JP2004302441A - システム顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に観察形態の多様化を図り得るようにすることにある。
【解決手段】 ベース部３０を４本の支持脚３４を介して床上に設置して、このベース部３０の下側に落射蛍光照明装置３８や、レーザー導光ユニット３９などの中間鏡筒を着脱自在に配し、さらにその下側に観察光学ユニット４０を着脱自在に配するように構成して、所期の目的を達成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば細胞組織や微生物等の標本の観察を行うのに用いられるシステム顕微鏡に関する。

一般に、倒立型顕微鏡は、図１１に示すように顕微鏡本体１の上部に標本２を積載するためのステージ３が着脱可能に組付けられ、このステージ３の下方には、複数の対物レンズ４が着脱自在に配されるレボルバ５が設けられる。レボルバ５は、複数の対物レンズ４を択一的に対物光軸１１上に挿脱する。このレボルバ５は、上記顕微鏡本体１に昇降機構６を介して昇降自在に配され、その昇降移動に連動して上記対物レンズの焦点位置を調整設定する。

また、上記顕微鏡本体１には、対物レンズ４の後（標本から離れる方向）に、対物レンズ４からの平行光を結像する結像レンズ７、観察光路を複数に分割し、分割した各光路へ切換え可能な光路切換機構８が順に配され、この光路切換機構８の後段には、結像レンズ７により結像された対物レンズ１次像１４ｃを目視観察用の鏡筒１６へ向けて無限遠に投影するリレー光学系９が配される。

この光路切換機構８は、上記結像レンズ７の下側に配置されたミラー８ａ、８ｂの挿脱を行なうことで、対物光軸１１を観察光路１１′、１２、１３に分割してそれぞれの光路に切り換える。
また、顕微鏡本体１には、透過照明支柱１７が上記ステージの後方に着脱自在に配される。透過照明支柱１７には、ステージ３上の標本２を照明する光源１８が着脱自在に取付けられ、この光源１８の光路上には、照明光学系１９、ミラー２０が順に配される。そして、上記透過照明支柱１７には、コンデンサ昇降機構２１が配される。このコンデンサ昇降機構２１には、コンデンサレンズ２２が上記ミラー２０及び上記対物レンズ４の対物光軸１１に対応して着脱自在に配される。コンデンサレンズ２２は、コンデンサ昇降機構２１を介して昇降駆動されて光源１８からの照明光が、照明光学系１９、ミラー２０を介して導かれると、該照明光をステージ３上の試料２に照射して照明する。

さらに、顕微鏡本体１のレボルバ５の下側には、中間鏡筒を構成する落射蛍光照明装置２３が着脱自在に配される。この落射蛍光照明装置２３には、光源２３１が着脱可能に配される。また、落射蛍光照明装置２３には、光源２３１からの照明光を対物レンズ４を介して標本２に集光させる照明光学系２３２、標本２を染色した蛍光色素を励起するのに適当な波長を照明光から選択的に透過する励起フィルタ２３３、上記対物レンズ４の光軸に対して４５°に配置されて上記対物光軸１１と同軸的に照明光を導きつつ励起フィルタ２３３を透過した波長を選択的に反射し、且つ、標本２からの蛍光を波長選択的に透過するダイクロイックミラー２３４、標本２からの蛍光を波長選択的に透過する吸収フィルタ２３５が内装される。

上記構成において、顕微鏡本体１は、通常、机２４の上に設置されて各種仕様に供される。例えば透過照明観察の場合には、光源１８から出射された照明光は照明光学系１９を介してミラー２０によりコンデンサレンズ２２に向けて偏向される。このコンデンサレンズ２２は、コンデンサ昇降機構２１により適切な照明状態となるように昇降調整され、導かれた照明光をステージ３の標本２に集光させる。

ここで、レボルバ５は、所望の対物レンズ４を対物光軸１１上に配し、該対物レンズ４が昇降機構６によりステージ３上の標本２にピントが合わされる。これにより、対物レンズ４は、標本２の像を無限遠に投影する。この対物レンズ４を出射した平行光が結像レンズ７により対物１次像１４ａ、１４ｂ、１４ｃとして結像されて、光路切換機構８により選択的に各観察光路１１′、１２、１３に分割される。

光路切換機構８は、そのミラー８ａ、８ｂを、対物光軸１１上から離脱させると、観察光路１１′に切換設定され、そのミラー８ａが対物光軸１１上に挿入されていると、観察光路１２へ、ミラー８ａが対物光軸１１から離脱され、ミラー８ｂが対物光軸１１上に挿入されていると、観察光路１３へ分割する。これら観察光路１１′、１２、１３に導かれた対物１次像１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、撮像部１５ａ、撮像部１５ｂ、により撮像されて例えば図示しないモニタ等により観察可能となる。

このうち対物レンズ１次像１４ｃは、ミラー８ｂで偏向された後、リレー光学系９により再度、無限遠に投影され、鏡筒１６の結像レンズ１６ａにより結像され、プリズム１６ｂにより観察者の方向へ偏向されて接眼レンズ１６ｃにより検鏡者Ａによる目視の観察が可能となる。

次に、落射蛍光観察の場合の作用を説明する。この場合には、光源２３１が駆動されて照明光が発せられ、この照明光が励起フィルタ２３３を透過して波長選択された後、ダイクロイックミラー２３４により反射されて対物光軸１１と同軸的に導かれ、照明光学系２３２により対物レンズ４を介して標本２に集光されて該標本２を励起させる。励起された標本２から発光した蛍光は、対物レンズ４で無限遠に投影され、ダイクロイックミラー２３４、吸収フィルタ２３５を透過し観察に必要な波長のみに選択される。以降は、前述した透過照明観察の場合と同様に撮像部１５ａ、１５ｂを介して画像データとして、あるいは接眼レンズ１６ｃによる目視による観察が可能となる。

また、このような顕微鏡としては、図中では、図示していないが、複数の結像レンズ７，１６ａを光路上に挿脱したり、結像レンズ７の手前に変倍レンズを挿脱させる機構が顕微鏡本体１に内蔵されていて倍率が変更可能になっているものもある。

しかしながら、上記倒立型顕微鏡にあっては、顕微鏡本体１が一体的となっており、各種の構成物を内装した構成を採っているために、後から変倍装置を追加しようとしたり、あとから観察光路を分割してレーザー等を導入しようとしたりするような場合、顕微鏡本体１を改造しなくてはならず、時間も費用もかかるという不都合を有する。

特に、レーザー光を導入する場合、レーザー光は、平行光なので対物レンズ４と結像レンズ７の間の無限遠光束中で導入するのが簡易的には便利であるが、これもスペースがないと後から追加するのは大変である。そこで、落射照明装置の替りに導入する事も可能であるが、併用することは困難である。

また、結像レンズ７から対物１次像１４ａ、１４ｂ、１４ｃまでの距離は、決まっているので撮像部１５ｂのように顕微鏡本体１の中に潜り込まして配設しなければならないために、大きな撮像部を装着することが困難であるという問題を有する。仮に、撮像部が取り付いたとしても顕微鏡本体の撮像部取りつけ面となるマウントから対物１次像までの距離が短いと、途中に変倍レンズを挿入しようとした場合にスペースがなく取りつかないといった問題が生ずる。

さらに撮像部を２台装着しようとした場合、撮像部１５ｂの他のもう１台の撮像部は撮像部１５ａのように顕微鏡本体１の下側に装着することになるために、机３４に穴を空けなくてなばらず大掛かりとなる。また、光路を水平方向に偏光するようにミラー８ｂを配置して目視観察光路とは別の方向に水平に撮像部１５ａを装着する方法もあるが、机上面から近くなりやはり大きな撮像部が装着できないという問題を有する。

そこで、このような問題を解決する方法として、特許文献１、特許文献２に開示されるように、顕微鏡本体を上下に２体化し、その間に照明装置や撮像装置、測光装置などの光学ユニットを挿入可能にした本体構造のものが提案されている。

しかしながら、上記本体構造では、いずれも、ステージ、レボルバ、透過照明支柱を上に嵩ね上げる構成であるために、顕微鏡全体が不安定になるばかりでなく、ステージ上面が高くなるために、標本交換や標本操作などが煩雑で、取扱いが面倒となるという不具合を有する。

ところで、一般的な倒立型顕微鏡は、前述した通り標本の下側に対物レンズが配置されていて下側から観察するように構成される。そして、正立型顕微鏡においては、標本の上側に対物レンズが配され、標本の上側から観察するように構成されている。また、正立型顕微鏡には、標本を積載するステージを上下移動させて標本にピントを合わせるタイプと、対物レンズを保持したレボルバを上下移動させて標本にピントを合わせるタイプの２種類ある。

この中で、倒立型顕微鏡は、せいぜい厚くても１０〜２０μｍ程度の培養細胞を観察するのに主に用いられ、正立型顕微鏡は、５０〜２００μｍ程度の厚い組織スライスを観察するのに主に用いられる。

そして、これら倒立型顕微鏡及び正立型顕微鏡においては、電気生理実験の手法であるパッチクランプ法と呼ばれる先端が、１μｍ程度のガラス電極で細胞の電位を計測する実験や、やはり先端が数μｍのガラス管により細胞に蛍光色素等を導入するインジェクションが行なわれる。

例えば、組織スライスのように標本が厚い場合は、上側から観察しながら標本の上側にガラス電極やガラス管を刺し、標本が薄い場合は下側から観察しながら上側からカ．ラス電極やガラス管を刺す方法が採られる。このようにいずれもガラス電極やガラス管を上側から操作するのであるが、顕微鏡は、標本の厚さによって倒立型顕微鏡と正立型顕微鏡を使い分けて行われる。よって、実験内容によって培養細胞と組織スライスを使い分けたい場合には２台の顕微鏡を、備えなければならないという不都合を有する。

そこで、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６に開示されるように標本の下側より観察する倒立型顕微鏡をベースとして、標本の上側より観察する観察手段を付加した構成のものが提案されている。

即ち、特許文献３には、透過照明支柱を回転させてコンデンサレンズと実体顕微鏡とを選択的に光軸に配置するようにした倒立型顕微鏡が開示されている。また、特許文献４には、透過照明支柱のコンデンサホルダを介して対物レンズを保持した倒立型顕微鏡が開示されている。さらに、特許文献５には、透過照明用コンデンサ装置と一体的に観察手段を設けた倒立型顕微鏡及びコンデンサ装置が開示されている。そして、特許文献６には、倒立顕微鏡のステージより上方に設置した支柱に、対物レンズの光軸方向に駆動する昇降機構を固定し、この昇降機構の可動側に対物レンズレボルバや落射蛍光照明装置、レーザ導入ユニット、観察光学系ユニット、撮像部をなどを配置したシステム顕微鏡が開示されている。
特開平１１―７２７１５号公報 特開平１１―３４４６７５号公報 特公平５―５３３０号公報 特開平１０―９０６０４号公報 特開平１１―２１８６８３号公報 特開２００２−５５２８２号公報

しかしながら、上記特許文献にあっては、いずれも倒立型顕微鏡をベースとする構成のものであり、特許文献３〜特許文献５にあっては、前述したガラス電極等のラフな位置決めに使用したり、透過照明手段として対物レンズを利用しており本格的なレボルバ上下式正立型顕微鏡として使用することが困難な構成のものである。具体的には、いずれもコンデンサレンズの昇降機構を利用して対物レンズを配する構成のものであり、昇降機構の剛性及びガタに起因する位置決め精度、スムーズな動きは、１００倍対物レンズ等のサブミクロン精度が要求される焦準機構としての使用が困難なものである。また、特許文献６にあっては、標本の上方からの観察に係る構成が、すべて昇降機構の可動側に配置されているため、剛性が低く、たわみや熱変形によって観察中に像が移動したり、前述したようなガラス電極やガラス管を用いた実験中に針先が振動し易い等の不都合がある。

以上述べたように、従来の倒立型顕微鏡では、その観察形態に制約を有するという不都合を有する。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に観察形態の多様化を図り得るようにしたシステム顕微鏡を提供することを目的とする。

この発明は、標本の搭載されるステージと、このステージが組付け配置されるベース部と、このベース部を支持して据付け配置する複数の支持脚と、前記ベース部に前記ステージに対向して着脱自在に配され、前記ステージに搭載された前記標本を照明する照明光を発する透過照明装置と、この照明装置から出射された照明光を前記ステージに搭載された標本に集光するコンデンサレンズと、前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記コンデンサレンズを前記ステージに対向して昇降駆動する第１の昇降機構と、前記ステージに搭載された標本の標本像を無限遠に投影する対物レンズと、この対物レンズを保持して観察光軸上に配するレボルバと、前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記レボルバを前記観察光軸方向に昇降駆動する第２の昇降機構と、前記ベース部に前記対物レンズに対向して着脱自在に配される中間鏡筒と、この中間鏡筒の後段に着脱自在に配され、前記対物レンズで投影される標本像を結像して観察する観察鏡筒とを備えてシステム顕微鏡を構成した。

上記構成によれば、ベース部を４本の支持脚を介して床上に設置して、このベース部の下側に落射蛍光照明装置や、レーザー導光ユニットなどの中間鏡筒を着脱自在に配し、さらにその下側に観察光学ユニットを着脱自在に配するように構成している。これによれば、中間鏡筒の追加などのシステムアップをしょうとした場合には、従来のように顕微鏡本体を改造したりすることなく、簡便にして容易に行うことが可能となり、その観察形態の多様化を容易に図ることが可能となる。

また、これによれば、レーザー光を導入する観察形態の場合でも、対物レンズとの間の無限遠で導入できるようになっているので標本上にレーザーを集光するのが容易である。

また、中間鏡筒を装着してもステージ、レボルバ、透過照明支柱を上に嵩上げする必要がなく下側に伸びる構成を採用していることで、顕微鏡全体が不安定になることもなく、振動に強い高い剛性を確保できるため、観察精度の高精度化を図ることができる。そして、ステージ上面があまり高くならないことで、標本交換や標本操作なども容易である。

また、この発明は、前記観察鏡筒を、前記中間鏡筒の後段に着脱自在に配されるものであって、前記対物レンズで投影される平行光を結像する結像レンズ部と、この結像レンズ部で結像した標本像を無限遠にリレーするリレー光学系と、このリレー光学系でリレーされた標本像を偏向する反射部材とが配される第１の観察鏡筒と、この第１の観察鏡筒に対して着脱自在に組付けられるものであって、前記反射部材で偏向された標本像を結像する結像レンズ部と、この結像レンズ部で結像した標本像を目視するための接眼部とが配される第２の観察鏡筒とを備えて構成した。

上記構成によれば、観察鏡筒は、対物レンズから出射した平行光を再び平行光となるようにリレーする構成を採用していることにより、接眼部との間に異なる長さのアイポイントアジャスタを挿入することで、最適な検鏡姿勢を確保することができるため、観察時の疲労軽減を図ることができる
また、この発明は、前記第１の昇降機構にレボルバを装着し、前記第２の昇降機構に前記コンデンサを装着して正立型顕微鏡構造を形成して観察を実行する。これにより、１台の顕微鏡で、倒立型顕微鏡に適した観察形態と、正立型顕微鏡に適した観察形態出の仕様が可能となり、観察形態の多様化が図れる。

また、この発明は、標本の搭載されるステージと、このステージが配されるベース部と、このベース部を支持して据付け配置する複数の支持脚と、前記ステージに搭載された標本の標本像を無限遠に投影するものであって、前記標本の上方と下方の双方に配置される複数の対物レンズと、この複数の対物レンズの各々を保持して観察光軸上に配する複数のレボルバと、前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記複数のレボルバの各々を前記観察光軸方向に昇降駆動する複数の昇降機構と、前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記複数の対物レンズの各々の前記標本から離れる側に配置される複数の中間鏡筒と、この複数の中間鏡筒上に各々着脱自在に積重配置され、前記複数の対物レンズで投影される標本像を結像して観察する複数の観察鏡筒とを備えてシステム顕微鏡を構成した。

上記構成によれば、ベース部を複数の支持脚を介して床上に設置して、このベース部の対物レンズから離れる一方に落射蛍光照明装置やレーザー導光ユニットなどの中間鏡筒を着脱自在に配置し、さらにこの中間鏡筒の対物レンズから離れる一方に観察光学ユニットを着脱自在に配置するように構成している。これによれば、標本の上方においては正立型落射顕微鏡を構成でき、標本の下方においては、倒立型落射顕微鏡として構成できる。更に、標本の上方の正立型落射顕微鏡と下方の倒立型落射顕微鏡の双方を配置することにより、標本を上下から同時にもしくは選択的に観察することが可能となる。この場合、落射顕微鏡としての用途に留まらず、片方の対物レンズと落射蛍光照明装置をコンデンサレンズと透過照明装置の代用とすることで、透過照明観察も可能になる。また、中間鏡筒の追加などのシステムアップをしようとした場合には、従来のように顕微鏡本体を改造したりすることなく、簡便にして容易に行なうことが可能となり、その観察形態の多様化を容易に図ることができる。

この発明によれば、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に観察形態の多様化を図り得るようにしたシステム顕微鏡を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施の形態に係るシステム顕微鏡を示すもので、ベース部３０は、略板状に形成され、その上面部に標本３１を搭載するステージ３２が支持部材３３を介して着脱自在に配される。そして、このベース部３０は、その下面部に４本の支持脚３４が立設され、この４本の支持脚３４を介して床上に設置される。

また、ベース部３０には、第２の昇降機構である焦準機構３５を介してレボルバ３６が昇降自在に設けられる。このレボルバ３６には、複数の対物レンズ３７が着脱自在に配され、ステージ３２の下面側の対物光軸（観察光軸）１１上に択一的に挿脱する。レボルバ３６は、アリ３６１を介して上記焦準機構３５に着脱自在に配される。

焦準機構３５には、焦準ハンドル３５１が設けられ、その回転操作に連動して上記レボルバ３６のホルダ３６２を昇降させて上記対物レンズ３７の焦点を制御してピントを合わせる。

上記ベース部３０の下面側には、それぞれアリ３０１が設けられる。このうち下面側のアリ３０１には、落射蛍光照明装置３８が着脱可能に装着されている。この落射蛍光照明装置３８には、その下面側に上記アリ３０１と同形状のアリ３８１が設けられ、このアリ３８１を利用して同形状のアリ３９１が設けられたレーザー導光ユニット３９が着脱自在に組付けられる。このレーザー導光ユニット３９には、そのアリ３９１を利用して観察鏡筒を構成する観察光学ユニット４０が着脱自在に組付けられる。

ここで、上記落射蛍光照明装置３８及びレーザー導光ユニット３９は、対物レンズ３７と観察鏡筒を構成する観察光学ユニット４０との間に配置される光学ユニットで、中間鏡筒と称される。

上記落射蛍光照明装置３８には、光源４１が着脱自在に装着される。この落射蛍光照明装置３８には、光源４１からの照明光を対物レンズ３７を介して標本３１に集光させる照明光学系３８２、標本３１を染色した蛍光色素を励起するのに適当な波長を照明光から選択的に透過する励起フィルタ３８３、対物レンズ３７の光軸に対して４５°に配置されて対物光軸１１と同軸的に照明光を導きつつ、励起フィルタ３８３を透過した波長を選択的に反射し、且つ標本３１からの蛍光を波長選択的に透過するダイクロイックミラー３８４、標本３１からの蛍光を波長選択的に透過する吸収フィルタ３８５を内装されている。

なお、これらの励起フィルタ３８３、吸収フィルタ３８５、ダイクロイックミラー３８４は、図示しないターレット式、スライド式などの移送構造により対物光軸１１上に挿脱可能となっている。

また、上記レーザー導光ユニット３９には、レーザー光源４２が着脱自在に装着される。レーザー導光ユニット３９には、対物レンズ３７の対物光軸１１に対して４５°に配置されてレーザー光源４２からのレーザーを、対物レンズ３７を介して標本３１に向けて対物光軸１１と同軸的に導光させるミラー３９２が内装されている。

ミラー３９２は、対物光軸１１に対して挿脱可能となっており、レーザーを照射する必要がない場合、その光路から離脱され、レーザー光源４２の光路が遮断される。ここでは、ミラー３９２として、レーザー光源４２を１００％反射させるミラーを用いているが、必ずしもその必要はなく、使用するレーザー光源４２の波長のみを反射し、観察に必要な波長を透過するダイクロイックミラーであっても良い。この場合はミラー３９２の挿脱は、不要になる。

上記観察光学ユニット４０には、観察光路を２つに分割し、分割した各光路へ切換え可能な光路切換えミラー４０１、対物レンズ３７から平行に出射された平行光を結像させるための結像レンズ４０２、結像レンズ４０２により結像された対物１次像１４ｃをアイポイントアジャスタ４３を介して目視観察用の鏡筒４４に向けて無限遠に投影するリレー光学系４０３及びミラー４０４、４０５が内装されている。この観察光学ユニット４０の光路の切換は、結像レンズ４０２の下側に配置された光路切換えミラー４０１の挿脱を行なうことで、対物光軸１１が観察光路１１′、１３に分割される。観察光路１１′上には、図示しないモニタ等の表示部に接続される撮像部４４ａが配置される。

上記鏡筒４４は、結像レンズ４４１、プリズム４４２、接眼レンズ４４３が装備され、リレー光学系４０３で無限遠に投影された光を結像レンズ４４１で結像して、プリズム４４２により偏向して接眼レンズ４４３により検鏡者Ａによる目視の観察を可能とする。

また、上記ベース部３０の上面側のステージ３２の後方位置には、アリ３０２が設けられ、このアリ３０２を利用して透過照明装置４５が着脱可能に装着される。この透過照明装置４５は、昇降機構部４６と透過照明部４７で構成され、昇降機構部４６が上記アリ３０２を利用してベース部３０に着脱自在に装着される。そして、この昇降機構部４６には、同様のアリ形状を有したアリ４６１が設けられ、このアリ４６１を利用して上記透過照明部４７上に着脱自在に装着されて積重配置される。

透過照明部４７には、標本３１を照明する光源４８が着脱可能に装着される。そして、この透過照明部４７には、光源４８からの照明光を集めてコンデンサレンズ４９に向けて出射する照明光学系４７１、ミラー４７２が内装される。そして、昇降機構部４６には、コンデンサホルダ４６２が図示しない第１の昇降機構を介して昇降自在に設けられる。このコンデンサホルダ４６２は、操作ハンドル４６３の操作に連動して、上記第１の昇降機構（図示せず）を介して昇降駆動される。

コンデンサホルダ４６２には、アリ４６４が設けられ、この４６４を利用して照明光を標本３１に集光する上記コンデンサレンズ４９が着脱自在に装着される。このコンデンサレンズ４９は、上記操作ハンドル４６３の操作に連動してコンデンサホルダ４６２を介して昇降されて最適な照明を得るように設定される。

ここで、例えば上記ベース部３０を設置する支持脚３６は、可変調整可能に設けられ、床からベース部３０までの間が７００ｍｍ〜８００ｍｍ程度に設定される。そして、上記観察光学系４０に対してアイポイントアジャスタ４３を介して配される鏡筒４４は、そのアイポイントアジャスタ４３の長さ調整により、検鏡車のアイポイント（Ｅ．Ｐ）までが床から約１１００ｍｍ〜１２５０ｍｍ程度になるように設定される。

上記構成において、透過照明観察の場合、ステージ３２上に標本３１を搭載して、光源４８が駆動される。すると、光源４８から出射された照明光は、照明光学系４７１を介してミラー４７２によりコンデンサレンズ４９に向けて偏向され、該コンデンサレンズ４９によりステージ３２上の対物光軸１１上に配置した標本３１上に集光される。

この際、対物レンズ３７は、焦準機構３５の焦準ハンドル３５１の操作によりレボルバホルダ３６２が昇降されて標本３１に対してピントが合わせられ、標本３１の像を無限遠に投影する。ここで、対物レンズ３７を出射した平行光は、結像レンズ４０２により対物１次像１４ａとして結像され、光路切換えミラー４０１の着脱操作に応じて、各観察光路１１′あるいは観察光路１３に導かれる。

このうち観察光路１１′に導かれた対物１次像１４ａは、撮像部４４ａにより撮像されて上記表示部（図示せず）で画像データとして観察される。他方の対物１次像１４ｃは、ミラー４０４で偏向された後、さらにミラー４０５偏向されながらリレー光学系４０５により再度、無限遠に投影され、アイポイントアジャスタ４３を介して鏡筒４４の結像レンズ４４１により結像されて、プリズム４４２により偏向されて接眼レンズ４４３により目視の観察が可能に変換される。ここで、アイポイントアジャスタ４３は、観察光学ユニット４０と鏡筒４４の間にアリ４３１により着脱自在に装着されており、異なる長さのアイホイントアジャスタ４３を種々用意しておき、それらを組み合せたり交換したりすることで、検鏡者Ａのアイポイント（Ｅ．Ｐ）が適正となるように調整して使用される。

ここで、観察光学ユニット４０は、リレー光学系４０３により対物１次像１４ｃを無限遠に投影していることにより、アイポイントアジャスタ４３の長さが変わっても、結像レンズ４０２による鏡筒４４内の結像位置は変わることなく、観察することができる。なお、透過照明観察時に視野の色付きが気になる等の場合には、例えば上記落射蛍光照明装置３８の励起フィルタ３８３、吸収フィルタ３８５、ダイクロイックミラー３８４を光路から離脱させて上述した手順で観察が行われる。

次に、落射蛍光観察を行う場合について説明をする。

即ち、ステージ３２上に標本３１を搭載して、光源４１が駆動される。すると、光源４１から出射した照明光は、励起フィルタ３８３を透過して波長選択的され、ダイクロイックミラー３８４により反射されて対物光軸１１と同軸的に導かれて、照明光学系３８２により対物レンズ３７を介して標本３１に集光され、該標本３１を励起する。

この励起された標本３１から発光した蛍光は、対物レンズ３７で無限遠に投影され、ダイクロイックミラー３８４、吸収フィルタ３８５を透過し観察に必要な波長のみに選択される。以後、前述した透過照明観察の場合と同様に撮像部、目視により観察可能となる。

レーザー光源４２からのレーザーを標本３１に照射する場合は、ミラー３９２を対物レンズ３７と結像レンズ４０２の間の対物光軸１１に挿入し、レーザー光源４２が駆動される。すると、レーザー光源４２から出射されたレーザーは、ミラー３９２により対物レンズ３７に向けて対物光軸１１と同軸的に偏向され、対物レンズ３７により標本３１に集光される。

ここで、例えばレーザー光源４２がＵＶレーザーの場合には、レーザーシザーとしてよく利用され、細胞に穴を空けたり、細胞質の一部を死滅させたりして細胞の生理的反応を観察したりする。

また、ＩＲレーザーの場合には、高ＮＡの対物レンズと組み合せて細胞を補足するレーザートラップとしてよく利用される。可視のレーザーを利用して蛍光染色されたタンパク質などの一部を、局所的に短時間に強制的に励起して一気に退色させることで蛍光の発光を止め、その周囲からの蛍光染色されたタンパク質がレーザー照射部位に移動してくる様子を蛍光の発光の回復として認識する、いわゆるＦＲＡＰと言われる手法に用いられる。

これらのレーザーを用いた手法は、透過照明観察や、落射蛍光観察と同時に行う場合も多く、その場合にはミラー３９２の代りに使用するレーザーの波長のみを反射して観察に必要な波長を透過するダイクロイックミラーを使用すればよい。また、落射蛍光観察とレーザーを用いた手法を同時に行う必要のない場合には、使用するレーザーの波長が、落射蛍光観察時に光路に挿入される吸収フィルタ３８５、ダイクロイックミラー３８４をあまり透過しない状況で、それらを光路から外せばよい。

なお、上記説明においては、落射蛍光照明装置３８を上側に、レーザー導光ユニット３９を下側に配置したが、スペース等の都合により逆に装着することも可能である。

このように上記システム顕微鏡は、ベース部３０を４本の支持脚３４を介して床上に設置して、このベース部３０の下側に落射蛍光照明装置３８や、レーザー導光ユニット３９などの中間鏡筒を着脱自在に配し、さらにその下側に観察光学ユニット４０を着脱自在に配するように構成している。

これによれば、中間鏡筒の追加などのシステムアップをしょうとした場合には、従来のように顕微鏡本体を改造したりすることなく、簡便にして容易に行うことが可能となり、その観察形態の多様化を容易に図ることが可能となる。

また、これによれば、レーザーを導入する観察形態の場合でも、対物レンズ３７と結像レンズ４０２との間の無限遠光束中で導入できるようになっているので標本上ヘレーザーを集光するのが容易である。

さらに、レーザー導光ユニット３９だけでなく、落射蛍光照明装置３８も平行光中に配されていることにより、ダイクロイックミラー３８４や吸収フィルタ３８５などによる心ずれや同焦ずれもなく、標本位置を修正したり、標本３１へのピント修正を行う必要もないことで、容易な取扱い操作が実現される。また、中間鏡筒を装着してもステージ３２、レボルバ３６、透過照明支柱４５を上に嵩上げする必要がなく下側に伸びる構成を採用していることで、顕微鏡全体が不安定になることもなく、振動に強い高い剛性を確保できるため、観察精度の高精度化を図ることができる。そして、ステージ３２上面があまり高くならないことで、標本交換や標本操作なども容易である。

また、これによれば、観察光学ユニット４０は、対物レンズ３７から出射した平行光を再び平行光となるようにリレーする構成を採用していることにより、鏡筒１６との間に異なる長さのアイポイントアジャスタ４３を挿入することで、最適な検鏡姿勢を確保することができるため、観察時の疲労軽減を図ることができる。

また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、図２乃至図９に示すように構成することも可能である。但し、これら図２乃至図９においては、便宜上、上記図１と同一部分について、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。

先ず、図２に示す実施の形態においては、中間鏡筒を構成する光学ユニットとして、同様のアリ形状を有したアリ５０１を設けたフィルタ切換装置５０を、そのアリ５０１を利用して落射蛍光照明装置３８と観察光学ユニット４０との間に着脱自在に配するように構成したものである。

このフィルタ切換装置５０には、異なる透過波長域をもつ複数、例えば２種類のフィルタ５０２、５０３が内臓されており、図示しないターレット式、スライダ式などの公知の切換機構により対物光軸１１上にフィルタ５０２、５０３の一方が選択的に挿脱可能に構成される。

このフィルタ切換装置５０は、例えば落射蛍光照明装置３８と同時に使用する場合が多く、例えばカルシウム濃度の計測などに使用される。この場合、落射蛍光装置３８の吸収フィルタ３８５は、光路から外した状態にし、励起フィルタ３８３、ダイクロイックミラー３８４のみが使用される。

上記構成により、細胞内のカルシウム濃度をその濃度によって変化する蛍光指示薬を用いた計測の作用を説明する。

即ち、光源４１から出射された照明光は、同様に照明光学系３８２を介して、励起フィルタ３８３によりカルシウム蛍光指示薬を励起するのに必要な波長に選択され、ダイクロイックミラー３８４により励起波長のみを反射され、対物レンズ３７により標本３１に励起光が照射される。そして、標本３１から発した蛍光は、対物レンズ３７により無限遠に投影され、ダイクロイックミラー３８４を透過し、フィルタ切替え装置５０内のフィルタ５０２、５０３が、例えば電動で高速で交互に光路に挿脱される。そして順次切り換わるフィルタ５０２、５０３を透過した蛍光像は、撮像部４４ａに導かれて撮像される。この蛍光像は、カルシウム濃度が変化すると、フィルタ５０２、５０３を透過する蛍光の明るさの比率が変わるため、撮像部４４ａａで撮像された蛍光像を解析する事で細胞内のカルシウム濃度の径時変化を知ることができる。

このように上記フィルタ切換装置５０を装着して、励起フィルタ３８３、ダイクロイックミラー３８４は動かさず、そのフィルタフィルタ切換装置５０内のフィルタ５０２、５０３を切り替えるように構成していることにより、負荷が小さく高速で切り替える事ができるので、カルシウム濃度などの速い生理現象の解析に有効な効果が期待できる。また、対物レンズ３７と結像レンズ４０２との間の平行光中にフィルタ切換装置５１を配置したので、フィルタ５０２、５０３の厚が異なっても同焦がずれる心配がなく、撮像部４４ａによる高速の撮像が可能となる。

さらに、フレア防止の為にフィルタ５０２、５０３を５°程度傾けたりする場合があるが、そのような場合でも心ずれの心配がなく、カルシウム濃度の分布も正確に解析できる。そして、従来の倒立顕微鏡では、落射蛍光照明装置の下側の平行光中のスペースを確保することが、非常に難しかったが、ベース部３０の下側に延びる中間鏡筒として組付け配置することが可能となるため、容易に配置スペースを確保することができる。

また、図３に示す実施の形態では、中間鏡筒を構成する光学ユニットとして、、さらに同様のアリ形状のアリ５１１を設けた変倍装置５１を、そのアリ５１１を利用して落射蛍光照明装置３８と観察光学ユニット４０との間に着脱自在に配するように構成したものである。この変倍装置５１には、２倍の変倍レンズ５１２が内装され、図示しないターレット式、スライダ式等の切換機構により変倍レンズ５１２を対物光軸１１上に選択的に配置する。これにより、変倍装置５１は、対物レンズ３７と結像レンズ４０２との間の平行光中に配置され、対物レンズ３７による無限遠に投影された像を、変倍レンズ５１２により倍率を上げて再度無限遠に像を投影する。

上記構成により、変倍レンズ５１２が光路に配されていない状態では、対物レンズ３７の倍率で接眼レンズ４４３や撮像部４４ａで観察でき、上記変倍装置５３の変倍レンズ５４が光路に挿入されると、対物レンズ４の倍率にさらに２倍の倍率がかかった観察が可能となる。

このような平行光中に変倍装置５１を配置した構成によれば、その変倍構造が、いわゆるアフォーカル変倍となっていることにより、落射蛍光照明装置３８などの他の中間鏡筒があっても、なくても観察光学ユニット４０による像位置は変わらず、且つ変倍レンズ５１２が光路にあってもなくても観察光学ユニット４０による像位置は変わらないので、変倍しても再度ピント合せを行う必要がないことにより、高精度なシステム構成が実現される。

また、この実施の形態によれば、従来の倒立型顕微鏡では、顕微鏡本体内に変倍装置を内装することが多く、この変倍装置を、後から追加しようとすると、その製作に多大な費用と時間を費やすため、変倍装置５１を内装したタイプと、内装していないタイプとの機種を用意しなくてはならず、商品管理が煩雑なものであったが、必要に応じて変倍装置を後から簡単に装着できるので、容易なシステム構成が可能となり、仕様形態の多様化に寄与することができる。そして、仕様形態に応じて、変倍装置５１が不用な場合には、離脱することにより、小型化が確保される。

また、図４に示す実施の形態では、中間鏡筒を構成する光学ユニットとして、上記落射蛍光照明装置３８、レーザー導光ユニット３９の代りに同じアリ形状のアリ５２１を設けた光路切換ユニット５２を、そのアリ５２１を利用してベース部３０の下側に着脱自在に配するように構成したものである。この光路分割ユニット５２は、対物光軸１１と光路５２４の双方に対して４５°に傾いたミラー５２２、及び対物レンズ３７からの平行光を結像させる結像レンズ５２３が内装される。ミラー５２２は、図示しないタレット式、スライド式等の切換機構により対物光軸１１上に挿脱可能になっており、ミラー５２２が対物光軸１１に挿入されると、対物レンズ３７から出射した平行光を結像レンズ５２３に向けて偏向して対物１次像１４ｄを撮像部４４ｄに投影する。

また、光路切換ユニット５２には、変倍アダプタ５３が着脱自在に組付けられる。この変倍ダアププタ５３の光路上には、上記撮像部４４ｄが着脱自在に装着される。撮像部４４ｄは、変倍アダプタ５３を介して対物１次像１４ｄが導かれ、該対物１次像１４ｄを撮像する。変倍アダプタ５３には、図示しないターレット式、スライド式等の切換機構を介して２倍の変倍レンズ５３１が光路上に挿脱可能に設けられており、変倍レンズ５３１が光路から外れている状態で、対物レンズ３７の倍率と同じ倍率で対物１次像１４ｄに投影し、変倍レンズ５３１が光路に挿入されている状態で、対物レンズ３７の倍率にさらに２倍率の倍率の対物１次像１４ｄを撮像部４４ｄに投影する。

上記構成において、光路切換ユニット５２のミラー５２２が対物光軸１１から離脱された状態では、平行光が結像レンズ４０２に導かれて接眼レンズ４４３、あるいは撮像部４４ａにより標本像が観察可能となる。

そして、光路切換ユニット５２のミラー５２２が対物光軸１１上に挿入されると、変倍レンズ５３１が光路５２４に配置されていない状態では、対物レンズ３７と同じ倍率で撮像部４４ｄにより観察可能となる。この際、変倍アダプタ５３の変倍レンズ５３１が上記切換機構（図示せず）を介して移動されて光路５２４に配置されると、対物レンズ３７の倍率に２倍の倍率をかけた標本像が、撮像部４４ｄで撮像されて観察可能となる。

上記構成によれば、光路切換ユニット５２を対物レンズ３７と結像レンズ４０２との間の平行光中に配置していることにより、光路分割ユニット５２内の結像レンズ５２３を光路５２４上の任意の位置に自由に配置することが可能とる。この結果、例えば結像レンズ５２３を図４に示すように検鏡者Ａのなるべく後ろに配置することで、結像レンズ５２３から対物１次像１４ｄまでの長さを有効に利用でき、その後方部位に変倍アダプタ５３等を挿入するスペースを確保できるため、撮像部４４ｄの大形化を容易に図ることができる。

また、この実施の形態によれば、中間鏡筒を１つしか装着していない仕様であるが、そのような場合でも前述したとおり、アイポイントアジャスタ４３の長さを最適にしてあげれば、楽な検鏡姿勢で観察が可能となる。

上記説明では、光路切換ユニット５２と撮像部４４ｄの間に変倍アダプタ５３を挿入して便用しているが、例えば倍率切換え手段が必要ない場合は、固定倍率のアダプタを使用するように構成しても良い。

また、ミラー５２２を、対物光軸１１上に挿脱することで、光路を切り替えているが、ダイクロイックミラ一等を光路に挿入したままで波長分離して各光路で観察するように構成することも可能である。この構成の場合には、光路分割ユニット５２内の結像レンズ５２３の手前の各光路にさらに必要な波長を選択するフィルタ等を挿脱可能に配するように構成してもよい。結像レンズ５２３，４０２の手前にフィルタを配置すれば、前述のようにフィルタによる同焦ずれや心ずれの心配もなくなり、さらに観察精度の向上が図れる。

さらに、上記説明では、光路切換ユニット５２のみ装着した中間鏡筒を用いて構成しているが、その他、上記落射蛍光照明装置３８などの他の中間鏡筒を装着することも可能である。

また、図５に示す実施の形態では、中間鏡筒を構成する光学ユニットとして、上記落射蛍光照明装置３８、レーザー導光ユニット３９の他にさらに同じアリ形状のアリ５４１、５５１を設けた光路分割ユニット５４、５５を、順に着脱自在に積重配置するように構成したものである。そして、観察鏡筒として、上記観察光学ユニット４０の代りにコンフォーカル観察装置５６を組付け配置する。このコンフォーカル観察装置５６には、同様のアリ形状のアリ５６１を設けて、このアリ５６１を利用して上記光路分割ユニット５５の後に、着脱自在に積重配置する。

即ち、光路分割ユニット５４は、対物光軸１１上に配された結像レンズ５４２と該結像レンズ５４２の後に配置したミラー５４３が内装される。ミラー５４３は、光路５４４と対物光軸１１のそれぞれに対して４５°に配置され、図示しないターレット式、スライダ式等の切換機構により対物光軸１１上に挿脱可能に構成される。

光路分割ユニット５４は、ミラー５４３が対物光軸１１上に挿入されると、対物レンズ３７により無限遠に投影された像が結像レンズ５４２により結像され、ミラー５４３により光路５４４に向けて偏向されて対物１次像１４ｂに投影され、該光路分割ユニット５４に着脱可能に装着された撮像部４４ｂにより撮像される。

また、光路分割ユニット５５は、光路分割ユニット５４の後（図５中では、下方）にアリ５５１を利用して着脱自在に配される。この光路分割ユニット５５には、ミラー５５２のみ内装される。このミラー５５２は、光路分割ユニット５４のミラー５４３と同様、対物光軸１１上に挿脱可能に配され、ミラー５５２が対物光軸１１上に挿入されると、光路５５３に偏向して対物１次像１４ａを撮像部４４ａに投影する。

上記コンフォーカル観察装置５６は、対物レンズ３７の射出瞳を投影する瞳投影レンズ５６２、標本３１を２次元的にスキャンする１対のガルバノミラー５６３、５６４、励起光となるレーザー光源５７、レーザー光の波長を反射し、標本３１からの蛍光を透過するダイクロイックミラー５６５、対物１次像１４ｃをピンホール５６６に結像させる結像レンズ５６７、標本２からのデフォーカス像をカットするピンホール５６６、標本２からの蛍光波長のみを選択的に透過する吸収フィルタ５６８、蛍光を集光させる集光レンズ５６９、該集光レンズ５６９で集光された標本３１からの蛍光強度を測光するフォトマル５８により構成される。

上記構成において、撮像部４４ｂによる観察を行う場合には、光路分割ユニット５４の図示しない光路切換え操作部によりミラー５４３を対物光軸１１上に配する。これにより、対物レンズ３１で取り込んだ標本像である平行光が撮像部４４ｂに撮像されて該撮像部４４ｂによる観察が行われる。また、撮像部４４ａによる観察を行う場合には、光路分割ユニット５４のミラー５４２を対物光軸１１から離脱させ、光路分割ユニット５５のミラー５５２を対物光軸１１上に配する。これにより、対物レンズ３７で取り込んだ標本像である平行光が撮像部４４ａに撮像されて該撮像部４４ａによる観察が行われる。

この際、落射蛍光照明装置３８のダイクロイックミラー３８４、吸収フィルタ３８５、レーザー導光ユニット３９のミラー３９２は、必要に応じて対物光軸１１から離脱させて観察が行われる。

次に、コンフォーカル観察を行う場合の説明をする。先ず、落射蛍光照明装置３８、レーザー導入ユニット３９、光路分割ユニット５４、５５の対物光軸１１上に挿入されている光学部材は、光路から離脱させる。これにより、レーザー光源４２を出射したレーザーは、ダイクロイックミラー５６５により反射されてガルバノミラー５６３、５６４により反射され、瞳投影レンズ５６２、結像レンズ５４２を透過し対物レンズ３７により標本３１上に集光されて、該標本３１に蛍光染色された色素が励起される。

上記レーザーにより励起されて発光した標本３１の蛍光は、対物レンズ３７、結像レンズ５４２により対物１次像１４ｃに投影され、該対物１次像１４ａがガルバノミラー５６３、５６４で反射されて、瞳投影レンズ５６２、結像レンズ５６７によりピンホール５６６上に投影される。ここで、ピンホール５６６で、わずかにデフォーカスした標本３１の像がカットされ、完全にフォーカスが合った面の光だけが集光レンズ５６９を介してフォトマル５８に入射される。同時に、集光レンズ５６９の手前に配置される吸収フィルタ５７８により、蛍光観察に必要な波長のみが選択され、フォトマル５８に入射され、標本３１上のフォーカスが完全に合ったある１点のみの強度情報が取得される。

この際、上記一対のガルバノミラー５６３、５６４が、標本３１上をＸ，Ｙ方向にスキャンされ、各点の強度情報が２次元的に収集されて、図示しない同期機能などを備えた解析装置を介してモニタ上に表示され、ここに２次元像として観察可能となる。

上記実施の形態によれば、光路分割ユニット５４は、結像レンズ５４２の後（図５中では、下方）で光路分割していることにより、標本側（図中上側）に落射蛍光照明装置３８、レーザー導光ユニット３９等の中間鏡筒が配されて対物レンズ３７の平行光が広がっても、なるべく結像レンズ５４２を対物レンズ３７の近くに配置することができることにより、結像レンズ５４２で光が、いわゆるけられることなく、広い視野を確保することができる。また、その後（図５中では、下方）の光路分割ユニット５５も、上記手前（標本側）の光路分割ユニット５４の結像レンズ５４２で対物レンズ３７から出射した平行光が集光されているので、やはり同様に、けられることなく、広い視野を撮像できる。

さらに、コンフォーカル観察装置５６は、視野の周辺までむらなく観察しようとすると、対物レンズ３７の射出瞳位置がガルバノミラー５６３、５６４と光学的に共役な位置になければならず、対物レンズ３７、結像レンズ５４２、瞳投影レンズ５６２、ガルバノミラー５６３、５６４の位置関係が常に一定する必要がある。このような場合にも、結像レンズ５４２の位置を変えることなく、かつ、結像レンズ５４２により対物レンズ３７を出射した平行光が、結像レンズ５４２でけられることなく、コンフォーカル観察が可能となり、２つの撮像部４４ａ、４４ｂによる観察が実現される。

また、コンフォーカル観察装置５６は、一般に大型な装置となるが、各種光学ユニットの一番下に配しているので、他のユニットの操作の邪魔になることもなく、十分な配置スペースを確保できる。

なお、この実施の形態では、光路分割ユニット５５が光路分割ユニット５４とコンフォーカル観察装置５６の間に装着されているが、撮像部４４ａ、４４ｂを１つしか使用しない場合などは、光路分割ユニット５５と胴付間の寸法が同じ空の筒などでつなぐように構成してもよい。また、ミラー５４３、５５２は、観察に必要波長だけを反射するようなダイクロイックミラーにして対物光軸１１上に配置したままの構成にしてもよい。

また、図６の実施の形態では、ベース部３０に対してレボルバ３６及びコンデンサレンズ４９の配置を上下交換配置して倒立型顕微鏡構成から正立型顕微鏡構成に組み換え配置したものである。

即ち、上述したようにベース部３０は、４本の支持足３４で床から支えられ、その上面側に標本３１を積載するステージ３２が支持部材３３を介して着脱可能に取付けられる。そして、このベース部３０には、ステージ３２に対応して上記焦準機構３５が設けられ、この焦準機構３５に対して、倒立型顕微鏡構成の際にステージ３２の上方側に配したコンデンサレンズ４９を、上記ステージ３２の下側に配していたレボルバ３６と交換配置する。

また、ベース部３０上に着脱自在に装着される昇降機構部４６には、倒立型顕微鏡構成の際にステージ３２の下側に配したレボルバ３６を、上記ステージ３２の上側に配していたコンデンサレンズ４９と交換配置する。

さらに、ベース部３０の下側には、倒立型顕微鏡構成の際に昇降機構部４６上に配していた透過照明装置を構成する透過照明部４７が、そのアリ４７１を利用して着脱自在に装着される。そして、上記昇降機構部４６の上側には、落射蛍光照明装置３８が、そのアリを利用しれ着脱自在に装着し、この落射蛍光照明装置３８上には、そのアリを利用して観察鏡筒である鏡筒４４を着脱自在に装着する。

なお、上記透過照明装置は、上述した各実施の形態における透過照明装置４５の上側部分である透過照明部４７とほぼ同じ構成、作用を備えており、図６中では、図の都合上、相手ユニットヘの取付け形状が若干異なって図示しているが、同一部分について、同一符号を付して示す。

また、昇降機構部３８は、コンデンサレンズ４９の昇降駆動に使用していたが、レボルバ３６の昇降に使用しても問題ないレベルの剛性、位置再現精度を有して構成される。そして、レボルバ３６は、図６中において、図の都合上、上述した各実施の形態における構成と若干異なり、例えば前後にスイングする方式のものを示す。

上記構成において、透過照明観察を行う場合には、ステージ３２上に標本３１を搭載して光源４８が駆動される。すると、この光源４８で発した照明光は、照明光学系４７１を介してミラー４７２によりコンデンサレンズ４９に向けて偏向される。ここで、コンデンサレンズ４９は、焦準機構３５の焦準ハンドル３５１の操作により昇降調整されて、適切な照明光を標本３１上に集光するように調整される。

ここで、対物レンズ３７は、昇降機構部４６の操作ハンドル４６３により標本３１にピントが合わされ、ステージ３２上の標本３１の像が無限遠に投影される。対物レンズ３７を出射した平行光は、鏡筒４４の結像レンズ４４１により結像され、プリズム４４２により検鏡者Ａの方向へ偏向され接眼レンズ４４３により目視の観察が行われる。

そして、この透過照明観察時に視野の色付きが気になる場合などは、必要じ応じて落射蛍光照明装置３８の励起フィルタ３８３、吸収フィルタ３８５、ダイクロイックミラー３８４を、光路から離脱して行う。

次に、落射蛍光観察を行う場合は、ステージ３２上に標本３１を搭載して光源４１が駆動される。すると、光源４１から発した照明光は、照明光学系４７１により励起フィルタ３８３に導かれて該励起フィルタ３８３により波長選択的されて、ダイクロイックミラー３８４により反射され、対物光軸１１と同軸的に導かれ、対物レンズ３７を介して標本３１に集光されて標本３１の蛍光を励起する。励起された標本３１から発光した蛍光は、対物レンズ３７で無限遠に投影され、ダイクロイックミラー３８４、吸収フィルタ３８５を透過し観察に必要な波長のみに選択される。以降は、上述した透過照明観察の場合と略同様に接眼レンズ４４３により目視の観察が行われる。

上記実施の形態によれば、ベース部３０、ステージ３２、焦準機構３５、レボルバ３６、昇降機構部４６、鏡筒４４を使用して、若干形状のことなる透過照明部３８、落射蛍光照明装置４７を交換配置するだけで、倒立型顕微鏡構成から正立型顕微鏡構成の構築換えすることが可能となり、簡便な構成を確保したうえで、多様な仕様形態を、簡便にして容易に実現することが可能となる。

また、図７に示す実施の形態では、図６に示す実施の形態で説明した落射蛍光照明装置３８と鏡筒４４の間に、上記図１に示す実施の形態において配したアリ４７ａが設けられたレーザー導光ユニット３９を、そのアリ３９１を利用して着脱自在に装着するように構成したものである。

上記レーザー導光ユニット３９は、レーザー光源４２及びミラー３９２が設けられ、そのレーザー光源４２よりレーザーが発されると、該レーザーがミラー３９２により対物レンズ３７に向けて対物光軸１１と同軸的に偏向され、対物レンズ３７により標本３１上へ集光される。これにより、同様にレーザーを用いた同様の観察形態が正立型顕微鏡構成で行うことが可能となる。

上記実施の形態によれば、レーザー導入ユニット３９などの光学ユニットを中間鏡筒として鏡筒４４と落射蛍光照明装置３８の間に配することができるため、正立型顕微鏡構成においても、倒立型顕微鏡と略同様に多様な仕様形態を実現することができる。

また、図８に示す実施の形態では、標本３１に対して上方と下方の双方に対物レンズを配置し、正立型顕微鏡と倒立型顕微鏡を組み合わせた構成としたものである。

この実施の形態では、ベース部３０は、４本の支持足３４で床から支えられ、その上面側に標本３１を積載するステージ３２が支持部材３３を介して着脱可能に取り付けられている。また、ベース部３０には、ステージ３２の下方に可動部を配する焦準機構３５が設けられるとともに、ステージ３２の上方に可動部を配する昇降機構部４６が設けられている。これら焦準機構３５および昇降機構部４６には、各々の可動部上に構成された第１のレボルバ３６’および第２のレボルバ３６’’が配置されている。また、これら第１のレボルバ３６’および第２のレボルバ３６’’には、標本３１を挟むようにして各々第１の対物レンズ３７’および第２の対物レンズ３７’’が配置されている。

また、ベース部３０の下面側には、アリ３０１が設けられている。アリ３０１の下方には、図１で示した構成と同様な態様で、中間鏡筒と称される第１の落射蛍光照明装置３８’および第１のレーザ導入ユニット３９’が装着され、さらに、観察光学ユニット４０を介して第１の鏡筒４４’が装着されている。この場合、観察光学ユニット４０と第１の鏡筒４４’の間には、アイポイントアジャスタ４３が装着されている。

また、ベース部３０の上面側のステージ３２の後方位置には、アリ３０２が設けられている。アリ３０２の上方には、図７で示した構成と同様な態様で、昇降機構部４６を介して中間鏡筒と称される第２の落射蛍光照明装置３８’’および第２のレーザ導入ユニット３９’’が装着され、さらに、第２の鏡筒４４’’が装着されている。

上記の構成中で、焦準機構３５、第１のレボルバ３６’、第１の対物レンズ３７’、第１の落射蛍光照明装置３８’、第１のレーザ導入ユニット３９’、観察光学ユニット４０および第１の鏡筒４４’を含む構成は、倒立型顕微鏡の態様をなしており、ここでは、倒立型顕微鏡側と称する。また、昇降機構部４６、第２のレボルバ３６’’、第２の対物レンズ３７’’、第２の落射蛍光照明装置３８’’、第２のレーザ導入ユニット３９’’および第２の鏡筒４４’’を含む構成は、正立型顕微鏡の態様をなしており、ここでは、正立型顕微鏡側と称する。

このような構成において、倒立型顕微鏡側で落射蛍光観察を行なう場合の方法は、図１に示す実施の形態において説明した内容に準じている。また、正立顕微鏡側で落射蛍光観察を行なう場合の方法は、図６に示す実施の形態および図７に示す実施の形態において説明した内容に準じている。

一方、倒立型顕微鏡側で透過照明観察を行なう場合の方法は、図１に示す実施において説明した内容から、透過照明部４７（図１参照）を第２の落射蛍光照明装置３８’’に、コンデンサレンズ４９（図１参照）を第２の対物レンズ３７’’に置き換えることで実施する。また、正立顕微鏡側で透過照明観察を行なう場合の方法は、図６に示す実施において説明した内容から、透過照明部４７（図６参照）を第１の落射蛍光照明装置３８’に、コンデンサレンズ４９（図６参照）を第１の対物レンズ３７’に置き換えることで実施する。

上記実施の形態によれば、倒立型顕微鏡と正立型顕微鏡を同時に構成することにで、標本３１の上下から同時に観察を行なったり、透過照明観察と落射照明観察を同時に行なったり、レーザを上下任意の方向から標本３１に照射する等、多様な観察方法が可能となる。また、倒立型顕微鏡と正立型顕微鏡を同時に構成するに当たり、各々の安全性や剛性や操作性を損なうことなく、観察形態の制約を受けない構成とすることができる。また、これまでの実施の形態で説明したと同様に、中間鏡筒の追加や組み替えなど、多様な仕様形態を簡便にして容易に実現することが可能となる。

なお、上記各実施の形態においては、対物レンズ３７と鏡筒４４との間に配する光学ユニットである中間鏡筒を、いわゆる後側に配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、左横、右横、手前（検鏡者側）、斜め後ろ、斜め前などに光路を形成するように配することも可能である。

また、ここでは、代表的な光学ユニットの組合せを代表して説明したが、この組合せに限ることなく、各種の光学ユニットの組合せ配置が可能で、略同様の効果が期待される。例えば、光学ユニットとしては、その他、エバネッセント照明装置や、一般に正立型顕微鏡で使用されているオルソスコープやコノスコープ、検鏡可能な偏光観察装置、描画装置、多人数検鏡装置、落射明暗視野照明装置、分光装置、多光子励起コンフォーカル観察装置、Ｃａｇｅｄ解除用照明装置等がある。

さらに、上記各実施の形態における各光路切換え等の可動部については、手動式、あるいは電動式で構成した場合で説明したが、その駆動方法としては、何れの方式でも構成可能である。そして、駆動方法としては、各部を連動するように構成することも可能である。

なお、上記図２乃至図７に示す各実施の形態においては、例えばステージ３２を移動調整することにより、対物レンズ３７及びコンデンサレンズ４９との間に位置調整が行われる。

また、図９に示す実施の形態では、ステージ３２を固定配置し、このステージ３２に対向してベース部３０を含む顕微鏡全体を二次元的に移動調整自在に配設するように構成したものである。

即ち、この実施の形態では、ベース部３０を支持して、例えば床に据付け配置する４本の支持脚３４を、Ｘ―Ｙテーブル機構６０を介して二次元的に移動調整自在に配設し、ベース部３０に配される対物レンズ３７及びコンデンサレンズ４９間に標本３１を搭載するステージ３２を支柱部材６１を介して固定配置する。これにより、ステージ３２上の標本３１とベース部３０の対物レンズ３７及びコンデンサレンズ４９とは、そのＸ―Ｙテーブル機構６０を駆動制御することにより、相互間の位置決めが行われる。

なお、このステージ３２と対物レンズ３７及びコンデンサレンズ４９との位置調整構造としては、図９に示す構成に限ることなく、各種の位置調整構造が構成可能である。

さらに、上記対物レンズ３７と鏡筒４４との間に配される光学ユニットである中間鏡筒としては、上記各実施の形態で説明した構成のものに限ることなく、単に、光路を備える光学ユニットを、中間鏡筒として配するように構成することも可能である。

さらに、図１０に示す実施の形態では、図８に示す実施の形態における倒立型顕微鏡側の観察手段である観察光学ユニット４０を除外し、これに代わって図５に示す実施の形態における観察手段である光路分割手段５４，５５およびコンフォーカル観察装置５６を組み合わせて倒立型顕微鏡の観察手段としたものである。これにともない、図１０では、図８と同一部分には、同符号を付し、また、観察光学ユニット４０に代わって用いられる図５に示す光路分割手段５４，５５およびコンフォーカル観察装置５６と同一部分には、同符号を付して説明を省略している。

この実施の形態によれば、正立型顕微鏡において、第２の鏡筒４４’’による目視観察を行なうと同時に、倒立型顕微鏡においてコンフォーカル観察装置５６によるコンフォーカル観察が可能となる。

なお、観察手段の構成配置は、この実施の形態に限ることなく、例えばコンフォーカル観察装置５６を正立型顕微鏡側に配置したり、倒立型顕微鏡側と正立型顕微鏡側の双方にコンフォーカル観察装置５６を配置することも可能である。

この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば実施形態に示され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が解決でき、発明の効果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され得る。

この発明の一実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るシステム顕微鏡の配置構成を示した構成図である。 従来の倒立型顕微鏡の問題点を説明するために示した構成図である。

符号の説明

１１ … 対物光軸
１１′、１３ … 観察光路
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１１ｄ … 対物１次像
３０ … ベース部
３０１、３０２ … アリ
３１ … 標本
３２ … ステージ
３３ … 支持部材
３４ … 支持脚
３５ … 焦準機構
３５１ … 焦準ハンドル
３６ … レボルバ
３６１… アリ
３６２ … ホルダ
３７ … 対物レンズ
３８ … 落射蛍光照明装置
３８１ … アリ
３８２ … 照明光学系
３８３ … 励起フィルタ
３８４ … ダイクロイックミラー
３８５ … 吸収フィルタ
３９ … レーザー導光ユニット
３９１ … アリ
３９２ … ミラー
４０ … 観察光学ユニット
４０１ … ミラー
４０２ … 結像レンズ
４０３ … リレー光学系
４０４、４０５ … ミラー
４１ … 光源
４２ … レーザー光源
４３ … アイポイントアジャスタ
４４ … 鏡筒
４４１ … 結像レンズ
４４２ … プリズム
４４３ … 接眼レンズ
４４ａ、４４ｄ … 撮像部
４５ … 透過照明装置
４６ … 昇降機構部
４６１ … アリ
４６２ … コンデンサホルダ
４６３ … 操作ハンドル
４６４ … アリ
４７ … 透過照明部
４７１ … 照明光学系
４７２ … ミラー
４７３ … 操作ハンドル
４８ … 光源
４９ … コンデンサレンズ
５０ … フィルター切換装置
５０１ … アリ
５０２、５０３ … フィルタ
５１ … 変倍装置
５１１ … アリ
５１２ … 変倍レンズ
５２ … 光路切換ユニット
５２１ … アリ
５２２ … ミラー
５２３ … 結像レンズ
５２４ … 光路
５３ … 変倍アダプタ
５３１ … 変倍レンズ
５４、５５ … 光路分割ユニット
５４１、５５１ … アリ
５４２ … 結像レンズ
５４３ … ミラー
５４４ … 光路
５５２ … ミラー
５５３ … 光路
５６ … コンフォーカル観察装置
５６１ … アリ
５６２ … 瞳投影レンズ
５６３、５６４ … ガルバノミラー
５６５ … ダイクロイックミラー
５６６ … ピンホール
５６７ … 結像レンズ
５６８ … 吸収フィルタ
５６９ … 集光レンズ
５７ … レーザー光源
５８ … フォトマル
６０ … Ｘ―Ｙテーブル機構
６１ … 支柱部材
３６’ … 第１のレボルバ
３７’ … 第１の対物レンズ
３８’ … 第１の落射蛍光照明装置
３９’ … 第１のレーザ導入ユニット
４４’ … 第１の鏡筒
３６’’ … 第２のレボルバ
３７’’ … 第２の対物レンズ
３８’’ … 第２の落射蛍光照明装置
３９’’ … 第２のレーザ導入ユニット
４４’’ … 第２の鏡筒

Claims (6)

1. 標本の搭載されるステージと、
   このステージが組付け配置されるベース部と、
   このベース部を支持して据付け配置する複数の支持脚と、
   前記ベース部に前記ステージに対向して着脱自在に配され、前記ステージに搭載された前記標本を照明する照明光を発する透過照明装置と、
   この照明装置から出射された照明光を前記ステージに搭載された標本に集光するコンデンサレンズと、
   前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記コンデンサレンズを前記ステージに対向して昇降駆動する第１の昇降機構と、
   前記ステージに搭載された標本の標本像を無限遠に投影する対物レンズと、
   この対物レンズを保持して観察光軸上に配するレボルバと、
   前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記レボルバを前記観察光軸方向に昇降駆動する第２の昇降機構と、
   前記ベース部に前記対物レンズに対向して着脱自在に配される中間鏡筒と、
   この中間鏡筒の後段に着脱自在に配され、前記対物レンズで投影される標本像を結像して観察する観察鏡筒と
   を具備することを特徴とするシステム顕微鏡。
2. 前記観察鏡筒は、
   前記中間鏡筒の後段に着脱自在に配されるものであって、前記対物レンズで投影される平行光を結像する結像レンズ部と、この結像レンズ部で結像した標本像を無限遠にリレーするリレー光学系と、このリレー光学系でリレーされた標本像を偏向する反射部材とが配される第１の観察鏡筒と、
   この第１の観察鏡筒に対して着脱自在に組付けられるものであって、前記反射部材で偏向された標本像を結像する結像レンズ部と、この結像レンズ部で結像した標本像を目視するための接眼部とが配される第２の観察鏡筒と
   を備えることを特徴とする請求項１記載のシステム顕微鏡。
3. 前記第１の昇降機構にレボルバを装着し、前記第２の昇降機構に前記コンデンサを装着して正立型顕微鏡構造を形成してなることを特徴とする請求項１又は２記載のシステム顕微鏡。
4. 前記中間鏡筒は、複数組積重状に配してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のシステム顕微鏡。
5. 標本の搭載されるステージと、
   このステージが配されるベース部と、
   このベース部を支持して据付け配置する複数の支持脚と、
   前記ステージに搭載された標本の標本像を無限遠に投影するものであって、前記標本の上方又は下方の一方に択一的に配される対物レンズと、
   この対物レンズを保持して観察光軸上に配するレボルバと、
   前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記レボルバを前記観察光軸方向に昇降駆動する昇降機構と、
   前記ベース部の前記対物レンズの前記標本から離れる一方に着脱自在に配される中間鏡筒と、
   この中間鏡筒上に着脱自在に積重配置され、前記対物レンズで投影される標本像を結像して観察する観察鏡筒と
   を具備することを特徴とするシステム顕微鏡。
6. 標本の搭載されるステージと、
   このステージが配されるベース部と、
   このベース部を支持して据付け配置する複数の支持脚と、
   前記ステージに搭載された標本の標本像を無限遠に投影するものであって、前記標本の上方と下方の双方に配置される複数の対物レンズと、
   この複数の対物レンズの各々を保持して観察光軸上に配する複数のレボルバと、
   前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記複数のレボルバの各々を前記観察光軸方向に昇降駆動する複数の昇降機構と、
   前記ベース部に対して着脱自在に配され、前記複数の対物レンズの各々の前記標本から離れる側に配置される複数の中間鏡筒と、
   この複数の中間鏡筒上に各々着脱自在に積重配置され、前記複数の対物レンズで投影される標本像を結像して観察する複数の観察鏡筒と
   を具備することを特徴とするシステム顕微鏡。

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