JP2005128429A - 顕微鏡の鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型の光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒を提供すること。
【解決手段】 複数の観察ポート５，９，１１と、それぞれ相対移動し、前記相対移動により任意の前記観察ポートへの光路を切替える第１光路切替え手段３３及び第２光路切替え手段４３を有し、前記第１光路切替え手段は、前記相対移動により試料からの光を前記第１光路切替え手段が有する第１光学素子３１を介して前記第２光路切替え手段に導くか、または前記第１光学素子を介さずに前記第２光路切替え手段に導くかの切替えが可能であり、前記第２光路切替え手段は、前記相対移動により前記第１光路切替え手段からの光を前記第２光路切替え手段が有する第２光学素子４１を介して任意の前記観察ポートに導くか、または前記第２光学素子を介さずに任意の前記観察ポートに導くかの切替えが可能である顕微鏡の鏡筒。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の観察ポートを有する顕微鏡の鏡筒に関し、特に観察ポートへの光路切換手段に関する。

従来、複数の観察ポートを有する顕微鏡の鏡筒は、丸ありを介して顕微鏡本体に固定され、丸ありの上方には顕微鏡本体から入射した光の光路を切換える光路切換部が設けられている。光路切換部はガイドにより移動可能に支持されたスライド部材を有し、このスライド部材には顕微鏡本体から入射した光を通過する３つの貫通孔が設けられ、それぞれプリズムが固定されている。スライド部材にはスライド部材を移動させる操作レバーが固定されている。この操作レバーを操作して、顕微鏡本体からの入射光束を３つの観察ポートに切換えて入射させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３３１８０１４号公報（図１参照）

しかし、上記特許文献１に開示されている顕微鏡の鏡筒の光路切換部は、３つの観察ポートに光路を切換える場合、スライド部材を横方向にスライドさせるだけのため、光学部材の退避スペースを含め最低５光路分のスペースが必要であり、装置の大型化を招くという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、小型の光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の観察ポートと、それぞれ相対移動し、前記相対移動により任意の前記観察ポートへの光路を切替える第１光路切替え手段及び第２光路切替え手段を有し、前記第１光路切替え手段は、前記相対移動により試料からの光を前記第１光路切替え手段が有する第１光学素子を介して前記第２光路切替え手段に導くか、または前記第１光学素子を介さずに前記第２光路切替え手段に導くかの切替えが可能であり、前記第２光路切替え手段は、前記相対移動により前記第１光路切替え手段からの光を前記第２光路切替え手段が有する第２光学素子を介して任意の前記観察ポートに導くか、または前記第２光学素子を介さずに任意の前記観察ポートに導くかの切替えが可能であることを特徴とする顕微鏡の鏡筒を提供する。

また、本発明は、複数の観察用ポートと、前記観察用ポートに光路を切替える光学素子を有する光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒において、前記光路切換手段は、前記光学素子を保持する少なくとも１つの下部保持部材と、前記下部保持部材を移動可能に支持する下部ガイド軸と、前記下部保持部材を前記下部ガイド軸に沿って移動させる下部移動手段と、前記保持部材の上方に配置され光学素子を保持する少なくとも１つの上部保持部材と、前記上部保持部材を前記下部保持部材と同方向に移動可能に支持する上部ガイド軸と、前記上部保持部材を前記上部ガイド軸に沿って移動させる上部移動手段と、前記下部移動手段と前記上部移動手段を駆動するそれぞれの駆動手段とを具備してなることを特徴とする顕微鏡の鏡筒を提供する。

また、本発明は、複数の観察用ポートと、前記観察用ポートに光路を切替える光学素子を有する光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒において、前記光路切換手段は、前記光学素子を保持する少なくとも１つの下部保持部材と、前記下部保持部材を移動可能に支持する下部ガイド軸と、前記下部保持部材を前記下部ガイド軸に沿って移動させる下部移動手段と、前記保持部材の上方に配置され光学素子を保持する少なくとも１つの上部保持部材と、前記上部保持部材を前記下部保持部材と同方向に移動可能に支持する上部ガイド軸と、前記上部保持部材を前記上部ガイド軸に沿って移動させる上部移動手段と、前記下部移動手段と前記上部移動手段との前記下部ガイド軸と前記上部ガイド軸に沿った移動を連動させる連動手段と、前記下部移動手段または前記上部移動手段を駆動する駆動手段とを具備してなることを特徴とする顕微鏡の鏡筒を提供する。

また、本発明にかかる顕微鏡の鏡筒では、前記下部移動手段は、前記下部保持部材に設けられた下部カムフォロワと、前記下部カムフォロワに係合する下部カム溝を有する下部円筒カムとからなり、前記上部移動手段は、前記上部保持部材に設けられた上部カムフォロワと、前記上部カムフォロワに係合する上部カム溝を有する上部円筒カムとからなることが好ましい。

また、本発明にかかる顕微鏡の鏡筒では、前記駆動手段は、前記下部円筒カムまたは前記上部円筒カムに結合されていることが好ましい。

また、本発明にかかる顕微鏡の鏡筒では、前記連動手段は、前記下部円筒カムの回転と前記上部円筒カムの回転とを連動させる回転伝達手段からなることが好ましい。

また、本発明にかかる顕微鏡の鏡筒は、前記駆動手段は、モータであることが好ましい。

また、本発明は、前記顕微鏡の鏡筒を有することを特徴とする顕微鏡を提供する。

本発明によれば、小型の光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒を提供することができる。

本発明にかかる顕微鏡の鏡筒の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明にかかる顕微鏡の鏡筒を搭載した顕微鏡の概略構成図である。図２は本発明の第１実施の形態にかかる光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒の断面図である。図３は本発明の第１実施の形態にかかる光路切換手段の概略構成斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光路切換状態をそれぞれ示す。図４は図２のＸ−Ｘ線に沿った断面を示し、（ａ）は手動の駆動手段を、（ｂ）は電動モータを用いた駆動手段を示している。図５は本発明の第２実施の形態にかかる光路切換手段の概略構成斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光路切換状態をそれぞれ示す。図６は本発明の第３実施の形態にかかる光路切換手段の概略構成斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光路切換状態をそれぞれ示す。

図１において、本発明の実施の形態にかかる光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒１は、顕微鏡本体３の上部に設けられている。顕微鏡の鏡筒１には接眼観察部５と、カメラ７を接続した観察ポート９および１１が設けられている。

ランプ光源１３からの照明光束は、不図示の照明光学系を介してコンデンサレンズ１５に入射し、ステージ１７に載置された不図示の標本を照明する。標本からの光束はレボルバ１９に配置された対物レンズ２０によって集光され鏡筒１に入射する。鏡筒１に入射した光束は後述する光路切換手段によって光束の方向が切換えられ、接眼観察部５によって観察されたり第１の観察ポート９、第２の観察ポート１１に配置されたカメラ７を介して不図示のモニターにより観察されたりできるようになる。このようにして、本発明の実施の形態にかかる光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒１を搭載した顕微鏡が構成されている。

（第１実施の形態）
次に、本発明の第１実施の形態にかかる顕微鏡の鏡筒の光路切換手段に関し説明する。

図２から図４において、鏡筒１は丸あり２１を介して顕微鏡本体３に結合されている。丸あり２１の上方には第１の結像レンズ２２が固定されており、その上方には後述する光路切換手段２３が配設されている。顕微鏡本体３から第１の結像レンズ２２を通過し光路切換手段２３により図面左方向へと偏向された光束は第２結像レンズ２５を通過して接眼観察部５へと進行する。光路切換手段２３を通過した光束は図面上方へと進行し第３の結像レンズ２７を通過して第１の観察ポート９へと進行する。光路切換手段２３により図面右方向に偏向された光束はズーム光学系２９を通過して第２の観察ポート１１へと進行する。

光路切換手段２３は、プリズム３１と色消しおよび光路長調整用のプリズム３１ａとを接合した光学素子を保持する下部保持部材の１つである第１の保持部材３３と、光路長調整用の円柱ガラス３５を保持する下部保持部材の１つである第２の保持部材３７とがそれぞれ配置され、第１および第２の保持部材３３と３７とは、ガイド軸４０ａ、４０ｂに移動可能に支持されている。下部保持部材の上方には、ミラー４１を保持する上部保持部材である第３の保持部材４３が、ガイド軸４０ａ、４０ｂに略平行に配設されたガイド軸４０ｃ，４０ｄに移動可能に支持されている。

第１の保持部材３３の端部にはカムフォロワ４５ａが、第２の保持部材３７の端部にはカムフォロワ４５ｂが、第３の保持部材４３の端部にはカムフォロワ４５ｃがそれぞれ設けられ、第１の円筒カム４６のカム溝４９ａにカムフォロワ４５ａが、カム溝４９ｂにカムフォロワ４５ｂが係合し、第２の円筒カム４７のカム溝４９ｃにカムフォロワ４５ｃが係合している。

第１の円筒カム４６と第２の円筒カム４７とは、それぞれの回転を連動させるタイミングベルト５１によって連結されており、第２の円筒カム４７の一端には、各円筒カム４６、４７を駆動する駆動手段の切換ダイアル５３が設けられている。切換ダイアル５３を回すと第２の円筒カム４７が回転し、タイミングベルト５１を介して第１の円筒カム４６も第２の円筒カム４７の回転に連動して回転する。

第１の円筒カム４６および第２の円筒カム４７の回転に伴い、それぞれのカム溝４９ａ、４９ｂ、４９ｃに係合されたそれぞれのカムフォロワ４５ａ、４５ｂ、４５ｃを介して第１から第３の保持部材３３、３７、４３がそれぞれガイド軸４０ａから４０ｄに沿って移動し、各保持部材に配置されている光学素子が移動する。各光学素子の移動位置は、カム溝４９ａ、４９ｂ、４９ｃにより制御される。このようにして、光路切換手段２３が構成されている。

なお、第１の円筒カム４６と第２の円筒カム４７との回転を連動させる手段は、タイミングベルト５１に限定されることはなく、歯車等の他の手段を用いることも可能である。また、各円筒カムの駆動手段として、切換ダイアル５３の代わりに図４（ｂ）に示すような、電動モータ５５を用いることもできる。電動モータ５５を用いることによって、不図示のスイッチの操作で各観察ポートへの光路の切換を容易に行うことが可能となる。また、駆動手段は第１の円筒カム４６側に設けることも可能である。

本第１実施の形態では、駆動手段である切換ダイアル５３または電動モータ５５を回転することによりそれぞれの光学素子を所定の位置に配置することが可能となる。

以下、各光学素子（保持部材）の配置と光路切換状態に関し説明する。

図３（ａ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３と第３の保持部材４３を光路上に第２の保持部材３７を光路外に配置した状態を示し、プリズム３１、３１ａとミラー４１とが光路上に配置された状態を示す。第１の結像レンズ２２からの光束は、プリズム３１、３１ａにより図中の左方向と上方とに分割され、左方向に偏向された光束は図２に示す接眼観察部５へ向かい、観察者によって観察される。上方に進んだ光束はミラー４１で図中の右方向へ偏向され図２に示すズーム光学系２９を通過して第２の観察ポート１１に入射しカメラ７（図１参照）で撮像され不図示のモニター等で観察される。このように、接眼観察部５と第２の観察ポート１１とで同時に像を観察することが可能となる。

図３（ｂ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３、第２の保持部材３７、および第３の保持部材４３の全てを光路外に退避させた状態を示す。第１の結像レンズ２２からの光束は、光路切換手段２３の何れのプリズムやミラーを通ることなくをそのまま通過し上方へと向かい図２に示す第１の観察ポート９に入射しカメラ７（図１参照）によって撮像され不図示のモニター等で観察される。

図３（ｃ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３を光路上から退避し、第２の保持部材３７と第３の保持部材４３を光路上に配置した状態を示している。第１の結像レンズ２２からの光束は、光路長調整用の円柱ガラス３５を透過し、ミラー４１で図中の右方向へ偏向され図２に示すズーム光学系２９を通過して第２の観察ポート１１に入射しカメラ７（図１参照）で撮像され不図示のモニター等で観察される。図３（ａ）と異なり、第１の結像レンズ２２からの光束は全てミラー４１で反射され第２の観察ポート１１に入射するので、より明るい像をカメラ７で撮像することができる。

本第１実施の形態では、光路切換手段２３に設けられている切換ダイアル５３または電動モータ５を用いて第２の円筒カム４７を回転し、タイミングベルト５１を介して第１の円筒カム４６を回転し、カム溝４９ａ、４９ｂ、４９ｃに係合されたカムフォロワ４５ａ、４５ｂ、４５ｃを介して第１保持部材３３、第２の保持部材３７、第３の保持部材４３をそれぞれ光路上に移動若しくは退避させることにより、顕微鏡本体３から第１の結像レンズ２２を介して入射する光束を、接眼観察部５、第１の観察ポート９、第２の観察ポート１１に切換ることが可能となる。また、光路切換手段２３の必要な空間は、第１の保持部材３３と第２の保持部材３７と退避スペース分とで良く、従来の切換手段に比較して光路切換手段の移動方向のスペースが狭いスペースで光路切換手段２３を構成することができる。

（第２実施の形態）
次に本発明の第２実施の形態にかかる顕微鏡の鏡筒の光路切換手段に関し説明する。本第２実施の形態では第１実施の形態におけるプリズム３１とプリズム３１ａとの接合面がミラー１３１ａで構成されプリズム３１ａが削除されている点が異なり、その他の構成は第１実施の形態と同様であり同じ符号を付し説明を省略する。

図５（ａ）において、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３と第３の保持部材４３を光路上に第２の保持部材３７を光路外に配置した状態を示し、プリズム１３１が光路上に配置された状態を示す。本第２実施の形態にかかる光路切換手段１２３では、第１の結像レンズ２２からの光束は、プリズム１３１のミラー１３１ａに入射し、ミラー１３１ａで全て反射され図中左方向に偏向されて図２に示す接眼観察部５に入射され観察者によって観察される。

図５（ｂ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３、第２の保持部材３７、および第３の保持部材４３の全てを光路外に退避させた状態を示す。第１の結像レンズ２２からの光束は、光路切換手段１２３をそのまま通過し上方へと向かい図２に示す第１の観察ポート９に入射しカメラ７（図１参照）によって撮像され不図示のモニター等で観察される。

図５（ｃ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３を光路上から退避し、第２の保持部材３７と第３の保持部材４３を光路上に配置した状態を示している。第１の結像レンズ２２からの光束は、光路長調整用の円柱ガラス３５を透過し、ミラー４１で図中の右方向へ偏向され図２に示すズーム光学系２９を通過して第２の観察ポート１１に入射しカメラ７（図１参照）で撮像され不図示のモニター等で観察される。

本第２実施の形態にかかる光路切換手段１２３は、第１の結像レンズ２２からの光束を接眼観察部５、第１の観察ポート９、第２の観察ポート１１に切換えて入射光束全てをそれぞれのポートに向けることができる。その他の作用、効果は第１実施の形態と同様であり説明を省略する。

（第３実施の形態）
次に本発明の第３実施の形態にかかる顕微鏡の鏡筒の光路切換手段に関し説明する。本第３実施の形態では第２実施の形態における円柱ガラス３５を搭載する第２の保持部材３７が削除されている点が異なり、その他の構成は第２実施の形態と同様であり同じ符号を付し説明を省略する。

図６（ａ）において、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３と第３の保持部材４３を光路上に配置した状態を示し、プリズム１３１が光路上に配置された状態を示す。本第３実施の形態にかかる光路切換手段２２３では、第１の結像レンズ２２からの光束は、プリズム１３１のミラー１３１ａに入射し、ミラー１３１ａで全て反射され図中左方向に偏向されて図２に示す接眼観察部５に入射され観察者によって観察される。

図６（ｂ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３、第３の保持部材４３の全てを光路外に退避させた状態を示す。第１の結像レンズ２２からの光束は、光路切換手段２２３をそのまま通過し上方へと向かい図２に示す第１の観察ポート９に入射しカメラ７（図１参照）によって撮像され不図示のモニター等で観察される。

図６（ｃ）は、切換ダイアル５３を操作し、第１の保持部材３３を光路上から退避し、第３の保持部材４３を光路上に配置した状態を示している。第１の結像レンズ２２からの光束は、ミラー４１で図中の右方向へ偏向され図２に示すズーム光学系２９を通過して第２の観察ポート１１に入射しカメラ７（図１参照）で撮像され不図示のモニター等で観察される。

本第３実施の形態にかかる光路切換手段２２３は、光路長調整用の円柱ガラスを必要としないため、部材点数を削減できより安価に光路切換手段２２３を構成することができる。その他の作用、効果は第２実施の形態と同様であり説明を省略する。

なお、全ての実施の形態では、上部移動手段と下部移動手段とをタイミングベルトで連動させて相対移動する構成としているが、上下移動手段をそれぞれ別々に移動させるように構成しても良い。この場合連動部材は不要となり、上下移動手段それぞれに切換ダイアル等の部材を取り付けても良い。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

本発明にかかる顕微鏡の鏡筒を搭載した顕微鏡の概略構成図である。 本発明の第１実施の形態にかかる光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒の断面図である。 本発明の第１実施の形態にかかる光路切換手段の概略構成斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光路切換状態をそれぞれ示す。 図２のＸ−Ｘ線に沿った断面を示し、（ａ）は手動の駆動手段を、（ｂ）は電動モータを用いた駆動手段を示している。 本発明の第２実施の形態にかかる光路切換手段の概略構成斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光路切換状態をそれぞれ示す。 本発明の第３実施の形態にかかる光路切換手段の概略構成斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光路切換状態をそれぞれ示す。

符号の説明

１ 鏡筒
３ 顕微鏡本体
５ 接眼観察部
７ カメラ
９ 第１の観察ポート
１１ 第２の観察ポート
１３ ランプ光源
１５ コンデンサレンズ
１７ ステージ
１９ レボルバ
２０ 対物レンズ
２１ 丸あり
２２ 第１の結像レンズ
２３、１２３、２２３ 光路切替手段
２５ 第２の結像レンズ
２７ 第３の結像レンズ
２９ ズームレンズ
３１ プリズム
３３ 第１の保持部材
３５ 円柱ガラス
３７ 第２の保持部材
４０ ガイド溝
４１ ミラー
４３ 第３の保持部材
４５ カムフォロワ
４６ 第１の円筒カム
４７ 第２の円筒カム
４９ カム溝
５１ タイミングベルト
５３ 切換ダイアル
５５ 電動モータ
１３１ プリズム

Claims (8)

1. 複数の観察ポートと、
   それぞれ相対移動し、前記相対移動により任意の前記観察ポートへの光路を切替える第１光路切替え手段及び第２光路切替え手段を有し、
   前記第１光路切替え手段は、前記相対移動により試料からの光を前記第１光路切替え手段が有する第１光学素子を介して前記第２光路切替え手段に導くか、または前記第１光学素子を介さずに前記第２光路切替え手段に導くかの切替えが可能であり、
   前記第２光路切替え手段は、前記相対移動により前記第１光路切替え手段からの光を前記第２光路切替え手段が有する第２光学素子を介して任意の前記観察ポートに導くか、または前記第２光学素子を介さずに任意の前記観察ポートに導くかの切替えが可能であることを特徴とする顕微鏡の鏡筒。
2. 複数の観察用ポートと、前記観察用ポートに光路を切替える光学素子を有する光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒において、
   前記光路切換手段は、
   前記光学素子を保持する少なくとも１つの下部保持部材と、
   前記下部保持部材を移動可能に支持する下部ガイド軸と、
   前記下部保持部材を前記下部ガイド軸に沿って移動させる下部移動手段と、
   前記保持部材の上方に配置され光学素子を保持する少なくとも１つの上部保持部材と、
   前記上部保持部材を前記下部保持部材と同方向に移動可能に支持する上部ガイド軸と、
   前記上部保持部材を前記上部ガイド軸に沿って移動させる上部移動手段と、
   前記下部移動手段と前記上部移動手段を駆動するそれぞれの駆動手段とを具備してなることを特徴とする顕微鏡の鏡筒。
3. 複数の観察用ポートと、前記観察用ポートに光路を切替える光学素子を有する光路切換手段を有する顕微鏡の鏡筒において、
   前記光路切換手段は、
   前記光学素子を保持する少なくとも１つの下部保持部材と、
   前記下部保持部材を移動可能に支持する下部ガイド軸と、
   前記下部保持部材を前記下部ガイド軸に沿って移動させる下部移動手段と、
   前記保持部材の上方に配置され光学素子を保持する少なくとも１つの上部保持部材と、
   前記上部保持部材を前記下部保持部材と同方向に移動可能に支持する上部ガイド軸と、
   前記上部保持部材を前記上部ガイド軸に沿って移動させる上部移動手段と、
   前記下部移動手段と前記上部移動手段との前記下部ガイド軸と前記上部ガイド軸に沿った移動を連動させる連動手段と、
   前記下部移動手段または前記上部移動手段を駆動する駆動手段とを具備してなることを特徴とする顕微鏡の鏡筒。
4. 前記下部移動手段は、前記下部保持部材に設けられた下部カムフォロワと、前記下部カムフォロワに係合する下部カム溝を有する下部円筒カムとからなり、
   前記上部移動手段は、前記上部保持部材に設けられた上部カムフォロワと、前記上部カムフォロワに係合する上部カム溝を有する上部円筒カムとからなることを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡の鏡筒。
5. 前記駆動手段は、前記下部円筒カムまたは前記上部円筒カムに結合されていることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡の鏡筒。
6. 前記連動手段は、前記下部円筒カムの回転と前記上部円筒カムの回転とを連動させる回転伝達手段からなることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡の鏡筒。
7. 前記駆動手段は、モータであることを特徴とする請求項２または３または５に記載の顕微鏡の鏡筒。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の顕微鏡の鏡筒を有することを特徴とする顕微鏡。

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