JP6355928B2 - Fluorescence observation equipment - Google Patents

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本発明は、蛍光観察装置に関するものである。   The present invention relates to a fluorescence observation apparatus.

従来、カバーガラスと標本との境界面でレーザ光を全反射させることによりカバーガラスから染み出すエバネッセント光を用いて、標本を蛍光観察する蛍光観察装置が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。   Conventionally, there has been known a fluorescence observation apparatus that performs fluorescence observation of a specimen using evanescent light that oozes out from the cover glass by totally reflecting laser light at the boundary surface between the cover glass and the specimen (for example, Patent Document 1 and (See Patent Document 2).

特許文献1に記載の蛍光観察装置は、光源から発せられたレーザ光をガルバノメータにより偏向することで、対物レンズの瞳位置におけるレーザ光の集光位置を瞳の中心からずらしてレーザ光を全反射させてエバネッセント光を発生させるようになっている。また、特許文献2に記載の蛍光観察装置は、レーザ光を導光する光ファイバの出射位置を移動させることで、対物レンズの瞳位置におけるレーザ光の集光位置を瞳の中心からずらして全反射させてエバネッセント光を発生させるようになっている。   The fluorescence observation apparatus described in Patent Document 1 deflects laser light emitted from a light source with a galvanometer, thereby shifting the condensing position of the laser light at the pupil position of the objective lens from the center of the pupil and totally reflecting the laser light. And evanescent light is generated. Further, the fluorescence observation apparatus described in Patent Document 2 moves the emission position of the optical fiber that guides the laser beam, thereby shifting the laser beam condensing position at the pupil position of the objective lens from the center of the pupil. The light is reflected to generate evanescent light.

特許第4934281号公報Japanese Patent No. 4934281 特許第4563699号公報Japanese Patent No. 4563699

しかしながら、特許文献1,2の蛍光観察装置では、対物レンズの瞳位置においてレーザ光の集光位置を1方向にしか移動することができないため、標本に対して1方向から染み出すエバネッセント光しか照射することができない。そのため、エバネッセント光の照射に偏りが生じ、標本を精度よく蛍光観察することができないという不都合がある。   However, in the fluorescence observation apparatuses of Patent Documents 1 and 2, since the laser beam condensing position can be moved only in one direction at the pupil position of the objective lens, only evanescent light that oozes from one direction is irradiated to the specimen. Can not do it. For this reason, there is an inconvenience that the irradiation of the evanescent light is biased and the specimen cannot be fluorescently observed with high accuracy.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、標本に対してエバネッセント光を偏りなく照射し、標本を精度よく蛍光観察することができる蛍光観察装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluorescence observation apparatus that can evenly irradiate a specimen with evanescent light and accurately observe the specimen with fluorescence.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、標本に対向して配置される対物レンズと、光源から発せられた照明光を前記対物レンズの瞳位置に集光させるリレー光学系と、前記対物レンズの焦点位置と光学的に共役な位置に配置され、前記光源からの照明光の位相を変調可能な位相変調部と、該位相変調部により前記瞳位置における瞳の中心位置からずれた位置に照明光を集光させて前記標本にエバネッセント光を照射させるよう所定の位相変調パターンを設定する制御部とを備える蛍光観察装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention includes an objective lens disposed opposite to a specimen, a relay optical system that condenses illumination light emitted from a light source at a pupil position of the objective lens, and an optical conjugate with a focal position of the objective lens. A phase modulator that is arranged at a different position and capable of modulating the phase of the illumination light from the light source, and the sample is obtained by condensing the illumination light at a position shifted from the center position of the pupil at the pupil position by the phase modulator And a control unit that sets a predetermined phase modulation pattern to irradiate evanescent light.

本発明によれば、光源から発せられた照明光が位相変調部により所定の位相変調パターンに基づいて位相変調されて、リレー光学系により対物レンズの瞳位置における瞳の中心位置からずれた位置に集光させられることで、標本において照明光が全反射されてエバネッセント光が照射される。これにより、標本におけるエバネッセント光が達した局所的な領域から戻る戻り光に基づき、バックグランドが非常に暗くコントラストが高い蛍光観察を行うことができる。   According to the present invention, the illumination light emitted from the light source is phase-modulated by the phase modulation unit based on the predetermined phase modulation pattern, and is shifted from the center position of the pupil in the pupil position of the objective lens by the relay optical system. By condensing, the illumination light is totally reflected on the specimen and irradiated with evanescent light. Thereby, fluorescence observation with a very dark background and high contrast can be performed based on the return light that returns from the local region where the evanescent light reaches the sample.

この場合において、対物レンズの瞳位置での照明光の集光位置が位相変調部の所定の位相変調パターンにより決まるので、制御部により、標本に対して周囲から略均等にエバネッセント光が発生するように照明光を集光させる位相変調パターンを設定すれば、標本に対してエバネッセント光を偏りなく照射し、標本を精度よく蛍光観察することができる。   In this case, since the condensing position of the illumination light at the pupil position of the objective lens is determined by a predetermined phase modulation pattern of the phase modulation unit, the control unit generates evanescent light from the periphery substantially evenly with respect to the sample. If a phase modulation pattern for condensing illumination light is set on the specimen, the specimen can be irradiated with evanescent light without bias, and the specimen can be accurately observed with fluorescence.

上記発明においては、前記制御部が、前記瞳位置における光軸に対して交差する方向の所望の位置に照明光を集光させる前記所定の位相変調パターンを設定することとしてもよい。
このように構成することで、標本に対して所望の方向からエバネッセント光を発生させることができる。したがって、標本に対してエバネッセント光を所望の方向から偏りなく照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。
In the above invention, the control unit may set the predetermined phase modulation pattern for condensing illumination light at a desired position in a direction intersecting the optical axis at the pupil position.
With this configuration, evanescent light can be generated from a desired direction with respect to the specimen. Therefore, the specimen can be irradiated with evanescent light from a desired direction without deviation, and the specimen can be fluorescently observed with high accuracy.

上記発明においては、前記制御部が、前記瞳位置における光軸に対して交差する方向の複数の位置に照明光を同時に集光させる前記所定の位相変調パターンを設定することとしてもよい。
このように構成することで、標本に対して複数の方向からエバネッセント光を発生させることができる。したがって、標本に対してエバネッセント光を複数の方向から偏りなく照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。
In the above invention, the control unit may set the predetermined phase modulation pattern for simultaneously condensing illumination light at a plurality of positions in a direction intersecting the optical axis at the pupil position.
With this configuration, it is possible to generate evanescent light from a plurality of directions with respect to the specimen. Therefore, the specimen can be irradiated with evanescent light from a plurality of directions without deviation, and the specimen can be fluorescently observed with high accuracy.

上記発明においては、前記制御部が、前記瞳位置における光軸を囲むように環状に照明光を集光させる前記所定の位相変調パターンを設定することとしてもよい。
このように構成することで、標本に対して周方向全域からエバネッセント光を発生させることができる。したがって、標本に対してエバネッセント光を周方向全域から偏りなく照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。
In the above invention, the control unit may set the predetermined phase modulation pattern for condensing illumination light in an annular shape so as to surround the optical axis at the pupil position.
With this configuration, evanescent light can be generated from the entire circumferential direction with respect to the sample. Therefore, the specimen can be irradiated with evanescent light from all over the circumferential direction without deviation, and the specimen can be fluorescently observed with high accuracy.

上記発明においては、前記制御部が、前記瞳位置における光軸に対して直交および/または沿う方向の照明光の集光位置を補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節することとしてもよい。
このように構成することで、対物レンズの瞳位置における光軸に対して直交する方向や沿う方向の集光位置がずれた場合でも、標本に対するエバネッセント光の照射方向を修正し精度よく蛍光観察することができる。
In the above invention, the control unit may adjust the predetermined phase modulation pattern so as to correct a condensing position of illumination light in a direction orthogonal to and / or along an optical axis at the pupil position.
With this configuration, even when the condensing position in the direction orthogonal to or along the optical axis at the pupil position of the objective lens is shifted, the irradiation direction of the evanescent light on the specimen is corrected and fluorescence observation is performed with high accuracy. be able to.

上記発明においては、前記制御部が、光源から前記対物レンズまでの光路に配設されたレンズの収差および/または前記光路中の反射部材の面精度による波面の乱れによる照明光の集光性能の劣化を補正するよう前記位相変調パターンを調節することとしてもよい。   In the above-mentioned invention, the control unit is configured to collect the illumination light by the aberration of the lens disposed in the optical path from the light source to the objective lens and / or the disturbance of the wave front due to the surface accuracy of the reflecting member in the optical path. The phase modulation pattern may be adjusted to correct the deterioration.

制御部により、光源から対物レンズまでの光路に配設されたリレー光学系の収差や反射部材の面精度による波面の乱れによる照明光の集光性能の劣化を補正することで、照明光を効率よく全反射させて標本に対してノイズが少ないエバネッセント光を照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。   The control unit corrects the deterioration of the collection performance of the illumination light due to the aberration of the relay optical system arranged in the optical path from the light source to the objective lens and the disturbance of the wavefront due to the surface accuracy of the reflecting member, thereby improving the efficiency of the illumination light. The specimen can be fully reflected and irradiated with evanescent light with less noise to the specimen, so that the specimen can be observed with fluorescence with high accuracy.

上記発明においては、波長が異なる照明光を発生可能な前記光源を備え、前記制御部が、前記光源から発せられる照明光の波長に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節することとしてもよい。   In the invention described above, the light source capable of generating illumination light having different wavelengths is provided, and the control unit is configured to perform the predetermined phase modulation so as to correct a deviation of a condensing position according to a wavelength of illumination light emitted from the light source. The pattern may be adjusted.

照明光の波長が変わると照明光の色収差により集光位置がずれることがある。このように構成することで、標本の蛍光物質に応じて適切な波長の照明光に変更しつつ、いずれの照明光を照射させる場合でも、照明光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。これにより、標本に対してノイズが少ないエバネッセント光を照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。   When the wavelength of the illumination light changes, the condensing position may shift due to chromatic aberration of the illumination light. By configuring in this way, the illumination light can be condensed at a desired position without any misalignment even when illuminating any illumination light while changing the illumination light to an appropriate wavelength according to the fluorescent substance of the sample. Efficient total reflection can be achieved. Thereby, the specimen can be irradiated with evanescent light with less noise, and the specimen can be observed with fluorescence with high accuracy.

上記発明においては、瞳位置が異なる複数の前記対物レンズを備え、前記制御部が、照明光の光路に配置された前記対物レンズの瞳位置に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節することとしてもよい。   In the above invention, the predetermined lens unit includes a plurality of objective lenses having different pupil positions, and the control unit corrects the deviation of the condensing position according to the pupil position of the objective lens disposed in the optical path of the illumination light. It is also possible to adjust the phase modulation pattern.

このように構成することで、標本に応じて適切な倍率の対物レンズに変更しつつ、いずれの対物レンズを用いる場合でも、照明光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。これにより、標本に対してノイズが少ないエバネッセント光を照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。   With this configuration, while changing to an objective lens with an appropriate magnification according to the sample, the illumination light can be condensed at a desired position without any positional deviation and total reflection can be efficiently performed regardless of the objective lens used. Can be made. Thereby, the specimen can be irradiated with evanescent light with less noise, and the specimen can be observed with fluorescence with high accuracy.

上記発明においては、互いに異なる波長特性を有し、照明光を反射または透過させる一方、照明光が照射されることにより前記標本から戻る戻り光を透過または反射して前記照明光の光路から分岐させる複数の分岐部を備え、前記制御部が、照明光の光路に配置された前記分岐部に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節することとしてもよい。   In the above invention, the illumination light is reflected or transmitted with different wavelength characteristics, and the return light returning from the sample is transmitted or reflected by the illumination light and branched from the optical path of the illumination light. A plurality of branching units may be provided, and the control unit may adjust the predetermined phase modulation pattern so as to correct a deviation of a condensing position according to the branching unit arranged in the optical path of the illumination light.

このように構成することで、検出する戻り光の波長に応じて適切な分岐部に変更しつつ、いずれの分岐部を用いる場合でも、照明光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。これにより、標本に対してノイズが少ないエバネッセント光を照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。   With this configuration, while changing to an appropriate branching unit according to the wavelength of the return light to be detected, the illumination light can be condensed at a desired position without any positional deviation even when any branching unit is used. Can be totally totally reflected. Thereby, the specimen can be irradiated with evanescent light with less noise, and the specimen can be observed with fluorescence with high accuracy.

上記発明においては、前記標本の周囲の温度を測定する温度測定部を備え、前記制御部が、前記温度測定部により測定された温度に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節することとしてもよい。   In the above invention, a temperature measuring unit that measures a temperature around the sample is provided, and the control unit corrects the deviation of the condensing position according to the temperature measured by the temperature measuring unit. The modulation pattern may be adjusted.

このように構成することで、標本の周囲の温度が変化した場合でも、照明光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。これにより、標本に対してノイズが少ないエバネッセント光を照射し、標本を高精度に蛍光観察することができる。   With such a configuration, even when the temperature around the sample changes, the illumination light can be condensed at a desired position without being displaced and can be efficiently totally reflected. Thereby, the specimen can be irradiated with evanescent light with less noise, and the specimen can be observed with fluorescence with high accuracy.

本発明によれば、標本に対してエバネッセント光を偏りなく照射し、標本を精度よく蛍光観察することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that the specimen can be irradiated with evanescent light without any deviation and the specimen can be accurately observed with fluorescence.

本発明の第1実施形態に係る蛍光観察装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the fluorescence observation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の蛍光観察装置により全反射照明観察する場合の対物レンズの瞳位置におけるレーザ光の集光位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the condensing position of the laser beam in the pupil position of the objective lens in the case of performing total reflection illumination observation with the fluorescence observation apparatus of FIG. 本発明の第1実施形態に係る蛍光観察装置の比較例として、従来の蛍光観察装置により全反射照明観察する場合の対物レンズの瞳位置におけるレーザ光の集光位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the condensing position of the laser beam in the pupil position of the objective lens in the case of carrying out total reflection illumination observation with the conventional fluorescence observation apparatus as a comparative example of the fluorescence observation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る蛍光観察装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the fluorescence observation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係る蛍光観察装置について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置100は、図1に示されるように、レーザ光(照明光)を発生する光源1と、光源1から発せられたレーザ光を所定の変調パターン(位相変調パターン)に基づいて位相変調するLCOS−SLM(Liquid Crystal on Silicon − Spatial Light Modulator、空間光位相変調器、位相変調部)5と、LCOS−SLM5の所定の変調パターンを設定する制御部7と、レーザ光をリレーするリレー光学系11と、リレー光学系11によりリレーされるレーザ光から0次光をカットするカットフィルタ13と、標本Sに対向して配置され、リレー光学系11によりリレーされたレーザ光を標本Sに照射する一方、標本Sにおいて発生する蛍光を含む戻り光を集光する対物レンズ17とを備えている。
[First Embodiment]
A fluorescence observation apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the fluorescence observation apparatus 100 according to the present embodiment has a light source 1 that generates laser light (illumination light) and a laser beam emitted from the light source 1 with a predetermined modulation pattern (phase modulation pattern). LCOS-SLM (Liquid Crystal on Silicon-Spatial Light Modulator, spatial light phase modulator, phase modulation unit) 5 that performs phase modulation based on the above, a control unit 7 that sets a predetermined modulation pattern of the LCOS-SLM 5, and laser light The relay optical system 11 that relays the laser beam, the cut filter 13 that cuts the 0th-order light from the laser light relayed by the relay optical system 11, and the laser light that is disposed facing the sample S and relayed by the relay optical system 11 The objective which collects the return light including the fluorescence generated in the specimen S And a lens 17.

符号3は、光源1からのレーザ光をLCOS−SLM5に向けて反射する反射ミラー(反射部材)を示し、符号9は、LCOS−SLM5からのレーザ光をリレー光学系11に向けて反射する反射ミラー(反射部材)を示している。符号Eは、対物レンズ17の瞳位置を示している。
標本Sは、蛍光色素により染色されてスライドガラス等のガラス板15上に載置されている。
Reference numeral 3 denotes a reflection mirror (reflecting member) that reflects the laser light from the light source 1 toward the LCOS-SLM 5, and reference numeral 9 denotes a reflection that reflects the laser light from the LCOS-SLM 5 toward the relay optical system 11. A mirror (reflecting member) is shown. Symbol E indicates the pupil position of the objective lens 17.
The sample S is stained with a fluorescent dye and placed on a glass plate 15 such as a slide glass.

また、蛍光観察装置100には、対物レンズ17により集光された戻り光をレーザ光の光路から分岐させるダイクロイックミラー19と、レーザ光の光路から分岐された戻り光の内、レーザ光の反射光を除去して蛍光を通過させるバリアフィルタ21と、標本Sの画像を取得するCCD(Charge−Coupled Device)27とが備えられている。符号23は、バリアフィルタ21を通過した蛍光をCCD27の撮像面に結像させる結像レンズを示し、符号25は反射ミラーを示している。   The fluorescence observation apparatus 100 also includes a dichroic mirror 19 that branches the return light collected by the objective lens 17 from the optical path of the laser light, and reflected light of the laser light among the return lights branched from the optical path of the laser light. And a CCD (Charge-Coupled Device) 27 that acquires an image of the specimen S are provided. Reference numeral 23 denotes an imaging lens that forms an image of the fluorescence that has passed through the barrier filter 21 on the imaging surface of the CCD 27, and reference numeral 25 denotes a reflection mirror.

LCOS−SLM5は、2次元的に配列された多数の微小変調素子(図示略)を備えており、これら微小変調素子ごとに入射した光に与える位相変化量を個々に制御することができるようになっている。また、LCOS−SLM5は、対物レンズ17の焦点位置と光学的に共役な位置に配置されている。このLCOS−SLM5は、制御部7により設定された所定の変調パターンに基づき、入射したレーザ光の波面形状を微小変調素子ごとに位相変調により変化させて出射するようになっている。   The LCOS-SLM 5 includes a large number of micro-modulation elements (not shown) arranged two-dimensionally so that the amount of phase change given to the incident light can be individually controlled for each micro-modulation element. It has become. The LCOS-SLM 5 is disposed at a position optically conjugate with the focal position of the objective lens 17. The LCOS-SLM 5 is configured to change the wavefront shape of the incident laser light by phase modulation for each minute modulation element based on a predetermined modulation pattern set by the control unit 7 and emit it.

例えば、LCOS−SLM5は、所定の変調パターンに応じて、対物レンズ17の瞳位置Eにおけるレーザ光の集光位置を光軸に交差する方向に移動させたり、対物レンズ17の瞳位置Eにおいて複数箇所にレーザ光を同時に集光させたりすることができるようになっている。   For example, the LCOS-SLM 5 moves the condensing position of the laser light at the pupil position E of the objective lens 17 in a direction intersecting the optical axis according to a predetermined modulation pattern, or a plurality of positions at the pupil position E of the objective lens 17. A laser beam can be simultaneously focused on the location.

制御部7は、全反射照明観察する場合において、LCOS−SLM5により、図1に示すように、対物レンズ17の瞳位置Eにおける瞳の中心からずれた位置にレーザ光を集光させてガラス板15からエバネッセント光を染み出させる変調パターンを設定するようになっている。本実施形態においては、図2に示すように、対物レンズ17の瞳位置Eにおける瞳の中心から光軸に直交する方向に互いに等しい距離だけ離間し周方向に等間隔をあけた所望の4箇所にレーザ光を同時に集光させるパターンを例示して説明する。図2において、対物レンズ17の瞳位置Eにおけるレーザ光の集光位置を符号Kで示す。図3においても同様である。   In the case of total reflection illumination observation, the control unit 7 causes the LCOS-SLM 5 to focus the laser beam at a position shifted from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17 as shown in FIG. A modulation pattern for leaching evanescent light from 15 is set. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, four desired positions spaced apart from each other by an equal distance from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17 in the direction orthogonal to the optical axis and spaced equally in the circumferential direction. An example of a pattern for simultaneously condensing laser light will be described. In FIG. 2, the condensing position of the laser beam at the pupil position E of the objective lens 17 is indicated by a symbol K. The same applies to FIG.

LCOS−SLM5により、対物レンズ17の瞳位置Eにおける瞳の中心から光軸に直交する方向にレーザ光の集光位置をずらすことで、標本Sのガラス板15に対してレーザ光が斜めに入射してガラス板15内で全反射され、ガラス板15の標本側界面から標本S側に染み出すエバネッセント光が標本Sに照射される。   The laser light is obliquely incident on the glass plate 15 of the sample S by shifting the condensing position of the laser light from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17 in a direction orthogonal to the optical axis by the LCOS-SLM 5. Then, the sample S is irradiated with evanescent light that is totally reflected in the glass plate 15 and exudes to the sample S side from the sample side interface of the glass plate 15.

ダイクロイックミラー19は、リレー光学系11によりリレーされたレーザ光を対物レンズ17に向けて反射する一方、対物レンズ17により集光されてレーザ光の光路を戻る戻り光を透過させてバリアフィルタ21に入射させるようになっている。   The dichroic mirror 19 reflects the laser light relayed by the relay optical system 11 toward the objective lens 17, and transmits the return light collected by the objective lens 17 and returning the optical path of the laser light to the barrier filter 21. It is made to enter.

このように構成された蛍光観察装置100の作用について説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置100により標本Sを全反射照明観察する場合は、制御部7により全反射照明する変調パターンをLCOS−SLM5に設定し、光源1からレーザ光を発生させる。
The operation of the fluorescence observation apparatus 100 configured as described above will be described.
When the specimen S is observed with total reflection illumination by the fluorescence observation apparatus 100 according to this embodiment, a modulation pattern for total reflection illumination by the control unit 7 is set in the LCOS-SLM 5 and laser light is generated from the light source 1.

光源1から発せられたレーザ光は、図1に示すように、反射ミラー3を介してLCOS−SLM5により位相変調されて反射された後、反射ミラー9、リレー光学系11、カットフィルタ13およびダイクロイックミラー19を介して対物レンズ17の瞳位置Eに集光する。対物レンズ17の瞳位置Eの中心に集光する0次光はカットフィルタ13によりカットされている。   As shown in FIG. 1, the laser light emitted from the light source 1 is phase-modulated and reflected by the LCOS-SLM 5 via the reflection mirror 3, and then reflected by the reflection mirror 9, the relay optical system 11, the cut filter 13, and the dichroic. The light is condensed at the pupil position E of the objective lens 17 through the mirror 19. The zero-order light collected at the center of the pupil position E of the objective lens 17 is cut by the cut filter 13.

この場合に、レーザ光は、LCOS−SLM5の変調パターンに応じて、図2に示すように、対物レンズ17の瞳位置Eにおいて瞳の中心から光軸に直交する方向に互いに等しい距離だけ離間し周方向に等間隔をあけた所望の4箇所(図2の符号K参照。)に同時に集光させられる。そして、対物レンズ17から標本Sのガラス板15に対してレーザ光が斜め入射してガラス板15と標本Sの界面で全反射され、ガラス板15から染み出るエバネッセント光が標本Sに局所的に照射される。   In this case, the laser beams are separated from each other by an equal distance in the direction perpendicular to the optical axis from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17 according to the modulation pattern of the LCOS-SLM 5 as shown in FIG. The light is condensed simultaneously at four desired locations (see symbol K in FIG. 2) that are equally spaced in the circumferential direction. Then, the laser light is obliquely incident on the glass plate 15 of the sample S from the objective lens 17 and is totally reflected at the interface between the glass plate 15 and the sample S, and the evanescent light that exudes from the glass plate 15 is locally applied to the sample S. Irradiated.

エバネッセント光が標本Sに局所的に照射されることにより標本Sにおいて発生した蛍光は、対物レンズ17、ダイクロイックミラー19、結像レンズ23および反射ミラー25を介してCCD27により撮影される。これにより、CCD27において標本Sにおけるエバネッセント光が達したごく浅い領域の蛍光像を取得し、バックグランドが非常に暗くコントラストが高い蛍光観察を行うことができる。   The fluorescence generated in the sample S by locally irradiating the sample with evanescent light is photographed by the CCD 27 via the objective lens 17, the dichroic mirror 19, the imaging lens 23 and the reflection mirror 25. As a result, the CCD 27 can acquire a fluorescent image of a very shallow region where the evanescent light in the sample S has reached, and can perform fluorescence observation with a very dark background and high contrast.

この場合において、対物レンズ17の瞳位置Eでのレーザ光の集光位置がLCOS−SLM5の所定の変調パターンにより決まるので、制御部7により、標本Sに対して周囲から略均等にエバネッセント光が発生するようにレーザ光を集光させる変調パターンを設定することで、標本Sに対してエバネッセント光を偏りなく照射することができる。   In this case, since the condensing position of the laser light at the pupil position E of the objective lens 17 is determined by a predetermined modulation pattern of the LCOS-SLM 5, the control unit 7 emits evanescent light from the periphery substantially evenly with respect to the sample S. By setting a modulation pattern for condensing the laser light so as to be generated, the evanescent light can be applied to the specimen S without any deviation.

本実施形態においては、図2に示すように、対物レンズ17の瞳位置Eにおける瞳の中心から光軸に直交する方向に互いに等しい距離だけ離間し周方向に等間隔をあけた所望の4箇所(図2の符号K参照。)にレーザ光を同時に集光させることで、標本Sに対して周囲の4箇所からエバネッセント光を偏りなく照射することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, four desired positions spaced apart from each other by an equal distance from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17 in the direction orthogonal to the optical axis and spaced equally in the circumferential direction. (See symbol K in FIG. 2) By condensing the laser beam simultaneously, the evanescent light can be applied to the specimen S from the surrounding four locations without any deviation.

なお、本実施形態に係る蛍光観察装置100の比較例として、従来の蛍光観察装置のように、ガルバノメータによりレーザ光を偏向して対物レンズの瞳位置におけるレーザ光の集光位置を瞳の中心からずらす構成では、図3に示すように、対物レンズの瞳位置においてレーザ光の集光位置(図3の符号K参照。)を1方向にしか移動することができない。そのため、標本に対して1方向から染み出すエバネッセント光しか照射することができず、エバネッセント光の照射に偏りが生じることとなる。   As a comparative example of the fluorescence observation apparatus 100 according to the present embodiment, the laser light is deflected by a galvanometer as in the conventional fluorescence observation apparatus, and the condensing position of the laser light at the pupil position of the objective lens is changed from the center of the pupil. In the configuration of shifting, as shown in FIG. 3, the condensing position of the laser beam (see symbol K in FIG. 3) can be moved only in one direction at the pupil position of the objective lens. Therefore, only evanescent light that oozes out from one direction can be irradiated on the specimen, and the irradiation of the evanescent light is biased.

以上説明したように、本実施形態に係る蛍光観察装置100によれば、制御部7により、標本Sに対して周囲から略均等にエバネッセント光が発生するようにレーザ光を集光させる変調パターンを設定することで、標本Sに対してエバネッセント光を偏りなく照射し、これにより標本Sを精度よく蛍光観察することができる。   As described above, according to the fluorescence observation apparatus 100 according to the present embodiment, the modulation pattern for condensing the laser light by the control unit 7 so that the evanescent light is generated from the periphery substantially evenly with respect to the specimen S. By setting, the specimen S can be irradiated with evanescent light without deviation, and the specimen S can be accurately observed with fluorescence.

本実施形態は以下のように変形することができる。
すなわち、本実施形態においては、制御部7が、対物レンズ17の瞳位置Eにおける瞳の中心から光軸に直交する方向にずれた複数の位置にレーザ光を同時に集光させる変調パターンを設定することとした。一変形例としては、制御部7が、対物レンズ17の瞳位置Eにおける光軸を囲むように環状にレーザ光を同時に集光させる変調パターンを設定することとしてもよい。
This embodiment can be modified as follows.
That is, in the present embodiment, the control unit 7 sets a modulation pattern for condensing laser light at a plurality of positions shifted in the direction orthogonal to the optical axis from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17. It was decided. As a modified example, the control unit 7 may set a modulation pattern that simultaneously collects laser beams in an annular shape so as to surround the optical axis at the pupil position E of the objective lens 17.

このようにすることで、LCOS−SLM5により、対物レンズ17の瞳位置Eにおいて光軸を囲む環状にレーザ光を同時に集光させてガラス板15内で全反射させ、標本Sに対して周方向の全域からエバネッセント光を発生させることができる。したがって、標本Sに対してエバネッセント光を周方向全域から偏りなく照射し、標本Sをより高精度に蛍光観察することができる。   In this way, the LCOS-SLM 5 simultaneously collects the laser light in an annular shape surrounding the optical axis at the pupil position E of the objective lens 17 and totally reflects it within the glass plate 15, and circumferentially with respect to the sample S. The evanescent light can be generated from the entire area. Therefore, the specimen S can be irradiated with evanescent light from the entire circumferential direction without deviation, and the specimen S can be fluorescently observed with higher accuracy.

〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る蛍光観察装置について説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置200は、図4に示すように、光源1、対物レンズ17およびダイクロイックミラー19に代えて、波長が異なるレーザ光を発生可能な光源101と、瞳位置Eが異なる複数の対物レンズ17A,17Bと、互いに異なる波長特性を有する複数のダイクロイックミラー(分岐部)19A,19Bと、標本Sの周囲の温度を測定する温度測定器(温度測定部)129とを備え、制御部7が、設定したLCOS−SLM5の所定の変調パターンを調節する点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る蛍光観察装置100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a fluorescence observation apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, the fluorescence observation apparatus 200 according to the present embodiment is different from the light source 1, the objective lens 17, and the dichroic mirror 19 in that the pupil position E is different from the light source 101 that can generate laser light having different wavelengths. A plurality of objective lenses 17A, 17B, a plurality of dichroic mirrors (branching units) 19A, 19B having different wavelength characteristics, and a temperature measuring device (temperature measuring unit) 129 for measuring the temperature around the sample S, The control unit 7 is different from the first embodiment in that the control unit 7 adjusts the predetermined modulation pattern of the set LCOS-SLM 5.
In the following, portions having the same configuration as those of the fluorescence observation apparatus 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

光源101は、635nmのレーザ光を発生する第1光源部31Aと、515nmのレーザ光を発生する第2光源部31Bと、488nmのレーザ光を発生する第3光源部31Cと、405nmのレーザ光を発生する第4光源部31Dとを備えている。   The light source 101 includes a first light source unit 31A that generates a 635 nm laser beam, a second light source unit 31B that generates a 515 nm laser beam, a third light source unit 31C that generates a 488 nm laser beam, and a 405 nm laser beam. And a fourth light source unit 31D.

また、光源101には、各光源部31A,31B,31C,31Dから発せられたレーザ光の光路を合成する反射ミラー33,41およびダイクロイックミラー35,37,39と、出射するレーザ光の波長を切り替えるAOTF(Acoustooptical Tunable Filter、音響光学素)43とが備えられている。   The light source 101 also includes reflection mirrors 33 and 41 and dichroic mirrors 35, 37, and 39 that combine optical paths of laser light emitted from the light source units 31A, 31B, 31C, and 31D, and the wavelength of the emitted laser light. An AOTF (Acousto Optical Tunable Filter) 43 for switching is provided.

反射ミラー33は、第1光源部31Aから発せられたレーザ光をダイクロイックミラー35に向けて反射するようになっている。ダイクロイックミラー35は、第1光源部31Aから反射ミラー33を介して入射するレーザ光を透過する一方で、第2光源部31Bから発せられたレーザ光を反射して、これらの光路を合成するようになっている。ダイクロイックミラー37は、第1光源部31Aおよび第2光源部31Bからのレーザ光を透過する一方で、第3光源部31Cからのレーザ光を反射して、これらのレーザ光の光路を合成するようになっている。ダイクロイックミラー39は、第1光源部31A〜第3光源部31Cからのレーザ光を合成する一方で、第4光源部31Dからのレーザ光を反射して、これらの光路を合成するようになっている。反射ミラー41は、ダイクロイックミラー39により光路が合成された第1光源部31A〜第4光源部31Dからのレーザ光をAOTF43に向けて反射するようになっている。   The reflection mirror 33 reflects the laser light emitted from the first light source unit 31 </ b> A toward the dichroic mirror 35. The dichroic mirror 35 transmits the laser light incident from the first light source unit 31A via the reflection mirror 33, while reflecting the laser light emitted from the second light source unit 31B to synthesize these optical paths. It has become. The dichroic mirror 37 transmits the laser light from the first light source unit 31A and the second light source unit 31B, while reflecting the laser light from the third light source unit 31C to synthesize the optical paths of these laser light. It has become. The dichroic mirror 39 combines the laser light from the first light source unit 31A to the third light source unit 31C, and reflects the laser light from the fourth light source unit 31D to combine these optical paths. Yes. The reflection mirror 41 reflects the laser light from the first light source unit 31 </ b> A to the fourth light source unit 31 </ b> D combined with the optical path by the dichroic mirror 39 toward the AOTF 43.

複数の対物レンズ17A,17Bは、レボルバ18により、レーザ光の光路上に選択的に配置可能に支持されている。
複数のダイクロイックミラー19A,19Bは、それぞれバリアフィルタ21とともにターレット20により保持されている。これら各ダイクロイックミラー19A,19Bとバリアフィルタ21の組は、ターレット20により戻り光の光路上に選択的に配置することができるようになっている。
The plurality of objective lenses 17A and 17B are supported by the revolver 18 so as to be selectively arranged on the optical path of the laser light.
The plurality of dichroic mirrors 19 </ b> A and 19 </ b> B are held by the turret 20 together with the barrier filter 21. A set of these dichroic mirrors 19A and 19B and the barrier filter 21 can be selectively arranged on the optical path of the return light by the turret 20.

制御部7は、LCOS−SLM5の所定の変調パターンを設定した上で、さらに、リレー光学系11の収差や反射ミラー3,9の面精度など、光源101から対物レンズ17までの間に配置されたレンズの収差や反射部材の面精度に従い、その収差や面精度に応じた波面の乱れによるレーザ光の集光性能の劣化(集光スポットの広がり)を補正するよう変調パターンを調節するようになっている。また、制御部7は、光源101から発せられるレーザ光の波長に従い、その波長に応じたレーザ光の集光位置のずれを補正するよう変調パターンを調節するようになっている。また、制御部7は、レーザ光の光路に配置された対物レンズ17A,17Bの瞳位置Eに従い、その瞳位置Eに応じたレーザ光の集光位置のずれを補正するよう変調パターンを調節するようになっている。また、制御部7は、レーザ光の光路に配置されたダイクロイックミラー19A,19Bの波長特性に従い、その波長特性に応じたレーザ光の集光位置のずれを補正するよう変調パターンを調節するようになっている。さらに、制御部7は、温度測定器129により測定された温度に従い、標本Sの周囲の温度の変化に応じたレーザ光の集光位置のずれを補正するよう変調パターンを調節するようになっている。   The controller 7 is disposed between the light source 101 and the objective lens 17 such as the aberration of the relay optical system 11 and the surface accuracy of the reflecting mirrors 3 and 9 after setting a predetermined modulation pattern of the LCOS-SLM 5. In accordance with the aberration of the lens and the surface accuracy of the reflecting member, the modulation pattern is adjusted so as to correct the deterioration of the laser beam condensing performance (spreading of the condensing spot) due to the wavefront disturbance according to the aberration and surface accuracy. It has become. The control unit 7 adjusts the modulation pattern according to the wavelength of the laser light emitted from the light source 101 so as to correct the deviation of the condensing position of the laser light according to the wavelength. Further, the control unit 7 adjusts the modulation pattern according to the pupil position E of the objective lenses 17A and 17B arranged in the optical path of the laser light so as to correct the deviation of the condensing position of the laser light according to the pupil position E. It is like that. Further, the control unit 7 adjusts the modulation pattern in accordance with the wavelength characteristics of the dichroic mirrors 19A and 19B arranged in the optical path of the laser light so as to correct the deviation of the condensing position of the laser light according to the wavelength characteristics. It has become. Further, the control unit 7 adjusts the modulation pattern so as to correct the deviation of the condensing position of the laser light according to the temperature change around the sample S according to the temperature measured by the temperature measuring device 129. Yes.

このように構成された蛍光観察装置200の作用について説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置200により標本Sを全反射照明観察する場合は、制御部7により全反射照明する所定の変調パターンをLCOS−SLM5に設定し、レボルバ18によりいずれかの対物レンズ17A,17Bを光路上に配置するとともに、ターレット20によりいずれかのダイクロイックミラー19A,19Bを光路上に配置する。
The operation of the fluorescence observation apparatus 200 configured as described above will be described.
When the specimen S is observed with total reflection illumination by the fluorescence observation apparatus 200 according to the present embodiment, a predetermined modulation pattern for total reflection illumination by the control unit 7 is set in the LCOS-SLM 5 and any one of the objective lenses 17A is set by the revolver 18. , 17B are arranged on the optical path, and one of the dichroic mirrors 19A, 19B is arranged on the optical path by the turret 20.

次いで、光源101において、AOTF43により、いずれかの光源部31A,31B,31C,31Dから発生させたレーザ光を出射する。光源101から発せられたレーザ光は、反射ミラー3、LCOS−SLM5、反射ミラー9、リレー光学系11およびカットフィルタ13を介して、光路上のダイクロイックミラー19A(19B)により反射される。   Next, in the light source 101, the laser light generated from any of the light source units 31A, 31B, 31C, and 31D is emitted by the AOTF 43. Laser light emitted from the light source 101 is reflected by the dichroic mirror 19A (19B) on the optical path via the reflection mirror 3, the LCOS-SLM 5, the reflection mirror 9, the relay optical system 11, and the cut filter 13.

そして、レーザ光は、LCOS−SLM5の変調パターンに応じて光路上の対物レンズ17A(17B)の瞳位置Eにおける瞳の中心から光軸に直交する方向にずれた位置に集光し標本Sとガラス板15との界面で全反射される。これにより、ガラス板15から染み出るエバネッセント光が標本Sに局所的に照射される。   Then, the laser light is condensed at a position shifted in the direction perpendicular to the optical axis from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17A (17B) on the optical path in accordance with the modulation pattern of the LCOS-SLM5. It is totally reflected at the interface with the glass plate 15. As a result, the evanescent light that exudes from the glass plate 15 is locally irradiated on the specimen S.

エバネッセント光が照射されることにより標本Sにおいて発生した蛍光は、光路上の対物レンズ17A(17B)、光路上のダイクロイックミラー19A(19B)、バリアフィルタ21、結像レンズ23および反射ミラー25を介してCCD27により撮影される。これにより、CCD27において標本Sにおけるエバネッセント光が達したごく浅い領域の蛍光像が取得される。   The fluorescence generated in the specimen S by irradiation with the evanescent light passes through the objective lens 17A (17B) on the optical path, the dichroic mirror 19A (19B) on the optical path, the barrier filter 21, the imaging lens 23, and the reflection mirror 25. The image is taken by the CCD 27. As a result, a fluorescent image of a very shallow region where the evanescent light in the sample S reaches the CCD 27 is acquired.

この場合において、リレー光学系11の収差や反射ミラー3,9の面精度など、光源101から対物レンズ17までの間に配置されたレンズの収差や反射部材の面精度による波面の乱れによりレーザ光の集光性能に劣化が生じたり、光源101から発せられるレーザ光の波長に応じて集光位置にずれが生じたり、レーザ光の光路に配置された対物レンズ17A(17B)の瞳位置Eに応じてレーザ光の集光位置にずれが生じたり、レーザ光の光路に配置されたダイクロイックミラー19A(19B)に応じてレーザ光の集光位置にずれが生じたり、あるいは、標本Sの周囲の温度の変化によってレーザ光の集光位置にずれが生じたりすると、制御部7によりレーザ光の集光性能の劣化や集光位置のずれを補正するようLCOS−SLM5の変調パターンが調節される。   In this case, the laser beam is caused by the aberration of the lens disposed between the light source 101 and the objective lens 17 such as the aberration of the relay optical system 11 and the surface accuracy of the reflecting mirrors 3 and 9 and the disturbance of the wavefront due to the surface accuracy of the reflecting member. The focusing performance of the objective lens 17A (17B) disposed in the optical path of the laser beam is shifted to the pupil position E of the objective lens 17A (17B) disposed in the optical path of the laser beam. Accordingly, the laser light condensing position is shifted, the laser light converging position is shifted according to the dichroic mirror 19A (19B) arranged in the optical path of the laser light, or around the specimen S. If the laser beam condensing position shifts due to temperature change, the controller 7 changes the LCOS-SLM 5 so as to correct the deterioration of the laser beam condensing performance and the condensing position shift. Pattern is adjusted.

したがって、本実施形態に係る蛍光観察装置200によれば、標本Sを全反射照明観察する場合において、制御部7により、リレー光学系11の収差や反射ミラー3,9の面精度による波面の乱れによるレーザ光の集光性能の劣化を解消し、レーザ光を効率よく全反射させることができる。   Therefore, according to the fluorescence observation apparatus 200 according to the present embodiment, when the specimen S is observed with total reflection illumination, the control unit 7 causes the wavefront disturbance due to the aberration of the relay optical system 11 and the surface accuracy of the reflection mirrors 3 and 9. It is possible to eliminate the degradation of the laser beam condensing performance due to the laser beam and efficiently totally reflect the laser beam.

また、光源101により標本Sの蛍光物質に応じて適切な波長のレーザ光に変更しつつ、いずれのレーザ光を照射する場合でも、レーザ光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。また、標本Sに応じて適切な倍率の対物レンズ17A,17Bに変更しつつ、いずれの対物レンズ17A,17Bを用いる場合でも、レーザ光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。また、検出する戻り光の波長に応じて適切な波長特性のダイクロイックミラー19A,19Bに変更しつつ、いずれのダイクロイックミラー19A,19Bを用いる場合でも、レーザ光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。さらに、標本Sの周囲の温度が変化した場合でも、レーザ光を位置ずれなく所望の位置に集光させて効率よく全反射させることができる。これにより、標本Sに対してノイズが少ないエバネッセント光を照射し、標本Sを高精度に蛍光観察することができる。   Further, while changing to laser light of an appropriate wavelength according to the fluorescent material of the sample S by the light source 101, the laser light is condensed at a desired position without any positional deviation even when irradiating any laser light. It can be totally reflected. In addition, while changing to the objective lenses 17A and 17B having an appropriate magnification according to the sample S, the laser light is condensed at a desired position without any positional deviation, and any of the objective lenses 17A and 17B is used efficiently. Can be reflected. Further, while changing to the dichroic mirrors 19A and 19B having an appropriate wavelength characteristic in accordance with the wavelength of the return light to be detected, the laser light is condensed at a desired position without any positional deviation when using any of the dichroic mirrors 19A and 19B. Can be efficiently totally reflected. Furthermore, even when the temperature around the specimen S changes, the laser light can be condensed at a desired position without being displaced and efficiently totally reflected. As a result, the specimen S can be irradiated with evanescent light with less noise, and the specimen S can be fluorescently observed with high accuracy.

以上、本発明の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に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. For example, the present invention is not limited to those applied to each of the above embodiments, and may be applied to embodiments in which these embodiments are appropriately combined, and is not particularly limited.

また、上記各実施形態においては、対物レンズ17の瞳位置Eにおける瞳の中心から光軸に交差する方向にずれた所望の複数の位置にレーザ光を同時に集光させる変調パターンや、対物レンズ17の瞳位置Eにおける光軸を囲むように環状にレーザ光を同時に集光させる変調パターンを例示して説明したが、LCOS−SLM5の位相変調パターンに従い標本Sに対してエバネッセント光を偏りなく照射することができればよく、これに限定されるものではない。   Further, in each of the above-described embodiments, the modulation pattern for condensing the laser beam simultaneously at a plurality of desired positions shifted from the center of the pupil at the pupil position E of the objective lens 17 in the direction intersecting the optical axis, or the objective lens 17. The modulation pattern for simultaneously condensing laser light in a ring shape so as to surround the optical axis at the pupil position E is described as an example, but the sample S is irradiated with evanescent light without deviation according to the phase modulation pattern of the LCOS-SLM5. However, the present invention is not limited to this.

また、カットフィルタ13をレーザ光の光路に対して挿脱する挿脱機構を設けてもよい。挿脱機構によりカットフィルタ13を光路から離脱させ、LCOS−SLM5による位相変調を行わないように制御することで、光源1,101からのレーザ光を対物レンズ17の瞳位置Eの中心に集光させて通常の落射照明観察を行うことができる。   Moreover, you may provide the insertion / removal mechanism which inserts / removes the cut filter 13 with respect to the optical path of a laser beam. The cut filter 13 is removed from the optical path by the insertion / removal mechanism, and the laser light from the light sources 1 and 101 is condensed at the center of the pupil position E of the objective lens 17 by controlling so as not to perform the phase modulation by the LCOS-SLM 5. Normal epi-illumination observation can be performed.

1,101 光源
3 反射ミラー(反射部材)
5 LCOS−SLM(位相変調部)
7 制御部
9 反射ミラー(反射部材)
11 リレー光学系
17,17A,17B 対物レンズ
19A,19B ダイクロイックミラー(分岐部)
129 温度測定器(温度測定部)
100,200 蛍光観察装置
E 瞳位置
S 標本
1,101 Light source 3 Reflection mirror (reflection member)
5 LCOS-SLM (Phase Modulator)
7 Control unit 9 Reflection mirror (reflection member)
11 Relay optical system 17, 17A, 17B Objective lens 19A, 19B Dichroic mirror (branch part)
129 Temperature measuring device (Temperature measuring unit)
100,200 Fluorescence observation device E Pupil position S Sample

Claims (10)

標本に対向して配置される対物レンズと、
光源から発せられた照明光を前記対物レンズの瞳位置に集光させるリレー光学系と、
前記対物レンズの焦点位置と光学的に共役な位置に配置され、前記光源からの照明光の位相を変調可能な位相変調部と、
該位相変調部により前記瞳位置における瞳の中心位置からずれた位置に照明光を集光させて前記標本にエバネッセント光を照射させるよう所定の位相変調パターンを設定する制御部とを備える蛍光観察装置。
An objective lens placed opposite the specimen;
A relay optical system for condensing the illumination light emitted from the light source at the pupil position of the objective lens;
A phase modulator arranged at a position optically conjugate with the focal position of the objective lens and capable of modulating the phase of illumination light from the light source;
Fluorescence observation apparatus comprising: a control unit that sets a predetermined phase modulation pattern so that illumination light is collected at a position shifted from the center position of the pupil at the pupil position by the phase modulation unit and the sample is irradiated with evanescent light .
前記制御部が、前記瞳位置における光軸に対して交差する方向の所望の位置に照明光を集光させる前記所定の位相変調パターンを設定する請求項1に記載の蛍光観察装置。   The fluorescence observation apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the predetermined phase modulation pattern for condensing illumination light at a desired position in a direction intersecting the optical axis at the pupil position. 前記制御部が、前記瞳位置における光軸に対して交差する方向の複数の位置に照明光を同時に集光させる前記所定の位相変調パターンを設定する請求項1に記載の蛍光観察装置。   The fluorescence observation apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the predetermined phase modulation pattern for simultaneously condensing illumination light at a plurality of positions in a direction intersecting the optical axis at the pupil position. 前記制御部が、前記瞳位置における光軸を囲むように環状に照明光を集光させる前記所定の位相変調パターンを設定する請求項1に記載の蛍光観察装置。   The fluorescence observation apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the predetermined phase modulation pattern for condensing illumination light in an annular shape so as to surround an optical axis at the pupil position. 前記制御部が、前記瞳位置における光軸に対して直交および/または沿う方向の照明光の集光位置を補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節する請求項1から請求項4のいずれかに記載の蛍光観察装置。   5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit adjusts the predetermined phase modulation pattern so as to correct a condensing position of illumination light in a direction orthogonal to and / or along an optical axis at the pupil position. The fluorescence observation apparatus according to 1. 前記制御部が、前記光源から前記対物レンズまでの光路に配設されたレンズの収差および/または前記光路中の反射部材の面精度による波面の乱れによる照明光の集光性能の劣化を補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節する請求項5に記載の蛍光観察装置。   The control unit corrects the deterioration of the focusing performance of the illumination light due to the aberration of the lens disposed in the optical path from the light source to the objective lens and / or the disturbance of the wavefront due to the surface accuracy of the reflecting member in the optical path. The fluorescence observation apparatus according to claim 5, wherein the predetermined phase modulation pattern is adjusted. 波長が異なる照明光を発生可能な前記光源を備え、
前記制御部が、前記光源から発せられる照明光の波長に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節する請求項5に記載の蛍光観察装置。
The light source capable of generating illumination light having different wavelengths,
The fluorescence observation apparatus according to claim 5, wherein the control unit adjusts the predetermined phase modulation pattern so as to correct a shift of a condensing position according to a wavelength of illumination light emitted from the light source.
瞳位置が異なる複数の前記対物レンズを備え、
前記制御部が、照明光の光路に配置された前記対物レンズの瞳位置に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節する請求項5に記載の蛍光観察装置。
A plurality of objective lenses having different pupil positions;
The fluorescence observation apparatus according to claim 5, wherein the control unit adjusts the predetermined phase modulation pattern so as to correct a deviation of a condensing position according to a pupil position of the objective lens arranged in an optical path of illumination light.
互いに異なる波長特性を有し、照明光を反射または透過させる一方、照明光が照射されることにより前記標本から戻る戻り光を透過または反射して前記照明光の光路から分岐させる複数の分岐部を備え、
前記制御部が、照明光の光路に配置された前記分岐部に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節する請求項5に記載の蛍光観察装置。
A plurality of branch portions having different wavelength characteristics and reflecting or transmitting illumination light, and transmitting or reflecting return light returning from the sample when irradiated with illumination light and branching from the optical path of the illumination light Prepared,
The fluorescence observation apparatus according to claim 5, wherein the control unit adjusts the predetermined phase modulation pattern so as to correct a deviation of a condensing position according to the branching unit disposed in the optical path of illumination light.
前記標本の周囲の温度を測定する温度測定部を備え、
前記制御部が、前記温度測定部により測定された温度に応じて集光位置のずれを補正するよう前記所定の位相変調パターンを調節する請求項5に記載の蛍光観察装置。
A temperature measuring unit for measuring the ambient temperature of the sample;
The fluorescence observation apparatus according to claim 5, wherein the control unit adjusts the predetermined phase modulation pattern so as to correct a deviation of a condensing position according to a temperature measured by the temperature measurement unit.
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