JP3209558B2 - テレビ顕微鏡装置 - Google Patents

テレビ顕微鏡装置

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JP3209558B2 JP00369692A JP369692A JP3209558B2 JP 3209558 B2 JP3209558 B2 JP 3209558B2 JP 00369692 A JP00369692 A JP 00369692A JP 369692 A JP369692 A JP 369692A JP 3209558 B2 JP3209558 B2 JP 3209558B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体の顕微鏡観察像
をモニタ上で見ることのできるテレビ顕微鏡装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】対物レンズを備えたプローブを、被検体
の表面に接触または非接触で近付けてその被検体の拡大
像を取込み、この拡大像を画像信号に変換して装置本体
へ伝送し、そこで画像処理した後、モニタ上に被検体の
拡大像を表示させるテレビ顕微鏡装置があり、例えば特
開平1ー308527号公報,特開平2−21781号
公報に記載されている。
【0003】かかるテレビ顕微鏡装置は、図6に示すよ
うに、装置本体1に内蔵する光源2で発生させた照明光
を、フィルター3で調光及びフィルタリング等の処理を
施して光フィバー4を介してプローブ5へ送っている。
【0004】プローブ5には対物レンズ6が取り付けら
れていて、その対物レンズ6の周囲には多数の光ファイ
バーからなる導光部材7が円筒状に配置されている。装
置本体1から送られてくる照明光は、導光部材7に入射
し対物レンズ6の先端に取付けられている照明ヘッド8
によって集光する。この集光点に被検体の観察または検
査部位を配置させる。
【0005】対物レンズ6に入射した観察光の結像位置
には撮像素子9が配置されていて、この撮像素子9で受
光した像の光電変換信号が信号ケーブル10を介して装
置本体1のカメラコントロールユニット11へ伝送され
る。
【0006】そしてプローブ5からの光電変換信号をカ
メラコントロールユニット11でビデオ信号に変換して
モニタ12に表示させている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のテレビ顕微鏡装置は、装置本体1の光源側で調
光及びフィルタリングを施して検鏡法に応じた照明光を
作成しているために、被検体から対物レンズに入射した
観察光に対してはフィルタリングをかけることができな
い。そのため蛍光観察を行うことができないなど検鏡法
が限られ、しかも被検体からの直接光をカットできない
ので被検体像がぎらついてしまうという問題があった。
【0008】また、対物レンズを交換して観察倍率を変
える場合には、倍率に応じた適当な調光を行うために光
源側に配置されるNDフィルタも交換する必要があり、
プローブ側と装置本体側とでそれぞれ交換作業が必要と
なり操作性が悪いという問題があった。
【0009】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、光源からの照明光及び被検体からの観察光の
両方、又はいずれか一方に対してフィルタリングをかけ
ることができて蛍光観察を含む幅広い検鏡法に適用可能
であると共に、対物レンズの交換に伴う光学フィルタの
交換作業も極めて簡略化されて操作性が改善されたテレ
ビ顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、外筒とこの外筒の内側に設けられて照明光
を導くための円筒状の導光部材とこの導光部材の内側に
設けられた内筒とこの内筒の内部に保持されて標本から
の観察光を通過するレンズ群とを有する対物レンズと、
前記対物レンズの先端に着脱自在に装着されて前記導光
部材からの照明光を前記標本に導く照明ヘッドと、 前記
対物レンズの基部が着脱自在に装着されて前記標本から
の観察光を、前記レンズ群を介して撮像する撮像素子を
有するプローブとを備え、 前記対物レンズの先端側にあ
る前記導光部材の照明光出射部に対応した領域が所定の
光学特性を有する光学フィルタ 又は 前記対物レンズの基
部側にある前記導光部材の照明光入射部に対応した領域
が所定の光学特性を有する光学フィルタ を前記導光部材
と前記照明ヘッドとの間に挟持するようにしたことを特
徴とする。
【0011】
【作用】以上のような手段が講じられた本発明によれ
ば、対物レンズと照明ヘッドとの間の光路上に光学フィ
ルタを配置することにより、導光部材から照明ヘッドに
入射する照明光が光学フィルターを通過すると共に、被
検体から対物レンズに入射する観察光が再び光学フィル
ターを通過するものとなる。よって、照明光と観察光の
通過領域にそれぞれ所定の波長透過特性を持たせること
が可能になり、蛍光観察が可能になる。また、観察光に
対して特定のフィルタリング処理を施すことができるこ
とから、偏光フィルターを用いれば被検体像のぎらつき
を防止する作用もある。さらに、光学フィルタが対物レ
ンズに一体的に取り付けられるので、対物レンズ毎に所
定の調光機能を持った光学フィルタを設けておけば、対
物レンズの交換と共に光学フィルタも交換され、操作性
が改善されるものとなる。
【0012】また対物レンズと撮像素子との間に光学フ
ィルタを設けることによっても、上記と同様に、観察光
に対して特定のフィルタリング処理を施すことができ、
そのフィルタリングに偏光フィルターを用いれば被検体
像のぎらつきを防止する作用もある。また対物レンズ毎
に所定の調光機能を持った光学フィルタを設けておけ
ば、上記同様に対物レンズの交換と共に光学フィルタも
交換され、操作性が改善されるものとなる。
【0013】これによって、本願発明によれば、照明光
及び観察光の両方又は一方にフィルタリングすることを
可能とすると共に対物レンズ交換に伴うフィルタ交換作
業が簡略化され得る、という格別の効果を奏するもので
ある。
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0014】図1には本発明の第1実施例に係る接触式
テレビ顕微鏡装置のプローブ側の構成が示されている。
なお、装置本体側は図6に示す装置本体1から光源部の
フィルター3を削除した構成である。
【0015】本実施例のテレビ顕微鏡装置は、装置本体
に連結されたプローブ21の先端部に、対物レンズの外
筒22の一端が取付けられている。外筒22内には内筒
23が配設されていて、外筒22と内筒23の間に光源
側からの照明光が一端部よりそれぞれ入射する導光部材
24が円筒状に配設されている。内筒23の内側には、
レンズ群25−1〜25−nを保持した円筒状のレンズ
保持枠26が、光軸方向(矢印方向)に摺動可能に配設
されている。
【0016】外筒22の外周面には、円筒状であって内
周面に螺旋状の摺動溝を有した回し桿27が配設され、
この回し桿27の螺旋状の摺動溝に、外筒22の外周面
に形成された凸部(不図示)が係合している。
【0017】回し桿27とレンズ保持枠26とは、レン
ズ保持枠26の外周面の一部に先端が螺合され、後端が
回し桿27に固定されている回り止めピン28によって
連結されている。また回し桿27の外周面にはカバー2
9が設けられている。
【0018】また外筒22,内筒23,光学部材24等
の先端部で形成される対物レンズ先端に、対物光軸と直
交するようにしてフィルター30(図示している光学フ
ィルター30は蛍光観察用のフィルターであるので、以
下、「蛍光観察フィルター」と呼ぶ)が配置され、この
蛍光観察フィルター30を挟むようにして接触式の照明
ヘッド31が保持リング32によって外筒22に取付け
られている。
【0019】保持リング32の内周面に形成された雌ね
じに、照明ヘッド31の外周面に周方向に形成されたつ
ば部31bの雄ねじを螺合させることにより、円錐状に
突出した照明ヘッド31の一端部が、保持リング32の
開口端から、つば部31bが保持リング32の開口縁部
32aに当接するまで挿入され、さらに第1のリング3
3が、保持リング32の内周面に螺合されてつば部31
bに当接するまで挿入されている。蛍光観察フィルター
30は、第1のリング33に内接するように設置され
る。照明ヘッド31及び蛍光観察フィルター30を保持
した保持リング32は、その開口端を外筒22の先端部
外周に切られた雄ねじに螺合することにより、対物レン
ズ先端部に着脱自在に取付けられるものとなっている。
【0020】なお、外筒22と内筒23との間に配置さ
れる円筒状の光学部材24は、その一端が第2のリング
34により固定され、その他端が第3のリング35によ
り固定されている。またカバー29はねじ36により回
し捍27に固定されている。上記外筒22,内筒23,
光学部材24,レンズ25−1〜25−n,レンズ保持
枠26等から、回し桿27によってピント調整可能な対
物レンズを構成している。
【0021】一方、プローブ21内には、対物レンズの
結像位置に撮像素子37が設けられている。
【0022】図2には、蛍光観察フィルター30の構成
が示されている。
【0023】本実施例で使用される蛍光観察フィルター
30は、円筒状に配置される導光部材24の出射端に対
向する環状の領域30a(導光部材24から照明ヘッド
31に入射する照明光が通過する領域)と、対物レンズ
の入射開口に対向する領域30b(被検体から対物レン
ズに入射する観察光が通過する領域)とのそれぞれの波
長透過特性が蛍光観察用に設定されている。
【0024】すなわち、照明光が通過する領域30aは
励起波長のみを透過させる特性を持ち、かつ観察光が通
過する領域30bは発光波長のみを透過させる特性を持
っている。
【0025】また、本実施例では、上記プローブ21に
取付けて使用される複数の対物レンズに、各対物レンズ
の検鏡法や観察倍率に応じて各種の光学フィルターを予
め装着して準備しておく。
【0026】例えば、蛍光観察に用いる対物レンズには
上述した蛍光観察フィルター30を装着しておく。また
上記同様に構成される他の対物レンズには、観察倍率に
対応したNDフィルターを、上記装着位置に予め装着し
ておく。さらに他の対物レンズには、特定波長のみを透
過する光学フィルターを装着しておく。また他の対物レ
ンズには、被検体からの直接反射光をカットできる偏光
フィルターを装着しておく。
【0027】また図3(a)(b)には、光学フィルタ
ーの構成例が示されている。
【0028】同図(a)に示す光学フィルター40は、
円盤状をなし全体に渡って一様なフィルター特性を持っ
ている。NDフィルター,特定波長のみを透過する光学
フィルター,偏光フィルター等の形状である。
【0029】図3(b)に示す光学フィルター41は、
リング形状をなし、中心部には開口41aが形成されて
いる。このフィルター41は、照明光のみにフィルタリ
ングを施す場合に用いることができる。
【0030】そして観察内容,検査内容に応じて上記複
数の対物レンズの中から所定の対物レンズを選択して、
プローブ21に取り付ける。この結果、対物レンズを取
付ける作業のみで、観察内容,検査内容に応じたフィル
ターがセットされることになる。
【0031】次に、以上のように構成された本実施例の
動作として蛍光標本を観察する場合を例にして説明す
る。
【0032】装置本体の光源部からの照明光が光ファイ
バーを介してプローブ21の導光部材24に導かれる。
そして導光部材24を通って蛍光観察フィルター30の
領域30aで励起波長のみが抽出された後、照明ヘッド
31内を通って被検体の所定部位に集光される。
【0033】被検体となる蛍光標本は、励起波長によっ
て照明されると所定の発光色で発光し、その観察光が蛍
光観察フィルター30の領域30bに入射する。この結
果、発光波長のみが取出されて対物レンズに入射し、撮
像素子37上に結像する。
【0034】撮像素子37の光電変換信号は装置本体へ
伝送されそこで画像処理が施されて蛍光観察像が画像化
される。
【0035】なお、対物レンズの焦点を照明ヘッド31
の集光点に一致させるためには、回し桿7によって調節
を行う。すなわち、カバー29を介して回し捍27を所
定方向へ回転させる。これにより、回し捍27の螺旋溝
に固定側となる外筒22の凸部が係合し、回し捍27が
光軸方向へ移動する。この結果、回り止めピン28によ
って連結されているレンズ保持枠26が光軸方向に移動
してピント合わせが行われる。
【0036】本実施例では、検鏡法の切換えに対応して
対物レンズを交換すると、その対物レンズには上記した
ように観察内容,検査内容に応じた光学フィルターが予
め装着されているので、対物レンズをプローブ21に取
付けるだけで、その準備が終了する。
【0037】なお、フィルターのみを交換することもで
きる。これは保持リング32を所定方向へ回転させるこ
とにより、対物レンズの外筒22より保持リング32と
共に蛍光観察フィルター30を取り外す。蛍光観察フィ
ルター30は、第1のリング33の内側に内接するよう
に設置されているため、この状態で蛍光観察フィルター
30を照明ヘッド31より取外すことができる。
【0038】そして第1のリング33を所定方向に回転
させることにより、保持リング32から第1のリング3
3と共に蛍光観察フィルター30を取外す。
【0039】次に、検鏡法に応じた光学フィルターを保
持させた第1のリング33を、上記取外し操作とは逆の
操作によって、外筒22に取り付ける。この様にして所
望の光学フィルターが装着される。
【0040】例えば、各対物レンズ毎に適当なNDフィ
ルターを装着していれば、観察倍率を変化させた場合
に、その都度光源の調光を行うといった不都合がなくな
る。また特定波長を透過する光学フィルターを装着して
いれば、被検体の特定色を強調できたり、光源の色温度
を補正することができる。また偏光フィルターを装着し
ていれば、被検体からの直接反射光をカットすることが
できぎらつきのない像を得ることができる。撮像素子3
7は、人間の目に比べて明るさのダイナミックレンジが
狭いので、偏光フィルターを用いることにより、白とび
の少ない像を得ることができる。
【0041】この様に本実施例によれば、対物レンズ先
端と照明ヘッド31との間に蛍光観察フィルター30を
配置したので、照明光に対しては励起波長でフィルタリ
ングできると共に観察光に対しては発光波長でフィルタ
リングでき、蛍光観察を行うことができる。
【0042】また対物レンズ側に光学フィルターを備
え、プローブ21に取付けて使用される対物レンズ毎
に、その対物レンズの観察倍率や検鏡法に応じた種類の
光学フィルターを予め装着しておくようにしたので、対
物レンズの交換と共に光学フィルターの交換も達成さ
れ、操作性の改善が図られる。
【0043】さらに本実施例によれば、対物レンズ先端
と照明ヘッド31との間に光学フィルターを配置するの
で、照明光と観察光のいずれか一方または両方にフィル
タリングを掛けることができ、特に観察光をフィルタリ
ングすることにより被検体からの直接光をカットできて
像のぎらつきを防止できる。
【0044】さらにまた、光学フィルター30を保持リ
ング32で照明ヘッド31と共に固定するようにしたの
で、フィルターのみの交換も可能である。
【0045】図4には本発明の第2実施例に係る非接触
式テレビ顕微鏡装置のプローブ側の構成が示されてい
る。なお、図1に示す装置と同一部分には同一符号を付
し詳しい説明は省略する。
【0046】本実施例のテレビ顕微鏡装置は、対物レン
ズ先端に図2に示す蛍光観察フィルター30が配置さ
れ、この蛍光観察フィルター30を非接触式の照明ヘッ
ド42で保持している。すなわち、本実施例は前記第1
実施例における接触式の照明ヘッド31に代えて非接触
式の照明ヘッド42を備えた例である。
【0047】本実施例で使用される照明ヘッド42は、
内面42aがミラーになっており、導光部材24から入
射する照明光を、このミラー面によって光軸の延長線上
の所定位置に集束させている。
【0048】また照明ヘッド42は、取付け側端部の内
周面に雌ねじが切られていて、外筒22の先端部に螺合
して取り付けられると共に、蛍光観察フィルター30を
対物レンズ先端との間に挟持して固定するようになって
いる。
【0049】この様な本実施例によっても、照明ヘッド
42と対物レンズ先端との間に光学フィルター(30)
を配置するので、前記第1実施例と同様に、蛍光光観察
を行うことができると共に観察光をフィルタリングする
こともでき、さらに対物レンズ毎に種類の異なる光学フ
ィルターを予め装着しておけば操作性の改善を図ること
ができる。
【0050】図5には本発明の第3実施例が示されてい
る。なお、図1に示す装置と同一部分には同一符号を付
し詳しい説明は省略する。
【0051】本実施例は、対物レンズと撮像素子37と
の間に光学フィルター43を配置した例である。なお、
同図には対物レンズの取付端部とプローブ1との間に、
図2に示すフィルターと同形状で同一機能を有する蛍光
観察フィルター43を配置した状態が示されている。
【0052】プローブ21の対物取付端面の凹部内周面
に形成された雌ねじに、外筒22の外周面に形成された
雄ねじを螺合させて取り付ける際に、外筒22,内筒2
3等の端部で形成される対物レンズの取付端面とプロー
ブ21の端面との間に蛍光観察フィルター43を配置し
て、蛍光観察フィルター43を対物レンズとプローブ2
1端面とで挟持している。
【0053】以上のように構成された本実施例では、蛍
光観察を行う場合には図示する蛍光観察フィルター43
を図示位置に配置する。これにより、光源部から送られ
てきて導光部材24に入射する照明光は、蛍光観察フィ
ルター43の領域43aに入射して励起波長のみが通過
する。
【0054】一方、被検体からの観察光は対物レンズを
通過して蛍光観察フィルター43の領域43bに入射し
て発光波長のみが通過する。この結果、蛍光観察が可能
になる。
【0055】また蛍光観察フィルター43に代えて、所
望の特性を有する光学フィルターを配置させることによ
り、所望の観察が可能になる。
【0056】この様な本実施例によっても、前記第1実
施例と同様の効果を得ることができる。
【0057】なお、光学フィルターを配置する構成は、
上記各実施例のものに限定されるものではない。例え
ば、光軸と垂直方向にスライドさせて交換する方法や、
ターレット円板上に複数枚のフィルターを保持して、こ
れを回転させることにより交換する方法など各種の方法
を適用することができる。
【0058】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、光
源からの照明光及び被検体からの観察光の両方、又はい
ずれか一方に対してフィルタリングをかけることができ
て蛍光観察を含む幅広い検鏡法に適用可能であると共
に、対物レンズの交換に伴う光学フィルタの交換作業も
極めて簡略化されて操作性が改善されたテレビ顕微鏡装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるテレビ顕微鏡装置の第1実施例を
示す断面図。
【図2】2種類のフィルターを組み合わせた蛍光観察フ
ィルターの平面及び側面をそれぞれ示す図。
【図3】光学フィルターの変形例を示す図。
【図4】本発明によるテレビ顕微鏡装置の第2実施例を
示す断面図。
【図5】本発明によるテレビ顕微鏡装置の第3実施例を
示す断面図。
【図6】従来より在るテレビ顕微鏡装置の全体構成図。
【符号の説明】
1…装置本体、5,21…プローブ、12…モニタ、2
2…外筒、23…内筒、24…光学部材、26…レンズ
保持枠、27…回し桿、28…回り止めピン、29…カ
バー、30…蛍光観察フィルター、31…照明ヘッド、
32…保持リング、37…撮像素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−308527(JP,A) 特開 平2−21781(JP,A) 特開 昭62−59913(JP,A) 特開 平2−207401(JP,A) 特開 平3−135276(JP,A) 特開 昭62−224347(JP,A) 特開 昭63−204138(JP,A) 特開 平3−266809(JP,A) 特開 昭60−76714(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 21/36 H04N 5/225

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外筒とこの外筒の内側に設けられて照明
    光を導くための円筒状の導光部材とこの導光部材の内側
    に設けられた内筒とこの内筒の内部に保持されて標本か
    らの観察光を通過するレンズ群とを有する対物レンズ
    と、 前記対物レンズの先端に着脱自在に装着されて前記導光
    部材からの照明光を前記標本に導く照明ヘッドと、 前記対物レンズの基部が着脱自在に装着されて前記標本
    からの観察光を、前記レンズ群を介して撮像する撮像素
    子を有するプローブとを備え、 前記対物レンズの先端側にある前記導光部材の照明光出
    射部に対応した領域が所定の光学特性を有する光学フィ
    ルタを、前記導光部材と前記照明ヘッドとの間に挟持す
    るようにしたことを特徴とするテレビ顕微鏡装置。
  2. 【請求項2】 前記対物レンズの前記外筒にねじ込み固
    定される保持リングを更に備え、前記照明ヘッドはこの
    保持リングによって前記光学フィルタと共に前記対物レ
    ンズに装着されることを特徴とする請求項1記載のテレ
    ビ顕微鏡装置。
  3. 【請求項3】 前記照明ヘッドは、前記光学フィルタを
    挟持した状態で前記対物レンズの前記外筒にねじ込み固
    定されることを特徴とする請求項1記載のテレビ顕微鏡
    装置。
  4. 【請求項4】 外筒とこの外筒の内側に設けられて照明
    光を導くための円筒状の導光部材とこの導光部材の内側
    に設けられた内筒とこの内筒の内部に保持されて標本か
    らの観察光を通過するレンズ群とを有する対物レンズ
    と、 前記対物レンズの先端に着脱自在に装着されて前記導光
    部材からの照明光を前記標本に導く照明ヘッドと、 前記対物レンズの基部が着脱自在に装着されて前記標本
    からの観察光を前記レンズ群を介して撮像する撮像素子
    を有するプローブとを備え、 前記対物レンズの基部側にある前記導光部材の照明光入
    射部に対応した領域が所定の光学特性を有する光学フィ
    ルタを、前記導光部材と前記照明ヘッドとの間に挟持す
    るようにしたことを特徴とするテレビ顕微鏡装置。
  5. 【請求項5】 前記光学フィルタは前記観察光が透過す
    る領域を持ち、この 領域が前記照明光出射部又は前記照
    明光入射部に対応した領域とは異なる光学特性を有する
    請求項1又は請求項4記載のテレビ顕微鏡装置。
  6. 【請求項6】 前記光学フィルタは蛍光観察用フィルタ
    であり、前記照明光出射部又は前記照明光入射部に対応
    した領域は前記標本の波長のみを透過する特性を持ち、
    前記観察光が透過する領域は前記標本からの蛍光のみを
    透過する特性を有することを特徴とする請求項5記載の
    テレビ顕微鏡装置。
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