JP2002162568A - 顕微鏡用フィルタースライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便な構成で、容易に製造できる顕微鏡用フィ
ルタースライダを提供すること。 【解決手段】 第１の光学素子１０３と第２の光学素子
１０２とを対向させて、取付け部材１０４に接着固定し
た顕微鏡用フィルタースライダ１０１において、前記第
１の光学素子１０３と前記第２の光学素子１０２との空
間部を外部に連通させる通気孔１０６を前記取付け部材
１０４に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡用のフィル
タースライダ、特に偏光顕微鏡に使用する偏光光学素子
等を収納するためのフィルタースライダに関する。

【０００２】

【従来の技術】偏光顕微鏡等では偏光光学素子として、
偏光素子（アナライザ）や偏光解消素子（デポラライ
ザ）が使用されている。図５（ａ）〜（ｄ）は、偏光素
子と偏光解消素子とを組み込んだ状態の従来技術のフィ
ルタースライダの概略構成を示す図である。

【０００３】図５（ａ）は、第１の従来例のフィルター
スライダを顕微鏡の光軸ＡＸ方向から見た図、図５
（ｂ）はその断面図である。図５（ｂ）を用いて、フィ
ルタースライダの作製手順を説明する。フィルタースラ
イダ１には、第１の開口部４と、それよりも径の大きい
第２の開口部７とが形成されている。偏光解消素子３
が、フィルタースライダ１の面１ａ側から第１の開口部
４に入れられる。次に、偏光解消素子３を第１の開口部
４内で、光軸ＡＸを中心にして回転させ方位ＡＸａが所
定の方向となるように調整する。そして、この調整後、
偏光解消素子３の円周部に接着剤５を付け、固定する。
また、偏光素子２を円筒枠６に接着剤５により固定す
る。次に、この円筒枠６をフィルタースライダ１の面１
ａ側から第２の開口部７に入れる。そして、円筒枠６を
第２の開口部７内で光軸ＡＸを中心にして回転させて、
偏光素子２の方位ＡＸｂが所定の方向となるように調整
する。この調整後、円筒枠６の円周部に接着剤８を付
け、固定する。

【０００４】図５（ｃ），（ｄ）は、それぞれ第２の従
来例のフィルタースライダを顕微鏡の光軸ＡＸ方向から
見た図とその断面図である。偏光解消素子３をフィルタ
ースライダ１の面１ｂ側から入れる点が上記第１の従来
例と相違している。その他の構成に関しては、第１の従
来例と同様であるので重複する説明は省略する。

【０００５】次に、上記従来技術における偏光素子２や
偏光解消素子３を固定するための接着剤について説明す
る。一般に光学素子を接着する際に使用する接着剤は、
以下の（１），（２）の条件を満足することが望まし
い。 （１）硬化後に縮む（縮合）量が少ないこと。 （２）硬化後、周囲温度が変化しても、接着した相手部
材との熱膨張率の差による歪みが生じないものであるこ
と。

【０００６】接着剤の硬化後に縮む（縮合）量が大きい
場合、光学素子に力が加わるため歪みが発生してしまう
ので好ましくない。また、硬化後に周囲温度が変化した
場合、接着した相手部材との熱膨張率の差が大きいと、
光学素子に歪みを生じてしまう。特に、偏光素子や偏光
解消素子に歪みが加わると、偏光検出の性能が低下して
しまう。このため、接着剤の選択は光学性能に大きく影
響する。

【０００７】硬化時に光学素子に歪みを与えない接着剤
の代表例として、紫外線硬化型接着剤とシリコン系接着
剤とが挙げられる。まず、紫外線硬化型接着剤について
説明する。紫外線硬化型接着剤は、例えば対物レンズ系
の接着に使用されることが多い。そして、硬化させる場
合には、紫外線を照射することが必要である。このた
め、紫外線を発生させる光源を別途用意しなければなら
ない。この紫外線光源は、光源自体で略５０万円以上で
あり非常に高価である。さらに、周辺設備として、紫外
線硬化型接着剤のディスペンサー、紫外線を外部に漏れ
出さないようにするための遮蔽箱等が必要となる。

【０００８】次に、シリコン系接着剤について説明す
る。シリコン系接着剤は、一般的に、硬化後も柔軟性を
有している。代表的な例として、信越シリコン（株）の
ＫＥ−４４５（商品名）が知られている。また、シリコ
ン系接着剤とほぼ同等の特性を有する接着剤として、セ
メダイン（株）のスーパーＸ（商品名）も知られてい
る。シリコン系接着剤は、上記条件（１），（２）をほ
ぼ満足するので、偏光素子等を接着する場合に好適であ
る。

【０００９】また、偏光素子を固定する一般的な構成が
実開平３−６３１１２号公報に提案されている。この公
報に開示された構成では、偏光顕微鏡に使用するフイル
ターが、一般のフィルターと同様に円筒形の穴にフィル
タを入れられた後、上述の接着剤により固定されてい
る。

【００１０】例えば、図５（ｂ）を用いて、シリコン系
接着剤で２枚の偏光素子２，３を１つのフィルタースラ
イダ１に入れる場合を考える。この場合、まず、偏光解
消素子３をフィルタースライダ１の第１開口部４に入れ
る。次に、偏光解消素子３の方位を調整した後にシリコ
ン系接着剤５で接着する。そして、ほぼ１５時間以上経
過して、シリコン系接着剤５が硬化した後に、偏光素子
２をフィルタースライダ１の第２開口部７に取り付け
る。

【００１１】また、従来技術を示す図５（ｃ），（ｄ）
の構成では、偏光素子２を面１ａ側から入れ、偏光解消
素子３を面１ａと反対側の面である面１ｂ側から入れて
いる。このため、例えば、一方の面１ｂから入れた偏光
解消素子３を固定する接着剤５の硬化が終了してから、
フィルタースライダ１を引っくり返して、他方の面１ａ
側から偏光素子２を入れる必要がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】紫外線硬化型接着剤を
使用する場合は、周辺設備を含めると略１００万円以上
のコストが発生してしまう。偏光光学部品は、その種類
・生産数量等が対物レンズに比較すると少ない部品であ
る。このため、偏光光学部品の接着のために、このよう
な高価な設備投資を行うことは極めて困難である。

【００１３】また、シリコン系接着剤を用いる場合、接
着のための作業工程に１５時間以上という長時間にわた
る放置が必要となる。現実の作業行程では、第１の偏光
素子をシリコン系接着剤で接着してから、翌日に第２の
偏光素子を接着するという工程になる。したがって、接
着剤の硬化時間だけのために、接着作業が２日間にわた
ってしまい非常に効率が低いという欠点がある。

【００１４】さらに、シリコン系接着剤を用い、偏光解
消素子３を面１ｂ側から入れる場合、偏光解消板３を接
着する接着剤５が硬化するまでは、偏光素子２の方位方
向の調整や接着を行うことができない。

【００１５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、簡便な構成で、容易に製造できる顕微鏡用フィル
タースライダを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１の光学素子と第２の光学素子とを対
向させて、取付け部材に接着固定した顕微鏡用フィルタ
ースライダにおいて、前記第１の光学素子と前記第２の
光学素子との空間部を外部に連通させる通気孔を前記取
付け部材に設けたことを特徴とする顕微鏡用フィルター
スライダを提供する。

【００１７】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第１の光学素子と前記第２の光学素子の取付け部は、
前記顕微鏡用フィルタースライダの所定面に対して同一
側に設けられていることが望ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて発明の
実施の形態について説明する。

【００１９】図１（ａ）は、実施形態にかかるフィルタ
ースライダ１０１を不図示の顕微鏡の光軸Ｚ方向から見
た図、図１（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図である。

【００２０】本フィルタースライダ１０１は、偏光顕微
鏡のアナライザーとして使用されるものであり、偏光板
１０２（第１の光学素子）と偏光解消板１０３（第２の
光学素子）とを有している。不図示の顕微鏡の対物レン
ズ系を通過した光は、−Ｚ方向から＋Ｚ方向へと進行し
てフィルタースライダ１０１に入射する。そして、偏光
板１０２により、標本（不図示）の偏光特性による偏光
干渉を起こし、この現象を接眼レンズやテレビカメラ等
（不図示）で観察する。ここで、偏光解消板１０３は、
偏光板１０２を通過した光を直線偏光から自然光（無偏
光）へと変換する。自然光にすることで、接眼レンズ等
の観察位置までの間に存在する反射面、プリズム部材、
レンズ成分等が有する偏光特性の影響を避けることがで
きる。

【００２１】次に、フィルタースライダ１０１の構成と
偏光板等の調整手順を説明する。

【００２２】図１（ｂ）において、フィルタースライダ
１０１には、円形開口形状の第１の取付部１０４と、そ
れよりも径の大きい円形開口形状の第２の取付部１０７
とが形成されている。まず、偏光解消板１０３が、フィ
ルタースライダ１０１の面１０１ａ側から第１の取付部
１０４に入れられる。次に、偏光解消板１０３を光軸Ａ
Ｘを中心にして回転させ、偏光解消板１０３の方位の方
向ＡＸｂがスライダー１０１の基準面１１０に対して略
４５度となるように調整する。スライダ１０１には、フ
ィルタースライダ１０１の外部の空気を第１の取付部１
０４の一部に導くための通気孔１０９が２ヶ所に設けら
れている。この通気孔により、接着剤が外部の空気と接
触することが可能となり、容易に接着剤が硬化可能とな
る。そして、この調整後、２ヶ所の通気孔１０９の位置
で偏光解消板１０３の周縁部にシリコン系接着剤１０５
を付け、固定する。

【００２３】また、偏光板１０２は、予め円筒枠１０６
にシリコン系接着剤１０５により固定されている。次
に、円筒枠１０６をフィルタースライダ１０１の面１０
１ａ側から第２の取付部１０７に入れる。そして、円筒
枠１０６を光軸ＡＸを中心にして回転させて、偏光板１
０２の方位ＡＸａ（図１（ａ）参照）が、スライダー１
の基準面１ａに対して略９０度となるように調整する。
この調整後、円筒枠１０６の周囲にゴム系溶剤型接着剤
１０８を付け、第２の取付部１０７に固定する。

【００２４】以上の手順により、偏光板１０２の方位方
向ＡＸａに対して、偏光解消板１０３の方位方向ＡＸｂ
が４５度であり、かつ偏光板１０２の方位方向ＡＸａが
スライダー１０１の基準面１１０に対して９０度となる
ように調整できる。

【００２５】次に、ゴム系溶剤型接着剤１０８について
説明する。

【００２６】ゴム系溶剤型接着剤１０８は、主としてね
じのゆるみ止めに使用される接着剤である。例えば、ス
リーボンド社製のネジロック（商品名）が知られてい
る。ゴム系溶剤型接着剤１０８は、５〜６分でほぼ硬化
が完了する速乾性を有する。反面、硬化完了時間内であ
れば、円筒枠１０６の方向調整をやり直すことが可能で
ある。従って、偏光板１０２の方位を調整した後に接着
する際の作業性が良い。さらに、硬化後であっても、ア
ルコールを加えれば、円筒枠１０６を第２の取付部１０
７から取り外すことができるので、メンテナンスが容易
である。これに対して、ゴム系溶剤型接着剤以外の接着
剤は、硬化後に溶かすことはできない。このため、ゴム
系溶剤型接着剤以外の接着剤により円筒枠１０６を接着
後に、さらに取り外したい場合、接着部分を加熱する必
要がある。そして、この加熱時に、偏光素子に損害を与
えてしまうおそれがある。よって、円筒枠１０６を第２
の取付部１０７に接着する場合は、ゴム系溶剤型接着剤
１０８を用いることが望ましい。本実施形態では、円筒
枠１０６の周囲に接着剤を付けたがこれに限定されるも
のではなく、少なくとも２ヶ所で接合すれば良い。

【００２７】図２は上記と異なる構成を有するフィルタ
ースライダ２０１の構成を示す図である。偏光板１０
２，偏光解消板１０３の光線が透過する面の法線ＡＸｃ
が、顕微鏡光学系（不図示）の光軸ＡＸに対して所定角
度だけ傾いている点が上記と異なる。その他の構成に関
しては、上記と同様であるので、上記と同じ符号をもっ
て示し、重複する説明は省略する。

【００２８】図１（ａ）に示した上記のような構成で
は、偏光素子１０２や偏光解消素子１０３の端面で反射
した不要光が顕微鏡の光軸ＡＸに沿って進行する。この
ため、この不要光が試料像の結像に迷光として悪影響を
及ぼしてしまうおそれがある。

【００２９】これに対して、本構成では、偏光板１０
２，偏光解消板１０３の光線が透過する面の法線ＡＸｃ
が、顕微鏡光学系（不図示）の光軸ＡＸに対して略３．
５度だけ傾いている。このため、偏光板１０２等の端面
で反射した不要光を光学系外へ導くことができる。

【００３０】図３（ａ），（ｂ）は、上記と異なる構成
を有するフィルタースライダ３０１の構成を示す図であ
る。偏光板１０２と偏光解消板１０３と方位の方向を微
調整できる点が上記と異なる。その他の構成に関して
は、上記と同様であるので、上記と同じ符号をもって示
し、重複する説明は省略する。

【００３１】本フィルタースライダ本体や偏光顕微鏡本
体に機械的な公差がある場合は、偏光板１０２等の方位
の方向を微小量だけ調整できるほうが望ましい場合があ
る。

【００３２】フィルタースライダ３０１は、上述の調整
ができる構成に特徴がある。フィルタースライダ３０１
には、上記で述べた手順により偏光板１０２と偏光解消
板１０３とが取付けられている。そして、フィルタース
ライダ３０１に対してアーム３０３が光軸ＡＸを中心に
して回転可能に支持されている。また、アーム３０３に
はホルダ３０２が固定されている。また、アーム３０３
には、調整の際に指標となる中空穴３０４が形成されて
いる。フィルタースライダ３０１には蓋３０５が取り付
けられ、ホルダ３０２の上方への動きを規制している。
この蓋３０５には、切欠き３０６が設けられている。そ
して、アーム３０３を光軸ＡＸを中心に回転させたとき
に、中空穴３０４が切欠き３０６の位置にある状態を基
準位置とする。なお、指標に関する詳しい説明は後述す
る。

【００３３】不図示の観察者はフィルタースライダ３０
１から突出しているアーム３０３の端部３０３ａを用い
て、アーム３０３を光軸ＡＸを中心に回転させる。これ
により、偏光解消板１０３等の方位の方向を微小量変化
させることができる。

【００３４】観察者は、アーム端部３０３ａによりアー
ム３０３を回転させて偏光解消板１０３等の方位の方向
を微小量調整する。次に、固定用ねじ３０７を締める。
固定用ねじ３０７の先端部には固定板３０８が設けられ
ている。固定板３０８は、フィルタースライダ３０１に
ねじ３０９により固定されている。

【００３５】従って、固定用ねじ３０７を締めると、固
定板３０８が撓み、アーム３０３を蓋３０５に押圧す
る。これにより、アーム３０３を固定することができ
る。

【００３６】このように固定板３０８は、固定用ねじ３
０７を締めるときのねじの回転がアーム３０３に伝わる
ことを防止する役割を有する。従来技術では、固定板３
０８が存在していなかったので、ねじを締める際の回転
がアーム部に伝わっていた。このため、ねじを締めきっ
た際にアームが動いてしまうので十分な精度で微調整を
行うことが困難であった。この固定板３０８は、アーム
３０３側に撓むこと、ねじの押圧による変形がないこと
が望ましい。そこで、固定板３０８を構成する材料とし
て、厚さ０．１ｍｍ程度のばね用ステンレス板を使用す
ることが望ましい。

【００３７】次に、指標について説明する。指標はフィ
ルタースライダ内での偏光板１０２等の方位の方向を微
調整する際の位置決めの目安として使用するものであ
る。

【００３８】従来技術のフィルタースライダの指標部分
の概略構成を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。まず、フィル
タースライダの外装について説明する。光学系に使用す
る部品は、表面反射を抑えるため、艶消しの黒色とする
ことが多い。このため、従来は、図６（ａ），（ｂ）に
示すように、艶消し黒色の表面に白色の指標線２１を付
けていた。この指標線２１は、彫刻工程により溝を形成
し、当該溝部分に白色の塗料を入れることで形成する。
従来このような構成の指標としている理由は、フィルタ
ースライダ１１が顕微鏡のステージ下に置かれ、照明光
が届きにくい位置にあるため、視認性の良いことが求め
られるからである。また、一般に標本観察をする場合、
顕微鏡周囲の照明はあまり明るくしない。この点からも
視認性をより良くすることが必要である。従って、従来
は、艶消し黒色の表面に白色の指標線を描いていた。

【００３９】しかし、従来技術の指標でも視認性は十分
ではなかった。このため、顕微鏡の使用者はフィルター
スライダ内の偏光板等の方位方向の微調整を円滑におこ
なうことができなかった。

【００４０】そこで、本構成では、指標を以下の構成と
することでこの問題を解決している。フィルタースライ
ダ３０１は、上述のように表面反射を抑えるため、艶消
しの黒色としている。しかし、アーム３０３は、光学系
とは無関係であるため、外装は黒色でなくともよい。ア
ーム部分は一般にアルミニウムを材料として使用するた
め、アーム３０３の外装は、白色アルマイト、または艶
消し白色アルマイトとする。上述したように、蓋３０５
には、切欠き３０６が設けられている。そして、アーム
３０３を光軸ＡＸを中心に回転させたときに、中空穴３
０４が切欠き３０６の位置にある状態を基準位置とす
る。この構成により、観察者は黒色の蓋３０５の切欠き
３０６に、白色のアーム３０３に設けられた中空孔３０
４が位置する状態を容易に認識することができる。よっ
て、偏光板１０２等の偏光方位の微調整を簡単に行うこ
とができる。

【００４１】次に、本実施形態にかかるフィルタスライ
ダを備える顕微鏡について説明する。図４は、倒立型顕
微鏡４０１の構成を示す図である。透過用光源４０２か
らの光は、コンデンサレンズ４０３を通過して、ステー
ジ４０５上の標本４０４を照明する。対物レンズ４０６
は無限遠系光学系のため、第二対物レンズ４０７が顕微
鏡本体内に設けられている。この対物レンズ４０６は、
レボルバ４０８に取り付けられ、倍率を切り換えること
ができる。また、対物レンズ４０６は、レボルバ４０８
ごと、ハンドル４０９により、上下動する。

【００４２】落射照明装置４１０は、落射照明光源４１
１の光を、図示していない蛍光用フィルターカセットに
導き、対物レンズ４０６を通して、標本４０４を照明す
る。蛍光フィルターカセットは、フィルターカセット切
換部に支持され、切り換えられる。第二対物レンズ４０
７で結ばれた像は、接眼レンズ４１３で肉眼観察され
る。そして、図示していないテレビカメラ、写真装置に
より記録される。

【００４３】偏光観察、微分干渉観察をおこなう場合、
光源側にポラライザ４１４を置き、結像側にアナライザ
４１５を配置する。ポラライザ４１４とは、偏光板が備
えられ、光源からの光を直線偏光にする部分をいう。ま
た、アナライザとは、上記実施形態で説明した偏光板１
０２と、偏光解消板１０３を組み合わせたものである。
図４では、透過タイプの配置を示している。図からも明
らかなように、アナライザ４１５は、顕微鏡側面から取
り付けられ、上方には、ステージ４０５や、フィルター
カセット切換部等が存在している。このように観察者か
ら認識しにくい位置にフィルタースライダが設けられ
る。

【００４４】本実施形態にかかるフィルタースライダ
は、上記構成の指標とすることにより、観察者は容易に
偏光板等の方位の方向を微調整することができる。

【００４５】また、顕微鏡の光学系において、フィルタ
ーは、どのような位置に入れても良いように考えること
もできる。しかし、フィルター表面には、細かいほこ
り、汚れが付着しており、それが結像に影響しないよう
に配置しなければならない。また、顕微鏡に使用する光
学素子及び接続部分の空間的配置等からフィルターの位
置、厚さが制限されてしまう。例えば、無限遠光学系採
用の顕微鏡の場合、対物レンズと第二対物レンズの間に
は、対物レンズ切換用のレボルバ、蛍光用カセット、本
実施形態にかかる偏光素子と偏光解消素子のフィルター
を配置する。倒立型顕微鏡の場合、第二対物レンズは顕
微鏡本体内部に置かれるため、蛍光用カセットと本体と
の狭い空間に、偏光素子と偏光解消素子とを配置しなけ
ればならない。上記各実施形態にかかるフィルタースラ
イダは光軸ＡＸ方向に沿った厚さが薄い構造であるた
め、配置できる空間の自由度を大きくすることができ
る。

【００４６】また、本発明のフィルタースライダは、一
方向から光学素子を取付けることができる。従って、取
付け部の加工をフィルタースライダの一方向から行える
のでより容易にフィルタースライダを製造することがで
きる。また、本実施形態では、接着剤のみで光学素子と
取付け部を接合したが、例えば接合部材で接合し、かつ
接着剤で固定させたものでも良い。この構成でも、本発
明の通気孔により接着剤が容易に硬化する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡便な構成で、容易に製造できる顕微鏡用フィルタース
ライダを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）は第１実施形態にかかるフィル
タースライダの概略構成を示す図である。

【図２】（ａ），（ｂ）はフィルタースライダの概略構
成を示す図である。

【図３】（ａ），（ｂ）はフィルタースライダの概略構
成を示す図である。

【図４】本実施形態にかかるフィルタースライダを備え
る顕微鏡の構成を示す図である。

【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は従来技術の
フィルタースライダの構成を示す図である。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来技術のフィルタ
ースライダの他の構成を示す図である。

【符号の説明】

１，１１，１０１，２０１，３０１ フィルタースラ
イダ ２，１０２ 偏光板 ３，１０３ 偏光解消板 ４，１０４ 第１取付部 ５，１０５ シリコン系接着剤 ６，１０６ 枠 ７，１０７ 第２取付部 ８，１０８ ゴム系溶剤型接着剤 ２１ 指標線 １０９ 通気孔 ３０２ ホルダー ３０３ アーム ３０４ 中空穴 ３０５ 蓋 ３０６ 切欠き ３０７ 固定用ねじ ３０８ 固定板 ３０９ ねじ ４０１ 顕微鏡

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の光学素子と第２の光学素子とを対
   向させて、取付け部材に接着固定した顕微鏡用フィルタ
   ースライダにおいて、 前記第１の光学素子と前記第２の光学素子との空間部を
   外部に連通させる通気孔を前記取付け部材に設けたこと
   を特徴とする顕微鏡用フィルタースライダ。
2. 【請求項２】 前記第１の光学素子と前記第２の光学素
   子の取付け部は、前記顕微鏡用フィルタースライダの所
   定面に対して同一側に設けられていることを特徴とする
   請求項１に記載の顕微鏡用フィルタースライダ。