(57)【要約】【課題】光源から対物レンズ側に射出された照明光の一部が漏れ光となって観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる事態を回避する。【解決手段】対物レンズ２１を有し、蛍光物質で標識された標本２０の蛍光像を形成する結像手段２１，２３と、標本２０を照明する落射照明手段１３〜１８と、対物レンズ２１に入射する照明光のうち、対物レンズ２１の光軸２０ａ付近の光強度を低減させる減光手段１４とを備える。【選択図】　　　図１
2004012975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを有し、蛍光物質で標識された標本の蛍光像を形成する結像手段と、
前記標本を照明する落射照明手段と、
前記対物レンズに入射する照明光のうち、前記対物レンズの光軸付近の光強度を低減させる減光手段とを備えた
ことを特徴とする蛍光顕微鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光顕微鏡において、
前記対物レンズの瞳面に共役な基準面を規定する光学系を備え、
前記減光手段は、前記光学系の光軸上でかつ前記基準面の近傍に配置された開口絞りを含み、
前記開口絞りには、前記照明光が当該開口絞りに入射する際の径よりも小さく、かつ前記光学系の光軸を含む領域に、前記照明光の光強度を低減させる部位が設けられている
ことを特徴とする蛍光顕微鏡。
【請求項３】
請求項２に記載の蛍光顕微鏡において、
前記開口絞りの前記部位は、前記照明光の光強度を略零に低減させる遮光部位である
ことを特徴とする蛍光顕微鏡。
【請求項４】
照明光を対物レンズに向けて射出することにより、蛍光物質で標識された標本を照明する蛍光観察用の落射照明装置において、
前記対物レンズの瞳面に共役な基準面を規定する光学系と、
前記光学系の光軸上でかつ前記基準面の近傍に配置された開口絞りとを備え、
前記開口絞りには、前記照明光の光軸付近の領域に、前記照明光の光強度を低減させる部位が設けられている
ことを特徴とする蛍光観察用の落射照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の蛍光観察用の落射照明装置において、
前記開口絞りの前記部位は、前記照明光の光強度を略零に低減させる遮光部位である
ことを特徴とする蛍光観察用の落射照明装置。
【請求項６】
蛍光物質で標識された標本を照明する蛍光観察用の落射照明方法において、
照明光を対物レンズ側に向けて射出させ、
前記対物レンズに入射する前記照明光のうち、前記対物レンズの光軸付近の光強度を低減させる
ことを特徴とする蛍光観察用の落射照明方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光物質で標識された標本の蛍光観察に使用される蛍光顕微鏡、並びに、蛍光物質で標識された標本を照明する蛍光観察用の落射照明装置および落射照明方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、蛍光物質で標識された標本の蛍光観察が、蛍光顕微鏡などを用いて行われている。標本の蛍光観察とは、光源からの照明光で標本内の蛍光物質を励起して、蛍光物質から蛍光を発生させ、この蛍光に基づいて標本の像（蛍光像）を観察する方法である。照明光による蛍光物質の励起、つまり標本の照明は、対物レンズを利用して行われる（落射照明）。
【０００３】
また、このような蛍光観察では、標本からの蛍光が微弱なため、迷光（特に照明光の漏れ光）をできるだけ遮断して、蛍光のみを効率良く観察視野内に導き、蛍光（シグナル）と迷光（ノイズ）との比（Ｓ／Ｎ比）を向上させることが重要となる。Ｓ／Ｎ比が高いほど、コントラストの良い蛍光像を観察できるからである。基本的には、蛍光像の形成面と対物レンズとの間にダイクロイックミラーおよびバリアフィルタを配置して、照明光の漏れ光を遮断し、蛍光像のＳ／Ｎ比を向上させるようにしている。
【０００４】
ダイクロイックミラーは、照明光を反射して蛍光を透過する。バリアフィルタは、照明光を吸収して蛍光を透過する。そして、バリアフィルタは、ダイクロイックミラーよりも蛍光像の形成面側に配置される。つまり、照明光の漏れ光を遮断可能な光学素子の最終段が、バリアフィルタとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、照明光の漏れ光は、進行方向が様々であり、バリアフィルタに斜め入射することがある。そして、入射する際の角度によっては、バリアフィルタを透過してしまう。バリアフィルタを透過した後の漏れ光は、当然、蛍光と共にそのまま観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる要因となる。
【０００６】
そこで近年、バリアフィルタに到達する漏れ光を低減することで、観察視野内に導かれる漏れ光を低減し、蛍光像のＳ／Ｎ比を向上させる方策が提案された。例えば特開２００１−２２１９５３号公報では、光源側からダイクロイックミラーに入射した照明光のうち、ダイクロイックミラーで反射されずに透過した成分（漏れ光）に注目し、この漏れ光がバリアフィルタに到達しないよう工夫している。
【０００７】
しかし、上記の方策では、次のような漏れ光がバリアフィルタに到達する事態（つまり観察視野内に導かれる事態）を回避することはできなかった。その漏れ光とは、光源側からダイクロイックミラーに入射し、このダイクロイックミラーで反射した照明光（対物レンズ側に射出された照明光）のうち、例えば対物レンズ表面で反射してしまうなど、何らかの原因で標本に到達できなかった照明光である。
【０００８】
本発明の目的は、光源から対物レンズ側に射出された照明光の一部が漏れ光となって観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる事態を回避できる蛍光顕微鏡、並びに、蛍光観察用の落射照明装置および落射照明方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の蛍光顕微鏡は、対物レンズを有し、蛍光物質で標識された標本の蛍光像を形成する結像手段と、前記標本を照明する落射照明手段と、前記対物レンズに入射する照明光のうち、前記対物レンズの光軸付近の光強度を低減させる減光手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蛍光顕微鏡において、前記対物レンズの瞳面に共役な基準面を規定する光学系を備え、前記減光手段は、前記光学系の光軸上でかつ前記基準面の近傍に配置された開口絞りを含み、前記開口絞りには、前記照明光が当該開口絞りに入射する際の径よりも小さく、かつ前記光学系の光軸を含む領域に、前記照明光の光強度を低減させる部位が設けられたものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の蛍光顕微鏡において、前記開口絞りの前記部位が、前記照明光の光強度を略零に低減させる遮光部位である。
請求項４に記載の発明は、照明光を対物レンズに向けて射出することにより、蛍光物質で標識された標本を照明する蛍光観察用の落射照明装置において、前記対物レンズの瞳面に共役な基準面を規定する光学系と、前記光学系の光軸上でかつ前記基準面の近傍に配置された開口絞りとを備え、前記開口絞りには、前記照明光の光軸付近の領域に、前記照明光の光強度を低減させる部位が設けられたものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の蛍光観察用の落射照明装置において、前記開口絞りの前記部位が、前記照明光の光強度を略零に低減させる遮光部位である。
請求項６に記載の発明は、蛍光物質で標識された標本を照明する蛍光観察用の落射照明方法において、照明光を対物レンズ側に向けて射出させ、前記対物レンズに入射する前記照明光のうち、前記対物レンズの光軸付近の光強度を低減させるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態は、請求項１〜請求項６に対応する。ここでは、図１（ａ）と図２に示すように、標本２０の蛍光観察に使用される蛍光顕微鏡１０に組み込まれ、標本２０を照明する落射照明装置（１３〜１８）の例を説明する。
【００１４】
蛍光顕微鏡１０には、蛍光観察用の落射照明装置（１３〜１８）の他に、光源（１１）とコレクタレンズ（１２）とを有するランプハウス（３７）と、観察系（２１〜２８）とが設けられている。まず初めに、観察対象の標本２０について説明し、その後で、順に、蛍光顕微鏡１０の観察系（２１〜２８）とランプハウス（３７）と落射照明装置（１３〜１８）とについて説明する。
【００１５】
標本２０は、少なくとも１種類の蛍光物質で標識された生物標本（ＤＮＡや蛋白質など）であり、ステージ１９上に載置されている。そして、ランプハウス（３７）中の光源（１１）と落射照明装置（１３〜１８）によって照明されると、標本２０内の蛍光物質が励起され、蛍光を発生する。蛍光の発生方向は、照明方向に拘わらず四方八方となる。
【００１６】
蛍光顕微鏡１０の観察系（２１〜２８）は、図２に示すように、光軸２０ａに沿って標本２０側から順に、無限遠系の対物レンズ２１と、バリアフィルタ２２と、第２対物レンズとして機能する結像レンズ２３と、プリズム２４〜２７と、接眼レンズ２８とが配置された構成となっている。
バリアフィルタ２２は、標本２０から発生する蛍光の波長域を選択的に透過すると共に、標本２０に対する照明光の波長域（標本２０内の蛍光物質を励起可能な波長域）を吸収する分光特性の波長選択フィルタである。バリアフィルタ２２には、例えば干渉フィルタや色素フィルタが用いられる。
【００１７】
なお、バリアフィルタ２２の前段には、落射照明装置（１３〜１８）のダイクロイックミラー１８が配置されている。このダイクロイックミラー１８は、標本２０に対する照明光の波長域を反射すると共に、標本２０から発生する蛍光の波長域を透過する分光特性を有している。
標本２０の蛍光観察時、標本２０から発生した蛍光は、対物レンズ２１とダイクロイックミラー１８とバリアフィルタ２２と結像レンズ２３とプリズム２４〜２７とを介して、接眼レンズ２８の手前の結像面２８ａに入射し、対物レンズ２１と結像レンズ２３の作用によって集光される。
【００１８】
このとき、結像面２８ａには、蛍光に基づく標本２０の蛍光像が形成される。結像面２８ａの蛍光像は、観察者が接眼レンズ２８を覗くことによって観察される。上記の対物レンズ２１および結像レンズ２３は、請求項の「結像手段」に対応する。
蛍光顕微鏡１０のランプハウス（３７）および落射照明装置（１３〜１８）は、図１（ａ），図２に示すように、光軸１０ａに沿って順に、光源１１と、コレクタレンズ１２と、レンズ１３と、開口絞り１４（図１（ａ）のみで図示）と、視野絞り１５（図２のみで図示）と、レンズ１６と、励起フィルタ１７と、ダイクロイックミラー１８とが配置された構成となっている。
【００１９】
また、ランプハウス（３７）および落射照明装置（１３〜１８）は、光軸１０ａが上記の観察系（２１〜２８）の光軸２０ａに対して略直交する向きで、観察系（２１〜２８）の対物レンズ２１とバリアフィルタ２２との間に組み込まれる。このとき、光軸２０ａ上には、落射照明装置（１３〜１８）のダイクロイックミラー１８が配置される。
【００２０】
標本２０の蛍光観察時、光源１１からの照明光は、概略、コレクタレンズ１２とレンズ１３と開口絞り１４（図１（ａ））と視野絞り１５（図２）とレンズ１６と励起フィルタ１７を透過した後、ダイクロイックミラー１８で反射して、観察系（２１〜２８）の光軸２０ａ上に導かれる。そして、対物レンズ２１を通過した後、標本２０に照射される。このように、落射照明装置（１３〜１８）は、対物レンズ２１を利用して標本２０を照明するように構成されている。
【００２１】
さらに、本実施形態の落射照明装置（１３〜１８）では、対物レンズ２１の瞳面２１ａ（図１（ａ）のみで図示）に共役な基準面がレンズ１６によって規定され、この基準面の近傍でかつ光軸１０ａ上に、開口絞り１４が配置されている。なお、対物レンズ２１の瞳面２１ａは、入射瞳面または後側焦点面とも言う。レンズ１６は、請求項の「光学系」に対応する。落射照明装置（１３〜１８）は「落射照明手段」に対応する。
【００２２】
光源１１は、例えば水銀ランプなどの高輝度光源であり、紫外線や可視光線などの照明光（標本２０の蛍光物質を励起するために適切な波長域を含む照明光）をランプ芯から対物レンズ２１側のコレクタレンズ１２に向けて射出する。図１（ａ）は、光源１１からの照明光のうち、光軸１０ａ上の一点から射出された照明光の光路を示している。図２は、光軸１０ａに沿って射出された照明光の光路を示している。
【００２３】
コレクタレンズ１２およびレンズ１３は、光源１１からの照明光を集光し、図１（ａ），（ｂ）に示すように、開口絞り１４の近傍（対物レンズ２１の瞳面２１ａに共役な基準面の近傍）に光源像１１ａを形成する。コレクタレンズ１２とレンズ１３の間において、照明光は平行光束である。
開口絞り１４には、図１（ｂ）に示すように、円形状の遮光部位１４ａが光軸１０ａに中心を揃えて設けられている。この遮光部位１４ａは、レンズ１３からの照明光が開口絞り１４に入射する際の断面（つまり光源像１１ａ）よりも小さいものである。遮光部位１４ａの径は、対物レンズ２１の倍率に応じて決定することが好ましい。
【００２４】
また、開口絞り１４には、遮光部位１４ａを支持するための部位１４ｂ，１４ｃも設けられている。部位１４ｂは棒状である。部位１４ｃはリング状である。部位１４ｃの径は、遮光部位１４ａの径より大きい。そして、遮光部位１４ａは、リング状の部位１４ｃの中心付近に棒状の部位１４ｂを介して支持されている。
このため、遮光部位１４ａとリング状の部位１４ｃとの間には、略リング状の開口１４ｄが確保されることになる。開口１４ｄは、開口絞り１４に入射した照明光を通過させるための素通し部位である。このように、本実施形態の開口絞り１４は、円形状の遮光部位１４ａとリング状の開口１４ｄとが、略同心状に配置されたものである。
【００２５】
そして、開口絞り１４に入射した照明光の断面（つまり光源像１１ａ）のうち、光軸１０ａを含む領域（遮光部位１４ａと重なる領域）では、照明光の光強度が略零に低減され、後段の視野絞り１５（図２）に向けて通過することはない。また、それ以外の領域（開口１４ｄと重なる領域）では、照明光の光強度が低減されることなく、後段の視野絞り１５（図２）に向けて通過する。
【００２６】
なお、上記のような開口絞り１４は、例えば、プレス加工で成形された板部材に黒色の艶消し塗装を施すことによって、容易に得ることができる。艶消し塗装に代えて、反射防止膜や吸収膜などの遮光膜を塗布してもよい。また、ベルベットなどの布を張ってもよい。
開口絞り１４の開口１４ｄを透過した後の照明光は、視野絞り１５（図２）を介してレンズ１６に入射する。視野絞り１５は、標本２０と接眼レンズ２８の手前の結像面２８ａとの双方に共役な面に配置されている。この視野絞り１５により標本２０の照明領域が規定される。
【００２７】
レンズ１６は、既に説明したように、対物レンズ２１の瞳面２１ａ（図１）に共役な基準面を規定する光学系である。このため、その基準面の近傍に配置された開口絞り１４の開口１４ｄからの照明光は、レンズ１６の作用によって対物レンズ２１の瞳面２１ａに集光される。
ただし、レンズ１６を透過した照明光は、観察系（２１〜２８）の光軸２０ａ上に導かれる前、つまり、落射照明装置（１３〜１８）の光軸１０ａ上を進行している間に、励起フィルタ１７を透過する。この励起フィルタ１７は、標本２０内の蛍光物質を励起するために適切な波長域を透過する分光特性のフィルタである。
【００２８】
したがって、励起フィルタ１７を透過した照明光は、標本２０内の蛍光物質を励起可能な波長域の照明光となってダイクロイックミラー１８に入射し、そこでの反射により、対物レンズ２１側に向けて射出される。そして、蛍光物質を励起可能な波長域の照明光が、対物レンズ２１の瞳面２１ａに集光される。
このとき、対物レンズ２１の瞳面２１ａには、開口絞り１４の像（以下「開口絞り像３４」という）が形成される。また、開口絞り像３４には、図３（ａ）に示すように、円形状の暗部３４ａとリング状の明部３４ｂとが含まれている。
【００２９】
図３（ａ）は、図１（ａ）の励起フィルタ１７とダイクロイックミラー１８を省略し、光軸１０ａと光軸２０ａを同一直線上に揃えて示した図である。図３（ａ）から分かるように、開口絞り像３４の暗部３４ａと明部３４ｂとは、各々、開口絞り１４の遮光部位１４ａと開口１４ｄとに対応している。なお、開口絞り像３４の暗部３４ａの径が対物レンズ２１の瞳径の例えば３割程度となるように、開口絞り１４の遮光部位１４ａの径を決定することが好ましい。
【００３０】
このように、本実施形態では、対物レンズ２１の瞳面２１ａに開口絞り像３４が形成されるため、瞳面２１ａのうち、光軸２０ａを含む円形状の中心領域（暗部３４ａ）には照明光が到達せず、その周りのリング状の周辺領域（明部３４ｂ）のみに照明光が到達する。図３（ａ）に実線で示す照明光Ｌ１は実在するが、破線で示す照明光Ｌ２は実在しないものである。
【００３１】
そして、上記の開口絞り像３４を形成後、照明光は、対物レンズ２１の瞳面２１ａを通過して、対物レンズ２１の一方のレンズ面２１ｂに入射する。このとき、照明光の断面３５（図３（ｂ））には、円形状の暗部３５ａとリング状の明部３５ｂとが含まれている。
【００３２】
つまり、対物レンズ２１のレンズ面２１ｂのうち、光軸２０ａを含む円形状の中心領域（暗部３５ａ）には照明光が到達せず、その周りのリング状の周辺領域（明部３５ｂ）のみに照明光が到達する。これは、対物レンズ２１の瞳面２１ａの中心領域（暗部３４ａ）に照明光が到達しなかったからである。
このようにして、対物レンズ２１のレンズ面２１ｂのうちリング状の周辺領域（明部３５ｂ）に到達した照明光の多くは、そのままレンズ面２１ｂを透過し、他方のレンズ面２１ｃに入射する。このとき、照明光の断面には、断面３５（図３（ｂ））と同様、円形状の暗部とリング状の明部とが含まれている。
【００３３】
つまり、対物レンズ２１のレンズ面２１ｃのうち、光軸２０ａを含む円形状の中心領域には照明光が到達せず、その周りのリング状の周辺領域のみに照明光が到達する。これも、対物レンズ２１の瞳面２１ａの中心領域（暗部３４ａ）に照明光が到達しなかったからである。
そして、対物レンズ２１のレンズ面２１ｃの周辺領域に到達した照明光の多くは、そのままレンズ面２１ｃを透過し、標本２０の領域２０ｂに到達する。ここで、対物レンズ２１の瞳面２１ａに形成された開口絞り像３４の明部３４ｂの各点から発せられた照明光は、対物レンズ２１を通過したのち平行光束となり、標本２０ａの同じ領域２０ｂに照射される。
【００３４】
本実施形態の蛍光顕微鏡１０は、前述したように、光源１１のランプ芯と開口絞り１４と対物レンズ２１の瞳面２１ａとが共役（図１（ａ））であり、標本２０と視野絞り１５と結像面２８ａとが共役（図２）なため、ケーラー照明が実現している。このため、対物レンズ２１を通過する際の照明光が中心抜け状態でも、標本２０の領域２０ｂの全面には、照明光が均一に照射される。
【００３５】
均一な照明光が照射された領域２０ｂ内では、蛍光物質が照明光によって励起され、自身の蛍光発生効率（照明光の光量に対する蛍光の光量の比率）に応じた光量の蛍光を発生する。この蛍光は、本実施形態では、上記した観察系（２１〜２８）の結像面２８ａに導かれる。結像面２８ａには標本２０の蛍光像が形成され、この蛍光像が接眼レンズ２８を介して観察される（蛍光観察）。
【００３６】
ここで、光源１１から射出される照明光は非常に強度が高いため、実際には、光源１１とダイクロイックミラー１８との間の任意の地点に、例えばＮＤフィルタを挿入し、標本２０の領域２０ｂにおける照明光の光量を適切にすることが好ましい。照明光の適切な光量とは、照明光の光量と蛍光の光量との比例関係が維持される範囲の光量である。
【００３７】
本実施形態の蛍光顕微鏡１０では、開口絞り１４に遮光部位１４ａを設けたため、遮光部位１４ａの面積分だけ、標本２０の領域２０ｂにおける照明光の光量が減少する。しかし、開口絞り１４の遮光部位１４ａによる光量の減少は、僅かであり、標本２０の領域２０ｂにおける照明光の光量を適切にするためには、上記のＮＤフィルタが必要である。
【００３８】
上記のような蛍光観察では、標本２０からの蛍光が微弱なため、迷光（特に照明光の漏れ光）をできるだけ遮断して、蛍光のみを効率良く観察視野内に導き、蛍光像のＳ／Ｎ比を向上させることが重要となる。Ｓ／Ｎ比が高いほど、コントラストの良い蛍光像を観察できるからである。
本実施形態の蛍光顕微鏡１０においても、基本的には、結像面２８ａと対物レンズ２１との間にダイクロイックミラー１８およびバリアフィルタ２２を配置し、照明光の漏れ光できるだけ遮断して、標本２０からの微弱な蛍光のみを効率良く観察視野内に導き、蛍光像のＳ／Ｎ比を向上させるようにしている。
【００３９】
しかし、照明光の漏れ光を遮断可能な光学素子の最終段であるバリアフィルタ２２は、漏れ光が斜め入射した場合、これを透過させてしまうことがある。そして、バリアフィルタ２２を透過した後の漏れ光は、当然、蛍光と共にそのまま観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる要因となる。
そこで、本実施形態においては、ダイクロイックミラー１８での反射を経て対物レンズ２１側に射出された照明光に注目し、この照明光のうち何らかの原因で標本２０に到達できなかった成分（漏れ光）が、バリアフィルタ２２に到達しないようにすることで、観察視野内に導かれる漏れ光を低減し、蛍光像のＳ／Ｎ比を向上させるようにした。
【００４０】
既に説明したように、ダイクロイックミラー１８から対物レンズ２１側に射出された照明光は、対物レンズ２１の瞳面２１ａを通過して（開口絞り像３４）、対物レンズ２１の一方のレンズ面２１ｂのうち、リング状の周辺領域（明部３５ｂ）に入射する。このとき、多くの照明光は、レンズ面２１ｂを透過して他方のレンズ面２１ｃに向けて進行するが、残りの照明光Ｌａ（図３（ａ））は、レンズ面２１ｂで反射して漏れ光となってしまう。
【００４１】
また同様に、一方のレンズ面２１ｂからの照明光は、他方のレンズ面２１ｃのうち、リング状の周辺領域に入射する。そして、多くの照明光は、レンズ面２１ｃを透過して標本２０に向けて進行するが、残りの照明光は、上記の照明光Ｌａ（図３（ａ））と同様、レンズ面２１ｃで反射して漏れ光となってしまう。
このような漏れ光の発生方向は、照明光がレンズ面２１ｂ，２１ｃに入射する位置によっておよそ決まっている。本実施形態では、上記のように、レンズ面２１ｂ，２１ｃのうちリング状の周辺領域（明部３５ｂ参照）に照明光が入射し、周辺領域の各接平面は光軸２０ａに対して僅かに傾いているため、漏れ光の発生方向は、光軸２０ａに対して非平行となる。
【００４２】
ここで仮に、対物レンズ２１のレンズ面２１ｂ，２１ｃのうち、光軸２０ａを含む円形状の中心領域（暗部３５ａ）にも、照明光が入射したとする。これは、開口絞り１４の遮光部位１４ａが取り除かれた構成の場合に相当し、対物レンズ２１に対する照明光の入射状態が図４（ａ），（ｂ）のようになる。このとき照明光の断面３６は、光軸２０ａを含む円形状である。
【００４３】
図４（ａ），（ｂ）の場合、レンズ面２１ｂ，２１ｃの周辺領域に入射した照明光の反射光Ｌａ（漏れ光）は、図３（ａ），（ｂ）の場合と同様、光軸２０ａに対して非平行となるが、レンズ面２１ｂ，２１ｃの中心領域に入射した照明光の反射光Ｌｂ（漏れ光）は、光軸２０ａに対して略平行となる。中心領域の各接平面は光軸２０ａに対して略垂直なためである。
【００４４】
そして、レンズ面２１ｂ，２１ｃの中心領域から発生した漏れ光は、光軸２０ａに略平行な方向に進行し、ダイクロイックミラー１８に到達する。ダイクロイックミラー１８は、漏れ光の波長域を僅かに透過する（５％程度）と共に、その透過光を散乱状態に変換してしまう。
したがって、レンズ面２１ｂ，２１ｃの中心領域から発生した漏れ光は、ダイクロイックミラー１８を透過した後、バリアフィルタ２２に斜め入射してしまうことになる。前述のように、バリアフィルタ２２に斜め入射した漏れ光は、蛍光と共にそのまま観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる要因となる。
【００４５】
しかし、本実施形態では、図３（ａ），（ｂ）のように、レンズ面２１ｂ，２１ｃのうちリング状の周辺領域（明部３５ｂ）のみに照明光を入射させるため、レンズ面２１ｂ，２１ｃの中心領域（暗部３５ａ）から漏れ光が発生することはない。つまり、光軸２０ａに対して略平行な漏れ光が発生することはない。
このため、図４（ａ），（ｂ）の場合のような事態、すなわち、光軸２０ａに対して略平行な漏れ光がダイクロイックミラー１８を透過して、バリアフィルタ２２に斜め入射し、蛍光と共にそのまま観察視野内に導かれるといった事態を確実に回避することができる。
【００４６】
本実施形態のように、レンズ面２１ｂ，２１ｃの周辺領域（明部３５ｂ）に照明光を入射させた場合、光軸２０ａに対して非平行な漏れ光は発生する。しかし、この漏れ光は、ダイクロイックミラー１８側に向けて進行するにつれて光軸２０ａから徐々に逸れていくため、ダイクロイックミラー１８やバリアフィルタ２２を透過して観察視野内に導かれること（つまり蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる要因となること）は殆どない。
【００４７】
したがって、本実施形態の蛍光顕微鏡１０によれば、ダイクロイックミラー１８から対物レンズ２１側に射出された照明光の一部が漏れ光となっても、この漏れ光が観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる事態を確実に回避できる。その結果、蛍光像のＳ／Ｎ比を確実に向上させることができ（像質改善）、コントラストの良い蛍光像を観察することが可能となる。
【００４８】
また、上記のような蛍光像の像質改善が、開口絞り１４の遮光部位１４ａのみで実現可能なため、構造が複雑化することはなく、安価に構成できる。
なお、上記した実施形態では、落射照明装置（１３〜１８）内の開口絞り１４に遮光部位１４ａを設けることにより、対物レンズ２１のレンズ面２１ｂ，２１ｃの中心領域（暗部３５ａ）に照明光を入射させないようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、観察系（２１〜２８）内の対物レンズ２１の瞳面２１ａに同様の遮光部位を設けてもよい。この場合、照明光の波長域を遮断すると共に、蛍光の波長域を透過するような材料で、遮光部位を構成することが好ましい。
【００４９】
また、ランプハウス（１１，２１）内の光源１１を、複数のＬＥＤ光源が２次元配列された構成とする場合、光軸１０ａを含む領域内のＬＥＤ光源を消灯させておくことで、同様の効果が得られる。なお、対物レンズ２１の瞳面２１ａに設けた遮光部位、および、ＬＥＤ光源の点灯／消灯を制御する回路は、本実施形態の開口絞り１４の遮光部位１４ａと共に、請求項の「減光手段」に対応する。
【００５０】
さらに、上記した実施形態では、遮光部位１４ａが設けられた落射照明装置（１３〜１８）を蛍光顕微鏡１０に組み込む例で説明したが、落射照明装置（１３〜１８）は、蛍光顕微鏡だけでなく、他の蛍光測定装置に組み込むこともできる。また、上記した実施形態では、開口絞り１４の遮光部位１４ａなどによって、対物レンズ２１のレンズ面２１ｂ，２１ｃの中心領域（暗部３５ａ）における照明光の光強度を略零に低減する例（完全遮光）を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遮光部位１４ａの代わりに、ＮＤフィルタと同様の光学特性（照明光の光強度を低減させる光学特性）の部位を設けても良い。対物レンズ２１の瞳面２１ａに減光手段を設ける場合も同じである。
【００５１】
さらに、上記した実施形態では、開口絞り１４の遮光部位１４ａの径が固定となっているが、遮光部位１４ａの径を調節可能とすることが好ましい。対物レンズ２１の倍率を変更すると、対物レンズ２１のレンズ面２１ｂ，２１ｃの曲率が変わるため、これに応じて遮光部位１４ａの径も調整することが好ましい。
遮光部位１４ａの径が異なる複数の開口絞りを予め用意しておき、対物レンズの倍率変更に応じて切り換えて挿入してもよい。遮光部位１４ａの径だけでなく形状を変えても良い（例えば角形）。対物レンズ２１の瞳面２１ａに減光手段を設ける場合も同じである。
【００５２】
また、上記した実施形態では、光源１１，コレクタレンズ１２，レンズ１３によって開口絞り１４の位置に光源像１１ａを形成したが、このような光源手段（１１〜１３）に代えて、光ガイドを用いることもできる。光ガイドを用いる場合、その出射端面を開口絞り１４の近傍に配置することが好ましい。また、小型の半導体レーザーや発光ダイオードなどを用いてもよい。
【００５３】
さらに、上記した実施形態では、開口絞り１４，視野絞り１５の順に配置する例を説明したが、開口絞り１４と視野絞り１５の位置関係は逆でもよい。
また、上記した実施形態では、接眼レンズ２８によって結像面２８ａの蛍光像を目視で観察する例を説明したが、結像面２８ａにカメラの撮像面を配置し、カメラによって撮影された蛍光像を標本２０の蛍光画像として取り込み、観察してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光源から対物レンズ側に射出された照明光の一部が漏れ光となって観察視野内に導かれ、蛍光像のＳ／Ｎ比を低下させる事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蛍光顕微鏡１０の全体構成図である。
【図２】蛍光顕微鏡１０の全体構成図である。
【図３】開口絞り１４の遮光部位１４ａによって光軸２０ａに略平行な漏れ光を遮断できることを説明する光路図である。
【図４】遮光部位１４ａが無い場合の漏れ光を説明する光路図である。
【符号の説明】
１０　蛍光顕微鏡
１１　光源
１２　コレクタレンズ
１３　レンズ
１４　開口絞り
１４ａ　遮光部位
１５　視野絞り
１６　レンズ
１７　励起フィルタ
１８　ダイクロイックミラー
１９　ステージ
２０　標本
２１　対物レンズ
２２　バリアフィルタ
２３　結像レンズ
２４〜２７　プリズム
２８　接眼レンズ
【図１】
2004012975.tif 000003
【図２】
2004012975.tif 000004
【図３】
2004012975.tif 000005
【図４】
2004012975.tif 000006