JP2003279860A - 顕微鏡、および、照明切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便に落射照明と全反射照明方法とを切り替え
ることができる顕微鏡を提供する 【解決手段】試料７の照明方法を切り替えるために、対
物レンズ４への照明光束の入射位置を変更する変更手段
を有する。変更手段は、照明光束３を透過させ、照明光
束３の屈折により光路を変更する透明部材１１を有す
る。透明部材１１を照明光束に対して傾斜させるか、も
しくは、傾斜した透明部材１１を照明光束３の光路中に
挿入するように構成することができる。例えば、透明部
材１１は、一部が切り欠かれた回転体にすることがで
き、挿入手段が回転体の透明部材を回転軸を中心に回転
させる構成にすることができる。

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、照明方法の切替
機構を備えた顕微鏡に関し、特に、落射照明と全反射照
明の切り替え機構を備えた顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より顕微鏡、特に蛍光顕微鏡の照明
方法としては、一般的な落射照明と、エバネッセント光
を用いる全反射照明とが知られている。

【０００３】落射照明方法は、図１に示したように、光
源（水銀ランプまたはレーザー）１からの照明光３を投
影管（レンズ群）２を経て、ダイクロイックミラー８に
より反射させ、対物レンズ４の中央に入射させて試料溶
液７中の試料に照射する方法である。試料からの蛍光９
は、対物レンズ４を通り、ダイクロイックミラー８を透
過し、不図示の結像光学系に入射する。

【０００４】一方、全反射照明は、図２のように試料溶
液７に接したカバーガラスやスライドガラス等のガラス
板６で照明光３を全反射させ、ガラス表面から試料溶液
側に深さ１００ｎｍ程度しみ出すエバネッセント光１０
を使って、ガラス板６近傍の試料を局所的に照明する方
法である。ガラス板６に全反射の条件で照明光３を入射
させるには、図２のように対物レンズ４を使い、対物レ
ンズ４とガラス板６の間をオイル５で満たす。そして、
所定の開口数（ＮＡ）の対物レンズ４を用い、対物レン
ズ４の中心からずれた位置に照明光を入射させることに
より全反射条件で照明光３をガラス板６に照射する。

【０００５】落射照明は、試料全体が観察可能であると
いう特徴があり、全反射照明は、照明ができる範囲が局
所的であるが、バックグラウンド・ノイズ（散乱光な
ど）が極めて低く、例えば、蛍光色素１分子のような観
察にも有効であるという特徴がある。そこで、落射照明
と全反射照明とを組み合わせ、同一の試料について全体
像観察と局所的な観察を行うことが提案されている。例
えば、特開平９−１５９９２２号公報では、図１のダイ
クロイックミラー８に相当するミラーを照明光３の光軸
対して垂直な方向に平行移動させることにより、照明光
が対物レンズの瞳に入射する位置を変え、落射照明と全
反射照明とを簡単に切り替える構造が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように特開平９
−１５９９２２号公報では、落射照明と全反射照明とを
切り替え可能にするために、ミラーを上記方向に平行移
動させ、対物レンズの瞳に照明光が入射する位置を変え
ているが、対物レンズ内での照明光の散乱をおさえ、か
つ、全反射を発生させるためには数十μmの単位で照明
光の入射位置を調整する必要がある。しかしながら、ミ
ラーの平行移動という直線運動の制御により、数十μｍ
程度単位の微妙な調整は難しい。

【０００７】本発明は、簡便に落射照明と全反射照明方
法とを切り替えることができる顕微鏡を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、以下のような顕微鏡が提供され
る。

【０００９】すなわち、試料の照明方法を切り替えるた
めに、対物レンズへの照明光束の入射位置を変更する変
更手段を有し、前記変更手段は、前記照明光束を透過さ
せ、該照明光束の屈折により光路を変更する透明部材を
含むことを特徴とする顕微鏡である。

【００１０】上記透明部材は、平行平板を用いることが
できる。

【００１１】また、上記顕微鏡において、前記変更手段
は、前記透明部材を前記照明光束に対して傾斜させる手
段を有する構成にすることができる。

【００１２】上述の顕微鏡において、前記変更手段は、
前記透明部材を前記照明光束の光路中に挿入する挿入手
段を有する構成にすることができる。

【００１３】上述の顕微鏡において、前記透明部材は、
一部が切り欠かれた回転体であり、前記挿入手段は、前
記回転体の前記透明部材を回転軸を中心に回転させる手
段である構成にすることができる。

【００１４】本発明によれば、以下のような顕微鏡が提
供される。

【００１５】すなわち、試料を２種類の照明方法で同時
に照明するために、照明光束を対物レンズの２箇所に入
射させる入射手段を有し、前記入射手段は、複屈折性の
結晶からなる透明部材を含み、前記照明光束を前記透明
部材に透過させて、前記複屈折性により前記照明光束を
光路の異なる２光束に分離し、該２光束を前記対物レン
ズのそれぞれ別の位置に入射させる顕微鏡である。

【００１６】また、本発明によれば、下記のような顕微
鏡の照明方法を切り替える切り替え装置が提供される。

【００１７】すなわち、顕微鏡の照明方法を切り替える
ために、対物レンズへの照明光束の入射位置を変更する
変更手段を有し、前記変更手段は、前記照明光束を透過
させ、該照明光束の屈折により光路を変更する透明部材
と、前記透明部材を前記照明光束の光路中に挿入する挿
入手段とを含み、前記透明部材は、一部が切り欠かれた
回転体であり、前記挿入手段は、前記回転体の前記透明
部材を回転軸を中心に回転させる手段であることを特徴
とする照明切替装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。

【００１９】まず、本実施の形態の落射照明と全反射照
明の切り替え方法の基本的原理については、図３
（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。本実施の形
態では、照明光束を透明部材に入射させ、照明光束を透
明部材で屈折させることにより照明光束の光路を変更
し、対物レンズへ照明光束が入射する位置を変えて照明
方法を切り替える。ここでは、透明部材としてガラス製
の平行平板を用い、平行平板を光束に対して傾斜させる
ことにより照明光束の光路を切り替える。

【００２０】照明光束３としては、光束径の小さい平行
光束を用いる。照明光束３の径は、使用する対物レンズ
４について予め求めておいた、全反射照明を行うために
対物レンズ４の瞳に照明光を照射すべき領域３１（図３
（ｃ）参照）の幅と同等もしくはそれ以下とする。例え
ば、レーザ光束、もしくは、水銀灯またはＬＥＤ光源等
から出射された光束を絞り等により絞った光束を用い
る。

【００２１】この光束を図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の
ように平行平板１１に入射させる。平行平板１１を透過
した照明光束３を、ダイクロイックミラー８で反射し、
対物レンズ４に入射させ、試料溶液７中の試料に照射す
る。ダイクロイックミラー８は、図３（ａ）のように平
行平板１１に垂直に入射した照明光束３が、対物レンズ
４の光軸に沿って対物レンズ４の中央に入射する位置に
配置されている。よって、図３（ａ）のように、平行平
板１１を照明光束３が垂直に入射するように配置するこ
とにより、照明光束３は、平行平板１１で屈折されずま
っすぐに進むので、落射照明により試料を照明すること
ができる。照明光３は、試料溶液７に接するガラス板
６、および、試料溶液７を透過し、透過領域に存在する
試料が発した蛍光は、対物レンズ４を通過し、ダイクロ
イックミラー８を透過し、不図示の結像光学系に入射し
て結像する。これにより、例えば、蛍光顕微鏡の場合、
落射照明された試料全体の蛍光像を観察することができ
る。

【００２２】つぎに、平行平板１１を図３（ｂ）のよう
に光束に対して傾斜させると、照明光束３は、平行平板
１１に入射する時と平行平板１１から出射する時にそれ
ぞれ屈折するため、平行平板１１から出射された照明光
束３は、入射前の照明光束３に対してずれ量ｔだけ平行
にずれる。ずれ量ｔは、図７に示すように平行平板１１
の傾斜角度θが大きくなるほど大きくなる。よって、平
行平板１１の傾斜角度θが大きくなるにつれ、対物レン
ズ４の瞳への照明光束３の入射位置は、対物レンズ４の
光軸から遠ざかる。これにより、照明光束３を、対物レ
ンズ４の瞳の全反射照明のための入射領域３１まで移動
させることができる。全反射照明のための入射領域３１
に入射した照明光束３は、全反射される入射角度で、試
料溶液７に接したガラス板６に入射する。照明光３は、
試料溶液７に接したガラス板６面で全反射され、試料溶
液７は全反射の際に試料溶液７側ににじみ出すエバネッ
セント光で照明される。このように、平行平板１１の傾
斜角度を調整することにより、対物レンズ４への照明光
の入射位置を容易に調整できる。

【００２３】例えば、蛍光顕微鏡の場合、エバネッセン
ト光が到達した領域（深さ数十〜数百ｎｍ程度）に存在
した試料が発した蛍光は、対物レンズ４を通過し、ダイ
クロイックミラー８を透過し、不図示の結像光学系に入
射して結像する。これにより、従来よりも弱い光強度の
照明光であるエバネッセント光が達した極浅い領域に存
在した試料のみの蛍光像を観察することができ、局所的
な観察ができる。また、本発明の照明光の光強度は小さ
いので、試料を劣化させてしまうことも防止できる。

【００２４】なお、対物レンズ４の瞳に対する全反射照
明を実行するため照明光３の入射領域３１の幅は、対物
レンズ４として６０倍の開口数１．４５のものを用いる
場合で３８３μｍ（約４００μm）となる。また、１０
０倍の開口数１．４５の場合では、２３０μｍ（約２０
０μｍ）である。また、対物レンズ４の光軸から入射領
域３１までの距離は、数ｍｍである。このような幅の狭
い領域３１に精度のよく照明光３を位置合わせして入射
させるためには、数十μｍのオーダーで照明光束３を制
御して移動させる必要があるが、本実施の形態の平行平
板１１を傾斜させる方法は、図７に示すように、屈折率
１．５１４、厚さ１０ｍｍの平行平板１１を用いた場
合、５０μｍ移動させるために１°を傾斜させる。これ
は、平行平板１１に直径３０ｍｍのノブを取り付けて手
動で回転させることを考えると、ノブの円周方向の移動
距離で約０．２５ｍｍに相当し、人間が手で十分調整可
能な量であり、手動で位置合わせすることが可能であ
る。また、平行平板１１を４５度傾斜させることによ
り、照明光束を約３ｍｍ移動させることができるため、
対物レンズ４の瞳の光軸中心の落射照明の入射位置か
ら、全反射照明の入射領域３１までノブの回転で移動可
能である。よって、対物レンズ４の種類を変更した際
に、ノブを回転させて平行平板１１を傾斜させ、図３
（ｃ）の全反射照明の入射領域３１まで照明光束３を移
動させて位置合わせを行い、ノブがそれ以上回転しない
ように不図示の機構によりノブ可動範囲を制限し、ノブ
を可動範囲いっぱいに回転させることにより図３（ａ）
の落射照明の位置から図３（ｃ）の全反射照明の位置ま
で照明光束３を移動させることができ、照明方法を容易
に切り替えることができる。

【００２５】これに対し、従来技術のようにダイクロイ
ックミラー８を平行移動させることにより、照明光束３
の入射位置を変化させる場合、照明光束３の移動量に対
して、ダイクロイックミラー８を１：１の移動量で移動
させる必要がある。例えば、領域３１に照明光束３を位
置合わせするために、５０μｍ照明光束３を移動させる
場合には、ダイクロイックミラー８を５０μｍ移動させ
ることになる。５０μｍの移動を手動で調整することは
困難であるため、ギア等の機構を使用するか、ステップ
モータ等を電気的に制御して移動させる必要があり、上
述の本実施の形態のように簡単な構成にするのは困難で
ある。また、ギアを使用した場合、ギア同士のかみ合わ
せのずれ等が発生しやすくなるが、本発明によれば、ギ
アを用いずに微調整可能なので、正確な調整が可能とな
る。

【００２６】なお、本実施の形態の平行平板１１として
は、使用する対物レンズ４の瞳径に合わせて、９０°以
内の傾斜角度で、図３（ａ）の落射照明から図３（ｃ）
の全反射照明へ切り替えるための照明光束３のずれ量ｔ
が得られるような屈折率および厚さであり、望ましく
は、傾斜角に対するずれ量ｔが、領域３１への照明光束
３の位置合わせを手動で行うことができる量であるもの
を用いる。平行平板１１の傾斜角と照明光束３のずれ量
ｔとの関係の例を、平行平板１１の屈折率と厚さごとに
図７に示す。

【００２７】また、対物レンズ４としては、開口数（Ｎ
Ａ）が下記の式を満たすものを用いるのが好ましい。 ＮＡ＞ｎ ＮＡ：対物レンズ４の開口数 ｎ：対物レンズ４とガラス板６との間の媒体の屈折率 なお、図３では、対物レンズ４とガラス板６との間をオ
イル５で満たした油浸としている。よって、上記ｎは、
オイル５の屈折率である。

【００２８】つぎに、本実施の形態の顕微鏡について具
体的に説明する。

【００２９】第１の実施の形態の顕微鏡は、図８のよう
に、照明光源１、試料を搭載するステージ８２、ステー
ジ８２の下部に配置された対物レンズ４、ベース８３、
接眼レンズ部８４、および、撮像装置１８を有する。ベ
ース８３の内部には、図９のように光源１の光軸に沿っ
て順に、投影管（レンズ群）６１、平行平板９１、平行
平板１１、ダイクロイックミラー８、結像光学系６２が
配置されている。照明光源１は、予め定めた波長の励起
光を照明光束３として発する光源である。よって、これ
らは、試料の蛍光像を観察する蛍光顕微鏡を構成する。

【００３０】また、ステージ８２の上方には、原子間力
顕微鏡８１が配置されている。よって、図８の顕微鏡
は、試料の下方側から蛍光像を観察しながら、試料の上
方側から極微領域の原子間力顕微鏡像を取得できる構造
である。

【００３１】ダイクロイックミラー８，対物レンズ４
は、平行平板１１に対して、図３（ａ）の位置関係とな
るように配置されている。また、平行平板１１は、ベー
ス８３の外部に配置されたノブ８６を回転させることに
より、図９のｘ軸を中心に回転し、これにより、図３
（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いてすでに説明した原理に
より、照明光源１からの照明光束３を平行移動させ、落
射照明と全反射照明とを切り替えることができる。

【００３２】また、平行平板９１は、ベース８３の外部
に配置されたノブ８５を回転させることにより、上記ｘ
軸と直交するｙ軸を中心に回転するようにギア等を組み
合わせることで構成されている。よって、ノブ８５を回
転させることにより、平行平板９１は、照明光束３に対
して傾斜し、その傾斜の方向は、平行平板１１が傾斜す
る方向と直交している。したがって、平行平板９１を傾
斜させることにより、照明光束３が対物レンズ４の瞳に
入射する位置を移動させることができ、移動方向は、平
行平板１１を傾斜させた場合の移動方向と直交する。よ
って、対物レンズ４を別の種類のものに交換した場合等
において、落射照明の状態（図３（ａ））で照明光束３
が対物レンズ４の瞳に入射する位置が、対物レンズ４の
光軸からずれている場合には、平行平板１１および平行
平板９１をそれぞれ傾斜させることにより、入射位置を
位置合わせして光軸に一致させる調整を行うことができ
る。このように落射照明の状態で照明光束３が対物レン
ズ４の光軸と一致するように位置合わせをすることによ
り、全反射照明に切り替えた際に、照明光束３を対物レ
ンズ４の瞳の全反射照明のための入射領域３１に精度良
く入射させることができる。よって、精度良く全反射照
明で観察を行うことができる。

【００３３】なお、この位置合わせ調整は、試料溶液７
として色素溶液を配置し、色素が発する蛍光を観察し
て、照明光束３の通過軌跡を確認することにより、容易
に行うことができる。例えば、平行平板１１を図３
（ａ）の落射照明の状態として、色素溶液中の照明光束
３の通過軌跡（蛍光を発する線）を確認し、これが対物
レンズ４の視野の中心に位置するように、平行平板１１
および平行平板９１の傾斜角度を調整する方法や、平行
平板１１を傾斜させて図３（ｂ）の状態として、照明光
束３の通過軌跡（蛍光を発する線）が、対物レンズ４の
視野の中心（光軸）を通過するように、平行平板９１を
傾斜させる方法を用いることができる。

【００３４】図８、図９の顕微鏡において、試料溶液７
を観察する場合の各部の動作について説明する。

【００３５】照明光源１から出射された照明光束３は、
投影管（レンズ群）６１を通過し、平行平板９１および
平行平板１１を通過し、ダイクロイックミラー８で反射
されて対物レンズ４に入射する。このとき、落射照明で
試料溶液７を照明する場合には、平行平板１１を図３
（ａ）の状態とし、照明光束３を対物レンズ４の光軸に
入射させる。これにより、対物レンズ４で集光された照
明光束３は、オイル５を通過してガラス板６に入射し、
ガラス板６および試料溶液７を透過する。透過領域に存
在する試料が発した蛍光は、対物レンズ４を通過し、ダ
イクロイックミラー８を透過し、結像光学系６２に入射
して結像する。結像した蛍光像は、撮像装置１８で撮像
されるか、もしくは接眼レンズ部８４を介して観察され
る。これにより、落射照明された試料全体の蛍光像を観
察することができる。

【００３６】一方、全反射照明で試料溶液７を照明する
場合には、ノブ８６を回転させて平行平板１１を図３
（ｃ）の状態まで傾斜させて、対物レンズ４の瞳の領域
３１に照明光束３を入射させる。これにより、照明光束
３は、全反射される入射角度で、ガラス板６に入射し、
全反射の際にガラス板６から外側ににじみ出すエバネッ
セント光が生じ、試料溶液７側ににじみ出したエバネセ
ットにより光主平面方向に極狭い領域が照明される。ま
た、エバネッセント光が到達する深さは、試料溶液７と
ガラス板６の界面から試料溶液側に数十〜数百ｎｍ程度
と極浅く、ガラス板６からこの深さに存在した試料のみ
が照明される。試料が発した蛍光は、対物レンズ４を通
過し、ダイクロイックミラー８を透過し、不図示の結像
光学系に入射して結像する。結像した蛍光像は、撮像装
置１８で撮像されるか、もしくは接眼レンズ部８４を介
して観察される。これにより、全反射照明された試料の
極狭く、かつ、浅い領域の蛍光像を観察することができ
る。これにより、蛍光分子を一分子単位で観察すること
も可能である。

【００３７】また、このように試料溶液の下側から落射
照明または全反射照明を行いながら、ステージ８２の上
方の原子間力顕微鏡により、試料溶液７中の試料の微小
領域の表面像を取得することができるため、同一の試料
について、同一時点に微小領域を複数種類の観察方法で
容易に観察することができるため、経時変化する試料を
多角的に観察するのに有効である。

【００３８】上述の第１の実施の形態では、図３
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように、平行平板１１が照明
光束３の光路中に常に挿入され、平行平板１１の傾斜角
度を変えることにより、落射照明と全反射照明とを切り
替える構成であったが、図３（ａ）の状態は、平行平板
１１が挿入されていない状態と同じである。そこで、第
２の実施の形態の顕微鏡では、図４（ａ），（ｂ），
（ｃ）および図６に示したように、平行平板を所定の角
度で傾斜させてリング状（唐笠状）にしたものを切り欠
いた光学部材１２を回転させることにより、落射照明と
全反射照明とを光束に切り替える構成とした。

【００３９】光学部材１２は、平行平板を所定の角度で
傾斜させてリング状（唐笠状）にしたものを１８０°切
り欠いたものである。この光学部材１２を図４（ａ）、
図５のように、光学部材１２の中心軸１５を中心に回転
させることにより、照明光束３に光学部材１２が挿入さ
れている状態（図４（ｂ））と、切り欠き１３の部分が
照明光束３にかかり、光学部材１２が照明光束３に挿入
されていない状態（図４（ａ））とを交互に切り替える
ことができる。よって、光学部材１２の平行平板の傾斜
角度θ（図４（ｂ））を、図３（ｃ）と同様に全反射照
明のための領域３１に照明光束３を入射させることがで
きる角度に設定しておくことにより、図４（ａ）の状態
では落射照明、図４（ｂ）の状態では全反射照明を行う
ことができる。よって、光学部材１２を回転駆動部１９
により回転させることにより、落射照明と全反射照明と
を交互に切り替えることができる。また、回転駆動部１
９が回転速度を調整することにより、落射照明と全反射
照明とを所望の速度で高速に切り替え可能である。

【００４０】光学部材１２の回転速度と撮像装置１８の
撮像のタイミングを調節するために、回転制御部１９と
撮像装置１８には、制御部２０が接続されている。制御
部２０は、回転制御部１９に光学部材１２の１８０°の
回転を指示することにより、落射照明と全反射照明とを
切替える。また、制御部２０が、撮像装置１８の撮像速
度に同期させて、光学部材１２を高速で連続的に回転さ
せることにより、落射照明による試料の全体の蛍光像
と、全反射照明によるガラス板６近傍の蛍光像とを、交
互に（例えば１フレームごとに）撮像装置で連続撮像す
ることができる。したがって、撮像後に、落射照明によ
る蛍光像画像と、全反射照明による蛍光像画像とを分離
する編集を行うことにより、生きた細胞が試料である場
合等に、ほぼ同一瞬間の試料の蛍光像として、落射照明
による全体像画像と全反射照明による局所的な画像とを
それぞれ取得できる。よって、試料の変化を２種類の照
明方法により観察することができる。

【００４１】なお、第２の実施の形態の顕微鏡におい
て、図４（ａ）〜（ｃ）、図５以外の部分の構成は、第
１の実施の形態の顕微鏡と同様であるので説明を省略す
る。

【００４２】また、第３の実施の形態の顕微鏡として、
図６に示したように、第１の実施の形態の平行平板１１
の代わりに方解石１６を用いるものを説明する。方解石
１６を用いることにより、同一照明光源からの照明光束
３の垂直及び水平の偏光成分を分離し、光路を変えるこ
とができる。よって、一方の偏光成分の照明光束３ａ対
物レンズ４の光軸に沿って入射させ、他方の偏光成分の
照明光束３ｂを対物レンズ４の全反射照明のための入射
領域３１に入射させることにより、落射照明と全反射照
明の２種類の照明方法で、同時に試料溶液７を照明する
ことができる。

【００４３】このとき、ダイクロイックミラー８と撮像
装置１８との間には、２種類の照明方法による蛍光像を
偏光成分ごとに分離するために偏光ビームスプリッタ１
７を挿入する。これにより、全反射照明による蛍光像
と、落射照明による蛍光像とを分離することができる。
分離された２種類の蛍光像は、それぞれ撮像装置１８に
より撮像する。

【００４４】第３の実施の形態の顕微鏡は、生きた細胞
が試料である場合等に、同一瞬間の試料の蛍光像を、落
射照明と全反射照明という２種類の照明方法により同時
に観察することができる。２種類の蛍光像は、偏光ビー
ムスプリッタ１７を挿入されているため、直接の反射光
による背景光が抑制され、高感度な像が得られる。

【００４５】なお、第３の実施の形態の顕微鏡におい
て、図６以外の部分の構成は、第１の実施の形態の顕微
鏡と同様であるので説明を省略する。

【００４６】また、第３の実施の形態の顕微鏡では、複
屈折性を有する他の種類の結晶を、方解石の代わりに用
いることが可能である。

【００４７】上述してきた第１〜第３の実施の形態の顕
微鏡は、平行平板１１、光学部材１２、方解石１６とい
う透明部材に照明光束３を透過させ、光路をずらすとい
う簡単な構成で、落射照明と全反射照明とを切り替える
ことができる。しかも、２種類の照明方法の切替を、第
１の実施の形態では手動で精度良く行うことができ、第
２の実施の形態では高速切り替えが可能であり、第３の
実施の形態では、２種類の照明方法による同時観察が可
能である。いずれの場合も、全反射照明のための入射領
域３１に精度良く照明光束を入射させることができるた
め、全反射照明時に、高いＳ／Ｎ（像が明るく背景が暗
い）の像が得られ、蛍光色素分子の高感度観察が可能と
なる。

【００４８】また、上述の第１の実施の形態は、蛍光顕
微鏡と原子間力顕微鏡とを搭載した顕微鏡を示したが、
原子間力顕微鏡に代えて、トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）、
フォトンＳＴＭ（ＮＳＯＭ）を搭載することも可能であ
る。また、蛍光顕微鏡に限らず、レーザ顕微鏡等にも本
発明は有効である。

【００４９】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
簡便に落射照明と全反射照明方法とを切り替えることが
できる顕微鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来の落射照明の原理を示す説明図で
ある。

【図２】図２は、従来の全反射照明の原理を示す説明図
である。

【図３】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施の
形態の顕微鏡の落射照明と全反射照明の切り替え方法の
原理を示す説明図である。

【図４】図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態の顕
微鏡の部分的な構成と、落射照明の状態を示す説明図で
あり、図４（ｂ）は、第２の実施の形態の顕微鏡の全反
射照明の状態を示す説明図であり、図４（ｃ）は、第２
の実施の形態の顕微鏡の光学部材１２の形状を示す上面
図である。

【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態の顕微鏡の
部分的な構成を示す説明図である。

【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態の顕微鏡の
部分的な構成を示す説明図である。

【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態の顕微鏡に
おいて、平行平板１１の屈折率、厚さ、傾斜角と、照明
光束３のずれ量ｔとの関係を示す説明図である。

【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態の顕微鏡の
側面図である。

【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態の顕微鏡の
部分的な構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１：照射光源 ２：投影管（レンズ群）
３：照射光 ４：対物レンズ ５：オイル ６：ガラス板 ７：試料
溶液８：ダイクロイックミラー ９：蛍光 １０：エバネッセント光 １
１：平行平板 １２：光学部材 １５：回転軸 １６：方解石 １７：偏光ビームスプリッター １８：撮像装置 １
９：回転駆動部 ２０：制御部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料の照明方法を切り替えるために、対物
   レンズへの照明光束の入射位置を変更する変更手段を有
   する顕微鏡において、 前記変更手段は、照明光束の屈折により光路を変更する
   透明部材を含むことを特徴とする顕微鏡。
2. 【請求項２】請求項１に記載の顕微鏡において、前記透
   明部材は、平行平板であることを特徴とする顕微鏡。
3. 【請求項３】請求項１に記載の顕微鏡において、前記変
   更手段は、前記透明部材を前記照明光束に対して傾斜さ
   せる手段を有することを特徴とする顕微鏡。
4. 【請求項４】請求項１に記載の顕微鏡において、前記変
   更手段は、前記透明部材を前記照明光束の光路中に挿入
   する挿入手段を有することを特徴とする顕微鏡。
5. 【請求項５】請求項４に記載の顕微鏡において、前記透
   明部材は、一部が切り欠かれた回転体であり、前記挿入
   手段は、前記回転体の前記透明部材を回転軸を中心に回
   転させる手段であることを特徴とする顕微鏡。
6. 【請求項６】試料を２種類の照明方法で同時に照明する
   ために、照明光束を対物レンズの２箇所に入射させる入
   射手段を有し、 前記入射手段は、複屈折性の結晶からなる透明部材を含
   み、前記照明光束を前記透明部材に透過させて、前記複
   屈折性により前記照明光束を光路の異なる２光束に分離
   し、該２光束を前記対物レンズのそれぞれ別の位置に入
   射させることを特徴とする顕微鏡。
7. 【請求項７】顕微鏡の照明方法を切り替えるために、対
   物レンズへの照明光束の入射位置を変更する変更手段を
   有し、 前記変更手段は、前記照明光束を透過させ、該照明光束
   の屈折により光路を変更する透明部材と、前記透明部材
   を前記照明光束の光路中に挿入する挿入手段とを含み、 前記透明部材は、一部が切り欠かれた回転体であり、前
   記挿入手段は、前記回転体の前記透明部材を回転軸を中
   心に回転させる手段であることを特徴とする照明切替装
   置。