JP2007101876A - 光学顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 標本の大きさや重さに影響されることなく標本の観察位置合わせを確実に行うことができる光学顕微鏡を提供する。
【解決手段】 ステージ９上の標本２の観察像を取得する対物レンズ３を含む観察光学系の光路上に、対物レンズ３を該対物レンズ３の光軸Ｏと直交する面に沿って移動可能にした移動調整機構６を設け、この移動調整機構６により対物レンズ３を移動させて標本２の観察位置を移動させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステージ上に置いた標本を対物レンズにより拡大観察する倒立顕微鏡などの光学顕微鏡に関するものである。

従来、光学顕微鏡である倒立顕微鏡は、ステージの上に標本を載せ、検鏡者はこのステージをＸＹ方向に移動させることで、観察位置を変え、観察したいもしくは撮影したい標本の位置を調整するようにしている。

ところが、このようなステージは、一般的に移動量が比較的大きく厳密な微移動ができないため、例えば、高倍対物レンズにて高倍観察を行うような場合、観察視野内に見たい標本の範囲を一致させるのが難しいという問題があった。特に、カメラなどで観察像を撮影する際に厳密にフレーミングしたいような場合には、操作が非常に煩わしく、フレーミングに非常に時間が掛かってしまう。

そこで、従来、特許文献１で開示されるように、ＸＹ方向の粗移動が可能なステージ内に、さらにＸＹ方向の微移動が可能な移動操作手段を設けたものが考えられている。

図１３は、かかるステージの概略構成を示すもので、不図示の光学顕微鏡本体に取付けられる台座１１１上にガイド部１１９を介して中ステージ１１２が設けられ、また、中ステージ１１２上にガイド部１２０を介して上ステージ１１４が設けられている。中ステージ１１２は、ハンドル１１３の回転によりＹ軸方向に移動可能とし、上ステージ１１４は、ハンドル１１５の回転によりＸ軸方向に移動可能にしている。この場合、中ステージ１１２は、ハンドル１１３を回転すると、ハンドル軸に固定されたピニオン(図示せず)と中ステージ１１２に設けられたラック(図示せず)によりガイド部１１９に沿ってＹ軸方向に移動され、同様に上ステージ１１４は、ハンドル１１５を回転すると、ハンドル軸に固定されたピニオン(図示せず)と上ステージ１１４に設けられたラック(図示せず)によりガイド部１２０に沿ってＸ軸方向に移動される。これにより、これらハンドル１１３、１１５の操作により中ステージ１１２と上ステージ１１４がそれぞれＸＹ軸方向に移動され、標本１０３を概略的に観察に最適な位置まで移動できるようになっている。

さらに上ステージ１１４上面には、矩形状の凹部１４１が形成されている。この凹部１４１内には、矩形状の移動部材１１６が、凹部１４１の底面に摺動可能に載置されている。この場合、移動部材１１６は、凹部１４１の相対する側面が所定の間隔をおいて配置されている。上ステージ１１４には、移動操作手段としての微動ツマミ１１７、１１８と弾性手段としてのプランジャ１２１、１２６が設けられている。微動ツマミ１１７は、周面にねじ部１１７ａが形成され、上ステージ１１４の微動ツマミ１１７が貫通する穴部のねじ部(図示せず)にねじ込まれていて、先端を移動部材１１６の側面に当接している。そして、微動ツマミ１１７の回転操作により先端部の凹部１４１側への突出量を微調整して、移動部材１１６の側面にＸ軸方向の押圧力を作用させるようになっている。微動ツマミ１１８においても、微動ツマミ１１７と同様である。また、プランジャ１２１,１２６は、上ステージ１１４の凹部１４１と移動部材１１６との間に設けられている。これらプランジャ１２１,１２６は、それぞれ微動ツマミ１１７,１１８の中心軸の延長線上に配置されていて、微動ツマミ１１７,１１８による移動部材１１６への押圧力を受け止めるようになつている。移動部材１１６は、中央部に対物レンズからの光を通すための円形の開口部１６１が形成されている。この開口部１６１上には、標本１０３が載置されている。

このような構成において、移動部材１１６の開口部１６１上に標本１０３を載置し、この状態から、まずハンドル１１３,１１５の回転により標本１０３の概略的な位置合わせを行なう。この場合、ハンドル１１３の回転により、中ステージ１１２をガイド部１１９に沿ってＹ軸方向に移動させ、また、ハンドル１１５の回転により、上ステージ１１４をガイド部１２０に沿ってＸ軸方向に移動させることで、標本１０３の概略の位置決めを行なう。次に、微動調整を行なうには、まず、微動ツマミ１１７を回転操作し、先端部の凹部１４１側への突出量を微調整して、移動部材１１６をプランジャ１２１の弾性力に抗してＸ軸方向に移動させる。また、微動ツマミ１１８を回転し、先端部の凹部１４１側への突出量を微調整して、移動部材１１６をプランジャ１２６の弾性力に抗してＹ軸方向に移動させる。この場合、これら微動ツマミ１１７,１１８は、ピッチの細かいねじ部が形成されており、移動部材１１６を微小な移動によりＸＹ方向に調整できる。

従って、このようにすれば、ハンドル１１３,１１５の回転により上ステージ１１４とともに移動部材１１６をＸＹ軸方向に移動させて標本１０３の概略的な位置合わせを行ない、さらに、微動ツマミ１１７,１１８を回転し、移動部材１１６をＸＹ軸方向に微移動できるようにしたので、例えば、高倍対物レンズと撮像素子(ＣＣＤ)の組み合わせなどによる高倍観察の場合にも、観察像の移動量を少しずつ微調整することができ、観察視野内に標本１０３上の観察したい範囲を確実に位置合わせすることができる。
特開２００５-９１８６６号公報

ところで、倒立顕微鏡は、正立顕微鏡のようにステージと対物レンズの間の空間的な制約を受けないことから、標本の大きさや重さに制限が少ないという特徴を有しており、このため、例えば金属材料や鉱物など非常に大きく重たい標本を観察するのに用いられることが多い。

ところが、上述した構成のステージは、上ステージ１１４上面にさらにＸＹ方向の微移動が可能な移動部材１１６が設けられるようになっているため、移動部材１１６上での標本の搭載可能な面積を大きく取ることが難しい。このため、金属材料や鉱物など非常に大きく重たい標本を観察したいような場合、サイズの大きな標本が搭載できないといった問題が生じる。また、移動部材１１６に搭載できたとしても標本の重さによって微動ツマミ１１７、１１８での操作感が変わってしまい、操作性が悪くなってしまうという問題も生じる。つまり、標本の大きさや重さによって使い勝手や操作性が悪化するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、標本の大きさや重さに影響されることなく標本の観察位置合わせを確実に行うことができる光学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、標本の観察像を取得する対物レンズを含む複数の光学素子よりなる観察光学系と、前記観察光学系のうち少なくとも１つの前記光学素子を保持し、且つ該光学素子を前記対物レンズの光軸と直交する面に沿って移動させる移動調整手段と、を具備し、前記移動調整手段による前記光学素子の移動により前記標本の観察位置を移動調整可能としたことを特徴とする光学顕微鏡。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記観察光学系は、前記対物レンズにより拡大された観察像を結像させ、且つ前記対物レンズとともに無限遠観察光学系を構成する結像レンズを有し、前記移動調整手段は、前記光学素子の移動により前記対物レンズと前記結像レンズの光軸を相対的に移動可能に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、前記移動調整手段は、前記対物レンズ又は前記結像レンズのいずれか一方を移動させ、かつ任意の移動位置で保持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１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記移動調整手段は、前記対物レンズを複数保持するレボルバを介して前記対物レンズを移動させ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乃至３のいずれかに記載の発明において、前記移動調整手段は、上面に凹部を形成した保持手段と、前記凹部内に設けられ、前記光学素子を支持するとともに、該対物レンズの光軸と直交する面に沿って移動可能な移動部材と、前記凹部内での前記移動部材の移動量を微調整する移動操作手段とを有することを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記無限遠観察光学系の光路中に前記光学素子の移動に応じて傾き角度が可変される補正光学素子を配置したことを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、さらに前記前記対物レンズの移動に連動して前記補正光学素子の傾き角度を可変する角度調整手段を具備したことを特徴としている。

本発明によれば、標本の大きさや重さに影響されることなく、どのような標本に対しても標本の観察位置合わせを確実に行うことができる光学顕微鏡を提供できる。

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倒立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の上部には、ステージ９が配置されている。このステージ９上には標本２が載置されている。

ステージ９の下方には、対物レンズ３が配置されている。対物レンズ３は、倍率の異なる複数本（図面では２本のみを示している。）が対物レンズ交換手段としてのレボルバー５に保持されている。レボルバー５は、回転操作可能になっていて、複数本の対物レンズ３を択一的に光軸Ｏ上に位置させるようになっている。

レボルバー５は、移動調整手段としての移動調整機構６を介して顕微鏡本体１に保持されている。この場合、レボルバー５（対物レンズ３）は、移動調整機構６に対して着脱可能に設けられている。移動調整機構６は、顕微鏡本体１内部の不図示のラック・ピニオン機構を有する焦準部７に保持されている。焦準部７は、焦準ハンドル８の回転操作により不図示のガイドに沿って図示上下方向(矢印Ｚ方向)に移動され、ステージ９と対物レンズ３との相対距離を変化させ標本２のピント合わせを可能にしている。

レボルバー５の下方には、落射投光管１９１が配置されている。この落射投光管１９１は、顕微鏡本体１の背面（図中左側面）より挿入され、光軸Ｏと直交する方向に配置されている。落射投光管１９１には、ハロゲンランプ等による光源装置１０が設けられている。また、落射投光管１９１には、光源装置１０からの光束の光路上に沿って照明光学系１１,１２,１３及びハーフミラー１４が配置されている。ハーフミラー１４は、光源装置１０からの光束の光路と対物レンズ３の光軸Ｏが直交する位置に配置されており、照明光学系１１,１２,１３からの光束を光軸Ｏ方向に反射し、対物レンズ３を介して標本２の下方から照射させるようにしている。

ハーフミラー１４の下方の光路には、結像レンズ１５及び反射部材１７が配置されている。結像レンズ１５は、対物レンズ３とともに無限遠観察光学系を構成するもので、対物レンズ３により拡大された観察像を中間像Ｉとして結像させるようにしている。反射部材１７は、結像レンズ１５を透過した標本２からの光（観察像）を斜め上方向（水平に対し４５°の角度）に反射させるようにしている。

反射部材１７の反射光路には、リレーレンズ群１８,１９,２０を介して接眼レンズ１６が配置されている。リレーレンズ群１８,１９,２０は、結像レンズ１５により形成された中間像Ｉをリレーして接眼レンズ１６の像面に再び結像させるものである。

次に、図２によりステージ９の概略構成を説明する。
図において、２０１は、顕微鏡本体１に設けられる台座２０１で、この台座２０１には、Ｙ軸方向に沿って設けられたガイド部２０７を介して中ステージ２０２が設けられている。この中ステージ２０２は、ハンドル２０４の回転により、ハンドル軸に固定されたピニオン(図示せず)と中ステージ２０２側に設けられたラック(図示せず)によりガイド部２０７に沿ってＹ軸方向に移動するようになっている。中ステージ２０２には、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って設けられたガイド部２０８を介して上ステージ２０３が設けられている。この上ステージ２０３は、ハンドル２０５回転により、ハンドル軸に固定されたピニオン(図示せず)と上ステージ２０３側に設けられたラック(図示せず)によりガイド部２０８に沿ってＸ軸方向に移動するようになっている。さらに上ステージ２０３の中央部には対物レンズ３からの光を通すための円形の開口部を有した中座２０６が設けられている。

次に、図３(ａ)(ｂ)により移動調整機構６の概略構成を説明する。この場合、図３(ａ)は、移動調整機構６の上面図、図３(ｂ)は同図(ａ)のＷ−Ｗ'方向の断面図である。

図において、２１は焦準部７に取付けられた保持手段としての円板状をした保持部材で、この保持部材２１は、上面に矩形状の凹部２２が形成されている。この場合、凹部２２底面は、前記対物レンズ３の光軸Ｏと直交する面に沿って形成されている。また、凹部２２底面の中心部には、光束を通すための開口部２１ａが形成されている。さらに、凹部２２は、一方の相対向する端面２２ａ,２２ｂがＸ軸方向に沿って形成され、他方の相対向する端面２２ｃ,２２ｄがＹ軸方向に沿って形成されている。

保持部材２１の凹部２２内には、矩形状の移動部材２３が配置されている。この場合、移動部材２３は、凹部２２の底面に摺動可能に設けられ、前記対物レンズ３の光軸Ｏと直交する面に沿って平行移動可能にしている。また、移動部材２３は、中央部に対物レンズ３からの光を通すための円形の開口部２３１が前記丸穴２１ａと連通して形成され、また、上面に前記レボルバー５（対物レンズ３）を着脱するための取付部材としてメスアリ３３が形成されている。また、移動部材２３は、一方の相対向する側面２３ａ,２３ｂに、凹部２２底面側に向かうほど徐々に突出するようなテーパ面２３ａ１,２３ｂ１が形成され、他方の相対向する側面２３ｃ,２３ｄにも凹部２２底面側に向かうほど徐々に突出するようなテーパ面２３ｃ１,２３ｄ１が形成されている。そして、これら一方の相対向する側面２３ａ,２３ｂを、凹部２２の一方の端面２２ａ,２２ｂと所定の間隔をおいて、また、他方の相対向する側面２３ｃ,２３dを、凹部２２の他方の端面２２ｃ,２２dと所定の間隔をおいて配置されている。

保持部材２１には、移動操作手段としての微動ツマミ２４,２５とプランジャ２６,２７が設けられている。このうち微動ツマミ２４は、Ｙ軸方向に沿って保持部材２１を貫通して設けられ、先端を凹部２２内に位置するの移動部材２３の側面２３ｄ（テーパ面２３ｄ１）に当接している。この場合、微動ツマミ２４の先端は、例えば球状に形成されていることが望ましい。また、微動ツマミ２４は、周面にピッチの細かいねじ部２４ａが形成され、保持部材２１の微動ツマミ２４が貫通する穴部２１ｂのねじ部にねじ込まれていて、微動ツマミ２４の回転操作により先端部の凹部２２側への突出量を微調整して、移動部材２３の側面２３ｄ（テーパ面２３ｄ１）にＹ軸方向の押圧力を作用させるようになっている。

保持部材２１の凹部２２の端面２２ｃと移動部材２３の側面２３ｃとの間には、弾性手段としてのプランジャ２６が設けられている。このプランジャ２６は、微動ツマミ２４の中心軸の延長線上に配置されていて、微動ツマミ２４による移動部材２３への押圧力を移動部材２３の側面２３ｃ側で受け止めるようになっている。この場合、プランジャ２６は、保持部材２１の凹部２２の端面２２ｃに設けられた貫通穴２８中に先端部が球状に形成された移動ピン２９とコイルバネ３０を順に挿入し、これらをセットビス３１により固定することにより、移動ピン２９の先端部を凹部２２の端面２２ｃから突出し、常時、移動部材２３の側面２３ｃ（テーパ面２３ｃ１）にコイルバネ３０の弾性力をもって当接するようになっている。

一方、微動ツマミ２５は、Ｘ軸方向に沿って保持部材２１を貫通して設けられ、先端を凹部２２内に位置する移動部材２３の側面２３ａ（テーパ面２３ａ１）に当接している。この場合も、微動ツマミ２５の先端は球状に形成されている。また、微動ツマミ２５は、周面は、周面にピッチの細かいねじ部２５ａが形成され、保持部材の微動ツマミ２５が貫通する穴部２１ｃのねじ部にねじ込まれていて、微動ツマミ２５の回転操作により先端部の凹部２２側への突出量を微調整し、移動部材２３の側面２３ａ（テーパ面２３ａ１）にＸ軸方向の押圧力を作用させるようになっている。

保持部材２１の凹部２２の端面２２ｂと移動部材２３の側面２３ｂとの間には、弾性手段としてのプランジャ２７が設けられている。このプランジャ２７は、微動ツマミ２５の中心軸の延長線上に配置されていて、微動ツマミ２５による移動部材２３への押圧力を移動部材２３の側面２３ｂ側で受け止めるようになっている。なお、プランジャ２７については、上述したプランジャ２６と全く同様であり、同一部分には同符号を付して、ここでの説明は省略する。

このような構成において、移動部材２３は、微動ツマミ２４,２５の先端部とプランジャ２６、２７が当接される、それぞれの側面２３ａ〜２３ｄがテーパ面２３ａ１〜２３ｄ１に形成されており、テーパ面２３ｄ、２３ａに微動ツマミ２４,２５の球状先端が当接した状態で、凹部２２底面側に押し付けるような力が作用される。これにより、微動ツマミ２４,２５の出し入れにより移動部材２３が波打ったり、抜け落ちたりするのを防止できるようになっている。

次に、このように構成した第１の実施の形態の作用を説明する。
まず、図２に示すステージ９の上に標本２を載置し、この状態でハンドル２０４,２０５により標本２をＸＹ方向に移動させことで概略的な位置合わせを行う。この場合、ハンドル２０４の回転により、中ステージ２０２をガイド部２０７に沿ってＹ軸方向に移動させ、また、ハンドル２０５の回転により、上ステージ２０３をガイド部２０８に沿ってＸ軸方向に移動させることで、対物レンズ３の光軸Ｏ上の標本２の概略の位置決めを行なう。

次に、微動調整を行うには、まず、微動ツマミ２４を回転し、先端部の凹部２２側への突出量を微調整して、移動部材２３をプランジャ２６の弾性力に抗してＹ軸方向に移動させる。また、微動ツマミ２５を回転し、先端部の凹部２２側への突出量を微調整して、移動部材２３をプランジャ２７の弾性力に抗してＸ軸方向に移動させる。この場合、これらの微動ツマミ２４,２５はピッチの細かいネジ部が形成されており、移動部材２３を微小な移動によりＸＹ方向に調節できる。

移動部材２３には、メスアリ３３を介してレボルバー５（対物レンズ３）が支持されている。これによりレボルバー５は、移動部材２３とともにＸＹ方向に移動され、この移動部材２３のＸＹ方向の微動調整により対物レンズ３も微移動される。この場合、ステージ９上の標本２と結像レンズ１５側は固定されており、移動部材２３とともに対物レンズ３のみがＸＹ方向に微移動されるので、標本２の観察位置を対物レンズ３の光軸Ｏの移動とともに動かすことができる。また、移動部材２３の微移動によって動くのは、レボルバー５と対物レンズ３であり、このときの動きはステージ９上の標本２の重さに何ら影響を受けることがないので、どのような重さの標本２をステージ９上に載置しても、微移動のための操作性は変わらず高精度に安定した操作を行なうことができる。

この場合、対物レンズ３と結像レンズ１５の光軸の相対位置が大きく変わると瞳がズレて光学性能が劣化したり、周辺光量不足が発生したりするおそれがあるが、高倍観察時に観察位置を徴調整するくらいのわずかな移動量であれば、光学性能の劣化や周辺光量不足の発生の心配はない。

したがって、このようにすれば、ステージ９上に標本２を載置し、ハンドル２０４,２０５により標本２をＸＹ方向に移動させことで概略的な位置合わせを行い、その後、移動調整機構６において微動ツマミ２４,２５により移動部材２３を対物レンズ３の光軸Ｏと直交する面に沿ってＸＹ方向に移動させ、この移動とともに対物レンズ３を微移動させて標本２の観察位置を移動させるようにしたので、ステージ９側では、搭載する標本２の大きさに制約を受けることがなくなり、サイズの大きな標本であっても確実に搭載することができる。また、標本２が重たいものであっても、標本２の重さに何ら影響を受けることなく対物レンズ３側を微移動させることができるので、高精度かつ容易に、高倍観察での観察位置の移動量を微調整することができ、標本２上の観察したい範囲を観察視野内に確実に位置合わせすることができる。

なお、上述した第１の実施の形態において、対物レンズ３と結像レンズ１５の光軸が一致する位置を原点としたとき、この原点が分かるように微動ツマミ２４,２５に指標を付けたり、移動部材２３にクリックを付けるようにすれば、さらに使い勝手が良くなる。また、顕微鏡本体１に対する微動ツマミ２４,２５の配置方向は、図３に示したものに限らず、顕微鏡本体１の形状に合わせて微動ツマミ２４,２５の回転操作がし易い向きに配置し、操作性を向上させることができる。

また、上述した第１の実施の形態では、移動部材２３を保持部材２１の凹部２２底面に摺動可能に載置させているが、移動部材２３を複数の板から構成して、例えばボールガイドのような柱ガイド機構を設けて移動可能に構成してもよい。また、上述した第１の実施の形態では、微動ツマミ２４（２５）のねじ部２４ａ（２５ａ）の送り出しによる押圧力によって移動部材２３を移動させているが、例えば圧電素子を配置して与える電気信号の大きさに応じて圧電素子を変形させることで移動部材２３を移動させるようにしても良い。

（変形例１）
図４は、第１の実施の形態の変形例１の要部の概略構成を示すもので、第１の実施の形態と同一部分には同符号を付して、その説明を省略する。第１の実施の形態では、微動ツマミ２４の先端を移動部材２３の端部に当接させているが、この変形例１では、保持部材２１の凹部２２側面にガイド溝３０２が形成されている。このガイド溝３０２内には、コマ３０１が配置されている。コマ３０１は、移動部材２３の側面２３ｄに対して広い面積で当接するような形状をしたもので、微動ツマミ２４の先端で背部を押され、ガイド溝３０２により動きを規制されつつ微動ツマミ２４の移動方向に沿って移動可能になっている。

このようにすると、微動ツマミ２４の先端はコマ３０１の背部に当接し、コマ３０１は移動部材２３の側面２３ｄと当接する。そして、微動ツマミ２４の回転により移動部材２３は、コマ３０１を介して押圧されＹ方向に微移動される。この場合、コマ３０１はガイド溝３０２に沿って動き、しかもコマ３０１と移動部材２３は当接する面積を広くしているので、移動部材２３に回転力が作用することなく正確にＸ方向に微移動させることが可能となる。
なお、上述では、微動ツマミ２４について述べたが、微動ツマミ２５についても同様にしてコマ３０１を設けることができる。

したがって、このようにすれば微動ツマミ２４、２５による微動調整のため移動部材２３を平行移動する際に、移動部材２３が回転してしまうようなことを確実に防止できるので、より高精度な徴移動を実現でき、観察位置の位置合わせ作業を更に容易にできる。

(変形例２)
図５は、第１の実施の形態の変形例２の要部の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
この場合、円板状をした保持部材４０上面には、円形状の凹部４１が形成されている。この凹部４１底面の中心部には、光束を通すための丸穴４１ａが形成されている。また、凹部４１内には、円板状の移動部材４２が配置されている。この場合も移動部材４２は、凹部４１の底面に摺動可能に載置されている。移動部材４２は、中央部に前記対物レンズ３からの光を通すための円形の開口部４２ａが形成され、また、上面には前記レボルバー５を着脱するための取付部材としてメスアリ３３が形成されている。

保持部材４０には、２つの微動ツマミ４３,４４と１つのプランジャ４５が設けられている。この場合、これら微動ツマミ４３,４４及びプランジャ４５は、凹部４１の周面に沿って等間隔（１２０°）に配置され、移動部材４２の側面に対し２つの微動ツマミ４３,４４により押圧力を作用させるとともに、これら２つの微動ツマミ４３,４４による移動部材４２への押圧力を１つのプランジャ４５で受け止めるようにしている。これら微動ツマミ４３,４４及びプランジャ４５は、第１実施の形態で述べた微動ツマミ２４,２５及びプランジャ２６,２７と同様に構成されている。

このようにしても、微動ツマミ４４,４５が移動部材４２を押す方向と、移動部材４２が移動する方向とが異なるものの、これら微動ツマミ４４,４５の押圧力を１つのプランジャ４５で受け止めることができ、プランジャを１つにできるので、安価に構成することが可能となる。このような変形例２においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、変形例２において、移動部材４２は、図６に示すように微動ツマミ４４,４５に対応する側面に、微動ツマミ４４,４５からの押圧力が垂直方向から作用される平面部４２１、４２２を形成するとともに、プランジャ４５に対応する側面に、Ｖ溝４２３を形成するようにしても良い。

このようにすると、平面部４２１,４２２に微動ツマミ４３,４４先端が当接され、Ｖ溝４２３にプランジャ４５先端が当接されるようになるので、微動ツマミ４３,４４による微調整のため移動部材４２を平行移動する際に、移動部材４２が回転してしまうようなことを防止でき、より高精度な微移動が実現でき、観察位置の位置合わせ作業を更に容易にできる。

(第２の実施の形態)
次に、第２の実施の形態を説明する。

この場合、第２の実施の形態にかかる倒立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７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の実施の形態に用いられる移動調整機構６の概略構成を示すもので、同図（ａ）は移動調整機構６の上面図、同図(ｂ)、(ｃ)は、それぞれ同図(ａ)の断面図を示している。なお、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）において、第１の実施の形態と同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この場合、保持部材２１の開口部２１ａ内には、光学素子として平行平面板５１が配置されている。この平行平面板５１は、対物レンズ３と結像レンズ１５の間の光路に挿入されるもので、ガラスやプラスチックなどの光を透過する光学素子からなっている。平行平面板５１は、以下述べる角度調整手段を介して支持されている。

この場合、平行平面板５１は、筒状をした内枠５２の中空部に保持されている。内枠５２は、回転ピン５３,５４を介して筒状をした外枠５５の中空部内に支持され、これら回転ピン５３,５４を回転軸として回動自在になっている。また外枠５５は、回転ピン５６,５７を介して保持部材２１の丸穴２１ａ側面に支持され、これら回転ピン５６,５７を回転軸として回動自在になっている。この場合、回転ピン５３,５４による回転軸と回転ピン５６,５７による回転軸は、直交する方向に配置されている。

また、内枠５２には、回転ピン５３及び回転ピン５６に沿った方向（９０°異なる方向）にそれぞれ規制ピン５９,６０が設けられている。これら規制ピン５９,６０は、移動部材２３底面にそれぞれ突設された規制板６２,６３の長溝６２ａ,６３ａに各別に嵌装されている。この場合、規制板６２,６３は、規制ピン５９,６０に対応するように移動部材２３底面に９０°異なる位置関係で設けられている。また、規制板６２,６３の長溝６２ａ,６３ａの幅は規制ピン５９,６０の直径とほぼ同じである。

このような構成によると、第１の実施の形態で述べたように対物レンズ３を光軸方向と直交する方向に平行移動させ、結像レンズ１５に対して相対的に移動させることで、標本２の観察位置を変えることができる。この場合、対物レンズ３と結像レンズ１５の光軸の相対位置が変わると同時に瞳が偏心してしまう。このときの瞳の偏心量は、わずかな量ならば観察像に影響はないが、偏心量が大きくなると光学性能が劣化(観察像に収差発生)したり、周辺の光量不足が発生したりすることがある。このため、対物レンズ３と結像レンズ１５の間に補正用の光学素子として平行平面板５１を挿入し、対物レンズ３のＸＹ平面内の移動量に応じて、平行平面板５１を傾けることで瞳の偏量を補正する。この場合、対物レンズ３と結像レンズ１５は無限遠観察光学系を構成しているので、無限遠観察光学系中の平行平面板５１を傾けることによって、観察位置に影響を与えることなく瞳の傭心のみ補正することができる。

ここで、図８に示すように、空気の屈折率をｎ１（＝１）、ガラス材からなる平行平面板５１の厚さをｔ、屈折率をｎ２とし、また平行平面板５１中での光束の傾き角度をθ１、平行平面板５１を透過した光束の傾き角度をθ２とすると、瞳の偏心量Ｄは、
Ｄ＝ｔ（ｓｉｎ（θ１−θ２）／ｃｏｓθ２
で表わされる。ただし、θ２は、
θ２＝ｓｉｎ^−１［ｎ１・ｓｉｎθ１／ｎ２］
で表わされる。この場合、実使用範囲（θ１：０〜１０°）において傾き角θ２の値は小さく、偏心量Ｄは、ｓｉｎ曲線を描くので、θ１：０〜１０°の範囲では、偏心量Ｄと傾き角度θ１は、ほぼリニアに動くこととなる。

これにより図９(ａ)、(ｂ)に示すように、対物レンズ３の移動に連動させて、平行平面板５１を瞳のズレを修正する方向に傾けると、つまり、対物レンズ３の移動によって瞳が偏心した量に相当する分だけ平行平面板５１を傾けることにより、瞳の偏心を補正できることになる。

次に、微動ツマミ２４,２５を操作することで移動部材２３は微移動されるが、この移動部材２３の微移動については、第１の実施の形態で述べたと同様のためここでの説明は省略し、移動部材２３の動きに連動して傾く平行平面板５１の作用について説明する。

この場合、図１０は、移動部材２３がＸ方向に移動したときの図、図１１は、移動部材２３がＹ方向に移動したときの図である。

まず、図１０において、移動部材２３がＸ方向に動いた場合、移動部材２３と一緒に規制板６２,６３もＹ方向にに移動する。このとき、規制ピン６０は、規制板６３の長溝６３ａに規制され、規制板６３とともに移動するので、この規制板６３の動きに連動して、回転ピン５３,５４の軸周りに内枠５２が回動し、平行平面板５１も回動する。この場合、規制ピン５９は規制板６２によって図１０の紙面と垂直方向のみにしか規制されないので、規制ピン５９は規制板６２に規制されることなく長溝６２ａに沿って自由に動く。

一方、図１１において、Ｙ方向に移動部材２３が動いた場合、移動部材２３と一緒に規制板６２,６３もＸ方向に移動する。このとき、規制ピン５９は、規制板６２の長溝６２ａに規制され、規制板６２とともに移動するので、この規制板６２の動きに連動して、回転ピン５６,５７の軸周りに外枠５５が回動し、内枠５２及び平行平面板５１の回動する。この場合、規制ピン６０は規制板６３によって図１１の紙面と垂直方向のみにしか規制されないので、規制ピン６０は規制板６３に規制されることなく長溝６３ａに沿って自由に動く。さらに、ＸＹ方向の両方に移動する(斜めに移動する)場合は、上述した図１０，１１の複合の作用により、３次元的に対物レンズ３の移動に連動して、平行平面板５１を傾けることができる。

したがって、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果が得られ、さらに、対物レンズ３と結像レンズとの間の光路に挿入される平行平面板５１を対物レンズ３の移動量に合わせて傾けるようにしたので、対物レンズ３と結像レンズ１５の光軸の相対位置の変化による瞳の偏心を防止することができる。これにより、対物レンズ３と結像レンズ１５の光軸のズレによる光学性能の劣化や周辺の光量不足を発生させることなく、高倍観察での観察位置の微調整を行うことができ、標本２上の観察したい範囲を観察視野内に確実に位置合わせすることができる。

(変形例)
図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の実施の形態の変形例に用いられる移動調整機構６の概略構成を示すもので、同図（ａ）は移動調整機構６の上面図、同図(ｂ)、(ｃ)は、それぞれ同図(ａ)の断面図を示している。なお、図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、第２の実施の形態と同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この場合、平行平面板５１を保持する筒状の内枠５２は、開口部上端にテーパ部５２ａが形成されている。また、移動部材２３は底部の開口部２３１周縁に沿って凸部２３２が形成されている。この凸部２３２は、常に内枠５２のテーパ部５２ａに当接している。

このような構成において、微動ツマミ２４,２５の回動により、移動部材２３をＸＹ平面内を平行移動すると、移動部材２３の凸部２３２によって内枠５２のテーパ部５２ａが押される。これにより、回転ピン５３,５４の軸を中心に内枠５２が、又は回転ピン５６,５７の軸を中心に内枠５２及び外枠５５がそれぞれ回転し、もしくは、これら両方が同時に回動するようになり、平行平面板５１が対物レンズ３の移動方向に応じて傾くようになるので、対物レンズ３と結像レンズ１５の光軸が相対的にずれたことによる瞳のズレを補正することができ、上述した変形例によっても第２の実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、上述した第１及び第２の実施の形態に適用された倒立顕微鏡の光路は代表的なＶ字光路のものを示したが、特に、これに限るものではなく、別の光路構成のものでもかまわない。また、倒立顕微鏡に限ったものではなく、正立顕微鏡にも応用することは可能である。さらに、本発明では、観察位置を動かす手段として対物レンズ３を光軸と直交する方向に移動させたが、対物レンズ３は固定で、結像レンズ１５又は、これら対物レンズ３及び結像レンズ１５とともに観察光学系に配置される不図示の他の光学素子（例えばリレーレンズ）を観察光学系の光軸と直交する方向に移動させてもよい。この場合、結像レンズ１５又は他の光学素子の移動により、接眼レンズ１６の観察視野内において像位置のみが移動するようになる。

また、上述した各実施の形態の構成を回転ステージと組み合わせ、回転ステージの回転軸の位置出しに適用することもできる。このようにすれば、回転ステージ側に心出し機構を付属する必要がなくなり、安価でかつ高剛性な回転ステージを得ることが可能となる。

その他、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。

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。

本発明の第１の実施の形態にかかる倒立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ステージの概略構成を示す図。 第１の実施の形態に用いられる移動調整機構の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例１の要部の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例２の要部の概略構成を示す図。 第１の実施の形態の変形例２を変形した例の要部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移動調整機構の概略構成を示す図。 第２の実施の形態を説明するための図。 第２の実施の形態を説明するための図。 第２の実施の形態の作用を説明するための概略構成を示す図。 第２の実施の形態の作用を説明するための概略構成を示す図。 第２の実施の形態の変形例の要部の概略構成を示す図。 従来のステージの概略構成を示す図。

符号の説明

１…顕微鏡本体、２…標本、３…対物レンズ
５…レボルバー、６…移動調整機構
７…焦準部、８…焦準ハンドル
９…ステージ、２０１…台座
２０２…中ステージ、２０３…上ステージ
２０４…ハンドル、２０５…ハンドル
２０６…中座、２０７、２０８…ガイド部
１０…光源装置、１１、１２，１３…照明光学系
１４…ハーフミラー、１５…結像レンズ
１６…接眼レンズ、１７…反射部材、１８〜２０…リレーレンズ群、
１９１…落射投光管、２１…保持部材、２１ａ…開口部
２１ｂ…穴部、２２…凹部、２２ａ〜２２ｄ…端面
２３…移動部材、２３ａ〜２３ｄ…側面
２３ａ１〜２３ｄ１…テーパ面、２３１…開口部
２３２…凸部、２４．２５…微動ツマミ
２６．２７…プランジャ、２８…貫通穴、２９…移動ピン
３０…コイルバネ、３１…セットビス
３３…メスアリ、４０…保持部材、４１…凹部
４１ａ…丸穴、４２…移動部材、４２ａ…開口部
４２１．４２２…平面部、４２３…Ｖ溝
４３、４４…微動ツマミ、４５…プランジャ
３０１…コマ、３０２…ガイド溝、５１…平行平面板
５２…内枠、５２ａ…テーパ部、５３、５４…回転ピン
５５…外枠、５６、５７…回転ピン
５９…規制ピン、６０…規制ピン
６２、６３…規制板、６２ａ、６３ａ…長溝

Claims (7)

1. 標本の観察像を取得する対物レンズを含む複数の光学素子よりなる観察光学系と、
   前記観察光学系のうち少なくとも１つの前記光学素子を保持し、且つ該光学素子を前記対物レンズの光軸と直交する面に沿って移動させる移動調整手段と、を具備し、
   前記移動調整手段による前記光学素子の移動により前記標本の観察位置を移動調整可能としたことを特徴とする光学顕微鏡。
2. 前記観察光学系は、前記対物レンズにより拡大された観察像を結像させ、且つ前記対物レンズとともに無限遠観察光学系を構成する結像レンズを有し、
   前記移動調整手段は、前記光学素子の移動により前記対物レンズと前記結像レンズの光軸を相対的に移動可能にしたことを特徴とする請求項１記載の光学顕微鏡。
3. 前記移動調整手段は、前記対物レンズ又は前記結像レンズのいずれか一方を移動させ、かつ任意の移動位置で保持可能にしたことを特徴とする請求項２記載の光学顕微鏡。
4. 前記移動調整手段は、前記対物レンズを複数保持するレボルバを介して前記対物レンズを移動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学顕微鏡。
5. 前記移動調整手段は、上面に凹部を形成した保持手段と、前記凹部内に設けられ、前記光学素子を支持するとともに、該対物レンズの光軸と直交する面に沿って移動可能な移動部材と、前記凹部内での前記移動部材の移動量を微調整する移動操作手段とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学顕微鏡。
6. 前記無限遠観察光学系の光路中に前記光学素子の移動に応じて傾き角度が可変される補正光学素子を配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光学顕微鏡。
7. さらに前記前記対物レンズの移動に連動して前記補正光学素子の傾き角度を可変する角度調整手段を具備したことを特徴とする請求項６記載の光学顕微鏡。

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