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DLP式スリット光走査顕微鏡 コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P07A013114
整理番号 422
掲載日 2008年2月22日
出願番号 特願2005-094188
公開番号 特開2006-276377
登録番号 特許第4538633号
出願日 平成17年3月29日(2005.3.29)
公開日 平成18年10月12日(2006.10.12)
登録日 平成22年7月2日(2010.7.2)
発明者
  • 寺川 進
  • 櫻井 孝司
  • 若園 佳彦
  • 山本 清二
出願人
  • 学校法人浜松医科大学
発明の名称 DLP式スリット光走査顕微鏡 コモンズ 外国出願あり
発明の概要

【課題】 DMDの制御の下にスリット光を照射して、スリット光照明を実現し、標本上の照明光の位置及び範囲並びに標本を照射するスリットの厚さ(太さ)を容易に調整することができるDLP式スリット光走査顕微鏡を提供する。
【解決手段】 レーザ光は凹レンズ2で発散され凸レンズ3によって超高開口数対物レンズ7の後焦点面に集束される。DMD装置4ではスリット状にマイクロミラーがオン制御される。スリット光はダイクロイックミラー5で反射され、後焦点面を通過して超高開口数対物レンズ7に入射し、屈折されてカバーガラス8上の細胞などの標本に達する。標本には斜めに入射しスリット状に切断面が照射される。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


細胞などの標本を観察する場合、斜め切断面を照明し、その部分を観察するためのスリット光照明を行う顕微鏡が供されている。標本によってその斜め切断面およびその位置を移動させて観察することが分析する上で必要な場合がある。
従来はスリット光照明を実現する方法として、顕微鏡の光路の中間にスリット状に開けられたマスクなどを挿入して実現している。



本件発明者は、スリット光照明の極薄光を実現する極薄照明発生装置を既に提案している(特許文献1)。
これによれば、従来達成できなかった極めて薄い極薄照明光を発生でき、照明領域が極めて小さく、しかも照度の低下も招くことのないスリット光を照明でき、細胞や細胞の切断・断層像を観察するのに極めて有効である。
これは、第1,第2のスリットを設け、スリット光を絞って実現するものであるが、スリットの位置,幅,長さを変えることを想定した場合、その都度、スリット光を照明するための光路条件を満たしつつスリットを変更しなければならない。



特許文献2はスリット形状に類する照明の走査を行う顕微鏡を開示している。
これは光の使用効率を高め、撮影時間の短縮化を目的としたコンフォーカル顕微鏡であり、走査対象にマルチスリットラインの走査を行って、断面画像を得るものである。マルチスリットの走査手段としてガルバノメータやデジタルマイクロミラー装置を用いた例が開示されており、後者のデジタルマイクロミラー装置ではマルチスリットのスリットに相当する場所のミラーをオン状態になるように制御している。
しかしながら、特許文献2は、スリット光照明方式とは異なる共焦点方式の顕微鏡であり、光学系の構成が異なるものである。標本位置の焦点に対し共役の焦点面が形成されるように光学系が構成されるのに対し、スリット光照明では極めて狭いスリット光が標本を斜めに照射するように光学系が構成される。
また、マルチライン走査によって画像全体を見るもので、細胞の所定の狭い領域の斜め断面像を観察することはできない。



引用文献3は、スリット形状に類する照明の走査を行う点が一部記載されている光照射切り替え方法を開示している。
この引用文献3の図4(b)にはミラーを移動することによって斜めから試料溶液に光を照射する構成が記載されている。
しかしながら、この斜めから照射する方法はミラーを移動させることによる方法のみであり、どのような装置や動作を用いるかの具体的構成の開示はない。

【特許文献1】特開2005-24597号公報

【特許文献2】特開2003-167197号公報

【特許文献3】特許3093145号

産業上の利用分野


本発明は、DMDの制御によってスリット光照明を行うDLP式スリット光走査顕微鏡に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
レーザ光源と、
前記レーザ光源からの光を発散する第1レンズ系と、
前記第1レンズ系で発散された光束を、対物レンズ系の後焦点面に集束させる第2レンズ系と、
前記第2レンズ系からの光が入射し、多数のマイクロミラーのオンオフ制御によって光を反射するDMD装置と、
前記DMD装置からの反射光を入射して光路を変更するダイクロイックミラーと、
前記ダイクロイックミラーからの光を入射する前記対物レンズ系と、
前記対物レンズ系の前側に配置されたカバーガラスと、
前記カバーガラスに搭載された標本からの光が、前記対物レンズ系および前記ダイクロイックミラーを通過し、該光を結像させる第3レンズ系と、
前記第3レンズ系で結像された前記標本の像を観察するための観察手段とを備え、
前記DMD装置のマイクロミラーをスリット形状でオン制御して前記標本にスリット光照明を行い、かつ前記スリット形状でオン制御されるマイクロミラーを、平行移動させることにより前記標本でのスリット光照明位置を移動させることを特徴とするDLP式スリット光走査顕微鏡。

【請求項2】
前記第2レンズ系は前記第1レンズ系と前記DMD装置の間に凸レンズを配置して前記対物レンズ系の後焦点面に集束させることを特徴とする請求項1記載のDLP式スリット光走査顕微鏡。

【請求項3】
前記第2レンズ系は前記第1レンズ系と前記DMD装置の間に凸レンズを配置して平行光にし、前記DMD装置とダイクロイックミラーの間にさらに凸レンズを配置して前記対物レンズ系の後焦点面に集束させることを特徴とする請求項1記載のDLP式スリット光走査顕微鏡。

【請求項4】
レーザ光源と、
前記レーザ光源からの光を発散する第1レンズ系と、
前記第1レンズ系で発散された光束を平行光にする第2レンズ系と、
前記第2レンズ系からの光が入射し、多数のマイクロミラーのオンオフ制御によって光を反射するDMD装置と、
前記DMD装置からの反射光を入射して光路を変更するダイクロイックミラーと、
前記DMD装置と前記ダイクロイックミラーの間に配置され、光束を対物レンズ系の後焦点面に集束させる集光用レンズ群系と、
前記ダイクロイックミラーからの光を入射する前記対物レンズ系と、
前記対物レンズ系の前側に配置されたカバーガラスと、
前記カバーガラスに搭載された標本からの光が、前記対物レンズ系および前記ダイクロイックミラーを通過し、該光を結像させる第3レンズ系と、
前記第3レンズ系で結像された前記標本の像を観察するための観察手段とを備え、
前記DMD装置のマイクロミラーをリング形状でオン制御し、かつ集光用レンズ群系で前記オン制御されたマイクロミラーからの光を集光することにより前記標本にリング形状のスリット光照明を行い、かつ異なるリング形状のマイクロミラーをオン制御することにより、前記標本におけるリング状スリット光照明の径を変更することを特徴とするDLP式スリット光走査顕微鏡。

【請求項5】
前記集光用レンズ群系は、リング状に配置されたマイクロレンズ群で構成したことを特徴とする請求項4記載のDLP式スリット光走査顕微鏡。

【請求項6】
前記集光用レンズ群系は、トーリックレンズを用いたことを特徴とする請求項4記載のDLP式スリット光走査顕微鏡。
産業区分
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005094188thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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