(57)【要約】【課題】  励起フィルター透過後のダイクロイックミラー反射光のスペクトル特性と、ダイクロイックミラー透過後のバリアフィルター透過光のスペクトル特性を同時に測定できる測定装置を提供すること。【解決手段】  測定対象となる蛍光キューブ１をセットする測定部を設け、測定部にセットした蛍光キューブ１を照射するための白色光源５を少なくとも一個設け、白色光源５から出射した光が、測定部にセットした蛍光キューブ１に収納される励起フィルター２とダイクロイックミラー３にそれぞれ入射するようにし、またスペクトル測定用の分光器６を少なくとも一個設け、白色光源５から出射して、励起フィルター２に入射して透過した光がダイクロイックミラー３で反射する光の光路上と、ダイクロイックミラー３に入射して透過した光がバリアフィルター４を透過する光の光路上に配設し、それぞれの光が分光器６に入射するようにした。【選択図】  図１
2009014581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となる、励起フィルターとダイクロイックミラーとバリアフィルターを収納した蛍光キューブをセットする測定部を設け、
前記測定部にセットした前記蛍光キューブを照射するための白色光源を少なくとも一個設け、前記白色光源から出射した光が、前記測定部にセットした前記蛍光キューブに収納される前記励起フィルターと前記ダイクロイックミラーにそれぞれ入射するようにするとともに、
スペクトル特性測定用の分光器を少なくとも一個設け、前記白色光源から出射して、前記励起フィルターに入射して透過し前記ダイクロイックミラーで反射する光の光路上と、前記ダイクロイックミラーに入射して透過し前記バリアフィルターを透過する光の光路上に配設し、それぞれの光が前記分光器に入射するようにし、
励起フィルター透過後のダイクロイックミラー反射光のスペクトル特性と、ダイクロイックミラー透過後のバリアフィルター透過光のスペクトル特性を同時に測定できるようにしたことを特徴とする蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置。
【請求項２】
請求項１の白色光源を一個とし、前記白色光源の光路上に光路分割手段を設け、前記白色光源から出射した光が前記光路分割手段を経て、請求項１の測定部にセットした蛍光キューブに収納される励起フィルターとダイクロイックミラーにそれぞれ入射するようにした請求項１に記載の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置。
【請求項３】
測定対象となる、励起フィルターとダイクロイックミラーとバリアフィルターを収納した蛍光キューブをセットする測定部と、
前記測定部にセットした前記蛍光キューブを照射するための一個の白色光源と、
前記白色光源からの光を、前記測定部にセットした前記蛍光キューブに収納される前記励起フィルターに向かう光と前記ダイクロイックミラーに向かう光に分割する光路分割手段と、
スペクトル特性測定用の二個の分光器により構成し、
前記測定部にセットした前記蛍光キューブに対し、
前記一方の分光器を、前記白色光源から前記励起フィルターに向かい、前記励起フィルターを透過後前記ダイクロイックミラーで反射する光の光路上に配設するとともに、
前記他方の分光器を、前記白色光源から前記ダイクロイックミラーに向かい、前記ダイクロイックミラーを透過後前記バリアフィルターを透過する光の光路上に配設し、
励起フィルター透過後のダイクロイックミラー反射光のスペクトル特性と、ダイクロイックミラー透過後のバリアフィルター透過光のスペクトル特性を同時に測定できるようにしたことを特徴とする蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置。
【請求項４】
測定対象となる蛍光キューブは、所定箇所に透明部を設けた励起フィルターと、所定箇所に透明部と反射部を設けたダイクロイックミラーと、所定箇所に透明部を設けたバリアフィルターを、それぞれ所定位置に収納するとともに、
測定装置本体は、
測定対象となる前記蛍光キューブをセットする測定部と、
前記測定部にセットした前記蛍光キューブを照射するための一個の白色光源と、
前記ダイクロイックミラーの反射光と、前記ダイクロイックミラーの一部に設けた前記反射部の反射光を、それぞれ二回反射してその向きを１８０度偏向させるための偏向手段と、
スペクトル特性測定用の一個の分光器により構成し、
前記測定部にセットされた前記蛍光キューブに対し、
前記分光器を、前記白色光源を出射し、前記励起フィルターを透過後前記ダイクロイックミラーで反射し、ついで前記偏向手段で二回反射してその向きを１８０度変えた後、前記ダイクロイックミラーの前記透明部と前記バリアフィルターの前記透明部を通過する光の光路上であるとともに、
前記白色光源を出射し、前記励起フィルターの前記透明部を通過後前記ダイクロイックミラーの前記反射部で反射し、ついで前記偏向手段で二回反射してその向きを１８０度変えた後、前記ダイクロイックミラーと前記バリアフィルターを順次透過する光の光路上に配設し、
励起フィルター透過後のダイクロイックミラー反射光のスペクトル特性と、ダイクロイックミラー透過後のバリアフィルター透過光のスペクトル特性を同時に測定できるようにしたことを特徴とする蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置。
【請求項５】
蛍光顕微鏡において、
請求項１乃至４のいずれかに記載した蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置を備え、
ターレットに収納された蛍光キューブのうち、観察に使用する蛍光キューブのその時のセット箇所を、その蛍光キューブのスペクトル特性測定用の測定部とするとともに、
測定用の白色光源から分光器に至る光軸を、観察光学系の光軸とずらしたことを特徴とする蛍光キューブのスペクトル特性の測定機能を備えた蛍光顕微鏡。
【請求項６】
蛍光キューブを位置決めする位置決め部と、
位置決めされた前記蛍光キューブに対して光を照射して測光を行なう測光部を備えた測光ユニットであって、
前記蛍光キューブは、励起フィルターと、ダイクロイックミラーと、バリアフィルターを備え、
前記測光部は、前記励起フィルターを透過し、前記ダイクロイックミラーで反射された光を測光する第１の測光部と、
前記ダイクロイックミラー及び前記バリアフィルターを透過した光を測光する第２の測光部を備えたことを特徴とする測光ユニット。
【請求項７】
前記第１の測光部は第１の光源と第１の受光部を有し、
前記第２の測光部は第２の光源と第２の受光部を有し、
前記励起フィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記第１の光源が配置され、
前記ダイクロイックミラーを挟んで前記バリアフィルターの反対側に、前記第１の受光部と前記第２の光源が配置され、
前記バリアフィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記第２の受光部が配置され、
前記第１の受光部は、前記第１の光源から出射して前記ダイクロイックミラーで反射した光を受光する位置に配置され、
前記第２の受光部は、前記第２の光源から出射して前記ダイクロイックミラーを透過した光を受光する位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の測光ユニット。
【請求項８】
前記第１の測光部は光源と第１の受光部を有し、
前記第２の測光部は前記光源と複数の反射素子と第２の受光部を有し、
前記励起フィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記光源が配置され、
前記ダイクロイックミラーを挟んで前記バリアフィルターの反対側に、前記第１の受光部が配置され、
前記バリアフィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記第２の受光部が配置され、
前記光源と前記励起フィルターの間に半透過素子が配置され、
前記第１の受光部は、前記光源から出射して前記ダイクロイックミラーで反射した光を受光する位置に配置され、
前記第２の受光部は、前記半透過素子及び前記複数の反射素子で反射され、前記ダイクロイックミラーを透過した光を受光する位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の測光ユニット。
【請求項９】
励起フィルターと、ダイクロイックミラーと、バリアフィルターを備えた蛍光キューブであって、
前記励起フィルターと前記バリアフィルターは、各々の面の法線が交差するように配置され、
前記ダイクロイックミラーは、その面の法線が、前記励起フィルターと前記バリアフィルターの各々の面の法線と交差するように配置され、
前記励起フィルターは、第１の分光特性を有する領域と、第１の光透過領域を備え、
前記ダイクロイックミラーは、第２の分光特性を有する領域と、第２の光透過領域と光反射領域を備え、
前記バリアフィルターは、第３の分光特性を有する領域と、第３の光透過領域を備え、
前記第１ないし第３の分光特性を有する領域は、入射光のうち一部の波長の光を透過すると共に、残りの波長の光を反射する特性を有し、
前記第１ないし第３の光透過領域は、前記入射光をそのまま透過させる特性を有し、
前記光反射領域は、前記入射光をそのまま反射させる特性を有することを特徴とする蛍光キューブ。
【請求項１０】
請求項９に記載の蛍光キューブを位置決めする位置決め部と、位置決めされた前記蛍光キューブに対して光を照射して測光を行なう測光部を備えた測光ユニットであって、
前記測光部は、前記励起フィルターを透過し、前記ダイクロイックミラーで反射された光を測光する第１の測光部と、
前記ダイクロイックミラー及び前記バリアフィルターを透過した光を測光する第２の測光部を備えたことを特徴とする測光ユニット。
【請求項１１】
前記第１の測光部と前記第２の測光部は、共通の光源と受光部を有し、
前記励起フィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記光源が配置され、
前記バリアフィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記受光部が配置され、
前記ダイクロイックミラーを挟んで前記バリアフィルターの反対側に、反射ユニットが配置され、
該反射ユニットは２つの反射素子を有し、
２つの反射素子は、各々の反射面の法線が直交すると共に、反射面が互い向き合うように配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の測光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置、およびこの測定装置を備えた蛍光顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光顕微鏡では、蛍光物質を含んだ試料を観察する。このような試料を観察するために、蛍光顕微鏡は蛍光キューブを有している。この蛍光キューブは、励起フィルターと、バリアフィルターとダイクロイックミラーで構成されている。励起フィルター、バリアフィルター及びダイクロイックミラーの組み合わせは、蛍光物質（蛍光の波長）で異なる。そのため、従来から、各種蛍光物質に対応させた蛍光キューブが、標準品として多種類用意されている。
【０００３】
蛍光顕微鏡で蛍光観察を行なう際には、ターレットに収納された蛍光キューブのうちから、所望の蛍光キューブを観察光路中にセットする。ここで、通常は、励起フィルターとバリアフィルターとダイクロイックミラーは、適切に組み合わされている。よって、観察者は、基本的には蛍光キューブに収納されているフィルターのスペクトル特性等は考慮する必要はない。そして、通常は蛍光キューブ内の両フィルターやダイクロイックミラーを取り出す必要もない。
【０００４】
また、特許文献１に示すように、励起フィルター及びダイクロイックミラーを透過した光を、フィルター識別部で受光するようにしたものがある。特許文献１では、この受光箇所により、フィルターブロックの種類を識別することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００４−２５２０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、より正確な蛍光観察をしようとする場合は、観察者が目的にあわせて励起フィルターとバリアフィルターとダイクロイックミラーを、それぞれ適切に選択して組み合わせて使用することがある。この場合、標準品の蛍光キューブを改造して使用することが考えられる。すなわち、標準品の励起フィルター、バリアフィルター及びダイクロイックミラーのうち、少なくとも１つを別のものに代えることが考えられる。このような改造品が標準品と一緒にターレット上に存在し、改造品と標準品の区別が外観上困難な場合、観察者は使用する蛍光キューブのスペクトル特性を知ることができない。
【０００６】
また、特許文献１に示すものにあっては、フィルターブロックの種類を識別できる。ただし、実際には知ることができるのは、励起フィルターとダイクロイックミラーを透過した光の主な波長範囲だけである。すなわち、励起フィルターとダイクロイックミラーのスペクトル特性を知ることはできない。さらに、ダイクロイックミラーとバリアフィルターのスペクトル特性については全く知ることができない。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、励起フィルターとダイクロイックミラー、ダイクロイックミラーとバリアフィルターについて、そのスペクトル特性が同時に測定できる測定装置を提供することである。また、このような測定機能を備えた顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置は、測定対象となる、励起フィルターとダイクロイックミラーとバリアフィルターを収納した蛍光キューブをセットする測定部を設け、前記測定部にセットした前記蛍光キューブを照射するための白色光源を少なくとも一個設け、前記白色光源から出射した光が、前記測定部にセットした前記蛍光キューブに収納される前記励起フィルターと前記ダイクロイックミラーにそれぞれ入射するようにするとともに、スペクトル特性測定用の分光器を少なくとも一個設け、前記白色光源から出射して、前記励起フィルターに入射して透過し前記ダイクロイックミラーで反射する光の光路上と、前記ダイクロイックミラーに入射して透過し前記バリアフィルターを透過する光の光路上に配設し、それぞれの光が前記分光器に入射するようにし、励起フィルター透過後のダイクロイックミラー反射光のスペクトル特性と、ダイクロイックミラー透過後のバリアフィルター透過光のスペクトル特性を同時に測定できるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置は、上記の白色光源を一個とし、前記白色光源の光路上に光路分割手段を設け、前記白色光源から出射した光が前記光路分割手段を経て、上記の測定部にセットした蛍光キューブに収納される励起フィルターとダイクロイックミラーにそれぞれ入射するようにするのが好ましい。
【００１０】
また、本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置は、測定対象となる、励起フィルターとダイクロイックミラーとバリアフィルターを収納した蛍光キューブをセットする測定部と、前記測定部にセットした前記蛍光キューブを照射するための一個の白色光源と、前記白色光源からの光を、前記測定部にセットした前記蛍光キューブに収納される前記励起フィルターに向かう光と前記ダイクロイックミラーに向かう光の二系統に分割する光路分割手段と、スペクトル特性測定用の二個の分光器により構成し、前記測定部にセットした前記蛍光キューブに対し、前記一方の分光器を、前記白色光源から前記励起フィルターに向かい、前記励起フィルターを透過後前記ダイクロイックミラーで反射する光の光路上に配設するとともに、前記他方の分光器を、前記白色光源から前記ダイクロイックミラーに向かい、前記ダイクロイックミラーを透過後前記バリアフィルターを透過する光の光路上に配設するのが好ましい。
【００１１】
また、本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置は、測定対象となる蛍光キューブは、所定箇所に透明部を設けた励起フィルターと、所定箇所に透明部と反射部を設けたダイクロイックミラーと、所定箇所に透明部を設けたバリアフィルターを、それぞれ所定位置に収納するとともに、測定装置本体は、測定対象となる前記蛍光キューブをセットする測定部と、前記測定部にセットした前記蛍光キューブを照射するための一個の白色光源と、前記ダイクロイックミラーの反射光と、前記ダイクロイックミラーの一部に設けた前記反射部の反射光を、それぞれ二回反射してその向きを１８０度偏向させるための偏向手段と、スペクトル特性測定用の一個の分光器により構成し、前記測定部にセットされた前記蛍光キューブに対し、前記分光器を、前記白色光源を出射し、前記励起フィルターを透過後前記ダイクロイックミラーで反射し、ついで前記偏向手段で二回反射してその向きを１８０度変えた後、前記ダイクロイックミラーの前記透明部と前記バリアフィルターの前記透明部を通過する光の光路上であるとともに、前記白色光源を出射し、前記励起フィルターの前記透明部を通過後前記ダイクロイックミラーの前記反射部で反射し、ついで前記偏向手段で二回反射してその向きを１８０度変えた後、前記ダイクロイックミラーと前記バリアフィルターを順次透過する光の光路上に配設するのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の顕微鏡は、蛍光顕微鏡において、上記の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置を備え、ターレットに収納された蛍光キューブのうち、観察に使用する蛍光キューブのその時のセット箇所を、その蛍光キューブのスペクトル特性測定用の測定部とするとともに、測定用の白色光源から分光器に至る光軸を、観察光学系の光軸とずらしたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の測光ユニットは、蛍光キューブを位置決めする位置決め部と、位置決めされた前記蛍光キューブに対して光を照射して測光を行なう測光部を備えた測光ユニットであって、前記蛍光キューブは、励起フィルターと、ダイクロイックミラーと、バリアフィルターを備え、前記測光部は、前記励起フィルターを透過し、前記ダイクロイックミラーで反射された光を測光する第１の測光部と、前記ダイクロイックミラー及び前記バリアフィルターを透過した光を測光する第２の測光部を備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の測光ユニットは、前記第１の測光部は第１の光源と第１の受光部を有し、前記第２の測光部は第２の光源と第２の受光部を有し、前記励起フィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記第１の光源が配置され、前記ダイクロイックミラーを挟んで前記バリアフィルターの反対側に、前記第１の受光部と前記第２の光源が配置され、前記バリアフィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記第２の受光部が配置され、前記第１の受光部は、前記第１の光源から出射して前記ダイクロイックミラーで反射した光を受光する位置に配置され、前記第２の受光部は、前記第２の光源から出射して前記ダイクロイックミラーを透過した光を受光する位置に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の測光ユニットは、前記第１の測光部は光源と第１の受光部を有し、前記第２の測光部は前記光源と複数の反射素子と第２の受光部を有し、前記励起フィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記光源が配置され、前記ダイクロイックミラーを挟んで前記バリアフィルターの反対側に、前記第１の受光部が配置され、前記バリアフィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記第２の受光部が配置され、前記光源と前記励起フィルターの間に半透過素子が配置され、前記第１の受光部は、前記光源から出射して前記ダイクロイックミラーで反射した光を受光する位置に配置され、前記第２の受光部は、前記半透過素子及び前記複数の反射素子で反射され、前記ダイクロイックミラーを透過した光を受光する位置に配置されていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の蛍光キューブは、励起フィルターと、ダイクロイックミラーと、バリアフィルターを備えた蛍光キューブであって、前記励起フィルターと前記バリアフィルターは、各々の面の法線が交差するように配置され、前記ダイクロイックミラーは、その面の法線が、前記励起フィルターと前記バリアフィルターの各々の面の法線と交差するように配置され、前記励起フィルターは、第１の分光特性を有する領域と、第１の光透過領域を備え、前記ダイクロイックミラーは、第２の分光特性を有する領域と、第２の光透過領域と光反射領域を備え、前記バリアフィルターは、第３の分光特性を有する領域と、第３の光透過領域を備え、前記第１ないし第３の分光特性を有する領域は、入射光のうち一部の波長の光を透過すると共に、残りの波長の光を反射する特性を有し、前記第１ないし第３の光透過領域は、前記入射光をそのまま透過させる特性を有し、前記光反射領域は、前記入射光をそのまま反射させる特性を有することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の測光ユニットは、前記に記載の蛍光キューブを位置決めする位置決め部と、位置決めされた前記蛍光キューブに対して光を照射して測光を行なう測光部を備えた測光ユニットであって、前記測光部は、前記励起フィルターを透過し、前記ダイクロイックミラーで反射された光を測光する第１の測光部と、前記ダイクロイックミラー及び前記バリアフィルターを透過した光を測光する第２の測光部を備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の測光ユニットは、前記第１の測光部と前記第２の測光部は、共通の光源と受光部を有し、前記励起フィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記光源が配置され、前記バリアフィルターを挟んで前記ダイクロイックミラーの反対側に、前記受光部が配置され、前記ダイクロイックミラーを挟んで前記バリアフィルターの反対側に、反射ユニットが配置され、該反射ユニットは２つの反射素子を有し、２つの反射素子は、各々の反射面の法線が直交すると共に、反射面が互い向き合うように配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の測定装置によれば、蛍光キューブのスペクトル特性、すなわち励起フィルターとダイクロイックミラーのスペクトル特性と、ダイクロイックミラーとバリアフィルターのスペクトル特性を、同時に測定することができる。よって、外観上、蛍光キューブのスペクトル特性が分からなくても、目的とするスペクトル特性を有する蛍光キューブか否かの判断が容易にできる。
【実施例１】
【００２０】
蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置の実施の形態を、図１に示した実施例１によって説明する。
測定対象となる蛍光キューブ１には励起フィルター２とダイクロイックミラー３とバリアフィルター４が収納されている。蛍光キューブ１は従来からあるものをそのまま使用できる。そして、測定装置にはこの蛍光キューブ１をセットする測定部（図示せず）が設けてある。
蛍光キューブ１をセットする測定部は、蛍光キューブ１を載置又は固定できればどのような形式でもよい。また測定部として、後述するように蛍光顕微鏡のターレットに収納された蛍光キューブのうち、観察に使用する蛍光キューブのその時のセット箇所を、その蛍光キューブのスペクトル特性測定用の測定部として共用することもできる。
【００２１】
そして、測定部にセットした蛍光キューブ１を照射するために二個の白色光源５Ａ，５Ｂが配設してある。一方の白色光源５Ａは、白色光源５Ａから出射した光が、測定部にセットした蛍光キューブ１に収納される励起フィルター２に、図示するように直角に入射する位置に配設してある。他方の白色光源５Ｂは、白色光源５Ｂから出射した光が、測定部にセットしたダイクロイックミラー３に、図示するようにダイクロイックミラー３に対する垂線に対し４５度の角度でもって入射する位置に配設してある。
【００２２】
また、スペクトル測定用に二個の分光器６Ａ，６Ｂが配設してある。一方の分光器６Ａは、矢印で光路を示すように白色光源５Ａから出射して、励起フィルター２に入射して透過しダイクロイックミラー３で反射する光の光路上に配設してある。すなわち、励起光を受光することとなる位置に設けてある。他方の分光器６Ｂは、矢印で光路を示すように白色光源５Ｂから出射して、ダイクロイックミラー３に入射して透過しバリアフィルター４を透過する光の光路上に配設してある。すなわち蛍光を受光することとなる位置に設けてある。
【００２３】
次に、上記した本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置を使用した測定方法について説明する。
測定対象となる蛍光キューブ１を設定部にセットする。そして白色光源５Ａ，５Ｂを点灯する。すると、励起フィルター２透過後のダイクロイックミラー３の反射光のスペクトル特性が一方の分光器６Ａで測定できる。すなわち、励起光のスペクトル特性が測定できる。また、ダイクロイックミラー３透過後のバリアフィルター４の透過光のスペクトル特性が他方の分光器６Ｂで測定できる。すなわち、蛍光のスペクトル特性が測定できる。この結果により、励起光と蛍光のスペクトル特性が確認できる。スペクトル特性の具体的な確認方法としては、例えば画面に映し出して行うことができる。
【００２４】
なお、後述する実施例２で説明するような光路分割手段を設けると、一個の白色光源でもって励起光と蛍光のスペクトル特性を同時に測定可能である。また、後述する実施例２で説明するような偏向手段を設けると、一個の分光器でもって励起光と蛍光のスペクトル特性を同時に測定可能である。
【実施例２】
【００２５】
本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置の実施例２を、図２に基づいて説明する。
【００２６】
測定対象となる蛍光キューブ１には、励起フィルター２とダイクロイックミラー３とバリアフィルター４が収納してある。そして測定装置には、測定対象となる蛍光キューブ１をセットする測定部（図示せず）が設けてある。蛍光キューブは従来からあるものをそのまま使用できる。また、測定部にセットした蛍光キューブ１を照射するために一個の白色光源５が配設してある。そして白色光源５からの光を、測定部にセットした蛍光キューブ１に収納される励起フィルター２に向かう光と、ダイクロイックミラー３に向かう光に分割する光路分割手段７が設けてある。
【００２７】
光路分割手段７は、ハーフミラー（半透過素子）８と二枚の反射ミラー９により構成してある。白色光源５から出射しハーフミラー（半透過素子）８を透過した光は直進して励起フィルター２に向かうようになっている。ハーフミラー（半透過素子）８で反射された光は二枚の反射ミラー９により励起フィルター２を迂回し、ダイクロイックミラー３に向かうようになっている。なお、図示した光路分割手段７はその一例を示したものであり、例えば本実施例とは逆にハーフミラー８を透過した光がダイクロイックミラー３に向かうようにしてもよい。
【００２８】
また、スペクトル特性の測定用に二個の分光器６Ａ，６Ｂが配設してある。二個の分光器６Ａ，６Ｂは測定部にセットした蛍光キューブ１に対し次のように配置してある。一方の分光器６Ａは、矢印で光路を示すように白色光源５から出射し、光路分割手段７のハーフミラー８を透過して励起フィルター２に向かい、励起フィルター２を透過後ダイクロイックミラー３で反射する光の光路上に配設してある。他方の分光器６Ｂは、矢印で光路を示すように白色光源５から出射し、光路分割手段７のハーフミラー８で反射し、反射ミラー９で光軸を変えてダイクロイックミラー３に向かい、ダイクロイックミラー３を透過後バリアフィルター４を透過する光の光路上に配設してある。
【００２９】
次に、上記した本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置を使用した測定方法について説明する。
測定対象となる蛍光キューブ１を設定部にセットする。そして白色光源５を点灯する。すると、励起フィルター２透過後のダイクロイックミラー３の反射光のスペクトル特性が分光器６Ａで測定できる。すなわち、励起光のスペクトル特性が測定できる。また、ダイクロイックミラー３透過後のバリアフィルター４の透過光のスペクトル特性が分光器６Ｂで測定できる。すなわち、蛍光のスペクトル特性が測定できる。この結果により、励起光と蛍光のスペクトル特性が確認できる。
【実施例３】
【００３０】
蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置（以下、単に測定装置とする）の実施例３を、図３及び図４に基づいて説明する。
【００３１】
まず、本実施例の測定装置に適した蛍光キューブ５０について、説明する。蛍光キューブ５０は、励起フィルター２と、ダイクロイックミラー３と、バリアフィルター４を備えている。励起フィルター２とバリアフィルター４は、各々の面の法線が交差するように配置されている。より具体的には、各々の面の法線が直交するように、励起フィルター２とバリアフィルター４は配置されている。
【００３２】
また、ダイクロイックミラー３は、その面の法線が、励起フィルター２とバリアフィルター４の各々の面の法線と交差するように配置されている。より具体的には、その面の法線が、励起フィルター２とバリアフィルター４の各々の面の法線に対して４５度となるように、ダイクロイックミラー３は配置されている。
【００３３】
このような構成において、励起フィルター２は、第１の分光特性を有する領域２’と、第１の光透過領域１０2を備えている。また、ダイクロイックミラー３は、第２の分光特性を有する領域３’と、第２の光透過領域１０3と光反射領域１１を備えている。また、バリアフィルター４は、第３の分光特性を有する領域４’と、第３の光透過領域１０4を備えている。
【００３４】
ここで、第１〜第３の分光特性を有する領域は、入射光のうち一部の波長の光を透過すると共に、残りの波長の光を反射する特性を有している。これは、励起フィルター２、ダイクロイックミラー３及びバリアフィルター４が、本来有しているスペクトル特性である。
【００３５】
一方、第１〜第３の光透過領域１０2、１０3、１０4は、前記入射光をそのまま透過させる特性を有している。この第１〜第３の光透過領域１０2、１０3、１０4は透明な領域であれば良い。具体的には、第１〜第３の光透過領域は、透明な媒質で満たされていても、開口部であっても良い。また、光反射領域１１は、入射光をそのまま反射させる特性を有している。この光反射領域は、例えばミラー面である。
【００３６】
このように、測定対象となる蛍光キューブ５０は、励起フィルター２とダイクロイックミラー３とバリアフィルター３を有する。また、各光学素子は、透明部（光透過領域）１０を有する。励起フィルター２には、所定箇所に透明部（光透過領域）１０2が設けてある。ダイクロイックミラー３には所定箇所に透明部（光透過領域）１０3と反射部（光反射領域）１１が設けてある。バリアフィルター４には所定箇所に透明部（光透過領域）１０4が設けてある。
【００３７】
透明部１０は、後述する白色光源５からの光又はダイクロイックミラー３の反射光をそのまま通過するようになっている。また、ダイクロイックミラー３の反射部１１は、後述する白色光源５からの光を完全に反射するようになっている。そして、これらは、後述する光路確保の必要性から、蛍光キューブ５０の所定位置に収納する。透明部１０や反射部１１を所望位置に位置させるためである。
【００３８】
次に、前記蛍光キューブ５０をセットして測光を行なう測光ユニット（測定装置本体）について説明する。
測光ユニットは、位置決め部（不図示）と測光部６０を備えている。位置決め部は蛍光キューブ５０を位置決めする部分で、図示を省略している。一方、測光部６０は、位置決めされた蛍光キューブ５０に対して光を照射して測光を行なう部分である。
【００３９】
測光部６０は、励起フィルター２を透過し、ダイクロイックミラー３で反射された光を測光する第１の測光部と、ダイクロイックミラー３及びバリアフィルター４を透過した光を測光する第２の測光部を備えている。
【００４０】
第１の測光部と第２の測光部は、共通の光源５と受光部６を有している。光源５は、励起フィルター２を挟んでダイクロイックミラー３の反対側に配置されている。一方、受光部６は、バリアフィルター４を挟んでダイクロイックミラー３の反対側に配置されている。
【００４１】
そして、ダイクロイックミラー３を挟んでバリアフィルター４の反対側に、偏向手段となる反射ユニット１２が配置されている。反射ユニット１２は２つの反射素子１２1と１２2を有している。この２つの反射素子１２1と１２2は、各々の反射面の法線が直交すると共に、反射面が互い向き合うように配置されている。
【００４２】
上述のように、測光ユニットには、測定対象となる蛍光キューブ５０をセットするための位置決め部（測定部）が設けてある。また、位置決め部（測定部）にセットした蛍光キューブ５０を照射するために一個の光源５が配設してある。本実施例では、光源５は白色光源である。
【００４３】
そして、ダイクロイックミラー３の反射光と、ダイクロイックミラー３の一部に設けた反射部１１の反射光を偏向するための偏向手段（反射ユニット）１２が設けてある。偏向手段（反射ユニット）１２はそれぞれの反射光を二回反射してその向きを１８０度偏向させるために、二枚のミラー１２1、１２2（反射素子１２1、１２2）を９０度の角度で対向させるようにして構成してある。なお、偏向手段１２で変える光軸の方向は、図３に示す向きでも図４に示す向きでもどちらでもよい。
【００４４】
また、本実施例では、受光部として、スペクトル特性測定用に一個の分光器６が配設してある。
【００４５】
また、本実施例の測光ユニット（測定装置本体）は、第１の測光部と第２の測光部を有する。各々の測光部６０について説明する。
【００４６】
第１の測光部は、図３および図４の矢印Ａで示す光路を有する。この光路（第１の測光部）では、励起フィルター２とダイクロイックミラー３は、第１の分光特性を有する領域２’と第２の分光特性を有する領域３’が対向するように配置されている。よって、白色光源５を出射した光は、励起フィルター２を透過後ダイクロイックミラー３で反射される。この反射光は、励起フィルター２とダイクロイックミラー３のスペクトル特性の情報を含んだ光となる。
【００４７】
この反射光は、ついで偏向手段１２で二回反射してその向きを１８０度変えた後、ダイクロイックミラー３に再び入射する。ここで、図３ではミラー１２2は、ダイクロイックミラー３の第２の分光特性を有する領域３’と対向する位置に設けられている。一方、ミラー１２1は、ダイクロイックミラー３の透明部１０3と対向する位置に配置されている。また図４ではミラー１２1は、ダイクロイックミラー３の第２の分光特性を有する領域３’と対向する位置に設けられている。一方、ミラー１２2は、ダイクロイックミラー３の透明部１０3と対向する位置に配置されている。そのため、上記の反射光は、図３ではミラー１２2、ミラー１２1の順に、図４ではミラー１２1、ミラー１２2の順に反射されることで、ダイクロイックミラー３の透明部１０3を通過して、バリアフィルター４に入射する。
【００４８】
さらに、バリアフィルター４は、その透明部１０4がダイクロイックミラー３の透明部１０3は対向するように配置されている。よって、バリアフィルター４に入射した光は、バリアフィルター４の透明部１０4を通過する。透明部１０4を通過した光は、分光器６に入射する。
【００４９】
ここで、偏向手段１２に入射する光は、励起フィルター２とダイクロイックミラー３のスペクトル特性の情報を含んだ光である。そして、上記のように、偏向手段１２から分光器６に到る光路では、光はミラー面で反射されるか透明部を通過するのみである。すなわち、途中で光の波長に変化は生じない。よって、第１の測光部では、励起フィルター２とダイクロイックミラー３のスペクトル特性の情報を含んだ光が分光器６に到達することになる。
【００５０】
一方、第２の測光部は、図３および図４の矢印Ｂで示す光路を有する。この光路（第２の測光部）では、励起フィルター２とダイクロイックミラー３は、透明部１０2と反射部１１が対向するように配置されている。よって、白色光源５を出射した光は、励起フィルター２の透明部１０を通過後ダイクロイックミラー３の反射部１１で反射される。
【００５１】
この反射光は、ついで偏向手段１２で二回反射してその向きを１８０度変えた後、ダイクロイックミラー３に再び入射する。ここで、上記のように、白色光源５から偏向手段１２に到る光路では、光は透明部を通過するかミラー面で反射されるのみである。すなわち、途中で光の波長に変化は生じない。よって、偏向手段１２から射出された反射光は、白色光源５から射出された光と同じである。
【００５２】
ここで、ミラー１２2は、ダイクロイックミラー３の第２の分光特性を有する領域３’と対向する位置に設けられている。一方、ミラー１２1は、ダイクロイックミラー３の反射部１１と対向する位置に配置されている。そのため、上記の反射光は、ミラー１２1、ミラー１２2の順で経由することで、ダイクロイックミラー３の第２の分光特性を有する領域３’を透過して、バリアフィルター４に入射する。
【００５３】
さらに、バリアフィルター４とダイクロイックミラー３は、第２の分光特性を有する領域３’と第３の分光特性を有する領域４’が対向するように配置されている。よって、バリアフィルター４に入射した光は、バリアフィルター４の第３の分光特性を有する領域４’を通過する。第３の分光特性を有する領域４’を通過した光は、分光器６に入射する。
【００５４】
ここで、偏向手段１２から射出する光は、白色光源５から射出された光と同じである。そして、上記のように、偏向手段１２から分光器６に到る光路では、光は第２の分光特性を有する領域３’と第３の分光特性を有する領域４’を通過するのみである。よって、第２の測光部では、ダイクロイックミラー３とバリアフィルター４とのスペクトル特性の情報を含んだ光が分光器６に到達することになる。
【００５５】
次に、上記した本実施例の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置を使用した測定方法について説明する。
所定の位置に正しく励起フィルター２とダイクロイックミラー３とバリアフィルター４を収納した測定対象となる蛍光キューブ５０を測定装置本体の測定部にセットする。そして白色光源５を点灯する。すると、励起フィルター２透過後のダイクロイックミラー３の反射光のスペクトル特性が分光器６で測定できる。また、ダイクロイックミラー３透過後のバリアフィルター４の透過光のスペクトル特性も分光器６で測定できる。同一の分光器６に２種類の光が入ることになるが、これらはそのスペクトル特性が大きく異なっている。よって、それぞれの光に基づくスペクトルを明らかに区別することができる。その結果励起光と蛍光のスペクトル特性がそれぞれ確認できる。
【実施例４】
【００５６】
次に、本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定機能を備えた蛍光顕微鏡の実施例について説明する。本実施例では、蛍光顕微鏡は落射型の蛍光顕微鏡であるが、蛍光顕微鏡は倒立型の蛍光顕微鏡であっても良い。
【００５７】
落射型蛍光顕微鏡としては、通常用いられているものが使用できる。暗室で接眼レンズにより直接観察するものでも、顕微鏡本体のみを暗箱に設置し観察はデジタル処理された画像により観察するようにしたものでもよい。いずれにしても、蛍光キューブをセットして観察を行う落射型蛍光顕微鏡であれば、どのような形式のものでもよい。
【００５８】
そして、落射型顕微鏡に上記の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置又は測定システムを組み合わせる。すなわち、ターレットに収納された蛍光キューブのうち、観察に使用する蛍光キューブのその時のセット箇所を、その蛍光キューブのスペクトル特性測定用の測定部とする。そして、測定用の白色光源とスペクトル特性測定用の分光器を所望位置に配設するのである。
【００５９】
具体的には、顕微鏡観察用の蛍光キューブを収納するターレットの収納部と、スペクトル測定用の蛍光キューブの収納部を共用し、ターレットに収納された蛍光キューブのうち、顕微鏡観察時の使用蛍光キューブのセット箇所を、その蛍光キューブのスペクトル特性測定用の測定部とする。
そして、スペクトル特性測定用の白色光源を、観察光学系とは光軸をずらした位置に配設し、白色光源から分光器に至る光軸を、観察光学系の光軸とずらすようにする。
これにより、観察用光源と測定用光源を切り替えることにより、蛍光チューブを移動せずに、蛍光チューブのスペクトル特性の測定と、顕微鏡による通常の観察を簡単に切り替えることが可能となる。また、場合によっては両光源を同時に点灯して蛍光チューブのスペクトル特性の測定と、顕微鏡による観察を同時に行うことも可能である。
【００６０】
本実施例のように落射型蛍光顕微鏡に本発明の測定装置を組み込んでおくと、顕微鏡による観察時にその場で蛍光キューブのスペクトル特性を確認できる。スペクトル特性の確認は例えば画面に映し出すことにより行える。落射型蛍光顕微鏡本体は暗箱に設置しても、観察者は全ての作業を明るいところで行える。また、観察時にスペクトル特性の確認を同時に行えるので、装置全体の完全自動化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置の基本構成を示す説明図である。
【図２】本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置の他の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置の他の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の蛍光キューブのスペクトル特性の測定装置の他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１                  蛍光キューブ
２                  励起フィルター
３                  ダイクロイックミラー
４                  バリアフィルター
５，５Ａ，５Ｂ      白色光源
６，６Ａ，６Ｂ      分光器
７                  光路分割手段
８                  ハーフミラー（半透過素子）
９                  反射ミラー
１０                  透明部
１０2、１０3、１０4   光透過領域
１１                  反射部（光反射領域）
１２                  偏向手段（反射ユニット）
１２1、１２2          ミラー（反射素子）
５０                  蛍光キューブ
６０                  測光部
【図１】
2009014581.tif 000003
【図２】
2009014581.tif 000004
【図３】
2009014581.tif 000005
【図４】
2009014581.tif 000006