JP2006039565A

JP2006039565A - 光顕微鏡用の明視野照明および／または暗視野照明のためのコンデンサ装置

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Publication number: JP2006039565A
Application number: JP2005215975A
Authority: JP
Inventors: Peter Dietrich; ディートリッヒピーター; Michael Brehm; ブレームミケール; Heino Heise; ヘイズハイノ
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2006-02-09
Also published as: US20060023301A1; EP1621911A2; DE502005009666D1; DE102004036863A1; EP1621911A3; ATE470170T1; EP1621911B1; US7430075B2

Abstract

【課題】光顕微鏡用の明視野照明および／または暗視野照明のためのコンデンサ装置の提供。
【解決手段】ケーシング１内に、少なくとも１つのレンズから成る基本光学系、照明光路内で基本光学系の前へ持ち込み可能な少なくとも１つの前置光学系7、8および前置光学系を顕微鏡の照明光路内へ持ち込むための手段を含む、コンデンサ装置であって、ケーシング１には、第1旋回アームと第2旋回アーム2、3が旋回可能に配置されており、第１旋回アーム２が明視野照明用の高開口を有する第１の前置光学系8を、および第２旋回アーム３が暗視野照明用の第２の前置光学系7を保持し、カージオイド光学系を照明光路内へ持ち込むための手段が配備されている。
【選択図】図１−１

Description

本発明は、明視野照明から暗視野照明へ切り替えるための装置を有する光顕微鏡用の明視野照明および／または暗視野照明のためのコンデンサ装置、およびそれに適したカージオイドコンデンサ様式の暗視野照明光学系に関する。

顕微鏡の利用者にとっては、たとえば物体の明視野照明および／または暗視野照明など異なる照明様式によって実現可能な異なったコントラスト化による物体の詳細観察は、さまざまな視角からより多くの情報を物体から得る上で重要である。つまり、透過光明視野照明と透過光暗視野照明を交互に同一物体細部に使用すれば、極めて豊富な情報が得られる。たとえば臨床生物学実験室や他の分野でも、顕微鏡の分解能限界を越えることのある構造の同定および立証を目指してしばしばこれが適用される。その場合、明視野照明内でのコントラスト化だけの使用では場合によっては構造の検証が不可能であったりあるいは表示が不満足になる。

光顕微鏡内の暗視野照明では、観察すべき物体は側面から照明されるから、物体で散乱した光は、顕微鏡の光学系によって観察し、評価することができる。暗視野照明によって特定物体構造をより明確に際立たせることができ、非常に小さな物体でも識別可能である。

コントラスト化の交互接続、とりわけ暗視野の接続がしばしば利用される。両方の照明様式が以下の性能特徴を実現すれば、実際満足のゆく解決が得られる：
明視野照明：一方では高分解能のための高開口、他方ではできる限り大きな物体区分域の捕捉のため大きな物体フィールド
暗視野照明：一方では顕微鏡で捉えきれない構造の検知のための最大照明開口、他方では可能な限り大きな物体区分域を捕捉するための暗視野内での大きな物体フィールドの照明。

明視野照明および暗視野照明を個別に、およびまた様々なコンデンサとの組み合わせで適用するための方法および装置が公知になっている。
たとえばＤＥ３７００９６５Ａ１から、明視野照明用の旋回可能な前置光学系を有するコンデンサが、一方の高開口かつ小さな物体フィールドと他方の大きな物体フィールドかつ小開口との切り替えのもとで適用される照明装置が知られている。この場合、暗視野照明は中央のリング状絞りを通じて開口絞り平面内で、つまりコンデンサ瞳内で行われる。この解決法は対物レンズに対し制限された倍率範囲についてのみ機能する。
ツァイス（Ｚｅｉｓｓ）社およびライカ（Ｌｅｉｃａ）社からは、組み合わせコンデンサ内で明視野照明と暗視野間の交互切り替えを可能にする装置も提供されている。

しかし、これらすべての装置には、交互使用に関し短所がつきまとっている。特殊コンデンサによって、倍率範囲全体では明視野照明のみが最適な視野条件もしくは開口条件下で実現可能であり、または平均的な倍率範囲においては回転対称の暗視野のみが、あるいは低倍率については片方の暗視野で満足な実現が可能である。組合せコンデンサは確かに良好な明視野を供給するが、しかし暗視野は制限された品質でしか供給しない。

組合せコンデンサのうちいくつかが持つ別の短所は、開口虹彩と別のコントラスト化素子を持つレボルバ盤が光路の異なる高さに配置されていることであり（オリンパス社（Ｏｌｙｍｐｕｓ，ＪＰ）のコンデンサＵ−ＵＣＤ８）、これは明視野に接続されたとき開口絞りが事後調整されねばならないことから生じる。同一のコントラスト関係を実現するために、絞りの元の直径が再調整されねばならない。絶対的に同じ画像印象の達成はこの場合、調整が主観的に判断されることから困難である。明視野から他のコントラスト化へ、たとえば暗視野へ交替させる場合、照明路をリング状絞りにおいて開放させるために、開口絞りは完全に開けるべきである。同じことは、コンデンサの前置光学系が遮断されている場合、低倍率での明視野についても成り立つ。

顕微鏡対象物体の暗視野照明を液浸液の中間接続の有無に拘わらず実現するためのさまざまな光学装置が知られている。
そのような照明は、適切なリング状絞りをコンデンサ入射瞳内で使用することによって実現できる。
ＪＰ１０２２６８２０５から、同じ目的を達成するために、光を段階光を通じて高開口により物体平面内へ導く平面鏡装置が知られている。

さらに、物体平面の非球面による修正照射を高開口のもとで可能にする、湾曲反射面を有するカージオイドシステムが知られている。
ＪＰ１１１５３７５５から、光を高開口のもとで物体平面上へ導く、アーチ型マイクロ鏡から成る環の使用が知られている。
ＤＥ８３０８４０およびＤＥ２４１０８７４から、凹面および凸面のリング鏡より構成される顕微鏡用暗視野照明のための装置が知られている。これらすべての装置には、相対的に小さな物体フィールドしか照明できず、したがって高倍率にしか適さないという短所がつきまとっている。

より大きな物体フィールドをも照らし出すことができるように、ＤＥ３４２５６７４では、トロイドリングミラーが装備されている。しかし、より大きな物体フィールドについて照明が不均質となり、均質化させるため追加の散乱板を使用しなければならないという欠点がある。ところがまた、これによって物体平面内での光の収率悪化を招く結果となる。
さらに、ＤＲ６０８６４４には、相互対応型ピラミッド形部分鏡面が主鏡および対鏡として利用されるコンデンサのことが記述されている。原理的制限からこれら装置の場合も照明が不均質になる。さらに、凹面鏡の場合、要求される精度を持つセグメントミラーとして実現するのは難しい。

小倍率の場合については、３つの鏡面を有する段階鏡を使用する解決法も知られており、その場合ではそれらの鏡面の１つは打ち抜き加工されたアーチ型マイクロ鏡を有している。

液浸あり、およびなしで暗視野照明を実現するため、今日まで常にさまざまな照明光学系が使用されている。それは、高開口数および高倍率において、乾燥照明についてばかりでなく液浸照明についても暗視野内で適する光学装置を実現するのは非常に難しいからである。
ＤＥ３７００９６５Ａ１ＪＰ１０２２６８２０５ＪＰ１１１５３７５５ＤＥ８３０８４０ＤＥ３４２５６７４ＤＲ６０８６４４

本発明の基本課題は、光顕微鏡における明視野照明および／または暗視野照明用の下記コンデンサ装置を作り出すことである。つまり、現状技術の短所を広範に取り除き、照明状況の良好な再現性、品質および高い機能を保持し、開口には殆ど依存せず、さまざまな大きさの物体フィールドを持つ、最適な（一様で、散乱が少なくかつ回転対称な）照明を、明視野および／または暗視野内で、液浸ありおよびなしで実現し、これらの照明様式間での簡易切り替えを可能にする装置の創出である。

この課題は、本発明に関する主請求項の上位概念に挙げられたコンデンサ装置の場合、この請求項の特徴によって解決される。本発明のその他詳細および構成は下位請求項に開示されている。
前置光学系を光路内へ接続することができるように、コンデンサのケーシングにおいて少なくとも１本の旋回アームが旋回可能に配置されている。その場合、第１の旋回アームが高開口を有する明視野照明用の第１の前置光学系を、および第２の旋回アームが暗視野照明用の第２の前置光学系を支えている。

その場合、第１および第２の旋回アームが、コンデンサの共通基本光学系に対して定義付けされた距離で照明光路の光軸の方向にて配置されていれば有利である。
また、接続されたカージオイド光学系において開かれている開口虹彩絞りが、物体側で基本光学系の前に配備されているのも有利である。
さらに、物体側ケーシングに、リングミラー素子を有する暗視野スライダが配備されていれば有利である。

装置操作の簡易化には、両方の旋回アームを旋回させるための操作素子が、暗視野スライダを移動させるために、および開口虹彩絞りを調整するために配備されていれば有利である。
また好ましい実施態様では、カージオイド光学系を光路内へ持ち込むための手段が、旋回アーム、スライダまたはレボルバとして形成されていることもある。

また、明視野照明光学系に接続された場合に、光路内へ持ち込み可能なＤＩＣプリズム、リング状絞りのような別の光学素子が、位相コントラストまたは中央暗視野を実現するため暗視野スライダ上に配備されていれば有利である。

そのほか、第１前置光学系が明視野照明用の高開口光学系で、および第２前置光学系が暗視野照明用のカージオイド光学系であることから本発明の有利な実施態様が生じる。これらの光学系は、特に、小さなおよび中程度の物体フィールドのとき照明様式に応じて交互に基本光学系の前の照明光路内へ接続および遮断されるからである。

また、回転対称形の暗視野照明を実現するために、および大きな物体フィールドの場合では、前置光学系が遮断されて開口虹彩絞りが開かれたときに、リングミラー素子が照明光路内へ接続されていれば有利である。
明視野照明内で前置光学系を再接続したときに、開口虹彩絞りの直径の再現可能な調整を保証するため、第１旋回アームが第１レバー機構を通じて開口虹彩絞り用の操作素子と、第１前置光学系を照明光路内へ旋回挿入する際に、開口虹彩絞りが予備設定された直径に調整されるように、結合していれば有利である。

また、暗視野光路を接続解放するため、第２旋回アームが、第２レバー機構を通じて開口虹彩絞り用の操作素子と第２前置光学系を照明光路内へ旋回挿入する際に、開口虹彩絞りが開かれているように、結合していれば有利である。この第２レバー機構は虹彩絞りと噛合っている。

明視野照明および／または暗視野照明用のコンデンサ装置は、さらに、暗視野照明を実現するためのカージオイド光学系を含んでいる。その場合、この光学系は、明視野照明用の基本光学系の前に接続することが可能であり、基本光学系の特性に適合している。コンデンサ装置は、そのほか少なくとも１つのレンズ上に配置されている、少なくともそれぞれ１つの凹鏡面および少なくとも1つの凸鏡面を持つ組み立て式鏡レンズシステムを有している。適用例に応じて、物体側の光路内でカージオイド光学系の前に付加光学系が、とりわけ前置接続レンズまたは挿入レンズが接続可能なように配備されている。

このカージオイド光学系の好ましい実施態様が、下記表のデータによって実現される：
ただし、レンズＬ_２上の半球形ミラー状部分球面は半径−１３．４００ｍｍおよび−６．８００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_１およびＬ_２はレンズ、ＩＭは液浸媒質である。

照明開口の変更には、物体側で、とりわけ前置接続レンズまたは挿入レンズ形態の付加光学系がカージオイド光学系に前置接続されていれば、およびこの実施態様が以下のデータを含んでいれば有利である：
ただし、レンズＬ_２上の半球形ミラー状部分球面は半径−１３．４００ｍｍおよび−６．８００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_１からＬ_３まではレンズ、ＩＭは液浸媒質である。

さらに、以下のデータを持つカージオイド光学系を配備することもできる：
ただし、レンズＬ_５上の半球形ミラー状部分球面は、半径−１９．０００ｍｍおよび−１０．０００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_４からＬ_６まではレンズ、ＩＭは液浸媒質である。

さらに、以下のデータを含むカージオイド光学系を配備することもできる：
ただし、レンズＬ_８上の半球形、ミラー状で半径ｒ_１７の部分球面は半径−１９．０００ｍｍおよび１０．０００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_７からＬ_９まではレンズ、ＩＭは液浸媒質である。

本発明は、本発明に基づくカージオイド光学系が、液浸媒質不使用の場合だけでなく、使用の場合も適用できるという、過小評価し得ない利点をもたらす。それによって、両適用例の場合は特別な光学系はもはや必要ない。カージオイド光学系の場合には、内部鏡は非常に実際的で同時に低開口の光線の明暗を際立たせる作用をし、物体の至近距離にあり得るから、残留収差に起因する誤差光を少なく抑えるのに成功する。同時に、明暗を際立たせる内部鏡は、その下方にある光学系の散乱光および反射光の全体をもブロックし、それによって暗視野コントラストはさらに鮮明になる。中央に配置された暗視野絞りの場合では、この光は対応して過剰に大きくされた絞りにより瞳内で取り除かれ、それにより暗視野照明に使用される光は一段と損失を受ける。カージオイド光学系は中央絞りに比べ、より多くの光を暗視野照明に自由に提供し得る。

以下では本発明を実施例に基づきより詳しく説明する。
図１ａに、明視野照明用の高開口前置光学系または暗視野照明用のカージオイド光学系のような光学系構成グループを、受け入れるために配備されている複数の旋回可能な旋回アーム２および３が外部に配置された、コンデンサ・ケーシング１を有する顕微鏡用の明視野照明および／または暗視野照明用のコンデンサ装置の上面図が描かれている。

当光学系構成グループは必要に応じて照明光路の中へ旋回挿入される。この照明光路はケーシング１に設けられた開口部４を通っている。上記の旋回挿入は、照明光路内でコンデンサ・ケーシング内に配置された共通の基本光学系（図示されていない）に対して、正確に定義付けされた距離になるように行われる。操作素子５および６は、旋回アーム２および３に配置された光学系構成グループをそれぞれの照明光路内へ持ち込むことのできるレバー機構（図１ａには示されていない）を通じて、旋回アーム２，３と結合している。

図１ａに基づくコンデンサ装置は暗視野照明用に配備されている。その場合、旋回可能な旋回アーム２に配置されている暗視野照明用の対応前置光学系７は、照明光路内の基本光学系の前に旋回挿入される。図１ａではこの状態は操作素子５の位置“１”によって示されている。旋回アーム３に配置された明視野照明用の前置光学系８は、照明光路の外部に存在する。この場合操作素子６は明視野照明を表わす位置“０”にある。

図１ｂには、明視野照明の際に使用されるような、上から見たときの本発明に基づくコンデンサ装置が示されている。この目的のために、旋回アーム３に配置されている対応の前置光学系８は、照明光路内の基本光学系（図示されていない）の前へ配置される。旋回アーム２に存在する暗視野照明用の前置光学系７は照明光路の外部に存在する。操作素子５は暗視野照明を表わす位置“０”にあり、操作素子６は明視野照明を表わす位置“１”にある。

図１ｃは、図１ｂに基づくコンデンサ装置の側面図を示している。それは、旋回可能に取り付けられた旋回アーム５および６、さらにそれらに配置された前置光学系７および８を含む上皿部２０と、伝動機構、レバー機構、伝動装置リンクおよび開口絞り１０（図１ｃには描かれていない）が配置されている下皿部２１を有している。

図１ｄは、下から見たときの図１ｃに基づくコンデンサ装置を示している。その場合、下皿部２１は外され、明視野照明用の前置光学系８が光路内へ旋回挿入されている。操作素子５は明視野照明用の位置“１”にあり、操作素子６は暗視野用の位置“０”にある。この明視野照明設定の際開口絞り１０は外から捕捉具２２により、下皿部２１内に配置されているレバー機構２３を通じて、移動範囲内でそれぞれ任意の直径に調整可能である。

図２ａには、上から見たときの調整中のコンデンサ装置が示されている。この場合暗視野照明用の前置光学系７ばかりでなく、明視野照明用の前置光学系８も、顕微鏡の照明光路の光軸９からそれに属する旋回アーム２，３により旋回挿入されている。両方の操作素子５および６はこのとき位置“０”にある。

図２ｂは、下から見たときのコンデンサ装置を示していて、ここでは下皿部２１が外されていて、両方の前置光学系７および８は光路から外されている。この図２ｂに図示されているように、装置内へ押し入れることのできる暗視野スライダ２４が配備されており、それによって、大きな物体フィールド内で回転対称の暗視野照明を実現するため、リングミラー素子を２．５倍〜５倍の倍率を持つ対物レンズと共に光路内へ持ち込むことができる。この暗視野スライダ２４は、前置光学系７および８が遮断された状態において、基本光学系の上方で光路内へ持ち込まれ、伝動機構１１を通じて開口虹彩絞り１０と結合している。さらに、暗視野スライダ２４が押し入れられれば、開口虹彩絞り１０はその最大直径に開かれる。スライダ２４を取り出したとき、開口虹彩絞り１０は予備設定されている直径へ跳ね戻り、その場合旋回アーム２および３は前置光学系７および８と共に光路から廻し出された状態のままである。

図３は、下皿部２１が外された暗視野照明への調整における、図１ａに基づくコンデンサ装置を下からの視線で示したものである。旋回アーム２に設置された前置光学系７（図３では見えない）は照明光路内にある。旋回アーム３に装置された明視野照明用の前置光学系８（図３では同様に見えない）は照明光路から取り出されている。暗視野照明用の前置光学系７が光路内にあれば、開口虹彩絞り１０は伝動機構１１を通じてその最大直径（開口）へ調整される。捕捉部２２は、明視野照明時に調整された位置のままである。明視野照明へ切り替えた際には開口虹彩絞り１０は予備設定された直径へ再び跳ね戻る。

開口虹彩絞り１０の調整は常に両操作素子５，６の１つを通じて誘起される。両素子は、旋回アーム２，３の交互旋回挿入時には逆作用で、旋回アームをそれに配置された光学系と共に廻し出すときは同作用で移動する。

図４は、基本光学系（図示されていない）に対して物体側に前置接続され、対応基本光学系の特性に適合している、液浸なしで暗視野照明を実現するためのカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面を示したものである。このカージオイド光学系はレンズＬ_１およびＬ_２から成るレンズ系を含み、そのうちレンズＬ_２はその両面の一部分で少なくともそれぞれ１つの反射凹面１２および少なくとも１つの反射凸面１３を有している。反射面１３は対象物保持体１４に向いたレンズＬ_２の表面に装置されている。

このカージオイド光学系は以下の構成データを持つ：
レンズＬ_２上の半球形ミラー状部分球面は半径−１３．４００ｍｍおよび６．８００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体１４、Ｓは鏡面、Ｌ_１およびＬ_２はレンズ、ＩＭは液浸媒質を表す。

図５には、図４と同じカージオイド光学系が示されている。対象物保持体１４に向いたレンズＬ_２の面と対象物保持体１４との間の空間にはそれ自体公知の液浸媒質ＩＭが持ち込まれている。このシステムに対応する構成データは上表に含まれている。

図６は、レンズＬ_１およびＬ_２から成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面を示している。その場合、対象物保持体に隣接するレンズＬ_２の前に前置レンズまたは挿入レンズＬ_３が取り付けられている。挿入レンズＬ_３と対象物保持体１４間の空間には、レンズ縁用の架台により幅狭な空隙が設けられている。

対応の構成データは下表に示されている。
レンズＬ_２上の半球形ミラー状部分球面は半径−１３．４００ｍｍおよび６．８００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。また、ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体１４、Ｓは鏡面、Ｌ_１からＬ_３まではレンズ、ＩＭは液浸媒質を表す。

図７は、図４に基づくカージオイド光学系の結像誤差（球面収差）を示している。通常の表示ではアイソプラナシー条件からの偏差および波長５４６．１ｎｍ，６４３．８ｎｍおよび４８０．０ｎｍにおける開口誤差が示されている。

図８には、図６に示された挿入レンズＬ_３および液浸媒質ＩＭを有するカージオイド光学系の開口に依存する球面収差がダイヤグラムに描かれている。ここでも通常の表示ではアイソプラナシー条件からの偏差および波長５４６．１ｎｍ，６４３．８ｎｍおよび４８０．０ｎｍにおける開口誤差が示されている。

液浸を使用せず３つのレンズＬ_４，Ｌ_５およびＬ_６から成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面が図９に描かれている。この装置ではレンズＬ_５はその表面の一方に、反射凹曲面１６を、対象物保持体に隣接しているもう一方の表面に、反射凸曲面１７を有している。

下表ではこのカージオイド光学系の構成データが列挙されている。
レンズＬ_５上の半径ｒ_１０の半球形ミラー状部分球面は半径−１９．０００ｍｍおよび１０．０００ｍｍにより限定される。また、ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_４からＬ_６まではレンズ、ＩＭは液浸媒質を意味する。

図１０は、図９に基づくカージオイド光学系を示している。この場合レンズＬ_６と対象物保持体１４との間に液浸媒質ＩＭが使用されている。
３つのレンズＬ_７，Ｌ_８およびＬ_９から成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面が図１１に描かれているが、その場合液浸媒質は使用されていない。この実施態様では、レンズＬ_８はその１つの表面上に反射凹面１８を、およびその反対側にある表面上に反射凸面１９を有している。

この装置の対応構成データは下表に表記されている。
ただし、レンズＬ_８上の半径ｒ_１７の半球形ミラー状部分球面は半径−１９．０００ｍｍおよび１０．０００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは対象物保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_７からＬ_９まではレンズ、ＩＭは液浸媒質である。

（ａ）調整された暗視野照明におけるコンデンサ装置、（ｂ）調整された明視野照明におけるコンデンサ装置、（ｃ）図１ｂのコンデンサ装置の側面図、(ｄ)下から見たときの図１ｃのコンデンサ装置、（ａ）上から見たとき、(ｂ)下から見たときのの旋回型前置光学系を有するコンデンサ装置、下から見たときの図１ａに基づくコンデンサ装置、液浸なしで２個のレンズから成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面液浸ありで２個のレンズから成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面挿入レンズの加えられた、２個のレンズから成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面図４のレンズ断面における結像誤差の描画図６のレンズ断面における結像誤差の描画液浸なしで３個のレンズから成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面液浸ありで３個のレンズから成るカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面液浸なしで３個のレンズから成る別なカージオイド光学系のメリジオナルレンズ断面

符号の説明

１ケーシング
２，３旋回アーム
４開口
５，６操作素子
７前置光学系（暗視野）
８前置光学系（明視野照明）
９光軸
１０開口虹彩絞り
１１伝動機構
１２，１３反射面
１４対象物保持体
１６，１７面
１８，１９反射面
２０上皿部
２１下皿部
２２捕捉具
２３レバー機構
２４暗視野スライダ

Claims

光顕微鏡用の明視野照明および／または暗視野照明のためのコンデンサ装置であって、
ケーシング、
少なくとも１つのレンズから成る基本光学系、
照明光路内で基本光学系の前へ持ち込み可能な少なくとも１つの前置光学系および
前置光学系を顕微鏡の照明光路内へ持ち込むための手段を含む、コンデンサ装置であって、
カージオイド光学系を照明光路内へ持ち込むための手段が配備されていることを特徴とするコンデンサ装置。
コンデンサのケーシング（１）において少なくとも１本の旋回アームが、旋回可能に配置されており、第１の旋回アーム（２）が明視野照明用の高開口を有する第１の前置光学系を、および第２の旋回アーム（３）が暗視野照明用の第２の前置光学系を保持していることを特徴とする、請求項１に記載のコンデンサ装置。
第１（２）および第２の旋回アーム（３）が、照明光路の光軸（９）の方向で、コンデンサの共通な基本光学系に対して定義付けされた距離に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のコンデンサ装置。
開いている開口虹彩絞り（１０）が、カージオイド光学系の接続時に、物体側で基本光学系の前に配備されていることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１つに記載のコンデンサ装置。
暗視野スライダが、ケーシング（１）の物体側にリングミラー素子と共に配備されていることを特徴とする、請求項１〜４のうちの１つに記載のコンデンサ装置。
操作素子（５，６）が、両旋回アーム（２，３）の旋回、暗視野スライダ（２４）の移動、および開口虹彩絞り（１０）の調整のために配備されていることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１つに記載のコンデンサ装置。
カージオイド光学系を光路内へ持ち込むための手段が、旋回アーム（２，３）、スライダ（２４）またはレボルバとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜５ののうちの１つに記載のコンデンサ装置。
明視野照明光学系の接続時に、光路内へ持ち込み可能であるＤＩＣプリズム、位相コントラスト実現のためのリング絞りまたは中央暗視野照明素子など、別な光学素子が、暗視野スライダ（２４）上に配備されていることを特徴とする、請求項７に記載のコンデンサ装置。
第１の前置光学系（８）が、明視野照明用の高開口光学系であり、および第２の前置光学系（７）が、暗視野照明用のカージオイド光学系であることを特徴とする、ただし、特に、物体視野が小さな場合および中程度の場合に、それらが照明様式に応じて基本光学系の前の照明光路内へ交互に接続および遮断される、請求項２に記載のコンデンサ装置。
回転対称の暗視野照明の実現および大きな物体視野である場合に、前置光学系（７；８）が遮断されて開口虹彩絞り（１０）が開かれた状態で、リングミラー素子が、照明光路内へ接続されることを特徴とする、請求項５に記載のコンデンサ装置。
第１の旋回アーム（２）が、第１のレバー機構を通じて開口虹彩絞り（１０）用の操作手段と結合している、その場合第１の前置光学系（８）の照明光路内への旋回挿入時に開口虹彩絞り（１０）が予備設定された直径へ調整されるように、それらが結合していることを特徴とする、請求項２〜１０のうちの１つに記載のコンデンサ装置。
第２の旋回アーム（３）が、第２のレバー機構を通じて開口虹彩絞り（１０）用の操作手段と結合し、その場合第２の前置光学系（７）の照明光路内への旋回挿入時に開口虹彩絞り（１０）が開かれるように、それらが結合していることを特徴とする、請求項２〜１０のうちの１つに記載のコンデンサ装置。
明視野照明用の基本光学系に前置接続可能で、この基本光学系の特性に適合している顕微鏡用暗視野照明のためのカージオイド光学系であって、少なくとも１つのレンズ上に装置された、それぞれ少なくとも１つの凹鏡面（１２，１６，１８）および凸鏡面の反射面（１３，１７，１９）を持つ複合ミラー・レンズ系、および適用例に応じて物体側光路内でミラー・レンズ系の前へ持ち込み可能な、好ましくは挿入レンズ（Ｌ_３）形式の付加光学系を有するカージオイド光学系。
以下のデータを特徴とする、請求項１３に記載のカージオイド光学系：
ただし、レンズＬ_２上の半球形ミラー状部分球面は、半径−１３．４００ｍｍおよび−６．８００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは物体保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_１およびＬ_２はレンズ、ＩＭは液浸媒質。
物体側に前置接続された付加光学系および以下のデータを特徴とする、請求項１３に記載のカージオイド光学系：
ただし、レンズＬ_２上の半球形ミラー状部分球面は、半径−１３．４００ｍｍおよび−６．８００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは物体保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_１からＬ₃まではレンズ、ＩＭは液浸媒質。
付加光学系が、前置接続レンズまたは挿入レンズ（Ｌ_３）として形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のカージオイド光学系。
以下のデータを特徴とする、請求項１３に記載のカージオイド光学系：
ただし、レンズＬ_５上の半径ｒ_１０を有する半球形ミラー状部分球面は、半径−１９．０００ｍｍおよび−１０．０００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは物体保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_４からＬ_６まではレンズ、ＩＭは液浸媒質。
以下のデータを特徴とする、請求項１３に記載のカージオイド光学系：
ただし、レンズＬ_６上の半径ｒ_１７を有する半球形ミラー状部分球面は、半径−１９．０００ｍｍおよび−１０．０００ｍｍにより物体側レンズ頂の前方一定領域に限定される。ｎ_ｄはガラスの屈折率、ｖ_ｄはアッベ数、ＦＲＤは自由直径、Ｔは物体保持体、Ｓは鏡面、Ｌ_７からＬ_９まではレンズ、ＩＭは液浸媒質。