JPH04107418A - 透過及び落射同時観察可能な顕微鏡及びその自動調光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蛍光標本を透過照明光と落射照明光とで切換
え観察及び同時観察できるようにした落射型蛍光顕微鏡
に関する。

〔従来の技術〕

従来、顕微鏡における蛍光標本としての細胞の観察は、
落射蛍光観察で行なわれている。しかし、蛍光観察だけ
では、蛍光を発している細胞の部位が標本全体のどこに
位置するかわかりにくい。そこで、蛍光観察では認識し
にくい全体形状を観察して細胞の蛍光を発している部位
を認識するため、透過照明光による位相差観察や微分干
渉観察が併用され、透過光観察と蛍光観察との切換え観
察や、或は落射蛍光像と透過光像とを重ねて観察する同
時観察が行われるようになってきた。

落射蛍光像と透過光像との同時観察では、落射蛍光像の
方が暗いため、透過光による位相差像又は微分干渉像と
の明るさのバランスを調整する必要があり、最適な同時
観察のためには非常に微妙な調整か必要である。

ところで従来、観察像の明るさの調整は、標本。

検鏡法又は対物レンズの倍率を変えるたびに、透過照明
系の光源電圧を調整するか、又はＮＤフィルタを挿入す
ることによって行われてきた。

このような調光手段を備えた顕微鏡の一例として特開昭
５４−７１６５２号公報に記載されたものがある。この
顕微鏡の基本光学系を第３図に基づいて説明すると、図
中、ハロゲンランプ、タングステンランプ等の透過照明
用光源１から射出された照明光は、集光レンズ２で集光
され、リレーレンズ３を通って反射ミラー４で上方に反
射された後、コンデンサーレンズ５によって標本６を照
明する。照明光によって結像される透過標本像は対物レ
ンズ７で拡大され、分光用の傾斜プリズム８によって観
察し易い角度に曲げられて、接眼レンズ９を通して観察
される。又、傾斜プリズム８を直進して分割された光は
撮影用のフィルム面ＩＯで結像されるが、フィルム面１
０へ到る途中でハーフミラ−１１によって分割された一
部の光が、光量を検出するだめの受光素子１２へ導かれ
る。

受光素子１２で検出された光量は、予め設定されている
レベルと比較され、調光装置１３によって光源１の光量
が変化せしめられることになる。

これによって対物レンズの切換え等に応じて最適な観察
光量で標本像の観察ができることになる。

又、受光素子によらずに対物レンズの切換えに応じて照
明光の光源の調光を行なうようにした装置として、特開
昭５９−１７２６１８号や実開昭６１−１８５０２５号
公報に記載されたものがある。

又、実公昭６０−３７５３８号や実開昭６３１９８１０
号公報に記載された調光手段は、光電変換器等の受光素
子によって照明光の像面照度を検出し、受光素子の出力
に応じて透過照明光路中のフィルタ等光量減衰器によっ
て調光が行なわれるようにしている。更に、特開昭５１
−１７２６１７号公報の装置は、対物レンズの切換えに
応じて同様に光量減衰器を用いて調光を行なうものであ
った。

しかし、これらは何れも標本を照明している状態で、透
過光像の光量を測定して或いは対物レンズの切換えに応
じて透過照明光量を変化させるというものであり、或い
は落射蛍光像の光量を測定して落射照明光量を変化させ
るという自動調光手段である。何れにしても、一方の照
明光による観察時にのみ当該照明光による標本像の光量
を測定する等して照明光量を調節し、最適な光量で観察
できるというものである。

従−って、落射蛍光像と透過光像との同時観察時には、
観察者が標本像を観察しながら透過照明系の光源電圧を
調整するか又は透過照明光路中にＮＤフィルタを挿入す
ることによって、明るさのバランス調整を行なっていた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、観察時には標本の位置決めや蛍光発光部位の特
定のために、落射蛍光観察から同時観察へ、又透過照明
観察（位相差観察、微分干渉観察）から同時観察へと観
察法を頻繁に変えることが多く、その度に観察者は観察
しながら明るさの調整をする必要かあり、煩雑である。

しかも落射蛍光観察時には励起光によって標本の蛍光染
色に退色が生じ易いので、標本に対する励起光の照射時
間を短くすることが重要であるが、この明るさのバラン
ス調整は非常に微妙で時間がかかるという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みて、透過照明観察と落射
蛍光観察との同時観察時における明るさのバランス調整
を短時間で且つ簡単な操作で行なえ、標本の蛍光の退色
を抑制できるようにした、透過及び落射同時観察可能な
顕微鏡における自動調光方法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及び作用〕本発明による透
過及び落射同時観察可能な顕微鏡における自動調光方法
は、透過照明による標本像と落射蛍光による標本像とを
重ね合わせて同時観察できるようにした顕微鏡において
、同時観察指定信号により、透過照明光路中のシャッタ
を閉にすると同時に落射照明光路中のシャッタを開状態
にして、落射蛍光による標本像の明るさを観察光路系に
配置された受光素子で測定し、測定値に対応して記憶部
から読み出されたデータに基づき、同時観察時における
透過照明による標本像の明るさが落射蛍光による標本像
の明るさとバランスするように、透過照明光路中に配置
された調光部側を制御した後、透過照明光路中のシャッ
タを開にするようにしたことを特徴とするものである。

従って、同時観察時にはまず落射蛍光観察状態となって
落射蛍光による標本像の明るさが受光素子で測定され、
この測定値と記憶部のデータが比較演算されて透過照明
による標本像の明るさが落射照明による標本像の明るさ
とバランスするように調光部材が制御されて、シャッタ
が閉状態にある透過照明光路における標本像の明るさが
調整され、そしてこのシャッタが開になって、落射蛍光
による標本像と透過照明による標本像とを同時にしかも
互いにバランスのとれた明るさで観察することができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な一実施例を第１図及び第２図に基
づいて説明するが、上述の第３図に示す従来技術と同様
の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。

図中、１５は標本６に照射するための水銀灯等の落射照
明用光源、１６は落射照明光の集光レンズ、１７．１８
はリレーレンズ、１９は励起フィルタ、２０は観察光学
系において対物レンズ７と傾斜プリズム８との間に配置
されているダイクロイックミラーであり、これらは落射
照明系の一部を構成する。２１は落射蛍光観察のための
照明光と標本から射出される蛍光とを分離して蛍光のみ
を透過させる吸収フィルタであり、励起フィルタ１９、
ダイクロイックミラー２０．吸収フィルタ２１は落射蛍
光観察時には光路中に位置するが、透過照明観察時には
光路外に外されるようになっている。

２２は落射照明光路中の例えば集光レンズ１６とリレー
レンズ１７との間に配置される落射照明光用シャッタ、
２３は透過照明光路中の例えば集光レンズ２とリレーレ
ンズ３との間に配置される透過照明光用シャッタであり
、これらシャッタ２２．２３は夫々後述の制御信号によ
って開閉作動させられて照明光を通過又は遮断させるこ
とができる。２４は同じく透過照明光路中の例えば透過
光用シャッタ２３に隣接配置されていて例えば連続的な
ＮＤフィルタを回転又はスライドさせて透過光量を調節
する調光部材であり、透過光用シャッタ２３と調光部材
２４は単一の機構として構成することもできる。２５．
２６は透過照明光路中に夫々配置されていて透過位相差
観察又は透過微分干渉観察のためのリングスリット、ウ
ォラストンプリズムの位置を示すものである。

２８は透過照明観察モード、落射蛍光観察モード及び透
過照明観察と落射蛍光観察との同時観察モードの何れか
を指定するモード指定スイッチ、２９は受光素子１２の
測定値と比較するべきデータが記憶されている記憶部で
あり、このデータは観察者が観察法、対物レンズの倍率
に合わせて任意に設定した、調光部材２４で調光すべき
制御量を示すデータであり、或いは特開昭５９−１７２
６１７号に示すように対物レンズの倍率９種類に関する
データ、透過照明系の開口絞り、コンデンサーレンズ、
フィルタ等に関するデータが入力されていてもよい。後
者の場合、これらのデータにより、対物レンズに応じて
透過照明観察の際に最適の明るさが設定されることにな
る。３０は受光素子１２の測定値とモート指定スイッチ
２８の指定モードが入力され且つ両シャッタ２２．２３
と調光部材２４を駆動させるための制御信号を演算出力
するＣＰＵであり、受光素子１２の測定値と記憶部２９
のデータとを比較演算して落射蛍光像に対して透過光像
の明るさが適正にバランスするように制御量を決定し、
調光部材２４を駆動させて透過照明光の光量を調整する
ようになっている。

本実施例は上述のように構成されており、第３図に示す
フローチャートを参照して作用を説明する。

先ず電源が投入されると、透過照明用光源１と落射照明
用光源１５か点灯する（ステップ１０１）。又、電源投
入時にはＣＰＵ３０によって自動的に透過照明観察モー
ドに設定され、透過照明光用シャッタ２３は開、落射照
明光用シャッタ２２は閉に制御されている（ステップ１
ｏ２）。この透過照明観察モードで標本６のピント合わ
せ、観察位置の決定が行われる。落射照明光路を閉状態
にしているのは、標本の蛍光の退色を防止するためであ
る。

次に、落射蛍光観察を行なうため、モード指定スイッチ
２８によって落射蛍光観察モードに切換える（ステップ
１０３）と、励起フィルタ１９゜ダイクロイックミラー
２０．吸収フィルタ２１が光路外から光路中に進出せし
められる。そして落射蛍光観察モートの信号が入力され
たＣＰＵ３０は、透過照明光用シャッタ２３を閉に、又
落射照明光用ンヤッタ２２を開に切り換えさせる（ステ
ップ１０４）ことにより、透過照明光を遮断せしめると
共に落射照明光を標本６に導く。これにより落射蛍光観
察が行われる（ステップ１ｏ５）。

更に、落射蛍光観察で認識される蛍光を発している細胞
の部位が標本６全体のどの位置にあるがを確認するため
、モート指定スイッチ２８で同時観察モードに切り換え
る（ステップ１０６）。同時観察モードの信号がＣＰＵ
３０に入力されると、受光素子１２で受光されている落
射蛍光像の明るさの測定値がＣＰＵ３０へ読み込まれ（
ステップ１０７）、又予め記憶部２９に記憶されている
データがＣＰＵ３０へ読み出されて、落射蛍光像と透過
観察像との明るさバランスが適性になるように比較演算
される。そして受光素子１２の測定値に対応する調光す
べき制御量が決定され（ステップ１０８）　、これに基
づいて制御信号によって調光部材２４が、透過光用シャ
ック２３で遮断されている透過照明光路の光量を所要量
減光させるように駆動せしめられる（ステップ１０９）
。そしてその後、透過光用シャッタ２３を開にして（ス
テップ１］０）同時観察か行われる（ステップ１１１）
。

このようにして、透過光像の明るさは落射蛍光像の明る
さに合ったレベルに自動的に調整され、二種の像が重ね
られた状態で標本６全体及び蛍光を発している細胞の部
位等を同時に観察することができる。

尚、」二連の説明は透過照明観察から落射蛍光観察、そ
して同時観察を選択した場合のフローであるが、実際に
は透過照明観察から同時観察等、いろいろな観察のフロ
ーがある。何れのフローを選択した場合でも、同時観察
の前には、落射蛍光像の観察光量を受光素子１２で測定
するために透過照明光用シャッタ２３を閉に、又落射照
明光用シャッタ２２を開にした落射蛍光観察モードが選
択されるようになっている。

上述のように本発明によれば、透過照明及び落射蛍光の
同時観察を選択した場合に、透過照明による標本像の明
るさが落射蛍光による標本像の明るさとバランスするよ
うに自動的に調整されるから、観察モードを切り換える
度に透過照明光等の微妙な光量調整を観察者が行なう必
要がなくなり、操作も簡単になる。しかもそのために切
換え時の明るさのバランス調整が短時間で行われること
になり、標本の蛍光の退色を少なくすることができる。

尚、モード指定スイッチ２８による落射蛍光モトと透過
照明モード間の切換え操作は、励起フィルタ１９．ダイ
クロイックミラー２０及び吸収フィルタ２１を光路に対
して電動で挿脱するスイッチによって同時に行われるよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

上述のように本発明に係る透過及び落射同時観察可能な
顕微鏡における自動調光方法は、同時観察指定時に落射
蛍光による標本像の明るさを受光素子で観察して、シャ
ツタ閉状態の透過照明光路における調光部材を制御して
明るさバランスを調整するようにしたから、検鏡切換え
の度に透過照明光の微妙な光量調整を観察者が行なう必
要がなくなり、操作も簡単になる。しかも切換え時の明
るさのバランス調整が短時間で行われることになって、
標本の蛍光の退色を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による顕微鏡の一実施例についての光学
系を示す図、第２図は実施例のフローチヤードを示す図
、第３図は従来の顕微鏡の基本光学系を示す図である。 】・・・・透過照明用光源、６・・・・標本、１２・・
・・受光素子、１５・・・・落射照明用光源、２２・・
・・落射照明光用ンヤッタ、２３・・・・透過照明光用
シャッタ、２４・・・・調光部側、２８・・・・モード
指定スイッチ、２９・・・・記憶部、３０・・・・ＣＰ
Ｕ。 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　透過照明による標本像と落射蛍光による標本像とを重
   ね合わせて同時観察できるようにした顕微鏡において、 同時観察指定信号により、透過照明光路中のシャッタを
   閉にすると同時に落射照明光路中のシャッタを開状態に
   して、落射蛍光による標本像の明るさを観察光路系に配
   置された受光素子で測定し、該測定値に対応して記憶部
   から読み出されたデータに基づき、同時観察時における
   透過照明による標本像の明るさが落射蛍光による標本像
   の明るさとバランスするように、透過照明光路中に配置
   された調光部材を制御した後、透過照明光路中のシャッ
   タを開にするようにしたことを特徴とする自動調光方法
   。