JP6788298B1 - 蛍光観察機能を備えるラマン顕微装置 - Google Patents
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Abstract
Description
試料および明視野用の対物レンズを結ぶ光軸の周りに配置されて当該光軸に沿ってUV光を発する複数のUV発光素子と、
試料に対して前記明視野用の対物レンズと同じ側に配置されて複数の前記UV発光素子からの前記UV光を試料上の測定部位に暗視野で照射するためのリング状のレンズと、
前記明視野用の対物レンズを中心に試料側とは反対側の前記光軸上に配置されて前記UV光の波長よりも長波長の光を透過させるロングパスフィルターと、
を備えることを特徴とする。
ここで、前記複数のUV発光素子は、枠体の窓部の周囲に配置され、
前記ロングパスフィルターは、前記枠体の窓部を塞ぐように当該枠体に支持されることが好ましい。
初めに、図1〜図3に基づいて、本実施形態に係るフィルターユニット1の構成を説明する。図1は、ラマン顕微装置における暗視野用対物レンズユニット2と、フィルターユニット1との位置関係を示す。図2は、フィルターユニット1の概略構造を示す断面図である。
次に、図5〜図7に基づいて、フィルターユニット1を備えたラマン顕微装置10について説明する。ラマン顕微装置10は、励起レーザー光を照射したときに生じる試料Sからのラマン散乱光を分光検出し、スペクトルデータを取得するための装置である。ラマン顕微装置10を、図5のように便宜的に、レーザー照射光学系、共焦点顕微光学系、ラマン観察光学系および可視観察光学系に分けて説明する。
このように、フィルターユニット1を用いた暗視野蛍光観察画像に基づいて、ラマン顕微装置10の励起光学系に設置されている励起レーザーLS1〜LS3の中から適切な励起波長の励起レーザーを選択することができる。図5のレーザー自動切替機SW1を用いれば、選択した励起レーザーへの自動切替も可能になる。本実施形態のラマン顕微装置10では、適切な励起レーザーを用いることで、蛍光の影響を回避したラマンスペクトルを測定することができる。
ここでは、ラマンスペクトルの特定の波長ピークが落ちていく(減衰していく)様子から、UV照射による試料の硬化プロセスを観察するという方法を説明する。
RGB発光素子18R,18G,18Bを使った暗視野可視観察によって、3原色のどの色を照射した場合に一番、色が浮き出るかを調べることもできる。つまり、フィルターユニット1に設けられたRGB発光素子18R,18G,18Bを色ごとに発光させて試料へ照射する。図1の撮像手段C1によって照射した色ごとに試料からの反射光が撮像される。画像処理手段5が、撮像された観察画像に基づいて、RGB発光素子18R,18G,18Bの各色の光の反射率を測定する。そして、試料認識手段7が、測定された反射率に基づいて、試料中の微小異物の分布状態を捉えることができる。これは、観察視野に分散している小さな測定対象物を、画像のコントラストを利用して認識する機能(サンプルサーチ機能)として有効な手段になる。
2 暗視野対物レンズユニット(暗視野対物レンズ)
3 分光器
4 CCD検出器
5 画像処理手段
6 励起波長選択手段
7 試料認識手段
10 ラマン顕微装置
12 枠体
14,14A 窓部
16 ロングパスフィルター
16A グラデーションフィルター
18 UV−LED素子(UV発光素子)
18R,18G,18B RGB発光素子の各素子
24 明視野用のレンズ(明視野用の対物レンズ)
26 リング状のレンズ
C1 カメラ(蛍光撮像手段、反射光撮像手段)
LS1〜LS3 励起レーザー
SW1 レーザー自動切替機
Claims (8)
- 試料のラマンスペクトルを測定するラマン顕微装置であって、
試料および明視野用の対物レンズを結ぶ光軸の周りに配置されて当該光軸に沿ってUV光を発する複数のUV発光素子と、
試料に対して前記明視野用の対物レンズと同じ側に配置されて複数の前記UV発光素子からの前記UV光を試料上の測定部位に暗視野で照射するためのリング状のレンズと、
前記明視野用の対物レンズを中心に試料側とは反対側の前記光軸上に配置されて前記UV光の波長よりも長波長の光を透過させるロングパスフィルターと、
を備えることを特徴とするラマン顕微装置。 - 請求項1記載のラマン顕微装置において、
前記複数のUV発光素子は、枠体の窓部の周囲に配置され、
前記ロングパスフィルターは、前記枠体の窓部を塞ぐように当該枠体に支持されることを特徴とするラマン顕微装置。 - 請求項2記載のラマン顕微装置において、
前記窓部の周囲には、前記UV発光素子に加えて、RGB発光素子またはフルカラー発光素子が配置されていることを特徴とするラマン顕微装置。 - 請求項2または3記載のラマン顕微装置において、
前記窓部の周囲には、前記UV発光素子に加えて、ラマン顕微装置の波数校正用の基準光源としての水銀ランプまたはネオンランプが配置されていることを特徴とするラマン顕微装置。 - 請求項2から4のいずれかに記載のラマン顕微装置において、
前記ロングパスフィルターは、位置に応じて透過する波長域が変化するグラデーションフィルターであって、前記窓部において波長域の変化方向に沿ってシフト可能に支持されていることを特徴とするラマン顕微装置。 - 請求項1から5のいずれかに記載のラマン顕微装置において、さらに、
前記明視野用の対物レンズおよび前記ロングパスフィルターを順に介して試料からの蛍光を撮像する蛍光撮像手段と、
前記蛍光撮像手段によって撮像された蛍光観察画像に基づいてラマンスペクトル測定用の励起波長を選択する励起波長選択手段と、
を備えることを特徴とするラマン顕微装置。 - 樹脂の硬化過程の観察用の請求項1から6のいずれかに記載のラマン顕微装置。
- 請求項1から7のいずれかに記載のラマン顕微装置において、
前記光軸の周りには、前記UV発光素子に加えて、試料に複数色の光を照射するためのRGB発光素子またはフルカラー発光素子が配置されていて、
前記明視野用の対物レンズおよび前記ロングパスフィルターを順に介して、試料からの色ごとの反射光を撮像する反射光撮像手段と、
前記反射光撮像手段によって撮像された色ごとの観察画像に基づいて、前記反射光撮像手段の視野内に分布する試料を認識する試料認識手段と、
を備えることを特徴とするラマン顕微装置。
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