JP4700334B2 - Total reflection fluorescence microscope - Google Patents
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Description
本発明は、全反射蛍光顕微鏡に関する。 The present invention relates to a total reflection fluorescent microscope.
最近、生体細胞の機能解析が盛んに行われるようになっているが、これら細胞の機能解析の中で、特に、細胞膜の機能を観察するものとして、細胞膜およびその近傍からの全反射蛍光画像を取得する全反射蛍光顕微鏡(TIRFM:Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy)が注目されている。 Recently, functional analysis of living cells has been actively performed. In the functional analysis of these cells, in particular, to observe the function of the cell membrane, total reflection fluorescence images from the cell membrane and its vicinity are used. The total reflection fluorescence microscope (TIRFM) to be obtained has attracted attention.
この全反射蛍光顕微鏡は、カバーガラスと標本の境界面で照明光を全反射させた時に、標本側に数100nm以下のわずかな範囲に浸み出すエバネッセント光と呼ばれる光を利用して蛍光物質を励起する方法で、カバーガラス近傍のわずかな範囲の蛍光だけが観察されるので、バックグランドが非常に暗く、コントラストの高い蛍光観察や微弱な蛍光の観察が可能である。 This total reflection fluorescent microscope uses a light called evanescent light that oozes in a slight range of several hundred nm or less on the specimen side when the illumination light is totally reflected at the interface between the cover glass and the specimen. Since only a small range of fluorescence near the cover glass is observed by the excitation method, the background is very dark and high-contrast fluorescence observation or weak fluorescence observation is possible.
ところで、このような全反射蛍光顕微鏡を用いた生物研究の現場においては、境界面近傍のより浅い面内をコントラスト良く観察したい場合も有れば、或る程度の深さまで照明光を届かせて広範囲の観察をしたい場合も有る。このため、観察対象に応じてエバネッセント光の浸み出し深さが変えられるようになっているのが望ましい。 By the way, in the field of biological research using such a total reflection fluorescent microscope, there is a case where it is desired to observe a shallower surface near the boundary surface with good contrast, and the illumination light reaches a certain depth. Sometimes you want to observe a wide range. For this reason, it is desirable that the penetration depth of the evanescent light can be changed according to the observation target.
境界面からのエバネッセント光の浸み出し深さは、非特許文献1において開示されており、以下の公式が成り立つことが知られている。
The penetration depth of evanescent light from the boundary surface is disclosed in Non-Patent
d=λ/4π{(n1 2sinθ1 2−n2 2)}1/2 (1)
ここで、d:エバネッセント光の浸み出し深さ、λ:光の波長、n1:入射側(カバーガラス)屈折率、θ1:入射角、n2:出射側(標本)屈折率である。
従って、上式から明らかなように、全反射照明角度の境界面に対する照明光の入射角、すなわち境界面の垂線に対する照明光の傾射角が大きい程、エバネッセント光の浸み出し深さは浅くなる。
d = λ / 4π {(n 1 2 sin θ 1 2 −n 2 2 )} 1/2 (1)
Here, d: penetration depth of evanescent light, λ: wavelength of light, n 1 : incident side (cover glass) refractive index, θ 1 : incident angle, n 2 : outgoing side (sample) refractive index. .
Therefore, as is apparent from the above equation, the greater the incident angle of the illumination light with respect to the boundary surface of the total reflection illumination angle, that is, the inclination angle of the illumination light with respect to the normal of the boundary surface, the shallower the penetration depth of the evanescent light. Become.
このような考え方を利用したものとして、特許文献1に開示されるように対物レンズの後側焦点面内における集光光の焦光点の位置を反射光学系の回転により調整することで、標本側に導入される光の入射角を調整可能にしたものがある。
しかし、図2に示すように、対物レンズの種別によって瞳径や瞳位置が異なるので、対物レンズを切り替えた時に、照明スポットが対物レンズの瞳位置からずれる。例えば、倍率が60倍の対物レンズ18の瞳位置(図2の(a))よりも、倍率が100倍の対物レンズ18の瞳位置(図2の(b))の方が標本面21側になっている。このため、この瞳位置に照明スポットが正しく結ばれるように照明スポットの位置を調節しなければならない。
However, as shown in FIG. 2, since the pupil diameter and the pupil position differ depending on the type of the objective lens, the illumination spot deviates from the pupil position of the objective lens when the objective lens is switched. For example, the pupil position of the
また、対物レンズを切り替えない場合でも、レーザ光の波長を変えたときに光学系の色収差によって照明スポットの位置がずれる場合がある。従って、これについても、補正しないと正しいエバネッセント照明にならない。 Even when the objective lens is not switched, the position of the illumination spot may shift due to chromatic aberration of the optical system when the wavelength of the laser light is changed. Therefore, even if this is not corrected, correct evanescent illumination cannot be obtained.
このように、全反射照明顕微鏡において、対物レンズを切り替えたりすると対物レンズの特性(瞳位置)の違いから標本に常に平行な照明光の集光位置を変える必要がある。このため、対物レンズを切り替えた場合は光源と対物レンズの間の光路長を変えなければならない。 As described above, in the total reflection illumination microscope, when the objective lens is switched, it is necessary to change the condensing position of the illumination light always parallel to the specimen due to the difference in the characteristic (pupil position) of the objective lens. For this reason, when the objective lens is switched, the optical path length between the light source and the objective lens must be changed.
また対物レンズを切り替えると対物レンズの特性(倍率)の違いから照明光の照射角度が変わることがある。同じ深さのしみ出し光を得るためには、照明光の照射角度を切り替える前と同じにする必要がある。 When the objective lens is switched, the illumination angle of the illumination light may change due to the difference in characteristics (magnification) of the objective lens. In order to obtain the exudation light having the same depth, it is necessary to make it the same as before changing the irradiation angle of the illumination light.
本発明は、常に平行光で標本を照射することができる全反射蛍光顕微鏡を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the total reflection fluorescence microscope which can always irradiate a sample with parallel light.
本発明では、対物レンズの倍率変更時に、照明スポットの位置を瞳径にあわせて光軸と垂直な方向に位置調整する。その他、対物レンズの瞳位置や照明スポットの位置が変わるときに、照明スポットを光軸方向に位置調整する。具体的には、以下のとおりである。 In the present invention, when changing the magnification of the objective lens, the position of the illumination spot is adjusted in the direction perpendicular to the optical axis in accordance with the pupil diameter. In addition, when the pupil position of the objective lens or the position of the illumination spot changes, the position of the illumination spot is adjusted in the optical axis direction. Specifically, it is as follows.
本発明の局面に係る発明は、光源と、前記光源からの照明光を標本に照射する照射角度を制御する照射角度制御手段と、倍率の異なる複数の対物レンズを切り替える対物レンズ切り替え手段と、前記照明光を対物レンズの瞳位置付近に集光する集光位置を光軸方向に可変する光路長可変制御手段と、倍率及び又は瞳位置が異なる対物レンズ毎の前記照射角度制御手段及び前記光路長可変制御手段の調整値を記憶する記憶手段と、前記対物レンズが切り替えられた時に、前記調整値を用いて、前記照射角度制御手段及び/又は前記光路長可変制御手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。なお、照射角制御手段は、例えば、光源からの照射光の波長が変更された場合や、照射角が変更された場合にも調整を行うことが好ましい。 The invention according to aspect of the present invention includes a light source, a lighting angle control means for controlling the irradiation angle of irradiating illumination light to the specimen from the light source, an objective lens switching means for switching a plurality of objective lenses having different magnifications, wherein Optical path length variable control means for changing the focusing position in the optical axis direction for condensing illumination light in the vicinity of the pupil position of the objective lens, and the irradiation angle control means and optical path length for each objective lens with different magnification and / or pupil position Storage means for storing the adjustment value of the variable control means, and control means for controlling the irradiation angle control means and / or the optical path length variable control means using the adjustment value when the objective lens is switched; It is characterized by comprising. In addition, it is preferable that the irradiation angle control unit adjusts, for example, when the wavelength of the irradiation light from the light source is changed or when the irradiation angle is changed.
本発明によれば、常に平行光で標本を照射することができる。 According to the present invention, the specimen can always be irradiated with parallel light.
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる全反射蛍光顕微鏡の概略構成を示す図である。
本実施の形態では、エバネッセント照明による蛍光観察と、光走査ミラーによりレーザ光を偏向し、標本上にスポット光を2次元走査し、標本から発する蛍光を共焦点ピンホールを介して共焦点観察の両方を行うことができる構成を示している。この走査ミラーは、共焦点観察時には、標本上のスポット光を2次元走査するために使用され、エバネッセント照明時には、しみ出し深さを決める照明角度を可変するために使用される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a total reflection fluorescence microscope according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, fluorescence observation by evanescent illumination, laser light is deflected by an optical scanning mirror, spot light is two-dimensionally scanned on the specimen, and fluorescence emitted from the specimen is confocally observed through a confocal pinhole. A configuration that can do both is shown. This scanning mirror is used to two-dimensionally scan the spot light on the specimen during confocal observation, and is used to vary the illumination angle that determines the penetration depth during evanescent illumination.
図1において、レーザ光源ユニット1は、エバネッセント照明に用いられる、例えば488nmのレーザ光を発振するアルゴン(Ar)レーザ2と543nmのレーザ光を発振するグリーンヘリウムネオンレーザ3を有している。
In FIG. 1, a laser
グリーンヘリウムネオンレーザ3からのレーザ光の光路上には、反射ミラー4が配置されている。また、アルゴンレーザ2からのレーザ光の光路上には、反射ミラー4で反射されるレーザ光との交点上にダイクロイックミラー5が配置されている。ダイクロイックミラー5は、これら2つのレーザ光路を合成するもので、アルゴンレーザ2からのレーザ光を透過し、反射ミラー4で反射されるレーザ光を反射するようになっている。つまり、ここでのダイクロイックミラー5は、543nmのレーザ光を反射し、488nmのレーザ光を透過するような特性を有している。
A reflection mirror 4 is disposed on the optical path of the laser light from the green
ダイクロイックミラー5により合成されたレーザ光の光路上には、波長選択用の音響光学素子(AOTF)6が配置されている。ここでの音響光学素子6は、488nmと543nmのレーザ光を選択し、それぞれの波長を切り替え可能にしている。なお、別の波長選択手段として、音響光学素子6に代えて、異なる波長のレーザ光を発する複数のLD光源を並べ、これらLD光源の電源に供給する電流値を可変しオンオフさせることで、所望する波長のレーザ光を選択するようにしても良い。また、音響光学素子の代わりに電気光学素子、液晶シャッタで代用しても良い。 On the optical path of the laser beam synthesized by the dichroic mirror 5, an acoustooptic element (AOTF) 6 for wavelength selection is arranged. The acoustooptic device 6 here selects laser beams of 488 nm and 543 nm, and enables switching of the respective wavelengths. As another wavelength selection means, a plurality of LD light sources that emit laser beams of different wavelengths are arranged in place of the acousto-optic element 6, and a current value supplied to the power source of these LD light sources is varied and turned on / off. A laser beam having a wavelength to be selected may be selected. In place of the acousto-optic element, an electro-optic element or a liquid crystal shutter may be substituted.
レーザ光源ユニット1の音響光学素子6の出射端は、ファイバ7を介して走査ユニット41に接続されている。走査ユニット41は、ファイバ7から出射されるレーザ光を導入するレーザ光導入ポート41aが設けられている。また、レーザ光導入ポート41aより出射されるレーザ光の光路上には、コリメートレンズ42、励起ダイクロイックミラー43が配置されている。
The emitting end of the acoustooptic device 6 of the laser
コリメートレンズ42は、レーザ光導入ポート41aより出射されるレーザ光をコリメート光に変換するものである。励起ダイクロイックミラー43は、レーザ光の波長(488nm、543nm)を反射し、標本19から発する蛍光の波長領域を透過するような特性を有している。
The collimating
励起ダイクロイックミラー43の反射光路上には、光走査手段としての光偏向ミラーユニット44が配置されている。光偏向ミラーユニット44は紙面の上下方向と紙面に垂直な方向に光を偏向する2組のガルバノスキャナミラーを有し、これらのガルバノスキャナミラーにより共焦点観察時には、標本面をスポット光が2次元走査され、エバネッセント照明時には、標本への照射角度が可変される。
On the reflection optical path of the excitation
光偏向ミラーユニット44より出射されるレーザ光の光路上には、瞳投影レンズ45が配置されている。瞳投影レンズ45から出射されるレーザ光の光路上には、集光レンズ46が配置されている。集光レンズ46は、瞳投影レンズ45から出射されるレーザ光を平行光(点線で示す光路)に変換し、キューブターレット14に入射するようにしている。そして、キューブターレット14に取り付けられた全反射ミラー16aからなるキューブユニット16で上方に反射され、対物レンズ18により、標本19にスポット光を結ぶ。このように、標本19にスポット光を結ぶのは、共焦点観察時の照明である。
A
また、瞳投影レンズ45と集光レンズ46との間に、挿脱可能にプリズム10が配置されている。プリズム10は、エバネッセント照明用のプリズムであり、エバネッセント照明時のみ光路に挿入され、共焦点観察では、光路より外されている。つまり、エバネッセント照明では、対物レンズ18の瞳位置18aにレーザ光を集光させる必要があり、このために瞳投影レンズ45により集光される結像位置45aを対物レンズ18の瞳位置18aに結像させるためプリズム10を光路に挿入可能にしている。対物レンズ18の瞳位置18aでの結像位置は、光偏向ミラーユニット44の偏向により、対物レンズ18の半径方向に変化するので、標本への照射角度を可変できる。
The prism 10 is disposed between the
また、プリズム10は、制御部29の指示で駆動される図示しないモータにより図示矢印方向に移動することにより、光路上に挿脱可能になっている。プリズム10が光路上に挿入されたときには、レーザ光は、プリズム10によって反射され、リレーレンズ11、プリズム48及びリレーレンズ12を介して再度プリズム10で反射されて、集光レンズ46に入射する(実線で示す光路)。ここで、プリズム48は、制御部29の制御により駆動するモータ49で図中矢印方向に移動可能であり、この移動により、対物レンズ18の瞳位置18aに集光する集光位置を光軸方向に可変すること、つまり、光路長を変更することが出来るようになっている。
The prism 10 can be inserted into and removed from the optical path by moving in the direction indicated by the arrow by a motor (not shown) driven by an instruction from the
一方、励起ダイクロイックミラー43の透過光路上には、共焦点観察手段を構成する反射ミラー50、共焦点レンズ51、共焦点ピンホール52、励起レーザ光をカットし検出したい蛍光波長領域を取出すバリアフィルタ53および光検出器54が配置されている。ここでの光検出器54には、例えばフォトマルチプライアが用いられる。
On the other hand, on the transmission optical path of the excitation
集光レンズ46より出射するレーザ光の光路には、キューブターレット14が配置されている。このキューブターレット14は、複数のキューブユニットを保持可能にしたもので、モータ15により図示しないベアリングなどの摺動機構を介して回転切り替え可能な構成になっている。図示例では、2種類のキューブユニット16、47が装着され、全反射蛍光観察を行うときは、このうちのキューブユニット47が集光レンズ46からのレーザ光の光路上に位置決めされている。
The cube turret 14 is disposed in the optical path of the laser light emitted from the condenser lens 46. The cube turret 14 can hold a plurality of cube units, and can be rotated and switched by a
キューブユニット47は、波長選択光学素子として、488nmと543nmの波長の光を励起光として反射し、この励起波長により標本19から発生される500〜540nm、560〜600nmの波長の蛍光を透過する特性を有する励起ダイクロイックミラー16aを有している。
The
キューブユニット47のダイクロイックミラー47a(集光レンズ46からのレーザ光の光路上に位置決めされている)の反射光路には、対物レンズ18が配置されている。本実施形態において、対物レンズ18は複数であり(図は1つのみ記載)、制御部29の制御で駆動するモータ17により、所望の対物レンズに切り替え可能となっている。
The
対物レンズ18の焦点位置には、蛍光色素で染色された標本19が配置されている。この標本19は、倒立顕微鏡本体9のステージ20上に配置され、カバーガラス21に固着している。この場合、カバーガラス21と対物レンズ18の間には、高いNAを確保してエバネッセント照明による全反射を起こさせるようにするためのイマージョンオイルが充填されている。
A
キューブユニット47のダイクロイックミラー47a(集光レンズ46からのレーザ光の光路上に位置決めされている)の透過光路22aには、観察光学系を構成する結像レンズ22、反射ミラー23が配置されている。
An
反射ミラー23は、図示しない切替機構により光路上から挿脱可能になっている。図示例では、反射ミラー23が光路に挿入された状態を示している。
The
反射ミラー23が光路上に挿入されている状態で、反射ミラー23の反射光路には、蛍光観察手段を構成するフィルタホイール24が配置されている。このフィルタホイール24は、複数(図示例では2個)のフィルタ24a、24bを保持にしたもので、モータ25により図示しない摺動機構を介して光路上への切り替えを可能にしている。この場合フィルタ24aは、488nmの励起波長により発生した蛍光を、フィルタ24bは、例えば543nmの励起波長により発生した蛍光を透過させるようになっている。なお、図示例では、フィルタ24aが光路上に位置決めされている。
In a state where the
フィルタホイール24を透過した光路上には、撮像手段としてのCCDカメラ26が配置されている。CCDカメラ26には、結像レンズ22を透過した標本19からの蛍光が導かれ撮像面26aに結像される。
On the optical path that has passed through the
反射ミラー23が光路から外れた状態で、目視観察光路22bには、反射ミラー27と目視観察用ユニット28が配置されている。
In a state where the
一方、音響光学素子6、光偏向ミラーユニット44、キューブターレット14を回転駆動するモータ15、フィルタホイール24を回転駆動するモータ25、CCDカメラ26、プリズム48の駆動用モータ49には、制御手段としての制御部29が接続されている。制御部29は、これら音響光学素子6、光偏向ミラーユニット44、モータ15、25、49およびCCDカメラ26に制御信号を出力するとともに、CCDカメラ26で撮像した画像データを処理してモニタ30に表示可能にしている。また、制御部29には、記憶手段としての記憶部29aが設けられている。
On the other hand, the acousto-optic element 6, the light
この場合、記憶部29aは、対物レンズ毎の瞳位置に照明スポットの位置を合わせるために光路長を変更するプリズム48の位置及び対物レンズの各倍率で同一の照射角度を得るために必要な光偏向ミラーユニット44の偏向角度を記憶する。これにより、対物レンズが切り替わった場合にも、当該対物レンズの瞳位置に照明スポットの位置を合わせるためのプリズム48の位置及び光偏向ミラーユニット44の偏向角が記憶されているので、即座に照明スポットを対物レンズの瞳位置に合わせることができる。これにより、瞳位置や倍率が異なる対物レンズに切り替えても染み出し深さが一定にでき、かつ、常に平行光で標本を照射することができるので、正確な全反射照明を行うことができる。
In this case, the
なお、対物レンズを切り替えなくても、光源からのレーザ光の波長を変更した場合に、光学系の光軸方向の色収差により、照明スポットの位置が光軸方向に対して対物レンズの瞳位置からずれる場合がある。この場合にも、波長毎に、照明スポットの位置が対物レンズの瞳位置に合うようなプリズム48の位置を記憶部29aに記憶しておく。これにより、対物レンズの瞳面に集光する照明光に光軸方向の色収差があっても、照明スポットの位置が対物レンズの瞳位置にくるので、励起波長を切り替えた時に常に平行光で標本を照射することができるため、正確な全反射照明を行うことができる。
Even if the objective lens is not switched, when the wavelength of the laser light from the light source is changed, the position of the illumination spot is different from the pupil position of the objective lens with respect to the optical axis direction due to chromatic aberration in the optical axis direction of the optical system. There may be deviation. Also in this case, the position of the
なお、複数の波長から波長選択を行い、波長を切り替えながら順次標本に照射して、時分割で複数の励起波長による蛍光画像を取得する場合には、波長毎に設定された照射角度で標本に照射するように、波長切り替えに同期して前記照射角度制御手段の制御値(光偏向ミラーユニット44の偏向角)及び光路長可変制御手段の制御値(プリズム48の位置)を順次切り替えるように制御することが好ましい。これにより、光軸方向の色収差があっても、所望(一定)の染み出し深さにおける、各波長での多重染色標本のシーケンシャル画像を正確かつ極めて簡単に取得できる。 In addition, when selecting a wavelength from a plurality of wavelengths and sequentially irradiating the sample while switching the wavelengths and acquiring fluorescence images with a plurality of excitation wavelengths in a time division manner, the sample is applied to the sample at an irradiation angle set for each wavelength. Control is performed so that the control value of the irradiation angle control means (deflection angle of the light deflection mirror unit 44) and the control value of the optical path length variable control means (position of the prism 48) are sequentially switched in synchronization with wavelength switching so as to irradiate. It is preferable to do. Thereby, even if there is chromatic aberration in the optical axis direction, a sequential image of multiple stained samples at each wavelength at a desired (constant) penetration depth can be obtained accurately and extremely easily.
また、対物レンズを切り替えた場合以外の照明スポットの位置ずれとして、照射角度を変えたときに、対物レンズの瞳面付近に集光する照明光の像面湾曲によるものが考えられる。この場合にも、照明角度(光偏向ミラーユニット44の偏向角)毎の照明スポットの位置が対物レンズの瞳位置に合うようなプリズム48の位置を記憶部29aに記憶しておく。これにより、照射角度を変化させた場合であっても、照明スポットの位置が対物レンズの瞳位置にくるので、照射角度を切り替えた時に常に平行光で標本を照射することができるため、正確な全反射照明を行うことができる。
Further, as the positional deviation of the illumination spot other than when the objective lens is switched, it is conceivable that the illumination light is focused on the vicinity of the pupil plane of the objective lens when the irradiation angle is changed. Also in this case, the position of the
上記の実施形態では、集光位置を光軸方向に移動させる手段を「光路長可変手段」(実施形態では、可動プリズム)で説明している。光路長を可変させる方式を用いると、集光位置だけを調整し、他の光学的パラメータを変えないようにすることが比較的容易に実現可能であり、好ましい。しかしながら、レンズを移動させたり、ズーム光学系を用いて集光位置の光軸方向調整を行う方法も実施可能である。 In the above embodiment, the means for moving the condensing position in the optical axis direction is described as “optical path length varying means” (in the embodiment, a movable prism). If a method of changing the optical path length is used, it is preferable to adjust only the condensing position and not to change other optical parameters, and it is preferable. However, a method of moving the lens or adjusting the optical axis direction of the condensing position using a zoom optical system is also possible.
本発明の実施形態によれば、対物レンズの切り替え、波長の切り替え及び照射角度の変化に応じて、光路長を調整するようにしたので、常に平行光で標本を照射することができるため、正確な全反射照明を行うことができる。 According to the embodiment of the present invention, since the optical path length is adjusted according to the switching of the objective lens, the switching of the wavelength, and the change of the irradiation angle, the specimen can always be irradiated with the parallel light. Total reflection illumination can be performed.
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。上記の実施形態では、照明スポットの位置ずれを対物レンズの切り替え、波長の切り替え及び照射角度の変化によるものに限って説明したが、これに限らず、照明スポットの位置が光軸方向にずれる場合には、どのようなものでも適用可能である。更に、上記の説明では、対物レンズの切り替え、波長の切り替え及び照射角度の変化に対する補正を、別々に説明したが、同時に適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良い。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. In the above-described embodiment, the positional deviation of the illumination spot has been described only by switching the objective lens, switching the wavelength, and changing the irradiation angle. However, the present invention is not limited to this, and the position of the illumination spot is shifted in the optical axis direction. Anything can be applied. Furthermore, in the above description, objective lens switching, wavelength switching, and correction for irradiation angle change have been described separately, but they may be applied at the same time, or may be applied in appropriate combination. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, for example, even if some structural requirements are deleted from all the structural requirements shown in each embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention Can be obtained as an invention.
1…レーザ光源ユニット、2…アルゴンレーザ、3…グリーンヘリウムネオンレーザ、4…反射ミラー、5…ダイクロイックミラー、6…音響光学素子、7…ファイバ、9…倒立顕微鏡本体、10…プリズム、11、12…リレーレンズ、14…キューブターレット、15…モータ、16…キューブユニット、16a…ダイクロイックミラー、17…モータ、18…対物レンズ、18a…瞳位置、19…標本、20…ステージ、21…カバーガラス、22…結像レンズ、22a…透過光路、22b…目視観察光路、23…反射ミラー、24…フィルタホイール、24a、24b…フィルタ、25…モータ、26…CCDカメラ、26a…撮像面、27…反射ミラー、28…目視観察用ユニット、29…制御部、29a…記憶部、30…モニタ、41…走査ユニット、41a…レーザ光導入ポート、42…コリメートレンズ、43…励起ダイクロイックミラー、44…光偏向ミラーユニット、45…瞳投影レンズ、45a…結像位置、46…集光レンズ、47…キューブユニット、47a…ダイクロイックミラー、48…プリズム、49…モータ、50…反射ミラー、51…共焦点レンズ、52…共焦点ピンホール、53…バリアフィルタ、54…光検出器。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記光源からの照明光を標本に照射する照射角度を制御する照射角度制御手段と、
倍率の異なる複数の対物レンズを切り替える対物レンズ切り替え手段と、
前記照明光が対物レンズの瞳位置付近に集光する集光位置を光軸方向に可変する光路長可変制御手段と、
倍率及び/又は瞳位置が異なる対物レンズ毎の前記照射角度制御手段及び前記光路長可変制御手段の調整値を記憶する記憶手段と、
前記対物レンズが切り替えられた時に、前記調整値を用いて、前記照射角度制御手段及び/又は前記光路長可変制御手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする全反射蛍光顕微鏡。 A light source;
An irradiation angle control means for controlling an irradiation angle at which the specimen is irradiated with illumination light from the light source;
Objective lens switching means for switching a plurality of objective lenses having different magnifications;
An optical path length variable control means for varying the light condensing position in the optical axis direction where the illumination light is condensed near the pupil position of the objective lens;
Storage means for storing adjustment values of the irradiation angle control means and the optical path length variable control means for each objective lens having different magnification and / or pupil position;
And a control means for controlling the irradiation angle control means and / or the optical path length variable control means using the adjustment value when the objective lens is switched.
前記光源からの照明光が対物レンズの瞳位置付近に集光する集光位置を光軸方向に可変する光路長可変制御手段と、
前記照明光の波長毎に前記光路長可変制御手段の調整値を記憶する記憶手段と、
前記照明光の波長が切り替えられた時に、前記調整値を用いて前記光路長可変制御手段を調整する制御手段を具備することを特徴とする全反射蛍光顕微鏡。 A light source;
An optical path length variable control means for varying in the optical axis direction a condensing position where the illumination light from the light source is condensed near the pupil position of the objective lens;
Storage means for storing an adjustment value of the optical path length variable control means for each wavelength of the illumination light;
A total reflection fluorescent microscope comprising: a control unit that adjusts the optical path length variable control unit using the adjustment value when the wavelength of the illumination light is switched.
前記制御手段は、照明光の波長毎に設定された照射角度で標本に照射するように、波長切り替えに同期して前記照射角度制御手段の制御値を順次切り替えることを特徴とする請求項2記載の全反射蛍光顕微鏡。 An irradiation angle control means for controlling an irradiation angle for irradiating the specimen with illumination light from the control means;
Said control means, so as to irradiate the specimen by the irradiation angle is set for each wavelength of the illumination light, according to claim 2, wherein sequentially switching the control values of the irradiation angle control means in synchronism with the wavelength switching Total reflection fluorescence microscope.
前記光源からの照明光を標本に照射する照射角度を制御する照射角度制御手段と、
前記照明光が対物レンズの瞳位置付近に集光する集光位置を光軸方向に可変する光路長可変制御手段と、
倍率及び又は瞳位置が異なる対物レンズ毎の前記照射角度制御手段及び前記光路長可変制御手段の調整値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された調整値を用いて、対物レンズの切り替えに連動して照射角度制御手段及び/又は光路長可変制御手段を制御する制御手段を具備することを特徴とする全反射蛍光顕微鏡。 A light source capable of oscillating at least one wavelength;
An irradiation angle control means for controlling an irradiation angle at which the specimen is irradiated with illumination light from the light source;
An optical path length variable control means for varying the light condensing position in the optical axis direction where the illumination light is condensed near the pupil position of the objective lens;
Storage means for storing adjustment values of the irradiation angle control means and the optical path length variable control means for each objective lens having different magnification and / or pupil position;
A total reflection fluorescent microscope characterized by comprising control means for controlling the irradiation angle control means and / or the optical path length variable control means in conjunction with switching of the objective lens using the adjustment value stored in the storage means. .
前記記憶手段は、光軸方向の色収差により生じる対物レンズの瞳位置付近の光軸方向集光位置ずれの補正値を波長毎に記憶し、
前記制御手段は、前記波長毎の補正値を用いて、前記照明光の波長の切り替えに連動して光路長可変制御手段を制御することを特徴とする請求項5記載の全反射蛍光顕微鏡。 Wavelength selection means for selecting the wavelength of illumination light from a light source that oscillates at least two wavelengths;
The storage means stores, for each wavelength, a correction value of the optical axis direction condensing position shift near the pupil position of the objective lens caused by chromatic aberration in the optical axis direction,
6. The total reflection fluorescent microscope according to claim 5 , wherein the control means controls the optical path length variable control means in conjunction with the switching of the wavelength of the illumination light using the correction value for each wavelength.
前記制御手段は、前記波長毎の照射角度制御値を用いて、前記照明光の波長の切り替えに連動して前記照射角度制御手段を制御することにより、エバネッセント照明のしみ出し量を波長に無関係な一定値又は波長ごとの所望値に設定することを特徴とする請求項5記載の全反射蛍光顕微鏡。 The storage means stores an irradiation angle control value for each wavelength of illumination light,
The control means uses the irradiation angle control value for each wavelength to control the irradiation angle control means in conjunction with the switching of the wavelength of the illumination light, so that the amount of exudation of evanescent illumination is independent of the wavelength. 6. The total reflection fluorescent microscope according to claim 5 , wherein the total reflection fluorescence microscope is set to a constant value or a desired value for each wavelength.
前記制御手段は、前記照射角度毎の補正値を用いて、照射角度の変更に連動して光路長可変制御手段を制御することを特徴とする請求項5に記載の全反射蛍光顕微鏡。 The storage means stores, for each irradiation angle, a correction value for correcting a condensing position shift in the optical axis direction caused by a field curvature of illumination light condensed near the pupil plane of the objective lens,
6. The total reflection fluorescent microscope according to claim 5 , wherein the control means controls the optical path length variable control means in conjunction with the change of the irradiation angle by using the correction value for each irradiation angle.
瞳位置が異なる複数の対物レンズを切り替える対物レンズ切り替え手段と、Objective lens switching means for switching a plurality of objective lenses having different pupil positions;
前記光源からの照明光が対物レンズの瞳位置付近に集光する集光位置を光軸方向に可変する光路長可変制御手段と、An optical path length variable control means for varying in the optical axis direction a condensing position where the illumination light from the light source is condensed near the pupil position of the objective lens;
瞳位置が異なる対物レンズ毎の前記光路長可変制御手段の調整値を記憶する記憶手段と、Storage means for storing an adjustment value of the optical path length variable control means for each objective lens having a different pupil position;
前記対物レンズが切り替えられた時に、前記記憶手段に記憶された前記調整値を用いて、前記光路長可変制御手段を制御する制御手段と、を具備し、Control means for controlling the optical path length variable control means using the adjustment value stored in the storage means when the objective lens is switched;
前記光源からの照明光を、瞳位置が異なる対物レンズ毎の瞳位置付近に集光することを特徴とする全反射蛍光顕微鏡。A total reflection fluorescent microscope characterized in that the illumination light from the light source is condensed near the pupil position for each objective lens having a different pupil position.
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