(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡による観察手段と走査型装置による観察手段を有し、共通の顕微鏡光路を使用するとともに、これら観察手段を切換えてそれぞれの観察を可能にした顕微鏡システムにおいて、
前記共通の顕微鏡光路に配置される対物レンズと、
前記共通の顕微鏡光路に対して落射照明光を導入するための落射投光管と、
前記落射照明光を遮断するシャッタと、
前記共通の顕微鏡光路へ第１偏光板を挿脱する挿脱手段と、
前記共通の顕微鏡光路が前記落射投光管の光路と交わる部分に蛍光キューブを切換えて挿脱するキューブ切換え部と、
顕微鏡による観察手段に用いられる接眼レンズ及びカメラの少なくとも一方と、
走査型装置による観察手段のためのレーザ光を出力するレーザユニットと、
前記レーザユニットからの前記レーザ光をコリメートするコリメータレンズ、前記レーザ光を走査する２次元スキャナ、前記レーザ光と前記標本から発した蛍光を分岐させるダイクロイックミラー、前記レーザ光から分岐された蛍光を検出する光検出器、前記ダイクロイックミラーと前記コリメータレンズの間に配置された第２偏光板、を有する走査ユニットと、
前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方と前記走査ユニットとの光路切換えを行う観察光路切換え部と、
前記共通の観察光路に配置されたノマルスキープリズムと、
前記標本を透過した前記走査ユニットからのレーザ光を検出する透過光検出ユニットと、
前記標本を前記対物レンズと対向する側から透過照明する透過照明用光源と、
前記透過光検出ユニットへ向かう光路と前記透過照明用光源へ通じる光路とに光路を切換える光路切換え手段と、
前記観察手段ごとの前記共通の顕微鏡光路での観察条件をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記観察手段の設定により前記設定された観察手段に対応する前記共通の顕微鏡光路での観察条件を前記記憶手段の記憶内容に基づいて設定する制御手段とを具備し、
前記記憶手段は、
顕微鏡による観察手段を用いて蛍光観察を行う条件として、前記シャッタを開状態にし、前記挿脱手段により前記第１の偏光板を光路から外し、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを切換え挿入し、観察像を接眼レンズ及びカメラの少なくとも一方に導くように観察光路切換え部を切換えることを記憶し、
顕微鏡による観察手段を用いてノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッタを閉状態にし、前記挿脱手段により前記第１偏光板を挿入し、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを光路から外し、観察像を前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方に導くように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオンし、前記光路切換え手段を前記透過照明用光源へ通じる光路に切換えることを記憶し、
走査型装置による観察手段を用いて蛍光観察及びノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッターを閉状態にし、前記挿脱手段により前記第１偏光板を光路から外し、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを光路から外し、前記走査ユニットを選択するように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオフし、前記光路切換え手段を前記透過光検出ユニットへ通じる光路に切換えることを記憶したことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記記憶手段は、観察条件として、各観察手段ごとの検鏡方法、使用する対物レンズおよび光学要素の組み合わせをパターン化して記憶したことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
顕微鏡による観察手段と走査型装置による観察手段を有し、共通の顕微鏡光路を使用するとともに、これら観察手段を切換えてそれぞれの観察を可能にした顕微鏡システムにおいて、
前記共通の顕微鏡光路に配置される対物レンズと、
前記共通の顕微鏡光路に対して落射照明光を導入するための落射投光管と、
前記落射照明光を遮断するシャッタと、
前記共通の顕微鏡光路が前記落射投光管の光路と交わる部分に、蛍光キューブと偏光板キューブと空穴とを切換えて挿脱するキューブ切換え部と、
前記対物レンズにより取得される標本の観察像を観察するカメラ及び接眼レンズの少なくとも一方と、
走査型装置による観察手段のためのレーザ光を出力するレーザユニットと、
前記レーザユニットからの前記レーザ光をコリメートするコリメータレンズ、前記レーザ光を走査する２次元スキャナ、前記レーザ光と前記標本から発した蛍光を分岐させるダイクロイックミラー、前記レーザ光から分岐された蛍光を検出する光検出器、前記ダイクロイックミラーと前記コリメータレンズの間に配置された偏光板、を有する走査ユニットと、
前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方と前記走査ユニットとの光路切換えを行う観察光路切換え部と、
前記共通の観察光路に配置されたノマルスキープリズムと、
前記標本を透過した前記走査ユニットからのレーザ光を検出する透過光検出ユニットと、
前記標本を前記対物レンズと対向する側から透過照明する透過照明用光源と、
前記透過光検出ユニットへ向かう光路と前記透過照明用光源へ通じる光路とに光路を切換える光路切換え手段と、
前記観察手段ごとの前記共通の顕微鏡光路での観察条件をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記観察手段の設定により前記設定された観察手段に対応する前記共通の顕微鏡光路での観察条件を前記記憶手段の記憶内容に基づいて設定する制御手段とを具備し、
前記記憶手段は、
顕微鏡による観察手段を用いて蛍光観察を行う条件として、前記シャッタを開状態にし、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを切換え挿入し、観察像を接眼レンズ及びカメラの少なくとも一方に導くように観察光路切換え部を切換えることを記憶し、
顕微鏡による観察手段を用いてノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッタを閉状態にし、前記キューブ切換え部により前記偏光板キューブを切換え挿入し、観察像を前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方に導くように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオンし、前記光路切換え手段を前記透過照明用光源へ通じる光路に切換えることを記憶し、
走査型装置による観察手段を用いて蛍光観察及びノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッターを閉状態にし、前記キューブ切換え部により前記空穴を切換え挿入し、前記走査ユニットを選択するように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオフし、前記光路切換え手段を前記透過光検出ユニットへ通じる光路に切換えることを記憶したことを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項４】
前記走査ユニットを前記落射投光管の照明光路から導入することを特徴とする請求項１又は２記載の顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、目視観察やＴＶ観察などによる観察手段と走査型装置による観察手段を切換えて使用するような顕微鏡システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の顕微鏡システムとして、図４に示すように顕微鏡本体Ｍの観察光路３１にビームスプリッタ３２を介して走査ヘッドＳを接続し、顕微鏡本体Ｍでの接眼レンズ３３を介した目視観察による観察手段と、走査ヘッドＳにより２次元走査された標本上から光を検出する観察手段とを切換えて使用するようにしたものがある。この場合、顕微鏡本体Ｍの観察光路３１は、目視観察光路による観察時と走査ヘッドＳを介した観察時の両方で共用するようになっており、この観察光路３１内に位置される各種の光学要素は、それぞれの観察時において、最適なものが設定されるようになっている。
【０００３】
例えば、落射照明３５を用いた目視観察では、観察光路３１中にビームスプリッタ３４を挿入し、落射照明３５からの光をビームスプリッタ３４で反射させ、対物レンズ３６を介して標本３７上に照射させるるとともに、標本３７からの光を対物レンズ３６、ビームスプリッタ３４を透過させ、観察光路３１より接眼レンズ３３を介して目視観察を行ない、一方、走査ヘッドＳを用いた観察では、ビームスプリッタ３４を観察光路３１より退避させ、走査ヘッドＳの２次元スキャナ３８により走査されたレーザ光をビームスプリッタ３２より観察光路３１、対物レンズ３６を介して標本３７に投射させるとともに、標本３７からの光をビームスプリッタ３２で反射させて、光検出器３９により検出するようにしている。
【０００４】
また、透過観察についても、透過照明光路には、図示しないＦＳ絞り、ＡＳ絞り、調光用ＮＤフィルタ、色温度補正フィルタなどの光学要素が設けられ、これらについても、目視観察と走査ヘッドＳによる観察とで設定変更するようにしている。例えば、透過照明４０を用いた目視観察では、コントラストを上げるためＡＳ絞りを開閉したり、透過照明の色温度フィルタ、調光のためのＮＤフィルタなどを光路中に挿入しているが、走査ヘッドＳによる観察では、ＡＳ絞りを開放、色温度フィルタやＮＤフィルタは光路より退避させ、透過光検出ユニット４１での検出を可能にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように構成した顕微鏡システムは、最初に目視観察を用いて標本３７の位置出しを行ない観察部位を決定した後、走査ヘッドＳによる観察に切換えるようにしており、これら目視観察と走査ヘッドＳによる観察手段の切換を標本３７の観察部位が変更するたびに頻繁に行なっていた。
【０００６】
このため、上述したような観察条件を設定するための作業は、目視観察と走査ヘッドＳによる観察手段の切換えが頻繁に行なわれるため、その度に極めて煩わしい作業が強いられるという問題があった。
【０００７】
また、このような顕微鏡システムには、検鏡方法として蛍光観察、明視野観察、ノマルスキー観察、偏光観察なども可能にしたものもあるが、このような各種の検鏡方法を採用したものでは、検鏡方法を切換える際の観察条件を設定するための作業が、さらに面倒になるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、観察手段の切換えの際にも、観察条件の設定を簡単にでき、操作性に優れた顕微鏡システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、顕微鏡による観察手段と走査型装置による観察手段を有し、共通の顕微鏡光路を使用するとともに、これら観察手段を切換えてそれぞれの観察を可能にした顕微鏡システムにおいて、前記共通の顕微鏡光路に配置される対物レンズと、前記共通の顕微鏡光路に対して落射照明光を導入するための落射投光管と、前記落射照明光を遮断するシャッタと、前記共通の顕微鏡光路へ第１偏光板を挿脱する挿脱手段と、前記共通の顕微鏡光路が前記落射投光管の光路と交わる部分に蛍光キューブを切換えて挿脱するキューブ切換え部と、顕微鏡による観察手段に用いられる接眼レンズ及びカメラの少なくとも一方と、走査型装置による観察手段のためのレーザ光を出力するレーザユニットと、前記レーザユニットからの前記レーザ光をコリメートするコリメータレンズ、前記レーザ光を走査する２次元スキャナ、前記レーザ光と前記標本から発した蛍光を分岐させるダイクロイックミラー、前記レーザ光から分岐された蛍光を検出する光検出器、前記ダイクロイックミラーと前記コリメータレンズの間に配置された第２偏光板、を有する走査ユニットと、前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方と前記走査ユニットとの光路切換えを行う観察光路切換え部と、前記共通の観察光路に配置されたノマルスキープリズムと、前記標本を透過した前記走査ユニットからのレーザ光を検出する透過光検出ユニットと、前記標本を前記対物レンズと対向する側から透過照明する透過照明用光源と、前記透過光検出ユニットへ向かう光路と前記透過照明用光源へ通じる光路とに光路を切換える光路切換え手段と、前記観察手段ごとの前記共通の顕微鏡光路での観察条件をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記観察手段の設定により前記設定された観察手段に対応する前記共通の顕微鏡光路での観察条件を前記記憶手段の記憶内容に基づいて設定する制御手段とを具備し、前記記憶手段は、顕微鏡による観察手段を用いて蛍光観察を行う条件として、前記シャッタを開状態にし、前記挿脱手段により前記第１の偏光板を光路から外し、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを切換え挿入し、観察像を接眼レンズ及びカメラの少なくとも一方に導くように観察光路切換え部を切換えることを記憶し、顕微鏡による観察手段を用いてノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッタを閉状態にし、前記挿脱手段により前記第１偏光板を挿入し、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを光路から外し、観察像を前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方に導くように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオンし、前記光路切換え手段を前記透過照明用光源へ通じる光路に切換えることを記憶し、走査型装置による観察手段を用いて蛍光観察及びノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッターを閉状態にし、前記挿脱手段により前記第１偏光板を光路から外し、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを光路から外し、前記走査ユニットを選択するように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオフし、前記光路切換え手段を前記透過光検出ユニットへ通じる光路に切換えることを記憶したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記記憶手段は、観察条件として、各観察手段ごとの検鏡方法、使用する対物レンズおよび光学要素の組み合わせをパターン化して記憶したことを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、顕微鏡による観察手段と走査型装置による観察手段を有し、共通の顕微鏡光路を使用するとともに、これら観察手段を切換えてそれぞれの観察を可能にした顕微鏡システムにおいて、前記共通の顕微鏡光路に配置される対物レンズと、前記共通の顕微鏡光路に対して落射照明光を導入するための落射投光管と、前記落射照明光を遮断するシャッタと、前記共通の顕微鏡光路が前記落射投光管の光路と交わる部分に、蛍光キューブと偏光板キューブと空穴とを切換えて挿脱するキューブ切換え部と、前記対物レンズにより取得される標本の観察像を観察するカメラ及び接眼レンズの少なくとも一方と、走査型装置による観察手段のためのレーザ光を出力するレーザユニットと、前記レーザユニットからの前記レーザ光をコリメートするコリメータレンズ、前記レーザ光を走査する２次元スキャナ、前記レーザ光と前記標本から発した蛍光を分岐させるダイクロイックミラー、前記レーザ光から分岐された蛍光を検出する光検出器、前記ダイクロイックミラーと前記コリメータレンズの間に配置された偏光板、を有する走査ユニットと、前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方と前記走査ユニットとの光路切換えを行う観察光路切換え部と、前記共通の観察光路に配置されたノマルスキープリズムと、前記標本を透過した前記走査ユニットからのレーザ光を検出する透過光検出ユニットと、前記標本を前記対物レンズと対向する側から透過照明する透過照明用光源と、前記透過光検出ユニットへ向かう光路と前記透過照明用光源へ通じる光路とに光路を切換える光路切換え手段と、前記観察手段ごとの前記共通の顕微鏡光路での観察条件をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記観察手段の設定により前記設定された観察手段に対応する前記共通の顕微鏡光路での観察条件を前記記憶手段の記憶内容に基づいて設定する制御手段とを具備し、前記記憶手段は、顕微鏡による観察手段を用いて蛍光観察を行う条件として、前記シャッタを開状態にし、前記キューブ切換え部により前記蛍光キューブを切換え挿入し、観察像を接眼レンズ及びカメラの少なくとも一方に導くように観察光路切換え部を切換えることを記憶し、顕微鏡による観察手段を用いてノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッタを閉状態にし、前記キューブ切換え部により前記偏光板キューブを切換え挿入し、観察像を前記接眼レンズ及び前記カメラの少なくとも一方に導くように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオンし、前記光路切換え手段を前記透過照明用光源へ通じる光路に切換えることを記憶し、走査型装置による観察手段を用いて蛍光観察及びノマルスキー観察を行う条件として、前記シャッターを閉状態にし、前記キューブ切換え部により前記空穴を切換え挿入し、前記走査ユニットを選択するように前記観察光路切換え部を切換え、前記透過照明用光源をオフし、前記光路切換え手段を前記透過光検出ユニットへ通じる光路に切換えることを記憶したことを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記走査ユニットを前記落射投光管の照明光路から導入することを特徴としている。
【００１２】
この結果、請求項１記載の発明によれば、顕微鏡による観察手段と走査型装置による観察手段を切換えても、繁雑な観察条件の設定を一切かる必要がなくなり、操作性のよい顕微鏡システムを実現できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、観察手段に使用する検鏡方法を変更しても、観察手段と検鏡方法の組み合わせパターンにより観察条件を記憶しているので、検鏡方法に合わせた光学要素の設定を自動的に行なうことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、顕微鏡観察で使用する光源が走査画像観察用の光検出器に漏れ込むことを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される顕微鏡システムの概略構成を示している。図において、１００は正立型の顕微鏡で、この顕微鏡１００には、走査ユニット２００が取付けられている。この走査ユニット２００は、顕微鏡１００内の観察光路切換え部１０１のミラー１０１ａにより顕微鏡１００の光軸１０２に接続可能にしている。
【００１７】
これら顕微鏡１００および走査ユニット２００には、制御ユニット３００が接続されている。この制御ユニット３００は、観察者によりパソコン（ＰＣ）４００へ入力される観察手段や検鏡方法に応じて顕微鏡１００および走査ユニット２００に対して制御指令を出力し、これら顕微鏡１００および走査ユニット２００における種光学要素の設定などを制御するものである。また、制御ユニット３００は、観察手段や検鏡方法に応じて設定する光学要素の種類や設定値などを予め記憶するメモリ３０１を有している。また、パソコン４００には、モニタ５００が接続されている。
【００１８】
顕微鏡１００の光軸１０２上には、観察光路切換え部１０１とともに、結像レンズ１０５、キューブ切換え部１０６、ノマルスキープリズム１０９、レボルバ１１０が配置されている。
【００１９】
観察光路切換え部１０１は、ミラー１０１ａとプリズム１０１ｂを有しており、走査ユニット２００からの光を導く時は、光軸１０２上にミラー１０１ａが挿入され、接眼レンズ１０３による接眼観察の時は、光軸１０２上にプリズム１０１ｂが挿入され、ＣＣＤカメラ１０４による観察像の撮像の時は、ミラー１０１ａおよびプリズム１０１ｂとも光軸１０２上から抜き取られるようになっている。この場合、観察光路切換部１０１でのミラー１０１ａとプリズム１０１ｂの切換えは、制御ユニット３００からの指令により図示しないモータにより制御されるようになっている。
【００２０】
キューブユニット切換え部１０６は、蛍光キューブ１０６ａ、偏光板キューブ１０６ｂ、空キューブ１０６ｃを有し、制御ユニット３００からの指令により、蛍光キューブ１０６ａ、偏光板キューブ１０６ｂ、空キューブ１０６ｃのいずれかを光軸１０２上に配置するようにしている。図示例では、蛍光キューブ１０６ａが光軸１０２上に位置されている。ここで、蛍光キューブ１０６ａは、接眼レンズ１０３またはＣＣＤカメラ１０４で蛍光を観察する際に用いられるもので、水銀灯１０７からの励起波長の光を取り出す励起フィルタ１０６ａ１、水銀灯１０７からの励起光を反射し、蛍光を透過するダイクロイックミラー１０６ａ２および蛍光以外の光を吸収する吸収フィルタ１０６ａ３から構成されている。偏向板キューブ１０６ｂは、偏光観察またはノマルスキー観察をする際に用いられるものである。空キューブ１０６ｃは、接眼レンズ１０３またはＣＣＤカメラ１０４で透過明視野観察する場合と走査ユニット２００による観察を行なう際に用いられるものである。
【００２１】
水銀灯１０７は、蛍光観察などの際の落射照明に用いられるもので、前面にシャッタ１０８が配置されている。このシャッタ１０８は、制御ユニット３００の指令により開閉可能にしており、水銀灯１０７を使用しない間は、閉じて照明光路１２５を遮蔽するようにしている。
【００２２】
ノマルスキープリズム１０９は、ノマルスキー観察時に光軸１０２に挿入され、それ以外の観察時には光軸１０２より退避されるようになっている。この時の切換えも制御ユニット３００の指令により行なわれる。
【００２３】
レボルバ１１０は、倍率の異なる複数の対物レンズ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを取付けたもので、制御ユニット３００の指令により図示しないモータが駆動され対物レンズ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのいずれかを光軸１０２上に位置させるようにしている。図示例では、対物レンズ１１０ａが光軸１０２上に位置されている。
【００２４】
レボルバ１１０上の対物レンズ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに対向させてステージ１１２に載置された標本１１１が配置されている。
【００２５】
また、ステージ１１２を挟んで反対側の光軸１０２’上には、コンデンサレンズ１１３、ＡＳ絞り１１４、ノマルスキープリズム切換え部１１５、ポラライザ１１６、レンズ１１７および反射ミラー１１８が配置されている。ＡＳ絞り１１４は、その開口数を開閉制御可能になっていて、制御ユニット３００の指令により電動制御される。ノマルスキープリズム切換え部１１５は、対物レンズ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに対応するノマルスキープリズム１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを有するもので、ノマルスキー観察時には、光軸１０２に挿入されている対物レンズに対応するノマルスキープリズムが光軸１０２’に挿入され、それ以外の観察（明視野観察、偏光観察など）時には、全てのノマルスキープリズム１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを光軸１０２’から退避させるようにしている。これらの切換えも、制御ユニット３００の指令により図示しないモータにより制御されるようになっている。ポラライザ１１６は、偏光観察またはノマルスキー観察時に光軸１０２’に挿入され、それ以外の観察（明視野観察）時には、光軸１０２’から退避されるようにしている。この切換えも、制御ユニット３００の指令により行なわれる。
【００２６】
また、反射ミラー１１８を介した光軸１０２’’上には、ＦＳ絞り１１９、レンズ１２０、フィルタ切換え部１２１、光路切換えミラー１２２が配置されている。ＦＳ絞り１１９は、その大きさを可変制御可能にしたもので、この制御も制御ユニット３００の指令により行なわれる。フィルタ切換え部１２１は、調光用ＮＤフィルタまたは色フィルタといったフィルタ部材１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを有するもので、それぞれ光軸１０２’中に挿脱可能になっていて、その切換えも、制御ユニット３００の指令により制御されるようになっている。光路切換えミラー１２２は、透過検出ユニット１２３に向かう光路と、ハロゲンランプ１２４に通じる光路を、その挿脱により切換え可能にしたもので、走査ユニット２００による観察時は、光路切換えミラー１２２を光路に挿入させ走査ユニット２００からのレーザ光（透過光）を透過光検出ユニット１２３に入射させ、ハロゲンランプ１２４を透過照明として使用する顕微鏡観察時は、光路切換えミラー１２２を光路から退避させるようになっている。この切換えも、制御ユニット３００の指令により図示しないモータにより制御される。ハロゲンランプ１２４は、蛍光観察時の漏光に配慮して制御ユニット３００の指令によりオンオフ可能にもなっている。
【００２７】
一方、走査ユニット２００は、シングルモードファイバ２０１を介してレーザユニット２０２に接続されている。レーザユニット２０２は、図示しないレーザ発振器、波長選択手段、レーザ強度調光手段などを有したもので、レーザ発振器より発振されたレーザ光を観察に適した波長および強度に調整して出力するようにしている。
【００２８】
また、走査ユニット２００は、シングルモードファイバ２０１の出射端面に対向させてコリメートレンズ２０２ａ、偏光板２０３が配置されている。コリメータレンズ２０２ａは、シングルモードファイバ２０１から出射されるレーザ光を平行光に変換し、偏光板２０３は、平行光を直線偏光とするものである。
【００２９】
また、偏光板２０３の出射側光路には、励起ダイクロイックミラー２０４が配置され、この励起ダイクロイックミラー２０４の反射側光路には、２次元スキャナ２０５が配置されている。励起ダイクロイックミラー２０４は、励起光であるレーザ光を反射し、検出光である蛍光を透過するものである。２次元スキャナ２０５は、レーザ光を２次元走査するものである。そして、２次元スキャナ２０５で２次元走査されたレーザ光は、瞳投影レンズ２０６に入射される。この瞳投影レンズ２０６は、出射した光を結像点２０７に結像させ、２次元走査像を形成するものである。この場合、結像点２０７を、顕微鏡１００側の結像レンズ１０５の１次像位置と一致するように走査ユニット２００を配置させておけば、結像点２０７を通過したレーザ光（励起光）は、顕微鏡１００の観察光路切換え部１０１のミラー１０１ａで反射され、結像レンズ１０５、対物レンズ１１０ａを介して標本１１１上に結像される。そして、標本１１１から発した蛍光は、励起光と逆の経路をたどり瞳投影レンズ２０６、２次元スキャナ２０５を介して励起ダイクロイックミラー２０４に導かれる。
【００３０】
励起ダイクロイックミラー２０４を透過した蛍光光路には、反射ミラー２０８、分光ダイクロイックミラー２０９ａ、２０９ｂおよび反射ミラー２０９ｃが配置されている。反射ミラー２０８は、励起ダイクロイックミラー２０４を透過した蛍光を反射するものである。分光ダイクロイックミラー２０９ａ、２０９ｂは、反射ミラー２０８で反射された蛍光を波長領域ごとに分けるものである。また、反射ミラー２０９ｃは、分光ダイクロイックミラー２０９ａ、２０９ｂを透過された蛍光を反射するものである。
【００３１】
そして、これら分光ダイクロイックミラー２０９ａ、２０９ｂおよび反射ミラー２０９ｃの反射光路には、それぞれに対応した共焦点レンズ２１０、ピンホール２１１、光検出器２１２が配置され、波長域ごとの蛍光をそれぞれの光検出器２１２により検出可能にしている。
【００３２】
一方、標本１１１を透過したレーザ光は、光軸１０２’を通って反射ミラー１１８で反射され、光軸１０２’’上に挿入された光路切換えミラー１２２を介して透過光検出ユニット１２３に入射され、標本１１１を透過したレーザ光（透過光）が検出される。
【００３３】
なお、制御ユニット３００では、走査ユニット２００および透過光検出ユニット１２３で取得した標本１１１上を２次元走査した際の各ポイントでの光強度に応じたデータをモニタ５００上に画素ごとに表示させることで２次元走査画像を得ていることは勿論である。
【００３４】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
【００３５】
この場合、接眼レンズ１０３による接眼観察、ＣＣＤカメラ１０４によるＴＶ観察、走査ユニット２００による走査画像の観察における各観察条件の設定について説明する。
【００３６】
ここで、ＣＣＤカメラ１０４によるＴＶ観察では、ハロゲンランプ１２４を用いたノマルスキー観察を行ない、接眼観察では、水銀灯１０７による落射蛍光観察を行ない、走査画像の観察では、蛍光観察とノマルスキー観察を同時に行なうものとする。また、レボルバ１１０により対物レンズ１１０ａを選択しているものとする。
【００３７】
まず、接眼観察では、観察光路切換え部１０１よりプリズム１０１ｂを光軸１０２上にセットし、キューブユニット切換え部１０６により蛍光キューブ１０６ａを光軸１０２上にセットする。また、水銀灯１０７前面のシャッタ１０８を開放して水銀灯１０７からの光を標本１１１側に導くようにする。さらに、ノマルスキープリズム１０９は、光軸１０２上から退避させる。
【００３８】
この状態から、これら光学要素の設定内容を、接眼観察時の観察条件として制御ユニット３００のメモリ３０１に記憶させる。
【００３９】
次に、ＣＣＤカメラ１０４によるＴＶ観察では、シャッタ１０８を閉じて、水銀灯１０７の光を遮断し、ハロゲンランプ１２４を点灯する。また、光路切換えミラー１２２は、光軸１０２’’から退避させ、ＦＳ絞り１１９を開放し、ＡＳ絞り１１４は、コントラストを上げるため対物レンズ１１０ａのＮＡに対して７０％程度に設定する。さらに、ポラライザ１１６を光軸１０２’上に挿入し、ノマルスキープリズム１１５は、対物レンズ１１０ａに対応するノマルスキープリズム１１５ａを光軸１０２’上に挿入する。さらに、ノマルスキープリズム１０９、キューブユニット切換え部１０６の偏光板キューブ１０６ｂをそれぞれ光軸１０２上に挿入し、観察光路切換え部１０１のミラー１０１ａとプリズム１０１ｂを全て光軸１０２上から退避させて何もない状態にする。
【００４０】
この状態から、これら光学要素の設定内容をＴＶ観察時の観察条件として制御ユニット３００のメモリ３０１に記憶させる。
【００４１】
次に、走査ユニット２００による走査画像の観察では、観察光路切換え部１０１によりミラー１０１ａを光軸１０２上に挿入し、キューブユニット切換え部１０６により空キューブ１０６ｃを光軸１０２上に挿入する。この走査ユニット２００による画像観察では、ノマルスキー観察用の偏光板１０６ｂ１に代えて、走査ユニット２００内の偏光板２０３を使用し、蛍光観察光路中に偏光板１０６ｂ１が挿入されることによる蛍光光量の損失を防止するようにしている。また、ノマルスキープリズム１０９を光軸１０２上に挿入する。さらに、ＡＳ絞り１１４は、レーザ光がけられないように開放し、ノマルスキープリズム１１５は、対物レンズ１１０ａに対応するノマルスキープリズム１１５ａを光軸１０２’上に挿入する。さらにまた、ＦＳ絞り１１９は、開放し、フィルタ切換え部１２１は、レーザ光の損失を防ぐため、全て光軸１０２’’から退避させ、光路切換えミラー１２２は、レーザ光を透過光検出ユニット１２３へ反射させるため光軸１０２’’上に挿入する。なお、顕微鏡落射照明用の水銀灯１０７、透過照明のハロゲンランプ１２４は、走査ユニット２００内の各光検出器２１２や透過検出ユニット１２３への漏光を防止するため遮断する必要があり、シャッタ１０８を閉じ、また、ハロゲンランプ１２４をオフにする。
【００４２】
この状態から、これら光学要素の設定内容を、走査ユニット２００による走査画像の観察条件として制御ユニット３００のメモリ３０１に記憶させる。
【００４３】
このようにして、これら接眼観察、ＴＶ観察および走査ユニット２００による走査画像の観察にかかる共通光路での設定、つまり、観察光路切換え部１０１から光路切換えミラー１２２までの各種光学要素の設定と、水銀灯１０７およびハロゲンランプ１２４の点灯の有無の設定などが事前に行なわれ、それぞれの観察条件として制御ユニット３００のメモリ３０１に記憶される。
【００４４】
次に、観察者がパソコン４００を通じて、接眼観察、ＴＶ観察および走査ユニットによる走査画像の観察のいずれかを選択すると、選択された観察手段に対応する設定内容がメモリ３０１から読出される。すると、メモリ３０１から読出された情報に基づいて、制御ユニット３００より各種の制御指令が出力され、観察光路切換え部１０１から光路切換えミラー１２２までの各種光学要素の設定および水銀灯１０７およびハロゲンランプ１２４の点灯の有無の設定が自動的に実行される。
【００４５】
これにより、走査ユニット２００による走査画像の観察と、接眼観察またはＴＶ観察との間の切換えが頻繁に行なわれても、観察者は繁雑な操作を一切行なうことなく、自動的に各観察手段に対応した内容の設定が行なわれるようになり、その操作性を飛躍的に向上させることができる。
【００４６】
ここで、観察条件の一部を変更したい場合は、変更の対象となる観察手段を選択して、観察手段に応じた設定を実行させた後、変更箇所の手直しを行ない、改めて制御ユニット３００のメモリ３０１に変更後の設定内容を記憶させるようにすれば、その後に、変更を加えた観察手段が選択された場合は、変更後の設定が実行されるようになり、観察条件の一部変更の必要性が生じても容易に対応することができる。
【００４７】
なお、制御ユニット３００から直接制御できない光学要素、例えば手動による切換えユニットなどが存在する場合は、この部分については、手動切換えで行なえばよい。また、観察条件に初期値として標準的な設定内容を予め記憶させておき、例えば制御ユニット３００やパソコン４００の電源を切断して、再度立ち上げたような場合に、初期値に設定されるようにしてもよい。また、対物レンズは、高い解像度を得るためにオイルや水を対物レンズと標本との間に封入しているものがあるが、観察手段を変更した時に、自動でレンズ交換させると、オイルや水を飛散させる可能性があった。従って、このような場合は、対物レンズは、記憶内容に反映させて自動切換えするのでなく、観察者がその都度設定するようにすればよい。さらに、これらの条件設定は、観察対象によっても異なることがあるので、メモリ３０１の記憶内容を何種類かファイルできるようにして、随時、パソコン４００から読出せるようにすれば、複数の観察者が共同でシステムを利用するような場合、観察者が代わって、観察対象が変更になったような場合も、煩わしい観察条件の設定を行なわなくとも、瞬時に適切な観察条件の設定を自動的に行なうこともできる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４９】
この第２の実施の形態では、観察条件の設定内容が、蛍光、明視野、ノマルスキーなどの検鏡方法や、使用する対物レンズにより異なることに着目したもので、メモリ３０１の記憶内容の組合わせパターンについて考慮したものである。
【００５０】
通常、図１で述べた光学要素は、蛍光、明視野、ノマルスキーなどの検鏡方法によって設定内容が変ってくる。例えば、接眼観察において、ノマルスキーのみの観察の時は、偏光板キューブ１０６ｂやノマルスキープリズム１０９、１１５およびポラライザ１１６を光軸１０２、１０２’上に挿入することになるが、同じく接眼観察において、明視野観察を行なう場合は、偏光板キューブ１０６ｂやノマルスキープリズム１０９、１１５およびポラライザ１１６を全て光軸１０２、１０２’上から退避して何もない状態にする。これらのことは、接眼観察の場合だけでなく、ＴＶ観察、走査画像観察の場合も、設定される観察条件に違いがあるものの同様である。また、ノマルスキー観察において、ノマルスキープリズム１１５の種類は、使用する対物レンズにより決まり、ＡＳ絞り１１４の大きさ、ＦＳ絞り１１９の大きさ、フィルタ切換え部１２１のＮＤフィルタまたは色フィルタといったフィルタ部材１２１ａ〜１２１ｃの種類も使用する対物レンズに依存するケースが多い。
【００５１】
そこで、この第２の実施の形態では、観察手段、検鏡方法、対物レンズおよび光学要素の各組合わせパターンを個別にメモリ３０１に記憶するようにしている。図２は、これら組み合わせパターンを示すもので、観察手段６０２として、走査画像観察６０２ａ、接眼観察６０２ｂ、ＴＶ観察６０２ｃを用意し、このうちの走査画像観察６０２ａは、検鏡方法６０３として発光＋ノマルスキー６０３ａ、蛍光６０３ｂ、…を用意し、接眼観察６０２ｂとＴＶ観察６０２ｃについては、それぞれ検鏡方法６０３としてノマルスキー６０３ｃ、発光６０３ｂ、…を用意する。また、蛍光＋ノマルスキー６０３ａとノマルスキー６０３ｃは、対物レンズ６０４として１０×対物６０４ａ、２０×対物６０４ｂ、４０×対物６０４ｃ、…を用意し、蛍光６０３ｂについても対物レンズ６０４として１０×対物６０４ａ、２０×対物６０４ｂ、４０×対物６０４ｃ、…を用意する。そして、これら１０×対物６０４ａ、２０×対物６０４ｂ、４０×対物６０４ｃ、…に対応させて光学要素６０５として各観察手段に対応した光学要素の状態６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃ、…を用意し、これらの組み合わせを、それぞれメモリ１、メモリ２、…としてメモリ３０１に記憶している。
【００５２】
このようにすれば、観察者が、パソコン４００から観察手段、検鏡方法および対物レンズのそれぞれの情報を入力すれば、図２に示す組み合わせパターンから、対応する光学要素の状態６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃ、がメモリ３０１から読出され、各光学要素６０５の自動的な設定が瞬時に実行される。この場合、光学要素の設定を変更しても、変更後の光学要素の状態を記憶させることで、対応することができる。
【００５３】
なお、この第２の実施の形態において、現在光路に挿入されている対物レンズの種類をセンサなどで認識して、この認識された対物レンズと、設定されている観察手段、検鏡方法に合わせた観察条件（光学要素）の自動設定を行うようにしてもよい。
【００５４】
従って、このようにすれば、一つの観察手段で行なう検鏡方法や対物レンズを途中で変更しても、観察手段と検鏡方法と対物レンズの組み合わせで観察条件が記憶されているので、個々の観察手段での検鏡方法に応じた光学要素の設定を自動的に行なうことができるようになり、操作性に優れた顕微鏡システムを実現できる。また、第１の実施の形態と同様に、条件設定は、観察対象によっても異なるので、メモリ３０１の記憶内容を何種類かファイルできるようにして、随時、パソコン４００から読出しできるようにすれば、複数の観察者が共同でシステムを利用するような場合、観察者が代わって、観察対象が変更になったような場合も、煩わしい観察条件の設定を行なわなくとも、瞬時に適切な観察条件の設定を自動的に行なうことができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５６】
ところで、このような顕微鏡システムでは、通常、最初に接眼観察またはＴＶ観察により観察対象の位置決めを行ない、次に、走査ユニットに切換えて、走査画像の観察を行ない、そして、走査画像の観察が終了すると、再び、接眼観察またはＴＶ観察に戻して、次の観察対象の位置決めを行なう。
【００５７】
そこで、この第３の実施の形態では、これらの作業の流れを軽減できるようにしたものである。この場合、図３に示すフローチャートにおいて、まず、ステップ７０１で、観察者が、図１に示すパソコン４００より接眼観察またはＴＶ観察のいずれかと、走査画像観察の各観察手段における検鏡方法の設定を行なう。この時、各観察手段、検鏡方法の組み合わせに対する顕微鏡１００内の光学要素（観察条件）のメモリ３０１への記憶は、既に行なわれているものとする。
【００５８】
次に、ステップ７０２で、観察者が、パソコン４００または図示しない観察光路切換えボタンの操作により接眼観察またはＴＶ観察の選択を行なう。すると、ステップ７０３で、観察手段と検鏡方法の組み合わせに対応する光学要素の設定内容がメモリ３０１から読出され、制御ユニット３００により各光学要素が自動設定される。次に、ステップ７０４で、観察者は、接眼観察またはＴＶ観察により観察対象の位置決め、つまり標本１１１上の位置合わせをステージ１１２を移動することで行なう。
【００５９】
次に、ステップ７０５で、観察者が、パソコン４００より走査画像取得のための走査開始の指令を入力する。すると、ステップ７０６で、制御ユニット３００の指令により光路切換え部１０１のミラー１０１ａが挿入され、走査ユニット２００に対する光路が設定される。そして、ステップ７０７で、走査画像観察で設定されている検鏡方法に合わせ、メモリ３０１の記憶内容により顕微鏡１００内の各光学要素の自動設定が行なわれる。そして、ステップ７０８で、制御ユニット３００の指令により２次元スキャナ２０５によりレーザ光（励起光）の２次元走査が開始され、走査画像が取得される。そして、走査画像の取得が終了したところで、ステップ７０９で、パソコン４００より走査開始される前の観察手段と、その時に設定されされていた検鏡方法に対応する観察条件が自動的に再設定される。そして、ステップ７０４に戻り、上述した動作が繰り返される。
【００６０】
従って、このようにすれば、標本１１１の位置合わせから走査画像の取得までの作業の流れを、観察者は、標本１１１の位置合わせと走査開始の指令を入力するのみで実現できるので、接眼またはＴＶ観察から走査ユニットによる走査画像の観察へ切換えながらの作業を大幅に軽減できることになる。つまり、接眼またはＴＶ観察から走査ユニットによる走査画像の観察へ切換えながらの作業において、観察手段の設定や検鏡手段の設定作業を一切不要にできるので、さらに操作性に優れた顕微鏡システムが実現できる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施の形態に記載した内容に限定されるものでなく、例えば、走査ユニットを接眼への光路切換部で結合導入するのでなく、落射投光管の照明光路１２５から導入しても良い。また、組合わせる顕微鏡を正立型顕微鏡でなく倒立型顕微鏡にしても良い。また、ＴＶ観察光路がなくて、接眼観察と走査画像観察の切換のみにしても良く、また、ＴＶ観察光路にデジタルカメラや銀鉛写真撮影装置を取付けても良い。また、走査ユニットとしてミラーによる光偏向方式でなく、ディスクスキャンタイブのものを用いても良い。
【００６２】
以上述べた実施の形態には、以下の発明も含まれる。
【００６３】
（１）請求項１記載の顕微鏡システムにおいて、前記制御手段は、顕微鏡による観察手段および走査型装置による観察手段にそれぞれ対応する観察条件を交互に設定可能にしたことを特徴としている。
【００６４】
このようにすれば、顕微鏡による接眼観察やＴＶ観察から走査型装置による走査画像の観察へ切換えながらの作業において、観察手段の設定や検鏡手段の設定作業を一切不要にできる。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、観察手段の切換えの際にも、観察条件の設定を簡単にでき、操作性に優れた顕微鏡システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を説明するための図。
【図４】従来の顕微鏡システムの一例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００…顕微鏡
１０１ａ…ミラー
１０１ｂ…プリズム
１０１…観察光路切換え部
１０２…光軸
１０２’．１０２’’…光軸
１０３…接眼レンズ
１０４…ＣＣＤカメラ
１０５…結像レンズ
１０６ａ…蛍光キューブ
１０６ａ１…励起フィルタ
１０６ａ２…ダイクロイックミラー
１０６ａ３…吸収フィルタ
１０６ｂ…偏光板キューブ
１０６ｂ１…偏光板
１０６ｃ…空キューブ
１０７…水銀灯
１０８…シャッタ
１０９…ノマルスキープリズム
１１０…レボルバ
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…対物レンズ
１１１…標本
１１２…ステージ
１１３…コンデンサレンズ
１１４…ＡＳ絞り
１１５…ノマルスキープリズム切換え部
１１５ａ．１１５ｂ、１１５ｃ…ノマルスキープリズム
１１６…ポラライザ
１１７…レンズ
１１８…反射ミラー
１１９…ＦＳ絞り
１２０…レンズ
１２１…フィルタ切換え部
１２１ａ〜１２１ｃ…フィルタ部材
１２２…ミラー
１２３…透過光検出ユニット
１２４…ハロゲンランプ
１２５…照明光路
２００…走査ユニット
２０１…シングルモードファイバ
２０２…レーザユニット
２０２ａ…コリメータレンズ
２０３…偏光板
２０４…励起ダイクロイックミラー
２０５…２次元スキャナ
２０６…瞳投影レンズ
２０７…結像点
２０８…反射ミラー
２０９ａ．２０９ｂ…分光ダイクロイックミラー
２０９ｃ…反射ミラー
２１０…共焦点レンズ
２１１…ピンホール
２１２…光検出器
３００…制御ユニット
３０１…メモリ
４００…パソコン
５００…モニタ
６０２…観察手段
６０２ａ…走査画像観察
６０２ｂ…接眼観察
６０２ｃ…ＴＶ観察
６０３…検鏡方法
６０４…対物レンズ
６０５…光学要素
【図１】
0004027546.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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