JPH02275918A - マイクロサージェリー用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は染色体などの微細で透明な生体を直接比やＣＲ
Ｔで観察しなからレーザにより切断したり、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。

「従来の技術」 本出願人は第５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）。

これは光偏向器（１）の後方に距離ｄ１だけ離れて焦点
距離ｄ２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ｆ。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、点線のように試料面（８）をこのスポッ
トによって走査することができる。

「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、ビーム位置を加工位置に設定するため、試料
像を観察する必要がある。

透明な生物試料では、通常の透過照明による観察が困難
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観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。

本発明は位相差リングをレーザの損失なく通過するよう
に設置して無染色試料を観察しながら加工可能な装置を
得ることを目的とするものである。

「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に位相板を設け、この
位相板と接眼レンズとの間に、レーザ導入部を設け、前
記位相板は、レーザの透過率が高く、照明光の透過率の
低いフィルタであって、所定波長だけ透過光の位相を遅
らせるような膜厚を有するものからなるものである。

「作用」 対物レンズの後側焦点面に位相板を設け、また、位相板
と接眼レンズとの間にビームスプリッタからなるレーザ
導入部を設け、レーザを入射させる。

すると、レーザは損失なく位相板を透過して対物レンズ
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、位相板を経て接眼レンズに送られ、位
相差法の原理に基きコントラストが強められる。そして
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。

「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。

（１０）は顕微鏡本体で、この本体（１０）の一端から
他端へ順次対物レンズ（１１）、位相板（１９）、凹レ
ンズ（１２）、レーザ導入部としてのビームスプリッタ
（１３）、結像レンズ（１７）、ハーフミラ−（２３）
、接眼レンズ（２１）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）と結像レ
ンズ（１７）間で平行光線となるように焦点距離が定め
られる。

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）の外部にアルゴンイオンレーザ等
を出力するレーザ発生装置（２０）が設けられている。

前記接眼レンズ（２１）は、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。

前記対物レンズ（１１）に臨ませた試料（２６）の背面
には光源（２９）から輸帯状絞り（２７）、レンズ（２
８）を介して照明光Ｂが導入される。

前記位相板（１９）は、第４図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、円板（３３）上に、リング状の非金属製無吸収膜（
３２）と金属製吸収膜（３１）とが積層されて構成され
ておリ、このうち吸収膜（３１）は第２図の特性図に示
すようにビームの透過率が高く（９０％以上）、照明光
である緑色光の透過率が低い（７〜１４％）特性を有す
る。また、吸収膜（３１）は透過光が（−波長だけ位相
が遅れるような膜厚に設定される。

さらに、位相板（１９）の吸収膜（３１）に第２図の実
線のようなバンドリジェクト特性（Ｘ、）をもたせたり
、点線のようなショートパス特性（Ｙ）をもたせるには
、例えは、異なるハン１〜に対してリジェクトまたはパ
スの特性を有する多ＪＶｊ膜フィルタを複数層重台して
その層数と膜厚から目的の特性（Ｘ）または（Ｙ）を得
る。この多ノー膜フィルタは低屈折率の３１．０２　Ｎ
と、高屈折率のＴ］０２、ＺｒＯ２、Ｉ（ｆＯｚ、ＡＱ
２０３なとの層との組合せによる。

前記輪帯状絞り（２７）は第３図に示すように、点光源
（２９）をリング光源とするためのものである。

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（］３）で図中下
方にＭ折せられ、凹レンズ（１２）を通過する。凹レン
ズ（１２）と結像レンズ（１７）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。

またビームスプリッタ（１３）上部にカットフィルタ（
３０）を配置することにより操作者はレーザ光を直接に
見ないで済むようにする。

試料（２６）に集光された物体光（Ａ）は対物レンズ（
１１）、位相板（１９）、凹レンズ（１２）、結像レン
ズ（１７）を経て、中間像が結ばれる。さらに、接眼レ
ンズ（２１）を経て操作者の眼（２２）で結像されどと
もに、ハーフミラ−（２３）で屈折された物体光（Ａ）
はＴＶカメラ（２４）で結像される。

照明光源（２９）は、輪帯絞り（２７）、レンズ（２８
）を経て試料（２６）を照射するが、対物レンズ（１１
）の後側焦点面に位相板（１９）が設置されるので、そ
の共役面である位置（Ｘ）に前記輪帯状絞り（２７）が
設置される。位相板（１９）は試料の種類に応じて適宜
交換して目的のコンｌ−ラストを得て、染色体などの透
明な生体を操作者（２２）が肉眼で、またはＣＲＴ（２
５）の画像でモニタし、レーザで切断その他の加工がな
される。

前記実施例において、対物レンズ（１１）は有限補正光
学系のものを使うこともてきるし、また、無限遠補正光
学系のものを使うこともてきる。

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。

「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。

【図面の簡単な説明】

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図は位相板の周波数特性図
、第３図は輪帯状絞りの平面図、第４図（ａ）　（ｂ）
は位相板の断面図と平面図、第５Ｍ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１１スプリツター、（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、（１７）・・結像レンズ、（１９）・位相板
、（２（１）　　レーザ発生装置、（２１）接眼レンズ
、（２２）操作者、（２３）・ハーフミラ−５（２４）
・・ＴＶカメラ、（２５）　−ＣＲＴ、（２６）・試料
、（２７）　　輪帯状絞り、（２８）・レンズ、（２９
）光源、（３０）　　カッ１−フィルタ、（３１）・・
吸収膜、（３２）・・無吸収膜、（３３）・・円板。 出願人　　浜松ホＩ−二クス株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズの後側焦点面に位相板を設け、この位
   相板と接眼レンズとの間に、レーザ導入部を設け、前記
   位相板は、レーザの透過率が高く、照明光の透過率の低
   いフィルタであって、所定波長だけ透過光の位相を遅ら
   せるような膜厚を有するものからなることを特徴とする
   マイクロサージェリー用顕微鏡。
2. （２）位相板は目的のレーザの透過率が高い吸収膜を有
   するとともに、通過光が１／４波長だけ位相遅れを生じ
   るような膜厚としたものからなる請求項（１）記載のマ
   イクロサージェリー用顕微鏡。
3. （３）光源は輪帯状絞りによりリング状となし、位相板
   の吸収膜もリング状となした請求項（１）または（２）
   記載のマイクロサージェリー用顕微鏡。
4. （４）レーザ導入部はビームスプリッタからなる請求項
   （１）、（２）または（３）記載のマイクロサージェリ
   ー用顕微鏡。
5. （５）対物レンズと補助レンズとの間に、その間の物体
   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（１）、（２）、（３）または（４）記
   載のマイクロサージェリー用顕微鏡。