JPH02252451A - Microscope for microsurgery - Google Patents
Microscope for microsurgeryInfo
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- JPH02252451A JPH02252451A JP1075945A JP7594589A JPH02252451A JP H02252451 A JPH02252451 A JP H02252451A JP 1075945 A JP1075945 A JP 1075945A JP 7594589 A JP7594589 A JP 7594589A JP H02252451 A JPH02252451 A JP H02252451A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明はレーザにより染色体などの微細で透明な生体を
切断したり、微細加工したりするためのマイクロサージ
エリ−用顕微鏡に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial Application Field" The present invention relates to a microsurgery microscope for cutting and finely processing microscopic transparent living organisms such as chromosomes using a laser.
「従来の技術」
本出願人は第２図に示すようなレーザ光走査型顕微鏡を
すでに提案した（特開昭６３−２７９２１３号）。"Prior Art" The present applicant has already proposed a laser beam scanning microscope as shown in FIG. 2 (Japanese Patent Application Laid-open No. 63-279213).
これは光偏向器（１）の後方に距ｌ１１ｄ１だけ離れて
焦点路ｆ１１ｄ２の瞳投影レンズ（２）を配置し、この
瞳投影レンズ（２）の後方には凸レンズ（３）と凹レン
ズ（５）の組合わせレンズを配置する。このとき、凸レ
ンズ（３）の前側の焦点と瞳投影レンズ（２）の後側の
焦点とを一致させる。そして、凹レンズ（５）の前側の
焦点（凹レンズ（５）に入射した平行光が発散する仮想
発散点）と対物レンズ（７）の結像位置も一致するよう
に対物レンズ（７）を配置する。このように配置すると
、平行なレーザ光ＬＢは、光偏向器（１）で偏向されて
瞳投影レンズ（２）に入射し、投影レンズ（２）の後側
の焦点である結像点ｆ０に集光し、ここか、ら再び発散
して凸レンズ（３）に入射して平行光に変換され、凸レ
ンズ（３）と凹レンズ（５）の間に配置されたビームス
プリッタ−（４）により反射されて下方へ落射する。そ
して、凹レンズ（５）によってあたかも対物レンズ（７
）の結像位置から発散されたような発散光となって対物
レンズ（７）のアパーチャ（６）へ入射する。従って、
対物レンズ（７）の後方の試料面（８）に無収差のスポ
ットが結像される。この状態において、光偏向器（１）
を動作させることによって、試料面（８）をこのスポッ
トによって走査することができる。A pupil projection lens (2) with a focal path f11d2 is placed behind the optical deflector (1) by a distance l11d1, and a convex lens (3) and a concave lens (5) are placed behind the pupil projection lens (2). Place the combination lens. At this time, the front focus of the convex lens (3) and the rear focus of the pupil projection lens (2) are made to coincide. Then, the objective lens (7) is arranged so that the front focus of the concave lens (5) (virtual divergence point where the parallel light incident on the concave lens (5) diverges) and the imaging position of the objective lens (7) also match. . With this arrangement, the parallel laser beam LB is deflected by the optical deflector (1), enters the pupil projection lens (2), and reaches the imaging point f0, which is the rear focal point of the projection lens (2). The light is condensed, diverged again from here, enters the convex lens (3), is converted into parallel light, and is reflected by the beam splitter (4) placed between the convex lens (3) and the concave lens (5). and project it downward. Then, the concave lens (5) acts as if it were an objective lens (7).
) enters the aperture (6) of the objective lens (7) as divergent light. Therefore,
An aberration-free spot is imaged on the sample surface (8) behind the objective lens (7). In this state, the optical deflector (1)
By operating the spot, the sample surface (8) can be scanned by this spot.
［発明が解決しようとする課題」
以上のようなレーザ光走査装置を付加した顕微鏡で、染
色体のような可視光域に吸収を持たない透明な生物試料
を、吸収がある紫外域のレーザにより微細加工しようと
する場合、ビーム位置を設定するため、試料像を観察す
る必要がある。[Problem to be solved by the invention] Using a microscope equipped with a laser beam scanning device as described above, transparent biological samples such as chromosomes that do not absorb in the visible light range can be microscopically scanned using a laser in the ultraviolet range that does have absorption. When processing a sample, it is necessary to observe the sample image in order to set the beam position.
透明な生物試料では、通常の透過照明による観察が困離
なため、無色の位相物体をイメージングする位相差顕微
鏡による方法を用いる。この場合対物レンズ（７）に位
相差リング（位相板）を組込んだものが必要となる。と
ころが、この位相差リングは、高強度レーザを入射させ
ると破損するおそれがあったり、はとんどのレーザを吸
収してパワー損失が生ずる。このような条件下で微細手
術や加工をすることは望ましいことではなく、一般的に
は通常の対物レンズの透過照明でＷｔ察できる染色され
た試料のみを対象として加工している。Since it is difficult to observe transparent biological samples using normal transmitted illumination, we use a phase contrast microscope that images colorless phase objects. In this case, an objective lens (7) incorporating a phase difference ring (phase plate) is required. However, this phase difference ring may be damaged if a high-intensity laser is incident on it, or it absorbs most of the laser, resulting in power loss. It is not desirable to perform microsurgery or processing under such conditions, and generally only stained samples that can be detected by Wt under transmitted illumination of a normal objective lens are processed.
本発明は位相差リングをレーザの通過路以外に設置して
無染色試料を加工可能な装置を得ること・を目的とする
ものである。An object of the present invention is to obtain an apparatus capable of processing an unstained sample by installing a phase contrast ring outside the laser path.
「課題を解決するための手段」
本発明は対物レンズの後側焦点面と共役な位置に位相板
を設け、この位相板と前記対物レンズとの間に、レーザ
導入部を設けてなるものである。"Means for Solving the Problems" The present invention provides a phase plate at a position conjugate with the rear focal plane of an objective lens, and a laser introduction section between this phase plate and the objective lens. be.
「作用」
対物レンズと結像レンズとの間に補助レンズを介在して
対物レンズの焦点面と共役な位置を対物レンズの外へ形
成してこの共役な位置に位相板を設ける。また、対物レ
ンズと補助レンズとの間に凹レンズを介在して、この凹
レンズから補助レンズへの試料からの物体光を平行光線
とする。この平行光線の位置に、ビームスプリッタから
なるレーザ導入部を設け、これに平行光線のレーザを入
射させる。すると、レーザは凹レンズ、対物レンズを経
て試料上に集光されて加工される。物体光と照明光は、
対物レンズ、凹レンズ、補助レンズ、位相板、結像レン
ズを経て、操作者が眼で直接モニタするか、ＴＶカメラ
からＣＲＴ上に表示して画像でモニタする。"Operation" An auxiliary lens is interposed between the objective lens and the imaging lens to form a position conjugate with the focal plane of the objective lens outside the objective lens, and a phase plate is provided at this conjugate position. Further, a concave lens is interposed between the objective lens and the auxiliary lens, and the object light from the sample from the concave lens to the auxiliary lens is made into parallel light rays. A laser introduction section consisting of a beam splitter is provided at the position of this parallel beam, and the parallel beam of laser is made incident thereon. Then, the laser passes through a concave lens and an objective lens, and is focused onto the sample for processing. The object light and illumination light are
After passing through an objective lens, a concave lens, an auxiliary lens, a phase plate, and an imaging lens, the operator monitors it directly with his or her eyes, or monitors it as an image by displaying it on a CRT from a TV camera.
「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。"Example" An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
（１０）は顕微鏡本体で、この本体（ｉｏ）の一端から
他端へ順次対物レンズ（１１）、凹レンズ（１２）、レ
ーザ導入部としてのビームスプリッタ（１３）、中間結
像レンズ（１４）、全反射Ｍ（１５）、瞳投影レンズ（
１６）、結像レンズ（１７）が設けられている。前記凹
レンズ（１２）は物体光（Ａ）を、凹レンズ（１２）と
中間結像レンズ（１４）間で平行光線となるように焦点
距離が定められる。前記中間結像レンズ（１４）と瞳投
影レンズ（１６）からなる補助レンズ（１８）は、対物
レンズ（１１）と凹レンズ（１２）との間の対物レンズ
射出瞳の位置（Ｘ）を、瞳投影レンズ（１６）と結像レ
ンズ（１７）との間に共役な位置（Ｙ）を設定して、こ
の共役な位置（Ｙ）に位相板（１９）が設置される。(10) is a microscope main body, and from one end of this main body (io) to the other, in order, an objective lens (11), a concave lens (12), a beam splitter (13) as a laser introduction part, an intermediate imaging lens (14), Total internal reflection M (15), pupil projection lens (
16) and an imaging lens (17). The focal length of the concave lens (12) is determined so that the object light (A) becomes a parallel beam between the concave lens (12) and the intermediate imaging lens (14). The auxiliary lens (18) consisting of the intermediate imaging lens (14) and the pupil projection lens (16) allows the position (X) of the objective lens exit pupil between the objective lens (11) and the concave lens (12) to be A conjugate position (Y) is set between the projection lens (16) and the imaging lens (17), and a phase plate (19) is installed at this conjugate position (Y).
前記レーザ導入部としてのビームスプリッタ（１３）に
臨ませて本体（１０）の外部にレーザ発生装置（２０）
が設けられている。A laser generator (20) is provided outside the main body (10) facing the beam splitter (13) serving as the laser introduction section.
is provided.
前記結像レンズ（１７）に臨ませて接眼レンズ（２１）
を設け、操作者の眼（２２）に導びくか、またはハーフ
ミラ−（２３）を介してＴＶカメラ（２４）に導いてそ
の画像信号をＣＲＴ （２５）に送る。An eyepiece (21) facing the imaging lens (17)
is provided and guided to the operator's eye (22) or to a TV camera (24) via a half mirror (23), and the image signal is sent to a CRT (25).
前記対物レンズ（１１）に臨ませた試料（２６）の背面
には輪帯状絞り（２７）、レンズ（２８）を介して照明
光Ｂが導入される。Illumination light B is introduced to the back surface of the sample (26) facing the objective lens (11) through an annular diaphragm (27) and a lens (28).
以上のような構成において、レーザ発生装置（２０）か
らのレーザ（Ｃ）から光偏向器（図示せず）でＸ軸、Ｙ
軸に偏向された後、リレーレンズ（図示せず）を介して
入力する。すると、ビームスプリッタ（１３）で図中下
方に屈折せられ、凹レンズ（１２）を通過する。凹レン
ズ（１２）と中間結像レンズ（１４）との間の物体光（
Ａ）は平行光であるからレーザ（Ｃ）も平行光とすれば
、対物レンズ（１１）を通過したレーザ（Ｃ）は試料（
２６）上に正しく集光される。In the above configuration, an optical deflector (not shown) is used to direct the laser (C) from the laser generator (20) to the X-axis and Y-axis.
After being deflected to the axis, it is input through a relay lens (not shown). Then, the beam is refracted downward in the figure by the beam splitter (13) and passes through the concave lens (12). Object light (
Since A) is a parallel beam, if the laser (C) is also a parallel beam, the laser (C) that has passed through the objective lens (11) will collide with the sample (
26) correctly focused on the
またビームスプリッタ（１３）上部にカットフィルタを
配置することにより操作者はレーザ光を直接に見ないで
済む。Furthermore, by arranging a cut filter above the beam splitter (13), the operator does not need to directly view the laser beam.
試料（２６）に集光された物体光（Ａ）は対物レンズ（
１１）、凹レンズ（１２）、中間結像レンズ（１４）を
経て。The object light (A) focused on the sample (26) is passed through the objective lens (
11), a concave lens (12), and an intermediate imaging lens (14).
途中の位置（Ｚ）にて中間像が結ばれる。さらに全反射
鏡（１５）で屈折され、瞳結像レンズ（１６）で平行光
線となり、さらに結像レンズ（１７）を通り、接眼レン
ズ（２１）を経て操作者の眼（２２）で結像される。An intermediate image is formed at an intermediate position (Z). It is further refracted by the total reflection mirror (15), becomes parallel light by the pupil imaging lens (16), passes through the imaging lens (17), passes through the eyepiece lens (21), and forms an image in the operator's eye (22). be done.
また、ハーフミラ−（２３）で屈折された物体光（Ａ）
はＴＶカメラ（２４）テ受信され、ＣＲＴ （２５）
Ｌ：表示する。Also, the object light (A) refracted by the half mirror (23)
is received by the TV camera (24) and the CRT (25)
L: Display.
照明光は１輪帯絞り（２７）、レンズ（２８）を経て試
料（２６）を照射し、対物レンズ（１１）を通過すると
。The illumination light passes through a single annular diaphragm (27), a lens (28), irradiates the sample (26), and passes through an objective lens (11).
位置（Ｘ）が光源の共役面となる。しかし、この共役面
（Ｘ）には位相板は設置されていない。さらに、この照
明光は凹レンズ（１２）、補助の中間結像レンズ（１４
）、全反射鏡（１５）、瞳結像レンズ（１６）を通ると
、結像レンズ（１７）との間の位置（Ｙ）に共役面が移
動されたこととなるので、この位置（Ｙ）に位相板（１
９）が設置されている。この位相板（１９）を試料の種
類に応じて適宜交換して目的のコントラストを得て、染
色体などの透明な生体の切断その他の加工がなされる。The position (X) becomes the conjugate plane of the light source. However, no phase plate is installed on this conjugate plane (X). Furthermore, this illumination light is transmitted through a concave lens (12) and an auxiliary intermediate imaging lens (14).
), the total reflection mirror (15), and the pupil imaging lens (16), the conjugate plane has been moved to the position (Y) between it and the imaging lens (17). ) and a phase plate (1
9) is installed. The phase plate (19) is replaced as appropriate depending on the type of sample to obtain the desired contrast, and transparent living bodies such as chromosomes are cut or otherwise processed.
前記実施例において、補助レンズ（１８）として中間結
像レンズ（１４）と瞳結像レンズ（１６）の２個で構成
したが、１個のレンズとすることもできる。また、対物
レンズ（１１）は有限補正光学系のものを使うこともで
きるし、また、無限遠補正光学系のものを使うこともで
きる。In the embodiment described above, the auxiliary lens (18) is composed of two lenses, the intermediate imaging lens (14) and the pupil imaging lens (16), but it can also be composed of one lens. Further, the objective lens (11) can be of a finite correction optical system, or can be of an infinity correction optical system.
またビームスプリッタ（１３）の代わりに偏光ビームス
プリッタを使うことにより効率のよいレーザパワー伝送
を達成する。レーザ光が可視光でないときは、可視光レ
ーザとマイクロサージエリ−用レーザと合わせて対物レ
ンズへと入射させることによりビームスポットの位置が
確認できる。Furthermore, efficient laser power transmission is achieved by using a polarizing beam splitter instead of the beam splitter (13). When the laser light is not visible light, the position of the beam spot can be confirmed by making the visible light laser and the microsurgery laser enter the objective lens together.
「発明の効果」
本発明は上述のように構成したので、高強度レーザを用
いても、そのパワーの損失がなく、また、染色体のよう
な透明で微細な物体の切断、加工、手術などが可能であ
る。"Effects of the Invention" Since the present invention is configured as described above, there is no loss of power even when a high-intensity laser is used, and it is possible to cut, process, perform surgery, etc. on transparent and minute objects such as chromosomes. It is possible.
第１図は本発明によるマイクロサージエリ−用顕微鏡の
一実施例を示す説明図、第２図は従来のレーザ光走査型
顕微鏡の説明図である。
（１）・・光偏向器、（２）・・・瞳投影レンズ、（３
）・・・凸レンズ、（４）・・・ビームスプリッタ−１
（５）・・・凹レンズ、（６）・・・アパーチャ、（７
）・・・対物レンズ、（８）・・・試料面、（１０）・
・・本体、 （１１）・・・対物レンズ、（１２）・・
・凹レンズ、（１３）・・・ビームスプリッタ、（１４
）・・・中間結像レンズ、 （１５）・・・全反射鏡、
（１Ｇ）・・・瞳投影レンズ、（１７）・・・結像レン
ズ、（１８）・・・補助レンズ、（１９）・・・位相板
、（２０）・・・レーザ発生装置、 （２１）・・・接
眼レンズ、（２２）・・・操作者、（２３）・・・ハー
フミラ−１（２４）・Ｔ Ｖカメラ、 （２５）−ＣＲ
Ｔ、（２６）−・・試料、 （２７）・・・輪帯状絞り
、 （２８）・・・レンズ。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a microsurgery microscope according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of a conventional laser beam scanning microscope. (1)... Light deflector, (2)... Pupil projection lens, (3
)...Convex lens, (4)...Beam splitter-1
(5)...Concave lens, (6)...Aperture, (7
)...Objective lens, (8)...Sample surface, (10)...
...Main body, (11)...Objective lens, (12)...
・Concave lens, (13)... Beam splitter, (14
)...Intermediate imaging lens, (15)...Total reflection mirror,
(1G) Pupil projection lens, (17) Imaging lens, (18) Auxiliary lens, (19) Phase plate, (20) Laser generator, (21 )...Eyepiece, (22)...Operator, (23)...Half mirror 1 (24)/TV camera, (25)-CR
T, (26)--sample, (27)--ring diaphragm, (28)--lens.
Claims (4)
設け、この位相板と前記対物レンズとの間に、レーザ導
入部を設けてなることを特徴とするマイクロサージェリ
ー用顕微鏡。(1) A microscope for microsurgery, characterized in that a phase plate is provided at a position conjugate with the rear focal plane of the objective lens, and a laser introduction section is provided between the phase plate and the objective lens.
（１）記載のマイクロサージェリー用顕微鏡。(2) The microsurgery microscope according to claim 1, wherein the laser introduction section comprises a beam splitter.
ンズと結像レンズの間に補助レンズを介在させて、この
補助レンズと結像レンズとの間に形成してなる請求項（
１）記載のマイクロサージェリー用顕微鏡。(3) A position conjugate with the rear focal plane of the objective lens is formed by interposing an auxiliary lens between the objective lens and the imaging lens, and forming the position between the auxiliary lens and the imaging lens.
1) Microsurgery microscope described above.
光が平行光線となるように凹レンズを介在し、この平行
光線の位置に、レーザ導入部を介在させて平行なレーザ
を導入してなる請求項（１）、（２）または（３）記載
のマイクロサージェリー用顕微鏡。(4) A concave lens is interposed between the objective lens and the auxiliary lens so that the object light between them becomes parallel rays, and a parallel laser is introduced at the position of this parallel ray by interposing a laser introduction section. The microsurgery microscope according to claim (1), (2) or (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075945A JPH02252451A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Microscope for microsurgery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075945A JPH02252451A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Microscope for microsurgery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02252451A true JPH02252451A (en) | 1990-10-11 |
Family
ID=13590873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075945A Pending JPH02252451A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Microscope for microsurgery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02252451A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08290280A (en) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Olympus Optical Co Ltd | Microscope with laser repair function |
| JP2018520883A (en) * | 2015-06-29 | 2018-08-02 | トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＴｒｕｍｐｆ Ｗｅｒｋｚｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ | Laser processing head and laser processing apparatus provided with laser processing head |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP1075945A patent/JPH02252451A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08290280A (en) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Olympus Optical Co Ltd | Microscope with laser repair function |
| JP2018520883A (en) * | 2015-06-29 | 2018-08-02 | トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＴｒｕｍｐｆ Ｗｅｒｋｚｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ | Laser processing head and laser processing apparatus provided with laser processing head |
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