(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光観察を行うための落射照明用の第１の光源ユニットと、
励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源を含む、透過観察を行うための透過照明用の第２の光源ユニットと、
前記発光素子の非点灯期間中、前記第２の光源ユニットの外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、を含み、
前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、さらに、
前記第２の光源ユニットは、点灯状態と消灯状態を含む前記発光素子の状態に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチを含み、
前記入射制限手段は、前記スイッチの動作に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除または開始するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
蛍光観察を行うための落射照明用の第１の光源ユニットと、
励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源を含む、透過観察を行うための透過照明用の第２の光源ユニットと、
前記発光素子の非点灯期間中、前記第２の光源ユニットの外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、
電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、
前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、
前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源から電力が供給された前記アクチュエータの機械的な駆動により、前記電源から前記光源への電力供給による前記発光素子への通電に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項３】
蛍光観察を行うための落射照明用の第１の光源ユニットと、
励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源を含む、透過観察を行うための透過照明用の第２の光源ユニットと、
前記発光素子の非点灯期間中、前記第２の光源ユニットの外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、
電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、
前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を行うように構成され、
前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源からの電力の供給を停止された前記アクチュエータの復元力に起因する機械的な駆動により、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の顕微鏡において、
前記入射制限手段は、前記発光素子の発光に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡において、
前記入射制限手段は、前記励起光と前記蛍光との混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を減光する減光部材であり、
前記減光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡において、
前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を遮光する遮光部材であり、
前記遮光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡において、
前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に配置された、前記外部からの光の光路を切換える光路切換手段であり、
前記光路切換手段は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記外部からの光を前記光源から逸れた方向に導くように構成される
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項８】
励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源と、
前記発光素子の非点灯期間中、外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、を含み、
前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、さらに、
前記第２の光源ユニットは、点灯状態と消灯状態を含む前記発光素子の状態に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチを含み、
前記入射制限手段は、前記スイッチの動作に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除または開始するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【請求項９】
励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源と、
前記発光素子の非点灯期間中、外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、
電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、
前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、
前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源から電力が供給された前記アクチュエータの機械的な駆動により、前記電源から前記光源への電力供給による前記発光素子への通電に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【請求項１０】
励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源と、
前記発光素子の非点灯期間中、外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、
電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、
前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を行うように構成され、
前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源からの電力の供給を停止された前記アクチュエータの復元力に起因する機械的な駆動により、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、
前記入射制限手段は、前記発光素子の発光に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、
前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を減光する減光部材であり、
前記減光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、
前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を遮光する遮光部材であり、
前記遮光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、
前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に配置された、前記外部からの光の光路を切換える光路切換手段であり、
前記光路切換手段は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記外部からの光を前記光源から逸れた方向に導くように構成される
ことを特徴とする顕微鏡用光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの励起光と励起光を蛍光体に照射することにより生じる蛍光とを混合して出射する光源ユニット、及び、励起光と蛍光を混合して出射する光源ユニットを備えた顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光効率や輝度の向上に伴い、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源とする透過照明光源ユニットを備えた顕微鏡が見られるようになってきている。白色ＬＥＤは、赤緑青の３色のＬＥＤチップを用いる方式とＬＥＤチップと蛍光体を用いる方式（以降、蛍光体方式と記す）に大別され、例えば、特許文献１には、蛍光体方式の白色ＬＥＤを光源とする透過照明光源ユニットを備えた顕微鏡が開示されている。
【０００３】
蛍光体方式の白色ＬＥＤを透過照明光源ユニットの光源として用いた場合、落射照明により標本を観察するときに、標本を透過した落射照明光源ユニットからの光が白色ＬＥＤの蛍光体を励起してしまい、その結果、白色ＬＥＤから不要な蛍光が発生することがある。
【０００４】
このような現象は、蛍光観察のための落射照明光源ユニットを備えた顕微鏡において、特に生じやすく、また、蛍光観察では一般に検出対象とされる蛍光が微弱であることから、観察結果に与える影響も大きい。
このような技術的な課題に関連する技術が、特許文献１、特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１には、透過照明光学系と落射照明光学系のいずれの光学系を用いて観察するかを選択する選択手段と、選択された光学系が落射照明光学系である場合、遮光手段を制御して透過照明光源である蛍光体が付与された固体発光素子への落射光の照射を遮断する制御手段とを備えた顕微鏡システムが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、操作者がツマミを操作することで、遮光手段であるシャッターが被検体と透過照明系のレンズとの間の光路に挿脱される構成を有する落射型蛍光顕微鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０２０９５号公報
【特許文献２】実開平２−１４０５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される顕微鏡システムでは、落射照明光学系が選択されると、制御手段は、固体発光素子の消灯制御、遮光手段の駆動制御、落射光源の点灯制御を行い、その結果、遮光手段が固体発光素子への落射光の照射を遮断する。このため、利用者は、遮光手段の操作を意識する必要がなく、固体発光素子への落射光の照射に対して遮光手段を確実に作用させることができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示される顕微鏡システムでは、制御手段による遮光手段の制御は、マウスやキーボードなどの選択手段による選択を入力として制御手段が制御プログラムを実行することにより実現される。従って、コンピュータが必要であり、コンピュータを備えていない顕微鏡装置自体のみでは、遮光手段を有効に機能させることが困難である。
【００１０】
これに対して、特許文献２に開示される落射型蛍光顕微鏡は、ツマミを操作することでシャッターを光路に対して挿脱する。このため、シャッターを光路に対して手動で挿脱する機構があればよく、コンピュータは必要とされない。
【００１１】
しかしながら、特許文献２に開示される落射型蛍光顕微鏡は、シャッターを光路に対して挿脱する操作を、他の操作とは別に手動で行う必要があるため、作業漏れが生じやすい。また、頻繁に観察方法を切換える場合には、利用者に大きな作業負担を強いることになる。
【００１２】
以上のような実情を踏まえ、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、蛍光観察を行うための落射照明用の第１の光源ユニットと、励
起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源を含
む、透過観察を行うための透過照明用の第２の光源ユニットと、前記発光素子の非点灯期
間中、前記第２の光源ユニットの外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段
と、を含み、前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制
限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、さらに、前記第２の光源ユニットは、点灯状態と消灯状態を含む前記発光素子の状態に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチを含み、前記入射制限手段は、前記スイッチの動作に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除または開始するように構成される顕微鏡を提供する。
【００１４】
本発明の第２の態様は、蛍光観察を行うための落射照明用の第１の光源ユニットと、励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源を含む、透過観察を行うための透過照明用の第２の光源ユニットと、前記発光素子の非点灯期間中、前記第２の光源ユニットの外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源から電力が供給された前記アクチュエータの機械的な駆動により、前記電源から前記光源への電力供給による前記発光素子への通電に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される顕微鏡を提供する。
【００１５】
本発明の第３の態様は、蛍光観察を行うための落射照明用の第１の光源ユニットと、励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源を含む、透過観察を行うための透過照明用の第２の光源ユニットと、前記発光素子の非点灯期間中、前記第２の光源ユニットの外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を行うように構成され、前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源からの電力の供給を停止された前記アクチュエータの復元力に起因する機械的な駆動により、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成される顕微鏡を提供する。
【００１８】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡において、前記入射制限手段は、前記発光素子の発光に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される顕微鏡を提供する。
【００１９】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡において、前記入射制限手段は、前記励起光と前記蛍光との混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を減光する減光部材であり、前記減光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される顕微鏡を提供する。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡において、前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を遮光する遮光部材であり、前記遮光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される顕微鏡を提供する。
【００２１】
本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡において、前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に配置された、前記外部からの光の光路を切換える光路切換手段であり、前記光路切換手段は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記外部からの光を前記光源から逸れた方向に導くように構成される顕微鏡を提供する。
【００２２】
本発明の第８の態様は、励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源と、前記発光素子の非点灯期間中、外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、を含み、前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、さらに、前記第２の光源ユニットは、点灯状態と消灯状態を含む前記発光素子の状態に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチを含み、前記入射制限手段は、前記スイッチの動作に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除または開始するように構成される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【００２３】
本発明の第９の態様は、励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源と、前記発光素子の非点灯期間中、外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成され、前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源から電力が供給された前記アクチュエータの機械的な駆動により、前記電源から前記光源への電力供給による前記発光素子への通電に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【００２４】
本発明の第１０の態様は、励起光を発する発光素子と前記励起光の照射により蛍光を発する蛍光体とを備えた光源と、前記発光素子の非点灯期間中、外部から前記光源への光の入射を制限する入射制限手段と、電力を機械的駆動に変換するアクチュエータと、を含み、前記入射制限手段は、前記発光素子の点灯時に、前記外部からの光の入射制限を解除し、前記発光素子の消灯時に、前記外部からの光の入射制限を行うように構成され、前記入射制限手段は、前記光源へ電力を供給する電源からの電力の供給を停止された前記アクチュエータの復元力に起因する機械的な駆動により、前記外部からの光の入射制限を開始するように構成される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【００２７】
本発明の第１１の態様は、第８の態様乃至第１０の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、前記入射制限手段は、前記発光素子の発光に連動して、前記外部からの光の入射制限を解除するように構成される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【００２８】
本発明の第１２の態様は、第８の態様乃至第１１の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を減光する減光部材であり、前記減光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【００２９】
本発明の第１３の態様は、第８の態様乃至第１１の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、前記外部からの光を遮光する遮光部材であり、前記遮光部材は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記出射光路上に配置される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【００３０】
本発明の第１４の態様は、第８の態様乃至第１１の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用光源ユニットにおいて、前記入射制限手段は、前記混合光の出射光路に配置された、前記外部からの光の光路を切換える光路切換手段であり、前記光路切換手段は、前記発光素子の前記非点灯期間中、前記外部からの光を前記光源から逸れた方向に導くように構成される顕微鏡用光源ユニットを提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】本発明の一実施例に係る顕微鏡の側面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施例に係る顕微鏡の断面図である。
【図２Ａ】発光素子の非点灯期間中における、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡の透過照明光源ユニットの状態を説明するための図である。
【図２Ｂ】発光素子の点灯期間中における、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡の透過照明光源ユニットの状態を説明するための図である。
【図３Ａ】実施例１に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図３Ｂ】実施例１に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図４Ａ】実施例２に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図４Ｂ】実施例２に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図５Ａ】実施例２に係る光源ユニットの変形例の構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図５Ｂ】実施例２に係る光源ユニットの変形例の構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図６Ａ】実施例３に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図６Ｂ】実施例３に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図７Ａ】実施例４に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。
【図７Ｂ】実施例４に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
まず、各実施例について説明する前に、図１Ａから図２Ｂを参照しながら本発明の一実施例に係る顕微鏡の基本的な構成と作用について概説する。図１Ａと図１Ｂは、本発明の一実施例に係る顕微鏡の側面図と断面図である。図２Ａと図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡の透過照明光源ユニットの状態を説明するための図であり、それぞれ、発光素子の非点灯期間中、点灯期間中の様子を示している。  
【００３４】
図１Ａに示される顕微鏡１は、蛍光観察を行うための落射照明用の光源ユニット２（第１の光源ユニット）と、透過観察を行うための透過照明用の光源ユニット１０（第２の光源ユニット）を備えた蛍光顕微鏡である。顕微鏡１は、さらに、照明光路と観察光路とを分岐させるミラーユニット３と、レボルバ４と、レボルバ４に装着された対物レンズ５と、図示しない標本が載せられるステージ６と、標本を挟んで対物レンズ５と向かい合わせに配置された集光レンズ７と、標本を目視で観察するための接眼部８と、標本を撮像するための撮像部９と、を含んでいる。
【００３５】
ミラーユニット３は、図１Ｂに示されるように、例えば、ダイクロイックミラー３ａと励起フィルタ３ｂとバリアフィルタ３ｃからなる蛍光ミラーユニットであり、必要に応じた他のミラーユニットと交換自在に配置されている。
【００３６】
光源ユニット１０は、図１Ｂに示されるように、光源１１と、光源１１からの光を略平行光に変換するコレクタレンズ１２と、光源ユニット１０の外部から光源１１への光の入射を制限する入射制限手段である遮光部材１３と、遮光部材１３に接続されたボタン型スイッチ１４を含んでいる。
【００３７】
光源１１は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、励起光を発する固体発光素子１１ａとその励起光の照射により蛍光を発する蛍光体１１ｂを備えていて、固体発光素子１１ａは、蛍光体１１ｂを含む樹脂などによって封止されている。このため、固体発光素子１１ａが励起光を発すると、励起光と蛍光体１１ｂから生じた蛍光との混合光が、光源１１から出射される。なお、光源１１は、例えば、白色ＬＥＤであり、固体発光素子１１ａは、例えば、単色のＬＥＤチップである。光源１１の明るさは、電圧或いは電流を制御することにより、また、図示しない透過率の異なるフィルタを組み合わせることにより、適宜調整することができる。
【００３８】
遮光部材１３は、図１Ｂに示されるように、光源１１とコレクタレンズ１２の間の透過照明光路に対して挿脱自在に配置されていて、混合光の出射光路である透過照明光路に対する遮光部材１３の挿脱は、固体発光素子１１ａの状態を点灯状態と消灯状態の間で切換えるためのボタン型スイッチ１４に連動して行われる。即ち、遮光部材１３は、ボタン型スイッチ１４の動作に連動して、外部からの光の入射制限を解除または開始する。
【００３９】
より具体的には、ボタン型スイッチ１４をＯＮ状態にすると、固体発光素子１１ａが点灯状態に切り換わるとともに、遮光部材１３が光路から取り除かれて、透過照明光路が開放される。即ち、遮光部材１３は、固体発光素子１１ａの点灯時に、光源ユニット１０の外部からの光の入射制限を解除するように動作する。また、ボタン型スイッチ１４をＯＦＦ状態にすると、固体発光素子１１ａが消灯状態に切り換わるとともに、遮光部材１３が光路に挿入されて、透過照明光路が遮蔽される。即ち、遮光部材１３は、固体発光素子１１ａの消灯時に、光源ユニット１０の外部からの光の入射制限を開始するように動作する。
【００４０】
これにより、遮光部材１３は、透過観察が行われる期間、即ち、固体発光素子１１ａの点灯期間中のみ、図２Ｂに示されるように、光源１１とコレクタレンズ１２の間の透過照明光路からに逸れた位置に配置される。また、遮光部材１３は、それ以外の期間（落射照明により蛍光観察が行われる期間を含む）、即ち、固体発光素子１１ａの非点灯期間中は、図２Ａに示されるように、透過照明光路上に配置されて、外部からの光の入射を制限する。
【００４１】
以上のように構成された顕微鏡１及び光源ユニット１０では、光源ユニット１０を使用する際に通常行われる操作（ボタン型スイッチ１４を用いた点灯操作と消灯操作）を行うだけで、遮光部材１３の操作を意識することなく、光源ユニット１０の非点灯期間中は光源１１への不要な光の入射を制限し、点灯期間中は光源１１からの混合光を外部へ出射することができる。
【００４２】
また、顕微鏡１及び光源ユニット１０では、遮光部材１３の挿脱動作は光源ユニット１０の外部の状態に依存しない。このため、顕微鏡１及び光源ユニット１０は、光源ユニット１０の外部の状態を認識する必要がなく、光源ユニット１０の外部の状態を認識する手段や制御する手段を必要としない。
【００４３】
従って、顕微鏡１及び光源ユニット１０によれば、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限することができる。その結果、蛍光体からの蛍光の発生を抑制して、蛍光観察で得られる蛍光画像への影響を回避することができる。
以下、各実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００４４】
図３Ａは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。図３Ｂは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。本実施例に係る顕微鏡は、光源ユニット１０の代わりに、図３Ａ及び図３Ｂに示される光源ユニット２０を含む点を除き、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡１と同様である。従って、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図３Ａ及び図３Ｂに示される光源ユニット２０は、顕微鏡用光源ユニットであり、励起光を発する固体発光素子２１ａとその励起光の照射により蛍光を発する蛍光体２１ｂを含む光源２１と、光源２１から出射される励起光と蛍光との混合光を略平行光に変換するコレクタレンズ２２と、光源ユニット２０の外部から光源２１への光の入射を制限する入射制限手段である遮光部材２３と、固体発光素子２１ａの状態を点灯状態と消灯状態の間で切換えるためのボタン型スイッチ２４と、光源２１に電力を供給する電源２５と、を含んでいる。
【００４６】
図３Ｂに示されるように、ボタン型スイッチ２４をＯＮ状態にすると、電源２５からの光源２１に電力が供給されて、固体発光素子２１ａが励起光を発光して点灯状態になり、その励起光が蛍光体２１ｂを励起して蛍光体２１ｂが蛍光を発する。これにより、励起光と蛍光の混合光が光源２１から出射される。これと同時に、ボタン型スイッチ２４の押下による機械的な駆動により、遮光部材２３が混合光の出射光路から逸れた位置に配置される。即ち、遮光部材２３は、固体発光素子２１ａへの通電に連動して、固体発光素子２１ａの点灯時に、外部からの光の入射制限を解除するように、構成されている。
【００４７】
図３Ａに示されるように、ボタン型スイッチ２４をＯＦＦ状態にすると、電源２５からの光源２１への電力が停止されて、固体発光素子２１ａが消灯状態になり、光源２１からの混合光の出射も停止する。これと同時に、ボタン型スイッチ２４の押下による機械的な駆動により、遮光部材２３が混合光の出射光路上に配置される。即ち、遮光部材２３は、固体発光素子２１ａの消灯時に、外部からの光の入射制限を開始するように、構成されている。
【００４８】
従って、光源ユニット２０及び光源ユニット２０を含む顕微鏡によれば、光源ユニット１０及び顕微鏡１と同様に、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限することができる。その結果、蛍光体からの蛍光の発生を抑制して、蛍光観察で得られる蛍光画像への影響を回避することができる。
【００４９】
なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、光源ユニットの外部から光源への光の入射を制限する入射制限手段として遮光部材２３を例示したが、入射制限手段は遮光部材２３に限らない。例えば、入射制限手段として、光路に対して挿脱する遮光部材２３の代わりに、羽根絞りなどの他のシャッター構造を用いてもよい。また、遮光部材２３の代わりに、混合光の出射光路に対して挿脱自在に配置された、光源ユニットの外部からの光を減光する減光部材が用いられてもよく、減光手段は、蛍光の発生を抑制できる程度に光の強度を弱めることができればよい。また、入射制限手段として、遮光部材２３の代わりに、混合光の出射光路に配置された、光源ユニットの外部からの光の光路を切換える光路切換手段が用いられてもよい。また、光路切換手段は、光源ユニットの外部からの光の光路上から光源自体を退避させるように構成されてよい。即ち、光路切換手段は、発光素子の非点灯期間中、外部からの光を光源から逸れた方向に導くように構成されればよい。
【００５０】
また、図３Ａ及び図３Ｂでは、光源ユニットの外部から光源への光の入射を制限する入射制限手段である遮光部材２３を光源ユニット内に設けた構成を例示したが、ボタン型スイッチ２４の動作に連動する限り、入射制限手段は光源ユニットの外部に設けられてもよい。例えば、ステージ６と集光レンズ７の間の光路に対して入射制限手段が挿脱されるように構成されてもよい。特に、遮光部材２３自体を小さくし、且つ、光路に対して挿脱する際の遮光部材２３の移動量を小さくすることができることから、光束径が小さい位置に遮光部材２３を配置することが望ましい。
【実施例２】
【００５１】
図４Ａは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。図４Ｂは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。本実施例に係る顕微鏡は、光源ユニット１０の代わりに、図４Ａ及び図４Ｂに示される光源ユニット３０を含む点を除き、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡１と同様である。従って、詳細な説明は省略する。
【００５２】
図４Ａ及び図４Ｂに示される光源ユニット３０は、顕微鏡用光源ユニットであり、励起光を発する固体発光素子３１ａとその励起光の照射により蛍光を発する蛍光体３１ｂを含む光源３１と、光源３１から出射される励起光と蛍光との混合光を略平行光に変換するコレクタレンズ３２と、光源ユニット３０の外部から光源３１への光の入射を制限する入射制限手段である遮光部材３３と、固体発光素子３１ａの状態を点灯状態と消灯状態の間で切換えるためのスイッチ３４と、光源３１及びアクチュエータ３６に電力を供給する電源３５と、電力を機械的駆動に変換するソレノイド型のアクチュエータ３６と、を含んでいる。
【００５３】
なお、スイッチ３４は、実施例１に係るボタン型スイッチ２４と異なり、物理的に押下されることによりＯＮ状態とＯＦＦ状態が切り換わるスイッチではなく、外部からの制御により電気的にＯＮ状態とＯＦＦ状態が切り換わるスイッチである。
【００５４】
スイッチ３４をＯＮ状態にすると、電源３５からの光源３１に電力が供給されて、固体発光素子３１ａが励起光を発光して点灯状態になり、その励起光が蛍光体３１ｂを励起して蛍光体３１ｂが蛍光を発する。これにより、励起光と蛍光の混合光が光源３１から出射される。これと同時に、電源３５から電力が供給されたアクチュエータ３６の機械的な駆動により、遮光部材３３が混合光の出射光路から逸れた位置に配置される。即ち、遮光部材３３は、固体発光素子３１ａへの通電に連動して、固体発光素子３１ａの点灯時に、外部からの光の入射制限を解除するように、構成されている。
【００５５】
ボタン型スイッチ３４をＯＦＦ状態にすると、電源３５からの光源３１への電力が停止されて、固体発光素子３１ａが消灯状態になり、光源３１からの混合光の出射も停止する。これと同時に、電源３５からアクチュエータ３６への電力の供給が停止され、アクチュエータ３６に含まれる図示しないバネなどの復元力に起因する機械的な駆動により、遮光部材３３が混合光の出射光路上に配置される。即ち、遮光部材３３は、固体発光素子３１ａの消灯時に、外部からの光の入射制限を開始するように、構成されている。
【００５６】
従って、光源ユニット３０及び光源ユニット３０を含む顕微鏡によれば、光源ユニット１０及び顕微鏡１と同様に、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限することができる。その結果、蛍光体からの蛍光の発生を抑制して、蛍光観察で得られる蛍光画像への影響を回避することができる。
【００５７】
なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、電源３５から固体発光素子３１ａとアクチュエータ３６のそれぞれに電力が供給される構成を示したが、これらの接続形態は特にこの構成に限られない。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、固体発光素子４１ａには図示しない電源から直接電力が供給されるのに対して、アクチュエータ４６には電源から固体発光素子４１ａを介して電力が供給されてもよい。スイッチの動作による固体発光素子への通電に連動してアクチュエータが動作する限り、任意の接続形態を採用することができる。
【００５８】
また、本実施例に係る光源ユニット３０及び光源ユニット３０を含む顕微鏡も、実施例１に係る光源ユニット２０及び光源ユニット２０を含む顕微鏡と同様に、種々の変形が行われ得る。
【実施例３】
【００５９】
図６Ａは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。図６Ｂは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。本実施例に係る顕微鏡は、光源ユニット１０の代わりに、図６Ａ及び図６Ｂに示される光源ユニット５０を含む点を除き、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡１と同様である。従って、詳細な説明は省略する。
【００６０】
図６Ａ及び図６Ｂに示される光源ユニット５０は、顕微鏡用光源ユニットであり、励起光を発する固体発光素子５１ａとその励起光の照射により蛍光を発する蛍光体５１ｂを含む光源５１と、光源５１から出射される励起光と蛍光との混合光を略平行光に変換するコレクタレンズ５２と、光源ユニット５０の外部から光源５１への光の入射を制限する入射制限手段である遮光部材５３と、光の照射により抵抗が可変する光電導セル５４と、アクチュエータ５６に電力を供給する電源５５と、電力を機械的駆動に変換するソレノイド型のアクチュエータ５６と、を含んでいる。
【００６１】
光電導セル５４は、固体発光素子５１ａが点灯状態にある間は、抵抗が低下して電気を流すが、消灯状態にある間は、抵抗が増加して電気を流さない。光電導セル５４は、このような特性を利用して、固体発光素子５１ａの状態（点灯状態と消灯状態）に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチとして機能する。
【００６２】
なお、光源ユニット５０は、図示を省略するが、さらに、実施例１の光源ユニット２０のボタン型スイッチ２４に対応する固体発光素子５１ａの状態を点灯状態と消灯状態の間で切換えるためのスイッチを含んでいる。
【００６３】
図示しないスイッチをＯＮ状態にすると、固体発光素子５１ａが励起光を発光して点灯状態になり、その励起光が蛍光体５１ｂを励起して蛍光体５１ｂが蛍光を発する。これにより、励起光と蛍光の混合光が光源５１から出射される。これと同時に、光源５１からの光の照射により光電導セル５４の抵抗が低下して、電源５５からアクチュエータ５６へ電力が供給され、アクチュエータ５６の機械的な駆動により、遮光部材５３が混合光の出射光路から逸れた位置に配置される。即ち、遮光部材５３は、固体発光素子３１ａの発光に連動して、固体発光素子５１ａの点灯時に、外部からの光の入射制限を解除するように、構成されている。
【００６４】
図示しないスイッチをＯＦＦ状態にすると、固体発光素子５１ａが消灯状態になる。これと同時に、光電導セル５４の抵抗が増加して、電源５５からアクチュエータ５６への電力の供給が停止される。これにより、アクチュエータ５６に含まれる図示しないバネなどの復元力に起因する機械的な駆動により、遮光部材５３が混合光の出射光路上に配置される。即ち、遮光部材５３は、固体発光素子５１ａの消灯時に、外部からの光の入射制限を開始するように、構成されている。
【００６５】
従って、光源ユニット５０及び光源ユニット５０を含む顕微鏡によれば、光源ユニット１０及び顕微鏡１と同様に、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限することができる。その結果、蛍光体からの蛍光の発生を抑制して、蛍光観察で得られる蛍光画像への影響を回避することができる。
【００６６】
なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、光の照射により抵抗が低下して電気を流し、光の照射の停止により抵抗が増加して電気を流さなくなる光電導セル５４を例示したが、光電導セルは、特にこのような特性を有するものに限られない。光電導セルは、固体発光素子５１ａの状態（点灯状態と消灯状態）に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチとして機能すればよく、例えば、光の照射により抵抗が増加して電気を流さなくなり、光の照射の停止により抵抗が低下して電気を流すようになってもよい。また、本実施例に係る光源ユニット５０及び光源ユニット５０を含む顕微鏡も、実施例１に係る光源ユニット２０及び光源ユニット２０を含む顕微鏡と同様に、種々の変形が行われ得る。
【実施例４】
【００６７】
図７Ａは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の非点灯期間中における状態を説明するための図である。図７Ｂは、本実施例に係る発光素子と蛍光体とを備えた光源ユニットの構成と、発光素子の点灯期間中における状態を説明するための図である。本実施例に係る顕微鏡は、光源ユニット１０の代わりに、図７Ａ及び図７Ｂに示される光源ユニット６０を含む点を除き、図１Ａ及び図１Ｂに示される顕微鏡１と同様である。従って、詳細な説明は省略する。
【００６８】
図７Ａ及び図７Ｂに示される光源ユニット６０は、顕微鏡用光源ユニットであり、励起光を発する固体発光素子６１ａとその励起光の照射により蛍光を発する蛍光体６１ｂを含む光源６１と、光源６１から出射される励起光と蛍光との混合光を略平行光に変換するコレクタレンズ６２と、光源ユニット６０の外部から光源６１への光の入射を制限する入射制限手段である遮光部材６３と、温度により抵抗が可変する温度検出ダイオード６４と、アクチュエータ６６に電力を供給する電源６５と、電力を機械的駆動に変換するソレノイド型のアクチュエータ６６と、を含んでいる。
【００６９】
温度検出ダイオード６４は、固体発光素子６１ａが点灯状態にある間は、固体発光素子６１ａの熱が伝わって高温になるため抵抗が低下して電気を流すが、消灯状態にある間は、抵抗が増加して電気を流さない。温度検出ダイオード６４は、このような特性を利用して、固体発光素子６１ａの状態に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチとして機能する。
【００７０】
なお、光源ユニット６０は、図示を省略するが、実施例１の光源ユニット２０のボタン型スイッチ２４に対応する固体発光素子６１ａの状態を点灯状態と消灯状態の間で切換えるためのスイッチを含んでいる。
【００７１】
図示しないスイッチをＯＮ状態にすると、固体発光素子６１ａが励起光を発光して点灯状態になり、その励起光が蛍光体６１ｂを励起して蛍光体６１ｂが蛍光を発する。これにより、励起光と蛍光の混合光が光源６１から出射される。これと同時に、光源６１から熱が伝わった温度検出ダイオード６４の抵抗が低下して、電源６５からアクチュエータ６６へ電力が供給され、アクチュエータ６６の機械的な駆動により、遮光部材６３が混合光の出射光路から逸れた位置に配置される。即ち、遮光部材６３は、固体発光素子６１ａの発光（より厳密には発光に起因する温度の上昇）に連動して、固体発光素子６１ａの点灯時に、外部からの光の入射制限を解除するように、構成されている。
【００７２】
図示しないスイッチをＯＦＦ状態にすると、固体発光素子６１ａが消灯状態になる。これと同時に、温度検出ダイオード６４の抵抗が増加して、電源６５からアクチュエータ６６への電力の供給が停止される。これにより、アクチュエータ６６に含まれる図示しないバネなどの復元力に起因する機械的な駆動により、遮光部材６３が混合光の出射光路上に配置される。即ち、遮光部材６３は、固体発光素子６１ａの消灯時に、外部からの光の入射制限を開始するように、構成されている。
【００７３】
従って、光源ユニット６０及び光源ユニット６０を含む顕微鏡によれば、光源ユニット１０及び顕微鏡１と同様に、顕微鏡の構成を複雑化することなく、容易に固体発光素子と蛍光体とを備えた光源への不要な光の入射を制限することができる。その結果、蛍光体からの蛍光の発生を抑制して、蛍光観察で得られる蛍光画像への影響を回避することができる。
【００７４】
なお、図７Ａ及び図７Ｂでは、温度が上昇することで抵抗が低下して電気を流し、温度が低下することで抵抗が増加して電気を流さなくなる温度検出ダイオード６４を例示したが、温度検出ダイオードは、特にこのような特性を有するものに限られない。温度検出ダイオードは、固体発光素子６１ａの状態（点灯状態と消灯状態）に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で状態が切換わるスイッチとして機能すればよく、例えば、温度が上昇することで抵抗が増加して電気を流さなくなり、温度が低下することで抵抗が低下して電気を流すようになってもよい。また、本実施例に係る光源ユニット６０及び光源ユニット６０を含む顕微鏡も、実施例１に係る光源ユニット２０及び光源ユニット２０を含む顕微鏡と同様に、種々の変形が行われ得る。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・顕微鏡
２、１０、２０、３０、４０、５０、６０・・・光源ユニット
２ａ、１１、２１、３１、４１、５１、６１・・・光源
３・・・ミラーユニット
３ａ・・・ダイクロイックミラー
３ｂ・・・励起フィルタ
３ｃ・・・バリアフィルタ
４・・・レボルバ
５・・・対物レンズ
６・・・ステージ
７・・・集光レンズ
８・・・接眼部
９・・・撮像部
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ・・・固体発光素子
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ・・・蛍光体
１２、２２、３２、４２、５２、６２・・・コレクタレンズ
１３、２３、３３、４３、５３、６３・・・遮光部材
１４、２４・・・ボタン型スイッチ
１５・・・ミラー
２５、３５、５５、６５・・・電源
３４・・・スイッチ
３６、４６、５６、６６・・・アクチュエータ
５４・・・光電導セル
６４・・・温度検出ダイオード
【図３Ａ】
0005901298.tif 000002
【図３Ｂ】
0005901298.tif 000003
【図４Ａ】
0005901298.tif 000004
【図４Ｂ】
0005901298.tif 000005
【図５Ａ】
0005901298.tif 000006
【図５Ｂ】
0005901298.tif 000007
【図６Ａ】
0005901298.tif 000008
【図６Ｂ】
0005901298.tif 000009
【図７Ａ】
0005901298.tif 000010
【図７Ｂ】
0005901298.tif 000011
【図１Ａ】
0005901298.tif 000012
【図１Ｂ】
0005901298.tif 000013
【図２Ａ】
0005901298.tif 000014
【図２Ｂ】
0005901298.tif 000015