JPH09184985A - 走査型光学顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スポット光及び目視観察用の観察光を同一の
光源で併用することにより操作箇所を少なくし、全体を
小型化する。 【解決手段】 本発明は、光源（３１）から出射した光
からスポット光を形成し、このスポット光にて標本上を
走査するための第１の光路（３２〜３４、４０〜５０）
を有する走査型光学顕微鏡において、第１の光路におけ
る光を光ファイバーにて導き、目視観察用の光源として
前記標本に照射するための第２の光路（３６〜３９）
と、第１の光路と第２の光路とを切り替える光路切替手
段（３４、３５）とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スポット光で標本
を走査することにより標本像を得る走査型光学顕微鏡に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の走査型光学顕微鏡においては、標
本の蛍光観察像のコントラストを最適なものとするため
に、励起波長の選択フィルタや吸収フィルタ、ダイクロ
イックミラーなどを標本に応じて適当に選択する必要が
ある。

【０００３】このフィルタ等の設定条件を見つける場
合、モニターで観察標本画像を確認してコントラストの
良くなる条件を決めるよりも、肉眼視によって蛍光の明
るさと色とを確認しながら設定条件を決定する方が容
易、かつ迅速である。

【０００４】このような理由から、従来の走査型光学顕
微鏡は、肉眼視での蛍光観察が可能となっていた。しか
し、このためにレーザによる励起光学系とは別の目視観
察用の蛍光照明系が必要であり、また励起光と観察光と
では異なる分光特性を持っているために、肉眼では正確
に蛍光観察像を認識することができないという欠点があ
った。

【０００５】このような問題を解決するためのものとし
て、特開平６−２７３８６号公報には、スポット走査に
使用する光源をそのまま目視観察に使用することのでき
る走査型光学顕微鏡が開示されている。

【０００６】図７は、従来の走査型光学顕微鏡の光学系
の構成を示す図である。同図に示すように、この走査型
光学顕微鏡は、レーザ光源１から出射したレーザビーム
のビーム径を所定径に拡大するビームエクスパンダー２
を備えており、このビームエクスパンダー２により所定
径に拡大されたレーザビームは、コレクタレンズ３によ
り平行光束に変換される。

【０００７】コレクタレンズ３は、光路に対して着脱自
在に設けられた第１のスライダー４に保持されている。
この第１のスライダー４には、コレクタレンズ３により
平行光束とされたレーザビームを第１の光路側へ反射さ
せる反射ミラー５が固定されている。

【０００８】また、スキャナー６に近接する光源側の光
路上には、第２のスライダー７が光路に対して挿脱自在
に設けられている。この第２のスライダー７には、反射
ミラー８が固定されている。

【０００９】この反射ミラー８は、第２のスライダー７
が光路に配置された状態のときに、第１のスライダー４
からのレーザビームをスキャナー６側へ反射させるとと
もに、スキャナー６からの光を第１の光路側へ反射させ
ている。すなわち、上記第１のスライダー４及び第２の
スライダー７により光路選択手段が構成される。

【００１０】そして、光路上に配置された第１のスライ
ダー４と第２のスライダー７とからのレーザビームを、
第１の光路上に配置された固定ミラー９、１０により光
学的に結合する。また、固定ミラー９、１０間の光路上
には、ダイクロイックミラー１１が配置されており、第
２のスライダー７から入射する蛍光を取り出している。

【００１１】一方、レーザ光源１とスキャナー６との間
の光路上であって、第１のスライダー挿入位置から所定
距離だけ離れたところに、ビーム径が大きく拡大された
レーザビームを平行光束に変換するコレクタレンズ１２
が配置されている。

【００１２】このコレクタレンズ１２は、第１のスライ
ダー４が光路上に挿入されていないときに、上記ビーム
エクスパンダー２よりも倍率の大きなビームエクスパン
ダー２′の一部を構成している。

【００１３】また、コレクタレンズ１２と同じ大きさの
開口を有するコレクタレンズ１３が同一光路上のスキャ
ナー側に配置されており、コレクタレンズ１３により大
きなビーム径に拡大されたレーザビームをスキャナー６
上に集光させている。

【００１４】さらに、瞳投影レンズ１４と対物レンズ１
５との間の光路には、観察光路プリズム１６が挿脱可能
になっており、この観察光路プリズム１６の反射面は、
ダイクロイック面となっている。なお、この観察光路プ
リズム１６の反射面は、第１の光路に配置されたダイク
ロイックミラー１１と同一特性のものとする。

【００１５】観察光路プリズム１６で分離された蛍光
は、吸収フィルタ１７を介して、蛍光観察像として取り
出されるようになっている。この吸収フィルタ１７は、
光電子倍増管１８の手前に配置された吸収フィルタ１９
と同一特性を有するものとなっている。

【００１６】標本を光走査して蛍光観察像を得る場合
は、第１、第２のスライダー４、７を光路上に挿入する
とともに、観察光路プリズム１６を光路から脱して図８
に示すような光学系とする。

【００１７】この場合、レーザ光源１から出射したレー
ザ光は、ビームエクスパンダー２を通り、励起フィルタ
２０、コレクタレンズ３によって、任意径ならびに任意
波長の平行光束となる。

【００１８】そして、ミラー５、８、９、１０によっ
て、平行光束を保ちながら、スキャナー６に導光され、
瞳レンズ４、及び対物レンズ１５により走査用のスポッ
ト光となる。

【００１９】この走査用のスポット光により得られた蛍
光像は、この光路を逆に進みダイクロイックミラー１１
から、スポット投影レンズ２１、標本面上の走査スポッ
トと共役な位置に設定されたピンホール２２、吸収フィ
ルタ１９を介して、光電子像倍管９に出力され電気信号
に変換された後に、画像として出力される。

【００２０】一方、蛍光観察像の最適なコントラストを
得るための設定条件を見つけるために目視観察をする場
合には、第１、第２のスライダー４、７を光路から脱
し、観察光路プリズム１６を光路内に挿入し、図９に示
すような光学系とする。

【００２１】第１のスライダー４を光路から脱すること
により、ビームエクスパンダー２′が構成される。この
ビームエクスパンダー２′は、第１の光路を選択した場
合に比べて、拡大率が大きくなっている。

【００２２】したがって、レーザ光源１からのレーザビ
ームは、太いビーム径に変換される。このレーザビーム
は、コレクタレンズ１３によってスキャナー６の光軸上
に集光してスポットを形成する。

【００２３】スキャナー６にて反射したレーザビーム
は、瞳投影レンズ１４により、観察光路プリズム１６の
ダイクロイック面を通った後、対物レンズ１５の瞳面に
収束する。

【００２４】対物レンズ１５の瞳面に収束したレーザビ
ームは、対物レンズ１５で平行光束にされて標本Ｏに入
射する。その結果、標本Ｏは観察視野の光束径に応じた
領域が照明される。

【００２５】そして、標本Ｏが発する蛍光は、観察光路
プリズム１６のダイクロイックとなっている反射面によ
って分離され、吸収フィルタ１７を透過した蛍光像が目
視観察される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構成の走査型光学顕微鏡においては、スポット走
査に使用するレーザ光源１を、そのまま目視観察にも利
用するために、第１、第２のスライダー４、７、観察光
路プリズム１６を光路から挿脱することが必要である。
そのため、光路選択時の操作箇所が多く、その操作が複
雑になってしまうという問題があった。

【００２７】また、複数の光学機器を操作するために、
光学機器の取付位置がずれる場合があり、精度上の問題
が生ずる場合があった。さらに、第１、第２のスライダ
ー４、７を光路上に挿脱し、且つ異なる光路を構成する
ことから走査型光学顕微鏡の構成が複雑となりコストが
高くなってしまうという問題もあった。

【００２８】さらに、対物レンズ１５の照野を大きくす
るためには、瞳投影レンズ１４の口径を大きくしなけれ
ばならないので、走査型光学顕微鏡の構成が大型化、且
つ高価になってしまうという問題もあった。

【００２９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、スポット光及び目視観察用の観察光を同一の光
源で併用することにより操作箇所を少なくし、全体を小
型化することのできる走査型光学顕微鏡を提供すること
を目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】従って、まず、上記目的
を達成するために請求項１に係る発明は、光源から出射
した光からスポット光を形成し、このスポット光にて標
本上を走査するための第１の光路を有する走査型光学顕
微鏡において、前記第１の光路における光を光ファイバ
ーにて導き、目視観察用の光源として前記標本に照射す
るための第２の光路と、前記第１の光路と前記第２の光
路とを切り替える光路切替手段とを具備したことを特徴
とする。

【００３１】また、請求項２に係る発明は、光源から出
射した光からスポット光を形成し、このスポット光にて
標本上を走査するための第１の光路を有する走査型光学
顕微鏡において、前記第１の光路における光のうち、所
定の光量の光を光ファイバーにて導き、目視観察用の光
源として前記標本に照射するための第２の光路と、前記
第２の光路に導かれる光の光量を決定する光量決定手段
とを具備したことを特徴とする。

【００３２】さらに、請求項３に係る発明は、光源から
出射した光からスポット光を形成し、このスポット光に
て標本上を走査するための第１の光路を有する走査型光
学顕微鏡において、前記第１の光路における光のうち、
所定の波長を有する光を光ファイバーにて導き、目視観
察用の光源として前記標本に照射するための第２の光路
と、前記第２の光路に導かれる光の波長を決定する波長
決定手段とを具備したことを特徴とする。

【００３３】請求項１に係る発明は、目視観察時に、光
路切替手段により、光源から出射した光からスポット光
を形成し、このスポット光にて標本上を走査するための
第１の光路から第１の光路における光を光ファイバーに
て導き、目視観察用の光源として前記標本に照射するた
めの第２の光路に切り替える。

【００３４】請求項２に係る発明は、光量決定手段にて
決定された第２の光路に導かれる光を光ファイバーにて
導き、目視観察用の光源として前記標本に照射するの
で、目視観察の場合の蛍光像の光量を変えることができ
る。

【００３５】請求項３に係る発明は、波長決定手段にて
決定された第２の光路に導かれる光を光ファイバーにて
導き、目視観察用の光源として前記標本に照射するの
で、最適な波長域で標本を観察することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 ＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る走査型光学顕微鏡の構成を示す図である。

【００３７】同図に示すように、レーザ光源３１の出射
光路上には、レーザ光源３１から出射したレーザ光のビ
ーム径を所定径に拡大するビームエクスパンダー３２が
設けられている。

【００３８】このビームエクスパンダー３２は、コレク
タレンズ３２ａ、ピンホール３２ｂ、コレクタレンズ３
２ｃを備えている。コレクタレンズ３２ａは、レーザ光
源３１から出射したレーザ光を集光するものであり、ピ
ンホール３２ｂは、コレクタレンズ３２ａの集光位置に
配置されており、コレクタレンズ３２ａによって集光さ
れたレーザ光を通過させる。また、コレクタレンズ３２
ｃは、ピンホール３２ｂを通過したレーザ光を平行光束
に変換する。

【００３９】ビームエクスパンダー３２によって平行光
束に変換されたレーザ光の光路上には、所定の分光特性
を有するダイクロイックミラー３３が配置されている。
このダイクロイックミラー３３にて反射したビームエク
スパンダー３２からのレーザ光の反射光路上には、ガル
バノミラーからなる光偏向器３４が配置されている。

【００４０】この光偏向器３４は、コントローラ３５に
よって、その偏向角度及び偏向速度が制御される。すな
わち、レーザ光により標本Ｏを走査しない非走査時にお
いては、光偏向器３４は、コントローラ３５によって、
ダイクロイックミラー３３からの反射光が、集光レンズ
３６を通して光ファイバー３７の入射端３７ａに導かれ
るように、その角度が制御される。

【００４１】光ファイバー３７の入射端３７ａは、集光
レンズ３６の略集光点位置に配置されており、集光レン
ズ３６によって集光されたレーザ光は、光ファイバー３
７内を進み、出射端３７ｂから出射する。

【００４２】光ファイバー３７の出射端３７ｂから出射
したレーザ光の光路上には、スペックル等のノイズを除
去するために、レーザ光のコヒーレンスを落とす位相拡
散板３８が配置されている。

【００４３】位相拡散板３８を通過したレーザ光の光路
上には、集光レンズ３９が配置されている。集光レンズ
３９を通過したレーザ光の光路上には、光路に対して挿
脱可能に構成されたダイクロイックミラー４０が配置さ
れている。

【００４４】このダイクロイックミラー４０は、目視観
察時、すなわち、光偏向器３４によってレーザ光が光フ
ァイバー３７に導かれている場合には、光路上に挿入さ
れている。

【００４５】集光レンズ３９を通過し、ダイクロイック
ミラー４０にて反射したレーザ光は、対物レンズ４１の
略瞳位置４１ａにて集光する。すなわち、光ファイバー
３７の出射端３７ｂが対物レンズ４１の略瞳位置４１ａ
に投影される。そして、瞳位置４１ａにて集光したレー
ザ光は、その後、対物レンズ４１にて略平行光に変換さ
れた後に標本Ｏに照射される。

【００４６】標本Ｏからの蛍光は、対物レンズ４１、ダ
イクロイックミラー４０を通過する。ダイクロイックミ
ラー４０を通過したのちの光路上には、結像レンズ４
２、瞳投影レンズ４４が配置されている。

【００４７】上記結像レンズ４２と瞳投影レンズ４４と
の間の光路上には、光路に対して挿脱可能に構成された
目視観察用プリズム４３が配置されており、結像レンズ
４２からの標本Ｏの蛍光は、この目視観察用プリズム４
３で反射されて結像されることにより標本Ｏの目視観察
が可能となる構成となっている。

【００４８】一方、レーザ走査顕微鏡として標本Ｏから
の蛍光を蛍光像として得る場合、光偏向器３４は、コン
トローラ３５によって、ダイクロイックミラー３３から
のレーザ光がリレーレンズ４５に導かれるよう、その偏
向角度が制御される。

【００４９】光偏向器３４により偏向されたダイクロイ
ックミラー３３からのレーザ光の光路上には、リレーレ
ンズ４５，４６が配置されている。そして、リレーレン
ズ４６を通過したレーザ光路上には、光偏向器３４によ
る偏向方向と直交する方向にレーザ光の走査を行なう光
偏向器４７が配置されている。

【００５０】そして、この光偏向器４７からのレーザ光
の光路上には、上述の瞳投影レンズ４４、結像レンズ４
２、対物レンズ４１が配置されている。標本Ｏからの蛍
光は、上記光路を逆に進み、ダイクロイックミラー３３
を通過した後、結像レンズ４８、ピンホール４９を通過
した後に光検出器５０にて検出される構成となってい
る。

【００５１】次に、上述の如く構成された走査型光学顕
微鏡の動作について説明する。まず、最初に標本Ｏの目
視観察を行なう場合について説明する。レーザ光源３１
から出射したレーザ光は、コレクタレンズ３２ａにて集
光された後に、ピンホール３２ｂを通過し、コレクタレ
ンズ３２ｃによって、平行光束に変換される。

【００５２】このビームエクスパンダー３２のコレクタ
レンズ３２ｃによって平行光束に変換されたレーザ光
は、ダイクロイックミラー３３にて反射した後に、光偏
向器３４に入射する。

【００５３】目視観察の場合、コントローラ３５によっ
て光偏向器３４は、ダイクロイックミラー３３からの反
射光が、集光レンズ３６を通して光ファイバー３７の入
射端３７ａに導かれるように制御されており、ダイクロ
イックミラー３３にて反射したレーザ光は、集光レンズ
３６にて集光された後に、光ファイバー３７の入射端３
７ａに導かれる。

【００５４】光ファイバー３７の入射端３７ａに導かれ
たレーザ光は、光ファイバー３７の内部を進みながら、
出射端３７ｂから出射する。この光ファイバー３７の出
射端３７ｂから出射したレーザ光は、位相拡散板３８を
通過することにより、そのコヒーレンスが落とされ後
に、集光レンズ３９を通過し、光路に挿入されたダイク
ロイックミラー４０にて反射され、対物レンズ４１の瞳
位置４１ａに集光する。

【００５５】その後、対物レンズ４１にて略平行光に変
換された後に標本Ｏに照射される。標本Ｏからの蛍光
は、対物レンズ４１、ダイクロイックミラー４０、結像
レンズ４２を通過した後に、光路に対して挿入された目
視観察用プリズム４３にて反射された後に、結像して蛍
光像が目視観察される。

【００５６】次に、レーザ走査顕微鏡として標本Ｏから
の蛍光を蛍光像として得る場合の動作について説明す
る。レーザ光源３１から出射したレーザ光は、ビームエ
クスパンダー３２によって平行光に変換された後、ダイ
クロイックミラー３３にて反射される。このダイクロイ
ックミラー３３にて反射したレーザ光は、コントローラ
３５によって、ダイクロイックミラー３３からのレーザ
光がリレーレンズ４５に導かれるよう、その偏向角度が
制御された光偏向器３４によって、角度走査が行なわれ
る。

【００５７】この光偏向器３４によって、角度走査が行
なわれたレーザ光は、リレーレンズ４５，４６を通過し
た後、光偏向器４７に入射する。光偏向器４７は、入射
したレーザ光を光偏向器３４の走査方向と直交する方向
にレーザ光を走査する。

【００５８】レーザ走査顕微鏡として用いる場合、目視
観察用プリズム４３及びダイクロイックミラー４０は、
光路上から外されており、光偏向器４７にて走査された
レーザ光は、瞳投影レンズ４４、結像レンズ４２によっ
て、対物レンズ４１の略瞳位置４１ａに投影される。光
偏向器３４，４７と、対物レンズ４１の瞳位置４１ａと
は光学的に共役なので、対物レンズ４１にて集光された
スポット光は標本Ｏ上を二次元走査することになる。

【００５９】そして、標本Ｏからの蛍光は、上記光路を
逆に進み、ダイクロイックミラー３３を通過した後、結
像レンズ４８、ピンホール４９を通過した後に光検出器
５０にて検出される。

【００６０】なお、上述の実施の形態の説明において
は、レーザ走査及び目視観察に用いる場合に、コントロ
ーラ３５により、光偏向器３４を制御する場合について
説明したが、他の制御を行なうこともできる。

【００６１】例えば、コントローラ３５に、光偏向器３
４の角度を、レーザ光が光ファイバー３７に入射しない
位置であって、且つリレーレンズ４５の有効径に入らな
い位置に制御する機能を持たせる。すなわち、レーザ光
源３１からのレーザ光を遮断するよう光偏向器３４の制
御を行なうモードを付加する。

【００６２】このような機能をコントローラ３５に付加
することにより、標本Ｏを目視観察が必要でなくなった
場合に、このレーザ光を遮断するモードにすることで、
レーザ光によって標本Ｏが遜色することを防止すること
ができる。

【００６３】したがって、本実施の形態にかかる走査型
光学顕微鏡によれば、切替機構に光偏向器３４を共有
し、切替のために新たな機構を設けていないので、走査
型光学顕微鏡の全体を小型化することができ、且つコス
トを低減することができる。

【００６４】また、光偏向器３４にガルバノミラーを使
用していることから、高速に目視観察と走査レーザ顕微
鏡観察を切り替えることができる。 ＜第２の実施の形態＞図２は、本発明の第２の実施の形
態に係る走査型光学顕微鏡の構成を示す図である。な
お、図１と同一部分には、同一符号を付し、その説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００６５】同図に示すように、本実施の形態にかかる
走査型光学顕微鏡の特徴は、ミラー５１ａと目視観察用
プリズム４３とを一体的に構成したキューブ５１を設け
たことにある。

【００６６】このキューブ５１は、瞳投影レンズ４４と
結像レンズ４２との間の光路上に挿脱可能に構成されて
いる。また、瞳投影レンズ４４を通過し、ミラー５１ａ
にて反射したレーザ光の瞳投影レンズ４４の集光位置に
は、光ファイバー３７の入射端３７ａが配置されてい
る。

【００６７】レーザ光の非走査時には、図２に示すよう
に、光偏向器３４の角度は、ダイクロイックミラー３３
からの反射光をリレーレンズ４５に偏向するような角
度、光偏向器４７の角度は、リレーレンズ４６からの光
を瞳投影レンズ４４に偏向するような角度に制御されて
いる。

【００６８】このような構成を採用した走査型顕微鏡に
おいては、目視観察時にキューブ５１を光路上に挿入す
ることにより、瞳投影レンズ４４を通過したレーザ光
は、キューブ５１内のミラー５１ａにて反射し、その集
光位置に配置された光ファイバー３７の入射端３７ａよ
り入射する。

【００６９】そして、この光ファイバー３７内に入射し
たレーザ光は、出射端３７ｂから出射し、位相拡散板３
８を通過することにより、そのコヒーレンスが落とされ
後に、集光レンズ３９を通過し、光路に挿入されたダイ
クロイックミラー４０にて反射され、対物レンズ４１の
瞳位置４１ａに集光する。

【００７０】その後、対物レンズ４１にて略平行光に変
換された後に標本Ｏに照射される。標本Ｏからの蛍光
は、対物レンズ４１、ダイクロイックミラー４０、結像
レンズ４２を通過した後に、光路に対して挿入された目
視観察用プリズム４３にて反射された後に、結像して蛍
光像が目視観察される。

【００７１】したがって、本実施の形態の走査型光学顕
微鏡によれば、上述の第１の実施の形態の走査型顕微鏡
と同様の効果を得ることができる。また、瞳投影レンズ
４４が光ファイバー３７への集光レンズとして働くこと
から、特に、集光レンズを設ける必要がなく、その結
果、走査型光学顕微鏡を安価に構成することができる。 ＜第３の実施の形態＞図３は、本発明の第３の実施の形
態に係る走査型光学顕微鏡の構成を示す図である。な
お、図１と同一部分には、同一符号を付し、その説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００７２】一般に、走査型光学顕微鏡においては、標
本Ｏの最適な照明光を得るために、何枚かのＮＤフィル
タを選択することができるように、フィルタターレット
が設けられている。

【００７３】本実施の形態にかかる走査型光学顕微鏡の
特徴は、光偏向器３４によって、レーザ光の偏向角度を
制御するのではなく、ＮＤフィルタ等を備えたフィルタ
ターレット６１をコントローラ３５によって回転制御す
ることにより、レーザ光の偏向角度を制御することにあ
る。

【００７４】同図に示すように、本実施の形態の走査型
光学顕微鏡は、透過率の異なる複数の反射型ＮＤフィル
タ、ミラー、空穴等の光学素子６２が光路に対して所定
角度だけ傾くように、フィルタターレット６１がビーム
エクスパンダー３２とダイクロイックミラー３３との間
の光路上に配置されている。

【００７５】フィルタターレット６１は、円状であっ
て、周縁に所定間隔を存して、複数のＮＤフィルタ、ミ
ラー、空穴が配置されており、コントローラ３５からの
回転制御信号によって、回転軸ｘを中心に回転制御され
る構成となっている。

【００７６】上記ＮＤフィルタは、反射型のものであっ
て、フィルタターレット６１は、 の４段階で構成されている。

【００７７】これらが、コントローラ３５によって回転
制御されて、光路中に挿入されると、光ファイバー３７
へ入射する光量は、 ファイバー入射光量 １． 空穴 ０％ ２． ５０％透過ＮＤフィルタ ５０％ ３． １０％透過ＮＤフィルタ ９０％ ４． ミラー １００％ となる。

【００７８】光路上に挿入された光学素子６２にて反射
したレーザ光の反射光路上には、集光レンズ３６が配置
されており、この集光レンズ３６にて集光されたレーザ
光の略集光点には、光ファイバー３７の入射端３７ａが
配置されている。

【００７９】いま、コントローラ３５によって、フィル
タターレット６１を回転制御して１０％透過ＮＤフィル
タを光路上に挿入した場合、ビームエクスパンダー３２
にて平行光束に変換されたレーザ光のうち、９０％のレ
ーザ光がＮＤフィルタにて反射する。このＮＤフィルタ
にて反射したレーザ光は、集光レンズ３６によって集光
された後に、光ファイバー３７の入射端３７ａに導かれ
る。

【００８０】光ファイバー３７の入射端３７ａに導かれ
たレーザ光は、光ファイバー３７の内部を進みながら、
出射端３７ｂから出射する。この光ファイバー３７の出
射端３７ｂから出射したレーザ光は、位相拡散板３８を
通過することにより、そのコヒーレンスが落とされ後
に、集光レンズ３９を通過し、光路に挿入されたダイク
ロイックミラー４０にて反射され、対物レンズ４１の瞳
位置４１ａに集光する。

【００８１】その後、対物レンズ４１にて略平行光に変
換された後に標本Ｏに照射される。標本Ｏからの蛍光
は、対物レンズ４１、ダイクロイックミラー４０、結像
レンズ４２を通過した後に、光路に対して挿入された目
視観察用プリズム４３にて反射された後に、結像して蛍
光像が目視観察される。

【００８２】したがって、本実施の形態の走査型光学顕
微鏡によれば、コントローラ３５によって、フィルタタ
ーレット６１を回転制御することにより、目視観察の場
合の蛍光像の光量を変化させることができる。

【００８３】また、フィルタターレット６１を切替装置
として共有しているので、切り替えのために新たな機構
を設けることなく、装置全体を小型、且つ安価にするこ
とができる。 ＜第４の実施の形態＞図４は、本発明の第４の実施の形
態に係る走査型光学顕微鏡の構成を示す図である。な
お、図３と同一部分には、同一符号を付し、その説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００８４】レーザ光源３１は、クリプトンアルゴンレ
ーザのようなマルチラインレーザ（発振波長４８８，５
６８，６４７［ｎｍ］）であって、フィルタターレット
６１は、以下に示す波長の光を通すような複数のレーザ
ラインフィルタ（干渉フィルタ）７２で構成されてい
る。

【００８５】１． ４８８ ［ｎｍ］ ２． ５６８ ［ｎｍ］ ３． ６４７ ［ｎｍ］ ４． ４８８／５６８ ［ｎｍ］ ５． ４８８／６４７ ［ｎｍ］ ６． ５６８／６４７ ［ｎｍ］ 従って、レーザラインフィルタ７２にて反射し、光ファ
イバー３７の入射端３７ｂに導かれるレーザ光の波長
は、以下のようになる。

【００８６】１． ５６８／６４７ ［ｎｍ］ ２． ４８８／６４７ ［ｎｍ］ ３． ４８８／５６８ ［ｎｍ］ ４． ６４７ ［ｎｍ］ ５． ５６８ ［ｎｍ］ ６． ４８８ ［ｎｍ］ 例えば、４８８［ｎｍ］の波長のレーザ光にて標本Ｏを
励起して目視観察を行ないたい場合、６番のレーザライ
ンフィルタ７２が光路上に配置されるように、コントロ
ーラ３５によって、フィルタターレット６１の回転制御
を行えば良い。

【００８７】また、２番又は３番のレーザラインフィル
タ７２を光路中に挿入するとともに、図４に示すよう
に、４８８［ｎｍ］の波長のみを通過させる波長選択フ
ィルタ７１を集光レンズ３９とダイクロイックミラー４
０との間の光路上に挿入しても、４８８［ｎｍ］の波長
のレーザ光にて標本Ｏを励起することができる。

【００８８】さらに、フィルタターレット６１にミラー
を加え、すべての波長のレーザ光（４８８，５６８，６
４７［ｎｍ］）を光ファイバー３７に入射させて、波長
選択フィルタ７１によって波長を選択するような構成で
あっても良い。

【００８９】なお、本実施の形態の走査型光学顕微鏡
は、マルチラインレーザを使用した場合にのみ限定され
るものではなく、発振波長の異なる複数のレーザ光を合
成した場合にも適用することができることは言うまでも
ない。

【００９０】したがって、本実施の形態に係る走査型光
学顕微鏡においては、レーザラインフィルタ７２を選択
的に光路上に挿入することにより、最適な波長域のレー
ザ光で標本Ｏを目視観察をすることができる。 ＜第５の実施の形態＞図５は、本発明の第５の実施の形
態に係る走査型光学顕微鏡の構成を示す図である。な
お、図１と同一部分には、同一符号を付し、その説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００９１】本実施の形態の走査型光学顕微鏡の特徴
は、ビームエクスパンダー３２とダイクロイックミラー
３３との間の光路上に、回転軸Ｘを中心に回転可能なシ
ャッター８１を設けたことにある。

【００９２】このシャッター８１は、コントローラ３５
により回転軸Ｘを中心に回転可能に制御されるような構
成となっており、レーザ光の走査時には、光路をＯＰＥ
Ｎ、非走査時には光路をＣＬＯＳＥするような制御が行
なわれる。

【００９３】シャッター８１のレーザ光源３１側の表面
の一部分８１ａには、部材に高反射率の表面処理が施さ
れており、シャッター８１が光路に挿入されている場
合、すなわち、シャッター８１がＣＬＯＳＥの状態の場
合には、ビームエクスパンダー３２からの平行光は、こ
の表面処理が施されている部分８１ａにて反射し、この
反射光は集光レンズ３６にて集光された後に、光ファイ
バー３７の入射端３７ａに導かれる。

【００９４】光ファイバー３７の入射端３７ａに導かれ
たレーザ光は、光ファイバー３７の内部を進みながら、
出射端３７ｂから出射する。この光ファイバー３７の出
射端３７ｂから出射したレーザ光は、位相拡散板３８を
通過することにより、そのコヒーレンスが落とされ後
に、集光レンズ３９を通過し、光路に挿入されたダイク
ロイックミラー４０にて反射され、対物レンズ４１の瞳
位置４１ａに集光する。

【００９５】その後、対物レンズ４１にて略平行光に変
換された後に標本Ｏに照射される。標本Ｏからの蛍光
は、対物レンズ４１、ダイクロイックミラー４０、結像
レンズ４２を通過した後に、光路に対して挿入された目
視観察用プリズム４３にて反射された後に、結像して蛍
光像が目視観察される。

【００９６】なお、上述の実施の形態の説明において
は、シャッター８１のレーザ光源３１側の表面部材に高
反射率の表面処理を施す場合について説明したが、シャ
ッター８１は、ミラーを装着するようにして構成しても
よい。

【００９７】また、シャッター８１は、新たに設ける必
要はなく、既に、走査型顕微鏡において使用されている
シャッターを使用してもよい。従って、本実施の形態の
走査型光学顕微鏡によれば、コントローラ３５によっ
て、レーザ走査時、非走査時に同期して、シャッター８
１をＯＰＥＮ、ＣＬＯＳＥするだけなので、走査型顕微
鏡の構成を簡素化することができる。 ＜第６の実施の形態＞上述の第１〜第５の実施の形態に
係る走査型光学顕微鏡においては、目視観察のために落
射照明光を利用しているが、透過照明光を利用しても良
い。

【００９８】図６は、本発明の第６の実施の形態に係る
走査型光学顕微鏡の構成を示す図である。なお、図１及
び図３と同一部分には、同一符号を付し、その説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００９９】同図に示すように、本実施の形態の走査型
光学顕微鏡は、上述の第１の実施の形態において述べた
落射照明による目視観察系と、透過照明による目視観察
系とを備えている。

【０１００】ビームエクスパンダー３２とダイクロイッ
クミラー３３との間の光路上には、上述の第３の実施の
形態において述べたコントローラ３５によって制御さ
れ、透過率の異なる複数の光学素子６２を備えたフィル
タターレット６１が設けられている。

【０１０１】光路上に挿入された反射型のＮＤフィル
タ、ミラーにて反射したレーザ光の反射光路上には、集
光レンズ９０が配置されており、この集光レンズ９０に
て集光されたレーザ光の略集光点には、光ファイバー９
１の入射端９１ａが配置されている。

【０１０２】光ファイバー９１の入射端９１ａに導かれ
たレーザ光は、光ファイバー９１の内部を進みながら、
出射端９１ｂから出射する。この光ファイバー９１の出
射端９１ｂは、コンデンサーレンズ９２の略焦点位置に
配置されており、出射端９１ｂから出射したレーザ光
は、コンデンサーレンズ９２によって平行光に変換され
た後、標本Ｏに照射される。

【０１０３】標本Ｏからの蛍光は、対物レンズ４１、ダ
イクロイックミラー４０、結像レンズ４２を通過した後
に、光路に対して挿入された目視観察用プリズム４３に
て反射された後に、結像して蛍光像が目視観察される。

【０１０４】なお、本実施の形態においては、上述の第
１の実施の形態の目視観察系と第３の実施の形態のＮＤ
フィルタ、ミラー、空穴を備えたフィルタターレット６
１との組み合わせについて説明したが、この組み合わせ
に限定されず他の組み合わせも可能であることはいうま
でもない。

【０１０５】したがって、本実施の形態の走査型光学顕
微鏡によれば、上述の第１の実施の形態の走査型光学顕
微鏡の効果に加え、コントローラ３５によって、光偏向
器３４及びフィルタターレット６１を制御することによ
り、目視観察において、透過・落射照明のいずれか一
方、又は透過・落射の同時照明を行なうことができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
スポット光及び目視観察用の観察光を同一の光源で併用
することにより操作箇所を少なくし、走査型光学顕微鏡
の全体を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る走査型光学顕
微鏡の構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る走査型光学顕
微鏡の構成を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る走査型光学顕
微鏡の構成を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係る走査型光学顕
微鏡の構成を示す図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係る走査型光学顕
微鏡の構成を示す図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態に係る走査型光学顕
微鏡の構成を示す図である。

【図７】従来の走査型光学顕微鏡の光学系の構成を示す
図である。

【図８】レーザ光走査時の走査型光学顕微鏡の光学系の
構成を示す図である。

【図９】目視観察時の走査型光学顕微鏡の光学系の構成
を示す図である。

【符号の説明】

３１…レーザ光源、３２…ビームエクスパンダー、３３
…ダイクロイックミラー、３４…光偏向器、３５…コン
トローラ、３６…集光レンズ、３７…光ファイバー、３
７ａ…入射端、３７ｂ…出射端、３８…位相拡散板、３
９…集光レンズ、４０…ダイクロイックミラー、４１…
対物レンズ、４１ａ…瞳位置、４２…結像レンズ、４３
…目視観察用プリズム、４４…瞳投影レンズ、４５…リ
レーレンズ、４６…リレーレンズ、４７…光偏向器、４
８…結像レンズ、４９…ピンホール、５０…光検出器、
５１…キューブ、５１ａ…ミラー、６１…フィルタター
レット、６２…光学素子、７１…波長選択フィルタ、７
２…レーザラインフィルタ、８１…シャッター、９０…
集光レンズ、９１…光ファイバー、９２…コンデンサー
レンズ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射した光からスポット光を形
   成し、このスポット光にて標本上を走査するための第１
   の光路を有する走査型光学顕微鏡において、 前記第１の光路における光を光ファイバーにて導き、目
   視観察用の光源として前記標本に照射するための第２の
   光路と、 前記第１の光路と前記第２の光路とを切り替える光路切
   替手段とを具備したことを特徴とする走査型光学顕微
   鏡。
2. 【請求項２】 光源から出射した光からスポット光を形
   成し、このスポット光にて標本上を走査するための第１
   の光路を有する走査型光学顕微鏡において、 前記第１の光路における光のうち、所定の光量の光を光
   ファイバーにて導き、目視観察用の光源として前記標本
   に照射するための第２の光路と、 前記第２の光路に導かれる光の光量を決定する光量決定
   手段とを具備したことを特徴とする走査型光学顕微鏡。
3. 【請求項３】 光源から出射した光からスポット光を形
   成し、このスポット光にて標本上を走査するための第１
   の光路を有する走査型光学顕微鏡において、 前記第１の光路における光のうち、所定の波長を有する
   光を光ファイバーにて導き、目視観察用の光源として前
   記標本に照射するための第２の光路と、 前記第２の光路に導かれる光の波長を決定する波長決定
   手段とを具備したことを特徴とする走査型光学顕微鏡。