JP2013200329A - Microscope system - Google Patents

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祐樹 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope system that can change a wavelength of light to be removed from signal light in accordance with a wavelength of excitation light.SOLUTION: A microscope system 1 comprises: a microscope 30 that allows the excitation light emitted from a light source system 10 to be scanned, allows an objective lens 32 to collect the excitation light on a specimen 33, and allows the objective lens 32 to collect fluorescence from the specimen 33; and a spectrometer 40 that includes a spectrum element 43 dispersing the fluorescence from the microscope 30 and a light reception part 45 receiving dispersion light dispersed by the spectrum element 43. The spectrometer 40 has a wavelength selection part 148 that suppresses an advancement of the excitation light toward the light reception part 45 and guides the fluorescence to the light reception part 45. The microscope system 1 includes a control part 50 that controls the wavelength selection part 148 to change a wavelength characteristic of the wavelength selection part 148 in accordance with the wavelength of the excitation light.

Description

本発明は、顕微鏡システムに関する。   The present invention relates to a microscope system.

走査型顕微鏡と、この走査型顕微鏡で検出された信号光(蛍光)を分光して検出する分光ユニット(分光部)と、を有する顕微鏡システムにおいて、分光ユニットは一般的に信号光を回折格子などの分光素子で分光し、ライン状に並べられたPMT(Photomultiplier Tube:光電子倍増管)などの受光器で検出するように構成されている。このような信号光を検出する走査型顕微鏡と共に用いる分光ユニットでは、標本を励起して信号光(蛍光)を発生させる励起光も信号光に混ざり込むために、この励起光をカットする必要がある。従来の分光ユニットではこのような励起光をカットするために、分光素子で分光された光(分光光)のうち、励起光の波長に対応する光を遮断するための短冊状スリットが設けられていた(例えば、特許文献1参照)。   In a microscope system having a scanning microscope and a spectroscopic unit (spectrometer) for spectrally detecting signal light (fluorescence) detected by the scanning microscope, the spectroscopic unit generally divides the signal light into a diffraction grating, etc. The light is separated by a light receiving element such as PMT (Photomultiplier Tube: photomultiplier tube) arranged in a line. In the spectroscopic unit used with the scanning microscope for detecting such signal light, the excitation light that excites the sample and generates signal light (fluorescence) is also mixed with the signal light. Therefore, it is necessary to cut the excitation light. . In order to cut off such excitation light, the conventional spectroscopic unit is provided with a strip-shaped slit for blocking light corresponding to the wavelength of the excitation light among the light (spectral light) dispersed by the spectroscopic element. (For example, see Patent Document 1).

米国特許第7675617号明細書US Pat. No. 7,675,617

しかしながら、標本を励起するための励起光の波長を変化させると、励起光の波長の光が受光器に入射する位置も変化するため、短冊状スリットの位置もその波長に対応させて変化させなければならない。そのため、励起光の波長毎に短冊状スリットを用意しなければならず、標本の観察作業が繁雑になるとともに、装置が複雑になるという課題があった。   However, if the wavelength of the excitation light for exciting the sample is changed, the position where the light with the wavelength of the excitation light enters the receiver also changes, so the position of the strip slit must also be changed according to the wavelength. I must. Therefore, a strip-shaped slit has to be prepared for each wavelength of the excitation light, and there is a problem that the observation work of the specimen becomes complicated and the apparatus becomes complicated.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、励起光の波長に合わせて信号光から除去する光の波長を変化させることができる顕微鏡システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a microscope system capable of changing the wavelength of light to be removed from signal light in accordance with the wavelength of excitation light.

前記課題を解決するために、本発明に係る顕微鏡システムは、光源から出射された励起光を走査して対物レンズにより標本上に集光し、この標本上からの蛍光を対物レンズで集光する顕微鏡と、顕微鏡からの蛍光を分光する分光素子、及びこの分光素子により分光された分光光を受光する受光器を含む分光部と、を有する顕微鏡システムであって、分光部は、励起光が受光器に向かうことを抑制し、蛍光を受光器に導く波長選択部を有し、この波長選択部を制御して励起光の波長に対応させて波長選択部の波長特性を変化させる制御部を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a microscope system according to the present invention scans excitation light emitted from a light source, condenses it on a specimen by an objective lens, and condenses fluorescence from the specimen by the objective lens. A microscope system comprising: a microscope; a spectroscopic element that splits fluorescence from the microscope; and a spectroscopic unit that includes a light receiver that receives spectroscopic light split by the spectroscopic element. The spectroscopic unit receives excitation light. A wavelength selection unit that suppresses the light from going to the detector and guides the fluorescence to the light receiver, and includes a control unit that controls the wavelength selection unit to change the wavelength characteristics of the wavelength selection unit according to the wavelength of the excitation light. It is characterized by that.

このような顕微鏡システムにおいて、波長選択部は、波長特性が異なる2以上の光学素子と、これらの光学素子の各々を分光部の光路に挿抜するフィルタ挿抜部と、を有し、制御部は、フィルタ挿抜部を制御することにより、光学素子の少なくとも一つを光路上に挿入し、その他の光学素子を光路上から抜脱することが好ましい。   In such a microscope system, the wavelength selection unit includes two or more optical elements having different wavelength characteristics, and a filter insertion / extraction unit that inserts / extracts each of these optical elements into / from the optical path of the spectroscopic unit. It is preferable that at least one of the optical elements is inserted into the optical path and the other optical elements are removed from the optical path by controlling the filter insertion / extraction unit.

また、このような顕微鏡システムにおいて、波長選択部は、所定の波長特性を有する光学素子を含み、この光学素子に対する励起光の入射角度を変化させる角度調整部を有し、制御部は、角度調整部を制御することが好ましい。   In such a microscope system, the wavelength selection unit includes an optical element having a predetermined wavelength characteristic, and includes an angle adjustment unit that changes the incident angle of the excitation light with respect to the optical element, and the control unit adjusts the angle. It is preferable to control the part.

また、このような顕微鏡システムは、制御部により制御される角度調整部の入射角度を励起光の波長に対応付けて記憶する記憶部を有し、この記憶部から読み出された入射角度になるように、制御部により角度調整部を制御することが好ましい。   Further, such a microscope system has a storage unit that stores the incident angle of the angle adjusting unit controlled by the control unit in association with the wavelength of the excitation light, and has the incident angle read from the storage unit. Thus, it is preferable to control the angle adjustment unit by the control unit.

また、このような顕微鏡システムにおいて、光学素子は、励起光を反射し、蛍光を透過するノッチフィルタであることが好ましい。   In such a microscope system, the optical element is preferably a notch filter that reflects excitation light and transmits fluorescence.

また、このような顕微鏡システムにおいて、波長選択部は、所定の反射率を有する平面が所定の間隔で対向するように配置された2つの光透過部材と、間隔を変化させる間隔調整部及び光透過部材に対する励起光及び蛍光の入射角度を変化させる角度調整部の少なくとも一方とを含むフィルタユニットを有し、制御部により間隔調整部及び角度調整部の少なくとも一方を制御することが好ましい。   In such a microscope system, the wavelength selection unit includes two light transmission members arranged so that planes having a predetermined reflectance face each other at a predetermined interval, an interval adjustment unit that changes the interval, and a light transmission unit. It is preferable to have a filter unit including at least one of an angle adjustment unit that changes the incident angle of excitation light and fluorescence to the member, and to control at least one of the interval adjustment unit and the angle adjustment unit by the control unit.

また、このような顕微鏡システムは、制御部により制御される間隔調整部の間隔を励起光の波長に対応づけて記憶する記憶部を有し、この記憶部から読み出された間隔になるように、制御部により間隔調整部を制御することが好ましい。   In addition, such a microscope system has a storage unit that stores the interval of the interval adjustment unit controlled by the control unit in association with the wavelength of the excitation light, so that the interval is read from the storage unit. It is preferable that the interval adjusting unit is controlled by the control unit.

また、このような顕微鏡システムは、制御部により制御される角度調整部の入射角度を励起光の波長に対応づけて記憶する記憶部を有し、この記憶部から読み出された入射角度になるように、制御部により角度調整部を制御することが好ましい。   Further, such a microscope system has a storage unit that stores the incident angle of the angle adjusting unit controlled by the control unit in association with the wavelength of the excitation light, and has the incident angle read from the storage unit. Thus, it is preferable to control the angle adjustment unit by the control unit.

また、このような顕微鏡システムにおいて、光透過部材の平面の反射率は90%以上であることが好ましい。   In such a microscope system, it is preferable that the reflectance of the plane of the light transmitting member is 90% or more.

また、このような顕微鏡システムにおいて、光透過部材の平面の各々には、反射率が異なる少なくとも2以上の領域が形成され、2つの光透過部材は、光軸に直交する面内を移動させて励起光が入射する領域を変化させる位置調整部を有することが好ましい。   In such a microscope system, at least two regions having different reflectivities are formed on each plane of the light transmitting member, and the two light transmitting members are moved in a plane perpendicular to the optical axis. It is preferable to have a position adjusting unit that changes the region where the excitation light is incident.

また、このような顕微鏡システムにおいて、波長選択部は、入射する光のうち、少なくとも蛍光を含む光を反射する第1の光学素子と、第1の光学素子で反射された光のうち、少なくとも蛍光を含む光を反射する第2の光学素子と、を有し、第1の光学素子及び第2の光学素子のうちの少なくとも一方は、フィルタユニットであることが好ましい。   In such a microscope system, the wavelength selection unit includes at least a first optical element that reflects light including at least fluorescence among incident light, and at least fluorescence among light reflected by the first optical element. It is preferable that at least one of the first optical element and the second optical element is a filter unit.

また、このような顕微鏡システムにおいて、第1の光学素子及び第2の光学素子の反射面は、略平行に配置されていることが好ましい。   In such a microscope system, it is preferable that the reflecting surfaces of the first optical element and the second optical element are arranged substantially in parallel.

本発明を以上のように構成すると、励起光の波長に合わせて信号光から除去する光の波長を変化させることができる顕微鏡システムを提供することができる。   When the present invention is configured as described above, it is possible to provide a microscope system that can change the wavelength of light to be removed from signal light in accordance with the wavelength of excitation light.

顕微鏡システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a microscope system. 第1の実施形態に係る分光ユニットの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the spectroscopy unit which concerns on 1st Embodiment. ノッチフィルタの波長特性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength characteristic of a notch filter. 第2の実施形態に係る分光ユニットの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the spectroscopy unit which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態における波長選択部を構成するフィルタユニットの2つの平面の間の光束の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the light beam between two planes of the filter unit which comprises the wavelength selection part in 2nd Embodiment. 上記フィルタユニットの波長特性を示す説明図であって、(a)は反射率を90%としたときを示し、(b)は反射率を50%としたときを示す。It is explanatory drawing which shows the wavelength characteristic of the said filter unit, Comprising: (a) shows when a reflectance is 90%, (b) shows when a reflectance is 50%. 上記フィルタユニットの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the said filter unit. 図7のVII−VII断面図である。It is VII-VII sectional drawing of FIG. 検出部の構成を示す説明図であって、(a)は透過光及び反射光の強度比率から波長選択部の波長特性を検出する検出部の構成を示し、(b)アライメント顕微鏡により波長選択部の波長特性を検出する検出部の構成を示す。It is explanatory drawing which shows the structure of a detection part, Comprising: (a) shows the structure of the detection part which detects the wavelength characteristic of a wavelength selection part from the intensity ratio of transmitted light and reflected light, (b) Wavelength selection part by alignment microscope The structure of the detection part which detects the wavelength characteristic of is shown. 波長選択部の波長特性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength characteristic of a wavelength selection part. 測長干渉計により波長選択部の波長特性を検出する検出部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the detection part which detects the wavelength characteristic of a wavelength selection part with a length measurement interferometer.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図1を用いて分光機能付き走査型顕微鏡の一例である顕微鏡システムの構成を説明する。この顕微鏡システム1は、光源系10、共焦点ユニット20及び顕微鏡30を有する共焦点顕微鏡と、共焦点顕微鏡で集光された信号光(蛍光)を分光して検出する分光部である分光ユニット40と、情報処理装置50と、を有する。この顕微鏡システム1において、共焦点ユニット20と分光ユニット40とは、ファイバカプラ29a,29bを介して光ファイバ28により光学的に接続されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of a microscope system, which is an example of a scanning microscope with a spectral function, will be described with reference to FIG. The microscope system 1 includes a confocal microscope having a light source system 10, a confocal unit 20, and a microscope 30, and a spectroscopic unit 40 that is a spectroscopic unit that spectrally detects signal light (fluorescence) collected by the confocal microscope. And an information processing apparatus 50. In this microscope system 1, the confocal unit 20 and the spectroscopic unit 40 are optically connected by an optical fiber 28 via fiber couplers 29a and 29b.

光源系10は、レーザ装置11と、光ファイバ13と、ファイバカプラ12,14と、を有する。レーザ装置11は、例えば、レーザーダイオードを備え、目的の波長特性を有する励起光(照明光)を射出する。この励起光は、光ファイバ13を介して共焦点ユニット20に導かれる。なお、図1の例では、励起光として、標本33を励起して蛍光を発光させるための光を射出する。また、レーザ装置11は、異なる波長の励起光を選択して放射することができるように構成されている。そのため、観察者は、観察する標本に応じてこの標本を励起するための光の波長を選択することができる。   The light source system 10 includes a laser device 11, an optical fiber 13, and fiber couplers 12 and 14. The laser device 11 includes, for example, a laser diode, and emits excitation light (illumination light) having target wavelength characteristics. This excitation light is guided to the confocal unit 20 through the optical fiber 13. In the example of FIG. 1, light for exciting the specimen 33 to emit fluorescence is emitted as excitation light. The laser device 11 is configured to be able to select and emit excitation light having different wavelengths. Therefore, the observer can select the wavelength of light for exciting the specimen according to the specimen to be observed.

共焦点ユニット20は、光源系10からの励起光を略平行光束とするコリメートレンズ21と、ダイクロイックミラー22と、走査ユニット23と、スキャナレンズ24と、集光レンズ25と、ピンホール26aを有するピンホール板26と、リレーレンズ27と、を有する。また、顕微鏡30は、対物レンズ32及び第2対物レンズ31と、標本33が載置されるステージ34と、を有する。これらの共焦点ユニット20と顕微鏡30とを組み合わせて走査型共焦点顕微鏡が構成される。なお、ダイクロイックミラー22は、光源系10から射出されたレーザ光を顕微鏡30側に反射し、このレーザ光により励起した標本33から放射される蛍光を透過するように構成されている。また、集光レンズ25の像側焦点は、ピンホール板26のピンホール26aと略一致するように配置されている。   The confocal unit 20 includes a collimating lens 21 that makes the excitation light from the light source system 10 a substantially parallel light beam, a dichroic mirror 22, a scanning unit 23, a scanner lens 24, a condenser lens 25, and a pinhole 26a. A pinhole plate 26 and a relay lens 27 are provided. The microscope 30 includes an objective lens 32 and a second objective lens 31, and a stage 34 on which the sample 33 is placed. The confocal unit 20 and the microscope 30 are combined to form a scanning confocal microscope. The dichroic mirror 22 is configured to reflect the laser light emitted from the light source system 10 toward the microscope 30 and transmit the fluorescence emitted from the specimen 33 excited by the laser light. Further, the image side focal point of the condenser lens 25 is disposed so as to substantially coincide with the pinhole 26 a of the pinhole plate 26.

分光ユニット40は、ファイバカプラ29bを介して光ファイバ28から入射する信号光(図1の例では蛍光)を略平行光束とするコリメート光学系41と、異なる分光特性を有する3種の分光素子である回折格子431,432,433(まとめて「回折格子43」とする)と、それらを保持して回転する回転テーブル42と、複数の受光素子45aがアレー状に並べられてラインディテクタを構成する受光器45と、回折格子43(回折格子431〜433のいずれか)から射出された回折光(分光光)を受光器45の受光面に結像させる集光光学系44と、受光器45を駆動するための電源を供給する高圧電源46と、受光器45の各受光素子45aの出力を増幅するとともにディジタル化して検出データとして出力する検出回路47と、を有する。なお、受光素子45aに入射する信号光(分光光)のNAが、この受光素子45aの有効NA又は最適NAの範囲内になるように、前段の光学系(コリメート光学系41や集光光学系44)が形成されている。   The spectroscopic unit 40 includes a collimating optical system 41 that makes signal light (fluorescence in the example of FIG. 1) incident from the optical fiber 28 via the fiber coupler 29b a substantially parallel light beam, and three types of spectroscopic elements having different spectroscopic characteristics. A certain diffraction grating 431, 432, 433 (collectively referred to as “diffraction grating 43”), a rotating table 42 that holds and rotates them, and a plurality of light receiving elements 45a are arranged in an array to constitute a line detector. A light receiver 45, a condensing optical system 44 that forms an image of the diffracted light (spectral light) emitted from the diffraction grating 43 (any of the diffraction gratings 431 to 433) on the light receiving surface of the light receiver 45, and the light receiver 45. A high voltage power supply 46 that supplies power for driving, and a detection circuit 47 that amplifies and digitizes the output of each light receiving element 45a of the light receiver 45 and outputs it as detection data. It has a. It should be noted that the preceding optical system (collimating optical system 41 or condensing optical system) is set so that the NA of the signal light (spectral light) incident on the light receiving element 45a is within the range of the effective NA or the optimum NA of the light receiving element 45a. 44) is formed.

情報処理装置50は、検出回路47から出力される検出データを記憶するフレームメモリ51と、記憶されている検出データに基づいて目的の分光特性を演算する中央処理ユニット(以下、「CPU」と呼ぶ)52と、表示装置53と、外部記憶装置54と、入力装置55と、スキャナ駆動装置56と、を有する。ここで、CPU52は、図示していないが演算部と主記憶部とを有する。また、表示装置53には、例えば、液晶表示装置が用いられる。また、外部記憶装置54には、例えば、ハードディスク装置、光記録媒体記憶装置、半導体記憶装置等が用いられる。また、入力装置55には、例えば、キーボード、マウス等の機器を含む。   The information processing apparatus 50 includes a frame memory 51 that stores detection data output from the detection circuit 47 and a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) that calculates target spectral characteristics based on the stored detection data. ) 52, a display device 53, an external storage device 54, an input device 55, and a scanner driving device 56. Here, although not shown, the CPU 52 includes a calculation unit and a main storage unit. For example, a liquid crystal display device is used as the display device 53. As the external storage device 54, for example, a hard disk device, an optical recording medium storage device, a semiconductor storage device, or the like is used. The input device 55 includes devices such as a keyboard and a mouse, for example.

外部記憶装置54には、CPU52の動作プログラム及び各種データが記憶される。具体的には、複数個の光学要素のそれぞれについての分光特性(分光データ)を、それぞれの光学要素に対応させて記憶する記憶手段としての機能を有する。このようなプログラム及び予め与えられたデータは、例えば、図示しない読み取り装置を用いてCD−ROM等の記憶媒体から読み出してインストールすることにより、外部記憶装置54に記憶される。   The external storage device 54 stores an operation program for the CPU 52 and various data. Specifically, it has a function as a storage means for storing spectral characteristics (spectral data) for each of a plurality of optical elements in association with the respective optical elements. Such a program and preliminarily given data are stored in the external storage device 54 by, for example, reading and installing from a storage medium such as a CD-ROM using a reading device (not shown).

CPU52は、外部記憶装置54に記憶されるプログラムをロードして、各種制御、演算処理等を行う。この外部記憶装置54に記憶されるプログラムには、スキャナ駆動装置56を介して走査ユニット23の作動を制御する手段と、測定対象から得られたデータに基づいて分光特性を求める演算を行う手段と、受け付けた光学要素を特定する情報に基づいて記憶手段により記憶される、使用する光学要素についての分光特性情報を読み出して、当該使用する光学系が有する分光特性情報を求め、この分光特性情報と、上述の分光ユニット40から出力される分光データとを用いて対象の分光特性を求める手段と、によりCPU52を動作させるプログラムが含まれる。また、記憶装置と共に、複数個の光学要素のそれぞれについての分光特性を、それぞれの要素対応に記憶する記憶手段として、CPU52を動作させるプログラムも含まれる。さらに、レーザ装置11から放射される励起光の波長を選択して作動させるプログラムや、後述する分光ユニット140,240における波長選択部148,248の作動を制御するプログラムも含まれる。   The CPU 52 loads a program stored in the external storage device 54 and performs various controls, arithmetic processing, and the like. The program stored in the external storage device 54 includes means for controlling the operation of the scanning unit 23 via the scanner driving device 56, and means for calculating spectral characteristics based on data obtained from the measurement target. The spectral characteristic information about the optical element to be used, which is stored by the storage unit based on the information for identifying the received optical element, is read out, and the spectral characteristic information of the optical system to be used is obtained. And a program for operating the CPU 52 by means for obtaining the spectral characteristics of the object using the spectral data output from the spectral unit 40 described above. In addition to the storage device, a program for operating the CPU 52 as storage means for storing the spectral characteristics of each of the plurality of optical elements in correspondence with each element is also included. Furthermore, a program for selecting and operating the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 and a program for controlling the operation of the wavelength selection units 148 and 248 in the spectroscopic units 140 and 240 described later are also included.

分光ユニット40について、さらに詳細に説明する。この分光ユニット40は、光ファイバ28を介して信号光を取り込み、回折格子431〜433のいずれかにより分光させて、受光器45の各受光素子45aにおいて分光光の受光を行う。   The spectroscopic unit 40 will be described in more detail. The spectroscopic unit 40 takes in the signal light through the optical fiber 28, splits it with any of the diffraction gratings 431 to 433, and receives the spectroscopic light at each light receiving element 45 a of the light receiver 45.

図1に示すように、光ファイバ28は、ファイバカプラ29bで分光ユニット40に取り付けられている。光ファイバ28からの信号光は、全ての光束が、コリメート光学系41により略平行光にされ、回折格子431〜433のうち選択された回折格子43に入射される。この回折格子43に入射した信号光は、その波長によって決まる回折角方向に回折されて分光される。そして、分光された信号光は、集光光学系44で集光されて、受光器45の受光面に結像されてこの受光器45に入射される。受光器45からは、各受光素子45aに入射した信号光の光量に対応した電気信号が出力され、情報処理装置50により処理することにより、波長対強度の分光信号を得ることができる。   As shown in FIG. 1, the optical fiber 28 is attached to the spectroscopic unit 40 with a fiber coupler 29b. The signal light from the optical fiber 28 is all collimated by the collimating optical system 41 and is incident on the diffraction grating 43 selected from the diffraction gratings 431 to 433. The signal light incident on the diffraction grating 43 is diffracted in the direction of the diffraction angle determined by the wavelength and is split. The split signal light is condensed by the condensing optical system 44, imaged on the light receiving surface of the light receiver 45, and incident on the light receiver 45. From the light receiver 45, an electrical signal corresponding to the amount of signal light incident on each light receiving element 45a is output and processed by the information processing device 50, whereby a spectral signal of wavelength versus intensity can be obtained.

なお、回折格子431〜433は、刻線本数(1mm当たりの回折格子溝の本数)が異なる。また、これらの回折格子431〜433は、回転テーブル42上に角度位置を変えて設置されている。そのため、回転テーブル42を回して回折格子431〜433に入射する角度を変えることで、受光器45で検出される波長帯域を変更することができる。また、回折格子431〜433のうち、ある回折格子から他の回折格子に切替えることで、波長分解能を変えることもできる。   The diffraction gratings 431 to 433 differ in the number of engraved lines (the number of diffraction grating grooves per 1 mm). Further, these diffraction gratings 431 to 433 are installed on the rotary table 42 at different angular positions. Therefore, the wavelength band detected by the light receiver 45 can be changed by turning the rotary table 42 and changing the angle of incidence on the diffraction gratings 431 to 433. In addition, the wavelength resolution can be changed by switching from one diffraction grating to another among the diffraction gratings 431 to 433.

光ファイバ28は、石英のコアからなるステップインデックス型であり、コア径は50μm、NAは0.22である。この光ファイバ28からファイバカプラ29bを介して射出された光は、分光ユニット40内に導かれる。本実施形態では、コリメート光学系41を介して分光光学系に導かれる。このとき、本実施形態に係る顕微鏡システム1では、微弱な光信号(蛍光)を扱う。このため、高いSN比を得るには、光ファイバ28により導入された信号光束を高い効率で利用する必要がある。そこで、コリメート光学系41の役割は、光ファイバ28により導入された信号光束(発散光)をロスすることなく取り込んで、後ろに続く分光素子である回折格子43に導くことである。   The optical fiber 28 is a step index type made of a quartz core, and has a core diameter of 50 μm and an NA of 0.22. Light emitted from the optical fiber 28 via the fiber coupler 29 b is guided into the spectroscopic unit 40. In the present embodiment, the light is guided to the spectroscopic optical system via the collimating optical system 41. At this time, the microscope system 1 according to the present embodiment handles a weak light signal (fluorescence). For this reason, in order to obtain a high SN ratio, it is necessary to use the signal light beam introduced by the optical fiber 28 with high efficiency. Therefore, the role of the collimating optical system 41 is to take in the signal light beam (diverged light) introduced by the optical fiber 28 without loss and to guide it to the diffraction grating 43 which is a subsequent spectroscopic element.

受光器45は、例えば、32チャンネルのマルチアノード型のラインPMT(光電子増倍管)で構成される。このPMTは、1チャンネルの素子の大きさが約0.8mm×7mmで、波長分散方向(信号光が分光される方向)に32チャンネル分がピッチP(=1mm)で並んだ構造を有している。   The light receiver 45 is composed of, for example, a 32-channel multi-anode line PMT (photomultiplier tube). This PMT has a structure in which the element size of one channel is about 0.8 mm × 7 mm, and 32 channels are arranged at a pitch P (= 1 mm) in the wavelength dispersion direction (the direction in which signal light is dispersed). ing.

集光光学系44としては、集光レンズを用いることもできるし、集光ミラーを用いることもできる。図1では集光光学系44として、集光レンズを用いた場合を示している。また、後述する図2以降では集光光学系44として、凹面ミラーを用いた場合を示している。受光器45の受光面での光ファイバ28からの信号光の像(光ファイバのコアの像)の大きさは、受光器45の受光素子45aの波長分散方向の大きさやピッチよりも小さければ、受光器45の素子数に対応する高い波長分解能を得ることができる。さらに、光学系の収差を考慮すると、信号光の像の大きさはこれよりも小さい方が望ましい。この集光光学系44は、回折格子43からの出射光の、その受光器45上における像が、前述したピッチより小さい径で結像されるように構成されている。   As the condensing optical system 44, a condensing lens can be used, and a condensing mirror can also be used. FIG. 1 shows a case where a condensing lens is used as the condensing optical system 44. In FIG. 2 and later described later, a case where a concave mirror is used as the condensing optical system 44 is shown. If the size of the signal light image (image of the core of the optical fiber) from the optical fiber 28 on the light receiving surface of the light receiver 45 is smaller than the size or pitch of the light receiving element 45a of the light receiver 45 in the wavelength dispersion direction, A high wavelength resolution corresponding to the number of elements of the light receiver 45 can be obtained. Furthermore, in consideration of the aberration of the optical system, it is desirable that the size of the signal light image is smaller than this. The condensing optical system 44 is configured such that an image of the light emitted from the diffraction grating 43 on the light receiver 45 is formed with a diameter smaller than the above-described pitch.

次に、顕微鏡システム1の動作について説明する。この例では、レーザ光を観察対象の標本33に照射して、この標本33において励起された蛍光を顕微鏡30において取り込んで分光ユニット40に導き、分光データを取得する。測定ないし観察の手順はおおよそ次の通りである。   Next, the operation of the microscope system 1 will be described. In this example, the specimen 33 to be observed is irradiated with laser light, and the fluorescence excited in the specimen 33 is captured by the microscope 30 and guided to the spectroscopic unit 40 to obtain spectroscopic data. The procedure of measurement or observation is roughly as follows.

光源である光源系10のレーザ装置11から射出されたレーザ光(励起光,照明光)はファイバカプラ12を介して光ファイバ13に導入される。さらにこの光ファイバ13を通ったレーザ光はファイバカプラ14から共焦点ユニット20のコリメートレンズ21に入射する。そして、このレーザ光はコリメートレンズ21で略平行光に変換された後、ダイクロイックミラー22で顕微鏡30側の光路に反射され、直交配置された2つのガルバノメータからなる走査ユニット23及びスキャナレンズ24に導入されて、二次元的に走査される。走査されたレーザ光は、第2対物レンズ31を通り、対物レンズ32で集光され、標本33上の1点に集光される。なお、走査ユニット23により二次元的に走査される標本33上の位置は、情報処理装置50のスキャナ駆動装置56を介してCPU52により走査ユニット23におけるガルバノメータの動作を制御することにより制御される。そして、このレーザ光により励起された標本33から放射された蛍光(信号光)は、対物レンズ32で略平行光に変換され、レーザ光(励起光)と逆の経路を辿ってダイクロイックミラー22に入射する。ダイクロイックミラー22に入射した蛍光はこのダイクロイックミラー22を透過し、集光レンズ25によりピンホール板26のピンホール26a上に集光される。   Laser light (excitation light, illumination light) emitted from the laser device 11 of the light source system 10 that is a light source is introduced into the optical fiber 13 through the fiber coupler 12. Further, the laser light passing through the optical fiber 13 enters the collimating lens 21 of the confocal unit 20 from the fiber coupler 14. The laser light is converted into substantially parallel light by the collimating lens 21, then reflected by the dichroic mirror 22 to the optical path on the microscope 30 side, and introduced into the scanning unit 23 and the scanner lens 24, which are composed of two orthogonally arranged galvanometers. And scanned two-dimensionally. The scanned laser light passes through the second objective lens 31, is condensed by the objective lens 32, and is condensed at one point on the sample 33. Note that the position on the specimen 33 scanned two-dimensionally by the scanning unit 23 is controlled by controlling the operation of the galvanometer in the scanning unit 23 by the CPU 52 via the scanner driving device 56 of the information processing apparatus 50. Then, the fluorescence (signal light) emitted from the specimen 33 excited by the laser light is converted into substantially parallel light by the objective lens 32, and follows the path opposite to the laser light (excitation light) to the dichroic mirror 22. Incident. The fluorescence that has entered the dichroic mirror 22 passes through the dichroic mirror 22 and is collected by the condenser lens 25 onto the pinhole 26 a of the pinhole plate 26.

ピンホール26aを通過した光は、リレーレンズ27を経て、ファイバカプラ29aから光ファイバ28に導かれる。リレーレンズ27を介すると、図1に示すように、ピンホール26aを通過した光が、そのままであると発散光束となるところを、再び、集光されるので、光ファイバ28の開口端において、見かけ上、小さな開口径でも、有効に(ロスが少なく)入射できるようになる。   The light that has passed through the pinhole 26a is guided to the optical fiber 28 from the fiber coupler 29a through the relay lens 27. Through the relay lens 27, as shown in FIG. 1, the light passing through the pinhole 26a is condensed again as it is as a divergent light beam, so that at the opening end of the optical fiber 28, Apparently, even with a small aperture diameter, it becomes possible to enter effectively (with little loss).

ここで、ピンホール26aに形成される集光点は標本33上での光スポットの像となっているため、標本33上の他の点から発した光がたとえあったとしても、ピンホール26aでは像を結ばずピンホール板26により遮られ、ファイバカプラ29aにほとんど到達できない。そのため、このピンホール26aを通過できた光のみが、リレーレンズ27を介してファイバカプラ29aに到達できる。この結果、走査型共焦点顕微鏡では高い横分解能だけでなく、高い縦分解能を持って標本を観察できる顕微鏡となっている。   Here, since the condensing point formed in the pinhole 26a is an image of a light spot on the specimen 33, even if there is light emitted from another point on the specimen 33, the pinhole 26a. Then, an image is not formed and is blocked by the pinhole plate 26 and hardly reaches the fiber coupler 29a. Therefore, only the light that can pass through the pinhole 26 a can reach the fiber coupler 29 a via the relay lens 27. As a result, the scanning confocal microscope is a microscope capable of observing a specimen not only with high lateral resolution but also with high vertical resolution.

ファイバカプラ29aに入射した信号光(蛍光)は、光ファイバ28を通り、ファイバカプラ29bを介して分光ユニット40に導入される。分光ユニット40に導入された信号光は、コリメート光学系41で略平行光束となり回折格子431〜433のいずれかに導入される。本実施形態に係る顕微鏡システム1において、これらの回折格子431〜433は、上述したように、波長分解能を可変とするために3種類用意され、回転テーブル42を図示しないパルスモータで制御して回転させることにより、いずれかの回折格子43が選択されて使用される。   The signal light (fluorescence) incident on the fiber coupler 29a passes through the optical fiber 28 and is introduced into the spectroscopic unit 40 via the fiber coupler 29b. The signal light introduced into the spectroscopic unit 40 becomes a substantially parallel light beam in the collimating optical system 41 and is introduced into any of the diffraction gratings 431 to 433. In the microscope system 1 according to the present embodiment, as described above, three types of these diffraction gratings 431 to 433 are prepared in order to make the wavelength resolution variable, and the rotation table 42 is rotated by being controlled by a pulse motor (not shown). Accordingly, any one of the diffraction gratings 43 is selected and used.

回折格子43で回折した信号光は、集光光学系44で集光され、回折格子43の波長分解能に応じた拡がり角で受光器45に入射する。入射した信号光は、受光素子45aの光電効果により電気信号に変換される。変換された電気信号は、検出回路47の増幅器47aにより増幅され、A/D変換器47bでディジタル信号に変換されてフレームメモリ51に送られ、CPU52で演算、処理されて画像として表示装置53に表示される。   The signal light diffracted by the diffraction grating 43 is collected by the condensing optical system 44 and is incident on the light receiver 45 at a spread angle corresponding to the wavelength resolution of the diffraction grating 43. The incident signal light is converted into an electric signal by the photoelectric effect of the light receiving element 45a. The converted electrical signal is amplified by the amplifier 47a of the detection circuit 47, converted into a digital signal by the A / D converter 47b, sent to the frame memory 51, and calculated and processed by the CPU 52 to the display device 53 as an image. Is displayed.

なお、以上の説明の分光ユニット40においては、信号光に含まれる蛍光を分光するための分光素子として回折格子43を用いた場合について説明したが、本実施形態に係る顕微鏡システム1は、この分光方法に限定されることはない。例えば、信号光の光路に対して、所定の波長帯域の光を透過し、残りの波長の光を反射するフィルタ(ロングパスフィルタ等)を少なくとも一枚配置することにより信号光を分光し、このフィルタで反射した光若しくは透過した光の少なくとも一方の強度を検出するように構成することも可能である。このとき、波長特性の異なる複数のフィルタを信号光の光路上に直列に配置して分光し、それぞれのフィルタで反射した光及び全てのフィルタを透過した光の少なくとも一つの強度を検出するように構成することも可能である。また、入射する光の入射角度により波長特性が変化するフィルタを用いる場合には、信号光に対するフィルタの角度を変化させて透過及び反射する光の波長をシフトさせることが可能である。   In the spectroscopic unit 40 described above, the case where the diffraction grating 43 is used as a spectroscopic element for spectroscopically separating fluorescence included in the signal light has been described. The method is not limited. For example, at least one filter (long-pass filter or the like) that transmits light of a predetermined wavelength band and reflects light of the remaining wavelength is disposed on the optical path of the signal light, and the signal light is dispersed. It is also possible to detect the intensity of at least one of the light reflected by and transmitted light. At this time, a plurality of filters having different wavelength characteristics are arranged in series on the optical path of the signal light and dispersed to detect at least one intensity of the light reflected by each filter and the light transmitted through all the filters. It is also possible to configure. Further, when using a filter whose wavelength characteristic changes depending on the incident angle of incident light, the wavelength of transmitted and reflected light can be shifted by changing the angle of the filter with respect to the signal light.

上述したように、本実施形態に係る顕微鏡システム1では、標本33を励起するための励起光の波長を選択することができるため、分光ユニット40に対して信号光とともに入射する励起光の波長も変化し、それ故、この分光ユニット40で信号光から除去すべき光の波長も変化する。そのため、本実施形態に係る顕微鏡システム1は、光源系10のレーザ装置11から放射される励起光の波長に応じて信号光から除去する光の波長を変化させるように構成された波長選択部が設けられている。以下、この波長選択部の構成について説明する。   As described above, in the microscope system 1 according to the present embodiment, since the wavelength of the excitation light for exciting the specimen 33 can be selected, the wavelength of the excitation light incident on the spectroscopic unit 40 together with the signal light is also selected. Therefore, the wavelength of light to be removed from the signal light by the spectroscopic unit 40 also changes. Therefore, the microscope system 1 according to the present embodiment includes a wavelength selection unit configured to change the wavelength of light to be removed from the signal light according to the wavelength of excitation light emitted from the laser device 11 of the light source system 10. Is provided. Hereinafter, the structure of this wavelength selection part is demonstrated.

[第1の実施形態]
まず、図2を用いて第1の実施形態に係る分光ユニット140の構成について説明する。なお、この第1の実施形態に係る分光ユニット140は、図1に示す顕微鏡システム1において、分光ユニット40をこの分光ユニット140に置き換えた構成で使用される。そのため、光源系10、共焦点ユニット20及び顕微鏡30を有する共焦点顕微鏡、並びに情報処理装置50の構成は、同一の符号を用いることにより詳細な説明は省略する。
[First Embodiment]
First, the configuration of the spectroscopic unit 140 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The spectroscopic unit 140 according to the first embodiment is used in a configuration in which the spectroscopic unit 40 is replaced with the spectroscopic unit 140 in the microscope system 1 shown in FIG. Therefore, the detailed description of the configuration of the light source system 10, the confocal microscope having the confocal unit 20 and the microscope 30, and the information processing apparatus 50 is omitted by using the same reference numerals.

第1の実施形態に係る分光ユニット140は、光ファイバ28を通りファイバカプラ29bから射出される信号光(蛍光)を略平行光束に変換するコリメート光学系41と、この略平行の信号光に含まれる励起光の波長の光を除去する波長選択部148と、回転テーブル42に取り付けられ、それぞれが異なる分光特性を有する3つの分光素子である回折格子431,432,433(回折格子43)と、回折格子431〜433のいずれかで回折された光(分光光)を集光する凹面ミラーからなる集光光学系44と、この集光光学系44で集光された回折光(分光光)を検出する受光器45と、から構成される。   The spectroscopic unit 140 according to the first embodiment includes a collimating optical system 41 that converts signal light (fluorescence) emitted from the fiber coupler 29b through the optical fiber 28 into a substantially parallel light beam, and the substantially parallel signal light. A wavelength selection unit 148 that removes light having a wavelength of excitation light to be generated, and diffraction gratings 431, 432, and 433 (diffraction grating 43), which are three spectral elements that are attached to the rotary table 42 and each have different spectral characteristics, A condensing optical system 44 composed of a concave mirror that condenses the light (spectral light) diffracted by any of the diffraction gratings 431 to 433, and the diffracted light (spectral light) condensed by the condensing optical system 44 And a light receiver 45 to detect.

この第1の実施形態に係る分光ユニット140において、波長選択部148は、光軸に沿って並んだ、少なくとも2以上のフィルタユニット149を有して構成される。そして、このフィルタユニット149の各々は、互いに異なる波長特性を有する光学素子である平板状のノッチフィルタ149aと、コリメート光学系41と回折格子43との間の光路上にこのノッチフィルタ149aを挿抜するフィルタ挿抜部149bと、ノッチフィルタ149aを回転させることにより、このノッチフィルタ149aに対する信号光(コリメート光学系141で略平行にされた信号光)の入射角度を変化させる回転ステージ149cと、を有して構成されている。   In the spectroscopic unit 140 according to the first embodiment, the wavelength selection unit 148 includes at least two filter units 149 arranged along the optical axis. Each of the filter units 149 inserts and removes the notch filter 149a on the optical path between the flat plate notch filter 149a, which is an optical element having different wavelength characteristics, and the collimating optical system 41 and the diffraction grating 43. A filter insertion / extraction section 149b, and a rotation stage 149c that changes the incident angle of the signal light (signal light made substantially parallel by the collimating optical system 141) to the notch filter 149a by rotating the notch filter 149a. Configured.

ここで、ノッチフィルタ149aは、予め決められた波長の光を反射し、その他の波長の光を透過するフィルタである。本実施形態においては、例えば、レーザ装置11に用いられる代表的な波長である405nm、488nm、561nm及び640nmに対応した4個のフィルタユニット149が設けられており、それぞれのノッチフィルタ149aがいずれかの波長の光を反射するように構成されている。そのため、図1では図示していないが、情報処理装置50によりレーザ装置11から放射される励起光の波長を制御するとともに、この情報処理装置50を波長選択部148の作動を制御する制御部として用いて、各々のフィルタユニット149のフィルタ挿抜部149bの作動を制御して、レーザ装置11から放射される励起光の波長に対応したノッチフィルタ149aを光路上に挿入し、レーザ装置11から放射されない励起光の波長に対応したノッチフィルタ149aを光路上から抜脱することにより、信号光から不要な励起光を除去するように構成されている。   Here, the notch filter 149a is a filter that reflects light of a predetermined wavelength and transmits light of other wavelengths. In the present embodiment, for example, four filter units 149 corresponding to 405 nm, 488 nm, 561 nm, and 640 nm, which are typical wavelengths used in the laser apparatus 11, are provided, and each notch filter 149a is any one. It is configured to reflect light having a wavelength of. Therefore, although not illustrated in FIG. 1, the information processing device 50 controls the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11, and the information processing device 50 is used as a control unit that controls the operation of the wavelength selection unit 148. The notch filter 149a corresponding to the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 is inserted into the optical path by controlling the operation of the filter insertion / extraction portion 149b of each filter unit 149, and is not emitted from the laser device 11. By removing the notch filter 149a corresponding to the wavelength of the excitation light from the optical path, unnecessary excitation light is removed from the signal light.

より好ましくは、情報処理装置50によるレーザ装置11から放射される励起光の波長の切り替え制御に同期して、この情報処理装置50により各々のフィルタユニット149のフィルタ挿抜部149bの作動を制御して、レーザ装置11から放射される励起光の波長に対応したノッチフィルタ149aを光路上に挿入し、レーザ装置11から放射されない励起光の波長に対応したノッチフィルタ149aを光路上から抜脱する。   More preferably, the information processing device 50 controls the operation of the filter insertion / extraction section 149b of each filter unit 149 in synchronization with the switching control of the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 by the information processing device 50. The notch filter 149a corresponding to the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 is inserted on the optical path, and the notch filter 149a corresponding to the wavelength of the excitation light not emitted from the laser device 11 is removed from the optical path.

なお、ノッチフィルタ149aは、複数の波長帯域の光を反射するマルチバンドフィルタを用いることもできる。また、図1においては、4つの波長に対応する4つのフィルタユニット149を設けた構成について説明したが、本発明がこの構成に限定されることはなく、いずれかのノッチフィルタ149aによりレーザ装置11から放射される励起光の波長の光を反射することができれば良い。   Note that the notch filter 149a may be a multiband filter that reflects light in a plurality of wavelength bands. In addition, in FIG. 1, the configuration in which the four filter units 149 corresponding to the four wavelengths are provided has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and the laser device 11 is formed by any notch filter 149a. It is sufficient if the light having the wavelength of the excitation light emitted from the light can be reflected.

また、このような第1の実施形態に係る分光ユニット140において、ノッチフィルタ149aのレーザ阻止帯域(反射する光の波長帯域)は狭い方が、観察に用いられる蛍光を除去することがないので好ましいが、このレーザ阻止帯域を狭くしすぎると、レーザ装置11の個体差により、放射される励起光の波長がずれた場合に、励起光が波長選択部148を通過して受光器45に入射してしまう。一般的にノッチフィルタ149aは、このノッチフィルタ149aに光が入射する角度により、レーザ阻止帯域(波長特性)が変化する。具体的には、コリメート光学系41から出射した略平行の信号光がノッチフィルタ149aに垂直に入射する状態(入射角度=0度)からこのノッチフィルタ149aを傾けると、レーザ阻止帯域が短波長側にシフトする。そのため、この分光ユニット140は、レーザ装置11から放射される励起光の波長に合わせて、回転ステージ149cを回転させてノッチフィルタ149aに対する信号光の入射角度を変化させるように構成されている。より好ましくは、情報処理装置50によるレーザ装置11から放射される励起光の波長の切り替え制御に同期して、この情報処理装置50により回転ステージ149cを回転させてノッチフィルタ149aに対する信号光の入射角度を変化させる。この場合、ノッチフィルタ149aに対する信号光の入射角度が0度のときに、励起光のばらつきの長波長側の上限にレーザ阻止帯域が一致するように設計しておくと良い。このように、回転ステージ149cは、ノッチフィルタ149aに入射する光の角度を変化させる角度調整部として機能する。   Further, in the spectroscopic unit 140 according to the first embodiment, it is preferable that the laser stop band (wavelength band of reflected light) of the notch filter 149a is narrow because fluorescence used for observation is not removed. However, if the laser stopband is made too narrow, the excitation light passes through the wavelength selector 148 and enters the light receiver 45 when the wavelength of the emitted excitation light is shifted due to individual differences in the laser devices 11. End up. In general, the laser stop band (wavelength characteristics) of the notch filter 149a varies depending on the angle at which light enters the notch filter 149a. Specifically, when the substantially parallel signal light emitted from the collimating optical system 41 is perpendicularly incident on the notch filter 149a (incident angle = 0 degree) and the notch filter 149a is tilted, the laser stop band is reduced to the short wavelength side. Shift to. Therefore, the spectroscopic unit 140 is configured to change the incident angle of the signal light to the notch filter 149a by rotating the rotary stage 149c in accordance with the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11. More preferably, in synchronization with the switching control of the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 by the information processing apparatus 50, the rotation stage 149c is rotated by the information processing apparatus 50 and the incident angle of the signal light with respect to the notch filter 149a. To change. In this case, when the incident angle of the signal light with respect to the notch filter 149a is 0 degree, it is preferable to design so that the laser stop band coincides with the upper limit on the long wavelength side of the variation of the excitation light. Thus, the rotary stage 149c functions as an angle adjustment unit that changes the angle of light incident on the notch filter 149a.

なお、回転ステージ149cは、ノッチフィルタ149aに対する信号光の入射角度を変化させることが目的であるため、このノッチフィルタ149aを光軸に対して一方向に傾けるように構成されていれば良い。また、ノッチフィルタ149aを15度傾けることができれば、レーザ阻止帯域を3%以上ずらすことが可能であり、十分である。   The rotation stage 149c is intended to change the incident angle of the signal light with respect to the notch filter 149a, and therefore may be configured to incline the notch filter 149a in one direction with respect to the optical axis. Further, if the notch filter 149a can be tilted by 15 degrees, the laser stop band can be shifted by 3% or more, which is sufficient.

第1の実施形態に係る分光ユニット140を以上のように構成すると、この分光ユニット140に入射する信号光に含まれる励起光の波長の光だけを除去することができ、ノイズの少ない画像を取得することができる。   When the spectroscopic unit 140 according to the first embodiment is configured as described above, only the light having the wavelength of the excitation light included in the signal light incident on the spectroscopic unit 140 can be removed, and an image with less noise is obtained. can do.

ところで、図3に示すように、上述したノッチフィルタ149aは、透過帯域の分光透過率が一定ではない。全波長帯域に亘って透過率が高いフィルタを設計ししても、図3に示すようにリップル(透過率の細かい凹凸)が存在する。ノッチフィルタ149aのこのような分光透過率特性により、その透過光量が一定でなくなるため、本実施形態に係る分光ユニット40のように、信号光をスペクトル分光する際には、定量的な評価が困難になってしまう。   By the way, as shown in FIG. 3, the above-described notch filter 149a does not have a constant spectral transmittance in the transmission band. Even when a filter having a high transmittance over the entire wavelength band is designed, ripples (fine irregularities with a high transmittance) exist as shown in FIG. Due to such spectral transmittance characteristics of the notch filter 149a, the amount of transmitted light is not constant. Therefore, it is difficult to quantitatively evaluate the signal light as in the spectroscopic unit 40 according to the present embodiment. Become.

そのため、本実施形態に係る顕微鏡システム1においては、予め、波長選択部148を構成するフィルタユニット149毎に、ノッチフィルタ149aの波長特性(図3に示すようにな、入射光の波長に対する透過率)を測定して情報処理装置50の外部記憶装置(記憶部)54に記憶しておく。なお、ノッチフィルタ149aの波長特性は、実際に測定する代わりに設計値を用いても良い。そして、情報処理装置50は、上述のように光路上に挿入されたノッチフィルタ149aの波長特性(入射角度に応じた波長特性)を外部記憶装置54から読み出し、受光器45で検出された波長対強度の分光信号に対して、上述のノッチフィルタ149aの波長特性で補正をかけることにより精度の高い分光信号を得ることができる。この分光信号に対する補正方法としては、波長毎に補正係数を外部記憶装置54に記憶しておき、この補正係数を受光器45で得られた信号強度に乗算しても良いし、あるいは、受光器45を構成する受光素子45a毎に補正係数に応じてゲインを変えるように構成していも良い。また、複数のノッチフィルタ149aが光路上に配置されている場合には、各々の補正係数を乗算したものを補正係数とすれば良い。   Therefore, in the microscope system 1 according to the present embodiment, the wavelength characteristic of the notch filter 149a (transmittance with respect to the wavelength of incident light as shown in FIG. 3) is previously provided for each filter unit 149 constituting the wavelength selection unit 148. ) Is measured and stored in the external storage device (storage unit) 54 of the information processing device 50. The wavelength characteristic of the notch filter 149a may be a design value instead of actually measuring. Then, the information processing apparatus 50 reads the wavelength characteristic (wavelength characteristic corresponding to the incident angle) of the notch filter 149a inserted on the optical path as described above from the external storage device 54, and the wavelength pair detected by the light receiver 45. A high-accuracy spectral signal can be obtained by correcting the intensity spectral signal with the wavelength characteristic of the notch filter 149a. As a correction method for the spectral signal, a correction coefficient for each wavelength may be stored in the external storage device 54, and the signal intensity obtained by the light receiver 45 may be multiplied by this correction coefficient, or the light receiver The gain may be changed according to the correction coefficient for each of the light receiving elements 45a constituting the 45. Further, when a plurality of notch filters 149a are arranged on the optical path, a product obtained by multiplying each correction coefficient may be used as the correction coefficient.

また、回転ステージ149cを回転させてノッチフィルタ149aに対する信号光の入射角度を変化させてレーザ阻止帯域を変化させた(シフトさせた)場合は、上述したリップルも波長シフトを起こす。この波長の位相は、後述する式(1)の関係を有しており、波長により異なる。そのため、ノッチフィルタ149aの回転によるリップルのシフト量も波長に依存するため、この変化を考慮して上述の補正を行うことが必要である。   Further, when the rotation stage 149c is rotated to change (shift) the laser stop band by changing the incident angle of the signal light to the notch filter 149a, the above-described ripple also causes a wavelength shift. The phase of this wavelength has the relationship of the formula (1) described later and varies depending on the wavelength. For this reason, the amount of shift of the ripple due to the rotation of the notch filter 149a also depends on the wavelength. Therefore, it is necessary to perform the above correction in consideration of this change.

なお、このような、フィルタの波長特性による分光信号の補正は、分光素子としてフィルタを用いた場合も同様に行うことが必要である。   It should be noted that such correction of the spectral signal based on the wavelength characteristics of the filter needs to be performed in the same manner when a filter is used as the spectral element.

[第2の実施形態]
次に、図4〜図8を用いて第2の実施形態に係る分光ユニット240の構成について説明する。なお、この第2の実施形態に係る分光ユニット240も、図1に示す顕微鏡システム1において、分光ユニット40をこの分光ユニット240に置き換えた構成で使用される。そのため、光源系10、共焦点ユニット20及び顕微鏡30を有する共焦点顕微鏡、並びに情報処理装置50の構成は、同一の符号を用いることにより詳細な説明は省略する。また、この第2の実施形態においていも情報処理装置50を波長選択部248の作動を制御する制御部として用いている。
[Second Embodiment]
Next, the configuration of the spectroscopic unit 240 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The spectroscopic unit 240 according to the second embodiment is also used in a configuration in which the spectroscopic unit 40 is replaced with the spectroscopic unit 240 in the microscope system 1 shown in FIG. Therefore, the detailed description of the configuration of the light source system 10, the confocal microscope having the confocal unit 20 and the microscope 30, and the information processing apparatus 50 is omitted by using the same reference numerals. In the second embodiment, the information processing apparatus 50 is used as a control unit that controls the operation of the wavelength selection unit 248.

第2の実施形態に係る分光ユニット240は、図4に示すように、光ファイバ28を通りファイバカプラ29bから射出される信号光(蛍光)を略平行光束に変換するコリメート光学系41と、この略平行の信号光に含まれる励起光の波長の光を除去する波長選択部248と、回転テーブル42に取り付けられ、それぞれが異なる分光特性を有する3つの分光素子である回折格子431,432,433(回折格子43)と、回折格子431〜433のいずれかで回折された光を集光する凹面ミラーからなる集光光学系44と、この集光光学系44で集光された回折光を検出する受光器45とから構成される。   As shown in FIG. 4, the spectroscopic unit 240 according to the second embodiment includes a collimating optical system 41 that converts the signal light (fluorescence) emitted from the fiber coupler 29b through the optical fiber 28 into a substantially parallel light beam, Diffraction gratings 431, 432, and 433, which are attached to the rotary table 42 and three spectral elements each having different spectral characteristics, are attached to the wavelength selection unit 248 that removes the light of the excitation light included in the substantially parallel signal light. (Diffraction grating 43), Condensing optical system 44 composed of a concave mirror that condenses the light diffracted by any of diffraction gratings 431 to 433, and diffracted light collected by this condensing optical system 44 is detected. And a light receiver 45.

この第2の実施形態に係る分光ユニット240において、波長選択部248は、2つのフィルタユニット249F,249R(これらをまとめて「フィルタユニット249」と呼ぶ)を有して構成される。このフィルタユニット249の各々は、所定の間隔を有して平行に配置された2つの平面S1,S2を有する平板状の光透過部材249a,249bと、平面S1,S2が延びる方向にこれらの光透過部材249a,249bを平行移動させる平行ステージ250aと、この平行ステージ250aを回転させる回転ステージ250bと、から構成される。このフィルタユニット249は、上述の2つの平面S1,S2により、所定の波長の光を透過し、残りの波長の光を反射するように構成されている。なお、光透過部材249a,249bの対向する平面S1,S2には反射膜が形成されており、平行ステージ250aにより移動される方向に沿って、少なくとも2以上の異なる反射率を有する領域を有して構成されている。   In the spectroscopic unit 240 according to the second embodiment, the wavelength selection unit 248 includes two filter units 249F and 249R (collectively referred to as “filter unit 249”). Each of the filter units 249 includes plate-like light transmitting members 249a and 249b having two planes S1 and S2 arranged in parallel at a predetermined interval, and these light beams in a direction in which the planes S1 and S2 extend. A parallel stage 250a that translates the transmission members 249a and 249b and a rotary stage 250b that rotates the parallel stage 250a are configured. The filter unit 249 is configured to transmit light of a predetermined wavelength and reflect light of the remaining wavelength by the two planes S1 and S2 described above. A reflective film is formed on the opposing planes S1 and S2 of the light transmitting members 249a and 249b, and has at least two regions having different reflectances along the direction moved by the parallel stage 250a. Configured.

ここで、図5に示すように、上述した光透過部材249a,249bの対向する平面S1,S2に挟まれた空間(以下、「干渉空間249c」と呼ぶ)に入射した光束は、2つの平面S1,S2で一部が透過し残りが反射しながら、この干渉空間249c内で反射を繰り返し、これらの平面S1,S2の間で多重干渉を起こす。このとき、図5に示すように、一方の平面(例えば、図5においては平面S1)から入射した光束に関し、この入射光束の干渉空間249cでの入射角度をφ′とし、光束の入射位置での平面S1,S2の間隔(以下、「面間隔」と呼ぶ)をdとし、干渉空間249cの媒質の屈折率をn′として、δを次式(1)のように定義する。なお、図5に示す構成では干渉空間249cには空気が満たされており、屈折率n′はおよそ1である。また、光透過部材249a,249bの媒質の屈折率をnとし、この光透過部材249a,249bにおける上記光束の入射角度をφとすると、スネルの法則により、nsinφ=n′sinφ′が成立する。   Here, as shown in FIG. 5, a light beam incident on a space (hereinafter referred to as “interference space 249c”) sandwiched between the planes S1 and S2 facing the light transmitting members 249a and 249b described above is divided into two planes. While part of the light is transmitted through S1 and S2 and the rest is reflected, reflection is repeated in the interference space 249c, and multiple interference occurs between the planes S1 and S2. At this time, as shown in FIG. 5, regarding the light beam incident from one plane (for example, plane S1 in FIG. 5), the incident angle of this incident light beam in the interference space 249c is φ ′, and the incident position of the light beam The distance between the planes S1 and S2 (hereinafter referred to as “surface distance”) is d, and the refractive index of the medium of the interference space 249c is n ′. In the configuration shown in FIG. 5, the interference space 249 c is filled with air, and the refractive index n ′ is approximately 1. Further, when the refractive index of the medium of the light transmitting members 249a and 249b is n and the incident angle of the light flux in the light transmitting members 249a and 249b is φ, nsinφ = n′sinφ ′ is established according to Snell's law.

Figure 2013200329
Figure 2013200329

そして、各平面S1,S2のエネルギー反射率をR0とすると、上述のように近接して配置された2つの平面S1,S2の多重干渉によるエネルギー透過率Tfpは、式(1)に示すδを用いて次式(2)のように表される。 Then, assuming that the energy reflectance of each of the planes S1 and S2 is R 0 , the energy transmittance Tfp due to the multiple interference between the two planes S1 and S2 arranged close to each other as described above is expressed by the equation (1) δ. Is expressed as in the following equation (2).

Figure 2013200329
Figure 2013200329

これらの式(1)及び式(2)から明らかなように、上述した構成のフィルタユニット249を透過する光の波長及びこのフィルタユニット249で反射する光の波長の波長特性は、平面S1及び平面S2の反射率R0、これらの平面S1,S2に挟まれた干渉空間32cにおける光束の入射角度φ′及び平面S1及び平面S2の面間隔dにより決定される。 As is clear from these equations (1) and (2), the wavelength characteristics of the wavelength of the light transmitted through the filter unit 249 having the above-described configuration and the wavelength of the light reflected by the filter unit 249 are the plane S1 and the plane. The reflectance R 0 of S2 is determined by the incident angle φ ′ of the light beam in the interference space 32c sandwiched between these planes S1 and S2 and the surface interval d between the planes S1 and S2.

まず、平面S1,S2の反射率R0について説明する。例えば、干渉空間249cが空気で満たされており(n′=1)、面間隔dが286.4nm、平面S1,S2のエネルギー反射率R0が99%、干渉空間249cにおける光束の入射角度φ′が45°のときのフィルタユニット249の波長特性を図6(a)に示す。なお、この図6は、透過する光の波長特性を示している。このような構成のフィルタユニット249では、405nm付近の波長の光が透過し、それ以外の波長の光が反射する。このとき、透過する光の波長帯域は非常に狭いため、例えば、405nmの光を励起光にし、その他の波長の光を信号光とすることで、信号光から励起光の波長の光だけを確実に除去することができる。 First, the reflectance R 0 of the planes S1 and S2 will be described. For example, the interference space 249c is filled with air (n ′ = 1), the surface interval d is 286.4 nm, the energy reflectance R 0 of the planes S1 and S2 is 99%, and the incident angle φ of the light flux in the interference space 249c. FIG. 6A shows the wavelength characteristics of the filter unit 249 when ′ is 45 °. FIG. 6 shows the wavelength characteristics of the transmitted light. In the filter unit 249 having such a configuration, light having a wavelength near 405 nm is transmitted, and light having other wavelengths is reflected. At this time, since the wavelength band of the transmitted light is very narrow, for example, by using the light of 405 nm as the excitation light and the light of other wavelengths as the signal light, only the light of the wavelength of the excitation light can be reliably obtained from the signal light. Can be removed.

一方、平面S1,S2の反射率R0を50%とし、その他の条件を上述の構成と同一にしたときのフィルタユニット249の波長特性を図6(b)に示す。このような構成のフィルタユニット249は、上述の図6(a)の場合と透過する光のピーク波長は変わらないが、帯域が広くなるため、このピーク波長の近傍の波長の光も透過してしまい、励起光の波長と信号光の波長とが近接している場合には、信号光までカットされてしまう。そのため、平面S1,S2の反射率R0は90%以上であることが望ましい。 On the other hand, FIG. 6B shows the wavelength characteristics of the filter unit 249 when the reflectance R 0 of the planes S1 and S2 is 50% and other conditions are the same as those of the above-described configuration. The filter unit 249 having such a configuration does not change the peak wavelength of the transmitted light as in the case of FIG. 6A described above, but since the band is widened, light having a wavelength in the vicinity of the peak wavelength is also transmitted. Therefore, when the wavelength of the excitation light and the wavelength of the signal light are close to each other, the signal light is cut. Therefore, it is desirable that the reflectance R 0 of the planes S1 and S2 is 90% or more.

なお、上述したように、この第2の実施形態に係る分光ユニット240において、波長選択部248は、フィルタユニット249の光透過部材249a,249bを、平行ステージ250aにより平面S1,S2の反射率が変化する方向に移動させることができるようになっている。そのため、この平行ステージ250aにより光透過部材249a,249bを移動させ、信号光が入射する位置の反射率を変化させることにより、所望の波長特性を得ることができる。例えば、励起光と信号光の波長が近い場合には、反射率を高くすることにより透過する光の波長帯域を狭くして信号光の損失を防ぎ、励起光と信号光の波長が離れている場合には、反射率を低くして透過する光の波長帯域を広くすることにより励起光を確実にカットすることができる。ここで、平面S1,S2の反射率は平行ステージ250aによる移動方向に連続して変化するようにしても良いし、段階的に変化するようにしても良い。さらに、円状に反射率の異なる膜を成膜しておけば、この光透過部材249a,249bを回転させることにより、信号光が入射する位置の反射率を変化させることができる。このように、平行ステージ250aは、光透過部材249a,249bにおける信号光が入射する位置(反射率の異なる領域)を変化させる位置調整部の機能を有する。   As described above, in the spectroscopic unit 240 according to the second embodiment, the wavelength selection unit 248 uses the light transmitting members 249a and 249b of the filter unit 249 and the reflectivity of the planes S1 and S2 by the parallel stage 250a. It can be moved in a changing direction. Therefore, desired wavelength characteristics can be obtained by moving the light transmitting members 249a and 249b by the parallel stage 250a and changing the reflectance at the position where the signal light is incident. For example, when the wavelengths of the excitation light and the signal light are close, the wavelength band of the transmitted light is narrowed by increasing the reflectance to prevent loss of the signal light, and the wavelengths of the excitation light and the signal light are separated. In this case, the excitation light can be reliably cut by reducing the reflectance and widening the wavelength band of the transmitted light. Here, the reflectivities of the planes S1 and S2 may be changed continuously in the moving direction by the parallel stage 250a, or may be changed stepwise. Furthermore, if films having different reflectances are formed in a circular shape, the reflectance at the position where the signal light is incident can be changed by rotating the light transmitting members 249a and 249b. As described above, the parallel stage 250a has a function of a position adjusting unit that changes the position where the signal light enters the light transmitting members 249a and 249b (regions having different reflectivities).

また、上述の式(1)及び式(2)から明らかなように、平面S1,S2の干渉空間249cにおける光束の入射角度φ′を変化させてもこのフィルタユニット249の波長特性を変化させることができる。光束の入射角度φ′を変化させる場合は、フィルタユニット249の回転ステージ250bにより光透過部材249a,249bを回転させる。すなわち、この回転ステージ250bは、光透過部材249a,249bの平面S1,S2に対する信号光の入射角度を変化させる角度調整部としての機能を有する。なお、これらの平行ステージ250a及び回転ステージ250bの作動は、情報処理装置50によりレーザ装置11から放射される励起光の波長の制御と同期して制御をすることにより、平面S1,S2の反射率や入射角度を変化させて、波長特性を調整することにより、レーザ装置11から放射された励起光の波長の光を信号光から分離することができる。   Further, as apparent from the above formulas (1) and (2), the wavelength characteristic of the filter unit 249 can be changed even if the incident angle φ ′ of the light beam in the interference space 249c of the planes S1 and S2 is changed. Can do. When changing the incident angle φ ′ of the light beam, the light transmitting members 249a and 249b are rotated by the rotating stage 250b of the filter unit 249. That is, the rotary stage 250b functions as an angle adjusting unit that changes the incident angle of the signal light with respect to the planes S1 and S2 of the light transmitting members 249a and 249b. The operations of the parallel stage 250a and the rotary stage 250b are controlled in synchronism with the control of the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 by the information processing device 50, whereby the reflectivity of the planes S1 and S2 is controlled. Further, by adjusting the wavelength characteristics by changing the incident angle, the light having the wavelength of the excitation light emitted from the laser device 11 can be separated from the signal light.

さらに、上述の式(1)及び式(2)から明らかなように、平面S1,S2の面間隔dを変化させてもこのフィルタユニット249の波長特性を変化させることができ、以下に面間隔dを変化させる方法について説明する。図7及び図8に示すように、この第2の実施形態に係る分光ユニット240の波長選択部248を構成するフィルタユニット249は、上述の平面S1,S2が形成された平板状の光透過部材249a,249bを有し、これらの光透過部材249a,249bは、平面S1,S2が対向するように配置されている。この光透過部材249a,249bは、周縁部の3カ所においてスペーサ249dを挟むことにより干渉空間249cを形成するように構成されている。また、このフィルタユニット249は、光透過部材249a,249b及びスペーサ249dを囲むように保持部材249eが設けられている。この保持部材249eは、上述の平面S1,S2を光が透過及び反射可能なように、この平面S1,S2に対して直交する方向から見たときに開口部249jが形成された円環形状を有している。また、図8に示すようにその断面はコの字形状を有しており、この保持部材249eにより囲まれた空間に光透過部材249a,249bの周縁部及びスペーサ249dが配置されている。そして、3つのスペーサ249dの各々の対して位置整合するように保持部材249eの一方の面側に取り付けられた3つの固定部材249fを用いて、光透過部材249a,249b及びスペーサ249dを保持部材249eの他方の面に押しつけてこれらを挟持することにより固定するように構成されている。よって、このフィルタユニット249は、固定部材249fによる押さえつける力を調整することにより、スペーサ249dを押し縮める量を調整し、2つの光透過部材249a,249bの面間隔dを精度良く調整することが可能となる。このように、スペーサ249d、保持部材249e及び固定部材249fは、フィルタユニット249の面間隔dを調整する間隔調整部249gを構成している。   Further, as apparent from the above formulas (1) and (2), the wavelength characteristics of the filter unit 249 can be changed even if the plane distance d between the planes S1 and S2 is changed. A method for changing d will be described. As shown in FIGS. 7 and 8, the filter unit 249 constituting the wavelength selection unit 248 of the spectroscopic unit 240 according to the second embodiment is a flat light transmitting member on which the above-described planes S1 and S2 are formed. 249a and 249b, and these light transmission members 249a and 249b are arranged so that the planes S1 and S2 face each other. The light transmitting members 249a and 249b are configured to form an interference space 249c by sandwiching spacers 249d at three positions on the peripheral edge. The filter unit 249 is provided with a holding member 249e so as to surround the light transmitting members 249a and 249b and the spacer 249d. The holding member 249e has an annular shape in which an opening 249j is formed when viewed from a direction orthogonal to the planes S1 and S2 so that light can be transmitted and reflected on the planes S1 and S2. Have. Further, as shown in FIG. 8, the cross section has a U-shape, and the peripheral portions of the light transmitting members 249a and 249b and the spacer 249d are arranged in a space surrounded by the holding member 249e. Then, by using three fixing members 249f attached to one surface side of the holding member 249e so as to be aligned with each of the three spacers 249d, the light transmitting members 249a and 249b and the spacer 249d are held by the holding member 249e. It is comprised so that it may fix by pressing on the other surface of this and pinching these. Therefore, this filter unit 249 can adjust the amount by which the spacer 249d is compressed by adjusting the pressing force by the fixing member 249f, and can accurately adjust the surface interval d between the two light transmission members 249a and 249b. It becomes. As described above, the spacer 249d, the holding member 249e, and the fixing member 249f constitute an interval adjusting unit 249g that adjusts the surface interval d of the filter unit 249.

なお、上述の説明の間隔調整部249gでは、固定部材249fによるスペーサ249dの押し縮め量で間隔dを調整する場合について説明したが、これらの代わりにピアゾ素子のような圧電効果を利用した素子により面間隔dを調整するように構成しても良いし、ヒーターやペリチェ素子によりスペーサ249dの温度を変化させることによりこのスペーサ249dを膨張・収縮させて面間隔dを調整するように構成しても良い。   In the above-described interval adjusting unit 249g, the case where the interval d is adjusted by the amount of compression of the spacer 249d by the fixing member 249f has been described, but instead of these, an element using a piezoelectric effect such as a piazo element The surface distance d may be adjusted, or the temperature of the spacer 249d may be changed by a heater or a Peltier element to expand and contract the spacer 249d to adjust the surface distance d. good.

また、波長選択部248を構成するフィルタユニット249の平面S1,S2の面間隔dをピアゾ素子のように電気信号により制御する構成の場合、情報処理装置50によりこの面間隔を制御することができる。例えば、情報処理装置50は、標本の性質やレーザ装置11から放射される励起光(照明光)の波長から、標本で発生する蛍光(信号光)の波長を決定し、上述の式(1)及び式(2)を用いて、フィルタユニット249が所望の波長特性となる(励起光を透過し、信号光を反射する)面間隔dを演算により求め、この面間隔dとなるようにフィルタユニット249の間隔調整部249gを制御するように構成することができる。   Further, in the case of a configuration in which the surface interval d between the planes S1 and S2 of the filter unit 249 constituting the wavelength selection unit 248 is controlled by an electrical signal like a piazo element, the surface interval can be controlled by the information processing device 50. . For example, the information processing device 50 determines the wavelength of the fluorescence (signal light) generated in the sample from the property of the sample and the wavelength of the excitation light (illumination light) emitted from the laser device 11, and the above equation (1). And the expression (2), the filter unit 249 has a desired wavelength characteristic (transmits the excitation light and reflects the signal light) by calculating a surface interval d, and the filter unit so that the surface interval d is obtained. 249 can be configured to control the interval adjustment unit 249g.

また、光源系10のレーザ装置11から放射する励起光及びこの励起光により発生する蛍光の波長を入力装置55により入力して情報処理装置50に対して設定し、情報処理装置50で上述の式(1)及び式(2)に基づいて、面間隔d、入射角度φ′及びエネルギー反射率R0の中の少なくとも一つを制御してこのレーザ装置11の波長に連動して波長選択部248(フィルタユニット249(249F,249R))の波長特性を制御するように構成することも可能である。あるいは、外部記憶装置54に、標本33の蛍光色素の種類や、この種類に対応する励起光及び蛍光の波長の少なくとも一つを記憶しておき、入力装置55から入力された蛍光色素の種類や励起光及び蛍光の波長に基づいて、式(1)及び式(2)により面間隔d、入射角度φ′及びエネルギー反射率R0の少なくとも一つを算出して波長選択部248(フィルタユニット249(249F,249R))を調整するように構成しても良い(すなわち、入力装置55から入力された蛍光色素に応じて外部記憶装置54に設定された情報から励起光及び蛍光の波長を決定しても良いし、観察に使用する励起光及び蛍光の波長を直接入力しても良いし、励起光又は蛍光のうちのいずれか一方の波長を入力してそこから他方の波長を決定しても良い)。 Further, the excitation light radiated from the laser device 11 of the light source system 10 and the wavelength of the fluorescence generated by this excitation light are input by the input device 55 and set for the information processing device 50. Based on (1) and equation (2), at least one of the surface spacing d, the incident angle φ ′, and the energy reflectivity R 0 is controlled to interlock with the wavelength of the laser device 11 and the wavelength selector 248. It is also possible to configure so as to control the wavelength characteristics of (filter unit 249 (249F, 249R)). Alternatively, the type of the fluorescent dye of the specimen 33 and at least one of the excitation light and the fluorescence wavelength corresponding to this kind are stored in the external storage device 54, and the type of the fluorescent dye input from the input device 55 Based on the wavelengths of the excitation light and the fluorescence, at least one of the surface distance d, the incident angle φ ′, and the energy reflectance R 0 is calculated by the equations (1) and (2) to calculate the wavelength selector 248 (filter unit 249). (249F, 249R)) may be adjusted (that is, the wavelengths of the excitation light and the fluorescence are determined from information set in the external storage device 54 in accordance with the fluorescent dye input from the input device 55). It is also possible to directly input the wavelength of excitation light and fluorescence used for observation, or to input the wavelength of either excitation light or fluorescence and determine the other wavelength therefrom. good) .

なお、上述の面間隔d及び入射角度φ′は、上記式(1)及び式(2)から算出される値により波長選択部248のフィルタユニット249(249F,249R)を制御しても良いし(例えば、所望の面間隔dになるように光透過部材249a,249bの面間隔を制御する)、予め決められた基準となる位置や、現在の状態における位置に対する補正値(基準となる位置や現在の位置からの差分)として求めて波長選択部248のフィルタユニット249(249F,249R)を制御しても良い。   Note that the above-described surface distance d and incident angle φ ′ may control the filter unit 249 (249F, 249R) of the wavelength selection unit 248 according to values calculated from the above formulas (1) and (2). (For example, the surface spacing of the light transmitting members 249a and 249b is controlled so as to have a desired surface spacing d), a predetermined reference position, or a correction value (a reference position or The filter unit 249 (249F, 249R) of the wavelength selection unit 248 may be controlled by obtaining the difference from the current position.

また、上述の式(1)及び式(2)より、面間隔dを大きくすることにより、このフィルタユニット249は、2以上の波長を透過するマルチピークとすることもできる。   Further, from the above formulas (1) and (2), the filter unit 249 can be made to have a multi-peak that transmits two or more wavelengths by increasing the surface interval d.

以上のような構成の分光ユニット240によると、コリメート光学系41で略平行光束となった信号光が第1のフィルタユニット249Fに入射し、この第1のフィルタユニット249Fで、信号光に含まれる所定の波長の光が透過し、その他の波長の光が反射して第2のフィルタユニット249Rに入射する。そして、この第2のフィルタユニット249Rで、信号光に含まれる所定の波長の光が透過し、その他の波長の光が反射して回折格子431〜433のいずれかで回折されて集光光学系44で集光され、受光器45で検出される。そのため、波長選択部238の第1及び第2のフィルタユニット249F,249Rの波長特性を上述した方法により調整することにより、この波長選択部238により、信号光に含まれる励起光の波長の光を透過させることで除去することができるので、ノイズの少ない画像を取得することができる。   According to the spectroscopic unit 240 configured as described above, the signal light that has become a substantially parallel light beam by the collimating optical system 41 enters the first filter unit 249F, and is included in the signal light by the first filter unit 249F. Light of a predetermined wavelength is transmitted, and light of other wavelengths is reflected and enters the second filter unit 249R. The second filter unit 249R transmits light of a predetermined wavelength included in the signal light, reflects light of other wavelengths, and is diffracted by any one of the diffraction gratings 431 to 433 to collect light. The light is condensed at 44 and detected by the light receiver 45. Therefore, by adjusting the wavelength characteristics of the first and second filter units 249F and 249R of the wavelength selection unit 238 by the method described above, the wavelength selection unit 238 allows the light having the wavelength of the excitation light included in the signal light to be adjusted. Since it can be removed by transmission, an image with less noise can be acquired.

このとき、上述のように2つのフィルタユニット249F,249Rを組み合わせることにより、それぞれのフィルタユニットに対する信号光の入射角度が同じになるようにすると、すなわち、第1及び第2のフィルタユニット249F,249Rの平面S1,S2が略平行になるようにすると、信号光の入射角度に拘わらず波長選択部238の同じ位置から同じ方向に信号光が射出される。そのため、回折格子43以降の光学系の位置は固定することができる。なお、2つのフィルタユニット249F,249Rの一方をミラーで構成することも可能である。その場合、ミラーに対しては、回転ステージは必要であるが、平行ステージを設ける必要は無い。   At this time, by combining the two filter units 249F and 249R as described above, the incident angles of the signal light to the respective filter units are made the same, that is, the first and second filter units 249F and 249R. When the planes S1 and S2 are substantially parallel, signal light is emitted in the same direction from the same position of the wavelength selection unit 238 regardless of the incident angle of the signal light. Therefore, the position of the optical system after the diffraction grating 43 can be fixed. Note that one of the two filter units 249F and 249R can be configured by a mirror. In that case, a rotating stage is necessary for the mirror, but there is no need to provide a parallel stage.

また、以上の説明では、フィルタユニット249(249F,249R)の面間隔d、入射角度φ′及びエネルギー反射率R0の少なくとも一つを制御して波長選択部248を所望の波長特性となるように構成しているが、第1及び第2のフィルタユニット249F,249Rの各々に、波長特性を検出する検出部260を設けても良い。この場合、波長選択部248のフィルタユニット249(249R,249F)の波長特性を確認するだけでなく、検出部260で検出される波長特性をフィードバックして面間隔d、入射角度φ′又はエネルギー反射率R0の値を調整することにより、この波長選択部248全体の波長特性が所望の値になるように制御することも可能である。この検出部260によるフィルタユニット249(249F,249R)の波長特性の検出方法としては、光透過部材249a,249bの平面S1,S2の間隔を検知することにより検出する方法があり、以下にその構成を説明する。 In the above description, at least one of the surface distance d, the incident angle φ ′, and the energy reflectance R 0 of the filter unit 249 (249F, 249R) is controlled so that the wavelength selection unit 248 has a desired wavelength characteristic. However, each of the first and second filter units 249F and 249R may be provided with a detection unit 260 that detects the wavelength characteristics. In this case, not only the wavelength characteristic of the filter unit 249 (249R, 249F) of the wavelength selection unit 248 is confirmed, but also the wavelength characteristic detected by the detection unit 260 is fed back to obtain the surface interval d, the incident angle φ ′, or the energy reflection. By adjusting the value of the rate R 0 , it is possible to control so that the wavelength characteristics of the entire wavelength selection unit 248 become a desired value. As a method of detecting the wavelength characteristics of the filter unit 249 (249F, 249R) by the detection unit 260, there is a method of detecting by detecting the distance between the planes S1, S2 of the light transmitting members 249a, 249b. Will be explained.

まず、図9(a)を用いて透過光及び反射光の強度比率からフィルタユニット249の波長特性を検出する検出部260の構成について説明する。この検出部260は、異なる波長の光であって、これらの光が略平行に進んで光透過部材249aに所定の入射角度で入射する光を放射する第1の光源261及び第2の光源262と、第1の光源261から放射され光透過部材249a,249bを透過した光を検出する第1の透過センサ263、及び、第1の光源261から放射され光透過部材249bの平面S1,S2の多重干渉で反射して光透過部材249aを透過した光を検出する第1の反射センサ264と、第2の光源262から放射され光透過部材249a,249bを透過した光を検出する第2の透過センサ265、及び、第2の光源262から放射され光透過部材249bの平面S1,S2の多重干渉で反射して光透過部材249aを透過した光を検出する第2の反射センサ266と、から構成されている。なお、ここでは、第1の光源261から放射される光の波長を400nmとし、第2の光源262から放射される光の波長を550nmとし、第1及び第2の光源261,262から放射された光の光透過部材249aへの入射角度を15°とし、また、フィルタユニット249の平面S1,S2のエネルギー反射率を80%、間隔dを300nmとして、図10に示す波長特性を有しているものとして説明する。   First, the configuration of the detection unit 260 that detects the wavelength characteristics of the filter unit 249 from the intensity ratio of transmitted light and reflected light will be described with reference to FIG. The detection unit 260 has a first light source 261 and a second light source 262 that emit light having different wavelengths, and the light travels substantially in parallel and enters the light transmitting member 249a at a predetermined incident angle. A first transmission sensor 263 that detects light emitted from the first light source 261 and transmitted through the light transmission members 249a and 249b, and planes S1 and S2 of the light transmission member 249b emitted from the first light source 261. A first reflection sensor 264 that detects light reflected by multiple interference and transmitted through the light transmission member 249a, and a second transmission that detects light emitted from the second light source 262 and transmitted through the light transmission members 249a and 249b. A second reflection sensor that detects light radiated from the sensor 265 and the second light source 262 and reflected by the multiple interference of the planes S1 and S2 of the light transmission member 249b and transmitted through the light transmission member 249a. And 266, and a. Here, the wavelength of light emitted from the first light source 261 is set to 400 nm, the wavelength of light emitted from the second light source 262 is set to 550 nm, and emitted from the first and second light sources 261 and 262. The incident light incident on the light transmitting member 249a is 15 °, the energy reflectance of the planes S1 and S2 of the filter unit 249 is 80%, the distance d is 300 nm, and the wavelength characteristics shown in FIG. Explain that it is.

フィルタユニット249の波長特性は、上述したように、平面S1及び平面S2に挟まれた干渉空間における光束の入射角度、平面S1及び平面S2の間隔並びにエネルギー反射率により決定される。すなわち、これらの値が適切な値であれば、この検出部260において、第1の光源261に対応した第1の透過センサ263及び第1の反射センサ264で検出される光の強度は、第1の光源261から放射される光の波長が400nmであることから、図10に示すようにフィルタユニット249の透過率が95%、反射率が5%となるため、この比率に応じた値となる。同様に、第2の光源262に対応した第2の透過センサ265及び第2の反射センサ266で検出される光の強度は、第2の光源262から放射される光の波長が550nmであることから、図10に示すようにフィルタユニット249の透過率が50%、反射率が50%となるため、この比率に応じた値となる。図9(a)に示すように、第1及び第2の光源261,262から放射された光の入射角度を、分光ユニット240における信号光の入射角度に設定し、上記センサ263,264,265,266で検出される光の強度が上述した割合になるように光透過部材249a,249bの間隔を調整することにより、フィルタユニット249の波長特性を所望の値に設定することができる。   As described above, the wavelength characteristic of the filter unit 249 is determined by the incident angle of the light beam in the interference space between the plane S1 and the plane S2, the interval between the plane S1 and the plane S2, and the energy reflectance. That is, if these values are appropriate values, the intensity of light detected by the first transmission sensor 263 and the first reflection sensor 264 corresponding to the first light source 261 in the detection unit 260 is the first value. Since the wavelength of the light emitted from one light source 261 is 400 nm, the transmittance of the filter unit 249 is 95% and the reflectance is 5% as shown in FIG. Become. Similarly, the intensity of light detected by the second transmission sensor 265 and the second reflection sensor 266 corresponding to the second light source 262 is that the wavelength of the light emitted from the second light source 262 is 550 nm. Accordingly, as shown in FIG. 10, the transmittance of the filter unit 249 is 50% and the reflectance is 50%. As shown in FIG. 9A, the incident angle of the light emitted from the first and second light sources 261 and 262 is set to the incident angle of the signal light in the spectroscopic unit 240, and the sensors 263, 264 and 265 are set. , 266, the wavelength characteristics of the filter unit 249 can be set to a desired value by adjusting the distance between the light transmitting members 249a, 249b so that the intensity of the light detected at 266 is the above-described ratio.

次に、図9(b)を用いてアライメント顕微鏡によりフィルタユニット249の波長特性を検出する検出部260′の構成について説明する。この検出部260′は、フィルタユニット249を構成する2つの光透過部材249a,249bのそれぞれの位置を正確に計測するため、光透過部材249aには第1のアライメント顕微鏡261′及び第3のアライメント顕微鏡263′を配置し、光透過部材249bに対しては第2のアライメント顕微鏡262′及び第4のアライメント顕微鏡264′をそれぞれ配置して構成している。これにより、それぞれの光透過部材249a,249bを形成する各平面S1,S2の位置、あるいは光透過部材249a,249bの側面部に形成されたアライメントマーク(不図示)の位置を精密に計測することで、フィルタユニット249の波長特性を検出する、すなわち、これにより光透過部材249aと光透過部材249bとの間隔を所望の値に設定している。なお、2つの光透過部材249a,249b(平面S1,S2)の間隔を、より平行に設定するためにはそれぞれの光透過部材249a,249bに対して概ね120度の間隔を空けて3組のアライメント顕微鏡を配置するのが良い。またシステムを簡略化するためには光透過部材249aと光透過部材249bのうちのどちらか片方の最低一箇所にアライメント顕微鏡を配置すればよい。   Next, the configuration of the detection unit 260 ′ that detects the wavelength characteristics of the filter unit 249 using an alignment microscope will be described with reference to FIG. In order to accurately measure the positions of the two light transmission members 249a and 249b constituting the filter unit 249, the detection unit 260 ′ includes the first alignment microscope 261 ′ and the third alignment in the light transmission member 249a. A microscope 263 ′ is arranged, and a second alignment microscope 262 ′ and a fourth alignment microscope 264 ′ are arranged on the light transmission member 249 b. Thereby, the position of each plane S1, S2 which forms each light transmission member 249a, 249b, or the position of the alignment mark (not shown) formed in the side part of light transmission member 249a, 249b is measured accurately. Thus, the wavelength characteristic of the filter unit 249 is detected, that is, the distance between the light transmitting member 249a and the light transmitting member 249b is set to a desired value. In order to set the interval between the two light transmission members 249a and 249b (planes S1 and S2) more in parallel, three sets of the light transmission members 249a and 249b are spaced apart by approximately 120 degrees. It is good to arrange an alignment microscope. In order to simplify the system, an alignment microscope may be arranged at least one of the light transmission member 249a and the light transmission member 249b.

最後に、図11を用いて測長干渉計によりフィルタユニット249の波長特性を検出する検出部260″の構成について説明する。この検出部260″は、フィルタユニット249を構成する2つの光透過部材249a,249bのそれぞれの位置を正確に計測するため、それぞれの同一方向の側面に反射面R1,R2を設けて測長干渉計を構成する。具体的には、干渉計ヘッド261″から出射した光束を偏光ビームスプリッタ262″にてP波及びS波に分離し、この偏光ビームスプリッタ262″を透過したP波は光透過部材249bの反射面R2に、偏光ビームスプリッタ262″で反射したS波は第1のミラー263″にて光透過部材249aの反射面R1に入射させる。ここで、この偏光ビームスプリッタ262″で分離された2つの光路のいずれにも第1のλ/4板264″及び第2のλ/4板265″が配置されている。そのため、光透過部材249a,249bのそれぞれの反射面R1,R2にて反射して再び偏光ビームスプリッタ262″に入射する際に偏光方向が90度変換されることになる。すなわち、光透過部材249aの反射面R1で反射した光はP波になって第1のミラー263″で反射され、偏光ビームスプリッタ262″を透過し、光透過部材249bの反射面R2で反射した光はS波になって偏光ビームスプリッタ262″で反射されることにより、これらの光が合成されて第2のミラー266″に入射し、この第2のミラー266″で反射されてレシーバー267″に入射する。このレシーバー267″より出力される出力信号、すなわちフィルタユニット249の波長特性に基づいて光透過部材249a,249bの間隔を正確に制御することができる。   Finally, the configuration of a detection unit 260 ″ that detects the wavelength characteristic of the filter unit 249 using a length measurement interferometer will be described with reference to FIG. 11. This detection unit 260 ″ includes two light transmitting members that constitute the filter unit 249. In order to accurately measure the respective positions of 249a and 249b, reflecting surfaces R1 and R2 are provided on the side surfaces in the same direction to constitute a length measuring interferometer. Specifically, the light beam emitted from the interferometer head 261 ″ is separated into a P wave and an S wave by the polarization beam splitter 262 ″, and the P wave transmitted through the polarization beam splitter 262 ″ is reflected on the reflection surface of the light transmission member 249b. The S wave reflected by the polarization beam splitter 262 ″ is incident on R2 to the reflection surface R1 of the light transmission member 249a by the first mirror 263 ″. Here, the two optical paths separated by the polarization beam splitter 262 ″ In either case, a first λ / 4 plate 264 ″ and a second λ / 4 plate 265 ″ are disposed. Therefore, the polarization direction is changed by 90 degrees when the light is reflected by the respective reflecting surfaces R1 and R2 of the light transmitting members 249a and 249b and again enters the polarizing beam splitter 262 ″. That is, the light transmitting member 249a. The light reflected by the reflecting surface R1 becomes a P wave, is reflected by the first mirror 263 ″, passes through the polarization beam splitter 262 ″, and the light reflected by the reflecting surface R2 of the light transmitting member 249b becomes an S wave. By being reflected by the polarization beam splitter 262 ″, these lights are combined and incident on the second mirror 266 ″, reflected by the second mirror 266 ″ and incident on the receiver 267 ″. The interval between the light transmitting members 249a and 249b is accurately controlled based on the output signal output from 267 ″, that is, the wavelength characteristic of the filter unit 249. Rukoto can.

なお、図10に示す検出部260″においては、干渉計を一つだけ配置しているが、より理想的には複数の干渉計を配置して制御することで光透過部材249a,249bの平行度を良好に保つことが可能となり好ましい。   In the detection unit 260 ″ shown in FIG. 10, only one interferometer is arranged. More ideally, a plurality of interferometers are arranged and controlled so that the light transmission members 249a and 249b are parallel to each other. The degree can be kept good, which is preferable.

なお、以上の第1及び第2の実施形態に係る分光ユニット140,240においては、波長選択部148,248を回折格子43に入射する手前に配置したが、本発明がこの構成に限定されることはなく、光ファイバ28の射出端(ファイバカプラ29b)から受光器45までの間の光路上であればどこに配置しても良い。   In the spectroscopic units 140 and 240 according to the first and second embodiments described above, the wavelength selection units 148 and 248 are arranged before entering the diffraction grating 43, but the present invention is limited to this configuration. The optical fiber 28 may be disposed anywhere on the optical path from the emission end (fiber coupler 29b) to the light receiver 45.

1 顕微鏡システム 29b ファイバカプラ(射出端)
10 光源系(光源) 30 顕微鏡 32 対物レンズ 33 標本
40 分光ユニット(分光部) 41 コリメート光学系
43(431〜433) 回折格子(分光素子) 44 集光光学系
45 受光器 50 情報処理装置(制御部) 54 外部記憶装置(記憶部)
140 分光ユニット 148 波長選択部 149 フィルタユニット
149a ノッチフィルタ(光学素子) 149b フィルタ挿抜部
149c 回転ステージ(角度調整部) 240 分光ユニット
248 波長選択部 249(249F,249R) フィルタユニット
249a,249b 光透過部材(光学素子) 249g 間隔調整部
250a 平行ステージ(位置調整部) 250b 回転ステージ(角度調整部)
1 Microscope system 29b Fiber coupler (exit end)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source system (light source) 30 Microscope 32 Objective lens 33 Sample 40 Spectroscopic unit (spectral part) 41 Collimate optical system 43 (431-433) Diffraction grating (spectral element) 44 Condensing optical system 45 Light receiver 50 Information processing apparatus (control) 54) External storage device (storage unit)
140 Spectroscopic unit 148 Wavelength selection unit 149 Filter unit 149a Notch filter (optical element) 149b Filter insertion / extraction unit 149c Rotation stage (angle adjustment unit) 240 Spectroscopy unit 248 Wavelength selection unit 249 (249F, 249R) Filter unit 249a, 249b Light transmission member (Optical element) 249g Interval adjustment unit 250a Parallel stage (position adjustment unit) 250b Rotation stage (angle adjustment unit)

Claims (12)

光源から出射された励起光を走査して対物レンズにより標本上に集光し、前記標本上からの蛍光を前記対物レンズで集光する顕微鏡と、
前記顕微鏡からの前記蛍光を分光する分光素子、及び該分光素子により分光された分光光を受光する受光器を含む分光部と、
を有する顕微鏡システムであって、
前記分光部は、前記励起光が前記受光器に向かうことを抑制し、前記蛍光を前記受光器に導く波長選択部を有し、
前記波長選択部を制御して前記励起光の波長に対応させて前記波長選択部の波長特性を変化させる制御部を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
A microscope that scans the excitation light emitted from the light source and collects it on the sample by the objective lens, and collects the fluorescence from the sample on the objective lens,
A spectroscopic element that splits the fluorescence from the microscope, and a spectroscopic unit that receives the spectroscopic light split by the spectroscopic element;
A microscope system comprising:
The spectroscopic unit includes a wavelength selection unit that suppresses the excitation light from being directed to the light receiver and guides the fluorescence to the light receiver.
A microscope system comprising: a control unit that controls the wavelength selection unit to change a wavelength characteristic of the wavelength selection unit according to the wavelength of the excitation light.
前記波長選択部は、
波長特性が異なる2以上の光学素子と、
前記光学素子の各々を前記分光部の光路に挿抜するフィルタ挿抜部と、を有し、
前記制御部は、前記フィルタ挿抜部を制御することにより、前記光学素子の少なくとも一つを前記光路上に挿入し、その他の前記光学素子を前記光路上から抜脱することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
The wavelength selector is
Two or more optical elements having different wavelength characteristics;
A filter insertion / extraction section for inserting / extracting each of the optical elements into / from the optical path of the spectroscopic section,
The control unit controls the filter insertion / extraction unit to insert at least one of the optical elements on the optical path and to remove the other optical elements from the optical path. The microscope system according to 1.
前記波長選択部は、所定の波長特性を有する光学素子を含み、該光学素子に対する前記励起光の入射角度を変化させる角度調整部を有し、
前記制御部は、前記角度調整部を制御することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
The wavelength selection unit includes an optical element having a predetermined wavelength characteristic, and includes an angle adjustment unit that changes an incident angle of the excitation light with respect to the optical element,
The microscope system according to claim 1, wherein the control unit controls the angle adjustment unit.
前記制御部により制御される前記角度調整部の前記入射角度を前記励起光の波長に対応付けて記憶する記憶部を有し、
前記記憶部から読み出された前記入射角度になるように、前記制御部により前記角度調整部を制御することを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡システム。
A storage unit that stores the incident angle of the angle adjustment unit controlled by the control unit in association with the wavelength of the excitation light;
The microscope system according to claim 3, wherein the angle adjustment unit is controlled by the control unit so that the incident angle is read from the storage unit.
前記光学素子は、前記励起光を反射し、前記蛍光を透過するノッチフィルタであることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to any one of claims 2 to 4, wherein the optical element is a notch filter that reflects the excitation light and transmits the fluorescence. 前記波長選択部は、所定の反射率を有する平面が所定の間隔で対向するように配置された2つの光透過部材と、前記間隔を変化させる間隔調整部及び前記光透過部材に対する前記励起光及び前記蛍光の入射角度を変化させる角度調整部の少なくとも一方とを含むフィルタユニットを有し、
前記制御部により前記間隔調整部及び前記角度調整部の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
The wavelength selection unit includes two light transmission members arranged so that planes having a predetermined reflectance face each other at a predetermined interval, an interval adjustment unit that changes the interval, and the excitation light for the light transmission member, A filter unit including at least one of angle adjustment units that change the incident angle of the fluorescence;
The microscope system according to claim 1, wherein at least one of the interval adjustment unit and the angle adjustment unit is controlled by the control unit.
前記制御部により制御される前記間隔調整部の前記間隔を前記励起光の波長に対応づけて記憶する記憶部を有し、
前記記憶部から読み出された前記間隔になるように、前記制御部により前記間隔調整部を制御する請求項6に記載の顕微鏡システム。
A storage unit that stores the interval of the interval adjustment unit controlled by the control unit in association with the wavelength of the excitation light;
The microscope system according to claim 6, wherein the interval adjustment unit is controlled by the control unit so as to be the interval read from the storage unit.
前記制御部により制御される前記角度調整部の前記入射角度を前記励起光の波長に対応づけて記憶する記憶部を有し、
前記記憶部から読み出された前記入射角度になるように、前記制御部により前記角度調整部を制御する請求項6に記載の顕微鏡システム。
A storage unit that stores the incident angle of the angle adjustment unit controlled by the control unit in association with the wavelength of the excitation light;
The microscope system according to claim 6, wherein the angle adjustment unit is controlled by the control unit so that the incident angle is read from the storage unit.
前記光透過部材の前記平面の反射率は90%以上であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to any one of claims 6 to 8, wherein a reflectance of the plane of the light transmitting member is 90% or more. 前記光透過部材の前記平面の各々には、前記反射率が異なる少なくとも2以上の領域が形成され、
2つの前記光透過部材は、光軸に直交する面内を移動させて前記励起光が入射する前記領域を変化させる位置調整部を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の顕微鏡システム。
Each of the planes of the light transmission member is formed with at least two or more regions having different reflectivities,
The two light transmissive members include a position adjusting unit that moves in a plane orthogonal to the optical axis to change the region where the excitation light is incident. 10. The microscope system described in 1.
前記波長選択部は、入射する光のうち、少なくとも前記蛍光を含む光を反射する第1の光学素子と、
前記第1の光学素子で反射された前記光のうち、少なくとも前記蛍光を含む光を反射する第2の光学素子と、を有し、
前記第1の光学素子及び前記第2の光学素子のうちの少なくとも一方は、前記フィルタユニットであることを特徴とする請求項6〜10のいずれか一項に記載の顕微鏡システム。
The wavelength selection unit includes a first optical element that reflects at least the fluorescence-containing light among incident light; and
A second optical element that reflects at least the light containing the fluorescent light among the light reflected by the first optical element;
The microscope system according to claim 6, wherein at least one of the first optical element and the second optical element is the filter unit.
前記第1の光学素子及び前記第2の光学素子の反射面は、略平行に配置されていることを特徴とする請求項11に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 11, wherein reflecting surfaces of the first optical element and the second optical element are arranged substantially in parallel.
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