JP2002031763A - 光学要素切換ターレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】コンデンサレンズに拘わらずに、顕微鏡本体に
対して簡単な操作で着脱できる光学要素切換ターレット
を提供することを目的とする。 【解決手段】バンドパスフィルタや偏光フィルタなどの
光学要素のうちいずれかの光学要素を照明光の通る光路
上に切換挿入する光学要素切換ターレットを着脱自在に
取り付け、各環状歯車５０、５１を互い連動させる。
又、前記ターレット本体の回転角度を所定の角度で位置
決めする位置決め手段を有し、前記ターレット本体に対
する前記環状歯車５０，５１の回転を任意の角度で固定
する固定部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡本体に設け
られ、例えばバンドパスフィルタや偏光フィルタなどの
各種の光学要素を光路上に切り換えて挿入するための光
学要素切換ターレットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は光学要素切換ターレットの構成図
である。この光学要素切換ターレットは、実用新案登録
第２５１３３２７号公報に記載された技術である。本体
ケース（以下、スライダと称する）１に、２つの開口
２、３が形成されている。このスライダ１の各開口２、
３には、それぞれ環状歯車４、５が回転可能に支持さ
れ、２つの開口６、７が形成された蓋８により閉じられ
ている。各環状歯車４、５には、それぞれ偏光フィルタ
などの光学要素９が取り付けられ、かつ互いに歯合して
連動するようになっている。そして、これら環状歯車
４、５のうち例えば環状歯車４の一部分がスライダ１の
切欠き１０から当該スライダ１の外に突出している。

【０００３】図７は他の光学要素切換ターレットの構成
図である。この光学要素切換ターレットは、特許第２９
１８９３８号公報に記載された技術である。コンデンサ
本体１１には、コンデンサレンズ１２が設けられてい
る。このコンデンサ本体１１には、第１のターレット１
３と第２のターレット１４とがコンデンサレンズ１２の
光軸とは異なる軸上に回転自在に設けられている。これ
ら第１のターレット１３、第２のターレット１４には、
それぞれ第１の光学要素１５、第２の光学要素１６が取
り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者
（実用新案登録第２５１３３２７号公報）では、光路上
に挿脱できる光学要素９の枚数を増加する場合、環状歯
車４、５の個数を増加しなければならず、これに伴って
スライダ１の全長を長くしなければならない。

【０００５】スライダ１の全長を長くすると、このスラ
イダ１を例えば顕微鏡本体に対して前後方向にスライド
させる場合、顕微鏡本体の奥行き側のスペースに限界が
あり、光学要素の枚数を増加するにも限界がある。又、
スライダ１を例えば顕微鏡本体に対して前後以外の方向
にスライドさせる場合でも、スライダ１の全長が長くな
ると、顕微鏡本体の左右から突出する。

【０００６】このため、例えば顕微鏡で標本にピントを
合わせる照準操作などの操作に支障をきたすといった問
題が生じたり、細胞標本にパッチクランプを行って細胞
標本を操作する場合などでは、顕微鏡本体の周辺に配置
されたマニュプレータの支柱などに干渉するおそれがあ
る。

【０００７】又、環状歯車４、５を任意の角度にするた
めに、スライダ１から突出する環状歯車４の環状部分に
は目盛り１７が刻設されているが、これら環状歯車４、
５を任意の角度で固定する手段が設けられていないため
に、当該スライダ１から突出する環状歯車４の環状部分
に不用意に接触した場合、環状歯車４、５が回転し、光
学要素として例えば偏光フィルタが取り付けられていれ
ば、クロスニコル調整が狂うという問題が生じる。

【０００８】後者（特許第２９１８９３８号公報）で
は、コンデンサレンズ１２と一体的に構成されているた
めに、ターレットとコンデンサレンズ１２との組み合わ
せでしか使用できない。このため、あらゆる検鏡方法に
対応するためには、高い性能を有するコンデンサレンズ
１２が必要となり、検鏡方法や観察者によっては無駄に
高価なコンデンサレンズ１２を使用しなければならな
い。

【０００９】又、一般的にコンデンサは、標本を載置す
るステージの直下に配置されており、コンデンサの各操
作は、ステージの直下の空中に手を浮かせた状態でかつ
狭い空間内で行わなければならない。例えば、細胞標本
にパッチクランプを行っている状態では、マニュプレー
タの支柱に接触しないように細心の注意を払いながらコ
ンデンサを操作しなければならず、その操作が非常にや
りずらいという問題がある。

【００１０】さらに、光学要素として偏光フィルタの回
転方向の位置決めは、所定の基準角度又は当該基準角度
から９０°回転した角度しか調整できず、この偏光フィ
ルタと対をなす偏光フィルタとのクロスニコル調整での
微調整ができない。

【００１１】そこで本発明は、コンデンサレンズに拘わ
らずに、顕微鏡本体に対して簡単な操作で着脱できる光
学要素切換ターレットを提供することを目的とする。

【００１２】又、本発明は、光学要素の切り換えの操作
性を向上できる光学要素切換ターレットを提供すること
を目的とする。

【００１３】又、本発明は、振動や不用意な接触があっ
ても光学要素に位置ずれが生じない光学要素切換ターレ
ットを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載による本発
明は、顕微鏡の光源とコンデンサレンズとの間に着脱自
在に配置され、複数の光学要素のうちいずれかの光学要
素を前記顕微鏡の光路上に切換挿入することを特徴とす
る光学要素切換ターレットである。

【００１５】請求項２記載による本発明は、請求項１記
載の光学要素切換ターレットにおいて、複数の開口部が
形成されたターレット本体と、複数の前記開口部のうち
少なくとも２つの開口部にそれぞれ一部分が前記ターレ
ット本体の外に突出した状態で回転自在に設けられ、か
つ互いに歯合して連動する前記光学要素取付用の少なく
とも２つの環状歯車とからなることを特徴とする。

【００１６】請求項３記載による本発明は、請求項１記
載の光学要素切換ターレットにおいて、前記開口部に取
り付けられた前記光学要素を固定する押え環を有するこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項４記載による本発明は、請求項１記
載の光学要素切換ターレットにおいて、前記ターレット
本体に対する前記環状歯車の回転を任意の角度で固定す
る固定部を有することを特徴とする。

【００１８】請求項５記載による本発明は、請求項１記
載の光学要素切換ターレットにおいて、前記ターレット
本体の回転角度を所定の角度で位置決めする位置決め手
段を有することを特徴とする。

【００１９】請求項６記載による本発明は、請求項５記
載の光学要素切換ターレットにおいて、前記位置決め手
段は、磁石を用いることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２１】図１は本発明の光学要素切換ターレットを
用いた顕微鏡の全体構成図である。顕微鏡フレーム２０
は、Ｙ字形状に形成され、ベース部２１と垂直部２２と
水平アーム部２３とからなっている。ベース部２１には
光源２４、ミラー２５が設けられ、水平アーム部２３に
は、対物レンズ２６を取り付けたレボルバ２７、観察鏡
筒２７Ａ、接眼レンズ２８が設けられている。このうち
ベース部２１の上面には、光源２４から出力されてミラ
ー２５で反射した照明光を出射するための光通過口（以
下、窓レンズ部と称する）２９が設けられている。この
窓レンズ部２９には、照明光をコンデンサレンズ３３に
導くためのレンズ系が取り付けられるもので、ベース部
２１の上面から円筒状に突出している。

【００２２】顕微鏡フレーム２０の垂直部２２には、ス
テージアーム３０が上下方向に移動自在に設けられてい
る。このステージアーム３０の上部には標本３１を載置
するためのステージ３２が設けられ、下部にはコンデン
サレンズ３３が設けられている。なお、ステージ３２の
奥方のベース部２１には操作ハンドル３４が設けられ、
この操作ハンドル３４の回転操作によりステージアーム
３０が上下動するものとなっている。

【００２３】上記窓レンズ部２９には、光学要素切換タ
ーレット３５が着脱自在に取り付けられている。この光
学要素切換ターレット３５は、複数の光学要素、例えば
バンドパスフィルタや偏光フィルタなどの光学要素のう
ちいずれかの光学要素を照明光の通る光路上に切換挿入
するためのもので、図２に具体的な構成を示す。

【００２４】ターレットベース３６の下部には、取付環
３７がねじ３８により回転自在に取り付けられている。
この場合、取付環３７の円周上にねじ穴３９が形成さ
れ、このねじ穴３９にターレットベース３６が取り付け
られている。又、取付環３７は、窓レンズ部２９の外径
よりも若干大きな環状に形成され、２つのねじ４０、４
１により窓レンズ部２９に対してねじ止めされる。

【００２５】図３はターレットベース３６を上方から見
た図である。ターレットベース３６には、等間隔で４つ
の開口部４２〜４５が形成されている。このうち隣り合
う２つの開口部４２、４３には、これら開口部４２、４
３の径よりも大きい円形状の凹部４６、４７が形成され
ている。又、凹部４６に繋がるターレットベース３６の
上面には、切欠き部４８が形成され、この切欠き部４８
内にねじ穴４９が形成されている。

【００２６】ターレットベース３６の各凹部４６、４７
内には、それぞれ光学要素取付用の各環状歯車５０、５
１が収納される。これら環状歯車５０、５１は、図４に
示すようにそれぞれ外周上に歯部５２、５３が形成さ
れ、かつ環内にバンドパスフィルタや偏光フィルタなど
の光学要素が同時に２枚まで収納可能なものとなってい
る。これら環状歯車５０、５１の環内には、ねじ５４が
切ってあり、環内に光学要素を収納した場合に押え環５
５により締め付けて光学要素を固定するようになってい
る。なお、押え環５５の外周面には、ねじ５６が切って
ある。

【００２７】これら環状歯車５０、５１がターレットベ
ース３６の各凹部４６、４７内に収納されることによ
り、これら環状歯車５０、５１は互いに歯部５２、５３
が歯合して連動するものとなる。すなわち、一方の環状
歯車５０を左向きに回転させれば、他方の環状歯車５１
は右向きに回転し、かつ一方の環状歯車５０を右向きに
回転させれば、他方の環状歯車５１は左向きに回転す
る。

【００２８】又、これら環状歯車５０、５１がターレッ
トベース３６の各凹部４６、４７内に収納されることに
より、これら環状歯車５０、５１の外周の一部分がター
レットベース３６の外周よりも外側に突出する。この突
出する環状歯車５０、５１の一部分が観察者によって回
転操作される部分となる。

【００２９】これら環状歯車５０、５１が収納されたタ
ーレットベース３６の上面には、カバー５７が各ねじ５
８ａ〜６０ａによってターレットベース３６上の各ねじ
穴５８ｂ〜６０ｂにねじ止めされている。なお、ターレ
ットベース３６とこのカバー５７とによりターレット本
体が形成される。このカバー５７には、ターレットベー
ス３６に形成された各開口部４２〜４５に対応する部分
にそれぞれ開口部５８〜６１が形成されている。

【００３０】又、カバー５７における開口部５８に繋が
って長方形状の切欠き片６２が形成されている。この切
欠き片６２は、環状歯車５０、５１の回転を任意の角度
で固定する固定部として作用するもので、カバー５７が
ターレットベース３６に取り付けられたときに、ターレ
ットベース３６上の切欠き部４８上に配置される。そし
て、押えねじ６３がねじ穴６４を通してねじ穴４９に螺
合し、切欠き片６２を環状歯車５０に押さえ付けるもの
となっている。

【００３１】又、ターレットベース３６には、図３に示
すようにその内部の４箇所にそれぞれ磁石６５〜６８が
設けられている。これら磁石６５〜６８は、ターレット
本体が回転したときに各開口部４２〜４５のうち所望の
開口部４２〜４５を窓レンズ部２９に位置決めするため
のもので、位置決め基準用の磁石６９が取付環３７上に
設けられている。

【００３２】次に、上記の如く構成された顕微鏡の光学
要素切換ターレットの作用について説明する。

【００３３】光学要素切換ターレット３５は、取付環３
７を窓レンズ部２９にはめ込み、２つのねじ４０、４１
により顕微鏡のベース部２１上の窓レンズ部２９に対し
てねじ止めされる。光学要素切換ターレット３５を取り
外すときは、２つのねじ４０、４１を緩めればよい。

【００３４】光学要素切換ターレット３５は、ねじ３８
により取り付けた部分を中心として回転する。この回転
により光学要素切換ターレット３５上の各開口部４２〜
４５のうち所望の１つの開口部４２〜４５を窓レンズ部
２９上に位置決めできる。

【００３５】この位置決めのとき、１つの開口部４２〜
４５に該当する磁石６５〜６８と取付環３７上の磁石６
９との間の磁力により吸引し合って非接触の状態で位置
決めされる。従って、位置決め時に、振動や衝撃が生じ
ることはない。

【００３６】又、標本３１の偏光観察を行う場合、例え
ば環状歯車５０又は５１に偏光フィルタを収納し、この
偏光フィルタの回転角度を、この偏光フィルタと対をな
す水平アーム部２３などの観察光路上に配置された偏光
フィルタの偏光方向に応じて調整（クロスニコル調整）
する必要がある。

【００３７】この場合、図５(a)に示すように一方の環
状歯車５１が窓レンズ部２９上に位置決めされていれ
ば、顕微鏡のフロント側から観察者は、光学要素切換タ
ーレット３５の図中右側に配置されている他方の環状歯
車５０を回転操作することにより、この環状歯車５１の
回転が環状歯車５１に伝達され、当該環状歯車５１が回
転する。これにより、環状歯車５１に取り付けられてい
る偏光フィルタの回転角度を変化でき、クロスニコル調
整を行うことができる。

【００３８】又、図５(b)に示すように他方の環状歯車
５０が窓レンズ部２９上に位置決めされていれば、顕微
鏡のフロント側から観察者は、光学要素切換ターレット
３５の図中左側に配置されている一方の環状歯車５１を
回転操作することにより、この環状歯車５１の回転が環
状歯車５０に伝達され、当該環状歯車５０が回転する。
これにより、環状歯車５０に取り付けられている偏光フ
ィルタの回転角度を変化でき、クロスニコル調整を行う
ことができる。

【００３９】例えば、標本３１を中心波長７７５ｎｍと
中心波長９００ｎｍの２種類のバンドパスフィルタを用
いてＤＩＣ観察することがある。この観察では、中心波
長７７５ｎｍのバンドパスフィルタ及び波長７７５ｎｍ
用の偏光フィルタを一方の環状歯車５１に重ねて取り付
け、中心波長９００ｎｍのバンドパスフィルタ及び波長
９００ｎｍ用の偏光フィルタを他方の環状歯車５０に重
ねて取り付ける。

【００４０】従って、ＤＩＣ観察する場合には、観察者
が光学要素切換ターレット３５を回転させて中心波長７
７５ｎｍと中心波長９００ｎｍとの２種類のバンドパス
フィルタのいずれかのバンドパスフィルタに切り換え、
かつ切り換えたときに偏光フィルタの回転角度を調整す
るために観察者は、一方の環状歯車５１に取り付けられ
た中心波長７７５ｎｍに対応した偏光フィルタを回転調
整するときに一方の環状歯車５０を回転操作し、他方の
環状歯車５０に取り付けられた中心波長９００ｎｍに対
応した偏光フィルタを回転調整するときに他方の環状歯
車５１を回転操作する。

【００４１】偏光フィルタの回転角度を調整した後、こ
の回転角度を固定する場合には、押えねじ６３を操作す
ることにより、切欠き片６２が環状歯車５０を押さえ付
けて固定する。

【００４２】又、標本３１にパッチクランプを行って標
本３１を操作しているときに、光学要素切換ターレット
３５を回転させて中心波長７７５ｎｍと中心波長９００
ｎｍとの２種類のバンドパスフィルタのいずれかのバン
ドパスフィルタに切り換え動作しても、これらバンドパ
スフィルタの開口部４２、４３に該当する磁石６６、６
７と取付環３７上の磁石６９との間の磁力により吸引し
合って非接触の状態で位置決めされるので、振動や衝撃
が生ぜず、パッチクランプが標本３１から外れることは
ない。

【００４３】このように上記一実施の形態においては、
例えばバンドパスフィルタや偏光フィルタなどの光学要
素を照明光の通る光路上に切換挿入する光学要素切換タ
ーレット３５を着脱自在に取り付けるようにしたので、
コンデンサレンズ３３とは別体にでき、コンデンサレン
ズ３３に拘わらず既存の各種顕微鏡に着脱でき、かつ簡
単に操作できる。これにより、高価なコンデンサレンズ
を使用することなく、検鏡方法や観察者に応じたコンデ
ンサレンズ３３を有効に使用できる。

【００４４】又、光学要素切換ターレット３５とコンデ
ンサレンズ３３とを別体な構成とするので、コンデンサ
レンズ３３の周囲の空間を広くでき、コンデンサレンズ
３３の操作性がよくなる。又、環状歯車５０、５１は、
互いに隣同士に設けられ、一方の環状歯車５１に取り付
けられている偏光フィルタを回転させるときにはフロン
ト側から見て右側に突出する他方の環状歯車５０を回転
させ、他方の環状歯車５０に取り付けられている偏光フ
ィルタを回転させるときにはフロント側から見て左側に
突出する一方の環状歯車５１を回転させるので、左右側
の操作位置で光路上に挿入されている偏光フィルタの種
類を判別できる。これにより、例えば暗室で蛍光観察を
行う場合などで、目視による偏光フィルタ等の光学要素
の確認を必要としない。

【００４５】又、光学要素切換ターレット３５の切り換
え時に各環状歯車５０、５１などの位置決めを各磁石６
６、６７と取付環３７上の磁石６９との間の磁力により
非接触で行うので、位置決めのときに振動や衝撃が生ぜ
ず、例えばパッチクランプが生細胞標本３１から外れる
ことはない。

【００４６】又、各環状歯車５０、５１内の偏光フィル
タ等の光学要素は、押え環５５により固定されているの
で、外部からの振動を受けても位置ずれすることはな
い。

【００４７】さらに、環状歯車５０は、切欠き片６２を
押えねじ６３により押さえるので、偏光フィルタ等の光
学要素の回転角度を固定でき、かつ外部からの振動を受
けても位置ずれすることはない。

【００４８】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。

【００４９】さらに、上記実施形態には、種々の段階の
発明が含まれており、開示されている複数の構成要件に
おける適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出でき
る。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾
つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとす
る課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で
述べられている効果が得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出できる。

【００５０】例えば、上記一実施の形態は、次の通り変
形してもよい。

【００５１】本発明の光学要素切換ターレット３５は、
各種顕微鏡、例えば実体顕微鏡、倒立型生物顕微鏡、位
相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、落射蛍光顕微鏡、偏光顕
微鏡などにも適用できる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、コ
ンデンサレンズに拘わらずに、顕微鏡本体に対して簡単
な操作で着脱できる光学要素切換ターレットを提供でき
る。

【００５３】又、本発明によれば、光学要素の切り換え
の操作性を向上できる光学要素切換ターレットを提供で
きる。

【００５４】又、本発明によれば、振動や不用意な接触
があっても光学要素に位置ずれが生じない光学要素切換
ターレットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる光学要素切換ターレットを用い
た顕微鏡の一実施の形態を示す全体構成図。

【図２】本発明に係わる光学要素切換ターレットの一実
施の形態を示す分解構成図。

【図３】本発明に係わる光学要素切換ターレットの一実
施の形態におけるターレットベースを上方から見た図。

【図４】本発明に係わる光学要素切換ターレットの一実
施の形態における環状歯車の外観図。

【図５】本発明に係わる光学要素切換ターレットの一実
施の形態における操作性を説明するための図。

【図６】従来の光学要素切換ターレットの構成図。

【図７】従来の他の光学要素切換ターレットの構成図。

【符号の説明】

２０：顕微鏡フレーム ２１：ベース部 ２２：垂直部 ２３：水平アーム部 ２４：光源 ２５：ミラー ２６：接眼レンズ ２７：レボルバ ２８：接眼レンズ ２９：窓レンズ部 ３０：ステージアーム ３１：標本 ３２：ステージ ３３：コンデンサレンズ ３４：操作ハンドル ３５：光学要素切換ターレット ３６：ターレットベース ３７：取付環 ４２〜４５：開口部 ４６，４７：凹部 ４８：切欠き部 ５０，５１：環状歯車 ５２，５３：歯部 ５５：押え環 ５７：カバー ５８〜６１：開口部 ６２：切欠き片 ６３：押えねじ ６５〜６８，６９：磁石

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顕微鏡の光源とコンデンサレンズとの間
   に着脱自在に配置され、複数の光学要素のうちいずれか
   の光学要素を前記顕微鏡の光路上に切換挿入することを
   特徴とする光学要素切換ターレット。
2. 【請求項２】 複数の開口部が形成されたターレット本
   体と、 複数の前記開口部のうち少なくとも２つの開口部にそれ
   ぞれ一部分が前記ターレット本体の外に突出した状態で
   回転自在に設けられ、かつ互いに歯合して連動する前記
   光学要素取付用の少なくとも２つの環状歯車と、からな
   ることを特徴とする請求項１記載の光学要素切換ターレ
   ット。
3. 【請求項３】 前記開口部に取り付けられた前記光学要
   素を固定する押え環を有することを特徴とする請求項１
   記載の光学要素切換ターレット。
4. 【請求項４】 前記ターレット本体に対する前記環状歯
   車の回転を任意の角度で固定する固定部を有することを
   特徴とする請求項１記載の光学要素切換ターレット。
5. 【請求項５】 前記ターレット本体の回転角度を所定の
   角度で位置決めする位置決め手段を有することを特徴と
   する請求項１記載の光学要素切換ターレット。
6. 【請求項６】 前記位置決め手段は、磁石を用いること
   を特徴とする請求項５記載の光学要素切換ターレット。