JP6401979B2 - Microscope system - Google Patents
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Description
本発明は、顕微鏡システムに関し、特に、ユーセントリック性を有する傾斜ステージ装置を有する顕微鏡システムに関する。 The present invention relates to a microscope system, in particular, it relates to a microscope system having a tilting stage device having a eucentric properties.
従来より、顕微鏡などにより観察対象を観察するときに、観察対象を傾けて観察するための傾斜ステージ装置が利用されている。
ユーセントリック性を有する傾斜ステージ装置を用いることにより、観察対象を傾けても、観察対象についての焦点状態は変わらず、また、観察対象の観察領域も移動しないで、観察者は、観察対象を観察することができる。
Conventionally, when observing an observation target with a microscope or the like, an inclined stage device for observing the observation target with being tilted has been used.
By using a tilt stage device that has eucentric properties, even if the observation object is tilted, the focus state of the observation object does not change, and the observation area of the observation object does not move, and the observer observes the observation object. can do.
例えば、特開平9−236755号公報には、ユーセントリック性を確保しながら、Z軸方向の位置ズレの補正を行う、顕微鏡の試料ステージの位置補正方法及び試料ステージが開示されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-236755 discloses a microscope sample stage position correction method and a sample stage that correct positional deviation in the Z-axis direction while ensuring eucentricity.
しかし、上記特開平9−236755号公報の試料ステージの場合、観察対象を回転させることができる軸は、1軸のみであり、かつその回転機構は回転レールを利用する機構であるため、回転可能角度も、回転レールの範囲に限られてしまうという問題がある。 However, in the case of the sample stage disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-236755, only one axis can rotate the observation target, and the rotation mechanism is a mechanism that uses a rotating rail, so that it can rotate. There is a problem that the angle is also limited to the range of the rotating rail.
そこで、本発明は、2つの回転可能軸を有し、かつZ軸方向における位置調整可能な、ユーセントリック性を有する傾斜ステージ装置を有する顕微鏡システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a microscope system having an inclined stage device having eucentric properties, which has two rotatable shafts and can be adjusted in the Z-axis direction.
本発明の一態様によれば、傾斜ステージ装置と、対物レンズとを有する顕微鏡システムにおいて、前記傾斜ステージ装置は、第1の軸回りに回転可能な第1のフレームと、前記第1のフレーム内に配設され、かつ前記第1のフレームにより前記第1の軸に直交する第2の軸回りに回転可能に支持された第2のフレームと、試料を固定可能で、前記第2の軸に直交する第3の軸方向に沿って、前記第2のフレームに対して移動可能な第3のフレームと、前記第1のフレームを前記第1の軸回りの任意の回転角度で固定する第1の固定部材と、前記第2のフレームを前記第2の軸回りの任意の回転角度で固定する第2の固定部材と、前記第3のフレームを前記第3の軸方向における任意の位置で前記第2のフレームに対して固定する第3の固定部材と、を有し、前記第1の軸と前記第2の軸と前記第3の軸は、所定の交点を通るように配置され、前記対物レンズは、前記第1、前記第2及び前記第3の軸の前記所定の交点に焦点位置を調整可能であり、前記対物レンズの光軸は、前記所定の交点を通り、前記所定の交点を通る軸回りに回転可能である顕微鏡システムを提供することができる。 According to an aspect of the present invention, in the microscope system including the tilt stage device and the objective lens, the tilt stage device includes a first frame rotatable around a first axis, and the first frame. disposed, and the second frame rotatably supported by the second axis perpendicular to the first axis by the first frame, the sample is a fixable, before Symbol second axis A third frame movable relative to the second frame along a third axial direction orthogonal to the first frame, and a first frame for fixing the first frame at an arbitrary rotation angle around the first axis. 1 fixing member, a second fixing member for fixing the second frame at an arbitrary rotation angle around the second axis, and the third frame at an arbitrary position in the third axial direction. A third fixing portion for fixing to the second frame; If, it has a, wherein said second axis and the first axis a third axis is arranged so as to pass through the predetermined intersection point, the objective lens, the first, the second and the first A microscope system is provided in which the focal position can be adjusted to the predetermined intersection of three axes, and the optical axis of the objective lens passes through the predetermined intersection and is rotatable about an axis passing through the predetermined intersection. be able to.
本発明によれば、2つの回転可能軸を有し、かつZ軸方向における位置調整可能な、ユーセントリック性を有する傾斜ステージ装置を有する顕微鏡システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microscope system which has a tiltable stage apparatus which has two rotative axis | shafts and can adjust the position in a Z-axis direction and has eucentric property can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施の形態に係わる傾斜ステージ装置を用いた顕微鏡による観察の様子を説明するための斜視図である。図1は、顕微鏡システムを利用して、傾斜ステージ装置に搭載された観察対象である試料が観察される様子を示している。図2は、傾斜ステージ装置の斜視図である。図3は、傾斜ステージ装置の上面図である。図4は、傾斜ステージ装置の正面図である。図5は、図4のV-V線に沿った、傾斜ステージ装置の断面図である。
(顕微鏡システムの構成)
図1に示すように、顕微鏡システム1は、顕微鏡2と、傾斜ステージ装置3とから構成されている。顕微鏡2は、ベース4と、支持板5と、対物レンズ6を有して構成されている。支持板5がベース4に固定され、対物レンズ6を有する顕微鏡2の光学系が、図示しないアーム部材を介して支持板5に固定されている。顕微鏡2は、光学式顕微鏡でも、デジタル顕微鏡でもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view for explaining a state of observation by a microscope using the tilt stage device according to the present embodiment. FIG. 1 shows a state in which a sample that is an observation target mounted on an inclined stage device is observed using a microscope system. FIG. 2 is a perspective view of the tilt stage device. FIG. 3 is a top view of the tilt stage apparatus. FIG. 4 is a front view of the tilt stage device. FIG. 5 is a cross-sectional view of the tilt stage device taken along line VV in FIG.
(Configuration of microscope system)
As shown in FIG. 1, the microscope system 1 includes a
傾斜ステージ装置3は、顕微鏡2のベース4にネジ4aにより固定されている。観察者は、後述するX軸、Y軸及びZ軸の交点Oに試料Sの観察領域が位置するように試料Sを傾斜ステージ3に固定する。対物レンズ6の光軸LAは、その交点Oを通る。観察者は、傾斜ステージ装置3上に固定された試料Sを、対物レンズ6の焦点調整をして観察することができる。傾斜ステージ装置3を傾けても、試料Sの観察領域についての焦点状態が変わらず、かつ試料Sの観察領域が移動しないように、傾斜ステージ装置3は、ユーセントリック性を有している。
(傾斜ステージ装置の構成)
傾斜ステージ装置3は、支持部材11と、3つのフレーム12,13,14とを有している。フレーム12は、矩形筒体であり、フレーム13と14は、円筒体である。
The
(Configuration of tilt stage device)
The
支持部材11は、コの字状に折り曲げられ、両側の折り曲げ部11A、11Bと、2つの折り曲げ部11Aと11Bの間の平らな中央部11Cを有する板部材である。支持部材11の中央部11Cには、4本のネジ4aにより支持部材11をベース4に固定するための4つの孔11cが形成されている。
The
矩形筒体形状を有するフレーム12は、支持部材11により、2つの折り曲げ部11Aと11Bの間に、X軸回りに回転可能に支持されている。矩形筒体形状を有するフレーム12は、4つの側壁12A、12B、12C、12Dを有している。
The
互いの内壁面12aと12bが対向する2つの側壁12Aと12Bの各々には、フレーム12の回転軸であるX軸に沿った孔(図示せず)が形成されている。
支持部材11の2つの折り曲げ部11Aと11Bの上部の各々にも、フレーム12の回転軸となるX軸に沿った孔(図示せず)が形成されている。
In each of the two
A hole (not shown) along the X-axis serving as the rotation axis of the
軸ネジ15Aが、折り曲げ部11Aに形成された孔と、側壁12Aに形成された孔に挿通され、軸ネジ15Bが、折り曲げ部11Bに形成された孔と、側壁12Bに形成された孔に挿通されることにより、フレーム12は、X軸回りに回転可能に構成されている。
The
軸ネジ15Bには、ストッパ部材16が設けられている。ストッパ部材16を所定の方向に回すことにより、フレーム12がX軸方向に移動して、軸ネジ15Aの段差部(図示せず)に押圧されて、フレーム12をX軸回りに回転しないように固定することができる。フレーム12がX軸回りに回転しない状態において、ストッパ部材16を所定の方向とは反対方向に回転させると、フレーム12の軸ネジ15Aの段差部への押圧がされなくなり、フレーム12は、X軸回りに回転可能となる。
よって、ストッパ部材16は、フレーム12をX軸回りの任意の回転角度で固定する固定部材を構成する。
A
Therefore, the
円筒形状を有するフレーム13は、矩形筒体のフレーム12の内側に、Y軸周りに回転可能に支持されている。互いの内壁面12cと12dが対向する2つの側壁12Cと12Dのそれぞれには、フレーム13の回転軸であるY軸に沿った孔12c1と12d1が形成されている(図5)。フレーム13には、フレーム13の回転軸であるY軸に沿った孔13a1と13a2が形成されている(図5)。
The
軸ネジ17Aが、側壁12Cに形成された孔12c1と、フレーム13に形成された孔13a1に挿通され、つまみネジ17Bが、側壁12Dに形成された孔12d1と、フレーム13に形成された孔13a2に挿通されることによって、フレーム13は、Y軸回りに回転可能に構成されている。
The
つまみネジ17Bを所定の方向に回すことにより、フレーム13がY軸方向に移動して、軸ネジ17Aの段差部17A1に押圧されて、フレーム13がY軸回りに回転しないように固定することができる。フレーム13がY軸回りに回転しない状態において、つまみネジ17Bを所定の方向とは反対方向に回転させると、フレーム13の軸ネジ17Aの段差部17A1への押圧がされなくなり、フレーム13は、Y軸回りに回転可能となる。
By turning the
よって、つまみネジ17Bは、フレーム13をY軸回りの任意の回転角度で固定する固定部材を構成する。
以上のように、フレーム13は、フレーム12内に配設され、かつフレーム12によりX軸に直交するY軸回りに回転可能に支持されている。
Therefore, the
As described above, the
図6は、フレーム12の回転範囲を示す図である。図7は、フレーム13の回転範囲を示す図である。フレーム12は、図6に示すように、X軸回りに+90度から−90度の範囲で回転可能に支持部材11により支持されている。フレーム13は、図7に示すように、Y軸回りに+90度から−90度の範囲で回転可能にフレーム12により支持されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating the rotation range of the
試料Sを傾斜させて観察するとき、観察者は、フレーム12及び13の少なくとも1つを回転させる。対物レンズ6の焦点距離は予め決まっているので、対物レンズ6と試料Sとの間の距離は、変更することはできない。
When the sample S is tilted and observed, the observer rotates at least one of the
しかし、フレーム12がX軸回りに回転したとき、側壁12Cと12Dは、Z軸方向における位置が変化する。そのため、図3に示すように、フレーム12がX軸回りに回転したときに、フレーム12が対物レンズ6にぶつからないように、側壁12Cと12Dの幅L1は、側壁12Aと12Bの幅L2よりも狭くなっている。すなわち、フレーム12のY軸方向の長さは、X軸方向の長さよりも短い。
従って、観察者は、試料Sを観察しながら、フレーム12が対物レンズ6にぶつかる心配をしないで、フレーム12をX軸回りに回転させることが出来る。
However, when the
Accordingly, the observer can rotate the
また、フレーム12の内側に配設されたフレーム13は、円筒形状をしているので、観察者は、試料Sを観察しながら、フレーム13が対物レンズ6にぶつかる心配をしないで、フレーム13をY軸回りに回転させることも出来る。
Further, since the
円筒形状を有するフレーム14は、試料Sを固定可能で、X軸及びY軸に直交するZ軸方向に沿って、フレーム13に対して移動可能に構成されている。
図5に示すように、円筒体のフレーム14は、中央部に隔壁部14Aを有する。隔壁部14Aの上部には、ホルダ18が搭載可能となっている。ホルダ18には、観察対象の試料Sが搭載される。隔壁部14Aの上面側の中央部には凹部14A1が形成されている。隔壁部14Aの中央部には、孔14A2が形成されている。
The
As shown in FIG. 5, the
ホルダ18の中央部には、孔18aが形成されている。つまみネジ19が、隔壁部14Aに形成された孔14A2と、ホルダ18に形成された孔18aに挿通され、つまみネジ19を所定の方向に回すことにより、ホルダ18をフレーム14に固定し、つまみネジ19を所定の方向とは反対方向に回転させると、ホルダ18をフレーム14から取り外すことができるようになっている。
A
さらに、ホルダ18の上面側には、試料Sを固定するための固定具としての、4つの板バネ20が設けられている。各板バネ20の一端はホルダ18に固定されており、各板バネ20の他端はホルダ18の上面から離れた位置にあり、ホルダ18上に載置された試料Sをバネ力でホルダ18の上面側へ押圧するように、4つの板バネ20は、ホルダ18に設けられている。
なお、固定具は、板バネ20に代えて、ベルト、ネットなどを用いてもよい。
Further, on the upper surface side of the
Note that a belt, a net, or the like may be used as the fixture instead of the
フレーム14の外周面の上部には、雄ネジ部が形成されており、フレーム13の内周面の下部には、雌ネジ部が形成されており、フレーム14の雄ネジ部とフレーム13の雌ネジ部により螺合部SCが形成されている(図5)。
A male screw portion is formed at the upper portion of the outer peripheral surface of the
螺合部SCは、円筒形状のフレーム14の軸回りにフレーム14を回転させると、フレーム14がフレーム13に対してZ軸方向に沿って上下させることができるようになっている。フレーム14を軸回りに所定の方向に回転させると、フレーム14がフレーム13に対してZ軸方向に沿って上方に移動し、フレーム14を軸回りに所定の方向とは反対方向に回転させると、フレーム14がフレーム13に対してZ軸方向に沿って下方に移動する。
When the
すなわち、フレーム14は、フレーム13に対してZ軸回りに回転可能に螺合されており、フレーム14をZ軸回りに回転させることにより、Z軸方向におけるフレーム14の位置が調整可能となっている。
That is, the
フレーム13の下方には、セットビスであるビス21が螺合するネジ孔13bが形成されている(図5)。ビス21は、所定の方向に回転すると、ネジ孔13bに沿ってフレーム14に向かって移動し、所定の方向とは反対方向に回転すると、ネジ孔13bに沿ってフレーム14から離れるように移動する。
A screw hole 13b into which a
よって、ビス21を所定の方向に回転させると、ビス21の先端がフレーム14に当接して、フレーム14が回転しないようにして、フレーム14をフレーム13に対して固定することができる。すなわち、ビス21は、フレーム14をZ軸方向における任意の位置でフレーム13に対して固定する固定部材を構成する。
Therefore, when the
よって、観察者は、フレーム14を軸回りに回転させることにより、高さ方向すなわちZ軸方向の位置の微調整を行うことができる。
(作用)
図1に示すように、傾斜ステージ装置3は、顕微鏡2のベース4に対して固定される。ホルダ18に観察対象である試料Sを搭載して、固定具である4つの板バネ20により試料Sをホルダ18に固定する。
Therefore, the observer can finely adjust the position in the height direction, that is, the Z-axis direction, by rotating the
(Function)
As shown in FIG. 1, the
そして、観察者は、ストッパ部材16を操作して、フレーム12をX軸回りにおいて所望の角度に調整して固定し、つまみネジ17Bを操作して、フレーム13をY軸回りにおいて所望の角度に調整して固定することができる。
さらに、観察者は、ビス21を操作して、フレーム14をZ軸方向において所望の位置すなわち高さに調整して固定することができる。
Then, the observer operates the
Further, the observer can fix the
対物レンズ6の焦点位置が、X軸、Y軸及びZ軸の交点Oにある状態で、フレーム12をX軸回りにおいて所望の角度に変更しても、対物レンズ6の焦点位置は変わらず、かつ試料Sの観察領域も変化しない。
Even if the
さらに、対物レンズ6の焦点位置が、X軸、Y軸及びZ軸の交点Oにある状態で、フレーム13をY軸回りにおいて所望の角度に変更しても、対物レンズ6の焦点位置は変わらず、かつ試料Sの観察領域も変化しない。
Furthermore, even if the
図8は、フレーム12をX軸回りに回転させ、フレーム13をY軸回りに回転させた傾斜ステージ装置3の斜視図である。
図8に示すように、観察者は、傾斜ステージ装置3により、試料SのX軸及びY軸の2つの軸回りに回転させ、かつZ軸方向の位置を調整して、試料Sを観察することができる。よって、観察者は、ユーセントリック観察をしながら、試料Sをあらゆる方向に動かすことができる。
FIG. 8 is a perspective view of the
As shown in FIG. 8, the observer observes the sample S by rotating the sample S around the X axis and the Y axis of the sample S and adjusting the position in the Z axis direction by the
以上のように、上述した実施の形態によれば、2つの回転可能軸を有し、かつZ軸方向における位置調整可能な、ユーセントリック性を有する傾斜ステージ装置を提供することができる。 As described above, according to the above-described embodiment, it is possible to provide an inclined stage device having two centric axes and capable of adjusting the position in the Z-axis direction and having eucentricity.
また、上述した実施の形態では、対物レンズ6は、焦点調整をすることができるが、傾斜ステージ装置3に対して固定されている。
しかし、対物レンズ6を、X軸、Y軸及びZ軸の交点Oを通る軸回りに回転可能にしてもよい。
In the above-described embodiment, the objective lens 6 can be adjusted in focus, but is fixed to the
However, the objective lens 6 may be rotatable around an axis passing through the intersection point O of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
図9は、対物レンズ6を含む撮像ユニットが、X軸、Y軸及びZ軸の交点Oを通る軸回りに回転可能なデジタル顕微鏡システム100の斜視図である。
図9に示すように、上述した傾斜ステージ装置3は、ベース部31に固定されている。ベース部31は、固定板32に対して高さ調整機構33を介して固定されている。
FIG. 9 is a perspective view of the
As shown in FIG. 9, the
支持板34は、固定板32の表面に対して90度の方向に延出するように、固定板32に対して固定されている。支持板34には、回転ユニット35が固定されている。回転ユニット35は、所定の軸W回りに回転可能な回転板36を有している。ここでは、軸Wは、上述したY軸と一致しているが、一致していなくてもよい。
The
回転板36には接続ユニット37が固定されており、対物レンズ6を有する撮像ユニット38が、接続ユニット37に固定されている。接続ユニット37には、操作レバー37aが設けられており、操作レバー37aを操作することにより、図9において、矢印A1の方向、及び矢印A1の方向とは反対の矢印A2の方向に、接続ユニット37及び撮像ユニット38を、軸W回りに回転させることができる。
A
以上のように、撮像ユニット38の対物レンズ6は、X軸、Y軸及びZ軸の交点Oに焦点位置を調整可能であり、かつその交点Oを中心に所定の範囲内で回転可能である。このような顕微鏡システム100にも、上述した傾斜ステージ装置3は適用可能である。
As described above, the objective lens 6 of the
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 顕微鏡システム、2 顕微鏡、3 傾斜ステージ装置、4 ベース、4a ネジ、5 支持板、6 対物レンズ、11 支持部材、11A 折り曲げ部、11B 折り曲げ部、11C 中央部、11c 孔、12 フレーム、12A 側壁、12B 側壁、12C 側壁、12D 側壁、12a 内壁面、12c 内壁面、12c1 孔、12d1 孔、13 フレーム、13a1 孔、13a2 孔、13b ネジ孔、14 フレーム、14A 隔壁部、14A1 凹部、14A2 孔、15A 軸ネジ、15B 軸ネジ、16 ストッパ部材、17A 軸ネジ、17A1 段差部、17B ネジ、18 ホルダ、18a 孔、19 ネジ、20 板バネ、21 ビス、31 ベース部、32 固定板、33 調整機構、34 支持板、35 回転ユニット、36 回転板、37 接続ユニット、37a 操作レバー、38 撮像ユニット、100 顕微鏡システム。
1 microscope system, 2 microscope, 3 tilt stage device, 4 base, 4a screw, 5 support plate, 6 objective lens, 11 support member, 11A bent part, 11B bent part, 11C central part, 11c hole, 12 frame,
Claims (8)
前記傾斜ステージ装置は、
第1の軸回りに回転可能な第1のフレームと、
前記第1のフレーム内に配設され、かつ前記第1のフレームにより前記第1の軸に直交する第2の軸回りに回転可能に支持された第2のフレームと、
試料を固定可能で、前記第2の軸に直交する第3の軸方向に沿って、前記第2のフレームに対して移動可能な第3のフレームと、
前記第1のフレームを前記第1の軸回りの任意の回転角度で固定する第1の固定部材と、
前記第2のフレームを前記第2の軸回りの任意の回転角度で固定する第2の固定部材と、
前記第3のフレームを前記第3の軸方向における任意の位置で前記第2のフレームに対して固定する第3の固定部材と、
を有し、
前記第1の軸と前記第2の軸と前記第3の軸は、所定の交点を通るように配置され、
前記対物レンズは、前記第1、前記第2及び前記第3の軸の前記所定の交点に焦点位置を調整可能であり、
前記対物レンズの光軸は、前記所定の交点を通り、前記所定の交点を通る軸回りに回転可能である、
ことを特徴とする顕微鏡システム。 In a microscope system having an inclined stage device and an objective lens,
The tilt stage device is:
A first frame rotatable about a first axis;
A second frame disposed within the first frame and supported rotatably by the first frame about a second axis perpendicular to the first axis;
Samples at a fixable, before SL along the third axis direction perpendicular to the second axis, the third frame movable relative to said second frame,
A first fixing member that fixes the first frame at an arbitrary rotation angle around the first axis;
A second fixing member for fixing the second frame at an arbitrary rotation angle around the second axis;
A third fixing member for fixing the third frame to the second frame at an arbitrary position in the third axial direction;
I have a,
The first axis, the second axis, and the third axis are arranged to pass through a predetermined intersection;
The objective lens is capable of adjusting a focal position at the predetermined intersection of the first, second and third axes;
The optical axis of the objective lens passes through the predetermined intersection and is rotatable around an axis passing through the predetermined intersection.
A microscope system characterized by that.
前記第1のフレームは、前記支持部材により支持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の顕微鏡システム。 Having a support member,
The microscope system according to claim 1, wherein the first frame is supported by the support member.
前記第3のフレームは、前記第2のフレームに対して前記第3の軸回りに回転可能に螺合されており、
前記第3のフレームを前記第3の軸回りに回転させることにより、前記第3の軸方向における前記第3のフレームの位置を調整可能であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の顕微鏡システム。 The second frame and the third frame have a cylindrical shape,
The third frame is screwed to the second frame so as to be rotatable about the third axis;
6. The position of the third frame in the third axial direction can be adjusted by rotating the third frame around the third axis. The microscope system according to one .
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