JP3262147B2 - 共焦点顕微鏡 - Google Patents

共焦点顕微鏡

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JP3262147B2
JP3262147B2 JP33466293A JP33466293A JP3262147B2 JP 3262147 B2 JP3262147 B2 JP 3262147B2 JP 33466293 A JP33466293 A JP 33466293A JP 33466293 A JP33466293 A JP 33466293A JP 3262147 B2 JP3262147 B2 JP 3262147B2
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由美子 杉山
健雄 田名網
健太 御厨
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0036Scanning details, e.g. scanning stages
    • G02B21/0044Scanning details, e.g. scanning stages moving apertures, e.g. Nipkow disks, rotating lens arrays

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
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  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は走査型共焦点顕微鏡に関
し、特に落射照明時に対物レンズを交換することなく容
易に観察位置を特定できる共焦点顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の走査型共焦点顕微鏡(以下、単に
共焦点顕微鏡と呼ぶ。)は複数ピンホールを有する円板
を回転させ、この円板にレーザの平行光を入射して前記
各ピンホールを通過した光が試料上を走査するようにし
たものである。また、前記ピンホールと同一パターンの
マイクロレンズを有する円板を前記ピンホールを有する
円板と同期させて回転させることにより光利用効率を改
善することができる。
【0003】図2はこのような従来のマイクロレンズを
付加した共焦点顕微鏡の一例を示す構成ブロック図であ
る。図2において1はレーザ、2は落射照明用光源、3
はミラー、4は複数のマイクロレンズを有する円板(以
下、円板4と呼ぶ。)、5はカメラ、6はレンズ、7は
バリアフィルタ、8はダイクロイックミラー、9は前記
マイクロレンズと同一パターンのピンホールを有する円
板(以下、円板9と呼ぶ。)、10は対物レンズ、11
は試料である。
【0004】落射照明時に、落射照明用光源2の出力光
はミラー3、ダイクロイックミラー8及び対物レンズ1
0を介して試料11に照射される。
【0005】試料11からの反射光は対物レンズ10を
介してダイクロイックミラー8に入射される。ダイクロ
イックミラー8においてこの入射光は反射されバリアフ
ィルタ7及びレンズ6を介してカメラ5に入射される。
【0006】共主点観察時にはミラー3は取り除かれ、
円板4及び9が挿入される。レーザ1の出力光は円板4
に入射され、入射光の内マイクロレンズを透過した光は
ダイクロイックミラー8を介して円板9に入射される。
【0007】また、円板9に入射された光の内ピンホー
ルを通過した光は対物レンズ10を介して試料11に照
射される。
【0008】試料11からの反射光は対物レンズ10を
介して円板9に入射され、前記ピンホールと同一のピン
ホールを通過してダイクロイックミラー8に入射され
る。ダイクロイックミラー8においてこの入射光は反射
されバリアフィルタ7及びレンズ6を介してカメラ5に
入射される。
【0009】ここで、図2に示す従来例の動作を説明す
る。先ず、試料11上の観察位置を探す時には、円板4
及び9を取り除き、ミラー3を挿入して落射照明用光源
2の出力光を試料11に照射する。この時対物レンズ1
0を低倍率にして大きな視野で観察位置を探し、大まか
の見当を付けた後、対物レンズ10を高倍率にして観察
位置を特定する。
【0010】次に、ミラー3を取り除き円板4及び9を
挿入し、共焦点系に切り換えて試料11上の前記観察位
置での観察を行う。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2に示す従
来例において、共焦点系では分解能は向上するがスライ
ス画像となるため全体像が分かりにくいため、一旦共焦
点系に切り換えて後に観察位置を見失った場合には、再
びミラー3を挿入し円板4及び9を取り除き落射照明に
し、さらに対物レンズ10を低倍率に切り換えて観察位
置を特定し直さなければならない場合が多い。
【0012】また、共焦点系ではスライスによって光量
が低下するためレーザ1には強い励起光のものを用いて
おり、この結果、試料11の蛍光退色が生じ易くなるた
め共焦点系と落射照明を何回も切り換えるのは好ましく
ない。
【0013】さらに、対物レンズ10は水浸若しくは油
浸の物が多いため、倍率切り換えの際に大きく位置がず
れたり、交換に時間がかかり面倒な作業であると言った
問題点がある。従って本発明の目的は、同一の対物レン
ズを用いて観察位置の特定が容易な共焦点顕微鏡を実現
することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、走査型共焦点顕微鏡において、
複数の開孔を有する円板を用いて照明光を走査させる走
査手段と、試料の観察位置を特定するための落射照明手
段と、前記走査手段と前記落射照明手段との出力光を切
り換え、前記走査手段の出力光を前記試料に照射して生
じた前記試料からの反射光若しくは蛍光を前記走査手段
を介させると共に観察倍率を高倍率にして出力し、若し
くは、前記落射照明手段の出力光を前記試料に直接照射
して生じた前記試料からの反射光若しくは蛍光を直接出
力する切り換え手段と、この切り換え手段の出力光を観
察する観察手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0015】
【作用】共焦点系である走査手段と試料の観察位置を特
定する落射照明手段とを設け、切り換え手段を用いて走
査手段と落射照明手段とを切り換えると共に共焦点系の
時にはリレーレンズを透過させることにより、同一の対
物レンズを用いて観察位置の特定ができる。
【0016】
【実施例】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例を示す構成
ブロック図である。ここで、1,2,4〜7及び9〜1
1は図2と同一符号を付してある。
【0017】図1において12は励起フィルタ、13及
び16はダイクロイックミラー、14及び17はミラ
ー、15はリレーレンズである。
【0018】また、1,4,9及び16は走査手段50
を、2及び12は落射照明手段51を、10,13〜1
5及び17は切り換え手段52を、5〜7は観察手段5
3をそれぞれ構成している。
【0019】レーザ1の出力光は円板4に入射され、入
射光の内一のマイクロレンズを透過した光はダイクロイ
ックミラー16を介して円板9に入射される。
【0020】また、円板9に入射された光の内一のピン
ホールを通過した光はミラー17、ミラー14及び対物
レンズ10を介して試料11に照射される。
【0021】試料11からの反射光は対物レンズ10、
ミラー14及びミラー17を介して円板9に入射され、
前記ピンホールと同一のピンホールを通過してダイクロ
イックミラー16に入射される。ダイクロイックミラー
16においてこの入射光は反射されリレーレンズ15、
バリアフィルタ7及びレンズ6を介してカメラ5に入射
される。
【0022】一方、落射照明用光源2の出力光は励起フ
ィルタ12、ダイクロイックミラー13及び対物レンズ
10を介して試料11に照射される。
【0023】試料11からの反射光は対物レンズ10を
介してダイクロイックミラー13に入射される。ダイク
ロイックミラー13においてこの入射光は反射されバリ
アフィルタ7及びレンズ6を介してカメラ5に入射され
る。
【0024】ここで、図1に示す実施例の動作を説明す
る。切り換え手段52はダイクロイックミラー13及び
ミラー14を図面垂直方向に移動させることにより、光
路へのダイクロイックミラー13及びミラー14の挿入
及び取り除きを行う。
【0025】先ず、試料11上の観察位置を探す時に
は、切り換え手段52によりダイクロイックミラー13
を光路に挿入し、ミラー14を光路から取り除く。即
ち、落射照明用光源2の出力光は励起フィルタにより波
長が選択され、円板4及び9を介さずに試料11に照射
され、試料11からの蛍光も円板4及び9を介さずにカ
メラ5に戻って来るため対物レンズ10により観察位置
を特定することができる。
【0026】次に、切り換え手段52によりダイクロイ
ックミラー13を光路から取り除き、ミラー14を光路
に挿入することにより共焦点系に切り換える。この際、
共焦点系の光路には落射照明時よるも高倍率の観察倍率
になるリレーレンズ15が付加されている。
【0027】この結果、共焦点系である走査手段50と
試料の観察位置を特定する落射照明手段51とを設け、
切り換え手段52を用いて走査手段50と落射照明手段
51とを切り換えると共に共焦点系の時にはリレーレン
ズ15を透過させることにより、同一の対物レンズ10
を用いて観察位置の特定が容易になる。
【0028】即ち、落射照明の観察倍率を共焦点系の観
察倍率よりも下げることにより、分解能は低いが焦点深
度が深い落射照明と分解能は高いが焦点深度が浅い共焦
点との特徴を生かすことができ、対物レンズの交換によ
る位置ずれがなく、短時間で観察位置の特定が可能な
る。
【0029】なお、図1に示す実施例ではカメラ5を用
いているが、レンズ6を接眼レンズとして直接観察して
も良い。また、図1に示す実施例ではマイクロレンズを
有する円板4を用いているが、円板4は省略しても良
い。また、図1に示す実施例では蛍光により観察位置を
特定しているが、反射照明や透過照明でも良い。また、
図1に示す実施例ではピンホールを用いているが、ピン
ホールのみならず入射光が通過する開孔であれば形状等
に係わりなく用いることが可能である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。共焦点系である
走査手段と試料の観察位置を特定する落射照明手段とを
設け、切り換え手段を用いて走査手段と落射照明手段と
を切り換えると共に共焦点系の時には高倍率のリレーレ
ンズを透過させることにより、同一の対物レンズを用い
て観察位置の特定が容易な共焦点顕微鏡が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例を示す構
成ブロック図である。
【図2】従来の共焦点顕微鏡の一例を示す構成ブロック
図である。
【符号の説明】
1 レーザ 2 落射照明用光源 3,14,17 ミラー 4 マイクロレンズを有する円板 5 カメラ 6 レンズ 7 バリアフィルタ 8,13,16 ダイクロイックミラー 9 ピンホールを有する円板 10 対物レンズ 11 試料 12 励起フィルタ 15 リレーレンズ 50 走査手段 51 落射照明手段 52 切り換え手段 53 観察手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/04 - 21/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走査型共焦点顕微鏡において、 複数の開孔を有する円板を用いて照明光を走査させる走
    査手段と、 試料の観察位置を特定するための落射照明手段と、 前記走査手段と前記落射照明手段との出力光を切り換
    え、前記走査手段の出力光を前記試料に照射して生じた
    前記試料からの反射光若しくは蛍光を前記走査手段を介
    させると共に観察倍率を高倍率にして出力し、若しく
    は、前記落射照明手段の出力光を前記試料に直接照射し
    て生じた前記試料からの反射光若しくは蛍光を直接出力
    する切り換え手段と、 この切り換え手段の出力光を観察する観察手段と を備えたことを特徴とする共焦点顕微鏡。
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JP4802950B2 (ja) * 2006-09-08 2011-10-26 横河電機株式会社 創薬スクリーニング装置
JP2008185432A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Yokogawa Electric Corp 創薬スクリーニング装置
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