JP3142932B2 - Epi-fluorescence microscope - Google Patents

Epi-fluorescence microscope

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JP3142932B2
JP3142932B2 JP04003076A JP307692A JP3142932B2 JP 3142932 B2 JP3142932 B2 JP 3142932B2 JP 04003076 A JP04003076 A JP 04003076A JP 307692 A JP307692 A JP 307692A JP 3142932 B2 JP3142932 B2 JP 3142932B2
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fluorescent
fluorescence
epi
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正明 岩瀬
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、医学,生物学等の分野
において生物組織や細胞等を観察するときに利用される
落射蛍光顕微鏡に係り、特に標本の励起波長を調整する
落射蛍光顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epi-fluorescence microscope used for observing biological tissues and cells in the fields of medicine, biology and the like, and more particularly to an epi-fluorescence microscope for adjusting the excitation wavelength of a specimen. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、落射蛍光顕微鏡は、医学及び生
物学を初め、その他の分野において生物組織や細胞上で
蛍光標識を施した蛋白や遺伝子等を検出する目的で広く
使用されている。
2. Description of the Related Art In general, epi-illumination fluorescence microscopes are widely used in medicine and biology as well as in other fields for the purpose of detecting proteins, genes, and the like, which are fluorescently labeled on biological tissues and cells.

【0003】特に、近年では各種の蛍光色素の開発によ
り各種の物質を蛍光標識とする多重染色により、特定物
質どうしの位置相互関係を調べたり、特定物質の細胞内
における局在を調べたりするために使用されている。
In particular, in recent years, with the development of various fluorescent dyes, multiple dyes using various substances as fluorescent labels have been used to examine the positional relationship between specific substances and to examine the localization of specific substances in cells. Used in

【0004】ところで、かかる落射蛍光顕微鏡を用いて
種々の蛍光染色された標本を観察する場合、励起フィル
タ、ダイクロイックミラー、吸収フィルタを1組とする
蛍光フィルタセットを、それぞれの特定の蛍光色素毎に
予め用意しておき、蛍光フィルタセットを切換えながら
励起及び吸収波長領域を最適な組み合わせにして特定の
蛍光色素を観察していた。
When observing various fluorescent-stained specimens using such an epi-fluorescence microscope, a fluorescent filter set including an excitation filter, a dichroic mirror, and an absorption filter is provided for each specific fluorescent dye. A specific fluorescent dye was prepared in advance and the optimum combination of the excitation and absorption wavelength ranges was observed while switching the fluorescent filter set.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この様に従来の落射蛍
光顕微鏡では、各蛍光フィルタセット毎に励起及び吸収
波長領域が固定されているため、蛍光染色された種々の
標本に対してそれぞれ最適な励起及び吸収波長領域で観
察するためには、膨大な数の蛍光フィルタセットが必要
となり、部品点数が増大してコストアップになるといっ
た問題がある。
As described above, in the conventional epi-illumination fluorescence microscope, since the excitation and absorption wavelength regions are fixed for each fluorescence filter set, the optimum for each of the fluorescently stained specimens. Observation in the excitation and absorption wavelength regions requires an enormous number of fluorescent filter sets, resulting in a problem that the number of components increases and the cost increases.

【0006】また、蛍光フィルタセットを構成する励起
フィルタ,吸収フィルタ,ダイクロイックミラーに製造
誤差があったり、或いは蛍光染色された標本の状態が設
計された波長条件に一致しない場合には、その様な変化
に対応して柔軟に蛍光フィルタの設定条件を調整するこ
とができなかったので、蛍光顕微鏡本来の性能を十分に
発揮できず、観察像が劣化するといった問題があった。
Further, when there is a manufacturing error in the excitation filter, the absorption filter, and the dichroic mirror constituting the fluorescent filter set, or when the state of the fluorescently stained sample does not match the designed wavelength condition, such a case is considered. Since the setting conditions of the fluorescent filter could not be adjusted flexibly in response to the change, there was a problem that the original performance of the fluorescent microscope could not be sufficiently exhibited, and the observation image deteriorated.

【0007】また、励起波長領域と蛍光波長領域とが非
常に接近している蛍光色素においては、励起フィルタと
吸収フィルタの分光透過率特性のカットオフ波長をどこ
に設定するかにより、観察される蛍光像の見え方が大き
く異なる。そこで、従来は特定の蛍光色素に対して励起
フィルタと吸収フィルタの組み合わせを選択してから観
察しなければならず、操作が煩雑であった。
In the case of a fluorescent dye in which the excitation wavelength region and the fluorescence wavelength region are very close to each other, the observed fluorescence depends on where the cutoff wavelength of the spectral transmittance characteristics of the excitation filter and the absorption filter is set. The appearance of the image is very different. Therefore, conventionally, a combination of an excitation filter and an absorption filter must be selected for a specific fluorescent dye before observation, and the operation is complicated.

【0008】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、蛍光フィルタセットの分光透過率特性を、励
起フィルタ,吸収フィルタを交換すること無く標本の蛍
光色素に応じた最適な条件に調節でき、1組の蛍光フィ
ルタセットで複数の蛍光染色された標本を観察でき、さ
らに蛍光フィルタセットの製造誤差や標本の状態に影響
されること無く常に最適な条件で標本を観察できる落射
蛍光顕微鏡を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the spectral transmittance characteristics of a fluorescent filter set are adjusted to optimal conditions according to the fluorescent dye of a sample without exchanging an excitation filter and an absorption filter. An epi-fluorescence microscope that can be adjusted, observe multiple fluorescent stained specimens with one set of fluorescent filter set, and always observe the specimen under optimum conditions without being affected by the manufacturing error of the fluorescent filter set or the condition of the specimen. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、落射照明用光源から出射された光束を、蛍
光染色された標本の励起波長領域に高い透過率を有する
励起フィルタを透過させて励起光とし、この励起光を観
察光軸上に配置されたダイクロイックミラーで反射させ
て前記標本上に投射し、かつ前記標本から発する蛍光を
前記ダイクロイックミラーを透過させると共に前記標本
の蛍光波長領域に高い透過率を有する吸収フィルタを透
過させることにより前記標本の蛍光像を観察する落射蛍
光顕微鏡において、前記励起フィルタ及び前記吸収フィ
ルタを、誘電体多層膜からなる干渉フィルタでそれぞれ
構成し、該励起フィルタ及び吸収フィルタを光軸と直交
する軸に対してそれぞれ回動自在に支持し、前記励起フ
ィルタと前記吸収フィルタとの回動を連動機構によって
連動させるものとした。
In order to achieve the above object, the present invention is to transmit a light beam emitted from an epi-illumination light source through an excitation filter having a high transmittance in an excitation wavelength region of a fluorescently stained specimen. The excitation light is reflected by a dichroic mirror arranged on the observation optical axis and projected on the specimen, and the fluorescence emitted from the specimen is transmitted through the dichroic mirror and the fluorescence wavelength of the specimen is obtained. In an epi-illumination fluorescence microscope for observing a fluorescence image of the specimen by transmitting an absorption filter having a high transmittance in a region, the excitation filter and the absorption filter are each configured by an interference filter made of a dielectric multilayer film, An excitation filter and an absorption filter are rotatably supported on axes orthogonal to the optical axis, respectively, and the excitation filter and the absorption filter are supported. It was assumed to be engaged by interlocking mechanism the rotation of the filter.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、以上の手段を講じたことによ
り、励起フィルタと吸収フィルタとが連動機構を介して
連動し、光軸に対してそれぞれ所定量傾くことができ
る。励起フィルタ及び吸収フィルタを、例えば光軸と垂
直な状態から傾けると、両フィルタに対する光の入射角
が徐々に大きくなる。入射角が大きくなると、最大透過
率領域が徐々に短波長側へシフトしていく。
According to the present invention, by taking the above measures, the excitation filter and the absorption filter are interlocked via the interlocking mechanism, and can be tilted by a predetermined amount with respect to the optical axis. When the excitation filter and the absorption filter are tilted, for example, from a state perpendicular to the optical axis, the angle of incidence of light on both filters gradually increases. As the incident angle increases, the maximum transmittance region gradually shifts to the shorter wavelength side.

【0011】従って、励起フィルタ及び吸収フィルタの
最大透過率波長を適当な波長に設定しておき、標本の蛍
光色素に応じて励起フィルタ及び吸収フィルタを回動さ
せることにより、蛍光フィルタセットを交換すること無
く最適な励起,吸収波長領域に調節できるものとなる。
Therefore, the maximum transmittance wavelength of the excitation filter and the absorption filter is set to an appropriate wavelength, and the excitation filter and the absorption filter are rotated according to the fluorescent dye of the sample, thereby replacing the fluorescent filter set. It can be adjusted to the optimal excitation and absorption wavelength range without any problem.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1には本発明の第一実施例に係る落射蛍光
顕微鏡の光学系の構成が示されており、同光学系に備え
られた蛍光フィルタセットが図2に示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an optical system of an epi-illumination fluorescence microscope according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a fluorescent filter set provided in the optical system.

【0013】本実施例の落射蛍光顕微鏡は、例えば水銀
ランプからなる落射照明用光源11から出射された光束
をコレクターレンズ12で集光し、開口絞り13,視野
絞り14,コレクターレンズ15を介して、図3に実線
Eで示す分光透過率特性を有する励起フィルタ16に入
射する。この励起フィルタ16を透過した光束は、所定
の励起波長を有する励起光となり、観察光軸上に配置さ
れ図3に破線DMで示す分光透過率特性を有するダイク
ロイックミラー17に入射して標本S側に反射される。
観察光軸上に入射した励起光は、対物レンズ18を通っ
て標本S上に投射される。なお、標本Sは上下動可能な
ステージ19に載置されている。
In the epi-illumination fluorescence microscope of the present embodiment, a light beam emitted from an epi-illumination light source 11 composed of, for example, a mercury lamp is condensed by a collector lens 12 and passed through an aperture stop 13, a field stop 14, and a collector lens 15. Are incident on an excitation filter 16 having a spectral transmittance characteristic indicated by a solid line E in FIG. The light beam transmitted through the excitation filter 16 becomes excitation light having a predetermined excitation wavelength, enters a dichroic mirror 17 disposed on the observation optical axis and having a spectral transmittance characteristic indicated by a broken line DM in FIG. Is reflected by
The excitation light incident on the observation optical axis is projected onto the sample S through the objective lens 18. Note that the sample S is placed on a stage 19 that can move up and down.

【0014】上記励起光によって照明された標本Sは、
励起波長よりも長波長側で蛍光を発する。このような波
長特性を持った標本Sからの蛍光は、対物レンズ18に
入射し、さらにダイクロイックミラー17を透過して、
図3に一点鎖線Bで示す分光透過率特性を有する吸収フ
ィルタ20に入射する。
The sample S illuminated by the excitation light is
It emits fluorescence on the longer wavelength side than the excitation wavelength. The fluorescence from the sample S having such wavelength characteristics enters the objective lens 18 and further passes through the dichroic mirror 17,
The light enters the absorption filter 20 having the spectral transmittance characteristic indicated by the alternate long and short dash line B in FIG.

【0015】すなわち、吸収フィルタ20の分光透過率
特性を、標本Sが発する蛍光の波長特性に応じて設定し
ておくことにより、蛍光のみが吸収フィルタ20を透過
するものとなる。励起フィルタ16、ダイクロイックミ
ラー17、吸収フィルタ20から蛍光フィルタセット2
1を構成している。
That is, by setting the spectral transmittance characteristics of the absorption filter 20 according to the wavelength characteristics of the fluorescence emitted from the sample S, only the fluorescence passes through the absorption filter 20. From the excitation filter 16, the dichroic mirror 17, and the absorption filter 20, the fluorescent filter set 2
1.

【0016】吸収フィルタ20を透過した標本Sの蛍光
は、観察光軸上に配置されたプリズム22に入射し、接
眼レンズ23が配置された観察光学系と撮影レンズ24
が配置された撮影光学系とに光路が分岐される。
The fluorescence of the sample S transmitted through the absorption filter 20 is incident on a prism 22 disposed on the observation optical axis, and the observation optical system in which an eyepiece 23 is disposed and a photographing lens 24.
The optical path is branched to the imaging optical system in which is disposed.

【0017】前記蛍光フィルタセット21は、図2に示
すように、中心部に円柱状の貫通口を有すると共に一側
面に上記貫通口に連通する開口部を有する蛍光キューブ
30を備え、この蛍光キューブ30の開口部に励起フィ
ルタ16が配置され、貫通口の一端に吸収フィルタ20
が配置され、さらに貫通口内であって開口部に対向する
位置にダイクロイックミラー17が45度の角度で配置
されている。また蛍光キューブ30の他側面には顕微鏡
本体に着脱自在に取付けるための取付部31が形成され
ている。
As shown in FIG. 2, the fluorescent filter set 21 includes a fluorescent cube 30 having a cylindrical through hole in the center and an opening communicating with the through hole on one side surface. An excitation filter 16 is disposed in the opening of the filter 30, and an absorption filter 20 is provided at one end of the through hole.
Are arranged, and a dichroic mirror 17 is arranged at a 45 ° angle in a position inside the through-hole and facing the opening. On the other side of the fluorescent cube 30, an attachment portion 31 for detachably attaching to the microscope main body is formed.

【0018】励起フィルタ16及び吸収フィルタ20
は、誘電体多層膜よりなる干渉フィルタで構成されてい
る。そして励起フィルタ16は、光軸と垂直な回転軸3
2に支持され、この回転軸32が蛍光キューブ30に軸
受けされている。これにより、励起フィルタ16が光軸
と垂直な軸に対して回動可能になっている。回転軸32
の一端には蛍光キューブ30に回動可能に支持された歯
車33が取付けられている。
Excitation filter 16 and absorption filter 20
Is constituted by an interference filter composed of a dielectric multilayer film. The excitation filter 16 has a rotation axis 3 perpendicular to the optical axis.
2 and the rotating shaft 32 is supported by the fluorescent cube 30. Thereby, the excitation filter 16 is rotatable about an axis perpendicular to the optical axis. Rotary shaft 32
A gear 33 rotatably supported by the fluorescent cube 30 is attached to one end of the fluorescent cube 30.

【0019】また吸収フィルタ20は、光軸と垂直で蛍
光キューブ30に軸受けされた回転軸34に支持されて
いる。これにより、吸収フィルタ20も光軸と垂直な軸
に対して回動可能になっている。また回転軸34の一端
には、蛍光キューブ30に回転可能に軸受けされた歯車
35が取り付けられている。
The absorption filter 20 is supported on a rotating shaft 34 which is perpendicular to the optical axis and is supported by the fluorescent cube 30. Thus, the absorption filter 20 is also rotatable about an axis perpendicular to the optical axis. A gear 35 rotatably supported by the fluorescent cube 30 is attached to one end of the rotating shaft 34.

【0020】そして励起フィルタ16の歯車33と吸収
フィルタ20の歯車35とが、蛍光キューブ30に回転
可能に軸受けされた歯車36を介して連結され連動機構
を構成している。
The gear 33 of the excitation filter 16 and the gear 35 of the absorption filter 20 are connected via a gear 36 rotatably supported by the fluorescent cube 30 to form an interlocking mechanism.

【0021】従って、励起フィルタ16と吸収フィルタ
20は、光軸となす角度(光束の入射角)が連動して変
化することになる。なお、歯車33,35,36の歯車
減速比は、励起フィルタ16及び吸収フィルタ20を光
軸に対して傾けることによるカットオフ波長のシフト量
が同じになるように設定されている。ここで、励起フィ
ルタ16と吸収フィルタ20への入射角の変化と最大透
過率領域との関係について説明する。
Accordingly, the angle between the excitation filter 16 and the absorption filter 20 and the optical axis (incident angle of the light beam) changes in conjunction with each other. The gear reduction ratios of the gears 33, 35, and 36 are set so that the shift amounts of the cutoff wavelengths caused by tilting the excitation filter 16 and the absorption filter 20 with respect to the optical axis are the same. Here, the relationship between the change in the angle of incidence on the excitation filter 16 and the absorption filter 20 and the maximum transmittance region will be described.

【0022】一般に、干渉フィルタの干渉条件は、最大
透過率波長をλ、誘電体の光学的な厚さ(誘電体の境界
で生じる位相差も光路長に換算して含ませる)をt、境
界による屈折角をφとしたとき、次の関係式で表すこと
ができる。 2t・cosφ=mλ
In general, the interference condition of the interference filter is as follows: λ is the maximum transmittance wavelength, t is the optical thickness of the dielectric (the phase difference generated at the boundary of the dielectric is also included in the optical path length), and t is the boundary. When the angle of refraction is φ, it can be expressed by the following relational expression. 2t · cosφ = mλ

【0023】ここで次数mを一定とし、かつ干渉条件を
一定としたとき、波長λはcosφに比例する。このφ
は屈折角であるが、スネルの法則により入射角と共役な
ので同等と考えられる。これは、入射角を大きくしてい
けば、cosφが減少していき、同時に波長λも減少し
ていき、よって最大透過率領域が徐々に短波長側へシフ
トしていくことを意味している。
Here, when the order m is constant and the interference condition is constant, the wavelength λ is proportional to cos φ. This φ
Is the refraction angle, which is considered to be equivalent because it is conjugate to the incident angle according to Snell's law. This means that as the incident angle increases, cos φ decreases, and the wavelength λ also decreases, so that the maximum transmittance region gradually shifts to shorter wavelengths. .

【0024】このため、励起フィルタ16及び吸収フィ
ルタ20の入射面を、光軸と垂直な状態から徐々に傾け
ていくと、励起フィルタ16及び吸収フィルタ20の分
光透過率特性E,Bは、図4に示すように、E,Bから
E′,B′に、それぞれΔλだけ短波長側へシフトす
る。
For this reason, when the entrance surfaces of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 are gradually inclined from a state perpendicular to the optical axis, the spectral transmittance characteristics E and B of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 become as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the wavelength shifts from E and B to E 'and B' by Δλ to the shorter wavelength side.

【0025】以上のように構成された本実施例では、歯
車33,35,36のいずれか一つを回転させることに
より、歯車36を介して残りの2つの歯車も連動して回
転し、歯車33,35に一体になっている励起フィルタ
16及び吸収フィルタ20が回転軸32及び34を中心
にそれぞれ回動する。
In this embodiment constructed as described above, by rotating any one of the gears 33, 35, 36, the other two gears also rotate in conjunction with each other via the gear 36, The excitation filter 16 and the absorption filter 20 integrated with 33 and 35 rotate around the rotation shafts 32 and 34, respectively.

【0026】この結果、励起フィルタ16及び吸収フィ
ルタ20に入射する各光束の入射角が変化し、上記した
如く励起フィルタ16及び吸収フィルタ20の分光透過
率特性E,Bがシフトする。
As a result, the incident angle of each light beam incident on the excitation filter 16 and the absorption filter 20 changes, and the spectral transmittance characteristics E and B of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 shift as described above.

【0027】従って、蛍光フィルタセットを構成する励
起フィルタ16及び吸収フィルタ20,ダイクロイック
ミラー17に製造誤差があったり、或いは標本Sの状態
により最適な励起状態に変化がある場合には、上述した
ように励起フィルタ16及び吸収フィルタ20を回動さ
せて、それぞれの分光透過率特性E,Bを最適な状態に
調節することにより、蛍光フィルタセットを交換するこ
と無く常に最適な励起状態で標本Sの蛍光像を観察する
ことができる。よって、励起フィルタ16及び吸収フィ
ルタ20の分光透過率特性と蛍光色素との不整合による
蛍光像の劣化を確実に防止でき観察能力を上げることが
できる。
Accordingly, when there is a manufacturing error in the excitation filter 16 and the absorption filter 20 and the dichroic mirror 17 constituting the fluorescent filter set, or when there is a change in the optimum excitation state depending on the state of the sample S, as described above. By rotating the excitation filter 16 and the absorption filter 20 to adjust the respective spectral transmittance characteristics E and B to the optimum state, the sample S is always kept in the optimum excitation state without replacing the fluorescent filter set. A fluorescent image can be observed. Therefore, it is possible to reliably prevent the deterioration of the fluorescent image due to the mismatch between the spectral transmittance characteristics of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 and the fluorescent dye, and it is possible to improve the observation ability.

【0028】また、1つの蛍光フィルタセット21で励
起フィルタ16及び吸収フィルタ20の分光透過率特性
を連続的に変えられるので、励起切換操作が不要となり
操作性を改善することができる。しかも、分光透過率特
性を連続的に変えられるので、1つの蛍光フィルタセッ
ト21でより多くの標本に対して最適な励起条件に調節
でき、その結果、部品点数の削減とコストダウンを図る
ことができる。以下、図5〜図9を参照して、蛍光フィ
ルタセットに関連する構成の種々の変形例について説明
する。
Further, since the spectral transmittance characteristics of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 can be continuously changed by one fluorescence filter set 21, the operation of switching the excitation is not required, and the operability can be improved. In addition, since the spectral transmittance characteristics can be continuously changed, the optimum excitation conditions can be adjusted for a larger number of samples with one fluorescent filter set 21. As a result, the number of parts and the cost can be reduced. it can. Hereinafter, various modifications of the configuration related to the fluorescent filter set will be described with reference to FIGS.

【0029】図5に示す第1の変形例は、種類の異なる
4種類の蛍光フィルタセット41〜44を、観察光軸と
平行な回転軸Oを有するターレット(不図示)に保持さ
せて、任意の蛍光フィルタセットを観察光路に挿脱可能
にしたものである。図6には、蛍光フィルタセット41
が観察光路上に配置された状態での断面が示されてい
る。
In the first modified example shown in FIG. 5, four types of fluorescent filter sets 41 to 44 of different types are held on a turret (not shown) having a rotation axis O parallel to the observation optical axis. Is set to be able to be inserted into and removed from the observation optical path. FIG. 6 shows a fluorescent filter set 41.
2 shows a cross section in a state where is disposed on the observation optical path.

【0030】各蛍光フィルタセット41〜44は、それ
ぞれの分光透過率特性が異なり、個々の構造は前記一実
施例で説明した蛍光フィルタセット21とほぼ同じにな
っている。すなわち、蛍光キューブ30の光源側の開口
部に励起フィルタ16が回転軸32を中心に同回転軸と
共に回動自在に配置され、蛍光キューブ30の貫通口の
プリズム側の開口に吸収フィルタ20が回転軸34を中
心に同回転軸と共に回動自在に配置されている。そして
蛍光キューブ30の側面から出た回転軸32および回転
軸34の各一端に、歯車33,35がそれぞれ同心状に
固定され、さらに歯車33,35とを歯車36で連結さ
せている。
Each of the fluorescent filter sets 41 to 44 has a different spectral transmittance characteristic, and the individual structure is almost the same as that of the fluorescent filter set 21 described in the embodiment. That is, the excitation filter 16 is disposed rotatably with the rotation axis around the rotation axis 32 in the opening on the light source side of the fluorescent cube 30, and the absorption filter 20 is rotated in the prism side opening of the through hole of the fluorescent cube 30. It is arranged so as to be rotatable around the shaft 34 together with the rotation shaft. Gears 33 and 35 are concentrically fixed to each end of the rotating shaft 32 and the rotating shaft 34 protruding from the side surface of the fluorescent cube 30, and the gears 33 and 35 are connected to each other by a gear 36.

【0031】この様に構成された変形例によれば、個々
の蛍光フィルタセット41〜44で励起フィルタ16及
び吸収フィルタ20の分光透過率特性を連続的に変えら
れると共に、蛍光色素の発光波長が大きく異なるような
場合には、ターレットを回転させて適当な分光透過率特
性を持つ蛍光フィルタセットを光路上に配置させ最適な
励起条件を得ることができる。
According to the modification configured as described above, the spectral transmittance characteristics of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 can be continuously changed by the individual fluorescent filter sets 41 to 44, and the emission wavelength of the fluorescent dye can be changed. In the case where there is a great difference, the turret is rotated and a fluorescent filter set having an appropriate spectral transmittance characteristic is arranged on the optical path to obtain an optimal excitation condition.

【0032】図7及び図8に示す第2の変形例は、種類
の異なる3種類の蛍光フィルタセット51〜53を、観
察光路に挿脱可能にすると共に、各蛍光フィルタセット
の励起フィルタ1と吸収フィルタをベルト伝達により連
動させるように構成したものである。本変形例は、蛍光
フィルタセットを配置すべき位置から所定距離離れたと
ころに、ガイド部材54が固定されていて、このガイド
部材54の観察光軸と対向する面に観察光軸と直交する
方向にガイド溝が形成されている。このガイド部材54
には、スライダー55が直線案内部55aを上記ガイド
溝に摺動自在に嵌合させて取付けられている。このスラ
イダー55の他方の面には、上記3種類の蛍光フィルタ
セット51〜53が等間隔で取付け固定される。
In the second modification shown in FIGS. 7 and 8, three different types of fluorescent filter sets 51 to 53 can be inserted into and removed from the observation optical path, and the excitation filter 1 of each of the fluorescent filter sets can be connected. The absorption filter is configured to be linked by belt transmission. In this modification, a guide member 54 is fixed at a predetermined distance from a position where the fluorescent filter set is to be arranged, and a direction orthogonal to the observation optical axis is provided on a surface of the guide member 54 facing the observation optical axis. Are formed with guide grooves. This guide member 54
, A slider 55 is attached by slidably fitting the linear guide portion 55a to the guide groove. On the other surface of the slider 55, the above three types of fluorescent filter sets 51 to 53 are attached and fixed at equal intervals.

【0033】蛍光フィルタセット51〜53は、それぞ
れの分光透過率特性が異なるだけで個々の構造は同じで
あるので、蛍光フィルタセット51を例にその構造を説
明する。蛍光キューブ56は、前記第1実施例で説明し
たものと同様の形状をなしていて、その光源側の開口部
に励起フィルタ16が回転軸57と一体となって同回転
軸57を中心に回動するように支持されている。そして
この回転軸57にプーリ58が取付けられている。
Each of the fluorescent filter sets 51 to 53 has the same structure except for the spectral transmittance characteristics, so that the structure of the fluorescent filter set 51 will be described as an example. The fluorescent cube 56 has the same shape as that described in the first embodiment, and the excitation filter 16 is integrated with the rotation shaft 57 around the opening on the light source side to rotate around the rotation shaft 57. It is supported to move. A pulley 58 is attached to the rotating shaft 57.

【0034】また、蛍光キューブ56の貫通口のプリズ
ム側の開口に吸収フィルタ20が回転軸59と一体とな
って同回転軸59を中心に回動するように支持されてい
て、その回転軸59にプーリ60が取付けられている。
そしてその2つのプーリ58,60間にベルト61が掛
けられている。
The absorption filter 20 is supported at the opening on the prism side of the through-hole of the fluorescent cube 56 so as to rotate about the rotation shaft 59 integrally with the rotation shaft 59. A pulley 60 is attached to the pulley.
A belt 61 is hung between the two pulleys 58 and 60.

【0035】ここで、プーリ58,60の直径比は、励
起フィルタ16及び吸収フィルタ20を光軸に対して傾
けることによるカットオフ波長のシフト量が同じになる
ように設定されている。
Here, the diameter ratio of the pulleys 58 and 60 is set so that the shift amount of the cutoff wavelength caused by inclining the excitation filter 16 and the absorption filter 20 with respect to the optical axis is the same.

【0036】この様に構成された変形例では、ガイド部
材54に沿ってスライダー55を観察光軸と直交する方
向に移動させることにより、所望の蛍光フィルタセット
(51,52,53)が観察光路上に配置される。
In the modified example configured as described above, the desired fluorescent filter set (51, 52, 53) is moved by moving the slider 55 along the guide member 54 in a direction orthogonal to the observation optical axis. Placed on the street.

【0037】そして、励起フィルタ16及び吸収フィル
タ20の分光透過率特性を調整する必要がある場合に
は、ベルト61を不図示の駆動機構によって駆動する。
これにより、励起フィルタ16及び吸収フィルタ20が
連動して回動し、各々の分光透過率特性が所定の方向へ
シフトして最適な条件を設定できる。図9に示す第3の
変形例は、励起フィルタ16及び吸収フィルタ20を、
電気的に駆動することにより連動して傾けるものであ
る。
When it is necessary to adjust the spectral transmittance characteristics of the excitation filter 16 and the absorption filter 20, the belt 61 is driven by a drive mechanism (not shown).
As a result, the excitation filter 16 and the absorption filter 20 rotate in conjunction with each other, and their spectral transmittance characteristics shift in a predetermined direction, so that optimum conditions can be set. In a third modification shown in FIG. 9, the excitation filter 16 and the absorption filter 20 are
It is tilted in conjunction with the electric drive.

【0038】本変形例では、蛍光フィルタセットの励起
フィルタ16及び吸収フィルタ20を、それぞれ独立に
回転駆動するステップモータ62a及び62bを蛍光キ
ューブ60に設けている。
In this modification, the fluorescent cube 60 is provided with step motors 62a and 62b for independently rotating the excitation filter 16 and the absorption filter 20 of the fluorescent filter set.

【0039】そして、メモリ63に励起フィルタ16と
吸収フィルタ20のカットオフ波長のシフト量が同じに
なるそれぞれの回転角を格納する。またエンコーダ64
から励起波長シフト信号をCPU65に入力すると、そ
の励起波長シフト信号が示すシフト量に応じて、連動回
路66が励起フィルタ16と吸収フィルタ20のカット
オフ波長のシフト量が同じになるそれぞれの駆動量を演
算するように構成されている。
The rotation angles at which the shift amounts of the cutoff wavelengths of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 become the same are stored in the memory 63. Encoder 64
When the excitation wavelength shift signal is input to the CPU 65, the interlocking circuit 66 drives the respective drive amounts in which the cutoff wavelength shift amounts of the excitation filter 16 and the absorption filter 20 become the same in accordance with the shift amount indicated by the excitation wavelength shift signal. Is calculated.

【0040】連動回路66による演算結果を、ドライバ
67,68に出力してステップモータ62a,62bを
駆動することにより、励起フィルタ16と吸収フィルタ
20を所望の量だけ連動させて傾けることができる。
By outputting the operation result of the interlocking circuit 66 to the drivers 67 and 68 and driving the step motors 62a and 62b, the excitation filter 16 and the absorption filter 20 can be tilted in a desired amount in association with each other.

【0041】なお、本変形例ではメモリ63に上記回転
角データが格納されているため、励起フィルタ16と吸
収フィルタ20の連動関係が一定していなくても、上記
回転角データに応じて任意の制御が可能になる。本発明
は前記一実施例及び各変形例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
である。
In this modification, since the rotation angle data is stored in the memory 63, even if the interlocking relationship between the excitation filter 16 and the absorption filter 20 is not constant, an arbitrary value can be set according to the rotation angle data. Control becomes possible. The present invention is not limited to the above-described embodiment and each modified example, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、蛍
光フィルタセットの分光透過率特性を、励起フィルタ,
吸収フィルタを交換すること無く標本の蛍光色素に応じ
た最適な条件に調節でき、1組の蛍光フィルタセットで
複数の蛍光染色された標本を観察でき、さらに蛍光フィ
ルタセットの製造誤差や標本の状態に影響されること無
く常に最適な条件で観察可能な落射蛍光顕微鏡を提供で
きる。
As described above, according to the present invention, the spectral transmittance characteristics of the fluorescent filter set can be changed by using the excitation filter,
It is possible to adjust to the optimal condition according to the fluorescent dye of the sample without replacing the absorption filter, observe multiple fluorescently stained samples with one set of fluorescent filter, and further examine the manufacturing error and sample condition of the fluorescent filter set It is possible to provide an epi-illumination fluorescence microscope that can always be observed under the optimum conditions without being affected by the light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る落射蛍光顕微鏡の光学
系の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system of an epi-illumination fluorescence microscope according to an embodiment of the present invention.

【図2】一実施例の落射蛍光顕微鏡に備えられた蛍光フ
ィルタセットの断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a fluorescence filter set provided in an epi-illumination fluorescence microscope of one embodiment.

【図3】図2に示す蛍光フィルタセットの分光透過率特
性を示す図。
FIG. 3 is a view showing a spectral transmittance characteristic of the fluorescent filter set shown in FIG. 2;

【図4】図2に示す蛍光フィルタセットを動作させて分
光透過率特性がシフトしたことを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing that the spectral transmittance characteristics have been shifted by operating the fluorescent filter set shown in FIG. 2;

【図5】蛍光フィルタセットに関連する部分の第1の変
形例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a first modification of a portion related to a fluorescent filter set.

【図6】上記第1の変形例の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the first modified example.

【図7】蛍光フィルタセットに関連する部分の第2の変
形例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a second modification of a portion related to the fluorescent filter set.

【図8】上記第2の変形例の断面図。FIG. 8 is a sectional view of the second modified example.

【図9】蛍光フィルタセットに関連する部分の第3の変
形例を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a third modification of the portion related to the fluorescent filter set.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…光源、16…励起フィルタ、17…ダイクロイッ
クミラー、20…吸収フィルタ、21,41〜44,5
1〜53…蛍光フィルタセット、33,35,36…歯
車、58,60…プーリ、61…ベルト、62a,62
b…ステップモータ。
11 light source, 16 excitation filter, 17 dichroic mirror, 20 absorption filter, 21, 41 to 44, 5
1 to 53: fluorescent filter set, 33, 35, 36: gear, 58, 60: pulley, 61: belt, 62a, 62
b: Step motor.

フロントページの続き (72)発明者 清水 敬之 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−150164(JP,A) 特開 昭49−128587(JP,A) 特開 昭58−46314(JP,A) 特開 平3−152444(JP,A) 実開 昭57−175116(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36 G01N 21/64 Continuation of the front page (72) Inventor Takayuki Shimizu 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-5-150164 (JP, A) JP-A-49- 128587 (JP, A) JP-A-58-46314 (JP, A) JP-A-3-152444 (JP, A) JP-A-57-175116 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7, DB name) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36 G01N 21/64

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 落射照明用光源から出射された光束を、
蛍光染色された標本の励起波長領域に高い透過率を有す
る励起フィルタを透過させて励起光とし、この励起光を
観察光軸上に配置されたダイクロイックミラーで反射さ
せて前記標本上に投射し、かつ前記標本から発する蛍光
を前記ダイクロイックミラーを透過させると共に前記標
本の蛍光波長領域に高い透過率を有する吸収フィルタを
透過させることにより前記標本の蛍光像を観察する落射
蛍光顕微鏡において、 前記励起フィルタ及び前記吸収フィルタを、誘電体多層
膜からなる干渉フィルタでそれぞれ構成し、該励起フィ
ルタ及び吸収フィルタを光軸と直交する軸に対してそれ
ぞれ回動自在に支持し、前記励起フィルタと前記吸収フ
ィルタとの回動を連動機構によって連動させたことを特
徴とする落射蛍光顕微鏡。
1. A light beam emitted from a light source for epi-illumination,
The excitation light is transmitted through an excitation filter having a high transmittance in an excitation wavelength region of the fluorescence-stained specimen, and the excitation light is reflected on a dichroic mirror arranged on an observation optical axis and projected onto the specimen. An epi-fluorescence microscope that observes a fluorescence image of the specimen by transmitting the fluorescence emitted from the specimen through the dichroic mirror and transmitting an absorption filter having a high transmittance in a fluorescence wavelength region of the specimen, wherein the excitation filter and The absorption filter is constituted by an interference filter made of a dielectric multilayer film, and the excitation filter and the absorption filter are rotatably supported on axes perpendicular to the optical axis, respectively. An epi-fluorescence microscope, wherein the rotation of the epi-fluorescence is linked by an interlocking mechanism.
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