




この発明は光路切換装置及びこれを備える倒立顕微鏡に関する。 The present invention relates to an optical path switching device and an inverted microscope equipped with the same.
従来の光学切換装置として、投光部からの照明光を選択して透過させる複数の励起フィルタが設けられた第1のターレットと、励起フィルタを透過した照明光を選択して試料面へ反射させるとともに、試料面からの蛍光を透過させるダイクロイックミラーが設けられた第2のターレットと、ダイクロイックミラーを透過した蛍光を選択して透過させる吸収フィルタが設けられた第3のターレットとで構成されたものがある(特開平8−94940号公報参照)。 As a conventional optical switching device, a first turret provided with a plurality of excitation filters that selectively transmit illumination light from a light projecting unit and illumination light that has passed through the excitation filter are selected and reflected to the sample surface. And a second turret provided with a dichroic mirror that transmits fluorescence from the sample surface, and a third turret provided with an absorption filter that selectively transmits fluorescence transmitted through the dichroic mirror (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-94940).
第1のターレット、第2のターレット及び第3のターレットをそれぞれ独立して同一の中心軸周りへ回転させることができる。
上記光路切換装置を備える倒立顕微鏡は吸収フィルタをダイクロイックミラーとともに対物レンズの光軸上に選択配置する構成であり、他の吸収フィルタを光軸上に追加配置することはできない。したがって、吸収フィルタの光学特性を微妙に調節して観察することはできなかった。 The inverted microscope equipped with the optical path switching device has a configuration in which an absorption filter is selectively arranged on the optical axis of the objective lens together with the dichroic mirror, and another absorption filter cannot be additionally arranged on the optical axis. Therefore, the optical characteristics of the absorption filter cannot be finely adjusted and observed.
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は吸収フィルタの光学特性を微妙に調節して観察することができる光路切換装置及びこれを備える倒立顕微鏡を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an optical path switching device capable of finely adjusting an optical characteristic of an absorption filter and observing it, and an inverted microscope having the same.
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、第1対物レンズとこの第1対物レンズからの平行光束を結像する第2対物レンズとの間に配置される光路切換装置であって、少なくともダイクロイックミラーを前記第1、第2対物レンズ間の光軸に配置可能にする第1の移動部材と、前記第1の移動部材と独立して移動可能であり、少なくとも前記ダイクロイックミラーを通過した光のうち特定の波長の光を吸収する吸収フィルタを前記第1、第2対物レンズ間の光軸に配置可能にする第2の移動部材とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is an optical path switching device disposed between a first objective lens and a second objective lens that forms an image of a parallel light beam from the first objective lens, A first moving member that enables at least a dichroic mirror to be arranged on the optical axis between the first and second objective lenses, and a movable member that is independent of the first moving member, and has passed at least the dichroic mirror. And a second moving member that makes it possible to dispose an absorption filter that absorbs light of a specific wavelength of the light on the optical axis between the first and second objective lenses.
請求項2に記載の発明は、請求項1の光路切換装置を備えている倒立顕微鏡であって、前記第2の移動部材が前記第2対物レンズを内蔵する顕微鏡ベースに着脱可能であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an inverted microscope including the optical path switching device according to the first aspect, wherein the second moving member can be attached to and detached from a microscope base incorporating the second objective lens. Features.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の倒立顕微鏡において、前記第1、第2移動部材を駆動する電動駆動手段を備えていることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the inverted microscope according to the first or second aspect, further comprising an electric drive means for driving the first and second moving members.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3記載の倒立顕微鏡において、前記顕微鏡ベースを、ステージ、照明支柱に対して分離可能にし、前記顕微鏡ベースと前記ステージとの間、前記顕微鏡ベースと前記照明支柱との間に、前記第2の移動部材を収容するケースの厚みに対応する厚みを有するスペーサ部材を、配置可能にしたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the inverted microscope according to the second or third aspect, the microscope base is separable with respect to a stage and an illumination column, and the microscope base is disposed between the microscope base and the stage. A spacer member having a thickness corresponding to the thickness of the case that accommodates the second moving member can be disposed between the illumination column and the illumination column.
この発明によれば、吸収フィルタの光学特性を微妙に調節して観察することができる。 According to this invention, the optical characteristics of the absorption filter can be finely adjusted and observed.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明の第1実施形態に係る倒立顕微鏡の側面図、図2はその正面図である。 FIG. 1 is a side view of an inverted microscope according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof.
この倒立顕微鏡は、顕微鏡ベース10と、照明支柱20と、接眼鏡筒25と、ステージ11と、第1対物レンズ40と、フィルタブロック切換装置30と、吸収フィルタ切換装置50と、落射蛍光装置70とを備えている。顕微鏡ベース10内には第2対物レンズ60が配置されている。 The inverted microscope includes a
落射蛍光装置70は倒立顕微鏡で落射蛍光観察を行うために使用される。落射蛍光装置70は水銀ランプ71と試料5を照明するための照明投光装置72とフィルタブロック切換装置30とを備える。フィルタブロック切換装置30には少なくとも励起フィルタ35a、35c、ダイクロイックミラー37a、37c等が保持されている。 The epi-
第2対物レンズ60はフィルタブロック切換装置30の下方に位置する。 The second
顕微鏡ベース10の背面側には照明支柱20が支持されている。照明支柱20は顕微鏡ベース10に対して分離可能である。顕微鏡ベース10の上部と顕微鏡ベース10の下部との間にはスペーサ部材80が配置されている。スペーサ部材80を顕微鏡ベース10と照明支柱20との間から取り外すこともできる。 An
照明支柱20の上部にはランプハウス21が設けられている。また、照明支柱20の上部には取付部22を介してコンデンサレンズ23が設けられている。照明支柱20、ランプハウス21、コンデンサレンズ23及びミラー24で透過照明系が構成され、試料5の照明に利用される。 A
顕微鏡ベース10の正面側には接眼鏡筒25が着脱可能に支持されている。接眼鏡筒25にはミラー26等の光学部材が収容されている。 An
顕微鏡ベース10の側面には例えばマウント95(図2参照)によって保持されたモノクロCCDカメラ90が取り付けられている。また、顕微鏡ベース10の底面には例えばマウント96によって保持されたカラーCCDカメラ91が取り付けられている。 On the side surface of the
複数の第1対物レンズ40はレボルバ41に装着され、フィルタブロック切換装置30とステージ11との間に位置している。レボルバ41はレボルバ上下動機構45に設けられ、対物レンズ40の光軸方向へ移動できる。レボルバ上下動機構45は上下に分割可能であり、その間にスペーサ部材82が配置することができる。スペーサ部材82は取り外すこともできる。 The plurality of first
対物レンズ40の上方には試料5を載置したステージ11が位置している。ステージ11の一端は顕微鏡ベース10に直接支持され、他端はスペーサ部材81を介して顕微鏡ベース10に支持されている。ステージ11は顕微鏡ベース10に対して分離可能である。 A
スペーサ部材80,81,82の高さは同一である。 The
スペーサ部材81をステージ11と顕微鏡ベース10との間から取り外すこともできる。 The
スペーサ部材80,81を装着することによってステージ11が顕微鏡ベース10に対して第1対物レンズ40の光軸方向上方へ移動する。スペーサ部材82を装着することによって、レボルバ41がステージ41と同じ高さだけ上方へ移動し、顕微鏡ベース10とレボルバ41との間の空間部が広がる。 By mounting the
この空間部内であってフィルタブロック切換装置30の下方に吸収フィルタ切換装置50が配置されている。 An absorption
吸収フィルタ切換装置50の上下方向(光軸方向)の高さはスペーサ部材80,81,82のそれぞれの高さ以下となっている。 The height of the absorption
吸収フィルタ切換装置50は顕微鏡ベース10に対して着脱可能である。そのため、観察に応じて吸収フィルタ切換装置50を取り外すこともできる。 The absorption
図3は図2のA−A線に沿う断面図、図4は図3のB−B線に沿う断面図、図5は図3のC−C線に沿う断面図である。 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along line CC in FIG.
フィルタブロック切換装置30の下方に吸収フィルタ切換装置50が配置されている。 An absorption
フィルタブロック切換装置30はフィルタブロック31a,31b,31c,31dとフィルタブロック用ターレット(第1の移動部材)32とフィルタブロック用ケース33とを備えている。 The filter
フィルタブロック31aには励起フィルタ35aと吸収フィルタ36aとダイクロイックミラー37aとが固定されている。 An
フィルタブロック31bには励起フィルタ35bと吸収フィルタ36bとダイクロイックミラー37bとが固定されている。 An excitation filter 35b, an absorption filter 36b, and a dichroic mirror 37b are fixed to the
フィルタブロック31cには励起フィルタ35cとダイクロイックミラー37cとが固定されている。 An
フィルタブロック31dには励起フィルタ35dとダイクロイックミラー37dとが固定されている。 An
フィルタブロック31a,31b,31c,31dはフィルタブロック用ターレット32に保持されている。 The
フィルタブロック用ターレット32の断面はH形である。 The cross section of the
フィルタブロック用ターレット32はフィルタブロック用ケース33内に収納されている。フィルタブロック用ターレット32はフィルタブロック用ケース33に設けられた回転軸32aを中心として回転可能である。 The
フィルタブロック用ターレット32の上側の円板32aの外周面には歯(図示せず)が形成されている。フィルタブロック用ターレット32の円板32aの一部はフィルタブロック用ケース33の孔33aから外部に突出する。円板32aの歯は、モータ(電動駆動手段)Mの回転軸に接続された円板Dの周縁部に形成された歯(図示せず)と噛み合っている(図3参照)。 Teeth (not shown) are formed on the outer peripheral surface of the
フィルタブロック用ケース33は取り付け板15に固定されている。取り付け板15は取り付け脚55にボルト55e,55fで固定されている。 The
吸収フィルタ切換装置50は吸収フィルタ用ターレット(第2の移動部材)52と吸収フィルタ用ケース53とを備えている。 The absorption
吸収フィルタ用ターレット52には穴51a,51b,51c,51dが形成されている。穴51a,51b,51c,51dは通し穴である。 The
穴51a,51b,51c内にはそれぞれ吸収フィルタ55a、55b,55cが装着されている。
穴51dには何も装着されていない。 Nothing is attached to the
吸収フィルタ用ターレット52は吸収フィルタ用ケース53内に収納されている。吸収フィルタ用ターレット52は吸収フィルタ用ケース53に設けられた回転軸52aを中心として回転可能である。 The
吸収フィルタ用ターレット52の外周面にはばね57の付勢力によって付勢された爪部57aが嵌まり込む溝54a,54b,54c,54dが等間隔で設けられている。一端が取り付け脚55に固定されたばね57と、このばね57の他端に装着された爪部57aと、穴51a,51b,51c,51dの各々に対応する溝54a,54b,54c,54dとによってクリック機構が構成される。
吸収フィルタ用ケース53は取り付け脚55に固定されている。取り付け脚55はボルト56e,56fで顕微鏡ベース10(図1参照)に固定されている。 The
落射蛍光観察時、水銀ランプ71からの光は照明投光装置72、フィルタブロック切換装置30、第1対物レンズ40を通じて試料5へ入射される。試料5からの蛍光は第1対物レンズ40、フィルタブロック切換装置30を通じて第2対物レンズ60に導かれる。 At the time of epifluorescence observation, light from the
試料5からの蛍光は第2対物レンズ60で結像され、ハーフプリズム61で分岐される。 The fluorescence from the
ハーフプリズム61で反射された蛍光は第1のポート95を介してモノクロCCDカメラ90へ導かれる。 The fluorescence reflected by the
ハーフプリズム61を透過した蛍光はダイクロイックプリズム62で分岐される。 The fluorescence transmitted through the
ダイクロイックプリズム62を透過した蛍光は第2のポート96を介してカラーCCDカメラ91へ導かれる。 The fluorescence transmitted through the dichroic prism 62 is guided to the
ダイクロイックプリズム62で反射された蛍光はミラー16を介して接眼鏡筒25へ導かれる。蛍光は鏡筒25のミラー26を介して双眼部27へ導かれ、双眼部27で結像する。結像した像は接眼レンズ(図示せず)によって肉眼で観察される。 The fluorescence reflected by the dichroic prism 62 is guided to the
例えば、ダイクロイックミラー37aで取得される3波長の蛍光像を取得する場合、それぞれの波長に対応した吸収フィルタ55a、55b及び55cを順次切り換えて、吸収フィルタ36aの光学特性を調節し、モノクロCCDカメラ90で単一波長の蛍光像を順次取得して、画像処理(蛍光像の重ね合わせ処理)を行う。一方、カラーCCDカメラ91では取得した像に対する画像処理は行わない。 For example, when acquiring a three-wavelength fluorescence image acquired by the
なお、画像の明るさを重視した観察をしたい場合、フィルタブロック用ターレット32のフィルタブロック31aと吸収フィルタ用ターレット52の穴51dとを対物レンズ40,60の光軸上に配置する。 In addition, when it is desired to observe with emphasis on the brightness of the image, the
また、明るさよりもコントラストを重視したい場合、フィルタブロック用ターレット32のフィルタブロック31aと吸収フィルタ用ターレット52の吸収フィルタ55aとを対物レンズ40,60の光軸上に配置する。 Further, when the contrast is more important than the brightness, the
この実施形態によれば、ダイクロイックミラー37a、37b、37c、37dを光軸上に選択配置することができるし、更に、吸収フィルタ55a、55b,55cを光軸上に追加配置できるため、吸収フィルタ36a、36bの光学特性を微妙に調節して観察することができる。 According to this embodiment, the
また、この実施形態は、蛍光観察の1つであるFRET(Fluorescence Resonant Energy Transfer)観察で必要とされる1波長励起2波長蛍光観察にも対応することができる。 Further, this embodiment can also cope with one-wavelength excitation two-wavelength fluorescence observation required for FRET (Fluorescence Resonant Energy Transfer) observation, which is one of the fluorescence observations.
更に、肉眼で蛍光観察しながらカメラ90,91で同時に蛍光画像を取得することができる。 Furthermore, a fluorescence image can be acquired simultaneously with the
10 顕微鏡ベース
11 ステージ
20 照明支柱
32 フィルタブロック用ターレット(第1の移動部材)
37a,37b,37c,37d ダイクロイックミラー
40 第1対物レンズ
55a,51b,51c 吸収フィルタ
52 吸収フィルタ用ターレット(第2の移動部材)
53 吸収フィルタ用ケース
60 第2対物レンズ
80,81,82 スペーサ部材
M モータ(電動駆動手段)10
37a, 37b, 37c,
53
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