位相差顕微鏡、倒立顕微鏡、通常の光学顕微鏡の類似点と相違点
これらの顕微鏡はいずれも可視光を検出手段とする光学顕微鏡であり、電子顕微鏡、走査トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡とは異なります。
具体的には：
位相差顕微鏡、位相差顕微鏡とも呼ばれます。 光が透明なサンプルを通過する際にわずかな位相差が生じ、この位相差を画像の振幅やコントラストの変化に変換できるため、位相差を利用して画像化することができます。 これは、回折格子を研究していた 1930 年代にフリッツ ゼルニクによって発明されました。 そのため、1953 年にノーベル物理学賞を受賞しました。現在、生きた細胞や小さな器官や組織などの透明標本のコントラスト画像を提供するために広く使用されています。
共焦点顕微鏡は、ポイントバイポイント照明と空間ピンホール変調を使用して、サンプルの非焦点面から散乱光を除去する光学イメージング方法です。 従来のイメージング方法と比較して、光学解像度と視覚的コントラストを向上させることができます。 点光源から出射されたプローブ光はレンズを介して観察対象物に集光されます。 物体にちょうど焦点が合っている場合、反射光は元のレンズを通って光源に戻される必要があり、これを共焦点と呼びます。 共焦点顕微鏡では、反射光路に半反射鏡を追加し、レンズを通過した反射光を別の方向に屈折させます。 焦点にはピンホールがあり、ピンホールは焦点に位置します。 バッフルの後ろには光電子増倍管 (PMT) があります。 検出光の焦点の前後の反射光はこの共焦点系を通過し、小穴には焦点を結ばずバッフルで遮られると考えられます。 したがって、光度計は焦点での反射光の強度を測定します。 その意義は、レンズ系を動かすことで半透明の物体を三次元的に走査できることです。 このアイデアは 1953 年にアメリカの学者マービン ミンスキーによって提唱されました。30 年の開発期間を経て、光源としてレーザーを使用し、マービン ミンスキーの理想に準拠した共焦点顕微鏡が開発されました。
倒立顕微鏡：通常の顕微鏡と同じ構成ですが、対物レンズと照明系が反転し、前者がステージの下に、後者がステージの上にあります。 他の関連画像取得機器の操作と設置が便利です。
光学顕微鏡は、光学レンズを使用して画像増幅効果を生み出す顕微鏡の一種です。 物体に入射した光は、少なくとも 2 つの光学系 (対物レンズと接眼レンズ) によって増幅されます。 まず、対物レンズは拡大された実像を生成し、人間の目は拡大鏡として機能する接眼レンズを通して拡大された実像を観察します。 一般的な光学顕微鏡は、交換可能な複数の対物レンズを備えており、観察者が必要に応じて倍率を変更することができます。 これらの対物レンズは通常、回転可能な対物ディスク上に配置されており、対物ディスクを回転させると、さまざまな接眼レンズを光路に入れることができます。 物理学者は倍率と解像度の間の法則を発見し、人々は光学顕微鏡の解像度には限界があることに気づきました。 この解像度の限界は倍率の無限の向上を制限し、1600 倍が光学顕微鏡の倍率の最高限界となり、多くの分野における形態学の応用を大きく制限しています。
光学顕微鏡の解像度は光の波長によって制限され、一般に 0.3 ミクロンを超えることはありません。 顕微鏡の光源として紫外光を使用したり、対象物を油の中に入れたりすると、解像度を向上させることができます。 このプラットフォームは、他の光学顕微鏡システムを構築するための基礎となります。
