JPH1152251A - 顕微鏡装置 - Google Patents

顕微鏡装置

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Publication number
JPH1152251A
JPH1152251A JP9220982A JP22098297A JPH1152251A JP H1152251 A JPH1152251 A JP H1152251A JP 9220982 A JP9220982 A JP 9220982A JP 22098297 A JP22098297 A JP 22098297A JP H1152251 A JPH1152251 A JP H1152251A
Authority
JP
Japan
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illumination system
epi
microscope
optical path
condenser lens
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Withdrawn
Application number
JP9220982A
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English (en)
Inventor
Kunio Toshimitsu
邦夫 利光
Hiroko Saito
浩子 斉藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】落射照明による観察を行うとき、落射照明によ
る光が透過照明系から戻らない顕微鏡装置を提供する。 【解決手段】 試料51を載置するステージ50と、落
射照明系30と、複数のコンデンサレンズ22〜24を
含む透過照明系10と、ステージ50直下の顕微鏡光路
に複数のコンデンサレンズ22〜24のいずれかを選択
的に配置するコンデンサレンズ部20と、コンデンサレ
ンズ部20を駆動する駆動部25とを備え、落射照明系
30による落射照明観察と透過照明系10による透過照
明観察とが可能な顕微鏡装置において、顕微鏡装置には
観察状態が落射照明系30であるか否かを検出する検出
部45,82と、検出部45,82によって落射照明系
30であることが検出されたとき、駆動部25を駆動
し、コンデンサレンズ22〜24をステージ50直下の
顕微鏡光路から外れた退避位置へ移動させるCPU70
とを付加した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は顕微鏡装置に関
し、特に透過照明及び落射照明による2つの観察ができ
る顕微鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、試料を載置するステージと、複数
の対物レンズを含む落射照明系と、複数のコンデンサレ
ンズを含む透過照明系と、ステージ直下の顕微鏡光路に
複数のコンデンサレンズのいずれかを選択的に配置する
コンデンサレンズ部と、コンデンサレンズ部を駆動する
駆動部とを備え、落射照明系による落射照明観察と透過
照明系による透過照明観察とを行うことができる顕微鏡
装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の顕微鏡装置
を用いて落射照明による観察を行うとき、落射照明によ
る光が試料を透過し、ステージ直下に配置されている透
過照明系のコンデンサレンズ、更にその下方に配置され
ている結像レンズに照明される。
【0004】このとき、対物レンズによって試料面に集
光した照明光がコンデンサレンズや結像レンズで反射
し、反射光が再び試料面で再結像してしまうことがあ
る。
【0005】その結果、反射光が落射照明系へ戻り、結
像に寄与しない光(フレア)が生じたり、コントラスト
が低下したりする。特に落射蛍光観察の場合には、S/
N比を悪化させる大きな原因となっている。
【0006】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は落射照明による観察を行うとき、
落射照明による光が透過照明系から戻らない顕微鏡装置
を提供することである。
【0007】
【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記載の発明の顕微鏡装置は、試料を載置するス
テージと、落射照明系と、コンデンサレンズを含む透過
照明系と、前記ステージ直下の顕微鏡光路に前記コンデ
ンサレンズを配置する切換手段と、前記切換手段を駆動
する駆動手段とを備え、前記落射照明系による落射照明
観察と前記透過照明系による透過照明観察とが可能な顕
微鏡装置において、観察状態が落射照明系であるか否か
を検出するための検出手段と、前記検出手段によって前
記落射照明系であることが検出されたとき、前記駆動手
段を駆動し、前記コンデンサレンズを前記ステージ直下
の顕微鏡光路から外れた退避位置へ移動させる制御手段
とを備えることを特徴とする。
【0008】検出手段によって落射照明系であることが
検出されたとき、コンデンサレンズをステージ直下の顕
微鏡光路から外れた退避位置へ移動させるので、落射照
明系の光がコンデンサレンズで反射して落射照明系へ戻
ることを防止できる。ここで、ステージ直下の顕微鏡光
路から外れた退避位置とは、ステージ直下であっても光
路から外れている場合、光路上にあってもステージ直下
にはない場合及びステージ直下にも光路上にもない場合
を含む位置を意味する。また、ステージ直下とはステー
ジのすぐ下を意味する。
【0009】請求項2の発明の顕微鏡装置は、前記切換
手段は前記顕微鏡光路の光軸と直交する軸に回転可能に
支持された回転体を備え、前記コンデンサレンズは各々
前記回転体の周方向に離間して複数個配置されているこ
とを特徴とする。
【0010】回転体を回転させることによってコンデン
サレンズをステージ直下の顕微鏡光路に選択的に配置で
きるとともに、コンデンサレンズをステージ直下の顕微
鏡光路から外すこともできる。
【0011】請求項3の発明の顕微鏡装置は、請求項2
に記載の顕微鏡装置において、前記複数のコンデンサレ
ンズのうち、高倍率コンデンサレンズの退避位置は、前
記ステージ直下の光路上の位置から180゜回転させた
光路上の位置であることを特徴とする。
【0012】ステージ直下の光路上の位置から180゜
回転させた光路上に高倍率コンデンサレンズを退避させ
るので、高倍率コンデンサレンズをステージ直下から十
分に離すことができる。
【0013】請求項4の発明の顕微鏡装置は、請求項2
に記載の顕微鏡装置において、前記切換手段は反射防止
部材を有し、前記複数のコンデンサレンズの任意の一つ
又は前記反射防止部材を光路に選択的に配置可能とした
ことを特徴とする。
【0014】回転体を回転させることによって反射防止
部材を顕微鏡光路に選択的に配置できるので、落射照明
系からの光による反射が小さくなり、落射照明系への反
射光の戻りを防止できる。
【0015】請求項5の発明の顕微鏡装置は、請求項1
に記載の顕微鏡装置において、前記検出手段は前記落射
照明系内の所定の光学部材の位置を検出することを特徴
とする。
【0016】検出手段は所定の光学部材の位置を検出す
ることによって観察状態が落射照明系であるか否かを検
出することができる。
【0017】請求項6の発明の顕微鏡装置は、請求項5
に記載の顕微鏡装置において、前記光学部材は前記落射
照明系の光源からの光を遮断するシャッタであることを
特徴とする。
【0018】落射照明系の光源からの光を遮断するシャ
ッタが開いているときには落射照明系であることが検出
され、シャッタが閉じているときには透過照明系あるこ
とが検出される。
【0019】請求項7の発明の顕微鏡装置は、請求項5
に記載の顕微鏡装置において、前記光学部材は前記落射
照明系の光源からの光と前記試料からの光とを分離する
フィルタブロックであることを特徴とする。
【0020】フィルタブロックが光路上にあるときには
落射照明系であることが検出され、フィルタブロックが
光路上にないときには透過照明系であることが検出され
る。
【0021】請求項8の発明の顕微鏡装置は、複数の対
物レンズと、これらの対物レンズを光路に選択的に配置
するレボルバと、このレボルバの回転位置検出手段とを
更に備え、前記切換手段は前記コンデンサレンズを複数
個備え、前記制御手段は前記検出手段によって落射照明
系でないことが検出されたとき、前記回転位置検出手段
からの信号に基づいて前記駆動手段を駆動し、前記対物
レンズに適した前記コンデンサレンズを光路へ移動させ
ることを特徴とする。
【0022】落射照明系でないときには、回転位置検出
手段からの信号に基づいて対物レンズに適したコンデン
サレンズが光路上に配置され、透過照明による試料の観
察が可能となる。
【0023】請求項9の発明の顕微鏡装置は、請求項1
に記載の顕微鏡装置において、前記切換手段は、複数の
退避位置を有し、前記制御手段はレボルバに保持された
複数の対物レンズ毎に、それらの対物レンズに適した退
避位置を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【0024】記憶手段は対物レンズ毎に適した退避位置
を記憶しているので、対物レンズに適した退避位置への
素速い切換えを行うことができる。
【0025】
【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。
【0026】図1はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡
装置のブロック構成図、図2はコンデンサレンズ部の拡
大図である。
【0027】顕微鏡装置は、透過照明系10と、落射照
明系30と、ステージ50と、接眼部60と、CPU
(制御手段)70とを備える。
【0028】透過照明系10は、光源11と、コレクタ
レンズ12と、開口絞り13と、結像レンズ14〜16
と、視野絞り17と、ミラー18と、コンデンサレンズ
部(切換手段)20とを備える。
【0029】コレクタレンズ12は光源11からの光を
集め、集めた光を結像レンズ14〜16等の光学素子に
進ませる。
【0030】開口絞り13は光の強さを調節する。
【0031】視野絞り17は光学系の像平面に置いた開
口であり、像の大きさ・形状を決める。
【0032】ミラー18は光源11からの光をステージ
50に載置された試料51に向ける。
【0033】コンデンサレンズ部20はステージ50の
下方に設けられる。コンデンサレンズ部20は顕微鏡光
路の光軸と直交する軸に回転可能に支持された回転体2
1を備える。コンデンサレンズ部20には複数のコンデ
ンサレンズ22〜24が回転体21の周方向に離間して
配置されている。
【0034】コンデンサレンズ部20の回転体21はモ
ータ等の駆動部(駆動手段)25によって回転させる。
このようにして複数のコンデンサレンズ22〜24のい
ずれかが光路に選択的に配置される。この駆動部25は
CPU70によって通電を制御される。
【0035】図1では光路上に高倍率コンデンサレンズ
(例えば、倍率10×以上)22が配置されている。こ
の状態から回転体21を時計方向へ回転させることで低
倍率コンデンサレンズ(例えば、倍率2×又は4×)2
3を光路上に配置でき、逆に回転体21を反時計方向へ
回転させることで極低倍率コンデンサレンズ(例えば、
倍率0.5×又は1×)24を光路上に配置できる。
【0036】コンデンサレンズ部20は検出部26を備
え、検出部26は光路に配置されているコンデンサレン
ズ22〜24の種類を検出する。
【0037】落射照明系30は光源31と、コレクタレ
ンズ32と、開口絞り33と、結像レンズ34,35
と、視野絞り36と、落射蛍光フィルタブロック40
と、対物レンズ37Aとを備える。
【0038】落射蛍光フィルタブロック40は励起フィ
ルタ41と、ダイクロイックミラー42と、バリヤフィ
ルタ43とで構成される。落射蛍光フィルタブロック4
0は例えば4つを一体化した落射蛍光フィルタカセット
FCとして使用される。
【0039】落射蛍光フィルタカセットFCはモータ等
の駆動部44を備え、図面と直交する方向へ移動する。
駆動部44はCPU70によって通電を制御される。
【0040】落射蛍光フィルタカセットFCは検出部
(検出手段)45を備え、検出部45は光路上に配置さ
れている落射蛍光フィルタブロック40の種類及び有無
を検出する。
【0041】コレクタレンズ32と開口絞り33との間
にはシャッタ80が設けられている。このシャッタ80
はモータ等の駆動部81を備え、シャッタ80を開閉さ
せる。駆動部81はCPU70によって通電を制御され
る。
【0042】シャッタ80は検出部(検出手段)82を
備え、検出部82はシャッタ80の開閉を検出する。
【0043】複数の対物レンズ37Aはステージ50の
上方に設けられた電動レボルバ37に取り付けられてい
る。電動レボルバ37はモータ等の駆動部38を備え、
後述する信号入力部72からの指示に基づいて対物レン
ズ37Aを光路上に移動させる。駆動部38はCPU7
0によって通電を制御される。
【0044】電動レボルバ37は検出部(回転位置検出
手段)39を備え、検出部39は光路に配置されている
対物レンズを検出する。
【0045】接眼部60は落射蛍光フィルタカセットF
Cの上方に設けられ、プリズム61と接眼レンズ62と
を備える。
【0046】CPU70には駆動部25,38,44,
81、検出部26,39,45,82、メモリ71及び
信号入力部72が接続されている。
【0047】CPU70は光路に落射蛍光フィルタブロ
ック40が配置されているときは落射照明系30であ
り、光路に落射蛍光フィルタブロック40が配置されて
いないときには透過照明系10であると判断する。
【0048】また、CPU70はシャッタ80が開のと
き落射照明系30であり、閉のとき透過照明系10であ
ると判断する。
【0049】メモリ71にはレボルバ37に保持された
複数の対物レンズ37A毎に、各対物レンズ37Aに適
したコンデンサレンズ22〜24や各対物レンズ37A
に適した退避位置が記憶されている。
【0050】信号入力部72は照明系の選択やレボルバ
37を回転させる指示等を行う。
【0051】透過照明系10による観察の場合、フィル
タブロック40は光路から外される。光源11から出射
された光はコレクタレンズ12、開口絞り13、結像レ
ンズ14、視野絞り17、結像レンズ15を通り、ミラ
ー18で偏向され、結像レンズ16、高倍率コンデンサ
レンズ22を通してステージ50上の試料51に照射さ
れる。この照明光によって得られた像は対物レンズ37
Aを通ってプリズム61に入射し、接眼レンズ62で観
察される。
【0052】信号入力部72からの指示によってレボル
バ37を回転させて対物レンズ37Aを切り換えた場
合、光路に挿入された対物レンズ37Aが検出部39に
よって認識される。
【0053】CPU70はメモリ71に記憶されてい
る、対物レンズ37Aに適したコンデンサレンズ23又
はコンデンサレンズ24に切り換えるように駆動部25
を駆動するとともに、開口絞り13、視野絞り17の設
定を調節する。
【0054】落射照明系による観察の場合、光源31か
ら出射された光はコレクタレンズ32、開口絞り33、
結像レンズ34、視野絞り36、結像レンズ35を通
り、励起フィルタ41によって紫外光だけの照明光とな
り、ダイクロイックミラー42で偏向され、対物レンズ
37Aを通してステージ50上の試料51に照射され
る。この照明光によって得られた蛍光像は光路を逆行
し、対物レンズ37A、ダイクロイックミラー42及び
バリアフィルタ43を通ってプリズム61に入射し、接
眼レンズ62で観察される。
【0055】信号入力部72からの指示によってレボル
バ37を回転させて対物レンズ37Aを切り換えた場
合、光路に挿入された対物レンズ37Aが検出部39に
よって認識される。このとき、対物レンズ37Aに合わ
せて開口絞り33、視野絞り36の設定が調整される。
【0056】CPU70はメモリ71に記憶されてい
る、対物レンズ37Aに適した退避位置にコンデンサレ
ンズ22を移動させるために駆動部25を駆動して回転
体21を180゜回転させる。その結果、コンデンサレ
ンズ22がステージ50の直下の顕微鏡光路から離れ
る。
【0057】この実施形態によれば、コンデンサレンズ
22の表面がステージ50の直下から十分に離れた退避
位置に移動するので、落射照明系30の光は対物レンズ
37Aから試料51に集光した後、コンデンサレンズ2
2の表面に集光せずに拡散する。
【0058】したがって、コンデンサレンズ22からの
反射光の強度が小さくなり、また反射光が試料51で結
像することがなくなり、落射照明系30への光の戻りが
防止されるので、フレアが起きず、コントラストが低下
することもなく、落射蛍光観察のS/N比の悪化が防止
される。
【0059】また、フィルタブロック40又はシャッタ
80によって照明系を判断するので、照明系を間違いな
く検出することができ、操作性が向上する。
【0060】更に、メモリ71には対物レンズ37A毎
に適した退避位置が記憶されているので、対物レンズ3
7Aに適した退避位置への素速い切換えを行うことがで
きる。
【0061】図3はコンデンサレンズ部の第1の変形例
を示す図である。
【0062】このコンデンサレンズ部120は、図2に
示すコンデンサレンズ部20から極低倍率コンデンサレ
ンズ24を取り去るとともに、極低倍率コンデンサレン
ズ24を保持する通路を無くし、凹部127としたもの
である。
【0063】凹部127の底面には光軸と直交しない、
反射防止面(反射防止部材)128が形成されている。
反射防止面128には、例えば細かい溝加工を行った表
面に黒の艶消し塗装が行われたり、ビロード状や細かい
植毛を有する布が貼り付けられたりしている。
【0064】この第1の変形例によれば、光路上に反射
防止面128を選択的に配置することで、上記実施形態
の場合と同様に、反射の影響を小さくすることができ、
落射照明系への光の戻りが防止される。
【0065】図4はコンデンサレンズ部の第2の変形例
を示す図である。
【0066】このコンデンサレンズ部220は、凹部2
27を図3に示す場合よりも深く形成したものである。
【0067】この第2の変形例によれば、凹部227の
底面の、反射防止面228が第1の変形例の場合よりも
更にステージ50の直下から離れるので、より反射の影
響を小さくすることができる。
【0068】図5はコンデンサレンズ部の第3の変形例
を示す図である。
【0069】このコンデンサレンズ部320は、反射防
止面328を回転体321の外周面かつ高倍率コンデン
サレンズ23と極低倍率コンデンサレンズ25との間に
形成したものである。
【0070】反射防止面328は光軸と直交しないよう
に形成され、その表面に第1の変形例と同様の反射防止
処理が施されている。
【0071】この第3の変形例によれば、上記実施形態
及び変形例の場合よりも小さい回転角度で高倍率コンデ
ンサレンズ23及び極低倍率コンデンサレンズ25から
反射防止面328に切り換えることができるので、コン
デンサレンズ部320をより素速く反射防止面328へ
切り換えることができる。
【0072】また、この変形例では反射防止面328が
ステージ50の直下の顕微鏡光路の近傍に配置されるこ
とになるので、対物レンズの種類によっては反射光の影
響を大きく受ける場合が考えられるが、その場合には図
2に示す位置へコンデンサレンズ部328を切り換える
ようにすればよい。
【0073】なお、反射防止面128,228,328
は上記変形例に示した位置に形成する必要はなく、光路
上に配置可能な任意の位置であってもよい。
【0074】さらに、上述の実施形態においては、コン
デンサレンズを複数備えているが、1つだけであっても
良い。
【0075】
【発明の効果】以上に説明したように請求項1に記載の
発明の顕微鏡装置によれば、落射照明系の光がコンデン
サレンズで反射して落射照明系へ戻ることを防止でき
る。
【0076】請求項2に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、回転体を回転させることによってコンデンサレンズ
をステージ直下の顕微鏡光路に選択的に配置できるとと
もに、コンデンサレンズをステージ直下の顕微鏡光路か
ら外すこともできる。
【0077】請求項3に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、高倍率コンデンサレンズはステージ直下から十分に
離れ、光路上にあるにもかかわらず高倍率コンデンサレ
ンズからの反射光の強度が小さくなるとともに、試料面
での再結像がなくなり、落射照明系への反射光の戻りを
防止できる。
【0078】請求項4に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、反射防止部材によって落射照明系からの光による反
射が小さくなり、落射照明系への反射光の戻りを防止で
きる。
【0079】請求項5に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、検出手段は所定の光学部材の位置を検出することに
よって観察状態が落射照明系であるか否かを間違いなく
検出することができ、操作性が向上する。
【0080】請求項6に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、落射照明系の光源からの光を遮断するシャッタが開
いているときには落射照明系であることが検出され、シ
ャッタが閉じているときには透過照明系あることが検出
されるので、照明系の判別を容易かつ確実に行うことが
できる。
【0081】請求項7に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、フィルタブロックが光路上にあるときには落射照明
系であることが検出され、フィルタブロックが光路上に
ないときには透過照明系であることが検出されるので、
照明系の判別を容易かつ確実に行うことができる。
【0082】請求項8に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、落射照明系でないときには、回転位置検出手段から
の信号に基づいて対物レンズに適したコンデンサレンズ
が光路上に配置され、透過照明による試料の観察が可能
となる。
【0083】請求項9に記載の発明の顕微鏡装置によれ
ば、記憶手段は対物レンズ毎に適した退避位置を記憶し
ているので、対物レンズに適した退避位置への素速い切
換えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る顕微鏡装
置のブロック構成図である。
【図2】図2はコンデンサレンズ部の拡大図である。
【図3】図3はコンデンサレンズ部の第1の変形例を示
す図である。
【図4】図4はコンデンサレンズ部の第2の変形例を示
す図である。
【図5】図5はコンデンサレンズ部の第3の変形例を示
す図である。
【符号の説明】
10 透過照明系 20 コンデンサレンズ部(切換手段) 21,121,221,321 回転体 25 駆動部(駆動手段) 30 落射照明系 37 レボルバ 37A 対物レンズ 39 検出部(回転位置検出手段) 40 フィルタブロック 45,82 検出部(検出手段) 50 ステージ 51 試料 70 CPU(制御手段) 71 メモリ(記憶手段) 80 シャッタ 128,228,328 反射防止面(反射防止部材)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料を載置するステージと、落射照明系
    と、コンデンサレンズを含む透過照明系と、前記ステー
    ジ直下の顕微鏡光路に前記コンデンサレンズを配置する
    切換手段と、前記切換手段を駆動する駆動手段とを備
    え、前記落射照明系による落射照明観察と前記透過照明
    系による透過照明観察とが可能な顕微鏡装置において、 観察状態が落射照明系であるか否かを検出するための検
    出手段と、 前記検出手段によって前記落射照明系であることが検出
    されたとき、前記駆動手段を駆動し、前記コンデンサレ
    ンズを前記ステージ直下の顕微鏡光路から外れた退避位
    置へ移動させる制御手段とを備えることを特徴とする顕
    微鏡装置。
  2. 【請求項2】 前記切換手段は前記顕微鏡光路の光軸と
    直交する軸に回転可能に支持された回転体を備え、前記
    コンデンサレンズは各々前記回転体の周方向に離間して
    複数個配置されていることを特徴とする請求項1に記載
    の顕微鏡装置。
  3. 【請求項3】 前記複数のコンデンサレンズのうち、高
    倍率コンデンサレンズの退避位置は、前記ステージ直下
    の光路上の位置から180゜回転させた光路上の位置で
    あることを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡装置。
  4. 【請求項4】 前記切換手段は反射防止部材を有し、前
    記複数のコンデンサレンズの任意の一つ又は前記反射防
    止部材を光路に選択的に配置可能としたことを特徴とす
    る請求項2に記載の顕微鏡装置。
  5. 【請求項5】 前記検出手段は前記落射照明系内の所定
    の光学部材の位置を検出することを特徴とする請求項1
    に記載の顕微鏡装置。
  6. 【請求項6】 前記光学部材は前記落射照明系の光源か
    らの光を遮断するシャッタであることを特徴とする請求
    項5に記載の顕微鏡装置。
  7. 【請求項7】 前記光学部材は前記落射照明系の光源か
    らの光と前記試料からの光とを分離するフィルタブロッ
    クであることを特徴とする請求項5に記載の顕微鏡装
    置。
  8. 【請求項8】 複数の対物レンズと、これらの対物レン
    ズを光路に選択的に配置するレボルバと、このレボルバ
    の回転位置検出手段とを更に備え、 前記切換手段は前記コンデンサレンズを複数個備え、 前記制御手段は前記検出手段によって落射照明系でない
    ことが検出されたとき、前記回転位置検出手段からの信
    号に基づいて前記駆動手段を駆動し、前記対物レンズに
    適した前記コンデンサレンズを光路へ移動させることを
    特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。
  9. 【請求項9】 前記切換手段は、複数の退避位置を有
    し、前記制御手段はレボルバに保持された複数の対物レ
    ンズ毎に、それらの対物レンズに適した退避位置を記憶
    する記憶手段を備えることを特徴とする請求項1に記載
    の顕微鏡装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095493A (ja) * 2014-11-07 2016-05-26 オリンパス株式会社 顕微鏡装置

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JP2016095493A (ja) * 2014-11-07 2016-05-26 オリンパス株式会社 顕微鏡装置

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