(57)【要約】      （修正有）【課題】観察に適した陰影をつけることができる照明装置を提供する。【解決手段】照明光を出射する面光源１と、照明光の発散のうち面光源１の発光平面と平行な方向の成分を制限するマイクロルーバーフィルム２と、を備え、マイクロルーバーフィルム２が照明光の発散を制限する方向における、マイクロルーバーフィルム２を通過する照明光の最大の拡がり角をＡとしたとき、条件式20°≦A≦60°を満たす。マイクロルーバーフィルム２は、遮光性をもつ面を有した複数の遮光板を互いに間隔をあけて配置し、複数の遮光板は、遮光性をもつ面が面光源の発光平面と交差するように配置されるものであることが好ましい。【選択図】図１
2019114503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する面光源と、
前記照明光の発散のうち前記面光源の発光平面と平行な方向の成分を制限するマイクロルーバーフィルムと、を備え、
前記マイクロルーバーフィルムが前記照明光の発散を制限する方向における、前記マイクロルーバーフィルムを通過する前記照明光の最大の拡がり角をＡとしたとき、下記条件式（１）を満たすことを特徴とする照明装置。
20°≦A≦60°      （１）
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記マイクロルーバーフィルムは、遮光性をもつ面を有した複数の遮光板を互いに間隔をあけて配置したものであり、
前記複数の遮光板は、前記遮光性をもつ面が前記面光源の発光平面と交差するように配置される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の照明装置において、
前記面光源の発光平面と平行な軸の周りに、前記マイクロルーバーフィルムを傾斜させる回動機構を備える
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記面光源の発光平面の法線方向の軸の周りに、前記マイクロルーバーフィルムを回転させる回転機構を備える
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置において、
複数の前記マイクロルーバーフィルムを含む
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置を備える顕微鏡装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置と、
試料を設置するための光透過性をもつ試料設置板であって、前記試料設置板と前記照明装置の間に前記マイクロルーバーフィルムが位置するように設けられた前記試料設置板と、
前記試料設置板よりも前記面光源と反対側に配置され、前記試料からの光を取り込む検出光学系と、を備え、
前記照明光が、前記マイクロルーバーフィルムを介して前記試料へ照射されるように前記面光源と前記マイクロルーバーフィルムが配置され、
前記複数のマイクロルーバー間の前記間隔をＰ、前記検出光学系の開口数をＮＡ、前記試料設置板の前記試料の設置面と前記試料設置板側の前記マイクロルーバーフィルムの端部との間の距離をＬとするとき、以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする顕微鏡装置。
P < NA × L        （２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
面光源を用いて透過照明を行う照明装置及び顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面光源を用いて試料を照明することで観察を行う顕微鏡装置について、照明装置の厚みを大きく増すことなく、比較的透明な試料であっても陰影をつけて観察ができるように照明光の入射角度を制限する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、照明光の発散を少なくとも一方向に関して制限する光指向部材を備えた顕微鏡用透過照明装置が記載されている。特に面光源の最短の辺と、試料載置板との距離の関係から決まる照明光の最大角度に対して、光指向性部材を用いてこれを制限する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１６１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、試料の見え方は、面光源の大きさには依存せず、照明光の角度に大きく依存するので、面光源の大きさが極端に大きい場合や、極端に小さい場合には、特許文献１に示す条件を満たすだけでは不十分なケースがある。
すなわち、照明光が試料に入射する照明光の最大角度が大きすぎると、十分な陰影が得られず観察に支障が生じる一方で、照明光の最大角度が小さすぎれば、陰影が強すぎて見辛くなる。
本発明は、特許文献１に挙げた技術に基づいて、観察に適した陰影をつけることができるように照明光の最大角度を制限する技術を検討したものである。以上の実情を鑑みて、本発明では、観察に適した陰影をつけることができる照明装置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】
【０００６】
本発明の一態様における照明装置は、照明光を出射する面光源と、前記照明光の発散のうち前記面光源の発光平面と平行な方向の成分を制限するマイクロルーバーフィルムと、を備え、前記マイクロルーバーフィルムが前記照明光の発散を制限する方向における、前記マイクロルーバーフィルムを通過する前記照明光の最大の拡がり角をＡとしたとき、マイクロルーバーフィルムが下記条件式（１）を満たすことを特徴とする照明装置。
20°≦A≦60°      （１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明の照明装置によれば、観察に適した陰影をつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態における顕微鏡装置の構成を示す図
【図２】Ｙ方向に光束を制限するマイクロルーバーフィルムの構成を説明するための図
【図３】マイクロルーバーフィルムが有する複数の遮光板の一部を拡大した様子を示す図
【図４】（ａ）はマイクロルーバーフィルムを有さない従来の照明装置における一部の光線の軌跡を示し、（ｂ）は第１の実施形態に係る照明装置における一部の光線の軌跡を示す
【図５】第１の実施形態における顕微鏡装置の構成を示す別の図
【図６】第２の実施形態における照明装置の構成を示す図
【図７】マイクロルーバーフィルムが傾斜している様子を示す図
【図８】マイクロルーバーフィルムの表面に対して、遮光板が傾斜して配置されている様子を示す図
【図９】第３の実施形態における照明装置の構成を示す図
【図１０】Ｘ方向に光束を制限するマイクロルーバーフィルムの構成を説明するための図
【図１１】変形例における照明装置の構成を示す
【図１２】変形例における照明装置のＺ方向から俯瞰した断面図を示す
【図１３】本発明の顕微鏡装置を用いて観察する試料の一例として、異なるマイクロルーバーフィルムの組合せにより、陰影の付き方を変えて撮影した、寒天培地の上を這う線虫（C. elegans）の画像を示す図。
【図１４】図１３に示す画像を取得するにあたり、照明装置内に設置したマイクロルーバーフィルムの一例について説明する図
【図１５】図１３に示す画像を取得するにあたり、照明装置内に設置したマイクロルーバーフィルムの一例について説明する図
【図１６】図１３に示す画像を取得するにあたり、照明装置内に設置したマイクロルーバーフィルムの一例について説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態における照明装置１０及び顕微鏡装置１００について説明する。図１は、顕微鏡装置１００の構成を示している。尚、図１では、面光源１の発光平面の法線方向をＺ方向とし、発光平面内で観察者が顕微鏡装置１００に対向する向きをＹ方向、それと直交する向きをＸ方向と規定する。尚、発光平面とは面光源１が照明光を出射する表面部分を指す。
顕微鏡装置１００は、照明装置１０、試料設置板３、照明架台５、焦準装置６、焦準ハンドル７、ズームハンドル８、検出光学系１２を備えている。
【００１０】
照明装置１０は、面光源１、マイクロルーバーフィルム２、電源１１を含む。面光源１は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、蛍光管と導光板の組み合わせなどからなり、試料Ｓを照明するための照明光を出射する。電源１１は、図示しない商用電源と接続され、面光源１へ電力を供給する。マイクロルーバーフィルム２は、面光源１の後段の光路上に設けられる。試料Ｓは、光を透過する比較的透明な試料である。また、照明架台５は、照明装置１０及び試料設置台３を備える。
図２は、マイクロルーバーフィルム２の構成を説明するための図である。マイクロルーバーフィルム２は、複数の遮光板２ａが互いに等しい間隔をあけて配置され、光透過性をもつ平行平板状の透明樹脂の中に配置されている。図１、２の例では、遮光板２ａが面光源１の発光平面と直交するように配置されている。また、遮光板２ａが配置される間隔をピッチＰとし、遮光板２ａのＺ方向の長さを幅ｔとする。
【００１１】
遮光板２ａへ入射した照明光は、吸収等され後段へ導光されない。従って、遮光板２ａへ入射せず、複数の遮光板２ａの間を通過した照明光がマイクロルーバーフィルム２の後段の試料設置板３へ到達する。つまり、マイクロルーバーフィルム２は、試料Ｓへ照射される照明光の発散をＹ方向に対して制限するものとして機能する。尚、ある対象の後段とは、ある対象よりも照明光の進行方向側を指し示すものとする。
【００１２】
図３は、マイクロルーバーフィルム２が有する複数の遮光板２ａの一部を拡大したものである。図３では、マイクロルーバーフィルム２が照明光の発散を制限する方向における、遮光板２ａで遮光されずに通過する光束の最大の拡がり角を拡がり角Ａとしている。つまり、図３に示す例によれば、マイクロルーバーフィルム２は、面光源１から出射された照明光光束の発散する角度（最大の拡がり角）を拡がり角Ａまで制限している。照明光光束の最大の拡がり角は、マイクロルーバーフィルム２のマイクロルーバー２ａ間のピッチ及びマイクロルーバー２ａのＺ方向の幅ｔを変更することで適宜変更が可能である。
【００１３】
試料設置板３は、マイクロルーバーフィルム２よりも後段、即ち試料設置板３と照明装置１０の間にマイクロルーバーフィルム２が位置するように配置された、試料Ｓを設置するための設置板である。試料設置板３は、光透過性をもつ。マイクロルーバーフィルム２を介した照明光が設置された試料Ｓへ照射される。
【００１４】
なお、照明装置１０は、対物レンズを介して観察が可能な範囲の全域を照明可能な大きさを備えている。
【００１５】
焦準装置６は、支柱部６ａと可動部６ｂとを含み、可動部６ｂが支柱部６ａに対してＺ方向に移動することで焦準作業を可能とする。焦準装置６は、例えば作業者による焦準ハンドル７の操作に応じて図示しない駆動機構を動作させ、支柱部６ａに対して可動部６ｂを駆動させる。
【００１６】
検出光学系１２は、対物レンズ４、接眼レンズ９を含み、双眼実体顕微鏡の検出光学系を構成する。検出光学系１２は、試料設置板３よりも後段、即ち面光源１と反対側に配置され、対物レンズ４を介して試料Ｓを透過した光を取り込む。対物レンズ４が取り込んだ光は、接眼光学系９を介して観察者の瞳へ導光される。検出光学系１２は、作業者によるズームハンドル８の操作に応じて観察倍率が変更される。
【００１７】
一般に面光源を使用し、光指向性部材を設置しない構成（図４（a）参照）では、本来対物レンズでは取り込めない程の最大の拡がり角の大きい照明光光束が照射されており、広い角度に渡って光が分布しているので透明な試料Ｓの輪郭部で屈折した光についても、その多くが対物レンズ４へ到達する。従って、試料Ｓの像は、陰影が弱くなり、観察対象の試料が明瞭には見えなくなるといった問題が生じる。
【００１８】
一方、照明装置１０を含む顕微鏡装置１００の構成によれば、試料設置板３上の試料Ｓの設置面へ到達する照明光は、マイクロルーバーフィルム２の遮光板２ａの配置で決まる、拡がり角Ａ内の光束に限定される。このような構成により、輪郭部等で屈折された光が対物レンズ４まで到達しない部分もできるので（図４（b）参照）、試料Ｓが照明される照明光光束の最大の拡がり角Ａを限定することで、マイクロルーバーフィルム２がない場合よりも陰影を生じ易くすることができる。従って、試料Ｓを明瞭に観察することが可能になる。
上記のとおり、試料Ｓを照明する構成は、試料Ｓへ照射される照明光光束の発散を制限するほど、即ち拡がり角Ａを狭めるほど陰影を生じ易くなり、発散の制限の度合い（拡がり角Ａの大小）によっては、観察に好適な条件とも、不適な条件ともなり得る。
【００１９】
そこで、本発明では、観察に際してより好適な拡がり角Ａの条件を検討した。検討の結果、少なくとも１方向の拡がり角Ａを以下の条件式の範囲内とすることで、良好な観察を行えることが判明した。
20°≦A≦60°  ・・・  （１）
【００２０】
拡がり角Ａが６０度を上回ると、輪郭部で屈折した光が、ある程度対物レンズ４を介して取り込まれ、陰影が弱い見え方になる。特に試料Ｓによる屈折が小さい程、陰影が弱く見分け辛くなる。
【００２１】
拡がり角Ａが２０度を下回ると、より大きい角度からの光が入射しなくなるので輪郭部で屈折した光の多くは対物レンズ４まで到達せず、陰影が強い見え方になる。陰影が強すぎると、黒く潰れて見える領域が増すため、試料Ｓの様子等が観察し辛くなる。
【００２２】
従って、条件式（１）の範囲内において照明装置１０により照明を行なうことで、適度な陰影を伴って試料Ｓを観察することが可能となる。
【００２３】
尚、より好適に観察を行う条件としては、マイクロルーバーフィルム２が、条件式（１’）を満たすことが更に望ましい。
30°≦A≦50°  ・・・  （１’）
【００２４】
また、視野内の明るさが均一な照明を行うための条件として、顕微鏡装置１００の構成は、下記条件式（２）を満たすことが望ましい。Ｐは、複数の遮光板２ａの間隔であるピッチ、Ｌは、試料設置板３の試料Ｓの設置面と試料設置板３側のマイクロルーバーフィルム２との距離、ＮＡは、検出光学系１２の開口数、をそれぞれ示す。またＮＡは、使用する最も低い倍率における検出光学系１２の開口数、即ち顕微鏡装置１００を使用する上で検出光学系１２の最小となる開口数を指し示すものとする。
P < NA × L  ・・・  （２）
【００２５】
図５は、図１と同様顕微鏡装置１００の構成を示す図であり、上述のＬ、Ｐが図示される。図５に示されるとおり、対物レンズ４の取り込む光束が複数の遮光板２ａが含まれる領域からのものであったとき（即ち条件式（２）を満たすとき）、視野の場所ごとに、遮光板２ａにより遮光される割合の差が小さくなる。そのため、顕微鏡装置１００は視野の場所ごとに、明るさの差が少ない均一な像を得ることができる。
逆に、条件式（２）を満たさない場合、視野の場所ごとに、遮光板２ａにより遮光される割合の差が大きくなる。より詳しくは、視野の場所ごとに照明光束は、遮光板２ａが存在しない領域（遮光板２ａの面積が略ゼロ）を通過した光束と、遮光板２ａが存在する領域（遮光板２ａ一つ分の面積が存在する）を通過した光束とに分かれ、視野の場所ごとに、明るさの差が大きくなる。そのような明るさの差は、明暗の繰返しパターンを生じさせ、明るさが不均一な像を形成してしまう。
以上より条件式（２）を満たすことで、試料設置板３の試料Ｓの設置面へ照射する照明光光束のムラを少なくし均一な強度分布とすることができる。
【００２６】
また、顕微鏡装置は、本構成のように双眼実体顕微鏡である顕微鏡装置１００では、右目用と左目用の観察光学系が成す光軸を含む面に対して垂直な方向、つまりＹ方向（観察者から見て像が上下となる方向）に対して照明光の発散をより多く制限するものである方が望ましい。双眼実体顕微鏡において、試料ＳのＸ方向に対して照明光の発散をより多く制限すると、左右それぞれの観察光学系では、左右で異なる方向に強い陰影を生じた像となり、特に長時間におよぶ観察では観察者にとって、見辛いものになってしまう。このため、双眼実体顕微鏡にて長時間観察を行なう用途に対しては、像の左右方向（Ｘ方向）には強い陰影が生じない方が好ましい。つまり、双眼実体顕微鏡である顕微鏡装置１００は、Ｙ方向に対して照明光の発散をより多く制限する上記説明した構成であることが望ましい。一方で、長時間観察におよぶ観察はせず、強い陰影を伴った像で、短時間の内に判定等を行なう用途に対しては、Ｘ方向に対しても照明光の発散を多く制限し、像の左右方向（Ｘ方向）にも強い陰影が生じる方が好ましい。
【００２７】
また、双眼実体顕微鏡に限らず、顕微鏡装置がＸ方向に並んだ内向角を持つ二本の光軸を有している場合は、二本の光軸を含む面に対して垂直な方向、つまりＹ方向に対して照明光の発散をより多く制限するものであることが総じては望ましい。
【００２８】
以下、本発明の第２の実施形態における照明装置２０及び顕微鏡装置２００について説明する。図６は、照明装置２０の構成を示している。照明装置２０について、照明装置１０と同様の構成については同じ番号を付している。照明装置２０は、マイクロルーバーフィルム２を保持する構成を更に有している点で照明装置１０とは異なっている。また、顕微鏡装置２００は、照明装置１０の代わりに照明装置２０を含む構成である。
【００２９】
枠１０１は、マイクロルーバーフィルム２を保持する。軸１０２は、一方の端部にて枠１０１に固定しているとともに、他方の端部につまみ部１０４が設けられている。また、軸１０２は、軸受１０３に回動可能に保持されている。
【００３０】
また、軸１０２は、ネジ１０５を含む。ネジ１０５は、軸受１０３に設けられた溝１０６に嵌合することで、回動量の規制と抜け止めの役目を果たす。
【００３１】
軸受け１０３には、孔１０７が設けられており、孔１０７には球１０８、バネ１０９、ビス１１０が挿入されている。球１０８はバネ１０９の力で軸１０２に押し付けられ、軸１０２の回動を任意の角度でとどめるものである。
【００３２】
つまみ部１０４を操作することにより面光源の発光平面と平行な軸であるＸ軸を中心軸としてマイクロルーバーフィルム２が傾いたとき、試料Ｓに対して照明光を斜めから照射することができ、偏斜した照明を実現する。図７は、マイクロルーバーフィルム２が傾斜している様子を示す。図７に示す例では、面光源の発光平面と平行なっている状態（Ｘ、Ｙ平面）を基準としたとき（実線）、つまみ部１０４を操作してＸ軸を回転軸として傾斜させる（点線）ことで、Ｙ方向に偏斜した照明を実現する。
【００３３】
尚、図８のような遮光板２２ａがフィルムの面に対して直交せずＹ軸方向に傾いたマイクロルーバーフィルム２２を使用してもよい。更に、図７に示すマイクロルーバーフィルム２を、傾斜角度を持つマイクロルーバーフィルム２２に置き換えることで、照明装置の厚みを大きく増すことなく、照明を偏射する角度を更に大きくしたり、角度を相殺させ偏射しない照明にしたりすることができる。
【００３４】
以上のように、照明装置２０または顕微鏡装置２００によれば、マイクロルーバーフィルム２を傾斜させることでＹ方向への照明光の傾斜をより自由に調整することができる。
【００３５】
また、例えば上述の照明装置２０において、マイクロルーバーフィルム２を枠１０１に対して回転可能に保持し、マイクロルーバーフィルム２をその平面の法線を中心軸として回転させる回転機構を有していてもよい。回転により、マイクロルーバーフィルム２が制限する光の発散の方向を変更することができる。なお、マイクロルーバーフィルム２を傾斜させる回動機構やこの回転機構においてステッピングモータなどの駆動モータなどにより回転するものとしてもよい。
【００３６】
以下、本発明の第３の実施形態における照明装置３０及び顕微鏡装置３００について説明する。図９は、照明装置３０の構成を示している。尚、顕微鏡装置１００と同様の構成については、同じ番号を付している。照明装置３０は、マイクロルーバーフィルム３１、拡散板３２をマイクロルーバーフィルム２よりも試料設置板３側に更に有している点で照明装置１０と異なっている。
【００３７】
マイクロルーバーフィルム３１は、マイクロルーバーフィルム２と同様の構成を有するが、配置される方向が異なっている。図１０は、マイクロルーバーフィルム３１の構成を説明するための図である。
【００３８】
マイクロルーバーフィルム３１は、遮光性をもつ面を有した複数のマイクロルーバー３１ａ（遮光板２ａと同様）が互いに間隔をあけて配置される。遮光板３１ａがその遮光性をもつ面が面光源１の発光平面と交差するように配置される点についても遮光板２ａと同様である。遮光板３１ａは、遮光性をもつ面がＹ方向に平行となるように設置されている。つまり、第１の実施形態のマイクロルーバーフィルム２はＹ方向に照明光の発散を制限していたが、マイクロルーバーフィルム３１はＸ方向に照明光の発散を制限する。
【００３９】
以上の構成によれば、Ｙ方向だけでなくＸ方向においても照明光の発散を制限することで、検出光学系１２の視野の上下左右のいずれについても観察に好適な陰影をつけることが可能となる。
【００４０】
また、拡散板３２は、マイクロルーバーフィルム（２、３１）による照明光の発散の制限に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる。試料設置板３とマイクロルーバーフィルムとの間に拡散板３２を設けることで、二枚のマイクロルーバーフィルム２、３１の重ね合わせによって生じるモアレ縞を見えなくすることができる。また、マイクロルーバーフィルムと試料Ｓとが近い場合であってもマイクロルーバーフィルム内の遮光板により画像中で作られる線を見えなくすることができる。
【００４１】
また、上述した実施形態で説明した照明装置のより好適な条件として、下記の条件式（３）を満たすことが望ましい。
tan A/2 ＜ Ｄ／２Ｌ  ・・・  （３）
【００４２】
Ａは照明光光束の最大の拡がり角、Ｄは面光源１の最短辺の大きさ、Ｌは試料Ｓと試料設置板３の設置面とマイクロルーバーフィルム２との距離をそれぞれ示す。条件式（３）を満たすことで、使用するマイクロルーバーフィルムの大きさに対して面光源１が十分な大きさとなる。条件式（３）を満たさない場合、面光源１が出力する光の発散を制限する作用が働かない。
【００４３】
このように、第２、３の実施形態の構成を組み合わせることで陰影の強さや偏射照明の傾きをより自由に調整することが可能となる。
【００４４】
以下、上述の実施形態の変形例を説明する。図１１は、変形例に係る顕微鏡装置の一部を示している。変形例において顕微鏡装置は、複数のマイクロルーバーフィルムを切り替え可能に備える。具体的には、顕微鏡装置はマイクロルーバーフィルムの切り替えを可能とする機構として、軸４２によって照明架台５に対して回転可能に支持されているターレット４１を含んでいる。ターレット４１と照明架台５との間には、ターレット４１の回転時のガタを規制する為のスペーサー４３が設けられている。
【００４５】
ターレット４１は、複数種類の光指向部材４４Ａ〜４４Ｄ（上述の実施形態で説明した各種マイクロルーバーフィルムやその組み合わせを含む）を内蔵する。ターレット４１の回転により、所望の光指向部材が面光源１の上部に設置されることで照明装置の一部として機能する光指向部材を切り替える。図１２は、ターレット４１を上部から俯瞰した様子を示す。
【００４６】
図１１、図１２に示した例では、光指向部材４４Ａは、一枚のマイクロルーバーフィルムで構成され、試料設置板３に対して平行に配置される。光指向部材４４Ｃは、一枚のマイクロルーバーフィルムで構成され、試料設置板３に対して傾けて配置される。光指向部材４４Ｂ、４４Ｄは、一枚のマイクロルーバーフィルムで構成されるとともに、それらのマイクロルーバーフィルムは、光指向部材４４Ｂを構成するマイクロルーバーフィルムとは異なる角度で試料設置板３に対して傾けて配置される。このような構成により、ターレット４１の回転に応じて光指向部材４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄが面光源１の上部（即ち、光路上である）に設置されることで、異なる偏斜照明を実現でき、試料Ｓの像に異なる強さの陰影をつけて観察することができる。
【００４７】
尚、ターレット４１に内蔵される各光指向部材は、上述した光指向部材４４Ａ〜４４Ｄの他に、第１〜３の実施形態で説明したマイクロルーバーフィルム、及びそれらの組み合わせを含む構成としてもよい。そのようにすることで、様々な光学特性をもつマイクロルーバーフィルムを切り替えて使用することができ、多彩な照明を行うことができる。
【００４８】
また、図１２に示すターレット４１は、４箇所にそれぞれ光指向部材を設置可能なものであるが、４箇所以上に光指向部材を設置できるターレットを用いて、より複数の光指向部材の中から光路上に設置する光指向部材を決定できる構成としてもよい。
【００４９】
また、ターレット４１の光指向部材を設置可能な領域のうちいずれかの領域に、光指向部材を設置せず観察を行ってもよい。そのようにすることで、マイクロルーバーフィルムにより陰影がつけられた観察と、陰影がついていない観察とを切り替えることも可能となる。更にターレット４１には、偏光板を内蔵させ、対物レンズ４の試料Ｓ側の先端にも偏光板を取り付けて偏光観察を行なったり、発光部の中央部分だけを遮光して、暗視野照明を行なうことも可能である。
【００５０】
図１３は、本発明の上述した構成（第１〜３の実施形態及びそれらの組み合わせを含む）を備えた顕微鏡装置（照明装置）を用いて、異なるマイクロルーバーフィルムの組合せにより、陰影の付き方を変えて撮影した、寒天培地の上を這う線虫（C. elegans）の画像を示す図である。
【００５１】
なお、生物学の基礎研究分野において、透過照明を備えた顕微鏡装置は、体が比較的透明なモデル生物の観察に用いられている。これらのモデル生物の一つとして、寒天培地上で飼育される線虫があり、本発明では一例としてその見え方の違いを示している。その他のモデル生物として、魚類（メダカ・ゼブラフィッシュなど）の胚や哺乳類（マウスなど）の胚など、液中で飼育や培養される試料もある。なお、これらの試料を観察する場合には、試料Ｓを直接試料載置台３に載せるのではなく、試料Ｓが入った容器（プラスチック製のシャーレなど）を試料載置台３に載せて観察する。
【００５２】
図１４は、図１３の画像（ａ）と（ｄ）を取得した照明装置内に設置されたマイクロルーバーフィルムについて説明する図である。第３の実施形態で示したように、照明装置は、マイクロルーバーフィルム２、３１をＺ方向に積層し、Ｘ方向とＹ方向に照明光の発散を制御している。具体的には、画像（ａ）は、拡がり角Ａを、Ｘ方向に６０度、Ｙ方向に４０度として試料Ｓを撮像したものである。画像（ａ）の特徴としては培地が目立たず、線虫のみが見易くなるように陰影がついている。
【００５３】
図１５は、図１３の画像（ｂ）を取得した照明装置内に設置されたマイクロルーバーフィルムについて説明する図である。照明装置は、２枚のマイクロルーバーフィルム（マイクロルーバーフィルム２、３１）を用いており、いずれのマイクロルーバーフィルムにおいても、Ｚ方向の軸を中心軸とした回転移動が可能に構成されている。即ち、２枚それぞれのマイクロルーバーフィルムが光の発散を制限する方向が適宜調節可能に構成されている。
【００５４】
なお、第２の実施形態のＸ軸を回転軸として傾斜させる回動機構を備え、マイクロルーバーフィルム２、３１を傾ける構成としてもよい。
【００５５】
具体的には、画像（ｂ）は、ＸＹ平面上でＸ方向（Ｙ方向）に対して１枚のマイクロルーバーフィルムを正の方向に４５度程度傾け、もう１枚のマイクロルーバーフィルムを負の方向に４５度程度傾け、各マイクロルーバーフィルムが照明光を制限する方向において、拡がり角Ａを４０度として試料Ｓを撮像したものである。画像（ｂ）の特徴としては線虫の体内の構造が見易くなるように陰影がついている。
【００５６】
図１６は、図１３の画像（ｃ）を取得した照明装置内に設置されたマイクロルーバーフィルムについて説明する図である。照明装置は、Ｙ方向に光の発散を制限するマイクロルーバーフィルム２を有している。具体的には、画像（ｃ）は、拡がり角Ａを、Ｙ方向に６０度として試料Ｓを撮像した画像である。画像（ｃ）は、陰影が他の画像と比較して最も弱く、陰影が弱い側の限界に近い。画像（ｃ）では、サイズの小さい線虫は検出し難く、サイズの大きい線虫のみを選択的に検出しやすい。
【００５７】
画像（ｄ）は、図１４に示すマイクロルーバーフィルムの構成を含む照明装置により撮像した画像である。具体的には、画像（ｄ）は、拡がり角Ａを、Ｘ、Ｙ方向にそれぞれ２０度として試料Ｓを撮像した画像である。画像（ｄ）は、陰影が他の画像と比べて最も強く、陰影が強い側の限界に近い。画像（ｄ）では、線虫自体は大半が黒く潰れて、その詳細は見え難いが、線虫が寒天培地上を這った跡が最も鮮明に見え、線虫の行動を観察するのに適している。
以上を踏まえ、条件式（１）について説明する。
20°≦A≦60°  ・・・  （１）
拡がり角Ａが上限値の６０度を上回ると、輪郭部で屈折した光が、ある程度対物レンズ４を介して取り込まれ、図１３（ｃ）に示すよりも陰影が弱い見え方になる。特に試料Ｓによる屈折が小さい程、陰影が弱く見分け辛くなる。
【００５８】
拡がり角Ａが下限値の２０度を下回ると、より大きい角度からの光が入射しなくなるので輪郭部で屈折した光の多くは対物レンズ４まで到達せず、図１３（ｄ）に示すよりも陰影が強い見え方になる。陰影が強すぎると、黒く潰れて見える領域が増すため、試料Ｓ（線虫）の様子等が観察し辛くなる。
【００５９】
また、図１３の画像（ａ）から（ｄ）のうち、どれが最も適切かは、観察の目的等により異なり、一概には決まらない。但し、（ｃ）は陰影が弱い側の限界に近く、（ｄ）は陰影が強い側の限界に近い画像を示している。そのため、さらに広がり角度Ａを限定した条件式（１’）を満たすことにより、より適切な陰影を持つ画像となることは明らかである。
【００６０】
従って、条件式（１）の範囲内において照明装置１０により照明を行なうことで、図１３の画像（ａ）から（ｄ）に示すように、適度な陰影を伴って試料Ｓを観察することが可能となる。
【００６１】
このように、条件式（１）で規定された範囲内で拡がり角Ａを選択することで、それぞれの目的に適した観察ができる。
【００６２】
それぞれの試料や研究の目的に依って、最適な見え方は異なるので、照明装置として最適な照明光の最大の拡がり角には幅が生じる。そのため、照明光の最大の拡がり角の組み合わせは、それぞれの目的に応じて選択可能であることが望ましい。
【００６３】
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述した照明装置、顕微鏡装置は、特許請求の範囲に記載した本発明を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１００、２００、３００            顕微鏡装置
１                                面光源
２、２２、３１                    マイクロルーバーフィルム
２ａ、２２ａ、３１ａ              マイクロルーバー（遮光板）
３                                試料設置板
４                                対物レンズ
５                                照明架台
６                                焦準装置
７                                焦準ハンドル
８                                ズームハンドル
１０、２０、３０                  照明装置
１０１                            枠
１０２                            軸
１０３                            軸受
１０４                            つまみ部
１０５                            ネジ
１０６                            溝
１０７                            孔
１０８                            球
１０９                            バネ
１１０                            ビス
【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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