JP2012003284A - Total reflection type microscope - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser microscope which permits selective use of both functions of a scanning type and a total reflection type.SOLUTION: A scanning type laser microscope 2 has irradiation means which irradiates the top of a sample 38 with a beam emitted from a light source 4 through an objective lens 34 and generates fluorescence from the sample 38. Furthermore, the microscope as a total reflection type microscope includes, in addition to the above-described constitution, a lens 10 which condenses the beam to a position conjugate with a pupil position of the objective lens 34, and a parallel flat plate 12, which makes the beam incident on a position offset at a predetermined distance parallel to the beam and offset from the center of the objective lens 34, makes the beam be refracted by the objective lens 34 to make the beam incident obliquely on the sample 38, and makes the beam total reflect at a boundary between a cover glass 36 and the sample 38, and has an inserting/removing device 8 which inserts each of the condenser lens 10 and the parallel flat plate 12 into the irradiation means by the device capable of inserting/removing the same, and holding means which holds a laser scanning device 16 at a predetermined angle.

Description

本発明は、例えば、生物学や医学などの用途に用いられ、レーザー走査装置を備え、標本上にレーザービームを照射して励起された標本からの蛍光を検出して像を得るレーザー顕微鏡に関する。   The present invention relates to a laser microscope that is used in applications such as biology and medicine, and that has a laser scanning device and obtains an image by detecting fluorescence from a sample excited by irradiating the sample with a laser beam.

このような形式の従来の走査型レーザー顕微鏡を図5を参照して説明する。走査型レーザー顕微鏡102は、レーザー光源104からレーザービーム(以下、ビームという)を所定の方向に出射させ、ビームエクスパンダ106でこのビームを任意の径に拡大させて出射させる。また、ダイクロイックミラー108で、入射されたビームを直角の方向に反射させ、このビームを1対のガルバノメータスキャナ110x,110yで、それぞれX、Y方向に走査する。そして、瞳投影レンズ112を介してビームを所定の距離で集光させ、折り返しミラー114で結像レンズ116へと反射させ、このビームを対物レンズ118を介してカバーガラス120が載置された標本122に照射する。   A conventional scanning laser microscope of this type will be described with reference to FIG. The scanning laser microscope 102 emits a laser beam (hereinafter referred to as a beam) from a laser light source 104 in a predetermined direction, and the beam expander 106 expands the beam to an arbitrary diameter and emits the beam. The incident beam is reflected by the dichroic mirror 108 in a right angle direction, and this beam is scanned in the X and Y directions by a pair of galvanometer scanners 110x and 110y, respectively. Then, the beam is condensed at a predetermined distance through the pupil projection lens 112, reflected by the folding mirror 114 to the imaging lens 116, and the sample on which the cover glass 120 is placed through the objective lens 118. 122 is irradiated.

この結果、標本122からは、この標本122の特性に対応した蛍光が発せられる。この蛍光は、対物レンズ118および結像レンズ116などを介して前記ダイクロイックミラー108に入射する。このダイクロイックミラー108に入射した蛍光は透過し、共焦点レンズ124を介して、共焦点ピンホール126で焦点を結ぶ。そして、レーザーカットフィルタ128を介して選択された蛍光のみを光電子倍増管130に入射し、入射光量に応じた電気信号に光電変換させる。   As a result, the sample 122 emits fluorescence corresponding to the characteristics of the sample 122. This fluorescence is incident on the dichroic mirror 108 through the objective lens 118 and the imaging lens 116. The fluorescence incident on the dichroic mirror 108 is transmitted and focused through a confocal pinhole 126 via a confocal lens 124. Then, only the fluorescence selected through the laser cut filter 128 is incident on the photomultiplier tube 130 and is photoelectrically converted into an electric signal corresponding to the amount of incident light.

そして、この電気信号をガルバノメータスキャナ110x,110yの走査角度に同期して画像メモリに蓄積し、ビデオ信号に同期して読み出して、画像モニタ上に画像を表示させる。   The electric signal is stored in the image memory in synchronization with the scanning angle of the galvanometer scanners 110x and 110y, read out in synchronization with the video signal, and displayed on the image monitor.

このような走査型レーザー顕微鏡では、用途が特定されており、汎用性が制限されるという問題があった。この問題点を解決した顕微鏡として、特開平6−27385号公報で開示されている走査型レーザー顕微鏡が知られている。
この走査型レーザー顕微鏡144は、図6に示すように、切り替え可能な第1の光路(顕微鏡観察用光路:実線)146と、第2の光路(肉眼視観察用光路:破線)148とを備えている。
Such a scanning laser microscope has a problem that its application is specified and versatility is limited. As a microscope that solves this problem, a scanning laser microscope disclosed in JP-A-6-27385 is known.
As shown in FIG. 6, the scanning laser microscope 144 includes a switchable first optical path (microscope observation optical path: solid line) 146 and a second optical path (visual observation optical path: broken line) 148. ing.

まず、この顕微鏡の光路を顕微鏡観察用の第1の光路146に設定した場合について説明する。
この顕微鏡144は、レーザー光源150から出射されたレーザービーム(以下、ビームという)をビームエクスパンダ152に入射させる。このビームエクスパンダ152は、順に集束レンズ154と、ピンホール156と、ラインフィルタ158と、コリメータレンズ160と、ミラー162とを備えている。なお、コリメータレンズ160とミラー162とは、光路上を一体となって挿脱可能な第1のスライダ164上に設置されている。
そして、ミラー166を介してビームを反射させ、ビームに対して傾けられたダイクロイックミラー168に入射させる。このダイクロイックミラー168は、このビームを透過させ、ミラー170を介してビームを反射させる。また、ミラー172を介してビームを反射させる。なお、このミラー172は、光路上を挿脱可能な第2のスライダ174上に設置されている。
そして、ガルバノメータスキャナ176を介してビームを走査し、瞳投影レンズ178を介してこのビームを所定の距離で集光させる。そして、対物レンズ180を介して標本182上にビームを集光、照射させる。
First, the case where the optical path of this microscope is set to the first optical path 146 for microscopic observation will be described.
The microscope 144 causes a laser beam (hereinafter referred to as a beam) emitted from the laser light source 150 to enter the beam expander 152. The beam expander 152 includes a focusing lens 154, a pinhole 156, a line filter 158, a collimator lens 160, and a mirror 162 in order. The collimator lens 160 and the mirror 162 are installed on a first slider 164 that can be inserted and removed integrally on the optical path.
Then, the beam is reflected through the mirror 166 and is incident on the dichroic mirror 168 tilted with respect to the beam. The dichroic mirror 168 transmits the beam and reflects the beam through the mirror 170. Further, the beam is reflected through the mirror 172. The mirror 172 is installed on a second slider 174 that can be inserted and removed on the optical path.
Then, the beam is scanned through the galvanometer scanner 176, and this beam is condensed at a predetermined distance through the pupil projection lens 178. Then, the beam is condensed and irradiated on the specimen 182 through the objective lens 180.

この標本182から発せられる蛍光を対物レンズ180、瞳投影レンズ178などを順に遡って、ダイクロイックミラー168に入射させる。このダイクロイックミラー168は、蛍光を反射させ、スポット投影レンズ184、共焦点ピンホール186、レーザーカットフィルタ188および光電子倍増管190を順に介して、標本182の像を得る。   Fluorescence emitted from the specimen 182 is incident on the dichroic mirror 168 in the order of the objective lens 180, the pupil projection lens 178, and the like. The dichroic mirror 168 reflects fluorescence and obtains an image of the sample 182 through the spot projection lens 184, the confocal pinhole 186, the laser cut filter 188, and the photomultiplier tube 190 in this order.

一方、この顕微鏡が肉眼視観察用の第2の光路148に設定した場合について説明する。この場合、上記の構成から第1および第2のスライダ164,174が顕微鏡観察用の光路から外されている。
その代わりに、ラインフィルタ158を透過したビームを、前記コリメータレンズ160よりも大径の他のコリメータレンズ192に入射させ、平行光にする。そして、コレクターレンズ194を介して前記ガルバノメータスキャナ176付近でビームを集光させ、このビームを反射させる。そして、このビームを瞳投影レンズ178を介して、観察光学プリズム196に入射させるが、このプリズム196は、ビームを透過させる。そして、対物レンズ180を介して標本182にビームを照射させる。
この標本182から発せられた蛍光を対物レンズ180を介してプリズム196に入射させ、このプリズム196内で複数回反射させ、所定の方向に出射させる。この蛍光をレーザーカットフィルタ198を介して、肉眼視する。
On the other hand, the case where this microscope is set to the second optical path 148 for visual observation will be described. In this case, the first and second sliders 164 and 174 are removed from the optical path for microscope observation from the above configuration.
Instead, the beam that has passed through the line filter 158 is incident on another collimator lens 192 having a diameter larger than that of the collimator lens 160 to be parallel light. Then, the beam is condensed near the galvanometer scanner 176 via the collector lens 194, and this beam is reflected. The beam is incident on the observation optical prism 196 via the pupil projection lens 178, and the prism 196 transmits the beam. Then, the sample 182 is irradiated with a beam through the objective lens 180.
Fluorescence emitted from the specimen 182 is incident on the prism 196 through the objective lens 180, is reflected a plurality of times within the prism 196, and is emitted in a predetermined direction. This fluorescence is visually observed through a laser cut filter 198.

従って、観察光学プリズム196を光路上から外し、第1および第2のスライダ164,174を光路上に入れると、従来と同様な共焦点顕微鏡観察用の光学系が構成される。   Therefore, when the observation optical prism 196 is removed from the optical path and the first and second sliders 164 and 174 are placed on the optical path, an optical system for confocal microscope observation similar to the conventional one is configured.

一方、観察光学プリズム196を光路上に入れ、第1および第2のスライダ164,174を光路上から外すと、肉眼視観察用の光学系が構成される。
従って、上記の構成の顕微鏡では、2つのスライダ164,174を光路上から挿脱して、同一のレーザー光源150を顕微鏡観察用の光源および肉眼視観察用の光源としても使用することができる。
On the other hand, when the observation optical prism 196 is placed on the optical path and the first and second sliders 164 and 174 are removed from the optical path, an optical system for visual observation is configured.
Therefore, in the microscope having the above-described configuration, the two sliders 164 and 174 can be inserted and removed from the optical path, and the same laser light source 150 can be used as a light source for microscope observation and a light source for visual observation.

ところで、近年より、生体細胞の機能解析が盛んに行なわれるようになっている。これら細胞の機能解析の中で、特に細胞膜の機能を解析するために、細胞膜およびその近傍からの蛍光のみを検出するために、全反射型顕微鏡が用いられるようになっている。
全反射型顕微鏡は、近接場光学(レーザー)顕微鏡の一種である。この顕微鏡は、標本をそれぞれ屈折率の異なる標本とカバーガラスとの界面におけるエバネッセント場で励起して、標本の特性に対応した蛍光を標識させるものである。この顕微鏡では、カバーガラスと標本(主に細胞膜)との間の屈折率の差を利用して、対物レンズの中心からオフセットされた位置からカバーガラスに向けて斜めに照明光(レーザービーム)を導く。このカバーガラス内でレーザービームを全反射させて、カバーガラスから僅かに滲み出るレーザービームで標本を励起させる。エバネッセント場は、界面から遠ざかるにつれて、指数関数的に減衰する。可視光領域では、ガラスと水(生細胞)との界面では、100nm〜200nmの滲み出し深さを得ることは容易で、この滲み出し深さが、深さ方向の空間分解能として得られる。
By the way, in recent years, functional analysis of living cells has been actively performed. Among these functional analyzes of cells, a total reflection microscope has been used to detect only the fluorescence from the cell membrane and its vicinity, particularly in order to analyze the function of the cell membrane.
The total reflection microscope is a kind of near-field optical (laser) microscope. In this microscope, the specimen is excited by an evanescent field at the interface between the specimen and the cover glass having different refractive indexes, and fluorescence corresponding to the characteristics of the specimen is labeled. In this microscope, using the difference in refractive index between the cover glass and the specimen (mainly cell membrane), illumination light (laser beam) is obliquely directed toward the cover glass from a position offset from the center of the objective lens. Lead. The laser beam is totally reflected in the cover glass, and the specimen is excited by the laser beam that slightly oozes from the cover glass. The evanescent field decays exponentially as it moves away from the interface. In the visible light region, it is easy to obtain a bleeding depth of 100 nm to 200 nm at the interface between glass and water (live cells), and this bleeding depth is obtained as a spatial resolution in the depth direction.

しかしながら、上記の一般的な走査型レーザー顕微鏡および特開平6−27385号公報による顕微鏡は、特に細胞膜の機能を解析するための装置としては、十分な性能を発揮できないことがある。また、走査型レーザー顕微鏡と、細胞膜の機能を解析するのに適した全反射型レーザー顕微鏡との両方を揃えると、コスト高になるという欠点がある。
また、特開平6−27385号公報による顕微鏡では、2つの光路が設けられ、2つの観察系を備えているが、2つの異なる顕微鏡としての機能を有するものではない。
However, the above-described general scanning laser microscope and the microscope disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-27385 may not exhibit sufficient performance particularly as an apparatus for analyzing the function of the cell membrane. Further, if both the scanning laser microscope and the total reflection laser microscope suitable for analyzing the function of the cell membrane are prepared, there is a disadvantage that the cost increases.
Further, in the microscope disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-27385, two optical paths are provided and two observation systems are provided. However, the microscope does not have a function as two different microscopes.

本発明は、このような事情によりなされ、走査型レーザー顕微鏡としての機能を備えているとともに、簡単な操作で全反射型レーザー顕微鏡としての機能をも備え、それぞれの顕微鏡に切り替えて選択的に使用することができるレーザー顕微鏡を提供することを目的とする。   The present invention is made under such circumstances, and has a function as a scanning laser microscope, and also has a function as a total reflection laser microscope with a simple operation, and can be selectively used by switching to each microscope. It is an object of the present invention to provide a laser microscope that can be used.

上記課題を解決するために、本発明のレーザー顕微鏡は、レーザー光源と、このレーザー光源から発せられたレーザービームを走査するレーザー走査装置と、このレーザービームを対物レンズを介して標本上に照射して、この標本から蛍光を発生させる照射手段と、前記標本の像を得るようにこの蛍光を検出する検出手段とを備えている。そして、前記レーザービームを前記対物レンズの瞳位置と共役な位置に集光させる集光レンズと、このレーザービームに対して平行に所定の距離オフセットさせ、前記対物レンズの中心からオフセットさせた位置にこのレーザービームを入射させるとともに、この対物レンズで屈折させて前記標本に対してレーザービームを斜めに入射させ、前記標本に接するように配置された透明でかつ前記標本に接する面が平坦なカバー材、または前記標本が接するように保持された透明でかつ前記標本に接する面が平坦な標本保持部材と、前記標本との界面で前記レーザービームを全反射させるオフセット手段と、前記集光レンズと前記オフセット手段とをそれぞれ単体もしくは一体にして前記レーザービームの光路上に入れる第1の位置と光路上から外す第2の位置とに挿脱可能な挿脱手段とをさらに備えていることを特徴とするものである。
このような構成にすることにより、走査型レーザー顕微鏡を全反射型レーザー顕微鏡としても使用することができ、用途に合わせて機能を選択することができるので、コストを低下させることができる。
In order to solve the above problems, a laser microscope according to the present invention irradiates a laser light source, a laser scanning device that scans a laser beam emitted from the laser light source, and a sample through the objective lens. And an irradiating means for generating fluorescence from the specimen, and a detecting means for detecting the fluorescence so as to obtain an image of the specimen. Then, a condensing lens for condensing the laser beam at a position conjugate with the pupil position of the objective lens, and a predetermined distance offset parallel to the laser beam, and a position offset from the center of the objective lens A cover material that is incident on the laser beam and is refracted by the objective lens so that the laser beam is obliquely incident on the sample and is disposed so as to contact the sample and has a flat surface in contact with the sample. Or a transparent specimen holding member held so that the specimen is in contact with it and a flat surface in contact with the specimen, offset means for totally reflecting the laser beam at the interface with the specimen, the condenser lens, and the From the optical path and a first position where the offset means is individually or integrally placed on the optical path of the laser beam. And it is characterized in that it comprises further a to a second position and allows insertion and removal of insertion and removal means.
By adopting such a configuration, the scanning laser microscope can be used as a total reflection laser microscope, and the function can be selected according to the application, so that the cost can be reduced.

本発明によれば、走査型レーザー顕微鏡としての機能を備えているとともに、簡単な操作で全反射型レーザー顕微鏡としての機能をも備え、それぞれの顕微鏡を選択的に使用することができるレーザー顕微鏡を提供することができる。このため、走査型および全反射型の両方のレーザー顕微鏡をそれぞれ揃えるよりも、コストを大きく低下させることができる。   According to the present invention, there is provided a laser microscope that has a function as a scanning laser microscope and also has a function as a total reflection laser microscope with a simple operation and can selectively use each microscope. Can be provided. For this reason, it is possible to greatly reduce the cost compared to arranging both the scanning and total reflection laser microscopes.

第1の実施の形態にかかる、肉眼視で全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合のレーザー顕微鏡の概略的な説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a laser microscope in a case where total reflection laser microscope observation is performed with the naked eye according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる、撮像装置で全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合のレーザー顕微鏡の概略的な説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a laser microscope in the case of performing total reflection laser microscope observation with an imaging apparatus according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる、共焦点走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合のレーザー顕微鏡の概略的な説明図。The schematic explanatory drawing of the laser microscope in the case of performing confocal scanning laser microscope observation concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかる、レーザー顕微鏡を示す概略的な説明図。Schematic explanatory drawing which shows the laser microscope concerning 2nd Embodiment. 従来の実施の形態にかかる、走査型レーザー顕微鏡を示す概略的な説明図。Schematic explanatory drawing which shows the scanning laser microscope concerning the conventional embodiment. 従来の実施の形態にかかる、走査型レーザー顕微鏡を示す概略的な説明図。Schematic explanatory drawing which shows the scanning laser microscope concerning the conventional embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の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1の実施の形態)
まず、第1の実施の形態について図1ないし図3を参照して説明する。
始めに、肉眼で全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合について、図1を用いて説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
First, the case of performing total reflection laser microscope observation with the naked eye will be described with reference to FIG.

図1に示すように、レーザー顕微鏡2は、出射口(図示せず)から所定の方向にレーザービーム(以下、ビームという)を出射するレーザー光源4を備えている。このレーザー光源4の前方には、複数の光学部材を有し、ビームを所定の径に拡大させるビームエクスパンダ6が設けられている。このビームエクスパンダ6の前方には、挿脱装置(挿脱手段)8が設けられている。この挿脱装置8は、ビームの光路上に順に集光レンズ10と平行平面板(屈折光学系)12とを備えている。この集光レンズ10は、後述するガルバノメータスキャナ16x,16y間のほぼ中央にビームを集光させる。
また、この平行平面板12は、互いに平行な2つの面を備え、これら面に対して垂直な軸回りに回動可能に枢支されている。このため、この平行平面板12の平行な2つの面の一方の面に入射されたビームを他方の面から出射させる場合、この平行平面板12の回動角度に応じて、前記出射口から出射されたビームの光路に対して平行に所定の距離オフセットさせて出射させることができる。
As shown in FIG. 1, the laser microscope 2 includes a laser light source 4 that emits a laser beam (hereinafter referred to as a beam) in a predetermined direction from an emission port (not shown). A beam expander 6 having a plurality of optical members and expanding the beam to a predetermined diameter is provided in front of the laser light source 4. An insertion / removal device (insertion / removal means) 8 is provided in front of the beam expander 6. The insertion / removal device 8 includes a condensing lens 10 and a plane-parallel plate (refractive optical system) 12 in order on the beam optical path. The condensing lens 10 condenses the beam substantially at the center between galvanometer scanners 16x and 16y described later.
The parallel flat plate 12 has two surfaces parallel to each other, and is pivotally supported so as to be rotatable around an axis perpendicular to these surfaces. For this reason, when the beam incident on one of the two parallel surfaces of the plane-parallel plate 12 is emitted from the other surface, the beam is emitted from the exit according to the rotation angle of the plane-parallel plate 12. The beam can be emitted with a predetermined distance offset parallel to the optical path of the beam.

なお、この挿脱装置8は、手動もしくは電動で光路上から挿脱させることができる。すなわち、この挿脱装置8をビームの光路上に配置される第1の位置と、光路上から外す第2の位置とに手動もしくは電動で移動させることができる。また、これら集光レンズ10および平行平面板12をそれぞれ単体として光路上から手動もしくは電動で挿脱させることもできる。すなわち、これら集光レンズ10および平行平面板12をそれぞれ第1の位置と第2の位置とに手動もしくは電動で移動させることができる。ここでは、これら集光レンズ10および平行平面板12は、第1の位置に配置されている。   The insertion / removal device 8 can be inserted / removed manually or electrically from the optical path. In other words, the insertion / removal device 8 can be moved manually or electrically between a first position where it is disposed on the optical path of the beam and a second position where it is removed from the optical path. Further, the condenser lens 10 and the plane-parallel plate 12 can be inserted and removed manually or electrically from the optical path as a single unit. That is, the condenser lens 10 and the plane parallel plate 12 can be moved manually or electrically to the first position and the second position, respectively. Here, the condensing lens 10 and the plane parallel plate 12 are disposed at the first position.

そして、この挿脱装置8の前方には、ビームの光路に対して45°傾けられたダイクロイックミラー14が設けられている。このダイクロイックミラー14は、ビームを反射させ、このビームよりも長い波長域の光を透過させるようになっている。このため、このミラー14の中央から所定の方向にオフセットされて入射されたビームを直角に反射させる。
このビームの光路には、1対のガルバノメータスキャナ(レーザー走査装置)16x,16yが互いに平行に設けられているとともに、ビームの光路に対してそれぞれ所望の角度に傾けられている。これらスキャナ16x,16yは、それぞれX方向、Y方向にビームを移動させて、後述する標本38上を走査させるように、可動に形成されている。なお、ここでいうX方向、Y方向とは、後述するカバーガラス36と標本38との界面上に採られている。また、ここでは、これらガルバノメータスキャナ16x,16yをビームに対して所望の角度(ここでは45°)傾けた状態に保持して使用する。すなわち、ダイクロイックミラー14に反射されたビームを1対のガルバノメータスキャナ16x,16yの中央から所定の方向にオフセットさせた位置に入射させる。このビームをそれぞれ直角に反射させるので、ガルバノメータスキャナ16yで反射されたビームは、ダイクロイックミラー14で反射されたビームに対して平行な光路を有する。
A dichroic mirror 14 that is inclined 45 ° with respect to the optical path of the beam is provided in front of the insertion / removal device 8. The dichroic mirror 14 reflects a beam and transmits light in a wavelength region longer than the beam. For this reason, the incident beam offset in a predetermined direction from the center of the mirror 14 is reflected at a right angle.
A pair of galvanometer scanners (laser scanning devices) 16x and 16y are provided in parallel to each other in the beam optical path, and are inclined at a desired angle with respect to the beam optical path. These scanners 16x and 16y are formed so as to be movable so as to scan a specimen 38 to be described later by moving the beam in the X direction and the Y direction, respectively. Here, the X direction and the Y direction are taken on an interface between a cover glass 36 and a specimen 38, which will be described later. Further, here, the galvanometer scanners 16x and 16y are used while being held at a desired angle (45 ° in this case) with respect to the beam. That is, the beam reflected by the dichroic mirror 14 is incident on a position offset in a predetermined direction from the center of the pair of galvanometer scanners 16x and 16y. Since these beams are reflected at right angles, the beam reflected by the galvanometer scanner 16 y has an optical path parallel to the beam reflected by the dichroic mirror 14.

このビームの光路上には、標本38にビームを照射させる照射手段が設けられている。この照射手段は、瞳投影レンズ18を備え、この瞳投影レンズ18の中央からオフセットされた位置にビームを入射させる。そして、このビームを任意の角度に屈折して出射させる。
この瞳投影レンズ18の前方には、第1および第2のキューブ20a,20bを備えたターレット20が配設されている。第1のキューブ20aと第2のキューブ20bとの中央には、枢軸が設けられている。このため、ターレット20を枢軸の周りに回転させることができ、光路に対して第1のキューブ20aと第2のキューブ20bとを選択的に配置させることができる。
Irradiation means for irradiating the specimen 38 with the beam is provided on the beam optical path. This irradiating means includes a pupil projection lens 18 and makes a beam incident at a position offset from the center of the pupil projection lens 18. Then, the beam is refracted at an arbitrary angle and emitted.
In front of the pupil projection lens 18, a turret 20 including first and second cubes 20a and 20b is disposed. A pivot is provided at the center between the first cube 20a and the second cube 20b. For this reason, the turret 20 can be rotated around the pivot axis, and the first cube 20a and the second cube 20b can be selectively arranged with respect to the optical path.

そして、第1のキューブ20aには、光路に対して所定の角度傾けられたミラー22が配設されている。また、第2のキューブ20bには、ダイクロイックミラー24とレーザーカットフィルタ26とが配設されている。なお、ターレット20に対してビームが入射および出射される方向には、図示しない開口が設けられている。ここでは、第1のキューブ20aに設けられたミラー22が光路上に配置されている。すなわち、瞳投影レンズ18から出射されたビームをミラー22で反射させる。
そして、このビームの光路上には、入射されたビームを透過させ、標本からの蛍光を反射するダイクロイックコーティングが施された観察光学プリズム28が設けられている。なお、この観察光学プリズム28は、光路上から挿脱させることができる。すなわち、この観察光学プリズム28をビームの光路上に配置する第1の位置と、光路上から外す第2の位置とに移動可能である。ここでは、この観察光学プリズム28は、第1の位置に配置されている。
The first cube 20a is provided with a mirror 22 that is inclined at a predetermined angle with respect to the optical path. The second cube 20b is provided with a dichroic mirror 24 and a laser cut filter 26. An opening (not shown) is provided in the direction in which the beam enters and exits the turret 20. Here, the mirror 22 provided in the first cube 20a is arranged on the optical path. That is, the beam emitted from the pupil projection lens 18 is reflected by the mirror 22.
On the optical path of this beam, there is provided an observation optical prism 28 with a dichroic coating that transmits the incident beam and reflects the fluorescence from the specimen. The observation optical prism 28 can be inserted / removed from / on the optical path. That is, the observation optical prism 28 can be moved to a first position where it is disposed on the optical path of the beam and to a second position where it is removed from the optical path. Here, the observation optical prism 28 is disposed at the first position.

そして、このビームの光路上には、結像レンズ30が設けられている。透過されたビームをこの結像レンズ30の中央から所定の距離オフセットさせた位置に入射させる。このレンズ30を出射されたビームを後述する対物レンズ34の瞳位置32に集光させる。
なお、この瞳位置32と、前記ガルバノメータスキャナ16x,16y間のほぼ中間の位置とは、共役に設定されている。
An imaging lens 30 is provided on the optical path of this beam. The transmitted beam is incident on a position offset by a predetermined distance from the center of the imaging lens 30. The beam emitted from the lens 30 is condensed at a pupil position 32 of an objective lens 34 to be described later.
The pupil position 32 and the substantially intermediate position between the galvanometer scanners 16x and 16y are set conjugate.

このビームの光路上には、対物レンズ34が設けられている。一般に、全反射型レーザー顕微鏡観察には、高NAを有する対物レンズが使用される。これは、この種の観察手法が行なわれる観察対象、すなわち標本38は、一般的には生細胞なので、基本的にその屈折率は水(1.33)とほぼ同じである。このため、カバーガラス36と標本38との界面で全反射を生じさせるには、対物レンズ34のNAは、1.33よりも大きくなければならない。   An objective lens 34 is provided on the optical path of this beam. In general, an objective lens having a high NA is used for total reflection laser microscope observation. This is because the observation object on which this kind of observation technique is performed, that is, the specimen 38 is generally a living cell, and therefore its refractive index is basically the same as that of water (1.33). For this reason, in order to cause total reflection at the interface between the cover glass 36 and the specimen 38, the NA of the objective lens 34 must be larger than 1.33.

そして、前記対物レンズ34の中央からオフセットさせた位置にビームを入射させる。この対物レンズ34の前方には、ビームを透過、もしくは屈折させる透明なカバー材(ここではカバーガラス)36が設けられている。このカバーガラス36は、標本38に接する面が平坦に形成されている。なお、この顕微鏡2が倒立型の場合は、通常、シャーレの底部もしくはスライドガラスなどの標本保持部材が透明なカバー材36として働く。
前記対物レンズ34を出射されたビームをカバーガラス36に斜めから照射(入射)させる。このビームをカバーガラス36と標本38との界面で全反射させる。そして、カバーガラス36の界面から僅かに滲み出る励起光(エバネッセント場)で標本38を励起させて、標本の特性に応じた蛍光を発生させる。
Then, the beam is made incident at a position offset from the center of the objective lens 34. In front of the objective lens 34, a transparent cover material (here, a cover glass) 36 that transmits or refracts the beam is provided. The cover glass 36 has a flat surface in contact with the specimen 38. When the microscope 2 is an inverted type, a sample holding member such as a petri dish bottom or a slide glass usually serves as a transparent cover member 36.
The beam emitted from the objective lens 34 is irradiated (incident) onto the cover glass 36 obliquely. This beam is totally reflected at the interface between the cover glass 36 and the specimen 38. Then, the specimen 38 is excited by excitation light (evanescent field) that slightly oozes from the interface of the cover glass 36, and fluorescence corresponding to the characteristics of the specimen is generated.

標本38から発せられた蛍光を対物レンズ34および結像レンズ30を介して観察光学プリズム28に入射させる。この蛍光をこのプリズム28内で複数回反射させ、所定の方向に出射させる。この蛍光の光路上には、所望の蛍光のみを出射させるレーザーカットフィルタ40が設けられている。従って、肉眼で標本38の観察を行なうことができる。   Fluorescence emitted from the specimen 38 is incident on the observation optical prism 28 via the objective lens 34 and the imaging lens 30. The fluorescence is reflected a plurality of times within the prism 28 and emitted in a predetermined direction. A laser cut filter 40 for emitting only desired fluorescence is provided on the fluorescence optical path. Therefore, the specimen 38 can be observed with the naked eye.

次に、CCDカメラのような撮像装置で全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合について、図2を用いて説明する。以下、同一の部材には、上記で用いた符号を使用し、詳しい説明を省略する。   Next, the case of performing total reflection laser microscope observation with an imaging device such as a CCD camera will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same symbols are used for the same members, and detailed descriptions thereof are omitted.

前記ターレット20は、回転され、第2のキューブ20bに設けられたダイクロイックミラー24とレーザーカットフィルタ26とが光路上に配置されている。このダイクロイックミラー24は、ビームを反射させ、このビームよりも長い波長域の光を透過させるようになっている。このため、ミラー22を用いた場合と同様に、瞳投影レンズ18から出射されたビームを反射させる。
また、観察光学プリズム28は、第2の位置にあり、光路上から外されている。このため、ダイクロイックミラー24で反射されたビームを直接、結像レンズ30に入射させる。
従って、標本38の特性に応じた蛍光を対物レンズ34および結像レンズ30を順に遡って、ダイクロイックミラー24に入射させるとともにこのミラー24を透過させて、この蛍光をレーザーカットフィルタ26に入射させる。そして、この蛍光の光路上には、撮像装置(ここではCCDカメラ)42が設けられている。従って、この蛍光をCCDカメラ42によって撮像し、図示しない画面に表示させて観察を行なうことができる。
The turret 20 is rotated, and a dichroic mirror 24 and a laser cut filter 26 provided on the second cube 20b are arranged on the optical path. The dichroic mirror 24 reflects a beam and transmits light in a wavelength region longer than the beam. For this reason, the beam emitted from the pupil projection lens 18 is reflected as in the case of using the mirror 22.
The observation optical prism 28 is at the second position and is removed from the optical path. For this reason, the beam reflected by the dichroic mirror 24 is directly incident on the imaging lens 30.
Accordingly, the fluorescence corresponding to the characteristics of the specimen 38 goes back in order through the objective lens 34 and the imaging lens 30 and enters the dichroic mirror 24 and is transmitted through the mirror 24 so that the fluorescence is incident on the laser cut filter 26. An imaging device (in this case, a CCD camera) 42 is provided on the fluorescent light path. Therefore, this fluorescence can be imaged by the CCD camera 42 and displayed on a screen (not shown) for observation.

最後に、走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合について、図3を用いて説明する。
前記挿脱装置8は、第2の位置にあり、光路上から外されている。すなわち、集光レンズ10と平行平面板12とは、第2の位置にあり、光路上から外されている。また、ターレット20は、回転され、第1のキューブ20aに設けられたミラー22が光路上に配置されている。また、観察光学プリズム28も、第2の位置にあり、光路から外されている。
Finally, the case of observation with a scanning laser microscope will be described with reference to FIG.
The insertion / removal device 8 is in the second position and is removed from the optical path. That is, the condensing lens 10 and the plane-parallel plate 12 are in the second position and are removed from the optical path. Further, the turret 20 is rotated, and a mirror 22 provided on the first cube 20a is disposed on the optical path. The observation optical prism 28 is also in the second position and is removed from the optical path.

従って、レーザー光源4で出射されたビームをビームエクスパンダ6を介して径を拡大させ、ダイクロイックミラー14のほぼ中央に入射させる。このダイクロイックミラー14は、ガルバノメータスキャナ16xの方向に向けてビームを反射させる。なお、上述したように、ガルバノメータスキャナ16x,16yは、可動に形成されている。   Accordingly, the diameter of the beam emitted from the laser light source 4 is enlarged via the beam expander 6 and is incident on the approximate center of the dichroic mirror 14. The dichroic mirror 14 reflects the beam toward the galvanometer scanner 16x. As described above, the galvanometer scanners 16x and 16y are formed to be movable.

瞳投影レンズ18を介してミラー22で反射されたビームを結像レンズ30を介して対物レンズ34に入射させる。対物レンズ34は、このビームで標本38上にスポットを形成する。そして、ガルバノメータスキャナ16x,16yの走査角度に応じて、スポットで標本38上を走査させる。この標本38の特性に応じて発生された蛍光を対物レンズ34、結像レンズ30、ミラー22、瞳投影レンズ18、ガルバノメータスキャナ16y,16xを順に遡って、ダイクロイックミラー14に入射させる。このダイクロイックミラー14は、この蛍光を透過させる。また、この蛍光の光路上には、共焦点レンズ44が設けられ、入射された蛍光を所定の焦点距離に集光させる。この集光位置には、ピンホール46が設けられている。そして、この光路上には、レーザーカットフィルタ48が設けられ、所定の波長域のビームをカットする。そして、このフィルタ48の前方には、光電子倍増管50が設けられている。光電子倍増管50に入射されたビームを、この入射光量に応じて電気信号に光電変換させる。そして、この電気信号を前記ガルバノメータスキャナ16x,16yの走査角度に同期して画像メモリに蓄積させ、ビデオ信号に同期して読み出して、画像モニタ上に画像を表示させて観察を行なうことができる。
従って、上記のような構成で、走査型レーザー顕微鏡観察と、肉眼視またはCCDカメラによる全反射型レーザー顕微鏡観察とを切り替えて使用することができる。このため、1つの顕微鏡で、2つの機能を有する顕微鏡を提供することができる。
The beam reflected by the mirror 22 via the pupil projection lens 18 is incident on the objective lens 34 via the imaging lens 30. The objective lens 34 forms a spot on the specimen 38 with this beam. Then, the sample 38 is scanned with spots according to the scanning angle of the galvanometer scanners 16x and 16y. The fluorescence generated in accordance with the characteristics of the specimen 38 is incident on the dichroic mirror 14 in the order of the objective lens 34, the imaging lens 30, the mirror 22, the pupil projection lens 18, and the galvanometer scanners 16y and 16x. The dichroic mirror 14 transmits this fluorescence. In addition, a confocal lens 44 is provided on the fluorescent light path, and the incident fluorescent light is condensed at a predetermined focal length. A pinhole 46 is provided at this condensing position. A laser cut filter 48 is provided on this optical path to cut a beam in a predetermined wavelength range. A photomultiplier tube 50 is provided in front of the filter 48. The beam incident on the photomultiplier tube 50 is photoelectrically converted into an electric signal in accordance with the amount of incident light. This electric signal can be stored in the image memory in synchronization with the scanning angle of the galvanometer scanners 16x and 16y, read out in synchronization with the video signal, and displayed on the image monitor for observation.
Therefore, with the above-described configuration, the scanning laser microscope observation and the total reflection laser microscope observation with the naked eye or the CCD camera can be switched and used. For this reason, a microscope having two functions can be provided with one microscope.

なお、本実施の形態では、平行平面板12は、第1の位置と第2の位置とを移動可能としたが、走査型レーザー顕微鏡として使用する場合、平行な2つの面をビームの光路に対して直角に配置させることが可能であれば第1の位置に配置したままでもよい。   In this embodiment, the plane-parallel plate 12 is movable between the first position and the second position. However, when used as a scanning laser microscope, two parallel planes are used as the beam optical path. If it can be arranged at a right angle to it, it may remain in the first position.

(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について、図4を参照して説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態の構成と同一部分を備えているので、これらの部分については、説明を省略する。また、第1の実施の形態で用いた部材については、同じ符号を使用して、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. Since the present embodiment includes the same parts as the configuration of the first embodiment, description of these parts will be omitted. Moreover, about the member used in 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

図4に示すように、レーザー顕微鏡2は、制御器60を備えている。この制御器60は、それぞれ後述する集光レンズターレット62と、平行平面板駆動装置64と、ターレット20と、観察光学プリズム駆動装置66と、対物レンズ34のレボルバ68とにそれぞれ接続されている。
ビームエクスパンダ6とダイクロイックミラー14との間には、集光レンズターレット62が設けられている。この集光レンズターレット62は、集光レンズ62aと、凸レンズおよび凹レンズの組み合わせにより、単レンズの集光レンズ62aよりも長い焦点距離を有する集光レンズシステム62bと、図示しない空穴とを備えている。すなわち、この集光レンズターレット62は、3段切り替えとなっている。この空穴がビームエクスパンダ6から出射されたビームの光路上に配置された場合、このビームをコリメート光の状態を保って直進させる。なお、この集光レンズターレット62は、制御器60で制御される。
As shown in FIG. 4, the laser microscope 2 includes a controller 60. The controller 60 is connected to a condenser lens turret 62, a parallel plane plate driving device 64, a turret 20, an observation optical prism driving device 66, and a revolver 68 of the objective lens 34, which will be described later.
A condensing lens turret 62 is provided between the beam expander 6 and the dichroic mirror 14. The condenser lens turret 62 includes a condenser lens system 62b having a focal length longer than that of a single lens condenser lens 62a by a combination of a condenser lens 62a, a convex lens and a concave lens, and a hole (not shown). Yes. That is, the condenser lens turret 62 is switched in three stages. When this hole is arranged on the optical path of the beam emitted from the beam expander 6, this beam is made to go straight while maintaining the state of the collimated light. The condenser lens turret 62 is controlled by the controller 60.

従って、走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、集光レンズターレット62は、空穴が光路上に設定される。また、全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、集光レンズ62aもしくは集光レンズシステム62bが光路上に配置される。そして、これら集光レンズ62aおよび集光レンズシステム62bについて説明する。   Therefore, when performing observation with a scanning laser microscope, the condensing lens turret 62 has a hole on the optical path. When performing total reflection laser microscope observation, the condenser lens 62a or the condenser lens system 62b is disposed on the optical path. The condenser lens 62a and the condenser lens system 62b will be described.

上述のように、一般に、全反射型レーザー顕微鏡観察には、高NAを有する対物レンズが使用される。例えば、対物レンズのNAが1.65の場合、屈折率差(1.65−1.33=0.22)に余裕があるので、結像レンズ30から対物レンズ34に向けて出射させるビームのNAは、大きくすることができる。しかし、対物レンズ34のNAが1.4の場合、屈折率差は0.07しかなく、効率の良い照明を行なうには、結像レンズ30から対物レンズ34への出射ビームのNAは、かなり小さなものにする必要がある。また、結像レンズ30から対物レンズ34への出射ビームのNAは、小さければよいというものではなく、この値が小さすぎると、照明範囲を十分に得ることができなくなる。   As described above, generally, an objective lens having a high NA is used for total reflection laser microscope observation. For example, when the NA of the objective lens is 1.65, there is a margin in the refractive index difference (1.65-1.33 = 0.22), so that the beam emitted from the imaging lens 30 toward the objective lens 34 The NA can be increased. However, when the NA of the objective lens 34 is 1.4, the refractive index difference is only 0.07, and in order to perform efficient illumination, the NA of the outgoing beam from the imaging lens 30 to the objective lens 34 is considerably large. It needs to be small. Further, the NA of the outgoing beam from the imaging lens 30 to the objective lens 34 is not necessarily small, and if this value is too small, a sufficient illumination range cannot be obtained.

なお、ビームエクスパンダ6から出射されるビームの光束をΦoとすると、対物レンズ34から出射されるビームの光束Φobは、以下の式で表せられる。
Φob=Φo×F’/(F×B)
ここで、Bは対物レンズ34の倍率、F’は瞳投影レンズ18の焦点距離、Fは集光レンズ62aおよび集光レンズシステム62bの焦点距離である。
従って、全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、結像レンズ30から対物レンズ34への出射ビームのNAは、対物レンズ34のNAと標本38の屈折率との差を考慮して、最適な値にすることが必要である。
If the light beam emitted from the beam expander 6 is Φo, the light beam Φob emitted from the objective lens 34 is expressed by the following equation.
Φob = Φo × F ′ / (F × B)
Here, B is the magnification of the objective lens 34, F ′ is the focal length of the pupil projection lens 18, and F is the focal length of the condenser lens 62a and the condenser lens system 62b.
Therefore, when the total reflection laser microscope observation is performed, the NA of the outgoing beam from the imaging lens 30 to the objective lens 34 is an optimum value in consideration of the difference between the NA of the objective lens 34 and the refractive index of the specimen 38. It is necessary to make it.

このため、本実施の形態では、光路に設定された対物レンズ34の種類により、集光レンズ62aもしくは集光レンズシステム62bが選択されて設置される。なお、対物レンズ34は、レボルバ68に装着され、制御器60は、光路上に設置された対物レンズ34の種類を自動判別して、集光レンズターレット62を駆動させる。   Therefore, in the present embodiment, the condenser lens 62a or the condenser lens system 62b is selected and installed depending on the type of the objective lens 34 set in the optical path. The objective lens 34 is attached to the revolver 68, and the controller 60 automatically determines the type of the objective lens 34 installed on the optical path and drives the condenser lens turret 62.

次に、平行平面板12について説明する。この平行平面板12は、平行平面板駆動装置64上に設置されている。この平行平面板12は、集光レンズターレット62とダイクロイックミラー14との間に配設されている。また、平行平面板12は、平行平面板駆動装置64により、ビームの光路を有する面内で回動可能に枢支されている。   Next, the parallel plane plate 12 will be described. The plane parallel plate 12 is installed on a plane parallel plate driving device 64. The plane parallel plate 12 is disposed between the condenser lens turret 62 and the dichroic mirror 14. The plane parallel plate 12 is pivotally supported by a plane parallel plate drive device 64 so as to be rotatable within a plane having a beam optical path.

この平行平面板12の回動角度は、走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合と、全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合とで、それぞれ設定される。また、全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合には、光路に設定された対物レンズ34の種類により設定される。なお、対物レンズ34は、レボルバ68に装着され、制御器60は、光路上に設置された対物レンズ34の種類を検出して、これに対応する回転角に平行平面板12が設定される。すなわち、光路に設定された対物レンズ34の種類により、ビームの最適なオフセット量が設定される。この値は、対物レンズ34の倍率とNAとの両者によって異なる。
また、走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、対物レンズ34の種類に関係なく、平行平面板12は、ビームの光路に対して垂直に設定される。
The rotation angle of the parallel flat plate 12 is set for each of the cases of observation with a scanning laser microscope and observation with a total reflection laser microscope. In the case of performing total reflection laser microscope observation, the setting is made according to the type of objective lens 34 set in the optical path. The objective lens 34 is mounted on the revolver 68, and the controller 60 detects the type of the objective lens 34 installed on the optical path, and the parallel plane plate 12 is set at the corresponding rotation angle. That is, the optimum offset amount of the beam is set according to the type of the objective lens 34 set in the optical path. This value varies depending on both the magnification of the objective lens 34 and the NA.
When performing observation with a scanning laser microscope, the plane-parallel plate 12 is set perpendicular to the beam optical path regardless of the type of the objective lens 34.

次に、この顕微鏡2の制御系について説明する。走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、集光レンズターレット62は、空穴に設定される。平行平面板12は、平行平面板駆動装置64によって、光路に対して垂直に設定される。また、ターレット20にはミラー22が設定されるように制御され、観察光学プリズム28は、観察光学プリズム駆動装置66によって、光路から外されるように制御される。   Next, the control system of the microscope 2 will be described. When performing observation with a scanning laser microscope, the condensing lens turret 62 is set to a hole. The plane parallel plate 12 is set perpendicular to the optical path by the plane parallel plate driving device 64. The turret 20 is controlled so that the mirror 22 is set, and the observation optical prism 28 is controlled by the observation optical prism driving device 66 so as to be removed from the optical path.

全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、肉眼視観察を行なうか、CCDカメラ42による観察を行なうかによって、ターレット20が選択される。肉眼視観察を行なう場合にはミラー22が、CCDカメラ42による観察を行なう場合にはダイクロイックミラー24とレーザーカットフィルタ26とがそれぞれ光路上に設置されるように制御される。   When performing the total reflection laser microscope observation, the turret 20 is selected depending on whether the observation is performed with the naked eye or the CCD camera 42. When performing macroscopic observation, the mirror 22 is controlled so that the dichroic mirror 24 and the laser cut filter 26 are respectively installed on the optical path when the CCD camera 42 is used for observation.

さらに、使用する対物レンズ34により、集光レンズターレット62と、平行平面板12の角度とが設定される。
本実施の形態では、集光レンズターレット62に集光レンズ62aと集光レンズシステム62bとが配置されたが、これらの代わりにズーム機能を有する集光レンズを用い、焦点距離を可変にしてもよい。また、それぞれ異なる焦点距離を有する複数の集光レンズを集光レンズターレット62内に配置させ、これらを切り替えて用いてもよい。
Further, the condenser lens turret 62 and the angle of the plane parallel plate 12 are set by the objective lens 34 to be used.
In this embodiment, the condenser lens turret 62 is provided with the condenser lens 62a and the condenser lens system 62b, but instead of these, a condenser lens having a zoom function is used, and the focal length is variable. Good. Alternatively, a plurality of condensing lenses having different focal lengths may be arranged in the condensing lens turret 62, and these may be switched and used.

従って、本実施の形態では、制御器60を用いて、電動で走査型レーザー顕微鏡観察と全反射型レーザー顕微鏡観察とを切り替えることができる。また、全反射型レーザー顕微鏡観察を行なう場合には、使用する対物レンズ34に最適な照明を行なうことができる。   Therefore, in this embodiment, the controller 60 can be used to electrically switch between scanning laser microscope observation and total reflection laser microscope observation. In addition, when performing observation with a total reflection laser microscope, the objective lens 34 to be used can be optimally illuminated.

なお、第2の実施の形態では、走査型レーザー顕微鏡観察を行なう場合、平行平面板12は、ビームに対して直角になるように制御されるが、第1の実施の形態のように第2の位置に移動させるようにしてもよい。
また、第1および第2の実施の形態では、ビームをオフセットさせる手段として、平行平面板(屈折光学系)12を用いて説明したが、複数のミラー(反射光学系)を使用するなど、ビームをオフセットさせることができれば、他の光学系を用いても構わない。
In the second embodiment, when performing observation with a scanning laser microscope, the plane-parallel plate 12 is controlled so as to be perpendicular to the beam. However, as in the first embodiment, the second plane is the same as the second embodiment. You may make it move to this position.
In the first and second embodiments, the plane-parallel plate (refractive optical system) 12 has been described as means for offsetting the beam. However, the beam may be changed by using a plurality of mirrors (reflective optical system). Other optical systems may be used as long as they can be offset.

また、この平行平面板12は、レーザー光源4とダイクロイックミラー14との間に設けたが、例えば、ガルバノメータスキャナ16yと瞳投影レンズ18との間に設けるなど、他の位置に設けてもよい。
また、第1の実施の形態では、照射手段は、瞳投影レンズ18から対物レンズ34までを指すように示したが、ビームエクスパンダ6から瞳投影レンズ18までも含まれる。
また、上述した顕微鏡では、正立型の走査型顕微鏡を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、倒立型の顕微鏡であってもよい。
The plane parallel plate 12 is provided between the laser light source 4 and the dichroic mirror 14, but may be provided at other positions, for example, between the galvanometer scanner 16y and the pupil projection lens 18.
In the first embodiment, the irradiation unit is shown to point from the pupil projection lens 18 to the objective lens 34. However, the irradiation unit includes the beam expander 6 to the pupil projection lens 18.
In the above-described microscope, an erecting scanning microscope has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, an inverted microscope may be used.

これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。   Although several embodiments have been specifically described so far with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all the embodiments performed without departing from the scope of the invention are not limited thereto. Including implementation.

2…レーザー顕微鏡、4…レーザー光源、8…挿脱装置、10…集光レンズ、12…平行平面板、16x,16y…ガルバノメータスキャナ、34…対物レンズ、36…カバー材、38…標本。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Laser microscope, 4 ... Laser light source, 8 ... Insertion / removal apparatus, 10 ... Condensing lens, 12 ... Parallel plane plate, 16x, 16y ... Galvanometer scanner, 34 ... Objective lens, 36 ... Cover material, 38 ... Sample.

本発明は、全反射型顕微鏡に関する。 The present invention relates to a total reflection microscope.

本発明は、光路に設定された対物レンズの種類により、光の最適なオフセット量が設定される、全反射型顕微鏡を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a total reflection microscope in which an optimum offset amount of light is set according to the type of objective lens set in the optical path .

上記課題を解決するために、本発明に係る全反射型顕微鏡は、光源と、前記光源からの光複数種から選択される対物レンズを介して標本上に照射して、この標本から蛍光を発生させる照射手段と、前記標本の像を得るようにこの蛍光を検出する検出手段と、前記光の光路に設けられて前記を前記対物レンズの瞳位置と共役な位置に集光させる集光レンズと、前記光源からの光を前記複数種から選択される対物レンズの中心に対してオフセットさせた位置に入射し、この対物レンズで屈折させて前記標本に対して前記光を斜めに入射させ、前記標本に接するように配置された透明でかつ前記標本に接する面が平坦なカバー材、または前記標本が接するように保持された透明でかつ前記標本に接する面が平坦な標本保持部材と、前記標本との界面で前記を全反射させるオフセット手段と、前記複数種から選択される対物レンズの種類を検出して、前記対物レンズの瞳位置と共役な位置の集光位置を、前記複数種から選択される対物レンズの種類に合わせたオフセット量に前記オフセット手段を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the total reflection type microscope according to the present invention includes a light source, is irradiated on the specimen through the objective lens selected light from plural kinds from the light source, the fluorescence from the specimen irradiating means for generating a detection means for detecting the fluorescence to obtain an image of the specimen, the light collector for focusing the light provided on the light path of the light at the pupil position conjugate with the position of the objective lens a lens, incident light from the light source position is offset with respect to the center of the objective lens selected from the plurality of kinds, is incident the light obliquely to the specimen is refracted by the objective lens A transparent cover material disposed so as to be in contact with the specimen and having a flat surface in contact with the specimen; or a transparent specimen holding member in which the specimen is in contact with the specimen and a specimen holding member having a flat surface in contact with the specimen; With the specimen And offset means for totally reflecting the light in the plane, and detects the type of the objective lens selected from the plurality of types, the condensing position of the pupil position conjugate with the position of the objective lens, are selected from the plurality of kinds And a control unit for controlling the offset means to an offset amount in accordance with the type of objective lens .

本発明によれば、光路に設定された対物レンズの種類により、光の最適なオフセット量が設定される、全反射型顕微鏡を提供できるADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention , the total reflection type microscope by which the optimal offset amount of light is set with the kind of objective lens set to the optical path can be provided .

Claims (3)

レーザー光源と、
このレーザー光源から発せられたレーザービームを走査するレーザー走査装置と、
このレーザービームを対物レンズを介して標本上に照射して、この標本から蛍光を発生させる照射手段と、
前記標本の像を得るようにこの蛍光を検出する検出手段と、
を具備したレーザー顕微鏡において、
前記レーザービームを前記対物レンズの瞳位置と共役な位置に集光させる集光レンズと、
このレーザービームに対して平行に所定の距離オフセットさせ、前記対物レンズの中心からオフセットさせた位置にこのレーザービームを入射させるとともに、この対物レンズで屈折させて前記標本に対してレーザービームを斜めに入射させ、前記標本に接するように配置された透明でかつ前記標本に接する面が平坦なカバー材、または前記標本が接するように保持された透明でかつ前記標本に接する面が平坦な標本保持部材と、前記標本との界面で前記レーザービームを全反射させるオフセット手段と、
前記集光レンズと前記オフセット手段とをそれぞれ単体もしくは一体にして前記レーザービームの光路上に入れる第1の位置と光路上から外す第2の位置とに挿脱可能な挿脱手段と、
をさらに具備したことを特徴とするレーザー顕微鏡。
A laser light source;
A laser scanning device that scans a laser beam emitted from the laser light source;
Irradiation means for irradiating the laser beam on the specimen through the objective lens and generating fluorescence from the specimen;
Detecting means for detecting the fluorescence so as to obtain an image of the specimen;
In a laser microscope equipped with
A condensing lens for condensing the laser beam at a position conjugate with the pupil position of the objective lens;
The laser beam is incident on a position offset by a predetermined distance in parallel to the laser beam and offset from the center of the objective lens, and is refracted by the objective lens so that the laser beam is inclined with respect to the specimen. A transparent cover material arranged so as to be in contact with the specimen and having a flat surface in contact with the specimen, or a transparent specimen holding member having a flat face in contact with the specimen, which is held in contact with the specimen. Offset means for totally reflecting the laser beam at the interface with the specimen;
Insertion / removal means that can be inserted / removed into / from a first position where the condenser lens and the offset means are individually or integrally placed on the optical path of the laser beam and a second position where they are removed from the optical path;
A laser microscope characterized by further comprising:
前記オフセット手段は、レーザービームを屈折させる屈折光学系、もしくは反射させる反射光学系を備えていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー顕微鏡。   The laser microscope according to claim 1, wherein the offset unit includes a refractive optical system that refracts a laser beam or a reflective optical system that reflects the laser beam. 前記集光レンズは、その焦点距離を変え得るズーム機構、もしくはそれぞれ異なる焦点距離を有する複数の集光レンズを切り替え可能に備えていることを特徴とする請求項1もしくは2に記載のレーザー顕微鏡。   3. The laser microscope according to claim 1, wherein the condensing lens includes a zoom mechanism that can change a focal length thereof, or a plurality of condensing lenses that have different focal lengths.
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