumination light emitted from the light source 10 is reflected by the half mirror 32 and irradiated onto the sample S from above through the objective lens 6b. .

したがって、このようにすれば、反射ミラー31a、31b及びハーフミラー32の照明光軸lへの選択的な挿脱により、異なる照明条件を得ることができる。この場合、反射ミラー31a、31bの挿脱によって、第2の実施の形態で述べたと同様な効果を得られる。   Therefore, in this way, different illumination conditions can be obtained by selectively inserting / removing the reflection mirrors 31a, 31b and the half mirror 32 to / from the illumination optical axis l. In this case, the same effects as described in the second embodiment can be obtained by inserting and removing the reflecting mirrors 31a and 31b.

また、ハーフミラー32により対物レンズ6bを介して試料Sの真上から照明する同軸照明を得られるので、観察方向に対し影がつきにくい照明による観察を行なうこともできる。
さらに、ファイバー11を介して照射される照明光を適切に設定しておけば、仮に、対物レンズ6bと結像レンズ7bの間に、ズーム機構が設けられズーム作動が行われても、適切な照明を得ることができる。
Further, since the coaxial mirror that illuminates from directly above the sample S via the objective lens 6b can be obtained by the half mirror 32, it is also possible to perform observation with illumination that is less likely to cause a shadow in the observation direction.
Furthermore, if the illumination light irradiated through the fiber 11 is set appropriately, even if a zoom mechanism is provided between the objective lens 6b and the imaging lens 7b and the zoom operation is performed, it is appropriate. Lighting can be obtained.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、照明光を試料まで導く手段としてファイバーを用いているが、反射部材やリレーレンズなどの光学部材を使用しても同様の効果が得られる。また、上述した実施の形態では、顕微鏡観察装置として、光源から試料を照明する照明光を発生するものについて述べたが、例えば、蛍光観察装置に適用することもできる。この場合、光源として、例えばレーザ光源を用い、このレーザ光源よりレーザ光の励起光を発生させ、この励起光を試料まで導いて蛍光を励起し、この励起された蛍光をCCDカメラなどで撮像するようになる。この場合、レーザ光源には、所定波長のレーザ光を発生させるため励起フィルターなどが内蔵される。このような蛍光観察装置についても、第1〜3の実施の形態で述べたのと同様な構成により実現できる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not change the summary. For example, in the above-described embodiment, a fiber is used as a means for guiding illumination light to a sample, but the same effect can be obtained even if an optical member such as a reflection member or a relay lens is used. In the above-described embodiment, the microscope observation apparatus that generates illumination light for illuminating the sample from the light source has been described. However, the microscope observation apparatus can be applied to, for example, a fluorescence observation apparatus. In this case, for example, a laser light source is used as the light source, laser light excitation light is generated from the laser light source, the excitation light is guided to the sample to excite the fluorescence, and the excited fluorescence is imaged by a CCD camera or the like. It becomes like this. In this case, an excitation filter or the like is built in the laser light source to generate laser light having a predetermined wavelength. Such a fluorescence observation apparatus can also be realized by the same configuration as described in the first to third embodiments.

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。   Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. If the above effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

なお、上述した実施の形態には、以下の発明も含まれる。   In addition, the following invention is also contained in embodiment mentioned above.

(1)請求項4記載の観察装置において、前記複数の照明手段は、さらに前記試料全体に対し光を照射する手段を有することを特徴としている。 (1) In the observation apparatus according to claim 4, the plurality of illuminating means further includes means for irradiating light to the entire sample.

(2)請求項4記載の観察装置において、前記複数の照明手段は、前記試料に対し光を照射する手段としてファイバーを用いたことを特徴としている。 (2) In the observation apparatus according to claim 4, the plurality of illuminating means use fibers as means for irradiating the sample with light.

(3)請求項1乃至5のいずれかに記載の観察装置において、前記光源は、照明光を発生することを特徴としている。 (3) The observation apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the light source generates illumination light.

(4)請求項1乃至5のいずれかに記載の観察装置において、前記光源は、励起光を発生することを特徴としている。 (4) The observation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the light source generates excitation light.

本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

S…試料、a…観察光軸、l…照明光軸
1…ベース、1a…第1ベース、1b…第2ベース
2…間隔部材、3…ステージ
4…支柱、5…ターレット
5a…対物レンズ支持板、5b…結像レンズ支持板
6a.6b…対物レンズ、7a.7b…結像レンズ
8…第1の観察光学系、9…第2の観察光学系
10…光源、11…ファイバー
11a…出射端、12a.12b…反射ミラー
13…集光レンズ、14…ファイバー
14a…入射端、14b…出射端
15…集光レンズ、16…ファイバー
16a…入射端、16b…出射端
17…支持部材、18…CCDカメラ
20…反射ミラー、21…集光レンズ
22…ファイバー、22a…入射端
22b…出射端、23…集光レンズ
24…ファイバー、24a…入射端、24b…出射端
31a.31b…反射ミラー、32…ハーフミラー
S ... sample, a ... observation optical axis, l ... illumination optical axis 1 ... base, 1a ... first base, 1b ... second base 2 ... interval member, 3 ... stage 4 ... post 5, 5 ... turret 5a ... objective lens support Plate, 5b ... Imaging lens support plate 6a. 6b ... objective lens, 7a. 7b ... imaging lens 8 ... first observation optical system, 9 ... second observation optical system 10 ... light source, 11 ... fiber 11a ... output end, 12a. 12b ... Reflection mirror 13 ... Condensing lens, 14 ... Fiber 14a ... Incident end, 14b ... Outgoing end 15 ... Condensing lens, 16 ... Fiber 16a ... Incident end, 16b ... Outgoing end 17 ... Support member, 18 ... CCD camera 20 ... Reflecting mirror, 21 ... Condensing lens 22 ... Fiber, 22a ... Incoming end 22b ... Outgoing end, 23 ... Condensing lens 24 ... Fiber, 24a ... Incoming end, 24b ... Outgoing end 31a. 31b ... reflecting mirror, 32 ... half mirror

Claims (5)

試料に照射する光を発生する光源と、
前記試料からの光を観察する複数の観察光学系と
前記試料に対する観察光軸上に前記複数の観察光学系を選択的に切換える切換え手段と、
前記複数の観察光学系に対しそれぞれ最適な照明条件に設定され前記光源の光を前記試料に照射する複数の照明手段と、
前記切換え手段により前記観察光軸上に選択された前記観察光学系に応じて前記照明手段を選択する選択手段と
を具備したことを特徴とする観察装置。
A light source that generates light to irradiate the sample;
A plurality of observation optical systems for observing light from the sample; and switching means for selectively switching the plurality of observation optical systems on an observation optical axis for the sample;
A plurality of illumination means for irradiating the sample with light from the light source set to optimum illumination conditions for each of the plurality of observation optical systems;
An observation apparatus comprising: a selection unit that selects the illumination unit according to the observation optical system selected on the observation optical axis by the switching unit.
前記複数の観察光学系は、それぞれ前記試料からの光を集光する対物レンズと、該対物レンズの試料上の像を結像させる結像レンズからなり、且つ前記対物レンズの倍率が異なることを特徴とする請求項1記載の観察装置。 Each of the plurality of observation optical systems includes an objective lens that collects light from the sample and an imaging lens that forms an image on the sample of the objective lens, and the magnification of the objective lens is different. The observation apparatus according to claim 1, characterized in that: 前記切換え手段は、前記複数の観察光学系を取付けたターレットからなることを特徴とする請求項1又は2記載の観察装置。 The observation apparatus according to claim 1, wherein the switching unit includes a turret to which the plurality of observation optical systems are attached. 前記複数の照明手段は、それぞれ対応する観察光学系の対物レンズの観察範囲を満たすような範囲で前記試料に対し光を照射することを特徴とする請求項1記載の観察装置。 The observation apparatus according to claim 1, wherein the plurality of illumination units irradiate the sample with light in a range that satisfies an observation range of an objective lens of a corresponding observation optical system. 前記選択手段は、前記切換え手段により前記観察光軸上に切換えられた前記観察光学系に対応する前記照明手段に対し、前記光源からの光を導入させる光学部材を有することを特徴とする請求項1記載の観察装置。 The said selection means has an optical member which introduces the light from the said light source with respect to the said illumination means corresponding to the said observation optical system switched on the said observation optical axis by the said switching means. The observation apparatus according to 1.
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