JP2000171721A - 顕微鏡装置 - Google Patents

顕微鏡装置

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JP2000171721A
JP2000171721A JP10341949A JP34194998A JP2000171721A JP 2000171721 A JP2000171721 A JP 2000171721A JP 10341949 A JP10341949 A JP 10341949A JP 34194998 A JP34194998 A JP 34194998A JP 2000171721 A JP2000171721 A JP 2000171721A
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objective lens
revolver
optical system
observation optical
switching
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Atsushi Takeuchi
淳 竹内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レボルバに保持されている最大倍率の対物レ
ンズより高い倍率で簡単に標本観察を行うことができる
顕微鏡装置を提供する。 【解決手段】 複数の対物レンズを保持する電動レボル
バ40と、対物レンズを介して得られる観察像を観察す
る観察光学系と、観察光学系中に配置可能であり、観察
像を拡大する変倍系70と、観察光学系に配置された対
物レンズを検出する対物レンズ検出器45と、対物レン
ズを切り換えるレボルバ回転スイッチ44とを備えた顕
微鏡装置において、制御部80がレボルバ回転スイッチ
44から対物レンズを最大倍率に切り換える回転方向信
号44a,44bを入力したとき、対物レンズ検出器4
5からの検知信号45aを参照して変倍系70を観察光
学系中に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は顕微鏡装置に関
し、特に電動によって回転するレボルバを備えた顕微鏡
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の顕微鏡装置は、複数の対物レンズ
を保持する電動レボルバと、電動レボルバを回転させて
対物レンズを切り換えるためのレボルバ回転スイッチと
を備える。
【0003】レボルバ回転スイッチを押すと、電動レボ
ルバが回転し、対物レンズが順次切り換わる。
【0004】一般に、まず低倍の対物レンズによる観察
後、徐々に高倍の対物レンズに切り換えて観察を行う。
【0005】したがって、電動レボルバには低倍から高
倍への倍率の順序で対物レンズが保持されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、観察によっ
ては検鏡者が選択したい倍率や選択したい対物レンズの
数は、レボルバに保持可能な対物レンズの数より多くな
る場合がある。
【0007】このような場合、検鏡者はレボルバに保持
されている対物レンズの中から任意の対物レンズを外
し、観察したい倍率等を備えた他の対物レンズに付け替
えなければならない。
【0008】しかし、対物レンズを付け替えたときに
は、再度ピント合せと標本の観察したい範囲を視野内に
入れることが必要であるので、多くの手間と時間がかか
ってしまう。
【0009】また、可視光及び紫外光の両方で観察が可
能な顕微鏡装置の場合、レボルバには可視光用対物レン
ズの他に紫外光用対物レンズも保持されているが、それ
らの対物レンズのうち紫外光用対物レンズは高価等の理
由から通常1つか2つである。
【0010】そのため、紫外光による観察を行うときに
は、倍率選択の自由度が無いか、あっても低く、更に高
倍での観察を行うときには他の紫外光対物レンズに付け
替えなければならず、多くの手間と時間がかかってしま
う。
【0011】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はレボルバに保持されている最大倍
率の対物レンズより高い倍率で簡単に標本観察を行うこ
とができる顕微鏡装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の発明は、複数の対物レンズを保持する
レボルバと、前記対物レンズを介して得られる観察像を
観察する観察光学系と、前記観察光学系の光路中に配置
可能であり、前記観察像を拡大する変倍系と、前記観察
光学系の光路中に配置された前記対物レンズを検出する
対物レンズ検出手段と、前記対物レンズを切り換える切
換手段とを備えた顕微鏡装置において、前記切換手段か
ら前記対物レンズを最大倍率に切り換える切換信号を入
力したとき、前記対物レンズ検出手段からの検知信号を
参照して前記変倍系を前記観察光学系中に配置する制御
手段を備えていることを特徴とする。
【0013】切換手段から対物レンズを最大倍率に切り
換える切換信号を入力したときには、対物レンズは切り
換わらず、観察光学系中に変倍系が配置される。
【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の顕微鏡装置において、前記対物レンズ検出手段は前記
レボルバの位置情報に基づいて前記観察光学系の光路中
に配置された前記対物レンズを検知することを特徴とす
る。
【0015】レボルバの位置に対応させて対物レンズを
予め登録しておくことによって観察光学系に配置された
対物レンズを検知することができる。
【0016】請求項3に記載の発明は、可視光用対物レ
ンズと紫外光用対物レンズとを保持するレボルバと、前
記対物レンズを介して得られる観察像を観察する観察光
学系と、前記観察光学系の光路中に配置可能であり、前
記観察像を拡大する変倍系と、前記観察光学系の光路中
に配置された前記対物レンズを検出する対物レンズ検出
手段と、前記対物レンズを切り換える切換手段とを備え
た顕微鏡装置において、前記切換手段から前記紫外光用
対物レンズの最大倍率に切り換える切換信号を入力した
とき、前記対物レンズ検出手段からの検知信号を参照し
て前記変倍系を前記観察光学系中に配置する制御手段を
備えていることを特徴とする。
【0017】切換手段から紫外光用対物レンズの最大倍
率に切り換える切換信号を入力したときには、対物レン
ズは切り換わらず、観察光学系中に変倍系が配置され
る。
【0018】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の顕微鏡装置において、前記対物レンズ検出手段は前記
レボルバの位置情報に基づいて前記観察光学系の光路中
に配置された前記対物レンズを検知することを特徴とす
る。
【0019】レボルバの位置に対応させて対物レンズを
予め登録しておくことによって観察光学系に配置された
可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを検知する
ことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0021】図1及び図2は顕微鏡装置を示す破断面図
である。
【0022】なお、図1は照明光として可視光照明系を
選択したときの状態を示し、図2は照明光として紫外光
照明系を選択したときの状態を示す図である。
【0023】この顕微鏡装置は、顕微鏡本体10と、鏡
筒30と、電動レボルバ(レボルバ)40と、レボルバ
回転スイッチ(切換手段)44と、ステージ50と、紫
外光用ディテクタ60と、変倍系70とを備える。
【0024】顕微鏡本体10は、ベース10Aと、支柱
10Bと、アーム10Dとで構成される。
【0025】アーム10Dの背面側には、ハロゲンラン
プ22を内蔵するランプハウス90が設けられている。
また、アーム10Dの上部には、紫外像検出ユニット1
0Cが載置されている。この紫外像検出ユニット10C
は、顕微鏡本体10に対して着脱可能である。
【0026】鏡筒30は紫外像検出ユニット10Cの上
部に取り付けられ、接眼レンズ31を有する。
【0027】紫外光用ディテクタ60は紫外像検出ユニ
ット10Cの上部に取り付けられ、紫外光用CCD(図
示せず)を有する。
【0028】電動レボルバ40はアーム10Dの下面に
取り付けられ、電動レボルバ40には複数の対物レンズ
41,42が保持されている。対物レンズ41は可視光
用を、対物レンズ42は紫外光用をそれぞれ示す。電動
レボルバ40はモータ(図示せず)によって駆動され
る。
【0029】なお、紫外光用対物レンズは、可視光と紫
外光との両方において適正な収差補正をすることが困難
なために使用されている。
【0030】レボルバ回転スイッチ44は電動レボルバ
40の回転方向を指示するボタン式スイッチ44A,4
4Bを備え、スイッチ44A,44Bを押すことによっ
て電動レボルバ40が正転又は逆転する。
【0031】ステージ50はベース10A上に設けら
れ、対物レンズ41,42の光軸に沿って上下動する。
【0032】紫外像検出ユニット10C内には水銀ラン
プ12、UVフィルタ13、紫外光用リレー光学系を構
成するリレーレンズ14,15、シャッタ16、ハーフ
ミラー17及び変倍系70が配置されている。
【0033】変倍系70は紫外光観察光学系の光路L2
上に配置可能であり、変倍レンズ71,72によって観
察像を拡大する。変倍系70は変倍レンズホルダ78に
保持されている。
【0034】変倍レンズホルダ78は複数のコロ73a
を転動可能に支持するコロレース機構を介して固定ガイ
ド部75に取り付けられ、固定ガイド部75に対して移
動可能である。
【0035】変倍レンズホルダ78の上部にはラック7
6Aが形成され、このラック76Aはモータ(例えばD
Cモータ)77の回転軸に固着されたピニオン77Aと
噛み合っている。モータ77は紫外像検出ユニット10
Cに固着されている。
【0036】シャッタ16はソレノイド16Aによって
駆動され、可視光観察を行うとき、紫外光が観察系光路
に入射しないように紫外光照明系光路に挿入される。
【0037】アーム10D内にはハロゲンランプ22及
び可視光用リレー光学系を構成するリレーレンズ24,
25が配置されている。
【0038】また、紫外像検出ユニット10Cの内部空
間とアーム10Dの内部空間とは開口Sを介して連通し
ており、この開口Sを介して2階建て構造の中空ブロッ
ク18が両内部空間に渡って配置されている。
【0039】ハーフミラー18Aの上部に第1の遮光体
18Bが、第2の遮光体18Cの上部に全反射ミラー1
8Dがそれぞれ一体に形成されている。
【0040】この中空ブロック18はアーム10Dのモ
ータ20で駆動される。
【0041】中空ブロック18は、水銀ランプ12及ハ
ロゲンランプ22の光路に対して直交する方向(図面を
貫通する方向)へ移動できる。
【0042】したがって、紫外光照明光路に対して全反
射ミラー18D及び遮光体18Bのいずれか一方を配置
することができるとともに、可視光照明系光路に対して
ハーフミラー18A及び遮光体18Cのいずれか一方を
配置することができる。
【0043】遮光体18Bを紫外光照明系光路に配置し
たとき、貫通孔18Fの中心軸は可視光観察光学系の光
路L1上に位置する。
【0044】また、遮光体18Cを可視光照明系光路に
配置したとき、貫通孔18Gの中心軸は紫外光観察光学
系の光路L2上に位置する。
【0045】中空ブロック18は、複数のコロ18aを
転動可能に支持するコロレース機構を介して固定ガイド
部19に取り付けられ、固定ガイド部19に対して移動
可能である。
【0046】中空ブロック18の上部にはラック18E
が形成され、このラック18Eはモータ(例えばDCモ
ータ)20の回転軸に固着されたピニオン20Aと噛み
合っている。モータ20は固定ガイド部19に固着され
ている。
【0047】照明光として可視光が選択されたとき、モ
ータ20が作動して中空ブロック18が移動し、ハーフ
ミラー18Aが可視光照明系光路に配置される。
【0048】ハロゲンランプ22から出射された照明光
は、ハーフミラー18Aによって反射され、可視光用対
物レンズ41を介して試料51上の所定領域に照射され
る。この可視光照明系は試料51に対してケーラー照明
を達成するように構成されている。
【0049】試料51からの反射光はハーフミラー18
Aを透過した後、貫通孔18Fを通り、鏡筒30内の結
像レンズ32により結像され、接眼レンズ31により可
視光観察される。
【0050】このとき、水銀ランプ12からの照明光は
第2の照明光選択部材18Bによって遮断されるととも
に、シャッタ16によっても遮断されるので、紫外光が
試料51や可視光観察光学系の光路L1に入射すること
はない。
【0051】また、照明光として紫外光が選択されたと
き、モータ20が作動して中空ブロック18が移動し、
全反射ミラー18Dが紫外光照明系光路に配置される。
【0052】水銀ランプ12から出射された照明光は、
UVフィルタ13を通過することにより、可視光を含ま
ない紫外光だけの照明光となる。
【0053】照明光は紫外光用のリレーレンズ14,1
5を通りハーフミラー17を透過し、全反射ミラー18
Dによって貫通孔18G及び紫外光用対物レンズ42へ
と偏光され、試料51上の所定領域に照射される。
【0054】この紫外光照明系は試料51に対してケー
ラー照明を達成するように構成されている。
【0055】試料51からの反射光は貫通孔18Gを通
り、全反射ミラー18Dで反射され、更にハーフミラー
17により紫外光用ディテクタ60に導かれる。
【0056】ハーフミラー17によって反射された光は
紫外光用結像レンズ74により結像され、紫外光用ディ
テクタ60の紫外光用CCDによって受光される。
【0057】紫外光用CCDによって受光された紫外光
は電気信号に変換され、モニタ(図示せず)によって可
視化され、観察される。
【0058】このとき、ハロゲンランプ22からの照明
光は遮光体18Cによって遮断されるので、可視光が試
料51や紫外光観察光学系の光路L2に入射することは
ない。
【0059】ところで、変倍系70を光路L2上に配置
すると、変倍系70が光路L2から外れているときに比
べて観察像を例えば2倍に拡大することができる。
【0060】次に、レボルバ40が1番から5番までの
5個の取付孔を有し、1番から4番までは倍率順に可視
光用対物レンズが取り付けられ、5番に紫外光用対物レ
ンズが取り付けられている場合を例に、対物レンズと変
倍系70との関係を説明する。
【0061】図3はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡
装置のブロック構成図、図4は制御部による制御の一例
を説明するフローチャートである。
【0062】顕微鏡装置は対物レンズ検出器(対物レン
ズ検出手段)45と、制御部(制御手段)80とを備え
る。
【0063】対物レンズ検出器45は電動レボルバ40
に内蔵されているフォトインタラプタである。
【0064】制御部80は、例えばワンチップマイコン
で構成される。
【0065】制御部80はレボルバ回転スイッチ44か
ら出力される電動レボルバ40の回転方向を指示する回
転方向信号44aと対物レンズ検出器45から出力され
る対物レンズ検出信号(検知信号)45aに基いて電動
レボルバ40、変倍系70及び中空ブロック18を制御
する。なお、対物レンズ検出器45は電動レボルバ40
の位置信号40aに基いて対物レンズを検知する。
【0066】光路上に例えば1番の対物レンズが配置さ
れているとき、スイッチ44Aが押されると、制御部8
0は回転方向信号44aに基いてレボルバ回転信号80
cを出力し、第1駆動装置(モータ)46を駆動して電
動レボルバ40を正転させる。その結果、1番、2番、
3番及び4番の順序で対物レンズが光路上に配置される
(S1)。
【0067】更に、スイッチ44Aが押されたとき、制
御部80は回転方向信号(正転)44aに基いて第1駆
動装置(モータ)46を駆動してレボルバ40を正転さ
せ、5番の対物レンズを光路上に配置し(S2)、5番
の対物レンズ検出信号45aを入力する。
【0068】このとき、制御部80は5番の対物レンズ
検出信号45aに基いてブロック移動信号80aを出力
してモータ77を駆動して中空ブロック18を移動し、
紫外光照明系に切り換える(S3)。
【0069】同時に、制御部80はシャッタ制御信号8
0bを出力してシャッタ16を開くとともに、ハロゲン
ランプ22を消灯する(S4)。
【0070】スイッチ44Aが押される(S5)。
【0071】制御部80は電動レボルバ40に5番の対
物レンズが配置されているという対物レンズ検出信号4
5aを入力している場合において、回転方向信号(正
転)44a(最大倍率に切り換える切換信号)を入力し
たとき、対物レンズ検出信号45aを参照してモータ7
7を駆動し、変倍系70を光路上に配置し(S6)、観
察像を2倍にする。
【0072】更に、スイッチ44Aが押される(S
7)。
【0073】制御部80はシャッタ制御信号80bを出
力してシャッタ16を閉じるとともに、ハロゲンランプ
22を点灯する(S8)。その結果、紫外光照明系から
可視光照明系に切り換わる。
【0074】制御部80は回転方向信号44aを入力し
たとき、モータ77を駆動し、変倍系70を光路上から
外す(S9)。
【0075】制御部80はレボルバ回転信号80cを出
力し、第1駆動装置(モータ)46を駆動して電動レボ
ルバ40を正転させる(S10)。その結果、1番の対
物レンズが光路上に配置される。
【0076】制御部80はS5で回転方向信号(逆転)
44bを入力したとき、シャッタ制御信号80bを出力
してシャッタ16を閉じるとともに、ハロゲンランプ2
2を点灯する(S11)。その結果、紫外光照明系から
可視光照明系に切り換わる。
【0077】更に、制御部80はレボルバ回転信号80
cを出力して第1駆動装置(モータ)46を駆動してレ
ボルバ40を逆転させる(S12)。その結果、4番の
対物レンズが光路上に配置される。
【0078】制御部80はS7で回転方向信号(逆転)
44bを入力したとき、モータ77を駆動し、変倍系7
0を光路上から外し(S13)、S5に戻る。
【0079】一方、S1においてスイッチ44Bが押さ
れると、制御部80は回転方向信号44b(逆転)に基
いて電動レボルバ40を逆転させるとともに、モータ7
7を駆動させて変倍系70を光路上に配置させる(S1
4)。
【0080】制御部80はブロック移動信号80aを出
力してモータ77を駆動して中空ブロック18を移動さ
せ、紫外光照明系に切り換える(S15)。
【0081】制御部80はシャッタ制御信号80bを出
力してシャッタ16を開くとともに、ハロゲンランプ2
2を消灯し(S16)、S7へ進む。
【0082】以下上記ステップを繰り返す。
【0083】この実施形態によれば、電動レボルバ40
に保持されている対物レンズよりも高い倍率で標本を観
察でき、しかも倍率の変更に当り、対物レンズを付け替
えたときのように、再度のピント合せと試料の観察した
い範囲を視野内に入れる作業が必要ないので、多くの手
間と時間が節約される。
【0084】可視光と紫外光の両方で観察を行うときに
は、紫外光用対物レンズは通常1つか2つしか用意され
ないが、このようなの場合に2種類以上の倍率で紫外光
による観察を行えるので、倍率選択の自由度が高くな
り、特に有用である。
【0085】なお、上記実施形態では、レボルバ回転ス
イッチ44を用いて電動レボルバ40を回転させて対物
レンズを切り換えているが、電動レボルバ40の番地に
対応する個数より1個多いスイッチを設け、このスイッ
チを押すことによって電動レボルバ40を回転させて所
望の対物レンズを選択する構成としてもよい。
【0086】また、上記実施形態では、紫外光の光源と
して水銀ランプ12を用いたが、水銀ランプ12では、
特に極紫外(DUV)と呼ばれる非常に波長の短い波長
の場合、観察に必要な十分な光量を得ることが難しいた
め、水銀ランプ12の代わりに紫外光又は極紫外光を出
射するレーザを光源を用いてもよい。
【0087】更に、対物レンズは紫外光と可視光の両方
で収差補正された共用の対物レンズを用いても、可視光
用の対物レンズだけとしてもよい。
【0088】また、中空ブロック18は必ずしも一体に
形成する必要はなく、中空ブロック18を2分割して紫
外像検出ユニット10Cとアーム10Dとに独立に設け
てもよい。
【0089】更に、上記実施形態は乾燥系の対物レンズ
を用いた場合で説明したが、乾燥系の対物レンズと油や
水等の液体を用いた液浸系の対物レンズとをレボルバ4
0に保持させ、両方の対物レンズを切り換える顕微鏡に
本発明を適用することもできる。
【0090】また、紫外像検出ユニット10Cとアーム
10Dとを分離可能な構成としたが、可視光と紫外光と
を完全に分けることができれば一体的に構成してもよ
い。
【0091】
【発明の効果】以上に説明したように請求項1又は2に
記載の発明の顕微鏡装置によれば、レボルバに保持され
ている最大倍率の対物レンズより高い倍率で簡単に標本
観察を行うことができ、しかも対物レンズを付け替えた
ときのように、再度のピント合せと試料の観察したい範
囲を視野内に入れる作業が必要ないので、多くの手間と
時間が節約される。
【0092】請求項3又は4に記載の発明の顕微鏡装置
によれば、レボルバに保持されている最大倍率の対物レ
ンズより高い倍率で簡単に標本観察を行うことができ、
しかも対物レンズを付け替えたときのように、再度のピ
ント合せと試料の観察したい範囲を視野内に入れる作業
が必要ないので、多くの手間と時間が節約される。ま
た、可視光と紫外光の両方で観察を行うときのように紫
外光用対物レンズが1つか2つしか用意されないときで
あっても、2種類以上の倍率で紫外光による観察を行え
るので、倍率選択の自由度が高くなる。更に、高価な紫
外光用対物レンズを別に用意する必要がないので、顕微
鏡装置を安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は顕微鏡装置を示す破断面図であり、照明
光として可視光照明系を選択したときの状態を示す図で
ある。
【図2】図2は顕微鏡装置を示す破断面図であり、照明
光として紫外光照明系を選択したときの状態を示す図で
ある。
【図3】図3はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡装置
のブロック構成図である。
【図4】図4は制御部による制御の一例を説明するフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
40 電動レボルバ(レボルバ) 41,42 対物レンズ 44 レボルバ回転スイッチ(切換手段) 44a,44b 回転方向信号(切換信号) 45 対物レンズ検出器(対物レンズ検出手段) 45a 対物レンズ検出信号(検知信号) 70 変倍系 L1 可視光観察光学系の光路 L2 紫外光観察光学系の光路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の対物レンズを保持するレボルバ
    と、 前記対物レンズを介して得られる観察像を観察する観察
    光学系と、 前記観察光学系の光路中に配置可能であり、前記観察像
    を拡大する変倍系と、 前記観察光学系の光路中に配置された前記対物レンズを
    検出する対物レンズ検出手段と、 前記対物レンズを切り換える切換手段とを備えた顕微鏡
    装置において、 前記切換手段から前記対物レンズを最大倍率に切り換え
    る切換信号を入力したとき、前記対物レンズ検出手段か
    らの検知信号を参照して前記変倍系を前記観察光学系中
    に配置する制御手段を備えていることを特徴とする顕微
    鏡装置。
  2. 【請求項2】 前記対物レンズ検出手段は前記レボルバ
    の位置情報に基づいて前記観察光学系の光路中に配置さ
    れた前記対物レンズを検知することを特徴とする請求項
    1に記載の顕微鏡装置。
  3. 【請求項3】 可視光用対物レンズと紫外光用対物レン
    ズとを保持するレボルバと、 前記対物レンズを介して得られる観察像を観察する観察
    光学系と、 前記観察光学系の光路中に配置可能であり、前記観察像
    を拡大する変倍系と、 前記観察光学系の光路中に配置された前記対物レンズを
    検出する対物レンズ検出手段と、 前記対物レンズを切り換える切換手段とを備えた顕微鏡
    装置において、 前記切換手段から前記紫外光用対物レンズの最大倍率に
    切り換える切換信号を入力したとき、前記対物レンズ検
    出手段からの検知信号を参照して前記変倍系を前記観察
    光学系中に配置する制御手段を備えていることを特徴と
    する顕微鏡装置。
  4. 【請求項4】 前記対物レンズ検出手段は前記レボルバ
    の位置情報に基づいて前記観察光学系の光路中に配置さ
    れた前記対物レンズを検知することを特徴とする請求項
    3に記載の顕微鏡装置。
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JP2009025303A (ja) * 2002-09-30 2009-02-05 Applied Materials Israel Ltd 斜めのビュー角度をもつ検査システム
JP2009192895A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Olympus Corp 観察装置

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