JPH06167654A - 顕微鏡 - Google Patents
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- JPH06167654A JPH06167654A JP5182628A JP18262893A JPH06167654A JP H06167654 A JPH06167654 A JP H06167654A JP 5182628 A JP5182628 A JP 5182628A JP 18262893 A JP18262893 A JP 18262893A JP H06167654 A JPH06167654 A JP H06167654A
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Abstract
ームを用いる顕微鏡において、従来のアプリケーション
の点から何ら制限が生ぜず、レーザ照明が簡単に種々異
なる顕微鏡鏡基に適合可能であし、さらに接眼レンズを
のぞき込む観察者の眼の損傷が排除されるように構成す
る。 【構成】 鏡基(1)と、該鏡基(1)の前面(2)に配置
された接眼チューブ(3)と、スライダ(9)またはリ
ボルバとを有し、該スライダまたはリボルバには少なく
とも1つのビームスプリッタおよびミラー(10)が反
射光ビーム路(18)を対物レンズ(5)の方向へ偏向
するために配置されており、レーザビームまたはその他
の眼に有害なビームが、前記前面(2)に対向する裏面
(11)から従来の照明のために設けられた反射光ビー
ム路(18)へ入力結合される。
Description
有害なビーム、例えばレーザビームが使用される顕微鏡
に関する。
ら、レーザ光が従来型の照明のための反射光ビーム路に
入力結合される顕微鏡が公知である。しかしここではレ
ーザ光が試料の照明自体に使用されるものではなく、こ
のレーザ光により自動焦点信号が形成される。従ってこ
のレーザ光の出力は非常に小さく構成されており、その
ためこのレーザビームは眼に有害なものではない。
WO92/02839号公報から、従来型顕微鏡に対す
るレーザスキャンアタッチメントが公知である。このア
タッチメントではレーザビームが試料照明のために使用
される。しかしここではレーザビームの入力結合は上部
から顕微鏡の光出力側へ行われる。そのため非常に高
く、容易に不安定になる構成であることを別にしても、
この種の付加装置には、通常の使用のために光出力側を
用いることができないという欠点がある。
ャン顕微鏡(例えば、印刷番号AW−H−VII/88
を有する説明書Nr.42−920−dに記載されてい
る)では回避されている。この顕微鏡では、レーザは実
際の顕微鏡鏡基の後方に垂直に配置され、ビーム路を介
して顕微鏡に入力結合される。このビーム路は従来の反
射光ビーム路の上方に、これに対して平行に延在してい
る。入力結合自体はスライダに配置された全反射ミラー
を介して行われる。その際スライダ位置は固定されてい
ない。そのためこの接続位置では観測光が光出力側に達
する。しかしここでの欠点は、レーザスキャンユニット
全体が構造的に1つの特別な鏡基に、例えば鏡基の高さ
の点で適合されていることである。従って、レーザ照明
を種々異なる鏡基に適合することは構造変更した場合の
み可能である。
用”、GIT Fachz.Lab.28,(198
4)から、レーザスキャン顕微鏡が公知である。この顕
微鏡では、レーザビームが従来の反射光ビーム路を介し
て顕微鏡に入力結合される。眼の損傷を回避するため、
レーザスキャン動作では可視観察ビーム路が遮断され
る。この手段により可視観察ビーム路は遮断され、観察
ビーム路がレーザスキャン動作であっても開放されるよ
うに誤操作が回避されるのか否か、またはどのように回
避されるのかは上記論文には記載されていない。
ら、レーザマニプレータを有する顕微鏡が公知である。
マニプレータビームは通常の反射光ビーム路を介して顕
微鏡に入力結合される。レーザと反射光レフレクタとの
間にはさらにシャッターが配置されている。しかしこの
シャッターの機能は詳細に説明されていない。反射光レ
フレクタはハーフミラーとして構成されている。これに
より常に、試料にて散乱または反射されたレーザ光が接
眼レンズに反射される。従って、強く反射する試料構造
に焦点合わせする際には、接眼レンズをのぞき込む観察
者の眼を損傷する恐れが大きい。
ザ照明ないしその他の眼に有害な照明ビームを用いる顕
微鏡において、従来のアプリケーションの点から何ら制
限の生じないようにすることである。レーザ照明はでき
るだけ簡単に種々異なる顕微鏡鏡基に適合可能であるべ
きである。その他に接眼レンズをのぞき込む観察者の眼
を損傷することが排除されるべきである。
り、鏡基と、該鏡基の前面に配置された接眼チューブ
と、スライダまたはリボルバとを有し、該スライダまた
はリボルバには少なくとも1つのビームスプリッタおよ
びミラーが反射光ビーム路を対物レンズの方向へ偏向す
るために配置されており、レーザビームまたはその他の
眼に有害なビームが、前記前面に対向する裏面から従来
の照明のために設けられた反射光ビーム路へ入力結合さ
れる顕微鏡により解決される。
はその前面に配置された観察チューブを有する。スライ
ダまたはレボルバには、1つまたは複数のビームスプリ
ッタと、反射光ビーム路を試料の方向に偏向するための
ミラーが設けられている。レーザビームまたはその他の
眼に有害なビームの入力結合は、前面に対向する裏面か
ら、従来の照明のために設けられている反射光ビーム路
へ行われる。
入力結合されるから、顕微鏡のアプリケーション可能性
の点からは何ら制限が生じない。さらに鏡基の裏面から
のレーザ照明の入力結合により、顕微鏡の操作性も何ら
制限されない。顕微鏡鏡基の側方空間は完全に、マイク
ロマニプレータ等の位置決めのために使用される。顕微
鏡鏡基での反射光ビーム路に対しては通常いずれにしろ
反射光照明を結合するためのインターフェースが設けら
れているので、鏡基に構造的変更は何ら必要ない。
バは接続位置に全反射ミラーを有している。全反射ミラ
ーはこの場合レーザ光全部を対物レンズに偏向し、試料
にて反射された光が反射光ビーム路に戻る。これにより
レーザ光が観察チューブに入射するのが回避される。従
来型の照明、例えばハロゲンランプを有する顕微鏡に対
しては、全反射ミラーの代わりにビームスプリッタの1
つをビーム路に配置することができる。その場合試料は
接眼レンズによっても観察することができる。
れる接続位置を検出するためのセンサを設けるべきであ
る。このセンサをレーザと全反射ミラーとの間に配置さ
れたシャッターと結合することにより、全反射ミラーが
ビーム路に挿入される場合にレーザビームだけが顕微鏡
に入力結合されることが保証される。このようにすれ
ば、観察用のビームスプリッタが接眼レンズによりビー
ム路に挿入されているスライダの別の接続位置において
レーザビームが遮断される。これにより、レーザビーム
が発射された場合には常に眼へのビーム路が遮断される
ことが保証される。
キャン顕微鏡である。この場合、レーザとビームスプリ
ッタまたはミラーとの間にビーム偏向ユニットが設けら
れる。この偏向ユニットはレーザビームを2つの相互に
垂直の方向に偏向する。顕微鏡鏡基にて操作介入する必
要がないように、このビーム偏向ユニットは顕微鏡鏡基
の後方に配置された別個にケーシング部に配置されるべ
きである。
は、対物レンズの焦点面に対して共焦点の3つの面にそ
れぞれ1つの絞りを配置しなければならない。これら3
つの共焦点面は、異なるスペクトル透光特性を有するダ
イクロイックビームスプリッタを介して相互に平行に接
続される。これにより3つの異なる波長での蛍光分析が
可能である。3つの絞りのそれぞれは他方に依存しない
でセンタリングでき、その開口直径を変化することがで
きなければならない。これにより測定装置の共焦点性を
各波長毎に別個に調整することができ、当該波長におい
てそれぞれの蛍光強度に適合することができる。
プリッタまたはミラーと偏向装置との間に従来の照明装
置、例えばハロゲンランプの光を照明ビーム路に入力結
合できなければならない。これは例えばフラップミラー
を介して行うことができる。
に構成される。すなわち、試料の下方に対物レンズが配
置される。倒立形顕微鏡は微生物領域では非常に頻繁に
使用されるから、この場合顕微鏡側方の空間をマイクロ
マニプレータおよびマイクロインジェクション装置のた
め完全に使用できることが特に重要である。透明な試料
を通過したレーザビームないし試料が離れている場合に
対物レンズから出射したレーザビームを遮蔽するため
に、試料テーブルの上にレーザビームを通過させないシ
ールドを設ける必要がある。このシールドはまたセンサ
を介して同様にレーザビームを遮断するシャッターと接
続されていなければならない。これによりシールドが離
れた場合にもレーザ光が操作者の眼に入射しないことが
保証される。
光照明ユニットを備えることによっても得られる。この
ユニットのケーシング壁は同時にシールドとなる。試料
空間の操作性を容易にするために透過光照明ユニットは
アームを介して旋回可能に鏡基に配置される。アームの
旋回継手にもセンサが設けられる。このセンサはレーザ
ビームを遮断するためのシャッターと結合されている。
アームが試料から離れるように旋回した際、レーザは同
様に遮断される。旋回継手と反射光レフレクタスライダ
のセンサは論理積結合を介してシャッター制御部と接続
されている。これによりレーザビームは、レフレクタス
ライダのセンサと旋回継手のセンサが安全位置を示す信
号を同時に形成した場合にだけトリガされる。
説明する。
この鏡基の前面には両眼用チューブ3が配置されてい
る。試料テーブル6の下方では、複数の対物レンズ5が
対物レンズレボルバ4に収容されている。対物レンズ5
の光学軸7に沿って延在する観察ビーム路は、対物レン
ズ下方に配置されたミラーを介して斜め上方に接眼レン
ズ3へ偏向される。対物レンズ5とミラー8との間には
反射光レフレクタスライダ9が配置されている。ここま
で述べた構成は、ドイツ公開公報第3938412号か
ら公知の反転顕微鏡に相応する。従って、観察ビーム路
に配置されたその他の要素並びに光学チューブへの反射
に関しては前記の公開公報を参照されたい。
3つの接続位置を有する。この3つの接続位置の1つは
空きであり、可視透過検鏡に用いられる。第2の接続位
置には50%ビームスプリッタが視覚照明顕微鏡のため
に、第3の接続位置には全反射ミラー10が共焦点顕微
鏡のために設けられている。蛍光アプリケーションのた
めの別の実施例では、レフレクタは4つの接続位置を有
する。それらのうちの1つには共焦点顕微鏡のための全
反射ミラーが、別の2つには蛍光フィルタセットが装備
されている。第4の位置は可視透過検鏡のために用いら
れるか、または別の蛍光フィルタセットが装備されてい
る。
面11にはスキャンモジュールが配置されている。レー
ザスキャンモジュール12(固有のケーシングを有す
る)は実質的にスキャンユニットからなる。スキャンユ
ニットは例えば2つの検流計形スキャナであり、図平面
に対して垂直に入射するレーザビームを2つの相互に垂
直な方向に偏向する。スキャンユニットの後方に配置さ
れたレンズ15は顕微鏡鏡基内に配置されたチューブレ
ンズ17と共にリレーレンズ系を構成する。リレーレン
ズ系は2つのスキャンミラー13、14を対物レンズ5
の照明側ピューピルへ結像する。
ー16を介し、顕微鏡鏡基内にいずれにしろ備えられて
いる反射光ビーム路18を通して行われる。このような
反射光ビーム路18は通常すべての顕微鏡鏡基にいずれ
にしろ備えられているから、スキャンモジュール12は
容易に種々異なる顕微鏡鏡基に適合される。
基への入力結合部との間にはさらに、フラップミラー1
9が設けられている。このフラップミラーを介してここ
に図示しない従来型顕微鏡照明をレーザビームの代わり
に、可視反射検鏡のために反射光ビーム路に入力結合す
ることができる。
0の位置がセンサによりマークされる。このセンサはこ
こでは特別に2つの磁石21と、これらの磁石に対向し
レフレクタスライダの案内部に収容されたプローブ20
とからなる。磁石はレフレクタスライダ9の2つの小さ
な孔部に収容されている。磁石21とプローブ20が対
向すると、その際に発生する信号がここに図示しないシ
ャッターをレーザ光のビーム路でトリガし、ビーム路を
開放する。全反射ミラー10の接続位置だけが磁石21
によりマークされるので、レーザビーム路はレフレクタ
スライダ9の各他の接続位置に対しては遮断されず、ま
たこのスライダが存在しない場合にも遮断されない。こ
れにより接眼チューブ3をのぞき込む際の眼の損傷は排
除される。2つの磁石による安全装置の実施例は、セン
サの故障も検出することができる。それによりセンサが
誤機能した場合もレーザビームが遮断される。
を中心に旋回するアーム22に透過光コンデンサ24と
その上のフラップミラー25が配置されている。フラッ
プミラー25を介して選択的に、図平面の上部に配置さ
れた図示しない従来の透過光照明装置の光が入射される
か、またはスキャン検鏡に対しては図平面の下方に配置
された検出器へ出射される。透過光コンデンサ24とフ
ラップミラー25並びに検出器と透過光照明装置の配置
されたケーシングは同時に、対物レンズ5から出射する
レーザ光を無意識にのぞき込むことから保護する。アー
ム22が離脱している際にこのように無意識にのぞき込
むことを回避するためにここにもセンサ26、27が設
けられている。この磁石26とプローブ27からなるセ
ンサの信号は同様にシャッターをレーザビーム路で制御
する。センサ20、21とセンサ26、27の信号はそ
のために論理積回路で相互に結合される。それにより、
2つのセンサが安全状態を指示した場合だけレーザビー
ム路は開放される。
ャン顕微鏡はモジュール構成されている。ここでは3つ
の標準ブロックA,B,Cと原則的に任意の数の付加的
レーザモジュールDとEからなる。ここでモジュールA
は顕微鏡鏡基であり、モジュールBはスキャンモジュー
ルである。図2の個々の光学的要素には図1と同じ参照
符号が付してある。図2の構成要素全体は簡単化のため
1つの平面に図示されている。しかしこれらは実際の顕
微鏡では種々異なる平面内にある。
に図1に関連して説明したのでこれらの構成要素の説明
は省略する。
ルCが接続されている。この検出器モジュールは前置さ
れたシャッター32を備えたレーザ31を有する。シャ
ッター32は電磁石を介して駆動される。ダイクロイッ
クビームスプリッタ33はレーザ31から発射されたレ
ーザビームをビームエキスパンダ34、35に偏向す
る。別のダイクロイックビーム36はビームエキスパン
ダ34、35から出射したコリメータレーザビームを偏
向ユニット13、14に偏向する。反射検鏡に対しては
ここにニュートラルビームスプリッタまたは偏光ビーム
スプリッタを使用することができる。
ータレーザビームは全反射ミラー10により対物レンズ
5に偏向され、対物レンズによりここに図示しないプレ
パラートにフォーカスされる。
れた蛍光光ないし反射光は、対物レンズとスプリッタ3
6との間を同じビーム路を通って反対方向に通過する。
蛍光光は波長の点でレーザ光とは異なるから、蛍光光は
ダイクロイックビーム36を通過する。異なるスペクト
ル通過特性を有する2つの別のダイクロイックビーム3
7、38と全反射ミラー39を介して、蛍光光は3つの
並列の共焦点検出チャネルに供給される。これら共焦点
検出チャネルのそれぞれは1つの対物レンズ40、4
1、42、1つの共焦点絞り44、45、46並びに光
ビームを電気信号に変換するためのホト検出器47、4
8、49を有する。共焦点絞り44、45、46はその
際、それぞれ対物レンズ5の焦点面に対して共役の平面
に配置される。これら共焦点絞りのそれぞれは他方に依
存しないで、外部から操作可能な相応の調節ねじ(図示
せず)により芯合わせし、またその開口直径に関して調
整することができる。これにより顕微鏡結像の深度解像
度を各蛍光波長に対して別個に調整することができる。
スプリッタ36と、測定光を種々異なる検出チャネルに
配分するためのダイクロイックビーム37、38はそれ
ぞれここに図示しないレフレクタスライダに収容されて
いる。従って、レフレクタスライダの種々異なる組合せ
により種々異なる波長組合せが調整可能であり、同時に
記録される。ダイクロイックビームスプリッタ37、3
8が収容されているレフレクタスライダはここで空きの
接続位置を有する。これにより、非常に弱い蛍光光を測
定する際にレフレクタスライダを完全な通過に切り換え
ることができ、それにより既に弱い蛍光光が付加的に減
衰されることがない。
るように、複数の励起波長を用いるアプリケーションに
対しては原則的に任意の数の付加的な外部レーザモジュ
ールを検出器モジュールCに結合することができる。こ
れら付加的なレーザモジュールDとEのそれぞれは実質
的に、固有のシャッター62、52、マルチラインレー
ザの場合はライン選択のためのフィルタ(図示せず)お
よび調整可能な入力結合光学系63、53からなる。こ
の調整可能な入力結合光学系63、53のそれぞれは2
つの調整可能なミラーからなる(ただしこれらミラーの
うちの1つだけが図示されている)。
れている。しかし多数の変形も可能である。特にシャッ
ター信号を形成するためには他のセンサ形式、例えばマ
イクロスイッチまたは簡単な電気接点を使用することも
できる。その他に検出器モジュールCにも複数のレーザ
または3つ以上の並列の検出チャネルを設けることがで
きる。
10がレーザ光を通過させないことである。従って全反
射ミラー10があらゆる波長を完全に反射することは必
ずしも必要でない。全反射ミラー10がレーザ波長の
光、または種々異なる波長の複数のレーザが設けられて
いる場合はすべてのレーザ波長の光を完全に反射すれば
それで十分である。
の眼に有害な照明ビームを用いる顕微鏡において、従来
のアプリケーションの点から何ら制限の生じない。また
レーザ照明は簡単に種々異なる顕微鏡鏡基に適合可能で
ある。さらに接眼レンズをのぞき込む観察者の眼を損傷
することが排除される。
Claims (10)
- 【請求項1】 鏡基(1)と、該鏡基(1)の前面
(2)に配置された接眼チューブ(3)と、スライダ
(9)またはリボルバとを有し、該スライダまたはリボ
ルバには少なくとも1つのビームスプリッタおよびミラ
ー(10)が反射光ビーム路(18)を対物レンズ
(5)の方向へ偏向するために配置されており、レーザ
ビームまたはその他の眼に有害なビームが、前記前面
(2)に対向する裏面(11)から通常の反射光照明の
ために設けられた反射光ビーム路(18)へ入力結合さ
れることを特徴とする顕微鏡。 - 【請求項2】 ミラー(10)がビーム路に挿入される
接続位置を検出するためにセンサ(20、21)が設け
られており、該センサ(20、21)は、レーザ(3
1、61、51)とミラー(10)との間に配置された
シャッター(32、62、52)と接続されている請求
項1記載の顕微鏡。 - 【請求項3】 レーザ(31、61、51)とビームス
プリッタまたはミラー(10)との間にビーム偏向ユニ
ット(13、14)が、顕微鏡鏡基(1)の後方に配置
された別個のケーシング部(12)内に配置されている
請求項1または2記載の顕微鏡。 - 【請求項4】 対物レンズ(5)の焦点面に対して共焦
点の複数の平面にそれぞれ1つの絞り(44、45、4
6)が配置されている請求項1から3までのいずれか1
記載の顕微鏡。 - 【請求項5】 絞り(44、45、46)はそれぞれ別
個にセンタリングでき、開口直径は相互に依存しないで
調整可能である請求項4記載の顕微鏡。 - 【請求項6】 通常の照明装置は、ビームスプリッタま
たはミラー(10)と偏向装置(13、14)との間で
反射光ビーム路(18)に入力結合可能である請求項3
から5までのいずれか1記載の顕微鏡。 - 【請求項7】 鏡基(1)は倒立形の構成である請求項
1から6までのいずれか1記載の顕微鏡。 - 【請求項8】 試料テーブル(6)の上方には、眼に有
害なビームに対して不透明なシールド(22)が設けら
れており、該シールド(22)はレーザビームを遮断す
るシャッター(32、62、52)と連動されている請
求項7記載の顕微鏡。 - 【請求項9】 試料テーブル(6)の上方には、透視照
明ユニット(28)並びに透過光検出器(19)が設け
られており、それら透視照明ユニットと透過光検出器は
旋回可能なアーム(22)を介して鏡基(1)と結合さ
れており、アームの旋回継手(29)にはセンサ(2
6、27)が設けられており、該センサは前記シャッタ
ー(32、62、52)とレーザビームを遮断するため
に結合されている請求項8記載の顕微鏡。 - 【請求項10】 レーザビームは、センサ(20、2
1)がスライダ(9)またはリボルバの接続位置を検出
し、旋回継手(23)に配置されたセンサ(26、2
7)が同時に信号を形成した場合にのみ開放される請求
項9記載の顕微鏡。
Applications Claiming Priority (2)
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DE4224376 | 1992-07-24 | ||
DE4224376.9 | 1992-07-24 |
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JP3537462B2 JP3537462B2 (ja) | 2004-06-14 |
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