JP2005234279A - Dark field illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属顕微鏡等の顕微鏡に用いられる暗視野照明装置に関している。 The present invention relates to a dark field illumination device used in a microscope such as a metal microscope.
従来、顕微鏡には、明視野観察では見えづらい観察試料の傷等を観察するために暗視野観察を行えるようにしたものがある。このような暗視野観察が行える顕微鏡は、観察試料を照明するための暗視野照明装置を有している。 Conventionally, there are microscopes that can perform dark field observation in order to observe scratches or the like of an observation sample that is difficult to see in bright field observation. A microscope capable of such dark field observation has a dark field illumination device for illuminating an observation sample.
従来、暗視野照明装置として、例えば、特許文献1乃至3中に示されるように、照明光源から観察試料に至る途中の光路にリング状のファイバを挿入し、このファイバによるリング照明により暗視野照明を行う装置が多く提案されている。
Conventionally, as a dark field illumination device, for example, as shown in
特許文献1の暗視野照明装置は、対物レンズを囲む暗視野照明用光路と、前記暗視野照明用光路によって導かれた照明光で観察試料を照明する顕微鏡の落射照明装置である。この特許文献1の暗視野照明装置は、暗視野照明光路に照明光を供給する環状光源をレボルバ内に設けている。
The dark field illumination device of
特許文献2の暗視野照明装置は、落射照明光を導入するハーフミラーと、対物レンズの間に環状ファイバの出射端とを有し、落射照明系中の光源と共役な位置にファイバの入射端または開口絞りを切換え可能に配置している。 The dark field illumination device of Patent Document 2 has a half mirror for introducing epi-illumination light and an exit end of an annular fiber between objective lenses, and an incident end of the fiber at a position conjugate with the light source in the epi-illumination system. Or the aperture stop is arranged to be switchable.
特許文献3の暗視野照明装置は、観察光路中に選択的に配置される対物レンズを備えた顕微鏡に設けられている。この特許文献3の暗視野照明装置は、対物レンズに着脱可能に設けられ光入射部と光入射部からの光を対象物へ照射する光照射部とを有する光伝達手段を備えた照明手段と、照明手段とは機械的に分離され照明手段の光入射部に向けて光を照射する光源と、を有している。
特許文献1の暗視野照明装置は、暗視野照明するために、対物レンズを囲む暗視野照明用光路と、顕微鏡本体に対して着脱可能なレボルバとが必要である。暗視野照明用光路を有する対物レンズは、一般的な対物レンズとは取付けネジ径が異なる。具体的には、暗視野照明用光路を有する対物レンズは、暗視野照明光路を持たない対物レンズに比べて、ネジ径が大きい。このように、暗視野照明光路を持たない対物レンズは、特殊な形状であるため、コストが高くなってしまう。また、着脱可能なレボルバーは、レボルバー自体が高価であるとともに、レボルバーが着脱出来るように顕微鏡本体を構成することにより、顕微鏡本体自体の製造コストも上昇してしまう。
The dark field illumination device of
このように、特許文献1の暗視野照明装置は、安価な金属顕微鏡には適用しにくいという問題がある。
Thus, the dark field illumination device of
また、特許文献2の暗視野照明装置は、特許文献1と同様に暗視野照明用光路を有する対物レンズを採用しているために、対物レンズの価格が高くなってしまう。また、落射照明系中の光源と共役な位置にファイバの入射端または開口絞りを切換え可能にするためにはかなりのスペースが必要であり、顕微鏡本体部に落射照明装置が内蔵されることが多い倒立型の金属顕微鏡においては、顕微鏡本体そのものが大型化してしまうという欠点がある。また切換え機構などを配置することにより大幅なコストアップが予想される。このため、特許文献2の暗視野照明装置も、やはり安価な金属顕微鏡には適用し難いという問題を有する。
Moreover, since the dark field illumination device of Patent Document 2 employs an objective lens having a dark field illumination optical path as in
また、特許文献3の暗視野照明装置は、対物レンズを囲む暗視野照明用光路や顕微鏡本体に対して着脱可能なレボルバ等を必要としないため、対物レンズや顕微鏡本体の価格アップという問題は回避される。しかしながら、特許文献3の暗視野照明装置における照明手段は、光入射部と光出射部との間をファイバ等により光を伝達する構成であるため、この構成による照明手段の価格も高価なものとなってしまう。さらに、前記照明手段は、暗視野観察を行いたい対物レンズの数だけ用意する必要がある。このため、特許文献3の暗視野照明装置を用いた顕微鏡システムは、システム全体としての価格が高くなってしまう虞がある。
上記課題を鑑みて、本発明の目的は、安価でかつ、もともと暗視野照明のための構成をもたない顕微鏡に後付けが可能な暗視野照明装置を提供することにある。
In addition, the dark field illumination device of Patent Document 3 does not require a dark field illumination optical path surrounding the objective lens or a revolver that can be attached to and detached from the microscope main body. Is done. However, since the illumination means in the dark field illumination device of Patent Document 3 is configured to transmit light between the light incident portion and the light emission portion by a fiber or the like, the price of the illumination means by this configuration is also expensive. turn into. Furthermore, it is necessary to prepare as many illumination means as the number of objective lenses for which dark field observation is desired. For this reason, the microscope system using the dark field illumination device of Patent Document 3 may be expensive as a whole system.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a dark field illumination device that is inexpensive and can be retrofitted to a microscope that originally has no configuration for dark field illumination.
本発明の暗視野照明装置は、上記課題を鑑みて、以下の構成を有している。
本発明の一態様の暗視野照明装置は、対物レンズと、観察時に観察試料が配置される着脱可能な観察試料支持部とを有する顕微鏡に用いられる。この暗視野照明装置は、照明光を出力する光出射部を有し、前記観察試料支持部に配置される照明部と、前記対物レンズの外周に着脱可能に取り付けられ、前記照明光を前記観察試料に向けて反射する反射部と、を具備している。
The dark field illumination device of the present invention has the following configuration in view of the above problems.
The dark field illumination device of one embodiment of the present invention is used for a microscope having an objective lens and a detachable observation sample support portion on which an observation sample is arranged during observation. The dark field illumination device includes a light emitting unit that outputs illumination light, and is detachably attached to an illumination unit disposed on the observation sample support unit and an outer periphery of the objective lens, and the illumination light is observed in the observation field. A reflecting portion that reflects toward the sample.
本発明の他の態様の暗視野照明装置は、対物レンズと観察時に観察試料が配置される観察試料支持部とを有する顕微鏡に用いられる。この暗視野照明装置は、照明光を出力する光出射部を有し、前記観察試料支持部に配置される照明部を具備している。前記光出射部は、前記照明光を前記観察試料に向けて出射するように、配置されている。 The dark field illumination device according to another aspect of the present invention is used in a microscope having an objective lens and an observation sample support portion on which an observation sample is arranged during observation. This dark field illumination device includes a light emitting unit that outputs illumination light, and includes an illumination unit disposed on the observation sample support unit. The light emitting unit is arranged to emit the illumination light toward the observation sample.
本発明のさらに他の態様の暗視野照明装置は、対物レンズと観察時に観察試料が配置される観察試料支持部とを有する顕微鏡に用いられる。この暗視野照明装置は、前記観察試料支持部に設けられた光透過部と、前記対物レンズの光軸において、前記対物レンズに対して観察試料支持部を挟んで反対側に配置され、前記光透過部を介して対物レンズ側に光を出射する照明部と、対物レンズの外周に着脱可能に取り付けられ、前記照明部からの光を前記観察試料に向けて反射する反射部と、を具備している。 The dark field illumination device according to still another aspect of the present invention is used in a microscope having an objective lens and an observation sample support portion on which an observation sample is arranged during observation. The dark field illumination device is disposed on the opposite side of the objective lens from the light transmission portion provided in the observation sample support portion with respect to the objective lens with respect to the objective lens. An illumination unit that emits light to the objective lens side through the transmission unit; and a reflection unit that is detachably attached to the outer periphery of the objective lens and reflects light from the illumination unit toward the observation sample. ing.
本発明は、安価でかつ、もともと暗視野照明のための構成をもたない顕微鏡に後付けが可能な暗視野照明装置を提供し得る。 The present invention can provide a dark field illumination device that is inexpensive and can be retrofitted to a microscope that originally has no configuration for dark field illumination.
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態を説明する。
図1および図2は、本発明の第1の実施の形態の暗視野照明装置を倒立金属顕微鏡に適用した場合の全体構成図であり、図1は側面図を、図2は平面図をそれぞれ示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1 and 2 are overall configuration diagrams when the dark field illumination apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied to an inverted metal microscope, FIG. 1 is a side view, and FIG. 2 is a plan view. Show.
図1並びに図2中の倒立顕微鏡1は、倒立顕微鏡1の本体である本体101と、レボルバ104を支持するレボルバ台103と、明視野照明装置106と、鏡筒117と、双眼部119と、観察試料124が配置されるステージ121と、暗視野照明装置140とを具備している。レボルバ台103は、公知の顕微鏡と同様に、本体101に固定されており、ステージ121と、鏡筒117とは、公知の顕微鏡と同様に、本体101に着脱可能に取り付けられている。双眼部119は、鏡筒117に回転可能に支持されている。
1 and 2 includes a
本体101は、レボルバ台103を上下に駆動するための焦準ハンドル102を有している。レボルバ台103は、複数の対物レンズ105を取付け可能な取付穴を有するレボルバ104を有している。なお、図面簡略化のために、図1には、対物レンズ105が1つのみ示されている。レボルバ104は、公知のレボルバと同様に、取り付けられた複数の対物レンズ105の中の1つを選択的に前記倒立顕微鏡の観察光路中に配置し得るように構成されている。対物レンズ105は、観察試料124の像を観察した際に、観察試料124からの光を集光する。
The
本体101は、観察試料124の像を双眼部119により観察し得るように、対物レンズ105からの光束を双眼部119の接続された鏡筒117に導く。本体101は、対物レンズ105からの光束を鏡筒117に導くために、対物レンズ105側から順に、結像レンズ112と、ミラー113と、リレー光学系前群114と、プリズム115aと、リレー光学系後群116とを有しており、これらを内部に内蔵している。リレー光学系後群116は、プリズム115aからの光束を鏡筒117中に入射させる。また、本体101は、対物レンズ105と、結像レンズ112との間の光路中に、偏光素子等の光学素子を挿入するための光学素子スロット111を有している。
The
明視野照明装置106は、明視野観察を行うための照明手段であり、ハロゲンランプ等による照明光源106aと、照明光源106aからの光を導く光学系を有する落射投光管107とを有している。落射投光管107は、照明光源106aからの光を対物レンズ105の方向へ反射させるハーフミラー108と、照明光源106aからの光の強度調節等を行うフィルタや偏光素子等を挿入するための光学素子スロット109、110とを有している。即ち、ハーフミラー108および光学素子スロット109、110は、落射投光管107の構成ユニットである。落射投光管107は、本体101の背面(図1中左側面)から、本体101に挿入され固定され得る。この構成により、明視野照明装置106は、照明光源106aからの光束を、対物レンズ105の光軸に沿って観察試料124の観察部位に照射し得る。
The bright
鏡筒117は、一端が本体101の前側上面(図1中右上部)に着脱可能に装着されており、他端が双眼部119と接続されている。鏡筒117は、内部に本体101側から順に、結像レンズ118と、プリズム115bとを有している。結像レンズ118は、本体101中のリレー光学系後群116からの光束が入射され得るように配置が設定されており、入射した光束により観察像を結像する。プリズム115bは、結像レンズ118からの光束を双眼部119中に入射させる。
One end of the
双眼部119は、観察者が両眼により観察試料124を観察するための観察手段であり、一端が鏡筒117と接続されており、他端に着脱可能に2つの接眼レンズ120が装着されている。各接眼レンズ120は、プリズム115bからの光束が入射し得るように配置が設定されている。
The
ステージ121は、観察時に観察試料124を支持する観察試料支持部であり、本体101の前側(図1中右側)と背面側(図1中左側)とに固定されており、実質的に水平な上面(図1中上側の面)を有している。このステージ121は、上面に沿った方向においての中央部に、対物レンズ105の光軸に沿って(図1中上下方向)貫通した開口部121aを有している。また、ステージ121は、開口部121aに着脱可能に装着された中座122を有している。
The
中座122は、実質的に水平な上面を有しており、上面に沿った方向においての中央部に、対物レンズ105の光軸に沿って(図1中上下方向)貫通した開口部122aを有している。中座122の上面には、試料プレート123を介して観察試料124が載置される。この試料プレート123は、中座122の上面に沿って移動自在に構成されている。
The
試料プレート123は、観察試料124が載置される上面を有し、中央部に前記光軸に沿って貫通した開口部123aを有している。観察対象の観察試料124は、試料プレート123の上面において、開口部123aに対向する位置に配置される。ステージ121は、図2中に示されるように、試料プレート123を中座122の上面に沿って移動させる移動機構を有している。この移動機構125は、図1中において、図面簡略化のために省略されている。
The
移動機構125は、前記水平面に沿って、X軸(図2中上下方向)並びにY軸(図2中左右方向)に沿って、試料プレート123を介して観察試料124を移動させる移動手段である。この移動機構125は、ステージ121に固定される固定部126と、固定部126に対してY軸に沿って移動可能な移動部127と、移動部127の下面に設けられた操作ハンドル128と、移動部127に対してX軸に沿って移動可能なクレンメル129と、クレンメル129の先端に適度な付勢力で試料プレート123を保持するための爪部130とを有している。移動部127は、操作ハンドル128の操作に従って、X軸並びにY軸に沿って移動する。言い換えると、操作ハンドル128は、回転操作により、移動部127をY軸に沿った移動並びにX軸に沿った移動とを制御する。
The moving
また、中座122は、後で説明する暗視野照明装置140が取り付けられる暗視野照明取付部122bを有している。暗視野照明取付部122bは、中座122の下面に設けられた環状の凹部であり、開口部122aの周りに、開口部122aと同心状に設けられている。
The
続いて、暗視野照明装置140について説明する。暗視野照明装置140は、倒立顕微鏡1により暗視野観察を行う際の暗視野照明手段である。この暗視野照明装置140は、照明部141と、反射部142とを有している。照明部141は、中心部がくりぬかれた円環状の基板141aと、この基板141a上にリング形状に実装された多数の発光ダイオード(LED)光源141bとを有している。この照明部141は、暗視野照明取付部122bに取り付けられている。具体的には、基板141aが、暗視野照明取付部122bに取り付けられている。各LED光源141bは、照明光を出力する。各LED光源141bの先端には、集光レンズが装着されている。このため、LED光源141bは、前記集光レンズにより適切な指向性をもって照明光を出力し得るように構成されている。なお、本実施の形態において、各LED光源141bは、反射部142に向けて光を出射し得るように設定されている。
Next, the dark
反射部142は、リング状に構成されており、対物レンズ105に着脱可能に装着されている。この反射部142は、反射面142aを有している。反射面142aは、照明部141からの光を観察試料124に向けて反射し得るように構成されている。具体的には、反射面142aは、対物レンズ105の外周に沿ってリング状に構成されており、内向き(対物レンズ105側に向かって)傾斜しているとともに、対物レンズ105の光軸に沿った断面において、断面形状が湾曲した凹形状を有するように形成されている。
The
上記構成の本実施の形態の暗視野照明装置140を有する倒立顕微鏡1の作用について説明する。この倒立顕微鏡1で明視野観察を行う場合、明視野照明装置106は、照明光を出力する。具体的には、照明光源106aが、光を出力する。照明光源106aからの照明光は、落射投光管107により観察に適した状態に整えられて対物レンズ105に入射する。具体的には、前記照明光は、光学素子スロット109、110中のフィルタなどにより光の強度調整等が行われた後、ハーフミラー108により反射され、対物レンズ105に入射する。
The operation of the
対物レンズ105に入射した光は、対物レンズ105により集光されて、観察試料124に照射される。観察試料124で反射された光は、再び対物レンズ105に入射し、結像作用を受け平行光束となり、さらにハーフミラー108、光学素子スロット111、結像レンズ112を通過した後に、ミラー113でリレー光学系前群114に向かって反射され、中間像11を形成する。中間像11を形成した光は、さらにリレー光学系前群114でリレーされ、プリズム115aに入射する。プリズム115aは、リレー光学系前群114からの光束をリレー光学系後群116に入射させる。リレー光学系後群116に入射した光束は、リレー光学系後群116により再び平行光束となる。この平行光束は、鏡筒117内の結像レンズ118によって結像作用を受け、プリズム115bを介して、双眼部119に装着された接眼レンズ120の夫々により観察される。このようにして、この倒立顕微鏡1は、明視野観察を行い得る。
The light incident on the
続いて、図3を参照して、倒立顕微鏡1により暗視野観察を行う場合について説明する。図3は図1に示した倒立顕微鏡1のうち対物レンズ105付近を拡大した図である。まず、暗視野照明装置140が、照明光を出力する。具体的には、LED光源141bが光を出力する。LED光源141bからの光は、リング状であって、反射面142aに向けて鉛直下向きにある程度の広がり角で出力される。反射面142aは、湾曲した凹形状であるとともに内向きに形成されている。このため、LED光源141bからの光は、観察試料124に向けて有る程度の集光作用を受ける。従って、LED光源141bからの光は、広がり角が出射時よりも小さい状態で、観察試料124の観察位置(対物レンズ105の光軸中心)に向けて反射される。なお、反射面142aにより反射された光束は、対物レンズ105の外側から、観察位置に照射されるため、観察試料124の表面で正反射した光は、対物レンズ105に入射しない。即ち、観察試料124で直接反射した光(0次回折光)は、対物レンズ105に入射せず、暗視野照明状態になる。従って、反射面142aにより反射された光束は、暗視野照明を行う。
Next, a case where dark field observation is performed with the
観察試料124の表面にゴミや傷などがある場合、前記反射面142aにより反射された光束は、回折され、対物レンズ105に入射する。このようにして対物レンズ105に入射した光は、前述の明視野観察の場合と同様に光路を順に経由して、最後に接眼レンズ120を介して観察者により暗視野観察され得る。
When dust or scratches are present on the surface of the
このように、本実施の形態の暗視野照明装置140は、ステージ121に対して着脱自在な中座122に固定された照明部141と、対物レンズ105に対して着脱自在な反射部142とにより構成されている。このため、暗視野照明のための構成をもたない安価な倒立顕微鏡は、中座を、照明部141を有する中座122に交換するとともに、前記安価な倒立顕微鏡の対物レンズ105に反射部142を装着することによって、暗視野観察を可能にすることができる。このように、本実施の形態の暗視野照明装置140は、簡単かつ安価に、暗視野照明のための構成をもたない顕微鏡に後付けし、前記顕微鏡を暗視野観察を行えるようにし得る。
As described above, the dark
なお、本実施の形態において、照明部141は、中座122に固定されているが、ステージ121に固定されていてもよい。一般的な顕微鏡において、ステージ121は、顕微鏡の本体101に対して着脱可能に構成されている。従って、照明部141がステージ121に固定又は内蔵されている場合においても、ステージを交換することにより、従来の顕微鏡に対して、暗視野照明用の光源を追加し得る。なお、照明部141がステージ121に取り付けられた場合、十分な光量で観察部位を照明し得るように、照明部141の取付位置に応じて反射面142aの角度並びに形状を変化させることも好ましい。なお、照明部141は、中座122に後から着脱可能に固定するのではなく、内蔵するような構成にすることも可能である。
In the present embodiment, the
本実施の形態において反射面142aの形状は、湾曲した凹面でかつ内向きに傾斜しているが、対物レンズの倍率等の種類に応じて、LED光源141bからの照明光がちょうど観察試料124の観察位置付近に照射されるような形状になっていれば任意に変更し得る。
In the present embodiment, the shape of the reflecting
また、反射面142aは、完全な鏡面でなく、若干表面粗さの粗いフロスト効果をもったものであっても良い。この場合はLED光源141bからの照明光は、より均一に観察試料124に照射することができるため、ムラの少ない照明が可能となる。
Further, the
また、反射部142は、レボルバ104に装着された全ての対物レンズ105に装着することが可能であるし、任意の対物レンズ105のみに装着することも可能である。反射部142は、複数の対物レンズ105に装着される場合、隣接する対物レンズ105に装着された反射部142と干渉しないように構成される。
Further, the
また、本実施の形態において、光出射部であるLED光源141bは、リング状に配列されているが、反射面142aを介して観察部位を十分な光量で照明し得るならば、配置並びに個数において限定されることはない。
Further, in the present embodiment, the
本実施の形態の光出射部は、LED光源141bにより構成されているため、照明光源自体を非常に安価に構成することが可能であるとともに、LED光源141bの特性や数量を選択することにより、所望の暗視野照明を自在に仕立てることが可能である。なお、本実施の形態の光出射部は、LED光源141b以外の他の光源により光を出力する構成にすることも可能である。
Since the light emission part of this Embodiment is comprised by
以下に、本実施の形態の変形例について説明する。
(変形例)
本実施の形態の暗視野照明装置の変形例について、図4を参照して説明する。本変形例の暗視野照明装置150は、照明部141の代わりに、照明光源151と複数のファイバ束152とを備えている照明部155を有している。
照明光源151は、ハロゲンランプ等の公知の光源である。ファイバ束152は、照明光源151からの光束が反射面142aに照射されるように導く光伝達手段である。ファイバ束152は、入射端152aと、出射端152bとを有している。入射端152aは、照明光源151と接続されている。この入射端152aには、照明光源151から出力された光が入射する。出射端152bは、入射端152aからの光を出射する端部であり、ファイバ束152を構成する各ファイバ153に1本づつに分解されている。
Below, the modification of this Embodiment is demonstrated.
(Modification)
A modification of the dark field illumination device of the present embodiment will be described with reference to FIG. The dark
The
各ファイバ153の先端は、前述のLED光源141bと同様に、中座122の暗視野照明取付部122b中にリング状に配列されて固定されている。また、各ファイバ153の先端には、集光レンズ153aが取り付けられている。これにより、各ファイバ153の先端は、適切な指向性をもって光を出力し得る。なお、各ファイバ153の先端は、集光レンズ153aにより、前述のLED光源141bと同様に、反射部142に向けて光を出射し得るように設定されている。即ち、各ファイバ153の先端は、光出射部を構成している。
The tip of each
上記構成により、各ファイバ153の先端から出射された光は、対物レンズ105の外側から、観察位置に照射され、暗視野照明状態になる。従って、本変形例の暗視野照明装置150においても、第1の実施の形態の暗視野照明装置140と同様の機能を有する。即ち、変形例の暗視野照明装置150は、暗視野照明装置140と同様に、簡単かつ安価に、暗視野照明のための構成をもたない顕微鏡に後付けし、前記顕微鏡を暗視野観察を行えるようにし得る。
さらに、本変形例の光出射部は、各ファイバ153の先端により構成されているため、LED光源を用いた場合に比べてコンパクトにされ得る。
With the above-described configuration, the light emitted from the tip of each
Furthermore, since the light emission part of this modification is comprised by the front-end | tip of each
(第2の実施の形態)
続いて、第2の実施の形態に従った暗視野照明装置200を説明する。なお、暗視野照明装置200は、第1の実施の形態と同様に倒立金属顕微鏡に適用された場合について図5を参照して説明する。なお、本実施の形態において、第1の実施の形態又はその変形例と同様な構成は、同様な参照符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the dark
本実施の形態の暗視野照明装置200は、第1の実施の形態の変形例と同様に、照明光源151と複数のファイバ束152とを備えた照明部155を有している。なお、本実施の形態の中座122において、暗視野照明取付部201は、第1の実施の形態と異なり、照射された光が直接、開口部122aへ入光して観察位置を照射するように構成されている。また、出射端152bは、この暗視野照明取付部201に取り付けられ、開口部122a側に光を照射し得るように配置されている。
The dark
なお、ファイバ153の先端は、集光レンズ153aにより、出射した照明光を直接観察試料124の観察位置に照射し得るように設定されている。より具体的には、ファイバ153の先端は、対物レンズ105の光軸中心上の観察位置に、照明光を照射し得るように構成されている。
The distal end of the
上記構成により、本実施の形態の暗視野照明装置200は、第1の変形例と同様に、照明光源151からの照明光を出射端152bから出射する。出射端152bの各ファイバ153からの光は、中座122の開口部122aに、向けて照射される。上述のように、暗視野照明取付部201が、照射された光が直接、開口部122aへ入光して観察位置を照射するように構成されているため、出射端152bからの光は、対物レンズ105の外側から直接観察位置に照射される。このように、本実施の形態の暗視野照明装置200は、第1の実施の形態及びその変形例と同様に、観察試料124に照射される光は対物レンズ105の外側から照射された光であるため、観察試料124の表面でそのまま反射した光は対物レンズ105には入射せず、いわゆる暗視野照明の状態となる。従って、本実施の形態の暗視野照明装置200は、第1の実施の形態及びその変形例と同様に、簡単かつ安価に、暗視野照明のための構成をもたない顕微鏡に後付けし、暗視野観察を行えるようにし得る。
With the above configuration, the dark
また、本実施の形態の暗視野照明装置200は、反射部142を用いず直接的に照明光源151からの光を観察試料124に照射するため、照明光源151からの光をより効率よく観察試料124に照射することができる。なお、本実施の形態の暗視野照明装置200は、対物レンズ105の外周に装着する反射部142が不要となるため、第1の実施の形態に比べてさらに安価に構成できるという利点を有している。
Moreover, since the dark
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態の暗視野照明装置300を倒立金属顕微鏡に適用した場合について、図6を参照して説明する。図6は、本実施の形態の暗視野照明装置300が取り付けられた倒立顕微鏡1を示す概略的な側面図である。なお、本実施の形態の倒立顕微鏡1は、公知の透過照明装置を有している。なお、本実施の形態の暗視野照明装置300は、この透過照明装置160に対して、反射部142並びに後述するアタッチメント320を追加することにより構成される。本実施の形態において、第1の実施の形態と同様な構成は、同様な参照符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a case where the dark
透過照明装置160は、透過照明支柱161と、透過照明ユニット162と、透過照明光源163とを有している。
透過照明支柱161は、ステージ121の後方部に装着されており、透過照明ユニット162が対物レンズ105の鉛直方向上方に配置されるように、透過照明ユニット162を支持している。透過照明光源163は、ハロゲンなど公知の光源であり、透過照明ユニット162と接続されており、透過照明ユニット162に光を出力する。
The transmitted
The transmitted
透過照明ユニット162は、透過照明光源163からの光を集光して平行光束にするコレクターレンズ164と、コレクターレンズ164からの平行光束を透過照明用の観察試料124に効率よく照射するためのコンデンサーレンズ165とを有している。
The
続いて、アタッチメント320について説明する。
アタッチメント320は、円錐ミラー321と、アタッチメント反射部322とを有しており、透過照明ユニット162に対して着脱自在に取り付けられている。円錐ミラー321は、円錐形状を有しており、コンデンサーレンズ165からの光を、対物レンズ105の光軸と直交する方向において、放射状に反射するように構成されている。アタッチメント反射部322は、環状に構成されており、円錐ミラー321からの光を、対物レンズ105に装着された反射部142の反射面142aに向けて反射するように構成されている。
Next, the
The
本実施の形態の中座330は、前述のアタッチメント反射部322からの光が反射面142aに入射し得るようにするために、第1の実施の形態の中座122と異なる構成を有している。
中座330は、中座122と同様な開口部122aを有していると共に、開口部122aの周辺にリング状開口部331を有している。リング状開口部331は、貫通孔であり、前述のアタッチメント反射部322からの光のアタッチメント反射部322と反射面142aとの間の光路中に配置されている。従って、前述のアタッチメント反射部322からの光は、リング状開口部331を通過して、反射面142aに入射し得る。
The
The
また、本実施の形態の試料プレート123は、光透過性を有する透明な材質で構成されている。なお、試料プレート123は、第1の実施の形態と同様に移動機構125により位置調整可能である。
In addition, the
本実施の形態において、反射部142は、アタッチメント反射部322からの光を第1の実施の形態と同様に、対物レンズ105の外側から観察部位に反射するように構成されている。従って、透過照明装置160、アタッチメント320,及び反射部142は、暗視野照明装置300を構成している。
In the present embodiment, the
以下に、本実施の形態の暗視野照明装置300が装着された倒立顕微鏡1の作用について説明する。この倒立顕微鏡1で暗視野観察を行う場合、まず、透過照明光源163が照明光を出力する。透過照明光源163からの光は、透過照明ユニット162に入射し、コレクターレンズ164並びにコンデンサーレンズ165を介して、アタッチメント320に入射する。
Below, an effect | action of the
アタッチメント320に入射した光束は、円錐ミラー321を介してアタッチメント反射部322により、反射部142に向けて反射される。なお、反射された光束は、アタッチメント反射部322の外径より小さい径で反射面142aに入射するように、収束される。
The light beam incident on the
上述のようにしてアタッチメント反射部322により反射された光束は、試料プレート123並びにリング状開口部331を通過し、反射面142aに入射する。反射面142aに入射した光は、上述のように、観察部位を暗視野照明光として照明する。
The light beam reflected by the
従って、本実施の形態の暗視野照明装置300でも、第1の実施の形態と同様に、簡単かつ安価に、暗視野照明のための構成をもたない顕微鏡に後付けし、暗視野観察を行えるようにし得る。
Therefore, in the dark
なお、本実施の形態の暗視野照明装置300は、暗視野照明用の光源として透過照明光源163をそのまま兼用することができるため、暗視野照明用に照明光源を追加することが必要ない。従って、本実施の形態の暗視野照明装置300は、透過照明光源163を有している顕微鏡により安価に暗視野照明機能を追加し得る。
In addition, since the dark
また、本実施の形態の暗視野照明装置300は、中座330に暗視野光源を内蔵または固定する構成ではないため、中座330を非常に薄く構成できる。このため、本実施の形態の暗視野照明装置300は、作動距離(ワーキングディスタンス)の短い高倍率及び高解像の対物レンズ105を使用した場合においても、対物レンズ105と中座330を干渉させることなく使用し得る。なお、高倍率及び高解像の対物レンズ105を用いた場合、反射面142aは、低倍率の対物レンズ105を用いた場合と同様な光量で観察部位を照明し得るように、角度及び/又は形状を最適化させることが好ましい。例えば、高倍率用に最適化された図7中の反射面142bは、図6中の反射面142aより、対物レンズ105の光軸に沿った方向において、ワーキングディスタンスが短く構成されている。これにより、図7中の反射面142bは、ワーキングディスタンスが短い場合においても、十分な光量で照明し得る。
Moreover, since the dark
また、本実施の形態の中座330は、アタッチメント反射部322からの光を、リング状開口部331を通過させることにより反射面142a,142bに入射させている。なお、この中座330は、ガラスのような光が透過し得る材料で構成しても良い。この構成の場合の中座330は、中央の開口部122aを、同様に設けるが、自身が光透過性の材料で構成されているため、リング状開口部331を設ける必要がない。従って、この構成の中座330は、リング状開口部331を加工する必要がないため、より容易に製造し得る。なお、光透過性の材料により中座330が構成された場合、中央の開口部122aとリング状開口部331が配置される部分以外の部分を黒色などで塗装などを施し光を遮断することは、観察領域に観察に不要な光が侵入することを防止出来、好ましい。
Further, the
なお、本発明の第1乃至第3の実施の形態において、暗視野照明装置は、倒立金属顕微鏡に適用されたが、正立金属顕微鏡であっても同様に適用可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In the first to third embodiments of the present invention, the dark field illumination device is applied to an inverted metal microscope. However, the dark field illumination device is also applicable to an upright metal microscope. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…倒立顕微鏡、101…本体、102…焦準ハンドル、103…レボルバ台、104…レボルバ、105…対物レンズ、106…明視野照明装置、106a…照明光源、107…落射投光管、108…ハーフミラー、109…光学素子スロット、11…中間像、111…光学素子スロット、112…結像レンズ、113…ミラー、114…リレー光学系前群、115a…プリズム、115b…プリズム、116…リレー光学系後群、117…鏡筒、118…結像レンズ、119…双眼部、120…接眼レンズ、121…ステージ、122、330…中座、121a、122a、123a…開口部、122b…暗視野照明取付部、123…試料プレート、124…観察試料、125…移動機構、126…固定部、127…移動部、128…操作ハンドル、129…クレンメル、130…爪部、133a…反射面、140、150、200,300…暗視野照明装置、141、155…照明部、141a…基板、141b…LED光源、142…反射部、142a…反射面、151…照明光源、152…ファイバー束、152a…入射端、152b…出射端、153…ファイバ、153a…集光レンズ、160…透過照明装置、161…透過照明支柱、162…透過照明ユニット、163…透過照明光源、164…コレクターレンズ、165…コンデンサーレンズ、201…暗視野照明取付部、305…コンデンサーレンズ、310a…中央の開口部、320…アタッチメント、321…円錐ミラー、322…アタッチメント反射部、331…リング状開口部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
照明光を出力する光出射部を有し、前記観察試料支持部に配置される照明部と、
前記対物レンズの外周に着脱可能に取り付けられ、前記照明光を前記観察試料に向けて反射する反射部と、
を具備している暗視野照明装置。 A dark field illumination device used for a microscope having an objective lens and a detachable observation sample support portion on which an observation sample is arranged at the time of observation,
An illumination unit that has a light emitting unit that outputs illumination light and is disposed on the observation sample support unit;
A reflection unit that is detachably attached to the outer periphery of the objective lens and reflects the illumination light toward the observation sample;
A dark field illumination device comprising:
前記光出射部は、前記ステージ及び中座の少なくとも一方に配置されている請求項1に記載の暗視野照明装置。 The observation sample support part has a stage and a center,
The dark field illumination device according to claim 1, wherein the light emitting unit is disposed on at least one of the stage and the center.
照明光を出力する光出射部を有し、前記観察試料支持部に配置される照明部を具備しており、前記光出射部は、前記照明光を前記観察試料に向けて出射するように、配置されている暗視野照明装置。 A dark field illumination device used for a microscope having an objective lens and a detachable observation sample support portion on which an observation sample is arranged at the time of observation,
It has a light emission part that outputs illumination light, and comprises an illumination part arranged on the observation sample support part, so that the light emission part emits the illumination light toward the observation sample, Arranged dark field illumination device.
前記ファイバは、照明光源と接続され、照明光源からの照明光が入射する入射端と、入射端からの照明光を出射する出射端とを有しており、
前記出射端は、光出射部を構成している請求項1乃至3のいずれか1項に記載の暗視野照明装置。 The illumination unit includes an illumination light source and a fiber that guides light from the illumination light source,
The fiber is connected to an illumination light source, and has an incident end on which illumination light from the illumination light source is incident, and an exit end that emits illumination light from the incident end,
The dark field illumination device according to claim 1, wherein the emission end constitutes a light emission unit.
前記観察試料支持部に設けられた光透過部と、
前記対物レンズの光軸において、前記対物レンズに対して観察試料支持部を挟んで反対側に配置され、前記光透過部を介して対物レンズ側に光を出射する照明部と、
対物レンズの外周に着脱可能に取り付けられ、前記照明部からの光を前記観察試料に向けて反射する反射部と、
を具備する暗視野照明装置。 A dark field illumination device used for a microscope having an objective lens and a detachable observation sample support portion on which an observation sample is arranged at the time of observation,
A light transmission part provided in the observation sample support part;
An illuminating unit that is disposed on the opposite side of the objective lens with the observation sample support unit sandwiched between the optical axis of the objective lens and emits light to the objective lens side through the light transmission unit;
A reflection unit that is detachably attached to the outer periphery of the objective lens, and reflects light from the illumination unit toward the observation sample;
A dark field illumination device comprising:
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