JP2011053716A - 顕微鏡用透過照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透明な試料に適度な陰影をつけて観察することを可能にする比較的薄型の顕微鏡用透過照明装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡用透過照明装置は、試料８を載置するためのガラスプレート７と、ガラスプレート７に向けてほぼ均一な照明光を射出する面光源１０と、面光源１０から射出される照明光の拡散を少なくとも一方向に関して制限する光指向部材９とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡用透過照明装置に関する。

従来から、顕微鏡の透過照明用光源としてほぼ均一な面状光源を用いることが知られている。

例えば特許第３１９４９０９号には、顕微鏡の透過照明に平面蛍光灯を用いた顕微鏡が開示されている。

また、特公平７−１２２６９４号公報には、ＬＥＤをアレイ状に配置した光源と試料間に光拡散板を配置した面状光源も開示されている。

また実体顕微鏡など低倍率の広い照明範囲をカバーするには、拡散板の面を広くしたものが用いられる。
特許第３１９４９０９号 特公平７−１２２６９４号公報

しかしこのような広い拡散面をもつ面状光源を試料の下方に配置した構成において、試料と発光面の間の距離が比較的短い場合には、試料に入射する照明光の入射角度が大きいため、比較的透明な試料には陰影がつかずに良く見ることができない。

試料に適度な陰影をつけて見やすくするには、試料と発光面の間の距離Ｌを少なくとも０．５Ｄ以上、望ましくは０．８Ｄ以上離す必要がある。

このため面状光源を用い、広い照明範囲と適度な陰影が得られる透過照明光学系を構成するには、相当に大きな高さが必要である。

本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、透明な試料に適度な陰影をつけて観察することを可能にする比較的薄型の顕微鏡用透過照明装置を提供することである。

本発明は顕微鏡用透過照明装置であり、試料を載置するための光学的に透明な試料載置板と、前記試料載置板に向けてほぼ均一な照明光を射出する面光源と、前記試料載置板と前記面光源との間に配置され、前記照明光の拡散を少なくとも一方向に関して制限する少なくとも一つの光指向部材と、前記面光源の発光部の最短の辺の長さＤと、前記試料載置板の試料載置面から前記面光源の発光面までの距離Ｌと、試料に入射する照明光の最大角度（半角）Ａとが、
Ｌ＜０．７Ｄ
Ａ＜０．９ｔａｎ^-1（Ｄ／２Ｌ）
を満足することを特徴とする。

本発明によれば、透明な試料に適度な陰影をつけて観察することを可能にする比較的薄型の顕微鏡用透過照明装置が提供される。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態による透過照明装置を内蔵した顕微鏡を概略的に示している。

顕微鏡用架台としての透過照明架台１は、水平方向に配置されたベース部１ａと、このベース部１ａに対して直立して設けられた支柱部１ｂとからなっている。支柱部１ｂには焦準装置２が設けられている。焦準装置２は、図示しない焦準機構を内蔵しており、この焦準機構により、焦準ハンドル１２の操作に応じて固定部２ａに対して可動部２ｂを上下動させる。焦準装置２の可動部２ｂにはズーム本体３が設けられており、ズーム本体３はズームハンドル１３の操作に応じて変倍を行なうことを可能にしている。ズーム本体３の下部には対物レンズ４が設けられている。ズーム本体３の上部には鏡筒５が設けられ、鏡筒５には観察用の接眼レンズ６が設けられている。

また、対物レンズ４に対向するベース部１ａの上面には穴部１ａ１が設けられている。穴部１ａ１には、試料８を載置するための光学的に透明な試料載置板であるガラスプレート７がはめ込まれている。ガラスプレート７の下方には、ガラスプレート７に向けてほぼ均一な照明光を射出する面光源１０が設けられている。面光源１０には電源１１が接続され、電源１１には図示しない商用電源が接続されており、図示しないスイッチによって面光源１０に対する電源供給が行なわれる。ガラスプレート７と面光源１０との間には一つの光指向部材９が設けられている。光指向部材９は、面光源１０から射出される照明光の拡散を少なくとも一方向に関して制限する。光指向部材９は、ベース部１ａに形成された保持部１ａ２によって支持されている。

すなわち、本実施形態の透過照明装置は、試料８を載置するためのガラスプレート７と、ガラスプレート７に向けてほぼ均一な照明光を射出する面光源１０と、面光源１０から射出される照明光の拡散を少なくとも一方向に関して制限する光指向部材９とを備えている。

続く説明では、便宜上、検鏡者側から見て左右方向（図１の紙面に垂直方向）をＸ方向、奥行き方向（図１の紙面の左右方向）をＹ方向とする。

光指向部材９は、一枚のルーバーフィルムで構成されている。図２は、ルーバーフィルムの構造を模式的に示している斜視図である。図２に示されるように、ルーバーフィルム９は、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂２１と、透明樹脂２１の中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバー２２とを備えている。ルーバーフィルム９のマイクロルーバー２２は透明樹脂２１の面に直交している。このようなルーバーフィルムは例えば住友スリーエム株式会社から販売されている。図２に示されるルーバーフィルム９はその構造を模式的に示すために方形形状に描かれているが、ルーバーフィルム９の形状は面光源１０の形状に合わせて円形などであってもよい。

図１に示される顕微鏡に対して、例えば、ルーバーフィルム９は、図２に示されるように、マイクロルーバー２２がＸ方向に平行になるよう配置される。このような配置は、後述するように、顕微鏡が双眼実態顕微鏡である場合に特に有益である。

次に、このように構成された本実施形態の顕微鏡の作用を説明する。

観察者が接眼レンズ６を覗いた状態で焦準ハンドル１２を回転操作し、焦準装置２の可動部２ｂと共にズーム本体３と対物レンズ４を上下動させることにより、ガラスプレート７上の試料８に対する焦点を合わせる。ここで、ズームハンドル１３を回転させてズーム本体３での倍率を変えることにより、観察している試料像の拡大・縮小を任意の範囲内で行なえる。

電源１１のスイッチ（図示しない）を投入して面光源１０に電源供給を行なうと、面光源１０から拡散光が発せられ、ルーバーフィルム９を透過した光がガラスプレート７上の試料８を照明する。

図３（ａ）は、本実施形態の透過照明装置のＹ方向断面を模式的に示しており、図３（ｂ）は、本実施形態の透過照明装置のＸ方向断面を模式的に示している。図３（ａ）と図３（ｂ）において、面光源１０から射出された照明光はルーバーフィルム９に入射する。図３（ａ）に示されるように、Ｙ方向断面においては、入射角度が大きい照明光はマイクロルーバー２２に遮られて試料８に到達しない。このため試料８は、入射角度が比較的小さい照明光で照明される。図３（ａ）に参照符号３１で示された矢印は、試料８を照明し得る最大入射角度の照明光を示している。一方、図３（ｂ）に示されるように、Ｘ方向断面においては、面光源１０から射出された照明光はマイクロルーバー２２と平行方向であるため遮られることがない。このため試料８は、面光源１０で可能な最大射出角度よりも小さい入射角度の照明光で、つまり面光源１０から射出されるあらゆる入射角度の照明光で照明される。

図３（ａ）のように入射角度が小さい照明光で照明された場合、試料８による屈折光や散乱光の角度も制限される。このため、屈折光や散乱光が対物レンズ４に到達しない場合が生じるので、試料８の観察像には陰影が生じる。一方、図３（ｂ）のように入射角度が大きい照明光で照明された場合、試料８には照明光がさまざまな入射角度で入射するので、試料８による屈折光や散乱光もさまざまな角度で生じる。このため、対物レンズ４に到達する光が多いので、試料８の観察像に陰影が生じにくい。つまり、接眼レンズ６で観察される試料８の像は、Ｙ方向には陰影が生じているが、Ｘ方向には陰影が生じていない観察像となる。Ｙ方向に生じる陰影によって、試料８が比較的透明であっても観察することが可能になる。

陰影の強さは、ルーバーフィルム９のマイクロルーバー２２の間隔（ピッチ）によってコントロールすることが可能である。ピッチが細かいほど照明光の遮光効果が上がり、より照明角度が小さくなるので、より強い陰影を試料８につけることができる。

ここで、面光源１０の発光部の最短辺の長さＤと、ガラスプレート７の試料載置面すなわち上面から面光源１０の発光面までの距離Ｌと、試料８に入射する照明光の最大角度（半角）Ａとすると、本実施形態では下記条件式
Ｌ＜０．７Ｄ
Ａ＜０．９ｔａｎ^-1（Ｄ／２Ｌ）
を満たして試料８に陰影をつけて見やすく観察することが可能となる。

Ｌ＜０．７Ｄ
は試料載置面と面光源１０の距離が近接していることを示しており、この状態下で試料８に入射する照明光の最大角度（半角）Ａは
Ａ＜０．９ｔａｎ^-1（Ｄ／２Ｌ）
の条件を満たすことができる。すなわち面光源１０をただ配置しただけより、最大角度Ａを１割以上小さくすることができる。

言い換えると、面光源１０を近くに配置したにもかかわらず、あたかも遠くに配置したかのような効果が得られる。

具体的な例としては、φ５０ｍｍの面光源とした場合、面光源１０の発光部の最短辺の長さＤは５０ｍｍである。

Ｌ＜０．７Ｄから、試料載置面から発光面までの距離Ｌは３５ｍｍ未満となる。

Ａ＜０．９ｔａｎ^-1（Ｄ／２Ｌ）から、試料８に入射する照明光の最大角度Ａは３２°未満となる。

従って、試料載置面から発光面までの距離は３５ｍｍより近い距離で、面光源１０を４０ｍｍより遠くに配置したときの照明光の最大角度Ａを得る。φ５０ｍｍの面光源を単に３５ｍｍ離れた位置に配置しただけでは、試料８に入射する照明光の最大角度は３５．５°となる。

双眼実体顕微鏡は一般に、右目用と左目用に、Ｘ方向に並んだ内向角を持つ二本の光軸を有している。双眼実体顕微鏡において、試料８のＸ方向に陰影が生じると、二本の光軸がそれぞれ異なる角度を持っているため、二本の光軸で陰影のつき方が異なる。その結果、左右の接眼レンズ６を通してそれぞれ観察される試料８の像の陰影が異なるため、見にくいものになってしまう。このため、双眼実体顕微鏡に対しては、像の左右方向（Ｘ方向）には陰影が生じない方が好ましい。つまり、顕微鏡が双眼実体顕微鏡である場合には、光指向部材すなわちルーバーフィルム９は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限するとよい。

また、ルーバーフィルム９がない状態では、Ｘ方向・Ｙ方向ともに入射角度の大きい照明光が試料８に入射するので像に陰影がつかない。ルーバーフィルム９なしで図３（ａ）と同等の入射角度を得るためには面光源１０と試料８の距離を大きくしなければならない。適当な陰影をつけるためには、面光源１０の発光面の大きさをＤとすると、０．５Ｄ以上、望ましくは０．８Ｄ以上離す必要がある。

このように面光源１０と試料８の距離を離しても、Ｘ方向・Ｙ方向のすべてに陰影がついてしまうため、双眼実体顕微鏡の観察では左右の接眼レンズ６を通して観察される像に差が生じるので見にくい。

以上のように本実施形態のよれば、ルーバーフィルム９によって面光源１０を試料８の近くに配置しても試料８の像に適当な陰影がつく。このため、比較的透明体な試料であっても観察することが可能である。また、透過照明架台１のベース部１ａの厚さを薄くできるので、試料８の載せ替え作業などでの上下方向へ大きな動きを少なくすることができ、優れた作業性が得られる。

また、観察しながらの試料操作などの作業において、手の位置を低くでき、かつアイポイントも低くできるので、観察者の疲労軽減を図ることもできる。

さらに、試料８にはＹ方向だけに陰影が生じるので、双眼実体顕微鏡に適用した場合でも、見にくさが生じることがなく、最適な照明が得られる。

また、ルーバーフィルム９による陰影のつき方は面光源１０の大きさに依存しないため、試料８が大きい場合でも、面光源１０を大きくすることによって、適当な陰影を生じるムラの少ない広範囲の照明が可能になる。

［第一変形例］
上述した実施形態では、図２に示すようなマイクロルーバー２２が垂直に立ったルーバーフィルム９を用いているが、図４に示されるように、マイクロルーバー４１が垂直から一定角度を持って傾いているルーバーフィルム９を用いることもできる。つまり、本変形例では、ルーバーフィルム９のマイクロルーバー４１が透明樹脂２１の面に対して傾斜している。

図５は、図４に示されるルーバーフィルムを備えた本変形例の透過照明装置のＹ方向断面を模式的に示している。図５に示されるように、試料８に対して照明光５１を斜めから当てて、より陰影を強調する偏射照明方法を行なうことができる。

従来の一般的な偏斜照明の方法として、照明光学系中に配置されたミラーを偏向させる手法や、照明光路上にスリットを挿入する手法が知られている。ミラーやスリットが観察光学系の瞳に対して共役な位置近傍に配置されていれば、視野の明るさムラが少なく、偏斜照明の効果を得ることが可能である。しかし、変倍装置を備えた顕微鏡では、観察光学系の瞳に対する共役位置が変倍に伴って大きく移動するために、すべての使用状態において、ムラのない偏斜照明を得ることは不可能である。

本変形例によれば、本実施形態の利点に加えて、より強い陰影が得られる偏射照明を、ムラのない状態で行なうことが可能である。

［第二変形例］
上述した実施形態では、光指向部材９を一枚のルーバーフィルムで構成し、照明光の拡散の制限をＹ方向に関してだけ行なっているが、Ｘ方向に関しても適度な陰影をつけるために、光指向部材９は、互いに重ねられた複数枚のルーバーフィルムで構成されてもよい。

前述したように、双眼実体顕微鏡においては、像の左右方向（Ｘ方向）に陰影が生じない方が好ましい。このため、顕微鏡が双眼実体顕微鏡である場合、複数枚のルーバーフィルムを重ねて構成された光指向部材９は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行なＸ方向に関する照明光の拡散よりも双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しているＹ方向に関する照明光の拡散を多く制限するとよい。

図６（ａ）は、本変形例の透過照明装置のＹ方向断面を模式的に示しており、図６（ｂ）は、本変形例の透過照明装置のＸ方向断面を模式的に示している。また、図７（ａ）は、図６（ａ）と図６（ｂ）に示された上側のルーバーフィルム９ｂ単体の平面図であり、図７（ｂ）は、図６（ａ）と図６（ｂ）に示された下側のルーバーフィルム９ａ単体の平面図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）に示されたルーバーフィルム９ｂと図７（ｂ）に示されたルーバーフィルム９ａとが重ねられた様子を示している。

図６（ａ）と図６（ｂ）に示されるように、光指向部材９は二枚のルーバーフィルムで構成されており、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示されるように、一方のルーバーフィルム９ａのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面（すなわちＸ方向）に平行であり、他方のルーバーフィルム９ｂのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しており、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面（すなわちＸ方向）に平行なマイクロルーバーの間隔の方が双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しているマイクロルーバーの間隔よりも狭い。

図６（ａ）に示されるように、Ｙ方向に関する照明光の拡散は、ルーバーフィルム９ａだけによって制限され、ルーバーフィルム９ｂの影響は受けない。一方、図６（ｂ）に示されるように、Ｘ方向に関する照明光の拡散は、ルーバーフィルム９ａの影響は受けずに、ルーバーフィルム９ｂだけによって制限される。その結果、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面（すなわちＸ方向）に平行な方向における照明光の入射角よりも双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面（すなわちＹ方向）に直交している方向における照明光の入射角の方が小さくなる。

本変形例では、Ｙ方向の陰影のコントロールに加えてＸ方向の陰影のコントロールが可能になるため、目的に応じてより多彩な試料８に対して最適な照明が可能となる。

［第三変形例］
図８は、本変形例の透過照明装置のＸ方向断面を模式的に示している。図９（ａ）は、図８に示された上側のルーバーフィルム９ｂ単体の平面図であり、図９（ｂ）は、図８に示された下側のルーバーフィルム９ａ単体の平面図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）に示されたルーバーフィルム９ｂと図９（ｂ）に示されたルーバーフィルム９ａとが重ねられた様子を示しており、図９（ｃ）は、図９（ａ）に示されたルーバーフィルム９ｂと図９（ｂ）に示されたルーバーフィルム９ａとがＸ方向に対する傾きを変えて重ねられた様子を示している。

本変形例の光指向部材９は、図８に示されるように、第二変形例と同様に、互いに重ねられた二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂで構成されている。しかし第二変形例とは異なり、二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂは共に、図９（ａ）と図９（ｂ）に示されるように、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面（すなわちＸ方向）に対してマイクロルーバーを傾けて配置されている。その結果、二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂのマイクロルーバーの合成パターンは図９（ｃ）に示されるパターンになる。さらに、二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂは共に面光源１０の発光面に垂直な照明光軸の周りに回転可能であり、Ｘ方向に対する二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂを変更することによって、二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂのマイクロルーバーの合成パターンを、例えば図９（ｄ）に示されるパターンに変更することができる。つまり、照明光の拡散制限の程度すなわち照明光の入射角をいろいろと変更できる。その結果、陰影のつけ方をいろいろと変更できる。

さらに本変形例の透過照明装置は、ガラスプレート７と光指向部材９との間に拡散板８１が設けられている。拡散板８１は、光指向部材９による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる。拡散板８１を設けることによって、二枚のルーバーフィルム９ａと９ｂの重ね合わせによって生じるモアレ縞を見えなくすることが可能である。また、光指向部材９と試料８が近い場合でもルーバーの線を見えなくすることが可能である。これによって、ルーバーフィルム９ａと９ｂに特別に細かいピッチのものを使用する必要がなくなり、マイクロルーバーのピッチの選択の自由度が向上する。

［第二実施形態］
図１０（ａ）は、本発明の第二実施形態の透過照明装置の要部のＸ方向断面を模式的に示しており、図１０（ｂ）は、本発明の第二実施形態の透過照明装置の要部のＹ方向断面を模式的に示している。図１０（ａ）と図１０（ｂ）において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。

本実施形態の透過照明装置は、面光源１０の発光面に垂直な照明光軸に直交する軸の周りに光指向部材９を回転させる回転機構をさらに備えている。この回転機構は、大まかには、図１０（ａ）と図１０（ｂ）に示されるように、光指向部材９を保持する枠１０１と、枠１０１に固定された軸１０２と、軸１０２を回転可能に保持する軸受１０３と、軸１０２の端部に設けられた操作ツマミ部１０４とから構成されている。

本実施形態では、光指向部材９は、図２に示されるように、マイクロルーバーが透明樹脂の面に直交している一枚のルーバーフィルムで構成されている。ルーバーフィルム９は枠１０１に保持されている。枠１０１は軸１０２の端部に固定されている。軸１０２は軸受１０３に回転可能に保持されている。軸１０２の他方の端部には操作ツマミ部１０４が設けられている。軸１０２にはネジ１０５がねじ込まれている。ネジ１０５は、軸受１０３に設けられた溝１０６と共働して、回転量の規制と抜け止めの役目を果たす。軸受１０３には穴１０７が設けられており、穴１０７には、球１０８とバネ１０９とビス１１０が挿入されている。球１０８はバネ１０９の力で軸１０２に押し付けられおり、軸１０２の回転を任意の角度でとどめておくことを可能にしている。

次に、このように構成された本実施形態の透過照明装置の作用を説明する。

図１１（ａ）は、本実施形態の透過照明装置においてルーバーフィルムがガラスプレートに対して平行な状態のＹ方向断面を模式的に示しており、図１１（ｂ）は、本実施形態の透過照明装置においてルーバーフィルムがガラスプレートに対して最大限傾けられた状態のＹ方向断面を模式的に示している。

図１１（ａ）に示されるように、光指向部材すなわちルーバーフィルム９がガラスプレート７に平行な状態では、面光源１０から射出された照明光１１１はルーバーフィルム９によって拡散が適度に規制されて試料８に照射される。これによって、試料８の観察像に適度な陰影をつけて観察することができる。操作ツマミ部１０４を操作して回転させることによって、ルーバーフィルム９をガラスプレート７に対して傾けることができる。

図１１（ｂ）に示されるように、ルーバーフィルム９が最大限傾けられた状態では、試料８に対して照明光１１２を斜めから当てて、図１１（ａ）の状態よりも陰影を強調する偏射照明を行なうことができる。操作ツマミ部１０４の操作によって、図１１（ａ）に示された状態と図１１（ｂ）に示された状態の間の任意の傾きでルーバーフィルム９を保持することが可能であり、その傾きに対応した偏斜照明の効果が得られる。

以上のように本実施形態では、ルーバーフィルム９の傾き調節によって試料８につける陰影の強弱を任意の量に連続的に調節することができる。これによって、試料８を最適な陰影で観察することができる。

［変形例］
上述した実施形態では、光指向部材９は、図２に示された一枚のルーバーフィルムで構成されているが、第一実施形態の第一変形例〜第三変形例と同様に構成されてもよい。その場合、第一実施形態の第一変形例〜第三変形例において述べたそれぞれの利点に加えて、試料８の状態に応じて任意の陰影調節が可能になるため、より多彩な試料８に適応することが可能となる。

［第三実施形態］
図１２は、本発明の第三実施形態の透過照明装置の要部のＸ方向断面を模式的に示している。図１３は、図１２に示されたターレットの上面図である。図１２と図１３において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。

図１２と図１３において、本実施形態の透過照明装置は、四つの光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄと、四つの光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄのうちの一つを選択的にガラスプレート７と面光源１０との間に配置する切り換え機構とを備えている。この切り換え機構は、軸１２２によってベース部１ａに対して回転可能に支持されているターレット１２１を含んでいる。ターレット１２１とベース部１ａの間には、ターレット１２１の回転時のガタを規制するためのスペーサー１２３が設けられている。ターレット１２１には例えば四つの穴部１２４Ａ・１２４Ｂ・１２４Ｃ・１２４Ｄが設けられている。穴部１２４Ａ・１２４Ｂ・１２４Ｃ・１２４Ｄには、それぞれ、光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄを保持した枠１２５Ａ・１２５Ｂ・１２５Ｃ・１２５Ｄが落とし込まれ保持されている。

ベース部１ａから突出した操作部１２６を操作することによって、ターレット１２１を回転操作することができる。ベース部１ａにはプランジャー１２７が設けられている。プランジャー１２７はボール１２８とバネ１２９を内蔵しており、ボール１２８はバネ１２９によってターレット１２１の外周面に押し付けられている。ターレット１２１は外周面にクリック溝１３０を有しており、クリック溝１３０にボール１２８が落ち込むことによってターレット１２１の回転が規制される。クリック溝１３０にボール１２８が落ち込んだ状態では、四つの光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄのうちの一つがガラスプレート７と面光源１０の間に適切に配置されている。操作部１２６に一定以上任意の力を加えると、クリック溝１３０の斜面に押されてボール１２８が移動するのでターレット１２１が回転し、別の光指向部材がガラスプレート７と面光源１０の間にくると、再びクリック溝１３０にボール１２８が落ち込んでターレット１２１の回転が規制される。

例えば、光指向部材９Ａ・９Ｃは図２に示される一枚のルーバーフィルムで構成され、図１２に示されるように、ルーバーフィルム９Ａはガラスプレート７に対して平行に配置され、ルーバーフィルム９Ｃはガラスプレート７に対して傾けて配置されている。図１２の状態では、ガラスプレート７と面光源１０の間にルーバーフィルム９Ａが配置されているため、試料８の像に適度な陰影をつけて観察することができる。この状態から操作部１２６を操作してターレット１２１を回転させ、ガラスプレート７と面光源１０の間にルーバーフィルム９Ｃを配置すると、ガラスプレート７に対して傾いたルーバーフィルム９Ｃにより偏斜照明となり、より強い陰影を試料８の像につけて観察することができる。

光指向部材９Ｂと９Ｄは、特に図示しないが、例えば、光指向部材９Ａ・９Ｃと同様のルーバーフィルムで構成され、ルーバーフィルム９Ｃとは異なる角度でガラスプレート７に対して傾けて配置されてよい。こうすることによって、ルーバーフィルム９Ｂ・９Ｃ・９Ｄのそれぞれで異なる偏斜照明となり、試料８の像に異なる強さの陰影をつけて観察することができる。

また、必ずしも穴部１２４Ａ・１２４Ｂ・１２４Ｃ・１２４Ｄのすべてに光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄを配置する必要はなく、適当な穴部を空穴のまま使用してもよい。こうすることによって、ルーバーフィルム９による陰影がついていない観察とルーバーフィルム９による陰影がついていない観察とを切り換えることも可能となる。

光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄは、ここに述べた構成のほかに、それぞれ、第一実施形態の第一変形例〜第三変形例と同様に構成されてもよい。こうすることによって、さまざまな光学特性をもつルーバーフィルムを切り換えて使用することができるので、より多彩な照明を行なうことが可能になる。

以上のように本実施形態では、異なる光学特性をもつ光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄを切り換えて使用することができるので、多様な試料８に対して最適な照明を一台の透過照明装置で行なうことが可能となる。

また、それぞれの光指向部材９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄは枠１２５Ａ・１２５Ｂ・１２５Ｃ・１２５Ｄと共に交換可能なので、目的に合わせた任意の組み合わせの陰影のつけた観察像を得ることができる。

本実施形態では、ターレット１２１は四つの穴部１２４Ａ・１２４Ｂ・１２４Ｃ・１２４Ｄを備えているが、穴部の個数は、ターレット１２１を大きくすることによって任意に増やすことが可能であり、また減らすことも可能である。

これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな変形や変更が施されてもよい。

［結び］
本発明は、以下の各項に列記する顕微鏡用透過照明装置を含んでいる。

１． 本発明の顕微鏡用透過照明装置は、試料を載置するための光学的に透明な試料載置板と、試料載置板に向けてほぼ均一な照明光を射出する面光源と、照明光の拡散を少なくとも一方向に関して制限する少なくとも一つの光指向部材とを備えている。

２． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１項において、面光源の発光部の最短の辺の長さＤと、試料載置板の試料載置面から面光源の発光面までの距離Ｌと、試料に入射する照明光の最大角度（半角）Ａとが、
Ｌ＜０．７Ｄ
Ａ＜０．９ｔａｎ^-1（Ｄ／２Ｌ）
を満足している。

３． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１項において、試料載置板と面光源との間に配置された一つの光指向部材を備えている。

４． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３項において、光指向部材が一枚のルーバーフィルムで構成されており、ルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーとを備えている。

５． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第４項において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に直交している。

６． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第５項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限する。

７． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第４項において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に対して傾斜している。

８． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第７項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限する。

９． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第４項において、試料載置板と光指向部材との間に配置された拡散板であり、光指向部材による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる拡散板をさらに備えている。

１０． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３項において、光指向部材が複数枚のルーバーフィルムで構成されており、複数枚のルーバーフィルムは互いに重ねられており、それぞれのルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーとを備えている。

１１． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１０項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行な方向に関する照明光の拡散よりも双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交している方向に関する照明光の拡散を多く制限する。

１２． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１１項において、光指向部材が二枚のルーバーフィルムで構成されており、一方のルーバーフィルムのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行であり、他方のルーバーフィルムのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しており、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行なマイクロルーバーの間隔の方が双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しているマイクロルーバーの間隔よりも狭い。

１３． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１１項において、光指向部材が二枚のルーバーフィルムで構成されており、二枚のルーバーフィルムは共に面光源の発光面に垂直な照明光軸の周りに回転可能であり、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に対してマイクロルーバーを傾斜させて配置されている。

１４． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１３項において、試料載置板と光指向部材との間に配置された拡散板であり、光指向部材による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる拡散板をさらに備えている。

１５． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３項において、面光源の発光面に垂直な照明光軸に直交する軸の周りに光指向部材を回転させる回転機構をさらに備えている。

１６． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１５項において、光指向部材が一枚のルーバーフィルムで構成されており、ルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーとを備えている。

１７． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１６項において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に直交している。

１８． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１７項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限する。

１９． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１６項において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に対して傾斜している。

２０． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１９項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限する。

２１． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１６項において、試料載置板と光指向部材との間に配置された拡散板であり、光指向部材による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる拡散板をさらに備えている。

２２． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１５項において、光指向部材が複数枚のルーバーフィルムで構成されており、複数枚のルーバーフィルムは互いに重ねられて

おり、それぞれのルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーとを備えている。

２３． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２２項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行な方向に関する照明光の拡散よりも双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交している方向に関する照明光の拡散を多く制限する。

２４． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２３項において、光指向部材が二枚のルーバーフィルムで構成されており、一方のルーバーフィルムのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行であり、他方のルーバーフィルムのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しており、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行なマイクロルーバーの間隔の方が双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しているマイクロルーバーの間隔よりも狭い。

２５． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２３項において、光指向部材が二枚のルーバーフィルムで構成されており、二枚のルーバーフィルムは共に面光源の発光面に垂直な照明光軸の周りに回転可能であり、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に対してマイクロルーバーを傾斜させて配置されている。

２６． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２５項において、試料載置板と光指向部材との間に配置された拡散板であり、光指向部材による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる拡散板をさらに備えている。

２７． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第１項において、複数の光指向部材と、複数の光指向部材のうちの一つを選択的に試料載置板と面光源との間に配置する切り換え機構とを備えている。

２８． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２７項において、少なくとも一つの光指向部材が一枚のルーバーフィルムで構成されており、ルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーとを備えている。

２９． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２８項において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に直交している。

３０． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２９項において、ルーバーフィルムは、試料載置板に対して傾けて配置されている。

３１． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２９項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限する。

３２． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２８項において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に対して傾斜している。

３３． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３２項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限する。

３４． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２８項において、試料載置板と光指向部材との間に配置された拡散板であり、光指向部材による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる拡散板をさらに備えている。

３５． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第２７項において、少なくとも一つの光指向部材が複数枚のルーバーフィルムで構成されており、複数枚のルーバーフィルムは互いに重ねられており、それぞれのルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーとを備えている。

３６． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３５項において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行な方向に関する照明光の拡散よりも双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交している方向に関する照明光の拡散を多く制限する。

３７． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３６項において、光指向部材が二枚のルーバーフィルムで構成されており、一方のルーバーフィルムのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行であり、他方のルーバーフィルムのマイクロルーバーは双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しており、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に平行なマイクロルーバーの間隔の方が双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に直交しているマイクロルーバーの間隔よりも狭い。

３８． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３６項において、光指向部材が二枚のルーバーフィルムで構成されており、二枚のルーバーフィルムは共に面光源の発光面に垂直な照明光軸の周りに回転可能であり、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に対してマイクロルーバーを傾斜させて配置されている。

３９． 本発明の別の顕微鏡用透過照明装置は、第３８項において、試料載置板と光指向部材との間に配置された拡散板であり、光指向部材による照明光の拡散制限作用に実質的に影響を与えない程度に照明光を拡散させる拡散板をさらに備えている。

本発明の第一実施形態による透過照明装置を内蔵した顕微鏡を概略的に示している。 図１に示されたルーバーフィルムの構造を模式的に示している斜視図である。 本発明の第一実施形態の透過照明装置の断面を模式的に示している。 本発明の第一実施形態の第一変形例におけるルーバーフィルムの構造を模式的に示している斜視図である。 図４に示されるルーバーフィルムを備えた透過照明装置のＹ方向断面を模式的に示している。 本発明の第一実施形態の第二変形例における透過照明装置の断面を模式的に示している。 図６に示されたルーバーフィルムの平面図である。 本発明の第一実施形態の第三変形例における透透過照明装置のＸ方向断面を模式的に示している。 図８に示されたルーバーフィルムの平面図である。 本発明の第二実施形態の透過照明装置の要部の断面を模式的に示している。 図１０に示された透過照明装置の断面を模式的に示している。 本発明の第三実施形態の透過照明装置の要部のＸ方向断面を模式的に示している。 図１２に示されたターレットの上面図である。

１…透過照明架台、１ａ…ベース部、１ａ１…穴部、１ａ２…保持部、１ｂ…支柱部、２…焦準装置、２ａ…固定部、２ｂ…可動部、３…ズーム本体、４…対物レンズ、５…鏡筒、６…接眼レンズ、７…ガラスプレート、８…試料、９…光指向部材、９ａ…ルーバーフィルム、９ｂ…ルーバーフィルム、９Ａ…光指向部材、９Ｂ…光指向部材、９Ｃ…光指向部材、９Ｄ…光指向部材、１０…面光源、１１…電源、１２…焦準ハンドル、１３…ズームハンドル、２１…透明樹脂、２２…マイクロルーバー、４１…マイクロルーバー、５１…照明光、８１…拡散板、１０１…枠、１０２…軸、１０３…軸受、１０４…操作ツマミ部、１０５…ネジ、１０６…溝、１０７…穴、１０８…球、１０９…バネ、１１０…ビス、１１１…照明光、１１２…照明光、１２１…ターレット、１２２…軸、１２３…スペーサー、１２４Ａ…穴部、１２４Ｂ…穴部、１２４Ｃ…穴部、１２４Ｄ…穴部、１２５Ａ…枠、１２５Ｂ…枠、１２５Ｃ…枠、１２５Ｄ…枠、１２６…操作部、１２７…プランジャー、１２８…ボール、１２９…バネ、１３０…クリック溝。

Claims (4)

1. 試料を載置するための光学的に透明な試料載置板と、
   前記試料載置板に向けてほぼ均一な照明光を射出する面光源と、
   前記試料載置板と前記面光源との間に配置され、前記照明光の拡散を少なくとも一方向に関して制限する少なくとも一つの光指向部材と、
   前記面光源の発光部の最短の辺の長さＤと、前記試料載置板の試料載置面から前記面光源の発光面までの距離Ｌと、試料に入射する照明光の最大角度（半角）Ａとが、
   Ｌ＜０．７Ｄ
   Ａ＜０．９ｔａｎ^-1（Ｄ／２Ｌ）
   を満足することを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
2. 請求項１において、光指向部材が一枚のルーバーフィルムで構成されており、ルーバーフィルムは、光学的に透明な平行平板状の透明樹脂と、透明樹脂中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のマイクロルーバーを備えていることを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
3. 請求項2において、ルーバーフィルムのマイクロルーバーが透明樹脂の面に直交していることを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
4. 請求項3において、顕微鏡が双眼実体顕微鏡であり、光指向部材は、双眼実体顕微鏡の二本の光軸を含む面に垂直な方向に関して照明光の拡散を制限することを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。

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