CN1938626A - 观察装置及荧光观察装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供观察装置及荧光观察装置，所述观察装置及荧光观察装置为显微镜观察装置，该显微镜观察装置中，即使减小倍率，数值孔径也不会过小而可以以较高的分辨率得到图像，从而提高观察精度；所述显微镜观察装置具有：光源，该光源将激发光或照明光照射到载置在载物台上的样品；物镜，该物镜与载物台对向配置，将来自样品的荧光或反射光聚光；成像透镜，该成像透镜使该物镜的样品上的像进行成像；摄像单元，该摄像单元对通过该成像透镜进行成像的样品上的像进行拍摄；该观察装置具有多个倍率不同的物镜，同时设置有切换该物镜的物镜切换装置；且具有多个倍率不同的成像透镜，同时设置有切换该成像透镜(5a、5b)的成像透镜切换装置。

Description

观察装置及荧光观察装置

技术领域

本发明涉及用于观察生物体、器官或组织等的显微镜观察装置等的观察装置和荧光观察装置。

背景技术

以往，作为显微镜观察装置，已知有专利文献1公开的显微镜观察装置。该显微镜观察装置具有：与样品对向配置的物镜；在CCD相机等摄像单元中使放大像成像的成像透镜；可插脱地配置于这些物镜和成像透镜之间的能够在所规定的倍率范围内连续地改变倍率的变倍中继透镜。

根据该显微镜观察装置，将物镜和成像透镜固定，即使在它们之间插脱远焦变倍中继透镜，摄像面的齐焦位置也不变化，由于变倍所引起的像的劣化少，可以提高操作性或性能。

此外，以往，在生物体、器官或组织的观察中，使用显微镜或实体显微镜，从生物体、器官或组织的上面或下面进行照明来得到荧光像、反射像或透过像。此外，在使用内窥镜的反射像或荧光像的观察中，在生物体内进行照明，在生物体内进行摄像。

专利文献1：特开平7-104192号公报(图1等)

但是，由于以往的显微镜观察装置是通过远焦变倍中继透镜的变倍来改变观察倍率的，所以难以在较宽的倍率范围内进行变倍。即，由于从较小的倍率到较大的倍率，使用相同的物镜和成像透镜，因而在较小的倍率下，存在数值孔径过小而分辨率降低的不便。

此外，以往的观察装置中，所观察的样品是生物体、器官或组织时，由于它们的厚度越大，则照明光越易被吸收，所以难以有效地对生物体、器官或组织内的欲观察的部位进行照明。

此外，由于生物体、器官或组织越厚，则本身荧光越多，因而难以分辨率较好地对生物体、器官或组织内的欲观察的部位进行观察。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供下述的观察装置和荧光观察装置，利用该观察装置和荧光观察装置，即使减小倍率数值孔径也不会过小，而可以以较高的分辨率得到图像，可以提高观察精度。

此外，本发明的目的在于，提供效率较好地对生物体、器官或组织进行照明，分辨率较好地对生物体、器官或组织进行观察的方法。

为了达成上述目的，本发明提供下述手段。

本发明的第1方式提供一种观察装置，其具有：光源，该光源将激发光或照明光照射于载置在载物台上的样品；物镜，该物镜与载物台对向配置，将来自样品的荧光或反射光进行聚光；成像透镜，该成像透镜使该物镜的样品上的像进行成像；摄像单元，该摄像单元对通过该成像透镜进行成像的样品上的像进行拍摄；该观察装置具有多个倍率不同的物镜，同时设置有切换该物镜的物镜切换装置，并且该观察装置具有多个倍率不同的成像透镜，同时设置有切换该成像透镜的成像透镜切换装置。

根据该方式，若从光源发出的激发光或照明光向样品照射，则样品所发出的荧光或反射光入射于物镜而被聚光的同时，通过入射至成像透镜而被成像，通过摄像单元进行拍摄。欲改变倍率来观察样品的像时，通过驱动物镜切换装置来切换物镜。然后，通过驱动成像透镜切换装置，可以选择适合于物镜的成像透镜。从而，即使在低倍率下，数值孔径也不会过小而可以以较高的分辨率得到图像。

上述方式中，也可以具有：中继光学系统，该中继光学系统对照明样品的照明光进行中继；以及反射构件，该反射构件保持于上述成像透镜上，将来自上述光源的照明光向上述中继光学系统偏转。

如此，可以将照明光的路径与从样品返回的反射光的路径分离开。因此，使照明光不通过物镜，可以降低物镜中的本身荧光的产生，从而，可以得到对比度较好的图像。此外，例如，照明光为激发光，反射光为荧光时，分离激发光和荧光的分色镜较小，可以提供廉价的照明系统。

此外，上述方式中，可以具有：中继光学系统，该中继光学系统对照明样品的照明光进行中继；旋转转盘，该旋转转盘保持反射构件并选择地使其与光源对向配置，所述反射构件使来自多个分色镜和光源的照明光向上述中继光学系统偏转。

如此，可以提供能够对应于观察方法在同轴照明和偏射照明之间自由地切换的照明系统。

此外，上述结构中，上述中继光学系统可以保持在物镜或物镜切换装置上。

如此，可以毫无浪费地对各物镜的观察范围进行照明，可以实现效率较好的照明系统。

进一步地，上述结构中，优选上述中继光学系统将来自光源的照明光分割成至少2束，将所分割出的至少2束的照明光相对于样品从各个的方向进行照射。

如此，可以降低可能在样品中出现的阴影，从而可以实现能够得到对比度较好的观察像的照明系统。

此外，上述方式中，可以具有变焦装置，在选择了高倍率的物镜和高倍率的成像透镜时，将该变焦装置插入配置于这些高倍率的物镜和高倍率的成像透镜之间的光轴上。

此外，上述结构中，优选设置成在选择了低倍率的物镜和低倍率的成像透镜时，可以将上述变焦装置从上述光轴上卸下。

在选择了高倍率的物镜和高倍率的成像透镜时，由于可以确保较大的数值孔径，因而可以插入变焦装置来连续地改变倍率。此时，选择了低倍率的物镜和低倍率的成像透镜时，通过从光轴上卸下变焦装置，可以采用确保了数值孔径的物镜和成像透镜的组合。仅通过变焦装置将倍率从高倍率改变到低倍率时，由于低倍率一侧的数值孔径过小，通过卸下变焦装置，可以防止该不良影响。

此外，上述结构中，优选具有调整上述成像透镜的成像位置的齐焦调整装置。

由于所组合的成像透镜和物镜或变焦装置的个体差异，当成像透镜的成像位置发生变动时，通过齐焦调整装置的驱动，可以校正该问题，进一步得到清晰的图像。

此外，本发明的第1方式中，优选设置有光路迂回单元，该光路迂回单元对于高倍率的成像透镜，使该成像透镜和上述摄像单元之间的光路迂回，使从高倍率的成像透镜到摄像单元的像位置的直线距离与低倍率的成像透镜时的该距离一致。

通过使成像透镜和物镜成为后侧焦点位置大致一致的位置关系，即，远心的位置关系，可以提高像差(収差)等光学性能。如本发明的第1方式那样，若在维持上述位置关系的状态下切换倍率不同的成像透镜，则由于焦距的不同，在高倍率的情况下，光路长增长。因此，使光路迂回单元驱动，使从高倍率的成像透镜到摄像单元的像位置的直线距离与低倍率的成像透镜时的该距离一致，由此，可以不使摄像单元移动而在所有的倍率下得到清晰的图像。

此外，上述结构中，可以在上述光路迂回单元中设置能够调整其光路长的光路长调整单元。

此外，上述结构中，优选在上述光路迂回单元中设置能够调整其光轴的倾斜角度的角度调整单元。

在成像透镜不同等情况下，由于透镜的个体差异，上述光路长或光轴变动，因而可以通过光路长调整单元的驱动，使光路长与作为基准的成像透镜的光路长一致，或通过角度调整单元的驱动来调整角度，使成像透镜的光轴正确地指向摄像单元。

此外，上述第1方式中，可以具有调整上述物镜的光轴方向位置的物镜齐焦调整装置。

通过物镜齐焦调整装置的驱动，通过调整物镜的与上述成像透镜的成像位置共轭的位置，可以校正透镜的个体差异。

此外，上述第1方式中，可以将上述物镜、变焦装置和成像透镜安装成能够绕沿着垂直方向配置的同一轴线旋转。如此，可以紧凑地构成切换装置。

此外，上述第1方式中，可以将上述物镜、变焦装置和成像透镜安装为能够绕沿着垂直方向配置的至少2个轴线旋转，且将上述物镜和上述变焦装置安装为能够绕不同的轴线旋转。

倍率不同的物镜由于焦点位置的不同而配置于光轴方向上的不同位置。高倍率侧的物镜可以接近样品配置，而低倍率侧的物镜远离样品配置。通过使物镜和变焦装置绕不同的轴线旋转，也可以将不同时使用的低倍率侧的物镜和变焦装置设定于光轴方向上相干涉的位置，可以在高度方向上紧凑地构成。

此外，上述结构中，具有：水平设置的底座；从该底座在垂直方向上沿着上述轴线延伸的至少2根支柱；以及架设于这些支柱的上端的梁构件，上述摄像单元可以固定在上述梁构件上。

如此，可以使摄像单元稳定地保持在由至少2根支柱支撑的梁构件上，可以抑制摄像单元的振动，提高观察精度。

进一步地，上述结构中，优选上述光轴配置于偏离含有上述至少2根支柱的轴线的平面的位置。如此，可以使至少2根支柱相互接近来进行配置，可以在宽度方向上紧凑地构成。

此外，将上述物镜、变焦装置和成像透镜安装成能够绕沿着垂直方向配置的1个或至少2个轴线旋转的上述结构的任意一种时，优选通过组装体将上述物镜切换装置、变焦装置和成像透镜切换装置安装成能够绕支柱的轴线旋转，所述组装体具有：从上方嵌合于上述支柱而固定在支柱上的筒状的固定托架；固定这些物镜切换装置、变焦装置或成像透镜切换装置的可动托架；将该可动托架组装成能够相对于固定托架进行水平旋转的轴承。

通过如此构成，在外部，使组装的组装体的固定托架嵌合于支柱来进行固定，由此，能够可旋转地将可动托架支撑于支柱上。因此，容易组装，可以容易地进行制造、维护、调整等。

进一步地，将上述物镜、变焦装置和成像透镜安装成能够绕沿着垂直方向配置的1个或至少2个轴线旋转的上述结构的任意一种时，优选上述底座具有固定上述载物台的第1底座以及有间隔地配置于该第1底座的上方的第2底座，且这些第1底座和第2底座被间隔构件固定的同时，在该第2底座上固定上述支柱。

通过如此构成，可以与固定于第2底座的支柱的间隔无关地决定间隔构件的间隔大小。从而，增大间隔构件的间隔大小来确保载物台周围的空间，由此可以提高对样品进行处理时的操作性。

此外，通过使上述间隔构件成为可交换的形式，对应于样品的大小来交换为不同长度的间隔构件，可以确保载物台周围的空间。

进一步地，在上述结构中，也可以在定位状态下将固定有样品的托盘构件固定于上述载物台。

如此，可以在载物台以外的场所，将样品固定于托盘构件上，将固定有样品的托盘构件固定于载物台。载物台周围的空间由于与物镜相接近，容易变得狭窄，因而，在实验小动物等样品活着的状态下，进行固定操作时，操作性有可能较差。因此，在外部进行该操作，在物镜下仅进行将托盘构件安装于载物台的操作，由此可以容易地进行观察准备。

进一步地，在上述结构中，优选上述托盘构件由透明或吸收光的材质形成。

如此，由于从样品上方照射的照明光中，偏离样品而照射于托盘构件的照明光透过托盘构件或被托盘构件吸收，所以可以防止漫射光返回物镜一侧。

进一步地，在上述第1方式中，优选将上述摄像单元设置成可交换的形式。

如此，可以选择对应于样品的种类或观察方法的摄像单元来使用，可以得到适于观察目的的图像。

上述第1方式中，优选将上述摄像单元设置成能够绕上述光轴旋转的形式。

通过使摄像单元绕光轴旋转，可以任意地选择所得到的图像的方向。此外，将摄像单元与监视器相连来进行实时观察时，可以任意地选择显示于监视器上的图像的方向，可以从易见的方向进行观察。

此外，本发明的第2方式提供一种荧光观察装置，该荧光观察装置具有：激光光源，该激光光源将激发光照射于载置在载物台上的样品；多个透镜组，该多个透镜组具有与载物台对向配置的将来自样品的荧光放大的物镜、以及使通过该物镜放大的来自样品的荧光成像的成像透镜；摄像单元，该摄像单元对通过上述成像透镜成像的来自样品的荧光进行拍摄；以及透镜组切换装置，该透镜组切换装置用于切换上述透镜组。

根据该方式，欲改变倍率来进行观察时，由于通过透镜组切换装置的驱动来切换含有物镜和成像透镜的透镜组，因而即使进行低倍率的观察时，数值孔径也不会过小，从而可以得到明亮的荧光像。

上述方式中，可以具有对所拍摄的荧光实施光谱反卷积处理的处理单元，所述处理单元可以实施光谱盲反卷积处理。

本发明的第3方式涉及生物体、器官或组织的观察装置。该第3方式的观察装置具有：照明装置，该照明装置用于从内部对生物体、器官或组织进行照明；以及摄像装置，该摄像装置用于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到生物体、器官或组织的透过像和荧光像的至少一种光学像。照明装置可以具有发出照明光或激发光的光源和将照明光或激发光射出至外部的光射出部，光射出部可以导入至生物体、器官或组织中。

本发明的第4方式涉及生物体、器官或组织的观察方法。该方式的观察方法中，将使照明光或激发光射出至外部的光射出部导入至生物体、器官或组织中，从光射出部射出照明光或激发光，从内部对生物体、器官或组织进行照明，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄，来得到生物体、器官或组织的透过像和荧光像的至少一种光学像，将所得到的光学像的图像显示于显示装置上。

本发明的第5方式涉及使用生物体、器官或组织的实验方法。该方式的实验方法中，将使照明光或激发光射出至外部的光射出部导入至生物体、器官或组织中，从光射出部射出照明光或激发光，从内部对生物体、器官或组织进行照明，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄，来得到生物体、器官或组织的荧光像，将所得到的荧光像的图像与其它图像进行比较，对生物体、器官或组织内的荧光物质的量或面积等的经时变化进行比较、研究。

根据本发明的第1和第2方式，在对应于倍率的改变来切换物镜的同时，也可以切换成像透镜。特别是欲在低倍率下观察样品时，通过在将物镜切换成低倍率的物镜的同时，将成像透镜也切换成低倍率的成像透镜，从而发挥出下述效果：可以确保数值孔径不会过少、抑制所得到的图像的分辨率的降低、提高观察精度。

根据本发明的第3～第5方式，提供有效地对生物体、器官或组织进行照明且分辨率较好地对生物体、器官或组织进行观察的方法。

附图说明

图1为说明本发明第1实施方式涉及的显微镜观察装置的透视图。

图2为说明图1的显微镜观察装置中的载物台上的托盘构件的部分纵截面图。

图3是说明图1的显微镜观察装置的低倍率物镜单元的纵截面图。

图4是说明与图3相同的另一低倍率物镜单元的纵截面图。

图5是说明与图3相同的另一低倍率物镜单元的纵截面图。

图6是说明图1的显微镜观察装置的高倍率物镜单元的纵截面图。

图7是说明图1的显微镜观察装置的第2臂的安装结构的部分纵截面图。

图8是说明图1的显微镜观察装置的相机的安装结构的部分纵截面图。

图9是说明图8的安装结构的平面图。

图10是说明图1的显微镜观察装置的支柱和间隔构件的配置的平面图。

图11是说明图1的显微镜观察装置的相机的光轴的配置区域的平面图。

图12A～图12C是说明图1的显微镜观察装置的光路迂回单元的示意图。

图13是说明图12的光路迂回单元的变形例的示意图。

图14是说明图12的光路迂回单元的另一变形例的示意图。

图15是说明图1的显微镜观察装置的成像透镜单元的安装结构的部分纵截面图。

图16是说明本发明的第2实施方式涉及的显微镜观察装置的透视图。

图17是说明本发明的第3实施方式涉及的显微镜观察装置的整体结构图。

图18是说明图17的显微镜观察装置的观察过程的流程图。

图19是说明本发明的第4实施方式涉及的显微镜观察装置的透视图。

图20是说明图19的显微镜观察装置进行的偏射照明的部分纵截面图。

图21是说明图19的显微镜观察装置进行的高倍率观察时的状态的透视图。

图22是说明本发明的第5实施方式涉及的显微镜观察装置的透视图。

图23是说明图22的显微镜观察装置进行的同轴照明的部分纵截面图。

图24是说明图22的显微镜观察装置进行的偏射照明的部分纵截面图。

图25是说明本发明的第6实施方式涉及的显微镜观察装置的部分纵截面图。

图26是说明本发明的第7实施方式涉及的显微镜观察装置的部分纵截面图。

图27是说明本发明的显微镜观察装置中的载物台的第1变形例的透视图。

图28是图27的载物台的纵截面图。

图29是说明本发明的显微镜观察装置中的载物台的第2变形例的透视图。

图30是图29的载物台的纵截面图。

图31是说明本发明的显微镜观察装置中的载物台的第3变形例的透视图。

图32是图31的载物台的纵截面图。

图33是说明本发明的显微镜观察装置中的载物台的第4变形例的透视图。

图34是简要说明本发明的第8实施方式的观察装置的结构的图。

图35是图34所示的成像光学系统转盘的平面图。

图36是说明通过本发明的第8实施方式的观察装置进行的观察的流程图。

图37是简要说明本发明第9实施方式的观察装置的结构的图。

图38是简要说明本发明第10实施方式的观察装置的结构的图。

图39是通过本发明的观察装置来进行观察的流程图。

图40是说明通过本发明的观察装置进行的另一观察的流程图。

图41是简要说明本发明的第11实施方式的观察装置的结构的图。

图42是简要说明本发明的第12实施方式的观察装置的结构的图。

图43是简要说明本发明的第13实施方式的观察装置的结构的图。

图44是简要说明本发明的第14实施方式的观察装置的结构的图。

具体实施方式

(第1实施方式)

下文参照图1～图15对本发明的第1实施方式涉及的显微镜观察装置进行说明。

如图1所示，本实施方式涉及的显微镜观察装置1具有：产生照射于小鼠等实验小动物或其它样品A的光的光源2；载置样品A的载物台3；将来自样品A的返回光放大的物镜单元4a～4d；使被物镜单元4a～4d放大的样品A上的像放大、成像的成像透镜单元5a、5b；以及拍摄由成像透镜单元5a、5b成像的样品A上的像的相机(摄像单元)6。

载物台3设置于水平设置的底座7上。底座7具有：设置在水平设置面上的第1底座7a；和与该第1底座7a的上方有间隔且水平配置的第2底座7b。在第1底座7a和第2底座7b之间，可交换地配置有决定两者间的间隔大小的多个间隔构件8。

载物台3设置于第1底座7a上，使搭载的样品A能够在水平2方向上以及垂直方向上移动。此外，载物台3中，如图2所示，设置有贯通孔3a，使载置有样品A的托盘9嵌合成定位状态。本实施方式中，托盘9由透明的材料或吸收光的黑色的材料构成。

第2底座7b配置于载物台3的上侧，该第2底座7b被切割出缺口，使其在载物台3的整个动作范围内都不遮挡上方空间。此外，上述间隔构件8隔着与载物台3的动作范围相比足够宽的间隔配置在载物台3的周围。由此，操作者将样品A载置于载物台3上时或对载物台3上的样品进行操作时，不构成阻碍而形成较宽的空间。

2根支柱10、11从第2底座7b的上面在垂直方向上延伸。2根支柱10、11的上端通过上部板(梁构件)12连接，使得上部板12架设于这些支柱10、11上。由此，在第2底座7b上，构成由2根支柱10、11和上部板12形成的门型框架。

上述物镜单元4a～4d安装于转盘13上，所述转盘13安装于第1支柱10上且能够绕该支柱10的垂直轴线旋转。

物镜单元4a～4d沿圆周方向上有间隔地被固定于该转盘13上。如图3～图6所示，这些物镜单元4a～4d是相互倍率不同的物镜，例如，从焦距较短的物镜开始，依次具有50mm、90mm、180mm和300mm的焦距。操作者根据需要通过使转盘13旋转，可以选择具有所期望的焦距的物镜单元4a～4d。这些图中，将对透镜的表示省略。

对于上述成像透镜单元5a、5b，在安装于第2支柱11上且能够绕该支柱11的垂直轴线旋转的2根第1臂14的末端上分别安装低倍率用的成像透镜单元5a和高倍率用的成像透镜单元5b。低倍率用的成像透镜单元5a具有75mm的焦距，高倍率用的成像透镜单元5b具有210mm的焦距。

此外，在第2支柱11上安装有能够分别独立地绕该支柱11的垂直轴线旋转的用于在高倍率侧连续地改变倍率的变焦装置15和用于在高倍率观察时进行落射照明的照明装置16。在图示的例子中，变焦装置15安装于能够旋转地安装于第2支柱11上的第2臂17的末端。此外，照明装置16固定于能够旋转地安装于第2支柱11的托架18。将这些物镜单元4a～4d、成像透镜单元5a、5b，以及在高倍率的情况下的变焦装置15进行组合时的总倍率为1.26倍～16.2倍。

这些转盘13、第1臂14、托架18、第2臂17，分别如图7所示，通过轴承20能够旋转地安装于被嵌合于支柱10、11的筒状的固定托架19，由此构成组装体21。图7中，以第2臂17为例进行说明。这些组装体21，在将上部板12取下的状态，从第1支柱10或第2支柱11的上端插入，分别配置于所规定的位置，然后，通过从半径方向接合固定螺钉22，对于支柱10、11固定固定托架19，从而在该位置上可以分别水平旋转。

此外，各组装体21同样地从各支柱10、11的上端插入，通过直接或隔着调整用隔板(图示略)与轴套23的上表面抵接来在上下方向上定位，其中该轴套23与第2底座7b上表面、组装体21上表面等抵接而定位。即，从取出上部板12的状态的支柱10、11上端插入组装体21和轴套23，并使其层叠，可以简单地组装成定位状态。

如图8所示，上述相机6使光轴C垂直向下来配置于上部板12。上部板12与相机6之间，配置有吸收滤光器24。对于吸收滤光器24，在绕垂直轴线旋转的转盘25上安装多种吸收滤光器，从而仅通过欲拍摄的光。

在吸收滤光器24的外壳26上，如图8和图9所示，设置具有凹陷(雌あり)形状部分27a的安装孔27。在相机6上设置凸起(あり)形状的凸起部29，该凸起部29通过插入上述安装孔27，用固定螺钉28在水平方向上挤压，与凹陷形状部分27a相配合。凸起部29形成外径尺寸向着末端增大的圆锥状，通过如图9箭头所示来拧松固定螺钉28，可以在维持与凹陷形状部分27a相配合的状态下，使相机6绕光轴C旋转。

相机6的光轴C配置于2根支柱10、11之间。如图1中斜线所示，将2根支柱10、11的轴线间距离设为L，将以第1支柱10的轴线为中心的物镜单元4a～4d的光轴的旋转半径设为A，将物镜单元4a～4d的最外轮廓所作圆弧的半径设为B，将以第2支柱11的轴线为中心的成像透镜单元5a、5b和变焦装置15的光轴的旋转半径设为C，将这些成像透镜单元5a、5b和变焦装置15的最外轮廓所作圆弧的半径设为D，将第1支柱的半径设为r₁，将第2支柱11的半径设为r₂时，光轴的位置配置于设定在满足下式的范围内的半径A的圆与半径C的圆的交点。

C＜D＜L-r₁         (1)

L-C＜A＜B＜L-r₂    (2)

本实施方式中，相机6的光轴C，在该区域内，不配置于含有2根支柱10、11的轴线的平面内，而如图10所示，配置于偏离该平面的位置。使转盘13绕第1支柱10的轴线旋转，可以在与相机6的光轴C一致的位置上配置任意选择的物镜单元4a～4d，使第1臂14绕第2支柱11的轴线旋转，可以选择适合物镜单元4a～4d的成像透镜单元5a、5b来配置于与相机6的光轴C一致的位置上。

此外，选择高倍率的物镜单元4d和成像透镜单元5b时，使第2臂17绕第2支柱11的轴线旋转，可以在与相机6的光轴C一致的位置上配置变焦装置15。此时，可以使物镜单元4d、成像透镜单元5b和变焦装置15不受支柱10、11干涉而旋转的同时，可以不减小转盘13或臂14、17的尺寸而减小支柱10、11间距离L。

此外，一般地，从提高光学性能方面考虑，优选将物镜4a～4d和成像透镜5a、5b配置成它们的后侧焦点位置大致一致的位置关系。本实施方式涉及的显微镜观察装置1中，若达成这种位置关系，则如图12A所示，选择高倍率的物镜单元4a和成像透镜单元5a时，以及如图12B所示选择低倍率的物镜单元4d和成像透镜单元5b时，由于各透镜单元的焦距的差，从物镜单元4a～4d的成像位置到成像透镜单元5a、5b的成像位置的距离L1、L2不相等。

因此，本实施方式涉及的显微镜观察装置1中，如图12C所示，具有棱镜(光路迂回单元)30；该棱镜30对于成像位置间的距离L1较长的高倍率的成像透镜单元5a，使光路弯曲、迂回，从而使成像位置间的直线距离L2与低倍率侧的距离L2相一致。由此，不需移动固定于上部板12的相机6，从低倍率到高倍率都可拍摄清晰的图像。

而且，通过设置诸如电动机、旋钮等使棱镜30绕水平的轴线旋转的旋转装置，可以对由于棱镜30的制造误差等个体差异所导致的光轴倾斜进行校正。

此外，如图13所示，采用至少2个棱镜31、32的组合作为光路迂回单元，通过设置在箭头方向上调整棱镜31、32间的距离的调整装置(图示略)，可以对由于棱镜31、32的个体差异所导致的光路长的变动进行校正。进一步地，如图14所示，也可以使用3个棱镜31、33、34作为光路迂回单元，设置使最后的棱镜34绕水平轴线旋转的旋转装置(图示略)，由此来校正上述光轴C的倾斜，其中所述最后的棱镜34使迂回的光路偏转回到向着相机6的垂直光路。如此，由于能够仅调节向着相机6的最后的光路的倾斜，可以不复杂地改变光路而简易且精度较好地进行校正。

此外，本实施方式涉及的显微镜观察装置1中，在物镜单元4a～4d和成像透镜单元5a、5b上，设置调整这些透镜单元的焦点位置的物镜齐焦装置35和成像齐焦装置36。

在图3～图5所示的物镜单元4a～4c中，物镜齐焦装置35具有：通过与设置于转盘13的螺钉孔13a接合而固定的具有阴螺纹37a的固定托架37；固定于物镜单元4a～4c的具有与上述阴螺纹37a接合的阳螺纹38a的可动托架38；以及固定这些托架37、38的相对移动的固定螺钉39。

而且，在图6所示的高倍率用物镜单元4d上不设置物镜齐焦装置35。本实施方式中，由于高倍率用的物镜单元4d和成像透镜单元5d的组合为1种，所以不必使物镜不同。但是，可以在该物镜单元4d上设置物镜齐焦装置，此外，使用多个物镜单元作为高倍率用的物镜单元4d时，优选设置与低倍率时相同的物镜齐焦装置35。

如图15所示，成像齐焦装置36具有：固定于第1臂14的固定支架40、被固定成能够相对于该固定支架40在水平方向上移动的水平调整用支架41、被固定成能够相对于该水平调整用支架41在上下方向上移动的固定成像透镜单元5a、5b的上下调整用支架42。水平调整用支架41安装于固定支架40的下面，通过拧松固定螺钉43，仅以设置于水平调整用支架41的孔44与固定螺钉43的间隙程度使成像透镜单元5a、5b在水平方向上移动，通过接合固定螺钉43，可以将成像透镜单元5a、5b定位于该调整的水平位置。上下调整用支架42具有螺合于设置于水平调整用支架41的阴螺纹41a的阳螺纹42a，通过使阳螺纹42a相对于阴螺纹41a旋转，使成像透镜单元5a、5b在上下方向上移动，通过接合螺钉45可以将成像透镜单元5a、5b固定于该调整的上下方向位置。

上述照明装置16通过光纤46与配置于外部的光源2相连接。在变焦装置15的上端设置分色镜47，该分色镜47将从照明装置16发出的光反射为垂直向下方，通过变焦装置15、物镜单元4d而照射于样品A。此外，光源2中，第2照明装置50配置于载物台3附近从而通过开关48和光纤49对样品A全体进行照明。开关48可以为电控扫描镜(galvanomirror)或光闸等任意的装置。选择低倍率的物镜单元4a和成像透镜单元5a时，通过开关48向第2照明装置50输送光，从而照射于样品A全体。

下文对如此构成的本实施方式涉及的显微镜观察装置1的作用进行说明。

首先，使用本实施方式涉及的显微镜观察装置1，观察实验小动物等样品A时，在显微镜观察装置1的外部，将样品A固定于托盘构件9，把固定有样品A的托盘构件9嵌合于设置于载物台3的贯通孔3a来进行定位。此时，由于可以在第1底座7a和第2底座7b之间确保充分的空间，可以容易地进行托盘构件9的设置操作。此外，由于通过载物台3的驱动来充分地确保样品A的动作范围，观察者可以自由地改变样品A的观察位置来进行观察。

然后，在低倍率下观察如此定位的样品A时，使安装于第1支柱10的转盘13旋转来使低倍率的物镜单元4a移动至与相机6的光轴C一致的位置。在低倍率的观察中，由于不使用变焦装置15，如图3所示，可以采用在转盘13的上方有较大突出的物镜单元4a，由此，可以防止物镜的数值孔径过小。

此外，使安装于第2支柱11的第1臂14旋转，使低倍率的成像透镜单元5a移动至与相机6的光轴C一致的位置。由此，可以选择适于低倍率下观察的物镜单元4a和成像透镜单元5a的组合。

然后，将开关48切换到第2照明装置50一侧，将从光源2发出的光照射于样品A全体，通过物镜单元4a和成像透镜单元5a使来自样品A的返回光在相机6中成像。此时，由于在成像透镜单元5a上配置有棱镜30作为光路迂回单元，透过成像透镜单元5a的光在安装于上部板12的相机6中被成像。

此外，增大样品A的观察倍率时，使转盘13旋转来选择其它的物镜单元4b～4d。此时，对于本实施方式涉及的显微镜观察装置1，由于准备了3种低倍率的物镜单元4a～4c，所以可以不改变成像透镜单元5a而仅通过改变物镜单元4b、4c来改变倍率。若如此改变物镜单元4a～4c，则虽然由于各透镜单元4a～4d、5a的个体差异等，物镜与成像透镜的成像位置共轭的位置有可能改变，但是根据本实施方式，通过物镜齐焦调整装置35、成像齐焦调整36装置来进行微调，由此可以调整至精度优异。因此，在任意倍率下都可以得到精度优异且焦点匹配的清晰的图像。

此外，在高倍率下观察样品A时，首先，使转盘13旋转来使高倍率的物镜单元4d移动至与相机6的光轴C一致的位置。由此，将在转盘13上方突出的低倍率物镜单元4a～4c配置于偏离相机6的光轴C的位置。然后，通过卸下低倍率的物镜单元4a～4c来在相机6的光轴C的高倍率的物镜单元4d的上方形成空间，在该空间中通过使第2臂17旋转来插入变焦装置15。此外，通过使第1臂14旋转，可以将高倍率的成像透镜单元5b配置于与相机6的光轴C一致的位置。

由此构成的物镜单元4d、变焦装置15和成像透镜单元5b的组合适于高倍率的观察。

使用如此构成的高倍率的透镜单元4d、5b、15来观察样品A时，与上述同样地，通过载物台3的驱动来使载置于载物台3的样品A的观察位置与相机6的光轴C一致。然后，通过开关48的驱动，将从光源2发出的光输送到第1照明装置16一侧，通过设置于变焦装置15上端的分色镜47来进行偏转而对着样品A。透过变焦装置15、物镜单元4d，照射样品A，由此从样品A发出的返回光被物镜单元4d聚光，进一步样品A的像被变焦装置15放大，透过分色镜47，通过成像透镜单元5b，在相机6中成像。观察者根据需要使变焦装置15驱动，可以设定成任意的倍率来进行观察。此外，此时，通过任意选择的吸收滤光器24，由此仅有所期望的波长的光被相机6拍摄。

如此，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置1，通过转盘13的旋转，可以简单地切换物镜单元4a～4d的同时，通过第1臂14的旋转，可以选择地切换适合于物镜4a～4d的成像透镜单元5a、5b。由此，不仅通过物镜单元4a～4d，还可以通过成像透镜单元5a、5b来改变倍率。此外，在低倍率的情况下不会过度减小数值孔径。

此时，因为改变物镜单元4a～4d与成像透镜单元5a、5b的组合，虽然可能由于透镜单元的个体差异等引起散焦，但是根据本实施方式，由于在物镜单元4a～4d和成像透镜单元5a、5b上分别设置有齐焦调节装置35、36，因而在物镜和成像透镜的转换时，可以简易地校正物镜和成像透镜的配置而不使观察像散焦。

此外，由于对于焦距较长的成像透镜单元5a，即高倍率侧的成像透镜单元5a，设置了光路迂回单元30，因而不改变相机6的位置即可从低倍率到高倍率得到清晰的图像，同时还可以减小从样品A到相机6的直线距离。此外，光路迂回单元30的优点在于，通过进行齐焦调整，可以不必移动成像透镜单元5b而简单地进行调整。

此外，由于具有能够配置于高倍率侧的物镜单元4d和成像透镜单元5b之间的变焦装置15，因而可以连续地改变倍率来进行观察。而且，选择低倍率的物镜单元4a～4c和成像透镜单元5a时，可以使变焦装置15偏离相机6的光轴C，在数值孔径较小的低倍率观察时，可以使观察像明亮。

而且，此时，通过减小变焦装置15的透镜，可以使变焦装置15小型化。

此外，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置1，由于设置了能够分别绕设置于第2底座7b上的2根支柱10、11旋转的变焦装置15和物镜单元4a～4d，可以在高度方向上将不同时使用的低倍率的物镜单元4a～4c和变焦装置15配置于重复的位置。从而具有缩短高度方向的尺寸而可以进行小型化的优点。此时，通过将相机6的光轴C配置于偏离含有2根支柱10、11的轴线的平面的位置，可以使2根支柱10、11相接近，可以谋求宽度方向的紧凑化。

而且，支柱10、11不限于2根，可以大于等于3根。

而且，由于在高度方向上将低倍率的物镜单元4a～4c和变焦装置15配置于重复位置，虽然切换透镜单元时，物镜单元4a～4c和变焦装置15可能相互干涉，但是可以通过机械地或电气地使变焦装置15的插脱和物镜单元4a～4c的插脱相联动来消除这种不便。此外，如本实施方式涉及的显微镜观察装置1，高倍率的物镜单元4d和变焦装置15一一对应时，可以在高倍率的物镜单元4d的上部固定变焦装置15。

进一步地，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置1，诸如转盘13、第1臂14、第2臂17和第1照明装置用托架18那样，在支柱10、11上安装成可绕轴线旋转的构件采用在外部构成组装体21后，从支柱10、11的上端层叠地进行安装的结构，因而具有组装性优异且可以简易地进行其它的透镜单元的追加或改变的优点。

此外，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置1，由于底座7构成为2段结构，在下方的第1底座7a上设置载物台3，在上方的第2底座7b上安装支柱10、11，因而可以不考虑支柱10、11的间隔大小而以较宽的间隔配置2个底座7a、7b间的间隔构件8。从而，可以确保较宽的载物台3周围的空间，提高样品A的操作性，同时可以减小支柱10、11间距离，谋求宽度方向的紧凑化。

进一步地，通过使间隔构件8能够交换，可以任意地设定第2底座7b相对于第1底座7a的高度位置。因此，可以设定间隔使之与载置于载物台3上的样品A的大小相匹配。

此外，由于不将样品A直接固定于载物台3上而将样品A固定于在载物台3上所固定的托盘构件9上，因而样品的操作性更优异。进一步地，由于托盘构件9由透明或黑色的材质构成，所以可以防止没有照射到样品A而照射到托盘构件9的光成为漫射光而入射于物镜单元4a～4d。

此外，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置1，由于相机6设置于由2根支柱10、11支撑的上部板12上，因而相机6不易产生振动，可以防止观察图像的模糊。此外，由于相机6设置成能够卸下的形式，因而可以对应于所观察的样品A的种类、观察方法来选择相机6。此外，通过使相机6能够绕光轴C旋转，可以对应于样品A的方向来设定相机6的角度。

而且，若将本实施方式涉及的显微镜观察装置1全体配置于暗幕或暗箱内来进行观察，则可以防止外来光等入射于物镜单元4a，4b。特别是对于进行荧光观察，由于荧光量微弱，所以优选在暗幕或暗箱内进行观察。若可以通过任意的驱动单元对转盘13、第1臂14、第2臂17、相机6等进行远程操作，则可以容易地在暗幕或暗箱内进行观察。此外，进行手动操作时，可以卷起暗幕的一部分，也可以在暗箱的一部分设置能够开闭的窗部。

(第2实施方式)

接着，参照图16对本发明的第2实施方式涉及的显微镜观察装置60进行说明。本实施方式的说明中，对与上述第1实施方式涉及的显微镜观察装置1共通结构的部位附上同一符号，并省略其说明。

如图16所示，本实施方式涉及的显微镜观察装置60与第1实施方式涉及的显微镜观察装置1的不同点在于，转盘13、臂17和第2转盘62可旋转地安装于单一的支柱61。

即，如图16所示，本实施方式涉及的显微镜观察装置60安装有固定搭载样品A的载物台3的底座7以及从该底座7在垂直方向上延伸的支柱61，在该支柱61的长度方向的中途位置还从下向上分别安装有能够独立地绕支柱61的垂直轴线旋转的转盘13和第2转盘62，该转盘13搭载多个物镜单元4a～4d；该第2转盘62搭载有搭载变焦装置15的臂17和多个成像透镜单元5a～5c。在支柱61的上端固定有上部板12，在该上部板12上固定有光轴C向着垂直下方的相机6。而且，对光源省略说明。

观察载置于载物台3上的样品A时，对应于欲观察的倍率来选择物镜单元4a～4d和成像透镜单元5a～5c，将其配置于与相机6的光轴C一致的位置，进行高倍率的观察时，进一步通过将变焦装置15配置于与相机6的光轴C一致的位置来进行观察。在对于倍率不同的物镜4a～4d可以选择与此相符的成像透镜5a～5c方面与第1的实施方式相同。

根据本实施方式涉及的显微镜观察装置60，与第1实施方式涉及的显微镜观察装置1相比，其结构简易。此外，由于在1根支柱61上汇集有所有的光学系统，具有可以在宽度方向上紧凑地进行制造的优点。此外，由于安装于底座7的载物台3可以不被周围所包围而配置于较宽的空间，因而还具有操作性优异的优点。

(第3实施方式)

接着，下文参照图17对本发明的第3实施方式涉及的显微镜观察装置70进行说明。

本实施方式的说明中，对与上述各实施方式涉及的显微镜观察装置1、60共通结构的部位附上同一符号，并省略其说明。

本实施方式涉及的显微镜观察装置70与第2实施方式涉及的显微镜观察装置60的相同点在于，具有固定于底座7的单一支柱61。

如图17所示，本实施方式涉及的显微镜观察装置70具有：低倍率的物镜单元4a和成像透镜单元5a组合而成的第1透镜组71；高倍率的物镜单元4d、变焦装置15和成像透镜单元5b组合而成的第2透镜组72。虽然图中，第1透镜组71和第2透镜组72分别只有1组，但是也可以具有倍率不同的多组第1透镜组71。这些透镜组71、72在圆周方向上有一定间隔地固定于可旋转地被支柱61支撑的转盘13上的同一旋转半径位置。

此外，本实施方式涉及的显微镜观察装置70为荧光观察装置，在光源2一侧具有光源2、光闸73、滤光器转盘74和开关48，第1、第2照明装置16、50与开关48相接。用于高倍率观察时，在变焦装置15和成像透镜单元5b之间配置用于对样品A进行落射照明的分色镜47。

此外，图中，符号75为具有控制装置的计算机，该控制装置对光源2、光闸73、滤光器转盘25、滤光器转盘74、开关48、载物台3、转盘13和相机6进行控制，符号76为监视器。

下文对通过如此构成的本实施方式涉及的显微镜观察装置70对样品A进行荧光观察的情况进行说明。

第1，将色素注入实验小动物等样品A，或者制作注入有荧光蛋白或表达出荧光蛋白的样品A(步骤S1)，将制得的样品A载置于载物台3上(步骤S2)。

然后，选择任意的倍率，使对应于倍率的透镜组71、72与相机6的光轴C一致。而且，对应于倍率，低倍率时通过第2照明装置50将光照射于样品A全体来得到明视野图像(步骤S3)。该状态下，驱动载物台3使样品A移动至欲拍摄的位置，调整透镜组71、72来对焦(步骤S4)。

然后，选择欲进行荧光观察的色素(步骤S5)，通过滤光器转盘25确定对应于色素的拍摄波长(步骤S6)。此外，通过滤光器转盘74设定对应于所选择的色素的照明波长(激发波长)(步骤S7)。然后，确定曝光量来进行拍摄(步骤S8)，保存图像(步骤S9)，并且，在进行经时性观察的情况下，随着时间的推移重复上述拍摄操作(步骤S10)。

根据本实施方式涉及的显微镜观察装置70，由于具有多个物镜单元4a、4d和成像透镜单元5a、5b作为透镜组71、72；或进一步还具有变焦装置15作为透镜组72，因而可以不进行齐焦调整而任意地改变倍率，即使在低倍率的情况下，数值孔径也不会过小。从而，即使在低倍率的情况下，也可以拍摄明亮的图像。

此外，实验小动物等样品A除了产生来自目的荧光物质的荧光之外，还产生大量的本身荧光。因此，可以使计算机24内预先具有光谱反卷积处理单元，该光谱反卷积处理单元用于对从荧光色素等物质产生的荧光的光谱进行分析，求出2种不同波长下的荧光量的比，由此从所得到的荧光像分离除去目的荧光物质的荧光以外的荧光。

即，例如，如美国专利第6403332号说明书所示，已知目的荧光物质的荧光谱和产生本身荧光的物质的荧光谱时，在这些荧光谱中，可以预先求得对应于适当的2种波长的荧光强度的比。因此，通过预先求得这些比，可以从所观察到的荧光中提取出目的荧光物质的荧光谱。

此外，样品A内的本身荧光物质未知或不确定时，优选如特开平7-50031号公报所示，进行光谱盲反卷积处理，即拍摄来自样品A的荧光图像，同时算出来自样品A的荧光谱和荧光物质的空间分布。根据该方法，可以从所拍摄的荧光图像同时求出各荧光物质的荧光谱和荧光图像的各像素中荧光物质的存在比率，确定样品A内的荧光物质的分布。

(第4实施方式)

接着下文参照图19～图21对本发明的第4实施方式涉及的显微镜观察装置80进行说明。

而且，本实施方式的说明中，对与上述第1实施方式涉及的显微镜观察装置1共通结构的部位附上同一符号，并省略其说明。

本实施方式涉及的显微镜观察装置80具有通过保持构件81固定于低倍率用的成像透镜单元5a的反射构件82和通过保持构件83固定于支柱11的中继光学系统84，以此来替代第1实施方式涉及的显微镜观察装置1的开关48、光纤49和照明装置50。此外，在第1实施方式中，变焦装置15能够旋转地被支柱11支撑，而与此相对，在本实施方式中，将变焦装置15固定于高倍率观察用的成像透镜4c上。

低倍率用的成像透镜单元5a配置于光轴C上时，反射构件82与第1照明装置16的前方对向配置。由此，从光源2经过光纤46导入且从第1照明装置16出射的照明光被反射构件82向中继光学系统84的方向偏转。

图20是中继光学系统84的截面图。中继光学系统84具有配置于转盘13的圆周方向的外方的圆筒形状的外筒85；通过间隔管86保持于该外筒内的多个透镜87a、87b；和配置于外筒85的一端使通过透镜87a、87b传递的照明光向样品A的方向偏转的反射构件88。

其中，间隔管86调整向样品A照射的照明光的光束。例如，若样品A为小鼠，则由于小鼠的体长为100mm左右，因而调节间隔管86的长度使载物台3上的照明光束直径为100mm。而且，有时不必对样品A全体进行照明而仅照明最大的观察范围。

下文对如此构成的本实施方式涉及的显微镜观察装置80的作用进行说明。

如图19和图20所示，在光轴C上配置有低倍率观察用的成像透镜单元5a的低倍观察系统中，从光源2发出的照明光通过光纤46导入照明装置16中。接着，由于在照明装置16的前方配置有反射构件82，从照明装置16射出的照明光被反射构件82偏转而向着中继光学系统84。然后，在中继光学系统84中调整光束，被反射构件88偏转的照明光照射于样品A。

从样品A发出的返回光通过物镜4a、4b、4d的任意一个聚光，通过成像透镜单元5a在相机6中成像；所述物镜4a、4b、4d通过转盘13选择地与成像透镜单元5a同轴配置。

另一方面，如图21所示，在光轴C上配置有变焦装置15和高倍率观察用的成像透镜5b的高倍观察系统中，从光源2发出的照明光经过光纤46输送至照明装置16。通过移开成像透镜5a，从照明装置16的前方卸下反射构件82，取而代之地，使该照明装置16与设置于变焦装置15的上端的分色镜47相面对。因此，从照明装置16发出的照明光通过分色镜47向垂直下方偏转，通过物镜4c聚光后，向样品A照射。

此外，从样品A发出的返回光，通过物镜4c聚光，通过变焦装置15放大后通过分色镜47，通过成像透镜5b在相机6中成像。

根据本实施方式涉及的显微镜装置80，进行低倍观察时，由于使照明光不通过物镜4a、4b、4c，因而可以降低物镜4a、4b、4d中所产生的本身荧光，从而可以得到对比度优异的图像。此外，在高倍观察系统中，由于被变焦装置15集聚的光束仅照射到分色镜47，所以具有可以减小分色镜47的大小的优点。

(第5实施方式)

接着下文参照图22～图24对本发明的第5实施方式涉及的显微镜观察装置90进行说明。

而且，本实施方式的说明中，对与上述第4实施方式涉及的显微镜观察装置80共通结构的部位附上同一符号，并省略其说明。

如图22所示，本实施方式涉及的显微镜观察装置90在物镜4a～4d和成像透镜单元5a、5b之间具有被支撑成能够绕支柱10的轴线旋转的转盘91(旋转转盘)，以此来替代第4实施方式涉及的显微镜观察装置80的固定于成像透镜单元5a的反射构件82。在转盘91上固定有特性不同的多个分色镜47a、47b、47c和反射构件82。

如图23所示，各分色镜47a、47b、47c分别通过支架93安装于在上下方向上贯通转盘91的贯通孔92。当安装有各分色镜47a、47b、47c的贯通孔92的中心轴与光轴C一致时，可以将上述各分色镜配置于与照明装置16对向的位置。

如图23所示，支架93大致形成圆筒状，嵌合于在转盘91上设置的榫接贯通孔92来进行定位的同时，从转盘91的外周面被固定螺钉94固定。支架93上设置有在轴方向上和半径方向上贯通的贯通孔93a、93b，在支架93的上端，在闭塞轴方向上贯通的贯通孔93的位置固定有分色镜47a～47c的任意一个。

支架93的贯通孔93a、93b的内径以及分色镜47a～47c的尺寸为能够透过通过物镜单元4a～4d集聚的光束的大小。分色镜47a～47c固定于支架93，被配置成在从照明装置16照射的照明光和光轴C的交点，分别对于照明光和光轴C成45度的角度。

此外，如图24所示，反射构件82通过支架95被螺钉96安装在设置于转盘91的1个贯通孔92a的附近。使该贯通孔92a的中心轴与光轴C一致时，将反射构件82配置于与照明装置16对向的位置来进行固定。

如图24所示，反射构件82与固定于转盘91端部的支架95粘接，被设定成使由照明装置16照射的照明光向中继光学系统84的方向偏转的角度。此外，反射构件82配置于照明光路上时，配置于光轴C上的贯通孔92a的尺寸形成为能够使由物镜4a～4d集聚的光束通过的尺寸。

下文对如此构成的本实施方式涉及的显微镜观察装置90的作用进行说明。

使用本实施方式涉及的显微镜观察装置90来进行高倍率的观察时，使转盘13旋转来将物镜4c和变焦装置15配置于光轴C上的同时，使第1臂14旋转来将成像透镜单元5b配置于光轴C上。

此外，对应于该观察目的，通过使转盘91旋转，选择地将特性不同的分色镜47a～47c或贯通孔92a配置于光轴C上。通过拧松固定螺钉94，从转盘91卸下支架93，可以卸下分色镜47a～47c，观察时可以适当交换配置必要特性的分色镜。

分色镜47a～47c配置于光轴C上时，来自光源2的照明光通过光纤46从照明装置16出射，通过使得与该照明装置的前方对向配置的分色镜47a～47c向垂直下方偏转，该照明光通过变焦装置15和物镜4c照射于样品A。

此时，来自样品A的返回光通过物镜4c集聚，通过变焦装置15放大后，透过转盘91的支架93的贯通孔93a和分色镜47a～47c，由成像透镜单元5b在相机6中成像。

另一方面，通过将贯通孔92a配置于光轴C上，来自光源2的照明光通过反射构件82向中继光学系统84方向偏转。因而，不通过变焦装置15和物镜4c而绕过变焦装置15和物镜4c从斜侧方对样品A进行偏射照明。

此时，来自样品A的返回光通过物镜4c集聚，由变焦装置15放大后，通过转盘91的贯通孔92a，由成像透镜单元5b在相机6中成像。

另一方面，使用本实施方式涉及的显微镜观察装置90来进行低倍率的观察时，使转盘13旋转，选择地将低倍率的物镜4a、4b、4d的任意一个配置于光轴C上。此外，使第1臂14旋转来将物镜单元5a配置于光轴C上。

进一步地，通过使转盘91旋转，选择地将特性不同的分色镜47a～47c或贯通孔92a配置于光轴C上。配置分色镜47a～47c时，从光源2发出的照明光经由光纤46输送到照明装置16，通过转盘91上的分色镜47a～47c偏转，通过物镜4a、4b、4d的任意一个聚光后，向样品A照射。

此外，贯通孔92a配置于光轴C上时，来自光源2的照明光通过反射构件82向中继光学系统84方向偏转。因而，不通过物镜4a、4b、4d而而绕过物镜4a、4b、4d从斜侧方对样品A进行偏射照明。然后，来自样品A的返回光通过物镜4a、4b、4d集聚，通过转盘91的贯通孔92，由成像透镜5a在相机6中成像。

根据如此构成的本实施方式涉及的显微镜观察装置90，对于高倍率和低倍率的观察的两者，通过旋转转盘91，选择地配置分色镜47a～47c或贯通孔92a，可以选择通过物镜4a～4d来对样品A进行照明的同轴照明和绕过物镜4a～4d来从斜侧方对样品A进行照明的偏射照明。此外，由于可以选择各种分色镜47a～47c，所以可以对应于欲观察的返回光来选择分色镜47a～47c的特性。

(第6实施方式)

接着下文参照图25对本发明的第6实施方式涉及的显微镜观察装置100进行说明。

而且，本实施方式的说明中，对与上述第4实施方式涉及的显微镜观察装置80共通结构的部位附上同一符号，并省略其说明。

本实施方式涉及的显微镜观察装置100与第4实施方式的不同点在于，中继光学系统101不保持于支柱11而保持于转盘13上。进一步地，相对于各物镜4a～4d的任一个，中继光学系统101每2个1套地配置于夹着各物镜4a～4d的位置。

中继光学系统101具有2个圆筒状的外筒102、103；保持于该外筒102、103中的聚光透镜104、105；半反射镜106和反射镜107、108、109。外筒102、103以在厚度方向上贯通转盘13的状态，通过未图示的固定螺钉固定于转盘13。

在中继光学系统101一侧的外筒102内，从上方开始依次将半反射镜106、聚光透镜104、反射镜108配置成基本为一直线。此外，在另一侧外筒103内，从上方开始依次将反射镜107、聚光透镜105、反射镜109配置成基本为一直线。

当物镜4a～4d和成像透镜单元5a配置于光轴C上时，外筒102配置于通过反射构件82向垂直下方偏转的照明光入射的位置，所述反射构件82通过保持构件81固定于该成像透镜单元5a。

在该状态下，半反射镜106配置于反射构件82的垂直下方，使通过反射构件82偏转的观察光入射。此外，反射镜107配置于偏离水平方向的位置，使通过半反射镜106偏转的照明光入射。

在各中继光学系统101中，能够将外筒102、103对于转盘13的位置；外筒102、103内的半反射镜106、反射镜107、反射镜108、反射镜109、聚光透镜104、聚光透镜105的位置和角度设定于最佳的位置，从而能够毫不浪费地照射物镜4a～4d的观察范围。

下文对如此构成的本实施方式涉及的显微镜观察装置100的作用进行说明。

使用本实施方式涉及的显微镜观察装置100，不将变焦装置15配置于光轴C上来进行低倍率的观察时，使转盘13旋转来选择地将物镜4a、4b、4d的任意一个配置于光轴C上。此时，也设定了针对各物镜4a，4b，4d所具有的中继光学系统101。

从光源2发出的照明光，通过反射构件82偏转而指向中继光学系统101。透过外筒102的上端的半反射镜106的照明光，通过聚光透镜104调整光束，通过反射镜108偏转而照射于样品A。在半反射镜103中所反射的照明光，通过反射镜107向聚光透镜105的方向偏转，通过聚光透镜105调整光束，通过反射镜109偏转而照射于样品A。

如此，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置100，可以将由1个光源2发出的观察光经过2个通路而照射于样品A。此外，由于夹着各物镜4a～4d而配置的2个中继光学系统101，对应于各自的物镜4a～4d来调整光学元件的位置，可以对对应于各物镜4a～4d的观察范围的范围进行照明。

而且，本实施方式中，光源2可以不是1个而是多个。此时，对于各物镜4a～4d的任1个，必需具有至少为光源2的个数的中继光学系统101。

(第7实施方式)

接着下文参照图26对本发明的第7实施方式涉及的显微镜观察装置110进行说明。

而且，本实施方式的说明中，对与上述第4实施方式涉及的显微镜观察装置80共通结构的部位附上同一符号，并省略其说明。

本实施方式涉及的显微镜观察装置110中具有中继光学系统120，该中继光学系统120具有：保持于支架111、112上的透镜113、114，该支架111、112固定在物镜4a～4d上；保持于支架115上的半反射镜116和反射镜117，该支架115固定于成像透镜单元5a、5b上；保持于支架118上的反射镜119，该支架118固定在底座12上。半反射镜116和反射镜117配置在垂直方向上隔离开的位置。此外，如图26所示，成像透镜单元5a配置于光轴C上时，半反射镜116与照明装置16的前方对向配置，基本上将照明装置16、半反射镜116和反射镜118并列配置成一直线。

由此，从照明装置16射出的透过半反射镜116的照明光被反射镜118反射，指向样品A。此外，通过半反射镜116向垂直下方偏转的照明光，进一步通过反射镜117偏转，从另一通路指向样品A。此外，配置聚光透镜113、114使通过反射镜117、118偏转的照明光在样品A的观察部分聚光。

此时，聚光透镜113、114不必固定于所有物镜4a～4d。

根据本实施方式涉及的显微镜观察装置110，将成像透镜单元5a配置于光轴C上来进行低倍率的观察时，从照明装置16照射的照明光通过半反射镜116分为透过一侧、偏转一侧。透过半反射镜116的照明光通过反射镜118直接向样品A的方向偏转。另一方面，通过半反射镜116偏转的照明光，通过反射镜117再次偏转而指向样品A的方向。在反射镜117、118上偏转的照明光通过中继光学系统401向样品A的观察部分聚光来进行照射。

如此，根据本实施方式涉及的显微镜观察装置110，得到与上述第6实施方式中相同的效果的同时，通过反射镜118可以直接将照明光指向样品A，可以减小反射镜反射的次数而有效地对样品A进行照明。

而且，也可以组合第5实施方式和第6实施方式或组合第5实施方式和第7实施方式来进行实施。此时，可以同时得到两者的效果。

此外，上述实施方式中，采用设置于第1底座7a上的载物台3使样品A在水平2方向上和垂直方向上移动，该样品A搭载于透明材质的或吸收光的黑色的托盘9上；然而，取而代之地，如图27～图33所示，也可采用固定于第1底座7a上的或与第1底座7a一体设置的固定式载物台130。

在图27和图28的载物台130中，搭载样品A的搭载面131成为从周缘部132凹下一段的凹部133的底面。为了贮留切开样品A时流出的体液或生理盐水等液体W，凹部133的容积优选具有充分的大小。由此，可以防止观察中液体W向载物台130外泄漏而进入载物台130周围的难以擦拭或难以清洗的部位。特别是配置于暗箱内来进行观察等时，由于肉眼难以发现液体W从载物台130漏出，使用这种载物台130是有效的。

图29和图30的载物台140在搭载样品A的搭载面141的周围，具有凹下一段的周沟142。为了贮留切开样品A时流出的体液或生理盐水等液体W，周沟142的容积优选具有充分的大小。由此，具有与上述载物台130相同的效果，可以防止观察中液体W向载物台140外泄漏而进入载物台140周围的难以擦拭或难以清洗的部位。此外，根据该载物台140，由于流出的液体W被收集于比搭载面141更低的周沟142中，具有可以防止样品A浸于液体W内的优点。

进一步地，图31和图32的载物台150中，搭载样品A的搭载面成为凹陷成凹面状的凹部151。此时同样地，为了贮留切开样品A时流出的体液或生理盐水等液体W，凹部151的容积优选具有充分的大小。根据该载物台150，发挥与上述载物台150相同的效果。

进一步地，图33的载物台160中，在图27和图28的载物台130的周缘部132的一部分设置切口161，从而可以将收集于凹部133内的液体W向外部放出。切口161的外部设置有接收皿162，可以贮留流出的液体W。由此，与图29的载物台140同样地，可以防止样品A浸于液体W内。而且，也可以在图31的载物台150上设置切口161和接收皿162。此外，可以在载物台130、150的搭载面131、151上设置使液体W向下方流出的贯通孔(图示略)，在该贯通孔的端部配置接收液体W的容器。

(第8实施方式)

本实施方式涉及生物体、器官或组织的观察装置。其中，生物体为选自由小鼠、大鼠、兔子、猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马、猴、大猩猩、黑猩猩和人组成的组中的活的哺乳类。器官为选自由脑、肺、肝脏、脾脏、骨髓、胸腺、心脏、淋巴、血液、骨、软骨、胰脏、肝脏、胆囊、胃、肠、精巢、卵巢、子宫、直肠、神经系统、管路(線)和血管组成的组中的器官。组织是由多个细胞在三维上构成的。

图34略述了本发明的第8实施方式的观察装置的结构。如图34所示，本实施方式的观察装置具有：照明装置210，用于从内部照明生物体、器官或组织；摄像装置230，用于从外部拍摄生物体、器官或组织，以获得生物体、器官或组织的透过像和荧光像的至少一种光学像。

照明装置210具有发出照明光或激发光的光源211；把照明光或激发光射出到外部的光射出部216，光射出部216可以导入到生物体、器官或组织中。

其中，将光射出部216“导入”到生物体、器官或组织中指的是，将光射出部216插入生物体、器官或组织的腔中；将光射出部216刺入生物体、器官或组织中；将光射出部216压入生物体、器官或组织中。

光源211例如由氙灯、汞灯或卤素灯构成，但并不限于此。光射出部216例如由光纤束构成，但并不限于此。

本实施方式中，生物体、器官或组织即观察对象为小鼠291，将光射出部216从小鼠291的口腔插入胃中或通过胃插入肠中。也可以将光射出部216从耳穴、鼻腔、肛门或子宫腔插入小鼠291的体内。

照明装置210进一步具有对来自光射出部216的照明光或激发光的射出进行控制的控制部。控制部例如由光闸213构成，但并不限于此。

此外，照明装置210具有切换从光射出部216射出的照明光或激发光的波长的波长切换单元。波长切换单元例如由照明光滤光器转盘214构成，该照明光滤光器转盘214含有透过波段不同的多个带通滤光器，能够选择性地将其中之一配置于光路上的。

摄像装置230具有：使来自生物体、器官或组织的光进行成像的成像光学系统232；对通过成像光学系统232所成像的光学像进行光电转换从而生成图像信号的摄像元件235。摄像装置230含有倍率不同的多个成像光学系统，具有能够选择性地将其中之一配置于光路上的成像光学系统转盘231。成像光学系统转盘231，例如，如图35所示，含有四个成像光学系统OS1～OS4。例如，成像光学系统OS1具有5倍的倍率；成像光学系统OS2具有1.5倍的倍率；成像光学系统OS3具有1倍的倍率；成像光学系统OS4具有0.8倍的倍率。成像光学系统转盘231能够绕中心轴旋转，可以选择性地将成像光学系统OS1～OS4的任意一个配置于光路上。因此，使来自生物体、器官或组织的光进行成像的成像光学系统232由四个成像光学系统OS1～OS4的任意一个构成。

摄像元件235例如由CCD构成，但并不限于此。

摄像装置230进一步具有切换入射于摄像元件235的光(观察光或荧光)的波长的波长切换单元。波长切换单元例如由受光用滤光器转盘234构成，该受光用滤光器转盘234含有透过波段不同的多个带通滤光器，能够选择性地将其中之一配置于光路上。

此外，观察装置进一步具有：显示装置240，用于显示图像；图像处理部250，用于对来自摄像装置230的图像信号进行处理，形成显示于显示装置240中的图像。图像处理部250例如由个人计算机(PC)构成，但并不限于此。图像处理部250进一步具有用于记录图像的图像记录部251。图像记录部251例如由硬盘构成，但并不限于此。

观察装置进一步具有从外部对生物体、器官或组织进行照明的照明光学系统270。照明光学系统270例如由发出照明光的光源271和传送来自光源271的照明光的光纤束构成。

观察装置进一步具有：光闸213；照明光滤光器转盘214、成像光学系统转盘231、受光用滤光器转盘234以及控制光源271的控制器260。

本实施方式的观察装置中，从光射出部216射出的照明光或激发光从内部对小鼠291进行照明。来自光射出部216的照明光或激发光的射出通过光闸213来控制。此外，来自光射出部216的照明光的波长通过照明光滤光器转盘214来切换。

透过小鼠291的光或从小鼠291发出的荧光的一部分入射到成像光学系统232。入射到成像光学系统232中的光在摄像元件235的受光面上成像。在成像光学系统232中，通过成像光学系统转盘231，应用适于观察的倍率的成像光学系统OS1～OS4。

来自成像光学系统232的光，通过受光用滤光器转盘234入射到摄像元件235。入射到摄像元件235的光的波长，可以通过受光用滤光器转盘234来切换。

摄像元件235对被成像的光学像进行光电转换来形成图像信号，图像信号传输到图像处理部250。图像处理部250对图像信号进行处理来形成显示于显示装置240的图像，图像在显示装置240上显示。此外，根据需要，将图像记录于硬盘等图像记录部251中。

图36是通过本实施方式的观察装置来进行观察的流程图。下文参照图36说明通过本实施方式的观察装置来进行观察的步骤。

首先，将照明装置210的由光纤束形成的光射出部216导入到生物体、器官或组织中(SA1)。具体地说，将光射出部216从口插入小鼠291内。

接着，通过光照射部216从内部对小鼠291进行照明或通过照明光学系统270从外部进行照明的同时，使处于生物体、器官或组织即小鼠291外部的摄像装置230对焦于观察部位(SA2)。

接着，确定拍摄透过像还是拍摄荧光像(SA3)。

选择拍摄透过像时，按下述顺序拍摄透过像。

首先，根据需要选择在照明装置210中使用的滤光器(SA4)。通过照明光滤光器转盘214将所选择的滤光器配置于光路上。不需要滤光器时不在光路上配置滤光器。

此外，由于近红外等波长较长的光与可见光相比，容易透过生物体、器官或组织，因而根据需要，选择在摄像装置230中使用的滤光器(SA5)。通过受光用滤光器转盘234将所选择的滤光器配置于光路上。不需要滤光器时不在光路上配置滤光器。

从光射出部216射出照明光或激发光来从内部对小鼠291进行照明。预先将照明光学系统270关掉。

通过摄像装置230来拍摄透过像(SA6)。若曝光时间等不是最优，则将照明和曝光时间最优化。

根据需要在图像处理部250中形成透过像的微分图像(SA7)。对于微分图像，通过将由于生物体、器官或组织内的折射率的分布而产生的漫射光变为对比度，以此显示为微分图像。因此，容易识别生物体、器官或组织的形状。

将透过像的图像显示于显示装置240(SA8)。形成透过像的微分图像时，如图34所示的图像241和图像242那样，根据需要使透过像的图像并列，也将透过像的图像显示于显示装置240。由此，可以观察所拍摄的部位的形态的特征。

将透过像的图像保存于图像记录部251(SA9)。形成透过像的微分图像时，根据需要也将透过像的图像显示于显示装置240。

上述的透过像的拍摄中，摄像装置230获得透过像，图像处理部250形成透过像的微分图像，显示装置240将荧光像的图像和透过像的微分图像并列显示。

选择拍摄透过像时，按下述顺序拍摄透过像。

首先，选择在照明装置210中使用的滤光器(SA10)。通过照明光滤光器转盘214将所选择的滤光器配置于光路上。由此，可以用对应于下述物质的波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，所述物质例如为：GFP(绿荧光蛋白)、DsRed、RFP、CFP、YFP等荧光蛋白质；此外还有诸如FITC、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 647、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680、Alexa Fluor 700、Alexa Fluor 750、若丹明、德克萨斯红、Cy5、Cy5.5、Cy7、IRDye 750、ICG等荧光色素。

此外，根据需要选择在摄像装置230中使用的滤光器(SA5)。通过受光用滤光器转盘234将所选择的滤光器配置于光路上。不需要滤光器时不将滤光器配置于光路上。例如，欲拍摄特定的波长区域的荧光像时，把对应于所期望的荧光像的带通滤光器配置于光路上。由此，通过摄像元件235可以选择性地仅拍摄对应于器官或组织内的荧光蛋白质或荧光色素的荧光像。此外，欲拍摄较宽波长区域的荧光像时，不将滤光器配置于光路上。

从光射出部216射出照明光或激发光来从内部对小鼠291进行照明。预先将照明光学系统270关掉。

通过摄像装置230来拍摄荧光像(SA6)。若曝光时间等不是最优，则将照明和曝光时间最优化。

根据需要在图像处理部250中形成荧光像的微分图像(SA7)。对于微分图像，通过将由于生物体、器官或组织内的折射率分布所产生的漫射光变为对比度，以此显示为微分图像。因此，对识别生物体、器官或组织的形状是有用的。

将荧光像的图像显示于显示装置240(SA8)。形成荧光像的微分图像时，如图34所示的图像241和图像242那样，根据需要使荧光像的图像并列，也将荧光像的图像显示于显示装置240。由此，可以观察所拍摄的部位的形态的特征。

将荧光像的图像保存于图像记录部251(SA9)。形成荧光像的微分图像时，根据需要也将荧光像的图像保存于图像记录部251。

上述的荧光像拍摄中，摄像装置230获得荧光像，显示装置240显示荧光像的图像。此时，通过将荧光像的图像与其它图像比较，可以进行生物体、器官或组织内的荧光物质的量或面积等的经时性变化的比较。

更优选摄像装置230获得荧光像，图像处理部250形成荧光像的图像和荧光像的微分图像，显示装置240并列显示荧光像的图像和荧光像的微分图像。即，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来获得荧光像，将荧光像的图像和荧光像的微分图像并列显示于显示装置240。通过比较荧光像的图像和荧光像的微分图像，可以确定产生荧光的部位。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来获得荧光像，基于荧光像的图像和荧光像的微分图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

如以往那样，从外部对生物体、器官或组织进行照明时，被生物体、器官或组织的表面吸收的光产生本身荧光，因而降低像的对比度。此外，被生物体、器官或组织的表面反射的光有可能成为像的噪声。进一步地，虽然生物体、器官或组织的表面的照明较亮，但是生物体、器官或组织的内部的照明比表面暗。

与此相对地，本实施方式中，将光射出部216导入生物体、器官或组织中，该光射出部216使照明光或激发光射出到外部，从光射出部216射出照明光或激发光，从内部对生物体、器官或组织进行照明。由此，可以抑制本身荧光的产生。此外，可以较近地对生物体、器官或组织的欲观察部位进行照明。此外，由于从内部对生物体、器官或组织进行照明，因而不必担心从生物体、器官或组织的表面反射的光对像的不良影响，而该不良影响在从外部对生物体、器官或组织进行照明时却成为问题。进一步地，将光射出部216导入到生物体、器官或组织中的，即，将光射出部216插入到生物体、器官或组织内、或将光射出部216刺入至生物体、器官或组织内、或将光射出部216压入到生物体、器官或组织内，由于从该光射出部216射出的光在生物体、器官或组织的内部多次反射，因而可以有效地对生物体、器官或组织进行照明。

从而，本实施方式的观察装置可以有效地对生物体、器官或组织进行照明，可以分辨率较高地观察生物体、器官或组织。

此外，在生物体、器官或组织的观察中，优选对生物体、器官或组织的观察部位全体进行拍摄，优选可放大观察部位中特别感兴趣的某一部分来进行观察。因此，需要能够通过切换多个成像光学系统，以至少1倍～5倍、优选以0.3倍～20倍的倍率将光学像投影于摄像元件上。若不能确保该倍率范围，则须在与欲拍摄的光学像的倍率相适合的多个观察装置中对应有低倍率观察装置和高倍率观察装置等，从而使其成为极其难以操作的系统。进一步地，为了效率较好地拍摄生物体、器官或组织的荧光像，优选成像光学系统具有最佳的NA(数值孔径)。例如，若不能确保在1倍的倍率下具有大于等于0.05的NA，则非常难于以较好的效率来拍摄荧光像。此外，在设计上非常难以确保NA大于等于0.25。

与此相对地，本实施方式的观察装置中，通过成像光学系统转盘231来对四个成像光学系统OS1～OS4进行切换，由此可以在0.8倍、1倍、1.5倍和5倍的四种倍率下观察生物体、组织或器官。此外，由于其构成为通过成像光学系统转盘231来切换成像光学系统的结构，因而即使是低倍率的成像光学系统，也可以容易地确保较大的NA。由此，即使在低倍率时也可以获得比较明亮的荧光像。

由至此的说明可知，本实施方式中，首先，将光射出部216导入到生物体、器官或组织中，从光射出部216射出照明光或激发光，从内部对生物体、器官或组织进行照明；所述光射出部216将照明光或激发光射出到外部。

进一步地，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来获得生物体、器官或组织的透过像和荧光像的至少一种光学像，将所获得的光学像的图像显示于显示装置240。

例如，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像，将透过像的图像显示于显示装置240。

此外，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像，将透过像的图像和透过像的微分图像并列显示于显示装置240。

此外，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，将荧光像的图像显示于显示装置240。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，通过将所获得的荧光像的图像与其它图像进行比较，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的量或面积的经时性变化进行比较、研究。

此外，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，将荧光像的图像和荧光像的微分图像并列显示于显示装置240。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，基于荧光像的图像和荧光像的微分图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

本实施方式中，将光射出部216插入到生物体、器官或组织的腔中来进行照明。更详细地说，生物体、器官或组织为小鼠291，从小鼠291的口腔插入光射出部216来进行照明。但是，光射出部216的插入部位并不限于口腔，可以从小鼠291的鼻腔、子宫腔、肛门或耳穴插入光射出部216来进行照明。

此外，本实施方式中，虽然将光射出部216插入生物体、器官或组织的腔即小鼠291的口腔来进行照明，但是也可以将光射出部216刺入生物体、器官或组织即小鼠291来进行照明；还可以将光射出部216压入生物体、器官或组织即小鼠291来进行照明。

(第9实施方式)

本实施方式涉及其它的观察装置。图37简要说明了本发明的第9实施方式的观察装置的结构。本实施方式的观察装置与图34所示的第8实施方式的观察装置类似。图37中，用与图34所示的构件相同的参照符号指示的构件为相同的构件，省略其详细说明。

如图37所示，本实施方式中，生物体、器官或组织为刚切除的活牛的肠293，由光纤束形成的光射出部216插入牛的肠293中。本实施方式的观察装置与第8实施方式不同，不具有从外部对生物体、器官或组织进行照明的照明光学系统。除此之外的结构与第8实施方式相同。

本实施方式的观察装置由于其结构基本上与第8实施方式的观察装置相同，可以通过与第8实施方式相同的方法来驱动。

此外，也可以通过与第8实施方式不同的下述方法来驱动。不言而喻地，与第8实施方式同样地，在下述任意一个动作之前，将光射出部216导入生物体、器官或组织中，从光射出部216射出照明光或激发光，从内部对生物体、器官或组织进行照明；所述光射出部216将照明光或激发光射出到外部。

作为一种方法，例如，摄像装置230获得透过像和荧光像，图像处理部250形成透过像的图像和荧光像的图像，显示装置240，如图37中的图像243和图像244那样，并列显示透过像的图像和荧光像的图像。即，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将透过像的图像和荧光像的图像并列显示于显示装置240。通过对荧光像的图像和透过像的图像进行比较，可以确定发生荧光的部位。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像和透过像，基于透过像的图像和荧光像的图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

此外，摄像装置230获得透过像和荧光像，图像处理部250形成荧光像的图像和透过像的微分图像，显示装置240，如图37中的图像243和图像244那样，并列显示荧光像的图像和透过像的微分图像。即，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将荧光像的图像和透过像的微分图像并列显示于显示装置240。通过对荧光像的图像和透过像的微分图像进行比较，可以确定发生荧光的部位。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像和透过像，基于荧光像的图像和透过像的微分图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

如第8实施方式所述，由于微分图像是将由于生物体、器官或组织内的折射率分布所产生的漫射光改变为对比度来进行显示的，因而容易识别生物体、器官或组织的形状，使用荧光像的微分图像或透过像的微分图像来进行比较时，可以更容易地确定荧光发生部位。

作为另一种方法，例如，摄像装置230获得透过像和荧光像；图像处理部250形成重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像；显示装置240，如图38中的图像245，显示重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像。即，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像显示于显示装置240。基于重叠荧光像的图像和透过像的图像而成的图像，可以确定发生荧光的部位。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，基于重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

或者，摄像装置230获得荧光像，图像处理部250形成重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像，显示装置240，如图38中的图像245，显示重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像。即，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，将重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像显示于显示装置240。基于重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像，可以确定发生荧光的部位。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，基于重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

或者，摄像装置230获得透过像和荧光像，图像处理部250形成重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像，显示装置240，如图38中的图像245，显示重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像。即，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像显示于显示装置240。基于重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像，可以确定发生荧光的部位。或从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，基于重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

(第10实施方式)

本实施方式涉及其它的观察装置。图38简要说明了本发明的第10实施方式的观察装置的结构。本实施方式的观察装置与图34所示的第8实施方式的观察装置类似。图38中，用与图34所示的构件相同的参照符号指示的构件为相同的构件，省略其详细说明。

如图38所示，本实施方式中，生物体、器官或组织为刚切除的活牛的肝脏组织295，由光纤束形成的光射出部216被压入牛的肝脏295中。本实施方式的观察装置与第8实施方式不同，不具有从外部对生物体、器官或组织进行照明的照明光学系统。除此之外的结构与第8实施方式相同。

图39是通过本实施方式的观察装置来进行观察的流程图。下文对利用本实施方式的观察装置按照图39的观察顺序进行说明。

将透过波长区域不同的多个滤光器预先组装于照明光滤光器转盘214，通过照明光滤光器转盘214来切换配置于光路上的滤光器，由此可以用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明。

对生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295中所使用的(一种或多种)荧光色素或(一种或多种)荧光蛋白质的激发波长进行确认(SB1)。预先将荧光色素或荧光蛋白质的吸收波长分光特性数据存储于观察装置(例如，图像处理部250内的硬盘)；或在预先知道仅被特定的荧光物质即荧光色素或荧光蛋白质染色的部位时，也可以实测该部位来获得该分光特性。

然后，用所确认的荧光色素或荧光蛋白质的吸收波长分光特性的峰附近的波长的激发光激发生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295，通过处于生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295之外的摄像装置230来进行拍摄，获得荧光图像(SB2)。

进一步地，切换照明光滤光器转盘214的滤光器，用其它的荧光色素或荧光蛋白质的吸收波长分光特性的峰附近的其它波长的激发光激发生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295，通过摄像装置230来进行拍摄，得到其它的荧光像(SB3)。总之，用其它波长的激发光进行激发来得到其它的荧光像。

若有必要则重复SB3的操作(激发光波长的改变和拍摄)(SB4)。

由所得到的多个荧光像的图像数据通过计算来求得真的荧光像的图像(SB5)。通过比较所使用每种荧光物质的吸收波长分光数据和实测数据，对于每种荧光物质，分离(确定)荧光，以此来求得真的荧光像的图像。对于如此求得的真的荧光像的图像，若获得越多的荧光像来进行计算，则亮度的误差越少，但是另一方面会使荧光色素或荧光蛋白质的退色增多。

将所求得的真的荧光像的图像显示于显示装置240(SB6)。

进一步地，若有需要，则将所求得的真的荧光像的图像保存于图像处理部250内的图像记录部251(SB7)。

通过进行这种处理，可以得到每种荧光物质的多个真的荧光像的图像。此外，预先获得本身荧光的吸收波长分光特性，通过与每种荧光物质的荧光分离相同的处理来分离本身荧光，由此可以得到特定的荧光物质的真的荧光像的图像。

如此，本实施方式中，例如，照明装置210用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，图像处理部250基于通过摄像装置230拍摄的多个荧光像的图像信号，分离对应于激发光的种类的多种荧光来形成多个荧光像的图像。即，用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，基于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的多个荧光像的图像，分离对应于激发光的种类的多个荧光来得到多个荧光像的图像。由此，可以得到除去了不需要的荧光成分的多个合适的荧光像(真的荧光像)的图像。此外，基于此，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

此外，照明装置210用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，图像处理部250基于通过摄像装置230拍摄的多个荧光像的图像信号，分离生物体、器官或组织的本身荧光来形成生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。即，用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，基于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的多个荧光像的图像，分离生物体、器官或组织的本身荧光来得到生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。由此，可以得到除去了本身荧光成分的合适的荧光像(真的荧光像)的图像。此外，基于此，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

图40是通过本实施方式的观察装置来进行观察的其它的流程图。下文对利用本实施方式的观察装置按照图40的观察顺序进行说明。

将透过波长区域不同的多个滤光器预先组装于受光用滤光器转盘234，通过受光用滤光器转盘234来切换配置于光路上的滤光器，由此可以选择性地拍摄波长不同的多个荧光像。

对生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295中所使用的(一种或多种)荧光色素或(一种或多种)荧光蛋白质的荧光波长分光特性进行确认(SC1)。预先将荧光色素或荧光蛋白质的荧光波长分光特性存储于观察装置(例如，图像处理部250内的硬盘)；或在预先知道仅被特定的荧光物质染色的部位时，也可以实测该部位来获得该分光特性。

然后，用特定的波长的激发光激发生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295，通过下述滤光器利用处于生物体、器官或组织即牛的肝脏组织295之外的摄像装置230来进行拍摄，获得荧光图像(SC2)，所述滤光器具有所确认的荧光色素或荧光蛋白质的荧光波长分光特性的峰附近的透过波长区域。

进一步地，切换受光用滤光器转盘234的滤光器，通过其它滤光器利用摄像装置230来进行拍摄，得到其它的荧光像(SC3)，所述其它滤光器具有其它的荧光色素或荧光蛋白质的荧光波长分光特性的峰附近的透过波长区域。总之，改变入射到摄像元件235的光的波长来获得其它的荧光像。

若有必要则重复SC3的操作(改变入射到摄像元件235的光的波长和拍摄)(SC4)。

由所得到的多个荧光像的图像数据通过计算来求得真的荧光像的图像(SC5)。通过比较所使用每种荧光物质的荧光波长分光特性数据和实测数据，对于每种荧光物质，分离(确定)荧光，以此来求得真的荧光像的图像。对于如此求得的真的荧光像的图像，若获得越多的荧光像来进行计算，则亮度的误差越少，但是另一方面会使荧光色素或荧光蛋白质的退色增多。

将所求得的真的荧光像的图像显示于显示装置240(SC6)。

进一步地，若有需要，则将所求得的真的荧光像的图像保存于图像处理部250内的图像记录部251(SC7)。

通过进行这种处理，可以得到每种荧光物质的多个真的荧光像的图像。此外，预先获得本身荧光的吸收波长分光特性，通过与每种荧光物质的荧光分离相同的处理来分离本身荧光，由此可以得到特定的荧光物质的真的荧光像的图像。

如此，本实施方式中，例如，照明装置210用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，摄像装置230在多个不同的波长区域进行拍摄，图像处理部250基于通过摄像装置230拍摄的多个荧光像的图像信号，分离对应于至少2种荧光物质的至少2种荧光来形成生物体、器官或组织的至少2个荧光像的图像。即，用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，通过透过波段不同的多个滤光器，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到多个荧光像的图像，基于该多个荧光像的图像，分离对应于至少2种荧光物质的至少2种荧光来得到生物体、器官或组织的至少2个荧光像的图像。由此，可以得到除去了不需要的荧光成分的多个合适的荧光像(真的荧光像)的图像。此外，基于此，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

或者，照明装置210用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，摄像装置230在多个不同的波长区域进行拍摄，图像处理部250，基于通过摄像装置230拍摄的多个荧光像的图像信号，分离生物体、器官或组织的本身荧光来形成生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。即，用特定的波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，通过透过波长区域不同的多个滤光器，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到多个荧光像的图像，基于该多个荧光像的图像，分离生物体、器官或组织的本身荧光来得到生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。由此，可以得到除去了本身荧光成分的合适的荧光像(真的荧光像)的图像。此外，基于此，可以对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置(分布)、量或面积进行研究、确认。

(第11实施方式)

本实施方式涉及其它的观察装置。图41简要说明了本发明的第11实施方式的观察装置的结构。本实施方式的观察装置与图34所示的第8实施方式的观察装置类似。图41中，用与图34所示的构件相同的参照符号指示的构件为相同的构件，省略其详细说明。

如图41所示，本实施方式的观察装置具有其它的照明装置310来替代第8实施方式的照明装置210。照明装置310具有：发射照明光或激发光的能够安装多个激光的激光合成仪311；能够导入到生物体、器官或组织的光射出部316；将照明光或激发光导向至光射出部316的同时从光射出部316接收光并进行成像的生物体内观察装置320；含有对通过生物体内观察装置320成像的光学像进行光电转换的摄像元件的受光部319。

激光合成仪311中可以安装有氩激光器、氦离子激光器或激光二极管等。生物体内观察装置320将由激光合成仪311供给的照明光或激发光导入到光射出部316。光射出部316例如由光纤束构成，射出由生物体观察装置320供给的照明光或激发光。

生物体观察装置320内嵌有共焦扫描光学系统，该共焦扫描光学系统用于通过光射出部316对生物体、器官或组织进行光学观察。该共焦扫描光学系统含有作为扫描单元的电控扫描镜322、还含有相对于观察面即射出的光束的收束点处于共焦位置的针孔，通过电控扫描镜322对从光射出部316射出的光束在二维上进行扫描的同时，通过针孔选择性地仅取出来自观察面附近的光来使其进行成像。由此，可以得到优异的观察面的光学像而不受从远离观察面的部位入射到光射出部316的不期望的光的影响。

观察装置进一步具有：控制成像光学系统转盘231和受光用滤光器转盘234的控制器262；控制激光合成仪311和电控扫描镜322的控制器264。

本实施方式中，从光射出部316射出的照明光或激发光，从内部对生物体、器官或组织即小鼠291进行照明，通过处于生物体、器官或组织即小鼠291之外的摄像装置230从外部对生物体、器官或组织即小鼠291进行拍摄来获得透过像或荧光像的同时，通过生物体观察装置320，从内部对生物体、器官或组织即小鼠291进行拍摄来获得光学像(反射像或荧光像)。显示装置240显示通过摄像装置230获得的透过像或荧光像的图像246以及通过生物体内观察装置320获得的光学像的图像247。

由于从内部对生物体、器官或组织即小鼠291进行拍摄来获得的光学像是通过共焦点光学系统成像的，所以几乎不受到由于从光射出部316射出的照明光或激发光在生物体、器官或组织即小鼠291的内部的表面反射或漫射而产生的不期望的光所导致的不良影响。

如此，本实施方式中，照明装置310除了具有从内部对生物体、器官或组织进行照明的功能，还具有从内部对生物体、器官或组织进行拍摄的摄像功能。显示装置240显示从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像以及从内部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像。即，不仅从外部对生物体、器官或组织进行拍摄，进一步还从内部对生物体、器官或组织进行拍摄，将从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像以及从内部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像显示于显示装置240。由此，可以容易地对生物体、器官或组织内的目的分子的较宽范围内的分布状态以及生物体、器官或组织内的目的分子的组织水平或细胞水平下的分布状态进行比较。进一步地，使用从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的荧光图像以及从内部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的荧光图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的量或面积的变化进行微观和宏观的观察，由此，可以对荧光物质的量或面积的经时性变化进行检测或研究。

本实施方式的观察装置也可以适用于被称作FRET(荧光共振能量转移)或BRET(生物发光共振能量转移)的用于确认生物体分子的相互作用的实验方法中。

FRET或BRET为利用“共振能量转移(RET)”来检测两种物质(供体和受体)是否处于非常接近的状态(或键合状态)的方法。供体为荧光物质时被称为FRET，使用CFP(荧光蛋白质)作为供体；使用YFP(荧光蛋白质)或急冷剂等作为受体。供体为生物体发光物质时被称为BRET，使用荧光素酶(生物体发光物质)作为供体，使用YFP(荧光蛋白质)或急冷剂等作为受体。

若在供体附近(产生生理学的相互作用的程度的距离)，存在能够与供体产生共振能量转移现象的物质(受体)，则在两者间产生共振能量转移，荧光波长的峰偏移，荧光的亮度改变。此时被称为供体和受体相键合(存在相关)。此外，在供体附近不存在受体时，称为供体和受体不相键合(无相关)。

通过调查由本实施方式的观察装置所得到的荧光像，可以调查二种物质(供体和受体)是否处于键合状态。由此，例如，可以知道药物是否键合于患部而发挥效果。

总之，本实施方式的观察装置适用于FRET或BRET时，照明装置从内部对含有荧光色素或生物体发光物质等第一物质、与第一物质键合时产生共振能量转移现象的第二物质的生物体、器官或组织进行照明；图像处理部基于通过摄影装置拍摄的荧光像的图像信号，检测生物体、器官或组织内的分子的相关或键合。即，基于从外部对含有第一物质、与第一物质键合时产生共振能量转移现象的第二物质的生物体、器官或组织进行拍摄而得到的荧光像的图像，检测生物体、器官或组织内的分子的相关或键合。由此，可以将生物体、器官或组织中的分子的反应可视化。

(第12实施方式)

本实施方式涉及其它的观察装置。图42简要说明了本发明的第12实施方式的观察装置的结构。本实施方式的观察装置与图34所示的第8实施方式的观察装置类似。图42中，用与图34所示的构件相同的参照符号指示的构件为相同的构件，省略其详细说明。

如图42所示，本实施方式的观察装置中，照明装置210A具有将照明光或激发光射出到外部的多个光射出部例如具有诸如2个光射出部217和218等，以此来替代第8实施方式的光射出部216，光射出部217和218都可以导入到生物体、器官或组织中。虽然图42所示的照明装置210A具有二个光射出部217和218，但是其个数并不限于此，也可以具有至少3个光射出部。

光射出部217和218例如可以与第8实施方式同样地由光纤束构成，但并不限于此。本实施方式中，生物体、器官或组织为小鼠291，将光射出部217从口插入到小鼠291内，将光射出部218从肛门插入到小鼠291内。

照明光或激发光从二个光射出部217和218射出，从内部对小鼠291进行照明。

如此，本实施方式中，将多个光射出部216导入到生物体、器官或组织中来从内部对生物体、器官或组织进行照明；所述光射出部216将照明光或激发光射出到外部。由此，可以从内部在较宽的范围内对生物体、器官或组织即小鼠291进行照明。

(第13实施方式)

本实施方式涉及其它的观察装置。图43简要说明了本发明的第13实施方式的观察装置的结构。本实施方式的观察装置与图41所示的第11实施方式的观察装置类似。图43中，用与图41所示的构件相同的参照符号指示的构件为相同的构件，省略其详细说明。

如图43所示，本实施方式的观察装置中，照明装置310A除了具有第11实施方式的照明装置310外，还进一步具有照明光学系统370。照明光学系统370具有：发出照明光或激发光的光源371；以及将照明光或激发光射出到外部的光射出部372，光射出部372可以导入到生物体、器官或组织中。

光源371例如可以由氙灯、汞灯或卤素灯构成，但并不限于此。光射出部372例如可以由光纤束构成，但并不限于此。

即，照明装置310A具有将照明光或激发光射出到外部的多个光射出部，例如具有光射出部316和光射出部372，光射出部316和光射出部372都可以导入到生物体、器官或组织中。

本实施方式中，生物体、器官或组织为小鼠291，生物体内观察装置320的光射出部316从口插入到小鼠291内，照明光学系统370的光射出部372从肛门插入到小鼠291内。

照明光或激发光从光射出部316和光射出部372射出，从内部对小鼠291进行照明。

如此，本实施方式中，将多个光射出部216导入到生物体、器官或组织中来从内部对生物体、器官或组织进行照明；所述光射出部216将照明光或激发光射出到外部。由此，可以从内部在较宽的范围内对生物体、器官或组织即小鼠291进行照明。

(第14实施方式)

本实施方式涉及其它的观察装置。图44简要说明了本发明的第14实施方式的观察装置的结构。本实施方式的观察装置与图34所示的第8实施方式的观察装置类似。图44中，用与图34所示的构件相同的参照符号指示的构件为相同的构件，省略其详细说明。

如图44所示，本实施方式的观察装置中，照明装置210A进一步具有安装于光射出部216的末端的使光扩散的球状物。

该观察装置中，从光射出部216射出的照明光或激发光被球状物漫射而照射于生物体、器官或组织即小鼠291。

总之，本实施方式中，使由光射出部216射出的照明光或激发光扩散来进行照明。由此，可以在较宽的范围内，从内部对生物体、器官或组织进行照明。

虽然至此参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于这些实施方式，可以在不脱离其目的的范围内实施各种变形或改变。

本发明之一涉及生物体、器官或组织的观察装置，包括下述各项的观察装置。

1.本发明的观察装置具有：用于从内部对生物体、器官或组织进行照明的照明装置；用于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到生物体、器官或组织的透过像和荧光像的至少一种光学像的摄像装置。其中，将光射出部“导入”到生物体、器官或组织中指的是，将光射出部插入生物体、器官或组织的腔中；将光射出部刺入生物体、器官或组织中；将光射出部压入生物体、器官或组织中。

利用该观察装置时，从内部对生物体、器官或组织进行照明。由此，可以有效地对生物体、器官或组织进行照明，可以分辨率较高地观察生物体、器官或组织。

2.对于本发明的其它的观察装置，在第1项的观察装置中，照明装置具有发出照明光或激发光的光源；以及将照明光或激发光射出到外部的光射出部，且光射出部可以导入到生物体、器官或组织中。

利用该观察装置时，将光射出部导入到生物体、器官或组织中，从光射出部射出照明光或激发光，由此从内部对生物体、器官或组织进行照明。

3.对于本发明的其它的观察装置，在第2项的观察装置中，摄像装置具有：使来自生物体、器官或组织的光进行成像的成像光学系统；以及对通过成像光学系统成像的光学像进行光电转换来生成图像信号的摄像元件，进一步地，还具有用于显示图像的显示装置；以及用于对来自摄像装置的图像信号进行处理来形成在显示装置显示的图像的图像处理部。

4.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，图像处理部进一步具有用于记录图像的图像记录部。

5.对于本发明的其它的观察装置，在第2项的观察装置中，照明装置进一步具有控制部，该控制部用于控制照明光或激发光从光射出部的射出。

6.对于本发明的其它的观察装置，在第2项的观察装置中，照明装置进一步具有对从光射出部射出的照明光或激发光的波长进行切换的单元。

利用该观察装置时，可以用对应于下述物质的波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，所述物质例如为：GFP(绿荧光蛋白)、DsRed、RFP、CFP、YFP等荧光蛋白质；此外还有诸如FITC、Alexa Fluor488、Alexa Fluor 647、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680、Alexa Fluor 700、Alexa Fluor 750、若丹明、德克萨斯红、Cy5、Cy5.5、Cy7、IRDye750、ICG等荧光色素。

7.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，照明装置具有从内部对生物体、器官或组织进行拍摄的拍摄功能。

利用该观察装置时，可以对生物体、器官或组织内的目的分子的较宽范围内的分布状态以及生物体、器官或组织内的目的分子的组织水平或细胞水平下的高分辨率的分布状态进行确认。

8.对于本发明的其它的观察装置，在第7项的观察装置中，显示装置显示从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像以及从内部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像。

利用该观察装置时，可以容易地对生物体、器官或组织内的目的分子的较宽范围内的分布状态以及生物体、器官或组织内的目的分子的组织水平或细胞水平下的分布状态进行比较。

9.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置获得透过像和荧光像，图像处理部形成透过像的图像和荧光像的图像，显示装置将透过像的图像和荧光像的图像并列显示。

利用该观察装置时，通过对荧光像和透过像进行比较，可以确定产生荧光的部位。

10.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置获得透过像和荧光像，图像处理部形成重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像，显示装置显示重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像。

利用该观察装置时，基于重叠荧光像的图像和透过像的图像而成的图像，可以确定产生荧光的部位。

11.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置获得荧光像，图像处理部形成荧光像的图像和荧光像的微分图像，显示装置将荧光像的图像和荧光像的微分图像并列显示。

由于微分图像是将由于生物体、器官或组织内的折射率分布所产生的漫射光改变为对比度来显示的，因此，可以识别生物体、器官或组织的形状。

利用该观察装置时，通过对荧光像的图像和荧光像的微分图像进行比较，可以确定产生荧光的部位。

12.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置获得荧光像，图像处理部形成重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像，显示装置显示重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像。

利用该观察装置时，基于重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像，可以确定产生荧光的部位。

13.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置获得透过像和荧光像，图像处理部形成荧光像的图像和透过像的微分图像，显示装置将荧光像的图像和透过像的微分图像并列显示。

利用该观察装置时，通过对荧光像的图像和透过像的微分图像进行比较，可以确定产生荧光的部位。

14.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置获得透过像和荧光像，图像处理部形成重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像，显示装置显示重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像。

利用该观察装置时，基于重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像，可以确定产生荧光的部位。

15.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，照明装置具有切换从光射出部射出的激发光的波长的单元，照明装置用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明；图像处理部基于通过摄像装置拍摄的多个荧光像的图像信号，分离对应于激发光的种类的多种荧光来形成多个荧光像的图像。

利用该观察装置时，可以对荧光物质的分布或量等进行确认。

16.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，照明装置具有切换从光射出部射出的激发光的波长的单元，照明装置用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，图像处理部基于通过摄像装置拍摄的多个荧光像的图像信号，分离生物体、器官或组织的本身荧光来形成生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。

利用该观察装置时，可以对荧光物质的分布或量等进行确认。

17.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置具有切换入射到摄像元件的荧光的波长的单元，照明装置用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，摄像装置在多个不同的波长区域下进行拍摄，图像处理部基于通过摄像装置拍摄的多个荧光像的图像信号，分离对应于至少2种荧光物质的至少2种荧光来形成生物体、器官或组织的至少2个荧光像的图像。

利用该观察装置时，可以对荧光物质的分布或量等进行确认。

18.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，摄像装置具有切换入射到摄像元件的荧光的波长的单元，照明装置用特定波长的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，摄像装置在多个不同的波长区域下进行拍摄，图像处理部基于通过摄像装置拍摄的多个荧光像的图像信号，分离生物体、器官或组织的本身荧光来形成生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。

利用该观察装置时，可以对荧光物质的分布或量等进行确认。

19.对于本发明的其它的观察装置，在第3项的观察装置中，照明装置从内部对含有第一物质并含有与第一物质键合时产生共振能量转移现象的第二物质的生物体、器官或组织进行照明；图像处理部基于通过摄影装置拍摄的荧光像的图像信号，检测生物体、器官或组织内的分子的相关或键合。

利用该观察装置时，通过使用与荧光物质键合而能够产生共振能量转移现象的物质来获得荧光像，由此可以使生物体、器官或组织中的分子的反应可视化。

20.对于本发明的其它的观察装置，在第1项的观察装置中，照明装置具有多个光射出部，光射出部都可以导入生物体、器官或组织中，所述光射出部将照明光或激发光射出到外部。

利用该观察装置时，可以在较宽的范围内对生物体、器官或组织进行照明。

21.对于本发明的其它的观察装置，在第2项的观察装置中，照明装置进一步具有安装于光射出部的末端的使光扩散的球状物。

利用该观察装置时，由于从光射出部射出的照明光或激发光被球状物漫射，可以对生物体、器官或组织的较宽的范围进行照明。

22.在第1项的观察装置中，生物体为选自由小鼠、大鼠、兔子、猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马、猴、大猩猩、黑猩猩和人组成的组中的活的哺乳类。

23.在第1项的观察装置中，器官为选自由脑、肺、肝脏、脾脏、骨髓、胸腺、心脏、淋巴、血液、骨、软骨、胰脏、肝脏、胆囊、胃、肠、精巢、卵巢、子宫、直肠、神经系统、管路和血管组成的组中的器官。

24.在第1项的观察装置中，组织是由多个细胞在三维上构成的。

本发明之一涉及生物体、器官或组织的观察方法，包括下述各项观察方法。

25.本发明的观察方法中，从内部对生物体、器官或组织进行照明，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄。

26.本发明的其它的观察方法中，将光射出部导入到生物体、器官或组织，从光射出部射出照明光或激发光来从内部对生物体、器官或组织进行照明，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到生物体、器官或组织的透过像和荧光像的至少1种光学像，将所得到的光学像的图像显示于显示装置；所述光射出部将照明光或激发光射出到外部。

27.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，将光照射部插入到生物体、器官或组织的腔中来进行照明。

28.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，将光照射部刺入到生物体、器官或组织内来进行照明。

29.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，将光照射部压入到生物体、器官或组织内来进行照明。

30.对于本发明的其它的观察方法，在第27项的观察方法中，从生物体的口腔、鼻腔、子宫腔、肛门或耳穴插入光射出部来进行照明。

31.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，进一步从内部对生物体、器官或组织进行拍摄，将从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像以及从内部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的图像显示于显示装置。

32.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将透过像的图像和荧光像的图像并列显示于显示装置。

33.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将重叠透过像的图像和荧光像的图像而成的图像显示于显示装置。

34.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，将荧光像的图像和荧光像的微分图像并列显示于显示装置。

35.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，将重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像显示于显示装置。

36.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将荧光像的图像和透过像的微分图像并列显示于显示装置。

37.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，将重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像显示于显示装置。

38.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，基于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的多个荧光像的图像，分离对应于激发光的种类的多个荧光来得到多个荧光像的图像。

39.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，基于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的多个荧光像的图像，分离生物体、器官或组织的本身荧光来得到生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。

40.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，通过透过波长区域不同的多个滤光器，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到多个荧光像的图像，基于该多个荧光像的图像，分离对应于至少2种荧光物质的至少2个荧光来得到生物体、器官或组织的至少2个荧光像的图像。

41.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，通过透过波长区域不同的多个滤光器，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到多个荧光像的图像，基于该多个荧光像的图像，分离生物体、器官或组织的本身荧光来得到生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像。

42.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，基于从外部对含有第一物质并含有与第一物质键合时产生共振能量转移现象的第二物质的生物体、器官或组织进行拍摄而得到的荧光像的图像，检测生物体、器官或组织内的分子的相关或键合。

43.对于本发明的其它的观察方法，在第25项的观察方法中，将多个光射出部导入到生物体、器官或组织中来从内部对生物体、器官或组织进行照明，所述光射出部将照明光或激发光射出到外部。

44.对于本发明的其它的观察方法，在第26项的观察方法中，使从光射出部射出的照明光或激发光扩散来进行照明。

45.在第25项的观察方法中，生物体为选自由小鼠、大鼠、兔子、猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马、猴、大猩猩、黑猩猩和人组成的组中的活的哺乳类。

46.在第25项的观察方法中，器官为选自由脑、肺、肝脏、脾脏、骨髓、胸腺、心脏、淋巴、血液、骨、软骨、胰脏、肝脏、胆囊、胃、肠、精巢、卵巢、子宫、直肠、神经系统、管路和血管组成的组中的器官。

47.在第25项的观察方法中，组织是由多个细胞在三维上构成的。

本发明之一涉及使用生物体、器官或组织的实验方法，包括下述各项实验方法。

48.本发明的实验方法中，将使照明光或激发光射出到外部的光射出部导入到生物体、器官或组织中，从光射出部射出照明光或激发光来从内部对生物体、器官或组织进行照明，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到生物体、器官或组织的荧光像，将所得到的荧光像的图像与其它图像比较来对生物体、器官或组织内的荧光物质的量或面积等的经时性变化进行比较、研究。

49.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，进一步从内部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到生物体、器官或组织的荧光像，使用从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的荧光像的图像以及从内部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的荧光像的图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的量或面积的变化进行微观和宏观的观察，由此，对荧光物质的量或面积的经时性变化进行比较或研究。

50.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，基于透过像的图像和荧光像的图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

51.对于本发明的其它的实验方法，在第48项实验方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，基于重叠透过像和荧光像而成的图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

52.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，基于荧光像的图像和荧光像的微分图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

53.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到荧光像，基于重叠荧光像的图像和荧光像的微分图像而成的图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

54.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，基于荧光像的图像和透过像的微分图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

55.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到透过像和荧光像，基于重叠荧光像的图像和透过像的微分图像而成的图像来对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

56.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，基于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的多个荧光像的图像，分离对应于激发光的种类的多个荧光来得到多个荧光像的图像，由此对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

57.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，用波长不同的多种激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，基于从外部对生物体、器官或组织进行拍摄而得到的多个荧光像的图像，分离生物体、器官或组织的本身荧光来得到生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像，由此对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

58.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，用特定的波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，通过透过波长区域不同的多个滤光器，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到多个荧光像的图像，基于该多个荧光像的图像，分离对应于至少2种荧光物质的至少2个荧光来得到生物体、器官或组织的至少2个荧光像的图像，由此对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

59.对于本发明的其它的实验方法，在第48项的实验方法中，用特定波长的激发光从内部对生物体、器官或组织进行照明，通过透过波长区域不同的多个滤光器，从外部对生物体、器官或组织进行拍摄来得到多个荧光像的图像，基于该多个荧光像的图像，分离生物体、器官或组织的本身荧光来得到生物体、器官或组织的至少1个荧光像的图像，由此对生物体、器官或组织内的荧光物质的位置、量或面积进行研究。

Claims (31)

1.一种观察装置，该观察装置具有：

光源，该光源将激发光或照明光照射到载置在载物台上的样品；

物镜，该物镜与载物台对向配置，会聚来自样品的荧光或反射光；

成像透镜，该成像透镜使该物镜的样品上的像进行成像；

摄像单元，该摄像单元对通过该成像透镜进行成像的样品上的像进行拍摄，

该观察装置具有多个倍率不同的物镜，同时设置有切换该物镜的物镜切换装置，

且该观察装置具有多个倍率不同的成像透镜，同时设置有切换该成像透镜的成像透镜切换装置。

2.如权利要求1所述的观察装置，其中，该观察装置具有：中继光学系统，该中继光学系统对照明样品的照明光进行中继；以及反射构件，该反射构件保持于上述成像透镜，将来自上述光源的照明光向上述中继光学系统偏转。

3.如权利要求1所述的观察装置，其中，该观察装置具有：中继光学系统，该中继光学系统对照明上述样品的照明光进行中继；旋转转盘，该旋转转盘保持反射构件并选择地使其与光源对向配置，所述反射构件使来自多个分色镜和光源的照明光向上述中继光学系统偏转。

4.如权利要求2或3所述的观察装置，其中，所述中继光学系统保持于物镜或物镜切换装置。

5.如权利要求2～4任意一项所述的观察装置，其中，所述中继光学系统将来自光源的照明光分割成至少2束，将所分割出的至少2束的照明光相对于样品从各个的方向进行照射。

6.如权利要求1所述的观察装置，其中，所述观察装置具有变焦装置，在选择了高倍率的物镜和高倍率的成像透镜时，该变焦装置插入配置于这些高倍率的物镜和高倍率的成像透镜之间的光轴上。

7.如权利要求6所述的观察装置，其中，选择低倍率的物镜和低倍率的成像透镜时，将所述变焦装置设置成能够从所述光轴上卸下。

8.如权利要求1～7任意一项所述的观察装置，其中，该观察装置具有调整所述成像透镜的成像位置的齐焦调整装置。

9.如权利要求1～8任意一项所述的观察装置，其中，该观察装置对于高倍率的成像透镜设置有光路迂回单元，该光路迂回单元使高倍率的成像透镜和上述摄像单元之间的光路迂回，使从成像透镜到摄像单元的像位置的直线距离与低倍率的成像透镜一致。

10.如权利要求9所述的观察装置，其中，在所述光路迂回单元中设置了能够调整其光路长的光路长调整单元。

11.如权利要求9或10所述的观察装置，其中，在所述光路迂回单元中设置了能够调整其光轴的倾斜角度的角度调整单元。

12.如权利要求1～11任意一项所述的观察装置，其中，该观察装置具有物镜齐焦调整装置，该物镜齐焦调整装置调整所述物镜的与所述成像透镜的成像位置共轭的位置。

13.如权利要求1～12任意一项所述的观察装置，其中，所述物镜、变焦装置和成像透镜被安装成能够绕沿着垂直方向配置的同一轴线旋转。

14.如权利要求1～13任意一项所述的观察装置，其中，所述物镜、变焦装置和成像透镜被安装成能够绕沿着垂直方向配置的至少2个轴线旋转，且所述物镜和所述变焦装置被安装为能够绕不同的轴线旋转。

15.如权利要求13或14所述的观察装置，其中，该观察装置具有：水平设置的底座；从该底座在垂直方向上沿着所述轴线延伸的至少2根支柱；以及架设于这些支柱的上端的梁构件，

且所述摄像单元固定于所述梁构件。

16.如权利要求15所述的观察装置，其中，所述光轴配置于偏离含有所述至少2根支柱的轴线的平面的位置。

17.如权利要求13～16任意一项所述的观察装置，其中，所述物镜、变焦装置和成像透镜通过组装体安装成能够绕支柱的轴线旋转，所述组装体具有：从上方嵌合于所述支柱而固定于支柱的筒状的固定托架；固定这些物镜、变焦透镜或成像透镜的可动托架；将该可动托架组装成能够相对于固定托架进行水平旋转的轴承。

18.如权利要求13～16任意一项所述的观察装置，其中，所述底座具有固定所述载物台的第1底座以及有间隔地配置于该第1底座的上方的第2底座，且这些第1底座和第2底座被间隔构件固定的同时，在该第2底座上固定所述支柱。

19.如权利要求18所述的观察装置，其中，所述间隔构件能够交换。

20.如权利要求1～19任意一项所述的观察装置，其中，能够在定位状态下将固定有样品的托盘构件固定于所述载物台。

21.如权利要求20所述的观察装置，其中，所述托盘构件由透明的或吸收光的材质制成。

22.如权利要求1～21任意一项所述的观察装置，其中，将所述摄像单元设置成能够交换的形式。

23.如权利要求1～22任意一项所述的观察装置，其中，将所述摄像单元设置成能够绕所述光轴旋转的形式。

24.一种荧光观察装置，该荧光观察装置具有：

激光光源，该激光光源将激发光照射至载置在载物台上的样品；

多个透镜组，该多个透镜组具有与载物台对向配置的将来自样品的荧光放大的物镜、以及使通过该物镜放大的来自样品的荧光进行成像的成像透镜；

摄像单元，该摄像单元对通过上述成像透镜成像的来自样品的荧光进行拍摄；以及

透镜组切换装置，该透镜组切换装置用于切换上述透镜组。

25.如权利要求24所述的荧光观察装置，其中，该荧光观察装置具有对所拍摄的荧光实施光谱反卷积处理的处理单元。

26.如权利要求21所述的荧光观察装置，其中，所述处理单元实施光谱盲反卷积处理。

27.如权利要求1所述的观察装置，其中：

所述样品是生物体、器官或组织；

所述光源是用于从内部对所述样品进行照明的照明装置；

所述摄像单元是用于从外部对所述样品进行拍摄来得到该样品的透过像和荧光像中的至少1种的光学像的摄像装置。

28.如权利要求27所述的观察装置，其中，所述照明装置具有发出照明光或激发光的光源以及将照明光或激发光射出到外部的光射出部，且光射出部能够导入到样品中。

29.如权利要求27所述的观察装置，其中，所述生物体为选自由小鼠、大鼠、兔子、猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马、猴、大猩猩、黑猩猩和人组成的组中的活的哺乳类。

30.如权利要求27所述的观察装置，其中，所述器官为选自由脑、肺、肝脏、脾脏、骨髓、胸腺、心脏、淋巴、血液、骨、软骨、胰脏、肝脏、胆囊、胃、肠、精巢、卵巢、子宫、直肠、神经系统、管路和血管组成的组中的器官。

31.如权利要求27所述的观察装置，其中，所述组织是由多个细胞在三维上构成的。

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