JP2011008188A - Optical microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡の透過照明光学系に関するものであり、特に、光束を光軸に対して非対称に標本に照射する照明光学系を有する光学顕微鏡に関するものである。 The present invention relates to a transmission illumination optical system of a microscope, and more particularly to an optical microscope having an illumination optical system that irradiates a specimen with a light beam asymmetrically with respect to an optical axis.
培養細胞の画像を大量に撮像し、得られた画像からコンピュータソフトウエアにより細胞の特徴量を抽出して、細胞の活性を評価したり、薬剤の奏功性を評価する、細胞解析手法が近年盛んに行われるようになった。細胞は多くの場合、解析目的に応じて細胞の細胞成分(細胞の核や膜、ゴルジ体やミトコンドリア、ER、或いは細胞質全体など)を蛍光試薬で標識することによって、実験に供される。 In recent years, cell analysis techniques for capturing large amounts of cultured cell images, extracting cell features from the obtained images using computer software, evaluating cell activity, and evaluating the effectiveness of drugs have become popular. It came to be done. In many cases, cells are subjected to experiments by labeling the cellular components (cell nucleus, membrane, Golgi apparatus, mitochondria, ER, or the entire cytoplasm) with a fluorescent reagent according to the purpose of analysis.
しかし、蛍光試薬は基本的に毒性があり、細胞を生かした状態で、すなわち培養しながら、間欠的に撮像するタイムラプス観察は基本的に不可能である。これを実現する手法として、細胞に蛍光タンパクを遺伝子導入するという方法が近年盛んに行われるようになった。この技術の導入により、細胞を可視化しながら蛍光顕微鏡を利用して長期間観察ができるようになった。 However, the fluorescent reagent is basically toxic, and time-lapse observation in which images are taken intermittently in a state where cells are utilized, that is, while culturing, is basically impossible. As a technique for realizing this, a method of introducing a fluorescent protein into a cell has recently been actively performed. With the introduction of this technology, it has become possible to observe cells for a long time using a fluorescence microscope while visualizing cells.
ところが、近年盛んに研究されるようになったiPS細胞や、多くの幹細胞は分化レベルの低い細胞であり、蛍光タンパクの遺伝子導入は、蛍光試薬のようなケミカルな毒性は無いにせよ、本来細胞が有する特質に影響を与える可能性を否定できない。そのため、これらの細胞の長期間に亘る観察は、蛍光タンパクを遺伝子導入せずに、そのまま顕微鏡下で培養し、長期間に亘る画像データを得ることが強く求められるようになった。つまり、蛍光標識に頼るのではなく、位相差観察手法のような透過観察手法で得られる像から、先に述べたような解析を行い得ることが望まれているのである。 However, iPS cells and many stem cells that have been actively studied in recent years are cells with a low differentiation level, and gene transfer of fluorescent protein is originally a cell even though there is no chemical toxicity like a fluorescent reagent. There is no denying the possibility of affecting the characteristics of the. Therefore, for long-term observation of these cells, it has been strongly required to obtain image data over a long period of time by culturing the fluorescent protein as it is under a microscope without introducing a gene. In other words, it is desired that the above-described analysis can be performed from an image obtained by a transmission observation method such as a phase difference observation method, instead of relying on a fluorescent label.
しかしながら、透過観察手法は以下のような欠点を有する。
通常、細胞を培養しながら顕微鏡下で観察するには、倒立顕微鏡が用いられる。これは細胞を培養するには少なくとも培養液が必要で、培養液を保持するための容器、例えばシャーレや容器がアレイ状に並んだマイクロプレートを使うことになるのだが、細胞を観察する場合は、対物レンズが前記容器の下方にある倒立型顕微鏡がその構成上、当然有利である。
However, the transmission observation method has the following drawbacks.
Usually, an inverted microscope is used to observe cells under a microscope while culturing cells. In order to culture cells, at least a culture solution is required, and a container for holding the culture solution, such as a petri dish or a microplate with containers arranged in an array, is used. Of course, an inverted microscope having an objective lens below the container is advantageous in terms of its construction.
しかし、倒立型顕微鏡は透過画像を得るための透過照明はコンデンサレンズから射出する光が集光角度をもっているために、照明光が培養容器の壁に当たってしまい十分な性能の照明が得られない。さらにまた、顕微鏡の解像度を上げようとすると、より大きな角度(NA)が必要となる。 However, in the inverted microscope, the light transmitted from the condenser lens for the transmission illumination for obtaining the transmission image has a condensing angle, so that the illumination light hits the wall of the culture vessel and the illumination with sufficient performance cannot be obtained. Furthermore, a larger angle (NA) is required to increase the resolution of the microscope.
そこで、透過照明方法には前記欠点の一解決手段として偏斜照明という手法がある。これは、光束を部分的に遮断し、光軸に対して偏った光束を標本に向けて照射し、主に像のコントラストを向上させる手法として一般的に知られている。なお、「偏斜照明」は、「斜光照明」、「傾斜照明」または「斜照明」などと称される場合もあるが、本出願では「偏斜照明」と称する。 Therefore, there is a method called oblique illumination as a means for solving the above-mentioned drawbacks in the transmitted illumination method. This is generally known as a technique for partially blocking the light beam and irradiating the sample with a light beam that is biased with respect to the optical axis, mainly to improve the contrast of the image. Note that “oblique illumination” is sometimes referred to as “oblique illumination”, “tilt illumination”, or “oblique illumination”, but is referred to as “oblique illumination” in the present application.
そして顕微鏡に用いる偏斜照明を行う照明装置として、例えば、特許文献1に示すように開口絞りによって制限された照明光路に対して遮光シートを挿脱させるとともに、照明光路内への遮光シートの挿入量に対応させて照明光束を照明光軸に対して非対称に遮光する遮光機構を備えたものがある。
And as an illuminating device that performs oblique illumination used in a microscope, for example, as shown in
しかし、上記特許文献1に示す方法では、標本に対して一定方向からしか、偏斜照明を行うことができず、例えば、一般に顕微鏡で使用される標本として、ディッシュ又はウェルプレートを使用した場合、観察位置によって、標本の培養液を保持するための壁が光を遮ってしまい、適切に偏斜照明を行うことができないという問題がある。
However, in the method shown in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、標本の形状に対応させて、標本と偏斜照明を標本の垂直軸に対して相対的に回転させることにより、標本によって偏斜照明が遮断されることなく照射され、適切な偏斜照明により観察することができる光学顕微鏡を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and according to the shape of the specimen, the specimen and the oblique illumination are rotated relative to the vertical axis of the specimen so that the oblique illumination is performed by the specimen. An object of the present invention is to provide an optical microscope that is irradiated without being blocked and can be observed with appropriate oblique illumination.
上記の目的を達成するために、本発明による光学顕微鏡は、標本を保持するステージと、前記標本を照明する透過照明光学系を備えた光学顕微鏡であって、前記透過照明光学系は、光源からの光束を非対称に遮光して照明する遮光手段を備えているとともに、前記遮光手段が前記ステージに対し光軸を中心に相対的に回転するように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an optical microscope according to the present invention is an optical microscope including a stage that holds a specimen and a transmission illumination optical system that illuminates the specimen, and the transmission illumination optical system includes a light source. A light shielding means for asymmetrically shielding and illuminating the light flux, and the light shielding means is configured to rotate relative to the stage about the optical axis.
また、本発明の光学顕微鏡においては、前記ステージの位置情報に基づいて、前記遮光手段の回転位置が前記標本に対応させて自動的に制御されることが好ましい。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the rotational position of the light shielding means is automatically controlled in correspondence with the specimen based on the position information of the stage.
また、本発明の光学顕微鏡においては、前記遮光手段は、前記遮光手段を通過した光束の形状が扇形であるように構成されていることが好ましい。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the light shielding unit is configured so that the shape of the light beam that has passed through the light shielding unit is a fan shape.
あるいは、本発明の光学顕微鏡は、標本を保持するステージと、前記標本を照明する透過照明光学系を備えた光学顕微鏡であって、前記透過照明光学系は、光束が光軸に対して非対称となるように点灯可能に光源が設けられているとともに、前記光源は、光束が光軸を中心に相対的に回転するように又は点灯位置が選択されるように構成されていることを特徴としている。 Alternatively, the optical microscope of the present invention is an optical microscope including a stage that holds a specimen and a transmission illumination optical system that illuminates the specimen, and the transmission illumination optical system has a luminous flux that is asymmetric with respect to the optical axis. The light source is provided so that it can be lit, and the light source is configured so that the light beam rotates relative to the optical axis or the lighting position is selected. .
また、本発明の光学顕微鏡においては、前記ステージの位置情報に基づいて、前記光源の回転位置又は点灯位置が前記標本に対応させて自動的に制御されることが好ましい。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the rotational position or lighting position of the light source is automatically controlled in correspondence with the specimen based on the position information of the stage.
また、本発明の光学顕微鏡においては、前記光源は複数の光源からなるアレイで構成されていることが好ましい。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the light source is constituted by an array including a plurality of light sources.
さらに、本発明の光学顕微鏡においては、前記ステージに保持される前記標本は、培養液を保持可能なウェルプレート又はディッシュ状の培養容器であることが好ましい。 Furthermore, in the optical microscope of the present invention, it is preferable that the specimen held on the stage is a well plate or a dish-shaped culture container capable of holding a culture solution.
また、本発明の光学顕微鏡においては、前記透過照明光学系が位相差観察に適用されることが好ましい。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the transmission illumination optical system is applied to phase difference observation.
本発明の光学顕微鏡によれば、標本の形状に対応させて、標本と偏斜照明を標本の垂直軸に対して相対的に回転させることにより、標本によって偏斜照明が遮断されることなく照射され、適切な偏斜照明により観察することができるという効果を有する。 According to the optical microscope of the present invention, the oblique illumination is not blocked by the specimen by rotating the specimen and the oblique illumination relative to the specimen's vertical axis in accordance with the shape of the specimen. And has the effect of being able to observe with appropriate oblique illumination.
実施形態の説明に先立ち、本発明の概略及び作用効果について説明する。
本発明の光学顕微鏡は、標本を保持するステージと、標本を照明する透過照明光学系を備えた光学顕微鏡であって、透過照明光学系は、光源からの光束を非対称に遮光して照明する遮光手段を備えているとともに、遮光手段はステージに対し光軸を中心に相対的に回転するように構成されている。
Prior to the description of the embodiments, the outline and effects of the present invention are described.
The optical microscope of the present invention is an optical microscope provided with a stage for holding a specimen and a transmission illumination optical system for illuminating the specimen, and the transmission illumination optical system shields the light beam from the light source by asymmetrically shielding the light. The light shielding means is configured to rotate relative to the stage about the optical axis.
標本を載せているステージを、照明を非対称に遮光して照明する手段に対して、相対的に回転することができるような回転機構を備える。または、固定された標本に対して、照明を非対称に遮光して照明する手段を光軸に対して回転可能にする機構を備える。このようにすることにより、光を遮らない方向から偏斜照明を行うようにすることができ、適切な偏斜照明での観察が可能となる。 A rotation mechanism is provided that can rotate the stage on which the sample is placed relative to the means for illuminating the stage with asymmetric light shielding. Alternatively, a mechanism is provided that allows the means for illuminating the fixed specimen with asymmetric light shielding to be rotated with respect to the optical axis. By doing so, oblique illumination can be performed from a direction that does not block light, and observation with appropriate oblique illumination is possible.
また、本発明の光学顕微鏡においては好ましくは、ステージの位置情報に基づいて、遮光手段の回転位置が標本に対応させて自動的に制御される。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the rotational position of the light shielding means is automatically controlled in correspondence with the sample based on the position information of the stage.
自動観察を行う装置の場合、標本の観察位置に合わせて、ステージを光軸を中心に回転させる。又は照明を非対称に遮光して照明する手段を標本の観察位置に合わせて、光軸を中心に回転させる。これにより、標本の観察位置に合わせて遮光手段の回転位置が自動的に調節され、常に光が標本により遮られない方向から照明を行うことができ、自動観察が可能となる。 In the case of an apparatus that performs automatic observation, the stage is rotated around the optical axis in accordance with the observation position of the specimen. Alternatively, the means for illuminating with asymmetric light shielding is adjusted to the observation position of the sample and rotated about the optical axis. As a result, the rotational position of the light shielding means is automatically adjusted according to the observation position of the specimen, and illumination can always be performed from a direction in which light is not obstructed by the specimen, thereby enabling automatic observation.
また、本発明の光学顕微鏡においては好ましくは、遮光手段は、遮光手段を通過した光束の形状が扇形であるように構成されている。 In the optical microscope of the present invention, preferably, the light shielding means is configured such that the shape of the light beam that has passed through the light shielding means is a fan shape.
対物レンズが位相差対物レンズの場合、遮光手段を通過した光束の形状が扇形となるようにし、光束が対物レンズの位相膜に投影されるようにする。これにより、位相差観察が可能となる。 When the objective lens is a phase difference objective lens, the shape of the light beam that has passed through the light shielding means is made to be a fan shape, and the light beam is projected onto the phase film of the objective lens. Thereby, phase difference observation becomes possible.
さらに、本発明の光学顕微鏡は、標本を保持するステージと、標本を照明する透過照明光学系を備えた光学顕微鏡であって、透過照明光学系は、光束が光軸に対して非対称となるように点灯可能に光源が設けられているとともに、光源は、光束が光軸を中心に相対的に回転するように又は点灯位置が選択されるように構成されている。 Furthermore, the optical microscope of the present invention is an optical microscope including a stage that holds a specimen and a transmission illumination optical system that illuminates the specimen, and the transmission illumination optical system is configured such that the light beam is asymmetric with respect to the optical axis. A light source is provided so as to be lit, and the light source is configured such that the light beam rotates relative to the optical axis or the lighting position is selected.
標本を載せているステージを、光束が光軸に対して非対称となるように点灯している光源に対して、相対的に回転することができるような回転機構を備える。または、固定された標本に対して、光束が光軸を中心に回転可能または点灯位置が選択可能となるように光源を構成する。このようにすることにより、光を遮らない方向から偏斜照明を行うようにすることができ、適切な偏斜照明での観察が可能となる。 A rotation mechanism is provided that can rotate the stage on which the sample is placed relative to the light source that is lit so that the luminous flux is asymmetric with respect to the optical axis. Alternatively, the light source is configured so that the light beam can rotate about the optical axis or the lighting position can be selected with respect to the fixed specimen. By doing so, oblique illumination can be performed from a direction that does not block light, and observation with appropriate oblique illumination is possible.
また、本発明の光学顕微鏡においては好ましくは、ステージの位置情報に基づいて、光源の回転位置又は点灯位置が標本に対応させて自動的に制御される。 In the optical microscope of the present invention, preferably, the rotational position or lighting position of the light source is automatically controlled in correspondence with the sample based on the position information of the stage.
自動観察を行う装置の場合、標本の観察位置に合わせて、ステージを光軸を中心に回転させる。又は非対称に照明する光源を標本の観察位置に合わせて、光軸を中心に回転させるか、あるいは点灯位置を適宜選択する。これにより、標本の観察位置に合わせて光源の回転位置又は点灯位置が自動的に調節され、常に光が標本により遮られない方向から照明を行うことができ、自動観察が可能となる。 In the case of an apparatus that performs automatic observation, the stage is rotated around the optical axis in accordance with the observation position of the specimen. Alternatively, the light source to be illuminated asymmetrically is aligned with the observation position of the sample and rotated around the optical axis, or the lighting position is appropriately selected. As a result, the rotation position or lighting position of the light source is automatically adjusted according to the observation position of the specimen, and illumination can always be performed from a direction in which light is not blocked by the specimen, thereby enabling automatic observation.
また、本発明の光学顕微鏡においては好ましくは、光源は複数の光源からなるアレイで構成されている。 In the optical microscope of the present invention, it is preferable that the light source is an array including a plurality of light sources.
光源を物理的に回転させる機構が不要となり、点灯させるアレイを適宜選択することにより光束の形状を任意に選択できる。また、点灯させるアレイを制御することにより光束を光軸を中心に回転させることができる。 A mechanism for physically rotating the light source is not necessary, and the shape of the light beam can be arbitrarily selected by appropriately selecting an array to be lit. Further, by controlling the array to be lit, the light beam can be rotated around the optical axis.
また、本発明の光学顕微鏡においては好ましくは、ステージに保持される標本は、培養液を保持可能なウェルプレート又はディッシュ状の培養容器である。 In the optical microscope of the present invention, preferably, the specimen held on the stage is a well plate or a dish-like culture container capable of holding a culture solution.
本発明の光学顕微鏡は、培養液とともに培養細胞からなる標本をステージに載せて観察する場合に有用であり、特にウェルプレート又はディッシュのような培養容器に対応させて光源の回転位置が制御されるので、標本の形状によって偏斜照明が遮られることなく、適切な偏斜照明を行うことができる。 The optical microscope of the present invention is useful when observing a specimen made of cultured cells together with a culture solution on a stage, and in particular, the rotational position of the light source is controlled in correspondence with a culture vessel such as a well plate or a dish. Therefore, appropriate oblique illumination can be performed without obstructing oblique illumination by the shape of the specimen.
また、本発明の光学顕微鏡においては好ましくは、透過照明光学系が位相差観察に適用される。 In the optical microscope of the present invention, preferably, a transmission illumination optical system is applied to phase difference observation.
位相差対物レンズを使用すると、照明光学系については本発明の照明光学系がそのまま位相差観察に適用できることになる。 When the phase difference objective lens is used, the illumination optical system of the present invention can be applied to the phase difference observation as it is for the illumination optical system.
次に、本発明の光学顕微鏡の基本的構成を図1に基づいて説明する。
本発明の光学顕微鏡は、ハロゲンランプの光源1と、光源1からの光をステージ2で保持されている標本3に導く透過照明光学系4と、標本3内の被観察物体の像を拡大するための結像光学系5とから構成されている。
Next, the basic configuration of the optical microscope of the present invention will be described with reference to FIG.
The optical microscope of the present invention enlarges a
透過照明光学系4には、集光レンズ41,42と、光源1からの光束を非対称に遮光して照明する遮光手段43と、コンデンサレンズ44及び光拡散板45が備えられている。遮光手段43は、例えば光軸方向に扇形状の穴431が開いている円盤状の遮断板432と、この遮断板432をコンピュータ6からの指令により光軸を中心に回転させるモータ433とギヤ機構434と図示しない回転保持機構により構成されている。
The transmission illumination
結像光学系5は、標本3の底面に向けられ位相膜51を有している位相差対物レンズ52と、図示しない結像レンズや撮像装置により構成されている。位相膜51は位相差対物レンズ52の瞳位置に設定されており、遮断板432の部分的な扇形状の穴431は位相差対物レンズ52の位相膜51に投影されるようになっている。
The imaging
標本3を保持するステージ2は、図示しないXY駆動機構により、光軸に対して垂直方向に移動可能となっている。また、コンピュータ6によりXY駆動機構と遮光手段43が連動して制御されるようになっている。なお、場合によってはステージ2をXY駆動機構とともに、光軸を中心として回転させる回転機構を設けてもよい。また、XY駆動機構とは別に、ステージ2のみを回転させるようにしてもよい。あるいはXY駆動機構を設けず、ステージ2のみを直接回転させるようにしてもよい。
The
次に、上記した実施例1の光学顕微鏡を制御・観察方法とともに更に詳しく説明する。
ハロゲンランプの光源1から射出する光は集光レンズ42,43により遮断板432上に投影される。なお、ハロゲンランプ像が均一に遮断板432に投影されるように光路の途中に例えば光拡散板45が挿入される。
Next, the optical microscope of Example 1 described above will be described in more detail together with the control / observation method.
Light emitted from the
遮断板432は部分的に図2に示すように扇形状の穴431が開いている。また、遮断板432はコンピュータ6からの指令によりモータ433とギヤ機構434と図示しない回転保持機構により駆動・制御され、光軸を中心として回転するように構成されるとともに、その回転位置はステージ2のXY座標位置情報に基づきコンピュータ6により制御されるようになっている。すなわち、コンピュータ6によりステージ2のXY座標位置情報が逐次取得され、このXY座標位置情報に基づき遮断板432の回転位置がコンピュータ6により逐次制御されることとなる。なお、ステージ2の位置情報はXY駆動機構の座標位置に基づかず、その他の方法によりステージ2の位置情報は取得してもよい。
As shown in FIG. 2, the blocking
次に、XY駆動機構によって取得されるステージ2のXY座標位置情報に基づく遮断板432の回転位置の制御について詳述する。
光源1から出射された光束のうち遮断板432の扇形状の穴431を通過した光束は、コンデンサレンズ44を通過して培養液が入った培養容器31を通過して図示しない細胞を照射し、対物レンズ52と図示しない結像レンズにより拡大像が得られ、図示しないカメラで撮像される。なお、培養容器31は図示しないXY駆動機構を有するステージ2に載っており、そのほぼ全域が撮像されるようにコンピュータ6の指令により、XY位置が次々に移動され、順次撮像される。
Next, the control of the rotational position of the blocking
Of the luminous flux emitted from the
そして、コンピュータ6の指令により培養容器31がXY駆動機構により移動され順次撮像されるとき、そのときのコンピュータ6によるステージ2のXY座標位置情報により、遮断板432の扇形状の穴431を通った光が培養容器31の壁で遮られないように遮断板432の回転位置がコンピュータ6により制御される。
Then, when the
すなわち、遮断板432の回転位置は、コンピュータ6によりあらかじめ記憶され或いは逐次取得されたステージ2のXY座標位置情報により、遮断板432の扇形状の穴431を通った光が培養容器31の壁で遮られないように制御される。あるいは遮断板432の回転位置は、使用される培養容器31とステージ2のXY座標位置との関係においてあらかじめ設定されている計算式により自動的に決定される。なお、この計算式は培養容器31として使用されるマイクロプレートやディッシュの種類に応じて適宜選択する。
In other words, the rotational position of the
ここで、撮像位置と遮断板432の回転位置の関係を図3と図4に基づいてさらに詳述する。図3(A)は培養容器31の平面図を、(B)は正面図を示したものであり、(A)において、a,b,c,dはそれぞれ撮像を行う位置を示している。そして、培養容器432の中心からみて9時から12時の位置aを撮像する場合、遮断板432は図4(A)に示すように扇形状の穴431が光軸に対して3時から6時の位置となるように計算式によって決定され、コンピュータ6によりモータ433が回転し、遮断板432が所定位置となるように制御される。同様に、bを撮像する場合は図4(B)の位置に遮断板432を回転させ、cを撮像する場合は同図(C)の位置に遮断板432を回転させ、dを撮像する場合は同図(D)の位置に遮断板432を回転させる。
Here, the relationship between the imaging position and the rotational position of the blocking
なお、培養容器31を載せているステージ2を、遮断板432に対して光軸を中心として相対的に回転させるためには、培養容器31が載せられているステージ2を回転させても、遮断板432を回転させても、あるいはステージ2と遮断板432の双方を回転させてもよい。いずれにしても、遮断板432の扇形状の穴431を通った光が培養容器31の壁により遮られない方向から偏斜照明が行われればよい。
In order to rotate the
本実施例では、対物レンズは位相差対物レンズ52であり、その瞳位置に位相膜51が設定されており、遮断板432の部分的な扇形状の穴431は位相膜51に投影されるようになっている。これにより位相差観察が行えることになる。
なお、対物レンズには必ずしも位相膜を設定しなくてもよく、位相膜がない場合は通常の透過偏斜照明として機能する。
In this embodiment, the objective lens is the phase
Note that the objective lens does not necessarily need to have a phase film, and when there is no phase film, the objective lens functions as normal transmission oblique illumination.
また、本実施例では培養容器31としてシャーレの例を図示したが、図5に示すように多数のウェル32を有するマイクロプレート33であってもよい。このばあいは、ウェル32の1つ1つをディッシュと考え、それぞれのウェル32について、例えばa,b,c,dの撮像位置に合わせて遮断板432を回転させる。
Further, in the present embodiment, an example of a petri dish is illustrated as the
さらに、対物レンズが位相差対物レンズでない場合は、遮断板432の開口部は扇形状の穴431である必要はなく、図6に示すように遮断板432の開口部は矩形状の穴435であってもよい。
Further, when the objective lens is not a phase difference objective lens, the opening of the blocking
また、遮断板432として図2に示すような扇形状の穴431が開いているものを使用した場合、偏斜する量の調整を行うためには、開口の幅の違う遮断板に取り替える必要がある。また偏斜照明を必要としない場合には、遮断板を取り外す作業が生じる。
そこでこれらの不具合を解決するために、円盤状の遮断板432に代え、図7に示すようなスライダ8を使用してもよい。スライダ8はその中央部分に光軸方向に略指先形状の穴81が開いており、図7(A)において紙面左右方向にスライドするともに光軸を中心として回転可能となっている。
In addition, when a
In order to solve these problems, a
偏斜照明を使用しない場合には、図7の(A)、(B)に示すように光束を遮らず均等な照明を行うことができる。また、図7の(C)、(D)に示すように光軸に対して垂直にスライダ8を動かすことにより、光束82を遮る量を調整することができ、コントラストを調整することが可能である。
When the oblique illumination is not used, uniform illumination can be performed without blocking the light flux as shown in FIGS. Further, as shown in FIGS. 7C and 7D, by moving the
また、図3(A)のa,b,c,dの位置を撮像する場合には、図8に示すように光軸に対してスライダ8を回転させることにより、コントラストの位置を自由に調整しながら、培養容器31の壁に光が遮られることなく偏斜照明を行うことができる。具体的には、aを撮像する場合は図8(A)の位置にスライダ8を回転させ、bを撮像する場合は同図(B)の位置にスライダ8を回転させ、cを撮像する場合は同図(C)の位置にスライダ8を回転させ、dを撮像する場合は同図(D)の位置にスライダ8を回転させる。
3A, the contrast position can be freely adjusted by rotating the
本実施例は上記構成において、光源1と遮光手段43に代え、遮断板432の位置に図9に示すような複数のLED7のアレイが同心円上に設けられた光源1を配置する。複数のLED7のアレイは、図9(B)に示すように同心円上を一周するように配置してもよく、あるいは同図(C)に示すように同心円上の一部にのみ配置してもよい。
In this embodiment, in place of the
そして、図9(B)に示すようにLED7のアレイを同心円上を一周するように配置した場合は、コンピュータ6によってステージ2のXY座標位置情報により同心円上に設けられたLED7のうち点灯させるLED7を選択して点灯する。
例えば図9(B)では、2時から4時の間のLED71を点灯し、その他のLED72は点灯させない。点灯させるLED7を選択・変更することにより、光束を光軸に対して非対称にできる。また、点灯させるLED7を順次回転させるように切り替えることにより、光束を光軸を中心に相対的に回転させることができる。
9B, when the array of
For example, in FIG. 9B, the
そして例えば、図3(A)のa,b,c,dの位置を撮像する場合には、図10に示すように光軸に対して点灯させるLED7を順次回転させることにより、コントラストの位置を自由に調整しながら、培養容器31の壁に光が遮られることなく偏斜照明を行うことができる。具体的には、aを撮像する場合は図10(A)の位置のLED71を点灯し、bを撮像する場合は同図(B)の位置のLED71を点灯し、cを撮像する場合は同図(C)の位置のLED71を点灯し、dを撮像する場合は同図(D)の位置のLED71を点灯する。
For example, when imaging the positions a, b, c, and d in FIG. 3A, the contrast position is set by sequentially rotating the
また、図9(C)に示すようにLED7のアレイを同心円上の一部にのみ配置した場合は、コンピュータ6によってステージ2のXY座標位置情報に基づきモータ433により光源1を回転させる。
例えば図9(C)では、2時から4時の間のLED7が位置するように光源1を回転させる。光源1の回転位置を変更することにより、光束を光軸を中心に回転させることができる。
9C, when the array of
For example, in FIG. 9C, the
本発明は、位相差対物レンズを搭載した倒立型光学顕微鏡に限らず、透明容器内に細胞と培養液を入れた標本を光学顕微鏡で観察する場合に透過偏斜照明として機能するので、位相差観察に限らず広く適用可能である。 The present invention is not limited to an inverted optical microscope equipped with a phase difference objective lens, and functions as transmission oblique illumination when observing a specimen in which cells and a culture solution are placed in a transparent container with an optical microscope. It can be widely applied not only to observation.
1 光源
2 ステージ
3 標本
31 培養容器
32 ウェル
33 マイクロプレート
4 透過照明光学系
41 集光レンズ
42 集光レンズ
43 遮光手段
431 扇形状の穴
432 遮断板
433 モータ
434 ギヤ機構
435 矩形状の穴
44 コンデンサレンズ
45 光拡散板
5 結像光学系
51 位相膜
52 位相差対物レンズ
6 コンピュータ
7 LED
71 点灯しているLED
72 消灯しているLED
8 スライダ
81 略指先形状の穴
82 光束
DESCRIPTION OF
71 Lit LED
72 Unlit LED
8
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