JP2014197107A - Microscope and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステージ上に載置された標本を観察する顕微鏡の技術に関し、特に、顕微授精に好適な顕微鏡および顕微鏡の制御方法に関する。 The present invention relates to a microscope technique for observing a specimen placed on a stage, and more particularly to a microscope suitable for microinsemination and a method for controlling the microscope.
近年、顕微鏡の一用途として、高度生殖医療の分野における顕微授精が知られている。顕微授精は、顕微鏡下で精子と卵子とを授精させる方法であり、一般に、精子が納められたマイクロピペットをホールディングピペットで固定された卵子に突き刺して卵子に精子を注入する卵細胞質内精子注入法(Intracytoplasmic Sperm Injection:以下、「ICSI」という)により行われる。このICSIでは、ステージ上で標本を操作するため、ステージの上方に大きな作業空間を有する倒立顕微鏡を用いることが一般的である。 In recent years, microinsemination in the field of advanced reproductive medicine has been known as an application of a microscope. Microinsemination is a method of fertilizing sperm and ovum under a microscope. In general, sperm injection in the cytoplasm is performed by inserting a micropipette containing sperm into an egg fixed with a holding pipette and injecting sperm into the egg. (Intracytoplasmic Sperm Injection: hereinafter referred to as “ICSI”). In this ICSI, in order to operate a specimen on the stage, it is common to use an inverted microscope having a large working space above the stage.
また、顕微授精の分野では、卵子の授精率を向上させるため、卵子を立体的に観察可能なレリーフコントラスト観察法(以下、「RC観察法」という)が知られている(特許文献1参照)。 In the field of micro insemination, a relief contrast observation method (hereinafter referred to as “RC observation method”) capable of observing an egg three-dimensionally is known in order to improve the insemination rate of the egg (refer to Patent Document 1). .
また、近年、顕微授精の分野では、授精率を向上させるため、複数の観察法を適宜切り替えながら顕微鏡を使用する顕微授精の方法が注目されている。たとえば、RC観察法、微分干渉観察法(以下、「DIC観察法」という)および偏光観察法(以下、「PO観察法」という)を観察目的に応じて切り替えながら使用する方法が普及しつつある。 In recent years, in the field of micro insemination, in order to improve the insemination rate, a micro insemination method using a microscope while appropriately switching a plurality of observation methods has attracted attention. For example, a method of using an RC observation method, a differential interference observation method (hereinafter referred to as “DIC observation method”) and a polarization observation method (hereinafter referred to as “PO observation method”) while switching depending on the observation purpose is becoming widespread. .
DIC観察法は、RC観察法に比べて高倍率で対象物を観察することができ、卵子に比べて小さな精子の観察に適しているため、良質な精子を選別する際に用いられる。 The DIC observation method can observe an object at a higher magnification than the RC observation method, and is suitable for observing small sperm as compared to an egg, and is therefore used when selecting high-quality sperm.
また、PO観察法は、複屈折性を有する卵子の紡錘体の観察に適しているため、卵子に精子を注入する際に、紡錘体を誤って傷つけてしまうことを防止しつつ、紡錘体の位置を確認する際に用いられる。このようなPO観察法を行う顕微鏡では、ポラライザを通過する光の振動方向とアナライザを通過する光の振動方向とが直交するクロスニコルの状態に調整後、コンペンセータを回転させながら卵子のリタデーションの調整を行い、卵子内における紡錘体のコントラストを反転させることで、紡錘体の位置を特定する。 In addition, the PO observation method is suitable for observing an ovum spindle having birefringence, so that when the sperm is injected into the ovum, the spindle is prevented from being damaged accidentally, Used when confirming the position. In a microscope that performs such a PO observation method, after adjusting to a crossed Nicol state in which the vibration direction of the light passing through the polarizer and the vibration direction of the light passing through the analyzer are orthogonal to each other, adjusting the retardation of the egg while rotating the compensator The position of the spindle is specified by reversing the contrast of the spindle in the ovum.
ところで、コンペンセータは、観察法毎に正しい光学条件を設定するため、PO観察以外にも、観察法毎に他の光学ユニットの移動に合わせて配置を変更する必要がある。しかしながら、観察法毎に他の光学ユニットの移動に合わせてコンペンセータの配置を変更する作業は、顕微鏡の使用経験が浅い使用者にとっては難しかった。このため、簡易な操作で観察法毎に他の光学ユニットの移動に合わせてコンペンセータを適切な位置に配置することができる技術が望まれていた。 By the way, in order to set a correct optical condition for each observation method, the compensator needs to change the arrangement in accordance with the movement of another optical unit for each observation method in addition to the PO observation. However, the operation of changing the arrangement of the compensator in accordance with the movement of another optical unit for each observation method has been difficult for a user who has little experience in using a microscope. For this reason, the technique which can arrange | position a compensator in a suitable position according to the movement of another optical unit for every observation method by simple operation was desired.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な操作で観察法毎に他の光学ユニットの移動に合わせてコンペンセータを適切な位置に配置することができる顕微鏡および制御方法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 provides a microscope and a control method capable of arranging a compensator at an appropriate position in accordance with the movement of another optical unit for each observation method with a simple operation. For the purpose.
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、標本を照射する光を発生する光源と、各々が前記光の光路上に配置可能であり、入射した前記光の光学特性を変化させる複数の光学ユニットと、観察法毎に前記光路上に配置される前記複数の光学ユニットそれぞれの位置を示す設定情報を記録する記録部と、前記複数の光学ユニットをそれぞれ移動させる駆動部と、前記記録部が記録する前記設定情報を参照して、前記駆動部に前記複数の光学ユニットを、観察法に応じた前記光路上の位置へそれぞれ移動させることによって観察法を変更する制御部と、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 includes a light source that generates light for illuminating a specimen, and each of the light sources can be disposed on the optical path of the light. A plurality of optical units that change optical characteristics, a recording unit that records setting information indicating positions of the plurality of optical units arranged on the optical path for each observation method, and the plurality of optical units are moved. With reference to the setting information recorded by the drive unit and the recording unit, the observation method is changed by moving the plurality of optical units to the positions on the optical path according to the observation method. And a control unit.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記複数の光学ユニットの各々は、前記光路に対して挿脱可能である、または前記光路の少なくとも一部と一致する光軸を有し、該光軸を中心として回転可能であることを特徴とする。 Further, the microscope according to the present invention is the above-described invention, wherein each of the plurality of optical units has an optical axis that can be inserted into and removed from the optical path, or that coincides with at least part of the optical path, It can be rotated around the optical axis.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記光路上に配置され、前記光源が発した光を集光して前記標本に照射するコンデンサレンズをさらに備え、前記複数の光学ユニットは、前記標本を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上の位置に配置される対物レンズと、前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記光源が発する光の1方向の偏光成分のみを透過させる第1偏光板と、観察法に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子を有し、前記コンデンサレンズと前記第1偏光板との間の前記光路上に該複数の光学素子のいずれか一つを配置するコンデンサターレットと、前記コンデンサターレットと前記第1偏光板との間の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記第1偏光板を透過した光のリタデーションを変化させるコンペンセータと、前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記第1偏光板との相対的な位置関係に応じて前記標本を透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる第2偏光板と、を有し、前記制御部は、当該顕微鏡が偏光観察以外の観察法において、要求される光の振動方向に影響を及ばさない位置に前記コンペンセータを前記駆動部によって移動させることを特徴とする。 The microscope according to the present invention may further include a condenser lens disposed on the optical path and configured to collect the light emitted from the light source and irradiate the sample. An objective lens disposed at a position on the optical path facing the condenser lens across the sample, and an optical path between the light source and the condenser lens, the optical axis serving as a rotation axis, and rotatably disposed A first polarizing plate that transmits only one-direction polarized component of light emitted from the light source, and a plurality of optical elements that are used by switching according to an observation method, the condenser lens and the first polarizing plate A condenser turret in which any one of the plurality of optical elements is disposed on the optical path, and the optical axis on the optical path between the condenser turret and the first polarizing plate. A compensator that is rotatably arranged as a rotation axis and changes the retardation of light transmitted through the first polarizing plate, and is rotatable on the optical path on the observation side downstream of the objective lens with the optical axis as a rotation axis. And a second polarizing plate that transmits only one direction of polarization component of light transmitted through the sample according to a relative positional relationship with the first polarizing plate, and the control unit includes the second polarizing plate. In an observation method other than polarized light observation, the microscope moves the compensator to a position that does not affect the required vibration direction of light.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記制御部は、当該顕微鏡が偏光観察を行う場合、前記駆動部によって前記リタデーションが0になる位置を基準に含む駆動範囲で前記コンペンセータを回転させることを特徴とする。 In the microscope according to the present invention, in the above invention, when the microscope performs polarization observation, the control unit rotates the compensator within a driving range including a position where the retardation becomes 0 by the driving unit. It is characterized by that.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記駆動範囲は、前記標本のリタデーション値に応じて設定されることを特徴とする。 The microscope according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the driving range is set according to a retardation value of the specimen.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記制御部は、当該顕微鏡が偏光観察を行う場合において、前記駆動部によって前記第1偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記コンペンセータを透過する偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態を維持しながら前記リタデーションを増減させることを特徴とする。 Further, the microscope according to the present invention is the above-described invention, wherein, when the microscope performs polarized light observation, the control unit transmits a vibration direction of a polarization component of light transmitted through the first polarizing plate by the driving unit and the compensator. The retardation is increased / decreased while maintaining a paranicol state in which the vibration direction of the polarization component that transmits the light is parallel.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、前記複数の光学素子のいずれかは、前記光路上に配置された際に前記光軸からずれた位置に設けられ、前記第1偏光板を透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる第3偏光板であり、前記制御部は、当該顕微鏡がレリーフコントラスト観察法を行う場合、前記駆動部によって前記第1偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第3偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態で前記光路上に配置させることを特徴とする。 The microscope according to the present invention is the microscope according to the above invention, wherein any one of the plurality of optical elements is provided at a position shifted from the optical axis when disposed on the optical path, and is transmitted through the first polarizing plate. The control unit is a third polarizing plate that transmits only the polarized light component in one direction of the light, and the control unit is configured to polarization the light that is transmitted through the first polarizing plate by the driving unit when the microscope performs a relief contrast observation method. It is arranged on the optical path in a paranicol state in which the vibration direction of the component and the vibration direction of the polarization component of the light transmitted through the third polarizing plate are parallel to each other.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、観察法を指示する指示信号の入力を受け付ける操作入力部をさらに備え、前記制御部は、前記操作入力部から前記指示信号が入力された場合、前記駆動部に指示を出し、前記駆動部は、前記指示信号が指示する観察法に応じて前記複数の光学ユニットをそれぞれの配置に移動させることを特徴とする。 The microscope according to the present invention further includes an operation input unit that receives an input of an instruction signal that instructs an observation method in the above invention, and the control unit receives the instruction signal from the operation input unit. An instruction is given to the drive unit, and the drive unit moves the plurality of optical units to respective arrangements according to an observation method indicated by the instruction signal.
また、本発明にかかる顕微鏡は、上記発明において、卵子に精子を注入する卵細胞質内精子注入法に用いられることを特徴とする。 The microscope according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the microscope is used for an intracytoplasmic sperm injection method in which sperm is injected into an egg.
また、本発明にかかる制御方法は、標本を照射する光を発生する光源と、各々が前記光の光路上に配置可能であり、入射した前記光の光学特性を変化させる複数の光学ユニットと、観察法毎に前記光路上に配置される前記複数の光学ユニットそれぞれの位置を示す設定情報を記録する記録部と、前記複数の光学ユニットをそれぞれ移動させる駆動部と、を備えた顕微鏡が実行する制御方法であって、前記記録部が記録する前記設定情報を参照して、前記駆動部に前記複数の光学ユニットを、観察法に応じた前記光路上の位置へそれぞれ移動させることによって観察法を変更するステップを含むことを特徴とする。 Further, the control method according to the present invention includes a light source that generates light for irradiating a specimen, a plurality of optical units that can be arranged on the optical path of the light, and that change the optical characteristics of the incident light, and A microscope including a recording unit that records setting information indicating the position of each of the plurality of optical units arranged on the optical path for each observation method, and a driving unit that moves each of the plurality of optical units is executed. A control method that refers to the setting information recorded by the recording unit, and moves the plurality of optical units to the drive unit to positions on the optical path according to the observation method. It is characterized by including the step to change.
本発明によれば、制御部が各光学ユニットを最適な光学条件になる位置へ切り替えて配置する。この結果、顕微鏡の操作時間を短縮することができるとともに、簡易な操作で観察法を切り替えることができるという効果を奏する。 According to the present invention, the control unit switches and arranges each optical unit to a position where the optimal optical condition is achieved. As a result, the operation time of the microscope can be shortened and the observation method can be switched with a simple operation.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Further, in the description of the drawings, the same portions will be described with the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる顕微鏡の構成を示す概念図である。図2は、本発明の実施の形態1にかかる顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。図1および図2において、顕微鏡1が載置される平面をXY平面とし、XY平面と垂直な方向をZ方向として説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a microscope according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the microscope according to the first embodiment of the present invention. 1 and 2, the plane on which the
図1および図2に示す顕微鏡1は、標本Spが収容されたシャーレ100を観察する顕微鏡本体部2と、顕微鏡1の各種の操作の入力を受け付ける操作入力部3と、顕微鏡本体部2が撮像した画像データに対応する画像を表示する表示部4と、顕微鏡1を駆動する各種プログラムやパラメータ等を記録する記録部5と、顕微鏡本体部2および表示部4を制御する制御部6と、を備える。顕微鏡本体部2、操作入力部3、表示部4、記録部5および制御部6は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。
The
まず、顕微鏡本体部2について詳細に説明する。顕微鏡本体部2は、光源10と、ポラライザ11と、コンペンセータ12と、コンデンサターレット13と、コンデンサレンズ14と、ステージ15と、ステージ位置検出部16と、レボルバ17と、対物レンズ18と、レボルバ位置検出部19と、DICプリズム20と、アナライザ21と、結像レンズ22と、光路分割プリズム23と、撮像部24と、ミラー25と、接眼レンズ26と、駆動制御部27と、を備える。
First, the microscope
光源10は、制御部6の制御のもと、標本Spを照射する光を発生する。光源10は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはLED(Light Emitting Diode)等によって構成される。
The
ポラライザ11は、光源10とコンペンセータ12との光路上に配置され、光源10が照射する照明光の1方向の偏光成分のみを透過させる。ポラライザ11は、光源10とコンデンサレンズ14との光路上に配置される。ポラライザ11は、光路の少なくとも一部と一致する光軸XAを有し、この光軸XAを回転軸として回転可能に光路上に配置される。ポラライザ11は、フィルタ等の光学素子の1つである偏光板を用いて構成される。また、ポラライザ11は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ11aによって光軸XAを中心にして回転させられる。なお、本実施の形態1では、ポラライザ11が第1偏光板として機能する。
The
コンペンセータ12は、標本Spの異方性による位相差を測定するための光学素子であり、標本Spのリタデーションを可変する構造を有する。コンペンセータ12は、ポラライザ11を透過した光のリタデーションを変化させる。コンペンセータ12は、ポラライザ11とコンデンサターレット13との間の光路上に配置される。コンペンセータ12は、光路の少なくとも一部と一致する光軸XAを有し、この光軸XAを回転軸として回転可能に光路上に配置される。
The
コンペンセータ12は、液晶または波長板を用いて構成される。具体的には、コンペンセータ12は、ベレークコンペンセータ、セナルモン式コンペンセータ、ブレースケーラコンペンセータ、石英楔コンペンセータおよび液晶変調素子を用いて構成される。コンペンセータ12としては、卵子の紡錘体を観察するPO観察を行う際に視野のリタデーションがほぼ均一となることが望ましいため、液晶変調素子、セナルモン式コンペンセータ、ブレースケーラコンペンセータが好ましい。なお、コンペンセータ12として、液晶変調素子を用いる場合、液晶分子を電気的に制御することによって、リタデーションを変化させることができる。
The
また、コンペンセータ12として、セナルモン式コンペンセータを用いる場合、コンペンセータ12内の波長板に対するポラライザ11の回転によって、コンペンセータ12のリタデーションを変化させることができる。さらに、コンペンセータ12として、ブレースケーラコンペンセータを用いる場合、コンペンセータ12内のプリズムの回転によって、コンペンセータ12のリタデーションを変化させることができる。さらにまた、コンペンセータ12は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ12aによって光軸XAを中心にして回転させられる。
When a Senalmon type compensator is used as the
コンデンサターレット13は、観察方法や対物レンズ18の倍率に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子を有し、ポラライザ11とコンデンサレンズ14との光軸XA上に回転可能に配置される。コンデンサターレット13は、観察法に応じて回転させられることによって、いずれかの光学素子を光路上に挿脱可能に配置する。また、コンデンサターレット13は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ13aによって回転させられる。
The
図3は、コンデンサターレット13の構成を示す図である。図3に示すように、コンデンサターレット13は、開口130と、RC観察用開口板131と、RC観察用開口板132と、DICプリズム133と、を有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
開口130は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。開口130は、コンデンサターレット13とともに開口板(空穴)を構成する。開口130は、光源10からの照明光を遮らない十分な大きさで形成され、開口数の高い照明を実現する。開口130は、たとえば、顕微鏡1が明視野観察法(BF観察法)またはPO観察法を行う際に用いられる。具体的には、開口130は、顕微鏡1が明視野観察法を行う場合、ユーザが顕微授精の準備のため、4倍または10倍の対物レンズ18を用いてシャーレ100内における場所探しやマニピュレータによって操作されるマイクロピペットの針先の位置決め等を行う際に用いられる。
The
RC観察用開口板131は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。RC観察用開口板131は、RC観察に用いられる開口板であり、光路上に配置された際に光軸XAからずれた(偏心した)位置に形成された開口131aの一部に偏光板131b(第3偏光板)を有する。開口131aは、RC観察用開口板131の中心からずれた位置に形成されることによって偏射照明を実現する。偏光板131bは、ポラライザ11を透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる。このように構成されたRC観察用開口板131は、たとえば、顕微鏡1が20倍のRC観察法を行う場合に用いられる。
The RC
RC観察用開口板132は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。RC観察用開口板132は、RC観察に用いられる開口板であり、光路上に配置された際に光路から偏心した位置に形成された開口132aの一部に偏光板132b(第4偏光板)を有する。開口132aは、RC観察用開口板132の中心からずれた位置に形成されることによって偏射照明を実現する。偏光板132bは、ポラライザ11を透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる。このように構成されたRC観察用開口板132は、たとえば、顕微鏡1が40倍のRC観察法を行う場合に用いられる。
The RC
DICプリズム133は、コンデンサターレット13の回転により光路上に配置される。DICプリズム133は、後述する対物レンズ18側の像側に配置されたDICプリズム20と対をなし、微分干渉光学系を構成する。DICプリズム133は、ノマルスキープリズム等を用いて構成される。DICプリズム133は、たとえば、顕微鏡1が60倍のDIC観察法を行う際に用いられる。
The
このように構成されたコンデンサターレット13は、観察法に応じて、コンデンサターレット13がモータ13aによって回転させられることによって、光路上に配置される光学素子が切り替えられる。具体的には、コンデンサターレット13は、RC観察法を行う場合、RC観察用開口板131またはRC観察用開口板132が光路上に配置され、DIC観察法を行う場合、DICプリズム133が光路上に配置され、明視野観察法またはPO観察法を行う場合、開口130が光路上に配置される。
In the thus configured
コンデンサレンズ14は、光源10から出射された照明光を集光し、シャーレ100内の標本Spを含む領域に対して均一に照射する。なお、コンデンサレンズ14は、光源10から出射された照明光の光量を調整可能な視野絞りと、視野絞りの径を変化させる視野絞り操作部とを設けてもよい。
The
ステージ15は、XYZ方向に移動自在に構成される。ステージ15は、駆動制御部27による駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ15aによってXY平面内またはZ方向に移動する。ステージ15は、標本Spが配置されたシャーレ100が載置される。ステージ15は、制御部6の制御のもと、ステージ位置検出部16によってXY平面における所定の原点位置が検出され、この原点位置を基点としてモータ15aの駆動量が算出されることによって、標本Sp上の所望の観察箇所(観察領域)に移動する。また、ステージ15は、制御部6の制御のもと、ステージ位置検出部16によってZ方向における位置が検出され、この位置を基準として駆動制御部27の駆動量が制限されることによって、標本Spに対するコンデンサレンズ14および対物レンズ18のピントが合う位置(合焦位置)に移動する。なお、ステージ15に、シャーレ100を一定温度に保持する加温部を設けてもよい。
The
ここで、標本Spが配置されたシャーレ100について詳細に説明する。図4は、標本Spを含むシャーレ100の平面図である。図5は、図4のA―A線断面図である。
Here, the
図4および図5に示すように、顕微授精で用いられるシャーレ100は、卵子Sp10に精子Sp11を授精させるICSI用ドロップR1(培養液)および精子Sp11を選別する精子選別用ドロップR2(培養液)が形成され、各ドロップが空気に触れて細菌に感染することを防止するミネラルオイルWaによって覆われている。なお、シャーレ100内におけるドロップの数は、適宜変更することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
ステージ位置検出部16は、ステージ15のXY平面およびZ方向におけるステージ15のステージ位置を検出し、この検出結果を制御部6に出力する。ステージ位置検出部16は、エンコーダや光フォトインタラプタ等を用いて構成される。なお、ステージ位置検出部16は、駆動制御部27からモータ15aに出力される駆動信号に応じて駆動するモータ15aのパルス数に基づいて、ステージ15のステージ位置を検出し、この検出結果を制御部6に出力してもよい。
The stage
レボルバ17は、複数の対物レンズ18が装着される。レボルバ17は、光路上に対して回転自在に設けられ、対物レンズ18を標本Spの下方に配置する。レボルバ17は、スイングレボルバ等を用いて構成される。レボルバ17は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ17aによって回転させられる。なお、レボルバ17に対して光路方向に移動させる焦準機構を別途設けてもよい。
The
対物レンズ18は、標本Spを挟んでコンデンサレンズ14と対向する光路上の位置に配置される。対物レンズ18は、対物レンズ181と、対物レンズ182と、対物レンズ183と、を有する。
The
対物レンズ181は、卵子の観察に適した倍率、たとえば20倍または40倍等の倍率を有する対物レンズであり、RC観察法に用いられる。対物レンズ181は、対物レンズ181の瞳位置に、透過率の異なる3つの領域を有するモジュレータ1811を有する。モジュレータ1811は、100%の透過率を有する領域1811aと、25%程度の透過率を有する領域1811bと、0%の透過率を有する領域1811cと、を有する。モジュレータ1811は、コンデンサレンズ14の瞳位置に配置されたRC観察用開口板131およびRC観察用開口板132と光学的に共役な関係を有する。また、対物レンズ181は、卵子の全体像を主な観察対象とし、ほぼ同程度の倍率が要求されるPO観察法にも適用される。
The
対物レンズ182は、精子の観察に適した倍率、たとえば60倍または100倍等の高倍率を有する対物レンズであり、DIC観察法に用いられる。
The
対物レンズ183は、マイクロピペットの針先の観察に適した倍率、たとえば、4倍の低倍率を有する対物レンズであり、明視野観察法に用いられる。
The
レボルバ位置検出部19は、レボルバ17のZ方向における位置を検出し、この検出結果を制御部6へ出力する。レボルバ位置検出部19は、磁気センサや光フォトインタラプタ等を用いて構成される。なお、レボルバ位置検出部19は、制御部6から入力される駆動信号に応じて駆動する駆動制御部27のパルス数に基づいて、レボルバ17のZ方向における位置を検出し、この検出結果を制御部6に出力してもよい。
The
DICプリズム20は、DICプリズム133と対を成し、微分干渉光学系を構成する。DICプリズム20は、ノマルスキープリズム等を用いて構成される。DICプリズム20は、対物レンズ18とアナライザ21との間の光路上に対して挿脱可能に配置される。また、DICプリズム20は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ20aによって光路上に配置される。
The
アナライザ21は、対物レンズ18の後段の観察側の光路上に配置される。アナライザ21は、光軸XAを回転軸として回転可能に光路上に配置される。アナライザ21は、ポラライザ11との相対的な位置関係に応じて標本Spを透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる。また、ポラライザ11およびアナライザ21は、顕微鏡1がPO観察を行う場合、互いに偏光方向が直交するクロスニコルの状態になるように配置される。また、アナライザ21は、駆動制御部27の駆動制御のもと、ステッピングモータまたはDCモータ等によって構成されたモータ21aによって光軸を回転軸として回転させられる。なお、アナライザ21は、光路上に挿脱可能に配置されてもよい。この場合、アナライザ21は、観察に支障なくRC観察法を行うため、コンデンサターレット13のRC観察用開口板131の偏光板131bの振動方向に対して45度方向になるように配置されることが好ましい。なお、本実施の形態1では、アナライザ21が第2偏光板として機能する。
The
結像レンズ22は、対物レンズ18から出射された光を集光して観察像を結像する。結像レンズ22は、一または複数のレンズを用いて構成される。
The
光路分割プリズム23は、結像レンズ22で結像された観察像の光を撮像部24とミラー25に分割する。光路分割プリズム23は、接合面に光を分割するためのコーティングが施されたプリズムを用いて構成される。
The optical
撮像部24は、結像レンズ22および光路分割プリズム23を経て入射された標本Spの観察像を撮像して画像データを生成し、この画像データを制御部6へ出力する。撮像部24は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いて構成される。
The
ミラー25は、結像レンズ22から出射された観察像を接眼レンズ26へ向けて反射する。なお、ミラー25と接眼レンズ26との光路上に、複数のリレーレンズを設けてもよい。
The
接眼レンズ26は、結像レンズ22、光路分割プリズム23およびミラー25を介して入射された観察像を拡大する。接眼レンズ26は、一または複数のレンズを用いて構成される。
The
駆動制御部27は、駆動ドライバおよびCPU(Central Processing Unit)等を用いて構成され、制御部6の制御のもと、顕微鏡本体部2の各光学ユニットを移動または回転させる。具体的には、駆動制御部27は、制御部6の制御のもと、モータ11a、モータ12a、モータ13a、モータ15a、モータ18a、モータ20a、モータ21aそれぞれを駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、ステージ15、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21を所定の位置に回転または移動させる。
The
操作入力部3は、顕微鏡1の各種の操作の入力を受け付ける。操作入力部3は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネルおよび各種ボタン等を用いて構成され、各種スイッチの操作に応じた指示信号を制御部6に出力する。
The
図6は、操作入力部3の構成を示す図である。図6に示すように、操作入力部3は、各観察法を指示する指示信号の入力を受け付けるボタンB1〜B5と、コントラストを調整する指示信号の入力を受け付けるボタンB6,B7と、対物レンズ18の倍率を指示する指示信号の入力を受け付けるボタンB8〜B13と、を有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the
表示部4は、制御部6を介して撮像部24から入力される画像データに対応する画像を表示する。表示部4は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて構成される。
The
記録部5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録する。記録部5は、フラッシュメモリおよびRAM(Random Access Memory)等の半導体メモリを用いて構成される。また、記録部5は、観察法毎に光路上に配置される複数の光学ユニットそれぞれの位置を示す設定情報を記録する設定情報記録部51を有する。
The
図7は、設定情報記録部51が記録する設定情報を示す図である。図7に示すように、設定情報T1には、各観察法に応じた各光学ユニットの位置情報が記録されている。図7に示すように、明視野観察法を行う場合、ポラライザ11がアナライザ21に対してパラニコル状態になるように配置され、コンペンセータ12が光路上に、コンデンサターレット13の空穴(開口130)が光路上に配置され、対物レンズ18が4倍、DICプリズム20が光路外に配置され、アナライザ21が光路上に配置され、ステージ15がICSI用ドロップR1に配置されることが記載されている。
FIG. 7 is a diagram showing the setting information recorded by the setting
制御部6は、CPU等を用いて構成され、顕微鏡1を構成する各部の動作を統括的に制御する。制御部6は、操作入力部3から入力される操作信号に応じた指示信号を駆動制御部27に出力することにより、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することによって顕微鏡1を構成する各光学ユニットを移動させる。具体的には、制御部6は、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照し、駆動制御部27に複数の光学ユニットを、観察法に応じた光路上の位置へそれぞれ移動させることによって観察法を変更する指示信号を出力する。
The control unit 6 is configured using a CPU or the like, and comprehensively controls the operation of each unit configuring the
このように構成された顕微鏡1は、制御部6の制御のもと、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21それぞれの光路上における位置や角度を切り替えることで、明視野観察法、RC観察法、PO観察法およびDIC観察法を行うことができる。具体的には、制御部6は、操作入力部3から明視野観察法を指示する指示信号が入力された場合、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照して、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することによって、ポラライザ11、コンペンセータ12、コンデンサターレット13、レボルバ17、DICプリズム20およびアナライザ21をそれぞれ明視野観察法に応じた光路上における位置へ移動させる。これにより、制御部6は、顕微鏡1の観察法を明視野観察法に変更する(図8を参照)。
The
また、制御部6は、操作入力部3からRC観察法を指示する指示信号が入力された場合、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照し、駆動制御部27を駆動することによって、レボルバ17を回転させて対物レンズ181を光路上に配置させるとともに、コンデンサターレット13を回転させることによって、光路上にRC観察用開口板131を配置させる。さらに、制御部6は、DICプリズム20を光路外に配置させる(図9を参照)。これにより、制御部6は、顕微鏡1の観察法をRC観察法に切り替えることができる。なお、DICプリズム20は、RC観察法の場合、光路上に配置されていてもよい。
Further, when an instruction signal instructing the RC observation method is input from the
また、制御部6は、操作入力部3からPO観察法を指示する指示信号が入力された場合、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照し、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することによって、レボルバ17を回転させて対物レンズ181を光路上に配置させるとともに、コンデンサターレット13を回転させることによって、光路上に空穴を配置させる。さらに、制御部6は、光軸を回転軸としてポラライザ11を回転させることによって、ポラライザ11とアナライザ21とをクロスニコルの状態にする(図10を参照)。これにより、制御部6は、顕微鏡1の観察法をPO観察法に切り替えることができる。また、コンペンセータ12は、PO観察法の場合、標本Spを通過する光軸を中心に任意の角度で回転させられる。
In addition, when an instruction signal for instructing the PO observation method is input from the
また、制御部6は、操作入力部3からDIC観察法を指示する指示信号が入力された場合、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照し、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することによって、レボルバ17を回転させて対物レンズ182を光路上に配置させるとともに、コンデンサターレット13を回転させることによって、光路上にDICプリズム133を配置させるとともに、ポラライザ11を透過する光の偏光成分の振動方向とコンペンセータ12を透過する偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態にコンペンセータ12を回転させる。さらに、制御部6は、DICプリズム20を光路上に配置させるとともに、ポラライザ11を回転させることによって、ポラライザ11とアナライザ21とをクロスニコルの状態にする(図11を参照)。これにより、制御部6は、顕微鏡1の観察法をDIC観察法に切り替えることができる。
In addition, when an instruction signal for instructing the DIC observation method is input from the
つぎに、顕微鏡1が実行する処理について説明する。図12は、顕微鏡1が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
Next, processing executed by the
図12に示すように、制御部6は、操作入力部3から観察法を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する(ステップS101)。具体的には、制御部6は、操作入力部3のボタンB1〜B5のいずれかから観察法を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する。制御部6が操作入力部3から観察法を指示する指示信号が入力されたと判断した場合(ステップS101:Yes)、顕微鏡1は、ステップS102へ移動する。これに対して、制御部6が操作入力部3から観察法を指示する指示信号が入力されていないと判断した場合(ステップS101:No)、制御部6は、操作入力部3から観察法を指示する指示信号が入力されるまで待機する。
As shown in FIG. 12, the control unit 6 determines whether or not an instruction signal for instructing an observation method is input from the operation input unit 3 (step S101). Specifically, the control unit 6 determines whether or not an instruction signal instructing the observation method is input from any of the buttons B1 to B5 of the
ステップS102において、制御部6は、操作入力部3から入力された指示信号の観察法に応じた設定情報T1を設定情報記録部51から取得する。
In step S <b> 102, the control unit 6 acquires setting information T <b> 1 corresponding to the observation method of the instruction signal input from the
続いて、制御部6は、設定情報記録部51から取得した設定情報T1に基づいて、各光学ユニットを駆動させる(ステップS103)。具体的には、制御部6は、操作入力部3からDIC観察法を指示する指示信号が入力された場合、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することにより、ポラライザ11とアナライザ21とをクロスニコルの状態に配置するとともに、コンペンセータ12をアナライザ21に対してクロスニコルの状態に配置する。
Subsequently, the control unit 6 drives each optical unit based on the setting information T1 acquired from the setting information recording unit 51 (step S103). Specifically, when an instruction signal instructing the DIC observation method is input from the
また、制御部6は、操作入力部3からRC観察法を指示する指示信号が入力された場合、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することにより、コンペンセータ12と、コンデンサターレット13のRC観察用開口板131の偏光板131bとの振動方向がパラニコルの状態に配置するとともに、アナライザ21を光路外へ移動させる。
In addition, when an instruction signal for instructing the RC observation method is input from the
また、制御部6は、操作入力部3から明視野観察(BF)を指示する指示信号が入力された場合、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することにより、ポラライザ11とアナライザ21とをパラニコルの状態に配置するとともに、コンペンセータ12をアナライザ21に対してパラニコルの状態に配置する。
In addition, when an instruction signal instructing bright field observation (BF) is input from the
また、制御部6は、操作入力部3からPO観察法を指示する指示信号が入力された場合、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することにより、ポラライザ11とアナライザ21とをクロスニコルの状態に配置するとともに、コンペンセータ12を前回の終了状態の位置へ移動させる。
In addition, when an instruction signal instructing the PO observation method is input from the
ステップS104において、制御部6は、全光学ユニットの駆動が終了したか否かを判断する。制御部6が全光学ユニットの駆動が終了したと判断した場合(ステップS104:Yes)、顕微鏡1は、本処理を終了する。これに対して、制御部6が全光学ユニットの駆動が終了していないと判断した場合(ステップS104:No)、制御部6は、この判断を続ける。
In step S104, the control unit 6 determines whether or not all the optical units have been driven. When the control unit 6 determines that the driving of all the optical units is finished (step S104: Yes), the
以上説明した本発明の実施の形態1によれば、制御部6が操作入力部3から入力される観察法を指示する指示信号に応じて、各光学ユニットを最適な光学条件になる位置へ切り替えて配置する。この結果、顕微鏡1の操作時間を短縮することができるとともに、簡易な操作で観察法を切り替えることができる。
According to the first embodiment of the present invention described above, the control unit 6 switches each optical unit to a position where the optimum optical condition is obtained in accordance with the instruction signal instructing the observation method input from the
なお、本発明の実施の形態1では、操作入力部3からの指示信号に応じて駆動制御部27が各光学ユニットの駆動制御を行ってもよい。
In the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施の形態1では、顕微鏡1がRC観察法に設定された場合、コンペンセータ12をポラライザ11とパラニコルの状態を維持させながら同時に光軸XAを中心にして回転させてもよい。
In
また、本発明の実施の形態1では、観察法毎に不要となる光学ユニットを光路外へ移動させてもよい。
In
(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2にかかる顕微鏡は、上述した実施の形態1にかかる顕微鏡1と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。このため、以下において、本実施の形態2にかかる顕微鏡の構成を説明後、本実施の形態2が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態1にかかる顕微鏡1と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The microscope according to the second embodiment has a configuration different from that of the
図13は、本発明の実施の形態2にかかる顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。図13において、顕微鏡200が載置される平面をXY平面とし、XY平面と垂直な方向をZ方向として説明する。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the microscope according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 13, a plane on which the
図13に示す顕微鏡200は、顕微鏡本体部2と、表示部4と、制御部6と、操作入力部300と、記録部400と、を備える。
A
操作入力部300は、顕微鏡200の各種の操作の入力を受け付ける。操作入力部300は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパネル、ロータリスイッチおよび各種ボタン等を用いて構成され、各種スイッチの操作に応じた指示信号を制御部6に出力する。
The
図14は、操作入力部300の構成を示す図である。図14に示すように、操作入力部300は、各観察法を指示する指示信号の入力を受け付けるボタンB1〜B5、コントラストを調整する指示信号の入力を受け付けるボタンB6,B7、対物レンズ18の倍率を指示する指示信号の入力を受け付けるボタンB8〜B13、顕微鏡200がPO観察法を行う際にコンペンセータ12の駆動範囲を規制する指示信号の入力を受け付けるリタデーションスイッチB100と、を有する。リタデーションスイッチB100は、ロータリスイッチを用いて構成され、選択された位置に応じてコンペンセータ12の駆動範囲を指示する指示信号を制御部6に出力する。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the
記録部400は、顕微鏡200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録する。記録部400は、フラッシュメモリおよびRAM等の半導体メモリを用いて構成される。また、記録部5は、設定情報記録部51と、顕微鏡200がPO観察を行う際に標本Spのリタデーション値とコンペンセータ12の駆動範囲とを対応付けて記録するリタデーション情報記録部401と、を有する。本実施の形態2における標本Spのリタデーション値は、卵子Sp10の紡錘体のリタデーション値である。
The
図15は、リタデーション情報記録部401が記録するリタデーション情報を示す図である。図15に示すように、リタデーション情報T2には、操作入力部300のリタデーションスイッチB100から入力される指示信号に応じて、各標本Spのリタデーション値に応じて設定されたコンペンセータ12の駆動範囲が記載されている。たとえば、リタデーション情報T2には、卵子Sp10の紡錘体のリタデーション値が5nmの場合、コンペンセータ12の駆動範囲がコンペンセータ12のリタデーションが0になる位置を基準に±5°が記載されている。ここで、コンペンセータ12のリタデーションが0になる位置とは、ポラライザ11とアナライザ21とがクロスニコルの状態に配置された状態であって、コンペンセータ12がポラライザ11またはアナライザ21に対してクロスニコルの状態である暗黒点となる位置である。なお、コンペンセータ12の駆動範囲は、標本Spのリタデーション値に応じて適宜設定される。
FIG. 15 is a diagram illustrating the retardation information recorded by the retardation
以上の構成を有する顕微鏡200が実行する処理について説明する。図16は、顕微鏡200が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
Processing executed by the
図16に示すように、制御部6は、ボタンB6またはボタンB7のどちらか一方が押下されたボタンの方向をDIR変数に設定する(ステップS201)。 As shown in FIG. 16, the control unit 6 sets the direction of the button in which one of the button B6 or the button B7 is pressed in the DIR variable (step S201).
続いて、観察法がPO観察法のとき(ステップS202:Yes)、制御部6は、設定情報記録部51からPO観察法の設定情報を取得する(ステップS203)。 Subsequently, when the observation method is the PO observation method (step S202: Yes), the control unit 6 acquires the setting information of the PO observation method from the setting information recording unit 51 (step S203).
その後、制御部6は、リタデーションを行う際のコンペンセータ12の駆動情報をリタデーション情報記録部401から取得する(ステップS204)。具体的には、制御部6は、リタデーションスイッチB100で選択された位置に応じたコンペンセータ12の駆動範囲をリタデーション情報記録部401から取得する。
Then, the control part 6 acquires the drive information of the
続いて、制御部6は、駆動制御部27にコンペンセータ12の駆動範囲のDIR側を駆動指示変数MOV_POSに設定し(ステップS205)、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータを駆動することによって、光軸XAを中心にしてコンペンセータ12を回転駆動させる(ステップS206)。
Subsequently, the control unit 6 sets the DIR side of the drive range of the
その後、制御部6は、コンペンセータ12の駆動が終了したか否かを判断する(ステップS207)。制御部6が、コンペンセータ12の駆動が終了したと判断した場合(ステップS207:Yes)、顕微鏡200は、本処理を終了する。これに対して、制御部6がコンペンセータ12の駆動が終了していないと判断した場合(ステップS207:No)、制御部6は、この判断を続ける。
Thereafter, the control unit 6 determines whether or not the driving of the
ステップS202において、観察法がPO観察でないとき(ステップS202:No)、制御部6は、設定情報記録部51が記録する設定情報T1を参照して、観察法毎に各光学ユニットを駆動する(ステップS208)。ステップS208の後、顕微鏡200は、本処理を終了する。
In step S202, when the observation method is not PO observation (step S202: No), the control unit 6 refers to the setting information T1 recorded by the setting
以上説明した本発明の実施の形態2によれば、標本Spに最適なリタデーションの範囲で観察することができる。 According to the second embodiment of the present invention described above, it is possible to observe in the range of the optimum retardation for the specimen Sp.
(実施の形態3)
つぎに、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3にかかる顕微鏡は、上述した実施の形態2にかかる顕微鏡200と同じ構成を有し、実行する処理が異なる。具体的には、本実施の形態3では、コンペンセータのクロスニコルの調整範囲を、コンペンセータの偏光特性に合わせて制御する。このため、以下においては、本実施の形態3にかかる顕微鏡が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態2にかかる顕微鏡1と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The microscope according to the third embodiment has the same configuration as the
図17は、本発明の実施の形態3にかかる顕微鏡200が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、コンペンセータ12のクロスニコル位置の間隔180度(±90度)に、所定の調整範囲±10度を加えた回転範囲±100度に制限する処理について説明する。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an outline of processing executed by the
図17に示すように、操作入力部3のコントラストを変更するボタンB6またはB7のどちらか一方が押された場合において、押されたボタンがボタンB6のとき(ステップS301:Yes)、制御部6は、駆動制御部27の変数MOVに+1を設定する(ステップS302)。これに対して、操作入力部3のコントラストを変更するボタンB6またはB7のどちらか一方が押された場合において、押されたボタンがボタンB6でないとき(ステップ301:No)、制御部6は、駆動制御部27の変数MOVに−1を設定する(ステップS303)。
As shown in FIG. 17, when one of the buttons B6 and B7 for changing the contrast of the
ステップS302またはステップS303の後、制御部6は、現在位置CUR_POSに変数MOVを加算した結果をコンペンセータ12の目標位置TGT_POSに設定する(ステップS304)。 After step S302 or step S303, the control unit 6 sets the result of adding the variable MOV to the current position CUR_POS to the target position TGT_POS of the compensator 12 (step S304).
続いて、コンペンセータ12の目標位置TGT_POSが+101である、または−101である場合(ステップS305:Yes)、コンペンセータ12がクロスニコル調整範囲外であると制御部6が判断し、顕微鏡200は、本処理を終了する。これに対して、コンペンセータ12の目標位置TGT_POSが+101である、または−101でない場合(ステップS305:No)、コンペンセータ12がクロスニコル調整範囲であると制御部6が判断し、顕微鏡200は、ステップS306へ移行する。
Subsequently, when the target position TGT_POS of the
ステップS306において、制御部6は、駆動制御部27にコンペンセータ12の駆動を指示し、駆動制御部27による駆動制御のもと、モータ12aを駆動することによって、光軸XAを中心にしてコンペンセータ12を変数MOVの相対移動量で回転駆動させる(ステップS306)。
In step S306, the control unit 6 instructs the
その後、制御部6は、コンペンセータ12の駆動が完了したか否かを判断する(ステップS307)。制御部6がコンペンセータ12の駆動が完了したと判断した場合(ステップS307:Yes)、顕微鏡200は、ステップS308へ移行する。これに対して、制御部6がコンペンセータ12の駆動が完了していないと判断した場合(ステップS307:No)、制御部6は、コンペンセータ12の駆動が完了した旨の応答があるまで待機する。
Thereafter, the control unit 6 determines whether or not the driving of the
ステップS308において、制御部6は、現在位置のCUR_POSに目標位置TGT_POSで更新する。ステップS308の後、顕微鏡200は、本処理を終了する。
In step S308, the control unit 6 updates the current position CUR_POS with the target position TGT_POS. After step S308, the
このように構成された顕微鏡200においては、ユーザが接眼レンズ26を介して像の明るさを観察しながら、操作入力部3を操作することによりコンペンセータ12を回転させながら像が最も暗くなる位置をクロスニコル位置として見つけ出す。
In the
しかしながら、コンペンセータ12の偏光特性には、180度の間隔でクロスニコルの位置があり、360度の調整の範囲内で2カ所存在する。たとえば、図18に示すように、ユーザがRC観察用開口板131を所定の基準位置を0度とする位置から光軸XAを中心に回転させてRC素子の偏光板131bを260度の位置でコンデンサターレット13に固定した場合、コンペンセータ12が図19に示す所定の基準位置を0度とする位置する状態からコンペンセータ12を回転させたとき、図20に示すように基準位置から80度の回転でRC素子の偏光板131bとコンペンセータ12とが1回目のクロスニコルの位置になる。この場合、ユーザは、像の明るさの変化でクロスニコルと判断することが難しい。このため、ユーザは、さらに操作入力部3を操作することにより、図21に示すように基準位置から260度の回転でRC素子の偏光板131bとコンペンセータ12とが2回目のクロスニコルの位置になるまで調整してしまう。この結果、無駄にコンペンセータ12を操作してしまうことがあった。
However, the polarization characteristic of the
これに対して、本実施の形態3によれば、制御部6がクロスニコルの調整時にコンペンセータ12の回転範囲を基準位置から最小の角度に制限する。これにより、コンペンセータ12が過度に回転することを防止することができる。
On the other hand, according to the third embodiment, the control unit 6 limits the rotation range of the
以上説明した本発明の実施の形態3によれば、クロスニコルの調整時にコンペンセータ12が過度に回転することを防止することができる。 According to the third embodiment of the present invention described above, it is possible to prevent the compensator 12 from rotating excessively during the adjustment of the crossed Nicols.
また、本発明の実施の形態3によれば、コンペンセータ12の回転角度の調整範囲内でクロスニコルの位置を1箇所に制限することで、顕微鏡200に不慣れなユーザが簡易な操作でコンペンセータ12をクロスニコルの位置に調整することができる。
Further, according to the third embodiment of the present invention, by restricting the position of the crossed Nicol to one position within the adjustment range of the rotation angle of the
さらに、本発明の実施の形態3によれば、ユーザが接眼レンズ26を介して標本Spの像を観察しながら、操作入力部3を操作することによって各光学ユニットや光学素子を調子調整する場合であっても、現在の各光学ユニットや光学素子の位置を過度に回転させてしまうことを防止することができる。
Furthermore, according to
また、本発明では、顕微鏡本体部、操作入力部、表示部、記録部および制御部を備えた顕微鏡を例に説明したが、たとえば試料を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して試料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、たと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 present invention, a microscope provided with a microscope main body, an operation input unit, a display unit, a recording unit, and a control unit has been described as an example. For example, an objective lens for enlarging a sample, and imaging a sample via the objective lens The present invention can also be applied to an imaging apparatus having an imaging function and a display function for displaying an image, such as a video microscope.
また、本発明では、顕微鏡装置として卵子に精子を注入するICSIに用いられる倒立型顕微鏡装置を例に説明したが、たとえば正立型顕微鏡装置であっても適用することができる。さらに、顕微鏡装置を組み込んだライン装置といった各種システムにも、本発明を適用することができる。 In the present invention, an inverted microscope apparatus used for ICSI for injecting sperm into an egg is described as an example of the microscope apparatus. However, for example, an upright microscope apparatus can also be applied. Furthermore, the present invention can be applied to various systems such as a line apparatus incorporating a microscope apparatus.
また、本発明では、ポラライザとアナライザとをクロスニコルの状態にするため、ポラライザを回転させていたが、たとえばアナライザを回転させる場合であっても適用することができる。もちろん、ポラライザとアナライザとをそれぞれ回転させる場合であっても適用することができる。 In the present invention, the polarizer is rotated in order to bring the polarizer and the analyzer into a crossed Nicol state. However, the present invention can be applied even when the analyzer is rotated, for example. Of course, the present invention can be applied even when the polarizer and the analyzer are rotated.
1,200 顕微鏡
2 顕微鏡本体部
3,300 操作入力部
4 表示部
5,400 記録部
6 制御部
10 光源
11 ポラライザ
11a,12a,13a,15a,17a,20a,21a モータ
12 コンペンセータ
13 コンデンサターレット
14 コンデンサレンズ
15 ステージ
16 ステージ位置検出部
17 レボルバ
18 対物レンズ
19 レボルバ位置検出部
20 DICプリズム
21 アナライザ
22 結像レンズ
23 光路分割プリズム
24 撮像部
25 ミラー
26 接眼レンズ
27 駆動制御部
51 設定情報記録部
100 シャーレ
130 開口
131,132 RC観察用開口板
131b,132b 偏光板
133 DICプリズム
181,182,183 対物レンズ
401 リタデーション情報記録部
Sp 標本
Sp10 卵子
Sp11 精子
R1 ICSI用ドロップ
R2 精子選別用ドロップ
T1 設定情報
T2 リタデーション情報
XA 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,200
Claims (10)
各々が前記光の光路上に配置可能であり、入射した前記光の光学特性を変化させる複数の光学ユニットと、
観察法毎に前記光路上に配置される前記複数の光学ユニットそれぞれの位置を示す設定情報を記録する記録部と、
前記複数の光学ユニットをそれぞれ移動させる駆動部と、
前記記録部が記録する前記設定情報を参照して、前記駆動部に前記複数の光学ユニットを、観察法に応じた前記光路上の位置へそれぞれ移動させることによって観察法を変更する制御部と、
を備えたことを特徴とする顕微鏡。 A light source that generates light to illuminate the specimen;
A plurality of optical units, each of which can be arranged on an optical path of the light, and that changes an optical characteristic of the incident light;
A recording unit that records setting information indicating the position of each of the plurality of optical units arranged on the optical path for each observation method;
A driving unit for moving each of the plurality of optical units;
With reference to the setting information recorded by the recording unit, a control unit that changes the observation method by moving the plurality of optical units to the drive unit to positions on the optical path according to the observation method, and
A microscope comprising:
前記光路に対して挿脱可能である、または前記光路の少なくとも一部と一致する光軸を有し、該光軸を中心として回転可能であることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。 Each of the plurality of optical units includes:
The microscope according to claim 1, wherein the microscope has an optical axis that can be inserted into and removed from the optical path or that coincides with at least a part of the optical path, and is rotatable about the optical axis.
前記複数の光学ユニットは、
前記標本を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上の位置に配置される対物レンズと、
前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記光源が発する光の1方向の偏光成分のみを透過させる第1偏光板と、
観察法に応じて切り替えて用いられる複数の光学素子を有し、前記コンデンサレンズと前記第1偏光板との間の前記光路上に該複数の光学素子のいずれか一つを配置するコンデンサターレットと、
前記コンデンサターレットと前記第1偏光板との間の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記第1偏光板を透過した光のリタデーションを変化させるコンペンセータと、
前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に、前記光軸を回転軸として回転可能に配置され、前記第1偏光板との相対的な位置関係に応じて前記標本を透過した光の1方向の偏光成分のみを透過させる第2偏光板と、
を有し、
前記制御部は、
当該顕微鏡が偏光観察以外の観察法において、要求される光の振動方向に影響を及ばさない位置に前記コンペンセータを前記駆動部によって移動させることを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡。 A condenser lens that is disposed on the optical path and collects the light emitted from the light source and irradiates the sample;
The plurality of optical units includes:
An objective lens disposed at a position on the optical path facing the condenser lens across the sample;
A first polarizing plate disposed on the optical path between the light source and the condenser lens so as to be rotatable about the optical axis as a rotation axis and transmitting only one direction of a polarized light component emitted from the light source;
A condenser turret having a plurality of optical elements that are switched according to an observation method, and disposing any one of the plurality of optical elements on the optical path between the condenser lens and the first polarizing plate; ,
A compensator that is disposed on the optical path between the condenser turret and the first polarizing plate so as to be rotatable about the optical axis and changes the retardation of light transmitted through the first polarizing plate;
1 of the light transmitted through the sample according to the relative positional relationship with the first polarizing plate, arranged rotatably on the optical path on the observation side after the objective lens with the optical axis as a rotation axis. A second polarizing plate that transmits only the polarization component in the direction;
Have
The controller is
The microscope according to claim 2, wherein the microscope moves the compensator to a position that does not affect the required vibration direction of light in an observation method other than polarization observation.
前記制御部は、当該顕微鏡がレリーフコントラスト観察法を行う場合、前記駆動部によって前記第1偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第3偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態で前記光路上に配置させることを特徴とする請求項3〜6のいずれか一つに記載の顕微鏡。 Any one of the plurality of optical elements is provided at a position shifted from the optical axis when arranged on the optical path, and transmits only a polarization component in one direction of light transmitted through the first polarizing plate. 3 polarizing plates,
When the microscope performs the relief contrast observation method, the control unit causes the drive unit to vibrate the polarization component of light transmitted through the first polarizing plate and the vibration of the polarization component of light transmitted through the third polarizing plate. The microscope according to any one of claims 3 to 6, wherein the microscope is disposed on the optical path in a paranicol state in which the direction is parallel.
前記制御部は、前記操作入力部から前記指示信号が入力された場合、前記駆動部に指示を出し、
前記駆動部は、前記指示信号が指示する観察法に応じて前記複数の光学ユニットをそれぞれの配置に移動させることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の顕微鏡。 An operation input unit that receives an input of an instruction signal that instructs an observation method;
The control unit issues an instruction to the driving unit when the instruction signal is input from the operation input unit,
The microscope according to any one of claims 1 to 7, wherein the driving unit moves the plurality of optical units to respective arrangements according to an observation method indicated by the instruction signal.
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