JP2003222800A - 光軸補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 顕微鏡本体に共焦点顕微鏡ヘッドを接続させ
る場合、両者の光軸のずれを補正する光軸補正装置を提
供する。 【解決手段】 光軸補正装置５０は、顕微鏡本体に配設
された鏡筒９に顕微鏡本体の光軸Ｊ１と同軸上に回動可
能に取り付けられる回動軸部５２と、この上部に繋がっ
た大径部５３と、大径部５３と回動軸部５２を貫通する
第１貫通孔５５及び傾斜孔５６とを有する第１補正部材
５１と、傾斜孔５６に取り付けられ、回動軸部５２の回
動中心軸線Ｓ１よりも所定傾斜角度を有する傾斜中心軸
線Ｓ３を回動中心に回動する傾動軸部７２と、この上部
に設けられて上部に延びる傾動大径部７３と、傾動軸部
７２と傾動大径部７３を貫通して共焦点顕微鏡ヘッド２
０を嵌合保持する第２貫通孔７９とを有する第２補正部
材７１を備える。回動中心軸線Ｓ１と傾斜中心軸線Ｓ３
と第２貫通孔７９の嵌合中心軸線Ｓ２とが共焦点顕微鏡
ヘッド２０の結像面２１で交わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光軸補正装置に関
し、さらに詳細には、光学機器ユニットを顕微鏡に接続
させる場合に使用され、顕微鏡の光軸と光学機器ユニッ
トの光軸を同軸上に補正する光軸補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡には、光源から出射された励起光
を導いて顕微鏡本体に出射するとともに、顕微鏡本体に
載置されてこの励起光が照射された被検物から発光する
蛍光を入射させ、この蛍光の蛍光量を測定する蛍光測定
器に出射する光学機器ヘッドが接続されて使用される場
合がある。光学機器ヘッドは光源から出射された励起光
を光学機器ヘッド内で一旦像面に集光させるように構成
され、顕微鏡本体は光学機器ヘッドの像面と共役となる
被検物上に励起光を集光させるように構成されている。
被検物から発光する蛍光は顕微鏡本体内において励起光
が進んできた方向と逆方向に進んで光学機器ヘッドの像
面に集光される。光学機器ヘッドの像面に集光された蛍
光は励起光が進んできた照明光路を逆方向に進み、照明
光路から分岐した観察光路を進んで蛍光測定器に送られ
る。

【０００３】ここで、光学機器ヘッドの照明光路の光軸
と顕微鏡本体の光軸がずれている場合には、顕微鏡本体
に設けられて励起光を被検物上に集光させる対物レンズ
から出射する励起光の瞳がずれ、励起光は被検物を偏っ
た状態で照射する。このような被検物への偏った励起光
の照射が行なわれると、被検物から発光した蛍光が光学
機器ヘッドの像面に集光される蛍光像の明るさにムラが
生じる（以下、この現象をシェーディングと記す）。ま
た、被検物から発光する蛍光の光量は微弱である。この
ため、光量が微弱であるとともにシェーディングが生じ
ている蛍光像を蛍光量測定器に送っても、蛍光量測定器
は正確な蛍光量を得るのが難しい。また、蛍光顕微鏡の
ステージ上に予め均一濃度を有した蛍光色素標本を載
せ、この蛍光色素標本に光学機器ヘッド及び顕微鏡本体
を介して励起光を照射し、蛍光色素標本から発生する蛍
光から得られる画像を処理して、シェーディングを補正
する方法が提案されているが、この方法では標本を変え
る度にシェーディング補正用の画像を取得しなければな
らず、手間がかかる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、光学機器ヘッ
ドを顕微鏡本体に装着した状態で顕微鏡本体の光軸と光
学機器ヘッドの照明経路の光軸のずれが無くなるよう
に、それぞれを製造すればよいが、顕微鏡本体の光軸調
整は顕微鏡の製造時においてプリズムやミラー等を調整
して行なわれるので、完全な顕微鏡本体の光軸調整を行
なうには限界がある。また、顕微鏡本体と光学機器ヘッ
ドは別個の物であり、それぞれが別個独自に調整される
ので、これらを組み合わせた場合、両者の光軸のずれが
更に大きくなる虞もある。更に、顕微鏡本体に光学機器
ヘッドを装着した状態で光学機器ヘッドの照明経路の光
軸と顕微鏡本体の光軸のずれを無くすための光軸調整機
構は用いられていない。その結果、顕微鏡本体と光学機
器ヘッドの光軸にずれが生じてもこれを補正することが
できないという問題が生じた。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、顕微鏡本体に光学機器ヘッドを接続させる
場合、両者の光軸のずれを補正することができる光軸補
正装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに本発明に係わる光軸補正装置は、光学機器ユニット
と顕微鏡とを接続させ、光学機器ユニットの光軸と顕微
鏡の光軸とを一軸となるように補正する光軸補正装置で
あって、顕微鏡の接続部に嵌合され、顕微鏡の光軸と同
軸上の回動中心軸線を中心に回動可能に取り付けられる
第１嵌合軸部と、第１嵌合軸部を上下に貫通して顕微鏡
への入射若しくは出射光を通す第１貫通孔とを有してな
る第１補正部材と、第１嵌合軸部と逆側端部の第１補正
部材の嵌合部に嵌合され、第１嵌合軸部の回動中心軸線
よりも所定傾斜角度を有する傾斜中心軸線を中心に回動
可能な第２嵌合軸部と、第２嵌合軸部とは逆側端部に設
けられ、光学機器ユニットを相対回転自在に嵌合保持す
るユニット保持部と、第２嵌合軸部及びユニット保持部
を上下に貫通して入射若しくは出射光を通す第２貫通孔
とを有してなる第２補正部材とを備え、回動中心軸線と
傾斜中心軸線とユニット保持部の嵌合中心を通る嵌合中
心軸線とが一点で交わるように構成される。

【０００７】また、上記構成の光軸補正装置において、
正面視において第１補正部材の左右両端の側面のいずれ
か一方の高さが最大となるとともに、いずれか他方の高
さが最小となり、且つ第２補正部材の左右両端部の側面
のいずれか一方の高さが最小となるとともに、いずれか
他方の高さが最大となるように、第１補正部材の上に第
２補正部材の回動位置が設定されている状態で、第１補
正部材及び第２補正部材の側面に上下に並んで第１指標
及び第２指標をそれぞれ設けてもよい。

【０００８】また、上記構成の光軸補正装置において、
第１補正部材の第１嵌合軸部は、顕微鏡の接続部に顕微
鏡の光軸と同軸上において取り付けられる鏡筒に回動可
能に取り付けられるとともに、回動中心軸線が顕微鏡の
光軸と同軸上に配置されるように構成されてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図１から図６を使用して説明する。本実施の形態は
被検物に光が照射されたときにこれから発光する蛍光を
観察する蛍光顕微鏡の態様を示す。

【００１０】最初に、本発明に係わる光軸補正装置を説
明するまえに、光軸補正装置を介して接続される蛍光顕
微鏡及び共焦点顕微鏡ヘッドについて説明する。蛍光顕
微鏡１は、図１に示すように、正面視においてコ字状に
形成された顕微鏡本体３と、顕微鏡本体３の上部に取り
付けられた鏡筒９と、鏡筒９の下方に配設された第１対
物レンズ１３と、第１対物レンズ１３の下方に配設され
て被検物（図示せず）を載置するステージ１７とを有し
て構成されている。鏡筒９は角筒状であって上下に開口
部（図示せず）を有して内部が中空状に形成されてい
る。鏡筒９は、顕微鏡本体３の先端上部に形成された上
下に延びる貫通孔（図示せず）の上部に形成された図示
しない開口部（以下、接続部と記す）に嵌合した状態で
取り付けられ、内部に第２対物レンズ１０が配設されて
いる。

【００１１】顕微鏡本体３の先端上部に形成された貫通
孔の下部には円板状のレボルバ５が回動可能に取り付け
られ、レボルバ５の下面には種類の異なる第１対物レン
ズ１３や第１対物レンズ１３から出射される後述する励
起光の瞳のずれ量を読みとるずれ量検出工具（図示せ
ず）が着脱可能に取り付けられる。レボルバ５はこれを
回動させて第２対物レンズ１０の下方の測定位置に第１
対物レンズ１３やずれ量検出工具のいずれかを移動させ
ると、顕微鏡本体３の光軸Ｊ１上に第１対物レンズ１３
やずれ量検出工具の光軸が位置するように構成されてい
る。

【００１２】ずれ量検出工具はレボルバ５に着脱可能に
取り付けられる筒状の工具本体部（図示せず）と、工具
本体部内に配設されて指標ライン１５が付された指標板
（図示せず）を有して構成されている。指標板は励起光
及び被検物より発生する蛍光を透過可能な材料で形成さ
れ、指標ライン１５は直交する２本の直交ライン１５ａ
と、これら直交ライン１５ａ上に所定の間隙を有した複
数の目盛り１５ｂと、２本の直交ラインの交点を中心と
した円状ライン１５ｃとを有して構成されている。円状
ライン１５ｃの径の大きさは、第２対物レンズ１０を通
過した励起光の瞳の大きさと略同じ径を有している。な
お、目盛り１５ｂの間隔の大きさについては後述する。

【００１３】蛍光顕微鏡１内に配設された第１対物レン
ズ１３及び第２対物レンズ１０を有して構成される顕微
鏡光路は、鏡筒９の上部に取り付けられた共焦点顕微鏡
ヘッド２０の結像面２１に結像された像をステージ１７
上に載置された被検物上に像を結ぶように構成され、顕
微鏡光路の光軸Ｊ１は略垂直方向に延びている。

【００１４】次に、共焦点顕微鏡ヘッド２０について説
明する。共焦点顕微鏡ヘッド２０は図示しない光源から
出射された励起光を導いて顕微鏡本体３に出射するとと
もに、この励起光が照射された被検物から発光する蛍光
を入射させ、この蛍光の蛍光量を測定する蛍光測定器
（図示せず）に出射する機能を有している。このような
機能を有した共焦点顕微鏡ヘッド２０は、光学系２３と
これを包含する筐体３１とを有して構成されている。光
学系２３は、図示しない光源（例えば、レーザ光源）か
らの光を結像面２１に集光させるための照射経路と、被
検物からの戻り光である蛍光を観察するための観察経路
とを有して構成されている。

【００１５】照射経路は、光源から出射された励起光の
上流側から順にコリメータレンズ２４、ダイクロイック
ミラー２５、ＸＹガルバノミラー２６及び集光レンズ２
７とを有して構成されている。コリメータレンズ２４は
光源からの励起光を平行光線にする機能を有し、ダイク
ロイックミラー２５は波長が特定波長周辺やこの波長よ
りも短波長の光を反射させ、それ以外の波長の光を透過
させる機能を有する。ＸＹガルバノミラー２６は、複数
の反射ミラーを備え、この反射ミラーの傾動角度を変え
てダイクロイックミラー２５で反射された励起光を前後
左右方向にスキャンするように構成されている。集光レ
ンズ２７は光を集光させる機能を有している。その結
果、コリメータレンズ２４に入射された励起光は照射光
路を通って結像面２１上に結像される。

【００１６】一方、観察経路は、照射経路の一部（集光
レンズ２７、ガルバノミラー２６及びダイクロイックミ
ラー２５）と集光レンズ２８及びピンホール２９等とを
有して構成されている。観察経路は結像面２１に集光さ
れた蛍光像をピンホール２９に結像させるように構成さ
れている。その結果、蛍光がピンホール２９を通過する
際に結像に寄与しない光（フレア）等を除去することが
できる。筐体３１は内部が中空な箱状であり、その右側
側面には光源から出射された光を通す光ファイバーケー
ブル３２が接続され、左側側面には蛍光を通す光ファイ
バーケーブル３３が接続されている。この光ファイバー
ケーブル３３の先端部に蛍光量を測定する図示しない蛍
光測定器が接続されている。筐体３１の下部には下方へ
突出する筒状の係合筒部３５が取り付けられている。図
３に示す係合筒部３５の側面中間部には左右方向へ突出
する段部３７が環状に形成されている。なお、ダイクロ
イックミラー２５で反射されてガルバノミラー２６側へ
向かう励起光の光軸を、以下、共焦点顕微鏡ヘッド２０
の光軸Ｊ２と記す。

【００１７】次に、前述した蛍光顕微鏡１に共焦点顕微
鏡ヘッド２０を接続させる光軸補正装置について説明す
る。光軸補正装置５０は、図２に示すように、第１補正
部材５１と第１補正部材５１の上部に回動可能に取り付
けられた第２補正部材７１と有して構成されている。第
１補正部材５１は、図３に示すように、円筒状であり、
鏡筒９の上部に配設された開口部９ａに回動可能に嵌合
する回動軸部５２を有している。回動軸部５２の上部に
は回動軸部５２よりも大径の大径部５３が上方へ延びた
状態で設けられ、大径部５３と回動軸部５２との間には
水平方向へ突出する段部５４が環状に形成されている。
回動軸部５２はこれが鏡筒９の開口部９ａに嵌合して段
部５４の下面が鏡筒９の上面に当接した状態において回
動軸部５２の回動中心軸線Ｓ１が図１に示す顕微鏡本体
３の光軸Ｊ１と同軸上になるように構成されている。第
１補正部材５１には上下に延びる第１貫通孔５５が形成
され、この第１貫通孔５５の上部にはこれに繋がって回
動中心軸線Ｓ１よりも所定傾斜角度θを有した傾斜孔中
心軸線Ｓ４を中心として上方へ延びる傾斜孔５６が形成
されている。第１補正部材５１の上面５７は傾斜孔中心
軸線Ｓ４に直交するように配設されている。その結果、
第１補正部材５１の上面５７は回動中心軸線Ｓ１に対し
て所定傾斜角度θを有した状態で傾斜している。傾斜孔
５６の外側の第１補正部材５１の側壁５８には止めねじ
５９を螺合するねじ孔６０が左右方向に延びた状態で形
成されている。

【００１８】第２補正部材７１は、第１補正部材５１の
傾斜孔５６に嵌合して傾動孔中心軸線Ｓ４と同軸上に配
置される傾斜中心軸線Ｓ３を回動中心として回動可能な
傾動軸部７２と、傾動軸部７２の上部に繋がって斜め上
方へ延びて傾動軸部７２よりも大径の傾動大径部７３
と、傾動軸部７２及び傾動大径部７３を上下に貫く第２
貫通孔７９とを有して構成されている。傾動軸部７２と
傾動大径部７３との間には外側に突出する段部７４が環
状に形成され、段部７４の下面は傾斜中心軸線Ｓ３に直
交するように配設されている。第２補正部材７１の上面
８０は段部７４の下面に対して所定傾斜角度θを有した
状態で傾斜している。その結果、光軸補正装置５０の正
面視において、第１補正部材５１の上面５７が傾斜角度
θを有した状態で傾斜して見える場合、第１補正部材５
１の側面の高さが最も高い側面（このときの高さをＨＲ
とする）の上方位置に第２補正部材７１の側面の高さが
最も低い側面（このときの高さをＨＲ′とする）を移動
させるとともに、第１補正部材５１の側面の高さが最も
低い側面（このときの高さをＨＬとする）の上方位置に
第２補正部材７１の側面の高さが最も高い側面（このと
きの高さをＨＬ′とする）を移動させれば、第２補正部
材７１の上面８０は傾斜角度がゼロの状態、即ち、水平
状態になる。

【００１９】また、第２補正部材７１の上面８０が水平
状態にあるときに、第１補正部材５１に対して第２補正
部材７１を回動させると、第２補正部材７１の上面８０
は連続的に傾斜して、図４（ｂ）に示すように、光軸補
正装置５０の正面視において、第１補正部材５１の高さ
が最も高い右側側面の上方位置に第２補正部材７１の高
さが最も高い側面を移動させるとともに、第１補正部材
５１の高さが最も低い左側側面の上方に第２補正部材７
１の高さが最も低い側面を移動させれば、第２補正部材
７１の上面８０は最大傾斜角度２θを有した状態に傾斜
する。

【００２０】このように構成された第２補正部材７１の
第２貫通孔７９の中心軸線（以下、嵌合中心軸線Ｓ２と
記す。）は第２補正部材７１の上面８０と直交してい
る。傾動大傾部７３を形成する側壁７５には止めねじ５
９を螺合するねじ孔７６が左右方向に延びた状態で形成
され、傾動軸部７２を形成する側壁７７には第１補正部
材５１のねじ孔６０に螺合した止めねじ５９の先端部と
係合して第２補正部材７１の第１補正部材５１からの抜
脱を規制する凹部７８が環状に形成されている。

【００２１】第１補正部材５１に第２補正部材７１が取
り付けられた状態において、第１貫通孔５５、傾斜孔５
６及び第２貫通孔７９は図１に示す顕微鏡本体３への入
射光（図１の場合では光源からの励起光）及び出射光
（図１の場合では被検物から発生する蛍光）を通すこと
ができるように連通し、第２補正部材７１の上部に共焦
点顕微鏡ヘッド２０が取り付けられた状態では、回動軸
部５２の回動中心軸線Ｓ１と傾動軸部７２の傾斜中心軸
線Ｓ３と第２貫通孔７９の嵌合中心軸線Ｓ２は共焦点顕
微鏡ヘッド２０の結像面２１の一点Ｏで交わるように構
成されている。その結果、第１補正部材５１に対して第
２補正部材７１を回動させると、嵌合中心軸線Ｓ２が一
点Ｏを回動中心として傾斜中心軸線Ｓ３の回りを回動す
ることになり、また、第１補正部材５１及び第２補正部
材７１からなる光軸補正装置５０全体を回動中心軸線Ｓ
１を回動中心として回動させると、嵌合中心軸線Ｓ２が
一点Ｏを回動中心として回動中心軸線Ｓ１の回りを回動
することになる。

【００２２】このように構成された光軸補正装置５０の
第１補正部材５１及び第２補正部材７１の側面には、図
２（ｂ）に示すように、正面視において第２補正部材７
１の上面８０が水平状態にあるときに、光軸補正装置５
０の左右方向中央の位置に第１指標６２及び第２指標８
２が上下に並んだ状態で設けられている。なお、図２の
場合では、第１指標６２及び第２指標８２は第１補正部
材５１、第２補正部材７１の側面に正面視において円形
状の凹部として形成されている。第１指標６２及び第２
指標８２は凹部に限らず、凸状に形成されたり、印を付
したりして形成されたものでもよい。また、図２（ａ）
を更に追加して説明すると、第２補正部材７１の側面に
は第２指標８２から周方向に所定の間隙を有するととも
に、第２指標８２が設けられた位置と中心Ｐを境にして
反対側の位置Ｐ′まで配置された補助指標８３が複数設
けられている。図２の場合おいて、補助指標８３が周方
向に角度α（α＝１８０／ｎとなる）を有してｎ個（ｎ
は自然数とする）設けられた場合、第２補正部材７１の
第１補正部材５１に対する回転角度をγとした場合、第
２補正部材７１の上面８０は、γが０゜〜９０゜の範囲
ではθＳｉｎγ゜傾斜し、γが９０゜〜１８０゜の範囲
ではθ＋θＳｉｎ（γ−９０゜）゜傾斜することにな
る。その結果、第１指標６２の上方位置に第２指標８２
からｘ番目の補助指標８３が来るように第２補正部材７
１を回動させれば、第２補正部材７１の上面８０の傾斜
角度は、ｘ番目の補助指標８３と第２指標８２とのなす
角度γはｘαで表されるので、このｘαが０゜〜９０゜
の範囲ではθＳｉｎ（ｘα）と表され、ｘαが９０゜〜
１８０゜の範囲ではθ＋θＳｉｎ（ｘα−９０゜）と表
される。なお、図２の場合では、補助指標６３は第２補
正部材７１の側面に正面視において円形状の凹部として
形成されている。補助指標６３は凹部に限らず、凸状に
形成されたり、側面に印を付したりして形成されたもの
でもよい。また、第１指標６２及び第２指標８２の位置
は、図２（ｂ）に示す光軸補正装置５０の左右方向中央
の位置に限るものではなく、左右方向中央よりも左右い
ずれかの方向に所定量ずれて上下並んだ位置でもよい。

【００２３】ここで、図１に示す直交ライン１５ａに付
された目盛り１５ｂの間隔の大きさについて説明する。
この目盛り１５ｂの間隔の大きさは、第１補正部材５１
に対して第２補正部材７１を回動角度γで回動させたと
きに傾斜する第２補正部材７１の上面８０の傾斜角度、
更に詳細には、補助指標８３がｎ個設けられている場合
には、２θ／ｎ度の傾斜角度に対応するように設定され
ている。その結果、例えば、励起光の瞳が目盛りｍ個分
ずれている場合には、図１に示す蛍光顕微鏡ヘッド２０
の光軸は２θｍ／ｎ度分だけ傾斜していることになる。
なお、目盛り１５ｂの間隔の大きさに対応する蛍光顕微
鏡ヘッド２０の光軸Ｊ２の傾きと、第１指標６２の上方
位置に一つ分の補助指標８３が来るように第２補正部材
７１を回動させたときに傾斜する第２補正部材７１の上
面８０の傾斜角度は略同一である。

【００２４】次に、前述した光軸補正装置５０を使用し
て図１に示す顕微鏡本体３の光軸Ｊ１と共焦点顕微鏡ヘ
ッド２０の光軸Ｊ２のずれを補正する場合の光軸補正装
置５０の作動について説明する。なお、光軸補正装置５
０は予め組み立てられて、第１補正部材５１の上部に第
２補正部材７１が嵌合している状態にあると想定する。
先ず、図３に示すように、鏡筒９の開口部９ａに第１補
正部材５１の回動軸部５２を嵌合させる。続いて、図２
（ｂ）に示す第１指標６２と第２指標８２を上下に並ん
だ状態にした後に、第２補正部材７１の第２貫通孔７９
に共焦点顕微鏡ヘッド２０の係合筒部３５をその段部３
７の下面が第２補正部材７１の上面８０に当接するまで
嵌合させる。なお、係合筒部３５が第２貫通孔７９に嵌
合されると、係合筒部３５は第２貫通孔７９に対して相
対回動可能に嵌合して、共焦点顕微鏡ヘッド２０は光軸
補正装置５０に保持される。なお、第１補正部材５１及
び第２補正部材７１に設けられた止めねじ５９、５９は
非係合状態にしておく。

【００２５】続いて、図１に示すように、レボルバ５に
ずれ量検出工具（図示せず）を取り付け、このずれ量検
出工具の光軸が顕微鏡本体３の光軸Ｊ１と同軸上になる
測定位置にレボルバ５を回転させる。そして、図示しな
い光源から励起光を出射させてこの励起光を共焦点顕微
鏡ヘッド２０及びずれ量検出工具を介してスライド１７
上に導く。また、ずれ量検出工具の下方のステージ１７
上に反射鏡等（図示せず）を設置してずれ量検出工具を
通った励起光を観察する。このように観察した場合の一
例を図１に示しており、この場合、励起光の瞳は円状ラ
イン１５ｃに対して左側にずれ、ずれ量は直交ライン１
５ａに付された目盛り１５ｂの１個分に相当すると読み
とる。このとき、共焦点顕微鏡ヘッド２０の光軸Ｊ２の
ずれ方向が判るように鏡筒９の右側側面等に印を付けて
おく。なお、この印の利用は後述する。

【００２６】続いて、ずれ量検出工具により読みとられ
たずれ量（目盛り１個分）に応じて、図２（ｂ）に示す
第２指標８２から左側に隣接する１番目の補助指標８３
が第１指標６２の上方位置にくるように第２補正部材７
１を第１補正部材５１に対して回動させる。その結果、
図３に示すように、第２補正部材７１の上面８０は水平
状態からθＳｉｎ（α）度（以下、この角度を「β」と
記す）傾斜する。なお、θＳｉｎ（α）と前述した目盛
り１５ｂの一個分の間隔に対応する共焦点顕微鏡ヘッド
２０の光軸Ｊ２の傾斜角度（２θ／ｎ）は略同じ大きさ
である。このとき、共焦点顕微鏡ヘッド２０が第２補正
部材７１と一緒に回動しないように共焦点顕微鏡ヘッド
２０は保持しておく。なお、第２補正部材７１を回動さ
せるときに共焦点顕微鏡ヘッド２０を第２補正部材７１
から取り外した状態にしてもよい。

【００２７】ここで、図５を更に追加して光軸補正装置
５０の作動を説明する。図５はＸＹＺの３次元座標を示
し、図１に示す顕微鏡本体３の前後方向をＸ軸で表し、
顕微鏡本体３の左右方向をＹ軸で表し、顕微鏡本体３の
上下方向をＺ軸で表し、これらの座標軸ＸＹＺの交点を
Ｑで示している。ここで、Ｚ軸を図３に示す回動中心軸
線Ｓ１及び顕微鏡本体の光軸Ｊ１とし、Ｚ軸上であって
交点Ｑよりも上方位置に点Ｏを設定し、この点Ｏを図３
に示す蛍光顕微鏡ヘッド２０の結像面２１上の一点Ｏと
設定する。また、図５中、一点鎖線で示したラインＬ１
はずれ量検出工具により読みとられたずれ量（目盛り１
個分）に対応した傾斜角度β（β＝２θ／ｎ度）を有し
た蛍光顕微鏡ヘッド２０の光軸Ｊ２を示している。ま
た、図５中、二点鎖線Ｌ２は、光軸補正装置５０に保持
されている蛍光顕微鏡ヘッド２０の向きをそのままの状
態で第１補正部材５１に対して第２補正部材７１を回動
させて、第２補正部材７１の上面２０を水平状態から傾
斜角度βを有した状態で傾斜させたときの図３に示す嵌
合中心軸線Ｓ２を示している。

【００２８】この状態で図３に示す蛍光顕微鏡ヘッド２
０の第２補正部材７１に対する載置方向をそのままで、
第２補正部材７１の上面８０が傾斜角度βを有した状態
で第１補正部材５１及び第２補正部材７１からなる光軸
補正装置５０を一体として回動させると、第２補正部材
７１の上面８０に直交する嵌合中心軸線Ｓ２は一点Ｏを
回動中心として回動中心軸線Ｓ１の回りを回動する。即
ち、図５に示すＬ２で示す二点鎖線の嵌合中心軸線Ｓ２
は一点Ｏを回動中心として回動中心軸線Ｓ１の回りを回
動する。その結果、ラインＬ１とＸ軸との交点をＳとし
た場合、Ｌ２で示す嵌合中心軸線Ｓ２の先端部を交点Ｑ
を挟んで交点Ｓと反対側の位置Ｓ′に回動させれば、共
焦点顕微鏡ヘッド２０の図５に示す二点鎖線で示す係合
筒部３５の段部３７の下面は水平状態から傾斜角度βを
有した状態で矢印Ａ方向に傾斜し、その結果として共焦
点顕微鏡ヘッド２０の光軸Ｊ２が一点Ｏを回動中心とし
て回動して顕微鏡本体の光軸Ｊ１と同軸上に移動する。
このため、顕微鏡本体の光軸Ｊ１に対する共焦点顕微鏡
ヘッド２０の光軸Ｊ２のずれを無くすことができる。な
お、共焦点顕微鏡ヘッド２０全体の回動は前述した鏡筒
９の側面に付した図示しない印の上方位置に傾斜した第
２補正部材７１の上面８０の最も高さの高い部分がくる
ように回動させる。ここで、上面８０の最も高さが高い
部分は、図４（ａ）に示すように、第１指標６２及び第
２指標８２との間の第２補正部材７１の上面８０の中間
の縁の位置Ｒとなる。

【００２９】その結果、図６に示すように、図１に示す
共焦点顕微鏡ヘッド２０の光軸Ｊ２が顕微鏡本体３の光
軸Ｊ１に対して傾いているときには、二点鎖線で示す共
焦点顕微鏡ヘッド２０からの励起光は第２対物レンズ１
０に対して斜めに入射し、この励起光の一部は第２対物
レンズ１０に入射されず、斜線で示した部分を通る光を
失って被検物８９を偏った状態で照射することになる
が、顕微鏡本体３の光軸Ｊ１に対する共焦点顕微鏡ヘッ
ド２０の光軸Ｊ２のずれを無くすことで、励起光により
被検物８９を偏り無く照射することができる。

【００３０】なお、前述した実施の形態では、被検物の
上方から励起光を照射するいわゆる落射型の蛍光顕微鏡
１を示したが、被検物の下方から励起光を照射する倒立
型の蛍光顕微鏡を使用してもよく、また蛍光顕微鏡１の
代わりに通常の光学顕微鏡を使用してもよい。更に、前
述した実施の形態では、顕微鏡本体３に取り付けられた
鏡筒９に光軸補正装置５０を介して共焦点顕微鏡ヘッド
２０を接続させたが、顕微鏡本体３に光軸補正装置５０
を取り付け、光軸補正装置５０を介して共焦点顕微鏡ヘ
ッド２０を接続させてもよい。また、光軸補正装置５０
は蛍光顕微鏡１に着脱可能な構成としたが、光軸補正装
置５０を蛍光顕微鏡１の一体物として設けてもよい。更
に、図３に示す第２補正部材７１は第１補正部材５１の
傾斜孔５６に嵌合して回動可能な構成を示したが、第２
補正部材７１を第１補正部材５１の大径部５３の外側に
回動可能に嵌合するように構成されてもよい。また、光
軸補正される光学機器ユニットとして、デジタルカメラ
やＣＣＤカメラ等でもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係わる光軸補正装置によれば、
第１補正部材の上部に第２補正部材を所定傾斜角度を有
して回動可能に取り付け、第１補正部材の第１嵌合軸部
の回動中心軸線と、第１補正部材に対して回動する第２
補正部材の第２嵌合軸部の傾斜中心軸線と、光学機器ユ
ニットが取り付けられる第２補正部材のユニット保持部
の嵌合中心を通る嵌合中心軸線とが一点で交わるように
構成することで、第２補正部材に装着された光学機器ユ
ニットの光軸の傾きを調べ、第２補正部材の逆側端部の
上面がこの傾きと同一角度となるように第１補正部材に
対して第２補正部材を回動させて作り出し、光学機器ユ
ニットの光軸の傾きが打ち消されるように光学機器ユニ
ットの光軸補正装置に対する載置方向はそのままで、第
１補正部材及び第２補正部材からなる光軸補正装置全体
を回動させることで、顕微鏡の光軸に対する光学機器ユ
ニットの光軸のずれを無くすことができる。また、回動
中心軸線、傾斜中心軸線及び嵌合中心軸線とが交差する
一点が光学機器ユニットの像面となるように設定した場
合、光軸補正装置による光軸調整を行なっても顕微鏡に
対する像面の相対位置を一定にすることができる。この
ため、光学機器ユニットの光軸と顕微鏡の光軸のずれを
補正する光軸補正装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における光軸補正装置を
搭載した蛍光顕微鏡の正面図を示す。

【図２】本発明の一実施の形態における光軸補正装置を
示し、同図（ａ）は光軸補正装置の平面図であり、同図
（ｂ）は光軸補正装置の正面図である。

【図３】本発明の一実施の形態における光軸補正装置の
断面図を示す。

【図４】本発明の一実施の形態における光軸補正装置を
示し、同図（ａ）は光軸補正装置の平面図であり、同図
（ｂ）は光軸補正装置の断面図である。

【図５】本発明の一実施の形態における光軸補正装置に
より共焦点顕微鏡ヘッドの光軸の傾きが補正される作動
を説明するの斜視図である。

【図６】本発明の一実施の形態における光軸補正装置に
より補正される励起光の光路図を示す。

【符号の説明】

３ 顕微鏡本体（顕微鏡） ９ 鏡筒 ２０ 共焦点顕微鏡ヘッド（光学機器ユニット） ５０ 光軸補正装置 ５１ 第１補正部材 ５２ 回動軸部（第１嵌合軸部） ５５ 第１貫通孔 ５６ 傾斜孔（嵌合部） ６２ 第１指標 ７１ 第２補正部材 ７２ 傾動軸部（第２嵌合軸部） ７９ 第２貫通孔（ユニット保持部） ８２ 第２指標 Ｊ１ 顕微鏡本体の光軸（顕微鏡の光軸） Ｊ２ 共焦点顕微鏡ヘッドの光軸（光学機器ユニットの
光軸） Ｓ１ 回動中心軸線 Ｓ２ 嵌合中心軸線 Ｓ３ 傾斜中心軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H043 AB06 AB08 AB29 AB37 2H044 AC00 2H045 AB13 BA12 2H052 AA07 AA08 AA09 AD29 AD37 AF06 AF11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学機器ユニットと顕微鏡とを接続さ
   せ、前記光学機器ユニットの光軸と前記顕微鏡の光軸と
   を一軸となるように補正する光軸補正装置であって、 前記顕微鏡の接続部に嵌合され、前記顕微鏡の光軸と同
   軸上の回動中心軸線を中心に回動可能に取り付けられる
   第１嵌合軸部と、前記第１嵌合軸部を上下に貫通して前
   記顕微鏡への入射若しくは出射光を通す第１貫通孔とを
   有してなる第１補正部材と、 前記第１嵌合軸部と逆側端部の前記第１補正部材の嵌合
   部に嵌合され、前記第１嵌合軸部の前記回動中心軸線よ
   りも所定傾斜角度を有する傾斜中心軸線を中心に回動可
   能な第２嵌合軸部と、前記第２嵌合軸部とは逆側端部に
   設けられ、前記光学機器ユニットを相対回転自在に嵌合
   保持するユニット保持部と、前記第２嵌合軸部及び前記
   ユニット保持部を上下に貫通して前記入射若しくは出射
   光を通す第２貫通孔とを有してなる第２補正部材とを備
   え、 前記回動中心軸線と前記傾斜中心軸線と前記ユニット保
   持部の嵌合中心を通る嵌合中心軸線とが一点で交わるよ
   うに構成されていることを特徴とする光軸補正装置。
2. 【請求項２】 正面視において前記第１補正部材の左右
   両端の側面のいずれか一方の高さが最大となるととも
   に、いずれか他方の高さが最小となり、且つ前記第２補
   正部材の左右両端部の側面のいずれか一方の高さが最小
   となるとともに、いずれか他方の高さが最大となるよう
   に、前記第１補正部材の上に前記第２補正部材の回動位
   置が設定されている状態で、前記第１補正部材及び前記
   第２補正部材の側面に上下に並んで第１指標及び第２指
   標がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の光軸補正装置。
3. 【請求項３】 前記第１補正部材の前記第１嵌合軸部
   は、前記顕微鏡の前記接続部に前記顕微鏡の光軸と同軸
   上において取り付けられる鏡筒に回動可能に取り付けら
   れるとともに、前記回動中心軸線が前記顕微鏡の光軸と
   同軸上に配置されるように構成されていることを特徴と
   する請求項１又は２記載の光軸補正装置。