JP2008209726A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】標本に対して高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、この偏斜照明とリング照明とを切換自在に行うことができること。
【解決手段】照明装置１０１は、標本１の観察軸ＯＡ周りに輪帯配列された複数のＬＥＤ１２を有し、この複数のＬＥＤ１２によって標本１をリング照明するリング照明系と、このリング照明系と一体に設けられ、ＬＥＤ１２に比して高輝度発光する１以上の高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを有し、この１以上の高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄのうち１つによって標本１を偏斜照明する偏斜照明系と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、標本をその観察軸周りから一様に照明するリング照明と、限られた方位から照明する偏斜照明とを切換可能に行う照明装置に関する。

従来、標本をリング照明するリング照明装置として、例えば特許文献１および２に開示されたものがある。特許文献１に開示されたリング照明装置は、標本（照明対象）に対向配置された中央部に孔を有する基板上に、その孔を中心として環状に配列された複数個のＬＥＤからなる発光素子アレイを複数段配設した照明器と、その複数個のＬＥＤを任意の発光パターンで選択的に制御する照明制御手段とを備えている。これによって、このリング照明装置では、標本に対してリング照明と偏斜照明とが切換可能とされている。

一方、特許文献２に開示されたリング照明装置は、光源として複数のＬＥＤを輪帯状に配列して備え、この複数のＬＥＤを周方向にグループ分割するとともに、分割したグループごとに点灯および消灯制御可能とされている。これによって、このリング照明装置では、標本に対してリング照明と、グループ単位の偏斜照明とが切換可能とされている。

特許第２６３４７００号公報 特開平１０−５４９４０号公報

ところで、一般にＬＥＤの輝度は低く、単独のＬＥＤによって標本を照明しても十分な照度を得られない。このため、特許文献１に開示されたリング照明装置では、偏斜照明を行う場合、複数のＬＥＤを点灯し、観察軸周りの幅広い角度から標本を照明しなければならず、高コントラストの偏斜照明を行うことができなかった。また、特許文献２に開示されたリング照明装置では、周方向に分割したグループ単位で偏斜照明を行うため、上述と同様に、観察軸周りの幅広い角度から標本を照明することとなり、高コントラストの偏斜照明を行うことができなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、標本に対して高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、この偏斜照明とリング照明とを切換自在に行うことができる照明装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる照明装置は、標本の観察軸周りに輪帯配列された複数の発光素子を有し、該複数の発光素子によって前記標本をリング照明するリング照明系と、前記リング照明系と一体に設けられ、前記発光素子に比して高輝度発光する１以上の高輝度発光素子を有し、該１以上の高輝度発光素子のうち１つの高輝度発光素子によって前記標本を偏斜照明する偏斜照明系と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記リング照明系および前記偏斜照明系を切換自在に点灯制御する点灯制御手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記点灯制御手段は、前記リング照明系または前記偏斜照明系の少なくとも一方の点灯を指示する指示入力に応じて点灯制御することを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記偏斜照明系は、複数の前記高輝度発光素子を前記観察軸周りに配して備え、前記点灯制御手段は、前記偏斜照明系に偏斜照明させる場合、複数の前記高輝度発光素子を択一的に点灯させることを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記偏斜照明系は、輪帯配列された複数の前記発光素子の配列内または配列近傍の少なくとも一方に前記高輝度発光素子を配して備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記偏斜照明系は、前記観察軸回りに回転可能に設けられることを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記偏斜照明系は、前記リング照明系と一体にまたは別個に回転されることを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記偏斜照明系は、前記リング照明系に対して着脱自在に設けられることを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記偏斜照明系は、前記高輝度発光素子に電力供給する電源部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記高輝度発光素子は、高輝度ＬＥＤであることを特徴とする。

また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記リング照明系および前記偏斜照明系は、前記観察軸と共通の光軸を有した対物レンズに設けられることを特徴とする。

本発明にかかる照明装置によれば、標本に対して高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、この偏斜照明とリング照明とを切換自在に行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明にかかる照明装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一符号を付して示している。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１にかかる照明装置について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる照明装置１０１を備えた実体顕微鏡１００の外観構成を示す図である。この図に示すように、実体顕微鏡１００は、標本１が載置される架台２と、一体に設けられた対物レンズ３、ズーム部４および鏡筒５と、架台２上に立設された支柱部２ａに設けられ、ズーム部４を支持する焦準部６と、照明装置１０１としての照明ユニット７、制御ユニット８およびケーブル９と、を備える。

対物レンズ３は、ズーム部４の底部に取り付けられ、鏡筒５は、ズーム部４上に搭載されている。これによって対物レンズ３、ズーム部４および鏡筒５が内部に備える図示しないレンズ系は光学的に接続され、協働して標本１の観察像を結像する。検鏡者は、この観察像を、鏡筒５に設けられた１対の接眼レンズ５ａを介して目視観察することができる。対物レンズ３は、ズーム部４が焦準部６によって支持されることで、その光軸を標本１の観察軸ＯＡに一致させて配置される。焦準部６は、支柱部２ａに凸設された焦準ハンドル６ａの回動操作に応じ、支柱部２ａに沿って自在に上下動される。これにともなって対物レンズ３、ズーム部４および鏡筒５は昇降移動され、標本１に対して焦点合わせ（ピント合わせ）される。

照明ユニット７は、後述のように全体が輪帯状に形成され、対物レンズ３の下端部に環装されている。照明ユニット７は、内部に複数の発光素子およびこの発光素子に比して高輝度発光する高輝度発光素子としてのＬＥＤおよび高輝度ＬＥＤを備え、この各ＬＥＤおよび高輝度ＬＥＤは、ケーブル９を介して制御ユニット８と電気的に接続されている。点灯制御手段としての制御ユニット８は、その筐体表面部に点灯制御ボタン８ａ，８ｂが隣接して設けられており、この点灯制御ボタン８ａ，８ｂのそれぞれに対応付けられた所定の指示入力に応じて、照明ユニット７が備えるＬＥＤおよび高輝度ＬＥＤを切換自在に点灯制御する。

つづいて、照明ユニット７の構成について詳細に説明する。図２および図３は、照明ユニット７の要部構成を示す図である。図２は、照明ユニット７の縦断面であって図３におけるＡＡ矢視断面を示す図であり、図３は、底面部を示す図である。これらの図に示すように、照明ユニット７は、大別して、輪帯状に形成された照明ケース１１と、その内部で輪帯配列されたリング照明系としての複数のＬＥＤ１２および偏斜照明系としての高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄと、これらのＬＥＤ群から発せられる照明光を拡散して透過させる拡散部材１４とを用いて構成されている。

照明ケース１１は、同心円筒状の内壁部１１ａおよび外壁部１１ｂと、この内壁部１１ａと外壁部１１ｂとによって挟まれた輪帯空間１１ｄの上部を塞ぐ天板部１１ｃとが一体形成されている。天板部１１ｃの上部には、内壁部１１ａに沿って突起部１１ｅが形成され、突起部１１ｅの一部には、その外周面と内周面とを連通させるタップ孔１１ｆが設けられている。照明ケース１１は、対物レンズ３の下端部に環装された状態でタップ孔１１ｆに螺挿された固定ネジ１５によって対物レンズ３に固定されている。

複数のＬＥＤ１２は、輪帯空間１１ｄ内で内壁部１１ａおよび天板部１１ｃに沿って輪帯状に配列して設けられている。また、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、ＬＥＤ１２の配列内であって、その配列を周方向に４等分する位置にそれぞれ配置されている。このため、各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、照明ケース１１が対物レンズ３に取り付けられた場合、観察軸ＯＡを中心にして輪帯配列される。図３では、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、一例として実体顕微鏡１００の左右方向および前後方向に相当するＸ軸およびＹ軸上に配置されている。

各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、図示しない輪帯状のプリント基板を介して照明ケース１１に固定され、このプリント基板とケーブル９とを介して制御ユニット８に電気的に接続されている。また、各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、照明ケース１１が対物レンズ３に取り付けられた場合、各々の発光軸が標本１に指向するように設けられている。

拡散部材１４は、輪帯空間１１ｄに沿って輪帯状かつ平板状に形成された光透過性部材であって、照明ケース１１の底面側から内壁部１１ａと外壁部１１ｂとの間に嵌設されている。また、拡散部材１４は、その周囲の３ヶ所に設けられた切欠き部１４ａが、外壁部１１ｂに設けられた３ヶ所のネジ孔１１ｇに対して固定ネジ１６によってネジ止めされることで、照明ケース１１に固定されている。拡散部材１４は、例えばフロストガラスや、オパールグラスなどの拡散板またはフレネルレンズや、シリンドリカルレンズが用いられる。

以上のように構成された照明装置１０１では、制御ユニット８は、ケーブル９を介して各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄに対して電力供給するとともに、その供給電力のＯＮ／ＯＦＦ制御をすることによって、各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄの点灯制御つまり点灯／消灯の制御をする。具体的には、制御ユニット８は、点灯制御ボタン８ａが押下され、リング照明系の点灯を指示する指示入力がされた場合、各ＬＥＤ１２を点灯させ、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを消灯させる。また、点灯制御ボタン８ｂが押下され、偏斜照明系の点灯を指示する指示入力がされた場合には、ＬＥＤ１２をすべて消灯させ、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを択一的に点灯させる。

このとき、制御ユニット８は、点灯制御ボタン８ｂが押下されるごとに点灯させる高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを順次切り換える。例えば、点灯制御ボタン８ｂが一度押下された場合、高輝度ＬＥＤ１３Ａのみ点灯させ、つぎに点灯制御ボタン８ｂが押下された場合には、高輝度ＬＥＤ１３Ａを消灯し、高輝度ＬＥＤ１３Ｂを点灯させる。同様に、点灯制御ボタン８ｂが押下されるごとに、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄの点灯を順次切り換える。

このように照明装置１０１では、標本１に対し、複数のＬＥＤ１２を点灯させることでリング照明を行うことができ、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを択一的に点灯させることで高コントラストの偏斜照明を行うことができる。また、制御ユニット８が各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを点灯制御することで、リング照明と偏斜照明とを切換自在に行うことができる。

ここで、偏斜照明におけるコントラストについて説明する。図４−１および図４−２は、ＬＥＤの点灯数とコントラストとの関係を模式的に示す図である。図４−１に示すように、標本１を、例えばその周囲に配列された複数のＬＥＤ１２−１〜１２−３によって照明する場合、その点灯数に応じた幅広い照明角φによって偏斜照明することになる。この場合、例えばＬＥＤ１２−１からの照明による影に別のＬＥＤ１２−３等からの照明光が照射されるため、その影のコントラスト、つまり偏斜照明におけるコントラストが低下する。

これに対して図４−２に示すように、標本１を、例えば単一の高輝度ＬＥＤ１３Ａによって照明する場合、照明角φよりも小さく限られた照明角によって偏斜照明することができる。この場合、高輝度ＬＥＤ１３Ａからの照明による影に他から照明光が照射されないため、その影について高いコントラストを得ることができ、高コントラストの偏斜照明を実現することができる。

すなわち、照明装置１０１では、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを択一的に点灯して偏斜照明を行うことで、例えば特許文献１および２に記載された従来技術にかかる照明装置による偏斜照明のように複数もしくはグループ化されたＬＥＤ群によって偏斜照明を行う場合に比して、高コントラストの偏斜照明を実現することができる。また、照明装置１０１では、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとして、通常のＬＥＤであるＬＥＤ１２に比して十分に高輝度発光する高輝度ＬＥＤを用いているため、この高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄの択一点灯による照明でも十分に高い照度で標本１を照明することが可能とされている。

なお、上述した制御ユニット８による点灯制御では、点灯制御ボタン８ａが押下され、リング照明系の点灯を指示する指示入力がされた場合、各ＬＥＤ１２を点灯させ、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを消灯させることとしたが、各ＬＥＤ１２と高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとをすべて点灯させてもよい。この場合、例えば高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄへの供給電力を制御し、その輝度をＬＥＤ１２と同等に抑制することで、より一様なリング照明を行うことができる。

また、上述した制御ユニット８による点灯制御では、点灯制御ボタン８ｂが押下されるごとに高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄの点灯を順次切り換えることとしたが、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄのそれぞれに対応付けられた点灯制御ボタンを設け、押下された点灯制御ボタンに応じて高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを択一的に点灯させてもよい。これによって、所望する高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄをより迅速に点灯させることができる。

また、上述した照明ユニット７では、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを、輪帯配列させたＬＥＤ１２の配列内に配置するものとしたが、ＬＥＤ１２の配列内に限定されず、その配列近傍に配置してもよい。具体的には、例えば図５−１および図５−２に示すように、ＬＥＤ１２の輪帯配列の外側または内側のいずれかで配列近傍に配置することができる。さらには、配列内、配列内側近傍または配列外側近傍のいずれかに限定して配置する必要はなく、これらを適宜組み合わせて配置して構わない。

また、上述した照明ユニット７では、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを、ＬＥＤ１２の輪帯配列をその周方向に４等分する位置にそれぞれ配置するものとしたが、４等分する位置に限定されず、周方向の任意の位置に配置して構わない。また、偏斜照明系として備える高輝度ＬＥＤの数は、４つに限定されず、１以上であればいくつであってもよい。

また、上述した照明ユニット７では、ＬＥＤ１２を一重に輪帯配列して備えるものとしたが、一重に限定されず、例えば二重以上に輪帯配列してもよい。その際、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、その二重以上の輪帯配列内、配列内側近傍または配列外側近傍のいずれに配置しても構わない。図６は、一例としてＬＥＤ１２を二重に輪帯配列し、その配列の外側近傍に高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを配置した場合を示している。この場合、例えば標本１のキズ検査のとき、まず図７−１に示すように各ＬＥＤ１２と高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとを全点灯した均一な照明のもとで簡易的な観察を行い、その後図７−２に示すようにＬＥＤ１２によるエリア照明によってコントラストの高い観察を行うか、もしくはより高コントラストの観察が要求される標本に対しては、図７−３に示すように高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄの択一点灯による観察を行うようにすることで、効率のよい作業ができるという利点がある。

なお、上述した照明ユニット７では、ＬＥＤ１２と高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとの輝度が異なるものとしたが、さらに発光色を異ならせてもよく、異なる発光色の高輝度ＬＥＤを複数備えるようにしてもよい。また、ＬＥＤ１２と高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとの発光軸を適宜変更できるように構成しても構わない。

以上説明したように、本実施の形態１にかかる照明装置１０１では、標本１の観察軸ＯＡ周りに輪帯配列された複数のＬＥＤ１２を有し、この複数のＬＥＤ１２によって標本１をリング照明するリング照明系と、このリング照明系と一体に設けられ、ＬＥＤ１２に比して高輝度発光する高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを有し、この高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄのうち１つによって標本１を偏斜照明する偏斜照明系と、点灯制御ボタン８ａ，８ｂの操作に応じてリング照明系および偏斜照明系を切換自在に点灯制御し、偏斜照明させる場合、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを択一的に点灯させる制御ユニット８と、を備えている。このため、照明装置１０１では、標本１に対して高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、この偏斜照明とリング照明とを切換自在に行うことができる。また、隣接して設けられた点灯制御ボタン８ａ，８ｂを押下するだけの簡易な操作によってリング照明と偏斜照明とを容易に切り換えることができる。

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２にかかる照明装置について説明する。上述した実施の形態１では、リング照明系としての複数のＬＥＤ１２と、偏斜照明系としての高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとが対物レンズ３に対して固定して設けられるものとしたが、本実施の形態２では、各ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄが対物レンズ３回り、つまり観察軸ＯＡ回りに回転可能に設けられている。

図８〜図１０は、本実施の形態２にかかる照明装置が備える照明ユニット２７の構成を示す図である。図８は、照明ユニット２７の縦断面であって図９および図１０におけるＢＢ矢視断面を示す図である。また、図９は、後述する固定部２０の上面部を示す図であり、図１０は、底面部を示す図である。本実施の形態２にかかる照明装置は、上述した照明装置１０１の構成をもとに、照明ユニット７に替えて照明ユニット２７を備えるものであり、照明ユニット２７は、照明ユニット７に替えて実体顕微鏡１００の対物レンズ３に取り付けられるものである。

図８〜図１０に示すように、照明ユニット２７は、固定部２０、可動部２１および押さえリング２２を用いて全体として輪帯状に構成されている。固定部２０は、円筒状の側壁部２０ａと、側壁部２０ａから外周方向に突起された突縁部２０ｂとが一体形成されている。側壁部２０ａには、その外周面と内周面とを連通させるタップ孔２０ｃが設けられている。固定部２０は、対物レンズ３の下端部に環装され、タップ孔２０ｃに螺挿された固定ネジ１５によって対物レンズ３に固定されている。

可動部２１は、同心円筒状の内壁部２１ａおよび外壁部２１ｂと、この内壁部２１ａと外壁部２１ｂとによって挟まれた輪帯空間２１ｄの上部を塞ぐ天板部２１ｃとが一体形成されている。天板部２１ｃの内壁部２１ａ側の縁端には、内壁部２１ａからその内周方向に突起された突縁部２１ｅが設けられている。可動部２１は、固定部２０に対してその上部から環装され、突縁部２１ｅが固定部２０の突縁部２０ｂ上に支持されることで、固定部２０と一体に対物レンズ３の下端部に設けられるとともに、対物レンズ３および固定部２０に対して観察軸ＯＡ回りに回転可能とされている。また、固定部２０に対して着脱自在とされている。さらに、可動部２１では、実施の形態１における照明ユニット７と同様に、輪帯空間２１ｄ内に、リング照明系としての複数のＬＥＤ１２と偏斜照明系としての高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄとが輪帯配列され、底面部には、拡散部材１４が嵌設されてネジ止めされている。

押さえリング２２は、固定部２０の側壁部２０ａと同心円筒状の側壁部２２ａと、その外周方向に突起された突縁部２２ｂとが一体形成されている。押さえリング２２は、可動部２１の上部から固定部２０に環装され、側壁部２２ａの周囲の３ヶ所に設けられた貫通孔２２ｃが、側壁部２０ａの外周部の３ヶ所に設けられたネジ孔２０ｄに対して固定ネジ１７によってネジ止めされることで、固定部２０の外周部に固定される。この状態で押さえリング２２は、突縁部２２ｂによって可動部２１の上面部を押止し、可動部２１が固定部２０から脱離されないように規制する。なお、押さえリング２２の側壁部２２ａには、固定部２０のタップ孔２０ｃに対向する位置に貫通孔２２ｄが設けられており、この貫通孔２２ｄを介して固定ネジ１５がタップ孔２０ｃに対して螺挿および螺脱可能とされている。

つづいて、固定部２０に対して可動部２１を回転させる機構について説明する。可動部２１は、固定部２０に環装され、押さえリング２２によって規制された状態で、突縁部２１ｅの底面部２１ｆを突縁部２０ｂの上面部２０ｅに当接させるとともに、突縁部２１ｅの底面部２１ｆに凸設された規制ピン２１ｇの先端面を突縁部２０ｂ上に設けられた凹部２０ｆの上面に当接させる。そして、可動部２１は、外部からその周方向に回転操作された場合、底面部２１ｆを上面部２０ｅに対して摺動させるとともに規制ピン２１ｇの先端面を凹部２０ｆの上面に対して摺動させる。

可動部２１の突縁部２１ｅには、その一部に形成された貫通孔２１ｈ内にプランジャ機構２３が挿設されている。プランジャ機構２３は、ボール２３ａ、スプリング２３ｂおよびネジ２３ｃをこの順に貫通孔２１ｈ内に挿入して構成されており、貫通孔２１ｈに対するネジ２３ｃの螺入量とスプリング２３ｂのバネ力とに応じてボール２３ａの一部を、貫通孔２１ｈの下端に設けられた狭窄部２１ｉから一定圧力で突出させている。これに対して固定部２０の上面部２０ｅには、その径方向に切削されたＶ溝２０ｇ〜２０ｉが周方向の３ヶ所に設けられている。Ｖ溝２０ｇは、Ｘ軸上に設けられ、Ｖ溝２０ｈおよび２０ｉは、Ｖ溝２０ｇに対して互いに反対側の周方向へ４５度回転した位置に設けられている。

プランジャ機構２３は、可動部２１をその周方向に回転させることでＶ溝２０ｇ〜２０ｉのいずれかの上部に移動された場合、ボール２３ａがそのＶ溝２０ｇ〜２０ｉのいずれかに係入されることによって移動が規制される。これに応じて、可動部２１は、その周方向の回転が規制される。また、このように可動部２１の回転が規制されることで、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄの周方向の配置がＶ溝２０ｇ〜２０ｉの位置に応じて位置決めされる。

具体的には、可動部２１を回転させてプランジャ機構２３をＸ軸上に移動させた場合、ボール２３ａは、図９に示すようにＶ溝２０ｇに係入され、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、図１０に示すように各々Ｘ軸上またはＹ軸上に位置決めされる。この状態から可動部２１をさらに回転させてプランジャ機構２３をＶ溝２０ｈ上に移動させた場合、ボール２３ａは、図１１−１に示すようにＶ溝２０ｈに係入され、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、図１２−１に示すように図１０の状態から図中反時計回りに４５度回転した位置に位置決めされる。これとは逆に可動部２１を回転させてプランジャ機構２３をＶ溝２０ｉ上に移動させた場合には、ボール２３ａは、図１１−２に示すようにＶ溝２０ｉに係入され、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄは、図１２−２に示すように図１０の状態から図中時計回りに４５度回転した位置に位置決めされる。なお、ボール２３ａは、可動部２１をやや強めに回転させることでＶ溝２０ｇ〜２０ｉから容易に係脱され、これにともない可動部２１は再び回転可能とされる。

ここで、可動部２１の回転範囲は、固定部２０に設けられた凹部２０ｆと、可動部２１に凸設された規制ピン２１ｇとによって規定されている。具体的には、可動部２１を一方に回転させた場合、図１１−１に示すように規制ピン２１ｇが凹部２０ｆの周方向の一方の側壁面２０ｊに当接されることで、この方向の回転が規制される。また、可動部２１を他方に回転させた場合には、図１１−２に示すように規制ピン２１ｇが凹部２０ｆの周方向の他方の側壁面２０ｋに当接されることで、この方向の回転が規制される。なお、図１１−１および図１１−２では、側壁面２０ｊ，２０ｋは、一例として、ボール２３ａがそれぞれＶ溝２０ｈ，２０ｉに係入された状態で規制ピン２１ｇが当接される位置に設けられている。

なお、凹部２０ｆ、Ｖ溝２０ｇ〜２０ｉ、規制ピン２１ｇおよびプランジャ機構２３の配置は、図８、図９、図１１−１および図１１−２に示した配置に限定されず、それぞれ突縁部２０ｂ，２１ｅの周方向の所望位置に移して構わない。また、照明ユニット２７と制御ユニット８とを電気的に接続するケーブル９は、例えば実体顕微鏡１００のフレーム等に保持させることで、可動部２１の回転の妨げにならないようにしておくことが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態２にかかる照明装置では、上述した照明ユニット７と同様に、リング照明系としての複数のＬＥＤ１２と、偏斜照明系として高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄと、このリング照明系および偏斜照明系を切換自在に点灯制御する制御ユニット８とを備えるとともに、さらに高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄが観察軸ＯＡ回りに回転可能とされている。このため、本実施の形態２にかかる照明装置では、実施の形態１にかかる照明装置１０１と同様の効果を奏するばかりでなく、対物レンズ３に対して照明ユニット２７を装着しなおすことなく観察軸ＯＡ回りの任意の方位から高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、照射方位の異なる偏斜照明を容易に切換自在に行うことができる。また、Ｖ溝２０ｇ〜２０ｉとプランジャ機構２３とを設けたことで、これらによって位置決めされる高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄによって安定的に、かつ再現性よく偏斜照明を行うことができる。

なお、照明ユニット２７では、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３ＤをＬＥＤ１２の輪帯配列内に設け、これらを一体に観察軸ＯＡ回りに回転させるものとしたが、例えば図５−１、図５−２または図６に示したように高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３ＤをＬＥＤ１２の配列内側近傍または配列外側近傍に配し、高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄのみ観察軸ＯＡ回りに回転可能な構成としてもよい。また、照明ユニット２７では、可動部２１を手動で回転させるものとして説明したが、モータ等の駆動機構をさらに設け、可動部２１を電動で回転させるようにしてもよい。

（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３にかかる照明装置について説明する。上述した実施の形態１および２では、照明ユニット７および２７は、偏斜照明系として複数の高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄを備えるものとしたが、本実施の形態３では、偏斜照明系として高輝度ＬＥＤを１つだけ備えるようにしている。

図１３および図１４は、本実施の形態３にかかる照明装置が備える照明ユニット３７の構成を示す図である。図１３は、照明ユニット３７の縦断面であって図１４におけるＣＣ矢視断面を示す図であり、図１４は、底面部を示す図である。本実施の形態３にかかる照明装置は、上述した照明装置１０１の構成をもとに、照明ユニット７に替えて照明ユニット３７を備えるものであり、照明ユニット３７は、照明ユニット７に替えて実体顕微鏡１００の対物レンズ３に取り付けられるものである。

図１３および図１４に示すように、照明ユニット３７は、固定部３０、可動部３１および押さえリング２２を用いて全体として輪帯状に構成されている。固定部３０は、実施の形態１における照明ケース１１の構成をもとに、突起部１１ｅに替えて突起部３０ｅが設けられている。突起部３０ｅには、突起部１１ｅにおけるタップ孔１１ｆと同様にタップ孔３０ｆが設けられているほか、外周部の周囲の３ヶ所にネジ孔３０ｇが設けられている。固定部３０は、対物レンズ３の下端部に環装され、タップ孔３０ｆに螺挿された固定ネジ１５によって対物レンズ３に固定されている。

また、固定部３０は、照明ケース１１と同様に、輪帯空間１１ｄ内にリング照明系としての複数のＬＥＤ１２が輪帯配列されているほか、底面部には、拡散部材１４が嵌設されてネジ止めされている。ただし、固定部３０におけるＬＥＤ１２の輪帯配列では、照明ケース１１におけるＬＥＤ１２の配列内に高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄが配置されていたのと異なり、ＬＥＤ１２だけが輪帯配列されている。

可動部３１は、固定部３０と同心の輪帯平板状の摺動部３１ａと、その外周端の一部に凸設された照明ケース部３１ｂとが一体形成されている。この可動部３１は、摺動部３１ａが固定部３０に対してその上部から環装されるとともに天板部１１ｃ上に支持されることで、固定部３０と一体に対物レンズ３の下端部に設けられるとともに、対物レンズ３および固定部３０に対して観察軸ＯＡ回りに回転可能とされている。また、固定部３０に対して着脱自在とされている。

押さえリング２２は、固定部３０に環装された可動部３１の上部から固定部３０に環装され、周囲の３ヶ所に設けられた貫通孔２２ｃがそれぞれ３ヶ所のネジ孔３０ｇに対して固定ネジ１７によってネジ止めされることで、固定部３０の外周部に固定される。この状態で押さえリング２２は、可動部３１の上面部を押止し、可動部３１が固定部３０から脱離されないように規制する。なお、押さえリング２２の貫通孔２２ｄは、押さえリング２２が固定部３０に取り付けられた状態でそのタップ孔３０ｆに対向する位置に設けられ、固定ネジ１５は、貫通孔２２ｄを介し、タップ孔３０ｆに対して螺挿および螺脱可能とされている。

つづいて、照明ケース部３１ｂの構成について詳細に説明する。照明ケース部３１ｂは、摺動部３１ａの径方向の側壁部３１ｃ，３１ｄにおける外側端面が固定部３０の外壁部１１ｂと同心円弧状に形成されている。照明ケース部３１ｂの内部には上下方向の貫通孔によって筒状空間３１ｅが形成されており、この筒状空間３１ｅ内には、偏斜照明系としての高輝度ＬＥＤ１３Ａと、この高輝度ＬＥＤ１３Ａの点灯駆動回路が形成された基板３２と、基板３２を介して高輝度ＬＥＤ１３Ａに電力供給をするボタン電池等の電源３３とが設けられている。また、外周側の側壁部３１ｄには、高輝度ＬＥＤ１３Ａの点灯／消灯および調光を行う操作部３４が外部から操作可能に装設されている。一方、筒状空間３１ｅの下端開口部には拡散部材１４と同等機能を有する拡散部材３５が嵌設され、上端開口部には蓋部材３６が開閉自在に設けられている。筒状空間３１ｅ内の高輝度ＬＥＤ１３Ａ、基板３２および電源３３は、蓋部材３６を開蓋することで外部から交換可能とされている。

以上のように構成された照明ユニット３７を備える本実施の形態２にかかる照明装置では、制御ユニット８は、ケーブル９を介して各ＬＥＤ１２に電力供給を行い、その点灯制御をする。具体的には、制御ユニット８は、点灯制御ボタン８ａが押下された場合、各ＬＥＤ１２を点灯させ、点灯制御ボタン８ｂが押下された場合には、ＬＥＤ１２をすべて消灯させる。一方、高輝度ＬＥＤ１３Ａは、例えば操作部３４が押下されるごとに点灯および消灯を繰り返す。これによって、この照明装置では、標本１に対し、点灯制御ボタン８ａが押下することでＬＥＤ１２によってリング照明を行うことができるとともに、点灯制御ボタン８ｂを押下し、かつ操作部３４を点灯のため押下することで、高輝度ＬＥＤ１３Ａによって高コントラストの偏斜照明を行うことができる。また、この点灯制御ボタン８ａ，８ｂと操作部３４との押下操作を適宜繰り返すことで、リング照明と偏斜照明とを容易に切換自在に行うことができる。

なお、照明ユニット３７では、高輝度ＬＥＤ１３Ａに電力供給をする電源３３を照明ケース部３１ｂ内に備えるものとしたが、照明ユニット７と同様に、ケーブル９等を介して制御ユニット８から電力供給をしてもよい。その場合、制御ユニット８は、実施の形態１と同様に、点灯制御ボタン８ａが押下された場合、各ＬＥＤ１２を点灯させ、高輝度ＬＥＤ１３Ａを消灯させるとよい。また、点灯制御ボタン８ｂが押下された場合には、各ＬＥＤ１２を消灯させ、高輝度ＬＥＤ１３Ａを点灯させるとよい。これによって、隣接配置された点灯制御ボタン８ａ，８ｂを押下するだけの簡易な操作でリング照明と偏斜照明とを容易に切り換えることができる。なお、このように制御ユニット８から電力供給を行う場合には、可動部３１の回転を妨げないために、ケーブル９等の電力供給用ケーブルにカールコードを用いるか、リール機構等によって電力供給用ケーブルを巻き取り収納するとよい。

以上説明したように、本実施の形態３にかかる照明装置では、リング照明系としての複数のＬＥＤ１２と、偏斜照明系として高輝度ＬＥＤ１３Ａと、これらのＬＥＤを点灯／消灯させるための制御ユニット８および操作部３４とを備えるとともに、高輝度ＬＥＤ１３Ａが観察軸ＯＡ回りに回転可能とされている。このため、本実施の形態３にかかる照明装置では、標本１に対して高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、この偏斜照明とリング照明とを切換自在に行うことができる。また、対物レンズ３に対して照明ユニット３７を装着しなおすことなく観察軸ＯＡ回りの任意の方位から高コントラストの偏斜照明を行うことができるとともに、照射方位の異なる偏斜照明を容易に切換自在に行うことができる。なお、この照明装置が備える照明ユニット３７は、偏斜照明系として備える高輝度ＬＥＤの数が１つとされているため、実施の形態１および２における照明ユニット７，２７に比して低コスト化が促進される。

ここまで、本発明を実施する最良の形態を実施の形態１〜３として説明したが、本発明は、上述した実施の形態１〜３に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

例えば、上述した実施の形態１〜３では、複数のＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄに対し、制御ユニット８または電源３３から有線で電力供給をするものとしたが、有線に限定されず、無線によって電力供給を行ってもよい。この場合、電力供給元に送信機構を設け、ＬＥＤ１２および高輝度ＬＥＤ１３Ａ〜１３Ｄ側に受信機構を設けるとよい。

なお、上述した実施の形態１〜３では、照明ユニット７，２７，３７が実体顕微鏡１００の対物レンズ３に設けられるものとしたが、実体顕微鏡１００に限定されず、生物顕微鏡や工業顕微鏡等、種々の顕微鏡や測定装置に対して装着させることができる。

本発明の実施の形態１にかかる照明装置を用いた実体顕微鏡の構成を示す図である。 図１に示した照明ユニットの構成を示す図である。 図１に示した照明ユニットの底面部を示す図である。 偏斜照明のコントラストを説明する図である。 偏斜照明のコントラストを説明する図である。 照明ユニットの変形構成を示す図である。 照明ユニットの変形構成を示す図である。 照明ユニットの変形構成を示す図である。 標本のキズ検査における照明手順例を示す図である。 標本のキズ検査における照明手順例を示す図である。 標本のキズ検査における照明手順例を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかる照明装置が備える照明ユニットの構成を示す図である。 図８に示した固定部の上面部を示す図である。 図８に示した照明ユニットの底面部を示す図である。 固定部の上面部を示す図である。 固定部の上面部を示す図である。 照明ユニットの底面部を示す図である。 照明ユニットの底面部を示す図である。 本発明の実施の形態３にかかる照明装置が備える照明ユニットの構成を示す図である。 図１３に示した照明ユニットの底面部を示す図である。

符号の説明

１ 標本
２ 架台
２ａ 支柱部
３ 対物レンズ
４ ズーム部
５ 鏡筒
５ａ 接眼レンズ
６ 焦準部
６ａ 焦準ハンドル
７ 照明ユニット
８ 制御ユニット
８ａ，８ｂ 点灯制御ボタン
９ ケーブル
１１ 照明ケース
１１ａ 内壁部
１１ｂ 外壁部
１１ｃ 天板部
１１ｄ 輪帯空間
１１ｅ 突起部
１１ｆ タップ孔
１１ｇ ネジ孔
１２ ＬＥＤ
１３Ａ〜１３Ｄ 高輝度ＬＥＤ
１４ 拡散部材
１４ａ 切欠き部
１５〜１７ 固定ネジ
２０ 固定部
２０ａ 側壁部
２０ｂ 突縁部
２０ｃ タップ孔
２０ｄ ネジ孔
２０ｅ 上面部
２０ｆ 凹部
２０ｇ〜２０ｉ Ｖ溝
２０ｊ，２０ｋ 側壁面
２１ 可動部
２１ａ 内壁部
２１ｂ 外壁部
２１ｃ 天板部
２１ｄ 輪帯空間
２１ｅ 突縁部
２１ｆ 底面部
２１ｇ 規制ピン
２１ｈ 貫通孔
２１ｉ 狭窄部
２２ 押さえリング
２２ａ 側壁部
２２ｂ 突縁部
２２ｃ，２２ｄ 貫通孔
２３ プランジャ機構
２３ａ ボール
２３ｂ スプリング
２３ｃ ネジ
２７ 照明ユニット
３０ 固定部
３０ｅ 突起部
３０ｆ タップ孔
３０ｇ ネジ孔
３１ 可動部
３１ａ 摺動部
３１ｂ 照明ケース部
３１ｃ，３１ｄ 側壁部
３１ｅ 筒状空間
３２ 基板
３３ 電源
３４ 操作部
３５ 拡散部材
３６ 蓋部材
３７ 照明ユニット
１００ 実体顕微鏡
１０１ 照明装置
ＯＡ 観察軸

Claims (11)

1. 標本の観察軸周りに輪帯配列された複数の発光素子を有し、該複数の発光素子によって前記標本をリング照明するリング照明系と、
   前記リング照明系と一体に設けられ、前記発光素子に比して高輝度発光する１以上の高輝度発光素子を有し、該１以上の高輝度発光素子のうち１つの高輝度発光素子によって前記標本を偏斜照明する偏斜照明系と、
   を備えたことを特徴とする照明装置。
2. 前記リング照明系および前記偏斜照明系を切換自在に点灯制御する点灯制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記点灯制御手段は、前記リング照明系または前記偏斜照明系の少なくとも一方の点灯を指示する指示入力に応じて点灯制御することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記偏斜照明系は、複数の前記高輝度発光素子を前記観察軸周りに配して備え、
   前記点灯制御手段は、前記偏斜照明系に偏斜照明させる場合、複数の前記高輝度発光素子を択一的に点灯させることを特徴とする請求項２または３に記載の照明装置。
5. 前記偏斜照明系は、輪帯配列された複数の前記発光素子の配列内または配列近傍の少なくとも一方に前記高輝度発光素子を配して備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の照明装置。
6. 前記偏斜照明系は、前記観察軸回りに回転可能に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の照明装置。
7. 前記偏斜照明系は、前記リング照明系と一体にまたは別個に回転されることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
8. 前記偏斜照明系は、前記リング照明系に対して着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の照明装置。
9. 前記偏斜照明系は、前記高輝度発光素子に電力供給する電源部を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
10. 前記高輝度発光素子は、高輝度ＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の照明装置。
11. 前記リング照明系および前記偏斜照明系は、前記観察軸と共通の光軸を有した対物レンズに設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の照明装置。

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