JP2006337925A - Lighting device of microscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device of a microscope that can efficiently irradiate a sample with illumination light obtained by emitting projection light from a light source by changing the size of a lens shape provided at a pupil position and vary the size of a light source image by constituting a switching mechanism for lenses, and is inexpensive and compact. <P>SOLUTION: The lighting device of the microscope is equipped with an LED element 21, a condenser lens 22 converging the light emitted from the LED element 21, a plurality of rod lenses 11 irradiating an objective 4 with the light converged by the condenser lens 22, and a switching slider 29 switching the rod lenses 11 by sliding. Then, the lighting device can have compact and inexpensive constitution with a short optical path length and efficiently irradiate the sample with the illumination light through the switchable rod lenses 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、LED素子を搭載し標本を照射する顕微鏡の照明装置に関する。   The present invention relates to an illumination device for a microscope that mounts an LED element and irradiates a specimen.

一般に顕微鏡には、視野絞りと開口絞りといった絞りが設けられている。このような顕微鏡には、独自に照明調整する照明系であるケーラー照明方式の照明装置が設けられ、例えば半導体基板や液晶基板などの多配線構造を有する標本に対して観察に必要な照明光を照射している。そこでまず一般的な落射型ケーラー照明方式を用いた顕微鏡について図14を参照して説明する。   In general, a microscope is provided with stops such as a field stop and an aperture stop. Such a microscope is provided with a Koehler illumination type illumination device that is an illumination system that uniquely adjusts illumination, and for example, provides illumination light necessary for observation of a specimen having a multi-wiring structure such as a semiconductor substrate or a liquid crystal substrate. Irradiating. First, a microscope using a general epi-type Koehler illumination method will be described with reference to FIG.

かかる落射型ケーラー照明顕微鏡101は、標本102を載せるステージ103を設けている。この落射型ケーラー照明顕微鏡101の上部には、落射投光管109が設けられ、この落射投光管109の一端部に光源104が設けられている。この光源104は、例えばハロゲンランプのフィラメント等が用いられる。   Such an episcopic Koehler illumination microscope 101 is provided with a stage 103 on which a specimen 102 is placed. An epi-illumination projection tube 109 is provided above the epi-illumination Koehler illumination microscope 101, and a light source 104 is provided at one end of the epi-illumination projection tube 109. For example, a halogen lamp filament is used as the light source 104.

落射型ケーラー照明顕微鏡101における光源104側には、集光レンズ105が設けられ、かつ落射投光管109には、集光レンズ105を透過した光を絞る開口絞り107と、集光レンズ106と、透過光を下方に反射するハーフミラー108とが設けられている。また落射型ケーラー照明顕微鏡101において、ハーフミラー108の下方に、レボルバ110が設けられ、このレボルバ110に複数の対物レンズ112が取り付けられている。   A condensing lens 105 is provided on the light source 104 side of the epi-illuminated Koehler illumination microscope 101, and an epi-illumination projection tube 109 has an aperture stop 107 for condensing light transmitted through the condensing lens 105, a condensing lens 106, A half mirror 108 that reflects transmitted light downward is provided. Further, in the epi-type Koehler illumination microscope 101, a revolver 110 is provided below the half mirror 108, and a plurality of objective lenses 112 are attached to the revolver 110.

落射型ケーラー照明顕微鏡101におけるケーラー照明は、光源104から射出された光を対物レンズ112の後ろ側焦点位置(以下、対物瞳111とする)に投影する。これにより、標本102は、光源104の輝度分布に影響されず均一に照射される。よって観察者は、光量にムラの少ない観察をすることができる。   The Koehler illumination in the epi-illuminated Koehler illumination microscope 101 projects the light emitted from the light source 104 onto the back focal position of the objective lens 112 (hereinafter referred to as the objective pupil 111). As a result, the sample 102 is uniformly irradiated without being affected by the luminance distribution of the light source 104. Therefore, the observer can observe with less unevenness in the amount of light.

このような落射型ケーラー照明顕微鏡101では、フレアやゴーストといった標本102のコントラストを低下させる不要な光を観察光路に侵入させないために照明光路上に開口絞り107を設けている。これにより光源104から射出した光は、光源の像を開口絞り107面上に一度中間結像される。その際、落射型ケーラー照明顕微鏡101では、開口絞り107により対物瞳111に入射させる光源像の大きさを調整し、観察に使用しない不必要な光を対物レンズ112に入射させないようカットしている。   In such an episcopic Koehler illumination microscope 101, an aperture stop 107 is provided on the illumination optical path in order to prevent unnecessary light such as flare and ghost from entering the observation optical path to reduce the contrast of the specimen 102. As a result, the light emitted from the light source 104 is intermediately formed once on the surface of the aperture stop 107 with the image of the light source. At that time, the incident-light Koehler illumination microscope 101 adjusts the size of the light source image to be incident on the objective pupil 111 by the aperture stop 107 and cuts the unnecessary light not used for observation not to be incident on the objective lens 112. .

一般に対物瞳111の大きさは、使用する対物レンズの倍率により異なるため、観察者は、対物レンズ112の倍率を切り換えるごとに開口絞り107の径を調整することが必要である。   In general, since the size of the objective pupil 111 varies depending on the magnification of the objective lens to be used, the observer needs to adjust the diameter of the aperture stop 107 every time the magnification of the objective lens 112 is switched.

しかし、このような調整方法は、光源像を中間結像させるため照明光路を長くしてしまう。照明光路が長くなると、かかる照明光路を有する投光管109の長さが長くなり、これに伴って顕微鏡101の構成自体が大型化してしまう問題が生じる。   However, such an adjustment method makes the illumination light path longer because an intermediate light source image is formed. When the illumination optical path becomes longer, the length of the light projection tube 109 having such an illumination optical path becomes longer, which causes a problem that the configuration of the microscope 101 is enlarged.

また、開口絞り107にて光を絞るために光源104から射出される照明光を効率良く使用できず、より高い輝度を発する光源を使用する必要がある。このような光源を使用すると、装置価格が、高価になってしまう。   In addition, since the illumination light emitted from the light source 104 cannot be used efficiently in order to stop the light with the aperture stop 107, it is necessary to use a light source that emits higher luminance. When such a light source is used, the price of the apparatus becomes expensive.

このような問題に対して特許文献1に開口絞り位置に直接LEDアレイを配置してケーラー照明系を構成する顕微鏡が開示されている。かかる顕微鏡は、対物瞳に投影する光源像の大きさを変化させるためにLEDアレイの部分的点灯を利用している。
特開2001−154103号公報
To solve such a problem, Patent Document 1 discloses a microscope in which an LED array is arranged directly at an aperture stop position to constitute a Kohler illumination system. Such a microscope uses partial lighting of the LED array in order to change the size of the light source image projected onto the objective pupil.
JP 2001-154103 A

しかしかながら、特許文献1に開示されている顕微鏡は、部分点灯させるために必要な専用のLED点灯回路を設けなければならず、構成自体が複雑になり装置も高価になってしまう。また、部分点灯により点灯させないLEDもあるためLEDアレイから射出される照明光を効率的に使用できないといった問題がある。   However, the microscope disclosed in Patent Document 1 must be provided with a dedicated LED lighting circuit necessary for partial lighting, which complicates the configuration itself and makes the apparatus expensive. In addition, since there are some LEDs that are not turned on by partial lighting, there is a problem that illumination light emitted from the LED array cannot be used efficiently.

本発明は、光を射出する少なくとも1つの発光素子と、発光素子から射出された光を集光する集光レンズと、集光レンズで集光された光が入射端面から入射され、射出端面において入射した光を略均一な強度の線状光として射出する少なくとも1つの光伝達部材と、光伝達部材の射出端面から射出した光を対物レンズの瞳位置に投影する投影光学系と、を具備し、光伝達部材は、対物レンズの種類に応じて交換又は切り換え可能に配置されることを特徴とする顕微鏡の照明装置である。   The present invention includes at least one light emitting element that emits light, a condensing lens that condenses light emitted from the light emitting element, and light collected by the condensing lens is incident from an incident end face. And at least one light transmission member that emits incident light as linear light having substantially uniform intensity, and a projection optical system that projects light emitted from the emission end face of the light transmission member onto the pupil position of the objective lens. The light transmission member is an illumination device for a microscope, wherein the light transmission member is arranged to be exchangeable or switchable according to the type of the objective lens.

本発明によれば、光源から射出された射出光を瞳位置に設けられたレンズ形状の大きさを変化させることで射出される照明光を効率的に標本に照射し、またレンズの切り換え機構を構成することで光源像の大きさを変更でき、安価で小型な顕微鏡の照明装置を提供することができる。   According to the present invention, the illumination light emitted from the light source is efficiently irradiated onto the specimen by changing the size of the lens shape provided at the pupil position, and the lens switching mechanism is provided. By configuring, the size of the light source image can be changed, and an inexpensive and small illumination device for a microscope can be provided.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1及び図2を参照して本発明に係る第1の実施形態について詳細に説明する。図1は、明視野に用いる本実施形態における装置全体の概略構成を示す図である。図2は、光源部周辺の拡大断面図である。   The first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire apparatus in the present embodiment used for bright field. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view around the light source unit.

顕微鏡本体1には、XYZテーブル3が設けられている。このXYZテーブル3には、標本2が載置され、且つこの標本2を観察及び測定対象領域に移動させ、かつフォーカシング動作を行う。   The microscope main body 1 is provided with an XYZ table 3. A specimen 2 is placed on the XYZ table 3, and the specimen 2 is moved to an observation and measurement target region and a focusing operation is performed.

顕微鏡本体1の上部には、落射投光管7が設けられている。この落射投光管7には、標本2を照射するため光を射出する光源部8と、光源部8から射出した射出光を透過させる投影レンズ9と、投影レンズ9を透過した透過光を反射して標本2に投影し、標本2からの反射光を透過させるハーフミラー10とが設けられている。このうちハーフミラー10は、観察光軸5上に設けられている。   An epi-illumination projection tube 7 is provided on the upper part of the microscope body 1. The incident light projection tube 7 reflects a light source unit 8 that emits light to irradiate the specimen 2, a projection lens 9 that transmits the emitted light emitted from the light source unit 8, and a transmitted light that has transmitted through the projection lens 9. Then, a half mirror 10 that projects onto the specimen 2 and transmits the reflected light from the specimen 2 is provided. Among these, the half mirror 10 is provided on the observation optical axis 5.

顕微鏡本体1における観察光軸5上かつハーフミラー10の下方には、レボルバ6が回転可能に設けられている。このレボルバ6には、複数の対物レンズ4が取り付けられている。このレボルバ6は、回転することにより複数の対物レンズ4のうち所望の対物レンズ4を観察光軸5上に配置する。   A revolver 6 is rotatably provided on the observation optical axis 5 in the microscope body 1 and below the half mirror 10. A plurality of objective lenses 4 are attached to the revolver 6. The revolver 6 rotates to arrange a desired objective lens 4 among the plurality of objective lenses 4 on the observation optical axis 5.

又、顕微鏡本体1における観察光軸5上かつハーフミラー上方には、鏡筒11が設けられている。この鏡筒11は、標本2の拡大像を観察するために設けられている。   In addition, a lens barrel 11 is provided on the observation optical axis 5 and above the half mirror in the microscope body 1. The lens barrel 11 is provided for observing an enlarged image of the sample 2.

光源部8には、光源の点灯および調光するための調光コントローラ12が接続されている。この光源部8は、図2に示すように光を射出する発光素子であるLED素子21と、このLED素子21から射出された光を集光する集光レンズ22と、この集光レンズ22により集光された光を入射し、内部で複数回反射させて投影レンズ9に向けて出射する複数、例えば3つのロッドレンズ23a,23b,23cとを備える。なお、本実施形態ではLED素子の数を1個としたが、LEDアレイのように複数配置しても良い。また本実施形態では、ロッドレンズを3個配置したが3個に限定しない。   A dimming controller 12 for turning on and dimming the light source is connected to the light source unit 8. As shown in FIG. 2, the light source unit 8 includes an LED element 21 that is a light emitting element that emits light, a condensing lens 22 that condenses the light emitted from the LED element 21, and a condensing lens 22. A plurality of, for example, three rod lenses 23 a, 23 b, and 23 c that enter the collected light, reflect the light multiple times inside, and emit the light toward the projection lens 9 are provided. In this embodiment, the number of LED elements is one, but a plurality of LED elements may be arranged like an LED array. In this embodiment, three rod lenses are arranged, but the number is not limited to three.

またロッドレンズ23a,23b,23cの射出端面は、対物レンズ4の後ろ側焦点位置(対物瞳面13)と共役な位置又は、その近傍になるように配置される。   The exit end faces of the rod lenses 23a, 23b, and 23c are arranged so as to be in a position conjugate to the back focal position (objective pupil plane 13) of the objective lens 4 or in the vicinity thereof.

ロッドレンズ23aの形状は、例えば均一な径を有する円柱形状に形成されている。このロッドレンズ23aの射出端面には、光を拡散して射出する拡散面24aが設けられている。この拡散面24aは、例えば砂目面と呼ばれる面である。
一方、各ロッドレンズ23b,23cの入射端面の大きさは、ロッドレンズ23aと等しいが、射出端面に向けて断面積が変化するテーパ形状になっている。このうちロッドレンズ23bは、入射端面から射出端面に向けて断面形状が小さくなるテーパ状に形成されている。ロッドレンズ23cは、入射端面から射出端面に向けて断面形状が大きくなるテーパ状に形成されている。これらロッドレンズ23b,23cの各射出端面には、それぞれ上記拡散面24a同様の各拡散面24b,24cが設けられている。
The rod lens 23a is formed in a cylindrical shape having a uniform diameter, for example. A diffusion surface 24a for diffusing and emitting light is provided on the exit end face of the rod lens 23a. The diffusion surface 24a is a surface called a grained surface, for example.
On the other hand, the size of the incident end face of each of the rod lenses 23b and 23c is equal to that of the rod lens 23a, but has a tapered shape in which the cross-sectional area changes toward the exit end face. Among these, the rod lens 23b is formed in a taper shape whose cross-sectional shape becomes smaller from the incident end face toward the exit end face. The rod lens 23c is formed in a taper shape whose cross-sectional shape increases from the incident end surface toward the exit end surface. Diffusion surfaces 24b and 24c similar to the diffusion surface 24a are provided on the exit end surfaces of the rod lenses 23b and 23c, respectively.

これらロッドレンズ23a,23b,23cは、切り換えスライダ29によって保持されている。この切り換えスライダ29には、各ロッドレンズ23a,23b,23cの配置位置に応じた各位置に各V溝25が設けられている。   These rod lenses 23 a, 23 b and 23 c are held by a switching slider 29. The switching slider 29 is provided with V-grooves 25 at positions corresponding to the arrangement positions of the rod lenses 23a, 23b, and 23c.

切り換えスライダ29は、落射投光管7に設けられた図示しない案内機構により矢印28方向にスライド可能に設けられている。
落射投光管7の内部には、ベアリング26及びイタバネ27が設けられている。これらベアリング26及びイタバネ27は、クリック機構を構成する。このクリック機構は、イタバネ27の付勢力によってベアリング26を切り換えスライダ29に押し付ける。従って、切り換えスライダ29が矢印28方向にスライドし、ベアリング26が各V溝25のうち1つのV溝25内に係合すると、当該V溝25に対応するロッドレンズ23a,23b又は23cが照明光軸L上に位置決めされる。なお、図2は照明光軸L上にロッドレンズ23aが固定配置された状態を示している。
The switching slider 29 is provided so as to be slidable in the direction of the arrow 28 by a guide mechanism (not shown) provided in the incident light projection tube 7.
Inside the incident light projection tube 7, a bearing 26 and an ita spring 27 are provided. The bearing 26 and the ita spring 27 constitute a click mechanism. This click mechanism presses the bearing 26 against the switching slider 29 by the urging force of the ita spring 27. Therefore, when the switching slider 29 is slid in the direction of the arrow 28 and the bearing 26 is engaged in one V groove 25 of each V groove 25, the rod lens 23a, 23b or 23c corresponding to the V groove 25 is irradiated with illumination light. Positioned on the axis L. FIG. 2 shows a state in which the rod lens 23a is fixedly disposed on the illumination optical axis L.

次に図2を参照して上記の如く構成された顕微鏡の照明装置の動作に関して説明する。   Next, the operation of the microscope illumination apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.

LED素子21から射出した射出光は、集光レンズ22により集光されてロッドレンズ23aの入射端面に入射する。入射端面に入射した入射光は、ロッドレンズ23a内部で反射を繰り返しながら射出端面である拡散面24aから様々な方向に拡散される。このとき、ロッドレンズ23に入射した入射光は、拡散面24aの前面で均一な光となって出射される。   The emitted light emitted from the LED element 21 is collected by the condenser lens 22 and enters the incident end face of the rod lens 23a. Incident light that has entered the incident end face is diffused in various directions from the diffusing surface 24a that is the exit end face while being repeatedly reflected inside the rod lens 23a. At this time, the incident light incident on the rod lens 23 is emitted as uniform light on the front surface of the diffusion surface 24a.

拡散面24aから拡散される拡散光は、投影レンズ9により集光され、ハーフミラー10により観察光軸5上の対物レンズ側に反射された後、対物レンズ4の後ろ側焦点位置(以下、対物瞳面13とする)に拡散面24aの像を形成する。即ち拡散面24aを2次光源とした投影光学系であるケーラー照明が行われる。   The diffused light diffused from the diffusing surface 24a is collected by the projection lens 9, reflected by the half mirror 10 toward the objective lens on the observation optical axis 5, and then the back focal position of the objective lens 4 (hereinafter referred to as objective). An image of the diffusion surface 24a is formed on the pupil plane 13). That is, Koehler illumination that is a projection optical system using the diffusion surface 24a as a secondary light source is performed.

投影レンズ9は、対物瞳面13に形成される拡散2次光源像の大きさが対物レンズ4の瞳径とほぼ等しくなるような位置に配置されている。
標本2の表面から反射した反射光は、再び対物レンズ4に集光され、対物瞳面13、ハーフミラー10を介して鏡筒11へ入射する。これにより、観察者は、鏡筒11の図示しない接眼レンズにより標本2の拡大像を観察する。このとき観察者は、調光コントローラ12にて光源部8の明るさを調整することで、観察像に対する光量を増減させることができる。
The projection lens 9 is arranged at a position where the size of the diffused secondary light source image formed on the objective pupil plane 13 is substantially equal to the pupil diameter of the objective lens 4.
The reflected light reflected from the surface of the sample 2 is condensed again on the objective lens 4 and enters the lens barrel 11 via the objective pupil surface 13 and the half mirror 10. Thereby, the observer observes an enlarged image of the specimen 2 with an eyepiece (not shown) of the lens barrel 11. At this time, the observer can increase or decrease the amount of light with respect to the observation image by adjusting the brightness of the light source unit 8 with the dimming controller 12.

次に対物レンズ4を切り換える際の動作方法について説明する。   Next, an operation method when switching the objective lens 4 will be described.

例えば観察者が、レボルバ6を回転させて高倍の対物レンズに切り換える場合、ロッドレンズ23bを照明光路L上に配置するために切り換えスライダ29が矢印28の示す下方向に1段引き出される。すなわち、切り換えスライダ29が矢印28方向にスライドされ、ベアリング26が各V溝25のうち1つのV溝25内に係合すると、当該V溝25に対応するロッドレンズ23bが照明光軸L上に位置決めされる。これにより、引き出されたロッドレンズ23bに入射した入射光は、ロッドレンズ23b内部で順次反射を繰り返し拡散面24bから拡散射出される。   For example, when the observer rotates the revolver 6 to switch to a high-magnification objective lens, the switching slider 29 is pulled out one step in the downward direction indicated by the arrow 28 in order to place the rod lens 23 b on the illumination optical path L. That is, when the switching slider 29 is slid in the direction of the arrow 28 and the bearing 26 is engaged in one V groove 25 of each V groove 25, the rod lens 23b corresponding to the V groove 25 is placed on the illumination optical axis L. Positioned. As a result, the incident light incident on the drawn rod lens 23b is repeatedly reflected and sequentially emitted from the diffusion surface 24b within the rod lens 23b.

拡散面24bから拡散した拡散光は、投影レンズ9により集光され、ハーフミラー10により反射され対物瞳面13に拡散面24bの像を形成する。拡散面24bの面積は、拡散面24aよりも小さいため、対物瞳面13に投影される拡散2次光源像は小さく、且つ輝度は高くなる。   Diffused light diffused from the diffusing surface 24 b is collected by the projection lens 9, reflected by the half mirror 10, and forms an image of the diffusing surface 24 b on the objective pupil surface 13. Since the area of the diffusing surface 24b is smaller than that of the diffusing surface 24a, the diffusion secondary light source image projected onto the objective pupil surface 13 is small and the luminance is high.

一般的に、対物レンズの倍率が高倍になると対物瞳径は小さくなる傾向にある。しかし、拡散面24bの投影像も小さくしているため、LED素子21から射出したほぼ全ての光が、対物レンズ4に集光される。即ち切り換えスライダ29によりロッドレンズを切り換えることは、開口絞りの調整と同等の機能を有することになる。   In general, the objective pupil diameter tends to decrease as the magnification of the objective lens increases. However, since the projection image of the diffusing surface 24b is also made small, almost all the light emitted from the LED element 21 is condensed on the objective lens 4. That is, switching the rod lens by the switching slider 29 has a function equivalent to the adjustment of the aperture stop.

対物瞳面13を通過した照明光は、対物レンズ4に集光され標本2をケーラー照明する。標本面で反射、散乱した光は、再び対物レンズ4に集光され、対物瞳面13、ハーフミラー10を透過して鏡筒11へ入射し、上記同様に標本2の拡大像が観察される。   The illumination light that has passed through the objective pupil plane 13 is condensed on the objective lens 4 and Koehler illuminates the sample 2. The light reflected and scattered by the sample surface is condensed again on the objective lens 4, passes through the objective pupil surface 13 and the half mirror 10, enters the lens barrel 11, and an enlarged image of the sample 2 is observed as described above. .

また、観察者が低倍の対物レンズに切り換えた場合も前述した同様の手順により観察を行う。観察者は、切り換えスライダ29にてロッドレンズ23cを照明光路に入るように矢印28に示すように引き上げる。すなわち、切り換えスライダ29が矢印28方向にスライドされ、ベアリング26が各V溝25のうちいずれかのV溝25内に係合すると、当該V溝25に対応するロッドレンズ23cが照明光軸L上に位置決めされる。これにより、ロッドレンズ23cの拡散面24cの面積は、拡散面24a,24bよりも大きく、その大きさは、使用する低倍の対物レンズ4の瞳の大きさに相当する投影像の得られる大きさである。この場合もLED素子21から射出された射出光は、効率よく標本2に照射され、なおかつ対物瞳13の大きさを全て満たした照明ができる。   In addition, when the observer switches to a low magnification objective lens, the observation is performed by the same procedure as described above. The observer pulls up the rod lens 23c with the switching slider 29 as shown by the arrow 28 so as to enter the illumination optical path. That is, when the switching slider 29 is slid in the direction of the arrow 28 and the bearing 26 is engaged in any one of the V grooves 25, the rod lens 23c corresponding to the V groove 25 is placed on the illumination optical axis L. Is positioned. Thereby, the area of the diffusing surface 24c of the rod lens 23c is larger than that of the diffusing surfaces 24a and 24b, and the size thereof is a size capable of obtaining a projection image corresponding to the size of the pupil of the low-magnification objective lens 4 to be used. That's it. Also in this case, the emitted light emitted from the LED element 21 is efficiently irradiated onto the specimen 2 and illumination that satisfies all the size of the objective pupil 13 can be performed.

このように第1の実施形態によれば、切り換えスライダ29をスライド移動するだけで、それぞれ射出端面形状の大きさが異なるロッドレンズ23a,23b,23cのいずれかに切り換えることができ、これによって、対物瞳面13に投影する光源像の大きさを変更できる。この結果、観察者は、フレアやゴーストの原因となる有害な光を遮断したコントラストの良い観察像を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to switch to any one of the rod lenses 23a, 23b, and 23c having different exit end face shapes by simply sliding the switching slider 29. The size of the light source image projected onto the objective pupil plane 13 can be changed. As a result, the observer can obtain a high-contrast observation image that blocks harmful light causing flare and ghost.

また、光源像を一旦開口絞り位置に投影する必要もないために、照明光路が短くなる。また第1の実施形態によれば、切り換えスライダ29により各ロッドレンズ23a,23b,23cを切り換えることで絞り機構と同等の機能を果たすために、新たに絞り機構を設ける必要がなく、LEDを部分点灯させるための特別な点灯回路も不要である。よって装置は、安価且つ小型な構成になる。   Further, since it is not necessary to project the light source image once at the aperture stop position, the illumination optical path is shortened. In addition, according to the first embodiment, it is not necessary to newly provide a diaphragm mechanism in order to perform the same function as the diaphragm mechanism by switching the rod lenses 23a, 23b, and 23c by the switching slider 29. There is no need for a special lighting circuit for lighting. Therefore, the device has an inexpensive and small configuration.

更に第1の実施形態によれば、ロッドレンズの出射端面形状を対物レンズ4の瞳径に応じて変化させるため、LED素子21から射出光を無駄に損失することなく効率良く標本2に照射できる。よって観察者は、低価格且つ輝度の低い光源や対物レンズの瞳径が小さな高倍率対物レンズを使用した場合でも明るい観察像を得ることができる。   Furthermore, according to the first embodiment, since the exit end face shape of the rod lens is changed in accordance with the pupil diameter of the objective lens 4, the sample 2 can be efficiently irradiated onto the specimen 2 without losing the emitted light from the LED element 21. . Therefore, the observer can obtain a bright observation image even when using a low-cost and low-luminance light source or a high-magnification objective lens with a small pupil diameter.

次に図3を参照して本発明に係る第2の実施形態について詳細に説明する。
なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

例えば3つのスライダ29a,29b,29cが用意される。このうちスライダ29aにはロッドレンズ23aが設けられ、スライダ29bにはロッドレンズ23bが設けられ、スライダ29cにはロッドレンズ23cが設けられている。これらスライダ23a,23b,23cは、使用する対物レンズ4に応じて交換される。   For example, three sliders 29a, 29b, and 29c are prepared. Among these, the slider 29a is provided with a rod lens 23a, the slider 29b is provided with a rod lens 23b, and the slider 29c is provided with a rod lens 23c. These sliders 23a, 23b, and 23c are exchanged according to the objective lens 4 to be used.

これにより予め使用する対物レンズ4が決まっている場合は、観察者は、当該対物レンズ4に対応する必要なロッドレンズ23a、23b又は23cを設けたスライダ29a、29b又は29cのみを用意すれば良い。これにより使用するロッドレンズのみを用意すればよいために本装置は、安価な構成になり、前述した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Thus, when the objective lens 4 to be used is determined in advance, the observer need only prepare the slider 29a, 29b or 29c provided with the necessary rod lens 23a, 23b or 23c corresponding to the objective lens 4. . Accordingly, since only the rod lens to be used needs to be prepared, the present apparatus has an inexpensive configuration, and the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.

次に図4を参照して本発明に係る第3の実施形態について詳細に説明する。
なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

前述した第1の実施形態は、ロッドレンズのみを交換する構成であるが、本実施形態は、LED素子21、集光レンズ22及びロッドレンズを一体的に構成する各LEDユニット31a,31b,31cのうちいずれか1つに交換する構成である。なお、各LEDユニット31a,31b,31cには、それぞれ形状の異なる各ロッドレンズ23a,23b,23cが設けられている。   In the first embodiment described above, only the rod lens is replaced. However, in the present embodiment, the LED units 31a, 31b, and 31c that integrally form the LED element 21, the condenser lens 22, and the rod lens are integrated. It is the structure exchanged for any one of these. Each LED unit 31a, 31b, 31c is provided with each rod lens 23a, 23b, 23c having a different shape.

これにより前述した第2の実施形態と同様により本実施形態は、安価な構成にすることができ、また前述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   As a result, the present embodiment can have an inexpensive configuration in the same manner as the second embodiment described above, and can obtain the same effects as those of the first embodiment described above.

次に図5を参照して本発明に係る第4の実施形態について詳細に説明する。
なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、透過照明方式を用いた顕微鏡である。顕微鏡本体1の下部には、光源部8と、ミラー32と、投影レンズ33とが設けられている。なお、光源部8は、顕微鏡本体1の下部に設けられているものの、上記第1の実施形態と同様に、例えば各ロッドレンズ23a,23b,23cを保持する切り換えスライダ29を有し、かつベアリング26及びイタバネ27からなるクリック機構によりロッドレンズ23a,23b又は23cを照明光軸L上に位置決めする。   The present embodiment is a microscope using a transmission illumination system. A light source unit 8, a mirror 32, and a projection lens 33 are provided below the microscope body 1. Although the light source unit 8 is provided at the lower part of the microscope main body 1, the light source unit 8 includes a switching slider 29 that holds, for example, the rod lenses 23a, 23b, and 23c, as in the first embodiment, and a bearing. The rod lens 23 a, 23 b, or 23 c is positioned on the illumination optical axis L by a click mechanism that includes a spring 26 and a spring 27.

各ロッドレンズ23a,23b,23cの各射出端面は、それぞれ透過照明の開口絞りに相当する位置に配置されているため、射出端の像は、対物レンズ4の対物瞳面13に投影される。よってケーラー照明系が構成される。   Since each exit end face of each rod lens 23a, 23b, 23c is arranged at a position corresponding to the aperture stop of transmitted illumination, an image of the exit end is projected onto the objective pupil plane 13 of the objective lens 4. Thus, a Kohler illumination system is configured.

このように本実施形態によれば、透過照明方式を用いた顕微鏡にも適用可能であり、観察する標本の透過照明像を観察でき、それ以外の動作及び効果は前述した第1の実施形態と同様である。   As described above, according to the present embodiment, it can be applied to a microscope using a transmission illumination method, and a transmission illumination image of a specimen to be observed can be observed. Other operations and effects are the same as those in the first embodiment described above. It is the same.

また、透過照明及び落射照明両方を有する顕微鏡であっても良い。   Moreover, the microscope which has both transmitted illumination and epi-illumination may be sufficient.

次に図6を参照して本発明に係る第5の実施形態について詳細に説明する。
なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、投影レンズ9と光源部8との間の照明光軸L上にリレーレンズ35を設けた。これにより、ロッドレンズ23の射出端の拡散面の光学像は、リレーレンズ35を介して落射投光管内の中間結像面36に結像され、対物瞳面13に投影される。この場合、中間結像面36が顕微鏡の開口絞り位置に相当するが、ロッドレンズの形状や大きさで照明のNA(開口数)を調節するので絞り機構は、不要である。   In the present embodiment, the relay lens 35 is provided on the illumination optical axis L between the projection lens 9 and the light source unit 8. As a result, the optical image of the diffusing surface at the exit end of the rod lens 23 is formed on the intermediate image plane 36 in the epi-illumination projection tube via the relay lens 35 and projected onto the objective pupil plane 13. In this case, the intermediate image plane 36 corresponds to the aperture stop position of the microscope, but the aperture mechanism is unnecessary because the NA (numerical aperture) of the illumination is adjusted by the shape and size of the rod lens.

このように構成することで、開口絞りで光を損失することが無く、照明光を効率よく標本2に照射するため明るい観察像が得られる。   With this configuration, light is not lost at the aperture stop, and the specimen 2 is efficiently irradiated with illumination light, so that a bright observation image can be obtained.

次に図7及び図8を参照して本発明に係る第6の実施形態について詳細に説明する。
図7は、暗視野照明に用いる本実施形態に係る顕微鏡の構成図である。図8は、光源部8周辺の拡大断面図である。
なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a sixth embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 7 is a configuration diagram of a microscope according to the present embodiment used for dark field illumination. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view around the light source unit 8.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

顕微鏡本体1には、観察標本2を観察測定対象領域に移動させ、且つフォーカシング動作を行うXYZテーブル3と、暗視野照明光路を有し、観察に使用する複数の対物レンズ4が取り付けられ、回転することにより所望の対物レンズ4を観察光軸5上に配置するレボルバ6と、レボルバ6上方に配置された落射投光管7とが設けられている。   The microscope main body 1 has an XYZ table 3 that moves the observation specimen 2 to the observation measurement target region and performs a focusing operation, and a plurality of objective lenses 4 that are used for observation and have a dark field illumination optical path. Thus, a revolver 6 for disposing a desired objective lens 4 on the observation optical axis 5 and an epi-illumination projection tube 7 disposed above the revolver 6 are provided.

落射投光管7には、標本2を照明する光源部8と、光源部8から射出した照明光を対物レンズ4に導くための投影レンズ9と、投影レンズ9を透過した照明光を観察光軸5上の対物レンズ4側に反射し標本2を照射し、標本2からの反射光を透過させるハーフミラー10とが設けられている。このうち光源部8は、光源の点灯および調光するための調光コントローラ12に接続されている。また、ハーフミラー10上方且つ観察光軸5の延長上には、標本2の拡大像を観察する鏡筒11が設けられている。   The incident light projection tube 7 includes a light source unit 8 that illuminates the specimen 2, a projection lens 9 that guides the illumination light emitted from the light source unit 8 to the objective lens 4, and illumination light that has passed through the projection lens 9. A half mirror 10 is provided that reflects the sample 2 on the axis 5 side, irradiates the sample 2, and transmits the reflected light from the sample 2. Among these, the light source unit 8 is connected to a dimming controller 12 for turning on and dimming the light source. Further, a lens barrel 11 for observing an enlarged image of the specimen 2 is provided above the half mirror 10 and on the extension of the observation optical axis 5.

図8は光源部8の構成図を示す。光源部8には、LED素子21と、このLED素子21から射出された光を集光する集光レンズ22と、この集光レンズ22の後方に配置され、内部に円錐中空部37を設けたロッドレンズ23dとが設けられている。なお、ロッドレンズ23dは、第1の実施形態と同様の機構で射出端の形状が異なるものに交換又は切り換え可能となっている。   FIG. 8 is a configuration diagram of the light source unit 8. The light source unit 8 includes an LED element 21, a condensing lens 22 that condenses the light emitted from the LED element 21, and a conical hollow part 37 provided behind the condensing lens 22. A rod lens 23d is provided. The rod lens 23d can be exchanged or switched to one having a different exit end shape by the same mechanism as in the first embodiment.

また、ロッドレンズ23dの射出端面は、対物瞳13と共益な位置又はその近傍になるように配置される。   Further, the exit end face of the rod lens 23d is disposed so as to be in a position that is beneficial to the objective pupil 13 or in the vicinity thereof.

ロッドレンズ23dは、入射端面側を円柱形状に形成すると共に、射出端面側を円筒形状に形成し、円形の入射端面に入射した光を射出端面から環状の光として出射する。すなわち、ロッドレンズ23dの射出端側は、円錐中空部の端面が設けられている。この光の射出端面には、拡散面18d(砂目面)が設けられている。円錐中空部37が形成されることにより拡散面18dの形状は、環状すなわちドーナツ状になっている。   The rod lens 23d has a cylindrical shape on the incident end face side and a cylindrical shape on the exit end face side, and emits light incident on the circular incident end face as annular light from the exit end face. That is, the end surface of the conical hollow portion is provided on the exit end side of the rod lens 23d. A diffusion surface 18d (grained surface) is provided on the light emission end face. By forming the conical hollow portion 37, the shape of the diffusing surface 18d is annular, that is, a donut shape.

次に本実施形態における動作方法について詳細に説明する。   Next, the operation method in the present embodiment will be described in detail.

LED素子21から射出した射出光は、集光レンズ22にて集光された後、ロッドレンズ23dの入射端に入射する。入射した入射光は、ロッドレンズ23d内部で反射を繰り返す。この反射光は、円錐中空部37によりロッドレンズ23dの周縁側に導かれ、ドーナツ状の拡散面24dから拡散される。このようにロッドレンズ23dには、集光レンズ22から様々な角度と位置に光が入射し、入射した光は、拡散面24dからドーナツ状に一様な光量を有する光として射出される。拡散面24dから拡散した光は、観察光軸5上には通らない。拡散した光は、投影レンズ9により集光され、ハーフミラー10により反射されて対物レンズ4の対物瞳面13に拡散面24dの像を形成する。   The emitted light emitted from the LED element 21 is collected by the condenser lens 22 and then enters the incident end of the rod lens 23d. The incident light that has entered is repeatedly reflected inside the rod lens 23d. This reflected light is guided to the peripheral side of the rod lens 23d by the conical hollow portion 37 and diffused from the doughnut-shaped diffusion surface 24d. In this manner, light enters the rod lens 23d at various angles and positions from the condenser lens 22, and the incident light is emitted as light having a uniform amount of light from the diffusion surface 24d. The light diffused from the diffusing surface 24d does not pass on the observation optical axis 5. The diffused light is collected by the projection lens 9 and reflected by the half mirror 10 to form an image of the diffusion surface 24d on the objective pupil plane 13 of the objective lens 4.

投影レンズ9は、対物瞳面13に形成される拡散2次光源像の形状が、使用する対物レンズ4における暗視野照明光路の開口形状にほぼ等しくなるような光学配置になっている。これにより、対物瞳面13を通過した光は、対物レンズ4に設けられた暗視野光路を介して標本2を斜めから照明する。標本面で散乱した光の内、対物レンズ4のNAの範囲内に入射する光は、対物レンズ4に集光され、対物瞳面13を通過し、ハーフミラー10を透過して鏡筒11へ入射する。これにより観察者は、標本2の暗視野拡大像を観察することができる。このとき観察者は、調光コントローラ12にて光源部8の明るさを調整することで、観察像に対する光量を増減させる。   The projection lens 9 has an optical arrangement such that the shape of the diffuse secondary light source image formed on the objective pupil plane 13 is substantially equal to the aperture shape of the dark field illumination optical path in the objective lens 4 to be used. Thereby, the light that has passed through the objective pupil plane 13 illuminates the sample 2 from an oblique direction via the dark field optical path provided in the objective lens 4. Of the light scattered on the sample surface, the light that enters the NA range of the objective lens 4 is condensed on the objective lens 4, passes through the objective pupil surface 13, passes through the half mirror 10, and then enters the lens barrel 11. Incident. Thereby, the observer can observe the dark field enlarged image of the sample 2. At this time, the observer increases or decreases the amount of light with respect to the observation image by adjusting the brightness of the light source unit 8 with the dimming controller 12.

なお観察者は、観察方法を明視野観察に切り換える場合、前述した第1の実施形態と同様に、切り換えスライダにて第1の実施形態で示したような各ロッドレンズ23a,23b,23cに切り換えるだけでよい。   In addition, when the observer switches the observation method to bright field observation, similarly to the first embodiment described above, the observer switches to each rod lens 23a, 23b, 23c as shown in the first embodiment using the switching slider. Just do it.

本実施形態において観察者は、切り換えスライダを移動するだけで対物瞳に投影する光源像の形状を変更でき、またロッドレンズの射出端周縁部から光が拡散されるために暗視野観察のような円形形状以外の光源像を必要とするような標本の観察も可能である。また観察者は、LED素子からの照射光を無駄なく効率良く暗視野照明光として利用できるので明るい観察像を得ることができる。   In this embodiment, the observer can change the shape of the light source image projected onto the objective pupil simply by moving the switching slider, and light is diffused from the peripheral edge of the exit end of the rod lens. It is also possible to observe a specimen that requires a light source image other than a circular shape. Further, since the observer can efficiently use the irradiation light from the LED element as dark field illumination light without waste, a bright observation image can be obtained.

次に図9を参照して本発明に係る第7の実施形態について詳細に説明する。なお、前述した第1及び第2の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
同図に示すように本実施形態は、前述した第6の実施形態とは異なり対物レンズのNAの範囲内での斜照明(以下、輪帯照明とする)を行う顕微鏡にも適用できる。本実施形態中の顕微鏡に用いられる対物レンズ4は、明視野用の対物レンズであるが、本実施形態は、標本2に対して光を斜めから照射する。
ロッドレンズ23eは、前述した第6の実施形態と同様に射出端をドーナツ形状に形成している。ロッドレンズ及び対物レンズ以外の構成は、前述した第6の実施形態と同様であるために詳しい説明は、省略する。
Next, a seventh embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st and 2nd embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
As shown in the figure, this embodiment can be applied to a microscope that performs oblique illumination (hereinafter referred to as annular illumination) within the range of NA of the objective lens, unlike the sixth embodiment described above. The objective lens 4 used in the microscope in the present embodiment is a bright-field objective lens, but in the present embodiment, the sample 2 is irradiated with light obliquely.
The rod lens 23e has an exit end in a donut shape as in the sixth embodiment described above. Since the configuration other than the rod lens and the objective lens is the same as that of the above-described sixth embodiment, detailed description thereof is omitted.

対物瞳面13での、ロッドレンズ23eの射出端面像の大きさは、対物レンズの瞳径とほぼ同じである。但しロッドレンズ23eの射出端は、ドーナツ形状なので、観察光軸5上では照明光は導光されない。即ち、対物レンズ4のNAの外周部から標本を照明する。   The size of the exit end face image of the rod lens 23e on the objective pupil plane 13 is substantially the same as the pupil diameter of the objective lens. However, since the exit end of the rod lens 23e has a donut shape, illumination light is not guided on the observation optical axis 5. That is, the sample is illuminated from the outer peripheral portion of the NA of the objective lens 4.

標本表面で反射、散乱した光は、再び対物レンズ4に集光され、対物瞳面13を通過し、ハーフミラー10を透過して鏡筒11へ入射し、標本2の拡大像が観察される。   The light reflected and scattered by the sample surface is again collected by the objective lens 4, passes through the objective pupil plane 13, passes through the half mirror 10 and enters the lens barrel 11, and an enlarged image of the sample 2 is observed. .

本実施形態は、明視野観察において標本2に対して光軸上からではなく、標本に対して斜めから照明光を射出する。よって観察者は、標本2のエッジ部や段差等を有する細かな形状変化のある部分のコントラストが強調された観察像を得ることができる。   In the present embodiment, in bright field observation, the illumination light is emitted obliquely with respect to the sample, not from the optical axis with respect to the sample 2. Therefore, the observer can obtain an observation image in which the contrast of a portion having a fine shape change having an edge portion or a step of the sample 2 is emphasized.

また本実施形態は、様々な形状のロッドレンズを選択使用することにより、明視野観察及び暗視野観察だけでなく輪帯照明といった照明のNAを自在に変更できる観察も可能である。本実施形態は、全て同一の投光管で実現できるため観察方法に応じた専用の投光管を準備する必要がなく、小型で安価な構成となる。また、落射照明に限定されるものではなく、透過照明においても暗視野、輪帯照明の観察で利用しても良い。   In addition, the present embodiment enables not only bright-field observation and dark-field observation but also observation in which illumination NA such as annular illumination can be freely changed by selectively using rod lenses having various shapes. Since this embodiment can be realized with the same light projecting tube, it is not necessary to prepare a dedicated light projecting tube according to the observation method, and the configuration is small and inexpensive. Further, the illumination is not limited to epi-illumination, and transmission illumination may be used for observation of dark field and annular illumination.

次に図10及び図11を参照して本発明に係る第8の実施形態について詳細に説明する。なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。   Next, an eighth embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、ロッドレンズ23の代りに図10及び図11に示すように複数の光ファイバーを束ねた光ファイバー束39,40を用いる構成である。   In this embodiment, instead of the rod lens 23, optical fiber bundles 39 and 40 in which a plurality of optical fibers are bundled as shown in FIGS. 10 and 11 are used.

図10に示す光ファイバー束39は、入射面39aから射出面39bに向かうに従って、各光ファイバーの配置密度が例えば大きく変化される。本実施形態は、光ファイバー束39を用いて、射出面39bを2次光源とするケーラー照明系を構成しても良い。   In the optical fiber bundle 39 shown in FIG. 10, the arrangement density of each optical fiber is greatly changed, for example, as it goes from the entrance surface 39a to the exit surface 39b. In the present embodiment, a Koehler illumination system using the optical fiber bundle 39 and the emission surface 39b as a secondary light source may be configured.

また図11に示す光ファイバー束40は、入射面40aから射出面40bに向かうに従って、光ファイバー束40の配列位置がドーナツ状に変化され、外周部に密集させた状態になっている。本実施形態は、このような光ファイバー束40を用いて、射出面40bを2次光源とする暗視野照明又は輪帯照明系を構成しても良い。   Further, in the optical fiber bundle 40 shown in FIG. 11, the arrangement position of the optical fiber bundle 40 is changed into a donut shape as it goes from the incident surface 40a to the exit surface 40b, and it is in a state of being densely packed on the outer periphery. In the present embodiment, such an optical fiber bundle 40 may be used to form a dark field illumination or an annular illumination system in which the exit surface 40b is a secondary light source.

次に図12及び図13を参照して本発明に係る第9の実施形態を詳細に説明する。図12は、本実施形態に係る顕微鏡の構成図である。なお、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。   Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 12 is a configuration diagram of a microscope according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 1st Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

顕微鏡本体1には観察標本2を観察対象領域に移動させ、かつフォーカシング動作を行うXYZテーブル3が設けられている。XYZテーブル3に対向配置した観察に使用する複数の対物レンズ4は、電動レボルバ45の回転により所望の対物レンズ4を観察光軸5上に配置する電動レボルバ45上方には、標本2を照明する落射投光管7が配置されている。   The microscope main body 1 is provided with an XYZ table 3 for moving the observation specimen 2 to the observation target region and performing a focusing operation. The plurality of objective lenses 4 used for observation arranged opposite to the XYZ table 3 illuminate the specimen 2 above the electric revolver 45 where the desired objective lens 4 is arranged on the observation optical axis 5 by the rotation of the electric revolver 45. An epi-illumination tube 7 is disposed.

落射投光管7には、光を照明するLED素子21と、LED素子21からの照明光を集光する集光レンズ22と、ターレット47に保持されているテーパ形状の複数のロッドレンズ46と、から構成される光源部8と、光源部8からの照明光を集光・透過する投影レンズ9と、投影レンズ9を透過した照明光を反射し、標本2からの反射光を透過させるハーフミラー10と、を備える。また、ハーフミラー10上方且つ観察光軸5の延長上に標本2の拡大像を観察するための鏡筒11が配置されている。   The incident light projection tube 7 includes an LED element 21 that illuminates light, a condensing lens 22 that condenses the illumination light from the LED element 21, and a plurality of tapered rod lenses 46 that are held by a turret 47. , A projection lens 9 that collects and transmits illumination light from the light source unit 8, and a half that reflects illumination light that has passed through the projection lens 9 and transmits reflected light from the specimen 2. And a mirror 10. A lens barrel 11 for observing an enlarged image of the specimen 2 is disposed above the half mirror 10 and on the extension of the observation optical axis 5.

図13に示すようにそれぞれ射出面の形状や大きさの異なるロッドレンズ46a,46b,46c,46dは、ターレット47により配置されている。このターレット47は、その中心が回転軸48に固定されている。回転軸48は、顕微鏡本体1に固定されたモータ49により回転する。   As shown in FIG. 13, rod lenses 46 a, 46 b, 46 c, 46 d having different emission surface shapes and sizes are arranged by a turret 47. The center of the turret 47 is fixed to the rotating shaft 48. The rotating shaft 48 is rotated by a motor 49 fixed to the microscope body 1.

なおモータ49、LED素子21及び電動レボルバ45は、モータ49の制御、LED素子21の光量の調光、電動レボルバ45の制御を行うコントローラ50と接続している。このコントローラ50は、LED素子21の調光および対物レンズ4の切り換え指示をする指示部51と接続している。   The motor 49, the LED element 21, and the electric revolver 45 are connected to a controller 50 that controls the motor 49, adjusts the light amount of the LED element 21, and controls the electric revolver 45. The controller 50 is connected to an instruction unit 51 for instructing dimming of the LED element 21 and switching of the objective lens 4.

ターレット47に配置されている大きさや形状の異なるロッドレンズの機能等は、前述した第1及び第2の実施形態と同様である。本実施形態は、モータ49によりターレット47を回転することにより使用するロッドレンズの切り換えを行う。   The functions and the like of the rod lenses having different sizes and shapes arranged in the turret 47 are the same as those in the first and second embodiments described above. In this embodiment, the rod lens to be used is switched by rotating the turret 47 by the motor 49.

観察者は、指示部51に所望する対物レンズ4に切り換わるように指示を与える。その指示を受けたコントローラ50は、電動レボルバ45を指定された対物レンズ4に切り換わるように駆動させると共に、対物レンズ4の瞳径に応じたロッドレンズに切り換わるようにモータ49を駆動させる。即ち、対物レンズ4の切り換えとロッドレンズの切り換えが連動する。   The observer gives an instruction to the instruction unit 51 to switch to the desired objective lens 4. Upon receiving the instruction, the controller 50 drives the electric revolver 45 to switch to the designated objective lens 4 and drives the motor 49 to switch to the rod lens corresponding to the pupil diameter of the objective lens 4. That is, the switching of the objective lens 4 and the switching of the rod lens are interlocked.

その他の動作は前述した第1、第2の実施形態と同様である。   Other operations are the same as those in the first and second embodiments described above.

本実施形態において、観察者は、所望の対物レンズを選択するだけで最適な照明状態を得ることができ操作の手間を省くことができる。なお、本実施形態ではターレット47に4つのロッドレンズを配置したが、この数に限定されるものではない。例えばレボルバに6種類の対物レンズが取り付けるのであればそれに応じた形状の6つのロッドレンズを備えても良い。   In this embodiment, the observer can obtain an optimal illumination state simply by selecting a desired objective lens, and can save time and effort. In this embodiment, four rod lenses are arranged in the turret 47, but the number is not limited to this. For example, if six types of objective lenses are attached to the revolver, six rod lenses having shapes corresponding thereto may be provided.

本発明に係る第1の実施形態における装置全体の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the whole apparatus in 1st Embodiment which concerns on this invention. 本実施形態に係る光源部周辺の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the light source part periphery which concerns on this embodiment. 本発明に係る第2の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment based on this invention. 本発明に係る第3の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment based on this invention. 本発明に係る第4の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th Embodiment based on this invention. 本発明に係る第5の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 5th Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第6の実施形態における装置全体の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the whole apparatus in the 6th Embodiment concerning this invention. 本実施形態に係る光源部周辺の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the light source part periphery which concerns on this embodiment. 本発明に係る第7の実施形態を示す図である。It is a figure showing a 7th embodiment concerning the present invention. 本発明に係る第8の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 8th Embodiment which concerns on this invention. 本実発明に係る第8の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 8th Embodiment which concerns on this real invention. 本発明に係る第9の実施形態における装置全体の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the whole apparatus in 9th Embodiment which concerns on this invention. 本実施形態に係るロッドレンズの配置構成図である。It is arrangement | positioning block diagram of the rod lens which concerns on this embodiment. 従来の顕微鏡の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional microscope.

符号の説明Explanation of symbols

1:顕微鏡、2:標本、3:ステージ、4:対物レンズ、5:観察光軸、6:レボルバ、7:落斜投光管、8:光源部、9:投影レンズ、10:ハーフミラー、11:鏡筒、12:コントローラ、13:対物瞳面、21:LED素子、22:集光レンズ、23:ロッドレンズ、24a,24b,24c,24d:拡散面、25:V溝、26:ベアリング、27:イタバネ、28:矢印、29:切り換えスライダ、31a,31b,31c:LEDユニット、35:リレーレンズ、36:中間結像面、37:中空部、39,40:光ファイバー束、45:電動レボルバ、47:ターレット、48:回転軸、49:モータ、50:コントローラ、51:指示部。   1: Microscope, 2: Specimen, 3: Stage, 4: Objective lens, 5: Observation optical axis, 6: Revolver, 7: Slope tube, 8: Light source, 9: Projection lens, 10: Half mirror, 11: lens barrel, 12: controller, 13: objective pupil plane, 21: LED element, 22: condenser lens, 23: rod lens, 24a, 24b, 24c, 24d: diffusion surface, 25: V groove, 26: bearing 27: Ita spring, 28: Arrow, 29: Switching slider, 31a, 31b, 31c: LED unit, 35: Relay lens, 36: Intermediate imaging plane, 37: Hollow part, 39, 40: Optical fiber bundle, 45: Electric Revolver, 47: Turret, 48: Rotating shaft, 49: Motor, 50: Controller, 51: Instruction unit.

Claims (13)

光を射出する少なくとも1つの発光素子と、
前記発光素子から射出された前記光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズで集光された前記光が入射端面から入射され、射出端面において前記入射した光を略均一な強度の線状光として射出する少なくとも1つの光伝達部材と、
前記光伝達部材の前記射出端面から射出した前記光を対物レンズの瞳位置に投影する投影光学系と、
を具備し、
前記光伝達部材は、前記対物レンズの種類に応じて交換又は切り換え可能に配置されることを特徴とする顕微鏡の照明装置。
At least one light emitting element that emits light;
A condenser lens that condenses the light emitted from the light emitting element;
The light collected by the condenser lens is incident from an incident end face, and the incident light is emitted from the exit end face as linear light having substantially uniform intensity; and
A projection optical system that projects the light emitted from the exit end face of the light transmission member onto a pupil position of an objective lens;
Comprising
The illumination device for a microscope, wherein the light transmission member is arranged to be exchangeable or switchable according to a type of the objective lens.
光を射出する少なくとも1つの発光素子と、
前記発光素子から射出された前記光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズで集光された前記光が入射端面から入射され、射出端面において前記入射した光を略均一な強度の線状光として射出する少なくとも1つの光伝達部材と、
前記光伝達部材の前記射出端面から射出された前記光を対物レンズの瞳位置に投影する投影光学系と、
を具備し、
前記発光素子と、前記集光レンズと、前記光伝達部材とが一体的に交換可能であることを特徴とする顕微鏡の照明装置。
At least one light emitting element that emits light;
A condenser lens that condenses the light emitted from the light emitting element;
The light collected by the condenser lens is incident from an incident end face, and the incident light is emitted from the exit end face as linear light having substantially uniform intensity; and
A projection optical system that projects the light emitted from the exit end face of the light transmission member onto a pupil position of an objective lens;
Comprising
The illumination device for a microscope, wherein the light emitting element, the condensing lens, and the light transmission member are integrally exchangeable.
前記光伝達部材は、ロッドレンズであり、かつ前記射出端面は拡散面を有することを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡の照明装置。   The illumination device for a microscope according to claim 1, wherein the light transmission member is a rod lens, and the emission end surface has a diffusion surface. 前記射出端面は、前記対物レンズの瞳位置と共役な位置又はその近傍に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡の照明装置。   The illumination device for a microscope according to claim 1, wherein the exit end surface is disposed at a position conjugate with or near a pupil position of the objective lens. 前記光伝達部材は、テーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   The illumination device for a microscope according to claim 1, wherein the light transmission member is formed in a tapered shape. 前記光伝達部材は、スライダ形式により交換、又は切り換わることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   4. The microscope illumination device according to claim 1, wherein the light transmission member is exchanged or switched according to a slider type. 前記光伝達部材の前記射出端面は、ケーラー照明光学系の開口絞り位置に配置されることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   The illumination apparatus for a microscope according to any one of claims 1, 2, and 3, wherein the emission end face of the light transmission member is disposed at an aperture stop position of a Kohler illumination optical system. 前記光伝達部材は、前記入射端面側を円柱形状に形成すると共に、前記射出端面側を円筒形状に形成し、円形の前記入射端面に入射した前記光を前記射出端面から環状の光として出射することを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   The light transmission member has a cylindrical shape on the incident end face side and a cylindrical shape on the exit end face side, and emits the light incident on the circular incident end face as an annular light from the exit end face. The illumination device for a microscope according to any one of claims 1, 2, and 3. 前記光伝達部材は、輪帯形状に形成されていることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   The illumination device for a microscope according to claim 1, wherein the light transmission member is formed in an annular shape. 前記光伝達部材は、光ファイバ束により形成されることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   The illumination device for a microscope according to claim 1, wherein the light transmission member is formed of an optical fiber bundle. 前記光ファイバー束は、前記入射端面の全域に一様に配置され、前記入射端面から前記射出端面に向けて環状に配置され、前記射出端面には中空部が形成されることを特徴とする請求項10に記載の顕微鏡の照明装置。   The optical fiber bundle is arranged uniformly over the entire area of the incident end face, is arranged in an annular shape from the incident end face toward the exit end face, and a hollow portion is formed in the exit end face. The microscope illumination apparatus according to 10. 前記光伝達部材は、ターレット形式により切り換わることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   4. The microscope illumination apparatus according to claim 1, wherein the light transmission member is switched by a turret type. 前記光伝達部材は、前記対物レンズの切り換えに連動して切り換わることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかの1つに記載の顕微鏡の照明装置。   4. The microscope illumination apparatus according to claim 1, wherein the light transmission member is switched in conjunction with the switching of the objective lens. 5.
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