JP2008032858A - 微分干渉顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 微分干渉観察時に対物レンズの切換えに連動させてノマルスキープリズムを光軸上の所望位置に移動させることができる操作の容易な微分干渉顕微鏡を提供する。
【解決手段】 後側焦点面の位置が異なる対物レンズが装着されたレボルバ１６による光軸上への対物レンズの切換えに連動してアダプタ２６と移動枠２７により構成される位置調整手段によりノマルスキープリズム４のローカライズ面の位置を光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させるように前記ノマルスキープリズム４の位置を光軸方向に移動させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、干渉色あるいはコントラストによって被検査物表面の微小な凹凸を観察する微分干渉顕微鏡に関するものである。

従来、顕微鏡観察の分野では、被検物表面の微小な凹凸を観察する方法として微分干渉観察法が知られている。この微分干渉観察法は、コンデンサ側のポラライザを透過して一方向に振動する直線偏光となった照明光を一軸性の複屈折物質より成る組合せプリズム（ＤＩＣ）により二方向に振動する２本の光線に分離して被検物に照射し、被検物からの観察光を対物レンズ側のＤＩＣプリズムにより同じ経路上に結合した後、アナライザで干渉させることにより被検物の微小な凹凸による光路差を光の干渉として観察する方法である。また、落射照明による微分干渉観察では、照明光の二光線分割と、観察光の結合とを同一のＤＩＣプリズムで行うようにしている。

ところで、微分干渉観察として最も一般的なノマルスキー型微分干渉法のＤＩＣプリズムとして用いられるノマルスキープリズムは、ローカライズ面と呼ばれる、分離された光線が一点で交わる面が存在する。このローカライズ面が対物レンズの後側焦点面に一致させてあることが干渉色にムラを生じない良好な観察を行う上で重要である。

ところが、顕微鏡観察では、倍率の異なる複数の対物レンズを切換えて使用するようになっており、これら対物レンズは、倍率によって後側焦点距離が異なるため、対物レンズを変換する毎にノマルスキープリズムのローカライズ位置を対物レンズの後側焦点距面に合わせる必要がある。

そこで、従来、特許文献１に開示されるような低倍対物レンズ及び高倍対物レンズ用のノマルスキープリズムを有するターレットを検鏡者が調整ノブを回転操作することにより、歯車を介して昇降させる構成のものが考えられている。

しかし、かかる特許文献１のものは、ノマルスキープリズムの位置を調整する場合、検鏡者が対物レンズの変換毎に観察像を見ながら干渉ムラが無くなるように調整ノブを回転させながら光軸上のノマルスキープリズムの位置を微調整しなければならず、このため、標本の観察倍率毎に、煩わしい微調整作業を行わなければならないという問題がある。

また、特許文献２に開示されるようにノマルスキープリズムを内蔵するアタッチメントを、レボルバと対物レンズとの間に設けるようにしたものもある。

しかし、かかる特許文献２のものは、上述した微調整の煩わしさは解消されるが、使用する対物レンズ毎にノマルスキープリズムを設けるようになるので、何本もの対物レンズを使用する場合には高価なものになってしまう。

このような問題を解決するものとして、特許文献３に開示される構成の微分干渉顕微鏡が考えられている。

図７及び図８は、かかる微分干渉顕微鏡のノマルスキープリズムユニット２１５の駆動機構を示すもので、２１５はユニット本体で、このユニット本体２１７は長方形に形成され、中央部に光線の透過孔２１７aが形成されている。また、ユニット本体２１７は、透過孔２１７aを閉塞しないように枠状に形成されたカムスライダ２１８を長手方向に摺動可能に保持している。カムスライダ２１８の側縁部には、複数のカム２１９が形成されている。カム２１９は、鋸歯状をしたもので、カム２１９先端部を水平なカム面２２０に形成されるとともに、隣接するカム２１９の間を水平なカム面２２１に形成されている。また、カムスライダ２１８は、長手方向手前側の端部にレバー２２２の一端部２２２aが連結され、このレバー２２２の他端部をユニット本体２１７の外部から進退させることにより、ユニット本体２１７内面に当接しながら長手方向に摺動するようになっている。また、カムスライダ２１８は、カム２１９を介してノマルスキープリズム２０４を保持したプリズム枠２２３を支持しており、長手方向に進退動作されることにより、カム２１９のそれぞれのカム面２２０，２２１によりプリズム枠２２３を上下方向、つまり光軸方向に移動させる。これにより、検鏡者による不図示のレボルバの回転により、対物レンズを切換えた際に、検鏡者により、ノマルスキープリズムユニット２１５のレバー２２２が引き出されると、カムスライダ２１８がユニット本体２１７内をスライドし、これにともないプリズム枠２２３は、カム２１９に沿ってカム面２２０上まで移動し上方向への移動が得られる(図８（ｂ）)。逆に、レバー２２２を押し込むと、プリズム枠２２３がカム２１９に沿ってカム面２２１上まで移動し、下方向への移動が得られる(図８（ａ）)。

このようにして、レバー２２２の押引操作によりノマルスキープリズム２０４の位置を光軸方向に２段階に移動させることができ、ノマルスキープリズム２０４の光軸上のローカライズ面の位置を変更することができる。
実開平４-５９８１５号公報 実開昭５０-０１４４４８号公報 実開平６-６８０１９号公報

しかし、このような特許文献３の微分干渉顕微鏡においても、一般対物レンズと長作動距離対物レンズが併用されレボルバに装着されているような場合、一般対物レンズから長作動距離対物レンズヘ、あるいはその逆へ変換する際に、検鏡者は、レバー２２２の引き出し、又は押し込みを行いノマルスキープリズム２０４のローカライズ面を調整する操作を行わなければならず、このための操作が煩わしいという問題がある。また、顕微鏡は、検査装置などに組み込まれている使用されることも多く、このような場合人の手によるレバー２２２の操作が難しいこともあり、このような事例では、ノマルスキープリズムユニット２１５自体を適用できないという問題もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、微分干渉観察時に対物レンズの切換えに連動させてノマルスキープリズムを光軸上の所望位置に移動させることができる操作の容易な微分干渉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、被検物に照明光を照射し前記被検物の観察像を取得する対物レンズを有する顕微鏡本体と、後側焦点面の位置が異なる前記対物レンズが複数装着され、任意の対物レンズを光軸上に切換え可能なレボルバと、前記照明光を２分割し前記対物レンズを介して前記被検物に照射させるとともに、前記被検物からの２分割光束を結合させる一軸性結晶より成る偏光素子を前記光軸上で該光軸方向に移動可能に保持する保持手段と、前記レボルバによる前記光軸上への対物レンズの切換えに連動して前記偏光素子のローカライズ面の位置を前記光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させるように前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる位置調整手段とを具備したことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記保持手段は、前記レボルバ内部に装着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1記載の発明において、前記位置調整手段は、前記光軸方向に移動可能に設けられ前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる移動部材と、前記対物レンズに設けられ、該対物レンズの前記レボルバによる前記光軸上への挿入により前記移動部材を介して前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる補助部材とを具備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３記載の発明において、前記補助部材は、前記偏光素子のローカライズ面の位置を前記光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させるように前記偏光素子の前記光軸方向の移動量を決定することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記位置調整手段は、前記偏光素子に設けられる第１の磁石と、前記対物レンズに設けられ、該対物レンズの前記レボルバによる前記光軸上への挿入により前記第１の磁石との間に反発力又は吸引力を作用させ前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる第２の磁石とを具備したことを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項1乃至５のいずれかに記載の発明において、前記保持手段は、前記偏光素子を前記光軸に対し垂直方向に移動可能に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1乃至５のいずれかに記載の発明において、前記複数の対物レンズは、互いに異なる後側焦点面を有することを特徴としている。

本発明によれば、微分干渉観察時に対物レンズの切換えに連動させてノマルスキープリズムを光軸上の所望位置に移動させることができる操作の容易な微分干渉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ノマルスキー型微分干渉顕微鏡の基本的な光学系を示している。図において、１はハロゲンランプなどの光源で、この光源１からの照明光は、照明光学系１０の光軸上に配置されたポラライザ２に入射される。ポラライザ２は、照明光を一方向に振動する直線偏光に変換する。ポラライザ２で直線偏光された光線は、顕微鏡の観察光軸上に配置されたハーフミラー３に入射し、ここで反射してノマルスキープリズム４に入射される。

ノマルスキープリズム４は、楔型をした２枚の一軸性結晶から構成される偏光素子であり、ポラライザ２によって直線偏光された光線を二方向に振動する２本の光線に分離するとともに、各々角度を持たせて出射し、これら二つの光線をローカライズ面５で交差させた後、各々対物レンズ６に入射させる。この場合、ノマルスキープリズム４のローカライズ面５は、対物レンズの後側焦点面７と一致するようにノマルスキープリズム４は位置決めされている。これにより対物レンズ６に入射された二つの光源は、わずかに横ズレした平行光線となって標本８に照射される。標本８より反射した二つの光線は、再び対物レンズ６を通り、対物レンズ６の後側焦点面７（ローカライズ面５）で交差し各々ノマルスキープリズム４に入射される。ノマルスキープリズム４は、前述とは逆に、二つの光線を同じ光路上に結合する。ノマルスキープリズム４で結合された光線は、ハーフミラー３を透過し、ハーフミラー３の後段に配置されたアナライザ９に入射される。アナライザ９はノマルスキープリズム４によって結合された二つの光線を互いに干渉させるように作用する。これにより標本８の表面に微小な凹凸が存在すると、前記二つの光線にわずかな光路差を生じるため、アナライザ９での干渉作用により干渉色のコントラストを生じる。

このような顕微鏡では、ノマルスキープリズム４の位置が光軸方向にずれていて、ローカライズ面５と対物レンズ６の後側焦点面７が一致していないと、干渉色のコントラストにムラが生じて良好な微分干渉像を得ることができない。また、ノマルスキープリズム４を光軸に垂直な方向に移動させると、干渉色を任意に変化させることもできる。

次に、このような光学系を用いた微分干渉顕微鏡の詳細を説明する。

図２は、かかる微分干渉顕微鏡の全体構成を示すもので、図１と同一部分には同符号を付している。図において、１１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１１は、ベース部１１ａと、このベース部１１ａから上方に延びる支柱部１１ｂから構成されている。支柱部１１ｂの上端には、前記ベース部１１ａに対向した状態で水平方向に落射照明用投光管１２が配置されている。

落射照明用投光管１２には、前記光源１を内蔵するランプハウス１３が設けられている。また、落射照明用投光管１２には、ポラライザスライダ１４とアナライザスライダ１５がそれぞれ挿脱可能に設けられている。ポラライザスライダ１４は、前記ポラライザ２を備えたもので、上述した光学系の光路にポラライザ２を挿脱可能にしている。また、アナライザスライダ１５は、前記アナライザ９を備えたもので、光路上にアナライザ９を挿脱可能にしている。さらに落射照明用投光管１２には、前記ハーフミラー３が内蔵されている（ここでは図示していない）。

落射照明用投光管１２先端部の下方には、レボルバ１６が設けられている。このレボルバ１６内部には、前記ノマルスキープリズム４を備えた保持手段としてのノマルスキープリズムユニット１７が装着されている。この場合、ノマルスキープリズムユニット１７は、上述した光学系の光軸に対し垂直方向から挿脱可能になっている。また、レボルバ１６は、後述するレボルバ回転皿１６２が回転可能に設けられている。このレボルバ回転皿１６２には、複数の対物レンズ６が取り付けられている。これら複数の対物レンズ６は、レボルバ回転皿１６２の回転により、所望する対物レンズ６が光軸上に切換えられる。

ベース部１１ａ側には、対物レンズ６と対向させてステージ１８が配置されている。このステージ１８には、前記標本８が載置されている。また、ステージ１８は、ツマミ１９を操作することで標本８をＸＹ軸方向に水平移動させることができ、また、焦準用ハンドル２０の操作により不図示の焦準部を介し観察光軸に沿って上下方向(Ｚ軸方向)に移動可能となり、標本８の焦点合わせができるようになっている。

落射照明用投光管１２先端部の上方には、観察鏡筒２１が装着されている。観察鏡筒２１には、接眼レンズ２２が設けられている。接眼レンズ２２は、標本８の観察像を目視観察するものである。

次に、レボルバ１６と、このレボルバ１６に装着されるノマルスキープリズムユニット１７について図３及び図４を用いて詳述する。

ここで、図３(ａ)は長作動距離対物レンズを光軸上に挿入したときの断面図、図３(ｂ)は、一般対物レンズを光軸上に挿入したときの断面図及び図４は、ノマルスキープリズムユニットの上面図である。

この場合、レボルバ１６は、レボルバ本体１６１を有している。このレボルバ本体１６１には、前記落射照明用投光管１２に着脱可能に取り付けるためのアリ１６３ａを有するレボルバアリ部１６３が設けられている。また、レボルバ本体１６１には、前記ノマルスキープリズムユニット１７を内部に装着するための挿入部１６４が設けられている。

レボルバ本体１６１には、レボルバ回転皿１６２がレボルバアリ部１６３と逆側から被せられるように取り付けられている。このレボルバ回転皿１６２は、板面を凸状に湾曲するとともに、周縁部に沿って突壁１６２ａを形成した円板状をしたもので、前記板面の円周方向に沿って対物レンズ６を着脱可能な複数の対物レンズ取り付け部１６２ｂが形成されている。また、レボルバ回転皿１６２の突壁１６２ａ内面には、Ｖ字状の溝１６２ｃが形成されている。この溝１６２ｃは、前記レボルバ本体１６１の周面に沿って形成されるＶ字状の溝１６１ａと対向して配置され、これら溝１６２ｃ、１６１ａの間に配置される複数のボール２５によりレボルバ回転皿１６２を前記レボルバ本体１６１に回転可能に保持させる。

対物レンズ６は、ＷＤ（Ｗｏｒｋ Ｄｉｓｔａｎｓ）が長い長作動距離対物レンズ６１と一般対物レンズ６２とがあり、図３（ａ）に示す長作動距離対物レンズ６１には、補助部材としてアダプタ２６が一体に取り付けられている。このアダプタ２６は、ノマルスキープリズム４のローカライズ面を長作動距離対物レンズ６１の後側焦点面に一致させるようにノマルスキープリズム４の光軸方向の移動量を決定するものである。また、レボルバ本体１６１の顕微鏡光軸ｎ上には、段部１６１ｃを有する丸穴１６１ｂが設けられ、この丸穴１６１ｂに、移動部材としての移動枠２７が光軸方向に移動可能に嵌装されている。この移動枠２７は、前記アダプタ２６とともに位置調整手段を構成するもので、中空部を光線が通る孔２７ａに形成されるとともに、周面にフランジ２７ｂが形成され、さらに下側端面にテーパ部２７ｃが形成されている。この移動枠２７は、レボルバ本体１６１の丸穴１６１ｂに設けられた段部１６１ｃに係止され、抜け落ちないようになっている。

一方、レボルバ本体１６１の挿入部１６４に装着されるノマルスキープリズムユニット１７は、長方形をしたユニット本体１７１を有している。このユニット本体１７１は、中央部に光線の透過孔１７１ａが形成されている。なお、ノマルスキープリズムユニット１７は、ユニット本体１７１の長手方向(以下、スライド方向という)に沿ってレボルバ本体１６１の前記挿入部１６４に挿脱される。また、ユニット本体１７１は、顕微鏡の光軸ｎ上で位置決めするため、レボルバ本体１６１側に設けられる不図示のクリックに対し、ユニット本体１７１側縁に光軸挿脱用のクリック溝１７１ｂ、１７１ｃが切られている。さらに、ユニット本体１７１には、ノマルスキープリズムユニット１７をレボルバ本体１６１から挿脱する際に、前記移動枠２７と衝突しないように下側部に溝１７１ｄが設けられている。

このようなユニット本体１７１には、スライド方向および光軸方向に摺動可能にプリズム枠２８が嵌装されている。このプリズム枠２８は、一方端部にテーパ面２８ａが形成されている。また、プリズム枠２８には、前記透過孔１７１ａを閉塞しないように枠状のプリズム保持部２８ｂが設けられ、このプリズム保持部２８ｂにノマルスキープリズム４が保持されている。プリズム保持部２８ｂにはプリズム下側に光透過用の略楕円状の孔２８ｃが設けられている。

プリズム枠２８には、プリズム保持部２８ｂに隣接して一対の嵌合部２８ｄ、２８ｅが形成されている。これら嵌合部２８ｄ、２８ｅは、矢印で示すプリズム枠２８のスライド方向を中心として、それぞれの先端が相対向するように突出されている。これら嵌合部２８ｄ、２８ｅには、ブロック２９が保持されている。ブロック２９は、光軸方向の溝２９ａ、２９ｂを有し、これら溝２９ａ、２９ｂに前記プリズム保持部２８ｂの嵌合部２８ｄ、２８ｅが嵌合させることで、プリズム枠２８の光軸方向の移動を可能にしている。また、ブロック２９には、ネジ部を有するガイド溝２９ｃがスライド方向に形成されている。

このようなブロック２９はユニット本体１７１の底面に当接してスライド方向に摺動可能であり、その移動範囲は、ユニット本体１７１に設けられたストッパ３０，３１によって制限される。

３２は色調整軸で、この色調整軸３２は、ユニット本体１７１に設けられた貫通孔１７１ｅに回転自在に相通されている。色調整軸３２の一端には、ツマミ３３が設けられ、また、他端にはネジ部３２ａが形成され、このネジ部３２ａがブロック２９のガイド溝２９ｃにねじ込むことで、このねじ込み量に応じてブロック２９（プリズム枠２８）を色調整軸３２の方向に移動可能にしている。また、色調整軸３２の途中部分には、段部３２ｂが形成され、この段部３２ｂに当接させてリング３４が取り付けられている。このリング３４は、色調整軸３２をユニット本体１７１に対してスライド方向に移動することなく回転させるためのものである。また、ユニット本体１７１には、板バネ３５の一端が固定されている。この板バネ３５の他端は、前記プリズム枠２８に当接している。この場合、板バネ３５は、プリズム枠２８を図示下方に付勢するもので、この付勢により、当該プリズム枠２８がユニット本体１７１に対してガタ無くスライド方向に摺動する。なお、ユニット本体１７１の上部には、孔３６ａが設けられた蓋板３６によって覆われている。

次に、以上のように構成された微分干渉顕微鏡の作用を説明する。

まず、検鏡者は、レボルバ回転皿１６２を回転操作することにより、光軸ｎ上の対物レンズの変換を行う。ここで、図３（ａ）に示すように、レボルバ１６のレボルバ回転皿１６２に装着された長作動距離対物レンズ６１と一般対物レンズ６２のうち、長作動距離対物レンズ６１が光軸ｎ上に挿入された場合、長作動距離対物レンズ６１の装着によりアダプタ２６が移動枠２７を光軸ｎ方向に押し上げる。このとき移動枠２７の下面に設けられたテーパ部２７ｃ先端にアダプタ２６先端部が当接されるので、移動枠２７は、スムーズに押し上げられる。移動枠２７が押し上げられると、この移動によりプリズム枠２８も押し上げられる。これによって、ノマルスキープリズム４のローカライズ面４ａが長作動距離対物レンズ６１の後側焦点面６１ａに一致する。

一方、図３（ｂ）に示すように、一般対物レンズ６２が光軸ｎ上に挿入された場合は、前記アダプタ２６がないため、移動枠２７は一般対物レンズ６２により押し上げられることがない。この場合、移動枠２７は、フランジ２７ｂがレボルバ本体１６１の丸孔１６１ｂに設けられた段部１６１ｃに当接し、プリズム枠２８も下方に位置される。これによって、ノマルスキープリズム４のローカライズ面４ａが一般対物レンズ６２の後側焦点面６２ａに一致する。

この状態で、検鏡者が色調整軸３２のツマミ３３を回すと、ネジ部３２ａに螺合したブロック２９のガイド溝２９ｃへのねじ込み量に応じてブロック２９を色調整軸３２の軸方向(スライド方向)に移動する。ブロック２９の移動によりプリズム枠２８は、スライド方向に移動する。このとき、プリズム枠２８は、移動枠２７に当接しながら移動するため、プリズム枠２８の光軸方向の位置は変わらない。また、ブロック２９は、ストッパ３０、３１によりスライド方向の移動範囲を制限され、プリズム枠２８の摺動範囲も規制される。これによって、ツマミ３３の回転操作によりノマルスキープリズム４の光軸ｎ上の位置を変えずに光軸ｎに垂直な方向に移動させることができ、前記標本８の干渉色を任意に変化させることができる。

また、ユニット本体１７１の透過孔１７１ａは、レボルバ本体１６１側の不図示のクリックがクリック溝１７１ｂに係合された状態で光軸ｎ上に位置決めされる。また、前記透過孔１７１ａは、レボルバ本体１６１側の不図示のクリックがクリック溝１７１ｃに係合された状態で光軸ｎを外れた位置に退避される。よって、検鏡者によってノマルスキープリズム４は光軸ｎに対して着脱可能となっている。また、長作動距離対物レンズ６１が光軸ｎ上に挿入されていて、移動枠２７が押し上げられた状態で、ユニット本体１７１の透過孔１７１ａを光軸ｎ上から退避させたときでも、ユニット本体１７１の溝１７１ｄの存在により移動枠２７とユニット本体１７１が衝突することなく着脱できる。 逆に、移動枠２７がアダプタ２６により押し上げられ上側にきている状態でノマルスキープリズムユニット１７を挿入しても、プリズム枠２８に設けたテーパ面２８ａが移動枠２７と当接するので、テーパ面２８ａに沿ってプリズム枠２８を移動枠２７の上側へとスムーズに移動させることができる。

したがって、このようにすれば、後側焦点面の位置が異なる対物レンズが装着されたレボルバ１６による光軸上への対物レンズの切換えに連動してアダプタ２６と移動枠２７により構成される位置調整手段によりノマルスキープリズム４のローカライズ面の位置を光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させるように前記ノマルスキープリズム４の位置を光軸方向に移動させるようにできるので、長作動距離対物レンズ６１と一般対物レンズ６２を併用してレボルバ１６に装着した場合でも、微分干渉観察時に対物レンズの切換え操作と同時にノマルスキープリズム４のローカライズ面を光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させることができ、顕微鏡操作を飛躍的に簡単なものにできる。なお、移動枠２７は、本実施の形態の構成に限らず、対物レンズの切換えに連動するものであれば、その他の機械的な構成であっても構わない。

また、長作動距離対物レンズ６１に設けるアダプタ２６を別に用意し、このアダプタ２６を長作動距離対物レンズ６１ごとに装着して使用するようにすれば、これまで使用している長作動距離対物レンズ６１に何らの手を加えことなく、そのまま他にも使用できるというメリットがある。さらに、同種の対物レンズでも倍率によって後側焦点位置が違うような場合も、長さの異なるアダプタを使用すれば、簡単にそれぞれの対物レンズの後側焦点位置に合わせることができる。

(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。 図５及び図６は第２の実施の形態に用いられるレボルバ１６の概略構成を示すもので、図５は長作動距離対物レンズを光軸上に挿入したときの断面図、図６は一般対物レンズを光軸上に挿入したときの断面図を示している。これら図５及び図６は、第１の実施の形態と同一部分には同符号を付してその詳細な説明は省略する。

この場合、プリズム枠４１は、下面に第１の磁石としてリング状の磁石４２が設けられている。この磁石４２は、一方の面(上面)をＮ極、他方の面（下面）をＳ極になっている。また、磁石４２を設けたプリズム枠４１は、ユニット本体１７１に基端部を固定された板バネ４３のバネ力によって常時蓋板３６面に押し付けられている。

一方、レボルバ本体１６１の光軸ｎ上に設けられた丸穴１６１ｂには、磁性体からなる固定枠４４が段部１６１ｃに当接して設けられている。また、図５に示す長作動距離対物レンズ６１は、対物レンズ取り付け部１６２ｂへの取付側端部に第２の磁石としてリング状の磁石４５が設けられている。この磁石４５は、一方面（上面）がＳ極、他方面（下面）がＮ極となるように取り付けられている。また、図６に示す一般対物レンズ６２も、対物レンズ取り付け部１６２ｂへの取付側端部に第２の磁石としてリング状の磁石４６が設けられている。この磁石４６は、一方面（上面）がＮ極、他方面（下面）がＳ極となるように取り付けられている。

次に、以上のように構成された微分干渉顕微鏡の作用を説明する。

この場合も、検鏡者が、レボルバ回転皿１６２を回転操作することにより、光軸ｎ上の対物レンズの変換を行う。いま、図５に示すように、長作動距離対物レンズ６１が光軸ｎ上に挿入されると、磁石４５により、固定枠４４の下端部が磁石４５によりＮ極に磁化され、これにより固定枠４４の上端部がＳ極に磁化される。すると、固定枠４４上端部のＳ極とプリズム枠４１側の磁石４２の下面のＳ極との間で反発力が作用し、プリズム枠４１は、板バネ４３のバネ力も加わって蓋板３６面に押し付けられ、ノマルスキープリズム４は上側に位置される。これによって、ノマルスキープリズム４のローカライズ面４ａが長作動距離対物レンズ６１の後側焦点面６１ａに一致する。

一方、図６に示すように、検鏡者によるレボルバ回転皿１６２の回転により一般対物レンズ６２が光軸n上に挿入されると、磁石４６により固定枠４４の下端部が磁石４６によりＳ極に磁化され、これにより固定枠４４の上端部がＮ極に磁化される。すると、固定枠４４上端部のＮ極とプリズム枠４１側の磁石４２の下面のＳ極との間で吸引力が作用し、プリズム枠４１は、板バネ４３のバネ力に抗して下方向にユニット本体１７１の下面１７１ｆに当接するまで移動し、ノマルスキープリズム４は下側に位置される。これによって、ノマルスキープリズム４のローカライズ面４ａが一般対物レンズ６２の後側焦点面６２ａに一致する。

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る。さらに、プリズム枠４１に磁石４２を設け、一方、長作動距離対物レンズ６１及び一般対物レンズ６２にも磁石４５，４６を各別に設け、プリズム枠４１の磁石４２に対し長作動距離対物レンズ６１の磁石４５、一般対物レンズ６２の磁石４６の間にそれぞれ作用する反発力及び吸引力を利用してプリズム枠４１を上下動させるようにしたので、部品の接触なしにノマルスキープリズム４の光軸方向の位置を切換えることができるようになり、磨耗や発塵を防ぐことができる。

(変形例１)
上述した第１の実施の形態では、移動枠２７は、レボルバ本体１６１の丸穴１６１ｂに沿って移動させるようにしているが、移動枠２７に対してベアリング等を有するガイド部を設けるようにすれば、アダプタ２６やプリズム枠２８との接触動作をスムーズにすることができ、これら接触部分での磨耗や発塵を防ぐことができる。

(変形例２)
上述した実施の形態では、レボルバ１６の手動操作によりプリズム枠２８を移動させるようにしたが、例えばセンサなどで対物レンズの種類を感知して、長作動距離対物レンズのときは、モータおよびラックとピニオン等を使って、プリズム枠２８を移動させるようにもできる。この場合、磨耗や発塵を防ぐことができる。

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の実施の形態に係る微分干渉顕微鏡の基本的な光学系を示す図。 第１の実施の形態に係る微分干渉顕微鏡の全体構成を示す図。 第１の実施の形態の長作動距離対物レンズを光軸上に挿入したとき、及び一般対物レンズを光軸上に挿入したときのそれぞれの断面図。 第１の実施の形態に用いられるノマルスキープリズムユニットの上面図。 本発明の第２の実施の形態の長作動距離対物レンズを光軸上に挿入したときの断面図。 第２の実施の形態の一般対物レンズを光軸上に挿入したときのそれぞれの断面図。 従来の微分干渉顕微鏡のノマルスキープリズムユニットの駆動機構の平面図。 従来の微分干渉顕微鏡のノマルスキープリズムユニットの駆動機構の動作を説明する図。

符号の説明

１…光源、２…ポラライザ、３…ハーフミラー
４…ノマルスキープリズム、４ａ…ローカライズ面
５…ローカライズ面、６…対物レンズ
７…後側焦点面、８…標本、９…アナライザ
１０…照明光学系、１１…顕微鏡本体
１１ａ…ベース部、１１ｂ…支柱部、１２…落射照明用投光管
１３…ランプハウス、１４…ポラライザスライダ
１５…アナライザスライダ、１６…レボルバ
１７…ノマルスキープリズムユニット、１８…ステージ
１９…ツマミ、２０…焦準用ハンドル、２１…観察鏡筒
２２…接眼レンズ、２５…ボール、２６…アダプタ
２７…移動枠、２７ａ…孔、２７ｂ…フランジ
２７ｃ…テーパ部、２８…プリズム枠、２８ａ…テーパ面
２８ｂ…プリズム保持部、２８ｃ…孔
２８ｄ．２８ｅ…嵌合部、２９…ブロック、２９ａ．２９ｂ…溝
２９ｃ…ガイド溝、３０．３１…ストッパ
３２…色調整軸、３２ａ…ネジ部、３２ｂ…段部
３３…ツマミ、３４…リング、３５…板バネ、３６ａ…孔
３６…蓋板、４１…プリズム枠、４２…磁石
４３…板バネ、４４…固定枠、４５．４６…磁石
６１…長作動距離対物レンズ、６１ａ…後側焦点面
６２…一般対物レンズ、６２ａ…後側焦点面、１６１…レボルバ本体
１６１ａ…溝、１６１ｂ…丸穴、１６１ｃ…段部
１６２…レボルバ回転皿、１６２ａ…突壁、１６２ｃ…溝
１６３…レボルバアリ部、１６３ａ…アリ
１６４…挿入部、１７１…ユニット本体、１７１ａ…透過孔
１７１ｂ．１７１ｃ…クリック溝、１７１ｄ…溝
１７１ｅ…貫通孔、１７１ｆ…下面

Claims (7)

1. 被検物に照明光を照射し前記被検物の観察像を取得する対物レンズを有する顕微鏡本体と、
   前記対物レンズが複数装着され、任意の対物レンズを光軸上に切換え可能なレボルバと、
   前記照明光を分割し前記対物レンズを介して前記被検物に照射させるとともに、前記被検物からの分割光束を結合させる偏光素子を前記光軸上で該光軸方向に移動可能に保持する保持手段と、
   前記レボルバによる前記光軸上への対物レンズの切換えに連動して前記偏光素子のローカライズ面の位置を前記光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させるように前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる位置調整手段と
   を具備したことを特徴とする微分干渉顕微鏡。
2. 前記保持手段は、前記レボルバ内部に装着可能にしたことを特徴とする請求項1記載の微分干渉顕微鏡。
3. 前記位置調整手段は、
   前記光軸方向に移動可能に設けられ前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる移動部材と、
   前記対物レンズに設けられ、該対物レンズの前記レボルバによる前記光軸上への挿入により前記移動部材を介して前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる補助部材と
   を具備したことを特徴とする請求項1記載の微分干渉顕微鏡。
4. 前記補助部材は、前記偏光素子のローカライズ面の位置を前記光軸上に挿入された対物レンズの後側焦点面に一致させるように前記偏光素子の前記光軸方向の移動量を決定することを特徴とする請求項３記載の微分干渉顕微鏡。
5. 前記位置調整手段は、
   前記偏光素子に設けられる第１の磁石と、
   前記対物レンズに設けられ、該対物レンズの前記レボルバによる前記光軸上への挿入により前記第１の磁石との間に反発力又は吸引力を作用させ前記偏光素子を前記光軸方向に移動させる第２の磁石と
   を具備したことを特徴とする請求項1記載の微分干渉顕微鏡。
6. 前記保持手段は、前記偏光素子を前記光軸に対し垂直方向に移動可能に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微分干渉顕微鏡。
7. 前記複数の対物レンズは、互いに異なる後側焦点面を有することを特徴とする請求項1乃至５のいずれかに記載の微分干渉顕微鏡。

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