JP5963432B2 - microscope - Google Patents

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Description

本発明は、顕微鏡に関するものである。   The present invention relates to a microscope.

従来、エバネッセント照明を行う顕微鏡システムにおいて、光源と標本へ照明光を照射する対物レンズとの間に、ベアリング等により回転可能に支持されたターレット機構を備えた顕微鏡が知られている(例えば、特許文献1参照)。この顕微鏡は、ターレット機構により複数の光学素子を切り替えて照明を行うようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a microscope system that performs evanescent illumination, a microscope is known that includes a turret mechanism that is rotatably supported by a bearing or the like between a light source and an objective lens that irradiates a specimen with illumination light (for example, patents). Reference 1). This microscope performs illumination by switching a plurality of optical elements by a turret mechanism.

また、この顕微鏡は、ターレット機構により複数の光学素子を切り替えて照明を行う際、ターレット機構の光学素子が切り替わった際の光路のズレを記録して光路を補正する補正機構を備えている。   The microscope also includes a correction mechanism that corrects the optical path by recording a deviation of the optical path when the optical element of the turret mechanism is switched when the plurality of optical elements are switched by the turret mechanism.

特開2005−121822号公報JP 2005-121822 A

特許文献1に開示されている顕微鏡において、ベアリングにより回転可能に支持されたターレット機構では、ターレットが1周回転する場合に、ベアリングのボールは半周回転することとなる。ここで、ベアリングのボールの大きさにはバラつきがあり、さらにベアリングのボールは正確には真球ではない。   In the microscope disclosed in Patent Document 1, in the turret mechanism that is rotatably supported by the bearing, when the turret rotates one turn, the ball of the bearing rotates half a turn. Here, the size of the ball of the bearing varies, and the ball of the bearing is not exactly a true sphere.

したがって、例えばターレットを同一方向に複数回転した際、奇数周回転した場合と偶数周回転した場合とでボールの配置が異なるため、ターレットの角度にズレが生じる。よって、光学素子毎に光路を補正しても、ターレットの回転数によっては光路ズレが生じてしまい、精度の良い観察を行うことができない。   Therefore, for example, when the turret is rotated a plurality of times in the same direction, the turret angle is deviated because the arrangement of the balls is different depending on whether the turret is rotated oddly or evenly. Therefore, even if the optical path is corrected for each optical element, an optical path shift occurs depending on the number of rotations of the turret, and accurate observation cannot be performed.

ベアリングのボールの大きさが均一且つその形状が正確に真球であれば、上記のような不都合は発生しないが、ボールを均一且つ正確に真球となるように加工することは現実的に非常に困難である。   If the size of the ball of the bearing is uniform and the shape is exactly spherical, the above disadvantages will not occur, but it is practically very difficult to process the ball to be uniform and accurately spherical. It is difficult to.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の光学素子が設けられたターレットを備えた顕微鏡において、ターレットを回転させた場合に、その光路ズレを防止することができる顕微鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances described above, and in a microscope provided with a turret provided with a plurality of optical elements, a microscope capable of preventing optical path deviation when the turret is rotated. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第1の態様は、光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、前記分岐部が、ステータと、該ステータに固定されたベアリングと、該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、前記ロータを軸線回りに回転させて、前記光路上に配置する前記光学素子を択一的に切り替える回転機構とを備え、前記回転機構が、前記ロータの基準位置を決めるセンサーと、前記ロータの回転量が前記基準位置から1回転以上しないように制御する制御手段とを備える顕微鏡である。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The first aspect of the present invention irradiates the sample with light from a light source, and on the optical path connecting the light source and the objective lens according to the wavelength of light, and an objective lens that collects observation light from the sample. A branch portion that branches an optical path, and the branch portion is provided in the rotor, a bearing fixed to the stator, a rotor rotatably supported to the stator by the bearing, and the rotor. A plurality of optical elements that are selectively switched on the optical path to perform the branching, and a rotation mechanism that selectively switches the optical elements disposed on the optical path by rotating the rotor around an axis. And the rotation mechanism includes a sensor that determines a reference position of the rotor, and a control unit that controls the rotation amount of the rotor so that it does not rotate more than one rotation from the reference position.

本発明の第1の態様によれば、対物レンズにより光源からの光が照射され、標本からの観察光は対物レンズにより集められる。対物レンズにより集められた観察光は、光路上に配置された光学素子により光源からの光と分岐される。この際、回転機構により複数の光学素子が設けられたロータをその軸線回りに回転させることで、光源からの光および観察光の光路上に配置される光学素子が択一的に切り替えられ、光源からの光と観察光のそれぞれの波長に応じた光学素子が光路上に配置される。   According to the first aspect of the present invention, light from the light source is irradiated by the objective lens, and observation light from the specimen is collected by the objective lens. The observation light collected by the objective lens is branched from the light from the light source by an optical element arranged on the optical path. At this time, the optical element disposed on the optical path of the light from the light source and the observation light is selectively switched by rotating the rotor provided with the plurality of optical elements by the rotation mechanism around its axis. Optical elements corresponding to the wavelengths of the light from and the observation light are arranged on the optical path.

この場合において、回転機構では、センサーによりロータの基準位置が決定され、制御手段により、ロータの回転量が前記基準位置から1回転以上しないように制御される。これにより、回転機構により光源からの光および観察光の光路上に配置する光学素子を切り替えた場合に、その光学素子とベアリングのボールとの位置関係を常に同一にすることができる。したがって、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができる。これにより、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止して、標本の観察精度を向上することができる。   In this case, in the rotation mechanism, the reference position of the rotor is determined by the sensor, and the rotation amount of the rotor is controlled by the control means so that it does not exceed one rotation from the reference position. Thereby, when the optical element arranged on the optical path of the light from the light source and the observation light is switched by the rotation mechanism, the positional relationship between the optical element and the ball of the bearing can always be the same. Therefore, the reproducibility of the angle of the optical element with respect to the optical path axis of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched by the rotation mechanism can be improved. Thereby, the optical path shift of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched can be prevented, and the observation accuracy of the specimen can be improved.

上記態様において、前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正する補正手段を備えることとしてもよい。
このような補正手段を備えることで、回転機構により光学素子を切り替えた場合において、各光学素子の角度や位置の誤差によって生じる対物レンズの集光位置ズレを、光学素子ごとに補正することができる。これにより、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレをさらに小さくして、標本の観察精度を向上することができる。
The said aspect WHEREIN: It is good also as providing the correction | amendment means which correct | amends the shift | offset | difference of the condensing position of the light from the said light source by the said objective lens.
By providing such a correction means, when the optical elements are switched by the rotation mechanism, it is possible to correct, for each optical element, the converging position shift of the objective lens caused by an error in the angle or position of each optical element. . Thereby, the optical path deviation of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched can be further reduced, and the specimen observation accuracy can be improved.

上記態様において、前記補正手段が、各前記光学素子に対応付けられた補正情報を記憶する記憶部を有し、前記光路上に選択配置される前記光学素子に応じて、前記記憶部に記憶された補正情報に基づいて前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正することとしてもよい。   In the above aspect, the correction unit includes a storage unit that stores correction information associated with each optical element, and is stored in the storage unit according to the optical element that is selectively arranged on the optical path. Based on the correction information, the deviation of the condensing position of the light from the light source by the objective lens may be corrected.

このような構成とすることで、予め光学素子に対応付けられた補正情報を記憶部に記憶させ、光源からの光および観察光の光路上に配置される光学素子に応じた補正情報を記憶部から読み出して、該補正情報に基づいて対物レンズによる光源からの光の集光位置のズレを補正することができる。これにより、光源からの光の集光位置のズレ補正を高精度に行うことができ、標本の観察精度を向上することができる。   With such a configuration, correction information associated with the optical element in advance is stored in the storage unit, and correction information according to the optical element arranged on the optical path of the light from the light source and the observation light is stored in the storage unit. The deviation of the light condensing position of the light from the light source by the objective lens can be corrected based on the correction information. This makes it possible to correct the deviation of the light collection position of the light from the light source with high accuracy and improve the observation accuracy of the specimen.

上記態様において、前記回転機構が、前記ロータの回転角度を規制するストッパを備えることとしてもよい。
このような構成とすることで、ストッパにより、光学素子の切り替えの際に、ロータの回転量を基準位置から確実に1回転以上しないようにすることができる。これにより、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができ、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止することができる。
In the above aspect, the rotation mechanism may include a stopper that regulates the rotation angle of the rotor.
With this configuration, the stopper can reliably prevent the rotation amount of the rotor from exceeding one rotation from the reference position when the optical element is switched. This can improve the reproducibility of the angle of the optical element with respect to the optical path axis of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched by the rotation mechanism, and the light from the light source when the optical element is switched. In addition, it is possible to prevent an optical path shift of the observation light.

上記態様において、前記回転機構が、前記ロータの周方向に設けられたベルトと、該ベルトを駆動させるモータとを備えることとしてもよい。
このような構成とすることで、モータによりロータの周方向に設けられたベルトを駆動させることで、振動を抑えて安定的にロータ(およびロータに設けられた複数の光学素子)をその軸線回りに回転させるとともに、回転機構のバックラッシを無くしてその停止精度を向上することができる。これにより、回転機構の回転軸と光学素子の反射面とが直交してない場合において、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができ、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止することができる。
In the above aspect, the rotation mechanism may include a belt provided in a circumferential direction of the rotor and a motor that drives the belt.
With such a configuration, the belt provided in the circumferential direction of the rotor is driven by the motor, so that the vibration (and a plurality of optical elements provided in the rotor) can be stably rotated around the axis line by suppressing vibration. And the back accuracy of the rotating mechanism can be eliminated to improve the stopping accuracy. Thus, when the rotation axis of the rotation mechanism and the reflection surface of the optical element are not orthogonal, the angle of the optical element with respect to the optical path axis of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched by the rotation mechanism. The reproducibility can be improved, and the optical path deviation of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched can be prevented.

上記態様において、前記回転機構が、前記ロータを停止させる際、一方向に前記ロータを回転させた後に、該一方向とは逆方向に前記ロータを回転させて前記ロータを停止させることとしてもよい。
回転機構により、このようにロータ(およびロータに設けられた複数の光学素子)を停止させることで、回転機構の回転軸と光学素子の反射面とが直交してない場合において、回転機構のバックラッシ補正を行うことができ、その停止精度を向上することができる。これにより、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができ、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止することができる。
In the above aspect, when the rotation mechanism stops the rotor, the rotation mechanism may rotate the rotor in one direction and then rotate the rotor in a direction opposite to the one direction to stop the rotor. .
By stopping the rotor (and the plurality of optical elements provided on the rotor) in this way by the rotation mechanism, the backlash of the rotation mechanism can be achieved when the rotation axis of the rotation mechanism and the reflection surface of the optical element are not orthogonal to each other. Correction can be performed, and the stopping accuracy can be improved. This can improve the reproducibility of the angle of the optical element with respect to the optical path axis of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched by the rotation mechanism, and the light from the light source when the optical element is switched. In addition, it is possible to prevent an optical path shift of the observation light.

本発明の第2の態様は、光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、前記分岐部が、ステータと、該ステータに固定されたベアリングと、該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、前記ロータが所定の基準位置から1回転以上回転しないように前記ロータの回転角度を規制するストッパとを備える顕微鏡である。
本発明の第2の態様によれば、前述の第1の態様と同様に、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止して、標本の観察精度を向上することができる。また、ストッパのみでロータの回転角度を規制することで、シンプルな装置構成として装置コストの低減を図ることができる。
According to a second aspect of the present invention, the sample is irradiated with light from a light source, and an objective lens that collects observation light from the sample and an optical path connecting the light source and the objective lens according to the wavelength of light. A branch portion that branches an optical path, and the branch portion is provided in the rotor, a bearing fixed to the stator, a rotor rotatably supported to the stator by the bearing, and the rotor. A microscope comprising a plurality of optical elements that are selectively arranged on the optical path to perform the branching, and a stopper that restricts the rotation angle of the rotor so that the rotor does not rotate more than one rotation from a predetermined reference position. It is.
According to the second aspect of the present invention, similarly to the first aspect described above, the optical path deviation of the light from the light source and the observation light when the optical element is switched is prevented, and the specimen observation accuracy is improved. be able to. Further, by restricting the rotation angle of the rotor only by the stopper, the device cost can be reduced as a simple device configuration.

本発明によれば、複数の光学素子が設けられたターレットを備えた顕微鏡において、ターレットを回転させた場合に、その光路ズレを防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, when a turret is rotated in a microscope including a turret provided with a plurality of optical elements, the optical path can be prevented from being shifted.

本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a microscope according to a first embodiment of the present invention. 図1の第1のビームスプリッタの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the 1st beam splitter of FIG. 図1の第1のビームスプリッタの横断面図である。It is a cross-sectional view of the first beam splitter of FIG. 図3のベアリングの横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the bearing of FIG. 3. 図1の第1のビームスプリッタにおいてバックラッシ補正を行う際の動作を説明する横断面図である。It is a cross-sectional view explaining the operation | movement at the time of performing backlash correction in the 1st beam splitter of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the microscope which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡1について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡1は、図1に示されるように、レーザ光を発するレーザ光源11と、照明光を発する光源21と、レーザ光および光源21からの照明光を標本Aに照射する対物レンズ31と、レーザ光を標本Aに照射することで発生する蛍光を検出する第1の検出光学系10と、光源21による照明光を標本Aに照射した際の蛍光を含む戻り光を検出する第2の検出光学系20とを備えている。
[First Embodiment]
A microscope 1 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the microscope 1 according to this embodiment includes a laser light source 11 that emits laser light, a light source 21 that emits illumination light, and an objective that irradiates the specimen A with the laser light and illumination light from the light source 21. The lens 31, the first detection optical system 10 that detects fluorescence generated by irradiating the sample A with laser light, and return light including fluorescence when the sample A is irradiated with illumination light from the light source 21 are detected. And a second detection optical system 20.

レーザ光源11は、標本A内の蛍光物質を励起させて蛍光を発生させるための励起光としてレーザ光を発する光源である。
光源21は、標本Aのカメラ観察画像を取得するための照明光として白色光を発する光源である。
The laser light source 11 is a light source that emits laser light as excitation light for exciting the fluorescent substance in the specimen A to generate fluorescence.
The light source 21 is a light source that emits white light as illumination light for acquiring a camera observation image of the specimen A.

対物レンズ31は、レーザ光源11からのレーザ光を標本Aに照射する一方、標本A上において発生した蛍光を集めるようになっている。また、対物レンズ31は、光源21からの照明光を標本Aに照射する一方、標本Aからの戻り光を集めるようになっている。   The objective lens 31 irradiates the sample A with the laser light from the laser light source 11 and collects the fluorescence generated on the sample A. The objective lens 31 collects return light from the specimen A while irradiating the specimen A with illumination light from the light source 21.

レーザ光源11および光源21と対物レンズ31とを結ぶ光路上に配置された第1のビームスプリッタ(分岐部)18は、光の波長に応じて標本Aからの光を分岐するようになっている。ここでは、第1の検出光学系10は、対物レンズ31によりレーザ光源11からのレーザ光が照射されることで標本Aから発せられる蛍光を検出するとともに、第2の検出光学系20は、対物レンズ31により光源21からの照明光が照射された際の標本Aからの戻り光を検出する場合を例に挙げて説明する。   A first beam splitter (branching unit) 18 arranged on the optical path connecting the laser light source 11 and the light source 21 and the objective lens 31 branches the light from the specimen A according to the wavelength of the light. . Here, the first detection optical system 10 detects the fluorescence emitted from the specimen A when the objective lens 31 is irradiated with the laser light from the laser light source 11, and the second detection optical system 20 The case where the return light from the specimen A when the illumination light from the light source 21 is irradiated by the lens 31 will be described as an example.

第1の検出光学系10は、ダイクロイックミラー(分岐部)12と、検出器13と、ミラー14と、ガルバノスキャナ15と、瞳投影レンズ16と、結像レンズ17と、第1のビームスプリッタ(分岐部)18とを備えている。   The first detection optical system 10 includes a dichroic mirror (branching unit) 12, a detector 13, a mirror 14, a galvano scanner 15, a pupil projection lens 16, an imaging lens 17, and a first beam splitter ( Branching portion) 18.

第1の検出光学系10において、レーザ光源11の射出光軸上には、ダイクロイックミラー12が配置されている。また、ダイクロイックミラー12によるレーザ光の反射光路上には、ミラー14と、ガルバノスキャナ15と、瞳投影レンズ16と、結像レンズ17と、第1のビームスプリッタ18と、対物レンズ31とが配置されている。また、ダイクロイックミラー12の透過光路上には、検出器13が配置されている。   In the first detection optical system 10, a dichroic mirror 12 is disposed on the emission optical axis of the laser light source 11. In addition, a mirror 14, a galvano scanner 15, a pupil projection lens 16, an imaging lens 17, a first beam splitter 18, and an objective lens 31 are disposed on the optical path of the laser beam reflected by the dichroic mirror 12. Has been. A detector 13 is disposed on the transmitted light path of the dichroic mirror 12.

ダイクロイックミラー12は、レーザ光源11からのレーザ光を反射する一方、標本Aからの蛍光を透過する特性を有している。このような特性を有することで、ダイクロイックミラー12は、レーザ光源11からのレーザ光と標本Aからの蛍光とを分岐するようになっている。   The dichroic mirror 12 has a characteristic of reflecting the laser light from the laser light source 11 and transmitting the fluorescence from the specimen A. By having such characteristics, the dichroic mirror 12 branches the laser light from the laser light source 11 and the fluorescence from the specimen A.

検出器13は、ダイクロイックミラー12を透過してきた標本Aからの蛍光を検出するようになっている。
ミラー14は、ダイクロイックミラー12により反射されたレーザ光をガルバノスキャナ15に向けて反射するようになっている。
The detector 13 detects fluorescence from the specimen A that has passed through the dichroic mirror 12.
The mirror 14 reflects the laser light reflected by the dichroic mirror 12 toward the galvano scanner 15.

ガルバノスキャナ15は、一対のガルバノミラー(図示略)を有しており、これらガルバノミラーの揺動角度を変化させることで、レーザ光源11からのレーザ光を標本A上で2次元走査するようになっている。   The galvano scanner 15 has a pair of galvanometer mirrors (not shown). By changing the swing angle of these galvanometer mirrors, the laser light from the laser light source 11 is two-dimensionally scanned on the specimen A. It has become.

第1のビームスプリッタ18は、レーザ光源11からのレーザ光と光源21からの照明光とを合成するとともに、標本Aからの蛍光と戻り光とを分岐するようになっている。第1のビームスプリッタ18は、複数の光学素子18aと、複数の光学素子18aを対物レンズ31の光軸に沿う軸線L回りに回転させる回転ターレット(回転機構)18bとを備えている。   The first beam splitter 18 combines the laser light from the laser light source 11 and the illumination light from the light source 21 and branches the fluorescence and return light from the specimen A. The first beam splitter 18 includes a plurality of optical elements 18 a and a rotating turret (rotating mechanism) 18 b that rotates the plurality of optical elements 18 a around an axis L along the optical axis of the objective lens 31.

光学素子18aは、レーザ光源11からのレーザ光およびレーザ光照射により発生した標本Aからの蛍光を反射する一方、光源21からの照明光および照明光照射による標本Aからの戻り光を透過するようになっている。光学素子18aは、軸線Lを中心とする同心円上に配置されており、回転ターレット18bを動作させることで、複数の光学素子18aのうちいずれかが、結像レンズ17の光軸と対物レンズ31の光軸との交点上に配置されるようになっている。   The optical element 18a reflects the laser light from the laser light source 11 and the fluorescence from the sample A generated by the laser light irradiation, while transmitting the illumination light from the light source 21 and the return light from the sample A by the illumination light irradiation. It has become. The optical element 18a is arranged on a concentric circle with the axis L as the center, and by operating the rotating turret 18b, any one of the plurality of optical elements 18a is connected to the optical axis of the imaging lens 17 and the objective lens 31. It is arranged on the intersection with the optical axis.

第1のビームスプリッタ18は、レーザ光源11からのレーザ光の波長に応じて、対物レンズ31の光軸上に配置する光学素子18aが択一的に切り替えられるようになっている。このような構成を有することで、第1のビームスプリッタ18は、レーザ光源11からのレーザ光の波長に応じて、レーザ光源11からのレーザ光と光源21からの照明光とを合成するとともに、標本Aからの蛍光と戻り光とを分岐するようになっている。   In the first beam splitter 18, the optical element 18 a disposed on the optical axis of the objective lens 31 is selectively switched according to the wavelength of the laser light from the laser light source 11. By having such a configuration, the first beam splitter 18 combines the laser light from the laser light source 11 and the illumination light from the light source 21 according to the wavelength of the laser light from the laser light source 11, The fluorescence from the specimen A and the return light are branched.

第2の検出光学系20は、第2のビームスプリッタ(分岐部)22と、レンズ23と、可動ミラー24と、CCD25と、接眼レンズ26とを備えている。
第2の検出光学系20において、光源21の射出光軸上には、第2のビームスプリッタ22が配置されている。第2のビームスプリッタ22による照明光の反射光路上には、第1のビームスプリッタ18と、対物レンズ31とが配置されている。第2のビームスプリッタ22の透過光路上には、レンズ23と、光路へ挿脱可能な可動ミラー24と、CCD25と、接眼レンズ26とが配置されている。
The second detection optical system 20 includes a second beam splitter (branch unit) 22, a lens 23, a movable mirror 24, a CCD 25, and an eyepiece lens 26.
In the second detection optical system 20, a second beam splitter 22 is disposed on the emission optical axis of the light source 21. The first beam splitter 18 and the objective lens 31 are disposed on the optical path of the illumination light reflected by the second beam splitter 22. A lens 23, a movable mirror 24 that can be inserted into and removed from the optical path, a CCD 25, and an eyepiece lens 26 are disposed on the transmission optical path of the second beam splitter 22.

第2のビームスプリッタ22は、光源21からの照明光と照明光照射による標本Aからの戻り光とを分岐するようになっている。第2のビームスプリッタ22は、複数の光学素子22aと、複数の光学素子22aを対物レンズ31の光軸に沿う軸線L回りに回転させる回転ターレット(回転機構)22bとを備えている。   The second beam splitter 22 branches the illumination light from the light source 21 and the return light from the sample A due to illumination light irradiation. The second beam splitter 22 includes a plurality of optical elements 22 a and a rotating turret (rotating mechanism) 22 b that rotates the plurality of optical elements 22 a around an axis L along the optical axis of the objective lens 31.

光学素子22aは、光源21からの照明光のうち照明に用いる波長の光を反射する一方、標本Aからの戻り光を透過するようになっている。光学素子22aは、軸線Lを中心とする同心円上に配置されており、回転ターレット22bを動作させることで、複数の光学素子22aのうちいずれかが、光源21の光軸と対物レンズ31の光軸との交点上に配置されるようになっている。   The optical element 22a reflects light having a wavelength used for illumination out of illumination light from the light source 21, and transmits return light from the specimen A. The optical element 22a is arranged on a concentric circle with the axis L as the center, and by operating the rotating turret 22b, any one of the plurality of optical elements 22a can cause the optical axis of the light source 21 and the light of the objective lens 31 to be lighted. It is arranged on the intersection with the axis.

第2のビームスプリッタ22は、光源21からの照明光のうち照明に用いる波長とCCD25で検出する波長に応じて、対物レンズ31の光軸上に配置する光学素子22aが択一的に切り替えられるようになっている。このような構成を有することで、第2のビームスプリッタ22は、光源21からの照明光を標本Aへ導き、標本Aからの戻り光をCCD25へ導くようになっている。   In the second beam splitter 22, the optical element 22 a disposed on the optical axis of the objective lens 31 is selectively switched according to the wavelength used for illumination in the illumination light from the light source 21 and the wavelength detected by the CCD 25. It is like that. By having such a configuration, the second beam splitter 22 guides the illumination light from the light source 21 to the specimen A and guides the return light from the specimen A to the CCD 25.

可動ミラー24は、標本Aからの戻り光の光路に挿脱されるようになっている。可動ミラー24が光路に挿入された際には、標本Aからの戻り光は、可動ミラー24により接眼レンズ26に向けて反射される。一方、可動ミラー24が光路から外された際には、標本Aからの戻り光は、CCD25の方向に通過する。
CCD25は、可動ミラー24により反射された標本Aからの戻り光を検出するようになっている。
The movable mirror 24 is inserted into and removed from the optical path of the return light from the specimen A. When the movable mirror 24 is inserted into the optical path, the return light from the specimen A is reflected by the movable mirror 24 toward the eyepiece lens 26. On the other hand, when the movable mirror 24 is removed from the optical path, the return light from the specimen A passes in the direction of the CCD 25.
The CCD 25 detects return light from the specimen A reflected by the movable mirror 24.

ここで、第1のビームスプリッタ18および第2のビームスプリッタ22の具体的な構造について図2および図3を用いて説明する。第1のビームスプリッタ18と第2のビームスプリッタ22は、同様の構成を有しているため、ここでは第1のビームスプリッタ18を例に挙げて説明する。   Here, specific structures of the first beam splitter 18 and the second beam splitter 22 will be described with reference to FIGS. Since the first beam splitter 18 and the second beam splitter 22 have the same configuration, the first beam splitter 18 will be described as an example here.

第1のビームスプリッタ18は、図2および図3に示すように、顕微鏡本体に対して固定されたベース41と、ベース41に固定されたステータ42と、ステータ42に固定されたベアリング43と、ベアリング43によりステータ42に対して回転可能に支持されたロータ44と、ロータ44に設けられた複数の光学素子18aと、ロータ44を軸線L回りに回転させて、レーザ光および蛍光の光路上に配置する光学素子18aを択一的に切り替える回転ターレット18bと、ロータ44の基準位置を遮光板57を検出することで決定するセンサー55と、回転ターレット18bの回転量を制御する制御部56(制御手段)とを備えている。   2 and 3, the first beam splitter 18 includes a base 41 fixed to the microscope body, a stator 42 fixed to the base 41, a bearing 43 fixed to the stator 42, The rotor 44 rotatably supported by the bearing 42 with respect to the stator 42, the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44, and the rotor 44 are rotated about the axis L so as to be on the optical path of laser light and fluorescence. A rotating turret 18b that selectively switches the optical element 18a to be arranged, a sensor 55 that determines the reference position of the rotor 44 by detecting the light shielding plate 57, and a control unit 56 that controls the amount of rotation of the rotating turret 18b (control) Means).

また、回転ターレット18bは、図3に示すように、ベース41に固定されたストッパ51と、ロータ44に固定され、ストッパ51に当接されるピン58とを備えている。このような構成を有することで、回転ターレット18bは、ロータ44およびロータ44に設けられた複数の光学素子18aを、1回転以上しないように規制するようになっている。   As shown in FIG. 3, the rotating turret 18 b includes a stopper 51 fixed to the base 41 and a pin 58 fixed to the rotor 44 and abutted against the stopper 51. By having such a configuration, the rotating turret 18b regulates the rotor 44 and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44 so as not to make one rotation or more.

また、回転ターレット18bは、ロータ44の周方向に設けられたベルト52と、ベルト52を駆動させるモータ53とを備えている。このような構成を有することで、回転ターレット18bは、モータ53によりベルト52を駆動させることで、ロータ44およびロータ44に設けられた複数の光学素子18aを、軸線L回りに回転させるようになっている。また、このようにロータ44を回転させることで、回転ターレット18bのバックラッシを無くしてその停止精度を向上することができる。   The rotating turret 18 b includes a belt 52 provided in the circumferential direction of the rotor 44 and a motor 53 that drives the belt 52. With such a configuration, the rotating turret 18b drives the belt 52 by the motor 53 to rotate the rotor 44 and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44 around the axis L. ing. Further, by rotating the rotor 44 in this way, it is possible to eliminate the backlash of the rotating turret 18b and improve its stopping accuracy.

なお、ロータ44(およびロータ44に設けられた複数の光学素子18a)の位置決めは、メカクリックではなくモータ(回転ターレット18b)の回転角度制御により行う。
このようにすることで、メカクリックより位置決め精度が向上し、ロータ44の姿勢精度への影響も排除できる。
The positioning of the rotor 44 (and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44) is performed by controlling the rotation angle of the motor (rotary turret 18b) instead of mechanical clicking.
By doing in this way, positioning accuracy improves rather than a mechanical click, and the influence on the attitude accuracy of the rotor 44 can be eliminated.

ここで、本実施形態において、回転ターレット18bは、電気的に1回転以上しないように制御されている。
具体的には、制御部56は、光学素子18aを択一的に切り替える際に、常に同じ回転方向から光学素子18aを位置決めし、かつロータ44の回転量が、センサー55により決定された基準位置から1回転以上しないように制御するようになっている。
Here, in this embodiment, the rotation turret 18b is controlled so as not to be electrically rotated more than once.
Specifically, the control unit 56 always positions the optical element 18a from the same rotation direction when the optical element 18a is selectively switched, and the rotation amount of the rotor 44 is the reference position determined by the sensor 55. Control is performed so as not to make more than one rotation.

センサー55は、往復回転運動の一方のリミット位置に配置されている。回転ターレット18bの回転角度の初期化に際しては、制御部56は、回転ターレット18bを必ず一方向に回転させる。この場合において、センサー55が検知した位置が基準位置となる。制御部56は、この基準位置から反対側への回転角度を、1回転しないようにモータ回転角(指令パルス数)で管理する。   The sensor 55 is disposed at one limit position of the reciprocating rotational motion. When initializing the rotation angle of the rotating turret 18b, the control unit 56 always rotates the rotating turret 18b in one direction. In this case, the position detected by the sensor 55 becomes the reference position. The control unit 56 manages the rotation angle from the reference position to the opposite side with the motor rotation angle (number of command pulses) so as not to make one rotation.

上記構成を有する本実施形態に係る顕微鏡1の作用について以下に説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る顕微鏡1において、レーザ光源11から発せられたレーザ光は、ダイクロイックミラー12により反射され、ミラー14、ガルバノスキャナ15、瞳投影レンズ16、結像レンズ17、第1のビームスプリッタ18を介して、対物レンズ31により標本Aの焦点位置に集光される。この場合において、ガルバノスキャナ15により、ガルバノミラー(図示略)の揺動角度が変化させられることで、レーザ光源11からのレーザ光が標本A上を2次元走査させられる。
The operation of the microscope 1 according to this embodiment having the above configuration will be described below.
As shown in FIG. 1, in the microscope 1 according to the present embodiment, laser light emitted from a laser light source 11 is reflected by a dichroic mirror 12, and includes a mirror 14, a galvano scanner 15, a pupil projection lens 16, and an imaging lens 17. Then, the light is condensed at the focal position of the specimen A by the objective lens 31 through the first beam splitter 18. In this case, the laser beam from the laser light source 11 is two-dimensionally scanned on the specimen A by changing the swing angle of the galvanometer mirror (not shown) by the galvanometer scanner 15.

標本Aの焦点位置では蛍光物質が励起され、蛍光が発生する。標本Aから発生した蛍光は、レーザ光と逆の光路をたどって、対物レンズ31、第1のビームスプリッタ18、結像レンズ17、瞳投影レンズ16、ガルバノスキャナ15、ミラー14を介して、ダイクロイックミラー12を透過し、検出器13により検出される。   At the focal position of the specimen A, the fluorescent material is excited and fluorescence is generated. Fluorescence generated from the specimen A follows an optical path opposite to that of the laser light, and passes through the objective lens 31, the first beam splitter 18, the imaging lens 17, the pupil projection lens 16, the galvano scanner 15, and the mirror 14, and then dichroic. The light passes through the mirror 12 and is detected by the detector 13.

一方、光源21から発せられた照明光は、第2のビームスプリッタ22により反射され、第1のビームスプリッタ18を透過して、対物レンズ31により標本Aの焦点位置に集光される。また、標本Aからの戻り光は、逆の光路をたどって、対物レンズ31、第1のビームスプリッタ18、第2のビームスプリッタ22、レンズ23を介して、CCD25により検出される。   On the other hand, the illumination light emitted from the light source 21 is reflected by the second beam splitter 22, passes through the first beam splitter 18, and is condensed at the focal position of the sample A by the objective lens 31. The return light from the specimen A follows the reverse optical path and is detected by the CCD 25 via the objective lens 31, the first beam splitter 18, the second beam splitter 22, and the lens 23.

この場合において、レーザ光源11からのレーザ光の波長を変化させた際には、レーザ光の光路上の光学素子、すなわち第1のビームスプリッタ18の光学素子18aを切り替える必要がある。また、光源21による照明波長を変化させる際には、照明光の光路上の光学素子、すなわち第2のビームスプリッタ22の光学素子22aを切り替える必要がある。ここでは、例として、レーザ光源11からのレーザ光の波長を変化させ、第1のビームスプリッタ18の光学素子18aを切り替えた場合について説明する。   In this case, when the wavelength of the laser light from the laser light source 11 is changed, it is necessary to switch the optical element on the optical path of the laser light, that is, the optical element 18 a of the first beam splitter 18. Further, when changing the illumination wavelength by the light source 21, it is necessary to switch the optical element on the optical path of the illumination light, that is, the optical element 22 a of the second beam splitter 22. Here, as an example, a case will be described in which the wavelength of the laser light from the laser light source 11 is changed and the optical element 18a of the first beam splitter 18 is switched.

この場合には、第1のビームスプリッタ18の回転ターレット18bにより複数の光学素子18aが択一的に切り替えられ、レーザ光源11からのレーザ光の波長(および標本Aからの蛍光の波長)に応じた光学素子18aが対物レンズ31の光軸上に配置される。これにより、標本Aからの蛍光と戻り光は、選択された光学素子18aにより分岐され、第1の検出光学系10(検出器13)と第2の検出光学系20(CCD25)によりそれぞれ検出される。   In this case, the plurality of optical elements 18a are selectively switched by the rotating turret 18b of the first beam splitter 18, and according to the wavelength of the laser light from the laser light source 11 (and the wavelength of the fluorescence from the specimen A). The optical element 18 a is disposed on the optical axis of the objective lens 31. As a result, the fluorescence and return light from the specimen A are branched by the selected optical element 18a and detected by the first detection optical system 10 (detector 13) and the second detection optical system 20 (CCD 25), respectively. The

ここで、第1のビームスプリッタ18に設けられたベアリング43は、図4に示すように、ステータ42に固定された内輪43aと、ロータ44に固定された外輪43cと、内輪43aと外輪43cとの間に配置された転動体として複数のボール43bとを備えた構造とされている。   Here, the bearing 43 provided in the first beam splitter 18 includes an inner ring 43a fixed to the stator 42, an outer ring 43c fixed to the rotor 44, an inner ring 43a and an outer ring 43c, as shown in FIG. It is set as the structure provided with the some ball | bowl 43b as a rolling element arrange | positioned between.

したがって、回転ターレット18bにより、複数の光学素子18aが設けられたロータ44をその軸線回りに回転させる際、矢印46に示すようにロータ44を1回転させると、ボール43bは、矢印47に示すように内輪43aと外輪43cとの間を半周移動することとなる。   Therefore, when the rotor 44 provided with a plurality of optical elements 18a is rotated around its axis by the rotating turret 18b, when the rotor 44 is rotated once as indicated by the arrow 46, the ball 43b is indicated by the arrow 47. Thus, the inner ring 43a and the outer ring 43c are moved halfway.

この場合において、従来の顕微鏡(回転ターレット)によれば、例えば回転ターレットを同一方向に複数回転した際、奇数周回転した場合と偶数周回転した場合とで、ベアリングのボールの配置が異なるため、回転ターレットの角度にズレが生じる。これは、ベアリングのボールの大きさにはバラツキがあり、その形状も正確に真球ではないことに起因する。したがって、従来の顕微鏡(回転ターレット)によれば、回転ターレットの回転数によって光路ズレが生じてしまい、精度の良い観察を行うことができない。   In this case, according to the conventional microscope (rotary turret), for example, when the rotating turret is rotated a plurality of times in the same direction, the arrangement of the ball of the bearing is different between the case of the odd number of rotations and the case of the even number of rotations. Deviation occurs in the angle of the rotating turret. This is because there is variation in the size of the ball of the bearing, and the shape is not exactly a true sphere. Therefore, according to a conventional microscope (rotary turret), an optical path shift occurs depending on the number of rotations of the rotating turret, and accurate observation cannot be performed.

これに対して、本実施形態に係る顕微鏡1では、前述のように、回転ターレット18bは電気的に1回転以上しないように制御されている。このような構成を有することで、回転ターレット18bは、光学素子18aを択一的に切り替える際に、常に同じ回転方向から光学素子18aを位置決めし、かつロータ44の回転量が、センサー55により決定された基準位置から1回転以上しないように制御される。   On the other hand, in the microscope 1 according to the present embodiment, as described above, the rotating turret 18b is controlled so as not to be electrically rotated more than once. With such a configuration, the rotary turret 18b always positions the optical element 18a from the same rotation direction when the optical element 18a is selectively switched, and the rotation amount of the rotor 44 is determined by the sensor 55. It is controlled not to make more than one rotation from the set reference position.

この際、より具体的には、回転ターレット18bは、以下のようにロータ44およびロータ44に設けられた複数の光学素子18aを回転させる。
まず、初期動作として、センサー55により必ず同一方向にロータ44のセンシングを行う。次に、ロータ44の位置(回転角度)を検出する。この際、ロータ44の位置検出は、センサー55による検出する方法でもよく、モータ(ステッピングモータ)のパルス数を記憶する方法でもよい。そして、ロータ44の回転パターンを予めテーブルとして記憶しておき、該回転パターンに基づいてロータ44を回転させる。
In this case, more specifically, the rotating turret 18b rotates the rotor 44 and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44 as follows.
First, as an initial operation, the sensor 44 always senses the rotor 44 in the same direction. Next, the position (rotation angle) of the rotor 44 is detected. At this time, the position of the rotor 44 may be detected by a sensor 55 or a method of storing the number of pulses of a motor (stepping motor). Then, the rotation pattern of the rotor 44 is stored in advance as a table, and the rotor 44 is rotated based on the rotation pattern.

これにより、回転ターレット18bによりレーザ光および蛍光の光路上に配置する光学素子18aを切り替えた場合に、その光学素子18aとベアリング43のボール43bとの位置関係を常に同一にすることができる。したがって、回転ターレット18bにより光学素子18aを切り替えた場合の、レーザ光および蛍光の光路軸に対する光学素子18aの角度の再現性を向上することができる。これにより、光学素子18aを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレを防止して、標本Aの観察精度を向上することができる。   Thereby, when the optical element 18a arranged on the optical path of the laser light and the fluorescence is switched by the rotating turret 18b, the positional relationship between the optical element 18a and the ball 43b of the bearing 43 can be always made the same. Therefore, when the optical element 18a is switched by the rotating turret 18b, the reproducibility of the angle of the optical element 18a with respect to the optical path axes of laser light and fluorescence can be improved. Thereby, the optical path shift of the laser beam and the fluorescence when the optical element 18a is switched can be prevented, and the observation accuracy of the specimen A can be improved.

また、回転ターレット18bが、ロータ44の回転角度を規制するストッパ51を備えることで、ストッパ51により、ロータ44(およびロータ44に設けられた複数の光学素子18a)を、組み立てや保守の作業中などのように制御部56による電動制御が行われない場合でも確実に、センサー55により決定された基準位置から1回転以上しないようにすることができる。   Further, since the rotating turret 18b includes a stopper 51 that regulates the rotation angle of the rotor 44, the rotor 51 (and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44) are being assembled and maintained by the stopper 51. Even when the electric control by the control unit 56 is not performed as described above, it is possible to reliably prevent one or more rotations from the reference position determined by the sensor 55.

また、モータ53によりロータ44の周方向に設けられたベルト52を駆動させることで、振動を抑えて安定的にロータ44(およびロータ44に設けられた複数の光学素子18a)をその軸線回りに回転させるとともに、回転ターレット18bのバックラッシを無くしてその停止精度を向上することができる。これにより、回転ターレット18bの回転軸と光学素子18aの反射面とが直交してない場合において、回転ターレット18bにより光学素子18aを切り替えた場合の、レーザ光および蛍光の光路軸に対する光学素子18aの角度の再現性を向上することができ、光学素子18aを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレを防止することができる。   Further, by driving the belt 52 provided in the circumferential direction of the rotor 44 by the motor 53, vibration is suppressed and the rotor 44 (and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44) can be stably moved around the axis. While rotating, the back turret 18b can be eliminated to improve the stopping accuracy. As a result, when the rotation axis of the rotating turret 18b and the reflecting surface of the optical element 18a are not orthogonal, the optical element 18a with respect to the optical path axis of laser light and fluorescence when the optical element 18a is switched by the rotating turret 18b. The angle reproducibility can be improved, and the optical path deviation of the laser beam and the fluorescence when the optical element 18a is switched can be prevented.

なお、本実施形態に係る顕微鏡1において、図5に示すように、回転ターレット18bがロータ44を停止させる際に必ず同一方向から位置決めすることとしてもよい。具体的には、回転ターレット18bは、図5に示すように、ロータ44を停止させる際、矢印48に示す方向にロータ44を回転させた後に、矢印48とは逆方向である矢印49に示す方向にロータ44を回転させてロータ44を停止させる。   In the microscope 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, when the rotating turret 18 b stops the rotor 44, it may be positioned from the same direction. Specifically, as shown in FIG. 5, the rotating turret 18 b, as shown in FIG. 5, rotates the rotor 44 in the direction shown by the arrow 48 when stopping the rotor 44, and then shows the arrow 49 that is opposite to the arrow 48. The rotor 44 is stopped by rotating the rotor 44 in the direction.

回転ターレット18bにより、このようにロータ44(およびロータ44に設けられた複数の光学素子18a)を停止させることで、回転ターレット18bのバックラッシ補正を行うことができ、その停止精度を向上することができる。これにより、回転ターレット18bの回転軸と光学素子18aの反射面とが直交してない場合において、回転ターレット18bにより光学素子18aを切り替えた場合の、レーザ光および蛍光の光路軸に対する光学素子18aの角度の再現性を向上することができ、光学素子18aを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレを防止することができる。   By stopping the rotor 44 (and the plurality of optical elements 18a provided on the rotor 44) in this way by the rotating turret 18b, backlash correction of the rotating turret 18b can be performed, and the stopping accuracy can be improved. it can. As a result, when the rotation axis of the rotating turret 18b and the reflecting surface of the optical element 18a are not orthogonal, the optical element 18a with respect to the optical path axis of laser light and fluorescence when the optical element 18a is switched by the rotating turret 18b. The angle reproducibility can be improved, and the optical path deviation of the laser beam and the fluorescence when the optical element 18a is switched can be prevented.

なお、上記の説明において、レーザ光源11からのレーザ光の波長を変化させた際に、第1のビームスプリッタ18の光学素子18aを切り替えることとして説明したが、第1のビームスプリッタ18の光学素子18aと第2のビームスプリッタ22の光学素子22aの両方またはいずれか一方を切り替えることとしてもよい。   In the above description, the optical element 18a of the first beam splitter 18 is switched when the wavelength of the laser light from the laser light source 11 is changed. However, the optical element of the first beam splitter 18 is changed. It is also possible to switch either or either of 18a and the optical element 22a of the second beam splitter 22.

[第1の変形例]
本実施形態に係る顕微鏡1の第1の変形例として、メカ的なストッパ51を設けずに、センサー55による電気的な制御のみを行うこととしてもよい。具体的には、制御部56は、光学素子18aを択一的に切り替える際に、回転ターレット18bがセンサー55により決定された基準位置から1回転以上しないように制御する。
このようにすることで、部品(ストッパ51)を減らすことができるとともに、機械的な接触部分を無くして故障の頻度を少なくすることができる。
[First Modification]
As a first modification of the microscope 1 according to this embodiment, only electrical control by the sensor 55 may be performed without providing the mechanical stopper 51. Specifically, when the optical element 18 a is selectively switched, the control unit 56 performs control so that the rotating turret 18 b does not make one or more rotations from the reference position determined by the sensor 55.
By doing so, the number of parts (stopper 51) can be reduced, and the frequency of failure can be reduced by eliminating the mechanical contact portion.

[第2の変形例]
本実施形態に係る顕微鏡1の第2の変形例として、回転ターレット18bを電気的に1回転以上しないように制御するのではなく、メカ的にのみ回転量を規制することとしてもよい。すなわち、制御部56により回転ターレット18bの回転量を規制せずに、ストッパ51により回転ターレット18bをメカ的に1回転以上しないように規制することとしてもよい。
[Second Modification]
As a second modification of the microscope 1 according to the present embodiment, the rotational amount of the rotation turret 18b may not be controlled so as not to be electrically rotated more than once, but the rotational amount may be restricted only mechanically. In other words, the rotation amount of the rotating turret 18b may not be restricted by the control unit 56, and the rotating turret 18b may be restricted by the stopper 51 so as not to mechanically rotate more than once.

この場合には、モータ(回転ターレット18b)を一方向に回転させてメカリミットまで回す(すなわちストッパ51に突き当てる)ことで基準位置を検出する。そこから反対側への回転角度をモーターパルス数で管理する。なお、モータを設けずに手動で回転ターレット18bを回転させる場合にも上記方法を用いればよい。
このようにすることで、制御部56の制御を容易なものとすることができ、シンプルな装置構成とすることができる。
In this case, the reference position is detected by rotating the motor (rotary turret 18b) in one direction and rotating it to the mechanical limit (that is, hitting the stopper 51). The rotation angle from there to the other side is managed by the number of motor pulses. Note that the above method may be used even when the rotating turret 18b is manually rotated without providing a motor.
By doing in this way, control of the control part 56 can be made easy, and it can be set as a simple apparatus structure.

[第2の実施形態]
以下に、第2の実施形態に係る顕微鏡2について、図面を参照して説明する。以降では、本実施形態に係る顕微鏡2について、第1の実施形態に係る顕微鏡1と共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、第1の実施形態に係る顕微鏡1と異なる点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the microscope 2 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. Hereinafter, with respect to the microscope 2 according to the present embodiment, the same points as those in the microscope 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and is different from the microscope 1 according to the first embodiment. The point will be mainly described.

本実施形態に係る顕微鏡2は、図6に示されるように、第1の実施形態に係る顕微鏡1のダイクロイックミラー12(図1参照)に代えて、励起フィルタユニット(分岐部)19を備えている。また、本実施形態に係る顕微鏡2は、後述する補正情報を記憶する記憶部32と、記憶部32に記憶された補正情報に基づいてガルバノスキャナ15を制御する制御部(補正手段)33とを備えている。   As shown in FIG. 6, the microscope 2 according to the present embodiment includes an excitation filter unit (branching unit) 19 instead of the dichroic mirror 12 (see FIG. 1) of the microscope 1 according to the first embodiment. Yes. In addition, the microscope 2 according to the present embodiment includes a storage unit 32 that stores correction information described later, and a control unit (correction unit) 33 that controls the galvano scanner 15 based on the correction information stored in the storage unit 32. I have.

励起フィルタユニット19は、レーザ光源11からのレーザ光と標本Aからの蛍光とを分岐するようになっている。励起フィルタユニット19は、レーザ光源11からのレーザ光を反射する一方、標本Aからの蛍光を透過する複数のダイクロイックフィルタ19aと、複数のダイクロイックフィルタ19aを回転させる回転ターレット19bとを備えている。複数のダイクロイックフィルタ19aは同心円上に配置されており、回転ターレット19bを動作させることで、複数のダイクロイックフィルタ19aのうちいずれかが、レーザ光源11の光軸上に択一的に配置されるようになっている。励起フィルタユニット19は、レーザ光源11からのレーザ光の波長に応じて、レーザ光源11の光軸上に配置するダイクロイックフィルタ19aが切り替えられるようになっている。   The excitation filter unit 19 branches the laser light from the laser light source 11 and the fluorescence from the specimen A. The excitation filter unit 19 includes a plurality of dichroic filters 19a that reflect the laser light from the laser light source 11 and transmit fluorescence from the specimen A, and a rotating turret 19b that rotates the plurality of dichroic filters 19a. The plurality of dichroic filters 19a are arranged concentrically, and any one of the plurality of dichroic filters 19a is alternatively arranged on the optical axis of the laser light source 11 by operating the rotating turret 19b. It has become. In the excitation filter unit 19, the dichroic filter 19 a disposed on the optical axis of the laser light source 11 is switched according to the wavelength of the laser light from the laser light source 11.

記憶部32には、励起フィルタユニット19および第1のビームスプリッタ18の各光学素子の切り替えによって発生するレーザ光および蛍光の光路ズレに関する補正情報が記憶されている。具体的には、記憶部32には、励起フィルタユニット19のダイクロイックフィルタ19aおよび第1のビームスプリッタ18の光学素子18aの反射角度や折返し位置の個体差を原因とする、レーザ光および蛍光の光路ズレの補正情報が、ダイクロイックフィルタ19aと光学素子18aとの組み合せに対応付けられて予め記憶されている。   The storage unit 32 stores correction information regarding laser beam and fluorescence optical path shifts generated by switching the optical elements of the excitation filter unit 19 and the first beam splitter 18. Specifically, in the storage unit 32, optical paths of laser light and fluorescence caused by individual differences in the reflection angle and folding position of the dichroic filter 19a of the excitation filter unit 19 and the optical element 18a of the first beam splitter 18 are stored. Deviation correction information is stored in advance in association with the combination of the dichroic filter 19a and the optical element 18a.

制御部33は、記憶部32に記憶された補正情報に基づいて、レーザ光および蛍光の光路ズレを補正するようになっている。具体的には、制御部33は、記憶部32から、励起フィルタユニット19のダイクロイックフィルタ19aと第1のビームスプリッタ18の光学素子18aとの組み合せに対応付けられた補正量(補正情報)を読み出す。そして、制御部33は、記憶部32から読み出した補正量(補正情報)に基づいて、ガルバノスキャナ15のガルバノミラー(図示略)の揺動角度を変化させ、レーザ光源11からのレーザ光の焦点位置を補正し、該焦点位置から発生する蛍光の位置を補正する。   Based on the correction information stored in the storage unit 32, the control unit 33 corrects the optical path deviation between the laser beam and the fluorescence. Specifically, the control unit 33 reads the correction amount (correction information) associated with the combination of the dichroic filter 19 a of the excitation filter unit 19 and the optical element 18 a of the first beam splitter 18 from the storage unit 32. . Then, the control unit 33 changes the swing angle of a galvano mirror (not shown) of the galvano scanner 15 based on the correction amount (correction information) read from the storage unit 32, and focuses the laser light from the laser light source 11. The position is corrected, and the position of the fluorescence generated from the focal position is corrected.

上記構成を有する本実施形態に係る顕微鏡2によれば、ガルバノスキャナ15は、制御部33により、記憶部32に記憶された補正情報に基づいて、その動作が制御される。以下、この際のガルバノスキャナ15の制御方法について具体的に説明する。   According to the microscope 2 according to the present embodiment having the above configuration, the operation of the galvano scanner 15 is controlled by the control unit 33 based on the correction information stored in the storage unit 32. Hereinafter, the control method of the galvano scanner 15 at this time will be specifically described.

本実施形態に係る顕微鏡2において、レーザ光源11からのレーザ光の波長を変化させた際には、レーザ光の光路上の光学素子(励起フィルタユニット19のダイクロイックフィルタ19a、第1のビームスプリッタ18の光学素子18a)を切り替える必要がある。また、光源21による照明光の波長を変化させる際には、照明光の光路上の光学素子(第2のビームスプリッタ22の光学素子22a)を切り替える必要がある。ここでは、例として、レーザ光源11からのレーザ光の波長を変化させ、第1のビームスプリッタ18の光学素子18aおよび励起フィルタユニット19のダイクロイックフィルタ19aを切り替えた場合について説明する。   In the microscope 2 according to the present embodiment, when the wavelength of the laser light from the laser light source 11 is changed, the optical elements (the dichroic filter 19a of the excitation filter unit 19 and the first beam splitter 18) on the optical path of the laser light. It is necessary to switch the optical element 18a). Further, when changing the wavelength of the illumination light by the light source 21, it is necessary to switch the optical element (the optical element 22a of the second beam splitter 22) on the optical path of the illumination light. Here, as an example, a case will be described in which the wavelength of the laser light from the laser light source 11 is changed and the optical element 18a of the first beam splitter 18 and the dichroic filter 19a of the excitation filter unit 19 are switched.

この場合には、励起フィルタユニット19の回転ターレット19bにより複数のダイクロイックフィルタ19aが択一的に切り替えられ、レーザ光源11からのレーザ光の波長に応じたダイクロイックフィルタ19aがレーザ光源11の光軸上に配置される。また、第1のビームスプリッタ18の回転ターレット18bにより複数の光学素子18aが択一的に切り替えられ、レーザ光源11からのレーザ光の波長(および標本Aからの蛍光の波長)に応じた光学素子18aが対物レンズ31の光軸上に配置される。これにより、標本Aからの蛍光と戻り光は、選択された光学素子18aにより分岐され、第1の検出光学系10(検出器13)と第2の検出光学系20(CCD25)によりそれぞれ検出される。   In this case, the plurality of dichroic filters 19 a are selectively switched by the rotating turret 19 b of the excitation filter unit 19, and the dichroic filter 19 a corresponding to the wavelength of the laser light from the laser light source 11 is on the optical axis of the laser light source 11. Placed in. Further, the plurality of optical elements 18a are selectively switched by the rotating turret 18b of the first beam splitter 18, and an optical element corresponding to the wavelength of the laser light from the laser light source 11 (and the wavelength of fluorescence from the specimen A). 18 a is arranged on the optical axis of the objective lens 31. As a result, the fluorescence and return light from the specimen A are branched by the selected optical element 18a and detected by the first detection optical system 10 (detector 13) and the second detection optical system 20 (CCD 25), respectively. The

この場合において、ダイクロイックフィルタ19aおよび光学素子18aの反射角度や折返し位置の個体差により、レーザ光と蛍光の光軸がずれてしまうことがある。そこで、制御部33は、記憶部32に記憶された補正情報に基づいて、レーザ光と蛍光の光軸ズレを補正する。   In this case, the optical axes of the laser light and the fluorescence may be shifted due to individual differences in the reflection angle and the folding position of the dichroic filter 19a and the optical element 18a. Therefore, the control unit 33 corrects the optical axis deviation between the laser beam and the fluorescence based on the correction information stored in the storage unit 32.

具体的には、記憶部32には、ダイクロイックフィルタ19aおよび光学素子18aの反射角度や折返し位置の個体差を原因とする、レーザ光と蛍光の光軸ズレの補正量(補正情報)が、ダイクロイックフィルタ19aと光学素子18aとの組み合せに対応付けられて記憶されている。   Specifically, in the storage unit 32, the correction amount (correction information) of the optical axis misalignment between the laser beam and the fluorescence caused by individual differences in the reflection angle and folding position of the dichroic filter 19a and the optical element 18a is stored in the dichroic. It is stored in association with the combination of the filter 19a and the optical element 18a.

制御部33は、記憶部32から、ダイクロイックフィルタ19aと光学素子18aとの組み合せに対応付けられた補正量(補正情報)を読み出す。そして、制御部33は、記憶部32から読み出した補正量(補正情報)に基づいて、ガルバノスキャナ15のガルバノミラー(図示略)の揺動角度を変化させ、レーザ光源11からのレーザ光の焦点位置を補正し、該焦点位置から発生する蛍光の位置を補正する。   The control unit 33 reads the correction amount (correction information) associated with the combination of the dichroic filter 19a and the optical element 18a from the storage unit 32. Then, the control unit 33 changes the swing angle of a galvano mirror (not shown) of the galvano scanner 15 based on the correction amount (correction information) read from the storage unit 32, and focuses the laser light from the laser light source 11. The position is corrected, and the position of the fluorescence generated from the focal position is corrected.

以上のように、本実施形態に係る顕微鏡2によれば、前述の第1の実施形態に係る顕微鏡と同様の効果に加えて、ダイクロイックフィルタ19aおよび光学素子18aを切り替えた場合において、各ダイクロイックフィルタ19aおよび各光学素子18aの角度や位置の誤差によって生じる対物レンズ31の集光位置ズレを、ダイクロイックフィルタ19aおよび光学素子18aごとに補正することができる。これにより、ダイクロイックフィルタ19aおよび光学素子18aを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレをさらに小さくして、標本Aの観察精度を向上することができる。   As described above, according to the microscope 2 according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the microscope according to the first embodiment described above, when the dichroic filter 19a and the optical element 18a are switched, each dichroic filter The converging position shift of the objective lens 31 caused by errors in the angles and positions of the optical elements 19a and 18a can be corrected for each of the dichroic filter 19a and the optical elements 18a. Thereby, the optical path deviation of the laser beam and the fluorescence when the dichroic filter 19a and the optical element 18a are switched can be further reduced, and the observation accuracy of the specimen A can be improved.

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよい。   As mentioned above, although each embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. . For example, the present invention may be applied to an embodiment in which the above embodiments are appropriately combined.

A 標本
1,2 顕微鏡
10 第1の検出光学系
11 レーザ光源
12 ダイクロイックミラー(分岐部)
13 検出器
15 ガルバノスキャナ
18 第1のビームスプリッタ(分岐部)
18a 光学素子
18b 回転ターレット(回転機構)
19 励起フィルタユニット(分岐部)
19a ダイクロイックフィルタ(光学素子)
19b 回転ターレット(回転機構)
20 第2の検出光学系
21 光源
22 第2のビームスプリッタ(分岐部)
22a 光学素子
22b 回転ターレット(回転機構)
25 CCD
31 対物レンズ
32 記憶部
33 制御部(補正手段)
41 ベース
42 ステータ
43 ベアリング
44 ロータ
51 ストッパ
52 ベルト
53 モータ
55 センサー
56 制御部(制御手段)
A Specimen 1, 2 Microscope 10 First detection optical system 11 Laser light source 12 Dichroic mirror (branch part)
13 Detector 15 Galvano Scanner 18 First Beam Splitter (Branch)
18a Optical element 18b Rotating turret (rotating mechanism)
19 Excitation filter unit (branch part)
19a Dichroic filter (optical element)
19b Rotating turret (rotating mechanism)
20 Second detection optical system 21 Light source 22 Second beam splitter (branching unit)
22a Optical element 22b Rotating turret (rotating mechanism)
25 CCD
31 Objective lens 32 Storage unit 33 Control unit (correction means)
41 Base 42 Stator 43 Bearing 44 Rotor 51 Stopper 52 Belt 53 Motor 55 Sensor 56 Control Unit (Control Unit)

Claims (7)

光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、
前記分岐部が、
ステータと、
該ステータに固定されたベアリングと、
該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、
該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、
前記ロータを軸線回りに回転させて、前記光路上に配置する前記光学素子を択一的に切り替える回転機構とを備え、
前記回転機構が、前記ロータの基準位置を決めるセンサーと、前記ロータの回転量が前記基準位置から1回転以上しないように制御する制御手段とを備える顕微鏡。
An objective lens that irradiates the specimen with light from the light source and collects observation light from the specimen;
A branching portion for branching the optical path according to the wavelength of light on the optical path connecting the light source and the objective lens;
The branch is
A stator,
A bearing fixed to the stator;
A rotor rotatably supported by the bearing with respect to the stator;
A plurality of optical elements that are provided on the rotor and are selectively switched on the optical path to perform the branching;
A rotation mechanism that selectively rotates the optical element disposed on the optical path by rotating the rotor around an axis; and
A microscope, wherein the rotation mechanism includes a sensor that determines a reference position of the rotor, and a control unit that controls the rotation amount of the rotor so that it does not rotate more than one rotation from the reference position.
前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正する補正手段を備える請求項1に記載の顕微鏡。   The microscope according to claim 1, further comprising a correcting unit that corrects a deviation of a light collection position of light from the light source by the objective lens. 前記補正手段が、
各前記光学素子に対応付けられた補正情報を記憶する記憶部を有し、
前記光路上に選択配置される前記光学素子に応じて、前記記憶部に記憶された補正情報に基づいて前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正する請求項2に記載の顕微鏡。
The correction means is
A storage unit that stores correction information associated with each optical element;
3. The shift of the light condensing position of the light from the light source by the objective lens is corrected based on correction information stored in the storage unit according to the optical element that is selectively arranged on the optical path. Microscope.
前記回転機構が、前記ロータの回転角度を規制するストッパを備える請求項1から3のいずれかに記載の顕微鏡。   The microscope according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation mechanism includes a stopper that regulates a rotation angle of the rotor. 前記回転機構が、
前記ロータの周方向に設けられたベルトと、
該ベルトを駆動させるモータとを備える請求項1から4のいずれかに記載の顕微鏡。
The rotation mechanism is
A belt provided in a circumferential direction of the rotor;
The microscope according to claim 1, further comprising a motor that drives the belt.
前記回転機構が、前記ロータを停止させる際、一方向に前記ロータを回転させた後に、該一方向とは逆方向に前記ロータを回転させて前記ロータを停止させる請求項1から5のいずれかに記載の顕微鏡。   6. The rotating mechanism according to claim 1, wherein the rotating mechanism stops the rotor by rotating the rotor in one direction and then rotating the rotor in a direction opposite to the one direction when stopping the rotor. Microscope. 光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、
前記分岐部が、
ステータと、
該ステータに固定されたベアリングと、
該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、
該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、
前記ロータが所定の基準位置から1回転以上回転しないように前記ロータの回転角度を規制するストッパとを備える顕微鏡。
An objective lens that irradiates the specimen with light from the light source and collects observation light from the specimen;
A branching portion for branching the optical path according to the wavelength of light on the optical path connecting the light source and the objective lens;
The branch is
A stator,
A bearing fixed to the stator;
A rotor rotatably supported by the bearing with respect to the stator;
A plurality of optical elements that are provided on the rotor and are selectively switched on the optical path to perform the branching;
A microscope provided with a stopper for restricting the rotation angle of the rotor so that the rotor does not rotate more than one rotation from a predetermined reference position .
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