JP6579403B2 - 顕微鏡及び顕微鏡の調整方法 - Google Patents
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本発明の第一の態様に係る顕微鏡の調整方法は、対物レンズと、ビームスプリッタとを有し、光源から射出され、前記ビームスプリッタを透過した光を前記対物レンズの光軸方向と直交する入射瞳面またはその近傍の面において、前記光軸から離れた位置に集光し、前記集光された光を前記対物レンズを介して試料に照射する照明光学系と、前記試料において反射した前記光が前記ビームスプリッタで反射した光を検出する検出器と、を有する顕微鏡において、前記検出器において検出される光に基づいて、前記対物レンズの入射瞳面またはその近傍に集光する光の集光位置を前記対物レンズの光軸方向において調整する。
図2は、全反射蛍光顕微鏡10に第1の実施形態に係る調整装置20を取り付けて調整を行う構成を示している。この調整装置20は、図2に示すように、カバーガラス6を挟んで対物レンズ5の反対側に、この全反射蛍光顕微鏡10の筐体に設けられた取付部9を介して取り付けるように構成されており、カバーガラス6側から順に、正の屈折力を有する集光光学系21と、この集光光学系21の焦点面に位置するように配置された検出器22と、を有している。
図3に示すように、カバーガラス6を挟んだ対物レンズ5の反対側に、カバーガラス6に載置された試料を透過照明するための照明装置60が設けられている場合には、この照明装置60に上述した検出器22を装着することにより、同様の方法で照明光の調整を行うことができる。この図3に示す照明装置60は、透過照明用の光源61を有し、この光源61側から順に、集光レンズ62と、この集光レンズ62の焦点面と略一致するように配置された開口絞り63と、開口絞り63を通過した照明光を略平行光にするコンデンサレンズ64と、コンデンサレンズ64を出射した略平行光をカバーガラス6上の試料に照射するミラー65と、を有して構成されている。そこで、コンデンサレンズ64の入射瞳の位置に相当する開口絞り63の付近の筐体に取付部9′を設け、この取付部9′を介して上述した検出器22と同じ検出器22′を有する調整装置20′を装着することにより、照明光LI′のスポット像を検出することができる。なお、検出器22′を配置する代わりに、この位置に、照明光LI′の像を投影するスクリーンを配置し、このスクリーンに投影されたスポット像をCCD等を有する撮像装置で撮像して、そのスポット像の径を検出するように構成することも可能である。
図4は、全反射蛍光顕微鏡10に第2の実施形態に係る調整装置30を取り付けて調整を行う構成を示している。この調整装置30は、図4に示すように、リレー光学系2の中に配置されるビームスプリッタ31と、このビームスプリッタ31で反射された光を集光する集光レンズ32と、集光レンズ32で集光された光を検出する検出器33と、から構成されている。ここで、検出器33は、対物レンズ5の入射瞳面Pと共役な位置に配置されている。なお、第1の実施形態で用いた遮光部材3は、この第2の実施形態では設けなくても良い。
このような顕微鏡の調整方法は、照明光学系の光軸と光源の光軸とを略一致させた状態で、対物レンズから出射した光を集光して形成した光のスポット像を検出し、このスポット像の径が所定の値以下になるように調整することにより試料に照射される光を平行光に近づけることが好ましい。
また、このような顕微鏡の調整方法は、照明光学系の光軸に対して光源の光軸を偏心させた状態で、試料で反射した光を対物レンズで集光し、さらに、この対物レンズで集光された光を集光して対物レンズの入射瞳面と共役な位置に配置された検出器で検出されるように調整することにより試料に照射される光を平行光に近づけることが好ましい。
また、このような顕微鏡の調整方法は、リレー光学系を構成するレンズの少なくとも一部、又は、光源を、照明光学系の光軸方向に移動させて調整することが好ましい。
また、第1の本発明に係る顕微鏡は、光源から放射された光をリレーして、光源の共役像を形成するリレー光学系と、光源の共役像の近傍に入射瞳面が位置するように配置され、リレー光学系でリレーされた光を試料に照射する対物レンズと、を含む照明光学系を有する顕微鏡であって、対物レンズを透過した光を集光する集光レンズと、集光レンズの焦点面に配置され、集光レンズで集光された光のスポット像を検出する検出器と、を有する調整装置を着脱する取付部と、調整装置を取付部に装着して光源の光軸と照明光学系の光軸とが略一致している状態で、試料に照射される光を平行光に近づけるための調整を行う調整部と、を備えたことを特徴とする。
また、第2の本発明に係る顕微鏡は、光源から放射された光をリレーして、光源の共役像を形成するリレー光学系と、光源の共役像の近傍に入射瞳面が位置するように配置され、リレー光学系でリレーされた光を試料に照射する対物レンズと、を含む照明光学系と、試料を介して対物レンズと反対側に配置されたコンデンサレンズを含む透過照明光学系と、を有する顕微鏡であって、対物レンズを透過した光を集光するコンデンサレンズの瞳位置近傍に、光のスポット像を検出する検出器を有する調整装置を着脱する取付部と、調整装置を取付部に装着し光源の光軸と照明光学系の光軸とが略一致している状態で、試料に照射される光を平行光に近づけるための調整を行う調整部と、を備えたことを特徴とする。
このような顕微鏡において、調整部は、検出器で検出されるスポット像の径が所定の値以下になるように調整することが好ましい。
また、このような顕微鏡において、調整部は、リレー光学系を構成するレンズの少なくとも一部を照明光学系の光軸に沿って移動させることにより調整を行うことが好ましい。
また、このような顕微鏡において、調整部は、光源を照明光学系の光軸方向に移動させることにより調整を行うことが好ましい。
また、第3の本発明に係る顕微鏡は、光軸から偏心した位置に配置された光源から放射された光をリレーして、光源の共役像を形成するリレー光学系と、光源の共役像の近傍に入射瞳面が位置するように配置され、リレー光学系でリレーされた光を試料に照射する対物レンズと、を含む照明光学系を有する顕微鏡であって、リレー光学系を通過する光の一部を透過し、残りを反射するビームスプリッタと、試料で反射した光を対物レンズで集光してリレー光学系に導き、このリレー光学系に入射した光のうち、ビームスプリッタで反射した光を集光する集光レンズと、入射瞳面と略共役な位置に配置され、集光レンズで集光された光を検出する検出器と、試料に照射される光を平行光に近づける調整を行うために、試料で反射した光が検出器で検出されるように調整する調整部と、を備えたことを特徴する。
このような顕微鏡において、調整部は、リレー光学系を構成するレンズのうち、ビームスプリッタよりも光源側にあるレンズの少なくとも一部を照明光学系の光軸に沿って移動させることにより調整を行うことが好ましい。
また、このような顕微鏡において、調整部は、光源を照明光学系の光軸方向に移動させることにより調整を行うことが好ましい。
また、このような顕微鏡は、ビームスプリッタ、集光レンズ及び検出器のうち、少なくともビームスプリッタを挿脱可能又は着脱可能に構成することが好ましい。
10 全反射蛍光顕微鏡(顕微鏡) 11 照明光学系 13 調整部
20,20′,30 調整装置 21 集光レンズ 22,22′ 検出器
31 ビームスプリッタ 32 集光レンズ 33 検出器
P 入射瞳 O 試料
Claims (12)
- 対物レンズと、ビームスプリッタとを有し、光源から射出され、前記ビームスプリッタを透過した光を前記対物レンズの光軸方向と直交する入射瞳面またはその近傍の面において、前記光軸から離れた位置に集光し、前記集光された光を前記対物レンズを介して試料に照射する照明光学系と、
前記試料において反射した前記光が前記ビームスプリッタで反射した光を検出する検出器と、
前記検出器において検出される光に基づいて、前記対物レンズの入射瞳面またはその近傍に集光する光の集光位置を前記対物レンズの光軸方向において調整する調整部と、
を有する顕微鏡。 - 前記調整部は、前記検出器において検出される光が所定の大きさ以下になるように、前記集光位置を調整する
請求項1に記載の顕微鏡。 - 前記調整部は、前記光源を移動させて前記集光位置を調整する
請求項1又は2に記載の顕微鏡。 - 前記調整部は、前記照明光学系に含まれる光学素子を移動させて前記集光位置を調整する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の顕微鏡。 - 前記照明光学系は、前記光を前記対物レンズの入射瞳面またはその近傍に集光する第1光学系を有する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の顕微鏡。 - 前記試料において反射した前記光が前記ビームスプリッタで反射した光を前記検出器に導く光学系をさらに有する
請求項1〜5のいずれか1項に記載の顕微鏡。 - 対物レンズと、ビームスプリッタとを有し、光源から射出され、前記ビームスプリッタを透過した光を前記対物レンズの光軸方向と直交する入射瞳面またはその近傍の面において、前記光軸から離れた位置に集光し、前記集光された光を前記対物レンズを介して試料に照射する照明光学系と、
前記試料において反射した前記光が前記ビームスプリッタで反射した光を検出する検出器と、
を有する顕微鏡において、
前記検出器において検出される光に基づいて、前記対物レンズの入射瞳面またはその近傍に集光する光の集光位置を前記対物レンズの光軸方向において調整する
顕微鏡の調整方法。 - 前記検出器において検出される光が所定の大きさ以下になるように、前記集光位置を調整する
請求項7に記載の顕微鏡の調整方法。 - 前記光源を移動させて前記集光位置を調整する
請求項7又は8に記載の顕微鏡の調整方法。 - 前記照明光学系に含まれる光学素子を移動させて前記集光位置を調整する
請求項7〜9のいずれか1項に記載の顕微鏡の調整方法。 - 前記照明光学系は、前記光を前記対物レンズの入射瞳面またはその近傍に集光する第1光学系を有する
請求項7〜10のいずれか1項に記載の顕微鏡の調整方法。 - 前記試料において反射した前記光が前記ビームスプリッタで反射した光を前記検出器に導く光学系をさらに有する
請求項7〜11のいずれか1項に記載の顕微鏡の調整方法。
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