顕微鏡
【課題】装置が大型化することなく、容易な操作で箱体内を確認すること。
【解決手段】外部から遮光された遮光空間３１の外部にある試料１０を、取出口３２を通じて遮光空間３１内のステージ２１に載置し、開閉扉４０によって取出口３２を閉成した状態で、ステージ２１上の試料１０を撮像する顕微鏡２０において、遮光空間３１内を外部から視認可能とする開口部４１と、遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に開口部４１を通じた遮光空間３１への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には開口部４１を通じて遮光空間３１内を外部から視認可能とする遮光扉５０とを備えている。
【解決手段】外部から遮光された遮光空間３１の外部にある試料１０を、取出口３２を通じて遮光空間３１内のステージ２１に載置し、開閉扉４０によって取出口３２を閉成した状態で、ステージ２１上の試料１０を撮像する顕微鏡２０において、遮光空間３１内を外部から視認可能とする開口部４１と、遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に開口部４１を通じた遮光空間３１への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には開口部４１を通じて遮光空間３１内を外部から視認可能とする遮光扉５０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光観察や微弱な照明光による微弱光観察を行う場合には、観察画像の画質（コントラスト）の低下を防止するため、観察を行う部屋を外部から遮光された暗室とすることが要求される。また、生体試料の蛍光観察を行う場合にも、該生体試料に使用する蛍光色素が退色する事態や、光毒反応が生じる事態を防止するため、観察を行う部屋を外部から遮光された暗室とすることが要求される。
【０００３】
こうした要求に応じるべく、例えば、遮光部材を備えた顕微鏡が提供されている。遮光部材は、ステージと対物レンズとを囲繞する態様で配置されることにより、外部から遮光された箱体を画成するものである。遮光部材には、外部と箱体とで試料を出し入れするための取出口が形成してあるとともに、この取出口を開閉する開閉扉が設けられている。
【０００４】
この種の顕微鏡では、開閉扉を閉成した状態で撮像手段によって撮像すれば、箱体への光の入射が阻止されるため、試料の観察画像の画質が低下する事態を防止することができる。したがって、観察を行う部屋を外部から遮光された箱体とする必要がなく、観察を行う部屋で他の作業が行われる場合にも、これを妨げることがない（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０７１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的な顕微鏡は、試料を載置するステージを対物レンズに対して移動可能に構成されている。そして、このような顕微鏡では、ステージを適宜水平移動しながら撮像することにより、取出口を通じて試料の位置を変更しなくとも、試料の任意の位置を撮像することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、従来の顕微鏡では、開閉扉を閉成した場合に、箱体内を確認することが困難となる。そのため、対物レンズに対する試料の位置を所望の位置に変更することが困難であった。この場合、開閉扉を開成すれば、取出口を通じて箱体内を確認することが可能となる。しかしながら、取出口は、試料の出し入れを可能とする大きさを確保する必要があり、該取出口を開閉する開閉扉の小型化に限界があった。そのため、開閉扉の開成移動の容易化を図ることが困難であった。仮に、モータなどの駆動機構を用いて開閉扉の開閉移動の容易化を図るとしても、開閉扉の開閉に相応な能力を有した大型な駆動機構が必要となる虞がある。したがって、装置が大型化する虞があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置が大型化することなく、容易な操作で箱体内を確認することのできる顕微鏡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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる顕微鏡は、外部から遮光された箱体の外部にある試料を、取出口を通じて前記箱体内のステージに載置し、開閉扉によって前記取出口を閉成した状態で、前記ステージ上の試料を撮像する顕微鏡において、前記箱体内を外部から視認可能とする透過部と、遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に前記透過部を通じた前記箱体への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には前記透過部を通じて前記箱体内を外部から視認可能とする遮光体とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２にかかる顕微鏡は、上述した請求項１において、前記透過部は、光を透過させる透過部材によって閉塞したことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３にかかる顕微鏡は、上述した請求項１において、前記透過部は、第１の振動方向の光のみを透過させる偏光板によって閉塞し、前記遮光体は、遮光位置に配置された場合に前記偏光板に重ね合わせる態様で配置され、少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４にかかる顕微鏡は、外部から遮光された箱体内のステージに試料を載置してこれを撮像する顕微鏡において、第１の振動方向の光のみを透過させて前記箱体内を外部から視認可能とする偏光部と、前記偏光部に重ね合わせる態様で配設されるとともに、電圧の印加によって遮光状態と非遮光状態に切り替え可能に構成され、遮光状態にある場合に少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止する一方、非遮光状態にある場合には少なくとも前記第１の振動方向の光を透過させる遮光体とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５にかかる顕微鏡は、上述した請求項１または４において、所定の撮像信号を受信し、かつ前記箱体内が外部から視認可能である場合には、前記遮光体を動作させ、前記箱体への光の入射を阻止した後に、前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、箱体内を外部から視認可能とする透過部と、遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に透過部を通じた箱体への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には透過部を通じて箱体内を外部から視認可能とする遮光体とを備えている。そのため、遮光体を遮光位置に配置すれば、透過部を通じた箱体への光の入射を阻止することができる。一方、遮光位置にある遮光体を非遮光位置に配置すれば、透過部を通じて箱体内を外部から確認することができる。しかも、透過部は、取出口とは別個に形成したものであるため、箱体内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、透過部は、取出口のように試料の出し入れを可能とする大きさを確保する必要がなく、可及的に小さくすることが可能となり、該透過部を遮光する遮光体も相応に小さくすることが可能となる。そのため、遮光体を非遮光位置に移動することの容易化を図ることができる。仮に、モータなどの駆動機構を用いて遮光体を非遮光位置に移動することの容易化を図るとしても、開閉扉を開閉する場合と比較して、小型な駆動機構を適用することが可能となる。したがって、装置が大型化することなく、容易な操作で箱体内を確認することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、第１の振動方向の光のみを透過させて箱体内を外部から視認可能とする偏光部と、偏光部に重ね合わせる態様で配設されるとともに、電圧の印加によって遮光状態と非遮光状態に切り替え可能に構成され、遮光状態にある場合に少なくとも箱体に第１の振動方向の光が入射することを阻止する一方、非遮光状態にある場合には少なくとも第１の振動方向の光を透過させる遮光体とを備えている。そのため、遮光体が遮光状態にあれば、偏光部および遮光体を通じた箱体への光の入射を阻止することができる。一方、遮光状態にある遮光体を非遮光状態に切り替えれば、偏光部および遮光体を通じて箱体内を外部から確認することができる。しかも、遮光体は、電圧の印加のみによって遮光状態から非遮光状態に切り替えることができるため、箱体内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、遮光体は、例えば、可及的に大きく構成したとしても、移動することなく遮光状態から非遮光状態に切り替えることができる。したがって、容易な操作で箱体内を確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる顕微鏡の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１である顕微鏡を示す断面側面図である。ここで例示する顕微鏡２０は、例えば、試料１０を撮像して蛍光観察を行う場合に用いられるもので、図１に示すように、ステージ２１、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー２３、光源２４および画像生成手段２５を備えている。
【００１８】
ステージ２１は、試料１０を載置するためのもので、平板状に構成してある。対物レンズ２２は、試料１０から発せられる蛍光を集光するためのもので、先端部２２ａを鉛直下方に向けた姿勢でステージ２１よりも上方に配置してある。ダイクロイックミラー２３は、所定の波長範囲にある光を反射する一方、該波長範囲外にある光を透過させるもので、対物レンズ２２の光軸上において該対物レンズ２２よりも上方に配設してある。光源２４は、電源が供給された場合に、試料１０を励起させるための光を照射するもので、対物レンズ２２の光軸上においてダイクロイックミラー２３よりも上方に配設してある。画像生成手段（撮像手段）２５は、ダイクロイックミラー２３により反射される光から、画像データを生成してこれを後述する制御手段（撮像手段）６０に出力するもので、筐体２５ａ内部への光の入射を制御するシャッター２５ｂを有している。
【００１９】
シャッター２５ｂは、閉成した場合に箱状の筐体２５ａに設けられた透光窓（図示せず）を覆って、筐体２５ａ内部への光の入射を阻止する一方、開成した場合にのみ該透光部（図示せず）を開放して、筐体２５ａ内部への光の入射を許容するものである。また、筐体２５ａの内部には、図には明示していないが、シャッター２５ｂが開成した場合に入射した光を電気信号に変換する光電変換素子と、この光電変換素子が変換した電気信号から画像データを生成してこれを後述する制御手段６０に出力する画像処理部とを有している。
【００２０】
また、顕微鏡２０は、図１に示すように、外部から遮光された遮光空間（箱体）３１を画成する遮光部材３０を備えている。遮光部材３０は、遮光性を有する板状部材を適宜組み合わせることによって、上述したステージ２１、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー２３、光源２４および画像生成手段２５を全て囲繞する箱状に構成してある。図には明示していないが、ステージ２１は、遮光空間３１の外部に設けたＸＹハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対して水平移動可能に構成してある。また、図には明示していないが、対物レンズ２２も、遮光空間３１の外部に設けたＺハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対して上下動可能に構成してある。
【００２１】
遮光部材３０には、一側面に取出口３２が形成してある。取出口３２は、外部と遮光空間３１とで試料１０を出し入れするための開口である。この取出口３２は、例えば、シャーレなどの試料１０を収容するための部材が、通過可能とする十分な大きさを有して形成してある。
【００２２】
また、遮光部材３０には、図１および図２に示すように、取出口３２を開閉する開閉扉４０が設けてある。開閉扉４０は、遮光性を有した板状部材であり、遮光部材３０に対して上下方向にスライド移動可能となるように、該遮光部材３０に保持させてある。
【００２３】
また、開閉扉４０には、その下方となる部位に開口部（透過部）４１が形成してある。開口部４１は、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光空間３１内を外部から視認可能とするための開口である。この開口部４１は、ステージ２１と対物レンズ２２とを視認可能とするだけの大きさを有して形成してある。
【００２４】
さらに、開閉扉４０には、図１および図２に示すように、開口部４１を開閉する遮光扉（遮光体）５０が設けてある。遮光扉５０は、遮光空間３１の外部において開閉扉４０に平行配置してある。この遮光扉５０は、遮光性を有する板状部材であり、駆動ローラ５１を介在させた状態で開閉扉４０に保持させることにより、該開閉扉４０に対して上下方向にスライド移動可能に構成してある。駆動ローラ５１は、電動モータ５２の駆動によって適宜回転駆動して、遮光扉５０を図２（ｃ）に示す遮光位置と、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す非遮光位置とにスライド移動させるものである。遮光扉５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、図２（ｃ）に示す遮光位置に配置した場合に開口部４１を覆って、遮光部材３０および開閉扉４０とともに、遮光空間３１への光の入射を阻止する。一方、遮光扉５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、図２（ａ）に示す非遮光位置に配置した場合には開口部４１を開放して、該開口部４１を通じてステージ２１と対物レンズ２２とを外部から視認可能とする。
【００２５】
さらに、遮光部材３０には、遮光扉５０の移動域となる位置に開閉センサ５３が設けてある。開閉センサ５３は、遮光扉５０の接触状態に応じて、該遮光扉５０が遮光位置にあるか否かを検出し、この検出結果を後述する制御手段６０に出力するものである。
【００２６】
さらに、顕微鏡２０は、図１に示すように、制御手段（撮像手段）６０を備えている。制御手段６０は、開閉センサ５３の出力結果、および入力手段７１から送信される撮像信号に基づいて、画像生成手段２５、遮光扉５０、および出力手段７２の動作を制御するものである。入力手段７１は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡２０を操作するために必要な操作を行うためのもので、所定の操作がなされた場合にこれを撮像信号として制御手段６０に送信するものである。この入力手段７１は、例えば、キーボードやマウスで構成してある。出力手段７２は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡２０を操作するために必要な情報や、画像生成手段２５から出力される画像データを基に生成した観察画像を表示するためのものである。この出力手段７２は、例えば、液晶ディスプレイで構成してある。
【００２７】
また、制御手段６０は、図１に示すように、モータ制御部６２、シャッター制御部６３、位置判定部６４および画像格納部６５を有している。モータ制御部６２は、電動モータ５２の動作を制御するためのものである。シャッター制御部６３は、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの動作を制御するためのものである。位置判定部６４は、所定の撮像信号を受信した場合に、開閉センサ５３の出力結果に基づいて、遮光扉５０が遮光位置にあるか否かを判定するためのものである。画像格納部６５は、画像生成手段２５における図示せぬ画像生成部から出力される画像データをメモリ６１に格納し、かつ該画像データを基に観察画像を生成してこれを出力手段７２に表示するためのものである。
【００２８】
以下、上述した顕微鏡２０を用いて、試料１０の蛍光観察を行う場合を説明する。なお、この説明では、初期状態として、光源２４が点灯しており、かつ遮光扉５０が非遮光位置にあるものとして説明している。まず、図２（ｂ）に示すように、開閉扉４０を開成して、遮光空間３１の外部にある試料１０を、取出口３２を通じてステージ２１上に載置した後に、開閉扉４０を閉成する。
【００２９】
次に、ＸＹハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対してステージ２１を水平移動して、試料１０の任意の位置を対物レンズ２２の光軸上となる位置に配置する。その後、Ｚハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対物レンズ２２を上下移動して、試料１０に焦点を合わせる。ＸＹハンドル（図示せず）、およびＺハンドル（図示せず）を操作している間、図２（ａ）に示すように、開口部４１を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。したがって、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができる。
【００３０】
この状態においては、光源２４からの射出光がダイクロイックミラー２３を透過し、その後、対物レンズ２２により集光されながら試料１０に照射されることになる。光源２４からの射出光が照射された試料１０は、励起され、蛍光を発することになる。試料１０から発せられた蛍光は、対物レンズ２２により集光された後にダイクロイックミラー２３に反射されて、画像生成手段２５に導かれることになる。この場合においても、図２（ａ）に示すように、開口部４１を通じて遮光空間３１内が外部から視認可能であり、試料１０が発する蛍光を観察することができる。
【００３１】
ここで、こうした状況下でステージ２１上の試料１０を撮像する場合には、観察画像の画質（コントラスト）の低下を防止するため、観察を行う空間を外部から遮光された状態とすることが要求される。そこで、上記顕微鏡２０においては、該顕微鏡２０の操作者によって、入力手段７１を介して所定の情報が入力されると、制御手段６０は、図示しない撮像処理メニューを出力手段７２に表示させ、撮像処理を実施することになる。図３は、図１に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。以下、この図３を参照しながら、撮像処理について説明する。なお、この説明では、初期状態として、画像生成手段２５のシャッター２５ｂが閉成しているものとして説明している。
【００３２】
まず、図３に示す撮像処理において、制御手段６０は、撮像信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。撮像信号を受信していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、制御手段６０は、撮像信号の受信待機状態を継続する。撮像信号とは、図示しない撮像処理メニューが表示された出力手段７２の画面上で、顕微鏡２０の操作者が入力手段７１を介して所定の操作を行った場合に受信する電気信号である。
【００３３】
一方、撮像信号を受信した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御手段６０は、位置判定部６４を通じて遮光扉５０が遮光位置にあるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。遮光扉５０が遮光位置にない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御手段６０は、モータ制御部６２を通じて電動モータ５２を駆動して、遮光扉５０の遮光位置への移動を開始させ（ステップＳ１０３）、再び手順をステップＳ１０２に戻す。すなわち、遮光扉５０が遮光位置に配置されるまでステップＳ１０４以降の処理が保留されることになる。
【００３４】
一方、遮光扉５０が遮光位置にある場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御手段６０は、シャッター制御部６３を通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成させ（ステップＳ１０４）、これと同時に時間計測を開始する（ステップＳ１０５）。そして、制御手段６０は、予め決められた露光時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１０６）、経過した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、シャッター制御部６３を通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成させる（ステップＳ１０７）。ここで、露光時間は、例えば、予め設定しておいた時間をメモリ６１より取得し、これを使用する。
【００３５】
ここで、ステップＳ１０４で開成させた画像生成手段２５のシャッター２５ｂから筐体２５ａの内部に入射した光が、図示せぬ光電変換素子により電気信号に変換され、この光電変換素子が変換した電気信号から図示せぬ画像処理部により画像データが生成されることになる。そして、生成された画像データは、図示せぬ画像処理部により制御手段６０に出力されることになる。
【００３６】
その後、制御手段６０は、画像格納部６５を通じて画像生成手段２５から出力された画像データをメモリ６１に格納する（ステップＳ１０８）。さらに、制御手段６０は、画像格納部６５を通じて画像データを基に観察画像を生成し、これを出力手段７２に表示する（ステップＳ１０９）。そして、制御手段６０は、モータ制御部６２を通じて電動モータ５２を駆動して、遮光扉５０の非遮光位置への移動を開始させる（ステップＳ１１０）。その後、制御手段６０は、作業を継続するか否かの表示を出力手段７２にて行い（ステップＳ１１１）、継続指示が入力された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、再び手順をステップＳ１０１に戻す。一方、終了指示が入力された場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、今回の処理を終了し、手順をリターンさせる。
【００３７】
上述した撮像処理において制御手段６０は、所定の撮像信号を受信し、かつ遮光扉５０が非遮光位置にある場合、遮光扉５０を移動させ、遮光扉５０を遮光位置に配置した後に、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。すなわち、遮光空間３１内が外部から視認可能である場合には、遮光空間３１への光の入射を阻止した後に、遮光扉５０を移動させ、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。そのため、このような顕微鏡２０によれば、画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成する場合に、図２（ｃ）に示すように、遮光部材３０、開閉扉４０および遮光扉５０によって、遮光空間３１への光の入射が確実に阻止されることになる。したがって、観察画像の画質が低下する事態を確実に防止することができる。
【００３８】
また、上述した撮像処理では、ステップＳ１０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、遮光扉５０が非遮光位置に移動されることになる。そのため、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を他の位置に変更して撮像を継続する場合に、ステップＳ１０１において開口部４１を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。これにより、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができ、上述したようにステージ２１を移動すれば、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を所望の位置に変更することができる。したがって、このような撮像処理によれば、試料１０を適宜水平移動しながら継続して撮像する場合に、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認する都度遮光扉５０を開成移動しなくとも、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができる。
【００３９】
上記のように構成した顕微鏡２０によれば、開口部４１は、取出口３２とは別個に形成したものであるため、遮光空間３１内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、開口部４１は、取出口３２のように試料１０の出し入れを可能とする大きさを確保する必要がなく、可及的に小さくすることが可能となり、該開口部４１を遮光する遮光扉５０も相応に小さくすることが可能となる。特に、本実施の形態１では、開口部４１は、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができれば良く、少なくとも試料１０と対物レンズ２２の先端部２２ａとを外部から視認可能とする大きさだけを確保すれば良い。そのため、遮光扉５０を非遮光位置に移動することの容易化を図ることができる。また、本実施の形態１のように、電動モータ５２の駆動によって駆動ローラ５１を回転駆動させるようにして遮光扉５０の移動操作の容易化を図った場合にも、開閉扉４０を開閉する場合と比較して、小型な電動モータを適用することが可能となる。したがって、装置が大型化することなく、容易な操作で遮光空間３１内を確認することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態１では、ステップＳ１０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、ステップＳ１１０で遮光扉５０を非遮光位置に移動するように制御手段６０を構成しているが、ステップＳ１１０を実施せず、ステップＳ１０９からステップＳ１１１に手順を進めるように制御手段６０を構成しても良い。
【００４１】
なお、上述した実施の形態１では、開口部４１は、開閉扉４０に開口した孔であるが、この開口部４１に部材を配設しても良い。
【００４２】
例えば、図４の変形例１に示すように、光を透過する透過部材１４２を、開口部４１を閉塞する態様で配設しても同様の作用効果を奏することができる。しかも、この図４に示す変形例１では、開口部４１が常時閉塞されることになるため、該開口部４１を通じて遮光空間３１内に塵埃などの異物が侵入する事態を防止することができる。この透過部材１４２は、例えば、透明なガラス板で構成してある。
【００４３】
さらに、上述した実施の形態１では、単一の遮光性を有する部材により開口部４１を通じた遮光空間３１への光の入射を阻止しているが、複数の部材を用いて開口部４１を通じた遮光空間３１への光の入射を阻止することも可能である。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態１である顕微鏡の変形例２を示す断面側面図である。この変形例２における顕微鏡は、上述した実施の形態１に対して、開閉扉４０の開口部４１に偏光板を備える点、および遮光扉の構成のみが異なっている。なお、変形例２において実施の形態１と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００４５】
開口部４１に備えた偏光板２４２は、図５に示すように、該開口部４１を閉塞する態様で配設してある。この偏光板２４２は、偏光特性を有する板状部材であり、上下方向を振動方向とする光のみを透過させるものである。変形例２の遮光扉（遮光体）２５０は、偏光特性を有する板状部材であり、図５において紙面と直交する方向を振動方向とする光のみを透過させるものである。
【００４６】
また、この遮光扉２５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光位置に配置した場合に開口部４１を覆うことになる。この状態においては、偏光板２４２と遮光扉２５０とが、それぞれの透過させる光の振動方向が直交する、いわゆるクロスニコル状態となり、偏光板２４２および遮光扉２５０を通じた遮光空間３１への光の入射が阻止される。一方、この遮光扉５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、非遮光位置に配置した場合には開口部４１を開放して、偏光板２４２を通じてステージ２１と対物レンズ２２とを外部から視認可能とする。
【００４７】
この変形例２においても、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光扉２５０が非遮光位置にあれば、開口部４１の偏光板２４２を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。したがって、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができる。一方、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光扉２５０が遮光位置にあれば、遮光部材３０、開閉扉４０、偏光板２４２および遮光扉２５０によって、遮光空間３１への光の入射が阻止されることになる。したがって、ステージ２１上の試料１０を撮像した場合にも、観察画像の画質が低下する事態を防止することができる。
【００４８】
また、この変形例２においても、開口部４１は、取出口３２とは別個に形成したものであるのは実施の形態１と同じである。そのため、遮光空間３１内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、開口部４１は、取出口３２のように試料１０の出し入れを可能とする大きさを確保する必要がなく、可及的に小さくすることが可能となり、該開口部４１を遮光する遮光扉２５０も相応に小さくすることが可能となる。特に、この変形例２においても、実施の形態１と同様に、開口部４１は、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができれば良く、少なくとも試料１０と対物レンズ２２の先端部２２ａとを外部から視認可能とする大きさだけを確保すれば良い。そのため、遮光体２５０を非遮光位置に移動することの容易化を図ることができる。また、この変形例２のように、電動モータ５２の駆動によって駆動ローラ５１を回転駆動させるようにして遮光扉２５０の移動操作の容易化を図った場合にも、開閉扉４０を開閉する場合と比較して、小型な電動モータを適用することが可能となる。したがって、装置が大型化することなく、容易な操作で遮光空間３１内を確認することができる。
【００４９】
さらに、この変形例２においては、開口部４１が偏光板２４２によって常時閉塞されることになるため、該開口部４１を通じて遮光空間３１内に塵埃などの異物が侵入する事態を防止することができる。
【００５０】
なお、上述した実施の形態１およびその変形例では、制御手段６０が実施する撮像処理において撮像信号を受信した場合に、モータ制御部６２を通じて電動モータ５２を駆動させて遮光扉５０，２５０を遮光位置と非遮光位置とに移動しているが、これ以外の場合にも、遮光空間３１の外部から操作可能であって、操作することにより電動モータ５２を個別に駆動可能な操作ボタンを備えても良い。
【００５１】
また、上述した実施の形態１およびその変形例では、遮光扉５０，２５０の接触状態に応じて、遮光扉５０，２５０が遮光位置にあるか否かを検出する開閉センサ５３を例示しているが、必ずしも遮光扉５０，２５０に接触しなくとも、該遮光扉５０，２５０が遮光位置にあるか否かを検出できる開閉センサであれば良い。例えば、開閉センサとしてフォトインタラプタを採用し、発光素子から受光素子に照射される光が、遮光扉５０，２５０が遮光位置にある場合に遮られるように発光素子および受光素子を配置し、遮光扉５０，２５０が遮光位置にあるか否かを検出しても良い。
【００５２】
さらに、上述した実施の形態１およびその変形例では、遮光扉５０，２５０を、開閉扉４０に形成した開口部４１を開閉するように構成しているが、例えば、遮光部材３０に開口を形成し、この開口を開閉するように遮光扉５０，２５０を構成しても良い。この場合、開閉扉４０に開口部４１を形成する必要はない。
【００５３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２である顕微鏡を示す断面側面図である。この実施の形態２における顕微鏡は、上述した実施の形態１に対して、遮光扉を備えない点、開閉センサに替わり光センサを備える点、開閉扉４０の開口部４１に偏光板および遮光体が配設してある点、および制御手段が実施する撮像処理の内容が異なっている。以下、この差異について詳細に説明する。なお、実施の形態２において実施の形態１と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの説明を省略する。
【００５４】
開口部４１に配設した偏光板（偏光部）３４２は、図６に示すように、該開口部４１を閉塞する態様で配設してある。偏光板２４２は、偏光特性を有する板状部材であり、上下方向を振動方向とする光のみを透過させるものである。
【００５５】
開口部４１に配設した遮光体３５０は、図６および図７に示すように、遮光空間３１の外部において偏光板３４２に重ね合わせる態様で平行配置されるものである。図には明示していないが、遮光体３５０は、例えば、互いに対向する一対のガラス基板の相互間に液晶を介在させた状態で、該一対のガラス基板の周縁同士を接合してシールした板状部材である。この遮光体３５０は、電圧印加回路３５１によってガラス基板（図示せず）に電圧を印加することにより、液晶（図示せず）の分子配列を適宜変化させて、偏光特性を切り替え可能に構成してある。具体的には、電圧が印加された場合に、図７において左右方向を振動方向とする光のみを透過させる遮光状態となる一方、電圧が印加されていない場合には、上下方向を振動方向とする光のみを透過させる非遮光状態となるように構成してある。電圧印加回路３５１は、遮光体３５０におけるガラス基板と電源３５１ａとを接続して構成した電気回路であり、この回路中に設けた回路スイッチ３５２の切り替え動作によって、ガラス基板（図示せず）への電圧の印加有無を切り替えるものである。
【００５６】
また、この遮光体３５０は、電圧印加回路３５１によって図７（ｃ）に示す遮光状態とした場合に、図７において左右方向を振動方向とする光のみを透過させる。この遮光状態においては、偏光板３４２と遮光体３５０とが、それぞれの透過させる光の振動方向が直交する、いわゆるクロスニコル状態となり、偏光板３４２および遮光体３５０を通じた遮光空間３１への光の入射が阻止される。一方、この遮光体３５０は、図７（ａ）非遮光状態とした場合には、振動方向を上下方向とする光のみを透過させる。この非遮光状態においては、偏光板３４２と遮光体３５０とが、それぞれの透過させる光の振動方向が一致することになり、偏光板３４２および遮光体３５０を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能となる。
【００５７】
また、遮光部材３０には、光を検出する光センサ３５３が設けてある。光センサ３５３は、偏光板３４２および遮光体３５０を通じて遮光空間３１内に入射する光の入射状態に応じて、遮光体３５０が非遮光状態にあるか否かを検出し、この検出結果を後述する制御手段３６０に出力するものである。
【００５８】
また、顕微鏡３２０は、図６に示すように、制御手段（撮像手段）３６０を備えている。制御手段３６０は、光センサ３５３の出力結果、および入力手段７１から送信される撮像信号に基づいて、画像生成手段２５、遮光体３５０、および出力手段７２の動作を制御するものである。入力手段７１は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡３２０を操作するために必要な操作を行うためのもので、所定の操作がなされた場合にこれを撮像信号として制御手段３６０に送信するものである。この入力手段７１は、例えば、キーボードやマウスで構成してある。出力手段７２は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡３２０を操作するために必要な情報や、画像生成手段２５から出力される画像データを基に生成した観察画像を表示するためのものである。この出力手段７２は、例えば、液晶ディスプレイで構成してある。
【００５９】
また、制御手段３６０は、図６に示すように、スイッチ制御部３６２、シャッター制御部３６３、状態判定部３６４および画像格納部３６５を有している。スイッチ制御部３６２は、回路スイッチ３５２の動作を制御するためのものである。シャッター制御部３６３は、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの動作を制御するためのものである。状態判定部３６４は、所定の撮像信号を受信した場合に、光センサ３５３の出力結果に基づいて、遮光体３５０が非遮光状態にあるか否かを判定するためのものである。画像格納部６５は、画像生成手段２５における図示せぬ画像生成部から出力される画像データをメモリ６１に格納し、かつ該画像データを基に観察画像を生成してこれを出力手段７２に表示するためのものである。
【００６０】
以下、上述した顕微鏡３２０を用いて、試料１０の蛍光観察を行う場合を説明する。なお、この説明では、初期状態として、光源２４が点灯しており、かつ遮光体３５０が非遮光状態にあるものとして説明している。まず、図７（ｂ）に示すように、開閉扉４０を開成して、遮光空間３１の外部にある試料１０を、取出口３２を通じてステージ２１上に載置した後に、開閉扉４０を閉成する。
【００６１】
次に、ＸＹハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対してステージ２１を水平移動して、試料１０の任意の位置を対物レンズ２２の光軸上となる位置に配置する。その後、Ｚハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対して対物レンズ２２を上下移動して、試料１０に焦点を合わせる。ＸＹハンドル（図示せず）およびＺハンドル（図示せず）を操作している間、図７（ａ）に示すように、偏光板３４２および遮光体３５０を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。したがって、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができる。
【００６２】
この状態においては、光源２４からの射出光がダイクロイックミラー２３を透過し、その後、対物レンズ２２により集光されながら試料１０に照射されることになる。光源２４からの射出光が照射された試料１０は、励起され、蛍光を発することになる。試料１０から発せられた蛍光は、対物レンズ２２により集光された後にダイクロイックミラー２３に反射されて、画像生成手段２５に導かれることになる。この場合においても、図７（ａ）に示すように、偏光板３４２および遮光体３５０を通じて遮光空間３１内が外部から視認可能であり、試料１０が発する蛍光を容易に観察することができる。
【００６３】
ここで、こうした状況下でステージ２１上の試料１０を撮像する場合には、観察画像の画質（コントラスト）の低下を防止するため、観察を行う空間を外部から遮光された状態とすることが要求される。そこで、上記顕微鏡３２０においては、該顕微鏡３２０の操作者によって、入力手段７１を介して所定の情報が入力されると、制御手段３６０は、図示しない撮像処理メニューを出力手段７２に表示させ、撮像処理を実施することになる。図８は、図６に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。以下、この図８を参照しながら、撮像処理について説明する。なお、この説明では、初期状態として、画像生成手段２５のシャッター２５ｂが閉成しているものとして説明している。
【００６４】
まず、図８に示す撮像処理において、制御手段３６０は、撮像信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。撮像信号を受信していない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、制御手段３６０は、撮像信号の受信待機状態を継続する。撮像信号とは、図示しない撮像処理メニューが表示された出力手段７２の画面上で、顕微鏡３２０の操作者が入力手段７１を介して所定の操作を行った場合に受信する電気信号である。
【００６５】
一方、撮像信号を受信した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、制御手段３６０は、状態判定部３６４を通じて遮光体３５０が非遮光状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。遮光体３５０が非遮光状態にある場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、制御手段３６０は、スイッチ制御部３６２を通じて回路スイッチ３５２を切り替え動作させて、電圧印加回路３５１によって電圧を印加させて、遮光体３５０の遮光状態への切り替えを開始させ（ステップＳ２０３）、再び手順をステップＳ２０２に戻す。すなわち、遮光体３５０が遮光状態に切り替わるまでステップＳ２０４以降の処理が保留されることになる。但し、遮光体３５０が遮光状態に切り替わるまでの時間は、例えば、１ミリ秒未満であり、保留される時間は極短時間である。
【００６６】
一方、遮光体３５０が非遮光状態にない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、制御手段３６０は、シャッター制御部３６３を通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成させ（ステップＳ２０４）、これと同時に時間計測を開始する（ステップＳ２０５）。そして、制御手段３６０は、予め決められた露光時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ２０６）、経過した場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、シャッター制御部３６３通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成させる（ステップＳ２０７）。ここで、露光時間は、例えば、予め設定しておいた時間をメモリ３６１より取得し、これを使用する。
【００６７】
ここで、ステップＳ２０４で画像生成手段２５のシャッター２５ｂから筐体２５ａに入射した光は、図示せぬ光電変換素子により電気信号に変換され、この光電変換素子が変換した電気信号から図示せぬ画像処理部により画像データを生成されることになる。そして、生成された画像データは、図示せぬ画像処理部により制御手段３６０に出力されることになる。
【００６８】
その後、制御手段３６０は、画像格納部３６５を通じて画像生成手段２５から出力された画像データをメモリ３６１に格納する（ステップＳ２０８）。さらに、制御手段３６０は、画像格納部３６５を通じて画像データを基に観察画像を生成し、これを出力手段７２に表示する（ステップＳ２０９）。そして、制御手段３６０は、スイッチ制御部３６２を通じて回路スイッチ３５２を切り替え動作させて、電圧印加回路３５１による電圧の印加を停止させ、遮光体３５０の非遮光状態への切り替えを開始させる（ステップＳ２１０）。その後、制御手段３６０は、作業を継続するか否かの表示を出力手段７２にて行い（ステップＳ２１１）、継続指示が入力された場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、再び手順をステップＳ２０１に戻す。一方、終了指示が入力された場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、今回の処理を終了し、手順をリターンさせる。
【００６９】
上述した撮像処理において制御手段３６０は、所定の撮像信号を受信し、かつ遮光体３５０が非遮光状態にある場合、遮光体３５０を切り替え動作させ、遮光体３５０を遮光状態とした後に、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。すなわち、遮光空間３１内が外部から視認可能である場合には、遮光空間３１への光の入射を阻止した後に、遮光体３５０を切り替え動作させ、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。そのため、このような顕微鏡３２０によれば、画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成する場合に、図７（ｃ）に示すように、遮光部材３０、開閉扉４０、偏光板３４２および遮光体３５０によって、遮光空間３１への光の入射が確実に阻止されることになる。したがって、観察画像の画質が低下する事態を確実に防止することができる。
【００７０】
また、上述した撮像処理では、ステップＳ２０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、遮光体３５０が非遮光状態に切り替えられることになる。そのため、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を他の位置に変更して撮像を継続する場合に、ステップＳ１０１において偏光板３４２および遮光体３５０をステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。これにより、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができ、上述したようにステージ２１を移動すれば、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を所望の位置に変更することができる。したがって、このような撮像処理によれば、試料１０を適宜水平移動しながら継続して撮像する場合に、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認する都度遮光体３５０を切り替え動作しなくとも、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができる。
【００７１】
上記のように構成した顕微鏡３２０によれば、遮光体３５０は、電圧の印加のみによって遮光状態から非遮光状態に切り替えることができるため、遮光空間３１内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、遮光体３５０は、例えば、可及的に大きく構成したとしても、移動することなく遮光状態から非遮光状態に切り替えることができる。したがって、容易な操作で遮光空間３１内を確認することができる。
【００７２】
なお、上述した実施の形態２では、ステップＳ２０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、ステップＳ２１０で遮光体３５０を非遮光状態に切り替えるように制御手段３６０を構成しているが、ステップＳ２１０を実施せず、ステップＳ２０９からステップＳ２１１に手順を進めるように制御手段３６０を構成しても良い。
【００７３】
さらに、実施の形態２においては、開口部４１が偏光板３４２および遮光体３５０によって常時閉塞されることになるため、該開口部４１を通じて遮光空間３１内に塵埃などの異物が侵入する事態を防止することができる。
【００７４】
しかも、実施の形態２においては、電圧の印加のみによって遮光体３５０を移動することなく遮光状態から非遮光状態に切り替えることができる。したがって、遮光空間３１内への光の入射を迅速に阻止することができる。
【００７５】
なお、上述した実施の形態２では、制御手段３６０が実施する撮像処理において撮像信号を受信した場合に、スイッチ制御部３６２を通じて回路スイッチ３５２を切り替え動作させて、電圧印加回路３５１によって電圧を印加させて遮光体３５０を遮光状態と非遮光状態とに切り替えしているが、これ以外の場合にも、遮光空間３１の外部から操作可能であって、操作することにより回路スイッチ３５２を個別に切り替え動作可能な操作ボタンを備えても良い。
【００７６】
なお、上述した実施の形態２では、偏光板３４２および遮光体３５０を、開閉扉４０に形成した開口部４１に配置して構成しているが、例えば、遮光部材３０に開口を形成し、この開口に偏光板３４２および遮光体３５０を配置して構成しても良い。この場合、開閉扉４０に開口部４１を形成する必要はない。
【００７７】
また、上述した実施の形態１、２およびそれらの変形例では、ステージ２１に対して対物レンズ２２が上方に配置される正立顕微鏡として構成した顕微鏡２０，１２０，２２０，３２０を例示しているが、ステージ２１に対して対物レンズ２２が下方に配置される倒立顕微鏡として顕微鏡２０，１２０，２２０，３２０を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１である顕微鏡を示す断面側面図である。
【図２】図１に示した開閉扉および遮光扉が動作した状態を遮光部材の外部から見た説明図である。
【図３】図１に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１である顕微鏡の変形例１を示す断面側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１である顕微鏡の変形例２を示す断面側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２である顕微鏡を示す断面側面図である。
【図７】図６に示した開閉扉および遮光体が動作した状態を遮光部材の外部から見た説明図である。
【図８】図６に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 試料
２０ 顕微鏡
２５ 画像生成手段（撮像手段）
３０ 遮光部材
３１ 遮光空間（箱体）
３２ 取出口
４０ 開閉扉
４１ 開口部（透過部）
５０ 遮光扉（遮光体）
６０ 制御手段（撮像手段）
１２０ 顕微鏡
１４２ 透過部材
２２０ 顕微鏡
２４２ 偏光板
２５０ 遮光扉（遮光体）
３２０ 顕微鏡
３４２ 偏光板（偏光部）
３５０ 遮光体
３６０ 制御手段（撮像手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光観察や微弱な照明光による微弱光観察を行う場合には、観察画像の画質（コントラスト）の低下を防止するため、観察を行う部屋を外部から遮光された暗室とすることが要求される。また、生体試料の蛍光観察を行う場合にも、該生体試料に使用する蛍光色素が退色する事態や、光毒反応が生じる事態を防止するため、観察を行う部屋を外部から遮光された暗室とすることが要求される。
【０００３】
こうした要求に応じるべく、例えば、遮光部材を備えた顕微鏡が提供されている。遮光部材は、ステージと対物レンズとを囲繞する態様で配置されることにより、外部から遮光された箱体を画成するものである。遮光部材には、外部と箱体とで試料を出し入れするための取出口が形成してあるとともに、この取出口を開閉する開閉扉が設けられている。
【０００４】
この種の顕微鏡では、開閉扉を閉成した状態で撮像手段によって撮像すれば、箱体への光の入射が阻止されるため、試料の観察画像の画質が低下する事態を防止することができる。したがって、観察を行う部屋を外部から遮光された箱体とする必要がなく、観察を行う部屋で他の作業が行われる場合にも、これを妨げることがない（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０７１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的な顕微鏡は、試料を載置するステージを対物レンズに対して移動可能に構成されている。そして、このような顕微鏡では、ステージを適宜水平移動しながら撮像することにより、取出口を通じて試料の位置を変更しなくとも、試料の任意の位置を撮像することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、従来の顕微鏡では、開閉扉を閉成した場合に、箱体内を確認することが困難となる。そのため、対物レンズに対する試料の位置を所望の位置に変更することが困難であった。この場合、開閉扉を開成すれば、取出口を通じて箱体内を確認することが可能となる。しかしながら、取出口は、試料の出し入れを可能とする大きさを確保する必要があり、該取出口を開閉する開閉扉の小型化に限界があった。そのため、開閉扉の開成移動の容易化を図ることが困難であった。仮に、モータなどの駆動機構を用いて開閉扉の開閉移動の容易化を図るとしても、開閉扉の開閉に相応な能力を有した大型な駆動機構が必要となる虞がある。したがって、装置が大型化する虞があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置が大型化することなく、容易な操作で箱体内を確認することのできる顕微鏡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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる顕微鏡は、外部から遮光された箱体の外部にある試料を、取出口を通じて前記箱体内のステージに載置し、開閉扉によって前記取出口を閉成した状態で、前記ステージ上の試料を撮像する顕微鏡において、前記箱体内を外部から視認可能とする透過部と、遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に前記透過部を通じた前記箱体への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には前記透過部を通じて前記箱体内を外部から視認可能とする遮光体とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２にかかる顕微鏡は、上述した請求項１において、前記透過部は、光を透過させる透過部材によって閉塞したことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３にかかる顕微鏡は、上述した請求項１において、前記透過部は、第１の振動方向の光のみを透過させる偏光板によって閉塞し、前記遮光体は、遮光位置に配置された場合に前記偏光板に重ね合わせる態様で配置され、少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４にかかる顕微鏡は、外部から遮光された箱体内のステージに試料を載置してこれを撮像する顕微鏡において、第１の振動方向の光のみを透過させて前記箱体内を外部から視認可能とする偏光部と、前記偏光部に重ね合わせる態様で配設されるとともに、電圧の印加によって遮光状態と非遮光状態に切り替え可能に構成され、遮光状態にある場合に少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止する一方、非遮光状態にある場合には少なくとも前記第１の振動方向の光を透過させる遮光体とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５にかかる顕微鏡は、上述した請求項１または４において、所定の撮像信号を受信し、かつ前記箱体内が外部から視認可能である場合には、前記遮光体を動作させ、前記箱体への光の入射を阻止した後に、前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、箱体内を外部から視認可能とする透過部と、遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に透過部を通じた箱体への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には透過部を通じて箱体内を外部から視認可能とする遮光体とを備えている。そのため、遮光体を遮光位置に配置すれば、透過部を通じた箱体への光の入射を阻止することができる。一方、遮光位置にある遮光体を非遮光位置に配置すれば、透過部を通じて箱体内を外部から確認することができる。しかも、透過部は、取出口とは別個に形成したものであるため、箱体内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、透過部は、取出口のように試料の出し入れを可能とする大きさを確保する必要がなく、可及的に小さくすることが可能となり、該透過部を遮光する遮光体も相応に小さくすることが可能となる。そのため、遮光体を非遮光位置に移動することの容易化を図ることができる。仮に、モータなどの駆動機構を用いて遮光体を非遮光位置に移動することの容易化を図るとしても、開閉扉を開閉する場合と比較して、小型な駆動機構を適用することが可能となる。したがって、装置が大型化することなく、容易な操作で箱体内を確認することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、第１の振動方向の光のみを透過させて箱体内を外部から視認可能とする偏光部と、偏光部に重ね合わせる態様で配設されるとともに、電圧の印加によって遮光状態と非遮光状態に切り替え可能に構成され、遮光状態にある場合に少なくとも箱体に第１の振動方向の光が入射することを阻止する一方、非遮光状態にある場合には少なくとも第１の振動方向の光を透過させる遮光体とを備えている。そのため、遮光体が遮光状態にあれば、偏光部および遮光体を通じた箱体への光の入射を阻止することができる。一方、遮光状態にある遮光体を非遮光状態に切り替えれば、偏光部および遮光体を通じて箱体内を外部から確認することができる。しかも、遮光体は、電圧の印加のみによって遮光状態から非遮光状態に切り替えることができるため、箱体内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、遮光体は、例えば、可及的に大きく構成したとしても、移動することなく遮光状態から非遮光状態に切り替えることができる。したがって、容易な操作で箱体内を確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる顕微鏡の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１である顕微鏡を示す断面側面図である。ここで例示する顕微鏡２０は、例えば、試料１０を撮像して蛍光観察を行う場合に用いられるもので、図１に示すように、ステージ２１、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー２３、光源２４および画像生成手段２５を備えている。
【００１８】
ステージ２１は、試料１０を載置するためのもので、平板状に構成してある。対物レンズ２２は、試料１０から発せられる蛍光を集光するためのもので、先端部２２ａを鉛直下方に向けた姿勢でステージ２１よりも上方に配置してある。ダイクロイックミラー２３は、所定の波長範囲にある光を反射する一方、該波長範囲外にある光を透過させるもので、対物レンズ２２の光軸上において該対物レンズ２２よりも上方に配設してある。光源２４は、電源が供給された場合に、試料１０を励起させるための光を照射するもので、対物レンズ２２の光軸上においてダイクロイックミラー２３よりも上方に配設してある。画像生成手段（撮像手段）２５は、ダイクロイックミラー２３により反射される光から、画像データを生成してこれを後述する制御手段（撮像手段）６０に出力するもので、筐体２５ａ内部への光の入射を制御するシャッター２５ｂを有している。
【００１９】
シャッター２５ｂは、閉成した場合に箱状の筐体２５ａに設けられた透光窓（図示せず）を覆って、筐体２５ａ内部への光の入射を阻止する一方、開成した場合にのみ該透光部（図示せず）を開放して、筐体２５ａ内部への光の入射を許容するものである。また、筐体２５ａの内部には、図には明示していないが、シャッター２５ｂが開成した場合に入射した光を電気信号に変換する光電変換素子と、この光電変換素子が変換した電気信号から画像データを生成してこれを後述する制御手段６０に出力する画像処理部とを有している。
【００２０】
また、顕微鏡２０は、図１に示すように、外部から遮光された遮光空間（箱体）３１を画成する遮光部材３０を備えている。遮光部材３０は、遮光性を有する板状部材を適宜組み合わせることによって、上述したステージ２１、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー２３、光源２４および画像生成手段２５を全て囲繞する箱状に構成してある。図には明示していないが、ステージ２１は、遮光空間３１の外部に設けたＸＹハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対して水平移動可能に構成してある。また、図には明示していないが、対物レンズ２２も、遮光空間３１の外部に設けたＺハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対して上下動可能に構成してある。
【００２１】
遮光部材３０には、一側面に取出口３２が形成してある。取出口３２は、外部と遮光空間３１とで試料１０を出し入れするための開口である。この取出口３２は、例えば、シャーレなどの試料１０を収容するための部材が、通過可能とする十分な大きさを有して形成してある。
【００２２】
また、遮光部材３０には、図１および図２に示すように、取出口３２を開閉する開閉扉４０が設けてある。開閉扉４０は、遮光性を有した板状部材であり、遮光部材３０に対して上下方向にスライド移動可能となるように、該遮光部材３０に保持させてある。
【００２３】
また、開閉扉４０には、その下方となる部位に開口部（透過部）４１が形成してある。開口部４１は、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光空間３１内を外部から視認可能とするための開口である。この開口部４１は、ステージ２１と対物レンズ２２とを視認可能とするだけの大きさを有して形成してある。
【００２４】
さらに、開閉扉４０には、図１および図２に示すように、開口部４１を開閉する遮光扉（遮光体）５０が設けてある。遮光扉５０は、遮光空間３１の外部において開閉扉４０に平行配置してある。この遮光扉５０は、遮光性を有する板状部材であり、駆動ローラ５１を介在させた状態で開閉扉４０に保持させることにより、該開閉扉４０に対して上下方向にスライド移動可能に構成してある。駆動ローラ５１は、電動モータ５２の駆動によって適宜回転駆動して、遮光扉５０を図２（ｃ）に示す遮光位置と、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す非遮光位置とにスライド移動させるものである。遮光扉５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、図２（ｃ）に示す遮光位置に配置した場合に開口部４１を覆って、遮光部材３０および開閉扉４０とともに、遮光空間３１への光の入射を阻止する。一方、遮光扉５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、図２（ａ）に示す非遮光位置に配置した場合には開口部４１を開放して、該開口部４１を通じてステージ２１と対物レンズ２２とを外部から視認可能とする。
【００２５】
さらに、遮光部材３０には、遮光扉５０の移動域となる位置に開閉センサ５３が設けてある。開閉センサ５３は、遮光扉５０の接触状態に応じて、該遮光扉５０が遮光位置にあるか否かを検出し、この検出結果を後述する制御手段６０に出力するものである。
【００２６】
さらに、顕微鏡２０は、図１に示すように、制御手段（撮像手段）６０を備えている。制御手段６０は、開閉センサ５３の出力結果、および入力手段７１から送信される撮像信号に基づいて、画像生成手段２５、遮光扉５０、および出力手段７２の動作を制御するものである。入力手段７１は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡２０を操作するために必要な操作を行うためのもので、所定の操作がなされた場合にこれを撮像信号として制御手段６０に送信するものである。この入力手段７１は、例えば、キーボードやマウスで構成してある。出力手段７２は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡２０を操作するために必要な情報や、画像生成手段２５から出力される画像データを基に生成した観察画像を表示するためのものである。この出力手段７２は、例えば、液晶ディスプレイで構成してある。
【００２７】
また、制御手段６０は、図１に示すように、モータ制御部６２、シャッター制御部６３、位置判定部６４および画像格納部６５を有している。モータ制御部６２は、電動モータ５２の動作を制御するためのものである。シャッター制御部６３は、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの動作を制御するためのものである。位置判定部６４は、所定の撮像信号を受信した場合に、開閉センサ５３の出力結果に基づいて、遮光扉５０が遮光位置にあるか否かを判定するためのものである。画像格納部６５は、画像生成手段２５における図示せぬ画像生成部から出力される画像データをメモリ６１に格納し、かつ該画像データを基に観察画像を生成してこれを出力手段７２に表示するためのものである。
【００２８】
以下、上述した顕微鏡２０を用いて、試料１０の蛍光観察を行う場合を説明する。なお、この説明では、初期状態として、光源２４が点灯しており、かつ遮光扉５０が非遮光位置にあるものとして説明している。まず、図２（ｂ）に示すように、開閉扉４０を開成して、遮光空間３１の外部にある試料１０を、取出口３２を通じてステージ２１上に載置した後に、開閉扉４０を閉成する。
【００２９】
次に、ＸＹハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対してステージ２１を水平移動して、試料１０の任意の位置を対物レンズ２２の光軸上となる位置に配置する。その後、Ｚハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対物レンズ２２を上下移動して、試料１０に焦点を合わせる。ＸＹハンドル（図示せず）、およびＺハンドル（図示せず）を操作している間、図２（ａ）に示すように、開口部４１を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。したがって、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができる。
【００３０】
この状態においては、光源２４からの射出光がダイクロイックミラー２３を透過し、その後、対物レンズ２２により集光されながら試料１０に照射されることになる。光源２４からの射出光が照射された試料１０は、励起され、蛍光を発することになる。試料１０から発せられた蛍光は、対物レンズ２２により集光された後にダイクロイックミラー２３に反射されて、画像生成手段２５に導かれることになる。この場合においても、図２（ａ）に示すように、開口部４１を通じて遮光空間３１内が外部から視認可能であり、試料１０が発する蛍光を観察することができる。
【００３１】
ここで、こうした状況下でステージ２１上の試料１０を撮像する場合には、観察画像の画質（コントラスト）の低下を防止するため、観察を行う空間を外部から遮光された状態とすることが要求される。そこで、上記顕微鏡２０においては、該顕微鏡２０の操作者によって、入力手段７１を介して所定の情報が入力されると、制御手段６０は、図示しない撮像処理メニューを出力手段７２に表示させ、撮像処理を実施することになる。図３は、図１に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。以下、この図３を参照しながら、撮像処理について説明する。なお、この説明では、初期状態として、画像生成手段２５のシャッター２５ｂが閉成しているものとして説明している。
【００３２】
まず、図３に示す撮像処理において、制御手段６０は、撮像信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。撮像信号を受信していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、制御手段６０は、撮像信号の受信待機状態を継続する。撮像信号とは、図示しない撮像処理メニューが表示された出力手段７２の画面上で、顕微鏡２０の操作者が入力手段７１を介して所定の操作を行った場合に受信する電気信号である。
【００３３】
一方、撮像信号を受信した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御手段６０は、位置判定部６４を通じて遮光扉５０が遮光位置にあるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。遮光扉５０が遮光位置にない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御手段６０は、モータ制御部６２を通じて電動モータ５２を駆動して、遮光扉５０の遮光位置への移動を開始させ（ステップＳ１０３）、再び手順をステップＳ１０２に戻す。すなわち、遮光扉５０が遮光位置に配置されるまでステップＳ１０４以降の処理が保留されることになる。
【００３４】
一方、遮光扉５０が遮光位置にある場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御手段６０は、シャッター制御部６３を通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成させ（ステップＳ１０４）、これと同時に時間計測を開始する（ステップＳ１０５）。そして、制御手段６０は、予め決められた露光時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１０６）、経過した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、シャッター制御部６３を通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成させる（ステップＳ１０７）。ここで、露光時間は、例えば、予め設定しておいた時間をメモリ６１より取得し、これを使用する。
【００３５】
ここで、ステップＳ１０４で開成させた画像生成手段２５のシャッター２５ｂから筐体２５ａの内部に入射した光が、図示せぬ光電変換素子により電気信号に変換され、この光電変換素子が変換した電気信号から図示せぬ画像処理部により画像データが生成されることになる。そして、生成された画像データは、図示せぬ画像処理部により制御手段６０に出力されることになる。
【００３６】
その後、制御手段６０は、画像格納部６５を通じて画像生成手段２５から出力された画像データをメモリ６１に格納する（ステップＳ１０８）。さらに、制御手段６０は、画像格納部６５を通じて画像データを基に観察画像を生成し、これを出力手段７２に表示する（ステップＳ１０９）。そして、制御手段６０は、モータ制御部６２を通じて電動モータ５２を駆動して、遮光扉５０の非遮光位置への移動を開始させる（ステップＳ１１０）。その後、制御手段６０は、作業を継続するか否かの表示を出力手段７２にて行い（ステップＳ１１１）、継続指示が入力された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、再び手順をステップＳ１０１に戻す。一方、終了指示が入力された場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、今回の処理を終了し、手順をリターンさせる。
【００３７】
上述した撮像処理において制御手段６０は、所定の撮像信号を受信し、かつ遮光扉５０が非遮光位置にある場合、遮光扉５０を移動させ、遮光扉５０を遮光位置に配置した後に、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。すなわち、遮光空間３１内が外部から視認可能である場合には、遮光空間３１への光の入射を阻止した後に、遮光扉５０を移動させ、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。そのため、このような顕微鏡２０によれば、画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成する場合に、図２（ｃ）に示すように、遮光部材３０、開閉扉４０および遮光扉５０によって、遮光空間３１への光の入射が確実に阻止されることになる。したがって、観察画像の画質が低下する事態を確実に防止することができる。
【００３８】
また、上述した撮像処理では、ステップＳ１０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、遮光扉５０が非遮光位置に移動されることになる。そのため、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を他の位置に変更して撮像を継続する場合に、ステップＳ１０１において開口部４１を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。これにより、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができ、上述したようにステージ２１を移動すれば、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を所望の位置に変更することができる。したがって、このような撮像処理によれば、試料１０を適宜水平移動しながら継続して撮像する場合に、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認する都度遮光扉５０を開成移動しなくとも、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができる。
【００３９】
上記のように構成した顕微鏡２０によれば、開口部４１は、取出口３２とは別個に形成したものであるため、遮光空間３１内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、開口部４１は、取出口３２のように試料１０の出し入れを可能とする大きさを確保する必要がなく、可及的に小さくすることが可能となり、該開口部４１を遮光する遮光扉５０も相応に小さくすることが可能となる。特に、本実施の形態１では、開口部４１は、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができれば良く、少なくとも試料１０と対物レンズ２２の先端部２２ａとを外部から視認可能とする大きさだけを確保すれば良い。そのため、遮光扉５０を非遮光位置に移動することの容易化を図ることができる。また、本実施の形態１のように、電動モータ５２の駆動によって駆動ローラ５１を回転駆動させるようにして遮光扉５０の移動操作の容易化を図った場合にも、開閉扉４０を開閉する場合と比較して、小型な電動モータを適用することが可能となる。したがって、装置が大型化することなく、容易な操作で遮光空間３１内を確認することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態１では、ステップＳ１０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、ステップＳ１１０で遮光扉５０を非遮光位置に移動するように制御手段６０を構成しているが、ステップＳ１１０を実施せず、ステップＳ１０９からステップＳ１１１に手順を進めるように制御手段６０を構成しても良い。
【００４１】
なお、上述した実施の形態１では、開口部４１は、開閉扉４０に開口した孔であるが、この開口部４１に部材を配設しても良い。
【００４２】
例えば、図４の変形例１に示すように、光を透過する透過部材１４２を、開口部４１を閉塞する態様で配設しても同様の作用効果を奏することができる。しかも、この図４に示す変形例１では、開口部４１が常時閉塞されることになるため、該開口部４１を通じて遮光空間３１内に塵埃などの異物が侵入する事態を防止することができる。この透過部材１４２は、例えば、透明なガラス板で構成してある。
【００４３】
さらに、上述した実施の形態１では、単一の遮光性を有する部材により開口部４１を通じた遮光空間３１への光の入射を阻止しているが、複数の部材を用いて開口部４１を通じた遮光空間３１への光の入射を阻止することも可能である。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態１である顕微鏡の変形例２を示す断面側面図である。この変形例２における顕微鏡は、上述した実施の形態１に対して、開閉扉４０の開口部４１に偏光板を備える点、および遮光扉の構成のみが異なっている。なお、変形例２において実施の形態１と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００４５】
開口部４１に備えた偏光板２４２は、図５に示すように、該開口部４１を閉塞する態様で配設してある。この偏光板２４２は、偏光特性を有する板状部材であり、上下方向を振動方向とする光のみを透過させるものである。変形例２の遮光扉（遮光体）２５０は、偏光特性を有する板状部材であり、図５において紙面と直交する方向を振動方向とする光のみを透過させるものである。
【００４６】
また、この遮光扉２５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光位置に配置した場合に開口部４１を覆うことになる。この状態においては、偏光板２４２と遮光扉２５０とが、それぞれの透過させる光の振動方向が直交する、いわゆるクロスニコル状態となり、偏光板２４２および遮光扉２５０を通じた遮光空間３１への光の入射が阻止される。一方、この遮光扉５０は、開閉扉４０が閉成している状態において、非遮光位置に配置した場合には開口部４１を開放して、偏光板２４２を通じてステージ２１と対物レンズ２２とを外部から視認可能とする。
【００４７】
この変形例２においても、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光扉２５０が非遮光位置にあれば、開口部４１の偏光板２４２を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。したがって、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができる。一方、開閉扉４０が閉成している状態において、遮光扉２５０が遮光位置にあれば、遮光部材３０、開閉扉４０、偏光板２４２および遮光扉２５０によって、遮光空間３１への光の入射が阻止されることになる。したがって、ステージ２１上の試料１０を撮像した場合にも、観察画像の画質が低下する事態を防止することができる。
【００４８】
また、この変形例２においても、開口部４１は、取出口３２とは別個に形成したものであるのは実施の形態１と同じである。そのため、遮光空間３１内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、開口部４１は、取出口３２のように試料１０の出し入れを可能とする大きさを確保する必要がなく、可及的に小さくすることが可能となり、該開口部４１を遮光する遮光扉２５０も相応に小さくすることが可能となる。特に、この変形例２においても、実施の形態１と同様に、開口部４１は、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができれば良く、少なくとも試料１０と対物レンズ２２の先端部２２ａとを外部から視認可能とする大きさだけを確保すれば良い。そのため、遮光体２５０を非遮光位置に移動することの容易化を図ることができる。また、この変形例２のように、電動モータ５２の駆動によって駆動ローラ５１を回転駆動させるようにして遮光扉２５０の移動操作の容易化を図った場合にも、開閉扉４０を開閉する場合と比較して、小型な電動モータを適用することが可能となる。したがって、装置が大型化することなく、容易な操作で遮光空間３１内を確認することができる。
【００４９】
さらに、この変形例２においては、開口部４１が偏光板２４２によって常時閉塞されることになるため、該開口部４１を通じて遮光空間３１内に塵埃などの異物が侵入する事態を防止することができる。
【００５０】
なお、上述した実施の形態１およびその変形例では、制御手段６０が実施する撮像処理において撮像信号を受信した場合に、モータ制御部６２を通じて電動モータ５２を駆動させて遮光扉５０，２５０を遮光位置と非遮光位置とに移動しているが、これ以外の場合にも、遮光空間３１の外部から操作可能であって、操作することにより電動モータ５２を個別に駆動可能な操作ボタンを備えても良い。
【００５１】
また、上述した実施の形態１およびその変形例では、遮光扉５０，２５０の接触状態に応じて、遮光扉５０，２５０が遮光位置にあるか否かを検出する開閉センサ５３を例示しているが、必ずしも遮光扉５０，２５０に接触しなくとも、該遮光扉５０，２５０が遮光位置にあるか否かを検出できる開閉センサであれば良い。例えば、開閉センサとしてフォトインタラプタを採用し、発光素子から受光素子に照射される光が、遮光扉５０，２５０が遮光位置にある場合に遮られるように発光素子および受光素子を配置し、遮光扉５０，２５０が遮光位置にあるか否かを検出しても良い。
【００５２】
さらに、上述した実施の形態１およびその変形例では、遮光扉５０，２５０を、開閉扉４０に形成した開口部４１を開閉するように構成しているが、例えば、遮光部材３０に開口を形成し、この開口を開閉するように遮光扉５０，２５０を構成しても良い。この場合、開閉扉４０に開口部４１を形成する必要はない。
【００５３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２である顕微鏡を示す断面側面図である。この実施の形態２における顕微鏡は、上述した実施の形態１に対して、遮光扉を備えない点、開閉センサに替わり光センサを備える点、開閉扉４０の開口部４１に偏光板および遮光体が配設してある点、および制御手段が実施する撮像処理の内容が異なっている。以下、この差異について詳細に説明する。なお、実施の形態２において実施の形態１と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの説明を省略する。
【００５４】
開口部４１に配設した偏光板（偏光部）３４２は、図６に示すように、該開口部４１を閉塞する態様で配設してある。偏光板２４２は、偏光特性を有する板状部材であり、上下方向を振動方向とする光のみを透過させるものである。
【００５５】
開口部４１に配設した遮光体３５０は、図６および図７に示すように、遮光空間３１の外部において偏光板３４２に重ね合わせる態様で平行配置されるものである。図には明示していないが、遮光体３５０は、例えば、互いに対向する一対のガラス基板の相互間に液晶を介在させた状態で、該一対のガラス基板の周縁同士を接合してシールした板状部材である。この遮光体３５０は、電圧印加回路３５１によってガラス基板（図示せず）に電圧を印加することにより、液晶（図示せず）の分子配列を適宜変化させて、偏光特性を切り替え可能に構成してある。具体的には、電圧が印加された場合に、図７において左右方向を振動方向とする光のみを透過させる遮光状態となる一方、電圧が印加されていない場合には、上下方向を振動方向とする光のみを透過させる非遮光状態となるように構成してある。電圧印加回路３５１は、遮光体３５０におけるガラス基板と電源３５１ａとを接続して構成した電気回路であり、この回路中に設けた回路スイッチ３５２の切り替え動作によって、ガラス基板（図示せず）への電圧の印加有無を切り替えるものである。
【００５６】
また、この遮光体３５０は、電圧印加回路３５１によって図７（ｃ）に示す遮光状態とした場合に、図７において左右方向を振動方向とする光のみを透過させる。この遮光状態においては、偏光板３４２と遮光体３５０とが、それぞれの透過させる光の振動方向が直交する、いわゆるクロスニコル状態となり、偏光板３４２および遮光体３５０を通じた遮光空間３１への光の入射が阻止される。一方、この遮光体３５０は、図７（ａ）非遮光状態とした場合には、振動方向を上下方向とする光のみを透過させる。この非遮光状態においては、偏光板３４２と遮光体３５０とが、それぞれの透過させる光の振動方向が一致することになり、偏光板３４２および遮光体３５０を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能となる。
【００５７】
また、遮光部材３０には、光を検出する光センサ３５３が設けてある。光センサ３５３は、偏光板３４２および遮光体３５０を通じて遮光空間３１内に入射する光の入射状態に応じて、遮光体３５０が非遮光状態にあるか否かを検出し、この検出結果を後述する制御手段３６０に出力するものである。
【００５８】
また、顕微鏡３２０は、図６に示すように、制御手段（撮像手段）３６０を備えている。制御手段３６０は、光センサ３５３の出力結果、および入力手段７１から送信される撮像信号に基づいて、画像生成手段２５、遮光体３５０、および出力手段７２の動作を制御するものである。入力手段７１は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡３２０を操作するために必要な操作を行うためのもので、所定の操作がなされた場合にこれを撮像信号として制御手段３６０に送信するものである。この入力手段７１は、例えば、キーボードやマウスで構成してある。出力手段７２は、遮光空間３１の外部において、顕微鏡３２０を操作するために必要な情報や、画像生成手段２５から出力される画像データを基に生成した観察画像を表示するためのものである。この出力手段７２は、例えば、液晶ディスプレイで構成してある。
【００５９】
また、制御手段３６０は、図６に示すように、スイッチ制御部３６２、シャッター制御部３６３、状態判定部３６４および画像格納部３６５を有している。スイッチ制御部３６２は、回路スイッチ３５２の動作を制御するためのものである。シャッター制御部３６３は、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの動作を制御するためのものである。状態判定部３６４は、所定の撮像信号を受信した場合に、光センサ３５３の出力結果に基づいて、遮光体３５０が非遮光状態にあるか否かを判定するためのものである。画像格納部６５は、画像生成手段２５における図示せぬ画像生成部から出力される画像データをメモリ６１に格納し、かつ該画像データを基に観察画像を生成してこれを出力手段７２に表示するためのものである。
【００６０】
以下、上述した顕微鏡３２０を用いて、試料１０の蛍光観察を行う場合を説明する。なお、この説明では、初期状態として、光源２４が点灯しており、かつ遮光体３５０が非遮光状態にあるものとして説明している。まず、図７（ｂ）に示すように、開閉扉４０を開成して、遮光空間３１の外部にある試料１０を、取出口３２を通じてステージ２１上に載置した後に、開閉扉４０を閉成する。
【００６１】
次に、ＸＹハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対してステージ２１を水平移動して、試料１０の任意の位置を対物レンズ２２の光軸上となる位置に配置する。その後、Ｚハンドル（図示せず）を操作することにより、遮光部材３０に対して対物レンズ２２を上下移動して、試料１０に焦点を合わせる。ＸＹハンドル（図示せず）およびＺハンドル（図示せず）を操作している間、図７（ａ）に示すように、偏光板３４２および遮光体３５０を通じてステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。したがって、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができる。
【００６２】
この状態においては、光源２４からの射出光がダイクロイックミラー２３を透過し、その後、対物レンズ２２により集光されながら試料１０に照射されることになる。光源２４からの射出光が照射された試料１０は、励起され、蛍光を発することになる。試料１０から発せられた蛍光は、対物レンズ２２により集光された後にダイクロイックミラー２３に反射されて、画像生成手段２５に導かれることになる。この場合においても、図７（ａ）に示すように、偏光板３４２および遮光体３５０を通じて遮光空間３１内が外部から視認可能であり、試料１０が発する蛍光を容易に観察することができる。
【００６３】
ここで、こうした状況下でステージ２１上の試料１０を撮像する場合には、観察画像の画質（コントラスト）の低下を防止するため、観察を行う空間を外部から遮光された状態とすることが要求される。そこで、上記顕微鏡３２０においては、該顕微鏡３２０の操作者によって、入力手段７１を介して所定の情報が入力されると、制御手段３６０は、図示しない撮像処理メニューを出力手段７２に表示させ、撮像処理を実施することになる。図８は、図６に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。以下、この図８を参照しながら、撮像処理について説明する。なお、この説明では、初期状態として、画像生成手段２５のシャッター２５ｂが閉成しているものとして説明している。
【００６４】
まず、図８に示す撮像処理において、制御手段３６０は、撮像信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。撮像信号を受信していない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、制御手段３６０は、撮像信号の受信待機状態を継続する。撮像信号とは、図示しない撮像処理メニューが表示された出力手段７２の画面上で、顕微鏡３２０の操作者が入力手段７１を介して所定の操作を行った場合に受信する電気信号である。
【００６５】
一方、撮像信号を受信した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、制御手段３６０は、状態判定部３６４を通じて遮光体３５０が非遮光状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。遮光体３５０が非遮光状態にある場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、制御手段３６０は、スイッチ制御部３６２を通じて回路スイッチ３５２を切り替え動作させて、電圧印加回路３５１によって電圧を印加させて、遮光体３５０の遮光状態への切り替えを開始させ（ステップＳ２０３）、再び手順をステップＳ２０２に戻す。すなわち、遮光体３５０が遮光状態に切り替わるまでステップＳ２０４以降の処理が保留されることになる。但し、遮光体３５０が遮光状態に切り替わるまでの時間は、例えば、１ミリ秒未満であり、保留される時間は極短時間である。
【００６６】
一方、遮光体３５０が非遮光状態にない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、制御手段３６０は、シャッター制御部３６３を通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成させ（ステップＳ２０４）、これと同時に時間計測を開始する（ステップＳ２０５）。そして、制御手段３６０は、予め決められた露光時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ２０６）、経過した場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、シャッター制御部３６３通じて画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成させる（ステップＳ２０７）。ここで、露光時間は、例えば、予め設定しておいた時間をメモリ３６１より取得し、これを使用する。
【００６７】
ここで、ステップＳ２０４で画像生成手段２５のシャッター２５ｂから筐体２５ａに入射した光は、図示せぬ光電変換素子により電気信号に変換され、この光電変換素子が変換した電気信号から図示せぬ画像処理部により画像データを生成されることになる。そして、生成された画像データは、図示せぬ画像処理部により制御手段３６０に出力されることになる。
【００６８】
その後、制御手段３６０は、画像格納部３６５を通じて画像生成手段２５から出力された画像データをメモリ３６１に格納する（ステップＳ２０８）。さらに、制御手段３６０は、画像格納部３６５を通じて画像データを基に観察画像を生成し、これを出力手段７２に表示する（ステップＳ２０９）。そして、制御手段３６０は、スイッチ制御部３６２を通じて回路スイッチ３５２を切り替え動作させて、電圧印加回路３５１による電圧の印加を停止させ、遮光体３５０の非遮光状態への切り替えを開始させる（ステップＳ２１０）。その後、制御手段３６０は、作業を継続するか否かの表示を出力手段７２にて行い（ステップＳ２１１）、継続指示が入力された場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、再び手順をステップＳ２０１に戻す。一方、終了指示が入力された場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、今回の処理を終了し、手順をリターンさせる。
【００６９】
上述した撮像処理において制御手段３６０は、所定の撮像信号を受信し、かつ遮光体３５０が非遮光状態にある場合、遮光体３５０を切り替え動作させ、遮光体３５０を遮光状態とした後に、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。すなわち、遮光空間３１内が外部から視認可能である場合には、遮光空間３１への光の入射を阻止した後に、遮光体３５０を切り替え動作させ、画像生成手段２５のシャッター２５ｂの開成動作が実施されることになる。そのため、このような顕微鏡３２０によれば、画像生成手段２５のシャッター２５ｂを開成する場合に、図７（ｃ）に示すように、遮光部材３０、開閉扉４０、偏光板３４２および遮光体３５０によって、遮光空間３１への光の入射が確実に阻止されることになる。したがって、観察画像の画質が低下する事態を確実に防止することができる。
【００７０】
また、上述した撮像処理では、ステップＳ２０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、遮光体３５０が非遮光状態に切り替えられることになる。そのため、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を他の位置に変更して撮像を継続する場合に、ステップＳ１０１において偏光板３４２および遮光体３５０をステージ２１と対物レンズ２２とが外部から視認可能である。これにより、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を適宜確認することができ、上述したようにステージ２１を移動すれば、対物レンズ２２に対する試料１０の位置を所望の位置に変更することができる。したがって、このような撮像処理によれば、試料１０を適宜水平移動しながら継続して撮像する場合に、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認する都度遮光体３５０を切り替え動作しなくとも、試料１０と対物レンズ２２との位置関係を確認することができる。
【００７１】
上記のように構成した顕微鏡３２０によれば、遮光体３５０は、電圧の印加のみによって遮光状態から非遮光状態に切り替えることができるため、遮光空間３１内を確認する際に、従来のように開閉扉を開成移動する必要がない。また、遮光体３５０は、例えば、可及的に大きく構成したとしても、移動することなく遮光状態から非遮光状態に切り替えることができる。したがって、容易な操作で遮光空間３１内を確認することができる。
【００７２】
なお、上述した実施の形態２では、ステップＳ２０７で画像生成手段２５のシャッター２５ｂを閉成した後に、ステップＳ２１０で遮光体３５０を非遮光状態に切り替えるように制御手段３６０を構成しているが、ステップＳ２１０を実施せず、ステップＳ２０９からステップＳ２１１に手順を進めるように制御手段３６０を構成しても良い。
【００７３】
さらに、実施の形態２においては、開口部４１が偏光板３４２および遮光体３５０によって常時閉塞されることになるため、該開口部４１を通じて遮光空間３１内に塵埃などの異物が侵入する事態を防止することができる。
【００７４】
しかも、実施の形態２においては、電圧の印加のみによって遮光体３５０を移動することなく遮光状態から非遮光状態に切り替えることができる。したがって、遮光空間３１内への光の入射を迅速に阻止することができる。
【００７５】
なお、上述した実施の形態２では、制御手段３６０が実施する撮像処理において撮像信号を受信した場合に、スイッチ制御部３６２を通じて回路スイッチ３５２を切り替え動作させて、電圧印加回路３５１によって電圧を印加させて遮光体３５０を遮光状態と非遮光状態とに切り替えしているが、これ以外の場合にも、遮光空間３１の外部から操作可能であって、操作することにより回路スイッチ３５２を個別に切り替え動作可能な操作ボタンを備えても良い。
【００７６】
なお、上述した実施の形態２では、偏光板３４２および遮光体３５０を、開閉扉４０に形成した開口部４１に配置して構成しているが、例えば、遮光部材３０に開口を形成し、この開口に偏光板３４２および遮光体３５０を配置して構成しても良い。この場合、開閉扉４０に開口部４１を形成する必要はない。
【００７７】
また、上述した実施の形態１、２およびそれらの変形例では、ステージ２１に対して対物レンズ２２が上方に配置される正立顕微鏡として構成した顕微鏡２０，１２０，２２０，３２０を例示しているが、ステージ２１に対して対物レンズ２２が下方に配置される倒立顕微鏡として顕微鏡２０，１２０，２２０，３２０を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１である顕微鏡を示す断面側面図である。
【図２】図１に示した開閉扉および遮光扉が動作した状態を遮光部材の外部から見た説明図である。
【図３】図１に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１である顕微鏡の変形例１を示す断面側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１である顕微鏡の変形例２を示す断面側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２である顕微鏡を示す断面側面図である。
【図７】図６に示した開閉扉および遮光体が動作した状態を遮光部材の外部から見た説明図である。
【図８】図６に示した制御手段が実施する撮像処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 試料
２０ 顕微鏡
２５ 画像生成手段（撮像手段）
３０ 遮光部材
３１ 遮光空間（箱体）
３２ 取出口
４０ 開閉扉
４１ 開口部（透過部）
５０ 遮光扉（遮光体）
６０ 制御手段（撮像手段）
１２０ 顕微鏡
１４２ 透過部材
２２０ 顕微鏡
２４２ 偏光板
２５０ 遮光扉（遮光体）
３２０ 顕微鏡
３４２ 偏光板（偏光部）
３５０ 遮光体
３６０ 制御手段（撮像手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から遮光された箱体の外部にある試料を、取出口を通じて前記箱体内のステージに載置し、開閉扉によって前記取出口を閉成した状態で、前記ステージ上の試料を撮像する顕微鏡において、
前記箱体内を外部から視認可能とする透過部と、
遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に前記透過部を通じた前記箱体への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には前記透過部を通じて前記箱体内を外部から視認可能とする遮光体とを備えた
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記透過部は、光を透過させる透過部材によって閉塞したことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記透過部は、
第１の振動方向の光のみを透過させる偏光板によって閉塞し、
前記遮光体は、
遮光位置に配置された場合に前記偏光板に重ね合わせる態様で配置され、少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止する
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項４】
外部から遮光された箱体内のステージに試料を載置してこれを撮像する顕微鏡において、
第１の振動方向の光のみを透過させて前記箱体内を外部から視認可能とする偏光部と、
前記偏光部に重ね合わせる態様で配設されるとともに、電圧の印加によって遮光状態と非遮光状態に切り替え可能に構成され、遮光状態にある場合に少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止する一方、非遮光状態にある場合には少なくとも前記第１の振動方向の光を透過させる遮光体とを備えた
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項５】
所定の撮像信号を受信し、かつ前記箱体内が外部から視認可能である場合には、前記遮光体を動作させ、前記箱体への光の入射を阻止した後に、前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または４に記載の顕微鏡。
【請求項１】
外部から遮光された箱体の外部にある試料を、取出口を通じて前記箱体内のステージに載置し、開閉扉によって前記取出口を閉成した状態で、前記ステージ上の試料を撮像する顕微鏡において、
前記箱体内を外部から視認可能とする透過部と、
遮光位置と非遮光位置とに移動可能に構成され、遮光位置に配置された場合に前記透過部を通じた前記箱体への光の入射を阻止する一方、非遮光位置に配置された場合には前記透過部を通じて前記箱体内を外部から視認可能とする遮光体とを備えた
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記透過部は、光を透過させる透過部材によって閉塞したことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記透過部は、
第１の振動方向の光のみを透過させる偏光板によって閉塞し、
前記遮光体は、
遮光位置に配置された場合に前記偏光板に重ね合わせる態様で配置され、少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止する
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項４】
外部から遮光された箱体内のステージに試料を載置してこれを撮像する顕微鏡において、
第１の振動方向の光のみを透過させて前記箱体内を外部から視認可能とする偏光部と、
前記偏光部に重ね合わせる態様で配設されるとともに、電圧の印加によって遮光状態と非遮光状態に切り替え可能に構成され、遮光状態にある場合に少なくとも前記箱体に前記第１の振動方向の光が入射することを阻止する一方、非遮光状態にある場合には少なくとも前記第１の振動方向の光を透過させる遮光体とを備えた
ことを特徴とする顕微鏡。
【請求項５】
所定の撮像信号を受信し、かつ前記箱体内が外部から視認可能である場合には、前記遮光体を動作させ、前記箱体への光の入射を阻止した後に、前記ステージ上の試料を撮像する撮像手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または４に記載の顕微鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−５５００４（Ｐ２０１０−５５００４Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２３０６（Ｐ２００８−２２２３０６）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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