JP4451110B2 - Microscope system - Google Patents

Microscope system Download PDF

Info

Publication number
JP4451110B2
JP4451110B2 JP2003355461A JP2003355461A JP4451110B2 JP 4451110 B2 JP4451110 B2 JP 4451110B2 JP 2003355461 A JP2003355461 A JP 2003355461A JP 2003355461 A JP2003355461 A JP 2003355461A JP 4451110 B2 JP4451110 B2 JP 4451110B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
cube
laser light
illumination
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003355461A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005121822A (en
Inventor
浩 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2003355461A priority Critical patent/JP4451110B2/en
Publication of JP2005121822A publication Critical patent/JP2005121822A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4451110B2 publication Critical patent/JP4451110B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、蛍光色素を標識した標本を観察するのに用いられる顕微鏡システムに関するものである。   The present invention relates to a microscope system used for observing a specimen labeled with a fluorescent dye.

従来、顕微鏡システムには、蛍光色素を標識した標本に所定波長の光を照射して蛍光色素を励起し、この励起により発せられる蛍光を観察するようにしたものがある。   Conventionally, there is a microscope system in which a fluorescent dye is irradiated with light having a predetermined wavelength to excite the fluorescent dye, and the fluorescence emitted by this excitation is observed.

この場合、標本を蛍光標識するための蛍光色素は複数あり、蛍光色素によって励起光波長と蛍光波長が異なっている。例えば、488nmのレーザ波長で励起され、530nm付近の蛍光を発するFitcや、543nmのレーザ波長で励起され、580nm近辺の蛍光を発するTritcなどの蛍光色素が知られており、これらは、蛍光標識する細胞の部位により使い分けられている。また、1つの標本に複数の蛍光色素を標識した多重染色標本について、同時、または、切換えて観察する場合もある。   In this case, there are a plurality of fluorescent dyes for fluorescently labeling the specimen, and the excitation light wavelength and the fluorescence wavelength are different depending on the fluorescent dye. For example, fluorescent dyes such as Fitc that is excited at a laser wavelength of 488 nm and emits fluorescence at around 530 nm and Tritc that is excited at a laser wavelength of 543 nm and emits fluorescence at around 580 nm are known, and these are fluorescently labeled. It is properly used depending on the cell site. In some cases, multiple stained specimens in which a single specimen is labeled with a plurality of fluorescent dyes are observed simultaneously or by switching.

一方、このような複数の蛍光色素を用いて蛍光観察を行なう場合、効率よく励起光と蛍光を分離するために、それぞれの蛍光色素、観察方法にあわせた分光特性を持つ励起ダイクロイックミラーを複数種類用意する必要がある。この場合、これらの励起ダイクロイックミラーは、最適なものを光路上に切換えて使用するようになり、そのための切換え機構として、特許文献1や特許文献2に記載されたものが知られている。これら特許文献1、2に開示される切換え機構は、回転式のターレットで構成されており、ターレットの各ポジションに配置された複数の励起ダイクロイックミラーを光路上に切換えられるようになっている。また、励起ダイクロイックミラーと吸収フィルタを一つのキューブユニットとして構成し、このキューブユニットをターレットからはずして交換することも可能な構成となっている。   On the other hand, when performing fluorescence observation using such multiple fluorescent dyes, in order to efficiently separate excitation light and fluorescence, multiple types of excitation dichroic mirrors with spectral characteristics suitable for each fluorescent dye and observation method are used. It is necessary to prepare. In this case, these excitation dichroic mirrors are used by switching optimal ones on the optical path, and those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as switching mechanisms therefor. These switching mechanisms disclosed in Patent Documents 1 and 2 are composed of a rotary turret, and a plurality of excitation dichroic mirrors arranged at each position of the turret can be switched on the optical path. Further, the excitation dichroic mirror and the absorption filter are configured as one cube unit, and this cube unit can be removed from the turret and replaced.

ところで、最近、このような観察において、蛍光色素の励起方法として、全反射を利用した照明(以下、エバネッセント照明とする)を用いることが考えられている。その理由は、照明範囲が試料の深さ方向に対して極めて浅いため、バックグラウンドの影響を受けずに試料のカバーガラスとの界面付近の情報が高感度で得られるためである。   Recently, in such observation, it has been considered to use illumination utilizing total reflection (hereinafter referred to as evanescent illumination) as a method for exciting a fluorescent dye. This is because the illumination range is extremely shallow with respect to the depth direction of the sample, so that information near the interface between the sample and the cover glass can be obtained with high sensitivity without being affected by the background.

特許文献3には、エバネッセント照明について記載されている。エバネッセント照明は、対物レンズの後側焦点位置(瞳位置)の光軸中心からずれた位置にレーザ光を集光し、試料に対して斜めから平行光で照明することにより行なう。エバネッセント照明を起こすためには、カバーガラスと試料の間で全反射が起きる角度より大きい照明角度(臨界角以上)で照明を行う必要がありその条件は下記のようになる。   Patent Document 3 describes evanescent illumination. The evanescent illumination is performed by condensing laser light at a position shifted from the optical axis center of the rear focal position (pupil position) of the objective lens and illuminating the sample with parallel light from an oblique direction. In order to generate evanescent illumination, it is necessary to illuminate at an illumination angle larger than the angle at which total reflection occurs between the cover glass and the sample (greater than the critical angle), and the conditions are as follows.

Xsinθ≧n
但し、n:カバーガラスおよび対物レンズの液浸媒体の屈折率、θ:照明角度、n:試料の屈折率
また、照明角度θと対物レンズの照明NAの関係は下記のようになる。
n 1 Xsinθ ≧ n 2
However, n 1 : refractive index of the immersion medium of the cover glass and the objective lens, θ: illumination angle, n 2 : refractive index of the sample The relationship between the illumination angle θ and the illumination NA of the objective lens is as follows.

NA=nXsinθ
従って、全反射照明を起こすための条件を対物レンズの照明NAで表すと下記のようになる。
NA = n 1 Xsinθ
Therefore, the conditions for causing the total reflection illumination are expressed as follows by the illumination NA of the objective lens.

NA≧n
また、対物レンズの持っているNA値(NAob)より大きい照明角度になると、対物レンズの枠や、対物レンズの端で光線がけられてしまうので、NAobより小さいNAで照明する必要がある。
NA ≧ n 2
In addition, when the illumination angle is larger than the NA value (NAob) of the objective lens, light rays are scattered at the objective lens frame and at the end of the objective lens, so it is necessary to illuminate with an NA smaller than NAob.

以上のことから、エバネッセント照明を正確に行うには下記の条件を満たす照明NAで試料に照射する必要がある。   From the above, in order to perform evanescent illumination accurately, it is necessary to irradiate the sample with illumination NA that satisfies the following conditions.

NAob≧NA≧n
特開昭56−19605号公報 実公昭61−36966号公報 特開2001−272606号公報
NAob ≧ NA ≧ n 2
JP-A-56-19605 Japanese Utility Model Publication No. 61-36966 JP 2001-272606 A

ところが、上述の異なる蛍光色素を標識した標本に対し適性な励起ダイクロイックミラーを光路上に切換えて観察を行なう方法に、エバネッセント照明を励起光として適用すると、以下のような不都合が生じる。   However, when evanescent illumination is applied as excitation light to a method of performing observation by switching an excitation dichroic mirror suitable for a specimen labeled with a different fluorescent dye on the optical path, the following inconvenience occurs.

励起ダイクロイックミラーの切換えや交換場所は、光源に水銀灯などを用いた通常の顕微鏡の落射蛍光照明の光路に使用される部位と共用されている。これは、エバネッセント照明に用いられるレーザ光を通常の顕微鏡の落射蛍光照明の光路を構成する落射投光管の途中から導入し、レーザ光の光路と通常顕微鏡の照明光路を共用して、励起ダイクロイックミラーの切換え機構を兼用できるようにするためである。   The exchanging or exchanging place of the excitation dichroic mirror is shared with the part used in the optical path of the epi-illumination of a normal microscope using a mercury lamp as a light source. This is because the laser light used for evanescent illumination is introduced from the middle of the epi-illumination tube that constitutes the optical path of the epi-illumination of ordinary microscopes, and the optical path of the laser light and the illumination optical path of the ordinary microscope are shared. This is because the mirror switching mechanism can also be used.

しかし、励起ダイクロイックミラーの切換え機構は、ターレットの回転中心軸のぶれ、回転方向を決めるクリック位置精度のばらつき、キューブユニットの励起ダイクロイックミラーを装着する面の角度差、折返し位置差などの様々な誤差が存在し、励起ダイクロイックミラーの切換えや交換により、反射角度、折返し位置にずれが生じる。   However, the switching mechanism of the excitation dichroic mirror has various errors such as fluctuations in the rotation center axis of the turret, variation in click position accuracy that determines the rotation direction, angle difference of the surface where the cube unit excitation dichroic mirror is mounted, folding position difference, etc. There is a difference in the reflection angle and the folding position due to switching or exchange of the excitation dichroic mirror.

これら反射角度や折返し位置のずれは通常の顕微鏡の落射蛍光照明では何ら問題にならないが、エバネッセント照明を用いる場合、照明角度のずれによっては、上述した全反射照明を起こすための条件式を満たさなくなることがあり、正確なエバネッセント照明ができなくなるという問題が生じる。   These deviations in reflection angle and folding position do not pose any problem in the incident-light fluorescent illumination of a normal microscope. However, when using evanescent illumination, the conditional expression for causing the above-described total reflection illumination is not satisfied depending on the deviation in illumination angle. In some cases, there is a problem that accurate evanescent illumination is not possible.

このように、通常の顕微鏡の励起ダイクロイックミラーをエバネッセント照明に兼用すると、励起ダイクロイックミラーの切換え、交換時のずれがエバネッセント照明で問題になってしまう。そこで、この対策として、励起ダイクロイックミラー切換え機構を通常の顕微鏡で用いられるものより精度の良いものに変更することが考えられる。しかし、このような特別な励起ダイクロイックミラーの切換え機構を用意することは、多大な費用が必要となり、実用的でなくなる。   As described above, when the excitation dichroic mirror of a normal microscope is also used as evanescent illumination, the displacement at the time of switching and replacement of the excitation dichroic mirror becomes a problem in the evanescent illumination. Therefore, as a countermeasure, it is conceivable to change the excitation dichroic mirror switching mechanism to one having higher accuracy than that used in a normal microscope. However, providing such a special excitation dichroic mirror switching mechanism is very expensive and impractical.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、常に正確なエバネッセント照明が可能な顕微鏡システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a microscope system capable of always performing accurate evanescent illumination.

請求項1記載の発明は、複数の波長のレーザ光を発生する光源と、前記光源からのレーザ光を対物レンズの瞳を含む光軸に垂直な面で集光させてエバネッセント照明を発生させる集光光学系と、前記エバネッセント照明により試料より発生する蛍光を観察する観察光学系と、前記光源のレーザ光の波長ごとに切換えまたは交換可能に設けられ、前記レーザ光を反射し、前記試料からの蛍光を透過する特性を有する複数種類の波長選択光学素子と、前記複数の波長選択光学素子の各々で反射される前記レーザ光の前記対物レンズでの集光位置のずれを補正する補正手段とを具備したことを特徴としている。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source for generating laser light having a plurality of wavelengths and a light source for generating evanescent illumination by condensing the laser light from the light source on a plane perpendicular to the optical axis including the pupil of the objective lens. An optical optical system, an observation optical system for observing fluorescence generated from the sample by the evanescent illumination, and a switchable or exchangeable for each wavelength of the laser light of the light source, reflect the laser light, A plurality of types of wavelength-selective optical elements having a property of transmitting fluorescence; and a correction unit that corrects a deviation of a condensing position of the laser light reflected by each of the plurality of wavelength-selective optical elements at the objective lens. It is characterized by having.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記補正手段は、前記波長選択光学素子に関する誤差に応じた補正値を記憶する記憶手段を有し、前記波長選択光学素子の切換えまたは交換により、前記記憶手段に記憶された補正値に基づいて前記光源からのレーザ光の前記対物レンズでの集光位置のずれを補正することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the correction unit includes a storage unit that stores a correction value according to an error related to the wavelength selection optical element, By exchanging, the deviation of the condensing position of the laser light from the light source at the objective lens is corrected based on the correction value stored in the storage means.

請求項3の発明は、請求項2記載の発明において、前記光源からのレーザ光を導出するためのファイバを有し、前記集光光学系は、前記ファイバのレーザ光出射端を前記対物レンズの瞳を含む光軸に垂直な面に投影させ、前記補正手段は、前記ファイバのレーザ光出射端を水平移動させる移動手段を有することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, the optical system according to the second aspect of the present invention has a fiber for deriving laser light from the light source, and the condensing optical system has a laser light emitting end of the fiber at the objective lens. Projecting onto a plane perpendicular to the optical axis including the pupil, the correction means includes moving means for horizontally moving the laser light emitting end of the fiber.

請求項4の発明は、請求項2記載の発明において、前記光源からのレーザ光を偏向する偏向ミラーを有し、該偏向ミラーを偏向することで、前記試料上を光スポットで2次元走査する共焦点観察機能をさらに有し、前記集光光学系は、前記偏向ミラーで偏向されるレーザ光を前記試料上でスポット照明する第1の状態と前記前記対物レンズの瞳を含む光軸に垂直な面に集光させる第2の状態を切換え可能に有し、前記補正手段は、前記第2の状態で、前記偏向ミラーの偏向角度を制御することにより行なうことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, there is provided a deflection mirror that deflects the laser light from the light source, and the deflection mirror is deflected to two-dimensionally scan the sample with a light spot. A confocal observation function, wherein the condensing optical system is perpendicular to an optical axis including a first state in which the laser beam deflected by the deflection mirror is spot-illuminated on the sample and the pupil of the objective lens The second state of condensing light onto a smooth surface is switchable, and the correction means is performed by controlling the deflection angle of the deflection mirror in the second state.

請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記波長選択光学素子は、キューブユニットに搭載された励起ダイクロックミラーからなり、前記キューブユニットを装着したキューブターレットにより前記励起ダイクロックミラーの切換えを可能にしたことを特徴としている。   A fifth aspect of the present invention is the cube turret according to any one of the first to fourth aspects, wherein the wavelength selection optical element is formed of an excitation dichroic mirror mounted on a cube unit. Thus, it is possible to switch the excitation dichroic mirror.

請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記補正手段は、前記キューブユニットと、該キューブユニットが装着された前記キューブターレットのポジションの関係から前記記憶手段の補正値を決定することを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the correction means determines a correction value of the storage means from the relationship between the cube unit and the position of the cube turret to which the cube unit is mounted. It is characterized by that.

本発明によれば、複数の蛍光色素を用いて蛍光観察を行なうような場合、効率よく励起光と蛍光を分離するため、それぞれの蛍光色素にあわせて光路上に配置され使用される波長選択光学素子の切換えまたは交換により生じる対物レンズの瞳面での集光位置ずれを、それぞれの波長選択光学素子ごとに補正することができるので、エバネッセント照明の照明NAを常に一定に保つことができ、安定したエバネッセント照明が可能な全反射蛍光観察を実現できる。   According to the present invention, when performing fluorescence observation using a plurality of fluorescent dyes, in order to efficiently separate excitation light and fluorescence, wavelength selective optics that is arranged and used on the optical path according to each fluorescent dye. Since the focus position shift on the pupil plane of the objective lens caused by switching or exchange of elements can be corrected for each wavelength selection optical element, the illumination NA of evanescent illumination can always be kept constant and stable. It is possible to realize total reflection fluorescence observation that enables evanescent illumination.

また、本発明によれば、予め波長選択光学素子に関する誤差に応じた補正値を記憶した記憶手段の補正値に基づいてレーザ光の対物レンズでの集光位置のずれを補正しているので、精度の高いずれ補正を行なうことができ、正確なエバネッセント照明を行なうことができる。   Further, according to the present invention, the deviation of the condensing position of the laser light at the objective lens is corrected based on the correction value of the storage means that stores the correction value corresponding to the error relating to the wavelength selection optical element in advance. Highly accurate correction can be performed, and accurate evanescent illumination can be performed.

さらに本発明によれば、走査型レーザ顕微鏡による共焦点観察に用いられる偏向ミラーを利用することで、対物レンズの集光位置のずれを補正できるので、システムの小型化を実現できるとともに、価格的にも安価にできる。   Furthermore, according to the present invention, since the deviation of the focusing position of the objective lens can be corrected by using a deflection mirror used for confocal observation with a scanning laser microscope, the system can be reduced in size and priced. Even cheaper.

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明が適用される顕微鏡システムの概略構成を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a microscope system to which the present invention is applied.

図において、1は光源としてのレーザ光源ユニットで、このレーザ光源ユニット1は、エバネッセント照明に用いられる488nmのレーザ光を発振するアルゴン(Ar)レーザ2と543nmのレーザ光を発振するグリーンヘリウムネオンレーザ3を有している。   In the figure, reference numeral 1 denotes a laser light source unit as a light source. The laser light source unit 1 includes an argon (Ar) laser 2 that oscillates a 488 nm laser beam used for evanescent illumination and a green helium neon laser that oscillates a 543 nm laser beam. 3.

グリーンヘリウムネオンレーザ3からのレーザ光の光路上には、反射ミラー4が配置されている。また、アルゴンレーザ2からのレーザ光の光路上には、反射ミラー4で反射されるレーザ光との交点上にダイクロイックミラー5が配置されている。ダイクロイックミラー5は、これら2つのレーザ光路を合成するもので、アルゴンレーザ2からのレーザ光を透過し、反射ミラー4で反射されるレーザ光を反射するようになっている。つまり、ここでのダイクロイックミラー5は、543nmのレーザ光を反射し、488nmのレーザ光を透過するような特性を有している。   A reflection mirror 4 is disposed on the optical path of the laser light from the green helium neon laser 3. Further, a dichroic mirror 5 is disposed on the intersection of the laser beam reflected by the reflection mirror 4 on the optical path of the laser beam from the argon laser 2. The dichroic mirror 5 combines these two laser light paths, and transmits the laser light from the argon laser 2 and reflects the laser light reflected by the reflection mirror 4. That is, the dichroic mirror 5 here has a characteristic of reflecting the laser beam of 543 nm and transmitting the laser beam of 488 nm.

ダイクロイックミラー5により合成されたレーザ光の光路上には、波長選択用の音響光学素子(AOTF)6が配置されている。ここでの音響光学素子6は、488nmと543nmの波長を選択するようになっている。   On the optical path of the laser beam synthesized by the dichroic mirror 5, an acoustooptic element (AOTF) 6 for wavelength selection is arranged. The acoustooptic device 6 here selects wavelengths of 488 nm and 543 nm.

音響光学素子6の出射端には、ファイバ7の入射端が配置され、このファイバ7を介してエバネッセント照明用のレーザ光を落射投光管としてのエバネッセント投光管8に導くようになっている。   An incident end of a fiber 7 is disposed at the exit end of the acoustooptic device 6, and the laser light for evanescent illumination is guided through this fiber 7 to an evanescent light projecting tube 8 as an epi-illumination light projecting tube. .

エバネッセント投光管8は、直線状の投光管本体801と、投光管本体801に対し直交する方向に突出した導光管802を有するもので、投光管本体801の一端部を倒立顕微鏡本体9の落射投光管取付部に図示しないネジにより固定されている。   The evanescent light projecting tube 8 includes a linear light projecting tube main body 801 and a light guide tube 802 protruding in a direction orthogonal to the light projecting tube main body 801. One end of the light projecting tube main body 801 is an inverted microscope. It is fixed to the incident light projection tube mounting portion of the main body 9 with screws (not shown).

エバネッセント投光管8は、投光管本体801の他方端に、落射照明用光源12が設けられている。この落射照明用光源12には、通常顕微鏡の落射蛍光照明用として、例えば、水銀ランプが用いられる。   The evanescent light projecting tube 8 is provided with an epi-illumination light source 12 at the other end of the light projecting tube main body 801. As the epi-illumination light source 12, for example, a mercury lamp is used for epi-illumination of an ordinary microscope.

エバネッセント投光管8の導光管802先端には、レーザ導入部8aが設けられている。このレーザ導入部8aには、ファイバ7の出射端が接続されている。レーザ導入部8aは、移動手段としての電動ステージ8bに搭載されている。電動ステージ8bは、図示しない電動機構により移動可能になっており、ファイバ7の出射端面を図示矢印8d方向に水平移動、つまりファイバ7端から出射するレーザ光の光軸と直交する面に沿った方向に移動可能になっている。   A laser introducing portion 8 a is provided at the tip of the light guide tube 802 of the evanescent projector tube 8. The exit end of the fiber 7 is connected to the laser introduction portion 8a. The laser introduction part 8a is mounted on an electric stage 8b as a moving means. The electric stage 8b is movable by an electric mechanism (not shown), and the emission end face of the fiber 7 is horizontally moved in the direction of the arrow 8d in the figure, that is, along the plane orthogonal to the optical axis of the laser beam emitted from the end of the fiber 7. It can move in the direction.

ファイバ7端から出射するレーザ光の光路上には、レンズ10を介して反射ミラー11が配置されている。反射ミラー11は、落射照明用光源12の照明光の光路とファイバ7端からのレーザ光の光路との交点に配置され、図示しない切替機構により光路から挿脱可能になっている。つまり、反射ミラー11は、光路上からの挿脱により、ファイバ7からのエバネッセント照明と落射照明用光源12からの通常の落射蛍光照明との光路切換えを行っている。図示例では、反射ミラー11が光路に挿入された状態、つまり、エバネッセント照明を行う状態に切換えられているものとする。   On the optical path of the laser beam emitted from the end of the fiber 7, a reflection mirror 11 is disposed via a lens 10. The reflection mirror 11 is disposed at the intersection of the optical path of the illumination light of the epi-illumination light source 12 and the optical path of the laser light from the end of the fiber 7, and can be inserted into and removed from the optical path by a switching mechanism (not shown). That is, the reflection mirror 11 switches the optical path between the evanescent illumination from the fiber 7 and the normal epifluorescence illumination from the epi-illumination light source 12 by insertion / removal from the optical path. In the illustrated example, it is assumed that the reflecting mirror 11 is switched to a state where it is inserted into the optical path, that is, a state where evanescent illumination is performed.

反射ミラー11の反射光路には、集光光学系を構成する集光レンズ13が配置されている。集光レンズ13は、ファイバ7の出射端面を、後述する対物レンズ14の瞳を含む光軸に垂直な面上である瞳位置14aの中心からオフセットした位置14bに投影するものである。   A condensing lens 13 constituting a condensing optical system is disposed in the reflection optical path of the reflection mirror 11. The condenser lens 13 projects the output end face of the fiber 7 to a position 14b offset from the center of the pupil position 14a on the plane perpendicular to the optical axis including the pupil of the objective lens 14 described later.

集光レンズ13より出射するレーザ光の光路には、キューブターレット15が配置されている。このキューブターレット15は、4種類のキューブユニットを保持可能にしたもので、モータ18により図示しないベアリングなどの摺動機構を介して回転切換え可能な構成になっている。   A cube turret 15 is disposed in the optical path of the laser light emitted from the condenser lens 13. The cube turret 15 can hold four types of cube units, and can be rotated and switched by a motor 18 via a sliding mechanism such as a bearing (not shown).

図示例では、2種類のキューブユニット16、17のみが装着され、このうちのキューブユニット16が集光レンズ13からのレーザ光の光路上に位置決めされているものとする。   In the illustrated example, only two types of cube units 16 and 17 are mounted, and the cube unit 16 is positioned on the optical path of the laser light from the condenser lens 13.

この場合、キューブユニット16は、波長選択光学素子として、488nmを反射し、500nm以上を透過する特性を有する励起ダイクロイックミラー16aと、488nmをカットし、488nmを照射することにより生じる蛍光波長を透過するバリアフィルタ16bを有している。また、キューブユニット17は、波長選択光学素子として、543nmを反射し、560nm以上を透過する特性を有する励起ダイクロイックミラー17aと、543nmをカットし、543nmを照射することにより生じる蛍光波長を透過するバリアフィルタ17bを有している。これらキューブユニット16、17は、キューブターレット15から取り外して、別のキューブユニットに交換することも可能である。   In this case, the cube unit 16 transmits, as a wavelength selection optical element, an excitation dichroic mirror 16a that reflects 488 nm and transmits 500 nm or more, and a fluorescence wavelength generated by cutting 488 nm and irradiating 488 nm. A barrier filter 16b is provided. In addition, the cube unit 17 is a wavelength selective optical element that reflects the light of 543 nm and transmits the light of 560 nm or more, and a barrier that transmits the fluorescence wavelength generated by cutting 543 nm and irradiating 543 nm. A filter 17b is provided. These cube units 16 and 17 can be removed from the cube turret 15 and replaced with other cube units.

キューブユニット16の励起ダイクロイックミラー16a(集光レンズ13からのレーザ光の光路上に位置決めされている)の反射光路には、対物レンズ14が配置されている。   The objective lens 14 is disposed in the reflected light path of the excitation dichroic mirror 16a of the cube unit 16 (positioned on the optical path of the laser light from the condenser lens 13).

対物レンズ14の焦点位置には、蛍光標識された試料21が配置されている。試料21は、倒立顕微鏡本体9の試料ステージ19上に配置されたカバーガラス20に固着されている。この場合、カバーガラス20と対物レンズ14の間には、高いNAを確保してエバネッセント照明による全反射を起こさせるようにするためのイマージョンオイルが充填されている。ここでのカバーガラス20とオイルの屈折率は、共にほぼ1.52である。   A fluorescently labeled sample 21 is disposed at the focal position of the objective lens 14. The sample 21 is fixed to a cover glass 20 disposed on the sample stage 19 of the inverted microscope body 9. In this case, the cover glass 20 and the objective lens 14 are filled with immersion oil for securing a high NA and causing total reflection by evanescent illumination. The refractive index of the cover glass 20 and oil here is approximately 1.52.

キューブユニット16の励起ダイクロイックミラー16a(集光レンズ13からのレーザ光の光路上に位置決めされている)の透過光路9aには、観察光学系を構成する結像レンズ22、反射ミラー23が配置されている。   In the transmission optical path 9a of the excitation dichroic mirror 16a of the cube unit 16 (positioned on the optical path of the laser light from the condenser lens 13), an imaging lens 22 and a reflection mirror 23 that constitute the observation optical system are arranged. ing.

反射ミラー23は、図示しない切替機構により光路上から挿脱可能になっている。この場合、反射ミラー23の光路上への挿脱は、単独でも、上述した反射ミラー11の光路への挿脱と連動させてもよい。図示例では、反射ミラー23が光路に挿入された状態を示している。   The reflection mirror 23 can be inserted and removed from the optical path by a switching mechanism (not shown). In this case, the insertion / removal of the reflection mirror 23 onto / from the optical path may be performed alone or in conjunction with the insertion / removal of the reflection mirror 11 into / from the optical path. In the illustrated example, a state where the reflection mirror 23 is inserted in the optical path is shown.

反射ミラー23が光路上に挿入されている状態で、反射ミラー23の反射光路9bには、撮像手段としてのCCDカメラ24が配置されている。CCDカメラ24には、結像レンズ22を透過した試料21からの蛍光が導かれ撮像面24aに結像される。また、反射ミラー23が光路上から外れた状態で、目視観察光路9cには、反射ミラー25と目視観察用ユニット26が配置されている。目視観察用ユニット26には、結像レンズ22を透過した試料21からの蛍光が導かれ、目視観察される。   In a state where the reflection mirror 23 is inserted on the optical path, a CCD camera 24 as an imaging unit is disposed in the reflection optical path 9b of the reflection mirror 23. The fluorescence from the sample 21 that has passed through the imaging lens 22 is guided to the CCD camera 24 and imaged on the imaging surface 24a. Further, the reflection mirror 25 and the visual observation unit 26 are arranged in the visual observation optical path 9c in a state where the reflection mirror 23 is off the optical path. The fluorescence from the sample 21 that has passed through the imaging lens 22 is guided to the visual observation unit 26 and visually observed.

一方、音響光学素子6、ファイバ7の出射端面を駆動する電動ステージ8bおよびキューブターレット15を回転駆動するモータ18には、制御部27が接続されている。制御部27は、これら音響光学素子6、電動ステージ8bおよびモータ18に制御信号を出力するものである。制御部27には、記憶手段としての記憶部27aが設けられている。   On the other hand, a controller 27 is connected to the acoustooptic device 6, the electric stage 8 b that drives the emission end face of the fiber 7, and the motor 18 that rotationally drives the cube turret 15. The control unit 27 outputs control signals to the acoustooptic device 6, the electric stage 8 b and the motor 18. The control unit 27 is provided with a storage unit 27a as a storage unit.

記憶部27aは、キューブターレット15に装着されるキューブユニット16,17および交換のため用意されているキューブユニット(図示せず)のそれぞれの励起ダイクロイックミラーの装着面の角度誤差、折返し位置誤差などに原因するファイバ7の出射端面の対物レンズ14の瞳位置14aへの投影位置のずれを補正するためのデータを記憶したもので、ここでは、予めキューブターレット15の回転ポジションにキューブユニット16,17を始め、交換のため用意されているキューブユニットをそれぞ装着し、この時のファイバ7の出射端面の対物レンズ14の瞳位置14aへの投影位置のずれの量を測定し、この測定結果から補正値を求めて記憶している。   The storage unit 27a is used for the angle error and the folding position error of the mounting surfaces of the excitation dichroic mirrors of the cube units 16 and 17 mounted on the cube turret 15 and the cube units (not shown) prepared for replacement. Data for correcting the deviation of the projection position of the exit end face of the fiber 7 to the pupil position 14a of the objective lens 14 is stored. Here, the cube units 16 and 17 are placed in advance at the rotational position of the cube turret 15. First, each cube unit prepared for replacement is mounted, and the amount of deviation of the projection position of the exit end face of the fiber 7 at this time onto the pupil position 14a of the objective lens 14 is measured and corrected from this measurement result. The value is obtained and stored.

そして、実際にキューブターレット15に、キューブユニット16、17などを装着すると、これらキューブユニット16、17が装着されたキューブターレット15の回転ポジションとの関係から補正値を記憶部27aから読み出し、この補正値を使って、電動ステージ8bの移動量を制御することにより、ファイバ7の出射端を対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14b(エバネッセント照明を行うために適した照明NAになる位置)に正確に投影させるようになっている。   When the cube turret 15 is actually mounted on the cube turret 15, the correction value is read from the storage unit 27a from the relationship with the rotational position of the cube turret 15 to which the cube units 16 and 17 are mounted. By using the value to control the amount of movement of the electric stage 8b, the position 14b in which the exit end of the fiber 7 is offset from the center of the pupil position 14a of the objective lens 14 (the illumination NA is suitable for performing evanescent illumination) Position).

次に、このように構成した第1の実施の形態の動作を説明する。   Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described.

いま、試料21には、488nmで励起し、520〜580nm位の蛍光を発する蛍光色素Fitcが標識されているものとする。   Now, it is assumed that the sample 21 is labeled with a fluorescent dye Fitc that is excited at 488 nm and emits fluorescence at about 520 to 580 nm.

すると、制御部27は、モータ18に指示してキューブユニット16が光路上に位置するように、キューブターレット15を回転駆動する。また、音響光学素子6に対しては、レーザ光源ユニット1のアルゴンレーザ2から発振する波長488nmのレーザ光を選択するように指示する。   Then, the control unit 27 instructs the motor 18 to rotationally drive the cube turret 15 so that the cube unit 16 is positioned on the optical path. Further, the acoustooptic device 6 is instructed to select laser light having a wavelength of 488 nm oscillated from the argon laser 2 of the laser light source unit 1.

さらに、制御部27は、キューブユニット16と、キューブユニット16が装着されたキューブターレット15の回転ポジションの関係から補正値を記憶部27aから読み出し、この補正値を使って、電動ステージ8bの水平移動量を制御し、ファイバ7の出射端を対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14b(エバネッセント照明を行うために適した照明NAになる位置)に正確に投影するように位置決め制御する。   Further, the control unit 27 reads a correction value from the storage unit 27a based on the relationship between the rotational position of the cube unit 16 and the cube turret 15 to which the cube unit 16 is mounted, and uses this correction value to move the electric stage 8b horizontally. The amount is controlled so that the output end of the fiber 7 is accurately projected to a position 14b (position where the illumination NA is suitable for performing evanescent illumination) offset from the center of the pupil position 14a of the objective lens 14. .

この状態で、アルゴンレーザ2から発振したレーザ波長488nmは、ダイクロイックミラー5、音響光学素子6を通過し、ファイバ7の入射端に導かれる。   In this state, the laser wavelength 488 nm oscillated from the argon laser 2 passes through the dichroic mirror 5 and the acoustooptic device 6 and is guided to the incident end of the fiber 7.

そして、ファイバ7から出射したレーザ光は、エバネッセント投光管8のレンズ10、反射ミラー11、集光レンズ13を通ってキューブユニット16に導かれる。   The laser light emitted from the fiber 7 is guided to the cube unit 16 through the lens 10, the reflection mirror 11, and the condenser lens 13 of the evanescent light projection tube 8.

キューブユニット16に搭載された励起ダイクロイックミラー16aは、488nmを反射するので、レーザ光は上方に反射され、対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14bに集光する。そして、対物レンズ14により、Fitcで蛍光標識された試料21をエバネッセント照明する。   Since the excitation dichroic mirror 16a mounted on the cube unit 16 reflects 488 nm, the laser light is reflected upward and condensed at a position 14b offset from the center of the pupil position 14a of the objective lens 14. Then, the objective lens 14 evanescently illuminates the sample 21 fluorescently labeled with Fitc.

この場合、ファイバ7の出射端面は、キューブユニット16の励起ダイクロイックミラー16aの装着面の角度誤差、折返し位置誤差などに原因する誤差を補正するため記憶部27aに記憶された補正値に基づいて電動ステージ8bにより位置決めされているので、正確なエバネッセント照明が可能になる。   In this case, the exit end face of the fiber 7 is electrically driven based on the correction value stored in the storage unit 27a in order to correct errors caused by the angle error of the mounting surface of the excitation dichroic mirror 16a of the cube unit 16 and the folding position error. Since it is positioned by the stage 8b, accurate evanescent illumination is possible.

このようなエバネッセント照明により試料21から発したFitcの蛍光(520〜580nm)は、対物レンズ14を透過し、キューブユニット16内の励起ダイクロイックミラー16a、バリアフィルタ16bを透過し、結像レンズ22に入射する。そして、反射ミラー23で反射され、CCDカメラ24の撮像面24aに結像し、エバネッセント照明による蛍光観察像が撮像される。   Fitc fluorescence (520 to 580 nm) emitted from the sample 21 by such evanescent illumination passes through the objective lens 14, passes through the excitation dichroic mirror 16 a and the barrier filter 16 b in the cube unit 16, and enters the imaging lens 22. Incident. Then, the light is reflected by the reflection mirror 23 and formed on the image pickup surface 24a of the CCD camera 24, and a fluorescence observation image by evanescent illumination is picked up.

また、反射ミラー23が光路からは外されている場合は、結像レンズ22を透過した蛍光は、反射ミラー25で反射され、目視観察用ユニット26で目視観察される。   When the reflection mirror 23 is removed from the optical path, the fluorescence transmitted through the imaging lens 22 is reflected by the reflection mirror 25 and visually observed by the visual observation unit 26.

次に、試料21を、543nmで励起し、560〜620nm位の蛍光を発する蛍光色素Tritcで標識されたものに交換したとする。   Next, it is assumed that the sample 21 is exchanged with one that is excited with 543 nm and labeled with a fluorescent dye Tritc that emits fluorescence at about 560 to 620 nm.

すると、制御部27は、モータ18に指示してキューブユニット17が光路上に位置するように、キューブターレット15を回転駆動する。また、音響光学素子6に対しては、レーザ光源ユニット1のグリーンヘリウムネオンレーザ3から発振する波長543nmを選択するように指示する。   Then, the control unit 27 instructs the motor 18 to rotationally drive the cube turret 15 so that the cube unit 17 is positioned on the optical path. Further, the acoustooptic device 6 is instructed to select the wavelength 543 nm oscillated from the green helium neon laser 3 of the laser light source unit 1.

さらに、制御部27は、キューブユニット17と、キューブユニット17が装着されたキューブターレット15の回転ポジションの関係から補正値を記憶部27aから読み出し、この補正値を使って、電動ステージ8bの水平移動量を制御し、ファイバ7の出射端を対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14b(エバネッセント照明を行うために適した照明NAになる位置)に正確に投影するように位置決め制御する。   Further, the control unit 27 reads a correction value from the storage unit 27a based on the relationship between the rotation position of the cube unit 17 and the cube turret 15 to which the cube unit 17 is mounted, and uses this correction value to move the electric stage 8b horizontally. The amount is controlled so that the output end of the fiber 7 is accurately projected to a position 14b (position where the illumination NA is suitable for performing evanescent illumination) offset from the center of the pupil position 14a of the objective lens 14. .

この状態で、グリーンヘリウムネオンレーザ3から発振したレーザ波長543nmは、反射ミラー4、ダイクロイックミラー5、音響光学素子6を通過し、ファイバ7の入射端に導かれる。   In this state, the laser wavelength 543 nm oscillated from the green helium neon laser 3 passes through the reflection mirror 4, the dichroic mirror 5, and the acoustooptic device 6 and is guided to the incident end of the fiber 7.

そして、ファイバ7から出射したレーザ光は、レンズ10、反射ミラー11、集光レンズ13を通ってキューブユニット17に導かれる。   The laser light emitted from the fiber 7 is guided to the cube unit 17 through the lens 10, the reflection mirror 11, and the condenser lens 13.

キューブユニット17に搭載された励起ダイクロイックミラー17aは、543nmを反射するので、レーザ光は上方に反射され、対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14bに集光する。そして、対物レンズ14により、Tritcで蛍光標識した試料21をエバネッセント照明する。   Since the excitation dichroic mirror 17a mounted on the cube unit 17 reflects 543 nm, the laser light is reflected upward and is condensed at a position 14b offset from the center of the pupil position 14a of the objective lens 14. Then, the objective lens 14 illuminates the sample 21 fluorescently labeled with Tric.

この場合も、ファイバ7の出射端面は、キューブユニット17の励起ダイクロイックミラー17aの装着面の角度誤差、折返し位置誤差などに原因する誤差を補正するため記憶部27aに記憶された補正値に基づいて電動ステージ8bにより位置決めされているので、正確なエバネッセント照明が可能になる。   Also in this case, the emission end face of the fiber 7 is based on the correction value stored in the storage unit 27a in order to correct errors caused by the angle error of the mounting surface of the excitation dichroic mirror 17a of the cube unit 17 and the folding position error. Since it is positioned by the electric stage 8b, accurate evanescent illumination becomes possible.

このようなエバネッセント照明により試料21から発したTritcの蛍光(560〜620nm)は、対物レンズ14を透過し、キューブユニット17内の励起ダイクロイックミラー17a、バリアフィルタ17bを透過し、結像レンズ22に入射する。そして、反射ミラー23で反射され、CCDカメラ24の撮像面24aに結像し、エバネッセント照明による蛍光観察像が撮像される。   Tric fluorescence (560 to 620 nm) emitted from the sample 21 by such evanescent illumination passes through the objective lens 14, passes through the excitation dichroic mirror 17 a and the barrier filter 17 b in the cube unit 17, and enters the imaging lens 22. Incident. Then, the light is reflected by the reflection mirror 23 and formed on the image pickup surface 24a of the CCD camera 24, and a fluorescence observation image by evanescent illumination is picked up.

また、反射ミラー23が光路からは外されている場合は、結像レンズ22を透過した蛍光は、反射ミラー25で反射され、目視観察用ユニット26で目視観察される。   When the reflection mirror 23 is removed from the optical path, the fluorescence transmitted through the imaging lens 22 is reflected by the reflection mirror 25 and visually observed by the visual observation unit 26.

図2は、図1の要部の拡大図で、励起ダイクロイックミラーを切換えたときの角度差により変化するエバネッセント照明の状態についてさらに詳しく説明するものである。   FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1 and explains in more detail the state of evanescent illumination that changes depending on the angle difference when the excitation dichroic mirror is switched.

この場合、例えば、対物レンズ14の持っているNA値(NAob)を1.46、焦点距離fobを3mm、試料21の屈折率nを1.38とし、最初にダイクロイックミラー16aで設定したエバネッセント照明の照明NAをNA102(図中の光線102のNA)とし、NA102=1.42とする。また、対物レンズ14の瞳位置14aからダイクロイックミラー16a上で照明光線が反射する位置までの距離を100mmと仮定する。 In this case, for example, the NA value (NAob) of the objective lens 14 is 1.46, the focal length fob is 3 mm, the refractive index n 2 of the sample 21 is 1.38, and the evanescent first set by the dichroic mirror 16a is used. The illumination NA of the illumination is NA 102 (the NA of the light beam 102 in the figure), and NA 102 = 1.42. Further, it is assumed that the distance from the pupil position 14a of the objective lens 14 to the position where the illumination light beam is reflected on the dichroic mirror 16a is 100 mm.

488nmのレーザ光を使用する場合、レーザ光は、ダイクロイックミラー16aで反射して対物レンズ14の瞳面上の位置14bに集光する(実線の光路101)。そして、対物レンズ14でコリメートされて標本21をエバネッセント照明する(実線の光路102)。   In the case of using 488 nm laser light, the laser light is reflected by the dichroic mirror 16a and condensed at a position 14b on the pupil plane of the objective lens 14 (solid optical path 101). Then, the specimen 21 is collimated by the objective lens 14 to illuminate the specimen 21 (solid light path 102).

この状態から、ダイクロイックミラー16aを17a(反射面のみ点線で表示)に切換えたときに、3′だけ反射面の角度がずれたと仮定する。すると、ダイクロイックミラー17a面で反射した光は、光路103(点線)を進み、対物レンズ14の瞳位置14bからずれた14b’に集光し、光路104(点線)により試料21を照明する。この時、対物レンズ14の瞳位置14aでの照射位置ずれ△R(14bと14b’の位置差)は、
ΔR=100×tan(3′×2)=0.175mm
となり、この時の照明NAのずれ量ΔNAは、下記のようになる。
From this state, it is assumed that when the dichroic mirror 16a is switched to 17a (only the reflection surface is indicated by a dotted line), the angle of the reflection surface is shifted by 3 '. Then, the light reflected by the surface of the dichroic mirror 17a travels along the optical path 103 (dotted line), is condensed on 14b ′ shifted from the pupil position 14b of the objective lens 14, and illuminates the sample 21 by the optical path 104 (dotted line). At this time, the irradiation position deviation ΔR (position difference between 14b and 14b ′) at the pupil position 14a of the objective lens 14 is
ΔR = 100 × tan (3 ′ × 2) = 0.175 mm
Thus, the deviation amount ΔNA of the illumination NA at this time is as follows.

ΔNA=ΔR/fob=0.175/3=0.058
従って、図中の光路104(点線)のように照明NAが小さくなる方向にずれると、
NA104=1.42−0.058=1.362
となり、全反射条件NA≧n(=1.38)を満足しなくなり、エバネッセント照明にならない。
ΔNA = ΔR / fob = 0.175 / 3 = 0.58
Therefore, if the illumination NA is shifted in the direction of decreasing as shown in the optical path 104 (dotted line) in the figure,
NA 104 = 1.42−0.058 = 1.362
Thus, the total reflection condition NA ≧ n 2 (= 1.38) is not satisfied, and evanescent illumination is not achieved.

一方、、図示の光路103、104(点線)とは逆に、照明NAが大きくなる方に同一量だけずれると、
NA104=1.42+0.058=1.478
となり、対物レンズ14の持っているNAob(=1.46)を超えてしまい、NAob(1.46)≧NAの条件を満足しなくなる。
On the other hand, contrary to the illustrated optical paths 103 and 104 (dotted lines), when the illumination NA is increased by the same amount,
NA 104 = 1.42 + 0.058 = 1.478
Thus, NAob (= 1.46) of the objective lens 14 is exceeded, and the condition of NAob (1.46) ≧ NA is not satisfied.

上記の例では、励起ダイクロイックミラーの角度差を3′としたが、通常の顕微鏡では5′以上ずれることもあり、さらに反射面の折り返し位置ずれも加算される。   In the above example, the angle difference of the excitation dichroic mirror is 3 ′. However, in a normal microscope, it may be shifted by 5 ′ or more, and the reflection position shift of the reflecting surface is also added.

以上より、キューブターレット15のキューブユニット16、17を切換える場合、光路上に位置されるキューブユニット16または17に対応する補正値を記憶部27aより読み出しファイバ7の出射端を対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14b(エバネッセント照明を行うために適した照明NAになる位置)に正確に投影させる制御を行なう必要性が要求されていることが分かる。   As described above, when the cube units 16 and 17 of the cube turret 15 are switched, the correction value corresponding to the cube unit 16 or 17 positioned on the optical path is read from the storage unit 27a, and the exit end of the fiber 7 is set to the pupil position of the objective lens 14. It can be seen that there is a need to perform control for accurately projecting to a position 14b offset from the center of 14a (position where the illumination NA is suitable for performing evanescent illumination).

従って、このようにすれば、複数の蛍光色素を用いて観察を行なうような場合、効率よく励起光と蛍光を分離するため、それぞれの蛍光色素にあわせた分光特性を有する励起ダイクロイックミラー16,17が用意され、これら励起ダイクロイックミラー16,17の最適なものを光路上に切換えて使用するようにしているが、キューブターレット15の切換の際に、キューブターレット15に装着されるキューブユニット16,17のダイクロイックミラー16a、17aに角度誤差や折返し位置誤差などが存在し、ファイバ7の出射端面の対物レンズ14の瞳位置14aへの投影位置にずれが発生していても、各キューブユニット16,17ごとに記憶部27aに記憶された補正値に基づいてファイバ7の出射端面を電動ステージ8bにより位置決め制御することにより、ファイバ7の出射端を対物レンズ14の瞳位置14aの中心からオフセットした位置14b(エバネッセント照明を行うために適した照明NAになる位置)に正確に投影することができる。これにより、蛍光色素にあわせた分光特性を有する励起ダイクロイックミラー16,17を切換えて使用しても、エバネッセント照明の照明NAを常に一定に保つことができ、安定したバネッセント照明が可能な全反射蛍光観察を実現できる。   Therefore, in this way, when observation is performed using a plurality of fluorescent dyes, the excitation dichroic mirrors 16 and 17 having spectral characteristics matched to the respective fluorescent dyes are used in order to efficiently separate the excitation light and fluorescence. Are prepared, and the optimum ones of the excitation dichroic mirrors 16 and 17 are switched on the optical path for use. However, when the cube turret 15 is switched, the cube units 16 and 17 attached to the cube turret 15 are used. Even if there is an angle error or a folding position error in the dichroic mirrors 16a and 17a, and the projection position of the exit end face of the fiber 7 onto the pupil position 14a of the objective lens 14 is deviated, each cube unit 16 and 17 can be displaced. The output end face of the fiber 7 is moved to the electric stage 8b based on the correction value stored in the storage unit 27a every time. By performing the positioning control, it is possible to accurately project the emission end of the fiber 7 to a position 14b offset from the center of the pupil position 14a of the objective lens 14 (position where the illumination NA is suitable for performing evanescent illumination). . As a result, even if the excitation dichroic mirrors 16 and 17 having spectral characteristics matched to the fluorescent dye are switched and used, the illumination NA of the evanescent illumination can always be kept constant, and the total reflection fluorescence capable of stable vanescent illumination. Observation can be realized.

また、このような補正値を用いたファイバ7の出射端面の移動制御は、キューブターレット切換えと連動して自動的に行なうことができるので、キューブターレット15を切換えても、照明のNAがずれることが全くなく、常に、正確なエバネッセント照明を行なうことができる。   Moreover, since the movement control of the exit end face of the fiber 7 using such a correction value can be automatically performed in conjunction with the cube turret switching, the illumination NA is shifted even when the cube turret 15 is switched. There is always no, and accurate evanescent illumination can always be performed.

さらに、キューブユニット16,17を切換えるキューブターレット15は、通常の顕微鏡に用いられるものをそのまま使用でき、切換え精度を考慮した特別なものを用意する必要がなく、さらに、落射投光管をエバネッセント投光管8に交換するのみで対応できるので、通常の顕微鏡からエバネッセント照明を採用したものへのシステムアップに簡単に応じることができ、コストに対しパフォーマンスの高い顕微鏡システムを実現できる。   Furthermore, the cube turret 15 for switching the cube units 16 and 17 can be used as it is for an ordinary microscope, and it is not necessary to prepare a special one considering the switching accuracy. Since it can be handled only by replacing the light tube 8, it is possible to easily respond to the system upgrade from a normal microscope to one using evanescent illumination, and a high-performance microscope system can be realized.

なお、上述した第1の実施の形態では、キューブユニットとして、488nm励起用のキューブユニット16と543nm励起用のキューブユニット17の2種類をキューブターレット15に装着したが、キューブターレット15の切換え可能な4つのポジション全てに、異なるキューブユニットを装着することも可能で、この場合も、キューブターレット15の4つのポジションとキューブユニットの関係から求められた補正値を記憶部27aに記憶させておき、キューブターレット15の切換えに連動して電動ステージ8bを移動させることで補正を行う。このようにすれば、さらに多くのキューブユニットを使用しても、正確なエバネッセント照明を行なうことが可能となる。   In the first embodiment described above, two types of cube units, the cube unit 16 for 488 nm excitation and the cube unit 17 for 543 nm excitation, are mounted on the cube turret 15, but the cube turret 15 can be switched. It is possible to attach different cube units to all four positions. In this case, the correction values obtained from the relationship between the four positions of the cube turret 15 and the cube units are stored in the storage unit 27a, Correction is performed by moving the electric stage 8b in conjunction with the switching of the turret 15. In this way, even if more cube units are used, accurate evanescent illumination can be performed.

また、各励起ダイクロイックミラーの角度誤差、折り返し位置誤差は、キューブターレット単体の組み立て精度に起因する誤差に加えて、キューブターレットによる切換えの機械的な誤差も組み合わせたものとなる。つまり、キューブターレットは、停止位置の再現性は十分な精度をもっているが、回転機構の軸ずれや位置決め機構の位置精度のばらつき等によりキューブの装着ポイント相互の停止位置に誤差が発生する。従って、これらを考慮してキューブユニットとキューブターレット15の回転ポジション位置の組合せに対応させて、電動ステージ8bの補正値を記憶部27aに記憶させておくことも可能である。この方法により、使用するキューブユニットの数が増えて、キューブターレット15の切換えポジションより多いキューブユニットを使用する場合に有効で、取り付けるポジションと、装着するキューブユニットの種類の組み合わせに対応する補正値を読み出し、補正することが可能なので、より多くのキューブユニットを切換え、交換しても、常に照明NAを正確に保て、正確なエバネッセント照明を実現できる。また、前記補正値は、あらかじめ出荷時に入力しておく方法や、使用者がキューブユニットを交換した時に対応する補正値を図示しない入力装置により入力することも可能である
(変形例)
この場合、光路上に位置されるキューブユニットの種類を認識する認識手段(例えば、センサ、バーコードなど)を設けるようにする。そして、光路上に配置されているキューブユニットが変更されたら、変更後のキューブユニットの種類を認識手段で認識し、この結果からキューブユニット毎の補正値により電動ステージ8bの補正を行う。
Further, the angle error and the folding position error of each excitation dichroic mirror are a combination of an error caused by the assembly accuracy of the cube turret alone and a mechanical error of switching by the cube turret. In other words, although the cube turret has sufficient accuracy in the reproducibility of the stop position, an error occurs in the stop position between the cube mounting points due to the shaft misalignment of the rotation mechanism and the variation in the position accuracy of the positioning mechanism. Therefore, in consideration of these, the correction value of the electric stage 8b can be stored in the storage unit 27a in correspondence with the combination of the rotational position positions of the cube unit and the cube turret 15. This method is effective when the number of cube units to be used is increased and more cube units are used than the switching position of the cube turret 15, and correction values corresponding to the combination of the position to be mounted and the type of cube unit to be mounted are set. Since reading and correction can be performed, the illumination NA can always be kept accurate and accurate evanescent illumination can be realized even when more cube units are switched and replaced. Further, the correction value can be input in advance by a method of inputting at the time of shipment, or a correction value corresponding to when the user replaces the cube unit (not shown).
In this case, recognition means (for example, a sensor, a barcode, etc.) for recognizing the type of cube unit positioned on the optical path is provided. And if the cube unit arrange | positioned on an optical path is changed, the kind of cube unit after a change will be recognized by a recognition means, and the correction | amendment of the electric stage 8b will be performed with the correction value for every cube unit from this result.

このようにすれば、キューブターレットの回転を電動でなく手動で行うようにしても補正を行なうことが可能となり、安価な顕微鏡にも適応できる。   In this way, correction can be made even if the cube turret is rotated manually instead of electrically, and can be applied to an inexpensive microscope.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

この第2の実施の形態では、エバネッセント照明を行なう全反射蛍光顕微鏡システムに、光走査ミラーによりレーザ光を偏向し、試料上、2次元にスポット光を走査し、試料から発する蛍光を共焦点ピンホールを介して共焦点観察する走査ユニットを組合せている。   In the second embodiment, a laser beam is deflected by an optical scanning mirror in a total reflection fluorescence microscope system that performs evanescent illumination, spot light is scanned two-dimensionally on a sample, and fluorescence emitted from the sample is emitted from a confocal pin. A scanning unit for confocal observation through a hole is combined.

図3は、本発明の第2の実施形態の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。   FIG. 3 shows a schematic configuration of the second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.

この場合、レーザ光源ユニット1は、エバネッセント照明用と共焦点観察用を共通に使用し、エバネッセント投光管は走査ユニット31に置き換えられている。   In this case, the laser light source unit 1 uses evanescent illumination and confocal observation in common, and the evanescent projector tube is replaced with a scanning unit 31.

そして、レーザ光源ユニット1の音響光学素子6の出射端は、ファイバ7を介して走査ユニット31に接続されている。   The emission end of the acoustooptic device 6 of the laser light source unit 1 is connected to the scanning unit 31 via the fiber 7.

走査ユニット31は、ファイバ7から出射されるレーザ光を導入するレーザ光導入ポート31aが設けられている。また、レーザ光導入ポート31aより出射されるレーザ光の光路上には、コリメートレンズ32、励起ダイクロイックミラー33が配置されている。   The scanning unit 31 is provided with a laser light introduction port 31 a for introducing laser light emitted from the fiber 7. A collimator lens 32 and an excitation dichroic mirror 33 are disposed on the optical path of the laser light emitted from the laser light introduction port 31a.

コリメートレンズ32は、レーザ光導入ポート31aより出射されるレーザ光をコリメート光に変換するものである。励起ダイクロイックミラー33は、レーザ光の波長(488nm、543nm)を反射し、試料21から発する蛍光の波長領域を透過するような特性を有している。   The collimating lens 32 converts the laser light emitted from the laser light introducing port 31a into collimated light. The excitation dichroic mirror 33 has a characteristic that reflects the wavelength (488 nm, 543 nm) of the laser beam and transmits the wavelength region of the fluorescence emitted from the sample 21.

励起ダイクロイックミラー33の反射光路上には、光走査手段としての光偏向ミラーユニット34が配置されている。光偏向ミラーユニット34は紙面の上下方向と紙面に垂直な方向に光を偏向する2組のガルバノスキャナミラーを有し、これらのガルバノスキャナミラーによりレーザ光を2次元方向に走査するようになっている。   On the reflection optical path of the excitation dichroic mirror 33, an optical deflection mirror unit 34 as optical scanning means is arranged. The light deflection mirror unit 34 has two sets of galvano scanner mirrors that deflect light in the vertical direction of the paper surface and the direction perpendicular to the paper surface. The galvano scanner mirrors scan the laser light in a two-dimensional direction. Yes.

光偏向ミラーユニット34より出射されるレーザ光の光路上には、瞳投影レンズ35が配置されている。瞳投影レンズ35から出射されるレーザ光の光路上には、集光レンズ36が配置されている。集光レンズ36は、瞳投影レンズ35から出射されるレーザ光を平行光(点線で示す光路36a)に変換し、キューブターレット15に装着された反射ミラーのみ取り付けたキューブユニット(図示せず)に入射するようにしている。   A pupil projection lens 35 is disposed on the optical path of the laser light emitted from the light deflection mirror unit 34. A condensing lens 36 is disposed on the optical path of the laser light emitted from the pupil projection lens 35. The condenser lens 36 converts the laser light emitted from the pupil projection lens 35 into parallel light (an optical path 36a indicated by a dotted line), and attaches it to a cube unit (not shown) in which only a reflection mirror attached to the cube turret 15 is attached. Incident light is incident.

なお、38はエバネッセント照明用のレンズユニットで、エバネッセント照明時のみ光路に挿入され、共焦点観察では、光路より外されている。つまり、エバネッセント照明では、対物レンズ14の瞳位置14aにレーザ光を集光させる必要があり、このために瞳投影レンズ35により集光される結像位置37を対物レンズ14の瞳位置14aに結像させるためレンズユニット38を光路に挿入可能にしている。   Reference numeral 38 denotes a lens unit for evanescent illumination, which is inserted into the optical path only during evanescent illumination, and is removed from the optical path in confocal observation. That is, in the evanescent illumination, it is necessary to focus the laser beam on the pupil position 14a of the objective lens 14. For this reason, the imaging position 37 that is collected by the pupil projection lens 35 is connected to the pupil position 14a of the objective lens 14. The lens unit 38 can be inserted into the optical path for imaging.

一方、励起ダイクロイックミラー33の透過光路上には、共焦点観察手段を構成する反射ミラー39、共焦点レンズ40、共焦点ピンホール41、励起レーザ光をカットし検出したい蛍光波長領域を取出すバリアフィルタ42および光検出器43が配置されている。ここでの光検出器43には、例えばフォトマルチプライアが用いられる。   On the other hand, on the transmission optical path of the excitation dichroic mirror 33, a reflection mirror 39 constituting a confocal observation means, a confocal lens 40, a confocal pinhole 41, and a barrier filter for extracting a fluorescence wavelength region to be detected by cutting the excitation laser light. 42 and a photodetector 43 are arranged. For example, a photomultiplier is used as the photodetector 43 here.

このような構成において、まず、共焦点観察について説明する。   In such a configuration, first, confocal observation will be described.

この場合、レーザ光源ユニット1からのレーザ光は、音響光学素子6より出射し、ファイバ7を介して走査ユニット31のレーザ光導入ポート31aに導入される。そして、コリメートレンズ32により平行光に変換され、励起ダイクロイックミラー33により励起レーザ光として下方に反射され、光偏向ミラーユニット34に入射する。   In this case, the laser light from the laser light source unit 1 is emitted from the acoustooptic device 6 and introduced into the laser light introduction port 31 a of the scanning unit 31 through the fiber 7. Then, it is converted into parallel light by the collimating lens 32, reflected downward as excitation laser light by the excitation dichroic mirror 33, and enters the light deflection mirror unit 34.

光偏向ミラーユニット34は、紙面の上下方向と紙面に垂直な方向に光を偏向する2組のガルバノスキャナミラーによりレーザ光を偏向する。そして、光偏向ミラーユニット34で偏向されたレーザ光は、瞳投影レンズ35を透過し、集光レンズ36で平行光に変換さる(点線で示す光路36a)。この時、エバネッセント照明用のレンズユニット38は、光路から外されている。   The light deflection mirror unit 34 deflects laser light by two sets of galvano scanner mirrors that deflect light in a vertical direction on the paper surface and a direction perpendicular to the paper surface. The laser light deflected by the light deflection mirror unit 34 passes through the pupil projection lens 35 and is converted into parallel light by the condenser lens 36 (optical path 36a indicated by a dotted line). At this time, the lens unit 38 for evanescent illumination is removed from the optical path.

集光レンズ36で平行光に変換されたレーザ光は、キューブターレット15に装着された反射ミラーのみ取り付けたキューブユニット(図示せず)により上方に反射され、対物レンズ14に平行光で入射し、対物レンズ14により集光され、試料21上に光スポットを結ぶ。この光スポットは、光偏向ミラーユニット34の光偏向により試料21上を2次元に走査される。   The laser light converted into parallel light by the condenser lens 36 is reflected upward by a cube unit (not shown) having only a reflection mirror attached to the cube turret 15, and is incident on the objective lens 14 as parallel light. The light is condensed by the objective lens 14 and a light spot is formed on the sample 21. This light spot is scanned two-dimensionally on the sample 21 by the light deflection of the light deflection mirror unit 34.

試料21上での光スポットの2次元走査により、蛍光が発すると、この蛍光は、励起レーザ光と逆方向に進み、集光レンズ36、瞳投影レンズ35、光偏向ミラーユニット34を介して励起ダイクロイックミラー33に達する。励起ダイクロイックミラー33に達した蛍光は、レーザ波長は反射し蛍光波長を透過する特性を有する励起ダイクロイックミラー33を透過し、反射ミラー39で反射し、共焦点レンズ40、共焦点ピンホール41、バリアフィルタ42を通過して光検出器43で検出される。   When fluorescence is emitted by two-dimensional scanning of the light spot on the sample 21, this fluorescence travels in the opposite direction to the excitation laser light, and is excited through the condenser lens 36, pupil projection lens 35, and light deflection mirror unit 34. The dichroic mirror 33 is reached. The fluorescence that has reached the excitation dichroic mirror 33 is transmitted through the excitation dichroic mirror 33 having the characteristics that the laser wavelength is reflected and the fluorescence wavelength is transmitted, is reflected by the reflection mirror 39, is confocal lens 40, confocal pinhole 41, barrier. The light passes through the filter 42 and is detected by the photodetector 43.

次に、エバネッセント照明による蛍光観察の説明を行なう。   Next, fluorescence observation using evanescent illumination will be described.

上述した共焦点観察では対物レンズ14にレーザ光を平行光で入射させる必要があるのに対して、エバネッセント照明では対物レンズ14の瞳位置14aにレーザ光を集光させる必要がある。このために瞳投影レンズ35により集光される結像位置37を対物レンズ14の瞳位置14aに結像させるためのレンズユニット38を光路に挿入する。   In the above-mentioned confocal observation, it is necessary to make the laser light incident on the objective lens 14 as parallel light, whereas in the evanescent illumination, it is necessary to focus the laser light on the pupil position 14a of the objective lens 14. For this purpose, a lens unit 38 for forming an imaging position 37 condensed by the pupil projection lens 35 at the pupil position 14a of the objective lens 14 is inserted into the optical path.

また、対物レンズ14の瞳位置14a上で結像させる位置(照明NAを決める)を制御するには、2組のガルバノスキャナミラーからなる光偏向ミラーユニット34内の1つガルバノスキャナミラー(紙面に対して上下方向に偏向するミラー)を利用し、このガルバノスキャナミラーを偏向させ、瞳投影レンズ35による結像位置37を変化させて、この結像位置37と光学的に共役関係である対物レンズ14の瞳位置14aでの集光位置を変化させることにより行う。   In addition, in order to control the position at which the image is formed on the pupil position 14a of the objective lens 14 (deciding the illumination NA), one galvano scanner mirror (on the paper surface) in the light deflection mirror unit 34 composed of two sets of galvano scanner mirrors. An objective lens that is optically conjugate with the imaging position 37 by changing the imaging position 37 of the pupil projection lens 35 by deflecting the galvano scanner mirror. This is done by changing the light collection position at the 14 pupil positions 14a.

この場合も、制御部27は、キューブユニット16、17が装着されたキューブターレット15の回転ポジションに対応する補正値を記憶部27aから読み出し、この補正値を使って、光偏向ミラーユニット34のガルバノスキャナミラーの偏向角を制御し、瞳投影レンズ35による結像位置37を変化させて、この結像位置37と光学的に共役関係である対物レンズ14の瞳位置14aでの集光位置を変化させる。   Also in this case, the control unit 27 reads out the correction value corresponding to the rotational position of the cube turret 15 to which the cube units 16 and 17 are mounted from the storage unit 27a, and uses this correction value to detect the galvano of the light deflection mirror unit 34. By controlling the deflection angle of the scanner mirror and changing the imaging position 37 by the pupil projection lens 35, the condensing position at the pupil position 14a of the objective lens 14 optically conjugate with the imaging position 37 is changed. Let

この状態から、レーザ光源ユニット1からのエバネッセント照明用のレーザ光は、図示実線の光路36bのように、瞳投影レンズ35からレンズユニット38、集光レンズ36を介して、キューブユニット16(または17)に導かれ、さらに対物レンズ14側に反射され、対物レンズ14の瞳位置14aの光軸中心からオフセットした位置14bに集光し、対物レンズ14を介して試料21にエバネッセント照明を行なう。   From this state, the laser light for evanescent illumination from the laser light source unit 1 is transmitted from the pupil projection lens 35 through the lens unit 38 and the condenser lens 36 as shown by the solid line optical path 36b in the drawing, and the cube unit 16 (or 17). ), Is reflected toward the objective lens 14 side, is condensed at a position 14b offset from the optical axis center of the pupil position 14a of the objective lens 14, and evanescent illumination is performed on the sample 21 via the objective lens 14.

この場合、上述したように励起レーザ波長として488nmの蛍光色素Fitcを用いた蛍光観察では、キューブターレット15をモータ18により回転切換してキューブユニット16を光路上に配置し、また、励起レーザ波長として543nmの蛍光色素Tritcを用いた蛍光観察では、キューブターレット15をモータ18により回転切換してキューブユニット17を光路上に配置するようになる。また、エバネッセント照明により試料21から発した蛍光は、上述した第1の実施形態と同様にCCDカメラ24または、目視観察用ユニット26により観察される。   In this case, as described above, in the fluorescence observation using the fluorescent dye Fitc of 488 nm as the excitation laser wavelength, the cube turret 15 is rotationally switched by the motor 18 and the cube unit 16 is arranged on the optical path. In fluorescence observation using the 543 nm fluorescent dye Tritc, the cube turret 15 is rotationally switched by the motor 18 to place the cube unit 17 on the optical path. Further, the fluorescence emitted from the sample 21 by the evanescent illumination is observed by the CCD camera 24 or the visual observation unit 26 as in the first embodiment described above.

従って、このようにすれば、キューブターレット15の切換の際に、キューブターレット15に装着されるキューブユニット16,17のダイクロイックミラー16a、17aに角度誤差や折返し位置誤差などが存在し、瞳投影レンズ35による結像位置37と光学的に共役関係である対物レンズ14の瞳位置14aでの集光位置にずれを生じていても、各キューブユニット16,17ごとに記憶部27aに記憶された補正値に基づいて光偏向ミラーユニット34のガルバノスキャナミラーの偏向角を制御することにより、瞳投影レンズ35による結像位置37と光学的に共役関係である対物レンズ14の瞳位置14aの光軸中心からオフセットした位置14bにレーザ光を正確に集光させることができる。これにより、蛍光色素にあわせた分光特性を有する励起ダイクロイックミラー16,17を切換えて使用しても、エバネッセント照明の照明NAを常に一定に保つことができ、安定したバネッセント照明が可能な全反射蛍光観察を実現できる。   Accordingly, when the cube turret 15 is switched, the dichroic mirrors 16a and 17a of the cube units 16 and 17 attached to the cube turret 15 have an angle error and a folding position error. Correction stored in the storage unit 27a for each of the cube units 16 and 17 even if there is a deviation in the condensing position at the pupil position 14a of the objective lens 14 that is optically conjugate with the imaging position 37 by the lens 35. By controlling the deflection angle of the galvano scanner mirror of the light deflection mirror unit 34 based on the value, the optical axis center of the pupil position 14a of the objective lens 14 that is optically conjugate with the imaging position 37 by the pupil projection lens 35 The laser beam can be accurately collected at the position 14b offset from the position. As a result, even if the excitation dichroic mirrors 16 and 17 having spectral characteristics matched to the fluorescent dye are switched and used, the illumination NA of the evanescent illumination can always be kept constant, and the total reflection fluorescence capable of stable vanescent illumination. Observation can be realized.

このような補正値を用いた光偏向ミラーユニット34のガルバノスキャナミラーの偏向制御は、キューブターレット切換えと連動して自動的に行なうことができるので、キューブターレット15を切換えても、照明のNAがずれることが全くなく、常に、正確なエバネッセント照明を行なうことができる。   Since the deflection control of the galvano scanner mirror of the light deflection mirror unit 34 using such a correction value can be automatically performed in conjunction with the cube turret switching, the NA of the illumination is maintained even when the cube turret 15 is switched. There is no deviation at all and accurate evanescent illumination can always be performed.

さらに、走査型レーザ顕微鏡による共焦点観察を行なうための光偏向ミラーユニット34(図示しない制御ドライバも含む)を、対物レンズ14の瞳位置14aへのレーザ光の集光位置の補正のための制御機能と共用できるので、システムの小型化を実現できるとともに、価格的にも安価にできる。共焦点観察を行なうレーザ光源とエバネッセント照明を行なうレーザ光源を共用できるので、さらにシステムの小型化、安価が実現できる。また、この場合も、落射投光管を走査ユニット31に交換するのみで、通常の顕微鏡からエバネッセント照明を採用したものへのシステムアップに簡単に応じることができるので、コストに対しパフォーマンスの高い顕微鏡システムを実現できる。   Further, a light deflection mirror unit 34 (including a control driver (not shown)) for performing confocal observation with a scanning laser microscope is controlled for correcting the condensing position of the laser light at the pupil position 14a of the objective lens 14. Since it can be shared with functions, the system can be miniaturized and the price can be reduced. Since the laser light source for confocal observation and the laser light source for evanescent illumination can be shared, the system can be further reduced in size and cost. Also in this case, simply replacing the epi-illumination projection tube with the scanning unit 31 makes it possible to easily respond to the system upgrade from a normal microscope to one using evanescent illumination. A system can be realized.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not change the summary.

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。   Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. If the above effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態のエバネッセント照明について詳しく説明するため、図1を拡大して示す図。The figure which expands and shows FIG. 1 in order to demonstrate in detail the evanescent illumination of 1st Embodiment. 本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 1st Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…レーザ光源ユニット、2…アルゴンレーザ
3…グリーンヘリウムネオンレーザ、4…反射ミラー
5…ダイクロイックミラー、6…音響光学素子
7…ファイバ、8…エバネッセント投光管
8a…レーザ導入部、8b…電動ステージ、8d…矢印
801…投光管本体、802…導光管、9…倒立顕微鏡本体
9a…透過光路、9b…反射光路、9c…目視観察光路
10…レンズ、11…反射ミラー、12…落射照明用光源
13…集光レンズ、14…対物レンズ、14a…瞳位置
14b、14b’…位置、15…キューブターレット、16.17…キューブユニット
16a…励起ダイクロイックミラー、16b…バリアフィルタ
17…キューブユニット、17a…励起ダイクロイックミラー
17b…バリアフィルタ、18…モータ
19…試料ステージ、20…カバーガラス
21…試料、22…結像レンズ、23…反射ミラー
24…CCDカメラ、25…反射ミラー、26…目視観察用ユニット
27…制御部、27a…記憶部
31…走査ユニット、31a…レーザ光導入ポート
32…コリメートレンズ、33…励起ダイクロイックミラー
34…光偏向ミラーユニット、35…瞳投影レンズ
36…集光レンズ、36a、36b…光路、37…結像位置
38…レンズユニット、39…反射ミラー
40…共焦点レンズ、41…共焦点ピンホール
42…バリアフィルタ、43…光検出器
101〜104…光路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source unit, 2 ... Argon laser 3 ... Green helium neon laser, 4 ... Reflection mirror 5 ... Dichroic mirror, 6 ... Acousto-optic element 7 ... Fiber, 8 ... Evanescent projector tube 8a ... Laser introduction part, 8b ... Electricity Stage, 8d ... Arrow 801 ... Projection tube body, 802 ... Light guide tube, 9 ... Inverted microscope body 9a ... Transmission light path, 9b ... Reflection light path, 9c ... Visual observation light path 10 ... Lens, 11 ... Reflection mirror, 12 ... Epi-illumination Illumination light source 13 ... Condensing lens, 14 ... Objective lens, 14a ... Pupil position 14b, 14b '... Position, 15 ... Cube turret, 16.17 ... Cube unit 16a ... Excitation dichroic mirror, 16b ... Barrier filter 17 ... Cube unit 17a ... excitation dichroic mirror 17b ... barrier filter, 18 ... motor 19 ... Material stage 20 ... Cover glass 21 ... Sample, 22 ... Imaging lens, 23 ... Reflection mirror 24 ... CCD camera, 25 ... Reflection mirror, 26 ... Visual observation unit 27 ... Control unit, 27a ... Storage unit 31 ... Scanning unit 31a ... Laser light introduction port 32 ... Collimate lens 33 ... Excitation dichroic mirror 34 ... Light deflection mirror unit 35 ... Pupil projection lens 36 ... Condensing lens 36a, 36b ... Optical path 37 ... Image forming position 38 ... Lens unit , 39: reflection mirror 40 ... confocal lens, 41 ... confocal pinhole 42 ... barrier filter, 43 ... photodetectors 101-104 ... optical path

Claims (6)

複数の波長のレーザ光を発生する光源と、
前記光源からのレーザ光を対物レンズの瞳を含む光軸に垂直な面で集光させてエバネッセント照明を発生させる集光光学系と、
前記エバネッセント照明により試料より発生する蛍光を観察する観察光学系と、
前記光源のレーザ光の波長ごとに切換えまたは交換可能に設けられ、前記レーザ光を反射し、前記試料からの蛍光を透過する特性を有する複数種類の波長選択光学素子と、
前記複数の波長選択光学素子の各々で反射される前記レーザ光の前記対物レンズでの集光位置のずれを補正する補正手段と
を具備したことを特徴とする顕微鏡システム。
A light source that generates laser light of a plurality of wavelengths;
A condensing optical system for generating evanescent illumination by condensing the laser light from the light source on a plane perpendicular to the optical axis including the pupil of the objective lens;
An observation optical system for observing fluorescence generated from the sample by the evanescent illumination;
A plurality of types of wavelength-selective optical elements that are provided so as to be switched or exchangeable for each wavelength of the laser light of the light source, reflect the laser light, and transmit fluorescence from the sample;
A microscope system comprising: a correcting unit that corrects a deviation of a condensing position of the laser light reflected by each of the plurality of wavelength selection optical elements at the objective lens.
前記補正手段は、前記波長選択光学素子に関する誤差に応じた補正値を記憶する記憶手段を有し、前記波長選択光学素子の切換えまたは交換により、前記記憶手段に記憶された補正値に基づいて前記光源からのレーザ光の前記対物レンズでの集光位置のずれを補正することを特徴とする請求項1記載の顕微鏡システム。 The correction unit includes a storage unit that stores a correction value according to an error related to the wavelength selection optical element, and is based on the correction value stored in the storage unit by switching or replacement of the wavelength selection optical element. The microscope system according to claim 1, wherein a deviation of a condensing position of the laser light from the light source at the objective lens is corrected. 前記光源からのレーザ光を導出するためのファイバを有し、
前記集光光学系は、前記ファイバのレーザ光出射端を前記対物レンズの瞳を含む光軸に垂直な面に投影させ、
前記補正手段は、前記ファイバのレーザ光出射端を水平移動させる移動手段を有する
ことを特徴とする請求項2記載の顕微鏡システム。
A fiber for deriving laser light from the light source;
The condensing optical system projects the laser beam emission end of the fiber onto a plane perpendicular to the optical axis including the pupil of the objective lens,
The microscope system according to claim 2, wherein the correction unit includes a moving unit that horizontally moves a laser beam emission end of the fiber.
前記光源からのレーザ光を偏向する偏向ミラーを有し、該偏向ミラーを偏向することで、前記試料上を光スポットで2次元走査する共焦点観察機能をさらに有し、
前記集光光学系は、前記偏向ミラーで偏向されるレーザ光を前記試料上でスポット照明する第1の状態と前記前記対物レンズの瞳を含む光軸に垂直な面に集光させる第2の状態を切換え可能に有し、
前記補正手段は、前記第2の状態で、前記偏向ミラーの偏向角度を制御することにより行なうことを特徴とする請求項2記載の顕微鏡システム。
A deflection mirror that deflects the laser light from the light source, and further having a confocal observation function that two-dimensionally scans the sample with a light spot by deflecting the deflection mirror;
The condensing optical system condenses the laser beam deflected by the deflecting mirror onto a surface perpendicular to the optical axis including the first state in which spot illumination is performed on the sample and the pupil of the objective lens. The state can be switched,
The microscope system according to claim 2, wherein the correction unit is configured to control a deflection angle of the deflection mirror in the second state.
前記波長選択光学素子は、キューブユニットに搭載された励起ダイクロックミラーからなり、前記キューブユニットを装着したキューブターレットにより前記励起ダイクロックミラーの切換えを可能にしたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の顕微鏡システム。 5. The wavelength selective optical element includes an excitation dichroic mirror mounted on a cube unit, and the excitation dichroic mirror can be switched by a cube turret equipped with the cube unit. The microscope system according to any one of the above. 前記補正手段は、前記キューブユニットと、該キューブユニットが装着された前記キューブターレットのポジションの関係から前記記憶手段の補正値を決定することを特徴とする請求項5記載の顕微鏡システム。 The microscope system according to claim 5, wherein the correction unit determines a correction value of the storage unit from a relationship between a position of the cube unit and the cube turret to which the cube unit is mounted.
JP2003355461A 2003-10-15 2003-10-15 Microscope system Expired - Fee Related JP4451110B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003355461A JP4451110B2 (en) 2003-10-15 2003-10-15 Microscope system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003355461A JP4451110B2 (en) 2003-10-15 2003-10-15 Microscope system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005121822A JP2005121822A (en) 2005-05-12
JP4451110B2 true JP4451110B2 (en) 2010-04-14

Family

ID=34613044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003355461A Expired - Fee Related JP4451110B2 (en) 2003-10-15 2003-10-15 Microscope system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4451110B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009092868A (en) * 2007-10-05 2009-04-30 Nikon Corp Optical device and controller
JP5003404B2 (en) * 2007-10-15 2012-08-15 株式会社ニコン Microscope illumination system
JP5722115B2 (en) * 2011-05-11 2015-05-20 オリンパス株式会社 Scanning microscope equipment
JP6326098B2 (en) * 2016-08-15 2018-05-16 オリンパス株式会社 Microscope equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005121822A (en) 2005-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190258040A1 (en) Laser scan confocal microscope
US6909542B2 (en) Laser microscope
JP4242617B2 (en) Scanning laser microscope system
US7239384B2 (en) Laser-scanning fluoroscopy apparatus
US20100172021A1 (en) Laser microscope
US6924490B2 (en) Microscope system
EP2503371B1 (en) Microscope with misalignment correction means
JP2007506955A (en) Scanning microscope with evanescent wave illumination
JP4854880B2 (en) Laser microscope
JPH11231222A (en) Microscope with scanning unit, and arrangement therefor and operation method therefor
JP2006522948A (en) Microscope arrangement
JP4128387B2 (en) Microscope equipment
JP5633706B2 (en) Confocal light scanner and confocal microscope
JP4451110B2 (en) Microscope system
JP4169396B2 (en) Scanning laser microscope
JP2009036978A (en) Confocal microscope
JP4700334B2 (en) Total reflection fluorescence microscope
JP5307868B2 (en) Total reflection microscope
JP2005181891A (en) Laser microscope
JPH10197799A (en) Optical axis deviation correcting device and scan type optical microscope
JP6024576B2 (en) Light source unit for confocal microscope
JP4225850B2 (en) Laser microscope
JP2005234281A (en) Confocal microscope

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100105

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100127

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4451110

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130205

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140205

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees