(57)【要約】【課題】コストの増大や装置の大型化を抑制しつつ、１つの光源装置から顕微鏡の複数の照明光学系に導入する照明光の割合を調整できるようにする。【解決手段】駆動式ミラー４６を矢印Ａ１の方向に平行移動させ、反射面４６Ａへのレーザ光の入射位置を変えることにより、反射面４６Ａによりカップリング４８ａの方向に反射されるレーザ光と、反射面４６Ａに入射せずにカップリング４８ｂの方向にそのまま進むレーザ光とに分岐される割合が変化する。カップリング４８ａに導入されたレーザ光は、コネクタ１２ａおよび光ファイバ１３ａを介して顕微鏡の共焦点スキャナ装置に導入され、カップリング４８ｂに導入されたレーザ光は、コネクタ１２ｂおよび光ファイバ１３ｂを介して顕微鏡のフォトアクチベーション装置に導入される。本発明は、例えば、複数の照明光学系を備える顕微鏡に適用できる。【選択図】図２
2011027803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に照明光を導入し、第２の導入手段を介して前記顕微鏡の第２の照明光学系に前記照明光を導入する光源装置において、
前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する分岐手段であって、所定の方向に移動させて前記照明光の入射位置を変えることにより、前記照明光を分岐する割合が変化する分岐手段を備え、
前記分岐手段は、前記照明光を前記第１の導入手段の方向に反射する反射面と平行な前記所定の方向に移動可能であり、
前記分岐手段が前記所定の方向に沿って移動する量に応じて、前記反射面により前記第１の導入手段の方向に反射される前記照明光と、前記反射面に入射せずに前記第２の導入手段の方向に進む前記照明光との割合が変化する
光源装置。
【請求項２】
第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に照明光を導入し、第２の導入手段を介して前記顕微鏡の第２の照明光学系に前記照明光を導入する光源装置において、
前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する分岐手段であって、所定の方向に移動させて前記照明光の入射位置を変えることにより、前記照明光を分岐する割合が変化する分岐手段を備え、
前記分岐手段は、前記照明光を前記第１の導入手段の方向に反射する反射領域と、前記照明光を前記第２の導入手段の方向に透過する透過領域とが設けられており、
前記分岐手段が前記所定の方向に沿って移動する量に応じて、前記反射領域に入射する照明光と、前記透過領域に入射する照明光との割合が変化する
光源装置。
【請求項３】
第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に照明光を導入し、第２の導入手段を介して前記顕微鏡の第２の照明光学系に前記照明光を導入する光源装置において、
前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する分岐手段であって、所定の方向に移動させて前記照明光の入射位置を変えることにより、前記照明光を分岐する割合が変化する分岐手段を備え、
前記分岐手段は、前記照明光が入射する面において、前記照明光を前記第１の導入手段の方向に反射する反射率と、前記照明光を前記第２の導入手段の方向に透過する透過率とが前記所定の方向に変化する
光源装置。
【請求項４】
照明光を発する光源と、
第１の照明光学系と、
第２の照明光学系と、
前記第１の照明光学系に前記照明光を導入する第１の導入手段と、
前記第２の照明光学系に前記照明光を導入する第２の導入手段と、
前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する請求項１から３のいずれか一項に記載の分岐手段と
を備える顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および顕微鏡に関し、特に、１つの光源装置から複数の照明光学系に照明光を導入する場合に用いて好適な光源装置および顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１つのレーザ光源から発せられるレーザ光を分岐し、光ファイバを介して複数の照明光学系（例えば、共焦点スキャナ装置、全反射照明装置、フォトアクチベーション装置など）に導入し、異なる照明方法を用いて試料を観察することができる顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように、複数の照明光学系で１つのレーザ光源を共有して使用することにより、コストの低減や装置の小型化を実現することが可能になる。
【０００３】
このような顕微鏡では、例えば、レーザ光を分岐するためにビームスプリッタが用いられる。しかし、ビームスプリッタは、レーザ光を分岐する割合が固定されており、各照明光学系に導入するレーザ光の割合を調整することができない。それで、各照明光学系に導入するレーザ光の割合を調整するために、例えば、分岐する割合が異なる複数のビームスプリッタをターレットに配置して、使用するビームスプリッタを切り換える方法が用いられる。
【０００４】
また、AOTF（音響光学素子）を用いて、レーザ光を分岐する割合を任意に設定できるようにすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７０５３８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ターレットを用いて複数のビームスプリッタを切り換えて使用するようにした場合、その分コストの増大や装置の大型化を招いてしまう。
【０００７】
また、AOTFを用いるようにした場合、AOTFは高価な上に、AOTFを制御する専用のドライバ等が必要になり、やはりコストの増大を招いてしまう。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、コストの増大や装置の大型化を抑制しつつ、１つの光源装置から顕微鏡の複数の照明光学系に導入する照明光の割合を調整できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面の光源装置は、第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に照明光を導入し、第２の導入手段を介して前記顕微鏡の第２の照明光学系に前記照明光を導入する光源装置であって、前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する分岐手段であって、所定の方向に移動させて前記照明光の入射位置を変えることにより、前記照明光を分岐する割合が変化する分岐手段を備え、前記分岐手段は、前記照明光を前記第１の導入手段の方向に反射する反射面と平行な前記所定の方向に移動可能であり、前記分岐手段が前記所定の方向に沿って移動する量に応じて、前記反射面により前記第１の導入手段の方向に反射される前記照明光と、前記反射面に入射せずに前記第２の導入手段の方向に進む前記照明光との割合が変化する。
【００１０】
本発明の第２の側面の光源装置は、第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に照明光を導入し、第２の導入手段を介して前記顕微鏡の第２の照明光学系に前記照明光を導入する光源装置であって、前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する分岐手段であって、所定の方向に移動させて前記照明光の入射位置を変えることにより、前記照明光を分岐する割合が変化する分岐手段を備え、前記分岐手段は、前記照明光を前記第１の導入手段の方向に反射する反射領域と、前記照明光を前記第２の導入手段の方向に透過する透過領域とが設けられており、前記分岐手段が前記所定の方向に沿って移動する量に応じて、前記反射領域に入射する照明光と、前記透過領域に入射する照明光との割合が変化する。
【００１１】
本発明の第３の側面の光源装置は、第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に照明光を導入し、第２の導入手段を介して前記顕微鏡の第２の照明光学系に前記照明光を導入する光源装置であって、前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する分岐手段であって、所定の方向に移動させて前記照明光の入射位置を変えることにより、前記照明光を分岐する割合が変化する分岐手段を備え、前記分岐手段は、前記照明光が入射する面において、前記照明光を前記第１の導入手段の方向に反射する反射率と、前記照明光を前記第２の導入手段の方向に透過する透過率とが前記所定の方向に変化する。
【００１２】
本発明の第４の側面の顕微鏡は、照明光を発する光源と、第１の照明光学系と、第２の照明光学系と、前記第１の照明光学系に前記照明光を導入する第１の導入手段と、前記第２の照明光学系に前記照明光を導入する第２の導入手段と、前記照明光を前記第１の導入手段の方向および前記第２の導入手段の方向に分岐する本発明の第１の側面から第３の側面のいずれかの光源装置の分岐手段とを備える。
【００１３】
本発明の第１乃至３の側面の光源装置においては、分岐手段を所定の方向に移動させることにより、第１の導入手段を介して顕微鏡の第１の照明光学系に導入される照明光と、第２の導入手段を介して顕微鏡の第２の照明光学系に導入される照明光との割合が変えられる。
【００１４】
本発明の第４の側面の顕微鏡においては、分岐手段を所定の方向に移動させることにより、第１の導入手段を介して第１の照明光学系に導入される照明光と、第２の導入手段を介して第２の照明光学系に導入される照明光との割合が変えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１乃至第４の側面によれば、コストの増大や装置の大型化を抑制しつつ、１つの光源装置から顕微鏡の複数の照明光学系に導入する照明光の割合を調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した顕微鏡の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】駆動式ミラーによるレーザ光の分岐方法を説明するための図である。
【図３】駆動式ミラーによるレーザ光の分岐方法を説明するための図である。
【図４】駆動式ミラーの位置を調整する機構の一例を示す図である。
【図５】駆動式ミラーの位置を調整する機構の一例を示す図である。
【図６】本発明を適用した顕微鏡の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】本発明を適用した顕微鏡の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明を適用した顕微鏡の第２の実施の形態に適用可能な光源装置の他の例を示す図である。
【図９】本発明を適用した顕微鏡の第２の実施の形態に適用可能な光源装置の他の例を示す図である。
【図１０】ダイクロイックミラーの波長特性の一例を示すグラフである。
【図１１】駆動式ミラーの第２の実施の形態を示す図である。
【図１２】駆動式ミラーの第２の実施の形態を示す図である。
【図１３】駆動式ミラーの第３の実施の形態を示す図である。
【図１４】駆動式ミラーの第４の実施の形態を示す図である。
【図１５】駆動式ミラーの第４の実施の形態を示す図である。
【図１６】駆動式ミラーの第５の実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
まず、図１乃至図５を参照して、本発明を適用した顕微鏡の第１の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明を適用した顕微鏡の第１の実施の形態である顕微鏡１の構成例を示すブロック図である。顕微鏡１は、共焦点スキャナ装置１５およびフォトアクチベーション装置１６の２つの照明光学系を備える共焦点顕微鏡であり、例えば、試料２のフォトアクチベーション（光活性化）を行いながら、試料２の任意の二次元平面内でレーザ光を走査させ、その平面内の画像を撮影することができる。
【００２０】
光源装置１１は、それぞれ異なる波長のレーザ光を射出するレーザ光源４１ａ乃至４１ｃを備えている。例えば、レーザ光源４１ａは、波長が561nmのレーザ光を射出し、レーザ光源４１ｂは、波長が488nmのレーザ光を射出し、レーザ光源４１ｃは、波長が405nmのレーザ光を射出する。なお、以下、レーザ光源４１ａ乃至４１ｃから射出されるレーザ光を個々に区別する必要がある場合、それぞれ、レーザ光Ａ、レーザ光Ｂおよびレーザ光Ｃと称する。
【００２１】
レーザ光源４１ａから射出されたレーザ光Ａは、ミラー４３によりダイクロイックミラー４４の方向に反射され、ダイクロイックミラー４４を透過し、ダイクロイックミラー４５により駆動式ミラー４６の方向に反射される。レーザ光源４１ｂから射出されたレーザ光Ｂは、ダイクロイックミラー４４により、ダイクロイックミラー４５の方向に反射され、ダイクロイックミラー４５により駆動式ミラー４６の方向に反射される。レーザ光源４１ｃから射出されたレーザ光Ｃは、ダイクロイックミラー４５を透過し、駆動式ミラー４６の方向に進む。
【００２２】
なお、レーザ光源４１ａ乃至４１ｃから射出されるレーザ光は、シャッタ４２ａ乃至４２ｃにより個別に遮断することが可能である。また、レーザ光源４１ａ乃至４１ｃから射出されるレーザ光のパワーは、個々に調整することが可能である。
【００２３】
駆動式ミラー４６の方向に進んだレーザ光は、図２乃至図３を参照して後述するように、駆動式ミラー４６によりカップリング４８ａの方向に反射され、カップリング４８ａに導入されるレーザ光と、カップリング４８ｂの方向に直進し、カップリング４８ｂに導入されるレーザ光に分岐される。
【００２４】
なお、シャッタ４７ａおよびシャッタ４７ｂにより、カップリング４８ａおよびカップリング４８ｂに導入されるレーザ光を個々に遮断することができる。
【００２５】
カップリング４８ａは、コネクタ１２ａ、光ファイバ１３ａおよびコネクタ１４ａを介して、共焦点スキャナ装置１５に接続されており、カップリング４８ａに導入されたレーザ光は、それらを介して、共焦点スキャナ装置１５に導入される。
【００２６】
共焦点スキャナ装置１５に導入されたレーザ光は、集光レンズ６１により平行光束となり、ダイクロイックミラー６２によりXYスキャナ６３の方向に反射される。そして、レーザ光は、XYスキャナ６３により偏向され、走査レンズ６４により集光され、ミラー１７により結像レンズ１８の方向に反射され、結像レンズ１８により平行光束となり、ハーフミラー１９を透過し、対物レンズ２０に入射する。対物レンズ２０に入射したレーザ光は、ステージ２１上に設置されているシャーレ３とカバーガラス４により保持されている試料２に集光して照射される。このとき、XYスキャナ６３は、図示せぬ制御装置の制御の基に、走査範囲や走査速度を制御しながら、試料２の二次元平面内でレーザ光を走査させる。
【００２７】
レーザ光により励起された試料２からの光（以下、観察光と称する）は、対物レンズ２０で集光され、レーザ光と同じ光路を通って、XYスキャナ６３に入射し、XYスキャナ６３によりデスキャンされ、ダイクロイックミラー６２を透過する。そして、観察光は、結像レンズ６５およびピンホール６６を通って、バリアフィルタ６７により必要な波長域のみ抽出されて、例えば、PMT（photo multiplier tube：光電子増倍管）により構成される検出器６８の受光面において結像する。検出器６８は、結像した観察光の強度を検出し、検出した光の強度を表す光検出信号を、例えば、コンピュータに供給する。コンピュータは、検出器６８からの光検出信号を、XYスキャナ６３による走査速度に応じて１画素ずつ並べる画像処理を行ない、顕微鏡１による観察画像であるコンフォーカル画像を生成する。
【００２８】
一方、カップリング４８ｂは、コネクタ１２ｂ、光ファイバ１３ｂおよびコネクタ１４ｂを介して、フォトアクチベーション装置１６に接続されおり、カップリング４８ｂに導入されたレーザ光は、それらを介して、フォトアクチベーション装置１６に導入される。
【００２９】
フォトアクチベーション装置１６に導入されたレーザ光（以下、刺激光と称する）は、集光レンズ８１により平行光束となり、ミラー８２によりXYスキャナ８３の方向に反射される。そして、刺激光は、XYスキャナ８３により偏向され、走査レンズ８４によりいったん集光された後、結像レンズ８５により平行光束となり、ハーフミラー１９により、対物レンズ２０の方向に反射される。対物レンズ２０に入射した刺激光は、試料２に集光して照射され、試料２のフォトアクチベーションが行われる。このとき、XYスキャナ８３は、図示せぬ制御装置の制御の基に、走査範囲や走査速度を制御しながら、試料２の二次元平面内で刺激光を走査させる。
【００３０】
このように、顕微鏡１では、刺激光により試料２のフォトアクチベーションを行いながら、コンフォーカル画像の撮影を行うことが可能であり、例えば、刺激光によって試料２に起こる反応を画像化して分析するFRAP（Fluorescence Recovery After Photobleaching）などの実験を行うことができる。
【００３１】
ここで、図２および図３を参照して、光源装置１１の駆動式ミラー４６によるレーザ光の分岐方法の詳細について説明する。
【００３２】
駆動式ミラー４６は、全反射ミラーにより構成され、反射面４６Ａがカップリング４８ａおよびカップリング４８ｂに対して４５度の方向を向くように設置されている。また、駆動式ミラー４６は、図４および図５を参照して後述するように、矢印Ａ１により示される方向、すなわち、反射面４６Ａと平行な方向に平行移動させることができる。
【００３３】
そして、駆動式ミラー４６を矢印Ａ１の方向に移動させて、反射面４６Ａへのレーザ光の入射位置を変えることにより、反射面４６Ａによりカップリング４８ａの方向に反射されるレーザ光と、反射面４６Ａに入射せずにカップリング４８ｂの方向にそのまま進むレーザ光との割合が変化し、カップリング４８ａおよびカップリング４８ｂに導入するレーザ光の割合を任意に調整することができる。
【００３４】
例えば、図２に示されるように、レーザ光のビーム径φの半分が反射面４６Ａに入射するように駆動式ミラー４６の位置を調整することにより、カップリング４８ａおよびカップリング４８ｂに導入するレーザ光の割合を５０％ずつに分岐することができる。また、例えば、図３に示されるように、レーザ光のビーム径φの全てが駆動式ミラー４６に入射するように駆動式ミラー４６の位置を調整することにより、カップリング４８ａのみにレーザ光を導入し、カップリング４８ｂにレーザ光を導入しないようにすることができる。さらに、例えば、駆動式ミラー４６をレーザ光の光路から外してしまうことにより、カップリング４８ｂのみにレーザ光を導入し、カップリング４８ａにレーザ光を導入しないようにすることができる。
【００３５】
図４および図５は、駆動式ミラー４６の位置を調整する機構の一例を示す図である。図４は、駆動式ミラー４６を上から見た図であり、図５は、駆動式ミラー４６を正面から見た図である。
【００３６】
駆動式ミラー４６は、反射面４６Ａがリードねじ１０１の軸方向（矢印Ａ１の方向）と平行になるように、リードねじ１０１に嵌め合わされているナット１０２の上に垂直に立設されている。また、リードねじ１０１の一端にはステッピングモータ１０３が取付けられている。そして、ステッピングモータ１０３によりリードねじ１０１を軸回りに回転させることにより、ナット１０２がリードねじ１０１の軸方向に平行移動し、駆動式ミラー４６の矢印Ａ１の方向の位置を調整することができる。この機構により、例えば、１パルス当たり1.8度回転するステッピングモータ１０３を使用し、リードねじ１０１がモータ１回転で1mm移動する場合、ステッピングモータ１０３に入力するパルス数に応じて、駆動式ミラー４６の矢印Ａ１方向の位置を0.005mm単位で調整することができる。
【００３７】
以上のように、顕微鏡１では、簡単な構成により、光源装置１１から共焦点スキャナ装置１５およびフォトアクチベーション装置１６に導入するレーザ光の割合を容易に調整し、レーザ光と刺激光の強度比を任意に設定することが可能になる。そして、複数のビームスプリッタおよびビームスプリッタを切り換えるためのターレット、あるいは、AOTFを用いる場合と比較して、コストの増大や装置の大型化を抑制することができる。
【００３８】
次に、図６および図７を参照して、本発明を適用した顕微鏡の第２の実施の形態について説明する。
【００３９】
図６および図７は、本発明を適用した顕微鏡の第２の実施の形態である顕微鏡２０１の構成例を示すブロック図である。顕微鏡２０１は、共焦点スキャナ装置１５、フォトアクチベーション装置２１２、および、全反射照明装置２１３の３つの照明光学系を備える顕微鏡であり、例えば、試料２のフォトアクチベーション（光活性化）を行いながら、試料２の任意の二次元平面内でレーザ光を走査させ、その平面内の画像を撮影したり、全反射照明を用いて試料２を観察することができる。
【００４０】
なお、図６は、顕微鏡２０１を共焦点顕微鏡として使用する場合を示しており、図７は、顕微鏡２０１を全反射顕微鏡として使用する場合を示している。また、図中、図１と対応する部分には、図１と同じ符合を付してある。
【００４１】
顕微鏡２０１は、顕微鏡１と比較して、光源装置１１、フォトアクチベーション装置１６、および、ミラー１７の代わりに、光源装置２１１、フォトアクチベーション装置２１２、および、フラップ式ミラー２１４が設けられ、全反射照明装置２１３、蛍光フィルタブロック２１５、および、CCDカメラ２１６が追加されている点が異なる。
【００４２】
光源装置２１１の駆動式ミラー２３１は、全反射ミラーにより構成され、駆動式ミラー４６と平行な方向を向くように設置されている。また、駆動式ミラー２３１は、駆動式ミラー４６と同様の機構により、矢印Ａ１と平行な矢印Ａ２の方向に平行移動させることができる。また、フラップ式ミラー２１４は、軸２１４Ａを中心に矢印Ａ３の方向に回転できるように設置されている。さらに、蛍光フィルタブロック２１５は、矢印Ａ４の方向に移動させることができ、顕微鏡２０１の光路への挿脱が可能である。
【００４３】
そして、顕微鏡２０１を共焦点顕微鏡として使用する場合、図６に示されるように、レーザ光が全てカップリング４８ａの方向に反射される位置に駆動式ミラー４６が設置され、共焦点スキャナ装置１５から射出されるレーザ光が結像レンズ１８の方向に反射される位置にフラップ式ミラー２１４が設置され、蛍光フィルタブロック２１５が光路から外される。また、レーザ光をカップリング４８ａに導入できるように、シャッタ４７ａが開放され、レーザ光をカップリング４８ｂおよびカップリング４８ｃに導入できないように、シャッタ４７ｂおよびシャッタ４７ｃが閉じられる。
【００４４】
そして、ミラー１７がフラップ式ミラー２１４に置き換わった以外は、顕微鏡１と同様の光路を通って、レーザ光が試料２に照射され、試料２から発せられた観察光が、検出器６８により検出される。
【００４５】
一方、顕微鏡２０１を全反射顕微鏡として使用する場合、図７に示されるように、駆動式ミラー４６およびフラップ式ミラー２１４が光路から外され、蛍光フィルタブロック２１５が光路に挿入される。また、レーザ光をカップリング４８ａに導入できないように、シャッタ４７ａが閉じられ、レーザ光をカップリング４８ｂおよびカップリング４８ｃに導入できるように、シャッタ４７ｂおよびシャッタ４７ｃが開放される。
【００４６】
そして、ダイクロイックミラー４５により反射されたり、ダイクロイックミラー４５を透過したりして、駆動式ミラー２３１の方向に進んだレーザ光は、図２および図３を参照して上述した駆動式ミラー４６と同様の方法により、駆動式ミラー２３１により反射され、カップリング４８ｃに導入されるレーザ光と、駆動式ミラー２３１に入射せずにカップリング４８ｂに導入されるレーザ光に、任意の割合で分岐される。
【００４７】
カップリング４８ｃは、コネクタ１２ｃ、光ファイバ１３ｃおよびコネクタ１４ｃを介して、全反射照明装置２１３に接続されており、カップリング４８ｃに導入されたレーザ光は、それらを介して、全反射照明装置２１３に導入される。
【００４８】
全反射照明装置２１３に導入されたレーザ光（以下、全反射照明光と称する）は、集光レンズ２５１により平行光束となり、ハーフミラー２５２によりリレーレンズ２５３の方向に反射される。そして、全反射照明光は、リレーレンズ２５３を透過し、蛍光フィルタブロック２１５に設けられているダイクロイックミラー２６２により対物レンズ２０の方向に反射され、対物レンズ２０の入射瞳面（像側焦点面）の近傍に集光する。対物レンズ２０の入射瞳面近傍に集光した全反射照明光は、対物レンズ２０を透過することにより、平行光束となって、試料２に照射される。
【００４９】
このとき、対物レンズ２０の入射瞳面への全反射照明光の入射位置を調整し、試料２とカバーガラス４との境界面で全反射照明光を全反射させるようにすることにより、境界面の近傍においてエバネッセント光が発生し、試料２の境界面の近傍のごく薄い範囲のみがエバネッセント光により照射される。そして、エバネッセント光により励起された試料２からの光（以下、観察光と称する）は、対物レンズ２０により集光され、ダイクロイックミラー２６２を透過し、カットフィルタ２６１および結像レンズ１８を介して、CCDカメラ２１６に結像される。そして、CCDカメラ２１６により、全反射照明を用いた観察画像であるTIRF画像が撮影される。
【００５０】
一方、カップリング４８ｂは、コネクタ１２ｂ、光ファイバ１３ｂおよびコネクタ１４ｂを介して、フォトアクチベーション装置２１２に接続されており、カップリング４８ｂに導入されたレーザ光は、それらを介して、フォトアクチベーション装置２１２に導入される。
【００５１】
フォトアクチベーション装置２１２に導入されたレーザ光（以下、刺激光と称する）は、集光レンズ２４１により平行光束となり、ミラー２４２によりリレーレンズ２４３の方向に反射される。そして、刺激光は、リレーレンズ２４３によりいったん集光された後、ハーフミラー２５２を透過し、リレーレンズ２５３により平行光束となり、ダイクロイックミラー２６２により、対物レンズ２０の方向に反射される。対物レンズ２０に入射した刺激光は、試料２に集光して照射され、試料２のフォトアクチベーション（光活性化）が行われる。
【００５２】
また、図６において、シャッタ４７ｂを開放し、図１の顕微鏡１と同様に駆動式ミラー４６を任意の位置に移動させることにより、例えば、カップリング４８ｂに導入するレーザ光の割合を９０％、カップリング４８ａに導入するレーザ光の割合を１０％に設定し、蛍光フィルタブロック２１５の代わりに、図１のハーフミラー１９を備えた蛍光フィルタブロックを光路に挿入することにより、試料２のフォトアクチベーションを行いながら、刺激光より弱いレーザ強度でコンフォーカル画像を撮影することができる。
【００５３】
このように、顕微鏡２０１は、共焦点顕微鏡および全反射顕微鏡として使用することができるとともに、フォトアクチベーションを行いながら、全反射照明を用いて試料２の観察を行うことができる。また、駆動式ミラー２３１の位置を調整することにより、光源装置２１１からフォトアクチベーション装置２１２および全反射照明装置２１３に導入するレーザ光の割合を容易に調整し、刺激光と全反射照明光の強度比を任意に設定することが可能になる。また、フォトアクチベーションを行いながら、コンフォーカル観察を行うことができる。
【００５４】
なお、以上の説明では、駆動式ミラー４６および駆動式ミラー２３１を矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向（横方向）に平行移動させる例を示したが、各ミラーの反射面に平行な他の方向（例えば、縦方向や斜め方向）に平行移動させて、レーザ光の入射位置を調整するようにすることも可能である。
【００５５】
次に、顕微鏡１および顕微鏡２０１の変形例について説明する。
【００５６】
図８および図９は、顕微鏡２０１において、光源装置２１１の代わりに使用することが可能な光源装置３１１の構成の例を示すブロック図である。光源装置３１１は、光源装置２１１と比較して、駆動式ミラー４６の代わりに、ダイクロイックミラー３３１が設けられている点が異なる。なお、ダイクロイックミラー３３１は、駆動式ミラー４６と異なり、その位置が固定されている。
【００５７】
図１０は、ダイクロイックミラー３３１の波長特性の例を示している。なお、図１０の横軸は波長を示し、縦軸は反射率を示している。ダイクロイックミラー３３１は、約420nmを閾値として、波長が閾値未満の光を透過し、閾値以上の光を反射する。従って、レーザ光Ａ（波長561nm）およびレーザ光Ｂ（波長488nm）は、ダイクロイックミラー３３１によりカップリング４８ａの方向に反射され、共焦点スキャナ装置１５に導入される。一方、レーザ光Ｃ（波長405nm）は、ダイクロイックミラー３３１を透過する。
【００５８】
従って、図８に示されるように、駆動式ミラー２３１の矢印Ａ２の方向の位置を調整することにより、光源装置２１１からフォトアクチベーション装置２１２および全反射照明装置２１３に導入するレーザ光Ｃの割合を容易に調整し、レーザ光Ｃによる刺激光と全反射照明光の強度比を任意に設定することが可能になる。
【００５９】
また、図９に示されるように、駆動式ミラー２３１を光路から外すことにより、レーザ光Ｃは、カップリング４８ｂに導入され、フォトアクチベーション装置２１２に導入される。そして、例えば、蛍光フィルタブロック２１５の代わりに、図１のハーフミラー１９を備えた蛍光フィルタブロックを光路に挿入することにより、顕微鏡１と同様に、試料２のフォトアクチベーションを行いながら、コンフォーカル画像を撮影することができる。
【００６０】
図１１乃至図１６は、駆動式ミラー４６または駆動式ミラー２３１の代わりに用いることが可能なミラーの例を示している。なお、以下、駆動式ミラー４６を他のミラーに置き換える場合を例に挙げて説明する。
【００６１】
図１１の駆動式ミラー４０１は、同じ形状および大きさの領域Ｒ１乃至Ｒ７が横方向に並び、各領域は、光の透過率および反射率がそれぞれ異なっている。すなわち、駆動式ミラー４０１は、レーザ光が入射する面において、光の透過率および反射率が横方向に変化している。例えば、領域Ｒ１は、反射率０％、透過率１００％、領域Ｒ２は、反射率１０％、透過率９０％、領域Ｒ３は、反射率２０％、透過率８０％、領域Ｒ４は、反射率５０％、透過率５０％、領域Ｒ５は、反射率８０％、透過率２０％、領域Ｒ６は、反射率９０％、透過率１０％、領域Ｒ７は、反射率１００％、透過率０％に設定される。領域Ｒ１乃至Ｒ７は、例えば、それぞれ光の透過率および反射率が異なる蒸着膜を駆動式ミラー４０１の表面に形成することにより製作される。
【００６２】
そして、図１２に示されるように、駆動式ミラー４６と同様に、駆動式ミラー４０１の矢印Ａ１方向の位置を調整して、レーザ光が入射する領域を変えることにより、１枚の駆動式ミラー４０１で、共焦点スキャナ装置１５およびフォトアクチベーション装置１６に導入するレーザ光の割合を調整することができる。例えば、図１２の例では、駆動式ミラー４０１の領域Ｒ５にレーザ光Ｌが入射しているので、レーザ光Ｌの８０％が、カップリング４８ａの方向に反射され、共焦点スキャナ装置１５に導入され、２０％が、カップリング４８ｂの方向に透過され、フォトアクチベーション装置１６に導入される。
【００６３】
なお、領域Ｒ１乃至Ｒ７は、必ずしも横方向に配列する必要はなく、例えば、縦方向または斜め方向に配列して、その方向に駆動式ミラー４０１を平行移動させるようにしてもよい。また、領域の分割数は、その一例であり、必要に応じて、分割数を変え、設定可能な反射率および透過率の組み合わせを増減させることが可能である。
【００６４】
図１３の駆動式ミラー４２１は、反射率と透過率が横方向に連続して変化する（グラデーションパターンとなっている）ミラーである。例えば、駆動式ミラー４２１は、図内の左端の反射率が０％、透過率が１００％となり、右に行くほど、反射率が上昇する一方、透過率が低下し、右端の反射率が１００％、透過率が０％となる。従って、他の駆動式ミラーと同様に、駆動式ミラー４２１の矢印Ａ１方向の位置を調整して、レーザ光が入射する位置を調整することにより、１枚の駆動式ミラー４２１で、共焦点スキャナ装置１５およびフォトアクチベーション装置１６に導入するレーザ光の割合を任意に調整することができる。
【００６５】
なお、反射率および透過率を変化させる方向は、必ずしも横方向である必要はなく、例えば、縦方向または斜め方向に変化させるようにして、その方向に駆動式ミラー４２１を平行移動させるようにしてもよい。
【００６６】
図１４の駆動式ミラー４４１は、図内の左辺を底辺とする二等辺三角形の透過領域４４１Ａと、それ以外の反射領域４４１Ｂとが設けられている。すなわち、駆動式ミラー４４１に入射したレーザ光のうち、透過領域４４１Ａに入射したレーザ光は、カップリング４８ｂの方向に透過され、反射領域４４１Ｂに入射したレーザ光は、カップリング４８ａの方向に反射される。駆動式ミラー４４１は、例えば、ベースとなるガラスの表面に、透過領域４４１Ａと同じ形のマスクを施して、アルミ蒸着を行うことにより製作される。
【００６７】
透過領域４４１Ａは、図内の左側ほど大きくなり、右側ほど小さくなる。従って、上述した他の駆動式ミラーと同様に、駆動式ミラー４４１の矢印Ａ１方向の位置を調整して、レーザ光が入射する位置を調整することにより、１枚の駆動式ミラー４４１で、共焦点スキャナ装置１５およびフォトアクチベーション装置１６に導入するレーザ光の割合を任意に調整することができる。
【００６８】
例えば、レーザ光の中心が、図１５に示される、透過領域４４１Ａの右端の頂点を通る水平な補助線Ｂ１上を通るように調整されている場合に、駆動式ミラー４４１の矢印Ａ１方向の位置を調整し、レーザ光の入射位置を調整する場合について考える。
【００６９】
例えば、レーザ光の中心が位置Ｐ０を通るように調整された場合、全てのレーザ光が反射領域４４１Ｂによりカップリング４８ａの方向に反射され、共焦点スキャナ装置１５に導入され、フォトアクチベーション装置１６には導入されない。また、例えば、レーザ光の中心が位置Ｐ１を通るように調整された場合、レーザ光の９０％が、反射領域４４１Ｂによりカップリング４８ａの方向に反射され、共焦点スキャナ装置１５に導入され、１０％が、透過領域４４１Ａによりカップリング４８ｂの方向に透過され、フォトアクチベーション装置１６に導入される。同様に、レーザ光の中心が位置Ｐ２を通るように調整された場合、レーザ光の５０％が共焦点スキャナ装置１５に導入され、５０％がフォトアクチベーション装置１６に導入され、レーザ光の中心が位置Ｐ３を通るように調整された場合、全てのレーザ光が、フォトアクチベーション装置１６に導入され、共焦点スキャナ装置１５には導入されない。
【００７０】
なお、透過領域４４１Ａの大きさを変化させる方向は、必ずしも横方向である必要はなく、例えば、縦方向または斜め方向に変化させるようにして、その方向に駆動式ミラー４４１を平行移動させるようにしてもよい。
【００７１】
また、透過領域４４１Ａの形状は、二等辺三角形に限定されるものではなく、他の異なる形状に設定するようにしてもよい。なお、透過領域４４１Ａは、その大きさが駆動式ミラー４４１が平行移動する方向に単調増加（または単調減少）するような形状とすることが望ましい。
【００７２】
図１６の駆動式ミラー４６１は、回転部材４６２の軸４６２Ａを中心に、矢印Ａ１１の方向に回転できるように回転部材４６２に設置され、白抜きで示される透過領域４６１Ａと、網掛けで示される反射領域４６１Ｂとが設けられている。すなわち、駆動式ミラー４６１に入射したレーザ光のうち、透過領域４６１Ａに入射したレーザ光は、カップリング４８ｂの方向に透過され、反射領域４６１Ｂに入射したレーザ光は、カップリング４８ａの方向に反射される。
【００７３】
また、透過領域４６１Ａは、時計回りの方向に細くなり、反時計回りの方向に太くなっている。従って、例えば、レーザ光が位置Ｐ１１に入射するように調整されている場合、駆動式ミラー４６１を、軸４６２Ａを中心に時計回りに回転させることにより、透過領域４６１Ａに入射し、カップリング４８ｂの方向に透過されるレーザ光の割合が増え、反射領域４６１Ｂに入射し、カップリング４８ａの方向に反射されるレーザ光の割合が減る。逆に、駆動式ミラー４６１を、軸４６２Ａを中心に反時計回りに回転させることにより、透過領域４６１Ａに入射し、カップリング４８ｂの方向に透過されるレーザ光の割合が減り、反射領域４６１Ｂに入射し、カップリング４８ａの方向に反射されるレーザ光の割合が増える。
【００７４】
このように、駆動式ミラー４６１の矢印Ａ１１方向の位置を調整して、レーザ光が入射する位置を調整することにより、１枚の駆動式ミラー４６１で、共焦点スキャナ装置１５およびフォトアクチベーション装置１６に導入するレーザ光の割合を任意に調整することができる。
【００７５】
なお、駆動式ミラー４０１を除く各駆動式ミラーについては、例えば、各駆動式ミラーの位置とレーザ光が分岐される割合との関係を予め測定しておき、その測定結果に従って、任意の割合にレーザ光が分岐されるように、各駆動式ミラーの位置が調整される。このとき、ユーザが各照明光学系に導入するレーザ光の割合を設定すると、その測定結果に従って、自動で駆動式ミラーの位置が調整されるようにしてもよい。
【００７６】
また、各駆動式ミラーの位置を調整する機構は、上述した例に限定されるものではなく、他の機構を用いるようにしてもよい。
【００７７】
さらに、照明光学系の種類は上述した例に限定されるものではなく、本発明は、他の種類の照明光学系にレーザ光を分岐して導入する場合にも適用することができる。
【００７８】
また、レーザ光の分岐数は、上述した例に限定されるものではなく、任意の数に設定することができる。
【００７９】
さらに、本発明は、レーザ光以外にも、指向性に優れた光を分岐する場合にも適用することが可能である。
【００８０】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  顕微鏡,  ２  試料,  １１  光源装置,  １２ａ乃至１２ｃ  コネクタ,  １３ａ乃至１３ｃ  光ファイバ,  １４ａ乃至１４ｃ  コネクタ,  １５  共焦点スキャナ装置,  １６  フォトアクチベーション装置,  ４１ａ乃至４１ｃ  レーザ光源,  ４３  ミラー,  ４４  ダイクロイックミラー,  ４５  ダイクロイックミラー,  ４６  駆動式ミラー,  ４８ａ乃至４８ｃ  カップリング,  １０１  リードねじ,  １０２  ナット,  １０３  ステッピングモータ,  ２０１  顕微鏡,  ２１１  光源装置,  ２１２  フォトアクチベーション装置,  ２１３  全反射照明装置,  ２３１  駆動式ミラー,  ３１１  光源装置,  ３３１  ダイクロイックミラー,  ４０１  駆動式ミラー,  ４２１  駆動式ミラー,  ４４１  駆動式ミラー,  ４４１Ａ  透過領域,  ４４１Ｂ  反射領域,  ４６１  駆動式ミラー,  ４６１Ａ  透過領域,  ４６１Ｂ  反射領域,  ４６２  回転部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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