JP6832735B2 - microscope - Google Patents
microscope Download PDFInfo
- Publication number
- JP6832735B2 JP6832735B2 JP2017026640A JP2017026640A JP6832735B2 JP 6832735 B2 JP6832735 B2 JP 6832735B2 JP 2017026640 A JP2017026640 A JP 2017026640A JP 2017026640 A JP2017026640 A JP 2017026640A JP 6832735 B2 JP6832735 B2 JP 6832735B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- sample
- immersion
- container
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 182
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 169
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 87
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 76
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 57
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 41
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 71
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000252212 Danio rerio Species 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000007876 drug discovery Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 210000002220 organoid Anatomy 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
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、検出光学系の検出光軸に交差する方向から励起光を標本に入射させて、検出光学系により検出される標本からの蛍光に基づいて標本の3次元立体像を取得する顕微鏡が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。これら特許文献1および特許文献2に記載の顕微鏡では、撮像平面以外に励起光が照射されないので、蛍光の褪色を抑えて良好な3次元立体像を得ることができる。
Conventionally, a microscope has been known in which excitation light is incident on a sample from a direction intersecting the detection optical axis of the detection optical system to acquire a three-dimensional stereoscopic image of the sample based on fluorescence from the sample detected by the detection optical system. (See, for example,
近年、この技術は、蛍光タンパク質をターゲット分子に標識したゼブラフィッシュのような生物の立体像を得ることを目的としたものとしてだけでなく、スフェロイドやオルガノイド(人工臓器またはその一部)のような3次元培養細胞の3次元立体像を得て、画像解析技術の利用により薬効の評価を行う、いわゆる創薬スクリーニングへの適用を目的としたものとしても注目されており、幅広いアプリケーションに応用されることが期待されている。また、この観察手法には、個々の細胞を認識可能なレベルの解像度で観察を行いたいという研究者からの強いニーズにより、より微細かつ高解像な観察が求められている。 In recent years, this technique has been aimed not only at obtaining stereoscopic images of organisms such as zebrafish labeled with fluorescent proteins on target molecules, but also such as spheroids and organoids (artificial organs or parts thereof). It is also attracting attention for the purpose of obtaining a three-dimensional stereoscopic image of three-dimensional cultured cells and evaluating the drug efficacy by using image analysis technology, so-called drug discovery screening, and is applied to a wide range of applications. Is expected. Further, in this observation method, finer and higher resolution observation is required due to the strong needs of researchers who want to observe individual cells at a recognizable level of resolution.
この観察手法において、特許文献1,2に記載の顕微鏡では、液浸対物レンズが使用されている。しかしながら。特許文献1に記載の顕微鏡は、対物レンズに対して容器を移動させて観察位置を変更すると、対物レンズと容器との間に保有されている液浸媒質の量が減少するため、液浸媒質を補給する必要がある。特に、容器が複数のアレイで構成される等、対物レンズと容器との相対移動距離が長くなれば長くなるほど、高い頻度で液浸媒質を補給する必要があり、大量の液浸媒質を用意しておかなければならないという不都合がある。また、液浸媒質の補給には時間がかかるため、補給頻度が多くなるほど総観察時間が長くなるという不都合もある。
In this observation method, the microscopes described in
これに対し、特許文献2に記載の顕微鏡では、透明化溶液等の液浸媒質が充填されたキュベットにサンプルが収容されるとともに、このキュベットがさらに液浸媒質が充填されたチャンバに収容されてXYZステージ上に載置されている。また、観察のための対物レンズは、その先端部が液漏れを防止するシーリング部材を介してチャンバ内の液浸媒質に浸漬されている。特許文献2の顕微鏡の構成によれば、XYZステージを移動させても液浸媒質が減少しないので、特許文献1に記載の顕微鏡の上述した問題を解消することができる。
On the other hand, in the microscope described in Patent Document 2, the sample is housed in a cuvette filled with an immersion medium such as a clearing solution, and the cuvette is further housed in a chamber filled with the immersion medium. It is placed on the XYZ stage. Further, the tip of the objective lens for observation is immersed in the immersion medium in the chamber via a sealing member for preventing liquid leakage. According to the configuration of the microscope of Patent Document 2, the immersion medium does not decrease even if the XYZ stage is moved, so that the above-mentioned problem of the microscope described in
しかしながら、対物レンズを動かすことができない特許文献2に記載の顕微鏡では、観察位置の変更に伴いサンプル内の屈折率分布に応じて対物レンズの焦点位置にずれが生じた場合に、スキャナにより励起光の照射位置を対物レンズの焦点位置に合わせることで焦点位置のずれを補正しており、このような補正を行うための複雑で高価な調整機構が必要になるという問題がある。 However, in the microscope described in Patent Document 2 in which the objective lens cannot be moved, when the focal position of the objective lens shifts according to the refractive index distribution in the sample due to the change in the observation position, the excitation light is emitted by the scanner. The deviation of the focal position is corrected by adjusting the irradiation position of the lens to the focal position of the objective lens, and there is a problem that a complicated and expensive adjustment mechanism is required to perform such correction.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易かつ安価な構成で、液浸媒質の量およびその補給頻度を低減しつつ液浸媒質の液切れを防止して、信頼性の高い観察を実現することができる顕微鏡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 circumstances, and has a simple and inexpensive configuration, reduces the amount of the immersion medium and the frequency of replenishment thereof, prevents the immersion medium from running out, and is reliable. It is an object of the present invention to provide a microscope capable of realizing high observation.
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。
本発明の一態様は、標本と共に第1液浸媒質を収容する標本容器が浸漬される、前記第1液浸媒質と同等の屈折率を有する第2液浸媒質を貯留する媒質容器と、該媒質容器の外部に配され、前記標本から発せられる光を集光する対物レンズと、該対物レンズにより集光された前記光を撮影する撮像部と、前記対物レンズをその検出光軸に沿う方向に移動させる照準部と、前記媒質容器内で前記標本容器を少なくとも前記検出光軸に沿う方向に移動可能に支持する可動ステージとを備え、前記標本容器および前記媒質容器が、前記標本からの前記光を透過可能な光透過部をそれぞれ有し、前記対物レンズが、前記媒質容器の前記光透過部を介して前記標本容器の前記光透過部に対向して配置される顕微鏡である。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
One aspect of the present invention is a medium container for storing a second immersion medium having a refractive index equivalent to that of the first immersion medium, in which the sample container for accommodating the first immersion medium is immersed together with the sample. An objective lens that is arranged outside the medium container and collects the light emitted from the sample, an imaging unit that captures the light collected by the objective lens, and a direction in which the objective lens is along the detection optical axis. The specimen container and the medium container include a movable stage that movably supports the sample container in the medium container in a direction along at least the detection optical axis, and the sample container and the medium container are the same from the sample. A microscope having a light transmitting portion capable of transmitting light, and the objective lens is arranged so as to face the light transmitting portion of the sample container via the light transmitting portion of the medium container.
本態様によれば、標本が第1液浸媒質と共に標本容器に収容されて、媒質容器内の第2液浸媒質に標本容器ごと浸漬される。そして、標本から発せられる光が、第1液浸媒質、標本容器の光透過部、第1液浸媒質と同等の屈折率を有する第2液浸媒質および媒質容器の光透過部を透過して対物レンズにより集光され、撮像部により撮影される。したがって、可動ステージにより、媒質容器内で標本容器を対物レンズの検出光軸に沿う方向に移動させることで、対物レンズの検出光軸に交差する標本の断層像を取得することができる。 According to this aspect, the specimen is housed in the specimen container together with the first immersion medium, and the specimen container is immersed in the second immersion medium in the medium container. Then, the light emitted from the sample is transmitted through the first immersion medium, the light transmitting portion of the sample container, the second immersion medium having the same refractive index as the first immersion medium, and the light transmission portion of the medium container. It is focused by the objective lens and photographed by the imaging unit. Therefore, by moving the sample container in the medium container in the direction along the detection optical axis of the objective lens by the movable stage, it is possible to acquire a tomographic image of the sample intersecting the detection optical axis of the objective lens.
この場合において、可動ステージにより媒質容器内で標本容器を移動させて観察位置を変更しても、対物レンズと媒質容器との相対位置が変化しないので、対物レンズの先端と媒質容器の光透過部との間に液浸媒質を保持させたとしても、標本容器の移動によってこの液浸媒質の量は変化しない。したがって、対物レンズの先端と媒質容器の光透過部との間に液浸媒質を大量に用意したり頻繁に補給したりしなくてすみ、またこの液浸媒質が液切れすることもない。 In this case, even if the sample container is moved in the medium container by the movable stage to change the observation position, the relative position between the objective lens and the medium container does not change, so that the tip of the objective lens and the light transmitting portion of the medium container Even if the immersion medium is held between the two, the amount of the immersion medium does not change due to the movement of the sample container. Therefore, it is not necessary to prepare a large amount of immersion medium between the tip of the objective lens and the light transmitting portion of the medium container or to replenish the immersion medium frequently, and the immersion medium does not run out.
また、標本の観察位置を変更した場合に、標本内の屈折率分布に応じて対物レンズの焦点位置にずれが生じたとしても、照準部により、対物レンズの検出光軸に沿う方向の位置を微調整することにより、焦点位置のずれを解消することができる。
したがって、簡易かつ安価な構成で、液浸媒質の量およびその補給頻度を低減しつつ液浸媒質の液切れを防止して、信頼性の高い観察を実現する顕微鏡を構成することができる。
Further, when the observation position of the sample is changed, even if the focal position of the objective lens shifts according to the refractive index distribution in the sample, the aiming portion determines the position in the direction along the detection optical axis of the objective lens. By making fine adjustments, the deviation of the focal position can be eliminated.
Therefore, it is possible to construct a microscope that realizes highly reliable observation by preventing the immersion medium from running out while reducing the amount of the immersion medium and the replenishment frequency thereof with a simple and inexpensive configuration.
上記態様においては、前記対物レンズが、前記媒質容器の前記光透過部との間に間隔を空けて配置されることとしてもよい。
このように構成することで、対物レンズを倍率が異なるものに切り替えることが可能となる。
In the above aspect, the objective lens may be arranged at a distance from the light transmitting portion of the medium container.
With this configuration, it is possible to switch the objective lens to one with a different magnification.
上記態様においては、前記対物レンズが液浸対物レンズであり、該液浸対物レンズが前記媒質容器の前記光透過部との間に第3液浸媒質を介して配置されることとしてもよい。
このように構成することで、第3液浸媒質として空気よりも屈折率が大きいものを採用することにより、液浸対物レンズの開口数を大きくして、より高い分解能を得ることができる。また、標本容器の移動によって第3液浸媒質の量は変化しないので、第3液浸媒質を大量に用意したり頻繁に補給したりしなくてすみ、また第3液浸媒質が液切れすることもない。
In the above aspect, the objective lens may be an immersion objective lens, and the immersion objective lens may be arranged between the immersion objective lens and the light transmitting portion of the medium container via a third immersion medium.
With this configuration, by adopting a third immersion medium having a refractive index larger than that of air, the numerical aperture of the immersion objective lens can be increased and higher resolution can be obtained. Further, since the amount of the third immersion medium does not change due to the movement of the specimen container, it is not necessary to prepare a large amount of the third immersion medium or replenish it frequently, and the third immersion medium runs out of liquid. There is no such thing.
上記態様においては、前記液浸対物レンズが、鉛直方向に交差する方向に前記検出光軸を向けて配置され、前記第3液浸媒質が、前記液浸対物レンズと前記媒質容器の前記光透過部との間に表面張力により保持されることとしてもよい。
このように構成することで、液浸対物レンズの先端と媒質容器の光透過部との間に第3液浸媒質を保持するための機構が必要なく、簡易な構成にすることができる。
In the above aspect, the immersion objective lens is arranged with the detection optical axis oriented in a direction intersecting the vertical direction, and the third immersion medium is the light transmission of the immersion objective lens and the medium container. It may be held by surface tension between the parts.
With such a configuration, a mechanism for holding the third immersion medium between the tip of the immersion objective lens and the light transmitting portion of the medium container is not required, and a simple configuration can be achieved.
上記態様においては、前記標本容器および前記媒質容器が前記光透過部を側壁部に有し、前記液浸対物レンズが、鉛直方向に略直交する方向に前記検出光軸を向けて配置されることとしてもよい。
このように構成することで、液浸対物レンズを媒質容器の側方に側壁部の光透過部に近接させて第3液浸媒質を介して配置することができる。
In the above embodiment, the sample container and the medium container have the light transmitting portion on the side wall portion, and the immersion objective lens is arranged with the detection optical axis directed in a direction substantially orthogonal to the vertical direction. May be.
With this configuration, the immersion objective lens can be arranged on the side of the medium container so as to be close to the light transmitting portion of the side wall portion via the third immersion medium.
上記態様においては、前記第3液浸媒質が、前記第2液浸媒質と同等の屈折率を有することとしてもよい。
このように構成することで、標本の観察位置を変更した場合に、標本内の屈折率分布に応じて液浸対物レンズの焦点位置にずれが生じ、照準部により液浸対物レンズの検出光軸に沿う方向に焦点の微調整を行ったとしても、球面収差の発生を抑制することができる。
In the above aspect, the third immersion medium may have a refractive index equivalent to that of the second immersion medium.
With this configuration, when the observation position of the sample is changed, the focal position of the immersion objective lens shifts according to the refractive index distribution in the sample, and the detection optical axis of the immersion objective lens is caused by the aiming portion. Even if the focus is finely adjusted in the direction along the above, the occurrence of spherical aberration can be suppressed.
上記態様においては、前記標本容器の前記光透過部が、前記第2液浸媒質と同等の屈折率を有することとしてもよい。
このように構成することで、製造誤差により標本容器の光透過部の厚さにばらつきがある場合であっても、球面収差の発生を抑制することができる。
In the above aspect, the light transmitting portion of the specimen container may have a refractive index equivalent to that of the second immersion medium.
With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of spherical aberration even when the thickness of the light transmitting portion of the specimen container varies due to manufacturing errors.
上記態様においては、前記媒質容器の前記光透過部が、前記第2液浸媒質と同等の屈折率を有することとしてもよい。
このように構成することで、製造誤差により媒質容器の光透過部の厚さにばらつきがある場合であっても球面収差の発生を抑制することができる。
In the above aspect, the light transmitting portion of the medium container may have a refractive index equivalent to that of the second immersion medium.
With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of spherical aberration even when the thickness of the light transmitting portion of the medium container varies due to manufacturing errors.
上記態様においては、前記可動ステージが、前記標本容器を前記検出光軸に交差する方向に移動可能に支持することとしてもよい。
このように構成することで、標本の観察位置を対物レンズの検出光軸に交差する方向に変更することができる。
In the above aspect, the movable stage may movably support the specimen container in a direction intersecting the detection optical axis.
With this configuration, the observation position of the sample can be changed in the direction intersecting the detection optical axis of the objective lens.
上記態様においては、前記撮像部が、前記標本が自己発光した前記光を撮影することとしてもよい。
このように構成することで、発光顕微鏡を構成することができ、光源や照明光学系が不要となる分だけシンプルかつ安価な構成にすることができる。
In the above aspect, the imaging unit may capture the light emitted by the specimen by itself.
With such a configuration, the light emitting microscope can be configured, and the configuration can be as simple and inexpensive as the light source and the illumination optical system are not required.
上記態様においては、前記検出光軸に交差する方向から前記標本に励起光を照射する照明光学系を備え、前記標本容器および前記媒質容器が、前記照明光学系からの前記励起光を前記標本に向けて透過させる励起光透過部をそれぞれ有することとしてもよい。
このように構成することで、照明光学系を媒質容器の側方に配置して、照明光学系から発せられた励起光を媒質容器および標本容器の側方から各励起光透過部を介して標本に照射することができる。
In the above embodiment, the sample is provided with an illumination optical system that irradiates the sample with excitation light from a direction intersecting the detection optical axis, and the sample container and the medium container transmit the excitation light from the illumination optical system to the sample. It may have each of the excitation light transmitting portions which are directed and transmitted.
With this configuration, the illumination optical system is arranged on the side of the medium container, and the excitation light emitted from the illumination optical system is sampled from the side of the medium container and the sample container via each excitation light transmitting portion. Can be irradiated.
上記態様においては、前記媒質容器が、前記励起光透過部を底部に有し、前記照明光学系が、前記媒質容器内に配置された反射ミラーを備え、前記励起光を前記底部の前記励起光透過部から前記媒質容器内に入射させて前記反射ミラーにより前記標本に向けて反射することとしてもよい。 In the above aspect, the medium container has the excitation light transmitting portion at the bottom, the illumination optical system includes a reflection mirror arranged in the medium container, and the excitation light is used as the excitation light at the bottom. It may be incident on the medium container from the transmitting portion and reflected toward the sample by the reflection mirror.
このように構成することで、反射ミラーを除く照明光学系を媒質容器の下方に配置することができる。これにより、可動ステージおよび標本容器と照明光学系との機械的な干渉を回避することができ、1方向からだけでなく、対物レンズの検出光軸に交差する複数の方向から励起光を標本に入射可能な照明光学系を構成し易くすることができる。 With this configuration, the illumination optical system excluding the reflection mirror can be arranged below the medium container. This makes it possible to avoid mechanical interference between the movable stage and the sample container and the illumination optical system, and the excitation light is sampled not only from one direction but also from multiple directions intersecting the detection optical axis of the objective lens. It is possible to easily construct an illumination optical system capable of incident.
上記態様においては、前記媒質容器が、前記励起光透過部を側壁部に有し、前記照明光学系が、前記側壁部の前記励起光透過部から前記媒質容器内に前記励起光を入射させることとしてもよい。
このように構成することで、照明光学系を媒質容器の側方に配置することができる。これにより、対物レンズ、照準部および撮像部が備えられている通常の倒立型顕微鏡に、媒質容器、可動ステージおよび照明光学系を加えるだけで構成することができる。
In the above aspect, the medium container has the excitation light transmitting portion on the side wall portion, and the illumination optical system causes the excitation light to enter the medium container from the excitation light transmitting portion of the side wall portion. May be.
With this configuration, the illumination optical system can be arranged on the side of the medium container. As a result, it can be configured by simply adding a medium container, a movable stage, and an illumination optical system to an ordinary inverted microscope provided with an objective lens, an aiming unit, and an imaging unit.
上記態様においては、前記照明光学系が、前記媒質容器内に配置された正のパワーを有するレンズを備えることとしてもよい。
シート照明の厚さを薄くして解像度を上げるにはレンズの射出NAを大きく設定する必要がある。このように構成することで、媒質容器の外にレンズを配置する場合と比較してレンズから標本までの距離を短くすることができ、レンズの射出NAを大きく設定することができる。これにより、正のパワーを有するレンズを媒質容器内に配置するだけの簡易な構成で解像度を向上することができる。
In the above aspect, the illumination optical system may include a lens having positive power arranged in the medium container.
In order to reduce the thickness of the sheet illumination and increase the resolution, it is necessary to set a large injection NA of the lens. With this configuration, the distance from the lens to the sample can be shortened as compared with the case where the lens is arranged outside the medium container, and the injection NA of the lens can be set large. As a result, the resolution can be improved with a simple configuration in which a lens having positive power is simply arranged in the medium container.
上記態様においては、前記正のパワーを有するレンズが、前記照明光学系の照明光軸に交差する一方向に正のパワーを有するシリンドリカルレンズであることとしてもよい。
このように構成することで、シリンドリカルレンズにより、検出光学系の検出光軸に交差する平面に沿って平面状に励起光を集光させて標本に入射させることができる。これにより、励起光の入射平面に対物レンズの焦点面を一致させることで、焦点面に沿う広い範囲において発生した光を対物レンズによって1度に集光して、より高解像の画像を取得することができる。
In the above aspect, the lens having positive power may be a cylindrical lens having positive power in one direction intersecting the illumination optical axis of the illumination optical system.
With this configuration, the cylindrical lens can collect the excitation light in a plane along the plane intersecting the detection optical axis of the detection optical system and make it incident on the sample. As a result, by matching the focal plane of the objective lens with the incident plane of the excitation light, the light generated in a wide range along the focal plane is focused at once by the objective lens, and a higher resolution image is acquired. can do.
上記態様においては、前記撮像部の撮影光軸に交差する方向に複数のマイクロレンズを2次元的に配列してなるマイクロレンズアレイを備え、前記照明光学系が、略平行光束の前記励起光を前記標本に入射させることとしてもよい。 In the above aspect, the illumination optical system includes a microlens array in which a plurality of microlenses are two-dimensionally arranged in a direction intersecting the photographing optical axis of the imaging unit, and the illumination optical system emits the excitation light having a substantially parallel luminous flux. It may be incident on the sample.
このように構成することで、励起光の入射範囲に対物レンズの焦点面を一致させることで、焦点面に沿う広い範囲において発生した光を対物レンズによって1度に集光することができる。そして、撮像部により、マイクロレンズアレイによって投影される像を撮影することで、視差が異なる複数の画像情報を1度に取得することができる。 With this configuration, by matching the focal plane of the objective lens with the incident range of the excitation light, the light generated in a wide range along the focal plane can be focused at once by the objective lens. Then, by photographing the image projected by the microlens array by the imaging unit, it is possible to acquire a plurality of image information having different parallax at one time.
上記態様においては、前記可動ステージが、複数の前記標本容器を前記媒質容器内で前記検出光軸に平行な軸線回りに移動可能に支持することとしてもよい。
このように構成することで、可動ステージにより複数の標本容器を検出光軸に平行な軸線回りに移動させるだけで、検出光軸上に配置する標本容器を切り替えることができる。したがって、照明光学系により各標本容器の標本に励起光を順に入射させるとともに、対物レンズにより各標本容器の標本からの光を順に集光して撮像部により連続して撮影することができる。これにより、大量の標本の画像を効率よく高速で取得することができる。
In the above aspect, the movable stage may support the plurality of specimen containers so as to be movable in the medium container around an axis parallel to the detection optical axis.
With this configuration, the specimen containers arranged on the detection optical axis can be switched by simply moving a plurality of specimen containers around the axis parallel to the detection optical axis by the movable stage. Therefore, the excitation light can be sequentially incident on the sample of each sample container by the illumination optical system, and the light from the sample of each sample container can be collected in order by the objective lens and continuously photographed by the imaging unit. As a result, images of a large number of specimens can be acquired efficiently and at high speed.
上記態様においては、前記標本容器が、前記照明光学系の照明光軸に交差する1方向に配列された複数の標本収容部を有し、前記可動ステージが、前記検出光軸上に配置する前記標本収容部を切り替え可能に支持することとしてもよい。
このように構成することで、可動ステージにより対物レンズの検出光軸上に配置する標本収容部を切り替えるだけで、複数の標本を順に観察することができる。
In the above aspect, the specimen container has a plurality of specimen accommodating portions arranged in one direction intersecting the illumination optical axis of the illumination optical system, and the movable stage is arranged on the detection optical axis. The specimen housing may be supported in a switchable manner.
With this configuration, a plurality of samples can be observed in order by simply switching the sample accommodating portion arranged on the detection optical axis of the objective lens by the movable stage.
上記態様においては、前記可動ステージが、前記標本容器を前記媒質容器内で前記検出光軸回りに回転可能に支持することとしてもよい。
このように構成することで、可動ステージにより標本容器を検出光軸回りに回転させるだけで、標本における同一の観察位置に異なる方向から励起光を入射させることができる。これにより、各方向からの励起光の標本への入射深度を浅くして標本における散乱の影響を抑制し、鮮明な画像を取得することができる。
In the above aspect, the movable stage may rotatably support the specimen container in the medium container around the detection optical axis.
With this configuration, the excitation light can be incident on the same observation position on the specimen from different directions simply by rotating the specimen container around the detection optical axis by the movable stage. As a result, the depth of incidence of the excitation light from each direction on the sample can be made shallow to suppress the influence of scattering on the sample, and a clear image can be obtained.
上記態様においては、前記照明光学系が、前記対物レンズの検出光軸に交差する平面に沿って平面状の前記励起光を前記標本に入射させることとしてもよい。
このように構成することで、励起光の入射平面に対物レンズの焦点面を一致させることにより、対物レンズの焦点面に沿う広い範囲において発生した蛍光を対物レンズによって1度に集光して、より高解像の画像を取得することができるライトシート顕微鏡を構成することができる。
In the above aspect, the illumination optical system may make the planar excitation light incident on the sample along a plane intersecting the detection optical axis of the objective lens.
With this configuration, by aligning the focal plane of the objective lens with the incident plane of the excitation light, the fluorescence generated in a wide range along the focal plane of the objective lens is condensed at once by the objective lens. A light sheet microscope capable of acquiring a higher resolution image can be constructed.
本発明に係る顕微鏡によれば、簡易かつ安価な構成で、液浸媒質の量およびその補給頻度を低減しつつ液浸媒質の液切れを防止して、信頼性の高い観察を実現することができるという効果を奏する。 According to the microscope according to the present invention, it is possible to realize highly reliable observation by preventing the immersion medium from running out while reducing the amount of the immersion medium and the frequency of replenishment thereof with a simple and inexpensive configuration. It has the effect of being able to do it.
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係る顕微鏡について、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、サンプル(標本)Sを収容するキュベット(標本容器)3と、キュベット3を収容可能なチャンバ(媒質容器)5と、キュベット3を支持する可動ステージ7と、サンプルSにレーザ光(励起光)を照射する照明光学系9と、サンプルSから発せられる蛍光を集光する液浸対物レンズ(対物レンズ)11と、液浸対物レンズ11をその検出光軸Pに沿う方向に移動可能な照準部12と、液浸対物レンズ11により集光された蛍光に基づいてサンプルSの画像を取得する撮像光学系13とを備えている。
[First Embodiment]
The microscope according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
キュベット3は、図2に示すように、サンプルSが収容される3つの収容部(標本収容部)3aが1方向に配列されてなるアレイ構造を有している。各収容部3aには、それぞれ透明化溶液等のキュベット溶液(第1液浸媒質)W1が充填され、そのキュベット溶液W1にそれぞれサンプルSが浸漬されている。各サンプルSは、キュベット溶液W1に浸漬されることで透明化されている。また、図1に示すように、キュベット3は、側壁部および底部にそれぞれレーザ光および蛍光を透過可能な透明部(励起光透過部、光透過部)3bを有している。
As shown in FIG. 2, the
チャンバ5は、開口部5aを上部に有し、レーザ光および蛍光を透過可能な透明部(励起光透過部、光透過部)5bを底部に有している。透明部5bは、照明光学系9の照明光軸Q上および液浸対物レンズ11の検出光軸P上を含む底部の広範囲に形成されている。このチャンバ5には、キュベット溶液W1と屈折率が略等しいチャンバ溶液(第2液浸媒質)W2が貯留され、そのチャンバ溶液W2内にキュベット3が浸漬されるようになっている。
The
可動ステージ7は、キュベット3を保持するアーム部7aと、アーム部7aを支持する支持部7bとを備えている。この可動ステージ7は、アーム部7aおよび支持部7bにより、キュベット3をチャンバ5の開口部5aを介してチャンバ溶液W2内に浸漬させて照明光軸Q上に側壁部の透明部3bが位置するように、キュベット3を支持するようになっている。
The
また、可動ステージ7は、保持しているキュベット3を鉛直方向(以下、Z方向という。)および鉛直方向に交差し互いに直交する2次元的な方向(以下、X,Y方向という。)に移動させることができるようになっている。これにより、可動ステージ7は、検出光軸P上に配置するキュベット3の収容部3aを切り替えたり、同一の収容部3a内でサンプルSの観察位置を変更したりすることができるようになっている。
Further, the
液浸対物レンズ11は、図示しない多数のレンズを組み合わせて構成されている。この液浸対物レンズ11は、チャンバ5の下方に底部の透明部5bに近接して設けられ、透明部5bに対向して鉛直上向きに配置されている。液浸対物レンズ11の最先端のレンズの上面11aとチャンバ5の底部の透明部5bとの隙間には、純水等の液浸溶液(第3液浸媒質)W3が注入され、液浸溶液W3が表面張力によってその隙間内に保持されるようになっている。
The
照準部12は、液浸対物レンズ11の最先端のレンズの上面11aとチャンバ5の底部の透明部5bとの隙間で液浸溶液W3の表面張力が働く範囲内で、液浸対物レンズ11をZ方向に微動させることにより、液浸対物レンズ11の焦点位置を検出光軸Pに沿う方向に微調整することができる。
The aiming
照明光学系9は、レーザ光を発生するレーザ光源15と、レーザ光源15から発せられたレーザ光を導光する光ファイバ17と、光ファイバ17により導光されてきたレーザ光を平行光束に変換する凸レンズ19A,19Bと、凸レンズ19A,19Bにより平行光束にされたレーザ光を集光するシリンドリカルレンズ(レンズ)21A,21Bと、シリンドリカルレンズ21A,21Bにより集光されたレーザ光をサンプルSに向けて反射するミラーコーティングされた反射面(反射ミラー)24A,24Bを有するプリズム23A,23Bとを備えている。
The illumination
光ファイバ17は、長手方向の途中位置から分岐された2つの先端部18A,18Bを有している。これら先端部18A,18Bは、液浸対物レンズ11を挟んで検出光軸Pに交差する方向に間隔をあけて設けられ、チャンバ5の底部の透明部5bに対向して鉛直上向きに配置されている。
The
光ファイバ17の一方の先端部18Aから射出されたレーザ光は、凸レンズ19A、シリンドリカルレンズ21Aを介してプリズム23Aの反射面24AによりサンプルSに向けて反射され、他方の先端部18Bから射出されたレーザ光は、凸レンズ19B、シリンドリカルレンズ21Bを介してプリズム23Bの反射面24BによりサンプルSに向けて反射されるようになっている。
The laser light emitted from one
凸レンズ19A,19Bおよびシリンドリカルレンズ21A,21Bは、チャンバ5の外部において検出光軸Pを挟んでこれに交差する方向に間隔をあけて配置され、プリズム23A,23Bは、チャンバ5の内部において検出光軸Pを挟んでこれに交差する方向に間隔をあけて配置され、内側底部に固定されている。
The
シリンドリカルレンズ21A,21Bは、照明光軸Qに直交する一方向にパワーを有している。このシリンドリカルレンズ21A,21Bは、略平行光束からなるレーザ光をその光束径寸法と同じ所定の幅寸法を有する平面状に集光して、液浸対物レンズ11の略検出光軸P上で焦点を結ばせるようになっている。
The
プリズム23A,23Bは、シリンドリカルレンズ21A,21Bにより平面状に集光された各レーザ光を反射面24A,24Bにより反射し、検出光軸Pに垂直な方向に広がる同一の入射平面に沿ってキュベット3の側壁部の透明部3bを介してサンプルSにレーザ光を入射させるようになっている。
The
これら凸レンズ19A,19B、シリンドリカルレンズ21A,21Bおよびプリズム23A,23Bの反射面24A,24Bは、それぞれのレーザ光の焦点位置が一致するように予め調整されている。
The
撮像光学系13は、液浸対物レンズ11により集光された蛍光を反射するミラー25と、ミラー25により反射された蛍光からレーザ光等を除去するエミッションフィルタ27と、エミッションフィルタ27を通過した蛍光を結像させる結像レンズ29と、結像レンズ29により結像された蛍光を撮影するカメラ(撮像部)31とを備えている。
The imaging
キュベット3内のキュベット溶液W1、チャンバ5内のチャンバ溶液W2、液浸対物レンズ11とチャンバ5との間の液浸溶液W3、キュベット3の透明部3bおよびチャンバ5の透明部5bは互いに略同等の屈折率を有している。
The cuvette solution W1 in the
このように構成された顕微鏡1の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡1によりサンプルSを観察するには、まず、可動ステージ7により、サンプルSとキュベット溶液W1が収容されたキュベット3を支持し、チャンバ5内に浸漬して目的の観察位置に移動させる。図2に示す例では、キュベット3の真ん中の収容部3aが液浸対物レンズ11の検出光軸P上に配置されている。
The operation of the
In order to observe the sample S with the
続いて、レーザ光源15からレーザ光を発生させる。レーザ光源15から発せられたレーザ光は、光ファイバ17により導光されて途中で分岐され、2つの先端部18A,18Bから射出される。そして、レーザ光は、それぞれ凸レンズ19A,19Bにより平行光束にされ、シリンドリカルレンズ21A,21Bにより平面状に集光されてチャンバ5の底部の透明部5bに入射される。
Subsequently, the laser light is generated from the
底部の透明部5bからチャンバ5内に入射されたレーザ光は、それぞれプリズム23A,23Bに入射して反射面24A,24Bにより反射される。そして、レーザ光は、チャンバ溶液W2、キュベット3の透明部3b、キュベット溶液W1を介して、検出光軸Pに交差する互いに対向する2方向からサンプルSに入射される。
The laser beam incident on the
チャンバ5の透明部5b、チャンバ溶液W2、キュベット3の透明部3bおよびキュベット溶液W1が略同等の屈折率を有することで、照明光学系9により照射するレーザ光を屈折させることなくサンプルSに入射させることができる。
Since the
サンプルSに平面状のレーザ光が入射することにより、レーザ光の入射平面に沿ってサンプルS内の蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。サンプルSにおいて発生した蛍光の内、検出光軸Pに沿う方向に放射された蛍光は、キュベット溶液W1、キュベット3の底部の透明部3b、チャンバ溶液W2、チャンバ5の底部の透明部5bおよび液浸溶液W3を介して液浸対物レンズ11により集光される。
When a planar laser beam is incident on the sample S, the fluorescent substance in the sample S is excited along the incident plane of the laser beam to generate fluorescence. Among the fluorescence generated in the sample S, the fluorescence radiated in the direction along the detection optical axis P is the cuvette solution W1, the
この場合も、キュベット溶液W1、キュベット3の底部の透明部3b、チャンバ溶液W2、チャンバ5の底部の透明部5bおよび液浸溶液W3が略同等の屈折率を有することで、サンプルSからの蛍光を屈折させることなく液浸対物レンズ11により集光することができる。
Also in this case, the cubic solution W1, the
液浸対物レンズ11により集光された蛍光は、ミラー25により反射されてエミッションフィルタ27を通過し、結像レンズ29によりカメラ31の撮像面上に結像される。これにより、カメラ31において、サンプルSの断層像が得られる。
The fluorescence collected by the
液浸対物レンズ11の検出光軸Pと垂直な方向に広がる入射平面に沿う平面状のレーザ光をサンプルSに入射させることで、シリンドリカルレンズ21A,21Bの焦点位置と液浸対物レンズ11の検出光軸Pとを一致させるとともに、レーザ光の入射平面に液浸対物レンズ11の焦点面を一致させることにより、液浸対物レンズ11の焦点面に沿う広い範囲において発生する蛍光を液浸対物レンズ11により1度に集光してカメラ31により撮影することができる。これにより、サンプルSにおける観察領域の鮮明な蛍光画像を取得することができる。また、カメラ31の撮像平面以外にレーザ光が照射されないので、蛍光の褪色を抑えて良好な3次元立体像を得ることができる。
By injecting a planar laser beam along the incident plane extending in the direction perpendicular to the detection optical axis P of the
この場合において、可動ステージ7によりチャンバ5内でキュベット3を移動させてサンプルSの観察位置を変更しても、液浸対物レンズ11とチャンバ5との隙間に配置される液浸溶液W3の量は変化しないので、液浸溶液W3を大量に用意したりこれを高い頻度で補給したりしなくてすみ、また液浸溶液W3の液切れも防ぐことができる。
In this case, even if the
また、サンプルSの観察位置を変更した場合に、サンプルS内の屈折率分布に応じて液浸対物レンズ11の焦点位置にずれが生じたとしても、照準部12により液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の位置を微調整することで、焦点位置のずれを解消することができる。これにより、サンプルSにおける所望の観察位置を精度よく観察することができる。
Further, when the observation position of the sample S is changed, even if the focal position of the
なお、液浸溶液W3がチャンバ溶液W2と略同等の屈折率を有することで、照準部12により液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向に焦点の微調整を行った場合に、球面収差の発生を抑制することができる。また、キュベット3の透明部3bやチャンバ5の透明部5bがチャンバ溶液W2と略同等の屈折率を有することで、製造誤差によりキュベット3の透明部3bの厚さやチャンバ5の透明部5bの厚さにばらつきがある場合であっても、球面収差の発生を抑制することができる。
Since the immersion solution W3 has a refractive index substantially equal to that of the chamber solution W2, the spherical surface is formed when the aiming
以上説明したように本実施形態に係る顕微鏡1によれば、サンプルSの観察位置を変更した場合に液浸対物レンズ11の焦点位置にずれが生じても、照準部12により液浸対物レンズ11を検出光軸Pに沿う方向に微調整するだけで焦点位置のずれを解消することができる。したがって、従来の顕微鏡のように、液浸対物レンズの焦点位置のずれをスキャナによって補正するような複雑で高価な調整機構を用いる必要がなく、簡易かつ安価な構成で、液浸溶液W3の量およびその補給頻度を低減しつつ液浸溶液W3の液切れを防止して、信頼性の高い観察を実現することができる。
As described above, according to the
また、照明光学系9が、レーザ光をチャンバ5の底部の透明部5bからチャンバ5内に入射させることで、プリズム23A,23Bを除く照明光学系9をチャンバ5の下方に配置することができる。これにより、可動ステージ7およびキュベット3と照明光学系9との機械的な干渉を回避することができ、液浸対物レンズ11の検出光軸Pに交差する2方向からレーザ光をサンプルSに入射させる照明光学系9を構成し易くすることができる。
Further, the illumination
本実施形態では、照明光学系9により、レーザ光を異なる2方向から同時にサンプルSに入射させることとしたが、これに代えて、レーザ光を一方向からのみサンプルSに入射させる単一照明であってもよい。多くの場合、サンプルSで光の吸収や散乱が生じるので、複数の照明光束により照明する方が照明の均一性において有利に働く。
In the present embodiment, the illumination
また、可動ステージ7が、キュベット3をチャンバ5内で検出光軸P回りに回転可能に支持することとしてもよい。このようにすることで、可動ステージ7によりキュベット3を検出光軸P回りに回転させるだけで、サンプルSにおける同一の観察位置に異なる方向からレーザ光を入射させることができる。これにより、各方向からのレーザ光のサンプルSへの入射深度を浅くしてサンプルSにおける散乱の影響を抑制し、鮮明な蛍光画像を取得することができる。単一照明の場合に、より有効である。
Further, the
本実施形態は以下のように変形することができる。
本実施形態においては、シリンドリカルレンズ21A,21Bをチャンバ5の外側に配置したが、これに代えて、例えば、図3に示すように、シリンドリカルレンズ21A,21Bをチャンバ5の内側に配置することとしてもよい。この場合、例えば、シリンドリカルレンズ21A,21Bをプリズム23A,23Bの射出端に取り付けることとすればよい。
This embodiment can be modified as follows.
In the present embodiment, the
解像度を上げるには、シリンドリカルレンズ21A,21Bの射出NAを大きく設定して、平面状のレーザ光の厚さを薄くする必要がある。本変形例によれば、チャンバ5の外にシリンドリカルレンズ21A,21Bを配置する場合と比較して、シリンドリカルレンズ21A,21BからサンプルSまでの距離を短くすることができる。したがって、シリンドリカルレンズ21A,21Bの射出NAを大きく設定して、平面状のレーザ光の厚さを薄くすることができる。これにより、シリンドリカルレンズ21A,21Bをチャンバ5内に配置するだけの簡易な構成で解像度を向上することができる。
In order to increase the resolution, it is necessary to set a large emission NA of the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る顕微鏡について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡41は、図4に示すように、照明光学系9が、さらに、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ43と、シャッタ45A,45Bとを備え、シャッタ45A,45Bの切り替えにより、ライトフィールド顕微鏡としての機能とライトシート顕微鏡としての機能を切り替え可能な点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡1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, the microscope according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the
負のパワーを有するシリンドリカルレンズ43は、例えば、光ファイバ17の先端部18Aから射出されるレーザ光の光路上に設けられ、プリズム23Aの射出端に取り付けられている。このシリンドリカルレンズ43により、液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の観察深さに対応した厚さを有する断面が矩形状のレーザ光を構成することができるようになっている。
The
シャッタ45A,45Bは、照明光学系9の両方の照明光軸Q上に挿脱可能に設けられ、光ファイバ17の各先端部18A,18Bと各凸レンズ19A,19Bとの間に配置されている。
The
撮像光学系13は、カメラ31の手前に配置された複数のマイクロレンズ48からなるマイクロレンズアレイ47を備えている。各マイクロレンズ48は、カメラ31の撮影光軸に交差する方向に2次元的に配列されている。
The imaging
また、撮像光学系13は、マイクロレンズアレイ47上に結像させる結像レンズ29Aと、カメラ31の撮像面上に結像させる結像レンズ29Bと、これら結像レンズ29Aおよび結像レンズ29Bを保持する結像レンズターレット49とを備えている。
Further, the imaging
マイクロレンズアレイ47は、カメラ31の撮像面に像を投影させるようになっている。これにより、カメラ31によって、視差が異なる複数の画像情報を1度に取得することができるようになっている。
The
結像レンズターレット49は、回転軸49a回りに回転可能に設けられ、結像レンズ29Aおよび結像レンズ29Bを蛍光の光路上に択一的に配置することができるようになっている。
The
これら照明光学系9のレーザ光源15、光ファイバ17、凸レンズ19A、シリンドリカルレンズ21A、プリズム23Aおよびシリンドリカルレンズ43と、液浸対物レンズ11と、撮像光学系13のミラー25、エミッションフィルタ27、結像レンズ29A、マイクロレンズアレイ47およびカメラ31とにより、ライトフィールド顕微鏡として機能するようになっている。また、照明光学系9のレーザ光源15、光ファイバ17、凸レンズ19B、シリンドリカルレンズ21Bおよびプリズム23Bと、液浸対物レンズ11と、撮像光学系13のミラー25、エミッションフィルタ27、結像レンズ29Bおよびカメラ31とにより、ライトシート顕微鏡として機能するようになっている。
The
このように構成された顕微鏡41の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡41によりサンプルSを観察する場合、シャッタ45A,45Bにより、ライトフィールド顕微鏡としての機能とライトシート顕微鏡としての機能とを切り替えて行う。
The operation of the
When observing the sample S with the
ライトフィールド顕微鏡としてサンプルSを観察する場合は、光ファイバ17の先端部18Aから射出されるレーザ光の光路上からシャッタ45Aを脱離させ、先端部18Bから射出されるレーザ光の光路上にシャッタ45Bを挿入する。また、結像レンズターレット49により、カメラ31の撮影光軸上に結像レンズ29Aを挿入する。
When observing the sample S as a light field microscope, the
この状態で、光ファイバ17の先端部18Aから射出されたレーザ光は、凸レンズ19Aおよび正のパワーを有するシリンドリカルレンズ21Aを透過してプリズム23Aの反射面24Aにより反射された後、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ43により、液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の観察深さに対応した厚さを有する平行光束に変換されてサンプルSに入射される。レーザ光の入射範囲に液浸対物レンズ11の焦点面を一致させることで、焦点面に沿う広い範囲において発生した蛍光を液浸対物レンズ11によって1度に集光することができる。
In this state, the laser light emitted from the
液浸対物レンズ11により集光されたサンプルSからの蛍光は、ミラー25、エミッションフィルタ27を介して結像レンズ29Aによりマイクロレンズアレイ47上に結像され、各マイクロレンズ48によりカメラ31の撮像面に投影される。これにより、視差が異なる複数の画像情報を1度に取得し、1枚の画像から3次元画像データを構築することができる。
The fluorescence from the sample S focused by the
一方、ライトシート顕微鏡としてサンプルSを観察する場合は、光ファイバ17の先端部18Aから射出されるレーザ光の光路上にシャッタ45Aを挿入し、先端部18Bから射出されるレーザ光の光路上からシャッタ45Bを脱離させる。また、結像レンズターレット49により、カメラ31の撮影光軸上に結像レンズ29Bを挿入する。以下、ライトシート顕微鏡として観察する場合は第1実施形態と同様なので、説明を省略する。
On the other hand, when observing the sample S as a light sheet microscope, the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡41によれば、1台の倒立型顕微鏡で異なる観察方法を選択することができる。この場合において、可動ステージ7を移動することによりチャンバ5内でサンプルSの観察位置を変更しても、照準部12により液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の位置を微調整することで、焦点位置のずれを解消することができ、サンプルSにおける所望の観察位置を精度よく観察することができる。
As described above, according to the
本実施形態においては、以下のように変形することができる。
第1変形例としては、光ファイバ17の先端部18Aから射出されるレーザ光の光路上に可変絞りを設けることとしてもよい。可変絞りにより、レーザ光の照明光束の太さを変更することで、ライトフィールド顕微鏡としての機能で得られる深度に対し、無駄なレーザ光を照射することを回避することができる。
In this embodiment, it can be modified as follows.
As a first modification, a variable diaphragm may be provided on the optical path of the laser beam emitted from the
第2変形例としては、ライトフィールド顕微鏡としての機能およびライトシート顕微鏡としての機能において、可動ステージ7によりサンプルSをZ方向に移動する代わりに、スキャナを採用して、レーザ光をZ方向に振れるようにしてもよい。この場合、サンプルSをZ方向に移動させないので、生態を観察する場合に移動による刺激をサンプルSに与えないですむ。特に、生体内のカルシウムの変化を撮像するような場合において、サンプルSに刺激を与えず、より正確な計測を行うことができる。
As a second modification, in the function as a light field microscope and the function as a light sheet microscope, instead of moving the sample S in the Z direction by the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係る顕微鏡について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡51は、図5に示すように、照明光学系9が、チャンバ5の側壁部を透過させてレーザ光をサンプルSに入射させる点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡1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。
[Third Embodiment]
Next, the microscope according to the third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5, the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the
本実施形態に係る顕微鏡51は、倒立型顕微鏡構成部53と、ライトシート照明モジュール55と、レーザ光源15と、光ファイバ17とを備えている。
倒立型顕微鏡構成部53は、液浸対物レンズ11と、ミラー25と、エミッションフィルタ27と、結像レンズ29と、カメラ31とを備えている。
The
The
ライトシート照明モジュール55は、キュベット3と、チャンバ5と、可動ステージ7と、照準部12と、凸レンズ19Aと、シリンドリカルレンズ21Aとを備えている。
キュベット3およびチャンバ5は、いずれも底面部の検出光軸P上と側壁部の照明光軸Q上に透明部3b,5bを有している。通常の倒立型顕微鏡である倒立型顕微鏡構成部53にライトシート照明モジュール55を載置するだけで、付加的(アドオン)に構成できるという利点がある。
The light
Both the
光ファイバ17の射出端は、FPC(Flexible Printed Circuit)のようなファイバーコネクタ57により、ライトシート照明モジュール55に着脱可能に接続されている。
The injection end of the
このように構成された顕微鏡51によりサンプルSを観察する場合、レーザ光源15から発せられたレーザ光は、光ファイバ17により導光されてファイバーコネクタ57を介してライトシート照明モジュール55に入射される。ライトシート照明モジュール55に入射したレーザ光は、凸レンズ19Aにより平行光束にされてチャンバ5の側壁部の透明部5bを透過し、シリンドリカルレンズ21Aにより集光される。シリンドリカルレンズ21Aにより集光されたレーザ光は、キュベット3の側壁部の透明部3bを透過してサンプルSに入射される。
When observing the sample S with the
本実施形態に係る顕微鏡51によりサンプルSを観察する場合も、可動ステージ7を移動することによりチャンバ5内でサンプルSの観察位置を変更しても、照準部12により液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の位置を微調整することで、焦点位置のずれを解消することができる。したがって、サンプルSにおける所望の観察位置を精度よく観察することができる。
Even when observing the sample S with the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡51によれば、照明光学系9をチャンバ5の側方に配置することができる。また、液浸対物レンズ11、照準部12およびカメラ31が備えられている通常の倒立型顕微鏡である倒立型顕微鏡構成部53に、チャンバ5、可動ステージ7、照準部12および照明光学系9を備えるライトシート照明モジュール55を加えるだけで構成することができる。
本実施形態においては、ライトシート顕微鏡で構成しているが、ライトフィールド顕微鏡用の照明モジュールを構成してもよい。
As described above, according to the
In the present embodiment, the light sheet microscope is used, but a lighting module for a light field microscope may be used.
〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態に係る顕微鏡について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡61は、図6および図7に示すように、キュベット3およびチャンバ5が円環形状を有し、可動ステージ7が、キュベット3を検出光軸Pに平行な軸線回りに回転可能に支持する点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡1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。
[Fourth Embodiment]
Next, the microscope according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
In the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the
キュベット3は、例えば、図8に示すように、サンプルSが収容される複数の収容部3aが周方向に配列されてなるマイクロプレートである。このキュベット3は、側壁部と底部に収容部3aごとに透明部3bを有している。図8に示す例では、キュベット3は、側壁部および底部が周方向の全域に亘り透明部3bにより形成されている。
The
チャンバ5は、内径がキュベット3の内径よりも小さく外径がキュベット3の外径よりも大きい開口部5aを有している。このチャンバ5は、図6および図9に示すように、側壁部における照明光学系9の照明光軸Q上と底部における液浸対物レンズ11の検出光軸P上にそれぞれ透明部5bを有している。このチャンバ5も、側壁部および底部が周方向の全域に亘り透明部5bにより形成されていることとしてもよい。
照明光学系9は、チャンバ5の側壁部の透明部5bを介してレーザ光を入射させるようになっている。
The
The illumination
このように構成された顕微鏡61の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡61によりサンプルSを観察する場合、可動ステージ7によりキュベット3を検出光軸Pに平行な軸線回りに回転させ、いずれかの収容部3aを検出光軸P上に配置する。
The operation of the
When observing the sample S with the
この状態でレーザ光源15から発せられたレーザ光は、光ファイバ17により導光されて凸レンズ19Aにより平行光束にされた後、シリンドリカルレンズ21Aにより平面状に集光されてチャンバ5の側壁部の透明部5bを透過する。チャンバ5に入射したレーザ光は、キュベット3の側壁部の透明部3bを透過してサンプルSに入射される。これにより、検出光軸P上に配置されている収容部3aのサンプルSの蛍光画像を取得することができる。
The laser light emitted from the
続いて、可動ステージ7によりキュベット3を検出光軸Pに平行な軸線回りに回転させ、隣接する次の収容部3aを検出光軸P上に配置する。そして、検出光軸P上に配置された次の収容部3aのサンプルSについても同様にしてレーザ光を入射させ蛍光画像を取得する。このようにして検出光軸P上に配置するキュベット3の収容部3aを切り替え、各収容部3aに収容されているサンプルSの蛍光画像を順次取得する。
Subsequently, the
以上説明したように、本実施形態に係る顕微鏡61によれば、可動ステージ7によりキュベット3を検出光軸Pに平行な軸線回りに移動させるだけで、検出光軸P上に配置するサンプルSを切り替えることができる。したがって、照明光学系9により各収容部3aのサンプルSにレーザ光を順に入射させるとともに、液浸対物レンズ11により各収容部3aのサンプルSからの蛍光を順に集光してカメラ31により連続して撮影することができる。これにより、大量のサンプルSの画像を効率よく高速で取得することができる。
As described above, according to the
本実施形態においては、キュベット3としてマイクロプレートを例示して説明したが、これに代えて、例えば、複数のキュベット3をアレイ状に周方向に配列してもよい。この場合は、可動ステージ7により、各キュベット3を検出光軸Pに平行な軸線回りに移動可能に支持し、検出光軸P上に配置するキュベット3を切り替えることとすればよい。
また、本実施形態においては、ライトシート顕微鏡を例示して説明したが、ライトフィールド顕微鏡に適用してもよい。
In the present embodiment, the microplate has been illustrated as the
Further, in the present embodiment, the light sheet microscope has been described as an example, but the light field microscope may be applied.
〔第5実施形態〕
次に、本発明の第5実施形態に係る顕微鏡について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡71は、図10および図11に示すように、照明光学系9が、単一照明で、チャンバ5の側壁部を透過させてレーザ光をサンプルSに入射させ、液浸対物レンズ11が、サンプルSからチャンバ5の側壁部を透過してくる蛍光を集光し、可動ステージ7が、チャンバ5内でキュベット3をX,Y,Z方向にそれぞれ移動可能、かつ、照明光軸Qおよび検出光軸Pに直交する所定の回転軸回りに回転可能に支持する点で第1から第4実施形態と異なる。
以下、第1から第4実施形態に係る顕微鏡1,41,51,61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。
[Fifth Embodiment]
Next, the microscope according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
In the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the
顕微鏡71は、キュベット3と、チャンバ5と、可動ステージ7と、照明光学系9と、倍率が異なる複数の液浸対物レンズ11と、これら複数の液浸対物レンズ11を支持するレボルバ73と、レボルバ73により支持されている液浸対物レンズ11を検出光軸Pに沿う方向に移動させる照準部12と、撮像光学系13と、液浸溶液W3を補給する水補給器75と、可動ステージ7等を制御する制御装置77とを備えている。図11において、符号79はドレインタンクを示している。
The
本実施形態においては、キュベット3は、キュベット溶液W1が充填された1つの収容容器であり、キュベット溶液W1にサンプルSが浸漬されている。また、図10に示すように、キュベット3は、周方向の全ての側壁部にそれぞれ透明部(励起光透過部、光透過部)3bを有している。
チャンバ5は、互いに隣接する2つの側壁部に透明部(励起光透過部、光透過部)5bを有している。
In the present embodiment, the
The
照明光学系9は、レーザ光源15と、光ファイバ17と、光ファイバ17により導光されてきたレーザ光を平行光束にする凸レンズ19と、シリンドリカルレンズ21A,21Bと同じ構成のシリンドリカルレンズ21と、可変絞り81とを備えている。
The illumination
可変絞り81は、シリンドリカルレンズ21とチャンバ5の側壁部の透明部5bとの間に配置されている。可変絞り81によりレーザ光の光束径を変更することで、シリンドリカルレンズ21により平面状に集光されたレーザ光の厚さを変更できる。この変更は光路に挿入する液浸対物レンズ11に応じて行われる。
The
光ファイバ17の先端部18、凸レンズ19、シリンドリカルレンズ21および可変絞り81は、チャンバ5の一方の側壁部の透明部5bに対向して配置されており、レーザ光源15から発せられたレーザ光をチャンバ5の一方の側壁部の透明部5bおよびキュベット3のいずれかの側壁部の透明部3bを介してサンプルSに入射させるようになっている。
The
液浸対物レンズ11は、図10に示すように、その検出光軸Pを照明光軸Qに直交させて、チャンバ5の外部に他方の側壁部の透明部5bに対向して配置されている。液浸対物レンズ11の最先端のレンズの上面11aとチャンバ5の他方の側壁部の透明部5bとの隙間には、純水等の液浸溶液W3が注入され、液浸溶液W3が表面張力によってその隙間内に保持されるようになっている。
As shown in FIG. 10, the
レボルバ73は、複数の液浸対物レンズ11を検出する蛍光の光路上に択一的に配置することができるようになっている。これにより、例えば、観察の目的に応じて使用する液浸対物レンズ11を切り替えることができる。
The
水補給器75は、先端部にノズル75aを有しており、液浸対物レンズ11を切り替える際に、液浸対物レンズ11の最先端のレンズの上面11aとチャンバ5の側壁部の透明部5bとの隙間にノズル75aから液浸溶液W3を補給することができるようになっている。
The
撮像光学系13は、ミラー25と、ミラー25により反射された蛍光を結像させる結像レンズ29と、カメラ31とを備えている。
The imaging
制御装置77は、可動ステージ7によるキュベット3のX,Y,Z方向の移動および所定の回転軸回りの回転を制御するようになっている。また、制御装置77は、レーザ光源15およびカメラ31を制御したり、可変絞り81によるレーザ光の光束径の調整、レボルバ73による液浸対物レンズ11の切り替え、照準部12による液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の位置の微調整および水補給器75による液浸溶液W3の補給を制御したりするようになっている。
The
このように構成された顕微鏡71の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡71によりサンプルSを観察するには、まず、制御装置77により、サンプルSとキュベット溶液W1が収容されたキュベット3を可動ステージ7によって支持してチャンバ5内のチャンバ溶液W2に浸漬し、レーザ光源15からレーザ光を発生させる。
The operation of the
In order to observe the sample S with the
レーザ光源15から発せられたレーザ光は、光ファイバ17により導光されて凸レンズ19により平行光束にされた後、シリンドリカルレンズ21により平面状に集光されて可変絞り81を通過し、チャンバ5の側壁部の透明部5bを透過してチャンバ5内に入射される。
The laser light emitted from the
チャンバ5内に入射されたレーザ光は、チャンバ溶液W2、キュベット3の側壁部の透明部3b、キュベット溶液W1を介して、検出光軸Pに直交する方向からサンプルSに入射される。サンプルSに平面状のレーザ光が入射することにより、レーザ光の入射平面に沿ってサンプルS内の蛍光物質が励起されて蛍光が発生する。
The laser beam incident on the
サンプルSにおいて発生した蛍光の内、検出光軸Pに沿う方向に放射された蛍光は、キュベット溶液W1、キュベット3の側壁部の透明部3b、チャンバ溶液W2、チャンバ5の側壁部の透明部5bおよび液浸溶液W3を介して液浸対物レンズ11により集光される。
Among the fluorescence generated in the sample S, the fluorescence radiated in the direction along the detection optical axis P is the
液浸対物レンズ11により集光された蛍光は、ミラー25により反射されて結像レンズ29によりカメラ31の撮像面上に結像される。これにより、カメラ31において、サンプルSの検出光軸Pに直交する断層像が得られる。制御装置77により可動ステージ7を駆動して、チャンバ5内でキュベット3をX、Y、Z方向にそれぞれ移動させることで、サンプルSの観察位置を変更して、各観察位置の断層像を取得することができる。
The fluorescence collected by the
シリンドリカルレンズ21の焦点位置と液浸対物レンズ11の検出光軸Pとを一致させるとともに、レーザ光の入射平面に液浸対物レンズ11の焦点面を一致させることにより、液浸対物レンズ11の焦点面に沿う広い範囲において発生する蛍光を液浸対物レンズ11により1度に集光してカメラ31により撮影し、サンプルSにおける観察領域の鮮明な蛍光画像を取得することができる。また、カメラ31の撮像平面以外にレーザ光が照射されないので、蛍光の褪色を抑えて良好な3次元立体像を得ることができる。
By matching the focal position of the
この場合において、本実施形態に係る顕微鏡71によれば、制御装置77により可動ステージ7を駆動して、キュベット3を照明光軸Qおよび検出光軸Pに直交する所定の回転軸回りに回転させて液浸対物レンズ11に対するサンプルSの向きを反転させ、サンプルSの液浸対物レンズ11から遠かった部位を液浸対物レンズ11に近接させることで、サンプルSの略全域に亘り良好な画像を取得することができる。
In this case, according to the
また、可動ステージ7によりチャンバ5内でキュベット3を移動させてサンプルSの観察位置を変更しても、液浸対物レンズ11とチャンバ5との隙間に配置される液浸溶液W3の量は(焦点の微調整があっても表面張力によりそのまま保持されて)変化しないので、液浸溶液W3を大量に用意したりこれを高い頻度で補給したりしなくてすみ、また液浸溶液W3の液切れも防ぐことができる。
Further, even if the
また、サンプルSの観察位置を変更した場合に、サンプルS内の屈折率分布に応じて液浸対物レンズ11の焦点位置にずれが生じたり、キュベット溶液W1の屈折率とチャンバ溶液W2の屈折率との僅かな相違によって液浸対物レンズ11の焦点位置にずれが生じたりしても、照準部12により、液浸対物レンズ11の検出光軸Pに沿う方向の位置を微調整するだけで焦点位置のずれを解消することができる。
Further, when the observation position of the sample S is changed, the focal position of the
本実施形態においては、ライトシート顕微鏡を例示して説明したが、ライトフィールド顕微鏡に適用してもよい。この場合、第2実施形態と同様に、照明光学系9が、さらに、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ43(図4参照。)を備え、シリンドリカルレンズ21とチャンバ5との間にシリンドリカルレンズ43を配置して、カメラ31の撮影光軸に沿う方向に厚さを有するレーザ光をサンプルSに入射させることとすればよい。また、撮像光学系13が、カメラ31の撮像面に像を投影させる複数のマイクロレンズ48からなるマイクロレンズアレイ47と、マイクロレンズアレイ47上に結像させる結像レンズ29A(同じく図4参照。)とを備えることとすればよい。このようにすることで、視差が異なる複数の画像情報を1度に取得することができる。
In the present embodiment, the light sheet microscope has been described as an example, but it may be applied to a light field microscope. In this case, as in the second embodiment, the illumination
〔第6実施形態〕
次に、本発明の第6実施形態に係る顕微鏡について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡91は、図12に示すように、発光顕微鏡を構成する点で第1から第5実施形態と異なる。
以下、第1から第5実施形態に係る顕微鏡1,41,51,61,71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。
[Sixth Embodiment]
Next, the microscope according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, the
Hereinafter, the parts having the same configuration as the
顕微鏡91は、キュベット3と、チャンバ5と、可動ステージ7と、サンプルSから発せられる蛍光を集光するドライ対物レンズ(対物レンズ)93と、ドライ対物レンズ93をその検出光軸Pに沿う方向に移動可能な照準部12と、ドライ対物レンズ93により集光された蛍光に基づいてサンプルSの画像を取得する撮像光学系13と、可動ステージ7等を制御する制御装置77とを備えている。
The
本実施形態においては、キュベット3は、底部に蛍光を透過可能な透明部(光透過部)3bを有している。
チャンバ5は、底部に蛍光を透過可能な透明部(光透過部)5bを有している。
In the present embodiment, the
The
ドライ対物レンズ93は、チャンバ5の外部に底部の透明部5bに近接して設けられ、透明部5bに対向して鉛直上向きに配置されている。また、ドライ対物レンズ93は、チャンバ5の底部の透明部5bとの間に、液浸溶液W3を介在させずに間隔を空けて配置されている。
撮像光学系13は、ドライ対物レンズ93により集光された蛍光を結像させる結像レンズ29と、カメラ31とを備えている。
The dry
The imaging
このように構成された顕微鏡91の作用について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡91によりサンプルSを観察するには、まず、可動ステージ7により、サンプルSとキュベット溶液W1が収容されたキュベット3を支持してチャンバ5内のチャンバ溶液W2に浸漬し、目的の観察位置に移動させる。
The operation of the
In order to observe the sample S with the
サンプルSが自己発光する蛍光の内、検出光軸Pに沿う方向に放射された蛍光は、キュベット溶液W1、キュベット3の底部の透明部3b、チャンバ溶液W2およびチャンバ5の底部の透明部5bを介してドライ対物レンズ93により集光され、結像レンズ29によりカメラ31の撮像面上に結像される。これにより、カメラ31において、サンプルSの検出光軸Pに直交する断層像が得られる。制御装置77により可動ステージ7を駆動して、チャンバ5内でキュベット3をX、Y、Z方向にそれぞれ移動させることで、サンプルSの観察位置を変更して、各観察位置の断層像を取得することができる。
Among the fluorescence emitted by the sample S, the fluorescence radiated in the direction along the detection optical axis P includes the
この場合において、本実施形態に係る顕微鏡91によれば、チャンバ5内でキュベット3を移動させてサンプルSの観察位置を変更した場合に、サンプルS内の屈折率分布に応じてドライ対物レンズ93の焦点位置にずれが生じたり、キュベット溶液W1の屈折率とチャンバ溶液W2の屈折率との僅かな相違によってドライ対物レンズ93の焦点位置にずれが生じたりしても、照準部12によりドライ対物レンズ93を検出光軸Pに沿う方向に微調整するだけで焦点位置のずれを解消することができる。
In this case, according to the
したがって、サンプルS内に屈折率分布や、キュベット溶液W1の屈折率とチャンバ溶液W2の屈折率とに僅かな相違があっても、可動ステージ7を駆動して等間隔でZ方向に撮像する、スタック画像を取得する際に、僅かな焦点の微調整を行うことにより等間隔な画像を得ることができ、歪のない3次元画像を構築することができる。また、光源や照明光学系が不要となる分だけシンプルかつ安価な構成にすることができる。
Therefore, even if there is a slight difference in the refractive index distribution in the sample S, the refractive index of the cuvette solution W1 and the refractive index of the chamber solution W2, the
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、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例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。例えば、上記実施形態においては、1方向または2方向からレーザ光をサンプルSに入射させる例を示したが、例えば、3方向以上からレーザ光をサンプルSに入射させることとしてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within a range not deviating from the gist of the present invention are also included. For example, the present invention is not limited to the one applied to each of the above embodiments and modifications, and may be applied to an embodiment in which these embodiments and modifications are appropriately combined, and is not particularly limited. .. For example, in the above embodiment, the example in which the laser light is incident on the sample S from one direction or two directions is shown, but for example, the laser light may be incident on the sample S from three or more directions.
また、上記各実施形態においては、キュベット溶液W1、チャンバ溶液W2、液浸溶液W3、キュベット3の透明部3bおよびチャンバ5の透明部5bが全て略同等の屈折率を有することとしたが、キュベット3の透明部3bの厚さおよびチャンバ5の透明部5bの厚さがそれぞれ一定であれば、チャンバ5内でキュベット3を移動させても、励起光および蛍光が透過するキュベット3の透明部3bおよびチャンバ5の透明部5bの屈折率は変化しないので、少なくともキュベット溶液W1とチャンバ溶液W2とが互いに略同等の屈折率を有するものであればよい。
Further, in each of the above embodiments, the cuvette solution W1, the chamber solution W2, the immersion solution W3, the
1,41,51,61,71,91 顕微鏡
3 キュベット(標本容器)
3a 収容部(標本収容部)
3b,5b 透明部(励起光透過部、光透過部)
5 チャンバ(媒質容器)
5a 開口部
7 可動ステージ
9 照明光学系
11 液浸対物レンズ(対物レンズ)
12 照準部
31 カメラ(撮像部)
21 シリンドリカルレンズ(レンズ)
21A,21B シリンドリカルレンズ(レンズ)
24A,24B 反射面(反射ミラー)
47 マイクロレンズアレイ
93 ドライ対物レンズ(対物レンズ)
P 検出光軸
Q 照明光軸
S サンプル(標本)
W1 キュベット溶液(第1液浸媒質)
W2 チャンバ溶液(第2液浸媒質)
W3 液浸溶液(第3液浸媒質)
1,41,51,61,71,91
3a containment unit (specimen storage unit)
3b, 5b transparent part (excited light transmitting part, light transmitting part)
5 chamber (medium container)
12 Aiming
21 Cylindrical lens (lens)
21A, 21B Cylindrical lens (lens)
24A, 24B Reflective surface (reflection mirror)
47
P Detection optical axis Q Illumination optical axis S Sample (sample)
W1 cuvette solution (first immersion medium)
W2 chamber solution (second immersion medium)
W3 immersion solution (third immersion medium)
Claims (20)
該媒質容器の外部に配され、前記標本から発せられる光を集光する対物レンズと、
該対物レンズにより集光された前記光を撮影する撮像部と、
前記対物レンズをその検出光軸に沿う方向に移動させる照準部と、
前記媒質容器内で前記標本容器を少なくとも前記検出光軸に沿う方向に移動可能に支持する可動ステージとを備え、
前記標本容器および前記媒質容器が、前記標本からの前記光を透過可能な光透過部をそれぞれ有し、
前記対物レンズが、前記媒質容器の前記光透過部を介して前記標本容器の前記光透過部に対向して配置される顕微鏡。 A medium container for storing a second immersion medium having a refractive index equivalent to that of the first immersion medium, in which a sample container for accommodating the first immersion medium is immersed together with the sample.
An objective lens that is arranged outside the medium container and collects the light emitted from the sample.
An imaging unit that captures the light focused by the objective lens, and
An aiming unit that moves the objective lens in the direction along the detection optical axis,
A movable stage that movably supports the specimen container in the medium container at least in a direction along the detection optical axis is provided.
The sample container and the medium container each have a light transmitting portion capable of transmitting the light from the sample.
A microscope in which the objective lens is arranged so as to face the light transmitting portion of the specimen container via the light transmitting portion of the medium container.
前記第3液浸媒質が、前記液浸対物レンズと前記媒質容器の前記光透過部との間に表面張力により保持される請求項3に記載の顕微鏡。 The immersion objective lens is arranged so that the detection optical axis is directed in a direction intersecting the vertical direction.
The microscope according to claim 3, wherein the third immersion medium is held by surface tension between the immersion objective lens and the light transmitting portion of the medium container.
前記液浸対物レンズが、鉛直方向に略直交する方向に前記検出光軸を向けて配置される請求項4に記載の顕微鏡。 The specimen container and the medium container have the light transmitting portion on the side wall portion.
The microscope according to claim 4, wherein the immersion objective lens is arranged with the detection optical axis directed in a direction substantially orthogonal to the vertical direction.
前記標本容器および前記媒質容器が、前記照明光学系からの前記励起光を前記標本に向けて透過させる励起光透過部をそれぞれ有する請求項1から請求項9のいずれかに記載の顕微鏡。 An illumination optical system for irradiating the specimen with excitation light from a direction intersecting the detection optical axis is provided.
The microscope according to any one of claims 1 to 9, wherein the sample container and the medium container each have an excitation light transmitting portion that transmits the excitation light from the illumination optical system toward the sample.
前記照明光学系が、前記媒質容器内に配置された反射ミラーを備え、前記励起光を前記底部の前記励起光透過部から前記媒質容器内に入射させて前記反射ミラーにより前記標本に向けて反射する請求項11に記載の顕微鏡。 The medium container has the excitation light transmitting portion at the bottom.
The illumination optical system includes a reflection mirror arranged in the medium container, and the excitation light is incident on the medium container from the excitation light transmitting portion at the bottom and reflected by the reflection mirror toward the sample. The microscope according to claim 11.
前記照明光学系が、前記側壁部の前記励起光透過部から前記媒質容器内に前記励起光を入射させる請求項11に記載の顕微鏡。 The medium container has the excitation light transmitting portion on the side wall portion.
The microscope according to claim 11, wherein the illumination optical system causes the excitation light to enter the medium container from the excitation light transmitting portion of the side wall portion.
前記照明光学系が、略平行光束の前記励起光を前記標本に入射させる請求項11から請求項13のいずれかに記載の顕微鏡。 A microlens array formed by two-dimensionally arranging a plurality of microlenses in a direction intersecting the photographing optical axis of the imaging unit is provided.
The microscope according to any one of claims 11 to 13, wherein the illumination optical system causes the excitation light having a substantially parallel luminous flux to enter the specimen.
前記可動ステージが、前記検出光軸上に配置する前記標本収容部を切り替え可能に支持する請求項11から請求項16のいずれかに記載の顕微鏡。 The specimen container has a plurality of specimen accommodating portions arranged in one direction intersecting the illumination optical axis of the illumination optical system.
The microscope according to any one of claims 11 to 16, wherein the movable stage switchably supports the sample accommodating portion arranged on the detection optical axis.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/678,854 US10310248B2 (en) | 2016-08-18 | 2017-08-16 | Microscope including a medium container containing an immersion medium in which a specimen container containing an immersion medium and a sample is immersed |
EP17186629.6A EP3293559A1 (en) | 2016-08-18 | 2017-08-17 | Microscope |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016160454 | 2016-08-18 | ||
JP2016160454 | 2016-08-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018032009A JP2018032009A (en) | 2018-03-01 |
JP6832735B2 true JP6832735B2 (en) | 2021-02-24 |
Family
ID=61304008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017026640A Active JP6832735B2 (en) | 2016-08-18 | 2017-02-16 | microscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6832735B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220137112A (en) * | 2020-02-18 | 2022-10-11 | 호리바 인스트루먼츠 인코포레이티드 | Improved Special Purpose Cuvette Assembly and Method for Optical Microscopy of Nanoparticle Colloids |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018203247A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-05 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Optical device, optical module and microscope for scanning large samples |
WO2019174756A1 (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Photonic Sensors & Algorithms, S.L. | Plenoptic camera for mobile devices |
DE102018222876A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Microscope and method for microscopic examination of large samples |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19631498A1 (en) * | 1996-08-03 | 1998-02-05 | Huels Chemische Werke Ag | Method and device for optical scanning near-field microscopy on test specimens in liquids |
EP1161702B1 (en) * | 1999-02-17 | 2014-07-23 | Lucid, Inc. | Tissue specimen holder |
US7852554B2 (en) * | 2005-04-20 | 2010-12-14 | The Regents Of The University Of California | Cryogenic immersion microscope |
WO2007037439A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Olympus Corporation | Focal point position deciding method, focal point position deciding device, weak light detecting device, and weak light detecting method |
JP2009025630A (en) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Tohoku Univ | Cell observation device for inverted microscopes |
-
2017
- 2017-02-16 JP JP2017026640A patent/JP6832735B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220137112A (en) * | 2020-02-18 | 2022-10-11 | 호리바 인스트루먼츠 인코포레이티드 | Improved Special Purpose Cuvette Assembly and Method for Optical Microscopy of Nanoparticle Colloids |
KR102513690B1 (en) | 2020-02-18 | 2023-03-23 | 호리바 인스트루먼츠 인코포레이티드 | Improved Special Purpose Cuvette Assembly and Method for Optical Microscopy of Nanoparticle Colloids |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018032009A (en) | 2018-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10310248B2 (en) | Microscope including a medium container containing an immersion medium in which a specimen container containing an immersion medium and a sample is immersed | |
JP6685977B2 (en) | microscope | |
US9110301B2 (en) | Microscope with a sheet of light | |
US8254020B2 (en) | Objective-coupled selective plane illumination microscopy | |
JP6832735B2 (en) | microscope | |
US8792162B2 (en) | Microscope with illumination switching for capturing sample images during detector integration time | |
US8848268B2 (en) | Microscope with light sheet illumination | |
US7612316B2 (en) | Focus detection device and fluorescent observation device using the same | |
US9239454B2 (en) | Microscope having light sheet illumination of a sample region | |
US20230161142A1 (en) | Microscope, method of operating a microscope and method of imaging a sample | |
US20180314047A1 (en) | Microscope | |
US11156822B2 (en) | Selective plane illumination microscopy with multiple illumination units scanning an object in sync with a digital camera rolling shutter | |
JP2011118264A (en) | Microscope device | |
JP2006522948A (en) | Microscope arrangement | |
US9372330B2 (en) | Inverted microscope system | |
JP2011118265A (en) | Microscope device | |
JP4722464B2 (en) | Total reflection fluorescent lighting device | |
US11966035B2 (en) | Light sheet microscope and sample observation method | |
JP2012141452A (en) | Automatic focus mechanism and microscope device | |
US20230168484A1 (en) | Method and system for multi-view episcopic selective plane illumination microscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200205 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210202 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6832735 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |