JP2011237574A5 - - Google Patents

Description

デジタル顕微鏡

本発明は、デジタル顕微鏡に関し、特に、明視野照明および暗視野照明により画像を撮像するデジタル顕微鏡に関する。

従来から、明視野照明あるいは暗視野照明を用いて、試料を撮像するデジタル顕微鏡が知られていた。明視野照明を用いた明視野観察では、拡大光学系と平行な光を試料に照射し、その反射光を観察する。これに対し、暗視野照明を用いた暗視野観察は、試料に斜めから光を当てて生じた散乱光や反射光を観察する。

特許文献１は、明視野観察と暗視野観察の両方を行える拡大観察装置を提案している。特許文献１に記載された拡大観察装置は、落射照明部に接続された第１の光ファイバ束と、側射照明部に接続された第２の光ファイバ束を内蔵する光ファイバケーブルを有する。拡大観察装置は、本体部に備えられた切替手段によって、光源からの光を第１の光ファイバ束に導入するか否かを切り替える。

特許文献１では、第１の光ファイバ束に光が導入されない場合には、第２の光ファイバ束を通じて側射照明が行われる。第１の光ファイバ束に光が導入される場合には、側射照明と落射照明の両方が行われる。特許文献１では、落射照明光の強度が大きく、試料からの直接反射光成分が大きいため、第１の光ファイバ束に光を導入することにより、実質的に落射照明が行われる。

特開２００９−１２８８８１号公報

上記したような従来のデジタル顕微鏡は、明視野照明と暗視野照明の切り替えにより、明視野観察と暗視野観察のいずれかを行うことができた。しかし、逆に言えば、明視野観察と暗視野観察のいずれかしか行うことができなかった。これに対し、試料表面の微細な凹凸等を適切に映し出すことができるデジタル顕微鏡が要望されていた。

本発明は、上記背景に鑑み、より適切に試料を映し出すことができるデジタル顕微鏡を提供することを目的とする。

本発明のデジタル顕微鏡は、試料に明視野照明光を供給する明視野照明部と、前記試料に暗視野照明光を供給する暗視野照明部と、明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を指定する操作部と、前記操作部での操作に応じて明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を変える混合割合変更部と、前記試料にて反射または散乱した光を集光する拡大光学系と、前記拡大光学系を通じて入射された光を光電変換して前記試料を撮像する撮像部と、前記撮像部にて撮像された画像を表示する表示部とを備え、前記混合割合変更部は、前記明視野照明部に光を供給する第１の光伝送路と、前記暗視野照明部に光を供給する第２の光伝送路と、光源からの光を前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路に入光させる第３の光伝送路とを有し、前記第１の光伝送路の入光端と前記第２の光伝送路の入光端が同方向を向けて隣接して配置されていると共に、前記第３の光伝送路の出光端が前記両入光端に対向して配置されており、前記出光端と前記両入光端とを対向した状態を保持しつつ、前記操作部での操作量に応じて前記出光端を移動させる。ここで、光伝送路としては、光ファイバ、光ファイバ束、アクリル等を用いることができる。前記操作部は、回転量に応じて前記出光端の移動量を制御するダイヤルであってもよい。

このように操作部での操作に応じて明視野照明と暗視野照明の混合割合を変えることができる構成により、明視野照明または暗視野照明では見えづらかった試料表面の質感等を適切に映し出すことができる。また、操作に応じて試料の見え方が徐々に変わるので、その変化からも情報が得られる。また、光源からの光を伝達する第３の光伝送路の出光端と、第１の光伝送路、第２の光伝送路の入光端に対向させた状態を保持しつつ出光端を移動する簡易な構成により、出光端の移動に伴って第１の光伝送路、第２の光伝送路に入光される光量を調整できる。

本発明のデジタル顕微鏡において、前記第１の光伝送路または前記第２の光伝送路は、複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束によって構成され、その入光端から出光端までの間において、前記複数の光ファイバが編み込まれていてもよい。このように複数の光ファイバが編み込まれた構成により、出光端における各光ファイバの位置を、同じ光ファイバの入光端における位置と異ならせることができる。これにより、入光端の一部領域（例えば、左半分の領域）にある複数の光ファイバに光が入射した場合であっても、光が入射した光ファイバは出光端では光ファイバ束の全体に分布しているので、出光端の全体から光を出射できる。

本発明のデジタル顕微鏡において、前記第１の光伝送路の入光端の径は、前記第２の光伝送路の入光端の径より小さくてもよい。この構成により、明視野照明部に供給する光量を減らし、暗視野照明光の反射光または散乱光の成分を生かした画像を適切に表示することができる。

本発明のデジタル顕微鏡は、レボルバに装着された複数の対物レンズと、複数の前記対物レンズのそれぞれに取り付けられたリングレンズと、前記各リングレンズに光を供給する複数の第４の光伝送路とを備え、それぞれの前記第４の光伝送路の入光端は、前記レボルバの回転中心を中心として等角度で配置されており、前記レボルバを回転させると前記第４の光伝送路の入光端と前記第２の光伝送路の出光端とが対向するように構成してもよい。この構成により、レボルバを回転して対物レンズを変えた場合にも、リングレンズに暗視野照明光を供給することができる。明視野照明と暗視野照明の混合割合を変える構成を、レボルバを備えたデジタル顕微鏡にも適用できる。

本発明のデジタル顕微鏡は、前記複数の対物レンズのうち、どの対物レンズが用いられているかを検知する対物レンズ検知部と、検知された対物レンズに対応した色を点灯する発光部とを備えてもよい。この構成により、現在用いられている対物レンズを容易に把握することができる。

本発明のデジタル顕微鏡は、前記複数の対物レンズのうち、どの対物レンズが用いられているかを検知する対物レンズ検知部と、検知された対物レンズの倍率と前記拡大光学系の倍率に基づいて、前記表示部に表示された画像上での距離を実際の距離に換算する演算処理部とを備えてもよい。この構成により、対物レンズが変わった場合にも、画像に映る２点間の実際の距離を容易に求めることができる。なお、拡大光学系の倍率は、公知の方法により、検知することができる。

本発明の別の態様のデジタル顕微鏡は、試料に明視野照明光を供給する明視野照明部と、前記試料に暗視野照明光を供給する暗視野照明部と、明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を指定する操作部と、前記操作部での操作に応じて明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を変える混合割合変更部と、前記試料にて反射または散乱した光を集光する拡大光学系と、前記拡大光学系を通じて入射された光を光電変換して前記試料を撮像する撮像部と、前記撮像部にて撮像された画像を表示する表示部とを備える。

このように操作部での操作に応じて明視野照明と暗視野照明の混合割合を変えることができる構成により、明視野照明または暗視野照明では見えづらかった試料表面の質感等を適切に映し出すことができる。また、操作に応じて試料の見え方が徐々に変わるので、その変化からも情報が得られる。

本発明は、明視野照明または暗視野照明では見えづらかった試料表面の質感等を適切に映し出すことができるという効果を有する。

第１の実施の形態のデジタル顕微鏡の全体構成図である。 撮像機器の構成を模式的に示す図である。 対物レンズの構成を示す分解図である。 操作部の構成を示す分解図である。 （ａ）明視野照明時における光ファイバ束の出光端の位置の一例を示す断面図である。（ｂ）暗視野照明時における光ファイバ束の出光端の位置の一例を示す断面図である。（ｃ）明暗混合照明時における光ファイバ束の出光端の位置の一例を示す断面図である。 （ａ）明視野照明時における光ファイバ束の出光端の位置の一例を示す図である。（ｂ）暗視野照明時における光ファイバ束の出光端の位置の一例を示す図である。（ｃ）明暗混合照明時における光ファイバ束の出光端の位置の一例を示す図である。 （ａ）明視野照明光のみによる撮影画像の例を示す図である。（ｂ）明暗混合照明光による撮影画像の例を示す図である。（ｃ）明暗混合照明光による撮影画像の例を示す図である。（ｄ）明暗混合照明光による撮影画像の例を示す図である。（ｅ）明暗混合照明光による撮影画像の例を示す図である。（ｆ）暗視野照明光のみによる撮影画像の例を示す図である。 レボルバを備えた撮像機器の一部を示す斜視図である。 レボルバの上面を示す斜視図である。 操作部の別の構成を示す分解図である。

以下、本発明の実施の形態のデジタル顕微鏡について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態のデジタル顕微鏡１の全体構成を示す図である。デジタル顕微鏡１は、試料を撮像する撮像機器１０と、撮像された画像の加工、管理等を行う本体装置４０とを有する。撮像機器１０と本体装置４０とは、光ファイバ束１９およびデータケーブル２０によって接続されている。本実施の形態では、撮像機器１０と本体装置４０とが分離された態様について説明しているが、デジタル顕微鏡１は、撮像機器１０と本体装置４０とを一体とし、撮像機器１０に撮像画像を処理する機能や画像を表示する画面を備えてもよい。

光ファイバ束１９は、本体装置４０が有する光源からの光を撮像機器１０に供給する。この光ファイバ束１９は、本発明の「第３の光伝送路」に相当する。データケーブル２０は、撮像機器１０で撮像した画像データ、および、ズーム倍率やステージ１１の位置を示すデータを本体装置４０に送信する。なお、図１では、１本のデータケーブル２０を示しているが、画像データを送信するケーブル、ズーム倍率のデータを送信するケーブル、ステージ１１の位置を示すデータを送信するケーブルをそれぞれ設けてもよい。

図２は、撮像機器１０の構成を模式的に示す図である。撮像機器１０は、基本的には光学顕微鏡と同じ構成を有している。撮像機器１０は、試料を載置するステージ１１と、ステージ１１上に載置された試料を撮像する撮像素子１５とを有している。ステージ１１と撮像素子１５とを結ぶ光軸（以下、「撮像光軸Ａ」という）上には、対物レンズ１２、ハーフミラー１３、拡大光学系１４が配置されている。

ハーフミラー１３は、撮像光軸Ａに対して垂直方向から入射される光を反射する。反射された光は、明視野照射光としてステージ１１に照射される。ハーフミラー１３は、明視野照射光をステージ１１に供給する「明視野照明部」に該当する。また、ハーフミラー１３は、ステージ１１上の試料によって反射または散乱され、撮像素子１５へ向かう光を透過する。

対物レンズ１２には、リングレンズ１６が取り付けられている。リングレンズ１６には、光ファイバが接続されており、光ファイバを通じて光が供給される。リングレンズ１６は、ステージ１１に対して側方から暗視野照明光を供給する。リングレンズ１６には、図示しないリング状のプリズムが取り付けられており、プリズムによってリングレンズ１６からの光を、ステージ１１に載置される試料に向ける。リングレンズ１６は、「暗視野照明部」に該当する。

本体装置４０と撮像機器１０とを接続する光ファイバ束１９は、撮像機器１０において分岐されている。光ファイバ束１９の出光端の近傍には２本の光ファイバ束１７，１８が同方向を向けて隣接して配置されている。光ファイバ束１９の出光端と光ファイバ束１７，１８の入光端とは対向しており、光ファイバ束１９から出射した光が光ファイバ束１７，１８に入光する。２本の光ファイバ束１７，１８のうちの１本は、ハーフミラー１３へ光を供給する光ファイバ束１７である。この光ファイバ束１７は、「第１の光伝送路」に相当する。この光ファイバ束１７の出光端には、複数のレンズとミラーからなる照射光学系２１が配置されている。光ファイバ束１７から出射した光は、照射光学系２１を通ってハーフミラー１３に入射する。他方の光ファイバ束１８は、リングレンズ１６へ光を供給する光ファイバである。この光ファイバ束１８は、リングレンズ１６が取り付けられた対物レンズ１２に延びている。この光ファイバ束１８は、「第２の光伝送路」に相当する。なお、本実施の形態では、第１の光伝送路を光ファイバ束１７によって構成する例を挙げているが、第１の光伝送路はアクリルによって構成してもよい。

なお、光ファイバ束１７の径は、光ファイバ束１８、光ファイバ束１９の径よりも小さい。明暗混合照明時に、暗視野照明光の反射光または散乱光の成分が画像に適切に反映されるように、明視野照射光の光量を抑えるべく、光ファイバ束１７の径を小さくしてある。本実施の形態では、光ファイバ束１７の径は３ｍｍ、光ファイバ束１８、光ファイバ束１９の径は６ｍｍである。なお、ここで示した数値は一例であり、各光ファイバ束１７〜１９の径は、上記数値に限定されるものではない。光ファイバ束１７の径は２〜４ｍｍが好ましく、さらに好ましくは２〜３ｍｍである。光ファイバ束１８，１９の径は６〜７ｍｍが好ましい。

図３は、対物レンズ１２の構成を示す分解図である。対物レンズ１２は、複数のレンズ２３ａを保持する筒状のレンズ保持部材２３ｂと、レンズ保持部材２３ｂを覆うケース２４を備えている。ケース２４は、上側ケース２４ａと下側ケース２４ｂを有している。リングレンズ１６は、下側ケース２４ｂの内部に嵌め込まれる。すなわち、リングレンズ１６は、下側ケース２４ｂとレンズ保持部材２３ｂとの間の空間に位置する。上側ケース２４ａの中空部に隣接して形成された穴２４ｃには、光ファイバ束２５が入っている。光ファイバ束２５の入光端は、光ファイバ束１８の出光端と対向している。光ファイバ束２５は、ばらばらにされて、レンズ保持部材２３ｂとケース２４との間の空間を通ってリングレンズ１６に接続されている。図３では、４本の光ファイバを示しているが、より多くの光ファイバを含む光ファイバ束２５を用いてもよい。

光ファイバ束１９は、保持部材２２によって保持されている（図２参照）。この保持部材２２は、操作部２６（図１参照）の操作によってスライドする。スライドの方向は、光ファイバ束１９の出光端と光ファイバ束１７及び光ファイバ束１８の入光端とが対向した状態を保つ平面内で、光ファイバ束１７の入光端の中心と光ファイバ束１８の入光端の中心を結ぶ直線方向である。この構成により、光ファイバ束１９から、光ファイバ束１７及び光ファイバ束１８に入光する光量を変えて、明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を変えることができる。光ファイバ束１９の移動量は、撮像機器１０に設けられた操作部２６の操作量に応じて決まる。本実施の形態では、操作部２６は、図１に示すようにダイヤル式の操作部２６である。

図４は、操作部２６の構成を示す分解図である。操作部２６は、ユーザによって操作されるダイヤル部２７と、ダイヤル部２７を回動可能に支持する基部２８と、ダイヤル部２７の蓋２９と、保持部材２２を挿入する穴３０ａを有する作動部３０と、基部２８に形成された凸部２８ａを中心に回動する板状部３１とを有している。板状部３１に形成された凸部３１ｂはダイヤル部２７に形成された穴２７ｂに挿入される。また、作動部３０の上方にある楕円形状の部分３０ｂは、蓋２９の下側に形成された穴２９ａに挿入される。

以上の構成により、ダイヤル部２７が回動すると、板状部３１が凹部３１ａを中心に回動する。これにより、板状部３１の穴３１ｃの縁に押されて、作動部３０が紙面の前後方向にスライドする。これにより、作動部３０に挿入された保持部材２２もスライドする。

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、明視野照明光と、暗視野照明光の混合割合を変化させたときの光ファイバ束１９の出光端の位置の一例を示す断面図、図６（ａ）〜図６（ｃ）は光ファイバ束１９の出光端の位置の一例を示す図である。図５（ａ）及び図６（ａ）は明視野照明時、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は暗視野照明時、図５（ｃ）及び図６（ｃ）は明暗混合照明時における光ファイバ束１９の出光端の位置の一例を示す。明視野照明時には、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、光ファイバ束１９の出光端は光ファイバ束１７側にあり、光ファイバ束１７のみに光を供給する。逆に、暗視野照明時には、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、光ファイバ束１９の出光端は光ファイバ束１８側にあり、光ファイバ束１８のみに光を供給する。明暗混合照明時には、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示すように光ファイバ束１９の出光端が光ファイバ束１７と光ファイバ束１８の両方にかかる位置にあり、光ファイバ束１７及び光ファイバ束１８の両方に光を供給する。

光ファイバ束１７および光ファイバ束１８は、その入光端から出光端までの間において、複数の光ファイバが編み込まれて構成されている。このように複数の光ファイバが編み込まれた構成により、出光端における各光ファイバの位置を、同じ光ファイバの入光端における位置と異なることとなる。より具体的には、光ファイバ束の断面における各光ファイバの位置が、入光端と出光端とでランダムな配置となる。これにより、図６（ｃ）に示すように、光ファイバ１７，１８の入光端の一部領域にある複数の光ファイバに光が入射した場合であっても、光が入射した光ファイバは出光端では光ファイバ束の全体に分布しているので、出光端の全体から光を出射できる。従って、出光された光をハーフミラー１３またはリングレンズ１６を介して試料に光を照射する際に、全方位から光を照射することが可能となる。光ファイバ束１７，１８の一部領域に光を入射させることに起因して、陰影が生じないようにできる。

光ファイバ束１９の位置を図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態に徐々にスライドして少しずつ暗視野照明光の光量を増大していくことにより、徐々に変わっていく試料表面の様子を観察できる。

次に、本体装置４０について説明する。本体装置４０は、撮像機器１０から画像データを受信する通信インターフェースと、受信した画像の編集や管理を行う制御部と、画像データを表示するモニタ４１と、ユーザからの操作を受け付ける操作部４２とを有している。制御部は、受信した画像データを加工して３次元画像を生成したり、コントラストの調整をしたり、エッジの強調を行ったりする機能を有する。また、操作部４２にて、距離を測定したい２点を特定された場合に、２点間の距離を計算する機能を有する。この他にも、本体装置４０は、様々な画像処理を行うことができる。以上、第１の実施の形態のデジタル顕微鏡１について説明した。

第１の実施の形態のデジタル顕微鏡１は、操作部２６での操作に応じて明視野照明と暗視野照明の混合割合を変えることができるので、明視野照明または暗視野照明では見えづらかった試料表面の質感等を適切に映し出すことができる。図７（ａ）〜図７（ｆ）は、本実施の形態のデジタル顕微鏡１によってソーラーバッテリのマルチセル表面を撮像した画像を示す図である。図７（ａ）は明視野照明光のみによる画像、図７（ｆ）は暗視野照明光のみによる画像、図７（ｂ）〜図７（ｅ）は明視野から暗視野へ徐々に混合割合を変えた画像である。このように混合割合を変えることによって同じ試料表面でも見え方が異なる。この例では、図７（ｄ）に示す画像が試料表面の凹凸を良く映し出している。

第１の実施の形態のデジタル顕微鏡１は、操作に応じて、図７（ａ）〜図７（ｆ）に示すように、試料の見え方が徐々に変わっていく様子を観察できるので、その変化からも情報が得られる。

第１の実施の形態のデジタル顕微鏡１は、光ファイバ束１９の出光端と光ファイバ束１７及び光ファイバ束１８の入光端を対向して配置し、光ファイバ束１９の出光端をスライドさせるという簡易な構成により、明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を変えることができる。例えば、上記した特許文献１に記載された拡大観察装置は、明視野照明と暗視野照明を切り替えるために、第１の光ファイバ束と第２の光ファイバ束を内蔵した光ファイバケーブルが必要である。しかし、このような分割ファイバは、非常にコストが高い。本実施の形態では、通常の光ファイバ束を用いることができるので、製造コストを抑えることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態のデジタル顕微鏡について説明する。第２の実施の形態のデジタル顕微鏡の基本的な構成は、第１の実施の形態のデジタル顕微鏡１と同じである。第２の実施の形態のデジタル顕微鏡は、レボルバ３２に装着された複数の対物レンズ１２を有しており、レボルバ３２を回転して対物レンズ１２を交換することにより、容易に倍率を変更できる。

図８は、レボルバ３２を備えた撮像機器の一部を示す斜視図である。図８では、レボルバ３２に３つの対物レンズ１２が装着された例を示しているが、レボルバ３２に装着される対物レンズ１２の数は、４つ以上であってもよいし、２つでもよい。レボルバ３２を回転することにより、観察に用いる対物レンズ１２を取り換えることができる。

図９は、レボルバ３２の上面を示す斜視図である。レボルバ３２の上面には、撮像光軸Ａが通る穴３３の横に、リングレンズ１６に光を供給する光ファイバ束２５（図３参照）の入光端を露出させる穴３４が形成されている。各穴３４から入光端が露出した複数の光ファイバ束は、「複数の第４の光伝送路」に該当する。この穴３４は、レボルバ３２の回転中心Ｏを中心として等間隔（１２０°間隔）に形成されている。従って、レボルバ３２を回転させて対物レンズ１２を交換すると、どの対物レンズ１２を用いたときにも、穴３４が光ファイバ束１８の出光端と対向する位置にくる。これにより、レボルバ３２を回転して対物レンズ１２を取り換えても、リングレンズ１６に暗視野照明光を供給することができ、明視野照明光と暗視野照明光の混合光による観察を行うことができる。

レボルバ３２の上面には、回転中心を挟んで各対物レンズ１２と対称の位置に、対物レンズ１２を特定するための識別子３５を有する。レボルバ３２の上側を覆う蓋部３６には、識別子３５を読み取る光学読み取り装置３７が埋め込まれている。光学読み取り装置３７によって識別子３５を読み取ることにより、観察に用いられている対物レンズ１２を特定することができる。識別子３５及び光学読み取り装置３７は、「対物レンズ検出部」に該当する。光学読み取り装置は、読み取った識別子のデータを本体装置４０に送信する。これにより、本体装置４０は、観察に用いられている対物レンズ１２を特定することができる。

本体装置４０は、対物レンズ１２を特定するデータを受信することにより、例えば、用いられている対物レンズ１２を特定する情報を表示することができる。なお、対物レンズ１２を特定する情報としては、対物レンズ１２の倍率の情報を表示してもよいし、対物レンズ１２に応じてあらかじめ定められた色を点灯してもよい。色で表示することにより、どの対物レンズ１２を用いているかを直感的に理解できる。

また、本体装置４０は、拡大光学系１４によるズーム倍率の情報および対物レンズ１２の倍率の情報を受信することにより、撮像機器１０によるトータルの倍率を把握できるので、画像上における２点間の距離を実際の距離に換算することができる。すなわち、複数の対物レンズを有するデジタル顕微鏡においても、ＡＣＳ（Auto Calibration System）を実現できる。なお、ＡＣＳの詳細は、特開２００８−２３３２０１に記載されている。

以上、本発明のデジタル顕微鏡について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。上記した実施の形態では、明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を指示する操作部としてダイヤル式の操作部２６を例としたが、操作部は必ずしもダイヤル式でなくてもよい。

図１０は、スライド式の操作部５０の構成を示す分解図である。スライド式の操作部５０は、ユーザによって操作されるスライド部５１と、スライドを移動可能に支持する基部５２と、スライド部５１の蓋５３とを有する。光ファイバ束１９を保持した保持部材２２は、スライド部５１に形成された穴５１ａに挿入される。スライド部５１を紙面の前後に移動させることにより、保持部材２２もスライドされる。

上記した第２の実施の形態では、用いている対物レンズ１２を特定するために識別子３５及び光学読み取り装置３７を用いる例について説明したが、対物レンズ１２を特定する手段は、上記手段に限定されない。例えば、ロータリーエンコーダーやポテンショメーターを用いてレボルバ３２の回転角度を検出し、回転角度から対物レンズ１２を特定してもよい。

上記実施の形態で説明した撮像機器１０において、暗視野照明光を供給する光路上にエッジやコントラストを強調するフィルタを挿入してもよい。例えば、光ファイバ束１８と光ファイバ束２５との間や、リングレンズ１６の下（リングレンズ１６とステージ１１との間）に、フィルタを挿入することができる。これにより、エッジやコントラストを強調した画像が得られる。

上記実施の形態で説明した撮像機器１０において、明視野照射光または暗視野照射光を照射する方向を制御して、試料の陰影を表示することとしてもよい。例えば、リングレンズ１６の下部に光をカットする可動のフィルタを設けることにより、リングレンズ１６から照射される光の一部をカットしてもよい。このフィルタを移動させることにより、試料に対して暗視野照射光を当てる方向を変え、様々な角度からの光によって陰影をつけた画像を取得できる。

以上説明したように、本発明は、明視野照明または暗視野照明では見えづらかった試料表面の質感等を適切に映し出すことができるという効果を有し、デジタル顕微鏡として有用である。

１ デジタル顕微鏡
１０ 撮像機器
１１ ステージ
１２ 対物レンズ
１３ ハーフミラー
１４ 拡大光学系
１５ 撮像素子
１６ リングレンズ
１７〜１９ 光ファイバ束
２０ データケーブル
２１ 照射光学系
２２ 保持部材
２３ａ レンズ
２３ｂ レンズ保持部材
２４ ケース
２５ 光ファイバ束
２６ 操作部
３２ レボルバ
４０ 本体装置
４１ モニタ
４２ 操作部

Claims (8)

1. 試料に明視野照明光を供給する明視野照明部と、
   前記試料に暗視野照明光を供給する暗視野照明部と、
   明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を指定する操作部と、
   前記操作部での操作に応じて明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を変える混合割合変更部と、
   前記試料にて反射または散乱した光を集光する拡大光学系と、
   前記拡大光学系を通じて入射された光を光電変換して前記試料を撮像する撮像部と、
   前記撮像部にて撮像された画像を表示する表示部と、
   を備え、
   前記混合割合変更部は、
   前記明視野照明部に光を供給する第１の光伝送路と、
   前記暗視野照明部に光を供給する第２の光伝送路と、
   光源からの光を前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路に入光させる第３の光伝送路と、を有し、
   前記第１の光伝送路の入光端と前記第２の光伝送路の入光端が同方向を向けて隣接して配置されていると共に、前記第３の光伝送路の出光端が前記両入光端に対向して配置されており、前記出光端と前記両入光端とを対向した状態を保持しつつ、前記操作部での操作量に応じて前記出光端を移動させるデジタル顕微鏡。
2. 前記第１の光伝送路または第２の光伝送路は、複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束によって構成され、その入光端から出光端までの間において、前記複数の光ファイバが編み込まれている請求項１に記載のデジタル顕微鏡。
3. 前記第１の光伝送路の入光端の径は、前記第２の光伝送路の入光端の径より小さい請求項１または２に記載のデジタル顕微鏡。
4. 前記操作部は、回転量によって前記出光端の移動量を制御するダイヤルである請求項１〜３のいずれかに記載のデジタル顕微鏡。
5. レボルバに装着された複数の対物レンズと、
   複数の前記対物レンズのそれぞれに取り付けられたリングレンズと、
   前記各リングレンズに光を供給する複数の第４の光伝送路と、
   を備え、
   それぞれの前記第４の光伝送路の入光端は、前記レボルバの回転中心を中心として等角度で配置されており、前記レボルバを回転させると前記第４の光伝送路の入光端と前記第２の光伝送路の出光端とが対向する請求項１〜４のいずれかに記載のデジタル顕微鏡。
6. 前記複数の対物レンズのうち、どの対物レンズが用いられているかを検知する対物レンズ検知部と、
   検知された対物レンズに対応した色を点灯する発光部と、
   を備える請求項５に記載のデジタル顕微鏡。
7. 前記複数の対物レンズのうち、どの対物レンズが用いられているかを検知する対物レンズ検知部と、
   検知された対物レンズの倍率と前記拡大光学系の倍率に基づいて、前記表示部に表示された画像上での距離を実際の距離に換算する演算処理部と、
   を備える請求項５に記載のデジタル顕微鏡。
8. 試料に明視野照明光を供給する明視野照明部と、
   前記試料に暗視野照明光を供給する暗視野照明部と、
   明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を指定する操作部と、
   前記操作部での操作に応じて明視野照明光と暗視野照明光の混合割合を変える混合割合変更部と、
   前記試料にて反射または散乱した光を集光する拡大光学系と、
   前記拡大光学系を通じて入射された光を光電変換して前記試料を撮像する撮像部と、
   前記撮像部にて撮像された画像を表示する表示部と、
   を備えるデジタル顕微鏡。