JP3142932B2 - 落射蛍光顕微鏡 - Google Patents
落射蛍光顕微鏡Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/007—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医学，生物学等の分野
において生物組織や細胞等を観察するときに利用される
落射蛍光顕微鏡に係り、特に標本の励起波長を調整する
落射蛍光顕微鏡に関する。
において生物組織や細胞等を観察するときに利用される
落射蛍光顕微鏡に係り、特に標本の励起波長を調整する
落射蛍光顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、落射蛍光顕微鏡は、医学及び生
物学を初め、その他の分野において生物組織や細胞上で
蛍光標識を施した蛋白や遺伝子等を検出する目的で広く
使用されている。
物学を初め、その他の分野において生物組織や細胞上で
蛍光標識を施した蛋白や遺伝子等を検出する目的で広く
使用されている。
【０００３】特に、近年では各種の蛍光色素の開発によ
り各種の物質を蛍光標識とする多重染色により、特定物
質どうしの位置相互関係を調べたり、特定物質の細胞内
における局在を調べたりするために使用されている。
り各種の物質を蛍光標識とする多重染色により、特定物
質どうしの位置相互関係を調べたり、特定物質の細胞内
における局在を調べたりするために使用されている。
【０００４】ところで、かかる落射蛍光顕微鏡を用いて
種々の蛍光染色された標本を観察する場合、励起フィル
タ、ダイクロイックミラー、吸収フィルタを１組とする
蛍光フィルタセットを、それぞれの特定の蛍光色素毎に
予め用意しておき、蛍光フィルタセットを切換えながら
励起及び吸収波長領域を最適な組み合わせにして特定の
蛍光色素を観察していた。
種々の蛍光染色された標本を観察する場合、励起フィル
タ、ダイクロイックミラー、吸収フィルタを１組とする
蛍光フィルタセットを、それぞれの特定の蛍光色素毎に
予め用意しておき、蛍光フィルタセットを切換えながら
励起及び吸収波長領域を最適な組み合わせにして特定の
蛍光色素を観察していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この様に従来の落射蛍
光顕微鏡では、各蛍光フィルタセット毎に励起及び吸収
波長領域が固定されているため、蛍光染色された種々の
標本に対してそれぞれ最適な励起及び吸収波長領域で観
察するためには、膨大な数の蛍光フィルタセットが必要
となり、部品点数が増大してコストアップになるといっ
た問題がある。
光顕微鏡では、各蛍光フィルタセット毎に励起及び吸収
波長領域が固定されているため、蛍光染色された種々の
標本に対してそれぞれ最適な励起及び吸収波長領域で観
察するためには、膨大な数の蛍光フィルタセットが必要
となり、部品点数が増大してコストアップになるといっ
た問題がある。
【０００６】また、蛍光フィルタセットを構成する励起
フィルタ，吸収フィルタ，ダイクロイックミラーに製造
誤差があったり、或いは蛍光染色された標本の状態が設
計された波長条件に一致しない場合には、その様な変化
に対応して柔軟に蛍光フィルタの設定条件を調整するこ
とができなかったので、蛍光顕微鏡本来の性能を十分に
発揮できず、観察像が劣化するといった問題があった。
フィルタ，吸収フィルタ，ダイクロイックミラーに製造
誤差があったり、或いは蛍光染色された標本の状態が設
計された波長条件に一致しない場合には、その様な変化
に対応して柔軟に蛍光フィルタの設定条件を調整するこ
とができなかったので、蛍光顕微鏡本来の性能を十分に
発揮できず、観察像が劣化するといった問題があった。
【０００７】また、励起波長領域と蛍光波長領域とが非
常に接近している蛍光色素においては、励起フィルタと
吸収フィルタの分光透過率特性のカットオフ波長をどこ
に設定するかにより、観察される蛍光像の見え方が大き
く異なる。そこで、従来は特定の蛍光色素に対して励起
フィルタと吸収フィルタの組み合わせを選択してから観
察しなければならず、操作が煩雑であった。
常に接近している蛍光色素においては、励起フィルタと
吸収フィルタの分光透過率特性のカットオフ波長をどこ
に設定するかにより、観察される蛍光像の見え方が大き
く異なる。そこで、従来は特定の蛍光色素に対して励起
フィルタと吸収フィルタの組み合わせを選択してから観
察しなければならず、操作が煩雑であった。
【０００８】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、蛍光フィルタセットの分光透過率特性を、励
起フィルタ，吸収フィルタを交換すること無く標本の蛍
光色素に応じた最適な条件に調節でき、１組の蛍光フィ
ルタセットで複数の蛍光染色された標本を観察でき、さ
らに蛍光フィルタセットの製造誤差や標本の状態に影響
されること無く常に最適な条件で標本を観察できる落射
蛍光顕微鏡を提供することを目的とする。
たもので、蛍光フィルタセットの分光透過率特性を、励
起フィルタ，吸収フィルタを交換すること無く標本の蛍
光色素に応じた最適な条件に調節でき、１組の蛍光フィ
ルタセットで複数の蛍光染色された標本を観察でき、さ
らに蛍光フィルタセットの製造誤差や標本の状態に影響
されること無く常に最適な条件で標本を観察できる落射
蛍光顕微鏡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】本発明は上記目的を達成
するために、落射照明用光源から出射された光束を、蛍
光染色された標本の励起波長領域に高い透過率を有する
励起フィルタを透過させて励起光とし、この励起光を観
察光軸上に配置されたダイクロイックミラーで反射させ
て前記標本上に投射し、かつ前記標本から発する蛍光を
前記ダイクロイックミラーを透過させると共に前記標本
の蛍光波長領域に高い透過率を有する吸収フィルタを透
過させることにより前記標本の蛍光像を観察する落射蛍
光顕微鏡において、前記励起フィルタ及び前記吸収フィ
ルタを、誘電体多層膜からなる干渉フィルタでそれぞれ
構成し、該励起フィルタ及び吸収フィルタを光軸と直交
する軸に対してそれぞれ回動自在に支持し、前記励起フ
ィルタと前記吸収フィルタとの回動を連動機構によって
連動させるものとした。
するために、落射照明用光源から出射された光束を、蛍
光染色された標本の励起波長領域に高い透過率を有する
励起フィルタを透過させて励起光とし、この励起光を観
察光軸上に配置されたダイクロイックミラーで反射させ
て前記標本上に投射し、かつ前記標本から発する蛍光を
前記ダイクロイックミラーを透過させると共に前記標本
の蛍光波長領域に高い透過率を有する吸収フィルタを透
過させることにより前記標本の蛍光像を観察する落射蛍
光顕微鏡において、前記励起フィルタ及び前記吸収フィ
ルタを、誘電体多層膜からなる干渉フィルタでそれぞれ
構成し、該励起フィルタ及び吸収フィルタを光軸と直交
する軸に対してそれぞれ回動自在に支持し、前記励起フ
ィルタと前記吸収フィルタとの回動を連動機構によって
連動させるものとした。
【００１０】
【作用】本発明によれば、以上の手段を講じたことによ
り、励起フィルタと吸収フィルタとが連動機構を介して
連動し、光軸に対してそれぞれ所定量傾くことができ
る。励起フィルタ及び吸収フィルタを、例えば光軸と垂
直な状態から傾けると、両フィルタに対する光の入射角
が徐々に大きくなる。入射角が大きくなると、最大透過
率領域が徐々に短波長側へシフトしていく。
り、励起フィルタと吸収フィルタとが連動機構を介して
連動し、光軸に対してそれぞれ所定量傾くことができ
る。励起フィルタ及び吸収フィルタを、例えば光軸と垂
直な状態から傾けると、両フィルタに対する光の入射角
が徐々に大きくなる。入射角が大きくなると、最大透過
率領域が徐々に短波長側へシフトしていく。
【００１１】従って、励起フィルタ及び吸収フィルタの
最大透過率波長を適当な波長に設定しておき、標本の蛍
光色素に応じて励起フィルタ及び吸収フィルタを回動さ
せることにより、蛍光フィルタセットを交換すること無
く最適な励起，吸収波長領域に調節できるものとなる。
最大透過率波長を適当な波長に設定しておき、標本の蛍
光色素に応じて励起フィルタ及び吸収フィルタを回動さ
せることにより、蛍光フィルタセットを交換すること無
く最適な励起，吸収波長領域に調節できるものとなる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１には本発明の第一実施例に係る落射蛍光
顕微鏡の光学系の構成が示されており、同光学系に備え
られた蛍光フィルタセットが図２に示されている。
説明する。図１には本発明の第一実施例に係る落射蛍光
顕微鏡の光学系の構成が示されており、同光学系に備え
られた蛍光フィルタセットが図２に示されている。
【００１３】本実施例の落射蛍光顕微鏡は、例えば水銀
ランプからなる落射照明用光源１１から出射された光束
をコレクターレンズ１２で集光し、開口絞り１３，視野
絞り１４，コレクターレンズ１５を介して、図３に実線
Ｅで示す分光透過率特性を有する励起フィルタ１６に入
射する。この励起フィルタ１６を透過した光束は、所定
の励起波長を有する励起光となり、観察光軸上に配置さ
れ図３に破線ＤＭで示す分光透過率特性を有するダイク
ロイックミラー１７に入射して標本Ｓ側に反射される。
観察光軸上に入射した励起光は、対物レンズ１８を通っ
て標本Ｓ上に投射される。なお、標本Ｓは上下動可能な
ステージ１９に載置されている。
ランプからなる落射照明用光源１１から出射された光束
をコレクターレンズ１２で集光し、開口絞り１３，視野
絞り１４，コレクターレンズ１５を介して、図３に実線
Ｅで示す分光透過率特性を有する励起フィルタ１６に入
射する。この励起フィルタ１６を透過した光束は、所定
の励起波長を有する励起光となり、観察光軸上に配置さ
れ図３に破線ＤＭで示す分光透過率特性を有するダイク
ロイックミラー１７に入射して標本Ｓ側に反射される。
観察光軸上に入射した励起光は、対物レンズ１８を通っ
て標本Ｓ上に投射される。なお、標本Ｓは上下動可能な
ステージ１９に載置されている。
【００１４】上記励起光によって照明された標本Ｓは、
励起波長よりも長波長側で蛍光を発する。このような波
長特性を持った標本Ｓからの蛍光は、対物レンズ１８に
入射し、さらにダイクロイックミラー１７を透過して、
図３に一点鎖線Ｂで示す分光透過率特性を有する吸収フ
ィルタ２０に入射する。
励起波長よりも長波長側で蛍光を発する。このような波
長特性を持った標本Ｓからの蛍光は、対物レンズ１８に
入射し、さらにダイクロイックミラー１７を透過して、
図３に一点鎖線Ｂで示す分光透過率特性を有する吸収フ
ィルタ２０に入射する。
【００１５】すなわち、吸収フィルタ２０の分光透過率
特性を、標本Ｓが発する蛍光の波長特性に応じて設定し
ておくことにより、蛍光のみが吸収フィルタ２０を透過
するものとなる。励起フィルタ１６、ダイクロイックミ
ラー１７、吸収フィルタ２０から蛍光フィルタセット２
１を構成している。
特性を、標本Ｓが発する蛍光の波長特性に応じて設定し
ておくことにより、蛍光のみが吸収フィルタ２０を透過
するものとなる。励起フィルタ１６、ダイクロイックミ
ラー１７、吸収フィルタ２０から蛍光フィルタセット２
１を構成している。
【００１６】吸収フィルタ２０を透過した標本Ｓの蛍光
は、観察光軸上に配置されたプリズム２２に入射し、接
眼レンズ２３が配置された観察光学系と撮影レンズ２４
が配置された撮影光学系とに光路が分岐される。
は、観察光軸上に配置されたプリズム２２に入射し、接
眼レンズ２３が配置された観察光学系と撮影レンズ２４
が配置された撮影光学系とに光路が分岐される。
【００１７】前記蛍光フィルタセット２１は、図２に示
すように、中心部に円柱状の貫通口を有すると共に一側
面に上記貫通口に連通する開口部を有する蛍光キューブ
３０を備え、この蛍光キューブ３０の開口部に励起フィ
ルタ１６が配置され、貫通口の一端に吸収フィルタ２０
が配置され、さらに貫通口内であって開口部に対向する
位置にダイクロイックミラー１７が４５度の角度で配置
されている。また蛍光キューブ３０の他側面には顕微鏡
本体に着脱自在に取付けるための取付部３１が形成され
ている。
すように、中心部に円柱状の貫通口を有すると共に一側
面に上記貫通口に連通する開口部を有する蛍光キューブ
３０を備え、この蛍光キューブ３０の開口部に励起フィ
ルタ１６が配置され、貫通口の一端に吸収フィルタ２０
が配置され、さらに貫通口内であって開口部に対向する
位置にダイクロイックミラー１７が４５度の角度で配置
されている。また蛍光キューブ３０の他側面には顕微鏡
本体に着脱自在に取付けるための取付部３１が形成され
ている。
【００１８】励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０
は、誘電体多層膜よりなる干渉フィルタで構成されてい
る。そして励起フィルタ１６は、光軸と垂直な回転軸３
２に支持され、この回転軸３２が蛍光キューブ３０に軸
受けされている。これにより、励起フィルタ１６が光軸
と垂直な軸に対して回動可能になっている。回転軸３２
の一端には蛍光キューブ３０に回動可能に支持された歯
車３３が取付けられている。
は、誘電体多層膜よりなる干渉フィルタで構成されてい
る。そして励起フィルタ１６は、光軸と垂直な回転軸３
２に支持され、この回転軸３２が蛍光キューブ３０に軸
受けされている。これにより、励起フィルタ１６が光軸
と垂直な軸に対して回動可能になっている。回転軸３２
の一端には蛍光キューブ３０に回動可能に支持された歯
車３３が取付けられている。
【００１９】また吸収フィルタ２０は、光軸と垂直で蛍
光キューブ３０に軸受けされた回転軸３４に支持されて
いる。これにより、吸収フィルタ２０も光軸と垂直な軸
に対して回動可能になっている。また回転軸３４の一端
には、蛍光キューブ３０に回転可能に軸受けされた歯車
３５が取り付けられている。
光キューブ３０に軸受けされた回転軸３４に支持されて
いる。これにより、吸収フィルタ２０も光軸と垂直な軸
に対して回動可能になっている。また回転軸３４の一端
には、蛍光キューブ３０に回転可能に軸受けされた歯車
３５が取り付けられている。
【００２０】そして励起フィルタ１６の歯車３３と吸収
フィルタ２０の歯車３５とが、蛍光キューブ３０に回転
可能に軸受けされた歯車３６を介して連結され連動機構
を構成している。
フィルタ２０の歯車３５とが、蛍光キューブ３０に回転
可能に軸受けされた歯車３６を介して連結され連動機構
を構成している。
【００２１】従って、励起フィルタ１６と吸収フィルタ
２０は、光軸となす角度（光束の入射角）が連動して変
化することになる。なお、歯車３３，３５，３６の歯車
減速比は、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を光
軸に対して傾けることによるカットオフ波長のシフト量
が同じになるように設定されている。ここで、励起フィ
ルタ１６と吸収フィルタ２０への入射角の変化と最大透
過率領域との関係について説明する。
２０は、光軸となす角度（光束の入射角）が連動して変
化することになる。なお、歯車３３，３５，３６の歯車
減速比は、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を光
軸に対して傾けることによるカットオフ波長のシフト量
が同じになるように設定されている。ここで、励起フィ
ルタ１６と吸収フィルタ２０への入射角の変化と最大透
過率領域との関係について説明する。
【００２２】一般に、干渉フィルタの干渉条件は、最大
透過率波長をλ、誘電体の光学的な厚さ（誘電体の境界
で生じる位相差も光路長に換算して含ませる）をｔ、境
界による屈折角をφとしたとき、次の関係式で表すこと
ができる。 ２ｔ・ｃｏｓφ＝ｍλ
透過率波長をλ、誘電体の光学的な厚さ（誘電体の境界
で生じる位相差も光路長に換算して含ませる）をｔ、境
界による屈折角をφとしたとき、次の関係式で表すこと
ができる。 ２ｔ・ｃｏｓφ＝ｍλ
【００２３】ここで次数ｍを一定とし、かつ干渉条件を
一定としたとき、波長λはｃｏｓφに比例する。このφ
は屈折角であるが、スネルの法則により入射角と共役な
ので同等と考えられる。これは、入射角を大きくしてい
けば、ｃｏｓφが減少していき、同時に波長λも減少し
ていき、よって最大透過率領域が徐々に短波長側へシフ
トしていくことを意味している。
一定としたとき、波長λはｃｏｓφに比例する。このφ
は屈折角であるが、スネルの法則により入射角と共役な
ので同等と考えられる。これは、入射角を大きくしてい
けば、ｃｏｓφが減少していき、同時に波長λも減少し
ていき、よって最大透過率領域が徐々に短波長側へシフ
トしていくことを意味している。
【００２４】このため、励起フィルタ１６及び吸収フィ
ルタ２０の入射面を、光軸と垂直な状態から徐々に傾け
ていくと、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０の分
光透過率特性Ｅ，Ｂは、図４に示すように、Ｅ，Ｂから
Ｅ′，Ｂ′に、それぞれΔλだけ短波長側へシフトす
る。
ルタ２０の入射面を、光軸と垂直な状態から徐々に傾け
ていくと、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０の分
光透過率特性Ｅ，Ｂは、図４に示すように、Ｅ，Ｂから
Ｅ′，Ｂ′に、それぞれΔλだけ短波長側へシフトす
る。
【００２５】以上のように構成された本実施例では、歯
車３３，３５，３６のいずれか一つを回転させることに
より、歯車３６を介して残りの２つの歯車も連動して回
転し、歯車３３，３５に一体になっている励起フィルタ
１６及び吸収フィルタ２０が回転軸３２及び３４を中心
にそれぞれ回動する。
車３３，３５，３６のいずれか一つを回転させることに
より、歯車３６を介して残りの２つの歯車も連動して回
転し、歯車３３，３５に一体になっている励起フィルタ
１６及び吸収フィルタ２０が回転軸３２及び３４を中心
にそれぞれ回動する。
【００２６】この結果、励起フィルタ１６及び吸収フィ
ルタ２０に入射する各光束の入射角が変化し、上記した
如く励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０の分光透過
率特性Ｅ，Ｂがシフトする。
ルタ２０に入射する各光束の入射角が変化し、上記した
如く励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０の分光透過
率特性Ｅ，Ｂがシフトする。
【００２７】従って、蛍光フィルタセットを構成する励
起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０，ダイクロイック
ミラー１７に製造誤差があったり、或いは標本Ｓの状態
により最適な励起状態に変化がある場合には、上述した
ように励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を回動さ
せて、それぞれの分光透過率特性Ｅ，Ｂを最適な状態に
調節することにより、蛍光フィルタセットを交換するこ
と無く常に最適な励起状態で標本Ｓの蛍光像を観察する
ことができる。よって、励起フィルタ１６及び吸収フィ
ルタ２０の分光透過率特性と蛍光色素との不整合による
蛍光像の劣化を確実に防止でき観察能力を上げることが
できる。
起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０，ダイクロイック
ミラー１７に製造誤差があったり、或いは標本Ｓの状態
により最適な励起状態に変化がある場合には、上述した
ように励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を回動さ
せて、それぞれの分光透過率特性Ｅ，Ｂを最適な状態に
調節することにより、蛍光フィルタセットを交換するこ
と無く常に最適な励起状態で標本Ｓの蛍光像を観察する
ことができる。よって、励起フィルタ１６及び吸収フィ
ルタ２０の分光透過率特性と蛍光色素との不整合による
蛍光像の劣化を確実に防止でき観察能力を上げることが
できる。
【００２８】また、１つの蛍光フィルタセット２１で励
起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０の分光透過率特性
を連続的に変えられるので、励起切換操作が不要となり
操作性を改善することができる。しかも、分光透過率特
性を連続的に変えられるので、１つの蛍光フィルタセッ
ト２１でより多くの標本に対して最適な励起条件に調節
でき、その結果、部品点数の削減とコストダウンを図る
ことができる。以下、図５〜図９を参照して、蛍光フィ
ルタセットに関連する構成の種々の変形例について説明
する。
起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０の分光透過率特性
を連続的に変えられるので、励起切換操作が不要となり
操作性を改善することができる。しかも、分光透過率特
性を連続的に変えられるので、１つの蛍光フィルタセッ
ト２１でより多くの標本に対して最適な励起条件に調節
でき、その結果、部品点数の削減とコストダウンを図る
ことができる。以下、図５〜図９を参照して、蛍光フィ
ルタセットに関連する構成の種々の変形例について説明
する。
【００２９】図５に示す第１の変形例は、種類の異なる
４種類の蛍光フィルタセット４１〜４４を、観察光軸と
平行な回転軸Ｏを有するターレット（不図示）に保持さ
せて、任意の蛍光フィルタセットを観察光路に挿脱可能
にしたものである。図６には、蛍光フィルタセット４１
が観察光路上に配置された状態での断面が示されてい
る。
４種類の蛍光フィルタセット４１〜４４を、観察光軸と
平行な回転軸Ｏを有するターレット（不図示）に保持さ
せて、任意の蛍光フィルタセットを観察光路に挿脱可能
にしたものである。図６には、蛍光フィルタセット４１
が観察光路上に配置された状態での断面が示されてい
る。
【００３０】各蛍光フィルタセット４１〜４４は、それ
ぞれの分光透過率特性が異なり、個々の構造は前記一実
施例で説明した蛍光フィルタセット２１とほぼ同じにな
っている。すなわち、蛍光キューブ３０の光源側の開口
部に励起フィルタ１６が回転軸３２を中心に同回転軸と
共に回動自在に配置され、蛍光キューブ３０の貫通口の
プリズム側の開口に吸収フィルタ２０が回転軸３４を中
心に同回転軸と共に回動自在に配置されている。そして
蛍光キューブ３０の側面から出た回転軸３２および回転
軸３４の各一端に、歯車３３，３５がそれぞれ同心状に
固定され、さらに歯車３３，３５とを歯車３６で連結さ
せている。
ぞれの分光透過率特性が異なり、個々の構造は前記一実
施例で説明した蛍光フィルタセット２１とほぼ同じにな
っている。すなわち、蛍光キューブ３０の光源側の開口
部に励起フィルタ１６が回転軸３２を中心に同回転軸と
共に回動自在に配置され、蛍光キューブ３０の貫通口の
プリズム側の開口に吸収フィルタ２０が回転軸３４を中
心に同回転軸と共に回動自在に配置されている。そして
蛍光キューブ３０の側面から出た回転軸３２および回転
軸３４の各一端に、歯車３３，３５がそれぞれ同心状に
固定され、さらに歯車３３，３５とを歯車３６で連結さ
せている。
【００３１】この様に構成された変形例によれば、個々
の蛍光フィルタセット４１〜４４で励起フィルタ１６及
び吸収フィルタ２０の分光透過率特性を連続的に変えら
れると共に、蛍光色素の発光波長が大きく異なるような
場合には、ターレットを回転させて適当な分光透過率特
性を持つ蛍光フィルタセットを光路上に配置させ最適な
励起条件を得ることができる。
の蛍光フィルタセット４１〜４４で励起フィルタ１６及
び吸収フィルタ２０の分光透過率特性を連続的に変えら
れると共に、蛍光色素の発光波長が大きく異なるような
場合には、ターレットを回転させて適当な分光透過率特
性を持つ蛍光フィルタセットを光路上に配置させ最適な
励起条件を得ることができる。
【００３２】図７及び図８に示す第２の変形例は、種類
の異なる３種類の蛍光フィルタセット５１〜５３を、観
察光路に挿脱可能にすると共に、各蛍光フィルタセット
の励起フィルタ１と吸収フィルタをベルト伝達により連
動させるように構成したものである。本変形例は、蛍光
フィルタセットを配置すべき位置から所定距離離れたと
ころに、ガイド部材５４が固定されていて、このガイド
部材５４の観察光軸と対向する面に観察光軸と直交する
方向にガイド溝が形成されている。このガイド部材５４
には、スライダー５５が直線案内部５５ａを上記ガイド
溝に摺動自在に嵌合させて取付けられている。このスラ
イダー５５の他方の面には、上記３種類の蛍光フィルタ
セット５１〜５３が等間隔で取付け固定される。
の異なる３種類の蛍光フィルタセット５１〜５３を、観
察光路に挿脱可能にすると共に、各蛍光フィルタセット
の励起フィルタ１と吸収フィルタをベルト伝達により連
動させるように構成したものである。本変形例は、蛍光
フィルタセットを配置すべき位置から所定距離離れたと
ころに、ガイド部材５４が固定されていて、このガイド
部材５４の観察光軸と対向する面に観察光軸と直交する
方向にガイド溝が形成されている。このガイド部材５４
には、スライダー５５が直線案内部５５ａを上記ガイド
溝に摺動自在に嵌合させて取付けられている。このスラ
イダー５５の他方の面には、上記３種類の蛍光フィルタ
セット５１〜５３が等間隔で取付け固定される。
【００３３】蛍光フィルタセット５１〜５３は、それぞ
れの分光透過率特性が異なるだけで個々の構造は同じで
あるので、蛍光フィルタセット５１を例にその構造を説
明する。蛍光キューブ５６は、前記第１実施例で説明し
たものと同様の形状をなしていて、その光源側の開口部
に励起フィルタ１６が回転軸５７と一体となって同回転
軸５７を中心に回動するように支持されている。そして
この回転軸５７にプーリ５８が取付けられている。
れの分光透過率特性が異なるだけで個々の構造は同じで
あるので、蛍光フィルタセット５１を例にその構造を説
明する。蛍光キューブ５６は、前記第１実施例で説明し
たものと同様の形状をなしていて、その光源側の開口部
に励起フィルタ１６が回転軸５７と一体となって同回転
軸５７を中心に回動するように支持されている。そして
この回転軸５７にプーリ５８が取付けられている。
【００３４】また、蛍光キューブ５６の貫通口のプリズ
ム側の開口に吸収フィルタ２０が回転軸５９と一体とな
って同回転軸５９を中心に回動するように支持されてい
て、その回転軸５９にプーリ６０が取付けられている。
そしてその２つのプーリ５８，６０間にベルト６１が掛
けられている。
ム側の開口に吸収フィルタ２０が回転軸５９と一体とな
って同回転軸５９を中心に回動するように支持されてい
て、その回転軸５９にプーリ６０が取付けられている。
そしてその２つのプーリ５８，６０間にベルト６１が掛
けられている。
【００３５】ここで、プーリ５８，６０の直径比は、励
起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を光軸に対して傾
けることによるカットオフ波長のシフト量が同じになる
ように設定されている。
起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を光軸に対して傾
けることによるカットオフ波長のシフト量が同じになる
ように設定されている。
【００３６】この様に構成された変形例では、ガイド部
材５４に沿ってスライダー５５を観察光軸と直交する方
向に移動させることにより、所望の蛍光フィルタセット
（５１，５２，５３）が観察光路上に配置される。
材５４に沿ってスライダー５５を観察光軸と直交する方
向に移動させることにより、所望の蛍光フィルタセット
（５１，５２，５３）が観察光路上に配置される。
【００３７】そして、励起フィルタ１６及び吸収フィル
タ２０の分光透過率特性を調整する必要がある場合に
は、ベルト６１を不図示の駆動機構によって駆動する。
これにより、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０が
連動して回動し、各々の分光透過率特性が所定の方向へ
シフトして最適な条件を設定できる。図９に示す第３の
変形例は、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を、
電気的に駆動することにより連動して傾けるものであ
る。
タ２０の分光透過率特性を調整する必要がある場合に
は、ベルト６１を不図示の駆動機構によって駆動する。
これにより、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０が
連動して回動し、各々の分光透過率特性が所定の方向へ
シフトして最適な条件を設定できる。図９に示す第３の
変形例は、励起フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を、
電気的に駆動することにより連動して傾けるものであ
る。
【００３８】本変形例では、蛍光フィルタセットの励起
フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を、それぞれ独立に
回転駆動するステップモータ６２ａ及び６２ｂを蛍光キ
ューブ６０に設けている。
フィルタ１６及び吸収フィルタ２０を、それぞれ独立に
回転駆動するステップモータ６２ａ及び６２ｂを蛍光キ
ューブ６０に設けている。
【００３９】そして、メモリ６３に励起フィルタ１６と
吸収フィルタ２０のカットオフ波長のシフト量が同じに
なるそれぞれの回転角を格納する。またエンコーダ６４
から励起波長シフト信号をＣＰＵ６５に入力すると、そ
の励起波長シフト信号が示すシフト量に応じて、連動回
路６６が励起フィルタ１６と吸収フィルタ２０のカット
オフ波長のシフト量が同じになるそれぞれの駆動量を演
算するように構成されている。
吸収フィルタ２０のカットオフ波長のシフト量が同じに
なるそれぞれの回転角を格納する。またエンコーダ６４
から励起波長シフト信号をＣＰＵ６５に入力すると、そ
の励起波長シフト信号が示すシフト量に応じて、連動回
路６６が励起フィルタ１６と吸収フィルタ２０のカット
オフ波長のシフト量が同じになるそれぞれの駆動量を演
算するように構成されている。
【００４０】連動回路６６による演算結果を、ドライバ
６７，６８に出力してステップモータ６２ａ，６２ｂを
駆動することにより、励起フィルタ１６と吸収フィルタ
２０を所望の量だけ連動させて傾けることができる。
６７，６８に出力してステップモータ６２ａ，６２ｂを
駆動することにより、励起フィルタ１６と吸収フィルタ
２０を所望の量だけ連動させて傾けることができる。
【００４１】なお、本変形例ではメモリ６３に上記回転
角データが格納されているため、励起フィルタ１６と吸
収フィルタ２０の連動関係が一定していなくても、上記
回転角データに応じて任意の制御が可能になる。本発明
は前記一実施例及び各変形例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で種々変形実施可能
である。
角データが格納されているため、励起フィルタ１６と吸
収フィルタ２０の連動関係が一定していなくても、上記
回転角データに応じて任意の制御が可能になる。本発明
は前記一実施例及び各変形例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で種々変形実施可能
である。
【００４２】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、蛍
光フィルタセットの分光透過率特性を、励起フィルタ，
吸収フィルタを交換すること無く標本の蛍光色素に応じ
た最適な条件に調節でき、１組の蛍光フィルタセットで
複数の蛍光染色された標本を観察でき、さらに蛍光フィ
ルタセットの製造誤差や標本の状態に影響されること無
く常に最適な条件で観察可能な落射蛍光顕微鏡を提供で
きる。
光フィルタセットの分光透過率特性を、励起フィルタ，
吸収フィルタを交換すること無く標本の蛍光色素に応じ
た最適な条件に調節でき、１組の蛍光フィルタセットで
複数の蛍光染色された標本を観察でき、さらに蛍光フィ
ルタセットの製造誤差や標本の状態に影響されること無
く常に最適な条件で観察可能な落射蛍光顕微鏡を提供で
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る落射蛍光顕微鏡の光学
系の構成図。
系の構成図。
【図２】一実施例の落射蛍光顕微鏡に備えられた蛍光フ
ィルタセットの断面図。
ィルタセットの断面図。
【図３】図２に示す蛍光フィルタセットの分光透過率特
性を示す図。
性を示す図。
【図４】図２に示す蛍光フィルタセットを動作させて分
光透過率特性がシフトしたことを示す図。
光透過率特性がシフトしたことを示す図。
【図５】蛍光フィルタセットに関連する部分の第１の変
形例を示す図。
形例を示す図。
【図６】上記第１の変形例の断面図。
【図７】蛍光フィルタセットに関連する部分の第２の変
形例を示す図。
形例を示す図。
【図８】上記第２の変形例の断面図。
【図９】蛍光フィルタセットに関連する部分の第３の変
形例を示す図。
形例を示す図。
１１…光源、１６…励起フィルタ、１７…ダイクロイッ
クミラー、２０…吸収フィルタ、２１，４１〜４４，５
１〜５３…蛍光フィルタセット、３３，３５，３６…歯
車、５８，６０…プーリ、６１…ベルト、６２ａ，６２
ｂ…ステップモータ。
クミラー、２０…吸収フィルタ、２１，４１〜４４，５
１〜５３…蛍光フィルタセット、３３，３５，３６…歯
車、５８，６０…プーリ、６１…ベルト、６２ａ，６２
ｂ…ステップモータ。
フロントページの続き (72)発明者 清水 敬之 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−150164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−128587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−46314（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−152444（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−175116（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36 G01N 21/64
Claims (1)
- 【請求項１】 落射照明用光源から出射された光束を、
蛍光染色された標本の励起波長領域に高い透過率を有す
る励起フィルタを透過させて励起光とし、この励起光を
観察光軸上に配置されたダイクロイックミラーで反射さ
せて前記標本上に投射し、かつ前記標本から発する蛍光
を前記ダイクロイックミラーを透過させると共に前記標
本の蛍光波長領域に高い透過率を有する吸収フィルタを
透過させることにより前記標本の蛍光像を観察する落射
蛍光顕微鏡において、 前記励起フィルタ及び前記吸収フィルタを、誘電体多層
膜からなる干渉フィルタでそれぞれ構成し、該励起フィ
ルタ及び吸収フィルタを光軸と直交する軸に対してそれ
ぞれ回動自在に支持し、前記励起フィルタと前記吸収フ
ィルタとの回動を連動機構によって連動させたことを特
徴とする落射蛍光顕微鏡。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04003076A JP3142932B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 落射蛍光顕微鏡 |
| US07/982,468 US5371624A (en) | 1991-11-29 | 1992-11-27 | Reflected fluorescence microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04003076A JP3142932B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 落射蛍光顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05188299A JPH05188299A (ja) | 1993-07-30 |
| JP3142932B2 true JP3142932B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=11547251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04003076A Expired - Fee Related JP3142932B2 (ja) | 1991-11-29 | 1992-01-10 | 落射蛍光顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3142932B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4804727B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2011-11-02 | オリンパス株式会社 | 光走査型共焦点顕微鏡 |
| JP4887989B2 (ja) * | 2005-12-02 | 2012-02-29 | ナノフォトン株式会社 | 光学顕微鏡及びスペクトル測定方法 |
| JP5861895B2 (ja) * | 2012-02-06 | 2016-02-16 | 株式会社ニコン | 分光器及び顕微分光システム |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP04003076A patent/JP3142932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05188299A (ja) | 1993-07-30 |
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