JP2003307682A - 顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、しかも確実にＬＳＭ画像とエ
バネッセント蛍光画像を選択的に取得可能にした顕微鏡
装置を提供する。 【解決手段】 標本４７を照明するレーザ光源３１から
のレーザ光を偏向するとともに、この偏向角度を可変可
能にしたスキャナ３７と、このスキャナ３７で偏向され
るレーザ光の光路に配置される対物レンズ４４との間の
光路に、スキャナ３７で偏向された照明光を対物レンズ
４４を介して標本４７上に集光させる瞳投影レンズ５２
とスキャナ３７で偏向された照明光を対物レンズ４４の
射出瞳面４４ａ上に集光させる対物像投影レンズ５３
ａ、５３ｂを有するレンズ収納ユニット５１を配置し、
これら瞳投影レンズ５２および対物像投影レンズ５３
ａ、５３ｂを選択的に光路に挿入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ顕微鏡によ
るコンフォーカル画像（ＬＳＭ画像）と蛍光顕微鏡によ
るエバネッセント蛍光画像を選択的に取得可能な顕微鏡
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、生体細胞の機能解析が盛んに行わ
れるようになっている。これら細胞の機能解析の中で、
特に、細胞膜の機能を観察するために、細胞膜およびそ
の近傍からのエバネッセント蛍光画像を取得する蛍光顕
微鏡が注目されるようになっている。

【０００３】この種の蛍光顕微鏡は、光源にレーザ光を
使用することが多く、このため、最近では、レーザ顕微
鏡によるコンフォーカル画像（ＬＳＭ画像）と、蛍光顕
微鏡によるエバネッセント蛍光画像を選択的に取得可能
な顕微鏡装置が考えられている。

【０００４】図３は、走査型レーザ顕微鏡の概略構成を
示すもので、レーザ光源１から発せられるレーザ光を集
光レンズ２で光ファイバ３の入射端に集光し、光ファイ
バ３を通って出射端より出射される光をコリメートレン
ズ４で平行光に変換し、ダイクロイックミラー５を透過
してスキャナ６に入射する。そして、瞳投影レンズ７に
よりスキャナ６を対物レンズ９の射出瞳面９ａに投影す
るとともに、スキャナ６で偏向されたレーザ光を結像レ
ンズ８、対物レンズ９を通してステージ１０に載置され
た標本１１上に集光してＸＹ方向にスキャンさせ、標本
１１からの光を上述と逆の光路を通してダイクロイック
ミラー５に入射し、ここで反射させて吸収フィルタ１
２、ピンホール結像レンズ１３、ピンホール１４および
集光レンズ１５を介してフォトマル１６で受光すること
によりＬＳＭ画像を取得するようになっている。

【０００５】一方、図４は、蛍光顕微鏡の概略構成を示
すもので、レーザ光源１から発せられるレーザ光を集光
レンズ２で光ファイバ３の入射端に集光し、光ファイバ
３を通って出射端より出射される光束をエバネッセント
投光管１７まで導光し、このエバネッセント投光管１７
内部のコリメートレンズ１８で平行光に変換した後、対
物像投影レンズ１９によりダイクロイックミラー２０を
介して対物レンズ９の瞳位置９ａに集光させる。そし
て、光ファイバ３の出射端を図示矢印方向に移動させる
ことで、射出瞳面９ａ上でのレーザ光の集光位置を対物
レンズ９の瞳中心から周辺までの範囲で移動させ、レー
ザ光の集光位置が対物レンズ９の瞳の中心付近にあると
きは、レーザ光が光軸とほぼ平行に標本１１を照明して
通常の蛍光観察を可能とし、また、レーザ光の集光位置
が対物レンズ９の瞳の周辺にあるときは、レーザ光が光
軸に対して斜めから標本１１を照明することでエバネッ
セント蛍光観察を可能にしている。この場合、標本１１
は細胞などの上にカバーガラスを貼り付けた状態になっ
ており、レーザ光の集光位置が対物レンズ９の瞳の周辺
に集光されると、細胞とカバーガラスの境界面で全反射
が起きる臨界角以上の角度で照明がなされ、この全反射
した際に境界面で細胞側に１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度
しみでる照明光を利用して細胞のエバネッセント蛍光観
察が行われる。そして、エバネッセント照明された蛍光
観察像は結像レンズ２１を介して接眼レンズ２２やＣＣ
Ｄ２３により観察される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＬＳＭ画像
とエバネッセント蛍光画像を選択的に取得するために、
これら走査型レーザ顕微鏡と蛍光顕微鏡のそれぞれの構
成を各別に用意したのでは、構成が複雑になるばかり
か、操作も面倒になり、さらに、装置全体が大型となっ
て大きな設置スペースが必要となるなど経済的に不利に
なる欠点がある。

【０００７】一方、特開平６−２７３８５号公報には、
光源からの光を標本上の対物レンズを介して集光して標
本をスポット照明する第１の光路と、光源からの光を対
物レンズの瞳面付近に集光して標本の視野を大きな光束
径で照明する第２の光路を選択的に切換え可能にした顕
微鏡が開示されている。

【０００８】ところが、上述したレーザ顕微鏡によるＬ
ＳＭ画像と蛍光顕微鏡によるエバネッセント蛍光画像を
取得するための動作を行わせた場合、スキャンユニット
内部で第１および第２の光路を切換えるようになるた
め、光路切換えのための光学素子が多数必要となり、そ
れだけ構成が複雑になるとともに、そのための内部スペ
ースの確保も必要となって顕微鏡自身が大型化するなど
の問題が生じる。

【０００９】そこで、特願２００１ー２１４３７３号明
細書に開示されるように、レーザ光を対物レンズの瞳位
置に集光させる集光レンズと、レーザ光に対して平行に
所定距離オフセットさせ、対物レンズの中心からオフセ
ットさせた位置にレーザ光を入射させるための透明な平
行平面板をレーザ光の光路に挿脱可能に設け、これら集
光レンズと平行平面板を光路から外した状態では、通常
のレーザ顕微鏡としてＬＳＭ画像の取得を可能とし、一
方、集光レンズと平行平面板を光路上に挿入した状態で
は、平行平面板を回転させ対物レンズの瞳面上でレーザ
光の集光位置を変更することにより、エバネッセント照
明によるエバネッセント蛍光画像の取得を可能として、
ＬＳＭ画像とエバネッセント蛍光画像を選択的に取得で
きるようにしたものが考えられている。

【００１０】しかしながら、このように構成したもの
は、エバネッセント蛍光観察を行うため対物レンズの瞳
面上でレーザ光をスキャンするスキャナとして、専用の
平行平面板を用意しなければならないばかりか、この平
行平面板を精度よく回転駆動するための駆動手段も必要
となるため、その分構成が複雑となり、価格的にも高価
になるという問題が生じる。

【００１１】そこで、さらにＬＳＭ画像を取得するため
に用いられるスキャナを利用できないものか考えられる
が、特願２００１−２１４３７３号明細書のものでは、
エバネッセント蛍光観察の状態で、スキャナよりレーザ
光源側の光路にエバネッセント蛍光観察のための集光レ
ンズが挿入されるだけで、スキャナを対物像面に投影す
ることができないので、レーザ光の集光点をシフトさせ
るため、僅かにスキャナを動かしてレーザ光をスキャン
させると、視野の周辺で、いわゆるケラレが発生してし
まい適切なエバネッセント照明ができない。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で、しかも確実にＬＳＭ画像とエバネッ
セント蛍光画像を選択的に取得可能にした顕微鏡装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
標本を照明する光源と、前記光源からの照明光を偏向す
るとともに、この偏向角度を変更可能にしたスキャナ
と、前記スキャナで偏向される照明光の光路に配置さ
れ、前記標本の像を投影する対物レンズと、前記スキャ
ナと前記対物レンズとの間に配置され、前記スキャナで
偏向された照明光を前記対物レンズを介して前記標本上
に集光させる第１の投影レンズと、前記スキャナと前記
対物レンズとの間に配置され、前記スキャナで偏向され
た照明光を前記対物レンズの瞳面上に集光させる第２の
投影レンズと、を具備し、前記第１および第２の投影レ
ンズを選択的に前記光路に挿入可能にしたことを特徴と
している。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１および第２の投影レンズを収納し
たユニット構成のレンズ収納手段を有し、該レンズ収納
手段を前記スキャナと前記対物レンズとの間の光路に挿
脱可能にしたことを特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記スキャナは、前記第２の投影
レンズが前記光路に挿入された状態で、前記照明光の偏
向角度の可変を所定角度で停止可能にしたことを特徴と
している。

【００１６】この結果、本発明によれば、レンズ切換え
手段により、ＬＳＭ画像の観察の場合は、第１の投影レ
ンズを光路上に切換えてスキャナで偏向される照明光を
標本上に集光させ、エバネッセント蛍光観察の場合は、
第２の投影レンズを光路上に切換えてスキャナで偏向さ
れる照明光を対物レンズの瞳面上に集光させるようにし
たので、簡単な構成で、しかも確実にＬＳＭ画像とエバ
ネッセント蛍光画像を選択的に取得することができる。

【００１７】また、本発明によれば、レンズ収納手段
は、光路に対して挿脱可能なユニット構成になっている
ので、従来用いられている走査型レーザ顕微鏡を僅かに
改造してレンズ切換え手段を装着できる構成とするだけ
で、適用することができる。

【００１８】さらに、本発明によれば、スキャナの偏向
角度の停止位置を決定するだけで、エバネッセント蛍光
観察の際のエバネッセント照明の調節を行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。

【００２０】図１は、本発明が適用される正立型の顕微
鏡装置の概略構成を示している。

【００２１】図において、３１はレーザ光源で、このレ
ーザ光源１から発せられるレーザ光の光路上には、集光
レンズ３２を介して光ファイバ３３の入射端が配置さ
れ、集光レンズ３２により集光されたレーザ光が入射さ
れる。

【００２２】光ファイバ３３の出射端には、スキャンユ
ニット３４が配置されている。スキャンユニット３４
は、光ファイバ３３内に導出され出射端から出射される
光束の光路上に沿ってコリメートレンズ３５、ダイクロ
イックミラー３６およびスキャナ３７が配置され、光フ
ァイバ３３から入射されるレーザ光をコリメートレンズ
３５で平行光に変換し、ダイクロイックミラー３６を透
過してスキャナ３７に入射するようにしている。スキャ
ナ３７は、レーザ光源１からのレーザ光を偏向するとと
もに、この偏向角度を変更可能にしている。この場合、
スキャナ３７は、ミラーを回転させるようなタイプのも
のが用いられ、軸３７ａを中心に回転可能に支持され、
レーザ光を直線方向(例えばＸ方向)にのみ偏向（スキャ
ン）するようになっている。

【００２３】スキャンユニット３４のダイクロイックミ
ラー３６は、標本４７側からの蛍光を反射するもので、
反射光路上には、吸収フィルタ３８、ピンホール結像レ
ンズ３９、ピンホール４０、集光レンズ４１および受光
素子としてのフォトマル４２が配置されている。

【００２４】スキャナ３７で偏向されるレーザ光の光路
上には、結像レンズ４３、対物レンズ４４および顕微鏡
本体４５のステージ４６上の標本４７が配置されてい
る。

【００２５】顕微鏡本体４５には、対物像を偏向させる
鏡筒４９と、鏡筒４９で偏向された対物像を目視で観察
する接眼レンズ４８が設けられている。

【００２６】スキャナ３７と対物レンズ４４との間の光
路には、レンズ収納手段としてレンズ収納ユニット５１
が配置されている。このレンズ収納ユニット５１は、第
１の投影レンズとしての瞳投影レンズ５２、第２の投影
レンズとしての対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂおよび
ダイクロイックミラー５４を収納したユニット構成をな
すもので、これら瞳投影レンズ５２、対物像投影レンズ
５３ａ、５３ｂおよびダイクロイックミラー５４を図示
しないレンズ切換え手段により選択的に光路上に切換え
可能にしている。

【００２７】この場合、瞳投影レンズ５２は、ＬＳＭ画
像を取得する際に光路上に挿入されるもので、スキャナ
３７で偏向されたレーザ光を結像レンズ４３、対物レン
ズ４４を介して標本４７上に集光させるとともに、スキ
ャナ３７を対物レンズ４４の射出瞳面４４ａに投影させ
るようにしている。ここで、スキャナ３７を対物レンズ
４４の射出瞳面４４ａと共役の位置に設定しているの
は、レーザ光をスキャンした場合に視野の周辺で、いわ
ゆるケラレが発生するのを防止するためである。

【００２８】対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂは、エバ
ネッセント蛍光画像を取得する際に光路上に挿入される
もので、スキャナ３７で偏向されて平行に出射されたレ
ーザ光を結像レンズ４３を介して対物レンズ４４の射出
瞳面４４ａ上に集光させるとともに、スキャナ３７を対
物像面５０へ投影させるようにしている。ここで、スキ
ャナ３７を対物像面５０と共役の位置に設定しているの
は、ＬＳＭ画像を観察する場合に瞳投影レンズ５２によ
りスキャナ３７を対物レンズ４４の射出瞳面４４ａに投
影しているのと同じで、こうすることで、レーザ光を偏
向した場合の視野の周辺での、いわゆるケラレの発生を
防止している。また、対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂ
は、ケプラータイプのアフォーカルコンバータに近いも
ので、これら対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂの間に対
物レンズ４４の瞳の中間像４４ｂを結像する内焦点式の
ものが用いられ、対物レンズ４４の射出瞳面４４ａを無
限遠に投影するとともに、スキャナ３７を対物像面５０
へ投影するなどの働きを小さなスペースで可能にしてい
る。

【００２９】ダイクロイックミラー５４は、波長選択的
に励起光となるレーザ光を透過するとともに、標本４７
から発せられる蛍光のみを反射するような特性を有する
もので、この反射した蛍光を吸収フィルタ５６を通して
ＣＣＤ５５に入射させるようにしている。また、ダイク
ロイックミラー５４は、対物像投影レンズ５３ａ、５３
ｂと一体に構成され、対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂ
とともに光路に挿脱されるようにしている。

【００３０】なお、これら瞳投影レンズ５２と、対物像
投影レンズ５３ａ、５３ｂおよびダイクロイックミラー
５４の光路に対する具体的な切換え手段は図示していな
いが、例えば、スライダーによるスライド切換え機構や
ターレットによる回転切換え手段など公知のレンズ切換
え手段を用いることができる。

【００３１】また、このように構成されたレンズ収納ユ
ニット５１は、スキャナ３７と対物レンズ４４との間の
光路に対して挿脱可能な構成になっている。

【００３２】このような構成において、まず、ＬＳＭ画
像の観察を行う場合を説明する。

【００３３】この場合、スキャナ３７と対物レンズ４４
との間の光路に、レンズ収納ユニット５１を挿入すると
ともに、図示しない切換え手段により瞳投影レンズ５２
を光路上に挿入する。図面では、光路上に挿入された瞳
投影レンズ５２と光路から外された対物像投影レンズ５
３ａ、５３ｂおよびダイクロイックミラー５４をそれぞ
れ破線で表わしている。

【００３４】レーザ光源３１より発せられる平行のレー
ザ光は、集光レンズ３２により光ファイバ３３の入射端
面に集光され、この光ファイバ３３内を導光され出射端
に達する。そして、光ファイバ３３の出射端から出射さ
れたレーザ光は、コリメートレンズ３５により平行光に
もどされ、ダイクロイックミラー３６を透過してスキャ
ナ３７に導かれる。

【００３５】この状態で、スキャナ３７は、光軸が折り
返される点である軸３７ａを中心に回転され、コリメー
トレンズ３５からのレーザ光は、標本４７に向けて偏向
される。ここで、スキャナ３７により偏向されるレーザ
光は、図示実線が光軸に平行に偏向された時の光線の状
態、図示破線が光軸に対してある角度を持って偏向され
た時の光線の状態を表している。

【００３６】スキャナ３７で偏向されたレーザ光は、瞳
投影レンズ５２、結像レンズ４３、対物レンズ４４を介
して標本４７上に集光される。

【００３７】この場合、スキャナ３７は、瞳投影レンズ
５２により結像レンズ４３を介して対物レンズ４４の射
出瞳面４４ａに投影され、対物レンズ４４の射出瞳面４
４ａと共役な位置に設定されている。

【００３８】このようにして、スキャナ３７で偏向され
たレーザ光は、標本４７上に集光されるとともに、スキ
ャナ３７での偏向角度に応じたスキャンがなされる。

【００３９】一方、標本４７上に集光されたレーザ光に
より励起され、標本４７から発せられた蛍光は、対物レ
ンズ４４、結像レンズ４３、瞳投影レンズ５２、スキャ
ナ３７と上述したのと逆の光路をたどり、ダイクロイッ
クミラー３６に入射する。そして、このダイクロイック
ミラー３６により反射されて、吸収フィルタ３８を透過
し、ピンホール結像レンズ３９により標本４７の像がピ
ンホール４０上に結像される。

【００４０】この場合、吸収フィルタ３８は、励起光と
なるレーザ光をカットし標本４７から発せられる観察に
必要な蛍光の波長のみを透過するものが用いられてい
る。また、ピンホール４０は、標本４７へのフォーカス
面以外の画像成分をカットするようにしている。

【００４１】これにより、ピンホール４０を通過した蛍
光は、集光レンズ４１を介してフォトマル４２により受
光され電気信号に変換される。そして、図示していない
が、フォトマルの電気信号から画像を構成するための電
気回路やソフトウェアなどの処理により画像として生成
されてモニタ上に映し出され、ＬＳＭ画像として観察可
能となる。

【００４２】次に、エバネッセント蛍光観察を行う場合
を説明する。

【００４３】この場合、図示しない切換え手段を用い
て、瞳投影レンズ５２を光路から外し、対物像投影レン
ズ５３ａ、５３ｂおよびダイクロイックミラー５４を光
路に挿入する。図面では、光路に挿入された対物像投影
レンズ５３ａ、５３ｂ、ダイクロイックミラー５４と、
光路から外された瞳投影レンズ５２をそれぞれ実線で表
わしている。

【００４４】この場合も、レーザ光源３１から出射され
たレーザ光は、光ファイバ３３を介してコリメートレン
ズ３５に入射される。次に、コリメートレンズ３５で平
行光束にされたレーザ光は、ダイクロイックミラー３６
を透過する。

【００４５】なお、エバネッセント蛍光観察の場合、ダ
イクロイックミラー３６は、不要なので、明るさのロス
を減らしたければ、光路から外すようにしてもよい。

【００４６】ダイクロイックミラー３６を透過したレー
ザ光は、スキャナ３７に導かれ、このスキャナ３７で標
本４７側へ向けて偏向される。

【００４７】スキャナ３７は、ＬＳＭ画像の観察の場合
と同様に偏向角度が可変となっており、ここでも図示実
線が光軸に平行に偏向された時の光線の状態、図示破線
が光軸に対してある角度を持って偏向された時の光線の
状態を表している。

【００４８】ただし、エバネッセント蛍光観察の場合
は、ＬＳＭ画像の観察の場合と異なり像面をスキャンし
て画像構築を行う必要がないので、スキャナ３７は、レ
ーザ光の偏向角度の可変を所定角度の状態で停止され
る。

【００４９】スキャナ３７で偏向されたレーザ光は、対
物像投影レンズ５３ａ、５３ｂ、ダイクロイックミラー
５４、結像レンズ４３を介して対物レンズ４４の射出瞳
面４４ａ上に集光される。

【００５０】この場合、スキャナ３７は、対物像投影レ
ンズ５３ａ、５３ｂにより対物像面５０へ投影され、対
物像面５０と共役な位置に設定されている。

【００５１】これにより、対物レンズ４４の射出瞳面４
４ａ上に集光されるレーザ光は、スキャナ３７を回転さ
せて偏向角度を変えるのみで、対物レンズ４４の瞳中心
から周辺までの範囲で移動することができる。

【００５２】この場合、図２に示すように、対物レンズ
４４の射出瞳面４４ａ上に集光されるレーザ光が対物レ
ンズ４４の瞳中心付近のａ〜ｂの範囲にあるときは、レ
ーザ光は、対物レンズ４４を介して光軸に平行に標本４
７を照明して通常の蛍光観察が可能となる。また、レー
ザ光が対物レンズ４４の瞳周辺のｂ〜ｃの範囲にあると
きは、レーザ光は、対物レンズ４４を介して標本４７を
光軸に対して斜めに照明し、その角度が上述したように
臨界角を超えることで、エバネッセント照明となってエ
バネッセント蛍光観察が可能となる。

【００５３】この場合、標本４７は、細胞などの上にカ
バーガラスが貼り付けられた状態になっており、このた
めカバーガラスの屈折率によってエバネッセント照明に
なる臨界角は異なり、また、臨界角以上の角度でも、そ
の角度によって細胞とカバーガラスの境界面から細胞側
へしみでるエバネッセント光のしみだし深さも異なって
くる。このしみだし深さは、標本４７の、どの程度の深
さまで観察したいかということであり、検鏡者の目的に
よっても異なる。

【００５４】このようにして、標本４７の条件や、観察
したい深さによって、標本４７に照射されるレーザ光の
角度は異なってくる。この場合、対物レンズ４４の射出
瞳面４４ａに集光されるレーザ光は、瞳の周辺に移動す
るにしたがって光軸に対する標本４７への照射角度が大
きくなるので、標本４７の観察したい深さによって対物
レンズ４４の射出瞳面４４ａでの集光位置が異なってく
る。また、光軸に対する標本４７への照射角度が同じで
あっても、対物レンズ４４の種類によっても射出瞳面４
４ａでのレーザ光の集光位置も異なる。そこで、検鏡者
は、これらのことを加味しながら、用途に応じてスキャ
ナ３７の偏向角度を最適な角度に設定してエバネッセン
ト蛍光観察を行うことになる。

【００５５】一方、エバネッセント照明により標本４７
から発光した蛍光は、対物レンズ４４、結像レンズ４３
を介してダイクロイックミラー５４に入射し、このダイ
クロイックミラー５４よりＣＣＤ５５へ向けて反射さ
れ、吸収フィルタ５６を介してＣＣＤ５５の受光面でも
ある対物像面５０へ投影される。

【００５６】この場合、吸収フィルタ５６は、励起光と
なるレーザ光をカットし標本４７から発する観察に必要
な蛍光の波長のみを透過するものが用いられている。

【００５７】これにより、ＣＣＤ５５で撮像された対物
像は、図示しないモニタ上に映し出され、エバネッセン
ト蛍光画像として観察可能となる。

【００５８】従って、このようにすれば、スキャナ３７
と対物レンズ４４との間の光路に瞳投影レンズ５２と対
物像投影レンズ５３ａ、５３ｂを収容するレンズ収納ユ
ニット５１を配置し、ＬＳＭ画像の観察の場合は、瞳投
影レンズ５２を光路上に切換え、スキャナ３７で偏向さ
れたレーザ光を標本４７上に集光させるとともに、スキ
ャナ３７を対物レンズ４４の射出瞳面４４ａに投影さ
せ、一方、エバネッセント蛍光観察の場合は、対物像投
影レンズ５３ａ、５３ｂを光路上に切換え、スキャナ３
７で偏向されたレーザ光を対物レンズ４４の射出瞳面４
４ａ上に集光させるとともに、スキャナ３７を対物像面
５０へ投影させるようにしたので、従来のスキャンユニ
ット内部でＬＳＭ画像と蛍光顕微鏡によるエバネッセン
ト蛍光画像を取得するため２つの光路を切換えるように
したものと比べ、光路切換えのための光学素子が必要で
なくなり、構成を簡単にできるとともに、無駄な内部ス
ペースを排除でき、顕微鏡自身の小型化も実現できる。
また、共通のスキャナ３７によりＬＳＭ画像とエバネッ
セント蛍光画像を選択的に取得できるので、従来のエバ
ネッセント蛍光観察を行うため専用の平行平面板と、こ
の平行平面板を精度よく回転駆動するための駆動手段を
用意する必要のあるものと比べ、構成が簡単で、価格的
にも安価にできる。

【００５９】また、スキャナ３７と対物レンズ４４との
間の光路に配置されるレンズ収納ユニット５１は、光路
に対して挿脱可能なユニット構成になっているので、従
来用いられている走査型レーザ顕微鏡を僅かに改造して
レンズ収納ユニット５１を装着できる構成とするだけ
で、実現可能である。

【００６０】さらに、ＬＳＭ画像の観察の場合は、瞳投
影レンズ５２によりスキャナ３７を対物レンズ４４の射
出瞳面４４ａに投影させ、エバネッセント蛍光観察の場
合は、対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂによりスキャナ
３７を対物像面５０へ投影できるので、レーザ光をスキ
ャンした場合に視野周辺でのケラレの発生を防止でき、
適切な照明を行うことができる。

【００６１】さらにまた、スキャナ３７は、ＬＳＭ画像
の観察では、レーザ光を所定角度の範囲で繰り返して偏
向させるように使用され、エバネッセント蛍光観察で
は、所定の偏向角度の状態で停止して使用されるように
なっており、これら動作の切換えはスキャナ３７の図示
しない駆動手段を制御するだけで簡単に得られるので、
ＬＳＭ画像の観察とエバネッセント蛍光観察の切換えを
簡単に行うことができ、また、エバネッセント蛍光観察
の際のエバネッセント照明の調節も、スキャナ３７の偏
向角度の停止位置を調整するだけで簡単に行うことがで
きる。

【００６２】さらにまた、対物像投影レンズ５３ａ、５
３ｂとダイクロイックミラー５４は、一体に構成され、
瞳投影レンズ５２と選択的に光路上に切換えられるよう
になっているので、ＬＳＭ画像の観察とエバネッセント
蛍光観察をワンタッチ操作で切換えることができる。

【００６３】さらにまた、対物像投影レンズ５３ａ、５
３ｂは、ケプラータイプのアフォーカルコンバータに近
いもので、これら対物像投影レンズ５３ａ、５３ｂの間
に対物レンズ４４の瞳の中間像４４ｂを結像する内焦点
式のものが用いられるので、対物レンズ４４の射出瞳面
４４ａを無限遠に投影するとともに、スキャナ３７を対
物像面５０へ投影するなどの働きを小さなスペースで実
現できる。

【００６４】さらにまた、スキャナ３７としてミラーを
回転させるタイプのものを用いることで、対物レンズ４
４の射出瞳面４４ａでのレーザ光の集光位置を大きく移
動させることができるので、通常の蛍光観察からエバネ
ッセント観察までを簡単に調整することができる。

【００６５】なお、上述した実施の形態では、スキャナ
３７は、１個のみ設け、直線方向へ偏向(スキャン)する
場合を示したが、２個設けて２次元的(ＸＹ方向)なスキ
ャンを行うようにしてもよい。また、上述した実施の形
態では、瞳投影レンズ５２と対物像投影レンズ５３ａ、
５３ｂを光路に対して交互に挿脱することで切換えを行
うようにしたが、レンズ間隔を変更したり、どちらかの
レンズの一部だけを挿脱するなどの他の手段を用いてレ
ーザ光の集光位置を変更するようにしてもよい。さら
に、上述した実施の形態では、対物像投影レンズ５３
ａ、５３ｂとダイクロイックミラー５４を一体構成とし
て同時に光路から挿脱するようにしているが、必ずしも
同時に挿脱する必要はなく、また、ダイクロイックミラ
ー５４は、結像レンズ４３と対物レンズ４４の間に配置
してもよい。この場合は、エバネッセント蛍光像を結像
させるために、ダイクロイックミラー５４で反射させた
後に別途結像レンズを設けるようにすればよい。さら
に、ダイクロイックミラー３６、５４は、観察光路側を
反射面にして配置されているが、これらダイクロイック
ミラー３６、５４の反射面の面精度の影響による像の劣
化を少なくするためには、それぞれフォトマル４２側と
レーザ光源３１側およびＣＣＤ５５側とレーザ光源３１
側を逆の配置にしてもよい。さらに、対物レンズ４４と
して結像レンズ４３を用いない有限対物レンズとしても
よい。さらに、上述した実施の形態は、例えば、ｃａｇ
ｅｄ試薬解除装置や、ある１点の蛍光を強制的に退色さ
せるＦＲＡＰなどに応用することもできる。さらに、上
述した実施の形態では、一貫して正立型顕微鏡を例に説
明したが、同様の構成で倒立型顕微鏡に適用することも
できる。

【００６６】その他、本発明は、上記実施の形態に限定
されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しな
い範囲で種々変形することが可能である。

【００６７】さらに、上記実施の形態には、種々の段階
の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件
における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から
幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようと
する課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄
で述べられている効果が得られる場合には、この構成要
件が削除された構成が発明として抽出できる。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、簡単
な構成で、しかも確実にＬＳＭ画像とエバネッセント蛍
光画像を選択的に取得可能にした顕微鏡装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。

【図２】一実施の形態のエバネッセント蛍光観察を説明
するための図。

【図３】従来の走査型レーザ顕微鏡の概略構成を示す
図。

【図４】従来の蛍光顕微鏡の概略構成を示す図

【符号の説明】

３１…レーザ光源 ３２…集光レンズ ３３…光ファイバ ３４…スキャンユニット ３５…コリメートレンズ ３６…ダイクロイックミラー ３７…スキャナ ３７ａ…軸 ３８…吸収フィルタ ３９…ピンホール結像レンズ ４０…ピンホール ４１…集光レンズ ４２…フォトマル ４３…結像レンズ ４４…対物レンズ ４４ａ…射出瞳面 ４４ｂ…中間像 ４５…顕微鏡本体 ４６…ステージ ４７…標本 ４８…接眼レンズ ４９…鏡筒 ５０…対物像面 ５１…レンズ収納ユニット ５２…瞳投影レンズ ５３ａ．５３ｂ…対物像投影レンズ ５４…ダイクロイックミラー ５５…ＣＣＤ ５６…吸収フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA16 EA01 FA01 FA02 GA02 GB01 GB03 GB19 HA01 HA02 HA05 HA15 JA02 KA09 LA02 LA03 2H052 AA08 AA09 AB10 AB24 AC04 AC09 AC14 AC15 AC26 AC27 AC34 AD02 AD33 AD34 AF06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標本を照明する光源と、 前記光源からの照明光を偏向するとともに、この偏向角
   度を変更可能にしたスキャナと、 前記スキャナで偏向される照明光の光路に配置され、前
   記標本の像を投影する対物レンズと、 前記スキャナと前記対物レンズとの間に配置され、前記
   スキャナで偏向された照明光を前記対物レンズを介して
   前記標本上に集光させる第１の投影レンズと、 前記スキャナと前記対物レンズとの間に配置され、前記
   スキャナで偏向された照明光を前記対物レンズの瞳面上
   に集光させる第２の投影レンズと、を具備し、 前記第１および第２の投影レンズを選択的に前記光路に
   挿入可能にしたことを特徴とする顕微鏡装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の投影レンズを収納
   したユニット構成のレンズ収納手段を有し、該レンズ収
   納手段を前記スキャナと前記対物レンズとの間の光路に
   挿脱可能にしたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡
   装置。
3. 【請求項３】 前記スキャナは、前記第２の投影レンズ
   が前記光路に挿入された状態で、前記照明光の偏向角度
   の可変を所定角度で停止可能にしたことを特徴とする請
   求項１または２記載の顕微鏡装置。