JP2011237686A - ランプハウスおよびこれを備えた顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の点灯時に発電手段に発電させることができると共に、光源の非点灯時でも筐体内に外部光を入射させることで発電手段に効率よく発電させることができるランプハウスを提供すること。
【解決手段】窓部Ｗを有する筐体２１Ａ内に光源ＬＳおよび発電手段が配置され、窓部には光源から放射された光を集光して筐体の外部に出射させる集光レンズＣＬが配置されたランプハウスを構成するにあたって、太陽電池２２の受光面２２ａ等、発電手段の機能面を集光レンズ側に向けて当該発電手段を光レンズの光軸ＯＡ２１上、かつ集光レンズの光軸ＯＡ２１に沿って集光レンズ側から筐体内をみたときの光源よりも奥側に配置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ランプハウスおよびこれを備えた顕微鏡に関するものである。

被観察物の光学像を顕微鏡観察する際には、顕微鏡の倍率を上げるほど結像に寄与する光量が少なくなって当該光学像が見え難くなるので、通常、被観察物に照明光を照射するための照明機構を備えた顕微鏡が用いられる。この照明機構としては、被観察物が載置されるステージの下方に配置したミラーによって太陽光や室内照明光等の外部光を反射して被観察物に照射する構成のものや、ランプハウスからの出射光を被観察物の下方または上方に導いて被観察物に照射する構成のものが知られている。

ランプハウスを備えた照明機構では、ランプハウス内の光源から放射された光の全てが被観察物に照射されるわけではなく、一部の光のみが被観察物に照射される。このため、近年では、光源から放射された光のうちで被観察物の照明に寄与しない光を光発電手段で電力に変換し、この電力で光源を発光させたり、この電力を蓄電池に蓄えたりして有効利用するランプハウスが提案されている。

例えば図１３に示すように、特許文献１に記載されたランプハウス４００では、光を出射させるための出射窓４０１を備えた筐体４０２内に光源４０３を配置し、出射窓４０１に集光レンズ４０４を設け、集光レンズ４０４から筐体４０２内をみたときの光源４０３の後方に集光反射ミラー４０５を設け、さらには筐体４０２の内壁のうちで光源４０３からみて集光反射ミラー４０５の陰になる部分以外の領域にソーラーパネル等の光発電手段４０６ａ〜４０６ｄを設けている。そして、光源４０３から放射されて出射窓４０１から出射する光以外の光を各光発電手段４０６ａ〜４０６ｄによって電力に変換する。また、必要に応じて、光源４０３から放射された光の一部を筐体４０１内の不図示の集光レンズで集光して筐体４０１内の他の光発電手段に照射し、この光発電手段の発電量から光源４０３の残り寿命を求める残り寿命測定部が設けられる。

特開２００６−３１００２４号公報

顕微鏡は、電源設備が整った屋内においてのみ使用されるものではなく、例えばマラリアの診断等の医療活動のために電力供給網が整備されていない地域や屋外で使用される場合もある。このような場合、外部光をミラーで反射して被観察物に照射する構成の照明機構を備えた顕微鏡では、十分な照度の外部光が得られない天候の日や時間帯には使用することができなくなる。また、マラリア原虫のように、外部光を照射した程度の照度の下では観察が困難な被観察物もある。

一方、ランプハウスからの出射光を被観察物に照射する構成の照明機構を備えた顕微鏡は、ランプハウスで電力を消費するので、電力供給網が整備されていない地域や屋外での医療活動等に使用するときには電源を確保しなければならない。発電機を携行すれば、電力供給網が整備されていない地域や屋外でも電源を確保することができるが、装備が重くなるため、医療活動等の従事者の負担が増える。また、車やモータバイク等のバッテリを電源にすることも可能であるが、バッテリと顕微鏡とを繋ぐケーブルの長さによって顕微鏡の使用可能範囲が制限されるので、医療活動等を行い難くなることがある。

特許文献１に記載されたランプハウスを顕微鏡の照明機構に用いれば、光源で消費された電力を光発電手段による発電で補うことができるので、電力供給網が整備されていない地域や屋外で当該顕微鏡を使用する場合でも、ランプハウスの電源の確保に要する労力が或る程度は低減される。

しかしながら、このランプハウスは、光源で消費された電力の全量を光発電手段による発電で補うことはできないので、ランプハウス内の光発電手段以外に電力供給源がない環境下では使い続けることができない。ランプハウスの非使用時に筐体内に外部光を入射させることで光発電手段に発電を行わせれば、上記の環境下での使用可能時間を延ばすことができるが、このランプハウスでは、集光レンズから筐体内に外部光を入射させたときに当該外部光が集光反射ミラーによって集光レンズ側に反射されてしまうので、各光発電手段に外部光が入射し難く、各光発電手段に効率よく発電を行わせることができない。

また、光発電手段として太陽電池を用いた場合には、ランプハウスの内部に配置された太陽電池は光源の発する強力な光により高熱になるため、電気エネルギーへの変換効率が下がる。一般に太陽電池は、構造上、高温になると禁制帯幅（電子が存在できない領域）が減少し、出力電圧が下がるため、低温域で使用することが好ましい。前述のような太陽電池の使い方では、太陽電池が高温となるので、十分な蓄電量を確保するためには、大きな太陽電池が必要となり、高価になると共にスペースも必要となってしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、光源の点灯時に発電手段に発電させることができると共に、光源の非点灯時でも筐体内に外部光を入射させることで発電手段に効率よく発電させることができるランプハウス、およびこれを備えた顕微鏡を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明のランプハウスは、窓部を有する筐体内に光源および発電手段が配置され、前記窓部には前記光源から放射された光を集光して前記筐体の外部に出射させる集光レンズが配置されたランプハウスにおいて、前記発電手段は、機能面を前記集光レンズ側に向けて前記光軸上、かつ前記集光レンズの光軸に沿って集光レンズ側から前記筐体内をみたときの前記光源よりも奥側に配置されていることを特徴とする。

また、本発明のランプハウスは、上記の発明において、前記発電手段は、前記機能面としての受光面が平面状を呈する太陽電池であり、該太陽電池は、前記受光面を前記集光レンズの光軸と互いに直交させて配置されていることを特徴とする。

また、本発明のランプハウスは、上記の発明において、前記太陽電池は、前記受光面が前記集光レンズの集光位置にくるように配置されていることを特徴とする。

また、本発明のランプハウスは、上記の発明において、前記太陽電池と前記集光レンズとを結ぶ光軸上に熱吸収フィルタを更に備えたことを特徴とする。

また、本発明のランプハウスは、上記の発明において、前記筐体は、前記集光レンズの光軸に沿って前記窓部の周囲から外方に突出形成されて、ランプハウス接続部を有する光学機器の前記ランプハウス接続部と着脱自在に係合する筒状の係合部を更に有し、該係合部の内部空間は、前記光源から放射されて前記集光レンズで集光された光の光路となることを特徴とする。

また、本発明のランプハウスは、上記の発明において、前記発電手段により発電した電力を蓄電する蓄電池を更に備えたことを特徴とする。

一方、上記の目的を達成する本発明の顕微鏡は、被観察物に照明光を照射するための照明光学系を構成する複数の光学素子と前記被観察物の光学像を接眼レンズを介して観察するための観察光学系とを有する顕微鏡本体と、該顕微鏡本体に取り外し可能に装着されて前記複数の光学素子と共に前記照明光学系を構成するランプハウスとを備えた顕微鏡であって、前記ランプハウスは、上記本発明のランプハウスであることを特徴とする。

また、上記の目的を達成する本発明の他の顕微鏡は、顕微鏡の光路に着脱可能なユニットを備えた顕微鏡であって、前記ユニットは、発電手段と前記発電手段により発電した電力を蓄電する蓄電池とを備え、前記ユニットの前記発電手段は、前記顕微鏡の光路に選択的に配置可能であり、前記ユニットの前記発電手段が前記顕微鏡の光路にあって光束の一部に照射された場合と、前記ユニットが前記顕微鏡から外された状態で外光に照射された場合に発電可能であることを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡は、上記の発明において、前記ユニットは、前記顕微鏡の光路を選択的に遮断する遮断部を備え、前記ユニットの前記発電手段は、前記遮断部に設けられ、前記顕微鏡の光路を選択的に遮断している場合に発電することを特徴とする。

本発明のランプハウスでは、発電手段がその機能面を集光レンズ側に向けて集光レンズの光軸上、かつ集光レンズの光軸に沿って集光レンズ側から筐体内をみたときの光源よりも奥側に配置されているので、光源の点灯時に発電手段に発電させることができる。また、集光レンズから筐体内に外部光を入射させれば、この外部光が集光レンズによって集光されて発電手段の機能面に入射するので、光源の非点灯時でも筐体内に外部光を入射させることで発電手段に効率よく発電させることができる。

図１は、本発明のランプハウスと、このランプハウスを備えた本発明の顕微鏡それぞれの概略構成を示す側面図である。 図２は、図１に示したランプハウスの概略構成を示す一部断面側面図である。 図３は、図２に示したランプハウスでの発電手段と熱吸収フィルタとを概略的に示す部分断面図である。 図４は、図２に示したランプハウスでの発電手段に外部光を入射させたときの状態を示す模式図である。 図５は、本発明のランプハウスのうちで、外部光を集光レンズ側に集光する凹形状のリフレクタ部が集光レンズの外側に設けられたものの概略構成を示す一部断面側面図である。 図６−１は、図５に示したランプハウスによる外部光の集光状態を示す模式図である。 図６−２は、図２に示したランプハウスによる外部光の集光状態を示す模式図である。 図７は、本発明の顕微鏡のうちで照明光学系内およびその近傍に発電手段を備えたものの概略構成を示す側面図である。 図８は、図７に示した顕微鏡の照明光学系内に配置された発電手段およびその周辺を概略的に示す断面図である。 図９−１は、本発明の顕微鏡での光学系に挿抜可能なスライダユニットの概略構成を示す正面図である。 図９−２は、図９−１に示したスライダユニットの側面図である。 図１０−１は、本発明のランプハウスのうちで光源保持部にスライド機構をもたせたものの一例を概略的に示す一部断面側面図である。 図１０−２は、図１０−１に示したランプハウスを概略的に示す一部断面平面図である。 図１１は、本発明の顕微鏡に用いることができるスライダユニットのうちで二つの光学素子と一つの発電手段とを保持したものの一例の概略構成を示す正面図である。 図１２は、本発明のランプハウスのうちで筐体の外表面に発電手段が設けられたものの一例の概略構成を示す側面図である。 図１３は、従来のランプハウスの概略構成を示す一部断面側面図である。

以下、本発明のランプハウスおよび顕微鏡それぞれの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、下記の各形態は、本発明のランプハウスおよび顕微鏡それぞれの一例を示すものであり、本発明は下記の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明のランプハウスと、このランプハウスを備えた本発明の顕微鏡それぞれの概略構成を示す側面図である。また、図２は、図１に示したランプハウスの概略構成を示す一部断面側面図であり、図３は、図２に示したランプハウスでの発電手段と熱吸収フィルタとを概略的に示す部分断面図である。そして、図４は、図２に示したランプハウスでの発電手段に外部光を入射させたときの状態を示す模式図である。

図１に示す顕微鏡１は、ベース１１、鏡柱１２、鏡筒１３、レボルバ１４、ステージホルダ１５、ステージ１６、コンデンサホルダ１７、およびコンデンサ１８を備えた顕微鏡本体１０Ａと、顕微鏡本体１０Ａに取り外し可能に装着されたランプハウス２０Ａと、ランプハウス２０Ａに装着された蓄電池３０とを備えている。

顕微鏡本体１０Ａのベース１１は、鏡柱１２を支える台であり、顕微鏡１の使用時には当該ベース１１を下にして顕微鏡本体１０Ａが机上等に置かれる。このベース１１の背面側には、ランプハウス２０Ａを装着するための筒状のランプハウス接続部１１ａが設けられている。また、ベース１１内には、ステージ１６上に載置された被観察物Ｓにその下方から照明光を照射するための照明光学系ＬＬ１を構成する複数個の光学素子が配置されている。これらの光学素子として、図１には、ランプハウス接続部１１ａ内に配置された収束レンズＣＤ１と、その前方に配置された視野絞りＦＳおよびミラーＭと、ミラーＭの上方に配置された収束レンズＣＤ２とを示してある。

鏡柱１２は、ベース１１の奥側から上方に伸びた支柱部１２ａと、支柱部１２ａの上端側から前方に張り出した上側アーム部１２ｂとを有しており、上側アーム部１２ｂでの先端側上部に鏡筒１３が、また先端側下部にレボルバ１４が取り付けられている。支柱部１２ａの前面側には、ステージホルダ１５が上下動自在に設けられている。

鏡筒１３は、下端側が上側アーム部１２ｂに固定された鏡筒本体１３ａと、鏡筒本体１３ａの上部側に設けられて斜め上方に突出した接眼レンズ装着部１３ｂと、鏡筒本体１３ａ内および接眼レンズ装着部１３ｂ内に配置された収束レンズＣＤ１１、プリズムＰ等の複数個の光学素子とを有している。顕微鏡１の使用時には、接眼レンズ装着部１３ｂに接眼レンズＥＰが装着される。

レボルバ１４は、上側アーム部１２ｂの先端側下部に回転自在に取り付けられている。顕微鏡１の使用時には、このレボルバ１４に少なくとも一つの対物レンズが装着される。図１には、二つの対物レンズＯｂ１，Ｏｂ２が現れている。

レボルバ１４を回転させることによって被観察物Ｓ上に位置させた対物レンズＯｂ２は、鏡筒１３内に配置された各光学素子および接眼レンズ装着部１３ｂに装着された接眼レンズＥＰと共に、被観察物Ｓの光学像を観察するための観察光学系ＯＬ１を構成する。図１では、観察光学系ＯＬ１の光軸ＯＡ１を一点鎖線で示している。

ステージホルダ１５は、鏡柱１２の支柱部１２ａに上下動自在に設けられて、支柱部１２ａの前面側に張り出している。このステージホルダ１５の上部にはステージ１６が着脱可能に水平設置されている。また、ステージホルダ１５には、ステージ１６の下方に張り出すようにしてコンデンサホルダ１７が上下動自在に設けられており、このコンデンサホルダ１７によって、ステージ１６の下方にコンデンサ１８が水平に保持されている。

ステージホルダ１５の鉛直方向位置は、ベース１１に設けられたフォーカスハンドル１５ａによって調整可能であり、ステージ１６の水平方向位置は、ステージ１６の下部に設けられたステージ移動ハンドル１６ａによって調整可能である。また、コンデンサホルダ１７の鉛直方向位置は、ステージホルダ１５に設けられたコンデンサハンドル１７ａによって調整可能である。フォーカスハンドル１５ａを適宜回転させてステージホルダ１５の鉛直方向位置を調整することにより、顕微鏡１の焦点を調整することができる。

なお、コンデンサ１８内には、照明光学系ＬＬ１を構成する複数個の光学素子が配置されている。これらの光学素子として、図１には、収束レンズＣＤ２の上方に配置された収束レンズＣＤ３と、収束レンズＣＤ３の上方に配置された小径の収束レンズＣＤ４と、収束レンズＣＤ４の下方に配置された開口絞りＡＳとを示してある。被観察物Ｓは、収束レンズＣＤ４の上方に位置するようにして、ステージ１６の上面に載置される。

ランプハウス２０Ａは、筐体２１Ａと、筐体２１Ａ内に配置された光源ＬＳ、太陽電池２２、熱吸収フィルタ２３、および集光レンズＣＬを備えている。また、光源ＬＳを電源に接続するための電源コード２４も備えている。

図２に示すように、筐体２１Ａは、天板部２１ａに複数の通風孔Ｖ１を有し、一つの側壁部２１ｂに筒状の窓部Ｗを有し、窓部Ｗの外側に窓部Ｗよりも大径の筒状を呈する係合部２１ｃを有し、底板部２１ｄに複数の通風孔Ｖ２を有する箱状体である。個々の通風孔Ｖ１，Ｖ２は、ランプハウス２０Ａからの漏れ光が顕微鏡観察者の視界に入って被観察物Ｓの観察の妨げとなるのを防止するために、その長手軸が天板部２１ａまたは底板部２１ｄの厚さ方向と交差する向きに形成されている。また、係合部２１ｃは、集光レンズＣＬの光軸ＯＡ２１に沿って窓部Ｗの周囲から外方に突出形成されており、当該係合部２１ｃは、図１に示したランプハウス接続部１１ａに着脱自在に係合する。また、係合部２１ｃの内部空間は、光源ＬＳから放射されて集光レンズＣＬで集光された光の光路となる。なお、図２では、集光レンズＣＬの光軸ＯＡ２１を一点鎖線で示している。

光源ＬＳは、ハロゲンランプ、キセノンランプ、水銀ランプ、または発光ダイオード等を用いて構成されて、被観察物Ｓを照明するための照明光を放射する。この光源ＬＳは、筐体２１Ａの底板部２１ｄ上に配置された光源保持部２５によって保持されている。また、集光レンズＣＬは、筐体２１Ａの窓部Ｗに嵌め込まれて環状のレンズ固定部材２６で窓部Ｗに固定されている。この集光レンズＣＬは、光源ＬＳから放射された光を集光して筐体２１Ａの外部に出射させる。

太陽電池２２は、機能面としての受光面２２ａを集光レンズＣＬ側に向けて光軸ＯＡ２１上、かつ光軸ＯＡ２１に沿って集光レンズＣＬ側から筐体２１Ａ内をみたときの光源ＬＳよりも奥側に配置されている。具体的には、光源ＬＳの周囲に設けられた外側遮光部材２７での一つの側壁部２７ａに、太陽電池２２が嵌め込まれている。この太陽電池２２は、光源ＬＳから放射された光や外部光を電力に変換する発電手段として機能する。太陽電池２２の受光面２２ａは平面状を呈し、この受光面２２ａは光軸ＯＡ２１と互いに直交する。また、受光面２２ａは集光レンズＣＬの集光位置、すなわち集光レンズＣＬで集光された光線束が最も細くなる位置に位置している。受光面２２ａの大きさは、集光レンズＣＬをその光軸ＯＡ２１に沿って正面視したときの集光レンズＣＬの大きさよりも小さい。

熱吸収フィルタ２３は、太陽電池２２と光源ＬＳとの間に配置され、光源ＬＳから放射された光から主に赤外領域の波長成分を除去して太陽電池２２の受光面２２ａに入射させる略透明の光学フィルタである。この熱吸収フィルタ２３は、具体的には光源ＬＳと外側遮光部材２７との間に設けられた内側遮光部材２８での一つの側壁部２８ａに嵌め込まれており、当該熱吸収フィルタ２３は、集光レンズＣＬと互いに対向する。図３に示すように、太陽電池２２の受光面２２ａは四角形を呈し、熱吸収フィルタ２３は太陽電池２２の受光面２２ａよりも大径の円形を呈する。このため、太陽電池２２の受光面２２ａは、集光レンズＣＬ側から光軸ＯＡ２１に沿って筐体２１Ａ内をみたときに視認される。

なお、外側遮光部材２７は、窓部Ｗ側、内側遮光部材２８側、および底板部２１ｄ側がそれぞれ開口した箱状体であり、内側遮光部材２８は、外側遮光部材２７よりも高さが低く、かつ窓部Ｗ側と底板部２１ｄ側がそれぞれ開口した箱状体である。外側遮光部材２７と内側遮光部材２８とは、互いに同じ幅を有している。外側遮光部材２７での窓部Ｗ側の開口部２７ｂは内側遮光部材２８の上方に開口しており、当該外側遮光部材２７は内側遮光部材２８の外周面との間に通風路を形成している。また、内側遮光部材２８での窓部Ｗ側の開口部２８ｂは窓部Ｗよりも大形であり、当該開口部２８ｂは窓部Ｗの上方に通風口を形成している。

これらの各構成要素を有するランプハウス２０Ａは、係合部２１ｃをランプハウス接続部１１ａに外嵌することで、顕微鏡本体１０Ａに取り外し可能に装着される。この状態下では、集光レンズＣＬが顕微鏡本体１０Ａ中の収束レンズＣＤ１と対向する。また、集光レンズＣＬの光軸ＯＡ２１が収束レンズＣＤ１の光軸と略一致する。光源ＬＳおよび集光レンズＣＬは、ベース１１内に配置された各光学素子と共に照明光学系ＬＬ１を構成する。図１中に、照明光学系ＬＬ１の光軸ＯＡ２を二点鎖線で示してある。

蓄電池３０は、図２に示す充電コード３１ａによって太陽電池２２に接続されて、太陽電池２２が発電した電力を蓄える。また、図２に示す給電コード３１ｂによって光源保持部２５に接続されて、ここから光源ＬＳに電力を供給する。蓄電池３０からの電力を光源ＬＳに供給するか、図１に示した電源コード２４を介して光源ＬＳに電力を供給するかは、ランプハウス２０Ａに設けられた不図示の切換えスイッチにより切り換え可能である。

上述の各構成要素を備えた顕微鏡１では、図１に示したステージ１６上に被観察物Ｓを載置し、必要に応じてランプハウス２０Ａの光源ＬＳを点灯させることにより、接眼レンズＥＰを介して被観察物Ｓの光学像を観察することができる。

光源ＬＳを点灯させた場合には、光源ＬＳから放射された光の一部が照明光学系ＬＬ１を伝播して、被観察物Ｓをその下方から照明する。具体的には、光源ＬＳから放射された光の一部が集光レンズＣＬによって集光されて収束レンズＣＤ１に入射し、収束レンズＣＤ１で略平行な光に変換され、視野絞りＦＳで絞られた後にミラーＭで鉛直上方に反射し、収束レンズＣＤ２、収束レンズＣＤ３で収束され、開口絞りＡＳで絞られた後に、収束レンズＣＤ４に入射する。そして、収束レンズＣＤ４に入射した光は、収束レンズＣＤ４で収束されて被観察物Ｓをその下方から照明する。照明光学系ＬＬ１は、透過照明光学系に相当する。

また、被観察物Ｓに入射した照明光の多くは被観察物Ｓを透過して観察光学系ＯＬ１に入射し、対物レンズＯｂ２で結像されて、その光学像が接眼レンズＥＰによって拡大される。結果として、顕微鏡観察者は、被観察物Ｓの明るい光学像を接眼レンズＥＰを介して観察することができる。

この間、光源ＬＳから放射された光の他の一部は、熱吸収フィルタ２３によって主に赤外領域の波長成分を除去された後に太陽電池２２の受光面２２ａに入射し、太陽電池２２によって電力に変換される。すなわち、光源ＬＳの点灯時には、太陽電池２２に発電を行わせることができる。太陽電池２２で発電された電力は、充電コード３１ａを介して蓄電池３０に送られて蓄電池３０に蓄えられる。蓄電池３０に蓄えられた電力は、所望の時期に光源ＬＳを発光させるための電力として利用することができる。

したがって、マラリアの診断等の医療活動を電力供給網が整備されていない地域や屋外等、電源コード２４を商用電源に接続することができない環境下で行うにあたって顕微鏡１を使用する場合でも、蓄電池３０に蓄えられた電力を利用することができるので、光源ＬＳを点灯しての使用可能時間を延ばすことができる。また、電源コード２４を商用電源に接続することができずにモータバイクや車のバッテリに接続して顕微鏡１を使用する場合でも、蓄電池３０にある程度の電力が蓄えられた後はバッテリとの接続を解除し、所望の場所に顕微鏡１を移動させて使用することができるので、上記の医療活動を臨機応変に行い易い。さらには、太陽電池２２と光源ＬＳとの間に熱吸収フィルタ２３が設けられているので、熱吸収フィルタ２３がない場合に比べて太陽電池２２の昇温が抑えられ、結果として昇温に伴う太陽電池２２の光電変換効率の低下が抑えられる。そのため、太陽電池２２による発電を効率よく行うことができる。

顕微鏡１の非使用時には、図４に示すように、ランプハウス２０Ａを顕微鏡本体１０Ａから取り外し、太陽光等の外部光Ｌ１が集光レンズＣＬに入射可能な方向に当該ランプハウス２０Ａを向けておくことで、太陽電池２２に発電を行わせることができる。このとき、集光レンズＣＬによって外部光Ｌ１が集光されて太陽電池２２の受光面２２ａに入射するので、外部光１が微弱なときでも太陽電池２２に効率よく発電を行わせることができる。すなわち、光源ＬＳの非点灯時でも、集光レンズＣＬを通して筐体２１Ａ内に外部光Ｌ１を入射させることで、太陽電池２２に効率よく発電させることができる。また、太陽電池２２として小型のものを用いた場合でも比較的多くの発電量を確保することができる。小型の太陽電池２２を用いることにより、ランプハウス２０Ａの製造コストを低減させ易くなる。

（実施の形態２）
本発明のランプハウスでは、外部光を集光レンズ側に集光する凹形状のリフレクタ部を集光レンズの外側に設けることができる。このリフレクタ部は、例えば、集光レンズの一つのレンズ面が当該リフレクタ部の底から露出するように配置される。

図５は、外部光を集光レンズ側に集光する凹形状のリフレクタ部が集光レンズの外側に設けられたランプハウスの概略構成を示す一部断面側面図であり、図６−１は、図５に示したランプハウスによる外部光の集光状態を示す模式図であり、図６−２は、図２に示したランプハウスによる外部光の集光状態を示す模式図である。

図５に示すランプハウス２０Ｂは、図２に示した筐体２１Ａに代えて筐体２１Ｂを備えるという点を除き、図２に示したランプハウス２０Ａと同様の構成を有している。また、筐体２１Ｂは、図２に示した係合部２１ｃに代えて係合部２１ｅを備えるという点、およびリフレクタ部２９を備えるという点をそれぞれ除き、筐体２１Ａと同様の構成を有している。図５に示す構成要素のうちで図２に示した構成要素と共通するものについては、図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

ランプハウス２０Ｂでは、集光レンズＣＬの外側レンズ面Ｏｓが窓部Ｗから外方に突出している。また、係合部２１ｅは、図２に示した係合部２１ｃと同様に、集光レンズＣＬの光軸ＯＡ２１に沿って窓部Ｗの周囲から外方に突出形成された筒状を呈し、当該係合部２１ｅの内部空間は、光源ＬＳから放射されて集光レンズＣＬで集光された光の光路となる。この係合部２１ｅでの顕微鏡本体１０Ｂ側の先端部から窓部Ｗにかけての領域の内周面全体が、外部光Ｌ１を集光レンズＣＬ側に集光させる凹形状の反射面になっている。すなわち、ランプハウス２０Ｂでは、係合部２１ｅでの顕微鏡本体１０Ｂ側の先端部から窓部Ｗにかけての領域が、外部光Ｌ１を集光レンズＣＬ側に集光させる凹形状のリフレクタ部２９になっている。

このランプハウス２０Ｂは、係合部２１ｅの先端側を顕微鏡本体１０Ｂのランプハウス接続部１１ｂに係合、具体的には勘合させることで、顕微鏡の顕微鏡本体１０Ｂに取り外し可能に装着される。係合部２１ｅは、ランプハウス接続部１１ｂと着脱自在に係合する。なお、顕微鏡本体１０Ｂは、図２に示したランプハウス接続部１１ａに代えてランプハウス接続部１１ｂを有するという点を除き、図２に示した顕微鏡本体１０Ａと同様の構成を有する。ランプハウス接続部１１ｂは、収束レンズＣＤ１を保持する筒状のレンズ保持部ＬＨ、およびレンズ保持部ＬＨの外周面とランプハウス接続部１１ｂの外周面との間に環状に形成された溝部Ｇを有しており、溝部Ｇに係合部２１ｅの先端部分が挿入される。

上述のように構成されたランプハウス２０Ｂでは、実施の形態１で説明したランプハウス２０Ａと同様に、光源ＬＳの点灯時に太陽電池２２に発電を行わせることができる。また、光源ＬＳの非点灯時でも、集光レンズＣＬを通して筐体２１Ｂ内に外部光Ｌ１を入射させることで、太陽電池２２に効率よく発電させることができる。具体的には、ランプハウス２０Ｂを顕微鏡本体１０Ｂから取り外し、太陽光等の外部光がリフレクタ部２９に入射可能な方向に当該ランプハウス２０Ｂを向けておくことで、ランプハウス２０Ａよりも高効率で太陽電池２２に発電を行わせることができる。

すなわち、ランプハウス２０Ｂでは、外部光がリフレクタ部２９と集光レンズＣＬとで集光され、集光レンズＣＬに直接は入射せずに集光レンズＣＬの外側でリフレクタ部２９の反射面に入射した外部光も集光レンズＣＬで集光されて太陽電池２２の受光面２２ａに入射するので、図６−１と図６−２との対比から明らかなように、図２に示したランプハウス２０Ａに比べて集光レンズＣＬに入射する外部光Ｌ１の光量が増大する。結果として、係合部２１ｅの先端側の開口径が図２に示した係合部２１ｃの先端側の開口径より大きい場合は勿論、同じである場合でも、太陽電池２２の受光面２２ａに入射する外部光Ｌ１の光量が増大して、図２に示したランプハウス２０Ａよりも高効率で太陽電池２２に発電を行わせることができる。

外部光Ｌ１として太陽光を利用する場合には、上記のランプハウス２０Ａに比べ、集光レンズＣＬを一定の方向に向けてランプハウス２０Ｂを放置しておいても太陽光が太陽電池２２の受光面２２ａに入射可能な時間帯が長くなるので、少ない手間で太陽電池２２に多くの発電を行わせることができる。なお、図６−１および図６−２の各々における参照符号「Ｓｕ」は太陽を示しており、参照符号「θ１」，「θ２」は、外部光Ｌ１である太陽光が集光レンズＣＬに入射可能な角度範囲を示している。

（実施の形態３）
本発明の顕微鏡では、本発明のランプハウス内の発電手段によって発電することに加えて、光学系を伝播する光、光学系からの漏れ光、または光学系内で発生する熱を発電手段によって電力に変換して発電するように構成することができる。

図７は、本発明の顕微鏡のうちで照明光学系内およびその近傍に発電手段を備えたものの概略構成を示す側面図であり、図８は、図７に示した顕微鏡の照明光学系内に配置された発電手段およびその周辺を概略的に示す断面図である。

図７に示す顕微鏡１０１は、図１に示した顕微鏡本体１０Ａに代えて顕微鏡本体１０Ｃを備えるという点、および図１に示したランプハウス２０Ａが顕微鏡本体１０Ｃ中の投光管１９の長手方向の一端に装着されるという点をそれぞれ除き、図１に示した顕微鏡１と同様の構成を有している。また、顕微鏡本体１０Ｃは、鏡柱１２の上方に投光管１９を備えるという点、および投光管１９内のハーフミラーＨＭが観察光学系ＯＬ２の一部を構成するという点をそれぞれ除き、図１に示した顕微鏡本体１０Ａと同様の構成を有している。図７に示した構成要素のうちで図１に示した構成要素と共通するものについては、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

投光管１９は、鏡柱１２の上側アーム部１２ｂの上面に配置されている。この投光管１９は、筐体１９ａと、筐体１９ａ内に配置された収束レンズＣＤ２１、開口絞りＡＳ、視野絞りＦＳ、収束レンズＣＤ２２、およびハーフミラーＨＭ等の光学素子とを備えた長筒状の部材である。筐体１９ａの長手方向の一端側には、ランプハウス２０Ａを装着するための筒状のランプハウス接続部１９ｂが設けられており、その前方には、所望の光学フィルタを必要に応じて筐体１９ａ内に挿入するための二つのフィルタ挿入口１９ｃ，１９ｄが設けられている。

投光管１９内の各光学素子は、ランプハウス２０Ａ内の光源ＬＳおよび集光レンズＣＬならびに被観察物Ｓ上に位置させた対物レンズＯｂ２と共に、照明光学系ＬＬ２を構成する。収束レンズＣＤ２１は、ランプハウス２０Ａから投光管１９内に入射した光を収束させ、開口絞りＡＳは、収束レンズＣＤ２１で収束された光の一部のみを通過させ、視野絞りＦＳは、開口絞りＡＳにて絞られた光の一部のみを収束させ、ハーフミラーＨＭは、収束レンズＣＤ２２で収束された光の略半量を対物レンズＯｂ２側に反射する。対物レンズＯｂ２を透過した光が被観察物Ｓに照射される。

この照明光学系ＬＬ２では、視野絞りＦＳを調整することによって観察視野中での照明範囲を調節することができ、開口絞りＡＳを調整することによって照明光学系ＬＬ２を伝播する光線束を調節することができる。図７においては、照明光学系ＬＬ２の光軸ＯＡ１２を二点鎖線で示している。ただし、ハーフミラーＨＭから被観察物Ｓまでの区間は、照明光学系ＬＬ２の光軸ＯＡ１２と観察光学系ＯＬ２の光軸ＯＡ１１とが互いに重なるので、この区間については、各光軸ＯＡ１１，ＯＡ１２を一本の実線で示している。

また、投光管１９内には、照明光学系ＬＬ２を伝播する光のうちで被観察物Ｓの照明に寄与しない光、および照明光学系ＬＬ２からの漏れ光をそれぞれ電力に変換するための発電手段として、３個の太陽電池１２２〜１２４が各々の受光面を集光レンズＣＬ側に向けて、かつ受光面の面法線が光軸ＯＡ１２と略平行になるように配置されている。太陽電池１２２は開口絞りＡＳの前面側、すなわちランプハウス２０Ａ側（以下同じ）に配置されており、太陽電池１２３は視野絞りＦＳの前面側に配置されている。そして、太陽電池１２４は、ハーフミラーＨＭの背後に配置されている。

図８に示すように、太陽電池１２２は、透明基板１２２ａと、透明基板１２２ａの片面上に設けられた複数個の光電変換素子１２２ｂとを有しており、各光電変換素子１２２ｂは、透明基板１２２ａの表面中央部が露出するように環形状、あるいは多角形枠形状に配置されている。このため、太陽電池１２２の中央部は、照明光学系ＬＬ２を伝播する光Ｌ２の透過率が高い光路部ＬＰ１として機能する。光路部ＬＰ１をランプハウス２０Ａ側から正面視したときの外形寸法は、開口絞りＡＳの開口の最大寸法よりも若干大きい。したがって、光路部ＬＰ１の周囲に向かう光Ｌ２の多くは、小さな入射角で太陽電池１２２の受光面１２２ｃに入射して電力に変換される。

太陽電池１２３は、太陽電池１２２と同様に、透明基板１２３ａと、環形状あるいは多角形枠形状に配置された複数個の光電変換素子１２３ｂとを有している。この太陽電池１２３をランプハウス２０Ａ側から正面視したときの中央部の光路部ＬＰ２の外形寸法は、視野絞りＦＳの開口の最大寸法よりも若干大きい。したがって、開口絞りＡＳを通過した後に光路部ＬＰ２の周囲に向かう光Ｌ２の多くは、小さな入射角で太陽電池１２３の受光面１２３ｃに入射して電力に変換される。なお、視野絞りＦＳでの開口の最大寸法は、開口絞りＡＳでの開口の最大寸法と同等か若干小さくするのが好ましい。図８においては、視野絞りＦＳでの開口の最大寸法を開口絞りＡＳでの開口の最大寸法よりも若干小さく描いている。

図７に示した太陽電池１２４は、光の透過率が高い光路部を有しておらず、当該太陽電池１２４では、透明基板の片面の略全体に光電変換素子が配置されている。この太陽電池１２４は、照明光学系ＬＬ２の光軸ＯＡ１２の延長線ＥＬ上に配置され、照明光学系ＬＬ２からの漏れ光、すなわち照明光学系ＬＬ２を伝播する光Ｌ２のうちでハーフミラーＨＭを透過した光Ｌ２を受光して電力に変換する。なお、図７では、上記の延長線ＥＬを破線で示している。

投光管１９内に配置された各太陽電池１２２〜１２４は、図７に示した充電コード３１ｃによって蓄電池３０に接続されており、個々の太陽電池１２２〜１２４が発電した電力は蓄電池３０に蓄えられる。

上述の投光管１９を備えた顕微鏡１０１では、投光管１９の先端側上部に鏡筒１３が設けられており、鏡筒本体１３ａはハーフミラーＨＭの上方に位置している。また、レボルバ１４はハーフミラーＨＭの下方に位置している。そして、レボルバ１４を回転させることによって被観察物Ｓ上に位置させた対物レンズＯｂ２と、ハーフミラーＨＭと、鏡筒１３内に配置された各光学素子と、接眼レンズＥＰとによって、被観察物Ｓの光学像を観察するための観察光学系ＯＬ２が形成される。図７では、観察光学系ＯＬ２の光軸ＯＡ１１を一点鎖線で示している。

この顕微鏡１０１では、ステージ１６上に被観察物Ｓを載置し、必要に応じてランプハウス２０Ａの光源ＬＳを点灯させることにより、接眼レンズＥＰを介して被観察物Ｓの光学像を観察することができる。

光源ＬＳを点灯させた場合には、光源ＬＳから放射された光の一部が照明光学系ＬＬ２を伝播して、被観察物Ｓをその上方から照明する。具体的には、光源ＬＳから放射された光の一部が集光レンズＣＬによって集光されて収束レンズＣＤ２１に入射し、収束レンズＣＤ２１で収束され、開口絞りＡＳで絞られた後に視野絞りＦＳで更に絞られてハーフミラーＨＭに入射し、その略半量が対物レンズＯｂ２側に反射する。そして、対物レンズＯｂ２を透過した光が被観察物Ｓをその上方から照明する。

被観察物Ｓで反射した照明光の一部は観察光学系ＯＬ２に入射し、対物レンズＯｂ２で結像されて、その光学像が接眼レンズＥＰによって拡大される。結果として、顕微鏡観察者は、被観察物Ｓの明るい光学像を接眼レンズＥＰを介して観察することができる。

この間、光源ＬＳから放射された光の他の一部は、熱吸収フィルタ２３によって主に赤外領域の波長成分を除去された後に太陽電池２２の受光面に入射し、太陽電池２２によって電力に変換される。また、照明光学系ＬＬ２を伝播する光Ｌ２のうちで太陽電池１２２の受光面１２２ｃに入射した光Ｌ２は当該太陽電池１２２によって電力に変換され、太陽電池１２３の受光面１２３ｃに入射した光Ｌ２は当該太陽電池１２３によって電力に変換される。そして、ハーフミラーＨＭを透過して照明光学系ＬＬ２から漏れ出て太陽電池１２４の受光面に入射した光Ｌ２は、当該太陽電池１２４によって電力に変換される。これら太陽電池２２，１２２〜１２４で発電された電力は、充電コード３１ａ，３１ｃを介して蓄電池３０に送られて蓄えられ、蓄電池３０に蓄えられた電力は、所望の時期に光源ＬＳを発光させるための電力として利用することができる。

したがって、電源コード２４を商用電源に接続することができない環境下で蓄電池３０を電源にして顕微鏡１０１を使用する場合には、実施の形態１で説明した顕微鏡１に比べ、光源ＬＳを点灯しての使用可能時間を延ばすことができる。また、実施の形態１で説明した理由と同じ理由から、ランプハウス２０Ａを投光管１９に装着した状態下、および投光管１９からランプハウス２０Ａを取り外して太陽光等の外部光が集光レンズＣＬに入射可能な方向に向けた状態下のいずれにおいても、太陽電池２２による発電を効率よく行うことができると共に、太陽電池２２として小型のものを用いた場合でも比較的多くの発電量を確保することができる。

（実施の形態４）
本発明の顕微鏡では、本発明のランプハウス内に設けられた発電手段によって発電することに加えて、光学系に挿抜可能なスライダユニットに発電手段を設け、光学系を伝播する光や光学系内で発生する熱等を当該スライダユニットの発電手段によって電力に変換して発電するように構成することもできる。

図９−１は、本発明の顕微鏡の光学系に挿抜可能なスライダユニットの概略構成を示す正面図であり、図９−２は、図９−１に示したスライダユニットの側面図である。これらの図に示すスライダユニット１５０は、図７に示した顕微鏡１０１のフィルタ挿入口１９ｃまたはフィルタ挿入口１９ｄから投光管１９に挿入されるフィルタスライダであり、基板部１５１、フィルタ１５２、発電手段としての太陽電池１５３、蓄電池１５４、正負一対の充電線１５５ａ，１５５ｂ、正負一対の給電線１５６ａ，１５６ｂ、正負一対の他の給電線１５７ａ，１５７ｂ、および切換えスイッチ１５８を備えている。

基板部１５１は、正面視したときの形状が四角形状を呈する板状部材であり、この基板部１５１には、透孔部１５１ａと凹部１５１ｂとが当該基板部１５１の長手方向に沿って並設されている。また、Ｖ溝Ｇｖ１が基板部１５１の上面側に形成されており、当該Ｖ溝Ｇｖ１と対をなすＶ溝Ｇｖ２が基板部１５１の下面側に形成されている。Ｖ溝Ｇｖ１とＶ溝Ｇｖ２とは、透孔部１５１ａを介して互いに対向する。同様に、Ｖ溝Ｇｖ１１が基板部１５１の上面側に形成されており、当該Ｖ溝Ｇｖ１１と対をなすＶ溝Ｇｖ１２が基板部１５１の下面側に形成されている。Ｖ溝Ｇｃ１１とＶ溝Ｇｖ１２とは、凹部１５１ｂを介して互いに対向する。

フィルタ１５２は、ニュートラルデンシィティ（ＮＤ）フィルタ等の光学フィルタであり、透孔部１５１ａに装着されている。また、太陽電池１５３は、その受光面を外側に向けて凹部１５１ｂに装着されている。太陽電池１５３の受光面の形状および大きさは、凹部１５１ｂを正面視したときの凹部１５１ａの形状および大きさと実質的に同じである。

蓄電池１５４、各充電線１５５ａ，１５５ｂ、および各給電線１５６ａ，１５６ｂ，１５７ａ，１５７ｂは、いずれも、基板部１５１に内蔵されている。各充電線１５５ａ，１５５ｂは、太陽電池１５３と蓄電池１５４とを接続する。また、各給電線１５６ａ，１５６ｂの一端は蓄電池１５４に接続され、給電線１５６ａの他端はＶ溝Ｇｖ１で、また給電線１５６ｂの他端はＶ溝Ｇｖ２でそれぞれ外部に露出している。同様に、各給電線１５７ａ，１５７ｂの一端は蓄電池１５４に接続され、給電線１５７ａの他端はＶ溝Ｇｖ１１で、また給電線１５７ｂの他端はＶ溝Ｇｖ１２でそれぞれ外部に露出している。

切換えスイッチ１５８は、基板部１５１の側面に配置されて、蓄電池１５４と各給電線１５６ａ，１５６ｂ，１５７ａ，１５７ｂとの電気的な接続および分離を制御する。切換えスイッチを入にすると蓄電池１５４と各給電線１５６ａ，１５６ｂ，１５７ａ，１５７ｂとが電気的に接続され、切にすると蓄電池１５４と各給電線１５６ａ，１５６ｂ，１５７ａ，１５７ｂとが電気的に分離される。

上述の各構成要素を備えたスライダユニット１５０は、前述のように、図７に示したフィルタ挿入口１９ｃまたはフィルタ挿入口１９ｄから投光管１９に挿入される。投光管１９内には、スライダユニット１５０を位置決めするために、上下一対の位置決め部（図示せず）が設けられている。これらの位置決め部は、例えば、スライダユニット１５０のＶ溝Ｇｖ１，Ｇｖ２，Ｇｖ１１，Ｇｖ１２を係止可能な所定形状の係止部材を板バネやコイルバネ等の弾性体で投光管１９の径方向に突没可能に弾性支持したクリック式の係脱機構等を用いて構成することができる。また、各位置決め部には、例えばランプハウス２０Ａ内の光源ＬＳに電気的に接続可能な給電端子が設けられている。

このため、切換えスイッチ１５８を外側にしてスライダユニット１５０を投光管１９に所定の深さまで挿入すると、各Ｖ溝Ｇｖ１，Ｇｖ２が上記の位置決め部に係合して、フィルタ１５２の中心が照明光学系ＬＬ２の光軸ＯＡ１２と略一致した状態で当該フィルタ１５２が照明光学系ＬＬ２内の所定箇所に位置決めされる。また、給電線１５６ａ，１５６ｂが上記の給電端子に接続される。そして、スライダユニット１５０を投光管１９に更に押し込むと、Ｖ溝Ｇｖ１，Ｇｖ２と上記の位置決め部との係合が解けてスライダユニット１５０が投光管１９に更に挿入され、他の一対のＶ溝Ｇｖ１１，Ｇｖ１２が上記の位置決め部に係合して、太陽電池１５３がその受光面をランプハウス２０Ａ内の集光レンズＣＬ側に向けて、かつ受光面の中心を光軸ＯＡ１２と略一致させた状態で、照明光学系ＬＬ２内の所定箇所に位置決めされる。また、給電線１５７ａ，１５７ｂが上記の給電端子に接続される。

例えば、ランプハウス２０Ａ内の光源ＬＳを点灯させた状態で被観察物Ｓを顕微鏡観察する際には、各Ｖ溝Ｇｖ１，Ｇｖ２を上記の位置決め部に係合させることでフィルタ１５２を照明光学系ＬＬ２内の所定箇所に位置させる。また、光源ＬＳを点灯させてはいるが被観察物の顕微鏡観察を行わないときには、各Ｖ溝Ｇｖ１１，Ｇｖ１２を上記の位置決め部に係合させることで太陽電池１５３を照明光学系ＬＬ２内の所定箇所に位置させて、当該太陽電池１５３に発電を行わせる。このとき、照明光学系ＬＬ２の光路は、凹部１５１ｂによって遮断される。凹部１５１ｂは照明光学系ＬＬ２の光路を選択的に遮断する遮断部として機能し、太陽電池１５３は、凹部１５１ｂによって照明光学系ＬＬ２の光路が遮断されているときに発電することになる。太陽電池１５３が発電した電力は、蓄電池１５４に蓄えられる。

一般に、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ等を光源とするランプハウスを備えた顕微鏡では、ランプハウスの電源を投入してから光源の発光が安定するまでに比較的時間がかかるので、電源を一旦投入した後は、被観察物の顕微鏡観察を断続的に行う場合でも光源を点灯させたままにする。そして、非観察時には、照明光学系を伝播する光を当該照明光学系の所望箇所で遮断して、照明光の照射に起因する被観察物Ｓの熱変性や損傷等を防止する。したがって、このような顕微鏡では、非観察時に太陽電池１５３を照明光学系内の所定箇所に位置させて太陽電池１５３に発電を行わせることにより、光源ＬＳを非観察時にも点灯させたままにしておくことで無駄に消費される電力を太陽電池１５３の発電で補うことができる。

スライダユニット１５０を顕微鏡本体から取り外し、太陽光や室内照明光等の外部光が太陽電池１５３の受光面に入射するように当該スライダユニット１５０を所望の場所に置いておけば、太陽電池１５３が外部光を電力に変換してその電力が蓄電池１５４に蓄えられる。スライダユニット１５０の他にスライダユニット１５０と同様の構成を有する所望数のスライダユニットを揃えて、顕微鏡観察を行っているときでも顕微鏡本体に装着されないスライダユニットが少なくとも１個は生じるようにすれば、顕微鏡本体に装着されたスライダユニットと顕微鏡本体に装着されないスライダユニットの両方で発電を行うことが可能になるので、より多くの発電量を確保してストックしておくことが可能になる。

また、スライダユニット１５０は構造が比較的単純であるので、安価に提供することができると共に、故障したときの修理や部品交換が容易である。スライダユニット１５０の形状および大きさを規格化すれば、種々の機種の顕微鏡に当該スライダユニット１５０を装着することが可能になるので、電力供給網が整備されていない地域や屋外等で複数の研究機関や医療機関等が共同で研究活動あるいは医療活動を行うときでも、活動に参加した機関全体での電源の確保が容易になる。

以上、本発明のランプハウスおよび顕微鏡の各々について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば、本発明のランプハウスにおける発電手段の配置以外の構成は、適宜変更可能である。発電手段としては、機能面としての受光面で光を受光して電力に変換する太陽電池を用いることもできるし、光源から放射された光や熱の照射を受ける加熱面を機能面とし、この加熱面の背面側に設けられて空冷等により冷却される冷却面と加熱面との温度差によって発電する複数の熱電変換素子を備えた熱電モジュールを用いることもできるし、太陽電池と熱電モジュールとを併用することもできる。

発電手段として太陽電池および熱電モジュールのいずれを用いる場合でも、当該発電手段は、機能面を集光レンズ側に向けて集光レンズの光軸上、かつ集光レンズの光軸に沿って集光レンズ側から筐体内をみたときの光源よりも奥側に配置される。ここで、「集光レンズの光軸上に発電手段が配置されている」とは、機能面が集光レンズの光軸と互いに交差するように発電手段が配置されている場合を含むことは勿論、集光レンズの光軸が発電手段に設けられた透孔や光透過部を通るようにして発電手段が配置されている場合を含む。発電手段に上記の透孔や光透過部を設けた場合、機能面は、当該透孔や光透過部の周囲に配置される。

発電手段の小型化という観点からは、発電手段をその機能面が集光レンズの集光位置にくるように配置し、かつ集光レンズによって集光された光線束の径と機能面の大きさとを同程度にすることが好ましいが、当該発電手段の配設位置および機能面の大きさは適宜変更可能である。例えば、集光レンズの集光位置よりも集光レンズ側および集光レンズから離隔する側のいずれかに機能面が位置するように発電手段を配置することもできる。また、機能面の大きさは、集光レンズによって集光された光線束の実質的に全量が入射できるように、発電手段の配設位置および機能面と集光レンズの光軸とがなす角を考慮して選定することができる。発電手段の機能面と集光レンズの光軸とは、互いに直交することが好ましいが、機能面と上記の光軸とが互いに斜めに交差するように発電手段を配置することも可能である。

発電手段として熱電モジュールを用いる場合には、熱電モジュールの機能面に入射する光に赤外領域の波長成分が含まれていた方が好ましいので、実施の形態１で説明した熱吸収フィルタは省略することができる。

集光レンズで集光された外部光の光路中に光源があって発電手段による発電量を多くしたいときには、光源保持部にスライド機構をもたせて、光源を上記の光路の外側に退避可能にしてもよい。

図１０−１は、光源保持部にスライド機構をもたせたランプハウスの一例を概略的に示す一部断面側面図であり、図１０−２は、図１０−１に示したランプハウスを概略的に示す一部断面平面図である。これらの図に示すランプハウス２２０は、図２に示した光源保持部２５に代えて光源保持部２２５を備えているという点を除き、図２に示したランプハウス２０Ａと同様の構成を有している。図１０−１または図１０−２に示す構成要素のうちで図２に示した構成要素と共通するものについては、図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

光源保持部２２５は、一対のガイド溝ＧＧを有する保持部本体２２５ａと、保持部本体２２５ａをスライド可能に保持する一対のガイド部２２５ｂと、保持部本体２２５ａの位置を固定することができるロック部２２５ｃとを有している。各ガイド溝ＧＧは、互いに間隔をあけて保持部本体２２５ａの底部に形成されており、各ガイド部２２５ｂは、互いに間隔をあけて筐体２１Ａの底板部２１ｄ上に固定配置されている。これらガイド溝ＧＧおよびガイド部２２５ｂは、集光レンズＣＬの光軸ＯＡ２１と平面視上直交する方向に延在しており、一つのガイド部２２５ｂに一つのガイド溝Ｇが係合している。

また、ロック部２２５ｃは、底板部２１ｄの外側から保持部本体２２５ａに螺号するねじを用いて構成されている。底板部２１ｄには、保持部本体２２５ａに緩く螺合したねじがそのままの状態で移動することができるように、一対のガイド部２２５ｂ間に長孔ＬＨが形成されている。上記のねじの螺入量が少ないときには、保持部本体２２５ａが各ガイド部２２５ｂ上をスライド可能であり、上記のねじの螺入量が多いときには、保持部本体２２５ａが各ガイド部２２５ｂに圧接してその位置が固定される。光源ＬＳは、保持部本体２２５ａに保持されている。

したがって、集光レンズＣＬで集光された外部光の光路中に光源ＬＳがあって太陽電池２２等の発電手段による発電量を多くしたいときには、上記のねじの螺入量を少なくして保持部本体２２５ａを各ガイド部２２５ｂに沿ってスライドさせることにより、光源ＬＳを上記の光路の外側に退避させることができる。結果として、光源ＬＳを退避させない場合に比べ、集光レンズＣＬで集光された外部光の多くを発電手段の機能面に入射させることができるようになるので、発電手段による発電を効率よく行うことができる。

なお、ランプハウスの光源保持部にスライド機構をもたせる場合には、集光レンズで集光された外部光の光路の外側に退避させた光源を集光レンズの光軸上に容易に戻すことができるように、筐体にアライメントマークを設けておくことが好ましい。また、当該スライド機構の構成は上記の構成に限定されるものではなく、適宜選定可能である。

本発明のランプハウスは、顕微鏡の光源装置として用いる他に、ランプハウス接続部を有する種々の光学機器の光源装置として用いることができる。このランプハウスは、筐体での窓部の周囲から外方に突出して光学機器のランプハウス接続部に着脱自在に係合する係合部を有していることが好ましいが、当該係合部は設けずに、光学機器にねじ等のジグで固定する構成や、光学機器本体と一体不可分の構成とすることもできる。また、集光レンズの光軸に沿った窓部の外方にライトガイドを着脱自在に、または取り外し不能に取り付けた構成とすることもできる。

本発明の顕微鏡は、照明光学系の光源装置として本発明のランプハウスを備えたものであればよく、当該顕微鏡におけるランプハウス以外の構成は、実体顕微鏡、光学顕微鏡、暗視野顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、偏光顕微鏡、蛍光顕微鏡等、その用途に応じて適宜選定される。また、照明光学系は、透過照明光学系および落射照明光学系のいずれか一方であってもよいし、両方であってもよい。照明光学系を透過照明光学系および落射照明光学系の両方とする場合には、個々の照明光学系における光源装置の少なくとも一方に本発明のランプハウスを用いる。

本発明の顕微鏡での照明光学系内や照明光学系からの漏れ光の光路に発電手段を設けるか否かは、適宜選択可能である。発電手段を設ける場合、当該発電手段は、太陽電池であってもよいし、熱電モジュールであってもよいし、太陽電池と熱電モジュールの両方であってもよい。発電手段は、照明光学系を伝播する光のうちで被観察物の照明に寄与しない光の光路上や、照明光学系を伝播する光が漏れ出る箇所等、所望箇所に配置することができ、その数は適宜設定可能である。視野絞りや開口絞りの前方に発電手段を配置する場合には、絞りの開閉に連動して照明光学系の光路の径を変更する複数枚の羽根を設け、これらの羽根の表面に当該発電手段を設けることもできる。

また、顕微鏡本体に挿抜可能なスライダユニットに発電手段を設ける場合、当該スライダユニットの形状や構成は適宜選定可能である。例えば、当該スライダユニットは、実施の形態４で説明したように光学フィルタと発電手段とを顕微鏡本体に挿抜するためにものであってもよいし、光学フィルタ以外の光学素子、例えば微分干渉（ＤＩＣ）プリズムや光学レンズ等と発電手段とを顕微鏡本体に挿抜するためにものであってもよいし、発電手段のみを顕微鏡本体に挿抜するためにものであってもよい。一つのスライダユニットに二つ以上の光学素子と一つ以上の発電手段とを保持させることも可能である。

図１１は、二つの光学素子と一つの発電手段とを保持したスライダユニットの一例を概略的に示す正面図である。同図に示すスライダユニット２５０は、図９−１に示したスライダユニット１５０と同様に、顕微鏡本体のフィルタ挿入口から照明光学系に挿入されるフィルタスライダであり、スライダユニット１５０の基板部１５１に代えて基板部２５１を備えるという点、およびフィルタ１５２と太陽電池１５３とに加えてフィルタ２５２を備えるという点をそれぞれ除き、スライダユニット１５０と同様の構成を有している。図１１に示した構成要素のうちで図９−１に示した構成要素と共通するものについては、図９−１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

基板部２５１は、正面視したときの形状が四角形状を呈する板状部材であり、この基板部２５１には、透孔部１５１ａと、凹部１５１ｂと、これら透孔部１５１ａと凹部１５１ｂとの間に位置する透孔部２５１ａとが並設されている。また、基板部２５１の上面側には、Ｖ溝Ｇｖ１，Ｇｖ１１に加えてＶ溝Ｇｖ２１が形成されており、基板部２５１の下面側には、Ｖ溝Ｇｖ２，Ｇｖ１２に加えてＶ溝Ｇｖ２２が形成されている。Ｖ溝Ｇｖ２１とＶ溝Ｇｖ２２とは、透孔部２５１ａを介して互いに対向する。

フィルタ２５２は光学フィルタであり、透孔部２５１ａに装着されている。また、基板部２５１内には、蓄電池１５４、一対の充電線１５５ａ，１５５ｂ、一対の給電線１５６ａ，１５６ｂ、および他の一対の給電線１５７ａ，１５７ｂに加えて、更に他の一対の給電線２５３ａ，２５３ｂが設けられている。各給電線２５３ａ，２５３ｂの一端は蓄電池１５４に接続され、給電線２５３ａの他端はＶ溝Ｇｖ２１で、また給電線２５３ｂの他端はＶ溝Ｇｖ２２でそれぞれ外部に露出している。

このスライダユニット２５０は、図９−１に示したスライダユニット１５０と同様にして使用される。切換えスイッチ１５８を入にすると蓄電池１５４と各給電線１５６ａ，１５６ｂ，１５７ａ，１５７ｂ，２５３ａ，２５３ｂとが電気的に接続され、切にすると蓄電池１５４と各給電線１５６ａ，１５６ｂ，１５７ａ，１５７ｂ，２５３ａ，２５３ｂとが電気的に分離される。

本発明のランプハウスおよび顕微鏡の各々では、筐体あるいは顕微鏡本体の外表面に発電手段を設けることもできる。図１２は、筐体の外表面に発電手段が設けられたランプハウスの一例の概略構成を示す側面図である。同図に示すランプハウス３２０は、図２に示したランプハウス２０Ａでの筐体２１Ａの外表面に複数個の発電手段を備えるという点を除き、図２に示したランプハウス２０Ａと同様の構成を有している。図１３に示す構成要素のうちで図２に示した構成要素と共通するものについては、図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

このランプハウス３２０では、筐体２１Ａでの天板部２１ａ、係合部２１ｃからみた左右の側壁部２１ｆ、および背面板部２１ｇそれぞれの外表面に、太陽電池や熱電モジュール等の発電手段が設けられている。図１２には、天板部２１ａの上面に設けられた発電手段３２１ａと、係合部２１ｃからみて左の側壁部２１ｆの外表面に設けられた発電手段３２１ｂと、背面板部２１ｇの外表面に設けられた発電手段３２１ｃとが現れている。各発電手段３２１ａ〜３２１ｃが太陽電池である場合、これらの発電手段３２１ａ〜３２１ｃは、受光面を外側にして筐体２１Ａの外表面に設けられる。また、各発電手段３２１ａ〜３２１ｃが熱電モジュールである場合、これらの発電手段３２１ａ〜３２１ｃは、加熱面を内側にして筐体２１Ａの外表面に設けられる。各発電手段３２１ａ〜３２１ｃで発電された電力は、不図示の充電コードを介して蓄電池に蓄えられる。

本発明のランプハウスや本発明の顕微鏡のどこに発電手段が設けられているかに拘わらず、これらの発電手段で発電されて蓄電池に蓄えられた電力は、ランプハウス内の光源の電源として利用する他に、他の用途の電源として利用することもできる。例えば、顕微鏡本体内に電動式の焦点調整機構が設けられている場合には、当該焦点調整機構を構成するモータの電源として利用することもできる。この場合には、蓄電池とモータとが一対の給電線で接続される。

発電手段が設けられた投光管や、発電手段および蓄電池が設けられたスライダユニットは、発電手段が設けられていないランプハウスを備えた顕微鏡の構成部材として用いることもできる。当該投光管や当該スライダユニットのように、顕微鏡の光路に着脱可能でかつ発電手段および蓄電池のうちの少なくとも発電手段を備えたユニットと、このユニットが装着される顕微鏡本体とを備えた顕微鏡も、本発明に含まれる。

本発明のランプハウスおよび顕微鏡の各々については、上述した形態以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。なお、本発明のランプハウスや、実施の形態３で説明した顕微鏡における投光管や、実施の形態４等で説明したスライダユニット等は、顕微鏡を構成する他の部材とセットで流通させることもできるし、別個に流通させることもできる。

１，１０１ 顕微鏡
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 顕微鏡本体
１１ ベース
１２ 鏡柱
１３ 鏡筒
１４ レボルバ
１５ ステージホルダ
１６ ステージ
１７ コンデンサホルダ
１８ コンデンサ
２０Ａ，２０Ｂ，２２０，３２０ ランプハウス
２１Ａ，２１Ｂ 筐体
２１ｃ，２１ｅ 係合部
２２，１２２，１２３，１２４，１５３ 太陽電池
２２ａ，１２２ｃ，１２３ｃ 受光面
２３ 熱吸収フィルタ
２９ リフレクタ部
３０ 蓄電池
１５０，２５０ スライダユニット
Ｗ 窓部
ＬＳ 光源
ＣＬ 集光レンズ
ＯＡ２１ 集光レンズの光軸
Ｓ 被観察物
ＯＬ１，ＯＬ２ 観察光学系
ＬＬ１，ＬＬ２ 照明光学系

Claims (9)

1. 窓部を有する筐体内に光源および発電手段が配置され、前記窓部には前記光源から放射された光を集光して前記筐体の外部に出射させる集光レンズが配置されたランプハウスにおいて、
   前記発電手段は、機能面を前記集光レンズ側に向けて前記光軸上、かつ前記集光レンズの光軸に沿って集光レンズ側から前記筐体内をみたときの前記光源よりも奥側に配置されていることを特徴とするランプハウス。
2. 前記発電手段は、前記機能面としての受光面が平面状を呈する太陽電池であり、該太陽電池は、前記受光面を前記集光レンズの光軸と互いに直交させて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のランプハウス。
3. 前記太陽電池は、前記受光面が前記集光レンズの集光位置にくるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のランプハウス。
4. 前記太陽電池と前記集光レンズとを結ぶ光軸上に熱吸収フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のランプハウス。
5. 前記筐体は、前記集光レンズの光軸に沿って前記窓部の周囲から外方に突出形成されて、ランプハウス接続部を有する光学機器の前記ランプハウス接続部と着脱自在に係合する筒状の係合部を更に有し、該係合部の内部空間は、前記光源から放射されて前記集光レンズで集光された光の光路とな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ランプハウス。
6. 前記発電手段により発電した電力を蓄電する蓄電池を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のランプハウス。
7. 被観察物に照明光を照射するための照明光学系を構成する複数の光学素子と前記被観察物の光学像を接眼レンズを介して観察するための観察光学系とを有する顕微鏡本体と、該顕微鏡本体に取り外し可能に装着されて前記複数の光学素子と共に前記照明光学系を構成するランプハウスとを備えた顕微鏡であって、
   前記ランプハウスは、請求項１〜６のいずれかに記載のランプハウスであることを特徴とする顕微鏡。
8. 顕微鏡の光路に着脱可能なユニットを備えた顕微鏡であって、
   前記ユニットは、発電手段と前記発電手段により発電した電力を蓄電する蓄電池とを備え、
   前記ユニットの前記発電手段は、前記顕微鏡の光路に選択的に配置可能であり、
   前記ユニットの前記発電手段が前記顕微鏡の光路にあって光束の一部に照射された場合と、前記ユニットが前記顕微鏡から外された状態で外光に照射された場合に発電可能であることを特徴とする顕微鏡。
9. 前記ユニットは、前記顕微鏡の光路を選択的に遮断する遮断部を備え、
   前記ユニットの前記発電手段は、前記遮断部に設けられ、前記顕微鏡の光路を選択的に遮断している場合に発電することを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡。

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