JP4790248B2 - 観察装置および蛍光観察装置 - Google Patents

Description

この発明は、顕微鏡観察装置等の観察装置および蛍光観察装置に関するものである。

従来、顕微鏡観察装置として、特許文献１に示すものが知られている。この顕微鏡観察装置は、試料に対向配置される対物レンズと、ＣＣＤカメラ等の撮像手段に拡大像を結像させる結像レンズと、これら対物レンズと結像レンズとの間に挿脱可能に配置され、所定の倍率範囲にわたって連続的に倍率を変更可能な変倍リレーレンズとを備えている。

この顕微鏡観察装置によれば、対物レンズと結像レンズとを固定して、それらの間にアフォーカル変倍リレーレンズを挿脱しても撮像面の同焦位置の変化がなく、変倍による像の劣化が少なく、操作性や性能を向上することができる。
特開平７−１０４１９２号公報（図１等）

しかしながら、従来の顕微鏡観察装置は、アフォーカル変倍リレーレンズの変倍によって観察倍率を変更するものであるため、広い倍率範囲にわたる変倍が困難である。すなわち、小さい倍率から大きい倍率まで、同一の対物レンズおよび結像レンズを使用しているため、小さい倍率の場合には開口数が過度に小さくなって解像度が低下してしまう不都合がある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、倍率を小さくしても開口数を過度に小さくすることなく、高い解像度で画像を取得することができ、観察精度を向上することができる観察装置および蛍光観察装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、励起光または照明光をステージに載置された試料に照射する光源と、ステージに対向配置され、試料からの蛍光または反射光を集光する倍率の異なる複数の対物レンズと、各対物レンズと組み合わせて使用され、各対物レンズの試料上の像を結像させる倍率の異なる複数の結像レンズと、各結像レンズにより結像された試料上の像を撮像する撮像手段と、各対物レンズを切り替えて光軸上に配置する対物レンズ切替機構と、各結像レンズを切り替えて前記光軸上に配置する結像レンズ切替機構と、高倍率の前記対物レンズおよび高倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記試料の上方から前記光軸に沿って照射する落射同軸照明に切り替え、低倍率の前記対物レンズおよび低倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記光軸に対して傾斜する方向から前記試料に照射する偏射照明に切り替える照明切替手段とを備える観察装置を提供する。

この発明によれば、光源から発せられた励起光または照明光が試料に向けて照射されると、試料において発せられた蛍光または反射光が対物レンズに入射されて集光されるとともに、結像レンズに入射されることにより結像されて撮像手段によって撮像される。試料の像を倍率を変えて観察したい場合には、対物レンズ切替機構を作動させることにより対物レンズが切り替えられる。そして、結像レンズ切替機構を作動させることにより、対物レンズに適合する結像レンズを選択することが可能となる。その結果、低倍率の場合においても開口数を過度に小さくしてしまうことがなく、高い解像度で画像を取得することが可能となる。
そして、高倍率の前記対物レンズおよび高倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに照明切替手段が落射同軸照明に切り替えることで、高精細な高倍率の観察を行うことができ、低倍率の前記対物レンズおよび低倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに照明切替手段が偏射照明に切り替えることで、照明光の経路を試料から戻る戻り光の経路から分離して、低倍率の観察を行うことができる。この場合には、照明光を対物レンズに通過させずに済み、対物レンズにおける自家蛍光の発生を低減することができ、その結果、コントラストのよい画像を取得することができる。

上記発明においては、前記照明切替手段が、試料を照明する照明光をリレーするリレー光学系と、前記結像レンズに保持され、前記光源からの照明光を前記リレー光学系に向けて偏向する反射部材とを有することとしてもよい。
このようにすることで、照明光の経路を試料から戻る戻り光の経路から分離することができる。したがって、照明光を対物レンズに通過させずに済み、対物レンズにおける自家蛍光の発生を低減することができ、その結果、コントラストのよい画像を取得することができる。また、例えば、照明光が励起光で戻り光が蛍光の場合、励起光と蛍光とを分離するダイクロイックミラーが小さくて済み、安価な照明システムを提供することができる。

また、上記発明においては、前記照明切替手段が、前記試料を照明する照明光をリレーするリレー光学系と、複数のダイクロイックミラーおよび光源からの照明光を前記リレー光学系に向けて偏向する反射部材を保持して選択的に光源に対向配置させる回転ターレットとを有することとしてもよい。
このようにすることで、観察方法に合わせて、同軸照明と偏射照明とを自由に切り替え可能な照明システムを提供することができる。

また、上記発明においては、前記リレー光学系が、対物レンズまたは対物レンズ切替機構に保持されていることとしてもよい。
このようにすることで、各対物レンズの観察範囲を無駄なく照明することができ、効率のよい照明システムを実現することができる。

さらに、上記発明においては、前記リレー光学系が、光源からの照明光を２以上に分割し、分割された２以上の照明光を標本に対して別々の方向から照射することが好ましい。
このようにすることで、試料にできる影の発生を低減でき、コントラストのよい観察像を取得可能な照明システムを実現することができる。

また、上記発明においては、高倍率の対物レンズと高倍率の結像レンズとが選択されたときに、これら高倍率の対物レンズと高倍率の結像レンズとの間の光軸上に挿入配置されるズーム機構を備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、低倍率の対物レンズと低倍率の結像レンズとが選択されたときに、前記ズーム機構が、前記光軸上から取り外し可能に設けられていることが好ましい。

高倍率の対物レンズと高倍率の結像レンズとが選択された場合には、開口数を比較的大きく確保できるので、ズーム機構を挿入して倍率を連続的に変更することができる。この場合に、低倍率の対物レンズと低倍率の結像レンズとが選択された場合には、ズーム機構を光軸上から取り外すことにより、開口数を確保する対物レンズと結像レンズとの組合せを採用することができる。ズーム機構のみによって高倍率から低倍率まで倍率を変化させる場合には、低倍率側における開口数が過度に小さくなるため、ズーム機構を取り外すことにより、そのような弊害を防止することができる。

また、上記発明においては、前記結像レンズの結像位置を調整する同焦調整機構を備えることが好ましい。
組み合わせる結像レンズと対物レンズ、あるいはズーム機構の個体差により、結像レンズによる結像位置が変動した場合に、同焦調整機構の作動により、これを補正して、さらに鮮明な画像を得ることができる。

また、本発明においては、高倍率の結像レンズに、該結像レンズと前記撮像手段との間の光路を迂回させ、高倍率の結像レンズから撮像手段の像位置までの直線距離を低倍率の結像レンズのそれに一致させる光路迂回手段が設けられていることが好ましい。
結像レンズと対物レンズとは、その後ろ側焦点位置を略一致させた位置関係、すなわち、テレセントリックな位置関係にすることにより、収差等の光学性能を向上することができる。本発明のように、倍率の異なる結像レンズを、上記位置関係を維持したまま切り替えると、焦点距離の相違により高倍率の場合に光路長が長くなる。そこで、光路迂回手段を作動させて、高倍率の結像レンズから撮像手段の像位置までの直線距離を低倍率の結像レンズのそれに一致させることにより、撮像手段を移動させることなく、すべての倍率において鮮明な画像を得ることができる。

また、上記発明においては、前記光路迂回手段に、その光路長を調整可能な光路長調整手段が設けられていることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記光路迂回手段に、その光軸の傾斜角度を調整可能な角度調整手段が設けられていることが好ましい。
結像レンズを異ならせる場合等に、レンズの個体差により上記光路長や光軸が変動することが考えられるため、光路長調整手段の作動により、光路長を基準となる結像レンズのそれと一致させ、あるいは角度調整手段の作動により、結像レンズの光軸が正確に撮像手段に向かうように角度を調整することができる。

また、上記発明においては、前記対物レンズの光軸方向位置を調整する対物同焦調整機構を備えることとしてもよい。
対物同焦調整機構の作動により、対物レンズの前記結像レンズの結像位置と共役な位置を調整することにより、レンズの個体差を補正することができる。

また、上記発明においては、前記対物レンズ、ズーム機構および結像レンズが、鉛直方向に沿って配置される同一の軸線回りに回転可能に取り付けられていることとしてもよい。このようにすることで、切替機構をコンパクトに構成することができる。

また、上記発明においては、前記対物レンズ、ズーム機構および結像レンズが、鉛直方向に沿って配置される２つ以上の軸線回りに回転可能に取り付けられ、前記対物レンズと前記ズーム機構とが異なる軸線回りに回転可能に取り付けられていることとしてもよい。
倍率の異なる対物レンズは、焦点位置の相違によって光軸方向にずれた位置に配置される。高倍率側の対物レンズは試料に近接して配置することができるが低倍率側の対物レンズは試料から離れた配置される。対物レンズとズーム機構とを異なる軸線回りに回転させることにより、同時に使用されない低倍率側の対物レンズとズーム機構とを光軸方向に干渉する位置に設定することも可能となり、高さ方向にコンパクトに構成することが可能となる。

また、上記発明においては、水平に設置されるベースと、該ベースから鉛直方向に前記軸線に沿って延びる２つ以上の支柱と、これらの支柱の上端に掛け渡される梁部材とを備え、前記撮像手段が、前記梁部材に固定されていることとしてもよい。
このようにすることで、２つ以上の支柱により支持された梁部材に撮像手段を安定して支持させることができ、撮像手段の振動を抑えて、観察精度を向上することができる。

さらに、上記発明においては、前記光軸が、前記２つ以上の支柱の軸線を含む平面から離れた位置に配置されていることが好ましい。このようにすることで、２本以上の支柱を相互に近接して配置することができ、幅方向にコンパクトに構成することが可能となる。

また、上記発明においては、前記対物レンズ切替機構、ズーム機構および結像レンズ切替機構が、前記支柱に上方から嵌合されて支柱に固定される筒状の固定ブラケットと、これら対物レンズ切替機構、ズーム機構または結像レンズ切替機構を固定する可動ブラケットと、該可動ブラケットを固定ブラケットに対して水平回転可能に組み付けるベアリングとからなる組立体により、支柱の軸線回りに回転可能に取り付けられていることが好ましい。
このように構成することで、外部で組み立てた組立体の固定ブラケットを支柱に嵌合させて固定することにより、支柱に可動ブラケットを回転可能に支持させることができる。したがって組み立てが容易であり、製造、保守、調整等を容易に行うことができる。

さらに、上記発明においては、前記ベースが、前記ステージを固定する第１ベースと、該第１ベースの上方に間隔をあけて配置された第２ベースとを備え、これら第１ベースと第２ベースとが間隔部材によって固定されているとともに、該第２ベースに前記支柱が固定されていることが好ましい。
このように構成することで、第２ベースに固定した支柱の間隔とは無関係に間隔部材の間隔寸法を決定することができる。その結果、間隔部材の間隔寸法を大きくしてステージ回りのスペースを確保することにより、試料を取り扱う際の操作性を向上することができる。
また、前記間隔部材を交換可能とすることにより、試料の大きさに合わせて、間隔部材を長さの異なるものに交換し、ステージ回りのスペースを確保することが可能となる。

さらに、上記発明においては、前記ステージに、試料を固定したトレー部材を位置決め状態に固定可能であることとしてもよい。
このようにすることで、ステージ以外の場所においてトレー部材の上に試料を固定しておき、試料を固定したトレー部材をステージに固定することができる。ステージ回りのスペースは、対物レンズが近接しているため、比較的狭くなりがちであるので、実験小動物等の試料を生きたまま固定する作業を行うには操作性が悪い場合がある。そこで、このような作業を外部で行い、トレー部材をステージに取り付ける作業のみを対物レンズ下で行うことにより、容易に観察準備を行うことができる。

さらに、上記発明においては、前記トレー部材が、透明または光を吸収する材質からなることが好ましい。
このようにすることで、試料の上方から照射する照明光のうち、試料を外れてトレー部材に当たる照明光が、トレー部材を透過しあるいはトレー部材において吸収されるので、迷光として対物レンズ側に戻るのを防止することができる。

さらに、上記発明においては、前記撮像手段が交換可能に設けられていることが好ましい。
このようにすることで、試料の種類や観察方法にあわせた撮像手段を選択して使用することができ、観察目的に適した画像を得ることができる。

上記発明においては。前記撮像手段が、前記光軸回りに回転可能に設けられていることが好ましい。
撮像手段を光軸回りに回転させることにより、得られる画像の向きを任意に選択することができる。また、撮像手段をモニタに接続してリアルタイムに観察する場合には、モニタ上に映る画像の向きを任意に選択でき、見やすい方向からの観察を行うことが可能となる。

また、本発明は、ステージに載置された試料に励起光を照射するレーザ光源と、ステージに対向配置され試料からの蛍光を拡大する、倍率の異なる複数の対物レンズと、各対物レンズと組み合わせて使用され、各対物レンズにより拡大された試料からの蛍光を結像させる結像レンズとを含む複数のレンズ群と、前記結像レンズにより結像された試料からの蛍光を撮像する撮像手段と、前記レンズ群を切り替えるレンズ群切替機構と、高倍率の前記対物レンズおよび高倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記試料の上方から前記光軸に沿って照射する落射同軸照明に切り替え、低倍率の前記対物レンズおよび低倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記光軸に対して傾斜する方向から前記試料に照射する偏射照明に切り替える照明切替手段とを備える蛍光観察装置を提供する。

この発明によれば、倍率を変更して観察を行いたい場合に、対物レンズと結像レンズとを含むレンズ群をレンズ群切替機構の作動によって切り替えるので、低倍率の観察を行う場合においても開口数を過度に小さくすることなく明るい蛍光像を得ることができる。
そして、高倍率の前記対物レンズおよび高倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに照明切替手段が落射同軸照明に切り替えることで、高精細な高倍率の観察を行うことができ、低倍率の前記対物レンズおよび低倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに照明切替手段が偏射照明に切り替えることで、照明光の経路を試料から戻る戻り光の経路から分離して、低倍率の観察を行うことができる。この場合には、照明光を対物レンズに通過させずに済み、対物レンズにおける自家蛍光の発生を低減することができ、その結果、コントラストのよい画像を取得することができる。

上記発明においては、撮像された蛍光にスペクトラルデコンボリューション処理を施す処理手段を備えることとしてもよく、前記処理手段が、スペクトラルブラインドデコンボリューション処理を施すこととしてもよい。

本発明によれば、倍率の変更に応じて対物レンズを切り替えるのと同時に、結像レンズも切り替えることができる。特に、試料を低倍率で観察しようとする場合に、対物レンズを低倍率の対物レンズに切り替えるとともに結像レンズも低倍率の結像レンズに切り替えることにより、開口数を過度に小さくすることなく確保し、得られる画像の解像度の低下を抑制して観察精度を向上することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る顕微鏡観察装置について、図１〜図１５を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置１は、図１に示されるように、マウス等の実験小動物その他の試料Ａに照射する光を発生する光源２と、試料Ａを載せるステージ３と、試料Ａからの戻り光を拡大する対物レンズユニット４ａ〜４ｄと、対物レンズユニット４ａ〜４ｄにより拡大された試料Ａ上の像を拡大して結像させる結像レンズユニット５ａ，５ｂと、結像レンズユニット５ａ，５ｂにより結像された試料Ａ上の像を撮像するカメラ（撮像手段）６とを備えている。

ステージ３は、水平に設置されるベース７に設けられている。ベース７は、水平な設置面に設置される第１ベース７ａと、該第１ベース７ａの上方に間隔をあけて水平に配置される第２ベース７ｂとを備えている。第１ベース７ａと第２ベース７ｂとの間には、両者間の間隔寸法を決定する複数の間隔部材８が交換可能に配置されている。

ステージ３は、第１ベース７ａ上に設置されており、搭載した試料Ａを水平２方向および鉛直方向に移動させることができるようになっている。また、ステージ３には、図２に示されるように、貫通孔３ａが設けられており、試料Ａを載置したトレイ９を位置決め状態に嵌合させるようになっている。本実施形態において、トレイ９は透明な材質あるいは光を吸収する黒色の部材により構成されている。

第２ベース７ｂは、ステージ３よりも上側に配置されており、ステージ３の全動作範囲にわたって、上方の空間を遮らないように切り欠かれている。また、前記間隔部材８は、ステージ３の周囲に、ステージ３の動作範囲よりも十分に広い間隔をあけて配置されている。これにより、作業者がステージ３上に試料Ａを載置する際、あるいはステージ３上の試料を操作する際に、邪魔にならないように広いスペースが形成されている。

第２ベース７ｂの上面からは、２本の支柱１０，１１が鉛直方向に延びている。２本の支柱１０，１１の上端は、これらの支柱１０，１１に掛け渡すように上部プレート（梁部材）１２によって連結されている。これにより、第２ベース７ｂ上に、２本の支柱１０，１１と上部プレート１２とからなる門型のフレームが構成されている。

前記対物レンズユニット４ａ〜４ｄは、第１の支柱１０に、該支柱１０の鉛直軸線回りに回転可能に取り付けられたターレット１３に取り付けられている。
対物レンズユニット４ａ〜４ｄは、このターレット１３に、周方向に間隔をあけて固定されている。これらの対物レンズユニット４ａ〜４ｄは、図３〜図６に示されるように、相互に倍率の異なるものであって、例えば、焦点距離の短いものから順に、５０ｍｍ、９０ｍｍ、１８０ｍｍおよび３００ｍｍの焦点距離を有している。操作者は、必要に応じてターレット１３を回転させることにより、所望の焦点距離を有する対物レンズユニット４ａ〜４ｄを選択することができるようになっている。これらの図においては、レンズは省略して示している。

前記結像レンズユニット５ａ，５ｂは、第２の支柱１１に、該支柱１１の鉛直軸線回りに回転可能に取り付けられた２本の第１アーム１４の先端にそれぞれ、低倍率用の結像レンズユニット５ａと高倍率用の結像レンズユニット５ｂが取り付けられている。低倍率用の結像レンズユニット５ａは７５ｍｍの焦点距離を有し、高倍率用の結像レンズユニット５ｂは２１０ｍｍの焦点距離を有している。

また、第２の支柱１１には、高倍率側において倍率を連続的に変更するためのズーム機構１５および高倍率観察時に落射照明を行うための照明装置１６が、支柱１１の鉛直軸線回りにそれぞれ別々に回転可能に取り付けられている。図に示す例では、ズーム機構１５は、第２の支柱１１に回転可能に取り付けられた第２アーム１７の先端に取り付けられている。また、照明装置１６は、第２の支柱１１に回転可能に取り付けられたブラケット１８に固定されている。これら対物レンズユニット４ａ〜４ｄ、結合レンズユニット５ａ，５ｂおよび高倍率の場合におけるズーム機構１５を組み合わせたときの総合倍率は、１．２６倍〜１６．２倍である。

これらターレット１３、第１アーム１４、ブラケット１８、第２アーム１７は、それぞれ、図７に示されるように、支柱１０，１１に嵌合される筒状の固定ブラケット１９にベアリング２０を介して回転可能に取り付けられることにより組立体２１を構成している。図７は第２アーム１７を例に挙げて説明している。これら組立体２１は、上部プレート１２を取り外した状態で、第１の支柱１０または第２の支柱１２の上端から挿入されて、それぞれ所定の位置に配置され、そこで、半径方向から止めネジ２２を締結することにより支柱１０，１１に対して固定ブラケット１９を固定し、その位置でそれぞれ水平回転できるようになっている。

また、各組立体２１は、同じく各支柱１０，１１の上端から挿入されて、第２ベース７ｂ上面、組立体２１上面等に突き当てられることにより位置決めされるスリーブ２３の上面に直接、または調整用スペーサ（図示略）を介して突き当てられることにより、上下方向に位置決めされる。すなわち、上部プレート１２を取り外した状態の支柱１０，１１の上端から組立体２１およびスリーブ２３を挿入して積み重ねるようにして、簡単に位置決め状態に組み立てることができるようになっている。

前記カメラ６は、図８に示されるように、上部プレート１２に、光軸Ｃを鉛直下向きに配して固定されている。上部プレート１２とカメラ６との間には、吸収フィルタ２４が配置されている。吸収フィルタ２４は、鉛直軸線回りに回転されるターレット２５に複数種類のものが取り付けられており、撮像したい光のみを通過させるようになっている。

吸収フィルタ２４のケーシング２６には、図８および図９に示されるように、雌アリ形状部分２７ａを有する取付孔２７が設けられている。カメラ６には、上記取付孔２７に挿入して止めネジ２８で水平方向に押しつけることにより、雌アリ形状部分２７ａに係合されるアリ形状のボス部２９が設けられている。ボス部２９は、先端に向かって外径寸法が広がるテーパ状に形成されており、図９に矢印で示されるように止めネジ２８を緩めることによって雌アリ形状部分２７ａと係合状態を維持したままカメラ６を光軸Ｃ回りに回転させることができるようになっている。

カメラ６の光軸Ｃは、２つの支柱１０，１１の間に配置されている。光軸の位置は、図１１に斜線で示されているように、２つの支柱１０，１１の軸線間の距離をＬ、第１の支柱１０の軸線を中心とした対物レンズユニット４ａ〜４ｄの光軸の回転半径をＡ、対物レンズユニット４ａ〜４ｄの最外形の描く円弧の半径をＢ、第２の支柱１１の軸線を中心とした結像レンズユニット５ａ，５ｂおよびズーム機構１５の光軸の回転半径をＣ、これら結像レンズユニット５ａ，５ｂおよびズーム機構１５の最外形の描く円弧の半径をＤ、第１の支柱の半径をｒ_１、第２の支柱１１の半径をｒ_２として以下の式を満たす範囲に設定された半径Ａの円と半径Ｃの円とが交わる点に配置する。
Ｃ＜Ｄ＜Ｌ−ｒ_１ …（１）
Ｌ−Ｃ＜Ａ＜Ｂ＜Ｌ−ｒ_２ …（２）

本実施形態においては、カメラ６の光軸Ｃは、この領域内のうち、２つの支柱１０，１１の軸線を含む平面内に配置されておらず、図１０に示されるように、この平面から離れた位置に配置されている。第１の支柱１０の軸線回りにターレット１３を回転して、任意に選択した対物レンズユニット４ａ〜４ｄをカメラ６の光軸Ｃに一致する位置に配置し、第２の支柱１１の軸線回りに第１アーム１４を回転して、対物レンズユニット４ａ〜４ｄに適合する結像レンズユニット５ａ，５ｂを選択してカメラ６の光軸Ｃに一致する位置に配置することができるようになっている。

また、高倍率の対物レンズユニット４ｄおよび結像レンズユニット５ｂが選択されたときには、第２の支柱１１の軸線回りに第２アーム１７を回転して、ズーム機構１５をカメラ６の光軸Ｃに一致する位置に配置することができるようになっている。このとき、対物レンズユニット４ｄ、結像レンズユニット５ｂおよびズーム機構１５は、支柱１０，１１に干渉することなく回転させることができるとともに、ターレット１３やアーム１４，１７の寸法を小さくすることなく、支柱１０，１１間距離Ｌを小さくすることが可能となる。

また、一般に対物レンズ４ａ〜４ｄと結像レンズ５ａ，５ｂとは、それらの後ろ側焦点位置が略一致する位置関係に配置することが光学性能を向上する上で好ましい。本実施形態に係る顕微鏡観察装置１においては、そのような位置関係を達成すると、図１２（ａ）に示されるように、高倍率の対物レンズユニット４ａおよび結像レンズユニット５ａが選択されたときと、同図（ｂ）に示されるように低倍率の対物レンズユニット４ｄおよび結像レンズユニット５ｂが選択されたときとで、各レンズユニットの焦点距離の差により、対物レンズユニット４ａ〜４ｄの結像位置から結像レンズユニット５ａ，５ｂの結像位置までの距離Ｌ１，Ｌ２が相違することになる。

そこで、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１は、図１２（ｃ）に示されるように、結像位置間の距離Ｌ１が長い高倍率の結像レンズユニット５ａに、光路を屈曲させて迂回させることにより、結像位置間の直線距離Ｌ２を低倍率側の距離Ｌ２に一致させるプリズム（光路迂回手段）３０を備えている。これにより、上部プレート１２に固定したカメラ６を移動させること無く、低倍率から高倍率に至るまで、鮮明な画像を撮影することができるようになっている。

なお、プリズム３０を水平な軸線回りに回転させる回転機構、例えば、モータや調節つまみを設けることにより、プリズム３０の製造誤差等の個体差による光軸の傾斜を補正することにしてもよい。
また、図１３に示されるように、光路迂回手段として、２個以上のプリズム３１，３２を組み合わせて構成したものを採用し、プリズム３１，３２間の距離を矢印の方向に調整する調整機構（図示略）を設けることでプリズム３１，３２の個体差による光路長の変動を補正することにしてもよい。さらに、図１４に示されるように、光路迂回手段として３個のプリズム３１，３３，３４を使用し、迂回させた光路をカメラ６に向かう鉛直光路に戻すように偏向させる最後のプリズム３４を水平軸線回りに回転させる回転機構（図示略）を設けることにより、上述した光軸Ｃの傾斜を補正することにしてもよい。このようにすることで、カメラ６に向かう最後の光路の傾斜のみを調節できるので、光路を複雑に変化させることなく、簡易に精度のよい補正を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１においては、対物レンズユニット４ａ〜４ｄおよび結像レンズユニット５ａ，５ｂに、これらレンズユニットの焦点位置を調整する対物同焦機構３５および結像同焦機構３６が設けられている。
図３〜図５に示される対物レンズユニット４ａ〜４ｃの場合は、対物同焦機構３５は、ターレット１３に設けたネジ孔１３ａに締結されることにより固定され雌ネジ３７ａを有する固定ブラケット３７と、対物レンズユニット４ａ〜４ｃに固定され前記雌ネジ３７ａに締結される雄ネジ３８ａを有する可動ブラケット３８と、これらのブラケット３７，３８の相対変位を固定する止めネジ３９とから構成されている。

なお、図６に示される高倍率用の対物レンズユニット４ｄには、対物同焦機構３５は設けられていない。本実施形態の場合には、高倍率用の対物レンズユニット４ｄと結像レンズユニット５ｂとの組合せは１通りであるため、対物レンズを異ならせる必要がない。しかしながら、このような対物レンズユニット４ｄに対物同焦機構を設けてもよく、また、高倍率用の対物レンズユニット４ｄとして複数の対物レンズユニットを使用する場合には、低倍率の場合と同様の対物同焦機構３５を設けることが好ましい。

結像同焦機構３６は、図１５に示されるように、第１アーム１４に固定される固定ホルダ４０と、該固定ホルダ４０に対し水平方向に移動可能に固定される水平調整用ホルダ４１と、該水平調整用ホルダ４１に対し上下方向に移動可能に固定され結像レンズユニット５ａ，５ｂを固定する上下調整用ホルダ４２とを備えている。水平調整用ホルダ４１は、固定ホルダ４０の下面に取り付けられ、固定ネジ４３を緩めることで、水平調整用ホルダ４１に設けた孔４４と固定ネジ４３との隙間分だけ水平方向に結像レンズユニット５ａ，５ｂを移動させ、固定ネジ４３を締結することで、その調整された水平位置に結像レンズユニット５ａ，５ｂを位置決めすることができるようになっている。上下調整用ホルダ４２は、水平調整用ホルダ４１に設けた雌ネジ４１ａに螺合する雄ネジ４２ａを有し、雌ネジ４１ａに対して雄ネジ４２ａを回転させることで結像レンズユニット５ａ，５ｂを上下方向に移動させ、止めネジ４５を締結することで結像レンズユニット５ａ，５ｂをその調整された上下方向位置に固定することができるようになっている。

前記照明装置１６は、外部に配置された光源２に光ファイバ４６によって接続されている。ズーム機構１５の上端には照明装置１６から発せられた光を鉛直下方に反射して、ズーム機構１５、対物レンズユニット４ｄを介して試料Ａに照射させるダイクロイックミラー４７が設けられている。また、光源２には、スイッチ４８および光ファイバ４９を介して試料Ａ全体を照明するための第２の照明装置５０がステージ３近くに配置されている。スイッチ４８は、ガルバノミラー、あるいはシャッタのような任意の装置でよい。低倍率の対物レンズユニット４ａおよび結像レンズユニット５ａが選択された場合には、スイッチ４８により第２の照明装置５０に光が送られ、試料Ａ全体に照射されるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡観察装置１の作用について、以下に説明する。
まず、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１を用いて、実験小動物等の試料Ａを観察するには、顕微鏡観察装置１の外部においてトレー部材９に試料Ａを固定し、試料Ａが固定されたトレー部材９をステージ３に設けられた貫通孔３ａに嵌合させて位置決めする。この場合に、第１ベース７ａと第２ベース７ｂとの間に十分なスペースが確保されているので、トレー部材９の設置作業を容易に行うことができる。また、ステージ３の作動による試料Ａの動作範囲も十分に確保されているので、観察者は、試料Ａの観察位置を自由に変更して観察を行うことができる。

次に、このようにして位置決めされた試料Ａを低倍率で観察する場合には、第１の支柱１０に取り付けられているターレット１３を回転させて低倍率の対物レンズユニット４ａをカメラ６の光軸Ｃに一致する位置に移動させる。低倍率の観察においては、ズーム機構１５を使用しないので、図３に示されるように、ターレット１３の上方に大きく突出する対物レンズユニット４ａを採用でき、これによって、対物レンズの開口数が過度に小さくなるのを防止することができる。
また、第２の支柱１１に取り付けられている第１アーム１４を回転させて低倍率の結像レンズユニット５ａをカメラ６の光軸Ｃに一致する位置まで移動させる。これにより、低倍率での観察に適した対物レンズユニット４ａと結像レンズユニット５ａとの組合せが選択される。

そして、スイッチ４８を第２の照明装置５０側に切り替えて、光源２から発せられた光を試料Ａ全体に照射し、試料Ａからの戻り光を対物レンズユニット４ａおよび結像レンズユニット５ａを介してカメラ６に結像させる。この場合において、結像レンズユニット５ａには、光路迂回手段としてプリズム３０が配置されているので、結像レンズユニット５ａを透過した光は、上部プレート１２に取り付けられているカメラ６に結像されることになる。

また、試料Ａの観察倍率を大きくするには、ターレット１３を回転させて、他の対物レンズユニット４ｂ〜４ｄを選択する。この場合に、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１においては、低倍率の対物レンズユニット４ａ〜４ｃは３種類用意されているので、結像レンズユニット５ａは変更することなく対物レンズユニット４ｂ，４ｃのみを変更することにより倍率を変更することができる。このようにして対物レンズユニット４ａ〜４ｃを変更すると、各レンズユニット４ａ〜４ｄ，５ａの個体差等により、対物レンズの、結像レンズの結像位置と共役な位置が変動する場合があるが、本実施形態によれば、対物同焦調整機構３５、結像同焦調整機構３６により微調整することにより、精度よく調整されることになる。したがって、どの倍率においても精度よく焦点合わせされた鮮明な画像を得ることができる。

また、試料Ａを高倍率で観察する場合には、まず、ターレット１３を回転させて、高倍率の対物レンズユニット４ｄをカメラ６の光軸Ｃに一致する位置まで移動させる。これにより、ターレット１３上方に突出していた低倍率の対物レンズユニット４ａ〜４ｃがカメラ６の光軸Ｃから取り外された位置に配置される。次いで、低倍率の対物レンズユニット４ａ〜４ｃが取り外されたことによりカメラ６の光軸Ｃの高倍率の対物レンズユニット４ｄの上方に形成されたスペースに、第２アーム１７を回転させることによりズーム機構１５を挿入する。また、第１アーム１４を回転させることにより、高倍率の結像レンズユニット５ｂをカメラ６の光軸Ｃに一致する位置に配置することができる。
これにより、高倍率の観察に適した対物レンズユニット４ｄ、ズーム機構１５および結像レンズユニット５ｂの組合せが構成される。

このように構成された高倍率のレンズユニット４ｄ，５ｂ，１５を用いて試料Ａを観察するには、上記と同様にしてステージ３上に載せた試料Ａの観察位置を、ステージ３の作動によってカメラ６の光軸Ｃに一致させる。次いで、スイッチ４８の作動により光源２から発せられた光を第１の照明装置１６側に送り、ズーム機構１５の上端に設けられたダイクロイックミラー４７によって偏向して試料Ａに向かわせる。ズーム機構１５、対物レンズユニット４ｄを透過して試料Ａを照射することにより試料Ａから発せられた戻り光は、対物レンズユニット４ｄにより集光され、さらに試料Ａの像がズーム機構１５によって拡大され、ダイクロイックミラー４７を透過して結像レンズユニット５ｂによりカメラ６に結像される。観察者は、必要に応じてズーム機構１５を作動させ、任意の倍率に設定して観察を行うことができる。またこの際に、任意に選択された吸収フィルタ２４を通過させられることにより、所望の波長の光のみがカメラ６によって撮像されることになる。

このように、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１によれば、ターレット１３の回転により、簡易に対物レンズユニット４ａ〜４ｄを切り替えることができるとともに、第１アーム１４の回転により、対物レンズユニット４ａ〜４ｄに適合する結像レンズユニット５ａ，５ｂを選択的に切り替えることができる。これにより、対物レンズユニット４ａ〜４ｄのみならず結像レンズユニット５ａ，５ｂによっても倍率を変更することができる。また、低倍率の場合に開口数を過度に小さくすることがない。

この場合において、対物レンズユニット４ａ〜４ｄと結像レンズユニット５ａ，５ｂの組合せを変更するため、レンズユニットの個体差等によって焦点ずれを生ずることが考えられるが、本実施形態によれば、対物レンズユニット４ａ〜４ｄおよび結像レンズユニット５ａ，５ｂにそれぞれ同焦調節機構３５，３６が設けられているので、対物レンズおよび結像レンズの転換時に観察像のピントずれがないように対物レンズおよび結像レンズの配置を簡易に補正することができる。
また、焦点距離の長い結像レンズユニット５ａ、すなわち、高倍率側の結像レンズユニット５ａには光路迂回手段３０が設けられているので、カメラ６の位置を変更することなく、低倍率から高倍率まで鮮明な画像を得ることができるとともに、試料Ａからカメラ６までの直線距離を小さくすることができる。また、光路迂回手段３０において同焦調整を行うことにより、結像レンズユニット５ｂを動かす必要がなく、簡易に調整できるという利点がある。

また、高倍率側の対物レンズユニット４ｄと結像レンズユニット５ｂとの間に配置可能なズーム機構１５を備えたので、倍率を連続的に変化させて観察を行うことができる。そして、低倍率の対物レンズユニット４ａ〜４ｃと結像レンズユニット５ａとを選択するときには、ズーム機構１５をカメラ６の光軸Ｃから外すことができ、開口数の小さくなる低倍率観察時に観察像を明るくすることができる。
なお、この場合に、ズーム機構１５のレンズを小さくすることによりズーム機構１５を小型化することができる。

また、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１によれば、第２ベース７ｂ上に設けた２つの支柱１０，１１回りにズーム機構１５と対物レンズユニット４ａ〜４ｄとを別々に回転可能に設けたので、同時に使用されることのない低倍率の対物レンズユニット４ａ〜４ｃとズーム機構１５とを高さ方向に重複する位置に配置することができる。その結果、高さ方向の寸法を短縮して小型化することができるという利点がある。この場合に、２本の支柱１０，１１の軸線を含む平面から離れた位置にカメラ６の光軸Ｃを配置することにより、２つの支柱１０，１１を近接させることができ、幅方向のコンパクト化を図ることができる。
なお、支柱１０，１１は２本に限定されるものではなく、３本以上でもよい。

なお、低倍率の対物レンズユニット４ａ〜４ｃとズーム機構１５とを高さ方向に重複する位置に配置したので、レンズユニット切替時に対物レンズユニット４ａ〜４ｃとズーム機構１５とが干渉することが考えられるが、ズーム機構１５の挿脱と、対物レンズユニット４ａ〜４ｃの挿脱とを機械的にあるいは電気的に連動させることにより、そのような不都合を解消することとすればよい。また、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１の場合のように、高倍率の対物レンズユニット４ｄとズーム機構１５とが１対１に対応している場合には、高倍率の対物レンズユニット４ｄの上部にズーム機構１５を固定してもよい。

さらに、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１によれば、ターレット１３、第１アーム１４、第２アーム１７および第１の照明装置用ブラケット１８のように、支柱１０，１１に軸線回りに回転可能に取り付けられる部材が、外部において組立体２１として構成された後に支柱１０，１１の上端から積み重ね式に組み付けられる構造を採用しているので、組立性が良好であり、かつ、他のレンズユニットの追加や変更を簡易に行うことができるという利点がある。

また、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１によれば、ベース７が２段構造に構成され、下方の第１ベース７ａにステージ３が設けられ、上方の第２ベース７ｂに支柱１０，１１が取り付けられているので、２つのベース７ａ，７ｂ間の間隔部材８を支柱１０，１１の間隔寸法にかかわらず広い間隔をあけて配置することができる。その結果、ステージ３周りのスペースを広く確保して、試料Ａの操作性を向上しながら、支柱１０，１１間距離を近接させて幅方向のコンパクト化を図ることができる。

さらに、間隔部材８を交換可能とすることにより、第１ベース７ａに対する第２ベース７ｂの高さ位置を任意に設定できる。したがって、ステージ３上に載置する試料Ａの大きさに合わせて間隔を設定することができる。
また、試料Ａを直接ステージ３上に固定するのではなく、ステージ３に固定されるトレー部材９に試料Ａを固定したので、試料Ａの操作性がさらに良好である。さらに、トレー部材９を透明または黒色の材質により構成したので、試料Ａから外れてトレー部材９に当たる光が、迷光となって対物レンズユニット４ａ〜４ｄに入射されてしまうことを防止できる。

また、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１によれば、２本の支柱１０，１１によって支持された上部プレート１２にカメラ６が設置されているので、カメラ６に振動が生じにくく、観察画像のブレが防止できる。また、カメラ６が取り外し可能に設けられているので、観察する試料Ａの種類や、観察方法に合わせてカメラ６を選択して使用できる。また、カメラ６をその光軸Ｃ回りに回転可能にすることによって、試料Ａの方向に合わせてカメラ６の角度を設定できる。

なお、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１全体を暗幕または暗箱内に配置して観察を行うこととすれば、外来光等が対物レンズユニット４ａ，４ｂに入射されることを防止することができる。特に、蛍光観察の場合には、蛍光量が微弱であるため、暗幕または暗箱内における観察が好ましい。ターレット１３、第１アーム１４、第２アーム１７、カメラ６等を任意の駆動手段によって遠隔的に操作することができるようにすれば、暗幕内または暗箱内における観察が容易である。また、手動で操作する場合には、暗幕の一部を捲り上げるようにしてもよく、暗箱の一部に開閉可能な窓部を設けることにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡観察装置６０について、図１６を参照して説明する。本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る顕微鏡観察装置１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置６０は、図１６に示されるように、単一の支柱６１にターレット１３、アーム１７および第２ターレット６２が回転可能に取り付けられている点において第１の実施形態に係る顕微鏡観察装置１と相違している。

すなわち、本実施形態に係る顕微鏡観察装置６０は、図１６に示されるように、試料Ａを搭載するステージ３が固定されたベース７と、該ベース７から鉛直方向に延びる支柱６１と、該支柱６１の長さ方向の途中位置に、下から、複数の対物レンズユニット４ａ〜４ｄを搭載したターレット１３、ズーム機構１５を搭載したアーム１７および複数の結像レンズユニット５ａ〜５ｃを搭載した第２ターレット６２とがそれぞれ独立して支柱６１の鉛直軸線回りに回転可能に取り付けられている。支柱６１の上端には、上部プレート１２が固定されており、この上部プレート１２には、鉛直下方に光軸Ｃを向けたカメラ６が固定されている。なお、光源については省略されている。

ステージ３上に載せた試料Ａを観察する場合には、観察したい倍率に合わせて対物レンズユニット４ａ〜４ｄおよび結像レンズユニット５ａ〜５ｃを選択して、カメラ６の光軸Ｃに一致する位置に配置し、高倍率の観察を行う場合には、さらに、ズーム機構１５をカメラ６の光軸Ｃに一致する位置に配置することにより観察する。倍率の異なる対物レンズ４ａ〜４ｄに対して、それに適合する結像レンズ５ａ〜５ｃを選択できる点は第１の実施形態と同様である。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置６０によれば、第１の実施形態に係る顕微鏡観察装置１と比較して構成が簡易である。また、１本の支柱６１に全ての光学系がまとめられているので、幅方向にコンパクトに製造することができるという利点がある。また、ベース７に取り付けられたステージ３も周囲を取り囲まれることなく比較的広いスペースに配置することができるので、操作性が良好であるという利点もある。

次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡観察装置７０について、図１７を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明においても、上述した各実施形態に係る顕微鏡観察装置１，６０と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置７０は、ベース７に固定された単一の支柱６１を有している点において第２の実施形態に係る顕微鏡観察装置６０と同様である。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置７０は、図１７に示されるように、低倍率の対物レンズユニット４ａと結像レンズユニット５ａとを組み合わせた第１のレンズ群７１と、高倍率の対物レンズユニット４ｄとズーム機構１５と結像レンズユニット５ｂとを組み合わせた第２のレンズ群７２とを備えている。図中、第１のレンズ群７１および第２のレンズ群７２は、それぞれ１つずつのみ示しているが、倍率の異なる複数の第１のレンズ群７１を備えていてもよい。これらのレンズ群７１，７２は、支柱６１に回転可能に支持されたターレット１３上の同一の回転半径位置に周方向に間隔をあけて固定されている。

また、本実施形態に係る顕微鏡観察装置７０は、蛍光観察装置であって、光源２と、シャッター７３と、フィルターターレット７４と、スイッチ４８とを光源２側に有し、第１、第２の照明装置１６，５０がスイッチ４８に接続されている。高倍率の観察用に、試料Ａに落射照明を行うためのダイクロイックミラー４７が、ズーム機構１５と結像レンズユニット５ｂとの間に配置されている。
また、図中、符号７５は、光源２、シャッタ７３、フィルタターレット２５，７４、スイッチ４８、ステージ３、ターレット１３およびカメラ６を制御する制御装置を備えたコンピュータ、符号７６はモニタである。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡観察装置７０により試料Ａを蛍光観察する場合について、以下に説明する。
第１に、実験小動物等の試料Ａに色素を注入し、または蛍光タンパクを注入または発現させた試料Ａを作り（ステップＳ１）、作成された試料Ａをステージ３上に載せる（ステップＳ２）。
次に、任意の倍率を選択し、倍率に応じたレンズ群７１，７２をカメラ６の光軸Ｃに一致させる。そして、倍率に応じて、低倍率の場合には第２の照明装置５０により試料Ａ全体に光を照射して明視野像を取得する（ステップＳ３）。この状態で、ステージ３を作動させて撮像したい位置に試料Ａを移動させ、レンズ群７１，７２を調整して焦点を合わせる（ステップＳ４）。

次に、蛍光観察をしたい色素を選択して（ステップＳ５）、フィルタターレット２５によって色素に対応する撮像波長を決定する（ステップＳ６）。また、選択した色素に対応する照明波長（励起波長）をフィルタターレット７４によって設定する（ステップＳ７）。そして、露光量を決定して撮影し（ステップＳ８）、画像を保存する（ステップＳ９）とともに、経時的な観察を行う場合には、時間をおいて上記撮影作業を繰り返す（ステップＳ１０）。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置７０によれば、対物レンズユニット４ａ，４ｄと結像レンズユニット５ａ，５ｂとをレンズ群７１，７２として複数、あるいは、さらにズーム機構１５を加えたものをレンズ群７２として備えているので、同焦調整を行うことなく倍率を任意に変更し、低倍率においても開口数が過度に小さくならないようにすることができる。その結果、低倍率においても明るい像を撮像することができる。

また、実験小動物等の試料Ａからは、目的の蛍光物質からの蛍光以外に、多くの自家蛍光が発生する。そこで、蛍光色素等の物質から発せられる蛍光のスペクトルを分析し、２つの異なる波長における蛍光量の比を求めておくことにより、得られた蛍光像から目的の蛍光物質の蛍光以外の蛍光を分離除去するスペクトラルデコンボリューション処理手段をコンピュータ２４内に備えておくことにしてもよい。

すなわち、例えば、米国特許第６４０３３３２号明細書に示されているように、目的の蛍光物質の蛍光スペクトルと自家蛍光を発する物質の蛍光スペクトルとが既知である場合に、これらの蛍光スペクトルのうち、適当な２つの波長に対応する蛍光強度の比を予め求めておくことができる。したがって、これらの比を予め求めておくことで、観察された蛍光から目的の蛍光物質の蛍光スペクトルを抽出することができる。

また、試料Ａ内の自家蛍光物質が未知または不確定の場合には、特開平７−５００３１号公報に示されているように、試料Ａからの蛍光画像を撮像し、試料Ａからの蛍光スペクトルと蛍光物質の空間分布を同時に算出するスペクトラルブラインドデコンボリューションを行うことが好ましい。この方法によれば、撮像した蛍光画像から各蛍光物質の蛍光スペクトルと、蛍光画像の各画素における蛍光物質の存在割合を同時に求め、試料Ａ内における蛍光物質の分布を決定することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡観察装置８０について、図１９〜図２１を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明においても、上述した第１の実施形態に係る顕微鏡観察装置１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置８０は、第１の実施形態に係る顕微鏡観察装置１のスイッチ４８、光ファイバ４９および照明装置５０に代えて、低倍率用の結像レンズユニット５ａに保持部材８１を介して固定された反射部材８２と、支柱１１に、保持部材８３を介して固定されたリレー光学系８４とを備えている。また、第１の実施形態においては、ズーム機構１５が支柱１１に回転可能に支持されていたのに対し、本実施形態においては、高倍率観察用の対物レンズ４ｃにズーム機構１５が固定されている。

反射部材８２は、低倍率用の結像レンズユニット５ａが光軸Ｃ上に配置されたときに、第１の照明装置１６の前方に対向配置されるようになっている。これにより、光源２からファイバ４６を経由して導かれ第１の照明装置１６から出射された照明光は、反射部材８２によってリレー光学系８４の方向へ折返されるようになっている。

図２０にリレー光学系８４の断面図を示す。リレー光学系８４は、ターレット１３の周方向の外方に配置された円筒形状の外筒８５と、該外筒内に間隔管８６を介して保持された複数のレンズ８７ａ，８７ｂと、外筒８５の一端に配置されレンズ８７ａ，８７ｂによってリレーされた照明光を試料Ａの方向へ折返す反射部材８８とを備えている。

ここで，間隔管８６は試料Ａへ照射される照明光の光束を調整している。例えば、試料Ａをマウスとすると、マウスの体長は１００ｍｍ程度なので、ステージ３上にて照明光束が直径１００ｍｍとなるように間隔管８６の長さが調節されている。なお、必ずしも試料Ａ全体を照明する必要はなく、最大の観察範囲だけが照明されていればよい場合もある。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡観察装置８０の作用について以下に説明する。
図１９および図２０に示すように、光軸Ｃ上に低倍率観察用の結像レンズユニット５ａが配置された低倍観察系では、光源２から発せられた照明光は、光ファイバ４６を介して照明装置１６に導かれる。そして、照明装置１６の前方には反射部材８２が配置されているので、照明装置１６から射出された照明光は、反射部材８２で偏向されてリレー光学系８４に向かう。そして、リレー光学系８４において光束が調整され、反射部材８８により偏向された照明光が試料Ａに照射されることになる。

試料Ａから発せられた戻り光は、ターレット１３により選択的に結像レンズユニット５ａと同軸に配されている対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄのいずれかにより集められ、結像レンズユニット５ａによりカメラ６において結像される。

一方、図２１に示すように、光軸Ｃ上にズーム機構１５と高倍率観察用の結像レンズ５ｂとが配置された高倍観察系では、光源２から発せられた照明光はファイバ４６を経由し照明装置１６に送られる。結像レンズ５ａを待避させることで、照明装置１６の前方からは反射部材８２が取り除かれ、代わりに、ズーム機構１５の上端に設けられたダイクロイックミラー４７が対面させられる。したがって、照明装置１６から発せられた照明光はダイクロイックミラー４７により鉛直下方に向けて偏向され、対物レンズ４ｃにより集光された後、試料Ａへ照射されることになる。

また、試料Ａから発せられた戻り光は、対物レンズ４ｃにより集められ、ズーム機構１５により拡大された後にダイクロイックミラー４７を通過し、結像レンズ５ｂによりカメラ６において結像される。

本実施形態に係る顕微鏡装置８０によれば、低倍観察において、照明光を対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄに通過させないので、対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄにおいて発生する自家蛍光を低減することができ、その結果、コントラストの良い画像を得ることができる。また、高倍観察系において、ズーム機構１５で絞られた光束をダイクロイックミラー４７にあてるだけで済むので、ダイクロイックミラー４７の大きさを小さくすることができる利点がある。

次に、本発明の第５の実施形態に係る顕微鏡観察装置９０について、図２２〜図２４を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明においては、上述した第４の実施形態に係る顕微鏡観察装置８０と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置９０は、図２２に示されるように、第４の実施形態に係る顕微鏡観察装置８０の結像レンズユニット５ａに固定した反射部材８２に代えて、対物レンズ４ａ〜４ｄと結像レンズユニット５ａ，５ｂとの間に、支柱１０の軸線回りに回転可能に支持されたターレット９１（回転ターレット）を備えている。ターレット９１には、特性の異なる複数のダイクロイックミラー４７ａ，４７ｂ，４７ｃおよび反射部材８２が固定されている。

各ダイクロイックミラー４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、図２３に示されるように、それぞれ、ターレット９１を上下方向に貫通する貫通孔９２にホルダ９３を介して取り付けられている。各ダイクロイックミラー４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、それらが取り付けられている貫通孔９２の中心軸が光軸Ｃに一致させられたときに、照明装置１６に対向する位置に配置されるように設定されている。

ホルダ９３は、図２３に示されるように、略円筒形状に形成され、ターレット９１に設けられた段付きの貫通孔９２に嵌合して位置決めされるとともに、ターレット９１の外周面からセットビス９４によって固定されている。ホルダ９３には、軸方向および半径方向に貫通する貫通孔９３ａ，９３ｂが設けられており、ホルダ９３の上端には、軸方向に貫通する貫通孔９３ａを閉塞する位置にダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃのいずれかが固定されている。

ホルダ９３の貫通孔９３ａ，９３ｂの内径，ダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃの大きさは、対物レンズユニット４ａ〜４ｄにより集められた光束を透過可能な大きさである。ダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃは、照明装置１６から照射される照明光と光軸Ｃとの交わる点で、照明光および光軸Ｃのそれぞれに対して４５°の角度をなして配置されるように、ホルダ９３に固定されている。

また、反射部材８２は、図２４に示されるように、ターレット９１に設けられた１つの貫通孔９２ａの近傍に、ホルダ９５を介してネジ９６により取り付けられている。反射部材８２は、該貫通孔９２ａの中心軸が光軸Ｃに一致させられたときに、照明装置１６に対向する位置に配置されるように固定されている。

反射部材８２は、図２４に示されるように、ターレット９１の端部に固定されたホルダ９５に接着され、照明装置１６から照射される照明光をリレー光学系８４の方向へ偏向するような角度に設定されている。また、反射部材８２が照明光路上に配置されたときに光軸Ｃ上に配置される貫通孔９２ａの大きさは、対物レンズ４ａ〜４ｄにより集められた光束を通過させることができる大きさに形成されている。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡観察装置９０の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置９０を用いて高倍率の観察を行うには、ターレット１３を回転させて対物レンズ４ｃおよびズーム機構１５を光軸Ｃ上に配置するとともに、第１アーム１４を回転させて結像レンズユニット５ｂを光軸Ｃ上に配置する。

また、その観察の目的に合わせて、ターレット９１を回転させることにより、特性の異なるダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃまたは貫通孔９２ａを選択的に光軸Ｃ上に配置する。ダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃはセットビス９４を緩めてホルダ９３をターレット９１から外すことで着脱可能であり、観察に必要な特性のものを適宜交換配置することができる。

ダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃを光軸Ｃ上に配置した場合、光源２からの照明光は、光ファイバ４６を介して照明装置１６から出射され、該照明装置の前方に対向配置されているダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃによって鉛直下方に偏向され、ズーム機構１５および対物レンズ４ｃを介して試料Ａに照射される。
この場合に、試料Ａからの戻り光は対物レンズ４ｃによって集められ、ズーム機構１５で拡大された後に、ターレット９１のホルダ９３の貫通孔９３ａおよびダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃを透過して、結像レンズユニット５ｂによりカメラ６に結像される。

一方、貫通孔９２ａを光軸Ｃ上に配置することで、光源２からの照明光は反射部材８２によってリレー光学系８４方向へ偏向される。このため、試料Ａはズーム機構１５および対物レンズ４ｃを通してではなく、ズーム機構１５および対物レンズ４ｃを迂回して斜め側方から偏射照明されることになる。
この場合に、試料Ａからの戻り光は対物レンズ４ｃによって集められ、ズーム機構１５で拡大された後に、ターレット９１の貫通孔９２ａを通過して結像レンズユニット５ｂによりカメラ６に結像される。

一方、本実施形態に係る顕微鏡観察装置９０を用いて低倍率の観察を行う場合には、ターレット１３を回転させて、低倍率の対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄのいずれかを選択的に光軸Ｃ上に配置する。また、第１アーム１４を回転させて対物レンズユニット５ａを光軸Ｃ上に配置する。

さらに、ターレット９１を回転させることで、特性の異なるダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃまたは貫通孔９２ａを選択的に光軸Ｃ上に配置する。ダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃを配置した場合は、光源２より発せられた照明光は光ファイバ４６を経由し照明装置１６に送られ、ターレット９１上のダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃにより偏向され、対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄのいずれかにより集光された後、試料Ａへ照射される。

また、貫通孔９２ａを光軸Ｃ上に配置した場合は、光源２からの照明光は反射部材８２にてリレー光学系８４の方向へ偏向される。このため、試料Ａは対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄを通してではなく、対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄを迂回して斜め側方から偏射照明されることになる。そして、試料Ａからの戻り光は対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄにて集められ、ターレット９１の貫通孔９２ａを通過して、結像レンズ５ａによりカメラ６に結像される。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡観察装置９０によれば、高倍率および低倍率の観察の両方において、ターレット９１を回転し、ダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃまたは貫通孔９２ａを選択的に配置することで、対物レンズ４ａ〜４ｄを通しての試料Ａを照明する同軸照明と対物レンズ４ａ〜４ｄを迂回して斜め側方から試料Ａを照明する偏射照明を選択することができる。また、種々のダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃを選択できるため、観察したい戻り光に合せてダイクロイックミラー４７ａ〜４７ｃの特性を選ぶことができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係る顕微鏡観察装置１００について、図２５を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明においては、上述した第４の実施形態に係る顕微鏡観察装置８０と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置１００においては、リレー光学系１０１が、支柱１１ではなくターレット１３上に保持されている点で第４の実施形態と相違している。さらに、リレー光学系１０１は各対物レンズ４ａ〜４ｄごとに、各対物レンズ４ａ〜４ｄを挟む位置に２個１セットずつ配置されている。

リレー光学系１０１は、２つの円筒形状の外筒１０２，１０３と、該外筒１０２，１０３に保持された集光レンズ１０４，１０５と、ハーフミラー１０６およびミラー１０７，１０８，１０９とを備えている。外筒１０２，１０３は、ターレット１３を厚さ方向に貫通した状態で、図示しないセットビスによりターレット１３に固定されている。

リレー光学系１０１の一方の外筒１０２内には、上方から、ハーフミラー１０６，集光レンズ１０４，ミラー１０８の順にほぼ一直線に配置されている。また、他方の外筒１０３内には、上方から、ミラー１０７，集光レンズ１０５、ミラー１０９の順にほぼ一直線に配置されている。

外筒１０２は、対物レンズ４ａ〜４ｄおよび結像レンズユニット５ａが光軸Ｃ上に配されたときに、該結像レンズユニット５ａに保持部材８１を介して固定されている反射部材８２により鉛直下方に偏向された照明光が入射する位置に配置されるようになっている。
この状態で、ハーフミラー１０６は、反射部材８２により偏向された観察光が入射するように、反射部材８２の鉛直下方に配置されている。また、ミラー１０７は、ハーフミラー１０６により偏向させられた照明光が入射するように水平方向に離れた位置に配置されている。

ターレット１３に対する外筒１０２，１０３の位置、外筒１０２，１０３内のハーフミラー１０６、ミラー１０７，１０８，１０９、集光レンズ１０４，１０５の位置および角度は、対物レンズ４ａ〜４ｄの観察範囲を無駄なく照明できるよう、それぞれのリレー光学系１０１で最適な位置に設定されている。

このように構成された本実施形態に係る顕微鏡観察装置１００の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡観察装置１００を用いて、ズーム機構１５が光軸Ｃ上に配されない低倍率の観察を行う場合には、ターレット１３を回転させて対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄのいずれかを選択的に光軸Ｃ上に配置する。このとき、各対物レンズ４ａ，４ｂ，４ｄごとに備えられているリレー光学系１０１も設定される。

光源２から発せられた照明光は、反射部材８２で偏向されてリレー光学系１０１に指向される。外筒１０２の上端のハーフミラー１０６を透過した照明光は、集光レンズ１０４によって光束が調整され、ミラー１０８により偏向されて試料Ａに照射される。ハーフミラー１０３において反射された照明光は、ミラー１０７により集光レンズ１０５の方向に偏向され、集光レンズ１０５によって光束が調整され、ミラー１０９により偏向されて試料Ａに照射される。

このように、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１００によれば、１つの光源２から発せられた観察光を２つの経路を介して試料Ａに照射できる。また、各対物レンズ４ａ〜４ｄを挟んで配置された２個のリレー光学系１０１はそれぞれの対物レンズ４ａ〜４ｄに合わせて、光学素子の位置を調整してあるので、各対物レンズ４ａ〜４ｄの観察範囲に合せた範囲を照明できる。
なお、本実施形態において光源２は１つでなく複数でもよい。その場合、各対物レンズ４ａ〜４ｄごとに少なくとも光源２の数以上のリレー光学系１０１が必要である。

次に、本発明の第７の実施形態に係る顕微鏡観察装置１１０について、図２６を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明においては、上述した第４の実施形態に係る顕微鏡観察装置８０と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置１１０は、対物レンズ４ａ〜４ｄに固定されたホルダ１１１，１１２に保持されたレンズ１１３，１１４と、結像レンズユニット５ａ，５ｂに固定されたホルダ１１５に保持されたハーフミラー１１６およびミラー１１７と、ベース１２に固定されたホルダ１１８に保持されたミラー１１９とを備えるリレー光学系１２０を備えている。ハーフミラー１１６とミラー１１７とは鉛直方向に離れた位置に配置されている。また、例えば、図２６に示されるように、結像レンズユニット５ａが光軸Ｃ上に配置されたときには、ハーフミラー１１６が照明装置１６の前方に対向して配置され、照明装置１６，ハーフミラー１１６およびミラー１１８が、水平方向にほぼ一直線状に並んで配置されるようになっている。

これにより、照明装置１６から出射されハーフミラー１１６を透過した照明光は、ミラー１１８によって反射され、試料Ａに指向されるようになっている。また、ハーフミラー１１６によって鉛直下方に偏向された照明光は、ミラー１１７によってさらに偏向され、別の経路から試料Ａに指向されるようになっている。また、集光レンズ１１３，１１４は、ミラー１１７，１１８により偏向させられた照明光を試料Ａの観察部分に集光するよう配置されている。
この場合、集光レンズ１１３，１１４は必ずしも全ての対物レンズ４ａ〜４ｄに固定しなくてもよい。

本実施形態に係る顕微鏡観察装置１１０によれば、結象レンズユニット５ａが光軸Ｃ上に配置される低倍率の観察において、照明装置１６から照射された照明光はハーフミラー１１６により透過側、偏向側に分けられる。ハーフミラー１１６を透過した照明光はミラー１１８にて直接試料Ａの方向へ偏向させられる。一方、ハーフミラー１１６により偏向された照明光は、ミラー１１７によって再度偏向されることにより、試料Ａの方向に指向される。ミラー１１７，１１８において偏向させられた照明光は、リレー光学系４０１によって試料Ａの観察部分へ集光されるように照射されることになる。

このように、本実施形態に係る顕微鏡観察装置１１０によれば、上記第６の実施形態におけるのと同様の効果が得られるとともに、ミラー１１８によって照明光を試料Ａに直接指向させることができ、ミラー反射の回数を少なくして、効率的に試料Ａを照明することができる。
なお、第５の実施形態と第６の実施形態、または、第５の実施形態と第７の実施形態とを組合わせて実施してもよい。その場合、両者の効果を同時に得ることができる。

また、上記実施形態においては、第１ベース７ａ上に設置され、透明な材質あるいは光を吸収する黒色のトレイ９に搭載した試料Ａを水平２方向および鉛直方向に移動させるステージ３を採用したが、これに代えて、図２７〜図３３に示されるように。第１ベース７ａに固定され、あるいは第１ベース７ａと一体的に設けられた固定式のステージ１３０を採用してもよい。

図２７および図２８のステージ１３０は、試料Ａを搭載する搭載面１３１が周縁部１３２よりも一段窪んだ凹部１３３の底面となっている。凹部１３３の容積は、試料Ａを切開したときに流れ出る体液や生理食塩水等の液体Ｗを貯留するのに十分な大きさを有していることが好ましい。これにより、観察中に液体Ｗがステージ１３０外に漏れて、ステージ１３０周りの拭き取り難い箇所あるいは洗浄し難い箇所に入り込むことを防止することができる。特に暗箱内に配置して観察する場合等には、ステージ１３０から液体Ｗが漏れ出ていることを目視し難いので、このようなステージ１３０を用いることが効果的である。

図２９および図３０のステージ１４０は、試料Ａを搭載する搭載面１４１の周囲に、一段窪んだ周溝１４２を備えている。周溝１４２の容積は、試料Ａを切開したときに流れ出る体液や生理食塩水等の液体Ｗを貯留するのに十分な大きさを有していることが好ましい。これにより、観察中に液体Ｗがステージ１４０外に漏れて、ステージ１４０周りの拭き取り難い箇所あるいは洗浄し難い箇所に入り込むことを防止するという上記ステージ１３０と同様の効果がある。また、このステージ１４０によれば、流れ出た液体Ｗは、搭載面１４１よりも低い周溝１４２に溜まるので、試料Ａが液体Ｗ内に浸ることを防止できるという利点がある。

さらに、図３１および図３２のステージ１５０は、試料Ａを搭載する搭載面が凹面状に窪んだ凹部１５１となっている。この場合も、凹部１５１の容積は、試料Ａを切開したときに流れ出る体液や生理食塩水等の液体Ｗを貯留するのに十分な大きさを有していることが好ましい。このステージ１５０によれば、上記ステージ１５０と同様の効果を奏する。

さらに、図３３のステージ１６０は、図２７および図２８のステージ１３０の周縁部１３２の一部に切欠１６１を設けたものであり、凹部１３３内に溜まった液体Ｗを外部に放出することができるようになっている。切欠１６１の外部には受け皿１６２が設けられており、流出した液体Ｗを貯留することができるようになっている。このようにすることで、図２９のステージ１４０と同様に、試料Ａが液体Ｗ内に浸ることを防止できる。なお、図３１のステージ１５０に切欠１６１および受け皿１６２を設けてもよい。また、ステージ１３０，１５０の搭載面１３１，１５１に下方に向けて液体Ｗを流出させる貫通孔（図示略）を設け、その貫通孔の先に液体Ｗを受ける容器を配置することにしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す斜視図である。 図１の顕微鏡観察装置におけるステージ上のトレー部材を示す一部を破断した縦断面図である。 図１の顕微鏡観察装置の低倍率の対物レンズユニットを示す縦断面図である。 図３と同様の他の低倍率の対物レンズユニットを示す縦断面図である。 図３と同様の他の低倍率の対物レンズユニットを示す縦断面図である。 図１の顕微鏡観察装置の高倍率の対物レンズユニットを示す縦断面図である。 図１の顕微鏡観察装置の第２アームの取付構造を示す一部を破断した縦断面図である。 図１の顕微鏡観察装置のカメラの取付構造を示す一部を破断した縦断面図である。 図８の取付構造を示す平面図である。 図１の顕微鏡観察装置の支柱と間隔部材の配置を説明する平面図である。 図１の顕微鏡観察装置のカメラの光軸の配置領域を示す平面図である。 図１の顕微鏡観察装置の光路迂回手段を説明する模式図である。 図１２の光路迂回手段の変形例を示す模式図である。 図１２の光路迂回手段の他の変形例を示す模式図である。 図１の顕微鏡観察装置の結像レンズユニットの取付構造を示す一部を破断した縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す全体構成図である。 図１７の顕微鏡観察装置における観察手順を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す斜視図である。 図１９の顕微鏡観察装置による偏射照明を説明する部分的な縦断面図である。 図１９の顕微鏡観察装置による高倍率観察時の状態を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す斜視図である。 図２２の顕微鏡観察装置による同軸照明を説明する部分的な縦断面図である。 図２２の顕微鏡観察装置による偏射照明を説明する部分的な縦断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す部分的な縦断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る顕微鏡観察装置を示す部分的な縦断面図である。 本発明の顕微鏡観察装置におけるステージの第１の変形例を示す斜視図である。 図２７のステージの縦断面図である。 本発明の顕微鏡観察装置におけるステージの第２の変形例を示す斜視図である。 図２９のステージの縦断面図である。 本発明の顕微鏡観察装置におけるステージの第３の変形例を示す斜視図である。 図３１のステージの縦断面図である。 本発明の顕微鏡観察装置におけるステージの第４の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ 試料
Ｃ 光軸
１、７０，８０，９０，１００，１１０ 顕微鏡観察装置
２ 光源（レーザ光源）
３，１３０，１４０，１５０，１６０ ステージ
４ａ〜４ｄ 対物レンズ
５ａ，５ｂ 結像レンズ
６ 撮像手段
７ａ 第１ベース
７ｂ 第２ベース（ベース）
８ 間隔部材
９ トレー部材
１０，１１ 支柱
１２ 上部プレート（梁部材）
１３ ターレット（対物レンズ切替機構：可動ブラケット：レンズ群切替機構）
１４ 第１アーム（結像レンズ切替機構：可動ブラケット）
１５ ズーム機構
１７ 第２アーム（可動ブラケット）
１８ ブラケット（可動ブラケット）
１９ 固定ブラケット
２０ ベアリング
２１ 組立体
３０，３１，３２ プリズム（光路迂回手段）
３５ 対物同焦調整機構
３６ 結像同焦機構（同焦調整機構）
４７，４７ａ〜４７ｃ ダイクロイックミラー
７１，７２ レンズ群
７０ 蛍光顕微鏡観察装置
７５ コンピュータ（処理手段）
８２，１１６，１１７ 反射部材
８４，１０１ リレー光学系
９１ ターレット（回転ターレット）

Claims (26)

1. 励起光または照明光をステージに載置された試料に照射する光源と、
   ステージに対向配置され、試料からの蛍光または反射光を集光する倍率の異なる複数の対物レンズと、
   各対物レンズと組み合わせて使用され、各対物レンズの試料上の像を結像させる倍率の異なる複数の結像レンズと、
   各結像レンズにより結像された試料上の像を撮像する撮像手段と、
   各対物レンズを切り替えて光軸上に配置する対物レンズ切替機構と、
   各結像レンズを切り替えて前記光軸上に配置する結像レンズ切替機構と、
   高倍率の前記対物レンズおよび高倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記試料の上方から前記光軸に沿って照射する落射同軸照明に切り替え、低倍率の前記対物レンズおよび低倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記光軸に対して傾斜する方向から前記試料に照射する偏射照明に切り替える照明切替手段とを備える観察装置。
2. 前記照明切替手段が、試料を照明する照明光をリレーするリレー光学系と、前記結像レンズに保持され、前記光源からの照明光を前記リレー光学系に向けて偏向する反射部材とを有する請求項１に記載の観察装置。
3. 前記照明切替手段が、前記試料を照明する照明光をリレーするリレー光学系と、複数のダイクロイックミラーおよび光源からの照明光を前記リレー光学系に向けて偏向する反射部材を保持して選択的に光源に対向配置させる回転ターレットとを有する請求項１に記載の観察装置。
4. 前記リレー光学系が、対物レンズまたは対物レンズ切替機構に保持されている請求項２または請求項３に記載の観察装置。
5. 前記リレー光学系が、光源からの照明光を２以上に分割し、分割された２以上の照明光を標本に対して別々の方向から照射する請求項２から請求項４のいずれかに記載の観察装置。
6. 高倍率の対物レンズと高倍率の結像レンズとが選択されたときに、これら高倍率の対物レンズと高倍率の結像レンズとの間の前記光軸上に挿入配置されるズーム機構を備える請求項１に記載の観察装置。
7. 低倍率の対物レンズと低倍率の結像レンズとが選択されたときに、前記ズーム機構が、前記光軸上から取り外し可能に設けられている請求項６に記載の観察装置。
8. 前記結像レンズの結像位置を調整する同焦調整機構を備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の観察装置。
9. 高倍率の結像レンズに、該結像レンズと前記撮像手段との間の光路を迂回させ、結像レンズから撮像手段の像位置までの直線距離を低倍率の結像レンズに一致させる光路迂回手段が設けられている請求項１から請求項８のいずれかに記載の観察装置。
10. 前記光路迂回手段に、その光路長を調整可能な光路長調整手段が設けられている請求項９に記載の観察装置。
11. 前記光路迂回手段に、その光軸の傾斜角度を調整可能な角度調整手段が設けられている請求項９または請求項１０に記載の観察装置。
12. 前記対物レンズの前記結像レンズの結像位置と共役な位置を調整する対物同焦調整機構を備える請求項１から請求項１１のいずれかに記載の観察装置。
13. 前記対物レンズ、ズーム機構および結像レンズが、鉛直方向に沿って配置される同一の軸線回りに回転可能に取り付けられている請求項１から請求項１２のいずれかに記載の観察装置。
14. 前記対物レンズ、ズーム機構および結像レンズが、鉛直方向に沿って配置される２つ以上の軸線回りに回転可能に取り付けられ、
    前記対物レンズと前記ズーム機構とが異なる軸線回りに回転可能に取り付けられている請求項１から請求項１３のいずれかに記載の観察装置。
15. 水平に設置されるベースと、
    該ベースから鉛直方向に前記軸線に沿って延びる２つ以上の支柱と、
    これらの支柱の上端に掛け渡される梁部材とを備え、
    前記撮像手段が、前記梁部材に固定されている請求項１４または請求項１５に記載の観察装置。
16. 前記光軸が、前記２つ以上の支柱の軸線を含む平面から離れた位置に配置されている請求項１５に記載の観察装置。
17. 前記対物レンズ、ズーム機構および結像レンズが、前記支柱に上方から嵌合されて支柱に固定される筒状の固定ブラケットと、これら対物レンズ、ズームレンズまたは結像レンズを固定する可動ブラケットと、該可動ブラケットを固定ブラケットに対して水平回転可能に組み付けるベアリングとからなる組立体により、支柱の軸線回りに回転可能に取り付けられている請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の観察装置。
18. 前記ベースが、前記ステージを固定する第１ベースと、該第１ベースの上方に間隔をあけて配置された第２ベースとを備え、これら第１ベースと第２ベースとが間隔部材によって固定されているとともに、該第２ベースに前記支柱が固定されている請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の観察装置。
19. 前記間隔部材が交換可能である請求項１８に記載の観察装置。
20. 前記ステージに、試料を固定したトレー部材を位置決め状態に固定可能である請求項１から請求項１９のいずれかに記載の観察装置。
21. 前記トレー部材が、透明または光を吸収する材質からなる請求項２０に記載の観察装置。
22. 前記撮像手段が交換可能に設けられている請求項１から請求項２１のいずれかに記載の観察装置。
23. 前記撮像手段が、前記光軸回りに回転可能に設けられている請求項１から請求項２２のいずれかに記載の観察装置。
24. ステージに載置された試料に励起光を照射するレーザ光源と、
    ステージに対向配置され試料からの蛍光を拡大する、倍率の異なる複数の対物レンズと、
    各対物レンズと組み合わせて使用され、各対物レンズにより拡大された試料からの蛍光を結像させる結像レンズとを含む複数のレンズ群と、
    前記結像レンズにより結像された試料からの蛍光を撮像する撮像手段と、
    前記レンズ群を切り替えるレンズ群切替機構と、
    高倍率の前記対物レンズおよび高倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記試料の上方から前記光軸に沿って照射する落射同軸照明に切り替え、低倍率の前記対物レンズおよび低倍率の前記結像レンズが組み合わせられて前記光軸上に配置されたときに、前記光源からの励起光または照明光を前記光軸に対して傾斜する方向から前記試料に照射する偏射照明に切り替える照明切替手段とを備える蛍光観察装置。
25. 撮像された蛍光にスペクトラルデコンボリューション処理を施す処理手段を備える請求項２４に記載の蛍光観察装置。
26. 前記処理手段が、スペクトラルブラインドデコンボリューション処理を施す請求項２５に記載の蛍光観察装置。

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