JP2000098246A - 顕微鏡用ライトガイド照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、各種の照明条件の調整・変更を手
元で可能にするとともに、照野調整も簡単に行なうこと
ができる顕微鏡用ライトガイド照明装置を提供する。 【解決手段】 光源２１より導出されるライトガイド２
２の先端に、照明条件を調整・変更するものとしてズー
ムレンズ３２、４１の間隔させて照野の大小を調整する
照野調整機能、励起フィルタ４５の交換およびシャッタ
４６の開閉に要する構成を有する照明装置本体２７を設
けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実体顕微鏡での蛍
光観察などに用いられる顕微鏡用ライトガイド照明装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、実体顕微鏡などに用いられる照明
装置として、外部光源よりライトガイドを介して光を導
き、この光を試料に向けて照射するようにしたものがあ
る。そして、このような照明装置に用いられるライトガ
イドには、数百本、数千本といったガラス繊維を１本に
束ね、これを試料直前にリング状に配置して照明を行な
うリング型のもの、そのまま束ねて照明するもの、さら
には先端に集光レンズを取付け、照野を小さなスポット
状にしたものなどがある。

【０００３】図９は、リング型のライトガイドを用いた
照明装置の一例を示すもので、実体顕微鏡本体１は、試
料を載置するステージ２に対応して対物レンズ３を設け
ている。そして、外部光源４から導出されたライトガイ
ド５の先端部を、対物レンズ３前面に設けられたアダプ
タ６内部にリング状にして配置し、ステージ２上の試料
に対してリング状の照明を行なうようにしている。

【０００４】また、図１０（ａ）（ｂ）は、ライトガイ
ドから直接照明を行なう照明装置の一例を示すもので、
この場合も実体顕微鏡本体１は、試料を載置するステー
ジ２に対応して対物レンズ３を設けている。そして、外
部光源４から導出されたライトガイド５は、実体顕微鏡
本体１の横を通って直接ステージ２上の試料に対して照
明を行なうようにしている。この場合、図１０（ｂ）に
示すようにライトガイド５先端には、集光レンズ７を有
するレンズ枠８を固定ねじ９により取付けており、ライ
トガイド５より集光レンズ７を通った光束を集光してス
ポット照明するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成のものは、外部光源４から導出されたライトガイド
５の先端部を対物レンズ３前面のアダプタ６に取付けた
り、集光レンズ７を取付けるなどの部位を有するのみで
あり、このため試料の蛍光観察を行なうような場合、か
かる蛍光観察の際の必須操作である褪色防止用の励起光
遮断シャッタ切換えや各種励起に対応したフィルタの交
換などは、観察者の手元で行なうことはできずに外部光
源４まで出向かなければならないなど操作性が極めて悪
く、また、実体顕微鏡のようにズーム倍率に応じて視野
が変化するような場合、視野と同等の大きさを持つよう
に照野を調整することもできず、励起光の強さが影響す
る蛍光観察においては、光量不足を招くという問題があ
った。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、各種の手元操作を可能にするとともに、、照野調整
も簡単に行なうことができる照明装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
顕微鏡本体から離間して設けられる外部光源と、この光
源より出射される光を前記顕微鏡本体の対物レンズ光軸
上の試料面に導くためのライトガイドと、このライトガ
イド先端に設けられ、照明条件を変更するための照明条
件要素と、この照明条件要素を顕微鏡観察者の手元で調
整・変換できる機構とにより構成している。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記照明条件要素は、前記ライトガイドか
ら射出される光束の照野径を調整する照野調整手段であ
ることを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記照明条件要素は、照明光量を調整する
調光手段であることを特徴としている。請求項４記載の
発明は、請求項１記載の発明において、前記照明条件要
素は、照明光の発光分布特性を有するフィルタであるこ
とを特徴としている。

【００１０】この結果、本発明によれば、照野の調整、
励起フィルタの交換およびシャッタの開閉などの各種の
照明条件の調整、変更を観察者の手元で行なうことがで
きる。

【００１１】また、本発明によれば、実体顕微鏡のよう
にズーム倍率に応じて視野が変化するような場合も、視
野と同等の大きさを持つような照野調整を簡単に行なう
ことができる。

【００１２】

【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。 （第１の実施の形態）図１は、本発明が適用される偏斜
照明装置の概略構成を示す図、図２は、図１をＭ−Ｍで
断面したズーム部断面図、図３は、シャッタ部詳細図を
示している。

【００１３】図において、２１は外部光源で、この外部
光源２１には、ライトガイド２２の一方端部を着脱可能
に固定している。この場合、外部光源２１には、ライト
ガイド装着用穴部２１１を形成し、この穴部２１１の内
周面には、ボール２３、スプリング２４および抜け止め
用ビス２５からなるクリック機構２６を設けている。ま
た、この穴部２１１に挿入されるライトガイド２２の端
部には、クリック機構２６に対応するＶ溝２２１を形成
していて、このＶ溝２２１にクリック機構２６のボール
２３が落ち込んだ状態で、外部光源２１に固定されるよ
うになっている。

【００１４】また、ライトガイド２２の他方端部は、照
明装置本体２７に対して着脱可能に固定している。この
場合、照明装置本体２７は、その基端部にライトガイド
装着用穴部２７１を形成し、この穴部２７１の内周面に
は、ボール２８、スプリング２９および抜け止め用ビス
３０からなるクリック機構３１を設けている。また、こ
の穴部２７１に挿入されるライトガイド２２の端部に
は、クリック機構３１に対応するＶ溝２２２を形成して
いて、このＶ溝２２２にクリック機構３１のボール２８
が落ち込んだ状態で、照明装置本体２７に固定されるよ
うになっている。

【００１５】照明装置本体２７は、円筒形をしており、
その中空部には、図２に示すようにズームレンズ３２
と、このズームレンズ３２を支える円筒状のレンズ枠３
３を設けている。このレンズ枠３３は、外周面の一部に
ピン３４をねじ込みなどで直立して設けている。このピ
ン３４は、照明装置本体２７の周面に形成された螺旋状
の穴部３５を貫通して照明装置本体２７外部に突出して
いる。

【００１６】照明装置本体２７の周囲には、回転環３６
を照明装置本体２７の周面の円周方向に沿って回転可能
に設けている。この回転環３６は、その内周面に中心軸
方向に沿った直線状の溝部３７を形成しており、この溝
部３７中に照明装置本体２７外部に突出されたピン３４
先端を嵌合することで、回転環３６を回転することによ
り、ズームレンズ３２を有するレンズ枠３３が照明装置
本体２７の螺旋状の穴部３５に沿って回転しながら、光
軸Ｌ−Ｌに沿って移動するようにしている。

【００１７】一方、照明装置本体２７の先端部には、図
３に示すようにねじ部３８を形成し、このねじ部３８に
環状のストッパ３９をねじ込みにより固定している。こ
の場合、ストッパ３９の固定が緩まないように接着また
は固定ビス４０により固定している。ストッパ３９に
は、ズームレンズ４１を固定している。このズームレン
ズ４１は、ズームレンズ３２と対で照明条件要素の１つ
である照視調整手段を構成するものである。

【００１８】ストッパ３９の外周面には、円周方向に沿
ってＶ溝４２を形成しており、このＶ溝４２によりフィ
ルタ枠４３を固定可能にしている。フィルタ枠４３は、
ストッパ３９のＶ溝４２周囲を覆うような周壁４３１を
有し、この周壁４３１に設けられた着脱用ビス４４をね
じ込むことで、着脱用ビス４４の先端がＶ溝４２の傾斜
面４２ａに沿ってフィルタ枠４３全体をストッパ３９側
に移動し固定されるようにしている。

【００１９】フィルタ枠４３は、フィルタ収納室４３２
を有するもので、このフィルタ収納室４３２に照明条件
要素の１つとして励起フィルタ４５を収容可能にしてい
る。また、フィルタ枠４３の前面には、照明条件要素の
１つとしてシャッタ４６を設けている。このシャッタ４
６は、一部に空けられた回転穴４７を貫いて軸４８およ
びスプリング４９によりフィルタ枠４３に回転可能に固
定されている。

【００２０】そして、このように構成した照明装置本体
２７は、フレキシブルアーム５０を介して実体顕微鏡５
１の対物先端固定部材５２に取付けられ、フレキシブル
アーム５０の自在な動きにより図示しない試料に対して
任意の角度で光軸Ｌ−Ｌをセット可能にすることで偏斜
蛍光照明装置を構成している。

【００２１】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。まず、偏斜照明を行なうには、照明装置
本体２７をフレキシブルアーム５０の自在な動きにより
図示しない試料に対し任意の角度で光軸Ｌ−Ｌをセット
する。これにより、偏斜照明が設定され、この偏斜照明
の下での蛍光観察などが実行される。

【００２２】次に、照明条件の１つである照野調整を行
なうには、照明装置本体２７の周面の円周方向に沿って
回転可能に設けられた回転環３６を回転させる。する
と、ピン３４も回転環３６とともに回転するので、ズー
ムレンズ３２を有するレンズ枠３３が照明装置本体２７
の螺旋状の穴部３５に沿って回転しながら、光軸Ｌ−Ｌ
に沿って移動する。これにより、回転環３６を回転量に
応じてズームレンズ３２とズームレンズ４１の間隔が変
化され、ライトガイド２２より射出される光束は、光軸
Ｌ−Ｌと垂直な面内に対してズーム倍率に応じた照野径
に調整されて照射される。

【００２３】次に、フィルタ交換を行なうには、まず、
着脱用ビス４４を緩めて、フィルタ枠４３全体をストッ
パ３９より切り離し、フィルタ枠４３のフィルタ収納室
４３２の励起フィルタ４５を所望するものと交換する。
そして、フィルタ枠４３をストッパ３９に対し位置合わ
せするとともに、着脱用ビス４４をストッパ３９のＶ溝
４２中にねじ込んで固定することにより、フィルタ交換
を完了する。

【００２４】次に、シャッタ４６を開閉するには、フィ
ルタ枠４３に対して軸４８を中心にシャッタ４６を回転
させる。すると、光軸Ｌ−Ｌに沿って射出される光束
は、シャッタ４６の回転の程度により遮断されるように
なり、照明条件の１つである出射光量の調整が行なわれ
る。照野調整手段としては、ズームレンズのように倍率
を自由に変倍できるものが望ましいが、他の方法とし
て、倍率の異なる変倍レンズを交換またはスライダやタ
ーレットにより切換えることでも実現できる。

【００２５】従って、このようにすれば、ライトガイド
２２の先端側にズームレンズ３２とズームレンズ４１に
よるズーム機構を設けるようにしたので、照野径の調整
を簡単に行なうことができ、実体顕微鏡のように顕微鏡
内蔵のズームにより視野を変えたとしても、この時の視
野に最適な照野を作り出すことができ、光をロスするこ
となく試料を照明することができ、光量不足などの状態
を確実に回避することができる。また、着脱用ビス４４
を緩めるだけで励起フィルタ４５の交換を行なうことが
できる。また、上述した照野調整を含め、シャッタ４６
の開閉による一時遮光などの各操作を全て観察者の手元
で行なうことができるので、観察者の観察作業の負担を
軽減することもできる。さらに、ライトガイド２２は、
両端部が着脱可能であるので、例えば、紫外線透過率の
高いものを用意すれば、ＵＶ励起も可能であり、自家蛍
光の影響を受けない蛍光観察を行なうこともできる。 （第２の実施の形態）図４は、本発明の第２の実施の形
態の概略構成を示す図、図５は、図４をＮ−Ｎで断面し
たズーム部断面図で、図１と同一部分には、同符号を付
している。

【００２６】この場合、照明装置本体２７は、ズームレ
ンズ３２のレンズ枠３３前方にフィルタ枠６１を挿脱す
るための挿入穴部６２を形成している。フィルタ枠６１
は、照明条件要素の１つである励起フィルタ６３を落と
し込むフィルタ落し込み部６１１を有するとともに、ツ
マミ６４を有していて、このツマミ６４をもってフィル
タ枠６１を挿入穴部６２にスライド操作により挿脱でき
るようにしている。この場合、挿入穴部６２の開口端部
には、向き識別用の段部６２１を形成し、また、フィル
タ枠６１のツマミ６４側端部にも向き識別用の段部６１
２を形成していて、フィルタ枠６１を挿入穴部６２に挿
入する際に、励起フィルタ６３の挿入方向を特定できる
ようにしている。

【００２７】また、挿入穴部６２の側面には、クリック
穴６５を形成し、このクリック穴６５にボール６６、バ
ネ６７、押さえネジ６８からなるクリック機構を設け、
フィルタ枠６１に形成したＶ溝６１３にボール６６を落
とし込むことで、挿入穴部６２中でのフィルタ枠６１を
位置決めしている。

【００２８】このようにすれば、励起フィルタ６３をフ
ィルタ枠６１のフィルタ落し込み部６１１に落とし込ん
だ後、照明装置本体２７の挿入穴部６２に、向き識別用
の段部６１２、６２１が向き合うようにして挿入する
と、このとき挿入穴部６２のクリック機構のボール６６
がフィルタ枠６１のＶ溝６１３に引き込まれ、挿入穴部
６２中で位置決めされるとともに、照明装置本体２７に
装着されるようになり、工具などを使用することなく、
容易に励起フィルタ６３を交換することができる。 （第３の実施の形態）図６は、本発明の第３の実施の形
態の概略構成を示す図で、図１と同一部分には、同符号
を付している。

【００２９】この場合、照明装置本体２７は、ズームレ
ンズ３２のレンズ枠３３前方にスライダ７１を挿通する
ための貫通穴部７２を形成している。このスライダ７１
は、励起フィルタ７３を落とし込むフィルタ落し込み部
７１１と遮光部７１２をスライド方向に形成したもの
で、また、両端部には、ツマミ７４、７５を設けてい
て、これらツマミ７４、７５を持ってのスライド操作を
可能にしている。

【００３０】この場合、フィルタ落し込み部７１１の中
心からツマミ７４までの距離Ｓおよび遮光部７１２の中
心からツマミ７５までの距離Ｓは、照明装置本体２７の
半径長さＴと等しく設定して、スライダ７１を操作して
ツマミ７４が照明装置本体２７に当接するまで移動する
と、励起フィルタ７３中心が光軸Ｌ−Ｌ上に位置し、逆
にツマミ７５が照明装置本体２７に当接するまで移動す
ると、遮光部７１２が光軸Ｌ−Ｌ上に位置するようにし
ている。

【００３１】なお、フィルタ落し込み部７１１のフィル
タ落し込み開口部には、Ｃ型形状をしたバネ７６を嵌め
込んでいる。このバネ７６は、若干つぶされた状態でフ
ィルタ落し込み開口部の側面に突っ張る形で取付けら
れ、励起フィルタ７３の抜落ちを防止するようにしてい
る。この場合、バネ７６は、手で軽く潰しながらフィル
タ落し込み部７１１のフィルタ落し込み開口部に入れる
ことができ、且つ抜くことができる程度の弾力性のもの
を使用する。

【００３２】このようにすれば、スライダ７１をスライ
ド操作して、ツマミ７４が照明装置本体２７に当接する
位置まで移動すれば、励起フィルタ７３中心を光軸Ｌ−
Ｌ上に位置させることができ、また、ツマミ７５が照明
装置本体２７に当接する位置まで移動すれば、遮光部７
１２を光軸Ｌ−Ｌ上に位置させることができるので、ス
ライダ７１による簡単な往復スライド操作のみにより励
起、遮光の切換え動作を得ることができる。 （第４の実施の形態）図７は、本発明の第４の実施の形
態の概略構成を示す図、図８は、図７を矢印Ａ方向から
見た上面図で、図１と同一部分には、同符号を付してい
る。

【００３３】この場合、照明装置本体２７の周面に光軸
Ｌ方向に沿って長穴８２を形成している。また、照明装
置本体２７内部には、照明条件要素の１つであるズーム
レンズ３２を支持するレンズ枠８３を光軸Ｌ方向に移動
可能に設けている。このレンズ枠８３は、周面の一部に
ピン８４を直立して設け、このピン８４先端部を長穴８
２を介して外部に突出し、この突出したピン８４先端に
ツマミ８５を取付け、このツマミ８５の光軸Ｌ方向のス
ライド操作によりレンズ枠８３とともにズームレンズ３
２を光軸Ｌ方向に直線移動できるようにしている。

【００３４】このようにすれば、ツマミ８５をスライド
操作してレンズ枠８３とともにズームレンズ３２を光軸
Ｌ方向に移動することで、ズームレンズ３２とズームレ
ンズ４１との間の距離を変化させるようにできるので、
ツマミ８５による簡単な往復スライド操作のみにより照
野径の調整を行なうことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のべたように、本発明によれば、照
野調整、励起フィルタの交換およびシャッタの開閉など
の各種照明条件の調整・変更を観察者の手元で行なうこ
とができるので、照明装置の操作性を飛躍的に向上させ
ることができる。また、実体顕微鏡のようにズーム倍率
に応じて視野が変化するような場合も、視野と同等の大
きさを持つような照野調整を簡単に行なうことができ
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】第１の実施の形態のズーム部の断面を示す図。

【図３】第１の実施の形態のシャッタ部の詳細を示す
図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図５】第２の実施の形態のズーム部の断面を示す図。

【図６】本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図７】本発明の第４の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図８】第４の実施の形態の概略構成を示す図。

【図９】従来の照明装置の一例の概略構成を示す図。

【図１０】従来の照明装置の他の例の概略構成を示す
図。

【符号の説明】

２１…外部光源 ２１１…ライトガイド装着用穴部 ２２…ライトガイド ２２１．２２２…Ｖ溝 ２３…ボール ２４…スプリング ２５…抜け止め用ビス ２６…クリック機構 ２７…照明装置本体 ２７１…ライトガイド装着用穴部 ２８…ボール ２９…スプリング ３０…抜け止め用ビス ３１…クリック機構 ３２…ズームレンズ ３３…レンズ枠 ３４…ピン ３５…穴部 ３６…回転環 ３７…溝部 ３８…ねじ部 ３９…ストッパ ４０…固定ビス ４１…ズームレンズ ４２…Ｖ溝 ４２ａ…傾斜面 ４３…フィルタ枠 ４３１…周壁 ４３２…フィルタ収納室 ４４…着脱用ビス ４５…励起フィルタ ４６…シャッタ ４７…回転穴 ４８…軸 ４９…スプリング ５０…フレキシブルアーム ５１…実体顕微鏡 ５２…対物先端固定部材 ６１…フィルタ枠 ６１１…フィルタ落とし込み部 ６１２．６２１…段部 ６１３…Ｖ溝 ６２…挿入穴部 ６３…励起フィルタ ６４…ツマミ ６５…クリック穴 ６６…ボール ６７…バネ ６８…ネジ ７１…スライダ ７１１…フィルタ落とし込み部 ７１２…遮光部 ７２…貫通穴部 ７３…励起フィルタ ７４…ツマミ ７５…ツマミ ７６…バネ ８２…長穴 ８３…レンズ枠 ８４…ピン ８５…ツマミ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕微鏡本体から離間して設けられる外部
   光源と、 この光源より出射される光を前記顕微鏡本体の対物レン
   ズ光軸上の試料面に導くためのライトガイドと、 このライトガイド先端に設けられ、照明条件を変更する
   ための照明条件要素と、 この照明条件要素を顕微鏡観察者の手元で調整・変換で
   きる機構とを具備したことを特徴とする顕微鏡用ライト
   ガイド照明装置。
2. 【請求項２】 前記照明条件要素は、前記ライトガイド
   から射出される光束の照野径を調整する照野調整手段で
   あることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用ライトガ
   イド照明装置。
3. 【請求項３】 前記照明条件要素は、照明光量を調整す
   る調光手段であることを特徴とする請求項１記載の顕微
   鏡用ライトガイド照明装置。
4. 【請求項４】 前記照明条件要素は、照明光の発光分布
   特性を有するフィルタであることを特徴とする請求項１
   記載の顕微鏡用ライトガイド照明装置。