JP2005300616A - 落射顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピント合わせ操作を容易に行なうことができ、しかも、暗視野観察においても光量損失のない良好な観察を行なうことができる落射顕微鏡を提供できる。
【解決手段】 鏡面標本などのピント合わせを行なう場合、固定絞り保持部材２１をガイド溝２０に沿って移動し、固定絞り２２を半径距離ｔだけ光路内に挿入し、通常観察視野外にある固定絞り像を観察視野内で見えるようにしてピント合わせを行なう。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ケーラー照明光学系を採用した落射顕微鏡に関するものである。

従来、光学顕微鏡の照明光学系には、明るく均一な照明が得られるケーラー照明光学系が多く用いられている。

図１８は、このようなケーラー照明光学系を採用した落射顕微鏡の一例を示すもので、光源１０１から発せられた光は、照明レンズ１０２、開口絞り１０３、視野絞り１０４、照明レンズ１０５を通り、観察キューブ１０６に入射する。観察キューブ１０６で下方に反射された光は、対物レンズ１０７を介してステージ１０８上の標本１０９に照射される。また、標本１０９で反射された光は、対物レンズ１０７を通り、観察キューブ１０６を透過して結像レンズ１１０により結像され、接眼レンズ１１１を通して目視観察や、ＴＶポート１１２から図示しないＣＣＤカメラ等によるモニタ観察により標本観察を行なうようにしている。

この場合、ケーラー照明光学系では、視野絞り１０４と標本１０９の位置が共役関係になっており、視野絞り１０４の像を標本１０９上に結ばせることにより、標本１０９への照明範囲が決定されるようになっている。これにより、視野絞り１０４によって標本観察の視野の大きさや形状を決めることができ、標本１０９上の結像に関わる光以外を遮断することができるので、フレアのない、コントラストの良い観察像を得ることかできる。

ところで、落射照明系に用いられる視野絞りは、透過照明系に用いられる視野絞りと大きく相違している。つまり、透過照明系では、コンデンサレンズが用いられ、このコンデンサレンズにより光軸上のピント合わせを行うことで視野絞り像を標本面に結像させ、この像を対物ンズにより観察しているため、対物レンズの倍率毎に視野絞りを適切な大きさ（視野外接）に調整しなければならない。これに対し、落射照明系では、対物レンズがコンデンサレンズの役割を担うため、ピント合わせが不要で、かつ対物レンズの倍率によらず視野に対する視野絞り像の大きさが一定となるので、対物レンズ毎に視野絞りの大きさを調整する必要がない。

従って、落射照明系では、通常視野絞りを視野に外接させておき、例えば鏡面のように表面に凹凸がなくピント合わせが難しい標本の観察の場合にのみ、視野内に入り込むまで視野絞りを絞り込み、このときの視野絞り像にピントを合わせるようにしている。

ところが、一度絞り込んだ視野絞りを、通常の観察用として元の視野外接の大きさに戻すには面倒な手間が必要であり、しかも、戻した後の開口径が絞り込む前の状態と僅かでも異なると、観察像の状態が変化してしまうという問題が生じる。

一方、このような視野絞りは、複数枚の円弧状の非常に薄い絞り羽根を光軸中心に対し円周上に配置し、これら複数枚の絞り羽根を駆動させることで、開口径を可変するような構成をしており、構造的に複雑なものである。このため、部品点数の多い視野絞りを組み立てるには、熟練者でも時間がかかり、このことが顕微鏡の製造コストに悪影響を与えるという問題もあった。

このような問題を解決するものとして特許文献１が考えられている。この特許文献１には、絞り羽根を使った可変絞ではなく、視野の決められた箇所にのみ結像されるような固定絞りを配置することで、鏡面標本でのピント合わせを可能にしたものが開示されている。このような固定絞りによれば、部品点数の多い視野絞りの組み立てもなくなり、顕微鏡の製造コストの点でも有利である。
特開２００１−４２２２５号公報

しかしながら、このような固定絞りを用いると、通常観察の状態で、常に観察視野の一部分に固定絞り像が見えている。このことは、実際の標本観察の際に、標本の一部に見えない部分が生じることであり、観察者にとって、例え一部分でも標本に見えない部分が存在することは、標本の検鏡作業に悪影響を与えてしまうという問題を生じる。

また、特許文献１には、固定絞りを必要としない場合は、固定絞りを光路外に脱出させるような構成も開示されている。しかし、このように固定絞りを光路外に退避させてしまうと、ピント合わせのために別に手段が必要となり、コスト的に高価なものになってしまう。

さらに、上記の問題とは別に、視野絞りが暗視野観察の明るさに影響を与えるという問題がある。つまり、暗視野観察には、環状照明が用いられ、光束の中央部以外を使用する。このため、視野絞りが暗視野光束部の一部を遮ることがあると、暗視野観察時の光量損失を招き、明るい暗視野観察ができないという問題もあった。この問題について、特許文献１では、何らの対策もなされていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ピント合わせ操作を容易に行なうことができ、しかも、暗視野観察においても光量損失のない良好な観察を行なうことができる落射顕微鏡を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、光源と、前記光源からの光を標本に照明する照明光学系と、前記標本からの光を対物レンズを介して結像させる観察光学系と、前記照明光学系の前記標本の位置と共役の位置に配置され、前記標本への光の照射範囲を決定する視野絞りと、を具備し、前記視野絞りは、観察視野内に投影されない固定絞りで、且つ必要に応じて前記固定絞りの像が前記観察視野内で見えるように前記固定絞りを前記照明光学系の光路に対し挿脱可能とした固定絞り挿脱手段を有することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記固定絞り挿脱手段は、前記照明光学系の光路に直交する方向に移動可能な移動手段と、該移動手段に設けられ該移動手段の移動により前記照明光学系の光路に対し挿脱される固定絞りと、前記可動手段の移動を操作する操作手段とを具備したことを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記移動手段は、前記固定絞りを、該固定絞りの径の半径の距離だけ前記照明光学系の光路に直交する方向に移動可能にしたことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記固定絞り挿脱手段は、常時、前記固定絞りを前記照明光学系の光路から退避させる方向の偏倚力を作用する弾性部材を有することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記固定絞り挿脱手段は、回転可能に設けられた回転移動手段と、該回転移動手段に設けられ該回転移動手段の回転により前記照明光学系の光路に対し挿脱される固定絞りとを具備したことを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記照明光学系および観察光学系は、暗視野観察を含む少なくとも２つ以上の観察法を切換える観察法切換え手段を有し、前記固定絞り挿脱手段は、前記観察法切換え手段の切換えに連動して前記暗視野観察時に前記固定絞りを照明光学系の光路を遮らない位置まで退避させることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記固定絞り挿脱手段は、前記暗視野観察時に前記固定絞り挿脱手段による前記固定絞りの前記照明光学系への挿脱操作を不能にしたことを特徴としている。

本発明によれば、鏡面標本などのピント合わせを行なう場合、固定絞り挿脱手段により固定絞りを光路中に挿入し、通常観察視野外にある固定絞り像を視野内で見えるようにしてピント合わせを行なうことができるので、ピント合わせ操作を容易に行なうことができる。 また、観察法切換え手段により観察法が暗視野観察に切換えられると、この切換え動作に連動して、固定絞りが照明光学系の光束を遮らない位置まで退避されるようになるので、暗視野観察においても光量損失のない良好な観察を行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるケーラー照明系を有する落射顕微鏡の概略構成を示している。

図１において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１の上方には、落射照明用の光源２が配置されている。光源２から発せられる光の光路上には、照明光学系を構成する照明レンズ３、開口絞り４、視野絞り５、照明レンズ６および観察キューブ７が配置されている。観察キューブ７には、明視野、暗視野、ＤＩＣ（微分干渉）および蛍光などの各種の観察法に対応するものが選択して配置される。

観察キューブ７は、光源２からの光を下方に反射する。この観察キューブ７の反射光路には、観察光学系を構成する対物レンズ８が配置されている。対物レンズ８の下方には、ステージ９上に載置された標本１０が配置され、観察キューブ７で反射した光を対物レンズ８を介して標本１０に照射するようにしている。

標本１０で反射した光は、対物レンズ８を通り、観察キューブ７の上方へ透過する。観察キューブ７の透過光路には、結像レンズ１２が配置されている。この結像レンズ１２は、観察キューブ７を透過した光を結像し、鏡筒１１に設けられた接眼レンズ１３を通して目視観察可能にするとともに、ＴＶポート１４を介して図示しないＣＣＤカメラ等によるモニタ観察を可能にしている。

ケーラー照明系では、視野絞り５は、標本１０の位置と共役の位置にあって、開口絞り４により光源２の像を対物レンズ８の射出瞳を満たすように作らせ、視野絞り５の像を標本１０上に結ばせるようにして標本への照明範囲を決定している。また、視野絞り５は、通常観察視野内に投影されない固定絞りからなっている（視野外接）。

標本１０のピント合わせは、顕微鏡本体１に設けられた焦準ハンドル１５によりステージ９を図示矢印方向に上下動することで行なうようになっている。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）および図３（ａ）（ｂ）は、視野絞り５を構成する固定絞りと、この固定絞りを光路に対し挿脱する固定絞り挿脱手段の概略構成を示している。ここでは、図２は、通常観察時、図３は、ピント合わせ時のそれぞれの構成要素の位置関係を示している。

図において、２０は、顕微鏡本体１側に一体に設けらた直線状のガイド溝で、このガイド溝２０は、光軸ａと直交する方向に沿って配置されている。ここでの光軸ａは、上述した照明レンズ３、開口絞り４、視野絞り５および照明レンズ６が配置される光路の光軸である。

ガイド溝２０には、移動手段としての固定絞り保持部材２１が直線移動可能に設けられている。この固定絞り保持部材２１は、矩形状の保持部材本体２１ａと、保持部材本体２１ａの下側側縁を直角に折り曲げて形成した基端部２１ｂを有し、この基端部２１ｂがガイド溝２０に挿入され、ガイド溝２０に沿った直線移動を可能にしている。

保持部材本体２１ａの中央部には、透孔２１ｃが形成されている。また、保持部材本体２１ａには、矩形状の固定絞り２２が固定ネジ２３により固定されている。固定絞り２２は、中央部に円形の絞り用透孔２２ａが形成されている。この透孔２２ａは、固定絞り保持部材２１と一緒に固定絞り２２が光軸ａと直交する方向に移動したとき、その中心が光軸ａと一致するような位置関係に配置されている。

保持部材本体２１ａの下側側縁を折り曲げて形成した基端部２１ｂには、長穴２１ｄが形成されている。また、ガイド溝２０の底面には、所定間隔をおいて一対の規制ピン２４ａ、２４ｂが直立して設けられている。これら規制ピン２４ａ、２４ｂは、基端部２１ｂの長穴２１ｄを通してガイド溝２０底面に取り付けられ、固定絞り保持部材２１の高さ方向の位置決めと移動範囲を規制するようにしている。この場合、長穴２１ｄと規制ピン２４ａ、２４ｂとの位置関係は、図２（ｂ）に示すように規制ピン２４ａが長穴２１ｄに当接した状態で、固定絞り２２の透孔２２ａ中心が光軸ａ上に位置する状態（通常観察状態）と、図３（ｂ）に示すように規制ピン２４ｂが長穴２１ｄに当接した状態で、固定絞り２２の透孔２２ａ中心が光軸ａから距離ｔだけ移動した状態（ピント合わせ状態）が得られるように設計されている。つまり、これら２つの規制ピン２４ａ、２４ｂの長穴２１ｄに対する突当てによって、固定絞り２２の再現性のある位置決めが可能となっている。ここで距離ｔは、固定絞り２２の透孔２２ａ、つまり絞り径の半径の距離である。

なお、距離ｔは、絞り径の半径の距離としたが、これに限らず観察視野内において固定絞り２２の１部見える状態であればよい。

固定絞り保持部材２１には、操作手段としての操作腕２５が連結されている。操作腕２５は、固定絞り保持部材２１の移動方向に沿って配置され、顕微鏡本体１を貫通して外部まで延出されている。この操作腕２５の先端には、操作ツマミ２５ａが設けられていて、観察者が操作ツマミ２５ａを持って顕微鏡本体１の外部から固定絞り２２の状態を操作できるようになっている。

このような構成において、まず、操作ツマミ２５ａを持って操作腕２５を引き出し、固定絞り保持部材２１の長穴２１ｄが規制ピン２４ｂに当接するまで移動させると（図３参照）、固定絞り２２が、その半径距離ｔだけ光路内に入り込み、図４（ｂ）に示すように観察視野２６内に固定絞り像２７が見えるようになり、ピント合わせ状態となる。この状態で、固定絞り像２７に対して、図１に示す焦準ハンドル１５を操作し、ステージ９を上下方向に移動させてピント合わせを行なう。

次に、操作ツマミ２５ａを持って操作腕２５を押し込み、固定絞り保持部材２１の長穴２１ｄが規制ピン２４ａに当接するまで移動させると固定絞り２２は元の位置に戻り（図２参照）、図４（ａ）に示すように観察視野２６内にあった固定絞り像２７は視野外に退避され、通常の観察状態に復帰する。

従って、このようにすれば、鏡面標本などのピント合わせを行なう場合、固定絞り保持部材２１をガイド溝２０に沿って移動し、固定絞り２２を半径距離ｔだけ光路内に挿入し、通常観察視野外にある固定絞り像を観察視野内で見えるようにしてピント合わせを行なうようにできるので、従来の一度ピント合わせを行なった後に、再び絞り径を再調整するものと比べ、ピント合わせ操作を容易に行なうことができる。

また、固定絞り２２の光路への出し入れを操作する構成で、通常観察に使用する固定絞り以外の特別な絞りなど必要としないため、構成が簡単で、操作性にも優れ、さらに価格的にも安価にできる。

なお、上述した第１の実施の形態では、固定絞り２２の光路への挿脱を顕微鏡本体１に設けたガイド溝２０、固定絞り保持部材２１の長穴２１ｄおよび規制ピン２４ａ、２４ｂで行なうようにしているが、図５に示すように顕微鏡本体１側にメスアリ２０ａと、固定絞り保持部材２１に設けたオスアリ２１ｅによる摺動動作を用いるようにしてもよい。また図６（ａ）（ｂ）に示すように顕微鏡本体１側に固定され、且つ平行に配置された２本のカイド軸３０に沿って固定絞り保持部材３１を移動自在に設け、この固定絞り保持部材３１の移動距離を規制する２つの規制ピン３２を設けるような構成としてもよい。さらに、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように顕微鏡本体１に固定された直動ガイド３３の可動部３３ａに固定絞り保持部材３４を移動自在に設け、この固定絞り保持部材３４の移動距離を規制する２つの規制ピン３５を設けるような構成としてもよい。これ以外にも、固定絞りを光路に対し挿脱できる機構であれば容易に適用可能である。

（変形例１）
第１の実施の形態では、鏡面標本へのピント合わせ後に固定絞り２２を元の位置に戻すようにしたが、この変形例１では、これらの操作を不要にしたものである。

図８（ａ）（ｂ）（ｃ）および図９（ａ）（ｂ）は、それぞれ通常観察時とピント合わせ時の構成要素の位置関係を示している。なお、これら図８および図９では、図２と同一部分には、同符号を付している。

この場合、固定絞り保持部材２１と顕微鏡本体１との間に弾性部材として圧縮バネ４０を配置し、この圧縮バネ４０の中心軸線上に沿って操作腕２５が挿通されている。この操作腕２５は、固定絞り保持部材２１に連結され、固定絞り保持部材２１の移動方向に沿って配置されている。この圧縮バネ４０は、常時、固定絞り保持部材２１の長穴２１ｄが規制ピン２４ａに当接する方向に偏倚力を作用するもので、通常観察状態を維持するようにしている。

このような構成において、操作ツマミ２５ａを持って圧縮バネ４０の偏倚力に抗して操作腕２５を引き出し、固定絞り保持部材２１の長穴２１ｄが規制ピン２４ｂに当接するまで移動させると（図８参照）、固定絞り２２が、その半径距離ｔだけ光路内に入り込み、図４（ｂ）に示すように観察視野２６内に固定絞り像２７が見えるようになり、ピント合わせ状態となる。この状態で、固定絞り像２７に対して、図１に示す焦準ハンドル１５を操作し、ステージ９を上下方向に移動させてピント合わせを行なう。

そして、ピント合わせ終了後、操作ツマミ２５ａから手を離すと、固定絞り２２は圧縮バネ４０の偏倚力により自動的に元の位置に戻り、通常の観察状態に復帰する。

従って、このようにすれば、第１の実施の形態の効果に加えて、ピント合わせ後に自動的に通常観察状態に復帰させることができるので、さらに操作性に優れた落射顕微鏡を提供することができる。

なお、この変形例１では、圧縮バネ４０を用いているか、引っ張りバネを用いる構成も容易に適用可能である。

（変形例２）
第１の実施の形態では、固定絞り２２の挿脱に直動機構を用いたが、この変形例２では、回転機構を用いたものである。

図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）および図１１は、それぞれ通常観察時とピント合わせ時の構成要素の位置関係を示している。

この場合、固定絞り保持部材４１は、回転移動手段としての回転腕４１ａの一端に中空円板状をした保持部材本体４１ｂが設けられている。保持部材本体４１ｂには、固定絞り４２が固定ネジ４３１により固定されている。固定絞り４２は、中央部に円形の絞り用透孔４２ａが形成されている。

回転腕４１ａの中間部には、回転軸４３が設けられている。この回転軸４３は、回転腕４１ａを回転可能に顕微鏡本体１に保持するものである。回転腕４１ａの他端部は、顕微鏡本体１の通し穴１ｄを通して外部に突出しており、この回転腕４１ａの他端部を持って固定絞り保持部材４１全体を回転操作可能にしている。また、顕微鏡本体１には、固定絞り保持部材４１が当接可能な位置決め面１ｅが設けられている。

ここで、顕微鏡本体１の通し穴１ｄと位置決め面１ｅの位置関係は、図１０に示すように固定絞り保持部材４１の保持部材本体４１ｂが位置決め面１ｅに当接した状態で、固定絞り４２の透孔４２ａ中心が光軸ａ上に位置する状態（通常観察状態）となり、また、図１１に示すように回転腕４１ａを矢印ｚ方向に回転させて、回転腕４１ａが通し穴１ｄ端部に突き当たる状態で、固定絞り４２の透孔４２ａが光軸ａから固定絞り４２の半径分の距離ｔだけ回転移動できるようになっている。

このような構成において、まず、回転腕４１ａの端部を持って通し穴１ｄ端部に突き当たるまで回転させると（図１１参照）、固定絞り４２が、その半径距離ｔだけ光路内に入り込み、図４（ｂ）に示すように観察視野２６内に固定絞り像２７が見えるようになり、ピント合わせ状態となる。この状態で、固定絞り像２７に対して、図１に示す焦準ハンドル１５を操作し、ステージ９を上下方向に移動させてピント合わせを行なう。

そして、ピント合わせ終了後、回転腕４１ａの端部から手を離すと、保持部材本体４１ｂの重さで、自動的に元の位置に戻り、保持部材本体４１ｂが位置決め面１ｅに当接した状態で安定する（図１０参照）。これにより、図４（ａ）に示すように観察視野２６内にあった固定絞り像２７は視野外に退避され、通常の観察状態に復帰する。

従って、このようにしても上述した変形例１と同様な効果を得られる。

（変形例３）
この変形例３では、通常観察状態とピント合わせ状態において、それぞれ固定絞りの固定状態を確実にできるようにしている。

図１２は、変形例３の概略構成を示すもので、図２と同一部分には同符号を付している。

この場合、顕微鏡本体１には、直動ガイド４４が設けられている。この直動ガイド４４は、直線方向に配置された固定部４４ａと、この固定部４４ａに沿って直線移動される可動部４４ｂが配置されている。この直動ガイド４４には、固定絞り４５を設けた固定絞り保持部材４６を移動自在に設けている。

顕微鏡本体１には、固定絞り保持部材４６に対向させてバネ４７とボール４８からなる位置決め手段４９が設けられている。また、固定絞り保持部材４６には、位置決め手段４９に対向する側面に距離ｔ（固定絞り４５の孔部４５ａの半径）の間隔で切り欠き部４６ａ、４６ｂが設けられている。これら切り欠き部４６ａ、４６ｂは、固定絞り保持部材４６の移動とともに、ボール４８を呼び込むことで、それぞれの位置で固定絞り４５の通常観察状態とピント合わせ状態の位置決めを行なうようになっている。

このような構成において、操作ツマミ２５ａを持って操作腕２５を引き出し、固定絞り保持部材４６の切り欠き部４６ｂに位置決め手段４９のボール４８を呼び込み、位置決め固定させると、固定絞り４５が、その半径距離ｔだけ光路内に入り込み、図４（ｂ）に示すように観察視野２６内に固定絞り像２７が見えるようになり、ピント合わせ状態となる。この状態で、固定絞り像２７に対して、図１に示す焦準ハンドル１５を操作し、ステージ９を上下方向に移動させてピント合わせを行なう。

次に、操作ツマミ２５ａを持って操作腕２５を押し込み、固定絞り保持部材４６の切り欠き部４６ａに位置決め手段４９のボール４８を呼び込み、位置決め固定させると、固定絞り４５は元の位置に戻り（図１２参照）、図４（ａ）に示すように観察視野２６内にあった固定絞り像２７は視野外に退避され、通常の観察状態に復帰する。

従って、このようにすれば、第１の実施の形態の効果に加えて、通常観察およびピント合わせのそれぞれの状態で、光路中の固定絞り４５が不用意に動いてしまうことがなくなり、より信頼性の高い落射顕微鏡を提供できる。

なお、上述した変形例３は、第１の実施の形態の構成を基本としたものであるが、図２で示したガイド溝２０を設けたもの、図５で示したメスアリ２０ａとオスアリ２１ｅを設けたもの、図６で示した平行に配置された２本のカイド軸３０を設けたものにも適用可能である。また、図１０で示した回転腕４１ａを有する固定絞り保持部材４１にも適用できる。それ以外に、磁石等を用いても、より簡単な機構で、同様の効果を得ることができる。さにな、上述した第１の実施の形態、変形例１〜３では、すべて手動による固定絞りの挿脱機構を示したか、回転モータやステッピングモータ等の駆動源を用いた電動機構により固定絞りの挿脱制御を行っても同様の効果を得ることができる。

（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。

この第２の実施の形態では、暗視野観察では光量損失を招くため必要としない固定絞りを、暗視野観察への切換えとともに照明光学系の光束を遮らない位置まで移動し、さらに、暗視野観察中に観察者が不用意に固定絞りを操作できないように配慮したものである。

なお、本発明が適用される落射顕微鏡の概略構成は、図１と同様なので、同図を援用するものとする。

図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）、図１４および図１５（ａ）（ｂ）は、固定絞りの挿脱手段の概略構成、図１３、図１４は明視野観察における通常観察状態とピント合わせ状態時のそれぞれの位置関係を示し、図１５は暗視野観察における位置関係を示している。

図において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、光軸ａと直交する方向に沿ってメスアリ１ｆが形成されている。このメスアリ１ｆには、明暗視野キューブ５３がオスアリ５３ｃを介して配置され、メスアリ１ｆに沿って直線移動可能に設けられている。明暗視野キューブ５３には、明視野キューブ５３ａと暗視野キューブ５３ｂが一体に設けられている。、
顕微鏡本体１には、明暗視野キューブ５３に対向させてバネ５０とボール５１からなる位置決め手段５２が設けられている。また、明暗視野キューブ５３には、位置決め手段５２に対向する側面に所定の距離間隔で切り欠き部５３ｄ、５３ｅが設けられている。これら切り欠き部５３ｄ、５３ｅは、明暗視野キューブ５３の移動とともに、ボール５１を呼び込むことで、それぞれの位置で明視野キューブ５３ａと暗視野キューブ５３ｂの光軸上への位置決めが行われている。

ここで、顕微鏡本体１には、明暗視野キューブ５３が必要以上に動いてしまわないように、規制ピン５４ａ、５４ｂが設けられている。

明暗視野キューブ５３には、操作腕５５が連結されている。操作腕５５は、明暗視野キューブ５３の移動方向に沿って配置され、顕微鏡本体１を貫通して外部まで延出されている。この操作腕５５の先端には、操作ツマミ５５ａが設けられていて、観察者が操作ツマミ５５ａを持って顕微鏡本体１の外部から明暗視野キューブ５３の状態を操作できるようになっている。

明暗視野キューブ５３には、固定板６１が固定ネジ６２で固定されている。この固定板６１は、先端部を直角に折り曲げられ、この折り曲げ面６１ａが明視野キューブ５３ａと対向するように配置されている。折り曲げ面６１ａには、透孔６１ｂ（図１４参照）が形成されている。また、折り曲げ面６１ａには、固定絞り保持部材６３が設けられている。

固定絞り保持部材６３の中央部には、透孔６３ａが形成されている。また、固定絞り保持部材６３には、矩形状の固定絞り６４がが固定ネジ６５１により固定されている。固定絞り６４は、中央部に円形の絞り用透孔６４１が形成されている。また、固定絞り保持部材６３の透孔６３ａを挟んだ両側縁部には、長穴６３ｂが形成されている。

これら長穴６３ｂには、固定板６１上に所定間隔をおいて直立して設けられた規制ピン６４ａ、６４ｂが挿通されている。これら規制ピン６４ａ、６４ｂは、固定絞り保持部材６３の高さ方向の位置決めと移動範囲を規制するようにしている。この場合、長穴６３ｂと規制ピン６４ａ、６４ｂとの位置関係は、図１３（ｂ）に示すように規制ピン６４ａが長穴６３ｂに当接した状態で、固定絞り６４の透孔６４１中心が光軸ａ上に位置する状態（通常観察状態）と、図１４に示すように規制ピン６４ｂが長穴６３ｂに当接した状態で、固定絞り６４の透孔６４１中心が光軸ａから所定距離だけ移動した状態（ピント合わせ状態）が得られるように設計されている。つまり、これら２つの規制ピン６４ａ、６４ｂの長穴６３ｂに対する突当てによって、固定絞り６４の再現性のある位置決めが可能となっている。ここで距離は、固定絞り６４の透孔６４１、つまり絞り径の半径の距離である。

固定絞り保持部材６３には、操作腕６５が連結されている。操作腕６５は、固定絞り保持部材６３の移動方向に沿って配置され、顕微鏡本体１を貫通して外部まで延出されている。この操作腕６５の先端には、操作ツマミ６５ａが設けられていて、観察者が操作ツマミ６５ａを持って顕微鏡本体１の外部から固定絞り６４の状態を操作できるようになっている。

このような構成において、まず、明視野観察を行なう場合、観察者が操作ツマミ５５ａを持って操作腕５５を引き出し、明暗視野キューブ５３をメスアリ１ｆに沿って移動させ、明視野キューブ５３ａを光軸ａ上に位置させる。

この状態で、操作ツマミ６５ａを持って操作腕６５を引き出し、固定絞り保持部材６３の長穴６３ｂが規制ピン６４ｂに当接するまで移動させると（図１４参照）、固定絞り６４の半径距離だけ光路内に入り込み、図４（ｂ）に示すように観察視野２６内に固定絞り像２７が見えるようになり、ピント合わせ状態となる。この状態で、固定絞り像２７に対して、図１に示す焦準ハンドル１５を操作し、ステージ９を上下方向に移動させてピント合わせを行なう。

次に、操作ツマミ６５ａを持って操作腕６５を押し込み、固定絞り保持部材６３の長穴６３ｂが規制ピン６４ａに当接するまで移動させると、固定絞り６４は元の位置に戻り（図１３参照）、図４（ａ）に示すように観察視野２６内にあった固定絞り像２７は視野外に退避され、通常の観察状態に復帰する。

次に、暗視野観察に切換える場合は、操作ツマミ５５ａを持って操作腕５５を押し込み、明暗視野キューブ５３をメスアリ１ｆに沿って移動し、暗視野キューブ５３ｂを光軸ａ上に位置させる。この操作により、固定絞り６４は、光路から大きく外れ、環状の暗視野光束を遮らない位置まで移動し、同時に、固定絞り６４を挿脱するための操作ツマミ６５ａも顕微鏡本体１内部に入り込んでしまうため、観察者による操作は不可能となる（図１５参照）。

従って、このようにすれば、第１の実施の形態の効果に加えて、暗視野観察への切換えとともに、固定絞り６４を暗視野光束を遮らない位置まで移動できるので、光量損失の無い明るい暗視野観察を実現できる。また、暗視野観察中に不用意に固定絞りを操作できないようにもしているので、光学性能が高くより信頼性の高い落射顕微鏡を提供できる。

（変形例１）
この変形例１は、上述した第２の実施の形態に第１の実施の形態の変形例１を適用したものである。図１６（ａ）（ｂ）は、本変形例１における固定絞り挿脱機構の概略構成を示すもので、図１３と同一部分には同符号を付している。

この場合、固定板６１には、バネ掛け部品６６が設けられ、固定絞り保持部材６３に設けたバネ掛け部６３ｃとの間に、引っ張りバネ６７が張設されている。この引っ張バネ６７は、常時、固定絞り保持部材６３の長穴６３ｂが規制ピン６４ａに当接する方向に偏倚力を作用するもので、通常観察状態を維持するようにしている。

このような構成において、ピント合わせについては、第２の実施の形態と同様である。そして、ピント合わせ終了後、操作ツマミ６５ａから手を離すと、固定絞り６４は、引っ張りバネ６７の偏倚力により自動的に元の位置に戻り、通常の観察状態に復帰する。

なお、明視野観察から暗視野観察への切換え時の動作は、第２の実施の形態で述べたと同様である。

従って、このようにすれば、第２の実施の形態の効果に加えて、ピント合わせ後に自動的に通常観察状態に復帰させることができるので、さらに操作性に優れた落射顕微鏡を提供することができる。

なお、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。これまでの全ての実施の形態及び変形例では、固定絞り保持部材に固定絞りを固定する構成としているが、例えば、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように機械加工等で固定絞り保持部材７１ａと固定絞り７１ｂを一体化して固定絞り７１として構成すれば、部品点数が少なく、コストを抑えることができる。

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。

なお、上述した実施の形態には、以下の発明も含まれる。

（１）請求項２または３記載の落射顕微鏡において、前記固定絞り挿脱手段は、前記移動手段の前記照明光学系の光路に直交する方向の移動を案内するガイド溝を有することを特徴としている。

（２）請求項２または３記載の落射顕微鏡において、前記固定絞り挿脱手段は、前記移動手段の前記照明光学系の光路に直交する方向の移動を案内するアリを有することを特徴としている。

（３）請求項２または３記載の落射顕微鏡において、前記固定絞り挿脱手段は、前記移動手段の前記照明光学系の光路に直交する方向の移動を案内するガイド軸を有することを特徴としている。

（４）請求項２または３記載の落射顕微鏡において、前記固定絞り挿脱手段は、前記移動手段の前記照明光学系の光路に直交する方向の移動を案内する可動部を設けた直動ガイドを有することを特徴としている。

（５）（１）乃至（４）記載の落射顕微鏡において、前記固定絞り挿脱手段は、前記固定絞りが前記照明光学系の光路上に挿入された状態で前記移動手段の位置決めを行なう位置決め手段を有することを特徴としている。

本発明の第１の実施の形態にかかる落射顕微鏡の概略構成を示す図。 第１の実施の形態に用いられる固定絞り挿脱機構の概略構成を示す図。 第１の実施の形態に用いられる固定絞り挿脱機構の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の通常観察時とピント合わせ時の観察視野を説明する図。 第１の実施の形態の変形例の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例１の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例１の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例２の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例２の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例３の概略構成を示す図。 本発明の第２の実施の形態に用いられる固定絞り挿脱機構の概略構成を示す図。 第２の実施の形態の固定絞り挿脱機構の概略構成を示す図。 第２の実施の形態の固定絞り挿脱機構の概略構成を示す図。 第２の実施の形態の変形例の概略構成を示す図。 固定絞りの変形例の概略構成を示す図。 従来の落射顕微鏡の概略構成を示す図。

符号の説明

１…顕微鏡本体、１ｄ…穴、１ｅ…位置決め面、１ｆ…メスアリ
２…光源、３…照明レンズ、４…開口絞り
５…視野絞り、６…照明レンズ
７…観察キューブ、８…対物レンズ
９…ステージ、１０…標本、１１…鏡筒
１２…結像レンズ、１３…接眼レンズ、１４…ＴＶポート
１５…焦準ハンドル、２０…ガイド溝、２０ａ…メスアリ
２１…固定絞り保持部材、２１ａ…保持部材本体
２１ｂ…基端部、２１ｃ…透孔、２１ｄ…長穴
２１ｅ…オスアリ、２２…固定絞り、２２ａ…透孔
２３…固定ネジ、２４ａ．２４ｂ…規制ピン
２５…操作腕、２５ａ…操作ツマミ
２６…観察視野、２７…固定絞り像、３０…カイド軸
３１…固定絞り保持部材、３２…規制ピン、３３…直動ガイド
３３ａ…可動部、３４…固定絞り保持部材
３５…規制ピン、４０…圧縮バネ、４１…固定絞り保持部材
４１ａ…回転腕、４１ｂ…保持部材本体、４２…固定絞り
４２ａ…透孔、４３１…固定ネジ、４３…回転軸
４４…直動ガイド、４４ａ…固定部、４４ｂ…可動部
４５…固定絞り、４５ａ…孔部、４６…固定絞り保持部材
４６ａ．４６ｂ…切り欠き部、４７…バネ
４８…ボール、４９…位置決め手段、５０…バネ
５１…ボール、５２…位置決め手段、５３…明暗視野キューブ
５３ａ…明視野キューブ、５３ｂ…暗視野キューブ
５３ｃ…オスアリ、５３ｄ．５３ｅ…切り欠き部
５４ａ．５４ｂ…規制ピン、５５…操作腕
５５ａ…操作ツマミ、６１…固定板、６１ａ…折り曲げ面
６１ｂ…透孔、６２…固定ネジ、６３…固定絞り保持部材
６３ａ…透孔、６３ｂ…長穴、６３ｃ…バネ掛け部
６４…固定絞り、６４１…透孔
６４ａ．６４ｂ…規制ピン、６５１…固定ネジ、６５…操作腕
６５ａ…操作ツマミ、６６…バネ掛け部品、６７…引っ張りバネ

Claims (7)

1. 光源と、
   前記光源からの光を標本に照明する照明光学系と、
   前記標本からの光を対物レンズを介して結像させる観察光学系と、
   前記照明光学系の前記標本の位置と共役の位置に配置され、前記標本への光の照射範囲を決定する視野絞りと、を具備し、
   前記視野絞りは、観察視野内に投影されない固定絞りで、且つ必要に応じて前記固定絞りの像が前記観察視野内で見えるように前記固定絞りを前記照明光学系の光路に対し挿脱可能とした固定絞り挿脱手段を有することを特徴とする落射顕微鏡。
2. 前記固定絞り挿脱手段は、前記照明光学系の光路に直交する方向に移動可能な移動手段と、該移動手段に設けられ該移動手段の移動により前記照明光学系の光路に対し挿脱される固定絞りと、前記可動手段の移動を操作する操作手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の落射顕微鏡。
3. 前記移動手段は、前記固定絞りを、該固定絞りの径の半径の距離だけ前記照明光学系の光路に直交する方向に移動可能にしたことを特徴とする請求項２記載の落射顕微鏡。
4. 前記固定絞り挿脱手段は、常時、前記固定絞りを前記照明光学系の光路から退避させる方向の偏倚力を作用する弾性部材を有することを特徴とする請求項２または３記載の落射顕微鏡。
5. 前記固定絞り挿脱手段は、回転可能に設けられた回転移動手段と、該回転移動手段に設けられ該回転移動手段の回転により前記照明光学系の光路に対し挿脱される固定絞りとを具備したことを特徴とする請求項１記載の落射顕微鏡。
6. 前記照明光学系および観察光学系は、暗視野観察を含む少なくとも２つ以上の観察法を切換える観察法切換え手段を有し、
   前記固定絞り挿脱手段は、前記観察法切換え手段の切換えに連動して前記暗視野観察時に前記固定絞りを前記照明光学系の光路を遮らない位置まで退避させることを特徴とする請求項１記載の落射顕微鏡。
7. 前記固定絞り挿脱手段は、前記暗視野観察時に前記固定絞り挿脱手段による前記固定絞りの前記照明光学系への挿脱操作を不能にしたことを特徴とする請求項６記載の落射顕微鏡。

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