(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、
前記分岐部が、
ステータと、
該ステータに固定されたベアリングと、
該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、
該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、
前記ロータを軸線回りに回転させて、前記光路上に配置する前記光学素子を択一的に切り替える回転機構とを備え、
前記回転機構が、前記ロータの基準位置を決めるセンサーと、前記ロータの回転量が前記基準位置から１回転以上しないように制御する制御手段とを備える顕微鏡。
【請求項２】
前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正する補正手段を備える請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記補正手段が、
各前記光学素子に対応付けられた補正情報を記憶する記憶部を有し、
前記光路上に選択配置される前記光学素子に応じて、前記記憶部に記憶された補正情報に基づいて前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正する請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記回転機構が、前記ロータの回転角度を規制するストッパを備える請求項１から３のいずれかに記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記回転機構が、
前記ロータの周方向に設けられたベルトと、
該ベルトを駆動させるモータとを備える請求項１から４のいずれかに記載の顕微鏡。
【請求項６】
前記回転機構が、前記ロータを停止させる際、一方向に前記ロータを回転させた後に、該一方向とは逆方向に前記ロータを回転させて前記ロータを停止させる請求項１から５のいずれかに記載の顕微鏡。
【請求項７】
光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、
前記分岐部が、
ステータと、
該ステータに固定されたベアリングと、
該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、
該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、
前記ロータが所定の基準位置から１回転以上回転しないように前記ロータの回転角度を規制するストッパとを備える顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エバネッセント照明を行う顕微鏡システムにおいて、光源と標本へ照明光を照射する対物レンズとの間に、ベアリング等により回転可能に支持されたターレット機構を備えた顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。この顕微鏡は、ターレット機構により複数の光学素子を切り替えて照明を行うようになっている。
【０００３】
また、この顕微鏡は、ターレット機構により複数の光学素子を切り替えて照明を行う際、ターレット機構の光学素子が切り替わった際の光路のズレを記録して光路を補正する補正機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２１８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている顕微鏡において、ベアリングにより回転可能に支持されたターレット機構では、ターレットが１周回転する場合に、ベアリングのボールは半周回転することとなる。ここで、ベアリングのボールの大きさにはバラつきがあり、さらにベアリングのボールは正確には真球ではない。
【０００６】
したがって、例えばターレットを同一方向に複数回転した際、奇数周回転した場合と偶数周回転した場合とでボールの配置が異なるため、ターレットの角度にズレが生じる。よって、光学素子毎に光路を補正しても、ターレットの回転数によっては光路ズレが生じてしまい、精度の良い観察を行うことができない。
【０００７】
ベアリングのボールの大きさが均一且つその形状が正確に真球であれば、上記のような不都合は発生しないが、ボールを均一且つ正確に真球となるように加工することは現実的に非常に困難である。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の光学素子が設けられたターレットを備えた顕微鏡において、ターレットを回転させた場合に、その光路ズレを防止することができる顕微鏡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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、前記分岐部が、ステータと、該ステータに固定されたベアリングと、該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、前記ロータを軸線回りに回転させて、前記光路上に配置する前記光学素子を択一的に切り替える回転機構とを備え、前記回転機構が、前記ロータの基準位置を決めるセンサーと、前記ロータの回転量が前記基準位置から１回転以上しないように制御する制御手段とを備える顕微鏡である。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、対物レンズにより光源からの光が照射され、標本からの観察光は対物レンズにより集められる。対物レンズにより集められた観察光は、光路上に配置された光学素子により光源からの光と分岐される。この際、回転機構により複数の光学素子が設けられたロータをその軸線回りに回転させることで、光源からの光および観察光の光路上に配置される光学素子が択一的に切り替えられ、光源からの光と観察光のそれぞれの波長に応じた光学素子が光路上に配置される。
【００１１】
この場合において、回転機構では、センサーによりロータの基準位置が決定され、制御手段により、ロータの回転量が前記基準位置から１回転以上しないように制御される。これにより、回転機構により光源からの光および観察光の光路上に配置する光学素子を切り替えた場合に、その光学素子とベアリングのボールとの位置関係を常に同一にすることができる。したがって、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができる。これにより、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止して、標本の観察精度を向上することができる。
【００１２】
上記態様において、前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正する補正手段を備えることとしてもよい。
このような補正手段を備えることで、回転機構により光学素子を切り替えた場合において、各光学素子の角度や位置の誤差によって生じる対物レンズの集光位置ズレを、光学素子ごとに補正することができる。これにより、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレをさらに小さくして、標本の観察精度を向上することができる。
【００１３】
上記態様において、前記補正手段が、各前記光学素子に対応付けられた補正情報を記憶する記憶部を有し、前記光路上に選択配置される前記光学素子に応じて、前記記憶部に記憶された補正情報に基づいて前記対物レンズによる前記光源からの光の集光位置のズレを補正することとしてもよい。
【００１４】
このような構成とすることで、予め光学素子に対応付けられた補正情報を記憶部に記憶させ、光源からの光および観察光の光路上に配置される光学素子に応じた補正情報を記憶部から読み出して、該補正情報に基づいて対物レンズによる光源からの光の集光位置のズレを補正することができる。これにより、光源からの光の集光位置のズレ補正を高精度に行うことができ、標本の観察精度を向上することができる。
【００１５】
上記態様において、前記回転機構が、前記ロータの回転角度を規制するストッパを備えることとしてもよい。
このような構成とすることで、ストッパにより、光学素子の切り替えの際に、ロータの回転量を基準位置から確実に１回転以上しないようにすることができる。これにより、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができ、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止することができる。
【００１６】
上記態様において、前記回転機構が、前記ロータの周方向に設けられたベルトと、該ベルトを駆動させるモータとを備えることとしてもよい。
このような構成とすることで、モータによりロータの周方向に設けられたベルトを駆動させることで、振動を抑えて安定的にロータ（およびロータに設けられた複数の光学素子）をその軸線回りに回転させるとともに、回転機構のバックラッシを無くしてその停止精度を向上することができる。これにより、回転機構の回転軸と光学素子の反射面とが直交してない場合において、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができ、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止することができる。
【００１７】
上記態様において、前記回転機構が、前記ロータを停止させる際、一方向に前記ロータを回転させた後に、該一方向とは逆方向に前記ロータを回転させて前記ロータを停止させることとしてもよい。
回転機構により、このようにロータ（およびロータに設けられた複数の光学素子）を停止させることで、回転機構の回転軸と光学素子の反射面とが直交してない場合において、回転機構のバックラッシ補正を行うことができ、その停止精度を向上することができる。これにより、回転機構により光学素子を切り替えた場合の、光源からの光および観察光の光路軸に対する光学素子の角度の再現性を向上することができ、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止することができる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、光源からの光を標本に照射する一方、標本からの観察光を集める対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとを結ぶ光路上で光の波長に応じて当該光路を分岐する分岐部とを備え、前記分岐部が、ステータと、該ステータに固定されたベアリングと、該ベアリングにより前記ステータに対して回転可能に支持されたロータと、該ロータに設けられ、前記光路上に択一的に切り替え配置されて前記分岐を行う複数の光学素子と、前記ロータが所定の基準位置から１回転以上回転しないように前記ロータの回転角度を規制するストッパとを備える顕微鏡である。
本発明の第２の態様によれば、前述の第１の態様と同様に、光学素子を切り替えた際の光源からの光および観察光の光路ズレを防止して、標本の観察精度を向上することができる。また、ストッパのみでロータの回転角度を規制することで、シンプルな装置構成として装置コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の光学素子が設けられたターレットを備えた顕微鏡において、ターレットを回転させた場合に、その光路ズレを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。
【図２】図１の第１のビームスプリッタの縦断面図である。
【図３】図１の第１のビームスプリッタの横断面図である。
【図４】図３のベアリングの横断面図である。
【図５】図１の第１のビームスプリッタにおいてバックラッシ補正を行う際の動作を説明する横断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡１は、図１に示されるように、レーザ光を発するレーザ光源１１と、照明光を発する光源２１と、レーザ光および光源２１からの照明光を標本Ａに照射する対物レンズ３１と、レーザ光を標本Ａに照射することで発生する蛍光を検出する第１の検出光学系１０と、光源２１による照明光を標本Ａに照射した際の蛍光を含む戻り光を検出する第２の検出光学系２０とを備えている。
【００２２】
レーザ光源１１は、標本Ａ内の蛍光物質を励起させて蛍光を発生させるための励起光としてレーザ光を発する光源である。
光源２１は、標本Ａのカメラ観察画像を取得するための照明光として白色光を発する光源である。
【００２３】
対物レンズ３１は、レーザ光源１１からのレーザ光を標本Ａに照射する一方、標本Ａ上において発生した蛍光を集めるようになっている。また、対物レンズ３１は、光源２１からの照明光を標本Ａに照射する一方、標本Ａからの戻り光を集めるようになっている。
【００２４】
レーザ光源１１および光源２１と対物レンズ３１とを結ぶ光路上に配置された第１のビームスプリッタ（分岐部）１８は、光の波長に応じて標本Ａからの光を分岐するようになっている。ここでは、第１の検出光学系１０は、対物レンズ３１によりレーザ光源１１からのレーザ光が照射されることで標本Ａから発せられる蛍光を検出するとともに、第２の検出光学系２０は、対物レンズ３１により光源２１からの照明光が照射された際の標本Ａからの戻り光を検出する場合を例に挙げて説明する。
【００２５】
第１の検出光学系１０は、ダイクロイックミラー（分岐部）１２と、検出器１３と、ミラー１４と、ガルバノスキャナ１５と、瞳投影レンズ１６と、結像レンズ１７と、第１のビームスプリッタ（分岐部）１８とを備えている。
【００２６】
第１の検出光学系１０において、レーザ光源１１の射出光軸上には、ダイクロイックミラー１２が配置されている。また、ダイクロイックミラー１２によるレーザ光の反射光路上には、ミラー１４と、ガルバノスキャナ１５と、瞳投影レンズ１６と、結像レンズ１７と、第１のビームスプリッタ１８と、対物レンズ３１とが配置されている。また、ダイクロイックミラー１２の透過光路上には、検出器１３が配置されている。
【００２７】
ダイクロイックミラー１２は、レーザ光源１１からのレーザ光を反射する一方、標本Ａからの蛍光を透過する特性を有している。このような特性を有することで、ダイクロイックミラー１２は、レーザ光源１１からのレーザ光と標本Ａからの蛍光とを分岐するようになっている。
【００２８】
検出器１３は、ダイクロイックミラー１２を透過してきた標本Ａからの蛍光を検出するようになっている。
ミラー１４は、ダイクロイックミラー１２により反射されたレーザ光をガルバノスキャナ１５に向けて反射するようになっている。
【００２９】
ガルバノスキャナ１５は、一対のガルバノミラー（図示略）を有しており、これらガルバノミラーの揺動角度を変化させることで、レーザ光源１１からのレーザ光を標本Ａ上で２次元走査するようになっている。
【００３０】
第１のビームスプリッタ１８は、レーザ光源１１からのレーザ光と光源２１からの照明光とを合成するとともに、標本Ａからの蛍光と戻り光とを分岐するようになっている。第１のビームスプリッタ１８は、複数の光学素子１８ａと、複数の光学素子１８ａを対物レンズ３１の光軸に沿う軸線Ｌ回りに回転させる回転ターレット（回転機構）１８ｂとを備えている。
【００３１】
光学素子１８ａは、レーザ光源１１からのレーザ光およびレーザ光照射により発生した標本Ａからの蛍光を反射する一方、光源２１からの照明光および照明光照射による標本Ａからの戻り光を透過するようになっている。光学素子１８ａは、軸線Ｌを中心とする同心円上に配置されており、回転ターレット１８ｂを動作させることで、複数の光学素子１８ａのうちいずれかが、結像レンズ１７の光軸と対物レンズ３１の光軸との交点上に配置されるようになっている。
【００３２】
第１のビームスプリッタ１８は、レーザ光源１１からのレーザ光の波長に応じて、対物レンズ３１の光軸上に配置する光学素子１８ａが択一的に切り替えられるようになっている。このような構成を有することで、第１のビームスプリッタ１８は、レーザ光源１１からのレーザ光の波長に応じて、レーザ光源１１からのレーザ光と光源２１からの照明光とを合成するとともに、標本Ａからの蛍光と戻り光とを分岐するようになっている。
【００３３】
第２の検出光学系２０は、第２のビームスプリッタ（分岐部）２２と、レンズ２３と、可動ミラー２４と、ＣＣＤ２５と、接眼レンズ２６とを備えている。
第２の検出光学系２０において、光源２１の射出光軸上には、第２のビームスプリッタ２２が配置されている。第２のビームスプリッタ２２による照明光の反射光路上には、第１のビームスプリッタ１８と、対物レンズ３１とが配置されている。第２のビームスプリッタ２２の透過光路上には、レンズ２３と、光路へ挿脱可能な可動ミラー２４と、ＣＣＤ２５と、接眼レンズ２６とが配置されている。
【００３４】
第２のビームスプリッタ２２は、光源２１からの照明光と照明光照射による標本Ａからの戻り光とを分岐するようになっている。第２のビームスプリッタ２２は、複数の光学素子２２ａと、複数の光学素子２２ａを対物レンズ３１の光軸に沿う軸線Ｌ回りに回転させる回転ターレット（回転機構）２２ｂとを備えている。
【００３５】
光学素子２２ａは、光源２１からの照明光のうち照明に用いる波長の光を反射する一方、標本Ａからの戻り光を透過するようになっている。光学素子２２ａは、軸線Ｌを中心とする同心円上に配置されており、回転ターレット２２ｂを動作させることで、複数の光学素子２２ａのうちいずれかが、光源２１の光軸と対物レンズ３１の光軸との交点上に配置されるようになっている。
【００３６】
第２のビームスプリッタ２２は、光源２１からの照明光のうち照明に用いる波長とＣＣＤ２５で検出する波長に応じて、対物レンズ３１の光軸上に配置する光学素子２２ａが択一的に切り替えられるようになっている。このような構成を有することで、第２のビームスプリッタ２２は、光源２１からの照明光を標本Ａへ導き、標本Ａからの戻り光をＣＣＤ２５へ導くようになっている。
【００３７】
可動ミラー２４は、標本Ａからの戻り光の光路に挿脱されるようになっている。可動ミラー２４が光路に挿入された際には、標本Ａからの戻り光は、可動ミラー２４により接眼レンズ２６に向けて反射される。一方、可動ミラー２４が光路から外された際には、標本Ａからの戻り光は、ＣＣＤ２５の方向に通過する。
ＣＣＤ２５は、可動ミラー２４により反射された標本Ａからの戻り光を検出するようになっている。
【００３８】
ここで、第１のビームスプリッタ１８および第２のビームスプリッタ２２の具体的な構造について図２および図３を用いて説明する。第１のビームスプリッタ１８と第２のビームスプリッタ２２は、同様の構成を有しているため、ここでは第１のビームスプリッタ１８を例に挙げて説明する。
【００３９】
第１のビームスプリッタ１８は、図２および図３に示すように、顕微鏡本体に対して固定されたベース４１と、ベース４１に固定されたステータ４２と、ステータ４２に固定されたベアリング４３と、ベアリング４３によりステータ４２に対して回転可能に支持されたロータ４４と、ロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａと、ロータ４４を軸線Ｌ回りに回転させて、レーザ光および蛍光の光路上に配置する光学素子１８ａを択一的に切り替える回転ターレット１８ｂと、ロータ４４の基準位置を遮光板５７を検出することで決定するセンサー５５と、回転ターレット１８ｂの回転量を制御する制御部５６（制御手段）とを備えている。
【００４０】
また、回転ターレット１８ｂは、図３に示すように、ベース４１に固定されたストッパ５１と、ロータ４４に固定され、ストッパ５１に当接されるピン５８とを備えている。このような構成を有することで、回転ターレット１８ｂは、ロータ４４およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａを、１回転以上しないように規制するようになっている。
【００４１】
また、回転ターレット１８ｂは、ロータ４４の周方向に設けられたベルト５２と、ベルト５２を駆動させるモータ５３とを備えている。このような構成を有することで、回転ターレット１８ｂは、モータ５３によりベルト５２を駆動させることで、ロータ４４およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａを、軸線Ｌ回りに回転させるようになっている。また、このようにロータ４４を回転させることで、回転ターレット１８ｂのバックラッシを無くしてその停止精度を向上することができる。
【００４２】
なお、ロータ４４（およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａ）の位置決めは、メカクリックではなくモータ（回転ターレット１８ｂ）の回転角度制御により行う。
このようにすることで、メカクリックより位置決め精度が向上し、ロータ４４の姿勢精度への影響も排除できる。
【００４３】
ここで、本実施形態において、回転ターレット１８ｂは、電気的に１回転以上しないように制御されている。
具体的には、制御部５６は、光学素子１８ａを択一的に切り替える際に、常に同じ回転方向から光学素子１８ａを位置決めし、かつロータ４４の回転量が、センサー５５により決定された基準位置から１回転以上しないように制御するようになっている。
【００４４】
センサー５５は、往復回転運動の一方のリミット位置に配置されている。回転ターレット１８ｂの回転角度の初期化に際しては、制御部５６は、回転ターレット１８ｂを必ず一方向に回転させる。この場合において、センサー５５が検知した位置が基準位置となる。制御部５６は、この基準位置から反対側への回転角度を、１回転しないようにモータ回転角（指令パルス数）で管理する。
【００４５】
上記構成を有する本実施形態に係る顕微鏡１の作用について以下に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る顕微鏡１において、レーザ光源１１から発せられたレーザ光は、ダイクロイックミラー１２により反射され、ミラー１４、ガルバノスキャナ１５、瞳投影レンズ１６、結像レンズ１７、第１のビームスプリッタ１８を介して、対物レンズ３１により標本Ａの焦点位置に集光される。この場合において、ガルバノスキャナ１５により、ガルバノミラー（図示略）の揺動角度が変化させられることで、レーザ光源１１からのレーザ光が標本Ａ上を２次元走査させられる。
【００４６】
標本Ａの焦点位置では蛍光物質が励起され、蛍光が発生する。標本Ａから発生した蛍光は、レーザ光と逆の光路をたどって、対物レンズ３１、第１のビームスプリッタ１８、結像レンズ１７、瞳投影レンズ１６、ガルバノスキャナ１５、ミラー１４を介して、ダイクロイックミラー１２を透過し、検出器１３により検出される。
【００４７】
一方、光源２１から発せられた照明光は、第２のビームスプリッタ２２により反射され、第１のビームスプリッタ１８を透過して、対物レンズ３１により標本Ａの焦点位置に集光される。また、標本Ａからの戻り光は、逆の光路をたどって、対物レンズ３１、第１のビームスプリッタ１８、第２のビームスプリッタ２２、レンズ２３を介して、ＣＣＤ２５により検出される。
【００４８】
この場合において、レーザ光源１１からのレーザ光の波長を変化させた際には、レーザ光の光路上の光学素子、すなわち第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａを切り替える必要がある。また、光源２１による照明波長を変化させる際には、照明光の光路上の光学素子、すなわち第２のビームスプリッタ２２の光学素子２２ａを切り替える必要がある。ここでは、例として、レーザ光源１１からのレーザ光の波長を変化させ、第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａを切り替えた場合について説明する。
【００４９】
この場合には、第１のビームスプリッタ１８の回転ターレット１８ｂにより複数の光学素子１８ａが択一的に切り替えられ、レーザ光源１１からのレーザ光の波長（および標本Ａからの蛍光の波長）に応じた光学素子１８ａが対物レンズ３１の光軸上に配置される。これにより、標本Ａからの蛍光と戻り光は、選択された光学素子１８ａにより分岐され、第１の検出光学系１０（検出器１３）と第２の検出光学系２０（ＣＣＤ２５）によりそれぞれ検出される。
【００５０】
ここで、第１のビームスプリッタ１８に設けられたベアリング４３は、図４に示すように、ステータ４２に固定された内輪４３ａと、ロータ４４に固定された外輪４３ｃと、内輪４３ａと外輪４３ｃとの間に配置された転動体として複数のボール４３ｂとを備えた構造とされている。
【００５１】
したがって、回転ターレット１８ｂにより、複数の光学素子１８ａが設けられたロータ４４をその軸線回りに回転させる際、矢印４６に示すようにロータ４４を１回転させると、ボール４３ｂは、矢印４７に示すように内輪４３ａと外輪４３ｃとの間を半周移動することとなる。
【００５２】
この場合において、従来の顕微鏡（回転ターレット）によれば、例えば回転ターレットを同一方向に複数回転した際、奇数周回転した場合と偶数周回転した場合とで、ベアリングのボールの配置が異なるため、回転ターレットの角度にズレが生じる。これは、ベアリングのボールの大きさにはバラツキがあり、その形状も正確に真球ではないことに起因する。したがって、従来の顕微鏡（回転ターレット）によれば、回転ターレットの回転数によって光路ズレが生じてしまい、精度の良い観察を行うことができない。
【００５３】
これに対して、本実施形態に係る顕微鏡１では、前述のように、回転ターレット１８ｂは電気的に１回転以上しないように制御されている。このような構成を有することで、回転ターレット１８ｂは、光学素子１８ａを択一的に切り替える際に、常に同じ回転方向から光学素子１８ａを位置決めし、かつロータ４４の回転量が、センサー５５により決定された基準位置から１回転以上しないように制御される。
【００５４】
この際、より具体的には、回転ターレット１８ｂは、以下のようにロータ４４およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａを回転させる。
まず、初期動作として、センサー５５により必ず同一方向にロータ４４のセンシングを行う。次に、ロータ４４の位置（回転角度）を検出する。この際、ロータ４４の位置検出は、センサー５５による検出する方法でもよく、モータ（ステッピングモータ）のパルス数を記憶する方法でもよい。そして、ロータ４４の回転パターンを予めテーブルとして記憶しておき、該回転パターンに基づいてロータ４４を回転させる。
【００５５】
これにより、回転ターレット１８ｂによりレーザ光および蛍光の光路上に配置する光学素子１８ａを切り替えた場合に、その光学素子１８ａとベアリング４３のボール４３ｂとの位置関係を常に同一にすることができる。したがって、回転ターレット１８ｂにより光学素子１８ａを切り替えた場合の、レーザ光および蛍光の光路軸に対する光学素子１８ａの角度の再現性を向上することができる。これにより、光学素子１８ａを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレを防止して、標本Ａの観察精度を向上することができる。
【００５６】
また、回転ターレット１８ｂが、ロータ４４の回転角度を規制するストッパ５１を備えることで、ストッパ５１により、ロータ４４（およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａ）を、組み立てや保守の作業中などのように制御部５６による電動制御が行われない場合でも確実に、センサー５５により決定された基準位置から１回転以上しないようにすることができる。
【００５７】
また、モータ５３によりロータ４４の周方向に設けられたベルト５２を駆動させることで、振動を抑えて安定的にロータ４４（およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａ）をその軸線回りに回転させるとともに、回転ターレット１８ｂのバックラッシを無くしてその停止精度を向上することができる。これにより、回転ターレット１８ｂの回転軸と光学素子１８ａの反射面とが直交してない場合において、回転ターレット１８ｂにより光学素子１８ａを切り替えた場合の、レーザ光および蛍光の光路軸に対する光学素子１８ａの角度の再現性を向上することができ、光学素子１８ａを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレを防止することができる。
【００５８】
なお、本実施形態に係る顕微鏡１において、図５に示すように、回転ターレット１８ｂがロータ４４を停止させる際に必ず同一方向から位置決めすることとしてもよい。具体的には、回転ターレット１８ｂは、図５に示すように、ロータ４４を停止させる際、矢印４８に示す方向にロータ４４を回転させた後に、矢印４８とは逆方向である矢印４９に示す方向にロータ４４を回転させてロータ４４を停止させる。
【００５９】
回転ターレット１８ｂにより、このようにロータ４４（およびロータ４４に設けられた複数の光学素子１８ａ）を停止させることで、回転ターレット１８ｂのバックラッシ補正を行うことができ、その停止精度を向上することができる。これにより、回転ターレット１８ｂの回転軸と光学素子１８ａの反射面とが直交してない場合において、回転ターレット１８ｂにより光学素子１８ａを切り替えた場合の、レーザ光および蛍光の光路軸に対する光学素子１８ａの角度の再現性を向上することができ、光学素子１８ａを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレを防止することができる。
【００６０】
なお、上記の説明において、レーザ光源１１からのレーザ光の波長を変化させた際に、第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａを切り替えることとして説明したが、第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａと第２のビームスプリッタ２２の光学素子２２ａの両方またはいずれか一方を切り替えることとしてもよい。
【００６１】
［第１の変形例］
本実施形態に係る顕微鏡１の第１の変形例として、メカ的なストッパ５１を設けずに、センサー５５による電気的な制御のみを行うこととしてもよい。具体的には、制御部５６は、光学素子１８ａを択一的に切り替える際に、回転ターレット１８ｂがセンサー５５により決定された基準位置から１回転以上しないように制御する。
このようにすることで、部品（ストッパ５１）を減らすことができるとともに、機械的な接触部分を無くして故障の頻度を少なくすることができる。
【００６２】
［第２の変形例］
本実施形態に係る顕微鏡１の第２の変形例として、回転ターレット１８ｂを電気的に１回転以上しないように制御するのではなく、メカ的にのみ回転量を規制することとしてもよい。すなわち、制御部５６により回転ターレット１８ｂの回転量を規制せずに、ストッパ５１により回転ターレット１８ｂをメカ的に１回転以上しないように規制することとしてもよい。
【００６３】
この場合には、モータ（回転ターレット１８ｂ）を一方向に回転させてメカリミットまで回す（すなわちストッパ５１に突き当てる）ことで基準位置を検出する。そこから反対側への回転角度をモーターパルス数で管理する。なお、モータを設けずに手動で回転ターレット１８ｂを回転させる場合にも上記方法を用いればよい。
このようにすることで、制御部５６の制御を容易なものとすることができ、シンプルな装置構成とすることができる。
【００６４】
［第２の実施形態］
以下に、第２の実施形態に係る顕微鏡２について、図面を参照して説明する。以降では、本実施形態に係る顕微鏡２について、第１の実施形態に係る顕微鏡１と共通する点については同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施形態に係る顕微鏡１と異なる点について主に説明する。
【００６５】
本実施形態に係る顕微鏡２は、図６に示されるように、第１の実施形態に係る顕微鏡１のダイクロイックミラー１２（図１参照）に代えて、励起フィルタユニット（分岐部）１９を備えている。また、本実施形態に係る顕微鏡２は、後述する補正情報を記憶する記憶部３２と、記憶部３２に記憶された補正情報に基づいてガルバノスキャナ１５を制御する制御部（補正手段）３３とを備えている。
【００６６】
励起フィルタユニット１９は、レーザ光源１１からのレーザ光と標本Ａからの蛍光とを分岐するようになっている。励起フィルタユニット１９は、レーザ光源１１からのレーザ光を反射する一方、標本Ａからの蛍光を透過する複数のダイクロイックフィルタ１９ａと、複数のダイクロイックフィルタ１９ａを回転させる回転ターレット１９ｂとを備えている。複数のダイクロイックフィルタ１９ａは同心円上に配置されており、回転ターレット１９ｂを動作させることで、複数のダイクロイックフィルタ１９ａのうちいずれかが、レーザ光源１１の光軸上に択一的に配置されるようになっている。励起フィルタユニット１９は、レーザ光源１１からのレーザ光の波長に応じて、レーザ光源１１の光軸上に配置するダイクロイックフィルタ１９ａが切り替えられるようになっている。
【００６７】
記憶部３２には、励起フィルタユニット１９および第１のビームスプリッタ１８の各光学素子の切り替えによって発生するレーザ光および蛍光の光路ズレに関する補正情報が記憶されている。具体的には、記憶部３２には、励起フィルタユニット１９のダイクロイックフィルタ１９ａおよび第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａの反射角度や折返し位置の個体差を原因とする、レーザ光および蛍光の光路ズレの補正情報が、ダイクロイックフィルタ１９ａと光学素子１８ａとの組み合せに対応付けられて予め記憶されている。
【００６８】
制御部３３は、記憶部３２に記憶された補正情報に基づいて、レーザ光および蛍光の光路ズレを補正するようになっている。具体的には、制御部３３は、記憶部３２から、励起フィルタユニット１９のダイクロイックフィルタ１９ａと第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａとの組み合せに対応付けられた補正量（補正情報）を読み出す。そして、制御部３３は、記憶部３２から読み出した補正量（補正情報）に基づいて、ガルバノスキャナ１５のガルバノミラー（図示略）の揺動角度を変化させ、レーザ光源１１からのレーザ光の焦点位置を補正し、該焦点位置から発生する蛍光の位置を補正する。
【００６９】
上記構成を有する本実施形態に係る顕微鏡２によれば、ガルバノスキャナ１５は、制御部３３により、記憶部３２に記憶された補正情報に基づいて、その動作が制御される。以下、この際のガルバノスキャナ１５の制御方法について具体的に説明する。
【００７０】
本実施形態に係る顕微鏡２において、レーザ光源１１からのレーザ光の波長を変化させた際には、レーザ光の光路上の光学素子（励起フィルタユニット１９のダイクロイックフィルタ１９ａ、第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａ）を切り替える必要がある。また、光源２１による照明光の波長を変化させる際には、照明光の光路上の光学素子（第２のビームスプリッタ２２の光学素子２２ａ）を切り替える必要がある。ここでは、例として、レーザ光源１１からのレーザ光の波長を変化させ、第１のビームスプリッタ１８の光学素子１８ａおよび励起フィルタユニット１９のダイクロイックフィルタ１９ａを切り替えた場合について説明する。
【００７１】
この場合には、励起フィルタユニット１９の回転ターレット１９ｂにより複数のダイクロイックフィルタ１９ａが択一的に切り替えられ、レーザ光源１１からのレーザ光の波長に応じたダイクロイックフィルタ１９ａがレーザ光源１１の光軸上に配置される。また、第１のビームスプリッタ１８の回転ターレット１８ｂにより複数の光学素子１８ａが択一的に切り替えられ、レーザ光源１１からのレーザ光の波長（および標本Ａからの蛍光の波長）に応じた光学素子１８ａが対物レンズ３１の光軸上に配置される。これにより、標本Ａからの蛍光と戻り光は、選択された光学素子１８ａにより分岐され、第１の検出光学系１０（検出器１３）と第２の検出光学系２０（ＣＣＤ２５）によりそれぞれ検出される。
【００７２】
この場合において、ダイクロイックフィルタ１９ａおよび光学素子１８ａの反射角度や折返し位置の個体差により、レーザ光と蛍光の光軸がずれてしまうことがある。そこで、制御部３３は、記憶部３２に記憶された補正情報に基づいて、レーザ光と蛍光の光軸ズレを補正する。
【００７３】
具体的には、記憶部３２には、ダイクロイックフィルタ１９ａおよび光学素子１８ａの反射角度や折返し位置の個体差を原因とする、レーザ光と蛍光の光軸ズレの補正量（補正情報）が、ダイクロイックフィルタ１９ａと光学素子１８ａとの組み合せに対応付けられて記憶されている。
【００７４】
制御部３３は、記憶部３２から、ダイクロイックフィルタ１９ａと光学素子１８ａとの組み合せに対応付けられた補正量（補正情報）を読み出す。そして、制御部３３は、記憶部３２から読み出した補正量（補正情報）に基づいて、ガルバノスキャナ１５のガルバノミラー（図示略）の揺動角度を変化させ、レーザ光源１１からのレーザ光の焦点位置を補正し、該焦点位置から発生する蛍光の位置を補正する。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る顕微鏡２によれば、前述の第１の実施形態に係る顕微鏡と同様の効果に加えて、ダイクロイックフィルタ１９ａおよび光学素子１８ａを切り替えた場合において、各ダイクロイックフィルタ１９ａおよび各光学素子１８ａの角度や位置の誤差によって生じる対物レンズ３１の集光位置ズレを、ダイクロイックフィルタ１９ａおよび光学素子１８ａごとに補正することができる。これにより、ダイクロイックフィルタ１９ａおよび光学素子１８ａを切り替えた際のレーザ光および蛍光の光路ズレをさらに小さくして、標本Ａの観察精度を向上することができる。
【００７６】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
Ａ  標本
１，２  顕微鏡
１０  第１の検出光学系
１１  レーザ光源
１２  ダイクロイックミラー（分岐部）
１３  検出器
１５  ガルバノスキャナ
１８  第１のビームスプリッタ（分岐部）
１８ａ  光学素子
１８ｂ  回転ターレット（回転機構）
１９  励起フィルタユニット（分岐部）
１９ａ  ダイクロイックフィルタ（光学素子）
１９ｂ  回転ターレット（回転機構）
２０  第２の検出光学系
２１  光源
２２  第２のビームスプリッタ（分岐部）
２２ａ  光学素子
２２ｂ  回転ターレット（回転機構）
２５  ＣＣＤ
３１  対物レンズ
３２  記憶部
３３  制御部（補正手段）
４１  ベース
４２  ステータ
４３  ベアリング
４４  ロータ
５１  ストッパ
５２  ベルト
５３  モータ
５５  センサー
５６  制御部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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