JP2000193891A - 二光束干渉対物レンズ装置 - Google Patents
二光束干渉対物レンズ装置Info
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Abstract
うことができ、使い勝手および作業効率の向上が可能な
二光束干渉対物レンズ装置を提供する。 【解決手段】 対物レンズ1と、この対物レンズと試料
4との間に配設されたプリズム12と、このプリズムの
一方の分割光路中に配設されたリファレンスミラー13
と、干渉縞の幅および方向を調整するためにリファレン
スミラーを傾角する傾角装置14とを有する。傾角装置
は、対物レンズ1の光軸からリファレンスミラー13ま
での距離を略一定に保ったままリファレンスミラー13
を対物レンズの光軸と平行な軸を中心として揺動させる
幅調整手段41と、リファレンスミラーを一方の分割光
路を中心として回動させる方向調整手段51とを備え
る。
Description
ンズ装置に関する。たとえば、顕微鏡などに取り付けて
使用される二光束干渉対物レンズ装置に関する。
ファレンスミラーを備えた二光束干渉対物レンズ装置が
知られている。たとえば、図6に示すように、対物レン
ズ101と、この対物レンズ101と試料104との間
に配設された光路分割用プリズム102と、この光路分
割用プリズム102の一方の分割光路中に配設されたリ
ファレンスミラー103とを備えた二光束干渉対物レン
ズ装置が知られている。
いま、対物レンズ101の上側または光路分割用プリズ
ム102の左側から照明光を入射させると、その光は、
光路分割用プリズム102によりリファレンスミラー1
03および試料104に分割されて照射される。する
と、それぞれにおいて反射した光が光路分割用プリズム
102で重ね合わされて干渉され、対物レンズ101を
通り、観察装置本体に導かれる。
光路分割用プリズム102と試料104との距離L1、
光路分割用プリズム102とリファレンスミラー103
との距離L2が、L1=L2のときに0次の干渉縞が発
生し、距離L1と距離L2との差がλ/2,λ,3λ/
2……とλ/2ずつ増すに従って、1次、2次、3次の
干渉縞が発生する。なお、λは照明光の波長である。従
って、この干渉縞を解析することによって、種々の物理
量を測定することができる。
装置では、干渉縞の幅および方向を調整するために、リ
ファレンスミラーを傾角する傾角装置を備えているが、
従来の傾角装置として、実用新案登録第2520950
号公報に開示された次の2つの構造が知られている。 干渉縞の幅および方向を調整するために、リファレ
ンスミラーを傾角させる調整つまみ2個と、リファレン
スミラーを試料面の共役の位置に移動させるための調整
つまみ1個を有する構造。 対物レンズの光軸を中心として、リファレンスミラ
ーを傾角させる調整つまみ2個を有する構造。
のものでは、次のような欠点がある。の構造の傾角装
置では、対物ねじ部と干渉縞調整のための傾角装置の操
作部が対物レンズ光軸を中心とする回転方向に対して固
定であるため、試料に対して像にピント位置を合わせた
のち、リファレンスミラーを試料と共役の位置にするた
めに、調整つまみを操作して干渉縞を出現させ、干渉縞
の幅および方向を調整するために別の2個の調整つまみ
を操作しなければならないので、操作性に問題がある。
みを同時に操作しながら、干渉縞の幅および方向を調整
しなければならないため、2個の調整つまみをそれぞれ
同時に調整するためには、両手を使わなければならず、
非常に操作性が悪い。
全て解消し、干渉縞の幅および方向の調整を片手操作で
行うことができ、使い勝手および作業効率の向上が可能
な二光束干渉対物レンズ装置を提供することにある。
レンズ装置は、対物レンズと、この対物レンズと試料と
の間に配設された光路分割部材と、この光路分割部材の
一方の分割光路中に配設されたリファレンスミラーと、
このリファレンスミラーの反射光と前記光路分割部材に
よる他方の分割光路中に配設された試料からの反射光と
から生じる干渉縞の幅および方向を調整するために前記
リファレンスミラーを傾角する傾角装置とを有する二光
束干渉対物レンズ装置において、前記傾角装置は、前記
対物レンズの光軸からリファレンスミラーまでの距離を
略一定に保ったままリファレンスミラーを前記対物レン
ズの光軸と平行な軸を中心として揺動させる幅調整手段
と、前記リファレンスミラーを前記一方の分割光路を中
心として回動させる方向調整手段とを備え、前記幅調整
手段および方向調整手段が独立的に操作可能に設けられ
ていることを特徴とする。ここで、対物レンズの光軸か
らリファレンスミラーまでの距離が略一定とは、対物レ
ンズの光軸からリファレンスミラーまでの距離が同じ場
合、僅かに異なる場合の双方を含む意味である。
整するための幅調整手段と、干渉縞の方向を調整するた
めの方向調整手段とが独立的に操作可能に設けられてい
るから、たとえば、片手で幅調整手段を操作して干渉縞
の幅を調整したのち、方向調整手段を操作して干渉縞の
方向を調整できる。従って、干渉縞の幅および方向の調
整を片手操作で行うことができる。しかも、幅調整手段
を操作したとき、対物レンズの光軸からリファレンスミ
ラーまでの距離が略一定に保たれたままリファレンスミ
ラーが対物レンズの光軸と平行な軸を中心として揺動さ
れるから、干渉縞の0次の縞を視野の中央に固定した状
態で干渉縞の幅を調整できる。また、方向調整手段を操
作すると、リファレンスミラーが一方の分割光路を中心
として回動されるから、幅調整手段で設定した干渉縞の
幅を維持した状態で干渉縞の方向を調整できる。従っ
て、使い勝手および作業効率の向上が可能である。
は、対物レンズと、この対物レンズと試料との間に配設
された光路分割部材と、この光路分割部材の一方の分割
光路中に配設されたリファレンスミラーと、このリファ
レンスミラーの反射光と前記光路分割部材による他方の
分割光路中に配設された試料からの反射光とから生じる
干渉縞の幅および方向を調整するために前記リファレン
スミラーを傾角する傾角装置とを有する二光束干渉対物
レンズ装置において、前記傾角装置は、前記対物レンズ
に連結され内部に前記光路分割部材を配置した第1の収
納筒と、この第1の収納筒に連結され内部に前記リファ
レンスミラーを配置した第2の収納筒と、前記対物レン
ズの光軸からリファレンスミラーまでの距離を略一定に
保ったままリファレンスミラーを前記対物レンズの光軸
と平行な軸を中心として揺動させる幅調整手段と、前記
第2の収納筒を前記一方の分割光路を中心として回動さ
せる方向調整手段とを備えることを特徴とする。
果(片手操作、使い勝手および作業効率の向上)に加
え、内部にリファレンスミラーを配置した第2の収納筒
を一方の分割光路を中心として回動させる操作によっ
て、干渉縞の方向を調整できるから、干渉縞の方向調整
を微調整できる。しかも、傾角装置は、内部に光路分割
部材を配置した第1の収納筒と、この第1の収納筒に連
結され内部にリファレンスミラーを配置した第2の収納
筒と、リファレンスミラーを対物レンズの光軸と平行な
軸を中心として揺動させる幅調整手段と、第2の収納筒
を一方の分割光路を中心として回動させる方向調整手段
とから構成されているから、通常の対物レンズに対し
て、傾角装置の第1の収納筒を連結するだけで、二光束
干渉対物レンズ装置を構成できる。
2の収納筒内に前記対物レンズの光軸と平行な軸を中心
として揺動可能に支持されかつ前記前記リファレンスミ
ラーを有する保持部材と、前記第2の収納筒に前記一方
の分割光路方向に沿って螺合された調整つまみと、この
調整つまみの軸方向への移動を前記保持部材の揺動に変
換する運動変換機構とを備えることが望ましい。このよ
うにすれば、干渉縞の方向を調整するための第2の収納
筒に、干渉縞の幅を調整するための調整つまみが一方の
分割光路方向に沿って螺合されているから、つまり、第
2の収納筒と調整つまみが一方の分割光路の同軸上にか
つ近接して配置されているから、たとえば、干渉縞の幅
調整から方向調整、または、方向調整から幅調整への切
り替えを迅速に行うことができる。
ズの光軸を中心として回動可能に設けられていることが
望ましい。このようにすれば、幅調整手段および方向調
整手段の操作位置を対物レンズの光軸を中心として回動
させることができるから、観察者の操作しやすい位置に
移動させて観察することができる。
スミラーとの間には、前記一方の分割光路を開閉するシ
ャッタが設けられていることが望ましい。このようにす
れば、シャッタによる一方の分割光路の開閉によって、
1本の対物レンズで干渉縞観察と明視野観察の双方を可
能にできる。
に基づいて説明する。図1は本実施形態の二光束干渉対
物レンズ装置を示す断面図、図2は図1のII−II線断面
図である。これらの図に示すように、本実施形態の二光
束干渉対物レンズ装置は、顕微鏡のレボルバなどに着脱
可能に取り付けられる対物レンズ1と、この対物レンズ
1に対して保持環2を介して直角にかつ対物レンズ1の
光軸を中心として回動可能に連結された光干渉ユニット
11とから構成されている。
合わせによって構成されている。前記保持環2は、上部
が前記対物レンズ1の下部に螺合固定され、かつ、下部
に前記光干渉ユニット11を対物レンズ1の光軸を中心
として回動可能、かつ、止めめじ3によって固定可能に
保持している。従って、止めねじ3を緩めることによっ
て、光干渉ユニット11を対物レンズ1の光軸を中心と
して回動させることができるから、光干渉ユニット11
の操作部を観察者の操作しやすい位置に移動させて観察
することができる。
ズ1と試料4との間に配設される光路分割部材としての
プリズム12と、このプリズム12の一方の分割光路中
に配設されたリファレンスミラー13と、このリファレ
ンスミラー13の反射光と前記プリズム12による他方
の分割光路中に配設された試料4からの反射光とから生
じる干渉縞の幅および方向を調整するために前記リファ
レンスミラー13を傾角する傾角装置14とを備える。
保持環2を介して連結され内部に前記プリズム12を配
置した第1の収納筒としてのプリズム収納筒21と、こ
のプリズム収納筒21に連結され内部に前記リファレン
スミラー13を配置した第2の収納筒としてのミラー収
納筒31と、前記対物レンズ1の光軸からリファレンス
ミラー13までの距離を略一定に保ったままリファレン
スミラー13を前記対物レンズ1の光軸と平行な軸を中
心として揺動させる幅調整手段41と、前記ミラー収納
筒31を前記プリズム12によって分割された一方の分
割光路を中心として回動させる方向調整手段51とを備
える。
ム12と前記リファレンスミラー13との間の光路、つ
まり、プリズム12によって分割された一方の分割光路
を開閉するシャッタ22がスライド可能に設けられてい
る。前記ミラー収納筒31は、前記プリズム収納筒21
にベアリング32を介して一方の分割光路を中心として
回動可能に支持された内筒33と、この内筒33の外側
に螺合・固定され内部に前記リファレンスミラー13を
有する外筒34とから構成されている。ここに、ベアリ
ング32などから、前記ミラー収納筒31を前記プリズ
ム12によって分割された一方の分割光路を中心として
回動させる前記方向調整手段51が構成されている。な
お、外筒34の外端部外周面には、表面に凹凸が形成さ
れた操作部34Aが設けられている。
31内に前記対物レンズ1の光軸と平行な軸、ここで
は、一対のピン42を中心として揺動可能に支持されか
つ前記プリズム12と対向する面に前記リファレンスミ
ラー13を有する保持部材43と、前記ミラー収納筒3
1に前記一方の分割光路方向に沿って螺合された調整つ
まみ44と、この調整つまみ44の軸方向への移動を前
記保持部材43の揺動に変換する運動変換機構45とを
備える。ここで、ピン42は、一方の分割光路方向にお
いて、リファレンスミラー13の光反射面とは異なる位
置に配置されているが、その光反射面にできるだけ近接
して配置されている。
すように、穴42Aが形成されている。穴42A内には
スプリング42Bが収納され、このスプリング42Bに
よってボール(硬球)43Cが保持部材43に形成され
た円錐穴43Aに押圧付勢されている。従って、保持部
材43は、前記対物レンズ1の光軸と平行な軸上の2点
で揺動可能に支持されている。
3にリファレンスミラー13とは反対側に突設され先端
が前記調整つまみ44の先端に当接する傾斜面46に形
成された揺動軸47と、この揺動軸47の傾斜面46が
前記調整つまみ44に常時当接するように揺動軸47を
付勢する付勢手段としてのスプリング48とを備える。
スプリング48は、前記ミラー収納筒31の内周壁に突
設されたピン48Aによってガイドされているととも
に、これとは反対側のミラー収納筒31の内周壁には揺
動軸47の移動範囲を規制するストッパピン49が突設
されている。なお、ミラー収納筒31の外端と調整ねじ
44との間にもスプリング50が挿入されている。
び方向を調整するには、まず、止めねじ3を緩めて、光
干渉ユニット11を対物レンズ1の光軸を中心として回
動させ、観察者の作業しやすい位置に回動させたのち、
干渉縞の幅調整、方向調整を行う。
44を回動操作すると、その調整つまみ44が軸方向へ
移動される。すると、運動変換機構45を介してリファ
レンスミラー13を有する保持部材43がピン42を中
心として揺動されるので、干渉縞の幅を調整することが
できる。たとえば、図4(A)の状態から図4(B)の
状態に調整することができる。このとき、リファレンス
ミラー13に光反射面とピン42の位置が近接している
から、保持部材43が揺動しても、対物レンズ1の光軸
からリファレンスミラー13までの距離を略一定に保つ
ことができる。
収納筒21に対してミラー収納筒31をプリズム12の
一方の分割光路を中心として回動させる。すると、干渉
縞の幅調整で設定された干渉縞の幅が維持されたままの
姿勢で、リファレンスミラー13が一方の分割光路を中
心として回動されるから、干渉縞の方向を調整すること
ができる。たとえば、図5(A)の状態から図5(B)
の状態に調整することができる。
リズム12の一方の分割光路を開放すると、干渉縞観測
ができ、プリズム12の一方の分割光路を遮断すると、
一般の明視野観測ができる。
4の回動操作によって干渉縞の幅を調整したのち、その
干渉縞の幅を維持したまま、ミラー収納筒31の回動操
作によって干渉縞の方向を調整できるから、片手操作に
よって干渉縞の幅および方向を調整することができる。
しかも、それらの調整の切り替えに際しても、調整つま
み44とミラー収納筒31とが近接して、かつ、同軸上
に設けられているから、片手操作での切り替えを容易に
かつ迅速に行うことができる。従って、使い勝手および
作業効率の向上が可能である。
ンズ1の光軸からリファレンスミラー13までの距離が
略一定に保たれたままリファレンスミラー13が対物レ
ンズ1の光軸と平行な一対のピン42を中心として揺動
されるから、干渉縞の0次の縞を視野の中央に固定した
状態で干渉縞の幅を調整できる。また、干渉縞の方向調
整に際しては、リファレンスミラー13が一方の分割光
路を中心として回動されるから、幅調整で設定した干渉
縞を幅を維持した状態で干渉縞の方向を調整できる。
2を配置したプリズム収納筒21と、このプリズム収納
筒21に連結され内部にリファレンスミラー13を配置
したミラー収納筒31と、リファレンスミラー13を対
物レンズ1の光軸と平行な軸を中心として揺動させる幅
調整手段41と、ミラー収納筒31を前記一方の分割光
路を中心として回動させる方向調整手段51とから構成
したので、通常の対物レンズ1に対して、傾角装置14
のプリズム収納筒21を連結するだけで、二光束干渉対
物レンズ装置を構成できる。
1の光軸を中心として回動可能に設けたので、幅調整手
段41および方向調整手段51の操作位置を対物レンズ
1の光軸を中心として回動させることができるから、観
察者の操作しやすい位置に移動させて観察することがで
きる。
閉するシャッタ22を設けたので、このシャッタ22に
よる分割光路の開閉によって、1本の対物レンズ1で干
渉縞観察と明視野観察の双方を可能にできる。
ラー13を有する保持部材43を支持するピン42の位
置を、リファレンスミラー13の光反射面に近接して配
置したが、ピン42の位置は、リファレンスミラー13
の光反射面により接近して設けることがよく、できれば
同じ位置がよい。また、前記実施形態では、光路分割部
材としてプリズム12を用いたが、これに限らず、光を
リファレンスミラー13と試料4とに分割し、かつ、そ
こからの反射光を重ね合わせることができるものであれ
ば、他の光学素子でもよい。
れば、干渉縞の幅を調整するための幅調整手段と、干渉
縞の方向を調整するための方向調整手段とが独立的に操
作可能に設けられているから、干渉縞の幅および方向の
調整を片手操作で行うことができる。しかも、幅調整手
段の操作したとき、対物レンズの光軸からリファレンス
ミラーまでの距離が略一定に保たれたままリファレンス
ミラーが対物レンズの光軸と平行な軸を中心として揺動
されるから、干渉縞の0次の縞を視野の中央に固定した
状態で干渉縞の幅を調整でき、一方、方向調整手段を操
作すると、リファレンスミラーが一方の分割光路を中心
として回動されるから、幅調整手段で設定した干渉縞を
幅を維持した状態で干渉縞の方向を調整できる。従っ
て、使い勝手および作業効率の向上が可能である。
態を示す断面図である。
造を示す拡大断面図である。
ときに観察される干渉縞の変化を示す図である。
たときに観察される干渉縞の変化を示す図である。
めの図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 対物レンズと、この対物レンズと試料と
の間に配設された光路分割部材と、この光路分割部材の
一方の分割光路中に配設されたリファレンスミラーと、
このリファレンスミラーの反射光と前記光路分割部材に
よる他方の分割光路中に配設された試料からの反射光と
から生じる干渉縞の幅および方向を調整するために前記
リファレンスミラーを傾角する傾角装置とを有する二光
束干渉対物レンズ装置において、 前記傾角装置は、前記対物レンズの光軸からリファレン
スミラーまでの距離を略一定に保ったままリファレンス
ミラーを前記対物レンズの光軸と平行な軸を中心として
揺動させる幅調整手段と、前記リファレンスミラーを前
記一方の分割光路を中心として回動させる方向調整手段
とを備え、前記幅調整手段および方向調整手段が独立的
に操作可能に設けられていることを特徴とする二光束干
渉対物レンズ装置。 - 【請求項2】 対物レンズと、この対物レンズと試料と
の間に配設された光路分割部材と、この光路分割部材の
一方の分割光路中に配設されたリファレンスミラーと、
このリファレンスミラーの反射光と前記光路分割部材に
よる他方の分割光路中に配設された試料からの反射光と
から生じる干渉縞の幅および方向を調整するために前記
リファレンスミラーを傾角する傾角装置とを有する二光
束干渉対物レンズ装置において、 前記傾角装置は、前記対物レンズに連結され内部に前記
光路分割部材を配置した第1の収納筒と、この第1の収
納筒に連結され内部に前記リファレンスミラーを配置し
た第2の収納筒と、前記対物レンズの光軸からリファレ
ンスミラーまでの距離を略一定に保ったままリファレン
スミラーを前記対物レンズの光軸と平行な軸を中心とし
て揺動させる幅調整手段と、前記第2の収納筒を前記一
方の分割光路を中心として回動させる方向調整手段とを
備えることを特徴とする二光束干渉対物レンズ装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の二光束干渉対物レンズ
装置において、 前記幅調整手段は、前記第2の収納筒内に前記対物レン
ズの光軸と平行な軸を中心として揺動可能に支持されか
つ前記前記リファレンスミラーを有する保持部材と、前
記第2の収納筒に前記一方の分割光路方向に沿って螺合
された調整つまみと、この調整つまみの軸方向への移動
を前記保持部材の揺動に変換する運動変換機構とを備え
ることを特徴とする二光束干渉対物レンズ装置。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の二光束
干渉対物レンズ装置において、 前記第1の収納筒は、前記対物レンズの光軸を中心とし
て回動可能に設けられていることを特徴とする二光束干
渉対物レンズ装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の二光束干渉対物レンズ装置において、 前記光路分割部材と前記リファレンスミラーとの間に
は、前記一方の分割光路を開閉するシャッタが設けられ
ていることを特徴とする二光束干渉対物レンズ装置。
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