JP6898160B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、光源から発せられた照明光を標本に照射する一方、前記標本からの観察光を集光する対物レンズと、該対物レンズの像面に配置され、前記対物レンズに入射させる前記照明光の光束を制限する複数の微小開口を備える開口ディスクと、該開口ディスクを中心軸回りに回転可能な回転駆動部と、前記像面の近傍に配され、前記対物レンズにより集光されて前記照明光の光路を戻る前記観察光を前記照明光から分離させる分離面を有する分離素子と、該分離素子の前記分離面への埃の付着を抑制する埃抑制機構とを備え、前記埃抑制機構が、前記開口ディスクの前記分離素子に対向する表面に設けられた段差部を有し、該段差部により、前記開口ディスクによる前記中心軸回りの回転に伴って前記分離素子の前記分離面に向けて風を発生させる顕微鏡装置である。
また、本発明の他の態様は、光源から発せられた照明光を標本に照射する一方、前記標本からの観察光を集光する対物レンズと、該対物レンズの像面に配置され、前記対物レンズに入射させる前記照明光の光束を制限する複数の微小開口を備える開口ディスクと、該開口ディスクを中心軸回りに回転可能な回転駆動部と、前記像面の近傍に配され、前記対物レンズにより集光されて前記照明光の光路を戻る前記観察光を前記照明光から分離させる分離面を有する分離素子と、該分離素子の前記分離面への埃の付着を抑制する埃抑制機構とを備え、前記埃抑制機構が、前記開口ディスクによる前記中心軸回りの回転によって発生する風の通路を前記分離素子の前記分離面の近傍を通りかつ該分離面に沿う向きに変更する風向き変更部を有する顕微鏡装置である。
このように構成することで、防塵器により筐体内に新たな埃の侵入を防止し、分離素子の分離面に新たな埃が付着するのを防止することができる。
このように構成することで、除塵器により筐体内に埃がほぼ存在しない状態にし、分離素子の分離面に新たな埃が付着するのを防止することができる。
このように構成することで、送風部から送られる風によって、分離素子の分離面に付着している埃を取り除くとともに、分離面に埃が付着するのを防止することができる。
このように構成することで、開口ディスクの段差部により発生する風によって、分離素子の分離面に付着している埃を取り除くとともに、分離面に埃が付着するのを防止することができる。したがって、風を発生させる機構を別途設ける必要が無く、簡素な構成で、分離素子の分離面への埃の付着を抑制することができる。
回転駆動部により開口ディスクを中心軸回りに回転させると、開口ディスクと空気との摩擦および遠心力により、開口ディスクの表面に沿って中心軸の径方向に流れる風が発生する。そこで、このように構成することで、風向き変更部により、開口ディスクの回転によって自然に発生する風を利用して効率的に、分離素子の分離面に付着している埃を取り除くとともに、分離面に埃が付着するのを防止することができる。
このように構成することで、第1透過窓および第2透過窓により照明光および観察光を遮ることなく、空間密閉筐体により、分離素子を密閉して分離面に新たな埃が付着するのを防止することができる。
このように構成することで、第1透過窓が、開口ディスクの中心軸に対して直交して配置されている場合は、開口ディスクの回転によって発生する開口ディスクの中心軸の径方向に流れる風によって、第1透過窓に付着する埃が除去される。したがって、第1透過窓に付着する埃による画像への影響を低減することができる。一方、第1透過窓が、開口ディスクの中心軸に沿う軸線に対して傾いて配置されている場合は、第1透過窓においてフレアやゴーストが発生するのを抑制することができる。
第2透過窓は、対物レンズの像面から離れた位置に配置されるので、第2透過窓に埃が付着することによる画像への影響が小さい。したがって、このように構成することで、分離素子の分離面により照明光から分離された観察光を効率的に透過させることができる。
このように構成することで、反射防止コートにより、第1透過窓および第2透過窓においてフレアやゴーストの発生を抑制するとともに、第1透過窓および第2透過窓の表面を清掃し易くすることができる。
このように構成することで、第2透過窓として、観察光をリレーするレンズとは別の部材を別途用意する必要が無く、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。
このように構成することで、第2透過窓により、観察光と共に標本から戻る照明光を除去するとともに、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。
このように構成することで、第1透過窓および第2透過窓の清掃を容易にするとともに、分離素子の着脱や交換を容易にすることができる。
このように構成することで、2つの三角プリズムにより、照明光と観察光とを分離させつつ、第1三角プリズムの分離面に埃が付着するのを防止することができる。
このように構成することで、振動供給部によって分離素子の分離面が振動されることにより、分離素子の分離面に付着している埃を落とすとともに、分離面に埃が付着するのを抑制することができる。
このように構成することで、開口ディスクに近接して配置される光学素子に埃が付着することによる画像への影響も低減することができる。
このように構成することで、回転駆動部により中心軸回りに回転される開口ディスクのピンホールまたはスリットを通過させるだけで、照明光のスポット位置を連続的に移動させて標本上で照明光を走査させることができる。
このように構成することで、マイクロレンズにより、光源から微小開口に入射させる照明光の入射効率を向上して、照明光量のロスを低減することができる。
本発明の第1実施形態に係る顕微鏡装置および標本観察方法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装置1は、励起光(照明光)を発生するレーザ光源等の光源3と、光源3から発せられた励起光を所望のビームに整形する励起光学系5と、複数のピンホール(微小開口)19およびマイクロレンズ23を有するディスクユニット7と、ディスクユニット7を中心軸回りに回転させるモータ等の回転駆動部8と、ディスクユニット7を透過した励起光を集光する結像レンズ9と、結像レンズ9により集光された励起光を標本Sに照射する一方、標本Sからの蛍光(観察光)を集光する対物レンズ11と、対物レンズ11により集光されてレーザ光の光路を戻る蛍光を励起光の光路から分離させるプレート型のダイクロイックミラー(分離素子)13と、ダイクロイックミラー13により励起光の光路から分離させられた蛍光を検出する検出光学系15とを備えている。符号17は、励起光学系5からの励起光をディスクユニット7に向けて反射する反射ミラーである。
本実施形態に係る顕微鏡装置1により標本Sを観察するには、まず、回転駆動部8によりディスクユニット7を回転軸27回りに回転させて、光源3から励起光を発生させる。
このようにすることで、除塵器により筐体37内に埃がほぼ存在しない状態にし、ダイクロイックミラー13の反射面13aに埃が付着するのを防ぐことができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置1は、図3に示すように、埃抑制機構35が、ダイクロイックミラー13の反射面13aに沿って送風する送風装置(送風部)41を備える点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置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。
次に、本発明の第3実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置1は、図4および図5に示すように、埃抑制機構35が、ピンホールアレイディスク21に設けられたフィン(段差部)43を有するものである点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置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。
次に、本発明の第4実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置1は、図6および図7に示すように、埃抑制機構35が、ピンホールアレイディスク21による回転軸27回りの回転によって発生する風の向きを変更する風向き変更部45を有するものである点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置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。
次に、本発明の第5実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置1は、図10に示すように、埃抑制機構35が、励起光をおよび観察光を透過させつつ、ダイクロイックミラー13の反射面13aの周囲の空間を密閉する空間密閉筐体49を備える点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置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。
このようにすることで、可視域ARコートにより、防塵窓51Aおよび防塵窓51Bにおいてフレアやゴーストの発生を抑制するとともに、防塵窓51Aおよび防塵窓51Bの表面を清掃し易くすることができる。
このようにすることで、防塵窓51Bとして、蛍光をリレーするリレー光学系29とは別の部材を別途用意する必要が無く、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。
このようにすることで、防塵窓51Bにより、蛍光と共に標本Sから戻る励起光を除去するとともに、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。
このようにすることで、ダイクロイックミラー13から空間密閉筐体49を取り外すことにより、防塵窓51Aおよび防塵窓51Bの清掃を容易にするとともに、ダイクロイックミラー13の着脱や交換を容易にすることができる。
このようにすることで、2つの三角プリズム53,55により、励起光と蛍光とを分離させつつ、第1三角プリズム53の反射面53bに埃が付着するのを防止することができる。
次に、本発明の第6実施形態に係る顕微鏡装置について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡装置1は、図14および図15に示すように、埃抑制機構35が、ダイクロイックミラー13の反射面13aに振動を与える圧電素子等の音波振動子(振動供給部)57である点で第1実施形態と異なる。
以下、第1実施形態に係る顕微鏡装置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。
このようにすることで、結像レンズ9やリレー光学系29に埃が付着することによる画像への影響も低減することができる。
8 回転駆動部
9 結像レンズ(光学素子)
11 対物レンズ
13 ダイクロイックミラー(分離素子)
13a,53b 反射面(分離面)
19 ピンホール(微小開口)
21 ピンホールアレイディスク(開口ディスク)
23 マイクロレンズ
25 マイクロレンズアレイディスク(レンズディスク)
29 リレー光学系(光学素子)
35 埃抑制機構
37 筐体
39 防塵器
41 送風装置(送風部)
43 フィン(段差部)
45 風向き変更部
49 空間密閉筐体
51A 防塵窓(第1透過窓)
51B 防塵窓(第2透過窓)
53 第1三角プリズム
53a 入射面
55 第2三角プリズム
55a 接合面
55b 出入射面
55c 射出面
57 音波振動子(振動供給部)
S 標本
Claims (6)
- 光源から発せられた照明光を標本に照射する一方、前記標本からの観察光を集光する対物レンズと、
該対物レンズの像面に配置され、前記対物レンズに入射させる前記照明光の光束を制限する複数の微小開口を備える開口ディスクと、
該開口ディスクを中心軸回りに回転可能な回転駆動部と、
前記像面の近傍に配され、前記対物レンズにより集光されて前記照明光の光路を戻る前記観察光を前記照明光から分離させる分離面を有する分離素子と、
該分離素子の前記分離面への埃の付着を抑制する埃抑制機構とを備え、
該埃抑制機構が、前記開口ディスクの前記分離素子に対向する表面に設けられた段差部を有し、該段差部により、前記開口ディスクによる前記中心軸回りの回転に伴って前記分離素子の前記分離面に向けて風を発生させる顕微鏡装置。 - 光源から発せられた照明光を標本に照射する一方、前記標本からの観察光を集光する対物レンズと、
該対物レンズの像面に配置され、前記対物レンズに入射させる前記照明光の光束を制限する複数の微小開口を備える開口ディスクと、
該開口ディスクを中心軸回りに回転可能な回転駆動部と、
前記像面の近傍に配され、前記対物レンズにより集光されて前記照明光の光路を戻る前記観察光を前記照明光から分離させる分離面を有する分離素子と、
該分離素子の前記分離面への埃の付着を抑制する埃抑制機構とを備え、
該埃抑制機構が、前記開口ディスクによる前記中心軸回りの回転によって発生する風の通路を前記分離素子の前記分離面の近傍を通りかつ該分離面に沿う向きに変更する風向き変更部を有する顕微鏡装置。 - 前記開口ディスクに近接して配置され、前記照明光および/または前記観察光を透過させる光学素子を備え、
前記埃抑制機構が、さらに、前記開口ディスクの前記光学素子に対向する表面に設けられた他の段差部を有し、該他の段差部により、前記開口ディスクによる前記中心軸回りの回転に伴って前記光学素子に向けて風を発生させることによって、前記光学素子への埃の付着を抑制する請求項1に記載の顕微鏡装置。 - 前記開口ディスクに近接して配置され、前記照明光および/または前記観察光を透過させる光学素子を備え、
前記埃抑制機構が、さらに、前記開口ディスクによる前記中心軸回りの回転によって発生する風の通路を前記光学素子の近傍を通りかつ該光学素子に沿う向きに変更する他の風向き変更部を有し、前記光学素子への埃の付着を抑制する請求項2に記載の顕微鏡装置。 - 前記開口ディスクの前記微小開口が、ピンホールまたはスリットである請求項1から請求項4のいずれかに記載の顕微鏡装置。
- 前記開口ディスクに対して前記中心軸に沿う方向に間隔を空けて配され、前記光源からの前記照明光を前記微小開口に集光可能な複数のマイクロレンズが中心軸周りに複数の前記微小開口と同一パターンでアレイ状に配置されたレンズディスクを備え、
前記回転駆動部が、前記開口ディスクと前記レンズディスクとを一体的に回転させる請求項1から請求項5のいずれかに記載の顕微鏡装置。
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