JP2002267932A - 微分干渉顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の顕微鏡に簡単に取り付けて簡単な機構
でシアーの方向を容易に変えられる微分干渉顕微鏡。 【解決手段】 光源と、照明光学系と、標本Ｓを挟んで
照明光学系と反対側に配置された観察光学系を備え、照
明光学系は第１の偏光素子１１と、第１の複屈折素子１
２と、コンデンサーレンズ２を有し、観察光学系は対物
レンズ３と、第２の複屈折素子１３と、第２の偏光素子
１４を有し、第１の偏光素子１１と第１の複屈折素子１
２はそれぞれ回転部材に保持され、照明光学系の光軸を
回転軸として回転可能にされ、第２の偏光素子１４と第
２の複屈折素子１３はそれぞれ回転部材に保持され、照
明光学系の光軸を回転軸として回転回転可能にされてい
る微分干渉顕微鏡。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微分干渉顕微鏡に
関し、特に、シアーの方向を変えられる微分干渉顕微鏡
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】微分干渉顕微鏡は、偏光を利用すること
で、微少に横ずれさせた２つの波を標本面を透過又は反
射させ、その光波を干渉させて位相物体を可視化する方
法である。この観察方法を用いると、透明な位相標本や
段差のある反射標本にコントラストを付けて観察するこ
とができる。構成も非常に簡単で偏光板と複屈折性のプ
リズムを通常の顕微鏡に組み合わせるだけで使用できる
ので、各方面で様々な標本の観察に利用されている。

【０００３】しかし、この微分干渉顕微鏡にも問題点が
ある。透過微分干渉の場合は、微少に横ずれした２つの
波の方向、つまり、シアー方向が、標本面の屈折率の変
化のある方向と同じ場合、標本を高いコントラストで観
察できる。しかし、シアー方向と垂直方向に標本面の屈
折率の変化がある場合は、コントラスト良く観察するこ
とができない。

【０００４】落射微分干渉の場合も、微少に横ずれした
２つの波の方向、つまり、シアー方向が、標本の段差の
ある方向と同じ場合、標本を高いコントラストで観察で
きる。しかし、シアー方向と垂直方向に段差がある場合
は、コントラスト良く観察することができない。

【０００５】微分干渉顕微鏡において、標本に対しシア
ー方向を変えたい場合、回転ステージを使う方法があ
る。しかし、回転ステージを使うと、特に、マニピュレ
ータやプローブ等を標本にセットした場合は、回転ステ
ージが付いていても標本を回転できない場合がある。ま
た、生きた細胞を生かし続けながら観察する場合、還流
装置を標本ホルダーにセットするが、このような場合も
ステージを回転するのは非常に困難となる。

【０００６】そこで、光学系に工夫をして、シアーを変
える方法が考えられた。特開平５−３０３０４０号にお
いては、落射照明用の微分干渉装置において、対物側プ
リズムとコンデンサー側プリズムを兼ねるプリズムと偏
光子と検光子とを機械的に連動して回転する構成とする
ことで、シアーの方向を変えられるようにしている。こ
の構成とした場合、装置が大掛かりなものとなってしま
う。また、この方法は落射照明用の微分干渉装置のみに
用いられる技術である。

【０００７】また、特開平８−７５４０７号の２次元微
分干渉測定装置では、サヴァール板を用いてシアーの方
向を変える方法が説明されているが、非常に複雑な構成
となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これまでシアー方向を
変えられる顕微鏡が上記のように提案されているが、何
れの方法も、既存の顕微鏡に簡単な改造を施すことで実
現することは困難である。また、既存の顕微鏡は、正立
顕微鏡と倒立顕微鏡があるが、どちらの顕微鏡にも簡単
に取り付けられるような簡単な構成のシアーの方向を変
えられる微分干渉顕微鏡も知られていない。

【０００９】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、通常の顕微鏡に
簡単に取り付けて簡単な機構でシアーの方向を容易に変
えられる微分干渉顕微鏡を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の説明から明らかな
ように、本発明の微分干渉顕微鏡は、光源と、照明光学
系と、標本を挟んで該照明光学系と反対側に配置された
観察光学系を備え、前記照明光学系は第１の偏光素子
と、第１の複屈折素子と、コンデンサーレンズを有し、
前記観察光学系は対物レンズと、第２の複屈折素子と、
第２の偏光素子を有し、前記第１の偏光素子と前記第１
の複屈折素子はそれぞれ回転部材に保持され、前記照明
光学系の光軸を回転軸として回転可能にされ、前記第２
の偏光素子と前記第２の複屈折素子はそれぞれ回転部材
に保持され、前記照明光学系の光軸を回転軸として回転
回転可能にされていることを特徴とするものである。

【００１１】このような構成により、標本を回転せず
に、観察者が自由に微分干渉顕微鏡のシアー方向を選べ
るようになる。

【００１２】この場合、前記第１の複屈折素子あるいは
前記第２の複屈折素子の何れか一方を回転させたとき、
その回転させた複屈折素子に対して所定の位置関係とな
るように、他方の複屈折素子、前記第１の偏光素子、及
び、前記第２の偏光素子の各々が回転可能になっている
ことが望ましい。

【００１３】このような構成により、標本を回転せず
に、観察者が自由に微分干渉顕微鏡のシアー方向を選べ
る。

【００１４】また、４分の１波長板を備え、該４分の１
波長板は前記第１の複屈折素子あるいは前記第２の複屈
折素子を回転する回転部材に、前記前記複屈折素子の結
晶軸に対して４５°の角度で保持され、前記４分の１波
長板を有する複屈折素子側に配置された偏光素子が、前
記所定の位置関係からさらに回転可能になっていること
が望ましい。

【００１５】このような構成により、第２の偏光素子を
回転することでリタデーションの調節ができ、像のコン
トラストが変えられるようにできる。このような構成と
すると、少なくとも３度の操作で微分干渉像が得られる
シアーの方向を変えられる微分干渉顕微鏡が構成でき
る。

【００１６】また、前記第１の複屈折素子あるいは前記
第２の複屈折素子は、さらに移動部材に保持され、前記
光軸に対して垂直な方向に移動可能になっているものと
することができる。

【００１７】このような構成により、リタデーションの
調節ができるようになり、像のコントラスト調整が可能
となる。

【００１８】また、前記回転部材の各々には、基準位置
を示す指標と、該基準位置からの回転角度を示す複数の
指標が設けられていることが望ましい。

【００１９】このような構成により、簡単にシアー方向
が変えられ、かつ、簡単に使用できる顕微鏡とすること
ができる。

【００２０】また、前記第１の複屈折素子は前記コンデ
ンサーレンズの前側焦点位置近傍に配置され、前記第２
の複屈折素子は前記対物レンズ内、ノーズピース内、又
は、前記対物レンズと前記ノーズピース（レボルバー）
の間に配置されている構成とすることができる。

【００２１】また、以下の３つの操作でシアー方向を変
えることが可能な微分干渉顕微鏡を構成することができ
る。 （１）前記第２の複屈折素子を回転させる。 （２）前記第１の複屈折素子を前記第２の複屈折素子と
所定の位置関係になるように回転する。 （３）前記第２の偏光素子を回転させる。

【００２２】このように、顕微鏡の調整に必要な操作を
少なくすると、観察者への負担が減り、操作しやすい顕
微鏡となる。

【００２３】また、前記第１及び第２の複屈折素子がウ
ォラストンプリズム又はノマルスキープリズムであるこ
とが望ましい。

【００２４】本発明のもう１つの微分干渉顕微鏡は、光
源と、照明光学系と、該照明光学系と同じ側に配置され
た観察光学系を備え、前記照明光学系は第１の偏光素子
と、反射部材を有し、前記観察光学系は対物レンズと、
複屈折素子と、４分の１波長板と、第２の偏光素子を有
し、前記第１の偏光素子は回転部材に保持され、前記照
明光学系の光軸を回転軸として回転可能にされ、前記第
２の偏光素子と前記複屈折素子は各々回転部材に保持さ
れ、前記観察光学系の光軸を回転軸として回転可能にさ
れ、前記４分の１波長板は前記前記複屈折素子の結晶軸
に対して４５°の角度で前記回転部材に保持されている
ことを特徴とするものである。

【００２５】このような構成とすると、少なくとも４度
の操作で微分干渉像が得られるシアーの方向を変えられ
る落射型の微分干渉顕微鏡が構成できる。

【００２６】この場合に、前記複屈折素子を回転させた
とき、該回転させた複屈折素子に対して所定の位置関係
となるように、前記第１の偏光素子、及び、前記第２の
偏光素子の各々が回転可能になっていることが望まし
い。

【００２７】また、前記第２の偏光素子が、前記所定の
位置関係からさらに回転可能になっていることが望まし
い。

【００２８】また、前記回転部材の各々には、基準位置
を示す指標と、該基準位置からの回転角度を示す複数の
指標が設けられていることが望ましい。

【００２９】また、前記複屈折素子は前記対物レンズ
内、ノーズピース内、又は、前記対物レンズと前記ノー
ズピースの間に配置されていることが望ましい。

【００３０】また、以下の４つの操作でシアー方向を変
えることが可能な微分干渉顕微鏡を構成することができ
る。 （１）前記複屈折素子を回転させる。 （２）前記第１の偏光素子を前記複屈折素子と所定の位
置関係になるように回転させる。 （３）前記第２の偏光素子を前記複屈折素子と所定の位
置関係になるように回転する回転させる。 （４）前記第２の偏光素子を前記所定の位置からさらに
回転させる。

【００３１】この場合も、前記複屈折素子がウォラスト
ンプリズム又はノマルスキープリズムであることことが
望ましい。

【００３２】本発明の別の微分干渉顕微鏡は、光源と、
照明光学系と、標本を挟んで該照明光学系と反対側に配
置された観察光学系を備え、前記照明光学系は第１の偏
光素子と、照明側複屈折素子と、コンデンサーレンズを
有し、前記観察光学系は対物レンズと、観察側複屈折素
子と、第２の偏光素子を有し、前記照明側複屈折素子と
前記観察側複屈折素子はそれぞれ複数配置され、所定の
組み合わせの前記照明側複屈折素子と前記観察側複屈折
素子を光路中に挿脱可能になっていることを特徴とする
ものである。

【００３３】本発明のさらにもう１つの微分干渉顕微鏡
は、光源と、照明光学系と、該照明光学系と同じ側に配
置された観察光学系を備え、前記照明光学系は第１の偏
光素子と、反射部材を有し、前記観察光学系は対物レン
ズと、複屈折素子と、４分の１波長板と、第２の偏光素
子を有し、前記複屈折素子は複数配置され、何れか１つ
を光路中に挿脱挿脱可能になっていることを特徴とする
ものである。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の微分干渉顕微鏡を
実施例に基づいて説明する。

【００３５】実施例の説明の前に本発明で用いている微
分干渉顕微鏡の原理を説明しておく。

【００３６】図１は、微分干渉顕微鏡の基本的な構成で
あり、顕微鏡自体は、光軸に沿って、照明光源１と、コ
ンデンサーレンズ２と、標本Ｓを載せるステージ５と、
対物レンズ３と、接眼レンズあるいは結像レンズ４とか
らなる。そして、照明光源１とコンデンサーレンズ２で
照明光学系を構成し、対物レンズ３と接眼レンズあるい
は結像レンズ４で観察光学系を構成している。このよう
な顕微鏡の構成に加えて、微分干渉顕微鏡とするため
に、照明光学系中には、照明光源１とコンデンサーレン
ズ２の間に偏光子（ポラライザー）１１が配置され、そ
の後のコンデンサーレンズ２の前側焦点位置近傍にウォ
ラストンプリズム又はノマルスキープリズムからなる偏
光分離プリズム１２が配置されている。一方、観察光学
系中には、対物レンズ３の後側焦点位置近傍にウォラス
トンプリズム又はノマルスキープリズムからなる偏光合
成プリズム１３が配置され、その射出側に検光子（アナ
ライザー）１４が配置されている。そして、例えば、偏
光子１１の透過軸は光軸の周りの＋４５°に設定され、
偏光分離プリズム１２及び偏光合成プリズム１３の常光
と異常光の振動方向は０°又は９０°に設定され、検光
子１４の透過軸は−４５°に設定されている。

【００３７】このような構成において、照明光は偏光子
１１によって偏光面が＋４５°の直線偏光にされ、偏光
分離プリズム１２によって紙面に平行と垂直な直線偏光
に分けられる。そして、コンデンサーレンズ２を通るこ
とによりこの２つの相互に垂直な直線偏光は相互に微小
な距離Δずれて標本Ｓの近接する別の位置を通り位相差
（光路差）が生じる。この位相差のある２つの相互に垂
直な直線偏光は対物レンズ３を経て偏光合成プリズム１
３により同じ経路を通る１つの光線に合成され、−４５
°に設定された検光子１４を通ることにより、位相差の
ある２つの光線は干渉して位相差に応じたコントラスト
が生じる。この結果、光軸に垂直で偏光分離プリズム１
２の分離方向に平行な方向の位相変化を、コントラスト
として観察可能になる。

【００３８】この図１の構成では、光路差のない背景に
与える位相差を調整するのに、偏光合成プリズム１３あ
るいは偏光分離プリズム１２（図１においては、偏光合
成プリズム１３）を光軸に対して垂直な方向に動かすこ
とで位相差を調節可能にしている。

【００３９】図２は、図１の変形であり、異なる点は、
偏光合成プリズム１３と検光子１４の間に、偏光合成プ
リズム１３と一体に４分の１波長板１５を配置してある
点であり、その４分の１波長板１５の光学軸は偏光子１
１の透過軸に合わせてある。そして、この配置において
は、検光子１４の透過軸の方向を光軸の周りで調節する
ことにより、標本Ｓの光路差のない背景に与える位相差
を調整するようにしている。この配置は所謂セナルモン
の検光子を構成している。したがって、この配置では、
図１のように、偏光合成プリズム１３あるいは偏光分離
プリズム１２を光軸に対して垂直な方向に位置調節可能
にする必要はない。なお、図２の変形として、偏光子１
１と偏光分離プリズム１２の間に、４分の１波長板１５
を偏光分離プリズム１２と一体に配置し、その４分の１
波長板１５の光学軸を検光子１４の透過軸に合わせ、偏
光子１１の透過軸の方向を光軸の周りで調節可能に構成
することもできる。この配置は所謂セナルモンの偏光子
の構成である。この配置の場合も、同様に偏光合成プリ
ズム１３あるいは偏光分離プリズム１２を光軸に対して
垂直な方向に位置調節可能にする必要はない。

【００４０】以下、本発明の微分干渉顕微鏡の実施例を
説明する。

【００４１】実施例１ 図３にこの実施例の概略の構成を、図４にコンデンサー
ユニットと対物側アダプターの概略の構成を示す。この
実施例は、正立顕微鏡の微分干渉顕微鏡の例で、図２の
セナルモン方式の光学系を採用した例である。コンデン
サー側の複屈折素子（偏光分離プリズム）１２は、偏光
板（偏光子）１１と共に、コンデンサーレンズ２を取り
付けているコンデンサーユニット２０の回転部材２２中
に取り付けられており、この回転部材２２はコンデンサ
ーユニット２０の非回転部２１に回転機構を介して回転
可能に保持されている。非回転部２１には、基準位置を
示すマーク６１が設けられている。一方、回転部材２２
には、複屈折素子１２の光軸周りの向きを示す指標６２
が表記され、その指標６２には、例えば４５°刻みに
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと表記されている。回転部材２２中の複
屈折素子１２の偏光分離方向と偏光板１１の透過軸方向
は、図示のように相互に４５°の角度をなすように設定
されている。

【００４２】対物レンズ３を取り付けている対物レンズ
鏡筒３０側には複屈折素子（偏光合成プリズム）１３
と、４分の１波長板１５とが配置されている。これらは
共に、対物側アダプター４０の回転部材４２中に取り付
けられており、この回転部材４２は対物側アダプター４
０の非回転部４１に回転機構を介して回転可能に保持さ
れている。非回転部４１には、基準位置を示すマーク６
１が設けられている。一方、回転部材４２には、複屈折
素子１３の光軸周りの向きを示す指標６２が表記され、
その指標６２には、例えば４５°刻みにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
と表記されている。回転部材４２中の複屈折素子１３の
偏光合成方向と４分の１波長板１５の光学軸方向は図示
のように相互に４５°の角度をなすように設定されてい
る。なお、対物側アダプター４０、ノーズピースと対物
レンズ鏡筒３０の間に挿入されるようになっている。

【００４３】また、対物側アダプター４０の観察側光路
の後には、回転可能な検光子１４を保持した検光子ユニ
ット５０が挿入可能になっている。検光子ユニット５０
には回転つまみ５１が取り付けられており、この回転つ
まみ５１を回すことにより検光子１４が光軸の周りで回
転調整されるようになっている。

【００４４】この装置の使用方法について説明する。ま
ず、標本Ｓをステージ５上にセットし、対物側アダプタ
ー４０の回転部材４２の回転位置を、マーク６１に対し
て指標６２の例えばＡが一致するようにセットする。次
に、コンデンサーユニット２０の回転部材２２の回転位
置を、マーク６１に対して指標６２の例えばＡが一致す
るようにセットする。この位置では、コンデンサー側と
対物側の複屈折素子１２と１３が微分干渉観察が可能な
角度にセットされる。このとき、コンデンサー側の偏光
板１１は、その透過軸がコンデンサー側の複屈折素子１
２の偏光分離方向と４５°の角度をなすように事前にセ
ットされているので、特に独立に回転調整する必要はな
い。

【００４５】標本Ｓの微分干渉像の０次の位置（背景の
光路差が０の位置）を出す場合には、上記位置で検光子
ユニット５０の回転つまみ５１を回して検光子１４を回
転させ、背景部が黒くなるようにするだけでよい。

【００４６】標本Ｓ上のシアー方向を変えたい場合は、
コンデンサーユニット２０の指標６２と対物側アダプタ
ー４０の指標６２を同様に変更することによって可能と
なる。例えば、両方の指標６２をＢの位置にセットすれ
ば、シアー方向は４５°変更できる。また、Ｃの位置に
すれば、９０°シアー方向を変えることができる。ま
た、指標６２の表示をさらに細かな角度で行えば、如何
に小さなステップでもシアー方向を変更することができ
る。

【００４７】このようにシアー方向を変更した後でも、
微分干渉像の０次の位置は、検光子ユニット５０の検光
子１４を回転するだけで簡単に得られる。

【００４８】なお、この実施例においては、検光子１４
の透過軸の方向を調節することにより、リタデーション
の調節ができ、像のコントラストが変えられる。

【００４９】実施例２ 図５に、実施例１の変形であるこの実施例の概略の構成
を示す。この実施例は、正立顕微鏡の微分干渉顕微鏡の
例で、図１の方式の光学系を採用している。図３の場合
と異なるのは、対物側アダプター４０中に、複屈折素子
（偏光合成プリズム）１３のみを取り付け、４分の１波
長板１５を省いた構成にしている点にある。本実施例で
は、複屈折素子１３は、つまみ４４の回転により光軸に
垂直な方向に位置調節可能にユニットケース４３に取り
付けられ、そのユニットケース４３は対物側アダプター
４０の回転部材４２に収納固定されている。その他の構
成は実施例１と同じである。

【００５０】この装置の使用方法について説明する。ま
ず、標本Ｓをステージ５上にセットし、対物側アダプタ
ー４０の回転部材４２の回転位置を、マーク６１に対し
て指標６２の例えばＡが一致するようにセットする。次
に、コンデンサーユニット２０の回転部材２２の回転位
置を、マーク６１に対して指標６２の例えばＡが一致す
るようにセットする（図３、図４）。この位置では、コ
ンデンサー側と対物側の複屈折素子１２と１３が微分干
渉観察が可能な角度にセットされる。このとき、コンデ
ンサー側の偏光板１１は、その透過軸がコンデンサー側
の複屈折素子１２の偏光分離方向と４５°の角度をなす
ように事前にセットされているので、特に独立に回転調
整する必要はない。

【００５１】標本Ｓの微分干渉像の０次の位置（背景の
光路差が０の位置）を出す場合には、上記位置で検光子
ユニット５０の回転つまみ５１を回して検光子１４を回
転させて、偏光板１１と直交ニコルの状態に調整する。
そして、対物側アダプター４０のユニットケース４３の
つまみ４４を回して複屈折素子１３の光軸に垂直な方向
の位置調節を行い、背景部が黒くなるようにする。

【００５２】標本Ｓ上のシアー方向を変えたい場合は、
コンデンサーユニット２０の指標６２と対物側アダプタ
ー４０の指標６２を実施例１と同様に変更し、かつ、検
光子１４を偏光板１１と直交ニコルの状態に調整するこ
とによって可能となる。

【００５３】この実施例においては、複屈折素子１３を
光軸に垂直な方向に移動させることにより、リタデーシ
ョンの調節ができ、像のコントラストが変えられる。

【００５４】実施例３ 図６に、実施例１の変形であるこの実施例の概略の構成
を示す。この実施例は、正立顕微鏡の微分干渉顕微鏡の
例で、図２のセナルモン方式の光学系を採用した例であ
る。この実施例においては、コンデンサー側の複屈折素
子（偏光分離プリズム）１２は、偏光板（偏光子）１１
と一体にユニットケース２４に回転に取り付けられてい
る。そして、そのユニットケース２４は、コンデンサー
レンズ２を取り付けているコンデンサーユニット２０の
鏡筒に設けたスロット２３中に挿入可能になっている。
ユニットケース２４中の複屈折素子１２の偏光分離方向
と偏光板１１の透過軸方向は相互に４５°の角度をなす
ように設定され、つまみ２５を回すことにより、光軸の
周りで一体で回転位置の調節ができるようになってい
る。つまみ２５には、偏光板１１と複屈折素子１２の光
軸周りの向きを示す例えば角度刻みの目盛り２６が表記
されている。

【００５５】対物レンズ鏡筒３０側の複屈折素子（偏光
合成プリズム）１３は、４分の１波長板１５と一体に回
転部材４２中に取り付けられており（図３、図４）、こ
の回転部材４２は、この実施例では、対物レンズ鏡筒３
０に回転機構を介して回転可能に保持されている。対物
レンズ鏡筒３０には、複屈折素子１３の光軸周りの向き
を示す例えば角度刻みの目盛り６３が表記され、一方、
回転部材４２にはマーク６４が設けられている。回転部
材４２中の複屈折素子１３の偏光合成方向と４分の１波
長板１５の光学軸方向は図示のように相互に４５°の角
度をなすように設定されている。

【００５６】また、対物レンズ鏡筒３０の観察側光路の
後には、回転可能な検光子１４を保持した検光子ユニッ
ト５０が挿入可能になっている。検光子ユニット５０に
は回転つまみ５１が取り付けられており、この回転つま
み５１を回すことにより検光子１４が光軸の周りで回転
調整されるようになっている。

【００５７】この装置の使用方法について説明する。ま
ず、標本Ｓをステージ５上にセットし、対物レンズ鏡筒
３０の回転部材４２の回転位置を、目盛り６３に対して
マーク６４位置が例えば０°に一致するようにセットす
る。次に、コンデンサーユニット２０のユニットケース
２４のつまみ２５の回転位置を、目盛り２６によって０
°セットする。この位置では、コンデンサー側と対物側
の複屈折素子１２と１３が微分干渉観察が可能な角度に
セットされる。このとき、コンデンサー側の偏光板１１
は、その透過軸がコンデンサー側の複屈折素子１２の偏
光分離方向と４５°の角度をなすように事前にセットさ
れているので、特に独立に回転調整する必要はない。

【００５８】標本Ｓの微分干渉像の０次の位置（背景の
光路差が０の位置）を出す場合には、上記位置で検光子
ユニット５０の回転つまみ５１を回して検光子１４を回
転させ、背景部が黒くなるようにするだけでよい。

【００５９】標本Ｓ上のシアー方向を変えたい場合は、
コンデンサーユニット２０の目盛り２６と対物レンズ鏡
筒３０の回転部材４２のマーク６４の位置を実施例１と
同様に変更することによって可能となる。例えば、両方
の角度を４５°の位置にセットすれば、シアー方向は４
５°変更できる。また、９０°の位置にセットすれば、
９０°シアー方向を変えることができる。また、角度位
置のセットをさらに細かくすれば、如何に小さな角度に
もシアー方向を変更することができる。

【００６０】このようにシアー方向を変更した後でも、
微分干渉像の０次の位置は、検光子ユニット５０の検光
子１４を回転するだけで簡単に得られる。

【００６１】なお、この実施例においては、検光子１４
の透過軸の方向を調節することにより、リタデーション
の調節ができ、像のコントラストが変えられる。

【００６２】実施例４ 図７に、この実施例の概略の構成を示す。この実施例
は、倒立顕微鏡の微分干渉顕微鏡の例で、図２のセナル
モン方式の光学系を採用した例である。この実施例にお
いては、対物レンズ鏡筒３０側の複屈折素子（偏光合成
プリズム）１３と４分の１波長板１５を一体にして、ノ
ーズピース（レボルバー）３５内に回転可能に装着した
例である。

【００６３】コンデンサーユニット２０側の複屈折素子
（偏光分離プリズム）１２は、偏光板（偏光子）１１と
一体でユニットケース２４に回転に取り付けられてい
る。そして、そのユニットケース２４は、コンデンサー
レンズ２を取り付けているコンデンサーユニット２０の
鏡筒に設けたスロット２３中にセット可能になってい
る。ユニットケース２４中の複屈折素子１２の偏光分離
方向と偏光板１１の透過軸方向は相互に４５°の角度を
なすように設定され、つまみ２５を回すことにより、光
軸の周りで一体で回転位置の調節ができるようになって
いる。つまみ２５には、偏光板１１と複屈折素子１２の
光軸周りの向きを示す例えば４５°刻みにＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの目盛り２６が表記されている。

【００６４】対物レンズ鏡筒３０側の複屈折素子（偏光
合成プリズム）１３は、４分の１波長板１５と一体でユ
ニットケース３７に回転に取り付けられている。そし
て、そのユニットケース３７は、対物レンズ鏡筒３０を
取り付けるノーズピース（レボルバー）３５に設けたス
ロット３６中にセット可能になっている。ユニットケー
ス３７中の複屈折素子１３の偏光合成方向と４分の１波
長板１５の光学軸方向は相互に４５°の角度をなすよう
に設定され、つまみ３８を回すことにより、光軸の周り
で一体で回転位置の調節ができるようになっている。つ
まみ３８には、複屈折素子１３と４分の１波長板１５の
光軸周りの向きを示す例えば４５°刻みにＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの目盛り３９が表記されている。

【００６５】また、ノーズピース３５の後の観察側光路
中後には、回転可能な検光子１４を保持した検光子ユニ
ット５０が挿入可能になっている。検光子ユニット５０
には回転つまみ５１が取り付けられており、この回転つ
まみ５１を回すことにより検光子１４が光軸の周りで回
転調整されるようになっている。

【００６６】この装置の使用方法は、実施例１、３と同
様であるので説明を省く。

【００６７】実施例５ 図８に、この実施例の概略の構成を示す。この実施例
は、落射微分干渉顕微鏡の例で、偏光分離プリズムと偏
光合成プリズムを兼ねる複屈折素子１２（１３）をノー
ズピース内にセットする場合の例であり、図２のセナル
モン方式の光学系の変形を採用している。この実施例に
おいて、顕微鏡の構成は、標本Ｓを落射照明する照明光
学系と、照明光を偏光させる偏光板１１と、偏光された
照明光を対物レンズへ導く半透明反射部材（ハーフミラ
ー）６５と、４分の１波長板１５と、偏光分離プリズム
１２と偏光合成プリズム１３を兼ねる複屈折素子１２
（１３）と、対物レンズ３、標本Ｓを載せるステージ５
（図１、図２）と、複屈折素子１２（１３）と４分の１
波長板１５を経て半透明反射部材６５を透過した観察光
を検光する検光子１４とからなる。

【００６８】照明側の偏光板１１は、ユニットケース７
０に回転に取り付けられている。そして、偏光板１１の
透過軸方向はユニットケース７０に設けられたつまみ７
１を回すことにより、光軸の周りで調節ができるように
なっている。つまみ７１には、偏光板１１の光軸周りの
向きを示す例えば例えば４５°刻みにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
目盛り７２が表記されている。

【００６９】偏光分離プリズムと偏光合成プリズムを兼
ねる複屈折素子１２（１３）は、その照明光入射側に４
分の１波長板１５が一体に取り付けられている。そし
て、これらはユニットケース３７内に回転に取り付けら
れ、そのユニットケース３７は、対物レンズ鏡筒３０を
取り付けるノーズピース（レボルバー）中にセット可能
になっている。ユニットケース３７中の複屈折素子１２
（１３）の偏光分離合成方向と４分の１波長板１５の光
学軸方向は相互に４５°の角度をなすように設定され、
つまみ３８を回すことにより、光軸の周りで一体で回転
位置の調節ができるようになっている。つまみ３８に
は、複屈折素子１２（１３）と４分の１波長板１５の光
軸周りの向きを示す例えば４５°刻みにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
の目盛り３９が表記されている。

【００７０】また、半透明反射部材６５の後の観察側光
路には、回転可能な検光子１４を保持した検光子ユニッ
ト５０が挿入可能になっている。検光子ユニット５０に
は回転つまみ５１が取り付けられており、この回転つま
み５１には、検光子１４の光軸周りの向きを示す例えば
４５°刻みにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの目盛り５２が表記されて
いる。

【００７１】この実施例においては、偏光分離プリズム
と偏光合成プリズムを兼ねる複屈折素子１２（１３）を
ユニットケース３７内で回転調節することでシアー方向
を可変にできる。このような構成とすることで、偏光板
１１あるいは検光子１４を回転することによりリタデー
ションの調節ができ、像のコントラストが変えられるよ
うにできる。

【００７２】この装置の使用方法について説明する。ま
ず、標本Ｓをステージ５上にセットし、コンデンサー側
の偏光板１１の回転位置を示す目盛り７２を例えばＡに
セットする。次に、観察側の検光子１４の回転位置を示
す目盛り５２をＡの位置にセットする。また、複屈折素
子１２（１３）の回転位置を示す目盛り３９もＡの位置
にセットする。この位置で、対物側の偏光板１１と照明
側の検光子１４がクロスニコルの状態になる。これによ
り、標本Ｓの微分干渉像の略０次の位置になり、微分干
渉観察が可能になる。このとき、微分干渉像のリタデー
ションを変化させるには、観察側の検光子１４を回転さ
せても、コンデンサー側の偏光板１１を回転させても可
能である。

【００７３】標本Ｓ上のシアー方向を変えたい場合は、
偏光板１１の目盛り７２の表示と、複屈折素子１２（１
３）の目盛り３９の表示と、検光子１４の目盛り５２の
表示とを変更することによって可能となる。例えば、各
々Ｂの位置にセットすれば、シアー方向は４５°に変更
できる。また、Ｃの位置にすれば、９０°シアー方向を
変えることができる。また、これら目盛り７２、３９、
５２の表示をさらに細かな角度で行えば、如何に小さな
ステップでもシアー方向を変更することができる。

【００７４】このようにシアー方向を変更した後でも、
偏光板１１あるいは検光子１４の透過軸の方向を調節す
ることにより、リタデーションの調節ができ、像のコン
トラストが変えられる。

【００７５】実施例６ 図９に、実施例１の変形であるこの実施例の概略の構成
を示す。この実施例は、正立顕微鏡の微分干渉顕微鏡の
例で、図２のセナルモン方式の光学系を採用した例であ
る。この実施例においては、コンデンサーユニット２０
側の複屈折素子（偏光分離プリズム）１２と偏光板（偏
光子）１１とを、コンデンサーユニット２０から独立さ
せている。また、同様に対物レンズ鏡筒３０側の複屈折
素子（偏光合成プリズム）１３と４分の１波長板１５と
を、対物側アダプター４０から独立させている。そし
て、それぞれを複数組（図の場合は、４５°刻みで４
組）用意して、それぞれ顕微鏡に付属した既存のあるい
は新規の回転切り換え可能なターレット７５、７６の開
口７７、７８に取り付けている。そして、それぞれター
レット７５、７６を回転させて方向の異なる複屈折素子
（偏光分離プリズム）１２と偏光板（偏光子）１１の
組、及び、それに対応する複屈折素子（偏光合成プリズ
ム）１３と４分の１波長板１５の組を選択するようにし
ている。なお、その他の構成、使用方法は、図３の場合
と同様であり、説明を省く。

【００７６】これまでの実施例の説明から明らかなよう
に、本実施例においても、各組の複屈折素子１２の偏光
分離方向と偏光板１１の透過軸方向は相互に４５°の角
度をなすように設定されており、各組の複屈折素子１３
の偏光合成方向と４分の１波長板１５の光学軸方向は相
互に４５°の角度をなすように設定されている。

【００７７】実施例７ 図１０に、実施例５の変形であるこの実施例の概略の構
成を示す。この実施例は、落射微分干渉顕微鏡の例で、
図２のセナルモン方式の光学系の変形を採用している。
この実施例においては、偏光分離プリズムと偏光合成プ
リズムを兼ねる複屈折素子１２（１３）と４分の１波長
板１５をユニットケース３７内に回転に取り付けるので
はなく、その組み合わせたものを複数組（図の場合は、
４５°刻みで４組）用意している。そして、これらをノ
ーズピース（レボルバー）内で直線移動可能なスライダ
ーケース７９の開口８０に取り付けて、スライダーケー
ス７９を移動させて方向の異なる複屈折素子１２（１
３）と４分の１波長板１５の組を選択するようにしたも
のである。なお、その他の構成、使用方法は、図８の場
合と同様であり、説明を省く。

【００７８】なお、図８の説明からも明らかなように、
各組の複屈折素子１２（１３）の偏光分離合成方向と４
分の１波長板１５の光学軸方向は相互に４５°の角度を
なすように設定されている。

【００７９】以上の説明から明らかなように本発明の微
分干渉顕微鏡は例えば次のように構成することができ
る。

【００８０】〔１〕 光源と、照明光学系と、標本を挟
んで該照明光学系と反対側に配置された観察光学系を備
え、前記照明光学系は第１の偏光素子と、第１の複屈折
素子と、コンデンサーレンズを有し、前記観察光学系は
対物レンズと、第２の複屈折素子と、第２の偏光素子を
有し、前記第１の偏光素子と前記第１の複屈折素子はそ
れぞれ回転部材に保持され、前記照明光学系の光軸を回
転軸として回転可能にされ、前記第２の偏光素子と前記
第２の複屈折素子はそれぞれ回転部材に保持され、前記
照明光学系の光軸を回転軸として回転回転可能にされて
いることを特徴とする微分干渉顕微鏡。

【００８１】〔２〕 前記第１の複屈折素子あるいは前
記第２の複屈折素子の何れか一方を回転させたとき、そ
の回転させた複屈折素子に対して所定の位置関係となる
ように、他方の複屈折素子、前記第１の偏光素子、及
び、前記第２の偏光素子の各々が回転可能になっている
ことを特徴とする上記１記載の微分干渉顕微鏡。

【００８２】〔３〕 ４分の１波長板を備え、該４分の
１波長板は前記第１の複屈折素子あるいは前記第２の複
屈折素子を回転する回転部材に、前記前記複屈折素子の
結晶軸に対して４５°の角度で保持され、前記４分の１
波長板を有する複屈折素子側に配置された偏光素子が、
前記所定の位置関係からさらに回転可能になっているこ
とを特徴とする上記２記載の微分干渉顕微鏡。

【００８３】〔４〕 前記第１の複屈折素子あるいは前
記第２の複屈折素子は、さらに移動部材に保持され、前
記光軸に対して垂直な方向に移動可能になっていること
を特徴とする上記１又は２記載の微分干渉顕微鏡。

【００８４】〔５〕 前記回転部材の各々には、基準位
置を示す指標と、該基準位置からの回転角度を示す複数
の指標が設けられていることを特徴とする上記１から４
の何れか１項記載の微分干渉顕微鏡。

【００８５】〔６〕 前記第１の複屈折素子は前記コン
デンサーレンズの前側焦点位置近傍に配置され、前記第
２の複屈折素子は前記対物レンズ内、ノーズピース内、
又は、前記対物レンズと前記ノーズピースの間に配置さ
れていることを特徴とする上記１から５の何れか１項記
載の微分干渉顕微鏡。

【００８６】〔７〕 以下の３つの操作でシアー方向を
変えることが可能な上記１から６の何れか１項記載の微
分干渉顕微鏡。 （１）前記第２の複屈折素子を回転させる。 （２）前記第１の複屈折素子を前記第２の複屈折素子と
所定の位置関係になるように回転する。 （３）前記第２の偏光素子を回転させる。

【００８７】〔８〕 前記第１及び第２の複屈折素子が
ウォラストンプリズム又はノマルスキープリズムである
ことを特徴とする上記１から７の何れか１項記載の微分
干渉顕微鏡。

【００８８】

〔９〕 光源と、照明光学系と、該照明光
学系と同じ側に配置された観察光学系を備え、前記照明
光学系は第１の偏光素子と、反射部材を有し、前記観察
光学系は対物レンズと、複屈折素子と、４分の１波長板
と、第２の偏光素子を有し、前記第１の偏光素子は回転
部材に保持され、前記照明光学系の光軸を回転軸として
回転可能にされ、前記第２の偏光素子と前記複屈折素子
は各々回転部材に保持され、前記観察光学系の光軸を回
転軸として回転可能にされ、前記４分の１波長板は前記
前記複屈折素子の結晶軸に対して４５°の角度で前記回
転部材に保持されていることを特徴とする微分干渉顕微
鏡。

【００８９】〔１０〕 前記複屈折素子を回転させたと
き、該回転させた複屈折素子に対して所定の位置関係と
なるように、前記第１の偏光素子、及び、前記第２の偏
光素子の各々が回転可能になっていることを特徴とする
上記９記載の微分干渉顕微鏡。

【００９０】〔１１〕 前記第２の偏光素子が、前記所
定の位置関係からさらに回転可能になっていることを特
徴とする上記１０記載の微分干渉顕微鏡。

【００９１】〔１２〕 前記回転部材の各々には、基準
位置を示す指標と、該基準位置からの回転角度を示す複
数の指標が設けられていることを特徴とする上記９又は
１０記載の微分干渉顕微鏡。

【００９２】〔１３〕 前記複屈折素子は前記対物レン
ズ内、ノーズピース内、又は、前記対物レンズと前記ノ
ーズピースの間に配置されていることを特徴とする上記
９から１２の何れか１項記載の微分干渉顕微鏡。

【００９３】〔１４〕 以下の４つの操作でシアー方向
を変えることが可能な上記９から１３の何れか１項記載
の微分干渉顕微鏡。 （１）前記複屈折素子を回転させる。 （２）前記第１の偏光素子を前記複屈折素子と所定の位
置関係になるように回転させる。 （３）前記第２の偏光素子を前記複屈折素子と所定の位
置関係になるように回転する回転させる。 （４）前記第２の偏光素子を前記所定の位置からさらに
回転させる。

【００９４】〔１５〕 前記複屈折素子がウォラストン
プリズム又はノマルスキープリズムであることを特徴と
する上記９からから１４の何れか１項記載の微分干渉顕
微鏡。

【００９５】〔１６〕 光源と、照明光学系と、標本を
挟んで該照明光学系と反対側に配置された観察光学系を
備え、前記照明光学系は第１の偏光素子と、照明側複屈
折素子と、コンデンサーレンズを有し、前記観察光学系
は対物レンズと、観察側複屈折素子と、第２の偏光素子
を有し、前記照明側複屈折素子と前記観察側複屈折素子
はそれぞれ複数配置され、所定の組み合わせの前記照明
側複屈折素子と前記観察側複屈折素子を光路中に挿脱可
能になっていることを特徴とする微分干渉顕微鏡。

【００９６】〔１７〕 光源と、照明光学系と、該照明
光学系と同じ側に配置された観察光学系を備え、前記照
明光学系は第１の偏光素子と、反射部材を有し、前記観
察光学系は対物レンズと、複屈折素子と、４分の１波長
板と、第２の偏光素子を有し、前記複屈折素子は複数配
置され、何れか１つを光路中に挿脱挿脱可能になってい
ることを特徴とする微分干渉顕微鏡。

【００９７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、通常の顕微鏡に簡単に取り付けて簡単な機構
でシアーの方向を容易に変えられる微分干渉顕微鏡が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象とする微分干渉顕微鏡の基本的な
構成を示す図である。

【図２】図１の変形であるセナルモン方式の微分干渉顕
微鏡の構成を示す図である。

【図３】本発明の実施例１の微分干渉顕微鏡の概略の構
成を示す図である。

【図４】図３のコンデンサーユニットと対物側アダプタ
ーの概略の構成を示す図である。

【図５】本発明の実施例２の微分干渉顕微鏡の概略の構
成を示す図である。

【図６】本発明の実施例３の微分干渉顕微鏡の概略の構
成を示す図である。

【図７】本発明の実施例４の微分干渉顕微鏡の概略の構
成を示す図である。

【図８】本発明の実施例５の微分干渉顕微鏡の概略の構
成を示す図である。

【図９】本発明の実施例６の微分干渉顕微鏡の概略の構
成を示す図である。

【図１０】本発明の実施例７の微分干渉顕微鏡の概略の
構成を示す図である。

【符号の説明】

Ｓ…標本 １…照明光源 ２…コンデンサーレンズ ３…対物レンズ ４…接眼レンズ又は投影レンズ ５…ステージ １１…偏光子（ポラライザー、偏光板） １２…偏光分離プリズム（複屈折素子） １３…偏光合成プリズム（複屈折素子） １２（１３）…偏光分離プリズムと偏光合成プリズムを
兼ねる複屈折素子 １４…検光子（アナライザー） １５…４分の１波長板 ２０…コンデンサーユニット ２１…非回転部 ２２…回転部材 ２３…スロット ２４…ユニットケース ２５…つまみ ２６…目盛り ３０…対物レンズ鏡筒 ３５…ノーズピース（レボルバー） ３６…スロット ３７…ユニットケース ３８…つまみ ３９…目盛り ４０…対物側アダプター ４１…非回転部 ４２…回転部材 ４３…ユニットケース ４４…つまみ ５０…検光子ユニット ５１…回転つまみ ５２…目盛り ６１…マーク ６２…指標 ６３…目盛り ６４…マーク ６５…半透明反射部材（ハーフミラー） ７０…ユニットケース ７１…つまみ ７２…目盛り ７５、７６…ターレット ７７、７８…開口 ７９…スライダーケース ８０…開口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、照明光学系と、標本を挟んで該
   照明光学系と反対側に配置された観察光学系を備え、 前記照明光学系は第１の偏光素子と、第１の複屈折素子
   と、コンデンサーレンズを有し、 前記観察光学系は対物レンズと、第２の複屈折素子と、
   第２の偏光素子を有し、 前記第１の偏光素子と前記第１の複屈折素子はそれぞれ
   回転部材に保持され、前記照明光学系の光軸を回転軸と
   して回転可能にされ、 前記第２の偏光素子と前記第２の複屈折素子はそれぞれ
   回転部材に保持され、前記照明光学系の光軸を回転軸と
   して回転回転可能にされていることを特徴とする微分干
   渉顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記第１の複屈折素子あるいは前記第２
   の複屈折素子の何れか一方を回転させたとき、その回転
   させた複屈折素子に対して所定の位置関係となるよう
   に、他方の複屈折素子、前記第１の偏光素子、及び、前
   記第２の偏光素子の各々が回転可能になっていることを
   特徴とする請求項１記載の微分干渉顕微鏡。
3. 【請求項３】 光源と、照明光学系と、該照明光学系と
   同じ側に配置された観察光学系を備え、 前記照明光学系は第１の偏光素子と、反射部材を有し、 前記観察光学系は対物レンズと、複屈折素子と、４分の
   １波長板と、第２の偏光素子を有し、 前記第１の偏光素子は回転部材に保持され、前記照明光
   学系の光軸を回転軸として回転可能にされ、 前記第２の偏光素子と前記複屈折素子は各々回転部材に
   保持され、前記観察光学系の光軸を回転軸として回転可
   能にされ、 前記４分の１波長板は前記前記複屈折素子の結晶軸に対
   して４５°の角度で前記回転部材に保持されていること
   を特徴とする微分干渉顕微鏡。