JP2005084217A

JP2005084217A - 顕微鏡

Info

Publication number: JP2005084217A
Application number: JP2003314069A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Hanzawa; 文彦半澤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】４種類の倍率で標本を観察することのできる顕微鏡を提供する。
【解決手段】第１の対物レンズ１１と、第２の対物レンズ１２と、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａあるいは第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂを第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とに分岐する合成分岐部材１３と、第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とを合成する光路合成部材１４と、第１の光路Ｌ１に設けられた第１の結像光学系１５と、第２の光路Ｌ２に設けられた第２の結像光学系１６と、第１の対物レンズ１１から合成分岐部材１３へ向かう光線Ｌａあるいは第２の対物レンズ１２から合成分岐部材１３へ向かう光線Ｌｂのいずれか一方の光線を選択的に遮断する第１の遮断手段１７と、第１の光路Ｌ１を通過する光線あるいは第２の光路Ｌ２を通過する光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第２の遮断手段１８とを具備してなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は顕微鏡に関するものである。

従来の顕微鏡としては、例えば１つの対物レンズと２つの光路とを有するとともに、各光路上に倍率の異なるリレーレンズが配置され、これにより２種類の倍率で標本を観察することができるように構成されたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
実公平４−３２９１号公報特許第２７１３４０３号公報

しかしながら、上記特許文献の発明では、１つの対物レンズしか有しておらず、倍率のレンジがとれないため、２種類の倍率でしか標本を観察できないという問題点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、４種類の倍率で標本を観察することのできる顕微鏡を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の顕微鏡において、第１の対物レンズと、前記第１の対物レンズよりも小さい倍率を有する第２の対物レンズと、前記第１の対物レンズを通過した光線および前記第２の対物レンズを通過した光線を合成するとともに、前記光線を第１の光路と第２の光路とに分岐する合成分岐部材と、前記第１の光路と前記第２の光路とを、互いの光軸が一致するように合成する光路合成部材と、前記第１の光路に設けられた第１の結像光学系と、前記第２の光路に設けられ、前記第１の結像光学系よりも大きい倍率で結像させる第２の結像光学系と、前記第１の対物レンズから前記合成分岐部材へ向かう光線あるいは前記第２の対物レンズから前記合成分岐部材へ向かう光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第１の遮断手段と、前記第１の光路を通過する光線あるいは前記第２の光路を通過する光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第２の遮断手段と、を具備してなることを特徴とする。

このような顕微鏡によれば、第１の遮断手段により第１の対物レンズから合成分岐部材へ向かう光線が遮断されるとともに、第２の遮断手段により第２の光路を通過する光線が遮断されると、第２の対物レンズを通過した光線が、第１の結像光学系および光路合成部材を通過していくようになる。
また、第１の遮断手段により第２の対物レンズから合成分岐部材へ向かう光線が遮断されるとともに、第２の遮断手段により第２の光路を通過する光線が遮断されると、第１の対物レンズを通過した光線が、第１の結像光学系および光路合成部材を通過していくようになる。
さらに、第１の遮断手段により第１の対物レンズから合成分岐部材へ向かう光線が遮断されるとともに、第２の遮断手段により第１の光路を通過する光線が遮断されると、第２の対物レンズを通過した光線が、第２の結像光学系および光路合成部材を通過していくようになる。
さらにまた、第１の遮断手段により第２の対物レンズから合成分岐部材へ向かう光線が遮断されるとともに、第２の遮断手段により第１の光路を通過する光線が遮断されると、第１の対物レンズを通過した光線が、第２の結像光学系および光路合成部材を通過していくようになる。

請求項２に記載の顕微鏡において、前記第１の遮断手段および前記第２の遮断手段がそれぞれ１枚のシャッタ部材からなることを特徴とする。
このような顕微鏡によれば、第１の対物レンズから合成分岐部材へ向かう光線あるいは第２の対物レンズから合成分岐部材へ向かう光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第１の遮断手段、および第１の光路を通過する光線あるいは第２の光路を通過する光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第２の遮断手段が、比較的安価でかつ作動させる際にも比較的簡単な構成を採用することのできるシャッタ部材により構成されている。

本発明による顕微鏡によれば、４種類の異なる倍率で標本を観察することができる。

以下、図１に基づいて本発明による顕微鏡の好ましい実施形態を説明する。
本発明による顕微鏡１０は、第１の対物レンズ１１と、この第１の対物レンズ１１よりも小さい倍率を有する第２の対物レンズ１２と、合成分岐部材１３と、光路合成部材１４と、第１の結像光学系１５と、第２の結像光学系１６と、第１のシャッタ部材（第１の遮断手段）１７と、第２の第２のシャッタ部材（第２の遮断手段）１８とを主たる要素として構成されたものである。
なお、図中の符号２１、２２、２３、２４はそれぞれ、観察したい標本を載せるステージ、ステージ上に置かれた標本に光を供給する光源、観察者が顕微鏡１０により拡大された像を見るための接眼レンズ、および接眼レンズで見える像を撮影するためのＴＶカメラあるいはＣＣＤカメラなどの撮影装置である。

第１の対物レンズ１１および第２の対物レンズ１２については、従来公知のものであるのでここではその説明を省略する。
合成分岐部材１３は、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａおよび第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂが同時に供給された場合に、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａと第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂとを、互いの光軸が一致するように合成し、その後、この合成した光線を（図において一点鎖線で示す）第１の光路Ｌ１と（図において二点鎖線で示す）第２の光路Ｌ２とに分岐するものである。第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａあるいは第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂのいずれか一方が供給された場合には、その光線を第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とに分岐させることとなる。
なお、図中の符号３１は反射部材（ミラー）であり、第２の対物レンズ１２を通過した光線が合成分岐部材１３の方（図において左方）に向かうように、第２の対物レンズ１２を通過した光線を９０゜屈折させるものである。

光路合成部材１４は、第１の光路Ｌ１および第２の光路Ｌ２から同時に光線が供給された場合に、第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とを、互いの光軸が一致するように合成するものであり、この光路合成部材１４を通過した光線Ｌｃは、前述した接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に供給されるようになっている。
第１の結像光学系１５は、第１の光路Ｌ１中に設けられ、第１の光路Ｌ１を通過する光線を結像させるものである。本実施形態においてこの第１の結像光学系１５は、反射部材３２と光路合成部材１４との間に設けられている。
反射部材（ミラー）３２は、合成分岐部材１３を通過した光線が第１の結像光学系１５の方（図において左方）に向かうように、合成分岐部材１３を通過した光線を９０゜屈折させるものである。

第２の結像光学系１６は、第２の光路Ｌ２中に設けられ、第２の光路Ｌ２を通過する光線を結像させるものであって、第１の結像光学系１５よりも大きい倍率で結像させるものである。本実施形態においてこの第２の結像光学系１６は、合成分岐部材１３の近傍、すなわち合成分岐部材１３と第１のプリズム３３との間に設けられている。
第２の結像光学系１６と光路合成部材１４との間には、第２の結像光学系１６の側から第１のプリズム３３、第２のプリズム３４、および反射部材（ミラー）３５が順次設けられている。
第１のプリズム３３は、第２の結像光学系１６を通過した光線の光軸と平行な光軸を有し、かつ光線の進行方向を１８０゜転換させるためのものであり、第２のプリズム３４は、第１のプリズム３３を通過した光線の光軸と平行な光軸を有し、かつ光線の進行方向を同じく１８０゜転換させるためのものである。なお、本実施形態では第２のプリズム３４が第１のプリズム３３よりもその高さ方向（図において上下方向）において上側に位置するように配置されているため、折り返された光線が折り返されるたびに上方に移動していっていることがわかる。
反射部材３５は、第２のプリズム３４を通過した光線が光路合成部材１４の方（図において上方）に向かうように、第２のプリズム３４を通過した光線を９０゜屈折させるものである。

第１のシャッタ部材１７は、水平方向（図において左右方向）にスライド移動可能に構成された１枚の板状部材であり、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａあるいは第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂのいずれか一方を選択的に遮断するものである。この第１のシャッタ部材１７は、手動あるいは図示しない制御装置により移動され得るように構成されている。したがって、第１のシャッタ部材１７により第２の対物レンズ１２からの光線Ｌｂが遮断された場合には、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａのみが合成分岐部材１３に達することとなり、また第１のシャッタ部材１７により第１の対物レンズ１１からの光線Ｌａが遮断された場合には、第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂのみが合成分岐部材１３に達することとなる。

第２のシャッタ部材１８は、合成分岐部材１３の外表面に沿って回動可能に構成された１枚の板状部材であり、合成分岐部材１３を通過して反射部材３２の方に向かおうとする光線（第１の光路Ｌ１を進もうとする光線）あるいは合成分岐部材１３を通過して第２の結像光学系１６の方に向かおうとする光線（第２の光路Ｌ２を進もうとする光線）のいずれか一方を選択的に遮断するものである。この第２のシャッタ部材１８は、手動あるいは図示しない制御装置によりロータリー式に移動され得るように構成されている。したがって、第２のシャッタ部材１８により第２の結像光学系１６の方に向かおうとする光線が遮断された場合には、第１の光路Ｌ１を通過する光線が反射部材３２に達することとなり、また第２のシャッタ部材１８により反射部材３２の方に向かおうとする光線が遮断された場合には、第２の光路Ｌ２を通過する光線が第２の結像光学系１６に達することとなる。

つぎに、本発明による顕微鏡１０の使用方法について説明する。
まずはじめに、最も低い倍率（例えば、１．５５倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を実線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を実線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第２の対物レンズ（すなわち、低倍側の対物レンズ）１２を通過した光線Ｌｂは、反射部材３１に達するとともにこの反射部材３１で９０゜屈折させられて、合成分岐部材１３の方（図において左方）に向けられる。合成分岐部材１３により分岐されるとともに反射部材３２の方（図において上方）に曲げられた光線は、第１の光路Ｌ１を通って反射部材３２に達するとともにこの反射部材３２で９０゜屈折させられて、第１の結像光学系（すなわち、低倍側の結像光学系）１５の方（図において左方）に向けられる。第１の結像光学系１５を通過して結像された光線は、光路合成部材１４に達するとともにこの光路合成部材１４で９０゜屈折させられて、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４の方（図において上方）に向けられるとともにこれら接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、１．５５倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。

また、低い方から２番目（高い方から３番目）の倍率（例えば、６倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を二点鎖線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を実線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第１の対物レンズ（すなわち、高倍側の対物レンズ）１１を通過した光線Ｌａは、合成分岐部材１３および第１の光路Ｌ１を通って反射部材３２に達するとともにこの反射部材３２で９０゜屈折させられて、第１の結像光学系（すなわち、低倍側の結像光学系）１５の方（図において左方）に向けられる。第１の結像光学系１５を通過して結像された光線は、光路合成部材１４に達するとともにこの光路合成部材１４で９０゜屈折させられて、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４の方（図において上方）に向けられるとともにこれら接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、６倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。

さらに、低い方から３番目（高い方から２番目）の倍率（例えば、７倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を実線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を二点鎖線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第２の対物レンズ（すなわち、低倍側の対物レンズ）１２を通過した光線Ｌｂは、反射部材３１に達するとともにこの反射部材３１で９０゜屈折させられて、合成分岐部材１３の方（図において左方）に向けられる。合成分岐部材１３を通過した光線は、つぎに第２の結像光学系（すなわち、高倍側の結像光学系）１６を通過して結像される。第２の結像光学系１６で結像された光線は、第１のプリズム３３に達するとともに一旦光路合成部材１４の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、第２の結像光学系１６の方（図において右方）に９０゜屈折させられる。第１のプリズム３３を出た光線は、第２のプリズム３４に達するとともに一旦第１の結像光学系１５の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、光路合成部材１４の方（図において左方）に９０゜屈折させられる。第２のプリズム３４を出た光線は、反射部材３５に達するとともにこの反射部材３５で９０゜屈折させられて、光路合成部材１４の方（図において上方）に向けられる。反射部材３５を出て光路合成部材１４を通過した光線は、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、７倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。

さらにまた、最も高い倍率（例えば、２８．４倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を二点鎖線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を二点鎖線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第１の対物レンズ（すなわち、高倍側の対物レンズ）１１を通過した光線Ｌａは、合成分岐部材１３に達するとともに、この合成分岐部材１３により第２の結像光学系１６の方（図において左方）に分岐される。第２の結像光学系１６の方に分岐された光線は、合成分岐部材１３の方（図において左方）に向けられる。合成分岐部材１３を通過した光線は、つぎに第２の結像光学系（すなわち、高倍側の結像光学系）１６を通過して結像される。そして、第２の結像光学系１６で結像された光線は、第１のプリズム３３に達するとともに一旦光路合成部材１４の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、第２の結像光学系１６の方（図において右方）に９０゜屈折させられる。第１のプリズム３３を出た光線は、第２のプリズム３４に達するとともに一旦第１の結像光学系１５の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、光路合成部材１４の方（図において左方）に９０゜屈折させられる。第２のプリズム３４を出た光線は、反射部材３５に達するとともにこの反射部材３５で９０゜屈折させられて、光路合成部材１４の方（図において上方）に向けられる。反射部材３５を出て光路合成部材１４を通過した光線は、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、２８．４倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。

このように、本発明の顕微鏡１０によれば、４種類の異なる倍率でステージ２１上に載置された標本を観察することができる。
また、第１のシャッタ部材１７および第２のシャッタ部材１８はそれぞれ１枚の板状部材からなるとともに、これらシャッタ部材を作動させる構成も非常に安価で簡単なものとすることができるので、製造コストを抑制することができるとともに、製造に要する作業時間の短縮を図ることができる。

上記した具体的実施の形態から次のような構成の技術的思想が導き出される。
〔付記項１〕
倍率の異なる複数の対物レンズと、前記複数の対物レンズを通過した光線を合成するとともに、前記光線を複数の光路に分岐する合成分岐部材と、前記複数の光路の光軸が互いに一致するように合成する光路合成部材と、前記複数の光路のそれぞれに設けられた結像光学系と、前記複数の対物レンズから前記合成分岐部材へ向かう光線のうち、いずれか１つの光線のみを選択的に通過させる第１の遮断手段と、前記複数の光路のうち、いずれか１つの光路を通過する光線のみを選択的に通過させる第２の遮断手段と、を具備してなることを特徴とする顕微鏡。

なお、本発明は図１に示すように、第１のプリズム３３と第２のプリズム３４とが鉛直方向にずらして配置されるものに限定されるものではなく、例えば第１のプリズム３３と第２のプリズム３４とが同一平面上に位置するよう、水平方向にずらして配置させることもできる。この場合、顕微鏡１０の高さ方向の嵩を低く抑えることができる。

また、本実施形態では２つのプリズム３３，３４と１つの反射部材３５により第２の光路Ｌ２が形成されるようになっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらプリズムおよび反射部材の数は必要な光路長に応じて適宜変更可能なものである。
すなわち、第２の光路Ｌ２が短くても良い場合には、１つのプリズムと１つの反射部材を配置すればよいし、第２の光路Ｌ２がもっと長くなければならない場合には、３つ以上のプリズムと１つの反射部材を配置すればよい。
また、反射部材としては、実施例では、ミラーをプリズムの反射面に付けたものを使用していたが、必要に応じて、平行平面のミラーにしてもよいし、三角プリズムを用いて全反射するような設計でもよい。また、この実施例では、シャッタ１７を切り替えることで、１番低倍と３番目の低倍（高い方から２番目の倍率）とに変換することができる。また、シャッタ１８の切替で２番目の低倍（高い方から３番目の倍率）と１番高倍とに変換することができる。よって、シャッタ１７または１８の切替のみで倍率の変換のレンジを大きくとることができるので、大きく倍率変換したい場合は、非常に便利である。

本発明による顕微鏡の一実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１０顕微鏡
１１第１の対物レンズ
１２第２の対物レンズ
１３合成分岐部材
１４光路合成部材
１５第１の結像光学系
１６第２の結像光学系
１７第１のシャッタ部材（第１の遮断手段）
１８第２のシャッタ部材（第２の遮断手段）
Ｌ１第１の光路
Ｌ２第２の光路

Claims

第１の対物レンズと、
前記第１の対物レンズよりも小さい倍率を有する第２の対物レンズと、
前記第１の対物レンズを通過した光線および前記第２の対物レンズを通過した光線を合成するとともに、前記光線を第１の光路と第２の光路とに分岐する合成分岐部材と、
前記第１の光路と前記第２の光路とを、互いの光軸が一致するように合成する光路合成部材と、
前記第１の光路に設けられた第１の結像光学系と、
前記第２の光路に設けられ、前記第１の結像光学系よりも大きい倍率で結像させる第２の結像光学系と、
前記第１の対物レンズから前記合成分岐部材へ向かう光線あるいは前記第２の対物レンズから前記合成分岐部材へ向かう光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第１の遮断手段と、
前記第１の光路を通過する光線あるいは前記第２の光路を通過する光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する第２の遮断手段と、を具備してなる顕微鏡。
前記第１の遮断手段および前記第２の遮断手段がそれぞれ１枚のシャッタ部材からなる顕微鏡。