JP4186263B2

JP4186263B2 - microscope

Info

Publication number: JP4186263B2
Application number: JP24784798A
Authority: JP
Inventors: 裕史大木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: JP2000066107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業顕微鏡等の顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、解像力の高い光学的顕微鏡の需要に伴って、使用波長の短波長化が進んでいる。
従来の顕微鏡の構成を、以下簡単に説明する。光源より発した照明光は、照明レンズを透過して、ハーフミラーに入射する。ハーフミラーに入射した照明光のうちハーフミラーで反射した照明光は、対物レンズを透過してステージ上に載置された試料を照射する。ここで、光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する平面内で互いに直交する２方向をＸ、Ｙ方向とすると、ステージはステージ駆動系にて、ＸＹＺ方向に移動可能となっている。
【０００３】
試料で反射した観察光は、対物レンズを透過して、ハーフミラーに入射する。ハーフミラーを透過した観察光は、結像レンズを透過してイメージセンサー上に結像する。イメージセンサーの出力信号は、ビデオ信号処理回路にて画像信号に変換された後、モニターに転送される。これによって、試料の画像がモニター上に表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の顕微鏡において、ステージの移動を停止して、同一試料面を長時間観察するとき、その試料面に照射される光のエネルギーが徐々に高くなり、その部分が変形、変色等の損傷を受ける場合があった。このような現象は、照明光を微小なスポットに集光させるレーザー走査顕微鏡においては、特に顕著に現れていた。
【０００５】
このような試料面上の光のエネルギー、すなわち、照明光の照射量は、照度と照射時間との積で求まる。試料が受ける損傷の程度は、この照射量と相関がある。すなわち、照射量が大きいと試料の損傷は大きく、照射量が小さいと試料の損傷は小さくなる。そして、試料の損傷が大きい場合、その試料を再度観察、測定するときの再現性が低下するばかりか、試料が製品であればその品質を低下させることになる。
したがって本発明は、試料の変形、変色等の損傷が少ない顕微鏡を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、すなわち、添付図面に付した符号をカッコ内に付記すると、本発明は、光源（１）と、光源（１）より発した照明光を試料（Ａ）に照射する照明光学系（２〜４）と、試料（Ａ）を載置するステージ（５）と、ステージ（５）を駆動するステージ駆動系（６）と、試料（Ａ）より発した観察光を集光する結像光学系（４〜７）と、結像光学系（４〜７）を通過した観察光を検出する検出器（８）と、検出器（８）からの信号を処理する処理装置（９）と、処理装置（９）からの画像信号に基づいて試料（Ａ）の画像を表示するモニター（１０）とを有する顕微鏡において、試料（Ａ）上での照明光の照度を低減する照度低減手段（１ａ、１２）を備え、照度が試料（Ａ）の画像を表示するのに充分な照度である時間幅をＴ_Fとし、照度が試料（Ａ）の画像を表示するのに充分な照度未満である時間幅をＴ_Nとし、
α＝Ｔ_F／（Ｔ_F＋Ｔ_N）（１）
としたとき、ステージ（５）の速度に応じて、照度低減手段（１ａ、１２）によってαを変更し、モニター（１０）は、Ｔ_Nの間、Ｔ_Nの時間幅の前の試料（Ａ）の静止画像を表示することを特徴とする顕微鏡である。
その際、照度低減手段（１ａ、１２）は、ステージ（５）が停止しているときにはαを０とし、ステージ（５）が移動しているときにはαを１とすることができる。
【０００７】
以上の構成により、同一試料面における照明光の照射量は減少するため、試料の受ける損傷は減少することになる。以下、本発明の作用について詳しく説明する。一般に、工業顕微鏡等の顕微鏡のステージに載置される試料は、ほとんど静止物体である。すなわち、微生物等のように試料自体が、外力なく動き回ることはない。
したがって、試料を載置したステージが停止していれば、モニター上に表示される試料の画像は変化しないことになる。また、ステージが完全に停止していなくても、比較的低い速度で移動している場合には、最新の静止画像を更新しながらモニター上に表示すれば、試料のリアルタイムの動画像（ライブ画像）を表示しているのと、ほぼ同じ状態となる。
【０００８】
例えば、ステージが停止している間、すなわちステージの速度が０の間、モニター上に、試料の動画像を表示せずに、モニター画面をフリーズ（固定）して、試料の静止画像を表示する場合を考える。このとき、ステージを停止して、その停止の瞬間又は所定の時間経過した後、試料に至る照明光の照度を低減することで、試料の損傷を防ぐことができる。
また、モニター上には照度が低減される直前の画像を、静止画像として表示する、すなわち、モニター画面をフリーズした状態にする。これにより、観察や測定に係る不都合も生じない。
一方、ステージが再び移動し始めた場合、即座に、試料に至る照明光の照度を正常の値となるように復帰させて、モニター上に試料の動画像を表示する。
【０００９】
ここで、ステージの停止状態とは、光軸に直交する方向（ＸＹ方向）においても、光軸方向（Ｚ方向）においても、ステージの変位がない状態である。したがって、試料上の所望の位置を探している段階（ＸＹ方向移動段階）や、ピント位置を調整している段階（Ｚ方向移動段階）においては、ステージは停止状態ではないため、モニター上には動画像が表示されることになる。そして、それらの作業が終了した段階で、初めてステージは停止状態になり、モニター上には静止画像が表示される。
【００１０】
そして、ステージの変位は、例えば、エンコーダーや干渉計等の変位計測器を用いることによって、容易に検出することができる。また、電動ステージを用いている場合であれば、ステージ駆動用モーターの作動の有無によって、ステージの変位を検出することができる。
また、試料に至る照明光の照度の低減は、光源の出力を低下させたり、停止させることで達成できる。また、遮光板によって照明光を遮断することでも達成できる。その他、偏光を利用して偏光板や波長板を回転させることによって照明光を遮光したり、液晶の波長板を電気的に変調することによって照明光を遮光しても良い。
【００１１】
このように、本発明では、ステージの速度ｖに応じて、試料に至る照明光の照度を調整している、すなわち、（１）式のαの値を変更している。その変更方法は、図３に示すように何通りか考えられる。図３（Ａ）〜（Ｄ）において、横軸はステージ速度ｖを表し、縦軸はα値を表している。ここで、ステージ速度ｖは、次式のように、ＸＹＺ方向の各速度ｖ_x、ｖ_y、ｖ_zを合成した速度である。

同図（Ａ）は、ステージ速度ｖが０のときα値が０になるように制御した場合である。すなわち、ステージが停止したとき照度が試料の画像を表示するのに充分な照度である時間幅Ｔ_Fが０となり、ステージが少しでも移動したとき照度が試料の画像を表示するのに充分な照度未満である時間幅Ｔ_Nが０となる。態様としては、ステージが停止したときに即座に照度を低下させても良いし、徐々に照度を低下させても良い。
【００１２】
同図（Ｂ）は、ステージ速度ｖが０のときのα値（α₀）が、０＜α₀＜１となるように制御した場合である。すなわち、ステージが停止したとき、照度が試料の画像を表示するのに充分な照度となる時間幅Ｔ_Fと、充分な照度未満となる時間幅Ｔ_Nとの比率が一定となる。そして、ステージが少しでも移動したとき、照度が試料の画像を表示するのに充分な照度未満である時間幅Ｔ_Nが０となる。態様としては、ステージが停止したときに、一定時間毎に照度を高めて静止画像を更新する場合である。
【００１３】
同図（Ｃ）は、ステージ速度ｖが、０から所定速度ｖ₀に達する間、α値が比例的に変化するように制御した場合である。すなわち、ステージが速度ｖ₀以下のとき、充分な照度となる時間幅Ｔ_Fと、充分な照度未満となる時間幅Ｔ_Nとの比率が、その速度に応じて変動する。態様としては、前述したように、ステージが低速度で移動しているときに、モニター上に更新された静止画像が表示される場合であって、ステージ速度ｖが低下していくと、静止画像の更新間隔が長くなっていく場合である。
同図（Ｄ）は、同図（Ｃ）に対して、ステージを減速したときのα値の勾配と、ステージを加速したときのα値の勾配とが異なるように制御した場合である。すなわち、充分な照度未満である時間幅Ｔ_Nが０となる加速時のステージ速度ｖ₁を、時間幅Ｔ_Nが０となる減速時のステージ速度ｖ₂より低く設定している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面によって説明する。図１は、本発明による顕微鏡の第１実施例である。光源１より発した照明光は、照明レンズ２を透過して、ハーフミラー３に入射する。ここで、光源１の出力は、光源制御装置１ａによって制御されている。ハーフミラー３に入射した照明光のうちハーフミラー３で反射した照明光は、対物レンズ４を透過してステージ５上に載置された試料Ａを照射する。ここで、ステージ５はステージ駆動系６にて、ＸＹＺ方向に移動可能となっている。
試料Ａで反射した観察光は、対物レンズ４を透過して、ハーフミラー３に入射する。ハーフミラー３を透過した観察光は、結像レンズ７を透過してイメージセンサー８上に結像する。イメージセンサー８の出力信号は、ビデオ信号処理回路９にて画像信号に変換された後、モニター１０に転送される。これによって、試料Ａの画像がモニター１０上に表示される。
【００１５】
ここで、ステージ５の位置は、変位センサー１１で検出されて、その出力信号が制御回路１２に転送される。そして、制御回路１２では、その変位センサー１１からの出力信号により、ステージ５の速度を求める、すなわちステージ５の移動と停止を識別する。すなわち、出力値の変動があるときはステージ５が移動していると認識し、出力値の変動がないときはステージ５が停止していると認識する。そして、予め定めた時間連続して変位センサー１１からの出力信号の変動がないとき、すなわち、ステージが停止していると判断されるとき、光源１の出力を停止（オフ）する。これと同時に、ビデオ信号処理回路９では、試料Ａの画像の取り込みを中止して、モニター１０上には光源出力オフとなる直前の画像を、静止画像として表示する。なお、モニター１０上に表示される試料Ａの画像を取り込むタイミングは、ステージ５が停止した後であって、光源１の出力が停止される前であれば、いつでも良い。
【００１６】
次に、変位センサー１１からの出力信号の変動が再びあったとき、すなわち、ステージ５が再び移動したと判断されるとき、制御回路１２は直ちに光源１の出力をオンする。それと同時に、ビデオ信号処理回路９にて、試料Ａの画像の取り込みを開始する。これによって、モニター１０上には、再び試料Ａの動画像が表示される。
なお、本第１実施例では、光源１の出力をオン、オフすることにより、試料Ａに至る照度の低減をおこなったが、その代わりに、光源１の出力を低下させても、例えば１割以下となるように絞っても良い。また、光源１からステージ５までの照明光の光路中に遮光板を挿入し、この遮光板の開閉動作によって照明光を遮断、解除しても良い。その際、照明光を完全に遮光できなくても、ある程度照度を低下できれば、例えば、照明光の照度を１割以下にすることができる減光板でも良い。
以上のように、本第１実施例では、試料Ａに不必要な照明光を照射することを避けて、試料Ａの損傷を効果的に低減することができる。
【００１７】
次に、図２にて、本発明による顕微鏡の第２実施例を示す。図２は、共焦点型のレーザー走査顕微鏡である。レーザー光源２１より発した照明光は、照明レンズ２を透過して、ハーフミラー３に入射する。ハーフミラー３で反射した照明光は、２次元光ビーム走査手段２４、対物レンズ４を通過してステージ５上の試料Ａの表面に微小なレーザースポットを形成する。
試料Ａで反射した観察光は、対物レンズ４、２次元光ビーム走査手段２４を通過して、ハーフミラー３に入射する。ハーフミラー３を透過した観察光は、集光レンズ２８を透過して、ピンホール２９上に再びスポットを形成する。ピンホール２９を通過した観察光は、検出器３０に入射する。検出器３０に入射した観察光は光電変換されて、２次元光ビーム走査手段２４からの制御信号と共に、信号処理回路３１に入力された後、モニター１０に転送される。これによって、試料Ａの拡大像がモニター１０上に表示される。
【００１８】
本第２実施例においても、前記第１実施例と同様に、変位センサー１１からの出力信号によって、ステージ５の移動と停止の識別を制御回路１２にて行う。そして、ステージが予め定めた時間停止したときには、遮光板３５は照明光の光路内に移動する。それと同時に、信号処理回路３１における試料Ａの画像の取り込みを中止して、モニター１０上には照明光が遮断される直前の静止画像を表示される。一方、ステージ２６が再び移動し始めたときには、直ちに遮光板３５は光路外へ移動する。同時に、信号処理回路３１での試料Ａの画像取り込みを開始して、モニター１０上に再び動画像が表示される。
【００１９】
以上のように、本第２実施例においても、前記第１実施例と同様に、試料Ａに不必要な照明光を照射することを避けて、試料Ａの損傷を効果的に低減することができる。また、本第２実施例においては、レーザー光源２１を用いているため、その波長領域が短い。波長が可視域より短い場合、例えば紫外域〜軟Ｘ線領域の短波長領域である場合、不必要な照明光の照射を避けて、試料の損傷を低減することが特に重要となる。
なお、本実施例では、ステージ５の速度と（１）式におけるαとの関係を図３（Ａ）に示すような関係としたが、その代わりに、図３（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような関係とすることもできる。
また、本実施例では、反射照明型の顕微鏡について説明したが、本発明は、透過照明型の顕微鏡にも適用できる。
また、本実施例における顕微鏡は、モニター１０上で試料Ａの計測を行うことで測定装置として用いることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明では、ステージ停止中に、試料が受ける照明光の照度を低減しているので、試料の損傷の少ない顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による顕微鏡を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施例による顕微鏡を示す概略図である。
【図３】ステージ速度ｖとα値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…光源１ａ…光源制御装置
２…照明レンズ
３…ハーフミラー４…対物レンズ
５…ステージ６…ステージ駆動系
７…結像レンズ８…イメージセンサー
９…ビデオ信号処理回路１０…モニター
１１…変位センサー１２…制御回路
２１…レーザー光源２４…２次元光ビーム走査手段
２８…集光レンズ２９…ピンホール
３０…検出器３１…信号処理回路
３５…遮光板Ａ…試料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microscope such as an industrial microscope.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the demand for optical microscopes with high resolving power, the wavelength used has been shortened.
The configuration of a conventional microscope will be briefly described below. The illumination light emitted from the light source passes through the illumination lens and enters the half mirror. Of the illumination light incident on the half mirror, illumination light reflected by the half mirror passes through the objective lens and irradiates the sample placed on the stage. Here, assuming that the optical axis direction is the Z direction and two directions orthogonal to each other in a plane orthogonal to the Z direction are the X and Y directions, the stage can be moved in the XYZ directions by the stage drive system.
[0003]
The observation light reflected by the sample passes through the objective lens and enters the half mirror. The observation light transmitted through the half mirror passes through the imaging lens and forms an image on the image sensor. The output signal of the image sensor is converted into an image signal by the video signal processing circuit and then transferred to the monitor. As a result, an image of the sample is displayed on the monitor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional microscope, when the movement of the stage is stopped and the same sample surface is observed for a long time, the energy of the light irradiated to the sample surface gradually increases, and the portion is damaged such as deformation or discoloration. There was a case. Such a phenomenon is particularly prominent in a laser scanning microscope that condenses illumination light into a minute spot.
[0005]
The energy of light on the sample surface, that is, the irradiation amount of the illumination light is obtained by the product of the illuminance and the irradiation time. The degree of damage to the sample correlates with this dose. That is, the sample damage is large when the irradiation amount is large, and the sample damage is small when the irradiation amount is small. If the sample is severely damaged, not only the reproducibility when the sample is observed and measured again, but also the quality of the sample is degraded.
Therefore, an object of the present invention is to provide a microscope with little damage such as deformation and discoloration of a sample.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, when the reference numerals in the attached drawings are added in parentheses, the present invention provides a light source (1) and illumination light emitted from the light source (1). Illumination optical system (2-4) for irradiating the sample (A), a stage (5) for placing the sample (A), a stage drive system (6) for driving the stage (5), and the sample (A) ) Imaging optical system (4-7) that collects the observation light emitted from the detector, detector (8) that detects the observation light that has passed through the imaging optical system (4-7), and detector (8) On a sample (A) in a microscope having a processing device (9) for processing a signal from a monitor and a monitor (10) for displaying an image of the sample (A) based on an image signal from the processing device (9) Illuminance reduction means (1a, 12) for reducing the illuminance of the illumination light of the illuminating light, and displays an image of the sample (A) with the illuminance The time width which is sufficient illuminance and T _F to that, the time width is less than sufficient illuminance to the illuminance to display an image of the sample (A) and T _N,
α = _TF / ( _TF + _TN ) (1)
When a, depending on the speed of the stage (5), to change the α by illuminance reduction means (1a, 12), the monitor (10) during the T _N, the previous sample time width of T _N (A ). The microscope is characterized by displaying a still image.
At that time, the illuminance reduction means (1a, 12) can set α to 0 when the stage (5) is stopped, and set α to 1 when the stage (5) is moving.
[0007]
With the above configuration, the irradiation amount of illumination light on the same sample surface is reduced, so that damage to the sample is reduced. Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail. In general, a sample placed on a stage of a microscope such as an industrial microscope is almost a stationary object. That is, the sample itself does not move around without external force like microorganisms.
Therefore, if the stage on which the sample is placed is stopped, the image of the sample displayed on the monitor does not change. If the stage is not stopped completely but moving at a relatively low speed, a real-time moving image (live image) of the sample can be obtained by displaying the latest still image on the monitor while updating it. ) Is displayed in almost the same state.
[0008]
For example, while the stage is stopped, that is, when the stage speed is 0, the monitor screen is frozen (fixed) and the still image of the sample is displayed on the monitor without displaying the moving image of the sample. Think about the case. At this time, the stage can be stopped, and the sample can be prevented from being damaged by reducing the illuminance of the illumination light reaching the sample after the moment of the stop or after a predetermined time has elapsed.
Further, the image immediately before the illuminance is reduced is displayed as a still image on the monitor, that is, the monitor screen is frozen. As a result, inconvenience associated with observation and measurement does not occur.
On the other hand, when the stage starts to move again, the illuminance of the illumination light reaching the sample is immediately restored to a normal value, and a moving image of the sample is displayed on the monitor.
[0009]
Here, the stopped state of the stage is a state where there is no displacement of the stage both in the direction orthogonal to the optical axis (XY direction) and in the optical axis direction (Z direction). Therefore, the stage is not stopped at the stage where the desired position on the sample is searched (XY direction movement stage) or the focus position is adjusted (Z direction movement stage). A moving image is displayed. Then, at the stage where these operations are completed, the stage is stopped for the first time, and a still image is displayed on the monitor.
[0010]
The displacement of the stage can be easily detected by using a displacement measuring instrument such as an encoder or an interferometer. If an electric stage is used, the displacement of the stage can be detected based on whether or not the stage driving motor is activated.
Moreover, reduction of the illumination intensity of the illumination light reaching the sample can be achieved by reducing or stopping the output of the light source. It can also be achieved by blocking the illumination light with a light shielding plate. In addition, the illumination light may be blocked by rotating a polarizing plate or a wave plate using polarized light, or the illumination light may be blocked by electrically modulating the wave plate of a liquid crystal.
[0011]
Thus, in the present invention, the illuminance of the illumination light reaching the sample is adjusted according to the stage speed v, that is, the value of α in the equation (1) is changed. As shown in FIG. 3A to 3D, the horizontal axis represents the stage speed v, and the vertical axis represents the α value. Here, the stage speed v is a speed obtained by synthesizing the speeds v _x , v _y , and v _z in the XYZ directions as in the following equation.

FIG. 6A shows a case where the α value is controlled to be zero when the stage speed v is zero. In other words, when the stage is stopped, the time width _TF where the illuminance is sufficient to display the sample image becomes zero, and the illuminance is sufficient to display the sample image when the stage is moved even a little. The time width T _N that is less than 0 is zero. As an aspect, when the stage is stopped, the illuminance may be decreased immediately, or the illuminance may be gradually decreased.
[0012]
FIG. 5B shows a case where the α value (α ₀ ) when the stage speed v is 0 is controlled so that 0 <α ₀ <1. That is, when the stage is stopped, the ratio between the time width _TF where the illuminance is sufficient to display an image of the sample and the time width _TN where the illuminance is less than sufficient illuminance is constant. Then, when the stage moves even a little, the time width T _N where the illuminance is less than the illuminance sufficient to display the sample image becomes zero. As an aspect, when the stage stops, the illuminance is increased at regular intervals to update the still image.
[0013]
FIG. 6C shows a case where the α value is controlled to change proportionally while the stage speed v reaches 0 to a predetermined speed v ₀ . That is, when the stage is at speed v ₀ or less, the ratio between the time width T _{F at} which sufficient illuminance is achieved and the time width T _{N at} which the stage is less than sufficient illuminance varies depending on the speed. As described above, as described above, when the stage is moving at a low speed, the updated still image is displayed on the monitor, and when the stage speed v decreases, the still image is displayed. This is a case where the update interval becomes longer.
FIG. 4D shows a case where the α value gradient when the stage is decelerated and the α value gradient when the stage is accelerated are controlled to be different from those in FIG. That is, the stage speed v ₁ at the time of acceleration when the time width T _N, which is less than sufficient illuminance, is set to be lower than the stage speed v ₂ at the time of deceleration at which the time width T _N becomes 0.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a first embodiment of a microscope according to the present invention. The illumination light emitted from the light source 1 passes through the illumination lens 2 and enters the half mirror 3. Here, the output of the light source 1 is controlled by the light source control device 1a. Of the illumination light incident on the half mirror 3, the illumination light reflected by the half mirror 3 passes through the objective lens 4 and irradiates the sample A placed on the stage 5. Here, the stage 5 is movable in the XYZ directions by the stage drive system 6.
The observation light reflected by the sample A passes through the objective lens 4 and enters the half mirror 3. The observation light that has passed through the half mirror 3 passes through the imaging lens 7 and forms an image on the image sensor 8. The output signal of the image sensor 8 is converted into an image signal by the video signal processing circuit 9 and then transferred to the monitor 10. As a result, an image of the sample A is displayed on the monitor 10.
[0015]
Here, the position of the stage 5 is detected by the displacement sensor 11, and the output signal is transferred to the control circuit 12. Then, the control circuit 12 obtains the speed of the stage 5 based on the output signal from the displacement sensor 11, that is, identifies the movement and stop of the stage 5. That is, when there is a change in the output value, it is recognized that the stage 5 is moving, and when there is no change in the output value, it is recognized that the stage 5 is stopped. Then, when there is no change in the output signal from the displacement sensor 11 continuously for a predetermined time, that is, when it is determined that the stage is stopped, the output of the light source 1 is stopped (turned off). At the same time, the video signal processing circuit 9 stops capturing the image of the sample A, and displays the image immediately before the light source output is turned off on the monitor 10 as a still image. Note that the timing of capturing the image of the sample A displayed on the monitor 10 may be any time after the stage 5 is stopped and before the output of the light source 1 is stopped.
[0016]
Next, when the output signal from the displacement sensor 11 fluctuates again, that is, when it is determined that the stage 5 has moved again, the control circuit 12 immediately turns on the output of the light source 1. At the same time, the video signal processing circuit 9 starts to capture the image of the sample A. As a result, the moving image of the sample A is displayed again on the monitor 10.
In the first embodiment, the illuminance reaching the sample A is reduced by turning on and off the output of the light source 1, but instead of reducing the output of the light source 1, for example, 10%. You may narrow down so that it may become the following. Further, a light shielding plate may be inserted in the optical path of the illumination light from the light source 1 to the stage 5, and the illumination light may be blocked or released by opening / closing the light shielding plate. At this time, even if the illumination light cannot be completely blocked, for example, a dimming plate that can reduce the illuminance of the illumination light to 10% or less may be used as long as the illuminance can be reduced to some extent.
As described above, in the first embodiment, it is possible to effectively reduce the damage to the sample A by avoiding unnecessary irradiation of the sample A with the illumination light.
[0017]
Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the microscope according to the present invention. FIG. 2 is a confocal laser scanning microscope. The illumination light emitted from the laser light source 21 passes through the illumination lens 2 and enters the half mirror 3. The illumination light reflected by the half mirror 3 passes through the two-dimensional light beam scanning means 24 and the objective lens 4 to form a minute laser spot on the surface of the sample A on the stage 5.
The observation light reflected by the sample A passes through the objective lens 4 and the two-dimensional light beam scanning unit 24 and enters the half mirror 3. The observation light that has passed through the half mirror 3 passes through the condenser lens 28 and forms a spot on the pinhole 29 again. The observation light that has passed through the pinhole 29 enters the detector 30. The observation light incident on the detector 30 is photoelectrically converted and input to the signal processing circuit 31 together with the control signal from the two-dimensional light beam scanning unit 24 and then transferred to the monitor 10. As a result, an enlarged image of the sample A is displayed on the monitor 10.
[0018]
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the control circuit 12 identifies the movement and stop of the stage 5 based on the output signal from the displacement sensor 11. When the stage is stopped for a predetermined time, the light shielding plate 35 moves in the optical path of the illumination light. At the same time, the capturing of the image of the sample A in the signal processing circuit 31 is stopped, and a still image immediately before the illumination light is blocked is displayed on the monitor 10. On the other hand, when the stage 26 starts to move again, the light shielding plate 35 immediately moves out of the optical path. At the same time, the image processing of the sample A by the signal processing circuit 31 is started, and the moving image is displayed on the monitor 10 again.
[0019]
As described above, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to avoid irradiating the sample A with unnecessary illumination light and effectively reduce the damage to the sample A. it can. In the second embodiment, since the laser light source 21 is used, the wavelength region is short. When the wavelength is shorter than the visible range, for example, in the short wavelength range from the ultraviolet range to the soft X-ray range, it is particularly important to avoid unnecessary illumination light irradiation and reduce damage to the sample.
In this embodiment, the relationship between the speed of the stage 5 and α in the equation (1) is as shown in FIG. 3A. Instead, the relationship is shown in FIGS. 3B to 3D. The relationship shown can also be used.
In the present embodiment, the reflection illumination type microscope has been described, but the present invention can also be applied to a transmission illumination type microscope.
In addition, the microscope in the present embodiment can be used as a measuring device by measuring the sample A on the monitor 10.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since the illuminance of illumination light received by the sample is reduced while the stage is stopped, a microscope with little damage to the sample can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a microscope according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a microscope according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a stage speed v and an α value.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 1a ... Light source control apparatus 2 ... Illumination lens 3 ... Half mirror 4 ... Objective lens 5 ... Stage 6 ... Stage drive system 7 ... Imaging lens 8 ... Image sensor 9 ... Video signal processing circuit 10 ... Monitor 11 ... Displacement sensor DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Control circuit 21 ... Laser light source 24 ... Two-dimensional light beam scanning means 28 ... Condensing lens 29 ... Pinhole 30 ... Detector 31 ... Signal processing circuit 35 ... Light-shielding plate A ... Sample

Claims

A light source;
An illuminating optical system for irradiating the illumination light emitted from the light source to the sample,
A stage on which the sample is placed;
A stage drive system that drives the stage,
An imaging optical system for collecting observation light emitted from the sample;
A detector that detects the observation light that has passed through the imaging optical system;
A processor for processing signals from the detector,
An illuminance reduction means for reducing the illuminance of the illumination light on the sample,
A time width in which the illuminance is sufficient to display an image of the sample is T _F, and a time width in which the illuminance is less than an illuminance sufficient to display the image of the sample is T _N.
α = _TF / ( _TF + _TN )
A control means for changing the α by the illuminance reduction means according to the speed of the stage,
Wherein T between _N, microscope still image before the sample time width of the T _N, characterized in that it comprises a monitor to display based on the image signal from the processing unit.

The microscope according to claim 1, wherein the control unit sets the α to 0 when the stage is stopped, and sets the α to 1 when the stage is moving.

The microscope according to claim 1 , wherein the control means sets the α to be larger than 0 and smaller than 1 when the stage is stopped .

The illuminance reduction means any of claims 1 to 3, characterized in that a light shielding plate or light-reducing plate is removably disposed in the optical path of the light source control means or the illumination light to adjust the output of the light source The microscope according to claim 1 .

The microscope is a confocal laser scanning microscope,
The light source is a coherent light source having a wavelength shorter than the visible range,
The illumination optical system has scanning means for two-dimensionally scanning the illumination light in the surface direction of the sample,
The microscope according to any one of claims 1 to 4, wherein the processing device processes a signal from the detector and a signal from the scanning unit .