JP3093145B2 - Light irradiation switching method - Google Patents

Light irradiation switching method

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JP3093145B2
JP3093145B2 JP07324897A JP32489795A JP3093145B2 JP 3093145 B2 JP3093145 B2 JP 3093145B2 JP 07324897 A JP07324897 A JP 07324897A JP 32489795 A JP32489795 A JP 32489795A JP 3093145 B2 JP3093145 B2 JP 3093145B2
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light irradiation
light
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万喜洋 徳永
究 齋藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光照射切り替え
方法に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、顕微鏡等のレンズ光学系において、照射光の光路を
簡便に切り替え、ミクロの次元と領域での観察を容易と
することのできる新しい光照射切り替え方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light irradiation switching method. More specifically, the present invention relates to a new light irradiation switching method capable of easily switching the optical path of irradiation light in a lens optical system such as a microscope and facilitating observation in micro dimensions and regions.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】従来より、顕微鏡、特に蛍光
顕微鏡の分野においては、落射照明と全反射照明との、
併用やその切り替えを簡単な方法で可能とすることが望
まれていた。それと言うのも、原子間力顕微鏡(AF
M)、トンネル顕微鏡(STM)、フォトンSTM(N
SOM)、微小ガラス針によるナノメートル計測法等
の、ミクロの次元や領域を対象とする場合の照明では、
全体的な像観察とともに、局所的でかつ1分子・原子レ
ベルの観察が必要とされているからである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of microscopes, in particular, fluorescence microscopes, epi-illumination and total reflection illumination have been used.
It was desired to be able to use them together or switch between them by a simple method. This is because the atomic force microscope (AF)
M), tunneling microscope (STM), photon STM (N
SOM), nanometer measurement method using a small glass needle, etc.
This is because local and single-molecule / atomic-level observation is required together with overall image observation.

【0003】たとえば蛍光顕微鏡の照明として、現在一
般的に使われている落射照明方法についてみると、図1
に示したように、光源(水銀ランプまたはレーザー)か
らの光を投光管を経て、ダイクロイックミラーで照射光
を反射させ(蛍光は透過させる)、対物レンズの中央に
入射させて試料面を照射している。また、ガラス表面近
傍のみを局所的に照明する方法として全反射照明が知ら
れているが、これは、ごく限られた利用のみでほとんど
使われていないが、全反射したガラス表面から試料溶液
側にしみ出す光であるエバネッセント光(深さ100n
m程度)を使って照明するもので、図2に示したように
プリズムを使う方法と、図3のように対物レンズを使う
方法とがある(参考文献:Daniel Axelrod,Meth. Cell.
Biol. 30,245−270(1989))。
For example, an epi-illumination method generally used at present as illumination for a fluorescent microscope is shown in FIG.
As shown in the figure, the light from the light source (mercury lamp or laser) passes through the light emitting tube, and the irradiation light is reflected by the dichroic mirror (fluorescent light is transmitted). doing. Although total reflection illumination is known as a method of locally illuminating only the vicinity of the glass surface, this method is used only for very limited use and is hardly used. Evanescent light (100n depth)
m), and there are a method using a prism as shown in FIG. 2 and a method using an objective lens as shown in FIG. 3 (Reference: Daniel Axelrod, Meth. Cell.
Biol. 30, 245-270 (1989)).

【0004】図3に示した対物レンズを使う方法では、
開口数(NA)が下記の式を満たす対物レンズにより全
反射照明が可能とされている。 NA>n NA:対物レンズの開口数 n:試料溶液の屈折率 ただし、この方法では、対物レンズ内で光が散乱しない
ように入射することが重要である。
In the method using the objective lens shown in FIG.
Total internal reflection illumination is enabled by an objective lens whose numerical aperture (NA) satisfies the following equation. NA> n NA: Numerical aperture of the objective lens n: Refractive index of the sample solution However, in this method, it is important that light is incident so as not to be scattered in the objective lens.

【0005】そして、これらの方法については、最近、
落射蛍光法の改良と、プリズムを使った全反射照明によ
り、蛍光色素1分子の観察が可能となってもいる(参考
文献:T.Funatsu et al., Nature, 374,555−5
59(1995))。また、全反射照明法では、バック
グラウンド・ノイズ(散乱光など)が極めて低く、たと
えば、蛍光色素1分子のような観察にも大変有効である
ことがわかってきている(照明が局所的であるという制
約がある)。
[0005] These methods have recently been described.
Improvements in the epifluorescence method and total reflection illumination using a prism have made it possible to observe one fluorescent dye molecule (Reference: T. Funatsu et al., Nature, 374, 555-5).
59 (1995)). Also, it has been found that the total reflection illumination method has extremely low background noise (scattered light and the like) and is very effective for observation of, for example, one molecule of a fluorescent dye (the illumination is localized). There is a constraint).

【0006】しかしながら、従来、一般的には、対物レ
ンズを使った全反射照明は投光管を経由することによる
光学設計の点や、対物レンズ内での散乱が予想され、蛍
光色素1分子の観察に利用できることは考えられていな
かったため、さらには、対物レンズによる全反射照明そ
のものの有用性が認識されていなかったために、特に専
用の対物レンズは存在せず、通常の油浸対物レンズで高
い開口数を有するものが使われているのが現状である。
このため、全反射照明の有用性が高まるにつれ、対物レ
ンズによる全反射照明について適切なレンズや手法等の
光学系を用意することで、その有用性をさらに生かすこ
とが考慮されねばならない状況にある。
However, conventionally, generally, the total reflection illumination using an objective lens is expected to have an optical design due to passing through a light emitting tube and scattering in the objective lens is expected. Because it was not considered that it could be used for observation, and furthermore, the usefulness of total internal reflection illumination by the objective lens itself was not recognized, there was no special objective lens in particular, which is high with ordinary oil immersion objective lenses. At present, those having a numerical aperture are used.
For this reason, as the usefulness of total internal reflection illumination increases, it is necessary to consider making further use of the usefulness by preparing an optical system such as an appropriate lens and method for total internal reflection illumination by an objective lens. .

【0007】このような状況において、全反射照明法の
特徴と利点を生かして落射照明と組合わせることが試み
られているが、そのための適切な光学系については依然
として多くの改善すべき点が残されている。特に指摘さ
れるべきことは、落射照明とプリズム使用の全反射照明
とを組合わせ、その併用と切り替えにより全体像観察と
局所的な観察を行う従来の試みでは、両者の照射光は顕
微鏡入射前でいったん2つの光に分かれ、別々の光路を
経由して照明され、両者の切り替えには、シャッター・
ミラー等が使われていることである。このような光学系
の構成では、落射照明には投光管、全反射照明にはプリ
ズムと、それぞれ専用の光学系が必要であり、さらに、
2光路分岐および切り替え用の部品も必要とされてい
て、全体的に、かなり複雑で、しかも面倒な操作が必要
とされる態様となっているのである。
[0007] In such a situation, attempts have been made to make use of the characteristics and advantages of the total reflection illumination method in combination with epi-illumination, but there are still many points to be improved in an appropriate optical system for that. Have been. It should be particularly pointed out that in the conventional attempt to combine the epi-illumination and the total reflection illumination using a prism, and to use the combination and switch to perform the whole image observation and the local observation, the irradiation light of both is before the incidence on the microscope. Once it is split into two lights and illuminated via separate light paths, the shutter and
That is, a mirror or the like is used. In such an optical system configuration, a floodlight tube is required for epi-illumination, a prism is required for total reflection illumination, and a dedicated optical system is required.
Components for two-path splitting and switching are also required, and the overall configuration is quite complicated and requires complicated operations.

【0008】そこで、この発明は、以上の通りの従来の
技術における問題点を解消し、簡単な光学系と、簡便な
操作で、蛍光顕微鏡等のレンズ光学系に有用な、落射照
明と全反射照明方法との、併用と切り替えをも容易とす
る、新しい照射光光路の切り替え方法を提供することを
目的としている。
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and provides an epi-illumination and a total reflection which are useful for a lens optical system such as a fluorescence microscope with a simple optical system and a simple operation. It is an object of the present invention to provide a new illumination light path switching method that can be easily used and switched with an illumination method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決するものとして、レンズ光学系での光照射の光路切
り替えの方法であって、照射光を反射するミラーの位置
対物レンズに対して移動させることにより、対物レン
ズへの照射光の入射位置を変えて、落射照明と全反射照
明を切り替えることを特徴とする光照射切り替え方法を
提供する。また、この発明は、複数のミラーにより光照
射光路を形成する光学系において、少くとも一つのミ
ラーを移動させる方法をも提供する。
According to the present invention, there is provided a method for switching an optical path of light irradiation by a lens optical system, the method comprising switching a position of a mirror for reflecting irradiation light. Ri by the be moved relative to the objective lens, the objective lens
Incident light and total reflection illumination
Providing light irradiation switching method characterized by switching the light. Further, the present invention is an optical system for forming an illumination light path by the plurality of mirrors also provides a method of moving a little a Kutomo one mirror.

【0010】そして、この発明は、光学系が顕微鏡であ
り、落射照明と全反射照明との併用と切り換えを行う方
法や、顕微鏡が蛍光顕微鏡である方法、レンズ光学系
が、原子間力顕微鏡、トンネル顕微鏡、フォトントンネ
ル顕微鏡、または微小針によるナノメートル計測系の観
察領域を同時観察するための対物レンズを備えた光学系
である方法等をその態様として提供する。さらにまた、
この発明は、上記のいずれかの方法の実施のための機構
であって、ミラーの直線移動機構を備えていることを特
徴とする光照射切り換え機構も提供する。
According to the present invention, there is provided a method in which the optical system is a microscope and a combination and switching between epi-illumination and total reflection illumination, a method in which the microscope is a fluorescence microscope , and a lens optical system.
But an atomic force microscope, tunneling microscope, photon tunneling microscope or microneedles by watching nanometer measurement system,
A method or the like that is an optical system including an objective lens for simultaneously observing an observation region is provided as an embodiment thereof. Furthermore,
The present invention also provides a light irradiation switching mechanism, which is a mechanism for performing any one of the above methods, wherein the mechanism includes a mirror linear movement mechanism.

【0011】この発明は、以上のとおりの簡単な光学系
と操作で、試料側(レンズの上側)に、何ら光学系を必
要とせずに、探針等を持ち込む作業空間を確保し、落射
照明と全反射照明との併用・切り替えを可能としている
のである。
According to the present invention, a working space for bringing in a probe or the like is secured on the sample side (above the lens) by using the above simple optical system and operation without any optical system. It is possible to use and switch between it and total reflection illumination.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、詳しくこの発明の方法、さ
らにはそのための機構について説明する。まず、この発
明の基本的原理については、たとえば添付の図4により
説明することができる。すなわち、この図4に例示した
ように、この発明の方法では、ミラー(ダイクロイック
ミラー、プリズム等)(7)の移動のみで照射の仕方を
切り替え可能としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the method of the present invention and a mechanism for the method will be described in detail. First, the basic principle of the present invention can be described with reference to, for example, FIG. That is, as illustrated in FIG. 4, in the method of the present invention, the irradiation method can be switched only by moving the mirror (dichroic mirror, prism, etc.) (7).

【0013】図4(a)は落射照明の状態を示してお
り、ミラー(7)を移動させることで、図4(c)の全
反射照明の状態に切り替えることができる。ミラー
(7)の移動によって、反射された照射光(6)(5)
は、落射照明から全反射照明へと変化する。図4(a)
の落射照明、そして図4(c)の全反射照明は、蛍光顕
微鏡において特に有用であり(実施例1、2、3参
照)、また、図4(c)の全反射照明や図4(b)の様
な適当な角度の照明は、原子間力顕微鏡のような探針を
使った系において、探針の先端の照明に有用でもある
(実施例4、5参照)。
FIG. 4A shows a state of epi-illumination, and the state can be switched to a state of total reflection illumination of FIG. 4C by moving a mirror (7). Irradiation light (6) (5) reflected by movement of mirror (7)
Changes from epi-illumination to total reflection illumination. FIG. 4 (a)
4C and the total reflection illumination of FIG. 4C are particularly useful in a fluorescence microscope (see Examples 1, 2, and 3), and the total reflection illumination of FIG. Illumination at an appropriate angle such as) is also useful for illuminating the tip of a probe in a system using the probe such as an atomic force microscope (see Examples 4 and 5).

【0014】なお、図4(a)(b)(c)は、ミラー
(7)を直接移動させているが、このようにミラー
(7)を移動させなくとも、ミラー(7)により照明光
(6)が反射される位置を、光源からの照射光の照射位
置の移動によって変えてもよいことは言うまでもない。
実際には、このような反射位置の変更による方法が、実
施例にも示したように光学系の構成としては現実的でも
ある。
In FIGS. 4A, 4B and 4C, the mirror (7) is directly moved. However, even if the mirror (7) is not moved in this way, the mirror (7) uses the illumination light. It goes without saying that the position where (6) is reflected may be changed by moving the irradiation position of the irradiation light from the light source.
Actually, such a method by changing the reflection position is also realistic as the configuration of the optical system as shown in the embodiment.

【0015】図4に示した全反射照明のためのレンズと
しては、開口数(NA)が下記の式を満たしさえすれば
よい。 NA>n NA:レンズの開口数 n:レンズと反対側の媒体(1)の屈折率 ここでの全反射照明を蛍光顕微鏡に用いれば、高いS/
N(像が明るく背景が暗い)の像が得られ、蛍光色素1
分子の観察が可能となる(実施例1、3参照)。
The lens for total reflection illumination shown in FIG. 4 only needs to have a numerical aperture (NA) satisfying the following equation. NA> n NA: numerical aperture of the lens n: refractive index of the medium (1) on the side opposite to the lens If the total reflection illumination here is used for a fluorescence microscope, a high S /
N (the image is bright and the background is dark) is obtained.
Observation of molecules becomes possible (see Examples 1 and 3).

【0016】また、ミラー(7)の切り替えと同時に、
集光用レンズ等の光学部品を切り替えることも考えられ
るが、基本的にミラー(7)の操作によって照明系を変
化させることになる。集光用レンズ等の配置に制約は無
いが、操作するミラー(7)よりも光源側に集光用レン
ズを配置することにより光学系が簡単となる場合が多い
(実施例参照)。
At the same time as the switching of the mirror (7),
Although it is conceivable to switch optical components such as a condensing lens, the illumination system is basically changed by operating the mirror (7). There is no restriction on the arrangement of the condenser lens and the like, but the optical system is often simplified by disposing the condenser lens closer to the light source than the mirror (7) to be operated (see Examples).

【0017】また、図5に例示したように、新しい対物
レンズを用いることにより、さらに高いS/Nの全反射
照明を行うことが可能となる(実施例2参照)。この例
では、照明用部分と結像用部分とを区切ることを本質的
な特徴としている。照明の散乱光や迷光が結像側に漏れ
ないため、背景光が減少し高いS/Nを実現する。
As shown in FIG. 5, the use of a new objective lens makes it possible to perform total reflection illumination with a higher S / N (see Embodiment 2). In this example, an essential feature is to separate the illumination portion from the imaging portion. Since the scattered light and stray light of the illumination do not leak to the image forming side, the background light is reduced and a high S / N is realized.

【0018】もちろん、照明用のレンズやミラーの組合
わせは、レンズ、ミラー、プリズム等により種々の光学
設計としてよく、照明用のレンズの焦点距離も目的によ
り変えることができる(f=∞、すなわちレンズでない
場合も含めて)。
Of course, the combination of the lens and the mirror for illumination may be variously designed by using a lens, a mirror, a prism, etc., and the focal length of the lens for illumination can be changed according to the purpose (f = ∞, ie, Including non-lens).

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例によりさらに詳しくこの発明の
実施の形態について説明する。 (実施例1)図6は、この発明の照射切り替え方法を蛍
光顕微鏡に適用した例を示したものである。
The embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to examples. (Embodiment 1) FIG. 6 shows an example in which the irradiation switching method of the present invention is applied to a fluorescence microscope.

【0020】照射光源(レーザー)からの光を集光用レ
ンズを介してミラーで反射させ、さらに反射された照射
光をダイクロイックミラーにより反射させ、これにより
全反射を行い、試料からの蛍光をダイクロイックミラー
を介して取出し、カメラにより撮像する。そして、この
例のシステムでは、集光用レンズからの光を反射する光
源側ミラーを移動させることで、ダイクロイックミラー
での照射光の反射位置を変化させ、通常の落射照明と全
反射照明との併用、切り替えを行っている。
Light from an irradiation light source (laser) is reflected by a mirror via a condensing lens, and the reflected irradiation light is reflected by a dichroic mirror, whereby total reflection is performed, and fluorescence from the sample is dichroic. Take it out via a mirror and take an image with a camera. In the system of this example, the reflection position of the irradiation light on the dichroic mirror is changed by moving the light source side mirror that reflects the light from the condensing lens. Combined use and switching.

【0021】このようにすることで、通常の落射照明と
全反射照明との切り替えを、ミラーの移動のみで簡単に
行うことができる。このシステムによる全反射照明の使
用により、溶液中の蛍光色素分子1個が通常のビデオ像
として観察できることになる。 (実施例2)図7は、図5に例示した特有のレンズを蛍
光顕微鏡で使用した例を示したものである。
In this manner, switching between normal epi-illumination and total reflection illumination can be easily performed only by moving the mirror. The use of total reflection illumination by this system allows one fluorophore in solution to be observed as a normal video image. (Embodiment 2) FIG. 7 shows an example in which the unique lens illustrated in FIG. 5 is used in a fluorescence microscope.

【0022】この例では、結像用レンズと全反射照明用
レンズとにより構成された対物レンズを用いて実施例1
と同じ蛍光顕微鏡システムを形成している。対物レンズ
内での照射光の散乱等がないため、実施例1よりも背景
光が少なく、より良い像を与える事ができる。 (実施例3)図8は、この発明の照明切り替え方法を原
子間力顕微鏡に使用した例を示している。
In this embodiment, the first embodiment uses an objective lens constituted by an imaging lens and a total reflection illumination lens.
To form the same fluorescence microscope system. Since there is no scattering of the irradiation light in the objective lens, the background light is smaller than in the first embodiment, and a better image can be given. (Embodiment 3) FIG. 8 shows an example in which the illumination switching method of the present invention is applied to an atomic force microscope.

【0023】原子間力顕微鏡(AFM)に、蛍光顕微鏡
を組み込み、実施例1および2と同様に、ミラーの移動
によりダイクロイックミラーでの照射光の反射位置を移
動させ、落射照明と全反射照明との併用や切換えを行う
ようにしている。これにより、落射照明・全反射照明の
切り替えを可能とし、計測試料の蛍光観察を可能として
いる。
A fluorescence microscope is incorporated in an atomic force microscope (AFM). As in Embodiments 1 and 2, the position of the reflected light of the dichroic mirror is moved by the movement of the mirror. Are used or switched. This makes it possible to switch between epi-illumination and total reflection illumination, thereby enabling fluorescence observation of the measurement sample.

【0024】AFMの他に、トンネル顕微鏡(ST
M)、フォトンSTM(NSOM)、ガラス微小針を使
ったナノメートル計測装置などの、原子分子レベルの計
測技術に、同様にこの発明の方法を適用することが可能
である。より具体的には、この例では、ガラス表面上の
計測試料の蛍光観察としては、まず落射照明により一般
的な蛍光像を得る。次に、全反射照明により局所的な
(ガラス表面から約100nmの深さまで)像を、蛍光
色素分子1個が見えるような高いS/N(Signal/Nois
e;像が明るく背景が暗い)で得る。 (実施例4)図9は、探針先端の観察を可能とするシス
テムを例示したものである。
In addition to the AFM, a tunnel microscope (ST
M), a photon STM (NSOM), a nanometer measuring device using a glass microneedle, and the like, and the method of the present invention can be similarly applied to a measuring technique at an atomic and molecular level. More specifically, in this example, as the fluorescence observation of the measurement sample on the glass surface, first, a general fluorescence image is obtained by epi-illumination. Next, a local image (to a depth of about 100 nm from the glass surface) is formed by total reflection illumination to obtain a high S / N (Signal / Nois
e; the image is bright and the background is dark). (Embodiment 4) FIG. 9 illustrates a system that enables observation of the tip of a probe.

【0025】探針を使った計測システム(AFM、ST
M、NSOM、ナノメートル計測技術など)に、この発
明の方法を適用し、探針先端のみの観察を可能としてい
る。全反射照明によるエネッセント光は、ガラス表面
から深さ約100nm程度までしかしみ出さないので、
探針先端のみの蛍光像観察が高いS/Nで可能となる。
一方、落射照明では、探針全体が照明されるため先端の
みの観察が難しい。
Measurement system using probe (AFM, ST
M, NSOM, nanometer measurement technology, etc.), the method of the present invention is applied, and only the tip of the probe can be observed. D Ba Nessento light by total internal reflection illumination, since only exude to about 100nm depth of about from the glass surface,
Observation of a fluorescent image only at the tip of the probe is possible with a high S / N.
On the other hand, in epi-illumination, it is difficult to observe only the tip because the entire probe is illuminated.

【0026】なお、図9には、蛍光像観察のシステムを
記載してあるが、次の実施例5のように散乱光の観察シ
ステムを用いることにより、全反射照明による探針先端
からの散乱光の観察が可能となる。そして、上記のいず
れの場合にも、蛍光強度あるいは散乱強度から、探針の
ガラス表面からの距離を知ることもできる。 (実施例5)図10は、斜光照明により探針先端領域の
観察を可能とするシステムを例示したものである。
FIG. 9 shows a fluorescence image observation system. By using a scattered light observation system as in the following Example 5, scattering from the tip of the probe by total reflection illumination is performed. Observation of light becomes possible. In any of the above cases, the distance of the probe from the glass surface can be known from the fluorescence intensity or the scattering intensity. (Embodiment 5) FIG. 10 exemplifies a system which enables observation of a tip region of a probe by oblique illumination.

【0027】探針を使った計測システム(AFM、ST
M、NSOM、ナノメートル計測技術など)に、この発
明の方法を適用し、探針先端領域の観察を可能とした系
である。全反射となる手前の位置にミラーをおいた場
合、照明光は試料溶液中では図の様に斜め方向となり、
先端領域の照射が可能となる。
Measurement system using probe (AFM, ST
M, NSOM, nanometer measurement technology, etc.), the system of the present invention is applied to enable observation of the probe tip region. If a mirror is placed at a position just before total reflection, the illumination light will be oblique in the sample solution as shown in the figure.
Irradiation of the tip region becomes possible.

【0028】照明角度を適宜選択することにより、照射
領域を変えることが可能となる。なお、図10には、散
乱光観察のシステムを記載してあるが、前記実施例4の
ように蛍光観察のシステムとすることも可能である。そ
して、散乱強度あるいは蛍光強度から、探針のガラス表
面からの位置を知ることもできる。
By appropriately selecting the illumination angle, the irradiation area can be changed. Although FIG. 10 shows a system for scattered light observation, it is also possible to use a system for fluorescence observation as in the fourth embodiment. Then, the position of the probe from the glass surface can be known from the scattering intensity or the fluorescence intensity.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明したと
おり、簡単な光学系と、簡単な操作により、顕微鏡技
術、特に蛍光顕微鏡技術に有効な、落射照明と全反射照
明方法との、併用と切り替えが可能となる。さらに、原
子間力顕微鏡(AFM)、トンネル顕微鏡(STM)、
フォトンSTM(NSOM)等ミクロ世界の研究分野で
の新しい展開が可能となる。
According to the present invention, as described in detail above, the combination and switching of the epi-illumination and the total reflection illumination, which are effective for the microscope technique, particularly the fluorescence microscope technique, can be performed by the simple optical system and the simple operation. Becomes possible. Further, an atomic force microscope (AFM), a tunnel microscope (STM),
New developments in research fields in the micro world such as Photon STM (NSOM) are possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一般的な落射照明方法を例示した説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory view illustrating a general epi-illumination method.

【図2】一般的な全反射照明としてのプリズムを使う方
法を例示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view illustrating a method of using a prism as general total reflection illumination.

【図3】一般的な全反射照明としての対物レンズを使う
方法を例示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a method of using an objective lens as general total reflection illumination.

【図4】この発明の光照射の切り替え方法を例示した説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory view exemplifying a light irradiation switching method of the present invention.

【図5】この発明における新しい対物レンズを例示した
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view illustrating a new objective lens according to the present invention.

【図6】実施例としての蛍光顕微鏡での照射切り替え方
法を示した概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a method of switching irradiation with a fluorescence microscope as an example.

【図7】実施例としての蛍光顕微鏡での全反射照明用対
物レンズの使用例を示した概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of use of an objective lens for total reflection illumination in a fluorescence microscope as an example.

【図8】実施例としての原子間力顕微鏡での照射切り替
え方法を示した概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a method of switching irradiation with an atomic force microscope as an example.

【図9】実施例としての探針計測システムとこの発明の
蛍光顕微鏡システムを組み合わせた概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram in which a probe measurement system as an embodiment and a fluorescence microscope system of the present invention are combined.

【図10】実施例としての探針計測システムとこの発明
の照明システムを組み合わせた概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a combination of a probe measurement system as an embodiment and an illumination system of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−138392(JP,A) 特開 平3−235910(JP,A) 特開 平3−257351(JP,A) 特開 平4−246607(JP,A) 特開 平5−119266(JP,A) 特開 平4−144554(JP,A) 特開 平5−164972(JP,A) 実開 昭55−123919(JP,U) 実公 昭40−14447(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 21/00 G02B 21/06 - 21/36 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-6-138392 (JP, A) JP-A-3-235910 (JP, A) JP-A-3-257351 (JP, A) JP-A-4- 246607 (JP, A) JP-A-5-119266 (JP, A) JP-A-4-144554 (JP, A) JP-A-5-164972 (JP, A) Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 55-123919 (JP, U) J. 40-14447 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 21/00 G02B 21/06-21/36

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レンズ光学系での光照射の光路切り替え
の方法であって、照射光を反射するミラーの位置を対物
レンズに対して移動させることにより、対物レンズへの
照射光の入射位置を変えて、落射照明と全反射照明を切
り替えることを特徴とする光照射切り替え方法。
1. A method of switching an optical path of light irradiation in a lens optical system, comprising: moving a position of a mirror that reflects irradiation light with respect to an objective lens so as to change an incident position of the irradiation light to the objective lens. A light irradiation switching method characterized by switching between epi-illumination illumination and total reflection illumination.
【請求項2】 複数のミラーにより光照射光路を形成す
る光学系において、少なくとも一つのミラーを移動させ
る請求項1の光照射切り替え方法。
2. The light irradiation switching method according to claim 1, wherein at least one mirror is moved in an optical system in which a light irradiation optical path is formed by a plurality of mirrors.
【請求項3】 光学系が顕微鏡であり、落射照明と全反
射照明との併用と切り替えを行う請求項1または2の光
照射切り替え方法。
3. The light irradiation switching method according to claim 1, wherein the optical system is a microscope, and the combined use and switching of epi-illumination and total reflection illumination are performed.
【請求項4】 顕微鏡が蛍光顕微鏡である請求項3の光
照射切り換え方法。
4. The method according to claim 3, wherein the microscope is a fluorescence microscope.
【請求項5】 レンズ光学系が、原子間力顕微鏡、トン
ネル顕微鏡、フォトントンネル顕微鏡または微小針によ
るナノメートル計測系の観察領域を同時観察するための
対物レンズを備えた光学系である請求項1または2の光
照射切り換え方法。
5. A lens optical system comprising: an atomic force microscope;
For simultaneous observation of the observation area of a nanometer measurement system using a tunneling microscope, a photon tunneling microscope, or a microneedle .
3. The light irradiation switching method according to claim 1, wherein the light irradiation switching method is an optical system including an objective lens .
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかの光照射切
り替え方法の実施のための機構であって、ミラーの直線
移動機構を備えていることを特徴とする光照射切り替え
機構。
6. A light irradiation switching mechanism for implementing the light irradiation switching method according to claim 1, further comprising a mirror linear movement mechanism.
【請求項7】 中央部の結像用レンズの周縁部に全反射
照明用レンズが配置されている請求項1ないし5のいず
れかの光照射切り替え方法のための対物レンズ。
7. An objective lens for a light irradiation switching method according to claim 1, wherein a total reflection illumination lens is arranged at a peripheral portion of the central imaging lens.
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