JP2006126836A - 顕微鏡の照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のとりわけ最大で３つの光源装置の間でのモータ駆動による迅速な切替えが可能とされる複数の光源装置を有する顕微鏡の照明装置の提供。
【解決手段】ミラーボックスに配されかつ該ミラーボックス内のミラーによって照明光路に選択的に結合可能に構成された複数の光源装置を有する顕微鏡の照明装置において、前記ミラーは、回動可能又は摺動可能に配設されていること、及び前記ミラーを回動又は摺動しかつその都度複数の光源装置の１つを前記照明光路に結合可能にするよう構成された少なくとも１つの駆動装置が配されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ミラーハウスに配されかつ該ミラーハウス内のミラーによって照明光路に選択的に（光学的に）結合可能に構成された複数の光源装置を有する顕微鏡の照明装置に関する。

この種の照明装置は、例えば複数のスペクトル領域において結像を行いかつそれに応じて複数の光源を有する顕微鏡の分野において既知ではある。このような複数のスペクトル領域としては、例えば、可視、赤外又は紫外スペクトル領域又は複数のスペクトル領域又はその中のスペクトル線群の（部分）線群（Spektrallinien-Linien）が該当する。このような照明装置は、複数のスペクトル領域に（それぞれ）割り当てられた複数の光源を有する。
ＤＥ２９０２９６１Ｃ２

このため、本来の光源と照明光学系との間の照明光路に、２つの光源ユニットが配設されるいわゆる２ミラーハウス（2-faches Spiegelhaus）を配することが知られている（上掲特許文献１参照）。この２つの光源間で切替えを行うために、大抵１つの枢動可能なミラーが配される。複数の光源間での手動での切替えは、手間がかかることが多く、不必要に時間を費やすことになる。というのは、切替機構は部分的にアクセスし難いからである。

更に、故障したランプを交換する際には、ランプの周囲及びランプ自体極めて高温になっているので、多大な時間が空費される。２ミラーハウスの第２の結合部が開放されていれば（第２の結合部に光源ユニットが結合されていなければ）、第２の光源に簡単に切り替ることができるが、第２の結合部に他の方法のための光源ユニットが配されている場合、利用者はシステムの温度が低下するまで作業を中断しなければならない。

それゆえ、本発明の課題は、複数のとりわけ最大で３つの光源装置の間でのモータ駆動による迅速な切替えが可能とされる複数の光源装置を有する顕微鏡の照明装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一視点により、ミラーハウスに配されかつ該ミラーハウス内のミラーによって照明光路に選択的に（光学的に）結合可能（光供給可能）に構成された複数の光源装置を有する顕微鏡の照明装置が提供される。この照明装置において、前記ミラーは、回動可能又は摺動可能に配設されていること、及び前記ミラーを回動又は摺動しかつその都度複数の光源装置の１つを（前記照明光路に光学的に）結合可能にするよう構成された少なくとも１つの駆動装置が配されていることを特徴とする（形態１・基本構成）。

本発明の独立請求項１により、上記課題に対応した効果が達成される。即ち、本発明の照明装置は、複数の光源装置間での迅速な切替え（ないし交換）を行うことができる。
更に、各従属請求項により、付加的な効果がそれぞれ達成される。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、上記基本較正を形態１として示すが、これらは従属請求項の対象でもある。
（形態１） 上掲。
（形態２） 上記形態１の照明装置において、前記駆動装置は、モータ駆動装置であること、前記ミラーには、該ミラーの実際の（その時々の）位置を検出する少なくとも１つのセンサが配されていること、及び前記少なくとも１つのセンサの出力信号から、前記モータ駆動装置のための制御信号が生成される（導き出される）ことが好ましい。
（形態３） 上記形態２の照明装置において、前記少なくとも１つのセンサの前記出力信号から、前記ミラーの運動方向を定めるか又は（前記照明光路に光学的に）結合された光源装置に関する情報を提供する方向信号が生成される（導き出される）ことが好ましい。
（形態４） 上記形態３の照明装置において、前記センサ及び／又は更なる測定手段は光源装置の機能を監視し、該光源装置の機能停止又は機能障害が生じた場合、前記ミラーが回動されかつ他の光源装置が（前記照明光路に光学的に）結合されるよう前記モータ駆動装置のための制御信号が生成されることが好ましい。
（形態５） 上記形態１の照明装置において、前記ミラーは、該ミラーの可逆的な（非固定的ないし分離可能な）受容（Aufnehmen）を可能とする該ミラーのための受容部（Aufnahme）を有する回動可能なミラー担持体に配設されていることが好ましい。
（形態６） 上記形態５の照明装置において、前記ミラーハウスには、最大で３つの光源装置が配されること、及び前記回動可能なミラー担持体は、該ミラー担持体の回動により選択的に３つの光源装置のうちの１つが（前記照明光路に光学的に）結合可能となるように前記ミラーの可逆的な（非固定的ないし分離可能な）受容（Aufnehmen）・差替（Umstecken）を可能とする該ミラーのための２つの受容部（Aufnahmen）を有することが好ましい。
（形態７） 上記形態１の照明装置において、前記ミラーは、摺動可能な走行ステージに配設されていることが好ましい。
（形態８） 上記形態７の照明装置において、前記ミラーハウスには、最大で３つの光源装置が配されること、及び前記摺動可能な走行ステージには、該走行ステージの摺動により選択的に３つの光源装置のうちの１つが（前記照明光路に光学的に）結合可能となるように２つのミラーが配されていることが好ましい。
（形態９） 上記形態８の照明装置において、前記２つのミラーは、それぞれ、２つのプリズムのミラー面として構成されることが好ましい。

冗長性を確保するために、本発明では、３つの結合部のすべてに（光源装置を）配する（結合する）ことができるが、２つの結合部に同じ光源装置を配する（結合する）こともできる。このため、１つの光源装置が故障すると直ちに他方の光源装置に切り替ることができる。

光源装置の機能を光センサによって監視することにより、このプロセスが自動的に実行されるよう構成することも可能である。この場合、センサが１つの光源装置の故障を通報すると、モータのインテリジェント制御装置によって自動的に同じ種類の他の光源装置への切替えを実行することができる。

ミラーをミラー担持体と共にミラーハウスから取り出すことを可能とする構成によって、ミラーもまた何時でも他のミラーと交換することができる。この場合、特殊な検査ないし観察が特殊なミラーコーティングも必要とするのであれば、必要とされる仕様（波長、反射層、色、形状等）を有する他のミラーを使用することもできる。

また、ミラーが損傷した場合であっても、ミラーハウスは最早修理に出す必要はなく、単にスペア（補充）ミラーを注文（しこれと交換）するだけでよい。

以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例は発明の理解の容易化のためのものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図しない。この点に関しては補正・訂正後においても同様である。

図１は、後壁３と照明アーム４とを有するスタンド２を含んで構成された顕微鏡１の一例を示す。モータ駆動される（モータ駆動式）ミラーハウス５は、堅固な筐体で構成されかつ空間的に（所定方向に）配向されて後壁３に固定される。ミラーハウス５には、最大で３つの中間筒６を固定することができる。各光源装置７は中間筒６に固定されるため、ミラーハウス５には最大で３つの光源装置７を配することができる。光源装置としては、上述のランプ装置の他、ファイバ光導体、レーザ等を使用することができる。

中間筒６は、種々異なる要求、例えば人工気候室内での仕様に応じることができるように、種々異なる長さに構成することも可能である。

図２は、顕微鏡の後壁３に結合されたモータ駆動式ミラーハウス５の一例の平面図を示す。なお、この図では、ミラーハウス５は、上部カバー部材が取り外されており、また、２つの中間筒６が取り付けられている状態が示されている。光源装置７は、ごく簡単に模式的に図示されている。光源装置のための第３の結合可能性（結合部位）は、カバープレート２２によって閉鎖されている。

ミラー９が取り付けられたミラー担持体８は、回転軸１０に回動可能に支承されている。ミラー担持体８は、その（担持部の）紙面上側及び下側の部分（開放側端部及び中間部）に送信装置（発信装置ないし位置情報提供装置）１１を有し、その（担持部の）紙面の更に下側の部分（橋絡部側端部）に連行ノッチ１２を有する。送信装置１１は、例えば、マグネット、フラグ（Fahnen）等として構成することができる。

ミラー担持体８の下方（紙面裏側方向）には、５つのセンサ１４とインテリジェント制御装置とを有するボード１３が配設されている。センサ１４としては、例えば、ホールセンサ、フォトインタラプタ等を使用することができる。インテリジェント制御装置は、ミラー担持体８の送信装置１１がどのセンサの１４の上方に位置するかを認識する。このため、ミラー担持体８の現在の（実際の）位置ないし切替状態及び切替操作を行うときのその切替方向が明らかとなる。

旋回アーム１６が取り付けられたモータ１５は、ミラー担持体８の切替を引き起こす。この場合、旋回アーム１６の旋回運動は、連結リンク部材１７を介して２つのミラー担持体支持装置１８に伝達される。これらミラー担持体支持装置１８は、それぞれ、同様に回転軸１０の周りで回動可能に支承される。更に、これらミラー担持体支持装置１８は、ミラー担持体８が着座するとミラー担持体８の連行ノッチ１２に嵌合しかつ旋回時にミラー担持体８を連行する（一緒に旋回させる）よう作動する連行突起１９をそれぞれその一方の端部に有する。係止位置は、ボール係止装置２０によって実現される。

図３は、図２のものと同じモータ駆動ミラーハウス５であるが、ミラー担持体８が旋回挿入され、そのため紙面右側の光源装置７が使用可能（照明光路への（照明）光の供給ないし入射が可能）となっている状態を示す。ミラー９の正確な位置、この場合、角度は、調整ネジ２１によって調整することができる。このとき、ボール係止装置２０は、ミラー担持体支持装置１８を調整ネジ２１に向かって常時押圧する。

相応のセンサ１４を介した送信装置１１（からの位置情報）により、インテリジェント制御装置は、次の切替命令が与えられた場合、どの方向にミラー担持体８を回転すべきかを認識する。

図４は、紙面左側に中間筒６と光源装置７とを有するモータ駆動ミラーハウス５を示す。紙面左側（の光源装置７）から顕微鏡に入射する光を得るために、ミラー担持体８は、紙面左側の回転軸１０ａから抜き出され、上下反転されて、紙面右側の回転軸１０ｂに嵌設されることが必要とされる。インテリジェント制御装置は、この装置構造変換及びミラー担持体８の新たな位置も従って次の旋回方向も認識する。

図４には、ミラー担持体８の旋回範囲が双方向丸矢印によって示され、ミラー担持体８が旋回離脱した状態が破線で示されている。

図５は、（後壁３側から見て）真直ぐな位置と左側とにそれぞれ中間筒６及び光源装置７を有する手動操作される（手動操作式）ミラーハウス２３の一例の斜視図を示す。この変形例は、モータ駆動式の装置よりもコスト的には有利であるが、利便性では劣る。この手動操作式の装置も、同様に、３つの結合部にそれぞれ光源装置を配することができるように構成することができる。

この機械式（手動操作式）ミラーハウス２３は、モータ駆動式のものと同様に、空間的に（所定方向に）配向されて後壁３に固定されている。回動ノブ２４を回動することにより、各光源装置７間での切替が実行される。

図６は、顕微鏡の後壁３に結合された機械式（手動操作式）ミラーハウス２３の平面図を示す。なお、この図では、ミラーハウス２３は、上部カバー部材が取り外されており、また、２つの中間筒６が取り付けられている状態が示されている。光源装置７は、ごく簡単に模式的に図示されている。

回動ノブ２４は、ミラー担持体８と固定的に結合され、回転軸１０の延長部分に位置する。ミラー担持体８は、ボール係止装置２０によってその都度所定の位置に保持される。また、調整ネジ２１によって、遮光方向（Abblendrichtung）ないしミラー角度を正確に調整することができる。

図６には、ミラー担持体８の旋回範囲が双方向丸矢印によって示され、ミラー担持体８が旋回挿入された状態が破線で示されている。

図７は、上述のモータ駆動式ミラーハウスの他の一例を示す。このミラーハウスにも、同様に、それぞれ１つの中間筒６を伴う３つの光源装置７を同時に組み込むことができる。図７では、見易さの観点から、ミラーハウスの筐体と顕微鏡の後壁の図示は省略した。

選択的照明光供給（差込入射）は、この実施例では２つのプリズムによって実現されている２つのミラー面２５によって実行する。２つのミラー面は、この実施例ではプリズムは、走行ステージ（スライダ）２６に固定的に結合されている。その走行路は、適切な手段によって、例えば１つのガイド部材及び複数の終端ストッパ（不図示）によって、実現されかつ保証される必要がある。位置調整の駆動装置として、ラック２９と噛合する歯車（ピニオン）２８を有するモータ２７を使用することができる。モータ２７（の軸）の回動によって、走行ステージ２６は（紙面）上下方向に移動する。走行ステージ２６は、その中央部に、正面方向に（後壁に対向して）取り付けられた光源装置７からの光ビームを通過させるための貫通孔を有する。この実施例の照明の切替調整については、図７に、双方向矢印で示した。

図８は、図７の装置の平面図を示す。この場合も、光源装置７は簡単に模式的にのみ示されているが、この図では、後壁３がその所定位置に配されている様子が示されている。

図７（及び図８）の変形例の場合も、当業者であれば容易に理解できるので図示はしないが、走行ステージ２６の調整手段としてモータ駆動式に代えて手動操作式を採用できることは勿論である。

図９は、ミラー担持体８の一例の可逆的差替の一例としての可逆的上下反転差替を示す。この可逆的上下反転差替は、太い実線で示した３つの矢印で示したように、ミラー担持体８が、回転軸１０から抜き出され、上下反転され、回転軸１０'に嵌設されることによって実行される（このとき、連行ノッチ１２は、相応の連行突起１９（不図示）と嵌合する）。なお、図から明らかなとおり、ミラー担持体８は、第１のミラー担持部８'と第２のミラー担持部８''と橋絡部８'''とから構成されている。第１のミラー担持部８'の開放側端部には１つの送信装置１１及び中間部には２つの送信装置１１が配されており、更に、その橋絡部側端部には連行ノッチ１２が形成され、同様に、第２のミラー担持部８''の開放側端部には１つの送信装置１１'及び中間部には２つの送信装置１１'が配されており、更に、その橋絡部側端部には連行ノッチ１２'が形成されている。なお、図示の実施例のミラー担持体８はミラー担持部の長手方向に関し非対称に構成されているが、対称に構成することもできる。この場合、ミラー９を（機械的又は電気的に）両面において反射可能に構成することにより（及び場合によりセンサ１４（不図示）の位置を相応に調整することにより）、可逆的非反転的差替、即ちミラー担持体８を一方の回転軸１０又は１０'から他方の回転軸１０'又は１０へ、上下反転することなく差し替えることも可能となる。

３つの光源装置を有する本発明の照明装置の一例を有する顕微鏡の一例。 モータ駆動装置を有するミラーハウスの一例。 ミラー担持体が旋回挿入された状態にある図２と同じミラーハウス。 対称位置に組み込まれたミラー担持体を有するよう構成された図３のモータ駆動式ミラーハウス。 手動操作式ミラーハウスの一例の斜視図。 上部カバーを外した状態にある図５の機械式（手動操作式）ミラーハウス。 モータ駆動式ミラーハウスの他の一例。 図７に示した装置の平面図。 ミラー担持体の可逆的差替の一例の説明図。

符号の説明

１ 顕微鏡
２ スタンド
３ 後壁
４ 照明アーム
５ モータ駆動式ミラーハウス
６ 中間筒
７ 光源装置
８ ミラー担持体
９ ミラー
１０ 回転軸
１１ 送信装置
１２ 連行ノッチ
１３ ボード
１４ センサ
１５ モータ
１６ 旋回アーム
１７ 連結リンク部材
１８ ミラー担持体支持装置
１９ 連行突起
２０ ボール係止装置（Kugelrastung）
２１ 調整ネジ
２２ カバープレート
２３ 機械式ないし手動操作式ミラーハウス
２４ 回動ノブ
２５ ミラー面
２６ 走行ステージ
２７ モータ
２８ 駆動歯車（ピニオン）
２９ ラック

Claims (9)

1. ミラーボックスに配されかつ該ミラーボックス内のミラーによって照明光路に選択的に結合可能に構成された複数の光源装置を有する顕微鏡の照明装置において、
   前記ミラーは、回動可能又は摺動可能に配設されていること、及び
   前記ミラーを回動又は摺動しかつその都度複数の光源装置の１つを結合可能にするよう構成された少なくとも１つの駆動装置が配されていること
   を特徴とする照明装置。
2. 前記駆動装置は、モータ駆動装置であること、
   前記ミラーには、該ミラーの実際の位置を検出する少なくとも１つのセンサが配されていること、及び
   前記少なくとも１つのセンサの出力信号から、前記モータ駆動装置のための制御信号が生成されること
   を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記少なくとも１つのセンサの前記出力信号から、前記ミラーの運動方向を定めるか又は結合された光源装置に関する情報を提供する方向信号が生成されること
   を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記センサ及び／又は更なる測定手段は光源装置の機能を監視し、該光源装置の機能停止又は機能障害が生じた場合、前記ミラーが回動されかつ他の光源装置が結合されるよう前記モータ駆動装置のための制御信号が生成されること
   を特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記ミラーは、該ミラーの可逆的な受容を可能とする該ミラーのための受容部を有する回動可能なミラー担持体に配されること
   を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
6. 前記ミラーボックスには、最大で３つの光源装置が配されること、及び
   前記回動可能なミラー担持体は、該ミラー担持体の回動により選択的に３つの光源装置のうちの１つが結合可能となるように前記ミラーの可逆的な受容・差替を可能とする該ミラーのための２つの受容部を有すること
   を特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記ミラーは、摺動可能な走行ステージに配設されていること
   を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
8. 前記ミラーボックスには、最大で３つの光源装置が配されること、及び
   前記摺動可能な走行ステージには、該走行ステージの摺動により選択的に３つの光源装置のうちの１つを結合可能にするよう２つのミラーが配されていること
   を特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記２つのミラーは、それぞれ、２つのプリズムのミラー面として構成されること
   を特徴とする請求項８に記載の照明装置。
   

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