JP2004325481A - 実体顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【課題】暗視野照明を簡単に得られるとともに、操作性に優れ、しかも省電力化を実現できる実体顕微鏡を提供する。
【解決手段】標本３を載置するガラスプレート２を有する透過照明用架台１に、ガラスプレート２面に載置された標本３に照明光束を照射する光源６を設けるとともに、光源６とガラスプレート２との間に着脱可能に、且つ所定角度を持ったプリズムを平面上に多数個並べて構成された平面プリズムが配置される。
【選択図】 図１
【解決手段】標本３を載置するガラスプレート２を有する透過照明用架台１に、ガラスプレート２面に載置された標本３に照明光束を照射する光源６を設けるとともに、光源６とガラスプレート２との間に着脱可能に、且つ所定角度を持ったプリズムを平面上に多数個並べて構成された平面プリズムが配置される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過照明用架台を有する実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
実体顕微鏡は、照明として透過照明を用いることにより、生物標本の生きたままでの観察や作業、または、半導体デバイス工程での検査や作業を行うことが可能であり、この際、用途に応じて明視野観察や暗視野観察を始め、偏射観察などが使い分けられている。
【０００３】
特許文献１には、実体顕微鏡において、偏射観察に用いられる偏射照明装置が開示されている。この装置は、光源からの光をコレクタレンズ、摺りガラスを介してミラーに導き、ミラーにより反射した光線をコンデンサレンズを介して標本に照射し、標本を透過した光を対物レンズに導くようにしている。そして、ミラーを回転させ、反射角度を変えることにより対物レンズの瞳の暗部と明部の比を調整できるようになっている。
【０００４】
一方、特許文献２には、実体顕微鏡において、偏射照明と暗視野照明を選択的に行えるようにした透過照明装置が開示されている。この装置は、光源からの光をコレクタレンズ、摺りガラスを介してミラーに導き、ミラーにより反射した光をコンデンサレンズを介して標本に照射して対物レンズに導くようにしている。また、対物レンズの瞳と共役な位置に配置されている摺りガラスの近傍に光束を切るナイフエッジが配置され、２つ並んだ対物レンズの瞳の共役像に対してナイフエッジを上下に移動させることにより、偏射照明と暗視野照明を選択的に行うことができるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−３１８８０４号公報
【０００６】
【特許文献２】
実公昭４１−５８０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、実体顕微鏡の倍率は、通常の顕微鏡より低く、これにより観察可能な視野が大きくなるため、照明する範囲を広くしなければならい。
【０００８】
ところが、上述した公報に開示されるように、折り返しミラーを回転させて偏射照明を行ったり、瞳位置近傍に絞りやナイフエッジを使用して暗視野照明や偏射照明を行うようにした場合、照明する範囲を広く設定すると、その分、光束径が大きくなり、結果として机上から標本を載置した面までの距離が大きくなるとともに、アイポイントも高くなってしまう。このことは、標本載置面が高い所に位置されるため、この標本載置面への標本の載せ替えや、標本観察しながらの標本操作などの作業が行いにくくなるという問題が生じる。
【０００９】
また、光源からの光を一部遮蔽したり、ミラーを傾けて反射する光束を少なくすると、照明光が暗くなってしまうことがある。このような場合、光源からの光量を増やすようになるが、こうすると、消費電力が増加するとともに、発熱量が上昇し、さらには、光源の寿命も短くなってしまうという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、暗視野照明を簡単に得られるとともに、操作性に優れ、しかも省電力化を実現できる実体顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、標本を載置する透明な標本載置面を有する実体顕微鏡用架台と、前記実体顕微鏡用架台に設けられ、前記標本載置面を介して該標本載置面に載置された標本に照明光束を照射する光源と、前記光源と前記標本載置手段との間に着脱可能に配置され、且つ前記照明光束を偏向させる所定角度を持ったプリズムを平面上に多数個並べて構成された平面プリズムとを具備したことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記平面プリズムは、プリズム面を前記光源側に向けて配置されたことを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記光源は、平面上に多数配置された発光ダイオードからなることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記平面プリズムは、前記標本載置面と平行に配置され、且つ前記標本載置面と平行な面内で回転可能にしたことを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記平面プリズムは、前記標本載置面に対する傾きを調整するように回動可能に設けられることを特徴としている。
【００１６】
この結果、本発明によれば、光源からの光束が平面プリズムに入射することにより、平面プリズムの材料の屈折率および平面上に並べられたプリズム面による角度と入射角度によって求められる角度に変更されて出射され、標本を照射し、標本の散乱光または偏射光を観察光学系を通して観察することが可能となる。
【００１７】
また、本発明によれば、光源からの光束をまずプリズム面で偏向し、更にある角度をもって平面に入射するため、光源から直進して透過する成分が少なくなり、観察光学系の明視野成分として入射する割合が少なくできる。
【００１８】
さらに本発明によれば、薄型の光源を構成でき、また消費電力を抑え、温度上昇を抑えた構成が可能となる。
【００１９】
さらに本発明によれば、標本に対し光束を照射する方向を任意に可変することが可能となる。
【００２０】
さらに本発明によれば、平面プリズムをあおり方向に回動させることで、標本への照射角度が変わるため、散乱光から偏射光、透過光まで選択的に可変することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される実体顕微鏡の概略構成図、図２（ａ）（ｂ）は、要部を拡大して示す概略構成図を示している。
【００２３】
図１において、１は実体顕微鏡用架台としての透過照明用架台で、この透過照明用架台１は、水平方向に配置されたベース部１ａと、このベース部１ａに対し直立して設けられたコラム部１ｂと、このコラム部１ｂ先端部にベース部１ａと平行に設けられたアーム部１ｃを有している。
【００２４】
ベース部１ａは、内部が中空になっている。また、ベース部１ａのアーム部１ｃと対向する上面には、透孔１ａ１が形成されている。透孔１ａ１には、標本３を載置する透明な標本載置面を構成するガラスプレート２が嵌め込まれている。
【００２５】
透孔１ａ１の周縁部には、ベース部１ａ内部方向に突出させて筒状の光学素子保持部１ａ２が形成されている。この光学素子保持部１ａ２には、段部１ａ３、１ａ４が形成され、それぞれの段部１ａ３、１ａ４に平面プリズム４および半透明板（または拡散板）５が保持されている。つまり、これら平面プリズム４および半透明板（または拡散板）５は、ガラスプレート２に対して平行で、且つ重なり方向に配置されている。
【００２６】
平面プリズム４は、後述する光源６からの照明光束を偏向させるもので、図３に示すように９０°の角度を持ったプリズム４ａを平面上に多数個並べて構成されている。この場合、これらプリズム４ａの並べ方向は、実体顕微鏡の２つの観察光軸ａ、ｂが交わる角度（内向角ｕ）（詳細は図１０参照）が作る面に対して垂直方向となっている。また、平面プリズム４は、ガラスプレート２と反対側、つまり後述する光源６側にプリズム４ａ面を向けた状態で着脱可能に配置されている。また、半透明板（または拡散板）５は、透過する光束を拡散するもので、光学素子保持部１ａ２の段部１ａ４に接着剤等で固定されている。
【００２７】
ベース部１ａ内の中空部には、ランプなどの光源６が配置されている。この光源６は、ベース部１ａの透孔１ａ１中央部に対向した位置に設けられ、半透明板（または拡散板）５に対して光を照射するようになっている。この場合、光源６は、着脱可能になっていて、必要により交換できるようになっている。
【００２８】
光源６には、電源７が接続されている。この電源７は、図示しない商用電源が接続され、スイッチ（図示せず）の投入により光源６に対して電源供給をするようにしている。
【００２９】
一方、透過照明用架台１のアーム部１ｃは、コラム部１ｂに、図示しない焦準部機構を介して支持され、コラム部１ｂ側に設けられた焦準ハンドル８を矢印方向に回転操作することにより、コラム部１ｂに沿って上下動されるようになっている。
【００３０】
アーム部１ｃの先端部には、ズーム鏡筒９が設けられている。このズーム鏡筒９の下方端部には、標本３面に対向して対物レンズ１０が設けられている。この場合、ズーム鏡筒９は、標本３面に対し垂直方向の対物レンズ１０の光軸１０ａ上に配置され、焦準ハンドル８の操作で上下動されるアーム部１ｃにより、対物レンズ１０とともに光軸１０ａに沿って移動されるようになっている。また、ズーム鏡筒９は、ズームハンドル１１の操作により倍率を可変できるようになっている。ここで、図中のＺは、ある観察倍率での観察光束を示している。
【００３１】
ズーム鏡筒９には、接眼レンズ１２が設けられている。この接眼レンズ１２は、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９を介して投影される標本像を目視観察するものである。
【００３２】
このような構成において、いま、観察者が接眼レンズ１２を覗いた状態で、焦準ハンドル８を回転操作し、アーム部１ｃと一緒に、ズーム鏡筒９および対物レンズ１０を光軸１０ａに沿って上下動させることで、ガラスプレート２上に載置された標本３に対する焦点を合せることが可能となる。ここで、ズームハンドル１１を回転させ、ズーム鏡筒９での倍率を可変することにより、観察している標本像の拡大、縮小が任意の範囲内で可能となる。
【００３３】
次に、電源７のスイッチ（図示しない）を投入し光源６に電源供給を行うと、光源６から光が発せられ、半透明板（または拡散板）５に照射される。半透明板（または拡散板）５では、透過される光束を拡散して平面プリズム４に入射する。
【００３４】
この場合、平面プリズム４の入射面には、９０°の角度を持った多数のプリズム４ａが平面的に並べられているが、これらプリズム４ａは、半透明板（または拡散板）５に対しては４５°傾いた面が並んでいることになる。これにより、半透明板（または拡散板）５より平面プリズム４に入射する光軸１０ａ方向の光束（図２（ａ）中の符号Ａ）は、平面プリズム４の４５°傾いた入射面において、次式で与えられる角度だけ偏向される。
【００３５】
Ｎ１・ＳＩＮθ１＝Ｎ２・ＳＩＮθ２
θ２＝ＳＩＮ−１（ＳＩＮθ１／Ｎ２） …（１）
ここで、図２（ｂ）に示すように、Ｎ１は、半透明板（または拡散板）５と平面プリズム４との間の空気層の屈折率（＝１）、Ｎ２は、平面プリズム４を構成する、例えばアクリル板の屈折率（＝１．４９２）、θ１は、プリズム４ａの光軸１０ａ方向に対する傾き角度（＝４５°）である。
【００３６】
これにより、（１）式からθ２は、２８．３°となり、光束（図２（ａ）中の符号Ａ’）は、平面プリズム４の入射面に垂直な軸に対し２８．３°傾いた方向に向けて、平面プリズム４内部を進むようになる。また、この光束Ａ’は、平面プリズム４の出射面において、次式で与えられる角度だけ偏向される。
【００３７】
Ｎ２・ＳＩＮθ３＝Ｎ３・ＳＩＮθ４
θ４＝ＳＩＮ−１（ＳＩＮθ３＊Ｎ２） …（２）
ここで、図２（ｂ）に示すように、Ｎ３は、平面プリズム４の出射面に接する空気層の屈折率、θ３は、平面プリズム４の出射面への入射角である。
【００３８】
これにより、（２）式からθ４は、２５．４°となり、光束（図２（ａ）中の符号Ａ’’）は、平面プリズム４の出射面に垂直な軸に対し２５．４°傾いた方向に進むようになる。
【００３９】
そして、この平面プリズム４より出射した光束Ａ’’は、２５．４°傾いた状態のままガラスプレート２を透過して標本３に照射され、この標本３を透過する。このときの光束Ａ’’の径、つまり光束径ａは、平面プリズム４に入射する前の光束Ａの光束径ａを維持したままである。
【００４０】
ところが、このときの光束Ａ’’の進み方向は、ズーム鏡筒９により設定された、ある観察倍率での観察光束Ｚから外れた方向である。これにより、標本３を透過した光束Ａ’’は、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９の観察光学系に導かれることがない。
【００４１】
一方、平面プリズム４の４５°傾いた他方の入射面に入射される光束Ｂについても、偏向方向が垂直軸を基準に反転するだけで、光束Ａ’、Ａ’’と同様な経路を辿り、光束Ｂ’’として、平面プリズム４より出射され、ガラスプレート２を透過して標本３に入射される。このときの光束Ｂ’’の径、つまり光束径ｂも、平面プリズム４に入射する前の光束Ｂの光束径ｂを維持したままである。これにより、標本３を透過した光束Ｂ’’も、観察光束Ｚから外れる方向に進むため、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９による観察光学系に導かれることがない。
【００４２】
この場合は、標本３による散乱光の一部が観察光束Ｚに導かれ、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９による観察光学系を経由し、接眼レンズ１２により暗視野照明による観察が行われる。
【００４３】
なお、平面プリズム４を照明光束の光路から外すと、光源６からの光は、半透明板（または拡散板）５、ガラスプレート２を透過して標本３に照射され、この標本３を透過して観察光束Ｚに導かれる。これにより、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９の観察光学系を介して接眼レンズ１２により、通常の明視野照明による観察を行うことができる。
【００４４】
従って、このようにすれば、光源６からの光束を平面プリズム４により偏向させ標本３に対して斜めから光を入射し、観察範囲を外した暗視野照明による観察を可能にしているので、透過照明用架台１として、構成が簡単で、厚み方向に薄いベース部１ａを採用できる。これにより、机上から標本載置面までの距離を短くできるので、標本の載せ替え作業などでの上下方向へ大きな動きを少なくすることができ、優れた作業性が得られる。
【００４５】
また、標本観察しながらの作業も手の位置を低くでき、しかもアイポイントも低くできるため、作業員の疲労感の軽減を図ることもできる。
【００４６】
さらに、光源６からの光束を遮蔽することなく、標本３に照射しているため、照明光束に無駄のない明るさを維持でき、熱の発生が少なく、省電力化も実現できる。
【００４７】
（変形例）
第１の実施の形態では、９０°のプリズム４ａを平面上に並べた平面プリズム４を用いたが、例えば、図２と同一部分には同符号を付した図４および図５（ａ）（ｂ）に示すように、３０°のプリズム４ａを平面上に並べて構成した平面プリズム４を用いることもできる。この場合、標本３に照射する角度θ’を大きくでき、更に斜め方向から標本３を照射することにより、さらに暗視野効果を上げた照明を行うことができる。逆に、１２０°プリズムを平面上に並べた平面プリズム（図示しない）を用いて、標本３に照射する角度を垂直軸に近づけて、暗視野効果を落とすことで、明視野成分を含んだ偏射照明を行うようにしてもよい。つまり、所望する観察像によりプリズムの角度を選択して使用するようにしてもよい。
【００４８】
また、観察倍率に応じて平面プリズム上のプリズムのピッチを変更してもよい。例えば、観察倍率が高い時は、観察光学系に取り込める光量が減るが、焦点深度が浅いためプリズムの稜線等で透過する光線が織り成す縞模様が見えにくくなるのでピッチを粗くし、偏向の効率を上げて明るくし、一方、低倍の時は分解能が低下するためピッチを細かくすることで、縞模様が見えにくくするようにできる。また、光源６からの光束をムラ無く標本３に照射するために、光源６と半透明板（または拡散板）５との間にレンズ等を入れてもよい。例えばフレネルレンズ等を用いれば、薄型にも構成できる。このような各種の平面プリズムの選択は、平面プリズムを着脱交換可能な構成としていることから、システム性にも優れているという効果を得られる。。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５０】
図６は、第２の実施の形態の概略構成図を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００５１】
この場合、図１で述べた光源は、ランプなどを用いたが、ここでは、光源として、平面上に多数配置された発光ダイオード２１が用いられている。これら発光ダイオード２１には、電源２２が接続されている。この電源２２は、図示しない商用電源が接続され、スイッチ（図示せず）の投入により発光ダイオード２１に対して電源供給をするようにしている。
【００５２】
このような構成において、電源２２のスイッチ（図示しない）を投入し発光ダイオード２１への電源供給を開始すると、発光ダイオード２１が点灯する。
【００５３】
発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５に照射され、平面プリズム４、ガラスプレート２、標本３の経路を辿り、観察光束から外れる方向に進み、標本３による散乱光が観察光学系を経由し、接眼レンズ１２により暗視野照明による観察が行われる。
【００５４】
従って、このようにすれば、光源として平面上に並べた複数の発光ダイオード２１を用いることにより、発光面が大きくでき、さらに半透明板（または拡散板）５で拡散しているため、広い視野をムラなく照射することができる。また、発光ダイオード２１を用いていることから低電力で、発熱も少ないため、環境に配慮しつつ、標本３への熱によるダメージを最小限にすることができる。さらに、発光ダイオード２１を平面上に配置している為、さらににベース部１ａの薄型化を実現することができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００５６】
図７および図８は、第３の実施の形態の概略構成図を示すもので、図７は、側面断面図、図８は、平面プリズム回転機構の下面図である。なお、図７は、図６と同一部分には、同符号を付している。
【００５７】
この場合、ガラスプレート２と半透明板（または拡散板）５との間に配置される平面プリズム３１は、その周囲に沿って枠体３２が設けられている。
【００５８】
この枠体３２には、光学素子保持部１ａ２の中空部に嵌合される突起部３２ａが形成され、この突起部３２ａを介して平面プリズム３１が光軸１０ａを中心に回転可能になっている。つまり、この場合の平面プリズム３１は、ガラスプレート２と平行に配置され、且つ、ガラスプレート２面と平行な面内で回転できるようになっている。また、突起部３２ａの周囲には、歯車部３３が形成されている。
【００５９】
ベース部１ａの上面の裏側には、円板状のハンドル３４が設けられている。このハンドル３４は、中心部に回転軸３５が設けられ、この回転軸３５を中心に回転可能になっている。回転軸３５は、軸部３５ａの一端にねじ頭３５ｂ、他端にねじ部３５ｃを形成したもので、軸部３５ａをハンドル３４の中心部に挿通した状態で、ねじ頭３５ｂを回してねじ部３５ｃをベース部１ａ側にねじ込むことで、ハンドル３４を回転可能に支持している。
【００６０】
ハンドル３４の周囲には、歯車部３６が形成されている。この歯車部３６は、平面プリズム３１の枠体３２側の歯車部３３と噛合されていて、ハンドル３４の回転操作により、枠体３２と一緒に平面プリズム３１を回転させることができるようになっている。
【００６１】
ベース部１ａの側面には、開口部３７が形成されている。この開口部３７は、ハンドル３４の周縁部の一部をベース部１ａの外部に突出させるためのもので、ここでは、観察者が指先でハンドル３４を回転させるのに必要な程度の寸法Ｌだけ突出させている。
【００６２】
このような構成において、いま、ベース部１ａの外部に突出したハンドル３４を指先で回して、回転軸３５を中心に回転させると、歯車部３６により平面プリズム３１の枠体３２側の歯車部３３に回転が伝達され、枠体３２が回転する。
【００６３】
これにより、枠体３２に固定されている平面プリズム３１全体が、例えば、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）の順序で回転する。
【００６４】
ここで、平面プリズム３１が図９（ａ）の回転位置にある場合は、図６で述べたと同様にして、発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５に照射され、平面プリズム４、ガラスプレート２、標本３の経路を辿り、顕微鏡の正面に対し前後方向に偏って、観察光束から外れる方向に進む。これにより、標本３による散乱光が観察光学系に導かれ、接眼レンズ１２により暗視野照明による観察が行われる。
【００６５】
一方、平面プリズム３１が図９（ｃ）の回転位置にある場合は、図１０に示すように発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５に照射され、平面プリズム４、ガラスプレート２、標本３の経路を辿り、顕微鏡の正面に対し左右方向に偏った光束Ａ’’、Ｂ’’として進む。この場合、実体顕微鏡の２つの観察光軸ａ、ｂが交わる角度（内向角）をｕとすると、左右方向に偏って進む光束Ａ’’、Ｂ’’の一部が観察光学系に導かれるので、図９（ａ）の場合よりも明視野照明による観察に近い、つまり偏射照明に近い観察が行われる。なお、図１０は、図６と同一部分には同符号を付している。
【００６６】
さらに、平面プリズム３１が図９（ｂ）の回転位置にある場合は、同図（ａ）（ｂ）のそれぞれの場合の中間的な観察像が得られる。
【００６７】
従って、このようにすれば、平面プリズム４をガラスプレート２面と平行な面内で回転させることにより、実体顕微鏡の観察光学系の内向角ｕとの相対関係を変えることができるので、暗視野照明の観察から偏射照明による観察に素早く切換えができる。また、これらの切換えを連続的に行うことができるので、操作性に優れ、種々の標本の観察、特にコントラストの少ない標本の観察を行い易くなる。
【００６８】
（変形例）
平面プリズム３１が図９（ｃ）の回転位置にある場合に、図１０に示すように顕微鏡の正面に対し左右方向に偏って進む照明光束の偏り角度が上述の内向角ｕと等しくなるように平面プリズム３１を構成しておけば、照明光束は、標本３を透過して、全てが観察光学系に導かれるようになるので、明視野照明による観察が可能となる。また、図９（ａ）の回転位置で、内向角ｕの半分の角度傾いた照明光束により標本３を照射するように平面プリズム３１を構成しておけば、標本３を透過した光束の一部と、散乱光の一部が観察光学系に導かれ、偏射照明による観察が可能となる。
【００６９】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４実施の形態を説明する。
【００７０】
図１１（ａ）（ｂ）および図１２は、第４の実施の形態の概略構成図を示すもので、図１１（ａ）は、要部の側面断面図、（ｂ）は、正面断面図、図１２は、あおり機構部のみ取出して下面から見た図である。なお、図１１、図１２は、図６とと同一部分には、同符号を付している。
【００７１】
この場合、ガラスプレート２と半透明板（または拡散板）５との間には、平面プリズム保持枠４２が配置されている。この平面プリズム保持枠４２には、平面プリズム４１が、ガラスプレート２面に対する傾きを調整できるように回動可能に支持されている。
【００７２】
平面プリズム４１には、その中心を挟んで相対向する位置に切欠き部４１ａ、４１ｂが構成されている。これら切欠き部４１ａ、４１ｂには、回転軸４４および４５が各別に取り付けられている。
【００７３】
回転軸４４は、一方端部にコの字型の切り込み部４４ｂ、他方端部にフランジ部４４ｃが形成されたもので、平面プリズム保持枠４２を貫通された状態で、切り込み部４４ｂが平面プリズム４１の切欠き部４１ａに嵌め合わされている。また、回転軸４４は、平面プリズム保持枠４２を挟んでフランジ部４４ｃと対向する位置に溝部４４ａが形成され、この溝部４４ａにＥリング４６が嵌め込まれ、これらフランジ部４４ｃとＥリング４６により平面プリズム保持枠４２に回転可能に支持されている。
【００７４】
また、回転軸４５も、一方端部にコの字型の切り込み部４５ｂ、他方端部にフランジ部４５ｃが形成されたもので、平面プリズム保持枠４２を貫通された状態で、切り込み部４５ｂが平面プリズム４１の切欠き部４１ｂに嵌め合わされている。また、回転軸４５は、平面プリズム保持枠４２を挟んでフランジ部４５ｃと対向する位置に溝部４５ａが形成され、この溝部４５ａにＥリング４６が嵌め込まれ、これらフランジ部４５ｃとＥリング４６により平面プリズム保持枠４２に回転可能に支持されている。
【００７５】
回転軸４４のフランジ部４４ｃには、ねじ部が形成されている。このねじ部には、ハンドル４３のねじ部４３ａがねじ込まれている。ハンドル４３は、先端部をベース部１ａより外部に突出されており、このハンドル４３を外部から回転させることにより、ガラスプレート２面に対する傾きを調整するように回動できるようになっている。
【００７６】
このような構成において、ハンドル４３を回転操作して、平面プリズム４１を回転軸４４、４５を中心に回転させることで、照明光の偏向角度を任意に調整することができる。この場合、平面プリズム４１が標本３に対して平行になるようにすれば、照明光束は経路ｈを辿り、また、図示破線で示すように標本３に対して傾けるように回転させた場合は、照明光束は経路ｉを辿るようになり、標本３への入射角度が変わると同時に、実体顕微鏡観察光学系に対する角度も変えることができる。
【００７７】
従って、このようにすれば、平面プリズム４１を回転させ、あおり方向の角度を調整するだけで、連続的に照明光束の標本３への入射角度や観察光学系への角度が可変できるので、操作性に優れるとともに、これらの操作を連続的に行えるため、特に、コントラストの少ない標本に微妙に照明当てる角度を微調整できる利点がある。
【００７８】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５実施の形態を説明する。
【００７９】
図１３（ａ）（ｂ）は、第５の実施の形態の概略構成図を示すもので、（ａ）は、側面断面図、（ｂ）は、同じく側面断面図で、平面プリズムを一枚取り除いた図である。図１３は、図６とと同一部分には、同符号を付している。
【００８０】
この場合、ガラスプレート２と半透明板（または拡散板）５との間には、同様なプリズム角を有する２枚の平面プリズム５１、５２が配置されている。これら平面プリズム５１、５２は、照明光束の光路に対して着脱可能になっている。
【００８１】
このような構成において、図１３（ａ）に示すように、平面プリズム５１と５２がともに照明光束の光路上に配置されている場合は、発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５を透過し、平面プリズム５２で偏向されて出射し、平面プリズム５１を通ることで再び偏向される。これにより発光ダイオード２１から出射した光は、平行な光線ｅの経路を辿り、通常の明視野観察が行われる。一方、同図（ｂ）に示すように平面プリズム５１を取り外した場合は、平面プリズム５２により偏向された光線ｆの経路を辿り、上述した暗視野観察が行われる。
【００８２】
従って、このようにすれば、２個の平面プリズム５１、５２のうちの一方の平面プリズム５１の挿入で、偏向方向をキャンセルすることができるので、例えば、平面プリズム５２を水平方向に回転させて、その位置を保持し、この状態で、偏向角のつかない、つまり明視野観察を行いたい場合は、プリズムの配列方向を合わせて平面プリズム５１を配置すれば、偏向されていない照明、すなわち明視野照明を行うことができるなど、これら暗射照明、明視野照明を容易に切換えが可能となり、さらに優れた作業性が得られる。
【００８３】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００８４】
さらに、上記実施の形態には、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、実施の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を解決でき、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。
【００８５】
なお、本発明の実施の形態には、以下の発明も含まれる。
【００８６】
（１） 前記平面プリズムによる照明光束の偏り角度を、実体顕微鏡の２つの観察光軸が交わる内向角と同じにすることを特徴としている。
【００８７】
このようにすれば、照明光束の全てを観察光学系に取り込まれるので、明視野照明による観察が可能にでき、また、標本に対しては、ある角度をもって照明光束が照射されるため、標本上で照射される部分とされない部分ができ、コントラストのよい標本観察ができる。
【００８８】
（２） 前記平面プリズムを複数枚組み合わせて配置したことを特徴としている。
【００８９】
このようにすれば、１枚の平面プリズムによって偏向された光束を更に偏向することが可能となる。
【００９０】
（３） 前記複数枚の平面プリズムの中のいずれかを挿脱可能にしたことを特徴としている。
【００９１】
このようにすれば、平面プリズムのいずれか挿脱するだけで、偏向方向を段階的に切換えることができる。
【００９２】
（４） 同一の偏向角をもつ２枚の平面プリズムを、それぞれのプリズム面が光源側に向くように配置し、且つ標本側に設けた平面プリズムを挿脱可能にしたことを特徴としている。
【００９３】
このようにすれば、２枚の平面プリズムの両方が照明光束の光路に挿入されているときは、光源側に平面プリズムにより偏向した角度が標本側の平面プリズムで光源入射時の角度となって出射し、一方標本側の平面プリズムを脱したときは光源側の平面プリズムのみとなり、偏向されて出射し標本に照射される。
【００９４】
（５）前記平面プリズムの平面上に並べられたプリズムのサイズ（ピッチの粗さ）を変更可能にしたことを特徴としている。
【００９５】
このようにすれば、観察倍率が低倍時はピッチの細かい平面プリズムを選択することで、平面プリズムのプリズム面の稜線が実体顕微鏡の観察でみえにくくなり、観察倍率が高倍のときはピッチを粗くすることで、稜線等での光束の損失を抑えることが可能となる。
【００９６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、暗視野照明を簡単に得られるとともに、操作性に優れ、しかも省電力化を実現できる実体顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の要部を拡大した概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる平面プリズムを示す図。
【図４】第１の実施の形態の変形例の要部の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態の変形例に用いられる平面プリズムを示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【図８】第３の実施の形態に用いられる平面プリズム回転機構の概略構成を示す図。
【図９】第３の実施の形態に用いられる平面プリズムの状態を説明する図。
【図１０】第３の実施の形態を動作を説明するための図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【図１２】第４の実施の形態に用いられるあおり機構の概略構成を示す図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…透過照明用架台
１ａ…ベース部
１ｂ…コラム部
１ｃ…アーム部
１ａ１…透孔
１ａ２…光学素子保持部
１ａ３．１ａ４…段部
２…ガラスプレート
３…標本
４…平面プリズム
４ａ…プリズム
５…半透明板（または拡散板）
６…光源
７…電源
８…焦準ハンドル
９…ズーム鏡筒
１０…対物レンズ
１０ａ…光軸
１１…ズームハンドル
１２…接眼レンズ
２１…発光ダイオード
２２…電源
３１…平面プリズム
３２…枠体
３２ａ…突起部
３３…歯車部
３４…ハンドル
３５…回転軸
３５ａ…軸部
３５ｂ…ねじ頭
３６…歯車部
３７…開口部
４１…平面プリズム
４１ａ．４１ｂ…切欠き部
４２…平面プリズム保持枠
４３…ハンドル
４４、４５…回転軸
４４ａ、４５ａ…溝部
４４ｂ、４５ｂ…切り込み部
４４ｃ、４５ｃ…フランジ部
４６…Ｅリング
５１．５２…平面プリズム
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過照明用架台を有する実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
実体顕微鏡は、照明として透過照明を用いることにより、生物標本の生きたままでの観察や作業、または、半導体デバイス工程での検査や作業を行うことが可能であり、この際、用途に応じて明視野観察や暗視野観察を始め、偏射観察などが使い分けられている。
【０００３】
特許文献１には、実体顕微鏡において、偏射観察に用いられる偏射照明装置が開示されている。この装置は、光源からの光をコレクタレンズ、摺りガラスを介してミラーに導き、ミラーにより反射した光線をコンデンサレンズを介して標本に照射し、標本を透過した光を対物レンズに導くようにしている。そして、ミラーを回転させ、反射角度を変えることにより対物レンズの瞳の暗部と明部の比を調整できるようになっている。
【０００４】
一方、特許文献２には、実体顕微鏡において、偏射照明と暗視野照明を選択的に行えるようにした透過照明装置が開示されている。この装置は、光源からの光をコレクタレンズ、摺りガラスを介してミラーに導き、ミラーにより反射した光をコンデンサレンズを介して標本に照射して対物レンズに導くようにしている。また、対物レンズの瞳と共役な位置に配置されている摺りガラスの近傍に光束を切るナイフエッジが配置され、２つ並んだ対物レンズの瞳の共役像に対してナイフエッジを上下に移動させることにより、偏射照明と暗視野照明を選択的に行うことができるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−３１８８０４号公報
【０００６】
【特許文献２】
実公昭４１−５８０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、実体顕微鏡の倍率は、通常の顕微鏡より低く、これにより観察可能な視野が大きくなるため、照明する範囲を広くしなければならい。
【０００８】
ところが、上述した公報に開示されるように、折り返しミラーを回転させて偏射照明を行ったり、瞳位置近傍に絞りやナイフエッジを使用して暗視野照明や偏射照明を行うようにした場合、照明する範囲を広く設定すると、その分、光束径が大きくなり、結果として机上から標本を載置した面までの距離が大きくなるとともに、アイポイントも高くなってしまう。このことは、標本載置面が高い所に位置されるため、この標本載置面への標本の載せ替えや、標本観察しながらの標本操作などの作業が行いにくくなるという問題が生じる。
【０００９】
また、光源からの光を一部遮蔽したり、ミラーを傾けて反射する光束を少なくすると、照明光が暗くなってしまうことがある。このような場合、光源からの光量を増やすようになるが、こうすると、消費電力が増加するとともに、発熱量が上昇し、さらには、光源の寿命も短くなってしまうという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、暗視野照明を簡単に得られるとともに、操作性に優れ、しかも省電力化を実現できる実体顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、標本を載置する透明な標本載置面を有する実体顕微鏡用架台と、前記実体顕微鏡用架台に設けられ、前記標本載置面を介して該標本載置面に載置された標本に照明光束を照射する光源と、前記光源と前記標本載置手段との間に着脱可能に配置され、且つ前記照明光束を偏向させる所定角度を持ったプリズムを平面上に多数個並べて構成された平面プリズムとを具備したことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記平面プリズムは、プリズム面を前記光源側に向けて配置されたことを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記光源は、平面上に多数配置された発光ダイオードからなることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記平面プリズムは、前記標本載置面と平行に配置され、且つ前記標本載置面と平行な面内で回転可能にしたことを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記平面プリズムは、前記標本載置面に対する傾きを調整するように回動可能に設けられることを特徴としている。
【００１６】
この結果、本発明によれば、光源からの光束が平面プリズムに入射することにより、平面プリズムの材料の屈折率および平面上に並べられたプリズム面による角度と入射角度によって求められる角度に変更されて出射され、標本を照射し、標本の散乱光または偏射光を観察光学系を通して観察することが可能となる。
【００１７】
また、本発明によれば、光源からの光束をまずプリズム面で偏向し、更にある角度をもって平面に入射するため、光源から直進して透過する成分が少なくなり、観察光学系の明視野成分として入射する割合が少なくできる。
【００１８】
さらに本発明によれば、薄型の光源を構成でき、また消費電力を抑え、温度上昇を抑えた構成が可能となる。
【００１９】
さらに本発明によれば、標本に対し光束を照射する方向を任意に可変することが可能となる。
【００２０】
さらに本発明によれば、平面プリズムをあおり方向に回動させることで、標本への照射角度が変わるため、散乱光から偏射光、透過光まで選択的に可変することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明が適用される実体顕微鏡の概略構成図、図２（ａ）（ｂ）は、要部を拡大して示す概略構成図を示している。
【００２３】
図１において、１は実体顕微鏡用架台としての透過照明用架台で、この透過照明用架台１は、水平方向に配置されたベース部１ａと、このベース部１ａに対し直立して設けられたコラム部１ｂと、このコラム部１ｂ先端部にベース部１ａと平行に設けられたアーム部１ｃを有している。
【００２４】
ベース部１ａは、内部が中空になっている。また、ベース部１ａのアーム部１ｃと対向する上面には、透孔１ａ１が形成されている。透孔１ａ１には、標本３を載置する透明な標本載置面を構成するガラスプレート２が嵌め込まれている。
【００２５】
透孔１ａ１の周縁部には、ベース部１ａ内部方向に突出させて筒状の光学素子保持部１ａ２が形成されている。この光学素子保持部１ａ２には、段部１ａ３、１ａ４が形成され、それぞれの段部１ａ３、１ａ４に平面プリズム４および半透明板（または拡散板）５が保持されている。つまり、これら平面プリズム４および半透明板（または拡散板）５は、ガラスプレート２に対して平行で、且つ重なり方向に配置されている。
【００２６】
平面プリズム４は、後述する光源６からの照明光束を偏向させるもので、図３に示すように９０°の角度を持ったプリズム４ａを平面上に多数個並べて構成されている。この場合、これらプリズム４ａの並べ方向は、実体顕微鏡の２つの観察光軸ａ、ｂが交わる角度（内向角ｕ）（詳細は図１０参照）が作る面に対して垂直方向となっている。また、平面プリズム４は、ガラスプレート２と反対側、つまり後述する光源６側にプリズム４ａ面を向けた状態で着脱可能に配置されている。また、半透明板（または拡散板）５は、透過する光束を拡散するもので、光学素子保持部１ａ２の段部１ａ４に接着剤等で固定されている。
【００２７】
ベース部１ａ内の中空部には、ランプなどの光源６が配置されている。この光源６は、ベース部１ａの透孔１ａ１中央部に対向した位置に設けられ、半透明板（または拡散板）５に対して光を照射するようになっている。この場合、光源６は、着脱可能になっていて、必要により交換できるようになっている。
【００２８】
光源６には、電源７が接続されている。この電源７は、図示しない商用電源が接続され、スイッチ（図示せず）の投入により光源６に対して電源供給をするようにしている。
【００２９】
一方、透過照明用架台１のアーム部１ｃは、コラム部１ｂに、図示しない焦準部機構を介して支持され、コラム部１ｂ側に設けられた焦準ハンドル８を矢印方向に回転操作することにより、コラム部１ｂに沿って上下動されるようになっている。
【００３０】
アーム部１ｃの先端部には、ズーム鏡筒９が設けられている。このズーム鏡筒９の下方端部には、標本３面に対向して対物レンズ１０が設けられている。この場合、ズーム鏡筒９は、標本３面に対し垂直方向の対物レンズ１０の光軸１０ａ上に配置され、焦準ハンドル８の操作で上下動されるアーム部１ｃにより、対物レンズ１０とともに光軸１０ａに沿って移動されるようになっている。また、ズーム鏡筒９は、ズームハンドル１１の操作により倍率を可変できるようになっている。ここで、図中のＺは、ある観察倍率での観察光束を示している。
【００３１】
ズーム鏡筒９には、接眼レンズ１２が設けられている。この接眼レンズ１２は、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９を介して投影される標本像を目視観察するものである。
【００３２】
このような構成において、いま、観察者が接眼レンズ１２を覗いた状態で、焦準ハンドル８を回転操作し、アーム部１ｃと一緒に、ズーム鏡筒９および対物レンズ１０を光軸１０ａに沿って上下動させることで、ガラスプレート２上に載置された標本３に対する焦点を合せることが可能となる。ここで、ズームハンドル１１を回転させ、ズーム鏡筒９での倍率を可変することにより、観察している標本像の拡大、縮小が任意の範囲内で可能となる。
【００３３】
次に、電源７のスイッチ（図示しない）を投入し光源６に電源供給を行うと、光源６から光が発せられ、半透明板（または拡散板）５に照射される。半透明板（または拡散板）５では、透過される光束を拡散して平面プリズム４に入射する。
【００３４】
この場合、平面プリズム４の入射面には、９０°の角度を持った多数のプリズム４ａが平面的に並べられているが、これらプリズム４ａは、半透明板（または拡散板）５に対しては４５°傾いた面が並んでいることになる。これにより、半透明板（または拡散板）５より平面プリズム４に入射する光軸１０ａ方向の光束（図２（ａ）中の符号Ａ）は、平面プリズム４の４５°傾いた入射面において、次式で与えられる角度だけ偏向される。
【００３５】
Ｎ１・ＳＩＮθ１＝Ｎ２・ＳＩＮθ２
θ２＝ＳＩＮ−１（ＳＩＮθ１／Ｎ２） …（１）
ここで、図２（ｂ）に示すように、Ｎ１は、半透明板（または拡散板）５と平面プリズム４との間の空気層の屈折率（＝１）、Ｎ２は、平面プリズム４を構成する、例えばアクリル板の屈折率（＝１．４９２）、θ１は、プリズム４ａの光軸１０ａ方向に対する傾き角度（＝４５°）である。
【００３６】
これにより、（１）式からθ２は、２８．３°となり、光束（図２（ａ）中の符号Ａ’）は、平面プリズム４の入射面に垂直な軸に対し２８．３°傾いた方向に向けて、平面プリズム４内部を進むようになる。また、この光束Ａ’は、平面プリズム４の出射面において、次式で与えられる角度だけ偏向される。
【００３７】
Ｎ２・ＳＩＮθ３＝Ｎ３・ＳＩＮθ４
θ４＝ＳＩＮ−１（ＳＩＮθ３＊Ｎ２） …（２）
ここで、図２（ｂ）に示すように、Ｎ３は、平面プリズム４の出射面に接する空気層の屈折率、θ３は、平面プリズム４の出射面への入射角である。
【００３８】
これにより、（２）式からθ４は、２５．４°となり、光束（図２（ａ）中の符号Ａ’’）は、平面プリズム４の出射面に垂直な軸に対し２５．４°傾いた方向に進むようになる。
【００３９】
そして、この平面プリズム４より出射した光束Ａ’’は、２５．４°傾いた状態のままガラスプレート２を透過して標本３に照射され、この標本３を透過する。このときの光束Ａ’’の径、つまり光束径ａは、平面プリズム４に入射する前の光束Ａの光束径ａを維持したままである。
【００４０】
ところが、このときの光束Ａ’’の進み方向は、ズーム鏡筒９により設定された、ある観察倍率での観察光束Ｚから外れた方向である。これにより、標本３を透過した光束Ａ’’は、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９の観察光学系に導かれることがない。
【００４１】
一方、平面プリズム４の４５°傾いた他方の入射面に入射される光束Ｂについても、偏向方向が垂直軸を基準に反転するだけで、光束Ａ’、Ａ’’と同様な経路を辿り、光束Ｂ’’として、平面プリズム４より出射され、ガラスプレート２を透過して標本３に入射される。このときの光束Ｂ’’の径、つまり光束径ｂも、平面プリズム４に入射する前の光束Ｂの光束径ｂを維持したままである。これにより、標本３を透過した光束Ｂ’’も、観察光束Ｚから外れる方向に進むため、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９による観察光学系に導かれることがない。
【００４２】
この場合は、標本３による散乱光の一部が観察光束Ｚに導かれ、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９による観察光学系を経由し、接眼レンズ１２により暗視野照明による観察が行われる。
【００４３】
なお、平面プリズム４を照明光束の光路から外すと、光源６からの光は、半透明板（または拡散板）５、ガラスプレート２を透過して標本３に照射され、この標本３を透過して観察光束Ｚに導かれる。これにより、対物レンズ１０およびズーム鏡筒９の観察光学系を介して接眼レンズ１２により、通常の明視野照明による観察を行うことができる。
【００４４】
従って、このようにすれば、光源６からの光束を平面プリズム４により偏向させ標本３に対して斜めから光を入射し、観察範囲を外した暗視野照明による観察を可能にしているので、透過照明用架台１として、構成が簡単で、厚み方向に薄いベース部１ａを採用できる。これにより、机上から標本載置面までの距離を短くできるので、標本の載せ替え作業などでの上下方向へ大きな動きを少なくすることができ、優れた作業性が得られる。
【００４５】
また、標本観察しながらの作業も手の位置を低くでき、しかもアイポイントも低くできるため、作業員の疲労感の軽減を図ることもできる。
【００４６】
さらに、光源６からの光束を遮蔽することなく、標本３に照射しているため、照明光束に無駄のない明るさを維持でき、熱の発生が少なく、省電力化も実現できる。
【００４７】
（変形例）
第１の実施の形態では、９０°のプリズム４ａを平面上に並べた平面プリズム４を用いたが、例えば、図２と同一部分には同符号を付した図４および図５（ａ）（ｂ）に示すように、３０°のプリズム４ａを平面上に並べて構成した平面プリズム４を用いることもできる。この場合、標本３に照射する角度θ’を大きくでき、更に斜め方向から標本３を照射することにより、さらに暗視野効果を上げた照明を行うことができる。逆に、１２０°プリズムを平面上に並べた平面プリズム（図示しない）を用いて、標本３に照射する角度を垂直軸に近づけて、暗視野効果を落とすことで、明視野成分を含んだ偏射照明を行うようにしてもよい。つまり、所望する観察像によりプリズムの角度を選択して使用するようにしてもよい。
【００４８】
また、観察倍率に応じて平面プリズム上のプリズムのピッチを変更してもよい。例えば、観察倍率が高い時は、観察光学系に取り込める光量が減るが、焦点深度が浅いためプリズムの稜線等で透過する光線が織り成す縞模様が見えにくくなるのでピッチを粗くし、偏向の効率を上げて明るくし、一方、低倍の時は分解能が低下するためピッチを細かくすることで、縞模様が見えにくくするようにできる。また、光源６からの光束をムラ無く標本３に照射するために、光源６と半透明板（または拡散板）５との間にレンズ等を入れてもよい。例えばフレネルレンズ等を用いれば、薄型にも構成できる。このような各種の平面プリズムの選択は、平面プリズムを着脱交換可能な構成としていることから、システム性にも優れているという効果を得られる。。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５０】
図６は、第２の実施の形態の概略構成図を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００５１】
この場合、図１で述べた光源は、ランプなどを用いたが、ここでは、光源として、平面上に多数配置された発光ダイオード２１が用いられている。これら発光ダイオード２１には、電源２２が接続されている。この電源２２は、図示しない商用電源が接続され、スイッチ（図示せず）の投入により発光ダイオード２１に対して電源供給をするようにしている。
【００５２】
このような構成において、電源２２のスイッチ（図示しない）を投入し発光ダイオード２１への電源供給を開始すると、発光ダイオード２１が点灯する。
【００５３】
発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５に照射され、平面プリズム４、ガラスプレート２、標本３の経路を辿り、観察光束から外れる方向に進み、標本３による散乱光が観察光学系を経由し、接眼レンズ１２により暗視野照明による観察が行われる。
【００５４】
従って、このようにすれば、光源として平面上に並べた複数の発光ダイオード２１を用いることにより、発光面が大きくでき、さらに半透明板（または拡散板）５で拡散しているため、広い視野をムラなく照射することができる。また、発光ダイオード２１を用いていることから低電力で、発熱も少ないため、環境に配慮しつつ、標本３への熱によるダメージを最小限にすることができる。さらに、発光ダイオード２１を平面上に配置している為、さらににベース部１ａの薄型化を実現することができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００５６】
図７および図８は、第３の実施の形態の概略構成図を示すもので、図７は、側面断面図、図８は、平面プリズム回転機構の下面図である。なお、図７は、図６と同一部分には、同符号を付している。
【００５７】
この場合、ガラスプレート２と半透明板（または拡散板）５との間に配置される平面プリズム３１は、その周囲に沿って枠体３２が設けられている。
【００５８】
この枠体３２には、光学素子保持部１ａ２の中空部に嵌合される突起部３２ａが形成され、この突起部３２ａを介して平面プリズム３１が光軸１０ａを中心に回転可能になっている。つまり、この場合の平面プリズム３１は、ガラスプレート２と平行に配置され、且つ、ガラスプレート２面と平行な面内で回転できるようになっている。また、突起部３２ａの周囲には、歯車部３３が形成されている。
【００５９】
ベース部１ａの上面の裏側には、円板状のハンドル３４が設けられている。このハンドル３４は、中心部に回転軸３５が設けられ、この回転軸３５を中心に回転可能になっている。回転軸３５は、軸部３５ａの一端にねじ頭３５ｂ、他端にねじ部３５ｃを形成したもので、軸部３５ａをハンドル３４の中心部に挿通した状態で、ねじ頭３５ｂを回してねじ部３５ｃをベース部１ａ側にねじ込むことで、ハンドル３４を回転可能に支持している。
【００６０】
ハンドル３４の周囲には、歯車部３６が形成されている。この歯車部３６は、平面プリズム３１の枠体３２側の歯車部３３と噛合されていて、ハンドル３４の回転操作により、枠体３２と一緒に平面プリズム３１を回転させることができるようになっている。
【００６１】
ベース部１ａの側面には、開口部３７が形成されている。この開口部３７は、ハンドル３４の周縁部の一部をベース部１ａの外部に突出させるためのもので、ここでは、観察者が指先でハンドル３４を回転させるのに必要な程度の寸法Ｌだけ突出させている。
【００６２】
このような構成において、いま、ベース部１ａの外部に突出したハンドル３４を指先で回して、回転軸３５を中心に回転させると、歯車部３６により平面プリズム３１の枠体３２側の歯車部３３に回転が伝達され、枠体３２が回転する。
【００６３】
これにより、枠体３２に固定されている平面プリズム３１全体が、例えば、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）の順序で回転する。
【００６４】
ここで、平面プリズム３１が図９（ａ）の回転位置にある場合は、図６で述べたと同様にして、発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５に照射され、平面プリズム４、ガラスプレート２、標本３の経路を辿り、顕微鏡の正面に対し前後方向に偏って、観察光束から外れる方向に進む。これにより、標本３による散乱光が観察光学系に導かれ、接眼レンズ１２により暗視野照明による観察が行われる。
【００６５】
一方、平面プリズム３１が図９（ｃ）の回転位置にある場合は、図１０に示すように発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５に照射され、平面プリズム４、ガラスプレート２、標本３の経路を辿り、顕微鏡の正面に対し左右方向に偏った光束Ａ’’、Ｂ’’として進む。この場合、実体顕微鏡の２つの観察光軸ａ、ｂが交わる角度（内向角）をｕとすると、左右方向に偏って進む光束Ａ’’、Ｂ’’の一部が観察光学系に導かれるので、図９（ａ）の場合よりも明視野照明による観察に近い、つまり偏射照明に近い観察が行われる。なお、図１０は、図６と同一部分には同符号を付している。
【００６６】
さらに、平面プリズム３１が図９（ｂ）の回転位置にある場合は、同図（ａ）（ｂ）のそれぞれの場合の中間的な観察像が得られる。
【００６７】
従って、このようにすれば、平面プリズム４をガラスプレート２面と平行な面内で回転させることにより、実体顕微鏡の観察光学系の内向角ｕとの相対関係を変えることができるので、暗視野照明の観察から偏射照明による観察に素早く切換えができる。また、これらの切換えを連続的に行うことができるので、操作性に優れ、種々の標本の観察、特にコントラストの少ない標本の観察を行い易くなる。
【００６８】
（変形例）
平面プリズム３１が図９（ｃ）の回転位置にある場合に、図１０に示すように顕微鏡の正面に対し左右方向に偏って進む照明光束の偏り角度が上述の内向角ｕと等しくなるように平面プリズム３１を構成しておけば、照明光束は、標本３を透過して、全てが観察光学系に導かれるようになるので、明視野照明による観察が可能となる。また、図９（ａ）の回転位置で、内向角ｕの半分の角度傾いた照明光束により標本３を照射するように平面プリズム３１を構成しておけば、標本３を透過した光束の一部と、散乱光の一部が観察光学系に導かれ、偏射照明による観察が可能となる。
【００６９】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４実施の形態を説明する。
【００７０】
図１１（ａ）（ｂ）および図１２は、第４の実施の形態の概略構成図を示すもので、図１１（ａ）は、要部の側面断面図、（ｂ）は、正面断面図、図１２は、あおり機構部のみ取出して下面から見た図である。なお、図１１、図１２は、図６とと同一部分には、同符号を付している。
【００７１】
この場合、ガラスプレート２と半透明板（または拡散板）５との間には、平面プリズム保持枠４２が配置されている。この平面プリズム保持枠４２には、平面プリズム４１が、ガラスプレート２面に対する傾きを調整できるように回動可能に支持されている。
【００７２】
平面プリズム４１には、その中心を挟んで相対向する位置に切欠き部４１ａ、４１ｂが構成されている。これら切欠き部４１ａ、４１ｂには、回転軸４４および４５が各別に取り付けられている。
【００７３】
回転軸４４は、一方端部にコの字型の切り込み部４４ｂ、他方端部にフランジ部４４ｃが形成されたもので、平面プリズム保持枠４２を貫通された状態で、切り込み部４４ｂが平面プリズム４１の切欠き部４１ａに嵌め合わされている。また、回転軸４４は、平面プリズム保持枠４２を挟んでフランジ部４４ｃと対向する位置に溝部４４ａが形成され、この溝部４４ａにＥリング４６が嵌め込まれ、これらフランジ部４４ｃとＥリング４６により平面プリズム保持枠４２に回転可能に支持されている。
【００７４】
また、回転軸４５も、一方端部にコの字型の切り込み部４５ｂ、他方端部にフランジ部４５ｃが形成されたもので、平面プリズム保持枠４２を貫通された状態で、切り込み部４５ｂが平面プリズム４１の切欠き部４１ｂに嵌め合わされている。また、回転軸４５は、平面プリズム保持枠４２を挟んでフランジ部４５ｃと対向する位置に溝部４５ａが形成され、この溝部４５ａにＥリング４６が嵌め込まれ、これらフランジ部４５ｃとＥリング４６により平面プリズム保持枠４２に回転可能に支持されている。
【００７５】
回転軸４４のフランジ部４４ｃには、ねじ部が形成されている。このねじ部には、ハンドル４３のねじ部４３ａがねじ込まれている。ハンドル４３は、先端部をベース部１ａより外部に突出されており、このハンドル４３を外部から回転させることにより、ガラスプレート２面に対する傾きを調整するように回動できるようになっている。
【００７６】
このような構成において、ハンドル４３を回転操作して、平面プリズム４１を回転軸４４、４５を中心に回転させることで、照明光の偏向角度を任意に調整することができる。この場合、平面プリズム４１が標本３に対して平行になるようにすれば、照明光束は経路ｈを辿り、また、図示破線で示すように標本３に対して傾けるように回転させた場合は、照明光束は経路ｉを辿るようになり、標本３への入射角度が変わると同時に、実体顕微鏡観察光学系に対する角度も変えることができる。
【００７７】
従って、このようにすれば、平面プリズム４１を回転させ、あおり方向の角度を調整するだけで、連続的に照明光束の標本３への入射角度や観察光学系への角度が可変できるので、操作性に優れるとともに、これらの操作を連続的に行えるため、特に、コントラストの少ない標本に微妙に照明当てる角度を微調整できる利点がある。
【００７８】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５実施の形態を説明する。
【００７９】
図１３（ａ）（ｂ）は、第５の実施の形態の概略構成図を示すもので、（ａ）は、側面断面図、（ｂ）は、同じく側面断面図で、平面プリズムを一枚取り除いた図である。図１３は、図６とと同一部分には、同符号を付している。
【００８０】
この場合、ガラスプレート２と半透明板（または拡散板）５との間には、同様なプリズム角を有する２枚の平面プリズム５１、５２が配置されている。これら平面プリズム５１、５２は、照明光束の光路に対して着脱可能になっている。
【００８１】
このような構成において、図１３（ａ）に示すように、平面プリズム５１と５２がともに照明光束の光路上に配置されている場合は、発光ダイオード２１からの光束は、半透明板（または拡散板）５を透過し、平面プリズム５２で偏向されて出射し、平面プリズム５１を通ることで再び偏向される。これにより発光ダイオード２１から出射した光は、平行な光線ｅの経路を辿り、通常の明視野観察が行われる。一方、同図（ｂ）に示すように平面プリズム５１を取り外した場合は、平面プリズム５２により偏向された光線ｆの経路を辿り、上述した暗視野観察が行われる。
【００８２】
従って、このようにすれば、２個の平面プリズム５１、５２のうちの一方の平面プリズム５１の挿入で、偏向方向をキャンセルすることができるので、例えば、平面プリズム５２を水平方向に回転させて、その位置を保持し、この状態で、偏向角のつかない、つまり明視野観察を行いたい場合は、プリズムの配列方向を合わせて平面プリズム５１を配置すれば、偏向されていない照明、すなわち明視野照明を行うことができるなど、これら暗射照明、明視野照明を容易に切換えが可能となり、さらに優れた作業性が得られる。
【００８３】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００８４】
さらに、上記実施の形態には、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、実施の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を解決でき、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。
【００８５】
なお、本発明の実施の形態には、以下の発明も含まれる。
【００８６】
（１） 前記平面プリズムによる照明光束の偏り角度を、実体顕微鏡の２つの観察光軸が交わる内向角と同じにすることを特徴としている。
【００８７】
このようにすれば、照明光束の全てを観察光学系に取り込まれるので、明視野照明による観察が可能にでき、また、標本に対しては、ある角度をもって照明光束が照射されるため、標本上で照射される部分とされない部分ができ、コントラストのよい標本観察ができる。
【００８８】
（２） 前記平面プリズムを複数枚組み合わせて配置したことを特徴としている。
【００８９】
このようにすれば、１枚の平面プリズムによって偏向された光束を更に偏向することが可能となる。
【００９０】
（３） 前記複数枚の平面プリズムの中のいずれかを挿脱可能にしたことを特徴としている。
【００９１】
このようにすれば、平面プリズムのいずれか挿脱するだけで、偏向方向を段階的に切換えることができる。
【００９２】
（４） 同一の偏向角をもつ２枚の平面プリズムを、それぞれのプリズム面が光源側に向くように配置し、且つ標本側に設けた平面プリズムを挿脱可能にしたことを特徴としている。
【００９３】
このようにすれば、２枚の平面プリズムの両方が照明光束の光路に挿入されているときは、光源側に平面プリズムにより偏向した角度が標本側の平面プリズムで光源入射時の角度となって出射し、一方標本側の平面プリズムを脱したときは光源側の平面プリズムのみとなり、偏向されて出射し標本に照射される。
【００９４】
（５）前記平面プリズムの平面上に並べられたプリズムのサイズ（ピッチの粗さ）を変更可能にしたことを特徴としている。
【００９５】
このようにすれば、観察倍率が低倍時はピッチの細かい平面プリズムを選択することで、平面プリズムのプリズム面の稜線が実体顕微鏡の観察でみえにくくなり、観察倍率が高倍のときはピッチを粗くすることで、稜線等での光束の損失を抑えることが可能となる。
【００９６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、暗視野照明を簡単に得られるとともに、操作性に優れ、しかも省電力化を実現できる実体顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の要部を拡大した概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる平面プリズムを示す図。
【図４】第１の実施の形態の変形例の要部の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態の変形例に用いられる平面プリズムを示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【図８】第３の実施の形態に用いられる平面プリズム回転機構の概略構成を示す図。
【図９】第３の実施の形態に用いられる平面プリズムの状態を説明する図。
【図１０】第３の実施の形態を動作を説明するための図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【図１２】第４の実施の形態に用いられるあおり機構の概略構成を示す図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の要部の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…透過照明用架台
１ａ…ベース部
１ｂ…コラム部
１ｃ…アーム部
１ａ１…透孔
１ａ２…光学素子保持部
１ａ３．１ａ４…段部
２…ガラスプレート
３…標本
４…平面プリズム
４ａ…プリズム
５…半透明板（または拡散板）
６…光源
７…電源
８…焦準ハンドル
９…ズーム鏡筒
１０…対物レンズ
１０ａ…光軸
１１…ズームハンドル
１２…接眼レンズ
２１…発光ダイオード
２２…電源
３１…平面プリズム
３２…枠体
３２ａ…突起部
３３…歯車部
３４…ハンドル
３５…回転軸
３５ａ…軸部
３５ｂ…ねじ頭
３６…歯車部
３７…開口部
４１…平面プリズム
４１ａ．４１ｂ…切欠き部
４２…平面プリズム保持枠
４３…ハンドル
４４、４５…回転軸
４４ａ、４５ａ…溝部
４４ｂ、４５ｂ…切り込み部
４４ｃ、４５ｃ…フランジ部
４６…Ｅリング
５１．５２…平面プリズム
Claims (5)
- 標本を載置する透明な標本載置面を有する実体顕微鏡用架台と、
前記実体顕微鏡用架台に設けられ、前記標本載置面を介して該標本載置面に載置された標本に照明光束を照射する光源と、
前記光源と前記標本載置手段との間に着脱可能に配置され、且つ前記照明光束を偏向させる所定角度を持ったプリズムを平面上に多数個並べて構成された平面プリズムと
を具備したことを特徴とする実体顕微鏡。 - 前記平面プリズムは、プリズム面を前記光源側に向けて配置されたことを特徴とする請求項１記載の実体顕微鏡。
- 前記光源は、平面上に多数配置された発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１または２記載の実体顕微鏡。
- 前記平面プリズムは、前記標本載置面と平行に配置され、且つ前記標本載置面と平行な面内で回転可能にしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の実体顕微鏡。
- 前記平面プリズムは、前記標本載置面に対する傾きを調整するするように回動可能に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の実体顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003115670A JP2004325481A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 実体顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003115670A JP2004325481A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 実体顕微鏡 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004325481A true JP2004325481A (ja) | 2004-11-18 |
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ID=33496149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003115670A Withdrawn JP2004325481A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 実体顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004325481A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006276218A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Olympus Corp | 光量調節機構、それを備えた照明ユニット、及び光量調節機構又は光量調節機構を備えた照明ユニットを備えた顕微鏡 |
| JP2017173820A (ja) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | カール ツァイス マイクロスコピー ゲーエムベーハーＣａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ Ｇｍｂｈ | 光シート顕微鏡および光シート顕微鏡を作動するための方法 |
-
2003
- 2003-04-21 JP JP2003115670A patent/JP2004325481A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017173820A (ja) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | カール ツァイス マイクロスコピー ゲーエムベーハーＣａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ Ｇｍｂｈ | 光シート顕微鏡および光シート顕微鏡を作動するための方法 |
| CN107526156A (zh) * | 2016-03-21 | 2017-12-29 | 卡尔蔡司显微镜有限责任公司 | 光片显微镜以及用于运行光片显微镜的方法 |
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