JP2014191229A - Microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明光を標本に照射して標本の観察を行う顕微鏡に関するものである。 The present invention relates to a microscope for observing a specimen by irradiating the specimen with illumination light.
従来、医学や生物学等の分野では、細胞等の観察に、標本を照明して観察する顕微鏡が用いられている。また、工業分野においても、金属組織等の品質管理や、新素材の研究開発、電子デバイスや磁気ヘッドの検査等、種々の用途で顕微鏡が利用されている。顕微鏡による標本の観察としては、目視による観察の他、CCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサ等の撮像素子を用いて標本像を撮像し、撮像した画像や、光強度等の数値のモニタ表示による観察が知られている。 Conventionally, in the fields of medicine and biology, a microscope for illuminating and observing a specimen is used for observing cells and the like. In the industrial field, microscopes are used for various purposes such as quality control of metal structures, research and development of new materials, inspection of electronic devices and magnetic heads, and the like. As for observation of the specimen with a microscope, in addition to visual observation, an image of a specimen is picked up using an imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and observation of the picked-up image and numerical display such as light intensity is performed. Are known.
また、顕微鏡による観察法においては、一般的な明視野観察、透過観察のほか、位相差観察、微分干渉観察、暗視野観察、偏光観察等の様々な検鏡法が用いられている。これらの検鏡法によれば、観察物体の形状分布、不純物、異物といった明視野観察や透過観察では検出し難い特徴がより検出され易くなる。 In the observation method using a microscope, various spectroscopic methods such as phase contrast observation, differential interference observation, dark field observation, and polarization observation are used in addition to general bright field observation and transmission observation. According to these spectroscopic methods, features that are difficult to detect in bright field observation or transmission observation, such as the shape distribution of observation objects, impurities, and foreign matter, are more easily detected.
例えば、生物系標本における微分干渉観察では、観察物体の一部を通過した光とその近傍を通過した光との位相差を、色または明暗のコントラストとして表すことにより、観察物体の形状分布や位相差分布を得る。また、透過型の微分干渉観察は、ほぼ透明な生体標本の形状の観察にも用いられ、微小な構造を検出することができる。一方、反射型の微分干渉観察では、落射照明と組み合わせて、ICパターン等に生じた傷や不純物、微小突起等の検査や、金属や鉱物の表面形状の観察にも利用される。 For example, in differential interference observation on biological specimens, the phase distribution between the light that has passed through a part of the observation object and the light that has passed through it is expressed as color or contrast of light and darkness, so that the shape distribution and position of the observation object are displayed. Obtain the phase difference distribution. The transmission type differential interference observation is also used for observing the shape of a substantially transparent biological specimen, and can detect a minute structure. On the other hand, in reflection type differential interference observation, in combination with epi-illumination, it is also used for inspection of scratches, impurities, minute protrusions, etc. generated in IC patterns and the like, and observation of surface shapes of metals and minerals.
ところで、微分干渉観察を行うため、振動方向が互いに直交している(互いに直交する振動面をもつ)2つの偏光を生成して干渉させる光学素子としてポラライザ、アナライザおよび偏光プリズムを、明視野観察において形成される光学系に付加する必要がある。このうち、偏光プリズムとしては、一般にノマルスキープリズムが用いられ、対物レンズの瞳近傍においてこの光学系の光軸上に配置される。そのため、明視野観察等の他の検鏡法と微分干渉観察とを切り替えるには、上述したノマルスキープリズムを光軸上に挿抜可能に配置する必要がある。 By the way, in order to perform differential interference observation, a polarizer, an analyzer, and a polarizing prism are used as optical elements to generate and interfere with two polarized lights whose vibration directions are orthogonal to each other (having vibration surfaces orthogonal to each other). It is necessary to add to the optical system to be formed. Of these, a Nomarski prism is generally used as the polarizing prism, and is disposed on the optical axis of the optical system in the vicinity of the pupil of the objective lens. Therefore, in order to switch between other spectroscopic methods such as bright field observation and differential interference observation, it is necessary to dispose the above-mentioned Nomarski prism so as to be insertable / removable on the optical axis.
ここで、微分干渉観察では、干渉させる2つの偏光の位相差を調整するリタデーション調整を行うため、対物レンズの光軸上に配置したノマルスキープリズムの位置を、光軸と垂直な方向に微調整する必要がある。ノマルスキープリズムの位置を調整する技術として、顕微鏡において、ノマルスキープリズムの光軸上への配置とリタデーション調整とを電動で行う技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1が開示する技術によって、微分干渉観察に要する時間と手間を省くことができる。
Here, in differential interference observation, in order to perform retardation adjustment that adjusts the phase difference between the two polarized light beams that interfere with each other, the position of the Nomarski prism arranged on the optical axis of the objective lens is finely adjusted in a direction perpendicular to the optical axis. There is a need. As a technique for adjusting the position of the Nomarski prism, a technique for electrically arranging the Nomarski prism on the optical axis and adjusting the retardation in a microscope is disclosed (for example, see Patent Document 1). With the technique disclosed in
また、微分干渉観察では、ノマルスキープリズムのローカライズ位置(互いに直交する2つの偏光が交わる位置)を、対物レンズの瞳位置に合わせた状態で標本の観察を行う。そのため、瞳位置の異なる対物レンズを切り替えて観察を行う場合、それぞれの対物レンズの瞳位置に応じてノマルスキープリズムの光軸方向位置を調整する必要がある。ノマルスキープリズムの光軸方向位置を調整する技術として、ノマルスキープリズムを複数有し、対物レンズに応じたノマルスキープリズムを配置可能な技術が開示されている(例えば、特許文献2を参照)。 In differential interference observation, the specimen is observed in a state where the localization position of the Nomarski prism (the position where two orthogonal polarizations intersect each other) matches the pupil position of the objective lens. Therefore, when observation is performed by switching objective lenses having different pupil positions, it is necessary to adjust the position of the Nomarski prism in the optical axis direction in accordance with the pupil position of each objective lens. As a technique for adjusting the position of the Nomarski prism in the optical axis direction, a technique in which a plurality of Nomarski prisms and a Nomarski prism corresponding to the objective lens can be arranged is disclosed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1,2が開示する技術において、ノマルスキープリズムのローカライズ位置が、使用している対物レンズの瞳位置に対して適切であるか否かを判断するためには、対物レンズの種類とローカライズ位置との対応を逐一確認する必要があり、手間がかかる。
However, in the techniques disclosed in
一方、ノマルスキープリズムのローカライズ位置が、使用している対物レンズの瞳位置に対して適切でない場合であっても、微分干渉像のコントラストは劣化するものの、観察自体は可能であるため、ローカライズ位置が最適位置ではない状態で観察してしまうおそれもあった。 On the other hand, even if the localization position of the Nomarski prism is not appropriate for the pupil position of the objective lens being used, the contrast of the differential interference image deteriorates, but the observation itself is possible. There was also a risk of observing in a state other than the optimum position.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、使用する対物レンズに応じてノマルスキープリズムを簡易かつ確実に最適な位置に配置することができる顕微鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a microscope in which a Nomarski prism can be easily and surely arranged at an optimal position according to an objective lens to be used.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡は、観察対象の標本からの観察光を集光する複数の対物レンズを保持するとともに、前記複数の対物レンズのいずれかを前記標本を通過する光路上に配置するレボルバ部と、前記光路に対して挿脱可能であって、かつ前記光路に沿った方向に移動可能に設けられるノマルスキープリズムと、前記光路上に配置されている前記対物レンズに関する情報を検出するレンズ位置検出手段と、前記ノマルスキープリズムの位置情報を検出するプリズム位置検出手段と、前記レンズ位置検出手段が検出する情報と前記対物レンズの種類とが関係付けられた第1関係情報、および該対物レンズの種類と前記ノマルスキープリズムの最適位置とが関係付けられた第2関係情報を記憶する記憶部と、前記レンズ位置検出手段および前記プリズム位置検出手段がそれぞれ検出した情報と、前記第1および第2関係情報とをもとに、前記ノマルスキープリズムの位置が、前記光路上に配置されている前記対物レンズに対して適切であるか否かを判断する制御部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microscope according to the present invention holds a plurality of objective lenses that collect observation light from a specimen to be observed, and any one of the plurality of objective lenses. Is disposed on the optical path, a revolver unit that is disposed on an optical path that passes through the sample, a Nomarski prism that is detachable with respect to the optical path and is movable in a direction along the optical path, and the optical path. A lens position detecting means for detecting information relating to the objective lens, a prism position detecting means for detecting position information of the Nomarski prism, and information detected by the lens position detecting means and the type of the objective lens And the second relation information in which the type of the objective lens and the optimum position of the Nomarski prism are related to each other. The position of the Nomarski prism is arranged on the optical path based on the memory, the information detected by the lens position detecting means and the prism position detecting means, respectively, and the first and second relation information. And a controller that determines whether or not the objective lens is appropriate.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記制御部が、前記標本を通過する光路上に配置されている前記対物レンズに対して、前記ノマルスキープリズムの位置が適していないと判断した場合に、光、音および文字情報の少なくとも一つを出力する出力手段を備えたことを特徴とする。 In the microscope according to the present invention, in the above invention, the control unit determines that the position of the Nomarski prism is not suitable for the objective lens arranged on an optical path passing through the sample. In some cases, the apparatus includes output means for outputting at least one of light, sound, and character information.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記制御部は、前記標本を通過する光路上に配置されている前記対物レンズに対して、前記ノマルスキープリズムの位置が適していないと判断した場合に、前記ノマルスキープリズムを適切な位置に移動させる制御を行うことを特徴とする。 In the microscope according to the present invention, in the above invention, the control unit determines that the position of the Nomarski prism is not suitable for the objective lens disposed on an optical path passing through the sample. In this case, control is performed to move the Nomarski prism to an appropriate position.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記標本の標本像を撮像して、該標本像に応じた画像データを生成する撮像部と、前記画像データに対して、撮像時に前記標本を通過する光路上に配置されている前記対物レンズに関する情報、および/または撮像時の前記ノマルスキープリズムの位置を含む付加情報を付加する情報付加部と、を備えたことを特徴とする。 The microscope according to the present invention is the microscope according to the above-described invention, wherein the sample image of the sample is captured and an image unit that generates image data corresponding to the sample image is generated. And an information adding unit for adding additional information including information on the objective lens arranged on the optical path passing through and / or the position of the Nomarski prism at the time of imaging.
本発明によれば、光路上に配置されている対物レンズの種類と、ノマルスキープリズムの配設位置とを検出し、ノマルスキープリズムの位置が、光路上に配置されている対物レンズに対応しているか否かを判断するようにしたので、使用する対物レンズに応じてノマルスキープリズムを簡易かつ確実に最適な位置に配置することができるという効果を奏する。 According to the present invention, the type of the objective lens arranged on the optical path and the arrangement position of the Nomarski prism are detected, and the position of the Nomarski prism corresponds to the objective lens arranged on the optical path. Since it is determined whether or not, there is an effect that the Nomarski prism can be easily and surely arranged at the optimum position according to the objective lens to be used.
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment. The drawings referred to in the following description only schematically show the shape, size, and positional relationship so that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited only to the shape, size, and positional relationship illustrated in each drawing.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる顕微鏡の全体構成を模式的に示す側面図である。同図に示す顕微鏡1は、土台をなす本体部2と、本体部2の上面に取り付けられて標本Sを載置するステージ3と、標本Sからの観察光を集光する複数の対物レンズ4(対物レンズ4a,4b,・・・)を保持し、それらを光路(観察光軸N1)上に切換配置するレボルバ部5と、本体部2の上方に位置し、ステージ3に載置された標本Sに対して透過照明を照射する透過照明部6と、ハロゲンランプ等のランプを用いて構成される光源7と、標本Sを目視観察するための鏡筒部8とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view schematically showing the overall configuration of the microscope according to the first embodiment of the present invention. A
顕微鏡1は微分干渉観察に必要なポラライザ9、アナライザ10、および標本に対して照明側と観察側とにある2つの偏光プリズムである照明側ノマルスキープリズム11および観察側ノマルスキープリズム12(以下、ノマルスキープリズム11,12という)を備えている。顕微鏡1は、少なくとも微分干渉観察と明視野観察とを切り替えて標本観察が可能であり、ポラライザ9、アナライザ10、およびノマルスキープリズム11,12は、それぞれ観察光軸N1に対して挿脱自在に構成されている。図1は特に微分干渉観察時の構成を示している。
The
光源からの照明光は図示しない照明光学系によって観察光軸上に導かれる。ポラライザ9は、照明光より所定の振動方向の直線偏光を抽出する。ノマルスキープリズム11は、入射した直線偏光を、互いに直交した振動方向の2つの直線偏光に分岐し、分岐した2つの直線偏光を異なる方向に射出する。コンデンサレンズ13は、この2つの直線偏光をテレセントリックに標本に照射する。
Illumination light from the light source is guided onto the observation optical axis by an illumination optical system (not shown). The
照射された2つの直線偏光は標本を透過し、透過してきた観察光は対物レンズ4を介してノマルスキープリズム12に入射する。ノマルスキープリズム12は、この2つの直線偏光を同軸に合成し、観察光軸N1と平行に射出する。合成された2つの直線偏光は、アナライザ10に入射する。アナライザ10は、合成された2つの直線偏光の各々から共通した振動方向の直線偏光を抽出する。その後、観察光は図示しない観察光学系により標本の観察像を形成する。標本の観察像は接眼レンズ等を通して目視観察される。
The two irradiated linearly polarized light passes through the specimen, and the transmitted observation light enters the
図2は、本実施の形態1にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図であって、レボルバ部5内に設けられ、ノマルスキープリズム12を移動させるノマルスキープリズム移動部14の概略図である。ノマルスキープリズム移動部14は、ノマルスキープリズム12を観察光軸N1方向(矢印Y1)に移動させるためのモータM1と、ノマルスキープリズム12の光軸方向における位置に応じた位置情報を検出するセンサS1と、ノマルスキープリズム12を観察光軸N1と直交する方向(矢印Y2)に移動させるためのモータM2と、ノマルスキープリズム12の観察光軸N1と直交する方向における位置に応じた位置情報を検出するセンサS2と、を備える。本実施の形態1では、センサS1,S2によりノマルスキープリズム12の位置に応じた位置情報を検出する。また、ノマルスキープリズム12は、モータM1,M2により観察光軸N1(光路)上の位置と、観察光軸N1から離脱した位置との間、および観察光軸N1に沿った方向に移動する。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a main part of the microscope according to the first embodiment, and is a schematic diagram of a Nomarski
ここで、ノマルスキープリズム移動部14は、光軸と直交する方向(矢印Y2)のストロークを、ノマルスキープリズム12を光路上から十分に退避できる量だけ確保することで、ノマルスキープリズム12の観察光軸N1上への挿脱動作(矢印Y2)とリタデーション調整動作(矢印Y3)とを単一の機構で行なうことができるよう構成されている。
Here, the Nomarski
なお、ノマルスキープリズム移動部14は、リタデーション調整動作を行う機構と、ノマルスキープリズム12の観察光軸N1上への挿脱動作を行う機構と、を別の機構としてもよい。この場合、観察光軸N1上への挿脱動作を行う機構として、例えばターレットが挙げられる。
Note that the Nomarski
次に、図1に示した顕微鏡1の制御系について説明する。顕微鏡全体の動作を管理しているメインコントロール部15は、顕微鏡全体の動作を一括制御する制御部16と、顕微鏡1の使用者が制御部16に指示を与えるための入力部17と、表示部18aを有し、制御部16からの各種情報を出力するための出力部18と、顕微鏡1の各種情報を記憶する記憶部19と、を備える。
Next, a control system of the
制御部16は、CPU等を用いて構成され、顕微鏡1の動作を一括制御する。
The
入力部17は、例えばタッチパネル等を用いて出力部18の表示部18aにおける表示画面上に張り合わせられて構成されている。表示部18aに各種スイッチを表示させて使用者に押下させることで、タッチパネルの押し位置検出情報とから、表示部18aに表示されているスイッチに応じた制御を行なうことができる。
The
出力部18は、表示部18aや、音を発するスピーカー、光を発するLEDによって構成されている。また、表示部18aは、LCDなどの表示装置により構成されており、制御部16から送られてくる文字情報などを含む各種表示内容を表示する。
The
記憶部19は、顕微鏡1に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記憶する。また、記憶部19は、図3に示すように、レボルバ部5に設けられた複数の対物レンズ4をそれぞれ保持する複数の保持穴の各穴番号と、保持穴に取り付けられている対物レンズ種類(倍率など)の対応を示した使用中対物レンズテーブルD1(第1関係情報)を記憶する。使用中対物レンズテーブルD1は、顕微鏡1による観察開始前に使用者が入力部17を介してレボルバ部5の各穴に取り付けられた対物レンズ種類を入力することで作成される。
The
また、記憶部19は、図4に示すように、取り付け可能な全対物レンズの種類に応じた最適ローカライズ位置(ノマルスキープリズムの光軸方向位置)、可能な観察方法、NAおよびWD(ワーキングディスタンス)等を示す対物レンズ詳細情報テーブルD2(第2関係情報)を記憶する。対物レンズ詳細情報テーブルD2では、可能な観察方法として、例えば好適であれば◎、適していれば○、不適であれば×というように、各観察法に対する可否が記憶されている。
Further, as shown in FIG. 4, the
メインコントロール部15には、レボルバ部5の動作を制御するレボルバ制御部20と、ノマルスキープリズム12の動作を制御するノマルスキープリズム制御部21と、が接続されている。なお、顕微鏡1のその他の部位に電動部がある場合には、それぞれに応じた制御部が、さらに接続されていてもよい。また、レボルバ制御部20およびノマルスキープリズム制御部21は外部装置として独立していても、顕微鏡1の本体部2に内蔵されていても、メインコントロール部15に内蔵されていてもよい。
A
レボルバ制御部20は、レボルバ部5のレボルバ回転駆動および制御を行なうとともに、観察光軸N1上にある対物レンズ4の取り付いている取り付き穴の穴番号(対物レンズに関する情報)を検出するように構成されている。レボルバの回転駆動には、例えばDCモータを駆動源として用い、対物レンズ4の取り付き穴の穴番号の検出には、レンズ位置検出手段として、例えば磁気センサを用いればよい。
The
ノマルスキープリズム制御部21は、ノマルスキープリズム12の光軸方向の駆動制御、および位置検出と、観察光軸N1と直交する方向の駆動制御、および位置検出を行なう。ノマルスキープリズム12の光軸方向の駆動制御および位置検出を行なうためには、例えばカムなどのメカ機構とDCモータ(モータM1)等を用いればよい。また、センサS1として、位置P1の位置にプリズムが配置されたときに押下されるマイクロスイッチ、および位置P2の位置にプリズムが配置されたときに押下されるマイクロスイッチを用いれば、ノマルスキープリズム12の光軸方向の位置検出を行なうことができる。ノマルスキープリズム12の観察光軸N1と直交する方向の駆動制御、および位置の検出を行なうためには、例えば送りネジ等の機構をステッピングモータ(モータM2)で駆動し、原点センサ(センサS2)としてフォトインタラプタ等を用いれば位置制御を行なうことができ、原点センサの検出位置からの送りパルス量を計測することで、ノマルスキープリズム12の光軸直交方向位置の検出を行なうことができる。
The Nomarski
図5は、本実施の形態1にかかる顕微鏡が行うノマルスキープリズム12の光軸方向位置の正誤判定処理を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing correctness / incorrectness determination processing of the optical axis direction position of the
まず、制御部16は、ノマルスキープリズム制御部21を介してノマルスキープリズム12の観察光軸N1と直交する方向の位置情報を取得して、現在ノマルスキープリズム12が光路(観察光軸N1)上にあるか否かを判断する。(ステップS101)。
First, the
制御部16は、現在ノマルスキープリズムが光路上にあると判断した場合(ステップS101:Yes)、レボルバ制御部20を介して、現在観察光軸N1上に配置されている対物レンズ4の取り付きの穴番号情報を取得する(ステップS102)。
When the
制御部16は、観察光軸N1上の対物レンズ4を保持している保持穴の穴番号情報と、記憶部19が記憶しているレボルバ部5の各穴番号と、取り付けられている対物レンズ種類の対応を示した使用中対物レンズテーブル情報D1を元に、現在、観察光軸N1上に配置されている対物レンズ4の種類を判断する。(ステップS103)。
The
制御部16は、対物レンズ詳細情報テーブルD2を参照して、現在観察光軸N1上に配置されている対物レンズ4の種類に対して最適なノマルスキープリズム12の光軸方向位置の情報を取得する(ステップS104)。その後、制御部16は、ノマルスキープリズム制御部21を介して、現在のノマルスキープリズム12の光軸方向位置の情報を取得する(ステップS105)。
The
制御部16は、ステップS104で取得した情報とステップS105で取得した情報とをもとに、現在のノマルスキープリズム12の光軸方向位置が、現在観察光軸N1上に配置されている対物レンズ4の種類に対して適切であるか否かを判断する(ステップS106)。
Based on the information acquired in step S104 and the information acquired in step S105, the
ここで、制御部16は、ノマルスキープリズム12が、最適な光軸方向位置にないと判断した場合(ステップS106:No)、ノマルスキープリズム12が最適な光軸方向位置にない旨の報知処理を行うよう出力部18に指示する。出力部18は、表示部18aの表示画面上に文字情報などを表示して、報知処理を行う(ステップS107)。なお、出力部18は、音または光を発するなどして報知処理を行ってもよい。
Here, when the
また、制御部16は、ユーザに対してノマルスキープリズム12の位置が最適な光軸方向位置でない旨を報知する報知処理のみを行うものであってもよいし、ノマルスキープリズム制御部21の制御のもと、モータM1を駆動して、適切な位置(本実施の形態1では、位置P1または位置P2のいずれか)にノマルスキープリズム12を移動させるものであってもよいし、報知処理およびノマルスキープリズム12の移動処理を行うものであってもよい。
In addition, the
報知処理後、制御部16は、ステップS108に移行し、観察終了の指示があれば(ステップS108:Yes)、ノマルスキープリズム12の光軸方向位置の正誤判定処理を終了する。一方、制御部16は、観察継続の指示があれば(ステップS108:No)、ステップS101に移行して、上述した処理を繰り返す。なお、ステップS101において、制御部16は、現在ノマルスキープリズムが光路上にないと判断した場合(ステップS101:No)、ステップS108に移行して、観察終了の指示の有無を確認する。
After the notification process, the
なお、制御部16は、ノマルスキープリズム12が最適な光軸方向位置にあると判断した場合(ステップS106:Yes)、ステップS108に移行し、上述した処理を行う。
If the
なお、本実施例においてはステップS108において観察終了の指示があるまで常時、ノマルスキープリズム12の光軸方向位置の正誤判定処理を行うようにしたが、ノマルスキープリズム12の光軸方向位置の正誤判定処理は、例えば対物レンズ4の切り替え動作や、ノマルスキープリズム12の光軸方向位置の切り替え動作、ノマルスキープリズム12の光軸上への配置操作のいずれかが実施された場合にのみ行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the correctness / incorrectness determination process of the optical axis direction position of the
上述した本実施の形態1によれば、光路(観察光軸N1)上に配置されている対物レンズ4の種類と、ノマルスキープリズム12の光軸方向位置とを検出し、ノマルスキープリズム12の光軸方向位置が光路N1上に配置されている対物レンズ4の種類に対応しているか否かを判断するようにしたので、使用する対物レンズに応じてノマルスキープリズムを簡易かつ確実に最適な光軸方向位置に配置することができる。
According to the first embodiment described above, the type of the
なお、上述した本実施の形態1において、2つのマイクロスイッチを用いてノマルスキープリズム12の光軸方向が位置P1または位置P2のどちらか判定するようにしたが、2つのマイクロスイッチどちらからも検出がなかった場合を不定位置と判断して、ノマルスキープリズム12の位置が不定である旨を使用者に通知するようにしてもよい。
In the first embodiment described above, two microswitches are used to determine whether the optical axis direction of the
また、上述した本実施の形態1においては、ノマルスキープリズム12の観察光軸N1と平行な方向の切換位置が2箇所であるものとして説明したが、切換位置を3箇所以上設け、ステッピングモータや原点センサ等を組み合わせて、より細かく位置制御を行うようにしてもよい。
Further, in the above-described first embodiment, it has been described that there are two switching positions in the direction parallel to the observation optical axis N1 of the
また、上述した本実施の形態1において、ノマルスキープリズム12がモータM1,M2の駆動によって移動するものとして説明したが、レバーなどの機械的な機構により、ユーザの操作によってノマルスキープリズム12の位置を変更するものであってもよい。また、例えば観察光軸N1と平行な方向の移動をレバーによる手動操作で行い、観察光軸N1と垂直な方向の移動をモータM2によって移動させるものであってもよい。
Further, in the first embodiment described above, it has been described that the
また、上述した本実施の形態1において、対物レンズ詳細情報テーブルD2に代えて、予め各対物レンズの情報にノマルスキープリズム12の最適位置に関する情報が個別に付与され、制御部16が、対物レンズ4を特定後、この対物レンズ4の情報を参照して、ノマルスキープリズム12の最適位置を取得するものであってもよい。
Further, in the first embodiment described above, instead of the objective lens detailed information table D2, information regarding the optimum position of the
図6,7は、本実施の形態1の変形例にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。上述した実施の形態1では、一体的に形成されたレボルバ部5の内部にノマルスキープリズム12(ノマルスキープリズム移動部14)が配設されるものとして説明したが、図6,7に示すレボルバ部5aにおいて、ノマルスキープリズム移動部14が着脱可能に設けられるものであってもよい。
6 and 7 are schematic views showing the configuration of the main part of the microscope according to the modification of the first embodiment. In the first embodiment described above, the description has been made assuming that the Nomarski prism 12 (Nomarski prism moving unit 14) is disposed inside the integrally formed
図6,7に示すレボルバ部5aは、観察光軸N1を含むように角柱状に穿孔されてなる開口部50を有する。レボルバ部5aは、開口部50において連結部22と勘合する。
The
連結部22は、略角柱状に延びる第1角柱部22aと、第1角柱部22aに連なり、角柱状に延びる第2角柱部22bと、を有する。また、連結部22の内部には、上述したノマルスキープリズム移動部14が配設されている。
The
このとき、ノマルスキープリズム12は、第1角柱部22aの内部において、第1角柱部22aの長手方向および長手方向と垂直な方向に移動可能に設けられている。ノマルスキープリズム12は、例えば上述したモータM1,M2またはレバー操作などの機械的な機構によって移動する。
At this time, the
レボルバ部5aと連結部22とは、第1角柱部22aおよび開口部50が勘合した後、ビスなどの固定手段で固定されることによって連結する。第1角柱部22aおよび開口部50が勘合した状態で、ノマルスキープリズム12が、光路N1上に配置可能となる。この際、レボルバ部5aに対する連結部22の位置は、第1角柱部22aを開口部50の深部側の端面に当て付けるか、第1角柱部22aと第2角柱部22bとがなす段部に開口部50の端面を当て付けることによって規制することができる。また、図7に示すように、開口部50にスイッチ51を設けて、連結部22の開口部50への取り付けを検出するものであってもよい。
The
変形例によれば、上述した実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、ノマルスキープリズム12(ノマルスキープリズム移動部14)が、レボルバ部5aから着脱可能であるため、ノマルスキープリズム12の交換などの処理を一層簡易に行うことが可能となる。
According to the modification, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the Nomarski prism 12 (Nomarski prism moving unit 14) can be detached from the
(実施の形態2)
図8は、本発明の実施の形態2にかかる顕微鏡の全体構成を模式的に示す側面図である。なお、図1等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。実施の形態2では、上述した顕微鏡1に対し、プリズム23(またはハーフミラー)を配設して標本Sの観察光の光路を分岐し、撮像部24によって標本像を撮像する構成を付加した顕微鏡1aについて説明する。撮像部24は、プリズム23を介して入射する光を結像して得られる標本像を撮像して、この標本像に応じた画像データを生成し、画像データをカメラ制御部25に出力する。カメラ制御部25は、メインコントロール部15aに接続され、得られた画像データをメインコントロール部15aに出力する。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a side view schematically showing the overall configuration of the microscope according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure demonstrated in FIG. In the second embodiment, a microscope having a configuration in which a prism 23 (or a half mirror) is provided to branch the optical path of the observation light of the sample S and a sample image is captured by the
ここで、メインコントロール部15aには、制御部16に代えて、顕微鏡1a全体の動作を一括制御する制御部16aが設けられている。また、メインコントロール部15aは、撮像部24が生成した標本像に応じた画像データに対して、画像処理を施す画像処理部26と、画像処理部26が処理を施した画像データに対して、撮像時における情報を付加する情報付加部27と、を有する。
Here, in place of the
画像処理部26は、撮像部24から入力される画像データに対して、所定の画像処理を施す。具体的には、画像処理部26は、画像データに対し、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、カラーマトリクス演算処理、γ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理などを含む画像処理を行う。
The
情報付加部27は、画像処理部26によって画像処理が施された画像データD3に対し、撮像時における画像情報D4をメタデータ(付加情報)として付加する。メタデータ(画像情報D4)としては、撮像時の観察方法に関する情報、対物レンズ4の種類に関する情報、ノマルスキープリズム12の位置情報などが含まれる。ノマルスキープリズム12の位置情報には、光路(観察光軸N1)上にあるか否かに関する情報や、光路上にある場合に、光路上の位置に関する情報を含んでいる。
The
上述した実施の形態2によれば、上述した実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、画像データD3をもとに画像情報D4を抽出することによって、撮像時のノマルスキープリズム12の位置情報などを確認することが可能となる。
According to the second embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the image information D4 is extracted based on the image data D3, whereby the
なお、上述した実施の形態1,2では、透過型の微分干渉観察光学系を例に説明したが、反射型の微分干渉観察光学系においても、本発明を適用することができる。また、上述した実施の形態1,2では、倒立型の顕微鏡を例に説明したが、例えば、正立型の顕微鏡や、微分干渉観察光学系を形成し、標本を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本を撮像する撮像機能および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、例えば、ビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。 In the first and second embodiments, the transmission type differential interference observation optical system has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a reflection type differential interference observation optical system. In the first and second embodiments described above, the inverted microscope has been described as an example. For example, an upright microscope, an objective lens that forms a differential interference observation optical system, and enlarges the sample, and an objective lens The present invention can also be applied to an imaging apparatus having an imaging function for imaging a specimen and a display function for displaying an image, such as a video microscope.
以上のように、本発明にかかる顕微鏡は、使用する対物レンズに応じてノマルスキープリズムを簡易かつ確実に最適な位置に配置することに有用である。 As described above, the microscope according to the present invention is useful for easily and surely arranging the Nomarski prism at the optimum position according to the objective lens to be used.
1,1a 顕微鏡
2 本体部
3 ステージ
4 対物レンズ
5,5a レボルバ部
6 透過照明部
7 光源
8 鏡筒部
9 ポラライザ
10 アナライザ
11 照明側ノマルスキープリズム(ノマルスキープリズム)
12 観察側ノマルスキープリズム(ノマルスキープリズム)
13 コンデンサレンズ
14 ノマルスキープリズム移動部
15,15a メインコントロール部
16,16a 制御部
17 入力部
18 出力部
18a 表示部
19,19a 記憶部
20 レボルバ制御部
21 ノマルスキープリズム制御部
22 連結部
22a 第1角柱部
22b 第2角柱部
23 プリズム
24 撮像部
25 カメラ制御部
26 画像処理部
27 情報付加部
50 開口部
51 スイッチ
D1 使用中対物レンズテーブル
D2 対物レンズ詳細情報テーブル
D3 画像データ
D4 画像情報
M1,M2 モータ
S1,S2 センサ
DESCRIPTION OF
12 Observation side Nomarski prism (Nomarski prism)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光路に対して挿脱可能であって、かつ前記光路に沿った方向に移動可能に設けられるノマルスキープリズムと、
前記光路上に配置されている前記対物レンズに関する情報を検出するレンズ位置検出手段と、
前記ノマルスキープリズムの位置情報を検出するプリズム位置検出手段と、
前記レンズ位置検出手段が検出する情報と前記対物レンズの種類とが関係付けられた第1関係情報、および該対物レンズの種類と前記ノマルスキープリズムの最適位置とが関係付けられた第2関係情報を記憶する記憶部と、
前記レンズ位置検出手段および前記プリズム位置検出手段がそれぞれ検出した情報と、前記第1および第2関係情報とをもとに、前記ノマルスキープリズムの位置が、前記光路上に配置されている前記対物レンズに対して適切であるか否かを判断する制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡。 A revolver unit that holds a plurality of objective lenses that collect observation light from a specimen to be observed, and that arranges any of the plurality of objective lenses on an optical path that passes through the specimen;
A Nomarski prism that can be inserted into and removed from the optical path and is movable in a direction along the optical path;
Lens position detecting means for detecting information on the objective lens arranged on the optical path;
Prism position detecting means for detecting position information of the Nomarski prism;
First relation information relating the information detected by the lens position detection means and the type of the objective lens, and second relation information relating the kind of the objective lens and the optimum position of the Nomarski prism. A storage unit for storing;
The objective lens in which the position of the Nomarski prism is arranged on the optical path based on the information detected by the lens position detecting means and the prism position detecting means respectively and the first and second relation information. A control unit for determining whether or not it is appropriate for
A microscope comprising:
前記画像データに対して、撮像時に前記標本を通過する光路上に配置されている前記対物レンズに関する情報、および/または撮像時の前記ノマルスキープリズムの位置を含む付加情報を付加する情報付加部と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の顕微鏡。 An imaging unit that captures a specimen image of the specimen and generates image data corresponding to the specimen image;
An information adding unit that adds, to the image data, information related to the objective lens arranged on an optical path passing through the specimen at the time of imaging, and / or additional information including the position of the Nomarski prism at the time of imaging;
The microscope according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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