JP2006038947A

JP2006038947A - 顕微鏡用光源装置および蛍光顕微鏡

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Publication number: JP2006038947A
Application number: JP2004214682A
Authority: JP
Inventors: Tomio Endo; 富男遠藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】光の無駄や光量のむらがなく、長寿命で低消費電力化を実現できる顕微鏡用光源装置および蛍光顕微鏡を提供する。
【解決手段】光源１からの光を標本１０に照射し、標本１０から発せられる光を観察する顕微鏡に用いられる顕微鏡用光源装置であって、異なる波長の光を放射する複数のＬＥＤ１ａ〜１ｃから放射される光を各別に光ファイバ２ａ〜２ｃの入射端から入射するとともに、出射端側をランダムに束ねられ１本に構成されたファイバ束３の出射端３０１から出射し、この出射端３０１より放射される光を標本１０に導く。
【選択図】図１

Description

本発明は、医学、生物学などの研究分野において生物組織からの蛍光を観察する蛍光顕微鏡等に用いられる顕微鏡用光源装置および蛍光顕微鏡に関するものである。

従来、医学および生物学などの分野において生物組織細胞上で蛍光標識を施した蛋白や遺伝子などを観察するものとして蛍光顕微鏡が用いられている。

このような蛍光顕微鏡は、蛍光標識を施された生物細胞に対し、ある特定幅の波長のみ含む照明光（励起光）を照射すると、生物細胞は励起光よりも長い波長の光（蛍光）を発することから、この蛍光を観察するようになっている。

ところで、蛍光顕微鏡は、光源装置として水銀ランプやキセノンランプといった比較的連続的な波長を持つ光源が使用されており、このような光源からの光にフィルタをかけて一定の波長を透過させて観察標本に照射するような方法が用いられている。

図６は、このような蛍光顕微鏡の一例を示すもので、水銀やキセノンなどの光源６０１から放射される光の光路上に、レンズ６０２、６０３を介して特定の波長を透過する励起フィルタ６０４とダイクロイックミラー６０５が配置されている。ダイクロイックミラー６０５は、励起光波長域では反射特性を有し、蛍光波長域では透過特性を有するもので、励起フィルタ６０４を透過した波長の光を反射する。ダイクロイックミラー６０５の反射光路上には、対物レンズ６０６を介して標本６０７が配置されている。また、ダイクロイックミラー６０５の標本６０７に対する透過光路上には、励起光の波長を遮断し、標本６０７からの蛍光を透過するバリアフィルタ６０８、結像レンズ６０９およびプリズム６１０が配置され、さらにプリズム６１０で反射された光路上には、接眼レンズ６１１が配置されている。

このような構成において、光源６０１より光が出射されると、この光は、レンズ６０２、６０３を介して励起フィルタ６０４に入射して特定の波長光を選択する。この場合、標本６０７の蛍光物質として、例えばＧＦＰが用いられるとすると、青色の４８０〜４９０ｎｍ付近の波長が透過される。励起フィルタ６０４を透過した光は、ダイクロイックミラー６０５で反射し、励起光として対物レンズ６０６を介して標本６０７に照射される。標本６０７では、励起光により蛍光を発する。標本６０７より発せられる蛍光は、対物レンズ６０６を通り、ダイクロイックミラー６０５を透過し、バリアフィルタ６０８に入射される。ダイクロイックミラー６０５とバリアフィルタ６０８は、蛍光物質がＧＦＰの場合の５００ｎｍより長い波長のみを透過するような特性を有している。

そして、バリアフィルタ６０８を透過した標本６０７の蛍光は、結像レンズ６０９により拡大され、プリズム６１０で観察しやすい方向に光路が反射されて結像される。この像は、接眼レンズ６１１を介して目視され、標本６０７の蛍光拡大像として観察される。

ところが、このような光源として水銀ランプやキセノンランプを用いたものは、ランプ寿命が水銀ランプで３００時間、キセノンランプで５００時間程度と短い。また、これら水銀ランプやキセノンランプからの光は、多くの波長成分を有することから、励起フィルタを用いて特定の波長成分を抽出するようにしている。このため、標本６０７の蛍光物質ごとに各種の励起フィルタを用意し、さらに、これら励起フィルタを切換可能としたフィルタ装置が必要となるためフィルタ装置に大きな取付けスペースを必要とするという問題を生じる。

さらに、これら水銀ランプやキセノンランプは、１００Ｗ前後の電力を消費するため、放熱も大きく、ランプハウスが大型になる上に顕微鏡の筐体に熱が伝導し、熱膨張によって焦点ずれ生じたり、標本６０７上の観察している部分が動いてしまうなど、取り扱いも面倒な欠点がある。

そこで、最近になって、光源としてＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を使用したものが考えられている。

例えば、特許文献１は、顕微鏡光源としてＬＥＤを用いたもので、各色のＬＥＤを複数個ずつ２次元に並べ、これらＬＥＤを対物レンズの像側焦点面の共役面に配置することで、標本をケーラー照明するようにしている。
特開２００２−３５０７３２号公報

ところで、特許文献１に示す光源として、ＬＥＤを２次元的に配置したものは、通常のＬＥＤの発光部分の面積が０．３ｍｍ程度であるのに対し、パッケージされた状態での大きさが２〜１０ｍｍ程度となるため、これらパッケージを複数個並べると、全体で十ｍｍ以上の大きさになる。ところが、このようなＬＥＤを顕微鏡用の光源として利用する場合、顕微鏡光源に最適な大きさとされる０．５〜３ｍｍ程度と比較すると大き過ぎることがあり、ＬＥＤの発光を有効に利用できないことがある。また、各色のＬＥＤを２次元的に混在して配置したものでは、ある波長のＬＥＤのみを発光させた場合、発光しているのは複数のＬＥＤのうちの数個のみであることもあり、光量のむらを発生するという問題も生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、光の無駄や光量のむらがなく、長寿命で低消費電力化を実現できる顕微鏡用光源装置および蛍光顕微鏡を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、光源からの光を標本に照射し、標本から発せられる光を観察する顕微鏡に用いられる顕微鏡用光源装置であって、異なる波長の光を放射する複数の半導体発光素子を有する光源と、前記複数の半導体発光素子から放射される光を各別に導入する複数の入射部を有するとともに、これら入射部から導入される光を合わせて出射する共通の出射部を有する導光手段と、前記導光手段の出射部より放射される光を前記標本に導く照明光学手段とを具備したことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記導光手段は、前記複数の半導体発光素子から放射される光を各別に導入する複数の光ファイバからなることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記複数の光ファイバは、出射部側をランダムに束ねて共通の出射部を有するファイバ束に構成したことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、半導体発光素子は、ＬＥＤからなることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の顕微鏡用光源装置を用いた蛍光顕微鏡である。

本発明によれば、光の無駄や光量のむらがなく、長寿命で低消費電力化を実現できる顕微鏡用光源装置および蛍光顕微鏡を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。

(第1の実施の形態)
図１は、本発明の第１の実施の形態の顕微鏡用光源装置が適用される蛍光顕微鏡の概略構成を示している。

図１において、１は光源で、この光源１は、半導体発光素子として複数のＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃを有している。これらＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ異なる波長の光を発するものである。具体的には、ＬＥＤ１ａは、４７０〜４９０ｎｍ付近の波長の青光を、ＬＥＤ１ｂは、５４０〜５６０ｎｍ付近の波長の緑光を、ＬＥＤ１ｃは、６００ｎｍ〜６４０ｎｍ付近の赤光を発するものが用いられる。

これらＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃから発せられる光の光路上には、導光手段としての光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの入射部としての入射端２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃが各別に配置されている。これら光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃは、出射端側をランダムに束ねられ、出射部として共通の出射端３０１を有する１本のファイバ束３に構成されている。図２は、ファイバ束３としてランダムに束ねられた光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの配置状態を示すもので、図示「白丸」は光ファイバ２ａ、図示「黒丸」は光ファイバ２ｂ、図示「×丸」は光ファイバ２ｃを表わしている。

これにより、ファイバ束３は、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの入射端２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃから導入される各ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃからの光を出射端３０１全面から一様に放射するようになっている。

ファイバ束３の出射端３０１から発せられる光の光路上には、コレクタレンズ４、明るさ絞り（ＡＳ）５、リレーレンズ６が配置され、さらにリレーレンズ６の間に視野絞り（ＦＳ）７が配置されている。コレクタレンズ４は、ファイバ束３の出射端３０１からの光を集光するものである。明るさ絞り５は、ファイバ束３の出射端３０１と光学的に共役な位置に配置されるもので、開口径を変化させることで照明の最大入射角（ＮＡ）を可変可能にしている。視野絞り７は、後述する標本１０と光学的に共役な位置に配置されるもので、開口径を変化させることで、標本１０に投影される照明範囲の大きさを可変可能にしている。

リレーレンズ６を透過した光路には、ダイクロイックミラー（ＤＭ）８が配置されている。ダイクロイックミラー８は、励起光波長域では反射特性を有し、蛍光波長域では透過特性を有するもので、リレーレンズ６を透過した波長の光を反射する。ダイクロイックミラー８の反射光路上には、対物レンズ９を介して標本１０が配置されている。

この場合、対物レンズ９の後焦点面とファイバ束３の出射端３０１とは共役な関係に配置され、ファイバ束３の出射端３０１から放射される光が、標本１０面をケーラー照明するようになっている。

ダイクロイックミラー８の標本１０に対する透過光路上には、励起光の波長を遮断し、標本１０からの蛍光を透過するバリアフィルタ１１、結像レンズ１２およびプリズム１３が配置され、さらに、プリズム１３で反射された光路上には接眼レンズ１４が配置されている。

次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。

いま、ＬＥＤ１ａを点灯すると、このＬＥＤ１ａから出射された４７０〜４９０ｎｍの波長の青色の光は、光ファイバ２ａの入射端２０１ａに入射される。そして、光ファイバ２ａを透過し、ファイバ束３の出射端３０１から放射される。この場合、ファイバ束３は、図２に示すように光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの出射端側をランダムに束ねており、これにより、入射端２０１ａから導入されるＬＥＤ１ａからの光は、出射端３０１全面より一様に放射される。

ファイバ束３の出射端３０１より放射される光は、コレクタレンズ４を通って集光され、明るさ絞り５に入射する。明るさ絞り５を通った光は、さらにリレーレンズ６と、その間の視野絞り７を透過してダイクロイックミラー８に入射する。

この場合、ダイクロイックミラー８には、図３（ａ）に示すＬＥＤ１ａから出射される４７０〜４９０ｎｍの波長の光を反射する同図（ｂ）に示す反射特性（標本１０からの蛍光の波長Ａを含まない）を有するとともに、同図（ｃ）に示すように標本１０からの蛍光の波長Ａを含む、例えば５１０ｎｍ以上の波長域の光を透過するような透過特性を有するものが用いられる。

ダイクロイックミラー８で反射された光は、対物レンズ９を介して標本１０に照射される。この場合、対物レンズ９の後焦点面とファイバ束３の出射端３０１とが共役な関係に配置されるので、ダイクロイックミラー８で反射される光により、標本１０面がケーラー照明される。また、この状態で、ファイバ束３の出射端３０１と光学的に共役な位置に配置される明るさ絞り５の開口径を変化させることで、照明の最大入射角（ＮＡ）を可変することができ、さらに、標本１０と光学的に共役な位置に配置されている視野絞り７の開口径を変化させることで、標本１０に投影される照明範囲の大きさを変えることができる。

標本１０は、照明光により励起され蛍光を放射する。標本１０から放射された蛍光は、対物レンズ９を通りダイクロイックミラー８に入射する。そして、ダイクロイックミラー８を透過し、バリアフィルタ１１に入射する。この場合、バリアフィルタ１１についても図３（ｃ）に示すように標本１０からの蛍光の波長Ａを含む、例えば５１０ｎｍ以上の波長域の光について透過するような透過特性を有するものが用いられる。

バリアフィルタ１１を透過した標本１０の蛍光は、結像レンズ１２により拡大されて、プリズム１３で観察しやすい方向に光路が反射されて結像され、接眼レンズ１４を介して目視され、標本１０の蛍光拡大像として観察される。

同様にして、ＬＥＤ１ｂを点灯すると、このＬＥＤ１ｂから出射された５４０〜５６０ｎｍ付近の波長の緑色の光がファイバ束３の出射端３０１全面から一様に放射される。この場合、ダイクロイックミラー８は、５４０〜５６０ｎｍの波長を反射し、それより長い波長を透過するような特性を有するものと入れ替えて使用し、バリアフィルタ１１についても、５６０ｎｍ以下の波長をカットするような特性のものと入れ替えて使用することで、５４０〜５６０ｎｍ付近の波長の緑色の光で励起される蛍光の観察を行うことができる。

さらに、ＬＥＤ１ｃを点灯すると、このＬＥＤ１ｃから出射された６００〜６４０ｎｍ付近の波長の赤色の光がファイバ束３の出射端３０１全面から一様に放射される。この場合、ダイクロイックミラー８は、さらに６００〜６４０ｎｍの波長を反射し、それより長い波長を透過するような特性を有するものと入れ替えて使用し、バリアフィルタ１１についても、６４０ｎｍ以下の波長をカットするような特性のものと入れ替えて使用することで、６００〜６４０ｎｍ付近の波長の赤色の光で励起される蛍光の観察を行うことができる。

従って、このようにすれば、照明用光源１として波長の異なる光を放射する複数のＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃを使用することにより、従来、水銀ランプやキセノンランプを用いたものは、ランプ寿命が水銀ランプで３００時間、ハロゲンランプで３０００時間程であったものと比べ、１００００時間以上の寿命を保証することができるので、ランプの交換作業などを含めて保守点検を簡単なものにできる。

また、ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃの消費電力は、１〜５Ｗ程度にできるので、従来の水銀ランプやキセノンランプのように１００Ｗ前後もの電力を消費するものと比べ、数十分の1程度まで低減することができ、経済的に極めて有利にできる。

さらに、消費電力の低減により発熱の少ない光源を実現できるので、従来のようにランプハウスが大型になる上に顕微鏡の筐体に熱が伝導し、熱膨張によって焦点ずれ生じたり、標本上の観察している部分が動いてしまうなどの発熱が原因する不都合を回避できるので、取り扱いも便利にできる。

さらに、複数のＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃから放射する光を導入する光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの出射端側をランダムに束ねて１本のファイバ束３に構成し、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃに入射される各ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃからの光を出射端３０１全面から一様に放射できるようにしたので、ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃから放射される各波長の光をファイバ束３の出射端３０１から無駄なく、しかも光量のむらを生じることなく出射することができ、さらに各ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃを選択的に点灯するのみで波長の切換えも簡単に行なうことができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態の顕微鏡用光源装置が適用される蛍光顕微鏡の概略構成を示すもので、図１と同一部分には同符号を付している。

この場合、ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃには、それぞれＬＥＤドライバ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃが接続されている。これらＬＥＤドライバ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃは、コントローラ４０６の指示によりＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃの点灯、消灯、明るさ調整を各別に行なうものである。

ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃから発せられる光の光路上には、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの入射端２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃが各別に配置されている。これら光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃは、第１の実施の形態で述べたと同様に出射端側をランダムに束ねられ１本のファイバ束３に構成されている。

ファイバ束３の出射端３０１から発せられる光の光路上には、コレクタレンズ４、明るさ絞り５、リレーレンズ６が配置され、リレーレンズ６の間に視野絞り７が配置され、さらにリレーレンズ６を透過した光路には、蛍光キューブターレット４０３が配置されている。

蛍光キューブターレット４０３は、図５（ａ）に示すように回転軸４０３ａを中心に回転可能に支持された円板部材４０３ｂの周縁部に沿って光学部材として複数（図示例では４個）の蛍光キューブ４０２ａ〜４０２ｄが着脱可能に配置されている。蛍光キューブ４０２ａ〜４０２ｃは、図５（ｂ）に示すようにダイクロイックミラー８とバリアフィルタ１１の組み合わせで構成されており、これらダイクロイックミラー８とバリアフィルタ１１は、各蛍光キューブ４０２ａ〜４０２ｃごとに、ＬＥＤ１ａ〜１ｃから出射される光の波長に対応させて異なる特性のものが用いられている。この場合、蛍光キューブ４０２ｄについては、後述するようにハーフミラ（不図示）のみで構成されている。

蛍光キューブターレット４０３には、モータ４０４が設けられている。モータ４０４には、モータドライバ４０５が接続されている。モータドライバ４０５は、コントローラ４０６の指示によりモータ４０４を駆動して蛍光キューブターレット４０３の回転角度を制御することで、光路上に位置される蛍光キューブ４０２ａ〜４０２ｄの交換を行なうようにしている。

ここで、例えば、ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃから放射する光は、第１の実施の形態で述べたと同様に、ＬＥＤ１ａが青色の４７０〜４９０ｎｍ、ＬＥＤ１ｂが緑色の５４０〜５６０ｎｍ、ＬＥＤ１ｃが赤色の６００〜６４０とすると、蛍光キューブターレット４０３の蛍光キューブ４０２ａは、ＬＥＤ１ａから出射される青色の光の波長に対応して、４７０〜４９０ｎｍを反射し、５１０ｎｍより長い波長を透過するダイクロイックミラー８と、５１０ｎｍより長い波長を透過するバリアフィルタ１１で構成されている。また、蛍光キューブ４０２ｂは、ＬＥＤ１ｂから出射される緑色の光の波長に対応して、５４０〜５６０ｎｍを反射し、５７０ｎｍより長い波長を透過するダイクロイックミラー８と、５７０ｎｍより長い波長を透過するバリアフィルタ１１で構成され、さらに、蛍光キューブ４０２ｃは、ＬＥＤ１ｃから出射される赤色の光の波長に対応して、６００〜６３０ｎｍを反射し、６４０ｎｍより長い波長を透過するダイクロイックミラー８と、６４０ｎｍより長い波長を透過するバリアフィルタ１１で構成されている。そして、蛍光キューブ４０２ｄは、通常の落射照明の反射像観察に用いられるハーフミラ（不図示）のみで構成されているとする。

その他は、図１と同様である。

このような構成において、まず、青色の励起光を使用する場合は、コントローラ４０６の指示によりＬＥＤドライバ４０１ａからＬＥＤ１ａに電流を流して点灯し、同時に、モータドライバ４０５によりモータ４０４を駆動させて蛍光キューブターレット４０３の蛍光キューブ４０２ａを光路上に位置させる。また、コントローラ４０６は、他のＬＥＤドライバ４０１ｂ、４０１ｃに対し、ＬＥＤ１ｂ、ＬＥＤ１ｃに電流を流さないように指示する。

この状態で、ＬＥＤドライバ４０１ａにより点灯されたＬＥＤ１ａより４７０〜４９０ｎｍの波長の光が出射されると、この光は、光ファイバ２ａの入射端２０１ａに入射される。そして、光ファイバ２ａを透過し、ファイバ束３の出射端３０１から放射される。この場合、ファイバ束３は、図２に示すように光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの出射端側をランダムに束ねており、入射端２０１ａから入射されるＬＥＤ１ａからの光は、出射端３０１全面より一様に放射される。

ファイバ束３の出射端３０１より放射される光は、コレクタレンズ４を通って集光され、明るさ絞り５に入射する。明るさ絞り５を通った光は、さらにリレーレンズ６と、その間の視野絞り７を透過して蛍光キューブ４０２ａに入射する。

蛍光キューブ４０２ａは、ＬＥＤ１ａの放射する青色の光の波長に対応したもので、４７０〜４９０ｎｍを反射し、５１０ｎｍより長い波長を透過するダイクロイックミラー８と、５１０ｎｍより長い波長を透過するバリアフィルタ１１で構成されている。これにより、ＬＥＤ１ａの放射する光は、ダイクロイックミラー８で反射し、対物レンズ９を介して標本１０に照射される。

標本１０は、照明光により励起され蛍光を放射する。標本１０から放射された蛍光は、対物レンズ９を通り、蛍光キューブ４０２ａのダイクロイックミラー８を透過し、バリアフィルタ１１に入射し、さらにバリアフィルタ１１も透過し、結像レンズ１２に入射する。

そして、結像レンズ１２で拡大されて、プリズム１３で観察しやすい方向に光路が反射され、接眼レンズ１４を介して目視され、標本１０の蛍光拡大像として観察される。

次に、赤色の励起光を使用する場合は、コントローラ４０６の指示によりＬＥＤドライバ４０１ｃからＬＥＤ１ｃに電流を流して点灯し、同時に、モータドライバ４０５によりモータ４０４を駆動させて蛍光キューブターレット４０３の蛍光キューブ４０２ｃを光路上に位置させる。また、コントローラ４０６は、他のＬＥＤドライバ４０１ａ、４０１ｂに対し、ＬＥＤ１ａ、ＬＥＤ１ｂに電流を流さないように指示する。

この状態で、ＬＥＤ１ｃを点灯すると、このＬＥＤ１ｃから出射された６００〜６４０ｎｍ付近の波長の光がファイバ束３の出射端３０１全面から一様に放射される。この場合、蛍光キューブ４０２ｃは、ＬＥＤ１ｃの放射する赤色の光の波長に対応したもので、６００〜６３０ｎｍを反射し、６４０ｎｍより長い波長を透過するダイクロイックミラー８と、６４０ｎｍより長い波長を透過するバリアフィルタ１１で構成されている。これにより、ＬＥＤ１ｃから出射された６００〜６４０ｎｍ付近の波長の赤色の光で励起される蛍光の観察を行なうことができる。

次に、緑色の励起光を使用する場合は、コントローラ４０６の指示によりＬＥＤドライバ４０１ｂからＬＥＤ１ｂに電流を流して点灯し、同時に、モータドライバ４０５によりモータ４０４を駆動させて蛍光キューブターレット４０３の蛍光キューブ４０２ｂを光路上に位置させる。また、コントローラ４０６は、他のＬＥＤドライバ４０１ａ、４０１ｃに対し、ＬＥＤ１ａ、ＬＥＤ１ｃに電流を流さないように指示する。

この状態で、ＬＥＤ１ｂを点灯すると、このＬＥＤ１ｂから出射された５４０〜５６０ｎｍ付近の波長の光がファイバ束３の出射端３０１全面から一様に放射される。この場合、蛍光キューブ４０２ｂは、ＬＥＤ１ｂの放射する緑色の光の波長に対応したもので、５４０〜５６０ｎｍを反射し、５７０ｎｍより長い波長を透過するダイクロイックミラー８と、５７０ｎｍより長い波長を透過するバリアフィルタ１１で構成されている。これにより、ＬＥＤ１ｂから出射された５４０〜５６０ｎｍ付近の波長の緑色の光で励起される蛍光の観察を行なうことができる。

なお、コントローラ４０６の指示により、モータドライバ４０５によりモータ４０４を駆動させて蛍光キューブターレット４０３の蛍光キューブ４０２ｄを光路上に位置させるようにすれば、不図示のハーフミラーが光路上に配置され、通常の落射照明による反射像観察を行なうこともできる。

従って、このようにすれば、ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃより所望する波長の光を選択すると、これに連動して蛍光キューブターレット４０３の蛍光キューブ４０２ａ〜４０２ｃの対応するキューブが光路上に配置され、自動的に最適なダイクロイックミラー８とバリアフィルタ１１の組み合わせを選択することができるので、光の波長を切換えても常に最適な状態で蛍光観察を行なうことができる。

なお、上述した実施の形態では、落射照明の場合のみを述べたが、透過照明でも同様にして実施できる。また、上述した実施の形態では、３個の波長の異なるＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃを使用した例を述べたが、４個以上であってもよい。また、上述では、各波長ごとに１個のＬＥＤを使用したが、照明光としての光量が不足するような場合は、例えば、青の波長のＬＥＤを２個、緑の波長のＬＥＤを２個というように、同じ波長のＬＥＤを複数個ずつ使用することもできる。さらに、上述した実施の形態では触れていないが、ＬＥＤの波長特性によっては、ダイクロイックミラー８と照明用光源１の間に、所定の励起波長のみを選択する励起フィルタを入れる場合もある。さらに、上述した実施の形態では、接眼レンズ１４を介して標本１０の蛍光拡大像を目視観察する場合のみを述べたが、ＣＣＤなどの撮像手段を設け、蛍光像を撮像するようなことも可能である。

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。

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。

本発明の第１の実施の形態の顕微鏡用光源装置が適用される蛍光顕微鏡の概略構成を示す図。第１の実施の形態に用いられるファイバ束の概略構成を示す図。第１の実施の形態に用いられるダイクロイックミラーとバリアフィルタの特性を説明するための図。本発明の第２の実施の形態の顕微鏡用光源装置が適用される蛍光顕微鏡の概略構成を示す図。第２の実施の形態に用いられる蛍光キューブターレットの概略構成を示す図。従来の蛍光顕微鏡の一例の概略構成を示す図。

符号の説明

１…照明用光源、１ａ〜１ｃ…ＬＥＤ
２ａ〜２ｃ…光ファイバ、２０１ａ〜２０１ｃ…入射端
３…ファイバ束、３０１…出射端、４…コレクタレンズ
５…明るさ絞り、６…リレーレンズ
７…視野絞り、８…ダイクロイックミラー
９…対物レンズ、１０…標本
１１…バリアフィルタ、１２…結像レンズ
１３…プリズム、１４…接眼レンズ
４０１ａ〜４０１ｃ…ＬＥＤドライバ
４０２ａ〜４０２ｄ…蛍光キューブ
４０３…蛍光キューブターレット
４０３ａ…回転軸、４０３ｂ…円板部材、４０４…モータ、
４０５…モータドライバ、４０６…コントローラ

Claims

光源からの光を標本に照射し、標本から発せられる光を観察する顕微鏡に用いられる顕微鏡用光源装置であって、
異なる波長の光を放射する複数の半導体発光素子を有する光源と、
前記複数の半導体発光素子から放射される光を各別に導入する複数の入射部を有するとともに、これら入射部から導入される光を合わせて出射する共通の出射部を有する導光手段と、
前記導光手段の出射部より放射される光を前記標本に導く照明光学手段と
を具備したことを特徴とする顕微鏡用光源装置。
前記導光手段は、前記複数の半導体発光素子から放射される光を各別に導入する複数の光ファイバからなることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用光源装置。
前記複数の光ファイバは、出射部側をランダムに束ねて共通の出射部を有するファイバ束に構成したことを特徴とする請求項２記載の顕微鏡用光源装置。
半導体発光素子は、ＬＥＤからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の顕微鏡用光源装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の顕微鏡用光源装置を用いた蛍光顕微鏡。