JP6760303B2 - 遮光装置、顕微鏡、及び観察方法 - Google Patents

Description

本発明は、遮光装置、顕微鏡、及び観察方法に関する。

遮光部材を備える観察装置や顕微鏡が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。

米国特許第８０１７９０３号明細書

本発明の態様に従えば、ステージ上の観察位置に配置された標本を観察する顕微鏡に設けられ、標本へ入射する外光を遮光する状態と非遮光の状態とを切り替え可能な遮光装置であって、ステージの標本載置面に沿って水平方向に移動して遮光と非遮光を切り替える可動部を含む板状の遮光部、を有し、遮光部は、遮光部とステージとの間の空間の前面側および側方を開放するように位置決めされ、外光の遮光時、ステージの観察位置に配置された少なくとも標本の上方に位置決めされて、透過照明においては照明光の光路に相当する領域に設けられた開口部を通じて標本の透過照明による観察が可能に構成され、外光の非遮光時、可動部の移動によってステージの観察位置に配置された少なくとも標本の上方を開放するように位置決めされる、遮光装置が提供される。また、本発明の態様に従えば、対物レンズを介してステージ上の観察位置に配置された標本を観察する顕微鏡に設けられ、標本へ入射する外光を遮光する状態と非遮光の状態とを切り替え可能な遮光装置であって、ステージの標本載置面に沿って、ステージの手前側の第１領域と第１領域に対してステージの奥側に位置する第２領域との間を水平方向に移動する、１以上の第１の板状部材と、顕微鏡のベース、鏡筒又はステージに設けられる支柱によって支持され、第２領域に配置されて外光を遮光する第２の板状部材と、からなる遮光部を有し、第１の板状部材は、第２の板状部材に対して相対移動する可動部を構成し、可動部は、少なくとも第１可動部及び第２可動部を有し、第１可動部及び第２可動部は、対物レンズの光軸と交差する面に沿った方向に移動可能であり、外光の非遮光状態から遮光状態への切り替えにおいては、ステージの観察位置に配置された少なくとも標本の上方を遮光するように位置決めされ、外光の遮光状態から非遮光状態への切り替えにおいては、第１領域から第２領域に移動し、ステージの観察位置に配置された少なくとも標本の上方を開放するように位置決めされる、遮光装置が提供される。また、本発明の態様に従えば、ステージ上の観察位置に配置された標本を観察する顕微鏡に設けられ、標本へ入射する外光を遮光する状態と非遮光の状態とを切り替え可能であり、外光の遮光時、ステージの観察位置に配置された少なくとも標本の上方に位置決めされ、外光の非遮光時、ステージの観察位置に配置された少なくとも標本の上方を開放するように位置決めされる遮光装置が提供される。また、本発明の態様に従えば、ステージ上の観察位置に配置された標本を観察する顕微鏡に設けられ、外光の遮光時、ステージの観察位置に配置された標本の上方に位置決めされ、外光の非遮光時、ステージの観察位置に配置された標本の上方から退避し上方を開放するように位置決めされる可動部を有する外光の遮光部材を備える遮光装置が提供される。

本発明の態様に従えば、標本が配置されるステージと、ステージに配置された標本に照明光を照射する照明光学系と、照明光が照射された標本からの観察光が入射する対物レンズと、上記の態様の遮光装置と、を備える顕微鏡が提供される。

本発明の態様に従えば、標本からの観察光が入射する対物レンズを備える顕微鏡を用いる観察方法であって、顕微鏡に設けられる遮光装置は、顕微鏡のステージの標本載置面に沿って水平方向に移動して遮光と非遮光を切り替える可動部を含む板状の遮光部、を有し、遮光部とステージとの間の空間の前面側および側方を開放するように位置決めされ、観察時、少なくとも標本の上方に遮光部を配置し、外光を遮光する状態にする位置に配置し、透過照明においては照明光の光路に相当する領域に設けられた開口部を通じて標本の透過照明による観察が可能に構成され、非観察時、可動部の移動によって少なくとも標本の上方を開放し、外光を非遮光の状態にする位置に配置する、観察方法が提供される。また、本発明の態様に従えば、標本からの観察光が入射する対物レンズを備える顕微鏡を用いる観察方法であって、観察時、少なくとも標本の上方に可動部を配置し、外光を遮光する状態にする位置に配置し、非観察時、可動部を移動して、少なくとも標本の上方を開放し、外光を非遮光の状態にする位置に配置することと、を含む観察方法が提供される。

第１実施形態に係る顕微鏡を示す図である。 第１実施形態に係る顕微鏡の光路を示す図である。 第１実施形態に係る遮光装置を示す図である。 第１実施形態に係る遮光装置を示す図である。 第１実施形態に係る観察方法のフローチャートである。 第１実施形態に係る観察方法のフローチャートである。 第２実施形態に係る顕微鏡の遮光装置を示す図である。 第３実施形態に係る顕微鏡の遮光装置を示す図である。 第４実施形態に係る顕微鏡の遮光装置を示す図である。 第５実施形態に係る顕微鏡の遮光装置を示す図である。 第６実施形態に係る顕微鏡の遮光装置を示す図である。 第７実施形態に係る顕微鏡の光路を示す図である。 第８実施形態に係る顕微鏡の光路を示す図である。 第９実施形態に係る顕微鏡の光路を示す図である。 第１０実施形態に係る顕微鏡の光路を示す図である。

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る遮光装置１を適用した顕微鏡ＭＳを示す図である。以下の説明において、適宜、図１などに示すＸＹＺ直交座標系を参照する。このＸＹＺ直交座標系は、Ｘ方向およびＹ方向が水平方向（横方向）であり、Ｚ方向が鉛直方向である。また、各方向において、適宜、矢印の先端と同じ側を＋側（例、＋Ｚ側）、矢印の先端と反対側を−側（例、−Ｚ側）と称す。鉛直方向（Ｚ方向
）において、上方が＋Ｚ側であり、下方が−Ｚ側である。

顕微鏡は、外光などの光が対物レンズに入射すると、得られる像の質が低下することがある。例えば、蛍光観察を行う場合、対物レンズに入射する光のうち照明光に由来する蛍光の光量が相対的に低くなり、像のコントラストが低下することがある。

本実施形態に係る顕微鏡ＭＳ（観察装置）は、例えば、倒立顕微鏡である。顕微鏡ＭＳは、照明光の照射により標本Ｓから放射される光（以下、観察光という）を用いた観察に利用される。顕微鏡ＭＳは、標本Ｓに照明光を照射し、標本Ｓで散乱した光（観察光）により標本Ｓの像を形成することで、標本Ｓの観察（以下、非蛍光観察という）に利用される。非蛍光観察における観察光は、標本Ｓで透過散乱した照明光でもよいし、標本Ｓで反射散乱した照明光でもよい。非蛍光観察において、顕微鏡ＭＳは、標本Ｓを、標本Ｓに対する観察光の出射側と反対側から照明（透過照明）してもよいし、標本Ｓに対する観察光の出射側と同じ側から照明（落射照明）してもよい。また、顕微鏡ＭＳは、蛍光物質を含む標本Ｓに対して蛍光物質を励起させる照明光（励起光）を照射し、蛍光物質から放射される蛍光（観察光）により蛍光物質の分布を示す像を形成して、標本Ｓの観察（以下、蛍光観察という）に利用される。蛍光観察において、顕微鏡ＭＳは、標本Ｓを、透過照明してもよいし、落射照明してもよい。図１の顕微鏡ＭＳは、透過照明により非蛍光観察が可能であり、かつ落射照明により蛍光観察が可能である。なお、顕微鏡ＭＳは、非蛍光観察と蛍光観察の少なくとも一方に利用可能であればよい。

顕微鏡ＭＳは、遮光装置１と、標本Ｓが配置されるステージ装置２と、ステージ装置２上の標本Ｓに照明光を照射する照明光学系３と、標本Ｓからの観察光が入射する対物レンズ４と、観察光により標本Ｓの像を形成する結像光学系５（観察光学系）（図２参照）と、ベース（支持部材）６とを備える。ベース６は、筐体などを含み、顕微鏡ＭＳの各部を支持する。ベース６は、顕微鏡ＭＳが設置される机、床などの上面に配置される。

ステージ装置２は、標本Ｓが載置される上面８ａ（標本載置面）を有するステージ８を備える。ステージ８は、上面８ａが水平面（ＸＹ平面）と平行となるように、配置される。ステージ８は、Ｘ方向とＹ方向との少なくとも１方に移動可能な移動部材である。ステージ装置２は、照明光学系３（例、照明領域、照射）に対してステージ８を移動可能である。また、ステージ装置２は、対物レンズ４（例、観察領域、視野）に対してステージ８を移動可能である。ステージ装置２は、ベース６に支持され、ステージ８をベース６に対して移動可能である。ステージ装置２は、ステージ８の移動により、標本Ｓを移動可能である。なお、ステージ８は、所定の回転軸の周りで回転可能でもよい。この所定の回転軸は、水平方向に平行でもよいし、鉛直方向に平行でもよく、その他の方向でもよい。また、ステージ装置２は、ステージ８を手動（人力）により駆動するものでもよいし、ステージ８を電動により駆動するものでもよい。また、ステージ装置２は、標本Ｓを移動可能でなくてもよく、ステージ８は、ステージ装置２において移動不能でもよい。

照明光学系３は、落射照明に用いられる照明光学系（第１照明光学系）３ａと、透過照明に用いられる照明光学系（第２照明光学系）３ｂと、を含む。照明光学系３ｂは、光源装置１７ａ（後に図２に示す）からの照明光を、標本Ｓに照射する。照明光学系３ｂは、ステージ装置２のステージ８の上方（＋Ｚ側）に配置される。照明光学系３ｂは、鏡筒９（コンデンサレンズ鏡筒）に収容されており、鏡筒９に支持される。鏡筒９は、ベース６から上方に延びる支柱部１０に支持される。照明光学系３ｂは、照明光学系３ｂのうち最も標本Ｓ（ステージ装置２）に近い位置に配置されるコンデンサレンズ１１を含む。照明光学系３ｂには、コンデンサレンズ１１が設けられる。コンデンサレンズ１１は、ターレット１２（レボルバ）に保持される。ターレット１２は、コンデンサレンズ１１を照明光学系３ｂの光路に配置可能である。なお、ターレット１２には、コンデンサレンズ１１以外に、位相差観察用の絞り、微分干渉顕微鏡用のプリズム等が保持されてもよい。

ステージ装置２上の観察領域Ｒａ（図３参照）（標本Ｓ）は、照明光学系３ｂの光路に配置されたコンデンサレンズ１１の後側焦点位置を含む面またはその近傍に配置（設定）される。ステージ８において標本Ｓが配置される領域には、照明光学系３ｂからの照明光が通過可能な窓１３が設けられる。窓１３には、照明光学系３ｂからの照明光が透過する特性を有する透光部材（例、ガラス板）が嵌め込まれ、標本Ｓは、この透光部材上に載置される。この透光部材は標本Ｓの一部でもよいし、標本Ｓはスライドガラスなどを含んでもよい。

落射照明に用いられる照明光学系３ａは、ステージ８の下方（−Ｚ側）に配置される。顕微鏡ＭＳは、落射照明を用いる観察（例、蛍光観察）において、倒立顕微鏡に相当する。照明光学系３ａは、光源装置１７ａ（後に図２に示す）からの励起光を、対物レンズ４を介して標本Ｓに照射する。

落射照明において、対物レンズ４は、コンデンサレンズ（照明光学系３ａの一部）として利用される。また、対物レンズ４は、結像光学系５の一部としても利用される。対物レンズ４は、ステージ装置２上の観察領域Ｒａ（図３参照）（標本Ｓ）が前側焦点位置を含む面（前側焦点面）またはその近傍と一致するように、配置される。対物レンズ４の光軸ＡＸ１は、照明光学系３ｂの光軸、照明光学系３ａの光軸、及び結像光学系５の光軸のそれぞれと同軸である。対物レンズ４は、上下方向に移動可能に設けられる。以下の説明において、顕微鏡ＭＳの使用時の観察者側（−Ｙ側）を、適宜、前面側という。また、顕微鏡ＭＳの前面側と反対側（＋Ｙ側を）を、適宜、顕微鏡ＭＳの背面側、あるいはステージ８の奥側という。なお、顕微鏡ＭＳが備える対物レンズ４の数は、１つでもよいし、複数でもよい。また、対物レンズ４が複数備えられる場合、複数の対物レンズ４がレボルバに保持され、複数の対物レンズ４のいずれを照明光学系３ａの光路に配置するかを切替可能でもよい。また、対物レンズ４は、上下方向に移動可能でなくてもよく、顕微鏡ＭＳは、ステージ装置２のステージ８が上下方向に移動することで、標本Ｓと対物レンズ４との相対位置を上下方向に可能でもよい。

結像光学系５は、ベース６に収容され、ベース６に支持される。結像光学系５は、光路が分岐しており、それぞれの光路において標本Ｓの像を形成する。ユーザ（例、観察者）は、結像光学系５の第１の光路に形成される像を、接眼レンズ１４を介して観察可能である。また、結像光学系５の第２の光路に像が形成される位置には、撮像素子１５（図２参照）が配置される。撮像素子１５は、ＣＭＯＳイメージセンサあるいはＣＣＤイメージセンサなどの二次元イメージセンサである。撮像素子１５は、結像光学系５の第２の光路に形成される標本Ｓの像を撮像する。撮像素子１５は、撮像した画像のデータを表示装置１６に供給する。表示装置１６は、撮像素子１５により撮像された標本Ｓ（例、蛍光物質）の画像を表示し、ユーザは、表示装置１６に表示される画像により標本Ｓを観察可能である。なお、顕微鏡ＭＳは、撮像素子１５及び表示装置１６の少なくとも一方を備えなくてもよい。撮像素子１５及び表示装置１６の少なくとも一方は、顕微鏡ＭＳに交換可能に設けられ、観察を行う際に顕微鏡ＭＳに取り付けられてもよい。また、顕微鏡ＭＳは、接眼レンズ１４を介した観察と、撮像素子１５が撮像した画像による観察との少なくとも一方が可能であればよい。

図２は、第１実施形態に係る顕微鏡ＭＳの光路を示す図である。まず、非蛍光観察に用いられる照明について説明する。光源装置１７ｂは、光（照明光）を発する光源を含む。この光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）あるいはＬＤ（レーザダイオード）などの固体光源でもよいし、ランプ光源などでもよい。光源装置１７ｂが備える光源の数は、１つでもよいし、複数でもよい。光源装置１７ｂは、射出する光の波長が互いに異なる複数の光源を備え、光源装置１７ｂから出射する光の波長を切替可能でもよい。また、顕微鏡ＭＳは、光源装置１７ｂを備えなくてもよく、光源装置１７ｂは、顕微鏡ＭＳに交換可能に設けられ、観察を行う際に顕微鏡ＭＳに取り付けられてもよい。

照明光学系３ｂは、光源装置１７ｂの光出射側に、レンズ１８、ミラー１９、レンズ２０、及びコンデンサレンズ１１を備える。照明光学系３ｂは、透過照明を用いる観察に用いられる。光源装置１７ｂから出射した照明光は、レンズ１８を透過してミラー１９で反射した後、レンズ２０を透過する。コンデンサレンズ１１は、レンズ２０を透過した光が入射する位置に配置され、標本Ｓに光を照射する。

なお、照明光学系３ｂは、図２の構成に限定されず、適宜変更可能である。図２において、照明光学系３ｂは、光路がミラー１９で折り曲がる光学系であるが、ミラー１９を含まず光路が直線的な光学系でもよい。また、照明光学系３ｂは、絞り部材などの光学部材を備えていてもよい。また、照明光学系３ｂに含まれる部材の少なくとも一部は、照明光学系３ｂに含まれなくてもよく、光源装置１７ｂに含まれてもよい。

次に、蛍光観察に用いられる照明について説明する。光源装置１７ａは、光（照明光）を発する光源を含む。この光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）あるいはＬＤ（レーザダイオード）などの固体光源でもよいし、ランプ光源などでもよい。また、光源装置１７ａは標本Ｓに含まれる蛍光物質を励起させる励起光を含む光を発する。なお、光源装置１７ａが備える光源の数は、１つでもよいし、複数でもよい。光源装置１７ａは、射出する光の波長が互いに異なる複数の光源を備え、蛍光物質の種類に応じて、光源装置１７ａから出射する光の波長を切替可能でもよい。また、顕微鏡ＭＳは、光源装置１７ａを備えなくてもよく、光源装置１７ａは、顕微鏡ＭＳに交換可能に設けられ、観察を行う際に顕微鏡ＭＳに取り付けられてもよい。

照明光学系３ａは、光源装置１７ａの光出射側に、レンズ２１、レンズ２２、フィルタユニット２３及び対物レンズ４を備える。照明光学系３ａは、落射照明を用いる観察に用いられる。光源装置１７ａから出射した照明光は、レンズ２１及びレンズ２２を透過して、フィルタユニット２３に入射する。フィルタユニット２３は、フィルタ２３ａと、ダイクロイックミラー２３ｂと、フィルタ２３ｃと、を含む。フィルタ２３ａは、レンズ２２から入射した励起光を透過し、励起光以外の光を遮光する特性を有する。ダイクロイックミラー２３ｂは、フィルタ２３ｃから入射した光（照明光）の一部が反射し、後述する対物レンズ４からの光（観察光）の一部が透過する特性を有する。ダイクロイックミラー２３ｂで反射する光の光量と、ダイクロイックミラー２３ｂを透過する光の光量との比は任意で設定され、８：２でもよいし、その他の比でもよい。ダイクロイックミラー２３ｂで反射した光は、対物レンズ４に入射する。対物レンズ４は、ダイクロイックミラー２３ｂで反射した光が入射する位置に配置され、標本Ｓに光を照射する。フィルタ２３ｃについては、後述する結像光学系５の部分において説明する。

なお、照明光学系３ａは、図２の構成に限定されず、適宜変更可能である。図２において、照明光学系３ａは、絞り部材などの光学部材を備えていてもよい。また、照明光学系３ａに含まれる部材の少なくとも一部は、照明光学系３ａに含まれなくてもよく、光源装置１７ａに含まれてもよい。

結像光学系５は、結像光学系５ａ及び結像光学系５ｂを含む。結像光学系５ａは、標本Ｓからの光（観察光）を撮像素子１５に導く。結像光学系５ａは、対物レンズ４、フィルタユニット２３、レンズ（第２対物レンズ）２５、ミラー２６、レンズ２７、ミラー２８、レンズ２９、ビームスプリッタ３０、及びレンズ３１を備える。

本実施形態において、対物レンズ４及びフィルタユニット２３は、照明光学系３ａと共通である。対物レンズ４は、その前側焦点を含む面（前側焦点面）がコンデンサレンズ１１の後側焦点を含む面（後側焦点面）またはその近傍に配置される。対物レンズ４を通った光（観察光）は、ダイクロイックミラー２３ｂを透過し、フィルタ２３ｃに入射する。フィルタ２３ｃは、標本Ｓから放射されて対物レンズ４を通った蛍光が透過する特性を有する。フィルタ２３ｃを透過した光は、レンズ２５を通ってミラー２６で反射した後、レンズ２７に入射する。レンズ２５とレンズ２７との間の光路には、対物レンズ４の前側焦点面（物体面）と光学的に共役な一次像面３２が形成される。一次像面３２には、標本Ｓの１次像（例、中間像）が形成される。

レンズ２７を通った光は、ミラー２８で反射してレンズ２９を通り、ビームスプリッタ３０に入射する。ビームスプリッタ３０は、レンズ２９から入射した光の一部が透過し、レンズ２９から入射した光の一部が反射する特性を有する。ビームスプリッタ３０で反射する光の光量と、ビームスプリッタ３０を透過する光の光量との比は任意で設定され、例えば、８：２でもよいし、その他の比でもよい。ビームスプリッタ３０で反射した光は、レンズ３１に入射する。レンズ３１は、ビームスプリッタ３０で反射した光を撮像素子１５に導く。レンズ２７、レンズ２９、及びレンズ３１は、リレー光学系であり、一次像面３２と光学的に共役な二次像面３３を形成する。二次像面３３には、標本Ｓの２次像（例、最終像）が形成される。撮像素子１５は、二次像面３３の位置またはその近傍に配置され、標本Ｓの２次像を撮像する。ユーザは、撮像素子１５による撮像画像により標本Ｓを観察することができる。

結像光学系５ｂは、標本Ｓからの光（観察光）をユーザの視点ＶＰに導く。結像光学系５ｂは、対物レンズ４からビームスプリッタ３０までの要素が結像光学系５ａと共通である。結像光学系５ｂは、ビームスプリッタ３０に入射した光の透過側に、レンズ３５、ミラー３６及び接眼レンズ１４を備える。ビームスプリッタ３０を透過した光は、レンズ３５を通ってミラー３６で反射した後、接眼レンズ１４に入射する。レンズ２７、レンズ２９、及びレンズ３５は、リレー光学系であり、一次像面３２と光学的に共役な二次像面３８が形成される。二次像面３８には、標本Ｓの２次像が形成される。ユーザは、接眼レンズ１４を介して、標本Ｓの２次像を観察することができる。接眼レンズ１４は、顕微鏡ＭＳの前面側（図１参照）に配置される。ユーザは、顕微鏡ＭＳの前面側にて標本Ｓを観察し、この位置から標本Ｓの交換、移動などの操作を行う。標本Ｓの操作を行う際に標本Ｓへアクセス（接近、接触）する方向は、標本Ｓの位置（例、ステージ８の中央）に対して、ステージ８よりも上方に延びる部材（例、支柱部１０）の配置側（例、＋Ｙ側）を避けて選択される。ユーザは、標本Ｓの操作を行う際に、標本Ｓに対して−Ｙ側、＋Ｘ側、−Ｘ側のいずれからでも標本Ｓにアクセス可能である。

なお、結像光学系５（結像光学系５ａ及び結像光学系５ｂ）の少なくとも一部は、図２の構成に限定されず、適宜変更可能である。顕微鏡ＭＳは、結像光学系５ａまたは結像光学系５ｂを備えなくてもよい。結像光学系５の他の例については、後の実施形態で説明する。

図１の説明に戻り、遮光装置１は、照明光に由来する光以外の光（以下、外光という）が対物レンズ４に入射するのを抑制する。照明光に由来する光は、標本Ｓを透過した照明光、標本Ｓで反射した照明光、標本Ｓに含まれる蛍光物質が照明光の照射により励起して発する蛍光などである。外光は、例えば、顕微鏡ＭＳが設置される設備の室内灯（例、照明機器）からの光、設備の窓などから設備内に入射する自然光、迷光などである。図３は、前面側（−Ｙ側）から見た遮光装置１を示す図である。遮光装置１は、遮光部材４０を備え、対物レンズ４（標本）へ向かう（入射する）外光を遮光部材４０によって遮光する。遮光装置１は、外光を遮光する状態と非遮光の状態（外光を遮光しない状態）とを切り替え可能である。遮光装置１は、外光の遮光時、ステージ８の観察領域Ｒａ（観察位置）に配置された少なくとも標本Ｓの上方に位置決めされ、外光の非遮光時、ステージ８の観察領域Ｒａ（観察位置）に配置された少なくとも標本Ｓの上方を開放するように位置決めされる。遮光部材４０は、標本Ｓ（ステージ装置２のステージ８）の上方に配置される。遮光部材４０は、コンデンサレンズ１１のうち光を射出する射出面（下面）よりも下方に配置される。遮光部材４０は、コンデンサレンズ１１を保持するターレット１２よりも下方に配置される。遮光部材４０は、鏡筒９の下端（−Ｚ側の端部）よりも下方に配置される。なお、遮光部材４０は、鏡筒９の下端よりも上方に配置されてもよい。遮光部材４０を鏡筒９の下端よりも上方に配置する場合、後に説明する図７から図１０に示すように、遮光部材４０（例、可動部４１）は開口部５５を備えてもよい。

遮光部材４０（遮光装置１）とステージ８との遮光時の空間ＳＰ１の少なくとも一部は、その周囲の空間に開放される。遮光部材４０とステージ装置２のステージ８との間の距離は、２ｃｍ以上に設定される。また、例えば、遮光部材４０とステージ装置２のステージ８との間の距離を５ｃｍ以上に設定可能な場合、ユーザによる標本Ｓの操作性をより高くすることができる。図１において、空間ＳＰ１は、側方（＋Ｘ側、−Ｘ側）および顕微鏡ＭＳの前面側（−Ｙ側）が外部に開放されている。ユーザは、空間ＳＰ１内の標本Ｓに対して、側方（＋Ｘ側、−Ｘ側）および顕微鏡ＭＳの前面側（−Ｙ側）のいずれの方向からもアクセスすることができる。また、遮光部材４０は、標本Ｓの観察領域Ｒａ（観察位置）を含む周辺領域Ｒｂの上方を開放可能な可動部４１を含む。可動部４１は、少なくとも標本Ｓの上方を開放可能である。可動部４１は、外光を遮光する状態と非遮光の状態とを切り替える。可動部４１は、外光の遮光時、ステージ８の観察領域Ｒａに配置された少なくとも標本Ｓの上方に位置決めされ、外光の非遮光時、ステージ８の観察領域Ｒａに配置された少なくとも標本Ｓの上方を開放するように位置決めされる。本実施形態では遮光時に側方に形成された空間を維持した状態で、遮光部材４０を退避させ非遮光状態とすることが可能である。このため、観察時、遮光状態で遮光部材４０の側方の空間を利用し側方に観察ユニット等を配置した場合、この状態から非遮光状態である遮光部材４０を開いた状態に切り替える際、標本Ｓの側方に配置した観察ユニットを移動することなく、遮光部材４０を開くことが可能であり、使い勝手が良いものとなる。この場合の回転方向は限定されない。また、可動部４１は、空間ＳＰ１の側方（＋Ｘ側、−Ｘ側）の少なくとも一部が開放される位置に配置される。可動部４１は、空間ＳＰ１の側方が開放される位置に配置される。また、可動部４１は、可動部４１による遮光時の状態及び非遮光時の状態共に空間ＳＰ１の少なくとも一部が側方に開放される位置に配置される。これらの場合、ユーザは、遮光時の状態及び非遮光時の状態において、空間ＳＰ１内の標本Ｓに対して、側方の少なくとも一部からアクセスすることができる。なお、本明細書において、観察領域Ｒａ（観察位置）は、対物レンズ４の視野を意味する。周辺領域Ｒｂは、光軸ＡＸ１からの距離が５ｃｍ以上の空間でもよいし、光軸ＡＸ１からの距離が１０ｃｍ以上でもよいし、ユーザの手が通行可能な空間でもよい。可動部４１は、標本Ｓ（ステージ８）の上方を横方向に移動する。可動部４１は、ステージ８の上面８ａ（標本載置面）に沿って移動可能である。可動部４１は、対物レンズ４の光軸ＡＸ１と交差する面（例、光軸ＡＸ１に垂直な面、ＸＹ平面）に沿って移動可能である。なお、本明細書において、「対物レンズ４の光軸ＡＸ１」とは、観察位置に位置決めされた状態の対物レンズ４の光軸ＡＸ１を意味する。周辺領域Ｒｂ（標本Ｓの上方の空間ＳＰ１の一部）は、可動部４１の横方向の移動によってその上方の空間に開放される。ユーザ（観察者）は、可動部４１の横方向の移動により開放された空間（移動前の可動部４１が配置されていた空間）を介して、標本Ｓの移動、交換などの操作を容易に行うことができる。可動部４１は、顕微鏡ＭＳの観察者側に相当する顕微鏡ＭＳの前面側に配置（移動）可能であり、顕微鏡ＭＳの前面側から背面側（ステージ８の奥側）へ退避（移動）可能である（後に図４に示す）。この場合、可動部４１の移動（退避）により、標本Ｓの上方における顕微鏡ＭＳの前面側（移動前の可動部４１が配置されていた空間）は、物体（例、ユーザの手）が通行可能な空間になる。ユーザは、この空間ＳＰ１を介して、標本Ｓを容易に操作することができる。なお、この可動部４１の可動量は任意に決定できる。標本Ｓへのアクセス操作としてステージ８上の観察位置Ｒａに配置された標本Ｓの真上のみにアクセスすれば足りるような操作をする場合は、可動部４１を全開放する必要は無く、操作に必要な最小限の量の開放のみを行うことも可能である。

本実施形態において、可動部４１は、少なくとも、第１可動部４２および第２可動部４３を備える。第１可動部４２及び第２可動部４３は、それぞれ横方向に移動可能である。図１において、第１可動部４２、第２可動部４３は、それぞれ対物レンズ４の光軸ＡＸ１に対して−Ｘ側、＋Ｘ側に配置される。第１可動部４２および第２可動部４３は、顕微鏡ＭＳの前面側に配置された状態から、それぞれの前面側の部分がＸ方向に互いに離れるように移動し（後に図４に示す）、顕微鏡ＭＳの背面側（ステージ８の奥側）に退避（移動）可能である。

遮光部材４０は、可動部４１を支持する固定部４４を備える。可動部４１は、固定部４４に対して相対的に移動可能である。固定部４４は、遮光部材４０のうち顕微鏡ＭＳの背面側（ステージ８の奥側）に配置される。固定部４４は、ベース６に支持される。ベース６には、ステージ８（標本Ｓ）と遮光部材４０との間隔を調整可能な間隔調整部４８が設けられ、固定部４４は間隔調整部４８に接続される。固定部４４は、ネジ止めにより、間隔調整部４８に取り付けられる。間隔調整部４８には、例えば、Ｚ方向に並ぶ複数のネジ穴が設けられ、固定部４４の固定用のネジを複数のネジ穴のいずれにねじ込むかにより、固定部４４（遮光部材４０）のＺ方向の位置（高さ）を可変に設定できる。ユーザは、標本Ｓの種類や、標本Ｓを操作する際の操作性に応じて、ステージ８と遮光部材４０との間隔を調整することができる。なお、間隔調整部４８は、ねじ孔を用いる機構でなくてもよく、Ｚ方向に固定部４４を移動可能なスライド機構などでもよいし、その他の構成でもよい。また、顕微鏡ＭＳは、間隔調整部４８を備えなくてもよい。遮光部材４０が間隔調整部４８を備えていてもよい。

図４は、本実施形態に係る遮光装置１を示す図である。図４（Ａ）は、遮光部材４０の可動部４１が所定の第１領域Ｒ１に配置された状態（以下、挿入状態という）であり、図４（Ｂ）は、遮光部材４０は、可動部４１が第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に移動した状態（以下、退避状態という）である。図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ板状である。固定部４４は、第１可動部４２および第２可動部４３を挟み込んで支持する。固定部４４は、天板部４４ａ、底板部４４ｂ、及び取り付け部４６を含む。天板部４４ａおよび底板部４４ｂは、それぞれＸＹ面に平行な板状であり、Ｚ方向に互いに離間して配置される。固定部４４は、第１可動部４２および第２可動部４３を、天板部４４ａと底板部４４ｂとの間のギャップに挟み込むように支持する。取り付け部４６は、遮光部材４０のうち顕微鏡ＭＳの背面側（ステージ８の奥側）に配置される。取り付け部４６には、固定部４４をベース６の間隔調整部４８に取り付ける際のネジが設けられる。このネジは、取り付け部４６に設けられる貫通孔を通して、間隔調整部４８のネジ穴にねじ込まれる。

第１可動部４２、第２可動部４３および固定部４４は、それぞれ、外光（例、可視光、紫外光、赤外光）を吸収あるいは反射する特性を有する。第１可動部４２、第２可動部４３および固定部４４は、それぞれ、金属で形成される。第１可動部４２、第２可動部４３および固定部４４の少なくとも一部は、金属以外の材料で形成されてもよく、樹脂あるいは金属酸化物で形成されてもよい。また、第１可動部４２、第２可動部４３および固定部４４の少なくとも一部は、母材の表面を黒体化したもの、あるいは母材の表面に遮光性の膜を形成したものでもよい。

第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、所定の回転軸の周りで回転可能に設けられ、回転により横方向に移動する。第１可動部４２は、光軸ＡＸ１と平行な回転軸ＡＸ２の周りで回転可能に設けられる。また、第２可動部４３は、光軸ＡＸ１と平行な回転軸ＡＸ３の周りで回転可能に設けられる。第１可動部４２は歯車５１と固定される。歯車５１は、回転軸ＡＸ２周りで固定部４４に対して回転可能に設けられる。歯車５１は、固定部４４に支持される。また、第２可動部４３は歯車５２と固定される。歯車５２は、回転軸ＡＸ３周りで固定部４４に対して回転可能に設けられる。歯車５２は、固定部４４に支持される。歯車５１と歯車５２とは、噛み合わされており、その一方（例、歯車５１）が回転すると、他方（例、歯車５２）が連動して回転する。本実施形態において、歯車５１と歯車５２とは歯車のピッチが同様であり、第１可動部４２を図４（Ａ）に示す状態から対物レンズ４の光軸ＡＸ１と交差する面における角度θの量で移動した場合（図４（Ｂ）参照）、第１可動部４２と第２可動部４３とが連動して移動し、第２可動部４３も、対物レンズ４の光軸ＡＸ１と交差する面（ステージの標本載置面８ｂに沿った方向）において、第１可動部４２と同様に角度θの量で逆向きに回転（移動）する。このように、歯車５１と歯車５２とが互いに連動して回転することにより、第１可動部４２と第２可動部４３とが連動して回転する。

第１可動部４２および第２可動部４３には、それぞれ、＋Ｚ側に延びる突起状の把持部５４が設けられる。ユーザは、把持部５４を使って、第１可動部４２及び第２可動部４３を操作（移動）することができる。なお、把持部５４は、＋Ｚ側に延びる突起形でなくてもよく、孔状や凹状の形状でもよい。

図４（Ｂ）に示すように、可動部４１は、横方向の移動によって、遮光部材４０（遮光装置１）のうち可動部４１を除く部分（例、固定部４４）と重なる位置に配置可能である。可動部４１は、遮光装置１が非遮光の状態において、遮光部材４０（遮光装置１）のうち可動部４１を除く部分（例、固定部４４）と重なる位置に配置可能である。図４（Ａ）に示した挿入状態は、Ｚ方向から見た場合に可動部４１と固定部４４とで重なる部分の面積（重なり面積）が最小となる状態（絞りが閉じた状態、閉状態）である。図４（Ｃ）に示すように、第１可動部４２と第２可動部４３とは、挿入状態においてそれぞれの端部４２ａ、端部４３ａが互いに重なる位置に、配置可能である。本実施形態において、第１可動部４２および第２可動部４３のそれぞれの端部は、厚みがステップ的に変化する階段状である。第１可動部４２の端部４２ａは、第１可動部４２における−Ｚ側の部分が＋Ｘ側に延びた形状であり、第２可動部４３の端部４３ａは、第２可動部４３における＋Ｚ側の部分が−Ｘ側に延びた形状である。挿入状態において、端部４２ａ上に端部４３ａが重なって配置されることで、第１可動部４２と第２可動部４３との間から光が漏れることを抑制することができる。

また、挿入状態から可動部４１が移動するにつれて、可動部４１と固定部４４との重なり面積が大きくなる。第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、顕微鏡ＭＳの前面側から見て左右に開くように回転する。この回転により、第１可動部４２および第２可動部４３の一部は、固定部４４の天板部４４ａと底板部４４ｂとのギャップに入り込み、このギャップ内に収容される。図４（Ｂ）の退避状態は、Ｚ方向から見た場合に可動部４１と固定部４４との重なり面積が最大となる状態（絞りが開いた状態、開状態）である。このように可動部４１を遮光部材４０の他の部分と重なる位置に移動（退避）させる場合、退避状態において遮光部材４０をコンパクトにすることができる。以下の説明において、挿入状態と退避状態のうち、挿入状態のみにおいて可動部４１が配置される領域を適宜、第１領域Ｒ１という。第１領域Ｒ１は、可動部４１の移動により物体（例、ユーザの手）が通過可能となる領域である。第１領域Ｒ１は、ユーザが標本Ｓにアクセスしやすいように、光軸ＡＸ１に対して顕微鏡ＭＳの前面側に設定される。また、退避状態において可動部４１が配置される領域を適宜、第２領域Ｒ２という。第２領域Ｒ２は、ユーザが標本Ｓにアクセスする際にユーザの手などと衝突しないように、光軸ＡＸ１に対して顕微鏡ＭＳの背面側（ステージ８の奥側）に設定される。

ここで、図４において、符号Ｒ３は、透過照明を行う際に照明光が通る光路に相当する領域（以下、第３領域という）である。図４（Ａ）に示す挿入状態において、可動部４１は、第３領域Ｒ３を遮光するように設けられる透過照明を行う際には、可動部４１を退避状態とし、図１および図２に示した照明光学系３ｂからの照明光を、第３領域Ｒ３を通して、標本Ｓに照射することができる。なお、遮光部材４０は、挿入状態において第３領域Ｒ３を光が通過可能なものでもよい。第３領域Ｒ３の上方に鏡筒９が配置される場合、第３領域Ｒ３は、外光に対して鏡筒９の影となるので、第３領域Ｒ３を光が通過可能な場合でも、外光が第３領域Ｒ３を介して対物レンズ４へ入射することを抑制することができる。また、鏡筒９の下端が遮光部材４０よりも下方に配置される場合、鏡筒９を第３領域Ｒ３の内側を通すことにより、外光が第３領域Ｒ３を介して対物レンズ４へ入射することを抑制することができる。また、遮光部材４０は、各部の間（例、可動部４１と固定部４４との間、第１可動部４２と第２可動部４３との間）に隙間があってもよく、この場合においても遮光部材４０を設けない場合と比較して、対物レンズ４へ入射する外光の光量を低減することができる。

なお、第１可動部４２および第２可動部４３は、対物レンズ４の光軸ＡＸ１と非垂直かつ非平行な面（例、光軸ＡＸ１に対して傾斜する面）に沿って移動可能でもよい。また、第１可動部４２および第２可動部４３は、平面に沿った移動以外の形態で、横方向に移動してもよい。第１可動部４２および第２可動部４３は、互いに連動しなくてもよく、互いに独立して横方向に移動してもよい。また、可動部４１（第１可動部４２および第２可動部４３）は、アクチュエータにより移動するものでもよい。また、本実施形態において、可動部４１に含まれる可動な部分（例、第１可動部４２、第２可動部４３）の数は、２つでなくてもよく、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

次に、本実施形態に係る観察方法を上記した顕微鏡ＭＳの動作に基づいて説明する。図５（Ａ）は、本実施形態に係る観察方法を示すフローチャートであり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のステップＳ１の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係る観察方法は、顕微鏡ＭＳと異なる構成の顕微鏡を用いる観察方法にも適用可能である。

図５（Ａ）のステップＳ１において、少なくとも標本Ｓの上方に遮光部材４０を配置し、外光を遮光する状態にする位置に配置する。少なくとも標本Ｓの上方に可動部４１を配置する。ステップＳ１は、観察時に行われる。例えば、図５（Ｂ）のステップＳ１１において、可動部４１を、第１領域Ｒ１（例、顕微鏡ＭＳの前面側）から第２領域Ｒ２（例、顕微鏡ＭＳの背面側（ステージ８の奥側））に移動し、退避状態にする。続くステップＳ１２において、標本Ｓをステージ装置２のステージ８に配置する。ステップＳ１２では、可動部４１が第１領域Ｒ１から退避しているので、標本Ｓを容易に配置することができる。続くステップＳ１３では、可動部４１を第２領域Ｒ２からに移動し、挿入状態にする。ステップＳ１３により、標本Ｓの上方に遮光部材４０が配置される。

図５（Ａ）の説明に戻り、ステップＳ２において、照明光を標本Ｓに照射する。続くステップＳ３において、標本Ｓを観察する。ステップＳ３では、遮光部材４０により外光が遮光されるので、外光により像のコントラストが低下することが抑制され、精度が高い観察像を得ることができる。続くステップＳ４において、遮光部材４０の可動部４１を移動して、標本Ｓの観察領域Ｒａを含む周辺領域Ｒｂの上方（少なくとも標本Ｓの上方を）を開放し、外光を非遮光の状態にする位置に配置する。ステップＳ４は、例えば、非観察時に行われる。ステップＳ４では、周辺領域Ｒｂの上方（少なくとも標本Ｓの上方）が解放されるので、標本Ｓを容易に操作できる。ステップＳ１４において、標本Ｓの上方で遮光部材４０の可動部４１を横方向に移動する。例えば、ステップＳ１４では、可動部４１を第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に移動し、退避状態にする。続くステップＳ５では、標本Ｓを操作する。ステップＳ５では、可動部４１が第１領域Ｒ１から退避しているので、標本Ｓを容易に操作することができる。

図６（Ａ）は、図５（Ａ）のステップＳ４、ステップＳ５、及びそれ以降の処理の一例を示す図である。ステップＳ１５（ステップＳ４）において、可動部４１を第１領域Ｒ１から顕微鏡ＭＳの第２領域Ｒ２に移動し、退避状態にする。続くステップＳ１６（ステップＳ５）では、標本Ｓに対する操作として、標本Ｓを観察対象の次の標本Ｓに交換する。ステップＳ１６では、可動部４１が第１領域Ｒ１から退避しているので、標本Ｓを容易に交換することができる。続くステップＳ１７において、可動部４１を第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に移動し、挿入状態にする。続くステップＳ１８において、次の標本Ｓを観察する。ステップＳ１８では、遮光部材４０により外光が遮光されているので、外光により像のコントラストが低下することが抑制され、精度が高い観察像を得ることができる。

図６（Ｂ）は、図５（Ａ）のステップＳ４、ステップＳ５、及びそれ以降の処理の一例を示す図である。ステップＳ１５（ステップＳ４）において、可動部４１を第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に移動し、退避状態にする。続くステップＳ２０（ステップＳ４）において、標本Ｓに対する操作として、標本Ｓを移動する。ステップＳ２０では、標本Ｓを移動し、標本Ｓ上の視野（観察位置）を変更することができる。ステップＳ２０において可動部４１が退避しているので、標本Ｓを容易に移動することができ、標本上の視野を容易に変更することができる。続くステップＳ１７において、可動部４１を第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に移動し、挿入状態にする。続くステップＳ２１において、移動後の標本Ｓを観察する。ステップＳ２１では、遮光部材４０により外光が遮光されているので、外光により像のコントラストが低下することが抑制され、精度が高い観察像を得ることができる。

図６（Ｃ）は、図５（Ａ）のステップＳ４、ステップＳ５の処理の他の例を示す図である。標本Ｓの観察が終了した後、ステップＳ１５（ステップＳ４）において、可動部４１を第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に移動し、退避状態にする。続くステップＳ２２（ステップＳ５）において、標本Ｓに対する操作として、標本Ｓをステージ装置２上から移動（退去）する。ステップＳ２２では、可動部４１が退避しているので、標本Ｓを容易に退去することができる。なお、ステップＳ５の操作処理は、顕微鏡ＭＳのメンテナンスなどを含んでもよい。また、顕微鏡ＭＳは、挿入状態においてもステージ８（標本Ｓ）と遮光部材４０（遮光装置１）との間の空間ＳＰ１が横方向に開放されているので、可動部４１を第１領域Ｒ１に配置したまま標本Ｓに対する操作を行うこともできる。例えば、ユーザは、可動部４１により外光を遮って蛍光観察を行いながら、標本Ｓを移動させることもできる。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図７は、第２実施形態に係る遮光装置１を示す図であり、（Ａ）は挿入状態に相当し、（Ｂ）は退避状態に相当する。

本実施形態に係る遮光装置１において、遮光部材４０は、横方向に移動する可動部４１と、可動部４１を支持する固定部４４と、設置部４５と、取り付け部４６と、駆動部４７と、を含む。可動部４１は、少なくとも、第１可動部４２および第２可動部４３を含む。第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、その平面形状（＋Ｚ側からみた平面形状）が円形の一部の板状である。また、固定部４４は、その平面形状が円形の一部である。本実施形態において、第１可動部４２、第２可動部４３および固定部４４は、それぞれ、その平面形状が、角度が約１２０°の扇状である。これらの扇状の中心部分には、鏡筒９の側面と略同様の内側形状を有する円環状の設置部４５が設けられる。設置部４５の内側には、円状の開口部５５が形成される。開口部５５は、鏡筒９の下端（先端部）を挿通可能である。固定部４４は、第１可動部４２および第２可動部４３を挟み込んで支持する。固定部４４は、第１可動部４２および第２可動部４３の少なくとも一部を収容する。

第１可動部４２、第２可動部４３および固定部４４は、それぞれ、標本Ｓの上方（ステージ８の上方）で、且つ対物レンズ４の光軸ＡＸ１と交差する面（例、ＸＹ平面と平行な面）に配置される。本実施形態において、遮光部材４０は、図１に示した鏡筒９の下端よりも上方（鏡筒９の側方）に配置可能である。遮光部材４０は、設置部４５の内側の開口部５５に鏡筒９の先端部が挿入されることで、鏡筒９の側方に配置される。固定部４４の取り付け部４６は、ねじ部４６ａを有し、このねじ部４６ａの押圧により鏡筒９の側方に取り付けられる。また、固定部４４は、間隔調整部４８として利用可能である。鏡筒９に対してねじ部４６ａを締める位置をＺ方向において調整することにより、ステージ装置２のステージ８（図１参照）と遮光部材４０との間隔を調整することができる。

第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、標本Ｓの上方を横方向に移動可能である。本実施形態において、第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、対物レンズ４の光軸ＡＸ１と交差する面に沿って移動可能である。第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ横方向に移動して、互いに重なる位置に配置可能である。第１可動部４２および第２可動部４３は、Ｚ方向の位置（高さ）が異なるように配置される。第１可動部４２および第２可動部４３は、横方向に移動して、遮光部材４０（遮光装置１）のうち可動部４１を除く部分（例、固定部４４）と重なる位置に配置可能である。図７（Ｂ）に示すように、第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ横方向に移動して、そのほぼ全体が固定部４４と重なる位置まで移動可能である。また、第１可動部４２と第２可動部４３とは互いに重なる位置まで移動可能である。図７（Ａ）は、可動部４１と固定部４４との重なり面積が最小となる状態（例、挿入状態）であり、この状態において、第１可動部４２および第２可動部４３は、顕微鏡ＭＳの前面側に配置される。また、図７（Ｂ）は、可動部４１と固定部４４との重なり面積が最大となる状態（例、退避状態）であり、この状態において、第１可動部４２および第２可動部４３は、顕微鏡ＭＳの背面側（ステージ８の奥側）に配置される。

第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、所定の回転軸の周りで回転可能に設けられ、回転により横方向に移動する。第１可動部４２および第２可動部４３は、それぞれ、光軸ＡＸ１と平行な回転軸ＡＸ４の周りで回転可能に設けられる。駆動部４７は、第１可動部４２および第２可動部４３を回転駆動する。駆動部４７は、直線運動を回転運動に変換する。ここでは、駆動部４７のうち第２可動部４３を駆動する部分を代表的に説明するが、駆動部４７のうち第１可動部４２を駆動する部分も同様である。駆動部４７は、ラック４７ａおよびピニオンギア４７ｂを備える。ピニオンギア４７ｂは、第２可動部４３と固定され、回転軸ＡＸ４の周りで固定部４４に対して回転可能である。ラック４７ａは、Ｙ方向に直線的に移動可能な把持部５４に設けられる。ラック４７ａは、ピニオンギア４７ｂと噛み合わされている。ユーザが把持部５４をＹ方向に移動させると、ラック４７ａがＹ方向に移動することで、ピニオンギア４７ｂが回転軸ＡＸ４の周りで回転し、ピニオンギア４７ｂに固定された第２可動部４３も回転軸ＡＸ４の周りで回転する。

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図８は、第３実施形態に係る遮光装置１を示す図であり、（Ａ）は挿入状態に相当し、（Ｂ）は退避状態に相当する。また、図８（Ｃ）は、遮光装置１の他の例を示す図である。

本実施形態に係る遮光装置１は、遮光部材４０を備える。遮光部材４０は、横方向に移動する可動部４１と、可動部４１を支持する固定部４４と、を含む。可動部４１は、板状であり、その平面形状（＋Ｚ側からみた平面形状）が円形の一部である。可動部４１の平面形状は、円環の一部（扇状）であり、その中心角が約１２０°である。また、固定部４４は、その平面形状＋Ｚ側からみた平面形状が円形の一部である。固定部４４の平面形状は、円環の一部（扇状）であり、その中心角が約２７０°である。固定部４４の内周には、鏡筒９の側面（外周面）と接続される設置部４５が設けられる。設置部４５の内側には、円状の開口部５５が形成される。固定部４４の内周（開口部５５）の径と鏡筒９の外周の径とは、固定部４４の内側に鏡筒９を、がたつきなく通すことができるレベルでほぼ同じに設定される。

可動部４１は、標本Ｓの上方を横方向に移動可能である。本実施形態において、可動部４１は、対物レンズ４の光軸ＡＸ１（図１参照）と交差する面に沿って移動可能である。固定部４４には、可動部４１の移動経路を規定するガイド（図示せず）が設けられる。このガイドは、可動部４１の外周と同心の円弧状である。可動部４１は、ガイドに対して滑り移動可能に接触し、ガイドに沿って移動する。

なお、可動部４１及び固定部４４のそれぞれの中心角は任意に設定可能であり、図９（ｃ）に示すように約１８０°でもよい。この場合、退避状態において、可動部４１のほぼ全体と固定部４４のほぼ全体が重なるので、遮光部材４０を最小化することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図９は、第４実施形態に係る遮光装置１を示す図である。図９（Ａ）は退避状態に相当し、図９（Ｂ）は退避状態から挿入状態へ変更する過程の状態に相当し、図９（Ｃ）は挿入状態に相当する。

本実施形態に係る遮光装置１は、遮光部材４０を備える。遮光部材４０は、横方向に移動する可動部４１と、可動部４１を支持する固定部４４と、を含む。可動部４１は、鏡筒９の先端部を挿通可能な開口部５５を有する。開口部５５は、貫通孔である。本実施形態において、可動部４１は、横方向（例、Ｙ方向）において直線的に移動可能である。固定部４４は、可動部４１の移動経路を定めるガイド部５６を含む。ガイド部５６は、Ｙ方向に直線状に延びる溝状であり、可動部４１は、その外周の一部がガイド部５６に接触しながら、ガイド部５６に対して滑り移動する。これにより、可動部４１は、鏡筒９に対してＹ方向に移動する。可動部４１は、開口部５５に対して−Ｙ側の部分に、弾性部５７を含む。弾性部５７は、ゴムなどの弾性変形が容易な材質である。弾性部５７は、概ね板状であり、可動部４１の移動方向（Ｙ方向）に交差する方向（例、Ｘ方向）に分割されている。図９（Ｂ）に示すように、可動部４１がＹ方向に移動すると、弾性部５７は鏡筒９と接触し、鏡筒９から受ける力により弾性変形する。図９（Ｃ）に示すように、さらに可動部４１がＹ方向に移動すると、開口部５５に鏡筒９が配置される。この状態において、弾性部５７は、変形が解除されて、可動部４１上の鏡筒９の移動経路を塞ぐ。

このように、可動部４１は、標本Ｓの上方において横方向に直線的に移動するものでもよい。また、本実施形態において、遮光部材４０は、弾性部５７の変形によって可動部４１上の鏡筒９の移動経路を塞ぐことにより、この移動経路において外光が漏れることを抑制することができる。なお、遮光部材４０は、弾性部５７の代わりに、鏡筒９の移動経路に挿脱可能な第３可動部を備えてもよい。この第３可動部は、Ｘ方向にスライド移動することで鏡筒９の移動経路に挿脱され、鏡筒９の移動経路を閉じた状態と開放した状態とを切り替え可能でもよい。また、遮光部材４０は、弾性部５７および上記の第３可動部を備えなくてもよく、この場合においても遮光部材４０が設けられない場合と比較して、対物レンズ４に入射する外光の光量を低減することができる。また、遮光部材４０が鏡筒９の下端よりも下方に配置される場合、開口部５５、弾性部５７、上記の第３可動部などはいずれも設けられなくてもよい。

［第５実施形態］
第５実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１０は、第５実施形態に係る遮光装置１を示す図である。図１０（Ａ）は斜視図であり、図１０（Ｂ）は挿入状態に対応する平面図であり、図１０（Ｃ）は退避状態に対応する平面図である。

本実施形態に係る遮光装置１は、遮光部材４０を備える。遮光部材４０は、横方向に移動する可動部４１と、可動部４１を支持する固定部４４と、を含む。遮光部材４０は、平面形状が概ね長方形（例、正方形）の板状である。遮光部材４０は、鏡筒９の先端部を挿通可能な開口部５５を有する。遮光部材４０は、Ｚ方向から見て開口部５５を通る線Ｌ１を境界として、可動部４１および固定部４４に分割されている。ここでは線Ｌ１がＸ方向と平行であるが、線Ｌ１は、Ｙ方向に平行でもよいし、対物レンズ４の光軸ＡＸ１（図１参照）に交差する面（例、ＸＹ平面）上の任意の方向でもよい。

固定部４４は、図１と同様に、ベース６の支柱部１０に固定される。固定部４４は、鏡筒９に固定されてもよい。可動部４１は、駆動部４７を介して固定部４４と接続される。駆動部４７は、線Ｌ１と遮光部材４０との交点の位置に設けられ、可動部４１を固定部４４に対して移動可能に支持する。駆動部４７は固定部４４に支持され、可動部４１は、駆動部４７を介して固定部４４に支持される。

駆動部４７は、可動部４１を回転軸ＡＸ５の周りで回転可能に支持する。回転軸ＡＸ５は、対物レンズ４の光軸ＡＸ１と平行に設定される。ここでは、可動部４１は、Ｚ方向の位置（高さ）が固定部４４と同等に設定される。図１０（Ｂ）の挿入状態から駆動部４７が可動部４１を回転させると、可動部４１の＋Ｘ側の辺Ｑが回転軸ＡＸ５の周りで回転する。図１０（Ｃ）に示すように、駆動部４７は、可動部４１の辺Ｑが固定部４４にほぼ接する位置まで、可動部４１を移動可能である。このように、可動部４１は、横方向の移動によって、遮光部材４０（遮光装置１）において可動部４１を除く部分との重なり面積が変化しないものでもよい。なお、駆動部４７は、可動部４１を固定部４４と異なる高さに支持し、可動部４１の少なくとも一部が固定部４４と重なる位置まで可動部４１を移動可能でもよい。

［第６実施形態］
第６実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１１は、第６実施形態に係る遮光装置１を示す図である。図１１（Ａ）は、挿入状態に対応する斜視図であり、図１１（Ｂ）は挿入状態に対応する平面図であり、図１１（Ｃ）は退避状態に対応する平面図である。

本実施形態に係る遮光装置１は、遮光部材４０を備える。遮光部材４０は、横方向に移動する可動部４１と、可動部４１を支持する固定部４４と、を含む。可動部４１は、複数の可動部４１ａ〜４１ｃを含む。可動部４１ａ〜４１ｃは、板状であり、平面形状が円形の一部（扇状）である。可動部４１ａ〜４１ｃは、平面形状の円形に対応する中心が一致するように配置され、この中心に設けられた駆動部４７に支持される。可動部４１ａ〜可動部４１ｃは、Ｚ方向の位置（高さ）が互いに異なるように、駆動部４７に支持される。駆動部４７は、可動部４１ａ〜４１ｃをそれぞれ回転可能に支持する。可動部４１ａ〜４１ｃは、いずれも同じ寸法および形状であり、Ｚ方向から見て外形が一致するように重ねることができる。固定部４４は、可動部４１ａ〜４１ｃと同一の寸法および形状である。固定部４４は、Ｚ方向の位置（高さ）が可動部４１ａ〜４１ｃのいずれとも異なるように、駆動部４７に支持される。固定部４４は、その扇状のもとになる円形の中心において、駆動部４７に支持される。駆動部４７は、可動部４１ａ〜４１ｃのそれぞれを、固定部４４と外形が一致するように重ねることができる。

このように、可動部４１の少なくとも一部は、固定部４４と別の部材（例、駆動部４７）に支持されてもよい。また、固定部４４の代わりに可動部４１ａ〜４１ｃと同様の可動部を設け、固定部４４を設けなくてもよい。なお、複数の可動部４１ａ〜４１ｃのうち少なくとも１つは、他の可動部とＺ方向の位置（高さ）が同じでもよいし、固定部４４とＺ方向の位置（高さ）が同じでもよい。また、複数の可動部４１ａ〜４１ｃのうち少なくとも１つは、他の可動部に対して寸法と形状の少なくとも一方が異なってもよいし、固定部４４に対して寸法と形状の少なくとも一方が異なってもよい。本実施形態において、駆動部４７は、ステージ８（ステージ装置２）に支持された支持部６０に取り付けられる。遮光部材４０は、駆動部４７および支持部６０を介して、ステージ８に支持される。このように、遮光部材４０は、ベース６の支柱部１０と別の部材に支持されてもよい。

［第７実施形態］
第７実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１２は、第７実施形態に係る顕微鏡ＭＳの光路を示す図である。本実施形態に係る顕微鏡ＭＳは、第１実施形態と同様に接眼レンズ１４を介して標本Ｓを観察可能であるが、第１実施形態で説明したような標本Ｓの撮像を行わない。この場合、顕微鏡ＭＳは、結像光学系５ａ、撮像素子１５及び表示装置１６の少なくとも一部を備えなくてもよい。また、図１２に示すように、遮光部材４０はコンデンサレンズ１１を支持する鏡筒９（図１参照）の先端部と標本Ｓを載置するステージ２（図１参照）との間に配置される構成でも良い。この場合、図７から図１０で図示されるようなコンデンサレンズ鏡筒９を貫通させるための開口部５５を遮光部材４０に形成する必要はない。つまり、遮光部材４０の可動部４１を設置する光軸ＡＸ１方向の位置が、コンデンサレンズ鏡筒９の先端部とステージ８との間でもよい条件の場合、遮光部材４０にコンデンサレンズ鏡筒９を貫通させる必要がない。なお、対物レンズ４の光軸ＡＸ１方向における可動部４１の配置位置は、対物レンズ４の光学設計や乾式対物レンズか湿式対物レンズか等の条件で決定される。また、対物レンズ４の光軸ＡＸ１方向における可動部４１の配置位置は、標本Ｓの厚みにより考慮しても良い。

なお、本実施形態の顕微鏡ＭＳにおいて、ステージ装置２、ベース６（支持部材）、遮光装置１、光源装置１７ｂ、光源装置１７ｂ、照明光学系３ｂ、照明光学系３ａ及び結像光学系５ｂは、第１実施形態と同様であるが、これらの少なくとも一部は、上記実施形態において説明したいずれのものを用いてもよい。

［第８実施形態］
第８実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１３は、第８実施形態に係る顕微鏡ＭＳの光路を示す図である。本実施形態に係る顕微鏡ＭＳは、第１実施形態で説明したような標本Ｓの撮像が可能であり、撮像した画像による観察が可能であるが、第１実施形態で説明したような接眼レンズ１４を介した標本Ｓの観察が不能である。この場合、顕微鏡ＭＳは、結像光学系５ｂの少なくとも一部を備えなくてもよい。

なお、本実施形態の顕微鏡ＭＳにおいて、ステージ装置２、ベース６、遮光装置１、光源装置１７ｂ、光源装置１７ｂ、照明光学系３ｂ、照明光学系３ａ及び結像光学系５ａは、第１実施形態と同様であるが、これらの少なくとも一部は、上記実施形態において説明したいずれのものを用いてもよい。

［第９実施形態］
第９実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１４は、第９実施形態に係る顕微鏡ＭＳの光路を示す図である。本実施形態に係る顕微鏡ＭＳは、照明光学系３ｂを備えず、透過照明を行わない。ユーザは、落射照明により照明された標本Ｓを観察可能である。この場合、遮光部材４０は、図７から図１０に示したようにコンデンサレンズ鏡筒９を貫通させる必要が無いので、遮光状態において遮光部材４０が完全に遮光可能なように開口部５５を設ける必要がない。

なお、本実施形態の顕微鏡ＭＳにおいて、ステージ装置２、ベース６、遮光装置１、光源装置１７ｂ、光源装置１７ｂ、照明光学系３ａ、結像光学系５ａ及び結像光学系５ｂは、第１実施形態と同様であるが、これらの少なくとも一部は、上記実施形態において説明したいずれのものを用いてもよい。

［第１０実施形態］
第１０実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１５は、第１０実施形態に係る顕微鏡ＭＳの光路を示す図である。本実施形態に係る顕微鏡ＭＳは、照明光学系３ａを備えず、落射照明を行わない。ユーザは、透過照明により標本Ｓを観察可能である。この場合、顕微鏡ＭＳは、結像光学系５ａ及び結像光学系５ｂにフィルタユニット２３を備えなくてもよい。また、この顕微鏡ＭＳにより蛍光観察を行う場合、対物レンズ４よりも像面側（例、対物レンズ４とレンズ２５との間）の光路に、励起光を遮断するフィルタ６２が設けられる。フィルタ６２は、励起光を遮光し、標本Ｓから放射されて対物レンズ４を通った蛍光が透過する特性を有する。フィルタ６２は、励起光の種類に応じて任意に設定される。なお、フィルタ６２は、複数の異なるものが備えられていてもよい。

なお、本実施形態の顕微鏡ＭＳにおいて、ステージ装置２、ベース６、遮光装置１、光源装置１７ｂは、第１実施形態と同様であるが、これらは、それぞれ、上記実施形態において説明したいずれのものを用いてもよい。また、顕微鏡ＭＳはフィルタユニット２３を備え、第１実施形態における光源装置１７ｂ、レンズ２１及びレンズ２２は、それぞれ、交換可能に設けられ、観察を行う際に顕微鏡ＭＳに取り付けられてもよい。

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。また、法令で許容される限りにおいて、日本特許出願である特願２０１５−２２４５７６の内容を援用して本文の記載の一部とする。

遮光装置１は、前後方向（Ｙ方向）に平行な軸（回転軸ＡＸ２、ＡＸ３が対物レンズ４の光軸ＡＸ１と交差する軸）周りに回転可能な可動部４１を備え、可動部４１を前後方向に平行な軸周りに回転することにより、標本Ｓの観察領域Ｒａを含む周辺領域Ｒｂの上方を開放してもよい。このような回転軸がコンデンサレンズ１１の位置にある場合、非遮光状態における可動部４１の退避位置は、遮光位置に対して上方であって、コンデンサレンズ鏡筒９の側面側（顕微鏡ＭＳに対する観察者から見て右側または左側、または前方または後方）になる。可動部４１の面積が小さい場合は、コンデンサレンズ１１のある一方の側面側に可動部４１を退避することが可能である。この構成の場合、非遮光状態にした際、可動部４１が自重等により退避位置から遮光位置に戻ってしまうことが無いように、コンデンサレンズ鏡筒９と可動部４１との嵌合部にクリック機構等の可動部４１の退避位置決め機構を設けることが有効である。また、この構成により遮光位置から退避位置の中間位置での位置決めが可能な段階的な位置決め機構を備えても良い。なお、可動部４１の位置決め機構（退避位置決め機構）は、クリック機構に限らず、上記した嵌合部に常時適当な締め付け状態を維持する機構を設ければ、可動部４１を任意の位置に位置決めすることが可能となる。

また、可動部４１の退避の方向は、顕微鏡操作時の観察者側から見て一方側のみである必要は無く、退避の方向を左側か右側かで選択可能としてもよい。これにより、観察者の好みに応じた退避位置を選択可能となる。

更に、可動部４１は観察標本の大きさ、または対物レンズ４の倍率等に応じて遮光範囲を変更可能にするものでも良い。可動部４１が１つの部材で形成されている場合は、異なる大きさの可動部４１を有する遮光装置１を交換して使用できるように、コンデンサレンズ鏡筒９に対して遮光装置１を着脱可能としてもよいし、また、可動部４１の形状が変更可能になる構成としてもよい。可動部４１が１つの部材で形成されている場合は、円形の可動部４１を有する遮光装置１に換えて、矩形の可動部４１を有する遮光装置１を配置することも可能である。これにより、培養容器の形状に対応した遮光状態を構築することが可能となる。

また、顕微鏡ＭＳは、微分干渉観察を行う機構、位相差観察を行う機構を備えるものでもよい。また、顕微鏡ＭＳは、実体顕微鏡であってもよい。また、顕微鏡ＭＳは、対物レンズ４がステージ装置２の上方に配置される、いわゆる正立顕微鏡であってもよい。また、遮光装置１は、顕微鏡ＭＳ以外の観察装置に対して用いてもよい。

また、可動部４１の面積が大きい場合、上記のようなコンデンサレンズ鏡筒９の一方の側面側への退避では、非遮光状態における顕微鏡ＭＳの操作の妨げになることが予想される。このような場合、図４（図１）等で示したように、可動部４１を２枚（複数枚）設け、それぞれの可動部４１をコンデンサレンズ鏡筒９の側面側における複数方向に退避させる構成でも良い。

１・・・遮光装置、２・・・ステージ装置、３・・・照明光学系、３ａ・・・照明光学系（第１照明光学系）、３ｂ・・・照明光学系（第２照明光学系）、４・・・対物レンズ、８・・・ステージ、９・・・鏡筒、４０・・・遮光部材、４１・・・可動部、４２・・・第１可動部、４３・・・第２可動部、４４・・・固定部、４８・・・間隔調整部、５５・・・開口部、５６・・・ガイド部、ＭＳ・・・顕微鏡、ＡＸ１・・・光軸、Ｓ・・・標本、Ｒａ・・・観察領域（観察位置）

Claims (11)

1. ステージ上の観察位置に配置された標本を観察する顕微鏡に設けられ、前記標本へ入射する外光を遮光する状態と非遮光の状態とを切り替え可能な遮光装置であって、
   前記ステージの標本載置面に沿って水平方向に移動して遮光と非遮光を切り替える可動部を含む板状の遮光部、
   を有し、前記遮光部は、
   前記遮光部と前記ステージとの間の空間の前面側および側方を開放するように位置決めされ、
   前記外光の遮光時、前記ステージの観察位置に配置された少なくとも前記標本の上方に位置決めされて、透過照明においては照明光の光路に相当する領域に設けられた開口部を通じて前記標本の透過照明による観察が可能に構成され、
   前記外光の非遮光時、前記可動部の移動によって前記ステージの観察位置に配置された少なくとも前記標本の上方を開放するように位置決めされる、遮光装置。
2. 対物レンズを介してステージ上の観察位置に配置された標本を観察する顕微鏡に設けられ、前記標本へ入射する外光を遮光する状態と非遮光の状態とを切り替え可能な遮光装置であって、
   前記ステージの標本載置面に沿って、前記ステージの手前側の第１領域と前記第１領域に対して前記ステージの奥側に位置する第２領域との間を水平方向に移動する、１以上の第１の板状部材と、
   前記顕微鏡のベース、鏡筒又は前記ステージに設けられる支柱によって支持され、前記第２領域に配置されて前記外光を遮光する第２の板状部材と、
   からなる遮光部を有し、
   前記第１の板状部材は、前記第２の板状部材に対して相対移動する可動部を構成し、
   前記可動部は、少なくとも第１可動部及び第２可動部を有し、
   前記第１可動部及び前記第２可動部は、
   前記対物レンズの光軸と交差する面に沿った方向に移動可能であり、
   前記外光の非遮光状態から遮光状態への切り替えにおいては、前記ステージの観察位置に配置された少なくとも前記標本の上方を遮光するように位置決めされ、
   前記外光の遮光状態から非遮光状態への切り替えにおいては、前記第１領域から前記第２領域に移動し、前記ステージの観察位置に配置された少なくとも前記標本の上方を開放するように位置決めされる、遮光装置。
3. 前記可動部は、前記顕微鏡が有する対物レンズが観察位置に位置決めされた状態での前記対物レンズの光軸と交差する面に沿って移動する、請求項１に記載の遮光装置。
4. 前記可動部は、前記顕微鏡使用時の観察者側である前記顕微鏡の前面側に移動可能である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の遮光装置。
5. 前記可動部は、前記ステージの奥側に移動可能である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の遮光装置。
6. 前記可動部は、前記顕微鏡が有する対物レンズが観察位置に位置決めされた状態での前記対物レンズの光軸に沿った方向の回転軸の周りで回転可能に設けられる、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の遮光装置。
7. 前記可動部は、前記第２領域への移動時は、横方向に移動し前記遮光装置のうち前記可動部を除く部分と重なる位置に配置可能である、請求項２に記載の遮光装置。
8. 前記可動部は、互いに連動して横方向に移動する第１可動部および第２可動部を含む、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の遮光装置。
9. 前記可動部は、前記外光の遮光時に前記顕微鏡が備えるコンデンサレンズを支持する鏡筒の先端部を貫通する開口部を有する、請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の遮光装置。
10. 標本が配置されるステージと、
    前記ステージに配置された前記標本に照明光を照射する照明光学系と、
    前記照明光が照射された前記標本からの観察光が入射する対物レンズと、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の遮光装置と、を備える顕微鏡。
11. 標本からの観察光が入射する対物レンズを備える顕微鏡を用いる観察方法であって、
    前記顕微鏡に設けられる遮光装置は、
    前記顕微鏡のステージの標本載置面に沿って水平方向に移動して遮光と非遮光を切り替える可動部を含む板状の遮光部、
    を有し、
    前記遮光部と前記ステージとの間の空間の前面側および側方を開放するように位置決めされ、
    観察時、少なくとも前記標本の上方に前記遮光部を配置し、外光を遮光する状態にする位置に配置し、透過照明においては照明光の光路に相当する領域に設けられた開口部を通じて前記標本の透過照明による観察が可能に構成され、
    非観察時、前記可動部の移動によって少なくとも前記標本の上方を開放し、前記外光を非遮光の状態にする位置に配置する、
    観察方法。

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