JP6980370B2 - 顕微鏡システム - Google Patents
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Description
本発明の第1態様は、光源から発せられた照明光を標本上に集光する対物レンズと、該対物レンズと前記標本との間に配置され、前記対物レンズによって集光された前記照明光の照明領域を前記標本における前記対物レンズの対物光軸外の複数の位置に切り替える照明領域切替部と、前記光源と前記対物レンズとの間の前記対物光軸上に配置され、前記対物レンズの焦点位置を前記対物光軸に沿う方向に変更可能な焦点可変光学系とを備え、前記照明領域切替部が、前記対物光軸上に配され前記対物レンズにより集光された前記照明光を前記対物光軸外に向けて反射する第1ミラーと、前記対物光軸外に配され前記第1ミラーにより反射された前記照明光を前記標本における前記対物光軸外に向けて反射する第2ミラーと、これら第1ミラーおよび第2ミラーの少なくとも一方を両者間に前記照明光の光路を維持しながら移動させるミラー移動機構とを備える顕微鏡システムである。
このように構成することで、ミラー移動機構により、標本における対物光軸外の照明光の照明領域を対物光軸回りに変更することができる。
このように構成することで、ミラー移動機構により、標本における対物光軸外の照明光の照明領域を対物光軸に交差する方向に変更することができる。
このように構成することで、ミラー移動機構によって第1ミラーおよび第2ミラーの少なくとも一方を対物光軸に沿う方向に移動させて、これら第1ミラーおよび第2ミラーの角度を調整することにより、標本における対物光軸外の照明領域における対物レンズの焦点位置を深さ方向に変更することができる。
このように構成することで、挿脱切替支持部により対物レンズと標本との間から照明領域切替部が脱離された状態では、光源からの照明光が対物レンズにより集光されて標本における対物光軸上の領域に照射される。一方、挿脱切替支持部により対物レンズと標本との間に照明領域切替部が挿入された状態では、光源から発せられて対物レンズにより集光された照明光が照明領域切替部により標本における対物光軸外の領域に照射される。したがって、照明領域切替部の挿脱を切り替えるだけで、標本における照明光の照明領域を対物光軸上の領域と対物光軸外の複数の領域とに切り替えることができる。
このように構成することで、焦点可変光学系により、複数の領域間で対物光軸に沿う方向に同じ位置を観察することができる。また、観察領域を切り替えるとともに焦点可変光学系により対物光軸に沿う方向の位置を変更すれば、複数の領域間で対物光軸に沿う方向に異なる位置を観察することもできる。
前記ビームスプリッタは、多光子励起を生じさせる前記照明光の波長である近赤外の波長領域の透過率が略50%であり、短波長側の多光子蛍光および長波長側の多光子蛍光の一方の透過率が80%以上で他方の透過率が20%以下であってもよい。
このように構成することで、ミラー移動機構により、標本における対物光軸外の照明光の照明領域を対物光軸回りに変更することができる。
このように構成することで、焦点可変光学系により対物レンズの焦点位置を変更して、対物光軸上の領域および対物光軸外の領域を同時に3次元的に観察することができる。
このように構成することで、焦点可変光学系により、対物光軸外の複数の領域間で対物光軸に沿う方向に同じ位置を観察することができる。また、照明領域を切り替えるとともに焦点可変光学系により対物光軸に沿う方向の位置を変更すれば、対物光軸外の複数の領域間で対物光軸に沿う方向に異なる位置を観察することもできる。
このように構成することで、ミラー移動機構により、標本における対物光軸外の照明光の照明領域を対物光軸に交差する方向に変更することができる。
このように構成することで、ミラー移動機構によってビームスプリッタおよび反射ミラーの少なくとも一方を対物光軸に沿う方向に移動させて、これらビームスプリッタおよび反射ミラーの角度を調整することにより、標本における対物光軸外の照明領域における対物レンズの焦点位置を深さ方向に変更することができる。
このように構成することで、ミラー移動機構により、標本における他のビームスプリッタによる対物光軸外の照明光の照明領域を対物光軸回りに変更することができる。
このように構成することで、ミラー移動機構により、標本における他のビームスプリッタによる対物光軸外の照明光の照明領域を対物光軸に交差する方向に変更することができる。
このように構成することで、複数の領域ごとに、走査部による照明光の走査範囲の詳細に観察を実現することができる。
このように構成することで、対物移動機構により、対物光軸に平行な回転軸および対物光軸に交差する回転軸の少なくとも一方の回転軸回りに対物レンズを移動させることにより、標本の各領域を異なる角度から観察することができる。
このように構成することで、検出部により検出される観察光の輝度に基づいて、標本における各観察領域の画像情報を取得することができる。
このように構成することで、標本における各観察領域を表示部上で同時に観察することができる。
本発明の第1実施形態に係る顕微鏡システムについて、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システム1は、図1に示されるように、光源(図示略)およびスキャンユニット(走査部)21を備える顕微鏡3と、顕微鏡3に接続されるインナーフォーカスユニット5と、インナーフォーカスユニット5の先端部に設けられた対物レンズ7と、対物レンズ7により集光されるレーザ光(照明光)の照明領域を切り替える照明領域切替機構(照明領域切替部)9と、顕微鏡3に接続される外部検出装置(検出部)11と、制御信号を出力したり画像を生成したりするPC(Personal Computer)13と、PC13からの制御信号に基づいて各種電動部を駆動する制御基板15と、PC13により生成された画像等を表示するモニタ(表示部)17と、制御ボックス19とを備えている。
第2ミラー43は、対物光軸外に配置されて、対物光軸P上の第1ミラー41により反射されたレーザ光を標本Sにおける対物光軸外の領域に向けて反射すようになっている。
本実施形態に係る顕微鏡システム1により標本Sを観察するには、照明領域切替機構9の挿脱により、標本Sにおける観察位置を対物光軸外の領域と対物光軸P上の領域とに切り替える。
次に、本発明の第2実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム70は、図7に示すように、照明領域切替機構9および支え支柱57に代えて、標本Sにおける対物光軸P上の領域および対物光軸外の領域にレーザ光を同時に照射させる光路分岐機構(光路分岐部)71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システム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。
本実施形態に係る顕微鏡システム70により標本Sを観察する場合は、光源から発せられてスキャンユニット21により走査されたレーザ光がキューブターレット33、レボアーム31およびインナーフォーカスユニット5を介して対物レンズ7により集光される。
3 顕微鏡
7 対物レンズ
9 照明領域切替機構(照明領域切替部)
17 モニタ(表示部)
21 スキャンユニット(走査部)
29 インナーフォーカスレンズ(焦点可変光学系)
41 第1ミラー
43 第2ミラー
45 ミラー移動機構
57 支え支柱(挿脱切替支持部)
61A,61B 外部PMT(検出部)
71 光路分岐機構(光路分岐部)
73 ダイクロイックミラー(ビームスプリッタ)
75 反射ミラー
79A,79B PMT(検出部)
S 標本
P 対物光軸
Claims (11)
- 光源から発せられた照明光を標本上に集光する対物レンズと、
該対物レンズと前記標本との間に配置され、前記対物レンズによって集光された前記照明光の照明領域を前記標本における前記対物レンズの対物光軸外の複数の位置に切り替える照明領域切替部と、
前記光源と前記対物レンズとの間の前記対物光軸上に配置され、前記対物レンズの焦点位置を前記対物光軸に沿う方向に変更可能な焦点可変光学系とを備え、
前記照明領域切替部が、前記対物光軸上に配され前記対物レンズにより集光された前記照明光を前記対物光軸外に向けて反射する第1ミラーと、前記対物光軸外に配され前記第1ミラーにより反射された前記照明光を前記標本における前記対物光軸外に向けて反射する第2ミラーと、これら第1ミラーおよび第2ミラーの少なくとも一方を両者間に前記照明光の光路を維持しながら移動させるミラー移動機構とを備える顕微鏡システム。 - 前記ミラー移動機構が、前記第1ミラーを前記対物光軸回りに回転させつつ、前記第2ミラーを前記対物光軸回りに回転させる請求項1に記載の顕微鏡システム。
- 前記ミラー移動機構が、前記第2ミラーを前記対物光軸に交差する方向に移動させる請求項1または請求項2に記載の顕微鏡システム。
- 前記第1ミラーおよび前記第2ミラーが角度を変更可能に設けられ、
前記ミラー移動機構が、前記第1ミラーおよび前記第2ミラーの少なくとも一方を前記対物光軸に沿う方向に移動させる請求項1から請求項3のいずれかに記載の顕微鏡システム。 - 前記照明領域切替部を前記対物レンズと前記標本との間に挿脱可能に支持する挿脱切替支持部を備える請求項1から請求項4のいずれかに記載の顕微鏡システム。
- 前記焦点可変光学系が、前記照明領域切替部による前記対物光軸外の前記照明領域の切り替えに同期して、前記焦点位置を前記対物光軸に沿う方向に変更する請求項1から請求項5のいずれかに記載の顕微鏡システム。
- 前記対物レンズにより集光された前記照明光を2次元的に走査させる走査部を含む顕微鏡を備え、
該顕微鏡が、2光子レーザ走査型顕微鏡、レーザ走査型顕微鏡またはディスクスキャン方式コンフォーカル顕微鏡である請求項1から請求項6のいずれかに記載の顕微鏡システム。 - 前記対物光軸に平行な回転軸および前記対物光軸に交差する回転軸の少なくとも一方の回転軸回りに前記対物レンズを移動可能な対物移動機構を備える請求項1から請求項7のいずれかに記載の顕微鏡システム。
- 前記標本上の前記照明領域において発せられる観察光を検出する検出部を備える請求項1から請求項8のいずれかに記載の顕微鏡システム。
- 前記検出部により検出された前記観察光に基づいて取得される前記照明領域ごとの画像を同時に表示する表示部を備える請求項9に記載の顕微鏡システム。
- 光源から発せられた照明光を標本上に集光する対物レンズと、
該対物レンズと前記標本との間に配置され、前記対物レンズによって集光された前記照明光の照明領域を前記標本における前記対物レンズの対物光軸外の複数の位置に切り替える照明領域切替部と、
前記光源と前記対物レンズとの間の前記対物光軸上に配置され、前記対物レンズの焦点位置を前記対物光軸に沿う方向に変更可能な焦点可変光学系と、
前記対物光軸に平行な回転軸および前記対物光軸に交差する回転軸の少なくとも一方の回転軸回りに前記対物レンズを移動可能な対物移動機構とを備える顕微鏡システム。
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