JP2011085840A - 顕微鏡用照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡便に光ファイバの切り換えを行うことができるようにする。
【解決手段】シングルモード光ファイバ251は、レーザ光源35からの照明光を、出射端に焦点位置が調整されたコレクタレンズ411に導くことで、その出射端からの照明光が平行光束に変換され、マルチモード光ファイバ252は、レーザ光源35からの照明光を、出射端に焦点位置が調整されたコレクタレンズ412に導くことで、その出射端からの照明光が平行光束に変換される。光ファイバ切換機構40は、シングルモード光ファイバ251とコレクタレンズ411との第1の対と、マルチモード光ファイバ252とコレクタレンズ412との第2の対とをそれぞれ固定し、固定した第1の対と第2の対を照明光学系の光軸と垂直方向に移動させて、その照明光学系の光路上に配置される第1の対と第2の対とを切り換える。本発明は、例えば、顕微鏡用の照明装置に適用することができる。
【選択図】図2
【解決手段】シングルモード光ファイバ251は、レーザ光源35からの照明光を、出射端に焦点位置が調整されたコレクタレンズ411に導くことで、その出射端からの照明光が平行光束に変換され、マルチモード光ファイバ252は、レーザ光源35からの照明光を、出射端に焦点位置が調整されたコレクタレンズ412に導くことで、その出射端からの照明光が平行光束に変換される。光ファイバ切換機構40は、シングルモード光ファイバ251とコレクタレンズ411との第1の対と、マルチモード光ファイバ252とコレクタレンズ412との第2の対とをそれぞれ固定し、固定した第1の対と第2の対を照明光学系の光軸と垂直方向に移動させて、その照明光学系の光路上に配置される第1の対と第2の対とを切り換える。本発明は、例えば、顕微鏡用の照明装置に適用することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、顕微鏡用照明装置に関する。
顕微鏡用の照明装置では、光ファイバにより照明光を伝送するものがある。光ファイバにより照明光を伝送するものとしては、例えば、特許文献1及び2が知られている。
ところで、光ファイバによる照明光の伝送では、マルチモード光ファイバと、シングルモード光ファイバなどの複数の光ファイバを使用する場合がある。
しかしながら、従来の技術であると、それらの光ファイバを用いた照明光学系の変更を行うに際し、光ファイバと、その光ファイバに対応するコレクタレンズとを、それぞれ照明装置から外して交換した後に再調整を行う必要があり、その調整に時間を要するので、容易に光ファイバを切り換えたいという要求があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、光ファイバを用いた照明光学系の変更を行うに際し、簡便に光ファイバの切り換えを行うことができるようにするものである。
本発明の顕微鏡用照明装置は、光源からの照明光を導く第1の光ファイバと、前記第1の光ファイバの出射端に焦点位置が調整され、前記第1の光ファイバに導かれた前記照明光を平行光束に変換する第1のコレクタレンズと、前記第1の光ファイバと異なる特性を有し、前記光源からの照明光を導く第2の光ファイバと、前記第2の光ファイバの出射端に焦点位置が調整され、前記第2の光ファイバに導かれた前記照明光を平行光束に変換する第2のコレクタレンズと、前記第1の光ファイバと前記第1のコレクタレンズとの第1の対と、前記第2の光ファイバと前記第2のコレクタレンズとの第2の対とをそれぞれ固定し、固定した前記第1の対及び前記第2の対を照明光学系の光軸と垂直方向に移動させて、前記照明光学系の光路上に配置される前記第1の対と前記第2の対とを切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、簡便に光ファイバの切り換えを行うことができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態の構成を示す図である。
図1に示すように、倒立型の顕微鏡1は、本体部11と、この本体部11の背面側に設けられた照明支柱12に支持された透過照明装置13と、背面に設けられた落射照明装置14と、前面側に設けられた接眼レンズ66を固定する双眼鏡筒15と、標本を収容したペトリディッシュ等の容器(不図示)を載置するステージ16とを備える。
ステージ16の下面には、焦準部17が設けられている。焦準部17は、複数の対物レンズ(図1では対物レンズ18のみを図示している)が装着されているレボルバを支持する焦準可動機構を、上下方向に駆動可能に支持している。
また、焦準部17の下方には、2種類のフィルタとダイクロイックミラーとの組み合わせからなるフィルタブロック20を複数備えたフィルタターレット19が設けられている(図1では、フィルタブロック20A及び20Bが図示されている)。
顕微鏡1において透過照明を用いて標本の観察を行う場合、図1に示すように、透過照明装置13の光源31から発せられた透過照明光は、コレクタレンズ32を透過した後、反射鏡33によりコンデンサレンズ34の方向に反射され、容器内の標本に照射される。そして、標本を透過した透過照明光は、対物レンズ18、フィルタブロック20、及び第2対物レンズ61を透過した後、ハーフミラー62により反射され、撮像装置(図2のCCDカメラ21)に導かれる。これにより、撮像装置により透過照明光による標本の像が撮像される。一方、ハーフミラー62を通過した光は、光路変換プリズム63によりプリズム64の方向に反射され、プリズム64及び反射鏡65により、接眼レンズ66の方向に反射される。これにより、使用者は、接眼レンズ66を覗き込んで、透過照明光による標本の像を観察する。
また、顕微鏡1により落射照明を用いて標本の観察を行う場合、落射照明装置14の光源(後述する図2のレーザ光源35)から発せられた落射照明光は、所定の照明光学系を介して、ミラー43により反射され、フィールドレンズ44及び45を透過した後、フィルタブロック20に到達する。フィルタブロック20では、落射照明光のうちの所定の波長のみが透過されて、対物レンズ18の方向に反射され、対物レンズ18を介して容器内の標本に落射照明光が照射される。そして、落射照明光を照射することにより標本から発せられた蛍光は、対物レンズ18を透過した後、フィルタブロック20により所定の波長のみが抽出され、第2対物レンズ61及びハーフミラー62によって撮像装置(図2のCCDカメラ21)に導かれ、標本から発せられた蛍光の像が撮像される。一方、ハーフミラー62の反射面を透過した光は、光路変換プリズム63によりプリズム64の方向に反射され、プリズム64及び反射鏡65により、接眼レンズ66の方向に反射され、標本から発せられた蛍光の像が観察可能となる。
以上のようにして、顕微鏡1では、透過照明又は落射照明による観察が行われる。
また、図1の矢印Aの方向から顕微鏡1を見た場合の矢視図(上面図)を図示すると、図2のようになる。
すなわち、図2に示すように、落射照明装置14は、その光源として、光源ボックス24内にレーザ光源35を有しており、レーザ光源35から出射されたレーザ光(照明光)は、シングルモード光ファイバ251と、マルチモード光ファイバ252のいずれかの光ファイバにより落射照明装置14の鏡筒内に導かれる。
光源ボックス24内には、レーザ光源35の他に、ミラー36、ミラー37、コンデンサレンズ381、及びコンデンサレンズ382が配置されている。ミラー36は、本体部11内に設けられた制御部101からの指示にしたがって、図中の矢印Aの方向に駆動して、照明光学系の光路上に配置されるか、あるいはその光路上から外れる。すなわち、シングルモード光ファイバ251を使用する場合、ミラー36が光路上から外れるので(図中の実線で示すミラー36)、レーザ光源35から出射された照明光は、コンデンサレンズ381により光結合され、シングルモード光ファイバ251の一方の端である入射端に入射した後、落射照明装置14の鏡筒内に収納された他端である出射端まで導かれる。
一方、マルチモード光ファイバ252を使用する場合、ミラー36が光路上に入るので(図中の点線で示すミラー36)、レーザ光源35から出射された照明光は、ミラー36により、ミラー37側に反射される。そして、ミラー37によりコンデンサレンズ382側に反射された照明光は、そのコンデンサレンズ382により光結合され、マルチモード光ファイバ252の一方の端である入射端に入射した後、落射照明装置14の鏡筒内に収納された他端である出射端まで導かれる。
落射照明装置14の鏡筒内には、上述した、ミラー43及びフィールドレンズ44の他に、光ファイバ切換機構40により固定されたコレクタレンズ411,412と、投影レンズ42が収納されている。
光ファイバ切換機構40には、シングルモード光ファイバ251の出射端と、その出射端に焦点位置が調整されたコレクタレンズ411とが対(以下、第1の対という)になり、マルチモード光ファイバ252の出射端と、その出射端に焦点位置が調整されたコレクタレンズ412とが対(以下、第2の対という)になるように固定されている。光ファイバ切換機構40は、制御部101からの指示にしたがって、固定した第1の対及び第2の対を照明光学系の光軸と垂直方向(図中の矢印Bの方向)に移動させて、その照明光学系の光路上に配置される第1の対と第2の対とを切り換える。
すなわち、制御部101は、シングルモード光ファイバ251を使用する場合、光源ボックス24内に配置されたミラー36を照明光学系の光路上から外すとともに、光ファイバ切換機構40の駆動を制御して、第1の対が光路上に配置されるようにする。一方、制御部101は、マルチモード光ファイバ252を使用する場合、光源ボックス24内に配置されたミラー36を照明光学系の光路上に入れるとともに、光ファイバ切換機構40の駆動を制御して、第2の対が光路上に配置されるようにする。
例えば、光ファイバ切換機構40は、図3のリニアガイドとして構成され、このリニアガイドは、落射照明装置14の鏡筒内に固定されるガイドレール40bと、そのガイドレール40b上を可動して照明光学系の光軸と垂直な方向に移動する可動部40aとから構成される。また、可動部40aの上面には、第1の対と第2の対とがそれぞれ固定される。したがって、制御部101によって可動部40aの可動が指示され、可動部40aがガイドレール40b上を移動すると、それらの対の関係を維持したまま、第1の対と第2の対とは平行に移動することになる。つまり、これらの対の平行移動を保つことができれば、それぞれの光ファイバの出射端から出射される照明光がずれることはないので、その平行移動を可能にするために、図3のリニアガイド等の光ファイバ切換機構40が用いられているのである。
すなわち、可動部40aがガイドレール40b上を可動すると、その可動部40a上に固定された第1の対と第2の対も移動するので、シングルモード光ファイバ251を使用する場合、第1の対を照明光学系の光路上に入れることにより、シングルモード光ファイバ251の出射端からの照明光が、コレクタレンズ411により光軸に対し平行光束となった後、投影レンズ42に導かれることになる。一方、マルチモード光ファイバ252を使用する場合には、可動部40aがガイドレール40b上を可動して、第1の対の代わりに、第2の対を照明光学系の光路上に入れることにより、マルチモード光ファイバ252の出射端からの照明光が、コレクタレンズ412により光軸に対し平行光束となった後、投影レンズ42に導かれることになる。
そして、図1及び図2に示すように、コレクタレンズ411又はコレクタレンズ412によって、光軸に対し平行光束となって、投影レンズ42に導かれた照明光は、ミラー43によって、フィールドレンズ44側に反射され、上記の通り、フィールドレンズ45、フィルタブロック20、及び対物レンズ18を介して、不図示の容器内の標本に照射される。
以上のようにして、第1の対(シングルモード光ファイバ251とコレクタレンズ411との対)と第2の対(マルチモード光ファイバ252とコレクタレンズ412との対)との切り換えが行われ、第1の対又は第2の対を用いた照明が行われる。
ところで、光ファイバ切換機構40によって、第1の対と第2の対との切り換えを行うと、照明光の光軸にずれが生じる可能性があるので、本実施の形態では、図2に示すように、調整機器261,262により照明光の光軸のずれを調整する。
調整機器261は、落射照明装置14の鏡筒内に導かれるシングルモード光ファイバ251の出射端側に配設され、調整機器262は、落射照明装置14の鏡筒内に導かれるマルチモード光ファイバ252の出射端側に配設される。
調整機器261は、シングルモード光ファイバ251が通過するための貫通孔を有しており、その貫通孔内のシングルモード光ファイバ251の一部を挟み込んでいる。調整機器261には、図中のX方向に移動可能な移動部材が設けられており、その移動部材のX方向の移動を調整する微動ねじ26a1を回転させると、貫通孔内のシングルモード光ファイバ251に対して、X方向の所定の力が加えられ、シングルモード光ファイバ251の出射端のX方向の位置を調整することが可能となる。同様にして、微動ねじ26b1を回転させて、図中のZ方向に移動可能な移動部材のZ方向の移動を調整することにより、シングルモード光ファイバ251の出射端のZ方向の位置を調整することが可能となる。
すなわち、光ファイバ切換機構40の駆動によって、第2の対の代わりに第1の対が照明光学系の光路上に入り、シングルモード光ファイバ251の使用に切り換えられた場合、シングルモード光ファイバ251の出射端から出射される照明光には、ずれが生じている場合があるので、使用者は、微動ねじ26a1,26b1の回転操作を行って、シングルモード光ファイバ251の出射端のX,Z方向の2軸方向の位置を微調整することにより、照明光の光軸のずれの調整を行うことになる。
また、調整機器262は、調整機器261と同様の構成を有しており、光ファイバ切換機構40の駆動によって、第1の対の代わりに第2の対が照明光学系の光路上に入り、マルチモード光ファイバ252の使用に切り換えられた場合、使用者は、微動ねじ26a2,26b2の回転操作を行って、マルチモード光ファイバ252の出射端のX,Z方向の2軸方向の位置を微調整することにより、照明光の光軸のずれの調整を行うことが可能となる。
このように、調整機器261,262を操作して、照明光の芯出し調整を行うことにより、照明光の光軸のずれを所定の許容範囲内に抑えることが可能となる。すなわち、光ファイバ切換機構40の駆動により、第1の対と第2の対との切り換えを行うに際し、照明光の芯出し調整も行うので、シングルモード光ファイバ251と、マルチモード光ファイバ252の切り換えを行っても、その精度を維持することが可能となる。
なお、本実施の形態においては、シングルモード光ファイバ251と、マルチモード光ファイバ252との性質の異なる2つの光ファイバを切り換える例について説明したが、光ファイバの種類は2種類以上であってもよく、その場合でも同様に、光ファイバとコレクタレンズとを対にして光ファイバ切換機構40に固定することにより、それらの対の切り換えが行われ、簡便に、光ファイバの切り換えを行うことが可能となる。
さらに、本実施の形態では、調整機器261,262によりシングルモード光ファイバ251,マルチモード光ファイバ252の出射端から出射される照明光を調整する例について説明したが、例えば、コレクタレンズ411,412や投影レンズ42などの照明光学系に配置された他の光学部材を調整して、照明光のずれを所定の許容範囲内に抑えるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、光ファイバ切換機構40として、図3のリニアガイドを一例にして説明したが、例えば、コロレースなどの、第1の対と第2の対との平行を維持しながら、それらの対を、照明光学系の光軸と垂直な方向に移動させることが可能な機構であれば、いずれの機構を用いてもよい。
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
1 顕微鏡, 11 本体部, 12 照明支柱, 13 透過照明装置, 14 落射照明装置, 18 対物レンズ, 24 光源ボックス, 251 シングルモード光ファイバ, 252 マルチモード光ファイバ, 261,262 調整機器, 26a1,26a2,26b1,26b2 微動ねじ, 35 レーザ光源, 36,37 ミラー, 381,382 コンデンサレンズ, 40 光ファイバ切換機構, 40a 可動部, 40b ガイドレール, 411,412 コレクタレンズ, 42 投影レンズ, 101 制御部
Claims (3)
- 光源からの照明光を導く第1の光ファイバと、
前記第1の光ファイバの出射端に焦点位置が調整され、前記第1の光ファイバに導かれた前記照明光を平行光束に変換する第1のコレクタレンズと、
前記第1の光ファイバと異なる特性を有し、前記光源からの照明光を導く第2の光ファイバと、
前記第2の光ファイバの出射端に焦点位置が調整され、前記第2の光ファイバに導かれた前記照明光を平行光束に変換する第2のコレクタレンズと、
前記第1の光ファイバと前記第1のコレクタレンズとの第1の対と、前記第2の光ファイバと前記第2のコレクタレンズとの第2の対とをそれぞれ固定し、固定した前記第1の対及び前記第2の対を照明光学系の光軸と垂直方向に移動させて、前記照明光学系の光路上に配置される前記第1の対と前記第2の対とを切り換える切り換え手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡用照明装置。 - 前記照明光の光軸のずれを所定の許容範囲内に抑えるために、前記照明光学系に配置された光学部材を調整する調整機器をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡用照明装置。 - 前記切り換え手段は、リニアガイドである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の顕微鏡用照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009240190A JP2011085840A (ja) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | 顕微鏡用照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009240190A JP2011085840A (ja) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | 顕微鏡用照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011085840A true JP2011085840A (ja) | 2011-04-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105115955A (zh) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 北京首量科技有限公司 | 一种用于生物检测的光纤探测装置 |
CN107976426A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-01 | 北京空间机电研究所 | 一种基于光丝激光的大气组分探测系统 |
-
2009
- 2009-10-19 JP JP2009240190A patent/JP2011085840A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107976426A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-01 | 北京空间机电研究所 | 一种基于光丝激光的大气组分探测系统 |
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