JP2013003338A - Laser microscope - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the technology of a laser microscope that independently controls an emitting position and an emitting angle on the surface of a specimen.SOLUTION: The laser microscope 1 comprises: a laser light source 16 that emits a laser beam; an objective lens 10 that emits a laser beam to a specimen 11; a condenser lens 22 that condenses the laser beams onto the pupil conjugate surface of the objective lens 10; a parallel flat plate 23 that moves the laser beam in a direction parallel to a direction orthogonal to an optical axis; scanning means 24 that scans the specimen 11 by moving the laser beam to the position where it emits the specimen 11; and a control device 26 that rotates the parallel flat plate 23, thereby controlling a shift amount by which the laser beam is moved parallel.

Description

本発明は、レーザー顕微鏡に関し、特に、走査手段で標本を走査するレーザー顕微鏡に関する。   The present invention relates to a laser microscope, and more particularly to a laser microscope that scans a specimen with a scanning means.

生体分野で使用されるレーザー顕微鏡の一構成として、標本上にレーザー光を集光させて標本を励起する励起手段と、対物レンズの瞳面に励起手段からのレーザー光とは異なる波長のレーザー光を集光させて標本上の一定の領域にレーザー光を平行光として照射する光刺激手段と、を含む構成が知られている。   As a configuration of a laser microscope used in the biological field, an excitation unit that condenses laser light on a specimen to excite the specimen, and a laser beam having a wavelength different from the laser light from the excitation means on the pupil plane of the objective lens And a light stimulating means that irradiates laser light as parallel light onto a certain region on the specimen.

このような構成を有するレーザー顕微鏡は、励起手段と光刺激手段のそれぞれに走査手段を設けることで、励起位置と光刺激位置とを独立して制御することができる。これにより、標本上の任意の部位に光刺激を与えながら標本をイメージングしてその反応を観察することができる。
このようなレーザー顕微鏡は、例えば、特許文献1で開示されている。
The laser microscope having such a configuration can independently control the excitation position and the light stimulation position by providing the scanning means for each of the excitation means and the light stimulation means. Thereby, it is possible to observe the reaction by imaging the specimen while applying a light stimulus to an arbitrary part on the specimen.
Such a laser microscope is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開2009−288321号公報JP 2009-288321 A

ところで、上述したレーザー顕微鏡の光刺激手段には、走査範囲内の各照射位置において、一定の照射角度で入射するおよそ均一な強度分布を有するレーザー光を照射する機能が求められている。   By the way, the light stimulating means of the laser microscope described above is required to have a function of irradiating laser light having an approximately uniform intensity distribution that is incident at a fixed irradiation angle at each irradiation position in the scanning range.

顕微鏡では、対物レンズの瞳位置と光学的に共役な位置(以降、瞳共役位置と記す。)で光を偏向させることで、標本に照射する光の照射角度を変更することなく、標本に照射する光の照射位置を変更することができるため、走査手段は、対物レンズの瞳共役位置に配置されることが望ましい。   In a microscope, light is deflected at a position optically conjugate with the pupil position of the objective lens (hereinafter referred to as the pupil conjugate position), so that the specimen is irradiated without changing the irradiation angle of the light irradiated on the specimen. Since the irradiation position of the light to be changed can be changed, it is desirable that the scanning unit is disposed at the pupil conjugate position of the objective lens.

しかしながら、現在、標本を2次元的に走査する走査手段の構成として最も一般的な構成は、X方向に標本を走査するためのガルバノミラーとY方向に標本を走査するためのガルバノミラーとを含む構成であり、特許文献1に開示されるレーザー顕微鏡の走査手段の構成も同様である。   However, at present, the most general configuration of scanning means for two-dimensionally scanning a sample includes a galvanometer mirror for scanning the sample in the X direction and a galvanometer mirror for scanning the sample in the Y direction. The configuration of the scanning means of the laser microscope disclosed in Patent Document 1 is also the same.

このような構成を有する走査手段(以降、近接ガルバノミラーユニットと記す。)では、両方のガルバノミラーを同時に対物レンズの瞳共役位置に配置することは物理的に不可能であるため、両方のガルバノミラーを互いに比較的近接して配置し、且つ、そのおよそ中間に対物レンズの瞳共役位置が位置するように構成される。   In the scanning means having such a configuration (hereinafter referred to as a proximity galvanometer mirror unit), it is physically impossible to simultaneously arrange both galvanometer mirrors at the pupil conjugate position of the objective lens. The mirrors are arranged relatively close to each other, and the pupil conjugate position of the objective lens is positioned approximately in the middle thereof.

従って、近接ガルバノミラーユニットを用いた場合、それぞれのガルバノミラーによる光の偏向位置と対物レンズの瞳共役位置とは完全には一致していないため、光の照射位置を変更すると、標本に照射する光の照射角度も変化してしまう。つまり、標本面における照射位置と照射角度をそれぞれ独立して制御することができない。
以上のような実情を踏まえ、本発明では、標本面における照射位置と照射角度をそれぞれ独立して制御するレーザー顕微鏡の技術を提供することを課題とする。
Therefore, when the proximity galvanometer mirror unit is used, the deflection position of light by each galvanometer mirror and the pupil conjugate position of the objective lens do not completely coincide with each other. Therefore, if the light irradiation position is changed, the sample is irradiated. The light irradiation angle also changes. That is, the irradiation position and the irradiation angle on the specimen surface cannot be controlled independently.
In light of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique of a laser microscope that independently controls an irradiation position and an irradiation angle on a specimen surface.

本発明の第1の態様は、レーザー光を射出するレーザー光源と、標本に前記レーザー光を照射する対物レンズと、前記対物レンズの瞳面と共役な瞳共役面に前記レーザー光を集光させる集光レンズと、前記レーザー光を前記標本に照射する照射位置を移動させて、前記標本を走査する走査手段と、前記レーザー光を光軸と直交する方向に平行に移動させるシフト手段と、前記シフト手段を駆動させて、前記レーザー光が平行に移動するシフト量を制御するシフト制御手段と、を含むレーザー顕微鏡を提供する。   According to a first aspect of the present invention, a laser light source that emits laser light, an objective lens that irradiates the sample with the laser light, and the laser light is condensed on a pupil conjugate plane that is conjugate to the pupil plane of the objective lens A condensing lens; a scanning unit that scans the sample by moving an irradiation position for irradiating the sample with the laser beam; a shift unit that moves the laser beam in a direction perpendicular to the optical axis; There is provided a laser microscope comprising: a shift control unit that drives a shift unit to control a shift amount in which the laser light moves in parallel.

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記走査手段は、光軸と直交する第1の方向に前記標本を走査する第1の走査手段と、光軸と直交し且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に前記標本を走査する第2の走査手段と、を含み、前記シフト制御手段は、前記照射位置に応じて、前記シフト量を制御するレーザー顕微鏡を提供する。   According to a second aspect of the present invention, in the laser microscope according to the first aspect, the scanning unit includes a first scanning unit that scans the sample in a first direction orthogonal to the optical axis, an optical axis, And a second scanning unit that scans the sample in a second direction that is orthogonal and orthogonal to the first direction, and the shift control unit controls the shift amount according to the irradiation position. Provide a laser microscope.

本発明の第3の態様は、第2の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記シフト制御手段は、前記照射位置によらず、前記レーザー光が前記標本を一定の照射角度で照射するように、前記シフト量を制御するレーザー顕微鏡を提供する。   According to a third aspect of the present invention, in the laser microscope according to the second aspect, the shift control unit is configured so that the laser light irradiates the specimen at a constant irradiation angle regardless of the irradiation position. Provided is a laser microscope for controlling the shift amount.

本発明の第4の態様は、第3の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記第1の走査手段は、光軸と直交する第1の回転軸周りに回転する第1のミラーであり、前記第2の走査手段は、光軸と直交し且つ前記第1の回転軸と直交する第2の回転軸周りに回転する第2のミラーであり、前記第1のミラーと第2のミラーの間に、前記瞳共役面が位置するレーザー顕微鏡を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the laser microscope according to the third aspect, the first scanning unit is a first mirror that rotates around a first rotation axis that is orthogonal to an optical axis, The second scanning means is a second mirror that rotates around a second rotation axis that is orthogonal to the optical axis and orthogonal to the first rotation axis, and between the first mirror and the second mirror. Further, a laser microscope in which the pupil conjugate plane is located is provided.

本発明の第5の態様は、第3の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記シフト制御手段は、前記レーザー光の前記瞳面における集光位置が光軸上に位置するように、前記シフト量を制御するレーザー顕微鏡を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the laser microscope according to the third aspect, the shift control unit includes the shift amount so that a condensing position of the laser light on the pupil plane is located on an optical axis. Provide a laser microscope to control.

本発明の第6の態様は、第3の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記シフト制御手段は、前記レーザー光の前記瞳面における集光位置が光軸から逸れた位置に位置するように、前記シフト量を制御するレーザー顕微鏡を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the laser microscope according to the third aspect, the shift control unit is configured so that the condensing position of the laser light on the pupil plane is located at a position deviating from the optical axis. Provided is a laser microscope for controlling the shift amount.

本発明の第7の態様は、第3の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記シフト制御手段は、前記対物レンズの倍率に応じて、前記シフト量を制御するレーザー顕微鏡を提供する。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the laser microscope according to the third aspect, wherein the shift control means controls the shift amount according to the magnification of the objective lens.

本発明の第8の態様は、第3の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記シフト制御手段は、前記レーザー光の波長に応じて、前記シフト量を制御するレーザー顕微鏡を提供する。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the laser microscope according to the third aspect, wherein the shift control means controls the shift amount according to the wavelength of the laser light.

本発明の第9の態様は、第3の態様に記載のレーザー顕微鏡において、前記シフト手段は、前記レーザー光が透過する平行平板であり、前記シフト制御手段は、前記シフト手段を光軸と直交する回転軸回りに回転させるレーザー顕微鏡を提供する。   According to a ninth aspect of the present invention, in the laser microscope according to the third aspect, the shift means is a parallel plate through which the laser light is transmitted, and the shift control means has the shift means orthogonal to the optical axis. Provided is a laser microscope that rotates around a rotating axis.

本発明によれば、標本面における照射位置と照射角度をそれぞれ独立して制御するレーザー顕微鏡の技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique of the laser microscope which controls independently the irradiation position and irradiation angle in a sample surface can be provided.

実施例1に係るレーザー顕微鏡の構成を例示した図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a laser microscope according to Example 1. FIG. 図1に例示されるレーザー顕微鏡に含まれるガルバノミラーの動作による瞳共役面における刺激光の集光位置の変化について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change of the condensing position of the stimulating light in the pupil conjugate plane by the operation | movement of the galvanometer mirror contained in the laser microscope illustrated in FIG. 図1に例示されるレーザー顕微鏡に含まれる対物レンズの瞳面における刺激光の集光位置の変動について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fluctuation | variation of the condensing position of the stimulating light in the pupil plane of the objective lens contained in the laser microscope illustrated in FIG. 図1に例示されるレーザー顕微鏡に含まれる平行平板による刺激光の平行移動について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the parallel movement of the stimulation light by the parallel plate contained in the laser microscope illustrated in FIG. 回転制御された平行平板を介して図1に例示されるレーザー顕微鏡に含まれるガルバノミラーに入射する刺激光の集光位置について例示した図である。It is the figure illustrated about the condensing position of the stimulation light which injects into the galvanometer mirror contained in the laser microscope illustrated in FIG. 1 through the parallel plate by which rotation control was carried out. 実施例1に係るレーザー顕微鏡に含まれるシフト手段の変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the shift means contained in the laser microscope which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るレーザー顕微鏡に含まれるシフト手段の他の変形例を示した図である。It is the figure which showed the other modification of the shift means contained in the laser microscope which concerns on Example 1. FIG. 実施例2に係るレーザー顕微鏡の構成の一部を例示した図である。6 is a diagram illustrating a part of the configuration of a laser microscope according to Embodiment 2. FIG.

図1は、本実施例に係るレーザー顕微鏡の構成を例示した図である。図1に例示されるレーザー顕微鏡1は、それぞれ独立に動作する観察用の走査手段5と刺激用の走査手段24とを含むことで、標本11上の任意の部位に光刺激を与えながら標本11をイメージングしてその反応を観察することができる、いわゆるツインスキャンと呼ばれる構成を有している。また、レーザー顕微鏡1は、刺激光路上に、走査手段24に加えて、刺激光を光軸と直交する方向に平行に移動させるシフト手段である平行平板23を含んでいる。これにより、レーザー顕微鏡1は、制御装置26が平行平板23及び走査手段24を制御することで、標本11に対して刺激光を照射する照射位置と照射角度をそれぞれ独立して制御することができる。
図1を参照しながら、レーザー顕微鏡1の構成について具体的に説明する。
レーザー顕微鏡1は、観察用の励起手段を含む観察手段と、光刺激手段と、制御装置26とを含んでいる。
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the laser microscope according to the present embodiment. The laser microscope 1 illustrated in FIG. 1 includes an observation scanning unit 5 and a stimulation scanning unit 24 that operate independently of each other, so that the sample 11 is subjected to optical stimulation on an arbitrary part on the sample 11. It is possible to observe the reaction by imaging the so-called twin scan. In addition to the scanning means 24, the laser microscope 1 includes a parallel plate 23, which is a shift means for moving the stimulation light in a direction perpendicular to the optical axis, in addition to the scanning means 24. Thereby, the laser microscope 1 can control independently the irradiation position and irradiation angle which irradiate the stimulus light with respect to the sample 11, when the control apparatus 26 controls the parallel plate 23 and the scanning means 24. .
The configuration of the laser microscope 1 will be specifically described with reference to FIG.
The laser microscope 1 includes observation means including observation excitation means, light stimulation means, and a control device 26.

観察手段は、標本11を励起する励起光(レーザー光)を射出するレーザー光源2と、シャッター3と、励起光を反射し蛍光を透過するダイクロイックミラー4と、励起光の集光位置を標本11上で移動させて標本11を走査する走査手段5と、結像レンズ8と組み合わせて対物レンズ10の瞳を走査手段5に投影する瞳投影レンズ6と、励起光及び蛍光を透過し刺激光を反射するダイクロイックミラー7と、蛍光を集光させて中間像を形成する結像レンズ8と、ミラー9と、励起光を標本面上に集光させる対物レンズ10と、蛍光を共焦点絞り13上に集光させる共焦点レンズ12と、対物レンズ10の前側焦点位置(標本11)と光学的に共役な位置にピンホールが形成された共焦点絞り13と、励起光を遮断するバリアフィルタ14と、バリアフィルタ14を通過した蛍光を検出する光検出器15を含んでいる。   The observation means includes a laser light source 2 that emits excitation light (laser light) that excites the sample 11, a shutter 3, a dichroic mirror 4 that reflects the excitation light and transmits fluorescence, and a position at which the excitation light is condensed. The scanning means 5 that moves above and scans the specimen 11, the pupil projection lens 6 that projects the pupil of the objective lens 10 onto the scanning means 5 in combination with the imaging lens 8, and the excitation light and fluorescence are transmitted and stimulation light is transmitted. A reflecting dichroic mirror 7, an imaging lens 8 for condensing the fluorescence to form an intermediate image, a mirror 9, an objective lens 10 for condensing the excitation light on the sample surface, and the confocal aperture 13 A confocal lens 12 for condensing light, a confocal stop 13 having a pinhole formed at a position optically conjugate with the front focal position (sample 11) of the objective lens 10, and a barrier filter 14 for blocking excitation light. It includes a photodetector 15 for detecting the fluorescence that has passed through the barrier filter 14.

走査手段5は、標本面における励起光の集光位置を光軸と直交するX方向に移動させてX方向に標本11を走査するガルバノミラー5aと、標本面における励起光の集光位置を光軸及びX方向と直交するY方向に移動させてY方向に標本11を走査するガルバノミラー5bと、を含み、ガルバノミラー5a及びガルバノミラー5bは、そのおよそ中間に対物レンズ10の瞳面10Pと光学的に共役な瞳共役面が形成されるように、配置されている。   The scanning unit 5 moves the collection position of the excitation light on the sample surface in the X direction orthogonal to the optical axis and scans the sample 11 in the X direction, and the light collection position of the excitation light on the sample surface. A galvanometer mirror 5b that moves in the Y direction perpendicular to the axis and the X direction and scans the sample 11 in the Y direction. The galvanometer mirror 5a and the galvanometer mirror 5b are approximately in the middle of the pupil plane 10P of the objective lens 10. They are arranged so that an optically conjugate pupil conjugate plane is formed.

光刺激手段は、標本11を刺激する刺激光(レーザー光)を射出するレーザー光源16と、シャッター17と、ミラー18と、レンズ19及びレンズ20からなり刺激光のビーム径を変更するビーム径変更光学系と、対物レンズ10の前側焦点面(標本面)と光学的に共役な面に配置された開口径が可変な視野絞り21と、対物レンズ10の瞳面10Pと共役な瞳共役面に刺激光を集光させる集光レンズ22と、刺激光を光軸と直交する方向に平行に移動させる平行平板23と、刺激光を標本11に照射する照射位置を移動させて標本11を走査する走査手段24と、結像レンズ8と組み合わせて対物レンズ10の瞳を走査手段5に投影する瞳投影レンズ25と、ダイクロイックミラー7と、結像レンズ8と、ミラー9と、標本11に刺激光を照射する対物レンズ10と、を含んでいる。なお、ダイクロイックミラー7、結像レンズ8、ミラー9、及び、対物レンズ10は、観察手段と共有されている。   The light stimulation means includes a laser light source 16 that emits stimulation light (laser light) that stimulates the specimen 11, a shutter 17, a mirror 18, a lens 19, and a lens 20, and changes the beam diameter of the stimulation light. An optical system, a field stop 21 with a variable aperture disposed on a surface optically conjugate with the front focal plane (sample surface) of the objective lens 10, and a pupil conjugate plane conjugate with the pupil plane 10P of the objective lens 10. The specimen 11 is scanned by moving the condensing lens 22 for condensing the stimulation light, the parallel plate 23 for moving the stimulation light in a direction perpendicular to the optical axis, and the irradiation position for irradiating the specimen 11 with the stimulation light. A pupil projection lens 25 that projects the pupil of the objective lens 10 onto the scanning unit 5 in combination with the scanning unit 24 and the imaging lens 8, a dichroic mirror 7, the imaging lens 8, the mirror 9, and the sample 11. It includes an objective lens 10 for irradiating, a. The dichroic mirror 7, the imaging lens 8, the mirror 9, and the objective lens 10 are shared with the observation means.

走査手段24は、標本面における刺激光の照射位置を光軸と直交するX方向に移動させてX方向に標本11を走査するガルバノミラー24aと、標本面における刺激光の照射位置を光軸及びX方向と直交するY方向に移動させてY方向に標本11を走査するガルバノミラー24bと、を含み、ガルバノミラー24a及びガルバノミラー24bは、そのおよそ中間に対物レンズ10の瞳面10Pと光学的に共役な瞳共役面が形成されるように、配置されている。ガルバノミラー24a、ガルバノミラー24bは、例えば、それぞれY軸周り、X軸周りに回転する。   The scanning unit 24 moves the irradiation position of the stimulation light on the sample surface in the X direction orthogonal to the optical axis and scans the sample 11 in the X direction, and the irradiation position of the stimulation light on the sample surface as the optical axis and A galvanometer mirror 24b that moves in the Y direction orthogonal to the X direction and scans the specimen 11 in the Y direction, and the galvanometer mirror 24a and the galvanometer mirror 24b are optically connected to the pupil plane 10P of the objective lens 10 in the middle. Are arranged such that a pupil conjugate plane conjugated to is formed. For example, the galvanometer mirror 24a and the galvanometer mirror 24b rotate about the Y axis and the X axis, respectively.

シフト手段である平行平板23は、刺激光が透過する平行平板であって、刺激光が入射する入射面を光軸と直交するXY平面に対して任意の角度に傾けることができる。即ち、平行平板23は、X軸周りにもY軸周りにも回転可能に構成されている。   The parallel plate 23 serving as a shift means is a parallel plate through which the stimulation light is transmitted, and the incident surface on which the stimulation light is incident can be inclined at an arbitrary angle with respect to the XY plane orthogonal to the optical axis. That is, the parallel plate 23 is configured to be rotatable about the X axis and the Y axis.

制御装置26は、レーザー光源2、走査手段5、光検出器15、レーザー光源16、平行平板23、及び、走査手段24に接続されていて、レーザー光源2やレーザー光源16の発光波長の制御、走査手段5及び走査手段24への走査信号の送信、平行平板23の回転制御、光検出器15からの電気信号の受信などを行う。
図1を参照しながら、レーザー顕微鏡1全体の動作について概説する。
The control device 26 is connected to the laser light source 2, the scanning unit 5, the photodetector 15, the laser light source 16, the parallel plate 23, and the scanning unit 24, and controls the emission wavelength of the laser light source 2 and the laser light source 16. Transmission of scanning signals to the scanning means 5 and the scanning means 24, rotation control of the parallel plate 23, reception of electrical signals from the photodetector 15, and the like are performed.
The overall operation of the laser microscope 1 will be outlined with reference to FIG.

レーザー光源2から平行光として射出された励起光は、シャッター3を通過して入射するダイクロイックミラー4で反射されて、走査手段5に入射する。制御装置26からの走査信号により制御された走査手段5は、ガルバノミラー5a、ガルバノミラー5bでそれぞれ光軸と直交するX方向、Y方向に励起光を偏向する。走査手段5から瞳投影レンズ6へ入射した励起光は、瞳投影レンズ6で収斂されて、収斂光または発散光としてダイクロイックミラー7を透過し、発散光として結像レンズ8に入射する。励起光は、結像レンズ8で再び平行光に変換されて、ミラー9を介して入射する対物レンズ10により標本11上に集光される。励起光が集光した標本11の集光位置では、標本11に含まれる蛍光物質が励起されて蛍光を発する。なお、標本面上における集光位置は、走査手段5でのX方向、Y方向への偏向量を制御することで、X方向、Y方向に任意に移動させることができる。   The excitation light emitted as parallel light from the laser light source 2 is reflected by the dichroic mirror 4 incident through the shutter 3 and enters the scanning means 5. The scanning means 5 controlled by the scanning signal from the control device 26 deflects the excitation light in the X and Y directions orthogonal to the optical axis by the galvanometer mirror 5a and the galvanometer mirror 5b, respectively. The excitation light that has entered the pupil projection lens 6 from the scanning unit 5 is converged by the pupil projection lens 6, passes through the dichroic mirror 7 as convergent light or divergent light, and enters the imaging lens 8 as divergent light. The excitation light is converted again into parallel light by the imaging lens 8 and is condensed on the sample 11 by the objective lens 10 incident through the mirror 9. At the condensing position of the specimen 11 where the excitation light is condensed, the fluorescent substance contained in the specimen 11 is excited to emit fluorescence. The condensing position on the sample surface can be arbitrarily moved in the X direction and the Y direction by controlling the amount of deflection in the X direction and the Y direction by the scanning unit 5.

標本11から生じた蛍光は、対物レンズ10により平行光に変換されて、励起光と同じ光路を反対向きに進行する。即ち、ミラー9、結像レンズ8、ダイクロイックミラー7、瞳投影レンズ6、及び、走査手段5を介してダイクロイックミラー4に入射する。ダイクロイックミラー4に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー4を透過し、共焦点レンズ12により標本面(対物レンズ10の前側焦点面)と共役な面に配置された共焦点絞り13に集光する。焦点位置から生じた蛍光は、共焦点絞り13に形成されたピンホールを通過し、さらにバリアフィルタ14を通過して、光検出器15で検出される。   The fluorescence generated from the specimen 11 is converted into parallel light by the objective lens 10 and travels in the opposite direction on the same optical path as the excitation light. That is, the light enters the dichroic mirror 4 via the mirror 9, the imaging lens 8, the dichroic mirror 7, the pupil projection lens 6, and the scanning unit 5. The fluorescence that has entered the dichroic mirror 4 passes through the dichroic mirror 4 and is collected by the confocal lens 12 onto a confocal stop 13 disposed on a plane conjugate with the sample surface (the front focal plane of the objective lens 10). The fluorescence generated from the focal position passes through the pinhole formed in the confocal stop 13, further passes through the barrier filter 14, and is detected by the photodetector 15.

光検出器15は、検出した蛍光を電気信号に変換して、制御装置26へ送信する。制御装置26は、光検出器15からの電気信号と走査手段5へ送信した走査信号とから、標本11の画像を生成し、不図示の表示装置に表示する。   The photodetector 15 converts the detected fluorescence into an electrical signal and transmits it to the control device 26. The control device 26 generates an image of the sample 11 from the electrical signal from the photodetector 15 and the scanning signal transmitted to the scanning means 5 and displays it on a display device (not shown).

一方、レーザー光源16から平行光として射出された刺激光は、シャッター17を通過して入射するミラー18で反射され、レンズ19及びレンズ20からなるビーム径変更光学系に入射する。ビーム径変更光学系によりビーム径が調整された刺激光は、平行光として視野絞り21に入射する。   On the other hand, the stimulation light emitted as parallel light from the laser light source 16 is reflected by the mirror 18 incident through the shutter 17 and enters the beam diameter changing optical system including the lens 19 and the lens 20. The stimulus light whose beam diameter is adjusted by the beam diameter changing optical system enters the field stop 21 as parallel light.

可変絞りである視野絞り21は標本面と光学的に共役な面に配置されている。このため、視野絞り21の開口径を調整し視野絞り21を通過する刺激光のビーム径を調整することで、標本面における刺激光のビーム径を規定して標本11に照射する刺激光の照射範囲を制御することができる。また、刺激光の強度はガウス分布を有しているが、視野絞り21でガウス分布の裾野部分(刺激光の光束の周辺部分)を遮断し、比較的な均一な強度分布を有するガウス分布の中心部分(刺激光の光束の中心部分)を選択的に透過させる。これにより、標本11に照射される刺激光の強度分布の不均一が抑制されて、標本11を比較的均一な強度で照射することができる。   The field stop 21 which is a variable stop is disposed on a surface optically conjugate with the sample surface. For this reason, by adjusting the aperture diameter of the field stop 21 and adjusting the beam diameter of the stimulation light that passes through the field stop 21, the irradiation of the stimulation light that irradiates the specimen 11 by defining the beam diameter of the stimulation light on the specimen surface. The range can be controlled. The intensity of the stimulation light has a Gaussian distribution, but the base part of the Gaussian distribution (the peripheral part of the light beam of the stimulation light) is blocked by the field stop 21, and a Gaussian distribution having a comparatively uniform intensity distribution is obtained. The central portion (the central portion of the luminous flux of the stimulation light) is selectively transmitted. Thereby, the nonuniformity of the intensity distribution of the stimulation light irradiated to the specimen 11 is suppressed, and the specimen 11 can be irradiated with a relatively uniform intensity.

視野絞り21を通過した刺激光は、集光レンズ22により収斂光に変換されて、収斂光として入射した平行平板23を透過する。平行平板23を透過した刺激光は、平行平板23で、平行平板23の屈折率と平行平板23への入射角により定まる量だけ光軸と直交する方向に平行移動し、収斂光束として走査手段24に入射する。なお、平行平板23で刺激光が光軸に対して平行移動する量(以降、シフト量と記す。)は、平行平板23を駆動する制御装置26により制御される。   The stimulus light that has passed through the field stop 21 is converted into convergent light by the condenser lens 22 and passes through the parallel plate 23 that has entered as convergent light. The stimulation light transmitted through the parallel plate 23 is translated by the parallel plate 23 in the direction perpendicular to the optical axis by an amount determined by the refractive index of the parallel plate 23 and the angle of incidence on the parallel plate 23, and is scanned as a converged light beam 24. Is incident on. The amount by which the stimulation light moves in parallel with the optical axis on the parallel plate 23 (hereinafter referred to as a shift amount) is controlled by a control device 26 that drives the parallel plate 23.

制御装置26からの走査信号により制御された走査手段24は、ガルバノミラー24a、ガルバノミラー24bでそれぞれ光軸と直交するX方向、Y方向に刺激光を偏向する。走査手段24で偏向され、発散光として瞳投影レンズ25へ入射した刺激光は、瞳投影レンズ25で平行光に変換されて、ダイクロイックミラー7に照射される。ダイクロイックミラー7に入射した刺激光はダイクロイックミラー7で反射され、結像レンズ8によりミラー9を介して対物レンズ10の瞳面10Pに集光する。瞳面10Pに集光した刺激光は、対物レンズ10により再び平行光に変換されて標本11に照射される。なお、標本面上における刺激光の照射位置は、走査手段24でのX方向、Y方向への偏向量を制御することで、X方向、Y方向に任意に移動させることができる。   The scanning means 24 controlled by the scanning signal from the control device 26 deflects the stimulation light in the X direction and the Y direction orthogonal to the optical axis by the galvanometer mirror 24a and the galvanometer mirror 24b, respectively. Stimulation light deflected by the scanning unit 24 and incident on the pupil projection lens 25 as divergent light is converted into parallel light by the pupil projection lens 25 and applied to the dichroic mirror 7. Stimulation light incident on the dichroic mirror 7 is reflected by the dichroic mirror 7 and condensed by the imaging lens 8 through the mirror 9 onto the pupil plane 10P of the objective lens 10. The stimulation light collected on the pupil plane 10P is converted into parallel light again by the objective lens 10 and irradiated on the specimen 11. The irradiation position of the stimulation light on the sample surface can be arbitrarily moved in the X direction and the Y direction by controlling the deflection amount in the X direction and the Y direction by the scanning unit 24.

図2は、ガルバノミラー24aの動作による瞳共役面における刺激光の集光位置の変化について説明するための図であり、図2(a)、図2(b)は、それぞれガルバノミラー24aの反射面が光軸に対して異なる角度で傾斜している状態における刺激光の集光位置を示している。図3は、対物レンズ10の瞳面10Pにおける刺激光の集光位置の変動について説明するための図である。図4は、平行平板23による刺激光の平行移動について説明するための図である。図5は、回転制御された平行平板23を介してガルバノミラー24aに入射する刺激光の集光位置について例示した図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a change in the condensing position of the stimulation light on the pupil conjugate plane due to the operation of the galvanometer mirror 24a. FIGS. The condensing position of the stimulation light in a state where the surface is inclined at different angles with respect to the optical axis is shown. FIG. 3 is a diagram for explaining the variation of the condensing position of the stimulation light on the pupil plane 10P of the objective lens 10. In FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the parallel movement of the stimulation light by the parallel plate 23. FIG. 5 is a diagram illustrating the condensing position of the stimulation light incident on the galvano mirror 24a via the parallel plate 23 whose rotation is controlled.

図2から図5を参照しながら、標本面における刺激光の照射位置と照射角度をそれぞれ独立して制御するための平行平板23及び走査手段24の制御について、詳細に説明する。   The control of the parallel plate 23 and the scanning unit 24 for independently controlling the irradiation position and the irradiation angle of the stimulation light on the specimen surface will be described in detail with reference to FIGS.

まず、平行平板23が光軸に対して所定の角度で固定されている場合について説明する。
走査手段24は、図2に例示されるように、ガルバノミラー24aとガルバノミラー24bの中間に瞳共役面24Pが形成されるように構成されている。このため、走査手段24では、図2(a)及び図2(b)に例示されるように、ガルバノミラー24aの反射面が光軸に対して所定の角度αで傾斜している状態で、刺激光が瞳共役面24Pの光軸上(即ち、瞳共役位置CP)に集光する場合、ガルバノミラー24aの反射面が異なる角度βで傾斜している状態では、刺激光は瞳共役面24Pの光軸から逸れた位置P1(以降、集光位置と記す。)に集光する。
First, the case where the parallel plate 23 is fixed at a predetermined angle with respect to the optical axis will be described.
As illustrated in FIG. 2, the scanning unit 24 is configured such that a pupil conjugate plane 24P is formed between the galvanometer mirror 24a and the galvanometer mirror 24b. Therefore, in the scanning unit 24, as illustrated in FIGS. 2A and 2B, the reflection surface of the galvano mirror 24a is inclined at a predetermined angle α with respect to the optical axis. When the stimulation light is collected on the optical axis of the pupil conjugate plane 24P (that is, the pupil conjugate position CP), the stimulus light is in the pupil conjugate plane 24P when the reflection surface of the galvano mirror 24a is inclined at a different angle β. The light is condensed at a position P1 deviated from the optical axis (hereinafter referred to as a condensing position).

なお、刺激光が瞳共役位置CPに集光する状態(以降、基準状態と記す。)からのガルバノミラー24aの回転角(=α‐β)の2倍の角度を角度θ1とすると、刺激光の軸上の主光線は、ガルバノミラー24aにより光軸に対して角度θ1だけ傾斜した方向に反射される。このため、瞳共役位置CPと位置P1との距離h1は、ガルバノミラー24aによる刺激光の偏向位置と瞳共役面24Pとの距離をDとすると、D・tanθ1として算出される。   If the angle θ1 is an angle that is twice the rotation angle (= α−β) of the galvano mirror 24a from the state in which the stimulation light is collected at the pupil conjugate position CP (hereinafter referred to as the reference state), the stimulation light Is reflected by the galvano mirror 24a in a direction inclined by an angle θ1 with respect to the optical axis. Therefore, the distance h1 between the pupil conjugate position CP and the position P1 is calculated as D · tan θ1, where D is the distance between the deflection position of the stimulation light by the galvanometer mirror 24a and the pupil conjugate plane 24P.

瞳共役面24Pにおける瞳共役位置CPからの刺激光の集光位置のズレ(距離h1)は、対物レンズ10の瞳面10Pに引き継がれる。このため、図3の破線で示されるように、刺激光は瞳面10Pにおいても、距離h1に瞳投影レンズ25及び結像レンズ8からなる瞳投影光学系の投影倍率を乗じて算出される距離h2だけ光軸(瞳位置PP)から逸れた位置P2に集光する。このため、刺激光は標本面に垂直に入射せずに、標本面に対して照射角度θ2で入射する。ここで、図3の実線は、瞳共役位置CPに集光した場合における刺激光を示していて、刺激光が標本面に垂直に入射している様子が示されている。   The deviation (distance h1) of the condensing position of the stimulation light from the pupil conjugate position CP on the pupil conjugate plane 24P is taken over by the pupil plane 10P of the objective lens 10. Therefore, as shown by the broken line in FIG. 3, the stimulus light is calculated by multiplying the distance h1 by the projection magnification of the pupil projection optical system including the pupil projection lens 25 and the imaging lens 8 even on the pupil plane 10P. The light is condensed at a position P2 deviated from the optical axis (pupil position PP) by h2. For this reason, the stimulation light does not enter the sample surface perpendicularly but enters the sample surface at the irradiation angle θ2. Here, the solid line in FIG. 3 shows the stimulation light when condensed at the pupil conjugate position CP, and shows a state in which the stimulation light is perpendicularly incident on the sample surface.

この照射角度θ2は、瞳面10Pにおける集光位置(位置P2)が光軸から離れるほど大きくなる。つまり、ガルバノミラー24aの基準状態からの回転量が大きくなるほど、標本面における照射角度が大きくなる。従って、平行平板23が固定されている場合には、制御装置26が走査手段24に走査信号を送信して標本面における刺激光の照射位置を変更すると、その照射位置に応じて、標本面における刺激光の照射角度が変化する。   The irradiation angle θ2 becomes larger as the condensing position (position P2) on the pupil plane 10P becomes farther from the optical axis. That is, as the amount of rotation of the galvanometer mirror 24a from the reference state increases, the irradiation angle on the sample surface increases. Therefore, when the parallel plate 23 is fixed, when the control device 26 transmits a scanning signal to the scanning unit 24 and changes the irradiation position of the stimulation light on the sample surface, the control unit 26 changes the position on the sample surface according to the irradiation position. The irradiation angle of the stimulus light changes.

次に、制御装置26が平行平板23の回転を走査手段24の動作に応じて制御する場合について説明する。
刺激光は平行平板23を通過することで光軸と直交する方向に平行移動するが、そのシフト量は、図4に例示されるように、刺激光の入射角によって変化する。これを踏まえて、本実施例に係るレーザー顕微鏡1では、制御装置26が、図5に例示されるように、瞳共役面24Pにおける刺激光の集光位置が瞳共役位置CPに一致するように、ガルバノミラー24aの回転量に応じて平行平板23を回転させて、シフト量を制御する。これにより、瞳面10Pにおける集光位置も瞳位置PPに一致することになることになる。
Next, the case where the control device 26 controls the rotation of the parallel plate 23 according to the operation of the scanning unit 24 will be described.
The stimulation light passes through the parallel plate 23 and translates in a direction perpendicular to the optical axis, and the shift amount varies depending on the incident angle of the stimulation light as illustrated in FIG. Based on this, in the laser microscope 1 according to the present embodiment, as illustrated in FIG. 5, the control device 26 makes the condensing position of the stimulation light on the pupil conjugate plane 24P coincide with the pupil conjugate position CP. The parallel plate 23 is rotated according to the rotation amount of the galvanometer mirror 24a to control the shift amount. Thereby, the condensing position in the pupil plane 10P also coincides with the pupil position PP.

制御装置26が上述した制御を行うことにより、ガルバノミラー24aの回転量に応じて、瞳位置PPに入射する軸上の主光線の角度が変化して標本面における照射位置が変化するが、刺激光は回転量によらず瞳位置PPに集光するため、標本面における照射角度は標本11に垂直に維持される。   When the control device 26 performs the above-described control, the angle of the principal ray on the axis incident on the pupil position PP changes according to the rotation amount of the galvanometer mirror 24a, and the irradiation position on the sample surface changes. Since the light is focused on the pupil position PP regardless of the amount of rotation, the irradiation angle on the specimen surface is maintained perpendicular to the specimen 11.

従って、本実施例に係るレーザー顕微鏡1によれば、制御装置26が、ガルバノミラーの基準状態からの回転量、即ち、標本面における照射位置に応じて、平行平板23を回転させてシフト量を制御することにより、照射位置によらず刺激光が標本11を一定の照射角度で照射することができる。   Therefore, according to the laser microscope 1 according to the present embodiment, the control device 26 rotates the parallel plate 23 in accordance with the rotation amount from the reference state of the galvanometer mirror, that is, the irradiation position on the specimen surface, thereby changing the shift amount. By controlling, the stimulation light can irradiate the specimen 11 at a constant irradiation angle regardless of the irradiation position.

なお、説明を簡略するために、ガルバノミラー24aのみが動作する場合について上述したが、ガルバノミラー24bが動作する場合にも同様の方法を適用することができる。ガルバノミラー24bが動作すると、刺激光が瞳共役位置CPに集光している場合であっても、ガルバノミラー24bの基準状態からの回転により、刺激光が瞳位置PPから逸れた位置に集光することがある。このズレについても、平行平板23を回転させることで補償することができる。具体的には、制御装置26は、ガルバノミラー24aの回転に応じて、平行平板23のY軸周りの回転量を制御してX方向のシフト量を制御し、ガルバノミラー24bの回転に応じて、平行平板23のX軸周りの回転量を制御してY方向のシフト量を制御すればよい。   For the sake of simplicity, the case where only the galvano mirror 24a operates has been described above, but the same method can be applied to the case where the galvano mirror 24b operates. When the galvano mirror 24b is operated, even if the stimulation light is condensed at the pupil conjugate position CP, the stimulation light is condensed at a position deviated from the pupil position PP by the rotation from the reference state of the galvano mirror 24b. There are things to do. This deviation can also be compensated by rotating the parallel plate 23. Specifically, the controller 26 controls the amount of shift in the X direction by controlling the amount of rotation of the parallel plate 23 around the Y axis in accordance with the rotation of the galvano mirror 24a, and according to the rotation of the galvano mirror 24b. The amount of shift in the Y direction may be controlled by controlling the amount of rotation of the parallel plate 23 around the X axis.

また、レーザー顕微鏡1は、X軸周り、Y軸周りの両方に回転する平行平板23の代わりに、X軸周り、Y軸周りにそれぞれ回転する2枚の平行平板を含んでもよい。   In addition, the laser microscope 1 may include two parallel plates that rotate about the X axis and the Y axis, respectively, instead of the parallel plate 23 that rotates about the X axis and the Y axis.

また、レーザー顕微鏡1は、刺激光の入射角を変更することでシフト量を変化させる平行平板23の代わりに、図6に例示されるような、2枚のミラー(ミラー27a、ミラー27b)からなるシフト手段27を含んでもよい。ミラー27bが刺激光の入射方向に沿って移動することで、その移動量だけ刺激光を平行移動させることができる。   Further, the laser microscope 1 uses two mirrors (mirror 27a and mirror 27b) as illustrated in FIG. 6 instead of the parallel plate 23 that changes the shift amount by changing the incident angle of the stimulation light. The shift means 27 may be included. By moving the mirror 27b along the incident direction of the stimulation light, the stimulation light can be translated by the amount of movement.

また、レーザー顕微鏡1は、刺激光の入射角を変更することでシフト量を変化させる平行平板23の代わりに、図7に例示されるような、4枚のミラー(ミラー28a、ミラー28b、ミラー28c、ミラー28d)からなるシフト手段28を含んでもよい。シフト手段28bへ入射する刺激光の入射方向に沿って、ミラー28bとミラー28cが一体となって移動し、且つ、ミラー28dがミラー28b及びミラー28cの移動した向きと同じ向きにミラー28b(ミラー28c)の移動量の2倍の量だけ移動することで、ミラー28dの移動量だけ刺激光を平行移動させることができる。シフト手段28によれば、刺激光の光路長を変更することなく、刺激光を平行移動させることができる点で、シフト手段27よりも好ましい。   Further, the laser microscope 1 has four mirrors (mirror 28a, mirror 28b, mirror as illustrated in FIG. 7) instead of the parallel plate 23 that changes the shift amount by changing the incident angle of the stimulation light. 28c and a mirror 28d) may be included. The mirror 28b and the mirror 28c move together along the incident direction of the stimulation light incident on the shift means 28b, and the mirror 28d moves in the same direction as the movement of the mirror 28b and the mirror 28c. The stimulating light can be translated by the amount of movement of the mirror 28d by moving by an amount twice the amount of movement of 28c). The shift means 28 is preferable to the shift means 27 in that the stimulation light can be translated without changing the optical path length of the stimulation light.

また、レーザー顕微鏡1では、色収差に起因して、レーザー光源16から射出される刺激光の波長が異なると、瞳面10Pにおける刺激光の集光位置も変化する。このため、制御装置26は、照射位置と刺激光の波長に応じて、シフト量を制御することが望ましい。   Further, in the laser microscope 1, due to chromatic aberration, when the wavelength of the stimulation light emitted from the laser light source 16 is different, the condensing position of the stimulation light on the pupil plane 10P also changes. For this reason, it is desirable that the control device 26 controls the shift amount according to the irradiation position and the wavelength of the stimulation light.

図8は、本実施例に係るレーザー顕微鏡の構成の一部を例示した図である。図8に例示されるレーザー顕微鏡は、標本33に臨界角以上の角度でレーザー光を照射することで、全反射面からしみ出すエバネッセント光により標本33を励起する全反射照明蛍光顕微鏡(以降、TIRF顕微鏡と記す。)である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a part of the configuration of the laser microscope according to the present embodiment. The laser microscope illustrated in FIG. 8 irradiates the specimen 33 with laser light at an angle greater than the critical angle, thereby exciting the specimen 33 with evanescent light that oozes from the total reflection surface (hereinafter referred to as TIRF). This is referred to as a microscope.).

TIRF顕微鏡29は、臨界角以上の所定の照射角度で標本33を照射するために、結像レンズ30及びミラー31を介して入射するレーザー光を対物レンズ32の瞳面32Pの光軸から逸れた位置P3に集光させる点が、実施例1に係るレーザー顕微鏡1と異なっている。その他の点については、実施例1に係るレーザー顕微鏡1と同様である。   The TIRF microscope 29 deviates the laser beam incident through the imaging lens 30 and the mirror 31 from the optical axis of the pupil plane 32P of the objective lens 32 in order to irradiate the specimen 33 at a predetermined irradiation angle equal to or greater than the critical angle. The point of condensing at the position P3 is different from the laser microscope 1 according to the first embodiment. Other points are the same as those of the laser microscope 1 according to the first embodiment.

TIRF顕微鏡29では、実施例1に係るレーザー顕微鏡1と同様に、不図示の制御装置が、走査手段の駆動、即ち、標本面における照射位置に応じて、シフト手段によってシフト量を制御することにより、レーザー光の瞳面32Pにおける集光位置を光軸からずれた位置P3に維持することができる。
従って、本実施例に係るTIRF顕微鏡29によっても、照射位置によらずレーザー光を一定の照射角度で標本33に照射することができる。
In the TIRF microscope 29, similarly to the laser microscope 1 according to the first embodiment, a control device (not shown) controls the shift amount by the shift unit according to the driving of the scanning unit, that is, the irradiation position on the specimen surface. The condensing position of the laser light on the pupil plane 32P can be maintained at the position P3 deviated from the optical axis.
Therefore, even with the TIRF microscope 29 according to the present embodiment, it is possible to irradiate the specimen 33 with the laser beam at a constant irradiation angle regardless of the irradiation position.

なお、TIRF顕微鏡29の制御装置でも、実施例1に係るレーザー顕微鏡1の制御装置26と同様に、照射位置に加えてレーザー光の波長に応じて、シフト量を制御することが望ましい。   In the control device of the TIRF microscope 29, it is desirable to control the shift amount according to the wavelength of the laser light in addition to the irradiation position, similarly to the control device 26 of the laser microscope 1 according to the first embodiment.

また、TIRF顕微鏡29では、上述したようにレーザー光を瞳面32Pにおける光軸から逸れた位置に集光させるが、対物レンズによっては瞳径が異なるので対物レンズ32の瞳の周辺または外側にレーザー光が集光すると、ケラレが生じて標本33に照射されるレーザー光の光量や強度分布の均一性が低下することがある。このため、TIRF顕微鏡29の制御装置は、照射位置に加えて対物レンズの瞳径に応じて、シフト量を制御することが望ましい。
また、照射角度を一定にしながら観察倍率を変更する場合には、対物レンズの倍率の変更に応じて、シフト量を制御することが望ましい。
In the TIRF microscope 29, as described above, the laser light is condensed at a position deviating from the optical axis on the pupil plane 32P. However, depending on the objective lens, the diameter of the pupil differs, so that the laser is formed around or outside the pupil of the objective lens 32. When the light is condensed, vignetting may occur and the uniformity of the light quantity and intensity distribution of the laser light irradiated on the specimen 33 may be reduced. For this reason, it is desirable that the control device of the TIRF microscope 29 controls the shift amount according to the pupil diameter of the objective lens in addition to the irradiation position.
When changing the observation magnification while keeping the irradiation angle constant, it is desirable to control the shift amount according to the change in the magnification of the objective lens.

以上、実施例1及び実施例2では、制御装置が、走査手段を駆動させて標本面における照射位置を変更し、且つ、シフト手段を駆動させて走査手段の駆動による標本面における照射角度の変化を補償して照射角度を一定に維持する構成を例示したが、制御装置による制御は、このような制御に限られない。制御装置は、走査手段の駆動による照射角度の変化を補償するのではなく、照射角度を積極的に変化させてもよい。これにより、照射位置によらずレーザー光を任意の照射角度で標本に照射してもよい。   As described above, in the first and second embodiments, the control device drives the scanning unit to change the irradiation position on the sample surface, and drives the shift unit to change the irradiation angle on the sample surface by driving the scanning unit. However, the control by the control device is not limited to such control. The control device may positively change the irradiation angle instead of compensating for the change in the irradiation angle due to the driving of the scanning unit. Thus, the sample may be irradiated with laser light at an arbitrary irradiation angle regardless of the irradiation position.

1・・・レーザー顕微鏡
2、16・・・レーザー光源
3、17・・・シャッター
4、6、・・・ダイクロイックミラー
5、24・・・走査手段
5a、5b、24a、24b・・・ガルバノミラー
6、25・・・瞳投影レンズ
8、30・・・結像レンズ
9、18、27a、27b、28a、28b、28c、28d、31・・・ミラー
10、32・・・対物レンズ
10P、32P・・・瞳面
11、33・・・標本
12・・・共焦点レンズ
13・・・共焦点絞り
14・・・バリアフィルタ
15・・・光検出器
19、20・・・レンズ
21・・・視野絞り
22・・・集光レンズ
23・・・平行平板
24P・・・瞳共役面
26・・・制御装置
27、28・・・シフト手段
29・・・TIRF顕微鏡
CP・・・瞳共役位置
PP・・・瞳位置
P1、P2、P3・・・位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser microscope 2, 16 ... Laser light source 3, 17 ... Shutter 4, 6, ... Dichroic mirror 5, 24 ... Scanning means 5a, 5b, 24a, 24b ... Galvano mirror 6, 25 ... pupil projection lenses 8, 30 ... imaging lenses 9, 18, 27a, 27b, 28a, 28b, 28c, 28d, 31 ... mirrors 10, 32 ... objective lenses 10P, 32P ... Pupils 11, 33 ... Sample 12 ... Confocal lens 13 ... Confocal stop 14 ... Barrier filter 15 ... Photo detectors 19, 20 ... Lens 21 ... Field stop 22 ... Condensing lens 23 ... Parallel plate 24P ... Pupil conjugate surface 26 ... Control devices 27, 28 ... Shift means 29 ... TIRF microscope CP ... Pupil conjugate position PP ... Pupil positions P1, P2, 3 ... position

Claims (9)

レーザー光を射出するレーザー光源と、
標本に前記レーザー光を照射する対物レンズと、
前記対物レンズの瞳面と共役な瞳共役面に前記レーザー光を集光させる集光レンズと、
前記レーザー光を前記標本に照射する照射位置を移動させて、前記標本を走査する走査手段と、
前記レーザー光を光軸と直交する方向に平行に移動させるシフト手段と、
前記シフト手段を駆動させて、前記レーザー光が平行に移動するシフト量を制御するシフト制御手段と、を含む
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
A laser light source for emitting laser light;
An objective lens for irradiating the specimen with the laser beam;
A condensing lens for condensing the laser light on a pupil conjugate plane conjugate with the pupil plane of the objective lens;
Scanning means for scanning the specimen by moving an irradiation position for irradiating the specimen with the laser beam;
Shift means for moving the laser light in a direction perpendicular to the optical axis;
And a shift control unit that controls the shift amount by which the laser beam moves in parallel by driving the shift unit.
請求項1に記載のレーザー顕微鏡において、
前記走査手段は、
光軸と直交する第1の方向に前記標本を走査する第1の走査手段と、
光軸と直交し且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に前記標本を走査する第2の走査手段と、を含み、
前記シフト制御手段は、前記照射位置に応じて、前記シフト量を制御する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
The laser microscope according to claim 1,
The scanning means includes
First scanning means for scanning the specimen in a first direction orthogonal to the optical axis;
Second scanning means for scanning the specimen in a second direction perpendicular to the optical axis and perpendicular to the first direction,
The laser microscope characterized in that the shift control means controls the shift amount according to the irradiation position.
請求項2に記載のレーザー顕微鏡において、
前記シフト制御手段は、前記照射位置によらず、前記レーザー光が前記標本を一定の照射角度で照射するように、前記シフト量を制御する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
The laser microscope according to claim 2,
The laser microscope characterized in that the shift control means controls the shift amount so that the laser beam irradiates the specimen at a fixed irradiation angle regardless of the irradiation position.
請求項3に記載のレーザー顕微鏡において、
前記第1の走査手段は、光軸と直交する第1の回転軸周りに回転する第1のミラーであり、
前記第2の走査手段は、光軸と直交し且つ前記第1の回転軸と直交する第2の回転軸周りに回転する第2のミラーであり、
前記第1のミラーと第2のミラーの間に、前記瞳共役面が位置する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
In the laser microscope according to claim 3,
The first scanning means is a first mirror that rotates around a first rotation axis orthogonal to the optical axis,
The second scanning means is a second mirror that rotates around a second rotation axis that is orthogonal to the optical axis and orthogonal to the first rotation axis,
The laser microscope, wherein the pupil conjugate plane is located between the first mirror and the second mirror.
請求項3に記載のレーザー顕微鏡において、
前記シフト制御手段は、前記レーザー光の前記瞳面における集光位置が光軸上に位置するように、前記シフト量を制御する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
In the laser microscope according to claim 3,
The laser microscope, wherein the shift control unit controls the shift amount so that a condensing position of the laser light on the pupil plane is located on an optical axis.
請求項3に記載のレーザー顕微鏡において、
前記シフト制御手段は、前記レーザー光の前記瞳面における集光位置が光軸から逸れた位置に位置するように、前記シフト量を制御する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
In the laser microscope according to claim 3,
The laser microscope characterized in that the shift control means controls the shift amount so that the condensing position of the laser light on the pupil plane is located at a position deviating from the optical axis.
請求項3に記載のレーザー顕微鏡において、
前記シフト制御手段は、前記対物レンズの倍率に応じて、前記シフト量を制御する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
In the laser microscope according to claim 3,
The laser microscope, wherein the shift control unit controls the shift amount according to a magnification of the objective lens.
請求項3に記載のレーザー顕微鏡において、
前記シフト制御手段は、前記レーザー光の波長に応じて、前記シフト量を制御する
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
In the laser microscope according to claim 3,
The shift control means controls the shift amount according to the wavelength of the laser light.
請求項3に記載のレーザー顕微鏡において、
前記シフト手段は、前記レーザー光が透過する平行平板であり、
前記シフト制御手段は、前記シフト手段を光軸と直交する回転軸回りに回転させる
ことを特徴とするレーザー顕微鏡。
In the laser microscope according to claim 3,
The shift means is a parallel plate through which the laser light is transmitted,
The laser microscope, wherein the shift control means rotates the shift means around a rotation axis orthogonal to the optical axis.
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