JP2000098250A - 落射蛍光顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、操作性がよく、構成がシンプルで安
価な補正レンズを用いて励起を切れ換えたときの波長に
よる収差及び同焦を補正する。 【解決手段】蛍光フィルタユニット２２の励起フィルタ
２３側又は吸収フィルタ２５側のいずれか一方又は両方
の光軸上に色収差の補正のための第１又は第２の補正レ
ンズ２７、２８を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起フィルタ、ダ
イクロイックミラー及び吸収フィルタにより構成される
蛍光フィルタユニットを選択的に挿脱して励起切り換え
を行うようにした落射蛍光顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に蛍光顕微鏡は、特定の波長域の
光を励起光として標本に照射し、この標本から発する蛍
光を観察するもので、例えば医学や生物学の分野におい
て生物組織や細胞上で蛍光標識を施した蛋白、遺伝子な
どを検出する目的で広く使用されている。

【０００３】この蛍光顕微鏡には、特性の異なる複数の
蛍光フィルタユニットが備えられてている。この蛍光フ
ィルタユニットは、通常、励起フィルタ、ダイクロイッ
クミラー及び吸収フィルタを備えている。

【０００４】このような蛍光顕微鏡での標本の観察は、
光源から照明光が放射されると、この照明光は、蛍光フ
ィルタユニットの励起フィルタを透過することにより波
長選択が行われ、次にダイクロイックミラーによりさら
に波長選択され、この後に対物レンズにより蛍光色素で
染色された標本に照射され、その標本面で蛍光を発せさ
せる。

【０００５】この標本からの蛍光は、対物レンズにより
結像されるが、途中で蛍光フィルタユニットのダイクロ
イックミラーによって波長選択されて吸収フィルタを透
過する。この吸収フィルタを透過した蛍光は、上記対物
レンズの作用により結像面で結像し、この像が接眼レン
ズやテレビジョンカメラ等の観察部で観察されるものと
なる。

【０００６】実際の蛍光顕微鏡での観察では、標本或い
は蛍光色素によって標本に照射すべき最適な照明光（励
起光）及び標本から発する蛍光の波長が異なるので、こ
れら標本或いは蛍光色素に応じて最適な蛍光フィルタユ
ニットを光路上に切り換えて配置することが必要となっ
ている。

【０００７】図１０は例えば特公昭５６−１９６０５号
公報に記載されている蛍光フィルタユニットの切り換え
機構の構成図である。光軸に対して回転自在な支持体１
には、２つの蛍光フィルタユニット２、３がそれぞれ差
し替え可能に組み込まれている。これら蛍光フィルタユ
ニット２、３には、それぞれ励起フィルタ４、ダイクロ
イックミラー５及び吸収フィルタ６が備えられている。

【０００８】従って、このような蛍光フィルタユニット
の切り換え機構を蛍光顕微鏡に適用すれば、支持体１を
回転させることによって標本の蛍光励起波長領域に対応
した蛍光フィルタユニット２又は３を照明系の光路や観
察光学系の光路に配置できるものとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、蛍光顕微鏡での
観察では、標本を数種類の蛍光色素で染色する多重染色
が使用されるようになっている。この多重染色を利用し
て蛍光標識した遺伝子又はその一部を染色体中にあるＤ
ＮＡの中に潜り込ませ、これから遺伝子の位置を見た
り、染色体の形状を観察したりする研究が盛んに行われ
ている。その例として遺伝子の位置又は染色体の形状を
分かりやすくするために、同時に観察する多数の染色体
の蛍光像をはっきり区別できる色にする必要がある。こ
のために、波長が大きく異なる照明光で励起する蛍光色
素で同時に標本を染色することが多くなり、紫外領域か
ら赤外領域までの波長を含む照明光を使用し、又その波
長領域の蛍光像を観察することが多くなってきている。

【００１０】しかしながら、レンズなどの光学系を構成
する光学材料は、光の波長によって屈折率が異なるの
で、図１１に示すように物点７から波長の異なる光が発
生した場合、例えばレンズ８を通過すると、波長によっ
て異なる位置で結像してしまい、いわゆる色収差が生じ
てしまう。このために蛍光顕微鏡での観察では、照明光
の波長領域又は蛍光の波長領域が大きい場合、上記図１
０に示す蛍光フィルタユニットの切り換え機構を使用す
ると次のような問題が生じる。

【００１１】顕微鏡の照明系では、標本を均一に照明す
るために照明光の光源のアーク像を対物レンズの瞳位置
に結像するようにしているが、照明光の波長領域が大き
い場合、上記図１０に示す蛍光フィルタユニットを使用
すると各波長の光源のアーク像を対物レンズの瞳位置に
結像することができなくなり、その結果として励起切り
換えを行うと、波長によって標本に対してムラのある照
明となってしまう。

【００１２】又、顕微鏡の観察系では、標本の蛍光波長
領域が大きい場合、上記図１０に示す蛍光フィルタユニ
ットを使用すると各波長の蛍光像が結像位置に結像する
ことができなくなり、その結果として波長によって同焦
ズレが生じてしまい、ボケのある標本の蛍光像を結像し
てしまう。

【００１３】色収差は、顕微鏡光学系に補正レンズを設
けることによって補正できるものであり、例えば特開平
９−２８１３９９号公報にはその色補正の技術が開示さ
れている。図１２はかかる色補正技術を含む落射蛍光顕
微鏡の概略構成図であって、照明用の光源１０から放射
される照明光の光路上にダイクロイックミラー１１を配
置し、このダイクロイックミラー１１の反射光路側に標
本１２が配置されている。この標本１２から発せられる
蛍光のダイクロイックミラー１１の透過側には、プリズ
ム１３及び接眼レンズ１４が配置されている。そして、
ダイクロイックミラー１１の標本１２側には前方レンズ
群１５が配置されるとともに、ダイクロイックミラー１
１の接眼レンズ１４側には後方レンズ群１６が配置され
ている。

【００１４】このような構成であれば、光源１０から放
射された照明光は、ダイクロイックミラー１１で反射さ
れ、前方レンズ群１５を透過して標本１２に照射され、
蛍光を励起する。この標本１２の蛍光像は、前方レンズ
群１５からダイクロイックミラー１１、後方レンズ群１
６を透過して結像位置で結像される。

【００１５】このような落射蛍光顕微鏡であれば、前方
レンズ群１５を介して収差を含んだ光線を後方レンズ群
１６によって補正できるものとなっている。しかしなが
ら、光源１０に対して収差の補正手段がないので、光源
１０の波長領域が大きい場合、励起を切り換えると、照
明ムラが発生してしまう。

【００１６】又、前方レンズ群１５によって生じた収差
を補正するために、後方レンズ群１６を収差の補正レン
ズとして使用しているが、蛍光の波長領域が大きい場
合、同一の補正レンズ（前方レンズ群１５、後方レンズ
群１６）で全ての波長に対して収差を補正するため、補
正レンズを複数枚のレンズで構成する必要があり、設計
が難しくなるとともにコストがかかり、実際に完全に収
差を補正することは難しい。

【００１７】そこで本発明は、操作性がよく、構成がシ
ンプルで安価な補正レンズを用いて励起を切り換えたと
きの波長による収差及び焦点位置のずれを補正できる落
射蛍光顕微鏡を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、励起
フィルタ、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタによ
り構成される蛍光フィルタユニットが選択的に挿脱され
て励起切り換えが行われ、かつ照明系からの照明光を励
起フィルタからダイクロイックミラー、対物レンズを通
して標本に照射し、この標本から発する蛍光を対物レン
ズからダイクロイックミラー、吸収フィルタを通して観
察光学系に導く落射蛍光顕微鏡において、蛍光フィルタ
ユニットの励起フィルタ側又は吸収フィルタ側のいずれ
か一方又は両方の光軸上に配置され、少なくとも色収差
を補正する補正光学系、を備えた落射蛍光顕微鏡であ
る。

【００１９】請求項２によれば、請求項１記載の落射蛍
光顕微鏡において、蛍光フィルタユニットの励起切り換
えに連動して補正光学系を、蛍光フィルタユニットの励
起フィルタ側又は吸収フィルタ側のいずれか一方又は両
方の光軸上に配置する連動機構を備えた。

【００２０】請求項３によれば、請求項１記載の落射蛍
光顕微鏡において、蛍光フィルタユニットの吸収フィル
タ側に補正光学系を配置し、かつ照明系に照明光の像を
変倍するための光学レンズと、この光学レンズを蛍光フ
ィルタユニットの励起切り換えに連動して光軸方向に移
動させる駆動手段とを備えた。

【００２１】

【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。図１は落射蛍光
顕微鏡の構成図である。照明用の光源２０は、標本１２
を照明するもので、紫外から赤外までの波長領域を含ん
だ照明光を放射するものとなっている。この光源２０か
ら放射される照明光の光路上には、この光源２０からの
照明光を集光して光源２０のアーク像を結像させる光学
系２１を介して蛍光フィルタユニット２２が配置されて
いる。

【００２２】この蛍光フィルタユニット２２は、フィル
タセットすなわち励起フィルタ２３、ダイクロイックミ
ラー２４及び吸収フィルタ２５を備えたもので、観察光
学系の光軸２６に対して挿脱されるものとなっている。

【００２３】この蛍光フィルタユニット２２の励起フィ
ルタ２３側には、第１の補正レンズ２７が設けられると
ともに、吸収フィルタ２５側には、第２の補正レンズ２
８が設けられている。これら第１及び第２の補正レンズ
２７、２８は、共に色収差を補正するための補正光学系
として作用するものであり、凸レンズの働きをするレン
ズ群から成っている。なお、これら第１及び第２の補正
レンズ２７、２８は、それぞれ蛍光フィルタユニット２
２に対して各レンズ枠２９、３０を用いて取り付けられ
ている。

【００２４】そして、ダイクロイックミラー２４の反射
光路側には、対物レンズ３１を介して標本１２が配置さ
れるようになっている。なお、対物レンズ３１のダイク
ロイックミラー２４側には、対物レンズ３１の瞳位置３
１ａがある。

【００２５】又、標本１２から発生される蛍光のダイク
ロイックミラー２４の透過光路側には、プリズム１３が
配置され、このプリズム１３の接眼光路上に接眼レンズ
１４が配置されるとともに、写真光路上に写真装置又は
ＴＶ（テレビジョン）装置３２が配置されている。

【００２６】ここで、実際の蛍光フィルタユニット２２
の支持について図２に示す蛍光フィルタユニット２２の
支持機構の構成図を参照して説明する。支持体４０は、
円板状に形成されて軸４１を中心として矢印イ方向に回
転自在に設けられている。この支持体４０の円周方向に
は、複数の蛍光フィルタユニット２２、例えば８つの蛍
光フィルタユニット２２−１〜２２−８が取り付けられ
ている。これら蛍光フィルタユニット２２−１〜２２−
８は、それぞれ物理的に異なるフィルタセット（励起フ
ィルタ２３、ダイクロイックミラー２４及び吸収フィル
タ２５）を備えたもので、支持体４０の回転によって所
望の蛍光フィルタユニット２２−１〜２２−８を選択的
に観察光学系の光軸２６に挿脱でき、励起の切り換えが
できるものとなっている。

【００２７】例えば、蛍光フィルタユニット２２−１
は、波長６００ｎｍ〜８００ｎｍの可視から近赤外の波
長領域の照明光を励起光として使用し、かつ波長７００
ｎｍ〜８００ｎｍまでの近赤外領域の蛍光像を結像して
観察する場合に観察光学系の光軸２６に挿入されるもの
であり、又、蛍光フィルタユニット２２−８は、波長３
００ｎｍ〜６００ｎｍまでの紫外から可視領域の照明光
を励起光として使用し、かつ波長４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍまでの可視領域の蛍光像を結像して観察する場合に観
察光学系の光軸２６に挿入されるものとなっている。さ
らに、蛍光フィルタユニット２２−７は、波長６００ｎ
ｍ〜８００ｎｍの可視から近赤外の波長領域の照明光を
励起光として使用する場合に適用され、蛍光フィルタユ
ニット２２−６は、波長７００ｎｍ〜８００ｎｍまでの
近赤外領域の蛍光像を結像して観察する場合に適用され
る。

【００２８】図３は蛍光フィルタユニット２２−１の具
体的な断面図である。蛍光フィルタユニット２２−１の
ユニット本体４２には、上記の如く励起フィルタ２３、
ダイクロイックミラー２４及び吸収フィルタ２５が取り
付けられている。このユニット本体４２の励起フィルタ
２３側には、レンズ枠２９が取り付けられ、このレンズ
枠２９内に第１の補正レンズ２７が止め輪４３によって
取り付けられ、かつ吸収フィルタ２５側には、レンズ枠
３０が取り付けられ、このレンズ枠３０内に第２の補正
レンズ２８が止め輪４４によって取り付けられている。

【００２９】ここで、第１及び第２の補正レンズ２７、
２８の作用について図４を参照して説明すると、レンズ
が波長によって屈折率が異なるが、波長が長くなるにつ
れて屈折率が小さくなる。よって、互いに波長の短い光
線Ｑ₁ と波長の長い光線Ｑ₂とが結像レンズ４５を透過
すると、波長の短い光線Ｑ₁ と比較して波長の長い光線
Ｑ₂ は小さく曲がるようになる。この結果、同図の点線
に示すように波長の短い光線Ｑ₁ の物点４６の物点像４
７ａに比べ、波長の長い光線Ｑ₂ の物点像４７ｂの位置
は遠くなる。

【００３０】そこで、波長の短い光線Ｑ₁ の物点像４７
ａの像位置に合わせて焦点距離を計算した凸レンズの働
きをする第１及び第２の補正レンズ２７、２８を各光路
上に配置すれば、これら第１及び第２の補正レンズ２
７、２８を透過した光がある角度で曲がるので、波長の
短い光線Ｑ₁ の物点像４７ａの像位置に波長の長い光線
Ｑ₂ の物点像４７ｂを結像させることができる。

【００３１】この蛍光フィルタユニット２２−１では、
励起フィルタ２３側に第１の補正レンズ２７を配置し、
吸収フィルタ２５側に第２の補正レンズ２８を配置して
いるが、他の蛍光フィルタユニット２２−２〜２２−８
では、照明光の波長や蛍光の波長に応じて対応できるよ
うに第１の補正レンズ２７のみの配置であったり、第２
の補正レンズ２８のみの配置であったり、さらには第１
及び第２の補正レンズ２７、２８の両方の配置であった
りして各種用意されている。

【００３２】一般的に、対物レンズは、それ自体である
波長領域の範囲内において色収差が補正されている。従
って、使用する励起光の波長がこの領域外のときには励
起フィルタ側に補正レンズを配置し、又観察光（蛍光）
の波長がこの領域外のときには吸収フィルタ側に補正レ
ンズを配置するようにすればよい。例えば、対物レンズ
として波長３００ｎｍ〜６００ｎｍ程度の領域で色収差
が補正されたものを使用する場合、蛍光フィルタユニッ
ト２２−１では励起フィルタ側と吸収フィルタ側の両方
に、蛍光フィルタユニット２２−６では吸収フィルタ側
に、蛍光フィルタユニット２２−７では励起フィルタ側
に、それぞれ補正レンズを配置する。蛍光フィルタユニ
ット２２−８では補正レンズは不要である。

【００３３】次に上記の如く構成された顕微鏡の作用に
ついて説明する。光源２０から放射された照明光は、光
学系２１を透過して蛍光フィルタユニット２２、例えば
蛍光フィルタユニット２２−１の励起フィルタ２７を透
過することにより蛍光標本１２を励起するための波長の
光が選択され、この後にダイクロイックミラー２４によ
り対物レンズ３１側に反射される。そして、ダイクロイ
ックミラー２４で反射した光は、対物レンズ３１により
導かれて標本１２の面に到達し、蛍光を励起する。

【００３４】標本１２で励起された蛍光は、対物レンズ
３１によって結像位置で標本１２の蛍光像を結像する
が、その途中でダイクロイックミラー２４及び吸収フィ
ルタ２５を透過することにより波長が選択され、この選
択された波長の光のみが第２の補正レンズ２８を通して
結像位置に到達する。この光は、プリズム１３により２
方向に分岐され、その一方の光が接眼光路に入り、接眼
レンズ１４により標本像が肉眼観察できるものとなる。
又、他方の光が写真光路に入り、写真装置又はＴＶ装置
３２により標本像が観察又は記録される。

【００３５】ところが、光源２０のアーク像は、光学系
２１によって結像されるので、波長によって結像位置が
対物レンズ３１の瞳位置３１ａからずれることがある。
そこで照明系では、例えば波長６００ｎｍ〜８００ｎｍ
までの照明光を励起光として使用する場合、この波長に
対応する蛍光フィルタユニット２２すなわち蛍光フィル
タユニット２２−７を支持体４０の回転によって観察光
学系の光軸２６に挿入すれば、第１の補正レンズ２７が
励起フィルタ２３側の光路に挿入されるので、この第１
の補正レンズ２７によって波長による照明系の色収差が
補正され、その波長領域の光源２０の像を対物レンズ３
１の瞳位置３１ａで結像でき、標本１２に対してムラな
く照明できる。

【００３６】一方、観察光学系では、例えば波長７００
ｎｍ〜８００ｎｍまでの蛍光像を結像して観察する場
合、この波長に対応する蛍光フィルタユニット２２すな
わち蛍光フィルタユニット２２−６を支持体４０の回転
によって観察光学系の光軸２６に挿入すれば、第２の補
正レンズ２８が吸収フィルタ２５側の光路に挿入される
ので、この第２の補正レンズ２８によって波長による観
察光学系の色収差を補正して、その波長領域の蛍光像を
設計上の結像位置で結像でき、波長７００ｎｍ以下の蛍
光像との焦点位置のずれを補正できる。

【００３７】さらに、波長６００ｎｍ〜８００ｎｍの可
視から近赤外の波長領域の照明光を励起光として使用
し、かつ波長７００ｎｍ〜８００ｎｍまでの近赤外領域
の蛍光像を結像して観察する場合、蛍光フィルタユニッ
ト２２−１を支持体４０の回転によって観察光学系の光
軸２６に挿入すれば、第１の補正レンズ２７により波長
による照明系の色収差が補正されてその波長領域の光源
２０の像を対物レンズ３１の瞳位置３１ａで結像して標
本１２に対してムラなく照明ができ、これと共に第２の
補正レンズ２８により波長による観察光学系の色収差が
補正されてその波長領域の蛍光像を設計上の結像位置で
結像でき、波長７００ｎｍ以下の蛍光像との焦点位置の
ずれを補正できる。

【００３８】このように上記第１の実施の形態において
は、蛍光フィルタユニット２２の励起フィルタ２３側又
は吸収フィルタ２５側のいずれか一方又は両方の光軸上
に色収差の補正のための第１又は第２の補正レンズ２
７、２８を配置したので、励起切り換えと同時に第１の
補正レンズ２７を配置することで波長による照明系の色
収差を補正でき、その波長領域の光源２０の像を対物レ
ンズ３１の瞳位置３１ａで結像させて標本１２に対して
ムラない照明ができ、かつ第２の補正レンズ２８により
波長による観察光学系の色収差を補正できてその波長領
域の蛍光像を設計上の結像位置で結像させることができ
る。

【００３９】しかも、第１又は第２の補正レンズ２７、
２８を蛍光フィルタユニット２２のユニット本体４２に
一体的に設けたので、構成がシンプルで操作性よく、励
起を切り換えたときの色収差を補正できる。

【００４０】又、蛍光標本１２を観察するときの第１又
は第２の補正レンズ２７、２８の対応する波長領域が近
赤外だけなので、これら第１又は第２の補正レンズ（レ
ンズ群）２７、２８をシンプルに構成できる。

【００４１】さらに、各蛍光フィルタユニット２２−１
〜２２−８が回転自在な支持体４０に取り付けられてい
るので、励起の切り換えと同時に支持体４０を回転させ
て励起に対応する各蛍光フィルタユニット２２−１〜２
２−８を選択的に挿脱すればよく、容易に色収差が補正
できる。

【００４２】従って、波長領域の広い照明光で標本１２
の蛍光を励起する場合、どの波長の照明光でもムラなく
標本１２を照明でき、波長領域の広い蛍光像を結像して
観察するときに各波長の蛍光像の結像位置のずれを補正
できる。

【００４３】なお、上記第１の実施の形態は、次の通り
変形してもよい。上記第１の実施の形態では、第１又は
第２の補正レンズ２７、２８をそれぞれレンズ枠２９、
３０のねじ込みで蛍光フィルタユニット２２に一体的に
取り付けているが、図５に示すようにレンズ枠２９又は
３０の円周上に所定間隔で例えば３つのねじ穴５０〜５
２を形成し、これらねじ穴５０〜５２にそれぞれ各ねじ
５３〜５５をねじ込み、第１又は第２の補正レンズ２
７、２８の外周枠５６を支えるようにすれば、各ねじ５
３〜５５を回すことにより第１又は第２の補正レンズ２
７、２８の心を調整することができる。

【００４４】これにより、ネジやレンズ枠２９又は３０
の精度で光軸に対して第１又は第２の補正レンズ２７、
２８の心がずれたり、蛍光フィルタユニット２２ごとに
そのユニット本体４２のメカニカルな精度及び励起フィ
ルタ２３、ダイクロイックミラー２４及び吸収フィルタ
２５の精度にバラツキがあっても、第１又は第２の補正
レンズ２７、２８の心を光軸に対して調整でき、励起切
り換えによる標本１２の像の移動を無くすことができ
る。

【００４５】又、上記第１の実施の形態では、標本１２
への照明方法をケーラー照明を用いて説明したが、これ
に限らず例えば光学系２１の光軸方向に沿った移動で光
源２０のアーク像を標本１２の面に結像するような照明
方法、すなわちクリティカル照明で使用してもよい。

【００４６】又、上記第１の実施の形態では、紫外から
可視までの波長領域の光を基準にして近赤外領域の光に
よる色収差を第１又は第２の補正レンズ２７、２８によ
り補正するようにしたが、蛍光フィルタユニット２２の
個数や波長領域に限定せずに、全ての波長による色収差
を補正できる補正レンズを蛍光フィルタユニット２２に
固定するようにしてもよい。例えば、可視までの波長領
域の光を基準にして中赤外、遠赤外の光の色収差を補正
しても良いし、可視領域の光を基準にして紫外領域の光
と赤外領域の光の色収差を補正してもよい。ここで、紫
外領域の光による色収差を補正する場合、第１又は第２
の補正レンズ２７、２８は凹レンズの働きをするレンズ
群を使用するものとなる。

【００４７】又、蛍光フィルタユニット２２の支持機構
は、図６の構成図に示すように直線移動を行う支持機構
に代えてもよい。すなわち、板状の支持体６０は、例え
ば２つのガイド６１、６２に矢印ロ方向に直線移動自在
に設けられている。この支持体６０上には、複数の蛍光
フィルタユニット２２、例えば蛍光フィルタユニット２
２−１〜２２−３が設けられている。

【００４８】従って、支持体６０の直線移動によって所
望の蛍光フィルタユニット２２−１〜２２−３を選択的
に観察光学系の光軸２６に挿脱でき、励起の切り換えが
できるものとなる。

【００４９】このような直線移動の支持機構であれば、
支持機構全体を小さく構成できるようになる。なお、照
明系では、光学系２１の光軸方向への移動によって照明
光の波長による収差を補正し、光源２０の像を対物レン
ズ３１の瞳位置３１ａに結像させるようにすることもで
きる。 (2) 次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、落射蛍光顕微鏡の全体構成は、
上記図１乃至図３に示す上記第１の実施の形態とと同様
であり、ここでは相違する部分のみ説明する。

【００５０】図７は落射蛍光顕微鏡に用いる連動機構の
構成図である。この連動機構７０Ａは、各蛍光フィルタ
ユニット２２−１〜２２−８の励起切り換えに連動して
例えば第１の補正レンズ２７を、各蛍光フィルタユニッ
ト２２−１〜２２−８の例えば励起フィルタ２３側の光
軸上に配置する機能を有している。

【００５１】その具体的な構成を説明すると、第１の補
正レンズ２７は、スライダ７０に固定されている。この
スライダ７０は、ガイド７１、７２に取り付けられ、矢
印ハ方向に移動自在に設けられている。そして、このス
ライダ７０には、引っ張りバネ７３を介して固定されて
いる。

【００５２】又、スライダ７０にはピン７４が設けら
れ、このピン７４に対してレバー７５が摺動自在に取り
付けられている。すなわち、レバー７５は、略へ字状に
形成され、その一片側に長孔７６が形成され、この長孔
７６内にピン７４が嵌められている。又、このレバー７
５の他片側には、突起部７７が形成されるとともに回転
軸７８が設けられている。

【００５３】従って、レバー７５は、回転軸７８を中心
として回転自在に設けられ、通常は、引っ張りバネ７３
の引っ張り力によって図中点線に示す位置に移動され、
第１の補正レンズ２７を光軸から外すようになってい
る。

【００５４】一方、各蛍光フィルタユニット２２−１〜
２２−８には、そのフィルタセットの物理的な特性に応
じて色収差の補正の必要のあるものにそれぞれピン７
９、８０が設けられている。すなわち、ピン７９、８０
を設けた例えば各蛍光フィルタユニット２２−１、２２
−２は、色収差の補正のために第１の補正レンズ２７の
挿入を必要とするものである。

【００５５】従って、これら蛍光フィルタユニット２２
−１又は２２−２が励起切り換えにより観察光学系の光
軸に挿入されると、各ピン７９又は８０がレバー７５の
突起部７７に当接し、これによりレバー７５が引っ張り
バネ７３の引っ張り力に打ち勝って回転し、スライダ７
０を移動させて第１の補正レンズ２７を照明系の光軸に
挿入させるものとなっている。

【００５６】次に上記の如く構成された顕微鏡の作用に
ついて説明する。色収差を補正する必要のある波長領域
に対応する蛍光フィルタユニット２２、例えば蛍光フィ
ルタユニット２２−１が支持体４０の回転による励起切
り換えによって光軸に挿入されると、蛍光フィルタユニ
ット２２−１に設けられているピン７９がレバー７５の
突起部７７を押し込み、これによりレバー７５が引っ張
りバネ７３の引っ張り力に打ち勝って回転軸７８を中心
として回転する。このレバー７５の回転に応動してスラ
イダ７０が矢印ハ方向に直線移動し、第１の補正レンズ
２７が照明系の光軸に挿入される。

【００５７】これにより、光源２０から放射された照明
光は、光学系２１から第１の補正レンズ２７を透過し、
次に蛍光フィルタユニット２２−１の励起フィルタ２３
を透過することにより蛍光標本１２を励起するための波
長の光が選択され、この後にダイクロイックミラー２４
により対物レンズ３１側に反射され、さらに対物レンズ
３１により導かれて標本１２の面に到達し、蛍光を励起
する。

【００５８】この標本１２で励起された蛍光は、対物レ
ンズ３１からダイクロイックミラー２４及び吸収フィル
タ２５を透過することにより波長が選択され、この選択
された波長の光のみが第２の補正レンズ２８を通して結
像位置に到達する。そして、この光は、プリズム１３に
より２方向に分岐され、その一方の光が接眼光路に入
り、接眼レンズ１４により標本像が肉眼観察できるもの
となる。又、他方の光が写真光路に入り、写真装置又は
ＴＶ装置３２により標本像が観察又は記録される。

【００５９】一方、色収差を補正する必要としない蛍光
フィルタユニット２２、例えば蛍光フィルタユニット２
２−８が支持体４０の回転による励起切り換えによって
光軸に挿入されると、この蛍光フィルタユニット２２−
８にはピンが設けられていないことから、レバー７５
は、引っ張りバネ７３の引っ張り力によって引っ張られ
て回転し、このレバー７５の回転に応動してスライダ７
０が直線移動して第１の補正レンズ２７を照明系の光軸
から外す。

【００６０】以下、上記同様に、光源２０から放射され
た照明光は、光学系２１から励起フィルタ２７、ダイク
ロイックミラー２４、対物レンズ３１を通過して標本１
２の面に到達し、蛍光を励起する。

【００６１】この標本１２で励起された蛍光は、対物レ
ンズ３１からダイクロイックミラー２４、吸収フィルタ
２５、プリズム１３を通過し、接眼レンズ１４に導かれ
るとともに写真装置又はＴＶ装置３２に導かれる。

【００６２】このように上記第２の実施の形態によれ
ば、励起切り換えに連動して色収差補正のための第１の
補正レンズ２７を蛍光フィルタユニット２２の励起フィ
ルタ２３側に挿脱する連動機構７０Ａを設けたので、簡
単な操作で波長による同焦ズレ及び照明ムラを補正で
き、これと共に色収差を補正する必要のある波長領域に
対応する蛍光フィルタユニット２２が光軸に挿入された
ときのみに第１の補正レンズ２７を励起フィルタ２３側
に挿入するので、第１の補正レンズ２７を１つ用意すれ
ば色収差を補正でき、顕微鏡の原価を下げることができ
る。

【００６３】なお、上記第２の実施の形態は、次の通り
変形してもよい。例えば、図８に示すように直線移動を
行う蛍光フィルタユニット２２の支持機構に連動機構７
０Ａを適用してもよい。このような構成であれば、上記
第２の実施の形態の効果と同様な効果を奏することは言
うまでもなく、かつ支持機構全体を小さく構成できる。

【００６４】又、上記第２の実施の形態では、蛍光フィ
ルタユニット２２の励起フィルタ２３側に連動機構７０
Ａを設けたが、吸収フィルタ２５側に連動機構７０Ａを
設けて第２の補正レンズ２８を挿脱させたり、又は蛍光
フィルタユニット２２の励起フィルタ２３側と吸収フィ
ルタ２５側とにそれぞれ各連動機構７０Ａを設けて第１
及び第２の補正レンズ２８を挿脱させるようにしてもよ
い。 (3) 次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。

【００６５】図９は落射蛍光顕微鏡の構成図である。こ
の落射蛍光顕微鏡では、蛍光フィルタユニット２２、す
なわち蛍光フィルタユニット２２−１〜２２−８のいず
れかの吸収フィルタ２５側に第２の補正レンズ２８のみ
が配置されている。

【００６６】又、照明系には、顕微鏡の照明光を集光す
るコレクタレンズ９０、このコレクタレンズ９０によっ
て結像された光源２０のアーク像を変倍するためのコン
バータレンズ９１が配置されている。

【００６７】このコンバータレンズ９１は、照明系の光
軸方向に沿って移動自在に配置され、その駆動はモータ
等の駆動部９２によって行われるようになっている。こ
のコンバータレンズ９１は、通常２枚以上のレンズによ
って構成されており、例えばそのうちの１枚のレンズを
照明系の光軸方向に移動させると、レンズ間隔が変更さ
れて、コンバータレンズ９１の焦点距離が変更されるも
のとなっている。これにより、光源２０の像の結像位置
が変えられ、コンバータレンズ９１でのレンズの移動量
を波長による色収差に合わせて計算しておけば、どの波
長領域の光でも光源像を対物レンズ３１の瞳位置３１ａ
に結像でき、波長による色収差を補正できる。

【００６８】従って、駆動部９２は、蛍光フィルタユニ
ット２２の励起切り換えに連動して光軸方向に移動させ
る機能を有している。次に上記の如く構成された顕微鏡
の作用について説明する。

【００６９】色収差を補正する必要のある波長領域に対
応する蛍光フィルタユニット２２、例えば蛍光フィルタ
ユニット２２−１が支持体４０の回転による励起切り換
えによって光軸に挿入されると、駆動部９２は、予め計
算された波長による色収差に応じた移動量に従ってコン
バータレンズ９１を形成する１つのレンズを移動させ
る。このレンズの移動によりどの波長領域の光でも光源
像を対物レンズ３１の瞳位置３１ａに結像でき、波長に
よる色収差が補正される。

【００７０】従って、光源２０から放射された照明光
は、コレクタレンズ９０、コンバータレンズ９１から励
起フィルタ２７、ダイクロイックミラー２４、対物レン
ズ３１を通過して標本１２の面に到達し、蛍光を励起す
る。

【００７１】この標本１２で励起された蛍光は、対物レ
ンズ３１からダイクロイックミラー２４、吸収フィルタ
２５、第２の補正レンズ２８、プリズム１３を通過し、
接眼レンズ１４に導かれるとともに写真装置又はＴＶ装
置３２に導かれる。

【００７２】このように上記第３の実施の形態によれ
ば、照明系の色収差を補正するために新たに補正レンズ
を設けなくても色収差の補正ができ、さらに顕微鏡の原
価を下げることができる。

【００７３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１〜
３によれば、操作性がよく、構成がシンプルで安価な補
正レンズを用いて励起を切り換えたときの波長による収
差及び同焦を補正できる落射蛍光顕微鏡を提供できる。

【００７４】又、本発明の請求項２によれば、簡単な操
作で波長による焦点位置のずれ及び照明ムラを補正で
き、かつ補正レンズを１つ用意するだけで色収差を補正
できて顕微鏡の原価を下げることができる落射蛍光顕微
鏡を提供できる。

【００７５】又、本発明の請求項３によれば、照明系の
色収差を補正するために新たに補正レンズを設けなくて
も色収差の補正ができ、さらに顕微鏡の原価を下げるこ
とができる落射蛍光顕微鏡を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる落射蛍光顕微鏡の第１の実施の
形態を示す構成図。

【図２】同顕微鏡に用いる蛍光フィルタユニットを支持
する支持機構の構成図。

【図３】同蛍光フィルタユニットの具体的な断面図。

【図４】同顕微鏡に用いる第１及び第２の補正レンズの
作用を説明するための模式図。

【図５】同顕微鏡における第１又は第２の補正レンズの
取り付け構造の変形例を示す構成図。

【図６】蛍光フィルタユニットの直線移動を行う支持機
構の構成図。

【図７】本発明に係わる落射蛍光顕微鏡の第２の実施の
形態を示す連動機構の構成図。

【図８】同連動機構を蛍光フィルタユニットの直線移動
を行う支持機構に適用した場合の構成図。

【図９】本発明に係わる落射蛍光顕微鏡の第３の実施の
形態を示す構成図。

【図１０】従来の蛍光フィルタユニットの切り換え機構
の構成図。

【図１１】光に波長が多く含まれている場合に生じる色
収差を示す模式図。

【図１２】従来の色補正技術を含む構成図。

【符号の説明】

１２：標本、２０：光源、 ２２（２２−１〜２２−８）：蛍光フィルタユニット、 ２３：励起フィルタ、 ２４：ダイクロイックミラー、 ２５：吸収フィルタ、 ２７：第１の補正レンズ、 ２８：第２の補正レンズ、 ２９，３０：レンズ枠、 ３１：対物レンズ、 ４０：支持体、 ４２：ユニット本体、 ７０Ａ：連動機構、 ７０：スライダ、 ７１，７２：ガイド、 ７３：引っ張りバネ、 ７４：ピン、 ７５：レバー、 ７８：回転軸、 ７９，８０：ピン、 ９０：コレクタレンズ、 ９１：コンバータレンズ、 ９２：駆動部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 勝行 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 波多野 仁 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長野 隆 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H052 AA09 AB10 AB21 AB24 AC02 AC03 AC12 AC13 AC14 AC18 AC27 AD32 AD34 AF14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励起フィルタ、ダイクロイックミラー及
   び吸収フィルタにより構成される蛍光フィルタユニット
   が選択的に挿脱されて励起切り換えが行われ、かつ照明
   系からの照明光を前記励起フィルタから前記ダイクロイ
   ックミラー、対物レンズを通して標本に照射し、この標
   本から発する蛍光を前記対物レンズから前記ダイクロイ
   ックミラー、前記吸収フィルタを通して観察光学系に導
   く落射蛍光顕微鏡において、 前記蛍光フィルタユニットの前記励起フィルタ側又は前
   記吸収フィルタ側のいずれか一方又は両方の光軸上に配
   置され、少なくとも色収差を補正する補正光学系、を具
   備したことを特徴とする落射蛍光顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記蛍光フィルタユニットの励起切り換
   えに連動して前記補正光学系を、前記蛍光フィルタユニ
   ットの前記励起フィルタ側又は前記吸収フィルタ側のい
   ずれか一方又は両方の光軸上に配置する連動機構を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の落射蛍光顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記蛍光フィルタユニットの前記吸収フ
   ィルタ側に前記補正光学系を配置し、かつ前記照明系に
   前記照明光の像を変倍するための光学レンズと、この光
   学レンズを前記蛍光フィルタユニットの励起切り換えに
   連動して光軸方向に移動させる駆動手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の落射蛍光顕微鏡。