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JPH11149046A - Epi-illumination type fluorescent illumination device for microscope and filter unit thereof - Google Patents

Epi-illumination type fluorescent illumination device for microscope and filter unit thereof

Info

Publication number
JPH11149046A
JPH11149046A JP9333508A JP33350897A JPH11149046A JP H11149046 A JPH11149046 A JP H11149046A JP 9333508 A JP9333508 A JP 9333508A JP 33350897 A JP33350897 A JP 33350897A JP H11149046 A JPH11149046 A JP H11149046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
illumination
filter
dichroic mirror
epi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9333508A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinobu Sakamoto
忍 阪本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9333508A priority Critical patent/JPH11149046A/en
Publication of JPH11149046A publication Critical patent/JPH11149046A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Optical Filters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタユニットの切り換えに伴う像の移動
がなく、しかも製造に手間がかからない安価な落射型蛍
光照明装置及びそのフィルタユニットを提供する。 【解決手段】 照明光を発する光源と、照明光を集光す
るコレクタレンズと、照明光のうちの所望の波長の光を
透過させる励起フィルタ11a〜11cと、励起フィル
タ11a〜11cを通過した光を反射させ、試料で励起
された蛍光を透過させるダイクロイックミラー12と、
蛍光だけを透過させる吸収フィルタ13とを備える顕微
鏡の落射型蛍光照明装置において、ダイクロイックミラ
ー12を1枚のガラスブランク20と、このガラスブラ
ンク20に形成され、互いに異なる波長選択特性を有す
る複数の薄膜20a〜20cとで構成し、吸収フィルタ
13を1枚のガラスブランク30と、このガラスブラン
ク30に形成され、互いに異なる波長選択特性を有する
複数の薄膜30a〜30cとを付加し、薄膜20a〜2
0c,30a〜30cを選択的に顕微鏡光路に挿入でき
る構成とした。
(57) [PROBLEMS] To provide an inexpensive epi-illumination type fluorescent lighting device that does not move an image due to switching of a filter unit and that does not require any trouble in manufacturing, and a filter unit thereof. A light source that emits illumination light, a collector lens that collects the illumination light, excitation filters 11a to 11c that transmit light of a desired wavelength in the illumination light, and light that has passed through the excitation filters 11a to 11c. A dichroic mirror 12 that reflects the light and transmits the fluorescence excited by the sample;
In an epi-illumination type fluorescent illumination device for a microscope comprising an absorption filter 13 that transmits only fluorescence, a dichroic mirror 12 is formed on one glass blank 20, and a plurality of thin films formed on the glass blank 20 and having mutually different wavelength selection characteristics. 20a to 20c, the absorption filter 13 is formed by adding one glass blank 30 and a plurality of thin films 30a to 30c formed on the glass blank 30 and having mutually different wavelength selection characteristics.
0c, 30a to 30c can be selectively inserted into the optical path of the microscope.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、顕微鏡の落射型
蛍光照明装置及びそのフィルタユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epi-illumination type fluorescent illumination device for a microscope and a filter unit therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】顕微鏡の落射型蛍光照明装置は、照明光
を発する光源と、照明光を集光するコレクタレンズと、
照明光のうちの所望の波長の光を透過させる励起フィル
タと、前記励起フィルタを通過した光を反射させ、試料
で励起された蛍光を透過させるダイクロイックミラー
と、前記蛍光だけを透過させる吸収フィルタとを備え
る。
2. Description of the Related Art An epi-illumination type fluorescent illuminating device for a microscope comprises a light source for emitting illumination light, a collector lens for condensing the illumination light,
An excitation filter that transmits light of a desired wavelength among the illumination light, a dichroic mirror that reflects light passing through the excitation filter, and transmits fluorescence excited by the sample, and an absorption filter that transmits only the fluorescence. Is provided.

【0003】ところで、近年蛍光顕微鏡での蛍光像の観
察において、複数の波長の励起光による蛍光観察が多く
行われるようになってきている。
In recent years, in observation of a fluorescence image with a fluorescence microscope, fluorescence observation using excitation light having a plurality of wavelengths has been frequently performed.

【0004】例えば、励起フィルタ、ダイクロイックミ
ラー、及び吸収フィルタをフィルタユニットとし、複数
のフィルタユニットをスライダ等に装着し、スライダを
移動させることで各フィルタユニットを対物レンズの光
路上に選択的に配置できるようにしている。
For example, an excitation filter, a dichroic mirror, and an absorption filter are used as filter units, a plurality of filter units are mounted on a slider or the like, and the sliders are moved to selectively place each filter unit on the optical path of the objective lens. I can do it.

【0005】図4は従来のフィルタユニットの斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view of a conventional filter unit.

【0006】フィルタユニット110A,110B,1
10Cは1つのスライダ(図示せず)に直線的に装着さ
れている。
[0006] The filter units 110A, 110B, 1
10C is linearly mounted on one slider (not shown).

【0007】フィルタユニット110A,110B,1
10Cには光源101から出射された照明光をコレクタ
レンズ102と熱線吸収フィルタ103とを介して入射
させることができる。
[0007] Filter units 110A, 110B, 1
Illumination light emitted from the light source 101 can enter the 10C via the collector lens 102 and the heat ray absorption filter 103.

【0008】フィルタユニット110Aは、励起フィル
タ111a、ダイクロイックミラー112a及び吸収フ
ィルタ113aで構成される。
The filter unit 110A includes an excitation filter 111a, a dichroic mirror 112a, and an absorption filter 113a.

【0009】同様に、フィルタユニット110Bは励起
フィルタ111b、ダイクロイックミラー112b及び
吸収フィルタ113bで構成され、フィルタユニット1
10Cは励起フィルタ111c、ダイクロイックミラー
112c及び吸収フィルタ113cで構成される。
Similarly, the filter unit 110B includes an excitation filter 111b, a dichroic mirror 112b, and an absorption filter 113b.
10C includes an excitation filter 111c, a dichroic mirror 112c, and an absorption filter 113c.

【0010】スライダは対物レンズ(図示せず)の光路
Lに垂直な面内で直線的に移動し、フィルタユニット1
10A,110B,110Cを矢印aに示すように直線
的に移動させることができる。
The slider moves linearly in a plane perpendicular to the optical path L of the objective lens (not shown), and
10A, 110B and 110C can be moved linearly as shown by arrow a.

【0011】したがって、フィルタユニット110A,
110B,110Cは対物レンズの光路L上に選択的に
配置させることができ、複数の励起光による蛍光像の観
察が可能となる。
Therefore, the filter units 110A,
110B and 110C can be selectively arranged on the optical path L of the objective lens, and it becomes possible to observe a fluorescent image by a plurality of excitation lights.

【0012】なお、図示はしないが、対物レンズの光路
に垂直な面内に円盤を設け、この円盤の同一円周状に複
数のフィルタユニットを配置するとともに、この円盤を
対物レンズの光路に平行な軸の周りに回転させること
で、フィルタユニットを切り換える構成としてもよい。
Although not shown, a disk is provided in a plane perpendicular to the optical path of the objective lens, a plurality of filter units are arranged on the same circumference of the disk, and this disk is parallel to the optical path of the objective lens. The configuration may be such that the filter unit is switched by rotating the filter unit about an appropriate axis.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、それぞれ別
体の平面ガラスで製作されるダイクロイックミラー11
2a,112b,112c及び吸収フィルタ113a,
113b,113cは製作誤差を有するので、フィルタ
ユニット110A,110B,110Cが切り換えられ
る毎に表裏面の平行度が変わり、接眼レンズ視野内での
結像位置が変化してしまうという問題があった。
Incidentally, the dichroic mirrors 11 each made of separate flat glass.
2a, 112b, 112c and the absorption filter 113a,
Since 113b and 113c have a manufacturing error, there is a problem that the parallelism of the front and back surfaces changes every time the filter units 110A, 110B and 110C are switched, and the image forming position in the eyepiece lens field of view changes.

【0014】図5は平面ガラスの断面形状を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional shape of the flat glass.

【0015】図5に示す表裏面に平行度誤差がある平面
ガラスを光路内に挿入した場合、平面ガラスへの入射光
束と出射光束との相互の偏角γは γ=sin(n・sinα)−α (1) で求められる。ここで、αは平面ガラスの表裏面の平行
度誤差、nは平面ガラスの屈折率である。
When a flat glass having a parallelism error between the front and back surfaces shown in FIG. 5 is inserted into the optical path, the mutual deflection angle γ between the light beam incident on the flat glass and the light beam emitted therefrom is γ = sin (n · sin α) −α (1) Here, α is the parallelism error between the front and back surfaces of the flat glass, and n is the refractive index of the flat glass.

【0016】対物レンズと接眼レンズとの間の光路上に
はダイクロイックミラーと吸収フィルタとが配置される
(図1参照)ので、偏角は最大で2・γとなる。
Since the dichroic mirror and the absorption filter are arranged on the optical path between the objective lens and the eyepiece (see FIG. 1), the declination becomes 2.multidot..gamma.

【0017】更に、他のフィルタユニットに切り換えら
れたとき(例えばフィルタユニット110aからフィル
タユニット110bへ切り換えられたとき)には、フィ
ルタユニット間での偏角は最大で4・γとなる。
Further, when the filter unit is switched to another filter unit (for example, when the filter unit is switched from the filter unit 110a to the filter unit 110b), the declination between the filter units is 4 · γ at the maximum.

【0018】(1)式において、α=10′、n=1.
52とすると、γ=5′となるので、フィルタユニット
の切り換えに伴う偏角は最大で20′となる。
In the equation (1), α = 10 ′, n = 1.
If 52, γ = 5 ′, so that the declination associated with the switching of the filter unit is 20 ′ at the maximum.

【0019】通常対物レンズと鏡筒レンズとの間はアフ
ォーカルに構成されているので、フィルタユニット切り
換えに伴う接眼レンズ視野内での像の移動量δは δ=f・4・γ (2) で求められる。ここで、fは鏡筒レンズ(図1参照)の
焦点距離である。
Normally, since the space between the objective lens and the lens barrel is afocal, the moving amount δ of the image in the field of the eyepiece due to the switching of the filter unit is δ = f · 4 · γ (2) Is required. Here, f is the focal length of the lens barrel (see FIG. 1).

【0020】(2)式において、f=200mmとする
と、δ 0.9mmとなり、細胞内の2つの蛍光の位置
を正確に把握するのは難しい。
In the equation (2), when f = 200 mm, δ is 0.9 mm, and it is difficult to accurately grasp the positions of the two fluorescences in the cell.

【0021】移動量δを小さくするためには、ダイクロ
イックミラーと吸収フィルタを構成する平面ガラスの表
裏面の平行度誤差を小さくすればよいが、製造に手間が
かかり、製造コストが高くなってしまうという問題があ
る。
In order to reduce the amount of movement δ, it is necessary to reduce the parallelism error between the front and back surfaces of the flat glass constituting the dichroic mirror and the absorption filter, but it takes time and effort to manufacture and increases the manufacturing cost. There is a problem.

【0022】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はフィルタユニットの切り換えに伴
う像の移動がなく、しかも製造に手間がかからない安価
な落射型蛍光照明装置及びそのフィルタユニットを提供
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 inexpensive epi-illumination type fluorescent lighting device which does not require movement of an image due to switching of a filter unit and which does not require much time for manufacturing, and a filter unit therefor. It is to provide.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の発明は、照明光を発する光源と、照明
光を集光するコレクタレンズと、照明光のうちの所望の
波長の光を透過させる励起フィルタと、前記励起フィル
タを通過した光を反射させ、試料で励起された蛍光を透
過させるダイクロイックミラーと、前記蛍光だけを透過
させる吸収フィルタとを備える顕微鏡の落射型蛍光照明
装置において、前記ダイクロイックミラーは1枚の第1
の透光基板と、この第1の透光基板上の異なる位置に形
成された、互いに異なる波長選択特性を有する複数の薄
膜とで構成され、前記吸収フィルタは1枚の第2の透光
基板と、この第2の透光基板上の異なる位置に形成され
た、互いに異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで
構成され、前記ダイクロイックミラー及び前記吸収フィ
ルタは、それぞれ前記複数の薄膜を選択的に顕微鏡光路
に挿入可能に構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a light source that emits illumination light, a collector lens that collects illumination light, and a desired wavelength of the illumination light. An incident-light fluorescent illumination device for a microscope, comprising: an excitation filter that transmits light; a dichroic mirror that reflects light passing through the excitation filter and transmits fluorescence excited by the sample; and an absorption filter that transmits only the fluorescence. Wherein the dichroic mirror is a single first mirror.
, And a plurality of thin films formed at different positions on the first light-transmitting substrate and having different wavelength selection characteristics, wherein the absorption filter is a single second light-transmitting substrate. And a plurality of thin films formed at different positions on the second light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics. The dichroic mirror and the absorption filter selectively apply the plurality of thin films, respectively. And is configured to be insertable into a microscope optical path.

【0024】ダイクロイックミラーは1枚の第1の透光
基板と、この第1の透光基板上の異なる位置に形成され
た、互いに異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで
構成され、吸収フィルタは1枚の第2の透光基板と、こ
の第2の透光基板上の異なる位置に形成された、互いに
異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで構成され、
ダイクロイックミラー及び吸収フィルタは、それぞれ複
数の薄膜を選択的に顕微鏡光路に挿入可能に構成されて
いるので、第1の透光基板及び第2の透光基板の表裏面
の平行度誤差による光軸の偏角が生じない。また、ダイ
クロイックミラー及び吸収フィルタを容易に製造するこ
とができる。
The dichroic mirror is composed of one first light-transmitting substrate, and a plurality of thin films formed at different positions on the first light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics. Is composed of one second light-transmitting substrate and a plurality of thin films formed at different positions on the second light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics,
Since the dichroic mirror and the absorption filter are each configured so that a plurality of thin films can be selectively inserted into the optical path of the microscope, the optical axis due to the parallelism error between the front and back surfaces of the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate. Does not occur. Further, the dichroic mirror and the absorption filter can be easily manufactured.

【0025】請求項2に記載の発明は、照明光のうちの
所望の波長の光を透過させる励起フィルタと、前記励起
フィルタを通過した光を反射させ、試料で励起された蛍
光を透過させるダイクロイックミラーと、前記蛍光だけ
を透過させる吸収フィルタとを備える落射型蛍光照明装
置のフィルタユニットにおいて、前記ダイクロイックミ
ラーは1枚の第1の透光基板と、この第1の透光基板上
の異なる位置に形成された、互いに異なる波長選択特性
を有する複数の薄膜とで構成され、前記吸収フィルタは
1枚の第2の透光基板と、この第2の透光基板上の異な
る位置に形成された、互いに異なる波長選択特性を有す
る複数の薄膜とで構成されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an excitation filter that transmits light of a desired wavelength out of illumination light, and a dichroic that reflects light passing through the excitation filter and transmits fluorescence excited by a sample. In a filter unit of an epi-illumination type fluorescent lighting device including a mirror and an absorption filter that transmits only the fluorescent light, the dichroic mirror includes one first light-transmitting substrate and different positions on the first light-transmitting substrate. And a plurality of thin films having wavelength selection characteristics different from each other, wherein the absorption filter is formed in one second light-transmitting substrate and at different positions on the second light-transmitting substrate. , And a plurality of thin films having mutually different wavelength selection characteristics.

【0026】ダイクロイックミラーは1枚の第1の透光
基板と、この第1の透光基板上の異なる位置に形成され
た、互いに異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで
構成され、吸収フィルタは1枚の第2の透光基板と、こ
の第2の透光基板上の異なる位置に形成された、互いに
異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで構成される
ので、第1の透光基板及び第2の透光基板の表裏面の平
行度誤差による光軸の偏角が生じない。また、ダイクロ
イックミラー及び吸収フィルタを容易に製造することが
できる。
The dichroic mirror is composed of one first light-transmitting substrate and a plurality of thin films formed at different positions on the first light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics. Is composed of one second light-transmitting substrate and a plurality of thin films formed at different positions on the second light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics. No declination of the optical axis occurs due to a parallelism error between the front and back surfaces of the substrate and the second translucent substrate. Further, the dichroic mirror and the absorption filter can be easily manufactured.

【0027】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の顕微鏡の落射型蛍光照明装置において、前記ダイクロ
イックミラーと前記吸収フィルタとを一体的に固定する
筐体を更に有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the epi-illumination type fluorescent illuminating apparatus for a microscope according to the first aspect, a housing for integrally fixing the dichroic mirror and the absorption filter is further provided. I do.

【0028】ダイクロイックミラーと吸収フィルタとを
一体的に固定する筐体を更に有するので、ダイクロイッ
クミラー及び吸収フィルタを確実に保持できる。
[0028] Since there is further provided a housing for integrally fixing the dichroic mirror and the absorption filter, the dichroic mirror and the absorption filter can be securely held.

【0029】なお、本明細書で記す「薄膜」とは、所望
の波長領域の光を透過(又は反射)するために、特性の
異なる複数の薄膜を積層して構成されるものを含む。
The term "thin film" described in this specification includes a film formed by laminating a plurality of thin films having different characteristics in order to transmit (or reflect) light in a desired wavelength range.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図1はこの発明の第1実施形態に係る落射
型蛍光照明装置を用いた蛍光顕微鏡の光学系を示す構成
図、図2は落射型蛍光照明装置のフィルタユニットの斜
視図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical system of a fluorescence microscope using an epi-illumination type fluorescent lighting device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a filter unit of the epi-illumination type fluorescent lighting device.

【0032】蛍光顕微鏡の光学系は、光源1と、コレク
タレンズ2と、フィルタユニット10と、対物レンズ4
と、鏡筒レンズ5と、プリズム6と、接眼レンズ7とを
備える。
The optical system of the fluorescence microscope includes a light source 1, a collector lens 2, a filter unit 10, and an objective lens 4.
, A lens barrel 5, a prism 6, and an eyepiece 7.

【0033】フィルタユニット10は熱線吸収フィルタ
3と、励起フィルタ11と、ダイクロイックミラー12
と、吸収フィルタ13とで構成され、筐体15に一体的
に固定されている。
The filter unit 10 includes a heat ray absorbing filter 3, an excitation filter 11, and a dichroic mirror 12.
And an absorption filter 13 and are integrally fixed to the housing 15.

【0034】励起フィルタ11は3つの励起フィルタ1
1a,11b,11cで構成され、各励起フィルタ11
a,11b,11cは光源1からの照明光学系光路と直
交する筐体15の側面に所定の間隔をおいて設けられて
いる。各励起フィルタ11a,11b,11cは互いに
異なる波長の励起光を励起させる。
The excitation filter 11 includes three excitation filters 1
1a, 11b, and 11c.
Reference numerals a, 11b, and 11c are provided at predetermined intervals on the side surface of the housing 15 orthogonal to the optical path of the illumination optical system from the light source 1. Each of the excitation filters 11a, 11b, and 11c excites excitation light having a different wavelength.

【0035】ダイクロイックミラー12は励起フィルタ
11a,11b,11cおよび吸収フィルタ13に対し
て45゜傾けて設けられ、対物レンズ4の光路に対して
挿脱可能に配置されている。このダイクロイックミラー
12は励起光を反射し蛍光を透過させる。
The dichroic mirror 12 is provided at an angle of 45 ° with respect to the excitation filters 11a, 11b, 11c and the absorption filter 13, and is arranged so as to be insertable into and removable from the optical path of the objective lens 4. The dichroic mirror 12 reflects the excitation light and transmits the fluorescence.

【0036】ダイクロイックミラー12は1枚のガラス
ブランク(第1の透光基板)20と、このガラスブラン
ク20に形成され、互いに異なる波長選択特性を有する
3つの薄膜20a,20b,20cとで構成される。
The dichroic mirror 12 includes one glass blank (first light-transmitting substrate) 20 and three thin films 20a, 20b, and 20c formed on the glass blank 20 and having mutually different wavelength selection characteristics. You.

【0037】3つの薄膜20a,20b,20cはガラ
スブランク20の表面に励起フィルタ11a,11b,
11cと同間隔に形成されている。
The three thin films 20a, 20b, 20c are provided on the surface of the glass blank 20 with the excitation filters 11a, 11b,
11c are formed at the same interval.

【0038】薄膜20a,20b,20cは金属化合物
例えばフッ化マグネシウムや酸化アルミニウム等をそれ
ぞれ蒸着して形成され、蒸着される金属の種類によって
波長選択特性が異なる。
The thin films 20a, 20b, and 20c are formed by evaporating a metal compound such as magnesium fluoride or aluminum oxide, and have different wavelength selection characteristics depending on the type of metal to be evaporated.

【0039】吸収フィルタ13は、筐体15の上面に設
けられ、ダイクロイックミラー12とともに対物レンズ
4の光路に挿脱可能に配置される。この吸収フィルタ1
3は蛍光に混ざった励起光をカットする。
The absorption filter 13 is provided on the upper surface of the housing 15 and is arranged so as to be insertable into and removable from the optical path of the objective lens 4 together with the dichroic mirror 12. This absorption filter 1
3 cuts the excitation light mixed with the fluorescence.

【0040】吸収フィルタ13は1枚のガラスブランク
(第2の透光基板)30と、このガラスブランク30に
形成され、異なる波長選択特性を有する3つの薄膜30
a,30b,30cとで構成される。
The absorption filter 13 is composed of one glass blank (second light transmitting substrate) 30 and three thin films 30 formed on the glass blank 30 and having different wavelength selection characteristics.
a, 30b, and 30c.

【0041】3つの薄膜30a,30b,30cはガラ
スブランク30の表面に励起フィルタ11a,11b,
11cと同間隔に形成されている。
The three thin films 30a, 30b, 30c are provided on the surface of the glass blank 30 with the excitation filters 11a, 11b,
11c are formed at the same interval.

【0042】薄膜30a,30b,30cは金属化合物
例えばフッ化マグネシウムや酸化アルミニウム等をそれ
ぞれ蒸着して形成され、蒸着される金属の種類によって
波長選択特性が異なる。
The thin films 30a, 30b, and 30c are formed by evaporating a metal compound, such as magnesium fluoride or aluminum oxide, and have different wavelength selection characteristics depending on the type of metal to be evaporated.

【0043】次に顕微鏡の落射型蛍光照明装置の動作を
図1及び図2を参照して説明する。
Next, the operation of the epi-illumination type fluorescent illumination device of the microscope will be described with reference to FIGS.

【0044】光源1から出射された照明光はコレクタレ
ンズ2によって集光され、更に熱線吸収フィルタ3によ
って熱源となる長波長側の光がカットされ、フィルタユ
ニット10に入射する。
The illumination light emitted from the light source 1 is condensed by the collector lens 2, and the long-wavelength light serving as a heat source is cut off by the heat ray absorbing filter 3, and then enters the filter unit 10.

【0045】照明光は、励起フィルタ11aによって所
望の波長の励起光だけが透過し、ダイクロイックミラー
12の薄膜20aに入射する。
As for the illumination light, only the excitation light having a desired wavelength is transmitted by the excitation filter 11a and is incident on the thin film 20a of the dichroic mirror 12.

【0046】薄膜20aでは更に所望の波長の励起光だ
けが90゜偏向され、対物レンズ4へ導かれる。対物レ
ンズ4を通った励起光は、対物レンズ4の光路上に置か
れた試料8に照明される。
In the thin film 20 a, only the excitation light having a desired wavelength is further deflected by 90 ° and guided to the objective lens 4. The excitation light having passed through the objective lens 4 illuminates a sample 8 placed on the optical path of the objective lens 4.

【0047】この励起光によって、試料8中の蛍光物質
が励起され、励起光より波長の長い蛍光が発生する。
The excitation light excites the fluorescent substance in the sample 8 and generates fluorescence having a longer wavelength than the excitation light.

【0048】蛍光は励起光とともに逆の光路を通って再
び対物レンズ4へ導かれる。対物レンズ4に入射した蛍
光は、ダイクロイックミラー12の薄膜20aに入射
し、薄膜20aを透過し、吸収フィルタ30aに入射す
る。
The fluorescent light is guided again to the objective lens 4 through the reverse optical path together with the excitation light. The fluorescence that has entered the objective lens 4 enters the thin film 20a of the dichroic mirror 12, passes through the thin film 20a, and enters the absorption filter 30a.

【0049】吸収フィルタ30aでは蛍光に混ざった励
起光がカットされ、蛍光だけが鏡筒レンズ5、プリズム
6を通って接眼レンズ7に入射し、蛍光像として観察さ
れる。
In the absorption filter 30a, the excitation light mixed with the fluorescent light is cut off, and only the fluorescent light enters the eyepiece 7 through the lens barrel 5 and the prism 6, and is observed as a fluorescent image.

【0050】別の波長の励起光で試料8を照明するとき
には、筐体15を対物レンズ4の光路と直交する面内で
移動させてフィルタユニット10を切り換える。
When illuminating the sample 8 with excitation light of another wavelength, the housing 15 is moved in a plane orthogonal to the optical path of the objective lens 4 to switch the filter unit 10.

【0051】例えば、励起フィルタ11bを用いるとき
には、フィルタユニット10(筐体15)を矢印bで示
す方向へ移動させ、励起フィルタ11bと照明光学系の
光路とを一致させる。
For example, when using the excitation filter 11b, the filter unit 10 (casing 15) is moved in the direction shown by the arrow b so that the excitation filter 11b and the optical path of the illumination optical system are made to coincide.

【0052】フィルタユニット10の切り換えに伴っ
て、励起フィルタ11bと対応するダイクロイックミラ
ー12の薄膜20b及び吸収フィルタ13の薄膜30b
が対物レンズ4の光路上にセットされる。
With the switching of the filter unit 10, the thin film 20b of the dichroic mirror 12 and the thin film 30b of the absorption filter 13 corresponding to the excitation filter 11b
Is set on the optical path of the objective lens 4.

【0053】更に、別の波長の励起光で試料8を照明す
るときには、フィルタユニット10を矢印cで示す方向
へ移動させ、励起フィルタ11cと照明光学系の光路と
を一致させればよい。
Further, when illuminating the sample 8 with excitation light of another wavelength, the filter unit 10 may be moved in the direction shown by the arrow c so that the excitation filter 11c and the optical path of the illumination optical system coincide.

【0054】この実施形態によれば、薄膜20a,20
b,20c,30a,30b,30cはそれぞれ1枚の
ダイクロイックミラー12及び吸収フィルタ13のガラ
スブランク20,30によって構成されるので、ガラス
ブランク20,30の平行度を出すための精度の高い加
工を必要とせず、フィルタユニット10を安価に製造で
きるとともに、偏角γが一定となりフィルタユニット1
0の切り換えに伴う接眼レンズ視野内での像の移動がな
くなる。
According to this embodiment, the thin films 20a, 20a
Since b, 20c, 30a, 30b, and 30c are each constituted by one dichroic mirror 12 and glass blanks 20 and 30 of the absorption filter 13, high-precision processing for obtaining parallelism between the glass blanks 20 and 30 is performed. The filter unit 10 can be manufactured at a low cost without the necessity, and the declination γ becomes constant,
The movement of the image within the eyepiece field of view due to the switching of 0 is eliminated.

【0055】図3はこの発明の第2実施形態に係る落射
型蛍光照明装置を用いたコンフォーカル顕微鏡の光学系
を示す図であり、図1と同一部材には同一符号を付して
その説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram showing an optical system of a confocal microscope using an epi-illumination type fluorescent illumination device according to a second embodiment of the present invention. Is omitted.

【0056】コンフォーカル顕微鏡の光学系は、光源5
1と、リレーレンズ52と、ダイクロイックミラー12
と、XYスキャナ53と、対物レンズ4と、コリメート
レンズ54と、吸収フィルタ13と、コレクタレンズ5
5と、蛍光検出器56とを備える。
The optical system of the confocal microscope includes a light source 5
1, a relay lens 52, and a dichroic mirror 12
XY scanner 53, objective lens 4, collimating lens 54, absorption filter 13, collector lens 5
5 and a fluorescence detector 56.

【0057】光源51は励起フィルタを内蔵するレーザ
光源であり、ステージ60上に載置された試料8を照射
する。光源51としては複数のレーザ光を出射できるマ
ルチラインタイプのものを用いる。
The light source 51 is a laser light source having a built-in excitation filter, and irradiates the sample 8 placed on the stage 60. As the light source 51, a multi-line type light source that can emit a plurality of laser beams is used.

【0058】XYスキャナ53は試料8上で励起レーザ
光を所定の走査速度で二次元走査する。
The XY scanner 53 two-dimensionally scans the sample 8 with the excitation laser beam at a predetermined scanning speed.

【0059】対物レンズはXYスキャナ53で反射され
たレーザ光を試料に集光させる。
The objective lens focuses the laser beam reflected by the XY scanner 53 on the sample.

【0060】コレクタレンズ55は吸収フィルタ13と
蛍光検出器56との間に配置され、蛍光を集光させる。
The collector lens 55 is disposed between the absorption filter 13 and the fluorescence detector 56 and collects the fluorescence.

【0061】蛍光検出器56は対物レンズ4の焦点面と
共役な位置に配置され、コレクタレンズ55を通った蛍
光を検出し、光強度を表す電気信号に変換する。
The fluorescence detector 56 is arranged at a position conjugate with the focal plane of the objective lens 4, detects the fluorescence passing through the collector lens 55, and converts it into an electric signal representing the light intensity.

【0062】ダイクロイックミラー12と吸収フィルタ
13とは対物レンズ4の光路上にコリメートレンズ54
を挟んで配置され、両者の薄膜20a,20b,20
c,30a,30b,30cを対物レンズ4の光路上で
それぞれ独立に切り換えることができる。
The dichroic mirror 12 and the absorption filter 13 are placed on the optical path of the objective
And the two thin films 20a, 20b, 20
c, 30a, 30b, and 30c can be independently switched on the optical path of the objective lens 4.

【0063】上記構成のコンフォーカル顕微鏡の動作を
図3を参照して説明する。
The operation of the confocal microscope having the above configuration will be described with reference to FIG.

【0064】励起レーザ光はリレーレンズ52を介して
伝達され、ダイクロイックミラー12の薄膜20aによ
って反射される。このレーザ光はXYスキャナ53によ
って二次元走査され、対物レンズ4へ導かれる。対物レ
ンズ4を通ったレーザ光は、対物レンズ4の光路上に置
かれた試料8に照射され、試料8中の蛍光物質を励起し
て蛍光を発生させる。
The excitation laser beam is transmitted through the relay lens 52 and is reflected by the thin film 20a of the dichroic mirror 12. This laser light is two-dimensionally scanned by the XY scanner 53 and guided to the objective lens 4. The laser light that has passed through the objective lens 4 is applied to a sample 8 placed on the optical path of the objective lens 4 and excites a fluorescent substance in the sample 8 to generate fluorescence.

【0065】蛍光は励起レーザ光とともに対物レンズ4
からXYスキャナ53へと光路を逆行し、ダイクロイッ
クミラー12の薄膜20aで励起レーザ光と分離され
る。
The fluorescent light is emitted from the objective lens 4 together with the excitation laser light.
From the laser beam to the XY scanner 53, and is separated from the excitation laser beam by the thin film 20a of the dichroic mirror 12.

【0066】薄膜20aを透過した蛍光はコリメートレ
ンズ54、吸収フィルタ13を通りコレクタレンズ55
で集光され、蛍光検出器56で検出される。
The fluorescent light transmitted through the thin film 20a passes through the collimator lens 54 and the absorption filter 13 and the collector lens 55
And is detected by the fluorescence detector 56.

【0067】別の波長の励起光で試料8を照明するとき
には、例えばダイクロイックミラー12を対物レンズ4
の光路と直交する方向へ移動させ、対物レンズ4の光路
上に位置する薄膜20aを薄膜20bへ切り換えればよ
い。
When illuminating the sample 8 with excitation light of another wavelength, for example, the dichroic mirror 12 is
Is moved in a direction orthogonal to the optical path of the objective lens 4 and the thin film 20a located on the optical path of the objective lens 4 is switched to the thin film 20b.

【0068】この第2実施形態によれば、ダイクロイッ
クミラー12と吸収フィルタ13とを対物レンズ4の光
路上でそれぞれ独立に切り換えることができるので、ダ
イクロイックミラー12と吸収フィルタ13とにそれぞ
れ3個の薄膜20a,20b,20cおよび薄膜30
a,30b,30cが形成されているときには、9通り
の組み合わせができるようになり、少ないダイクロイッ
クミラー12等で多くの蛍光観察を行うことができる。
According to the second embodiment, the dichroic mirror 12 and the absorption filter 13 can be independently switched on the optical path of the objective lens 4, so that three dichroic mirrors 12 and three absorption filters 13 are provided. Thin films 20a, 20b, 20c and thin film 30
When a, 30b, and 30c are formed, nine combinations can be performed, and many fluorescent observations can be performed with a small number of dichroic mirrors 12 and the like.

【0069】なお、第1実施形態で励起フィルタ11
a,11b,11cは別体となっているが、ダイクロイ
ックミラー12や吸収フィルタ13と同様に1枚のガラ
スブランクに3つの薄膜で形成するようにしてもよい。
In the first embodiment, the excitation filter 11
Although a, 11b and 11c are separate bodies, they may be formed of three thin films on one glass blank like the dichroic mirror 12 and the absorption filter 13.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上に説明したように請求項1記載の発
明の顕微鏡の落射型照明装置によれば、第1の透光基板
及び第2の透光基板の表裏面の平行度誤差による光軸の
偏角が生じず、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタ
を切り換えて顕微鏡光路に挿入したとき、接眼レンズ視
野内での像の移動が発生しない。また、ダイクロイック
ミラー及び吸収フィルタの製造が容易となり、製造コス
トが低減される。
As described above, according to the epi-illumination type illumination device for a microscope according to the first aspect of the present invention, the light due to the parallelism error between the front and back surfaces of the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate. When the dichroic mirror and the absorption filter are switched and inserted into the optical path of the microscope, no image shift occurs in the field of view of the eyepiece when there is no declination of the axis. Further, the production of the dichroic mirror and the absorption filter becomes easy, and the production cost is reduced.

【0071】請求項2記載の発明の落射型照明装置のフ
ィルタユニットによれば、第1の透光基板及び第2の透
光基板の表裏面の平行度誤差による光軸の偏角が生じ
ず、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタを切り換え
たとき、接眼レンズ視野内での像の移動が発生しない。
また、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタの製造が
容易となり、製造コストが低減される。
According to the filter unit of the epi-illumination device according to the second aspect of the present invention, no declination of the optical axis occurs due to the parallelism error between the front and back surfaces of the first and second light transmitting substrates. When the dichroic mirror and the absorption filter are switched, the image does not move within the eyepiece field.
Further, the production of the dichroic mirror and the absorption filter becomes easy, and the production cost is reduced.

【0072】請求項3記載の発明の顕微鏡の落射型照明
装置によれば、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタ
を確実に保持でき、切換操作を迅速に行える、使い易い
ものとなる。
According to the epi-illumination device for a microscope according to the third aspect of the present invention, the dichroic mirror and the absorption filter can be securely held, the switching operation can be performed quickly, and the device is easy to use.

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

【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る落射型蛍
光照明装置を用いた蛍光顕微鏡の光学系を示す構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical system of a fluorescence microscope using an epi-illumination type fluorescent lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は落射型蛍光照明装置のフィルタユニット
の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a filter unit of the epi-illumination type fluorescent lighting device.

【図3】図3はこの発明の第2実施形態に係る落射型蛍
光照明装置を用いたコンフォーカル顕微鏡の光学系を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an optical system of a confocal microscope using an epi-illumination type fluorescent lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図4は従来のフィルタユニットの斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view of a conventional filter unit.

【図5】図5は平面ガラスの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the flat glass.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 コレクタレンズ 11,11a〜11c 励起フィルタ 12 ダイクロイックミラー 13 吸収フィルタ 15 筐体 20 ガラスブランク(第1の透光基板) 20a〜20c 薄膜 30 ガラスブランク(第2の透光基板) 30a〜30c 薄膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Collector lens 11, 11a-11c Excitation filter 12 Dichroic mirror 13 Absorption filter 15 Case 20 Glass blank (1st light transmission board) 20a-20c Thin film 30 Glass blank (2nd light transmission board) 30a-30c Thin film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明光を発する光源と、照明光を集光す
るコレクタレンズと、照明光のうちの所望の波長の光を
透過させる励起フィルタと、前記励起フィルタを通過し
た光を反射させ、試料で励起された蛍光を透過させるダ
イクロイックミラーと、前記蛍光だけを透過させる吸収
フィルタとを備える顕微鏡の落射型蛍光照明装置におい
て、 前記ダイクロイックミラーは1枚の第1の透光基板と、
この第1の透光基板上の異なる位置に形成された、互い
に異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで構成さ
れ、 前記吸収フィルタは1枚の第2の透光基板と、この第2
の透光基板上の異なる位置に形成された、互いに異なる
波長選択特性を有する複数の薄膜とで構成され、 前記
ダイクロイックミラー及び前記吸収フィルタは、それぞ
れ前記複数の薄膜を選択的に顕微鏡光路に挿入可能に構
成されていることを特徴とする顕微鏡の落射型蛍光照明
装置。
A light source that emits illumination light, a collector lens that collects the illumination light, an excitation filter that transmits light of a desired wavelength of the illumination light, and a light that passes through the excitation filter is reflected. A dichroic mirror that transmits fluorescence excited by the sample and an epi-illumination type fluorescent illumination device of a microscope including an absorption filter that transmits only the fluorescence, wherein the dichroic mirror includes one first light-transmitting substrate,
A plurality of thin films formed at different positions on the first light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics, wherein the absorption filter comprises one second light-transmitting substrate;
And a plurality of thin films having different wavelength selection characteristics formed at different positions on the light-transmitting substrate. The dichroic mirror and the absorption filter each selectively insert the plurality of thin films into a microscope optical path. An epi-illumination fluorescent illumination device for a microscope, characterized in that it is configured to be capable of being used.
【請求項2】 照明光のうちの所望の波長の光を透過さ
せる励起フィルタと、前記励起フィルタを通過した光を
反射させ、試料で励起された蛍光を透過させるダイクロ
イックミラーと、前記蛍光だけを透過させる吸収フィル
タとを備える落射型蛍光照明装置のフィルタユニットに
おいて、 前記ダイクロイックミラーは1枚の第1の透光基板と、
この第1の透光基板上の異なる位置に形成された、互い
に異なる波長選択特性を有する複数の薄膜とで構成さ
れ、 前記吸収フィルタは1枚の第2の透光基板と、この第2
の透光基板上の異なる位置に形成された、互いに異なる
波長選択特性を有する複数の薄膜とで構成されることを
特徴とする落射型蛍光照明装置のフィルタユニット。
2. An excitation filter for transmitting light of a desired wavelength of illumination light, a dichroic mirror for reflecting light passing through the excitation filter and transmitting fluorescence excited by a sample, and In a filter unit of an epi-illumination type fluorescent lighting device comprising: an absorption filter that transmits light, the dichroic mirror includes one first light-transmitting substrate;
A plurality of thin films formed at different positions on the first light-transmitting substrate and having mutually different wavelength selection characteristics, wherein the absorption filter comprises one second light-transmitting substrate;
And a plurality of thin films having different wavelength selection characteristics formed at different positions on the light-transmitting substrate.
【請求項3】 前記ダイクロイックミラーと前記吸収フ
ィルタとを一体的に固定する筐体を更に有することを特
徴とする請求項1に記載の顕微鏡の落射型蛍光照明装
置。
3. The epi-illumination type fluorescent illumination device for a microscope according to claim 1, further comprising a housing for integrally fixing said dichroic mirror and said absorption filter.
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