JP2015038594A - 顕微鏡システム、対物レンズユニットおよび顕微鏡本体 - Google Patents

Abstract

【課題】顕微鏡本体に対して対物レンズを簡易に着脱することができる顕微鏡システム、対物レンズユニットおよび顕微鏡本体を提供すること。
【解決手段】少なくとも標本からの観察光から像を形成する光学系を有する本体部を備えた顕微鏡システムであって、観察光を取り込む対物レンズ、および略帯状をなし、一端側で該対物レンズを保持するベース部を有する対物レンズユニットと、本体部に保持されるとともに、少なくとも対物レンズの光軸が観察光の光路と一致する位置にベース部を着脱自在に取り付けるユニット取付部と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、照明光を標本に照射し、標本から反射した光または標本から発生した光を受光して標本像の観察を行う顕微鏡システム、対物レンズユニットおよび顕微鏡本体に関するものである。

従来、医学や生物学等の分野では、細胞等の観察に、標本を照明して観察する顕微鏡が用いられている。また、工業分野においても、金属組織等の品質管理や、新素材の研究開発、電子デバイスや磁気ヘッドの検査等、種々の用途で顕微鏡が利用されている。顕微鏡による標本の観察としては、接眼レンズなどを用いた目視による観察の他、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いて標本像を撮像し、撮像した画像のモニタ表示による観察が知られている。

従来の顕微鏡には、顕微鏡本体に対して、例えば標本を載置するステージ、倍率の異なる複数（例えば４〜６個）の対物レンズを標本に対して交換可能に保持するレボルバ、照明光を出射する光源などが取り付けられる（例えば、特許文献１，２を参照）。顕微鏡本体には、少なくとも対物レンズが取り込んだ観察光を接眼レンズやイメージセンサに導く観察光学系が設けられている。

特許文献１，２が開示する顕微鏡では、レボルバを回転させて照明光および観察光の光軸上に所望の対物レンズを配置することによって、所望の倍率による標本像の観察を行うことができる。さらに、近年では、様々な標本の観察を行うため、対物レンズの種類も非常に多くなってきている。

特開２００７−２８６４４０号公報 特許第３６９０８３４号公報

しかしながら、特許文献１，２が開示するレボルバが保持できる対物レンズの数には限りがある。一方、観察時においてレボルバが保持できる数以上の種類の対物レンズを使用する場合や、観察対象の標本を変えて観察する際にレボルバが保持できる数以上の種類の対物レンズを使用する場合に、レボルバに取り付けられた対物レンズを交換する必要が生じる。

対物レンズのレボルバへの装着はネジによるねじ込み固定が一般的であり、使用者によって対物レンズを交換することは想定されておらず、使用者がレボルバに装着されている対物レンズを交換するのは困難であった。このため、顕微鏡本体に対して対物レンズを簡易に着脱することができる顕微鏡が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、対物レンズを簡易に着脱することができる顕微鏡システム、対物レンズユニットおよび顕微鏡本体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、本発明にかかる顕微鏡システムは、少なくとも標本からの観察光から像を形成する光学系を有する本体部を備えた顕微鏡システムであって、前記観察光を取り込む対物レンズ、および略帯状をなし、一端側で該対物レンズを保持するベース部を有する対物レンズユニットと、前記本体部に保持されるとともに、少なくとも前記対物レンズの光軸が前記観察光の光路と一致する位置に前記ベース部を着脱自在に取り付けるユニット取付部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記ユニット取付部は、前記本体部に固定される支持部と、前記支持部に支持されるとともに、前記光路と交差する方向に延び、該光路を通過する開口部が形成された中間部と、前記中間部に保持され、前記対物レンズユニットを着脱自在に保持するユニット保持部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記ユニット保持部は、前記中間部に保持され、前記ベース部の取付方向を案内する案内部と、前記案内部に設けられ、前記ベース部と係合する第１係合部と、を有し、前記ベース部は、前記案内部と摺動可能な摺動部と、前記第１係合部と係合する第２係合部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記ユニット保持部は、前記中間部に保持され、前記ベース部の取付方向を案内する案内部と、前記案内部に沿って移動可能であって、前記対物レンズユニットを着脱自在に保持する保持部と、前記案内部に設けられ、前記保持部と係合する第１係合部と、前記保持部に設けられ、前記第１係合部と係合する第２係合部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記ベース部は、他端側の側面に設けられ、当該ベース部が保持する前記対物レンズの情報を表示した表示部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記ユニット取付部は、前記中間部に前記光路に対して進退自在に保持されるとともに、前記対物レンズとは異なる第２の対物レンズを保持する対物レンズ保持部と、前記対物レンズ保持部が前記光路と交差する方向に付勢する付勢手段と、をさらに有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記対物レンズユニットは、前記対物レンズに設けられ、当該対物レンズの内部に設けられた光学系を光軸方向に移動させることによって収差補正を行う補正環と、前記補正環を回転させるための駆動源と、を有する収差補正手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記収差補正手段は、前記補正環の位置を検出する位置検出手段をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる対物レンズユニットは、少なくとも標本からの観察光から像を形成する光学系を有する本体部を備えた顕微鏡システムであって、前記本体部に保持されるとともに、少なくとも観察光を取り込む対物レンズの光軸が前記観察光の光路と一致する位置に着脱自在に取り付ける取付部を備えた顕微鏡システムに用いられる対物レンズユニットにおいて、前記対物レンズと、略帯状をなし、一端側で前記対物レンズを保持するベース部と、を備え、前記ベース部が前記取付部に着脱自在に取り付けられることを特徴とする。

また、本発明にかかる対物レンズユニットは、上記の発明において、前記対物レンズに設けられ、当該対物レンズの内部に設けられた光学系を光軸方向に移動させることによって収差補正を行う補正環と、前記補正環を回転させるための駆動源と、を有する収差補正手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる対物レンズユニットは、上記の発明において、前記収差補正手段は、前記補正環の位置を検出する位置検出手段をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡本体は、標本からの観察光を結像する顕微鏡システムに用いられる顕微鏡本体であって、少なくとも前記観察光から像を形成する光学系と、前記観察光を取り込む対物レンズ、および略帯状をなし、一端側で該対物レンズを保持するベース部を有する対物レンズユニットの前記ベース部を、前記対物レンズの光軸が前記観察光の光路と一致する位置に着脱自在に取り付けるユニット取付部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、対物レンズを簡易に着脱することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。 図７は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの取付ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図８は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの取付ユニットの使用例を説明する模式図である。 図９は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。 図１１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。 図１２は、図１１に示す対物レンズユニットの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１３は、図１１に示す対物レンズユニットの要部の構成を模式的に示す上面図である。 図１４は、図１３のＡ−Ａ線の部分断面図である。 図１５は、図１２に示す対物レンズユニットの要部の構成を模式的に示す分解斜視図である。 図１６は、図１１に示す対物レンズユニットの補正環の回転制御を説明する図である。 図１７は、図１１に示す対物レンズユニットの補正環の回転制御を説明する図である。 図１８は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す上面図である。 図１９は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図２０は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図２１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図２２は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図２３は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図２４は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１にかかる倒立型の顕微鏡システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、顕微鏡システム１は、例えば蛍光色素にて特異的に染色された標本Ｓからの観察光を結像して標本Ｓを観察するための倒立型の顕微鏡であって、顕微鏡システム１の土台をなす本体部２ａと、本体部２ａに着脱自在に設けられ、少なくとも接眼レンズが設けられる鏡筒部２ｂと、本体部２ａから、標本Ｓに照射する照明光の光路Ｎ方向に延びる支柱２ｃと、を有する顕微鏡本体２を備える。

本体部２ａは、各々が略柱状に延びる鏡脚部２１ａ，２１ｂを有する側面視で凹状をなす本体側基部２１と、凹状をなし、鏡脚部２１ａ，２１ｂに支持されるとともに、後述するステージ３および対物レンズ４１を保持する保持部２２と、からなる。本体側基部２１には、顕微鏡システム１全体の制御を行う制御基板が設けられていてもよい。制御基板は、外部からの電源を各部へ中継したり、自身に電源が内蔵され、各部へ中継したりする場合もある。

本体側基部２１は、対物レンズ４１が取り込んだ光を結像して像を形成する結像レンズ５と、結像レンズ５により結像された光を透過するとともに、所定の方向に折り曲げる光路切替プリズム６と、光路切替プリズム６を透過した光を所定方向に折り返すミラー７ａ，７ｂ，７ｃと、を内部に備える。

なお、光路切替プリズム６は、透過率の異なる複数の光学部材と切り替え可能に設けられるものであってもよく、例えば、５０％の光を透過し、かつ５０％の光を折り返す光学部材（光路切替プリズム６）、結像レンズ５により結像された光を所定方向に全反射する光学部材、および結像レンズ５により結像された光のすべてを透過する光学部材のいずれかを有し、光路Ｎ上に交換自在に配置されるものであってもよい。光路切替プリズム６の折り返し方向に応じた位置には、ＣＣＤカメラなどに接続されるカメラポートＣＰが設けられている。光路切替プリズム６によって光路Ｎに直交する方向に折り曲げられた光は、このカメラポートＣＰに導入される。

鏡筒部２ｂは、本体部２ａと接続した状態で、本体側基部２１から標本Ｓの観察光が導入される。鏡筒部２ｂは、ミラー７ｃにより折り曲げられた観察光を結像する結像レンズ８と、結像レンズ８によって結像された観察光を所定方向に折り曲げるプリズム９と、プリズム９により折り曲げられた光を集光する接眼レンズ１０と、を有する。接眼レンズ１０は、形成された中間像を拡大して見るためのレンズである。

また、支柱２ｃには、光源１１ａを有し、透過照明光を出射する第１ランプハウス１１と、対物レンズ４１の光路Ｎに沿って上下動可能に支持されるコンデンサ１２と、が設けられている。第１ランプハウス１１は、ハロゲンランプなどを用いて実現される光源１１ａを内蔵した筐体であり、支柱２ｃに支持されている。第１ランプハウス１１からの光は、ミラー１１ｂによって標本Ｓ（対物レンズ４１）に向けて反射される。

保持部２２は、例えば標本Ｓを載置するステージ３を先端で保持するほか、凹状のなす中空空間において、少なくともステージ３上の標本Ｓからの観察光を取り込む対物レンズ４１を有する対物レンズユニット４が着脱自在に取り付けられるユニット取付部１３を保持している。

また、本体側基部２１には、光源１４ａを有し、落射照明光を出射する第２ランプハウス１４が取り付けられる。第２ランプハウス１４は、水銀ランプなどを用いて実現される光源１４ａを内蔵した筐体であり、投光管１４ｂを介して本体側基部２１に着脱可能となる態様で配置してある。投光管１４ｂは、第２ランプハウス１４の光源１４ａが発した光の通過を許容するものである。なお、光源１４ａをレーザに代えても適用可能である。

また、本体側基部２１の鏡脚部２１ａ，２１ｂによって形成される内部領域２１ｃには、光源１４ａからの落射照明光、および標本Ｓが反射もしくは標本Ｓが発した光、または標本Ｓを透過した光の光路を切り替えるミラーユニット１５が取り付けられている。

ミラーユニット１５は、励起フィルタ１５ａ、ダイクロイックミラー１５ｂおよび吸収フィルタ１５ｃを有する。励起フィルタ１５ａは、光源１４ａから出射された出射光から励起波長に対応した光を抽出（透過）する。ダイクロイックミラー１５ｂは、光源１４ａから出射された光のうち、所定波長の光を反射するとともに、標本Ｓが発した光のうち、所定波長の光を透過する。吸収フィルタ１５ｃは、標本Ｓが発した光から所望の波長の光を抽出する。なお、ミラーユニット１５は、ミラーカセットに複数、例えば８個が挿脱可能に保持され、内蔵されたモータ（図示せず）により、光源１４ａが発した光の光路に対して進入、あるいは離脱する態様で挿脱可能に構成してもよい。

ステージ３は、標本Ｓを載置して保持する載置部３０と、載置部３０に載置された標本Ｓの位置を操作するステージ操作部３１と、を有する。載置部３０は、板状をなす第１部材３０ａ、第２部材３０ｂおよび第３部材３０ｃが順に積層されてなる。載置部３０において、例えば、第３部材３０ｃを基準（固定）とし、ステージ操作部３１によって第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂを第３部材３０ｃの板面を平面とする面上を移動させる。このとき、標本Ｓが第１部材３０ａに載置され、第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂは、主面に平行な平面上で互いに直交する方向に移動する。また、第１部材３０ａ〜第３部材３０ｃには、本体部２ａに取り付けられた際に、光路Ｎが通過する開口をなす開口部（図示せず）がそれぞれ形成されている。なお、第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂに形成される開口は、第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂの移動に関わらず光路Ｎを含むような大きさに形成されている。

また、ステージ操作部３１は、第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂの移動量をそれぞれ入力可能な入力部３１ａ，３１ｂと、入力部３１ａ，３１ｂを支持し、入力部３１ａ，３１ｂによって入力された移動量を第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂにそれぞれ伝達する支持部材３１ｃと、を有する。本実施の形態１において、入力部３１ａ，３１ｂは、例えばラックアンドピニオンによって実現され、自身の回転量に応じた第１部材３０ａおよび第２部材３０ｂの移動量をそれぞれ入力する。また、本体部２ａなどに設けられた入力ボタンを介して自動で移動するものであってもよい。

上述した構成を有する顕微鏡システム１では、透過照明の場合、光源１１ａからの透過照明光を、ミラー１１ｂを介して標本Ｓに照射すると、標本Ｓを透過した観察光、または標本Ｓから発せられた観察光による中間像が対物レンズ４１および結像レンズ５によって観察光路（光路Ｎ）上に形成され、結像レンズ８を介して接眼レンズの位置で結像されて、透過光による標本像として観察者により目視観察される。なお、透過光観察は、明視野観察、位相差観察、微分干渉観察などを行う場合に用いられる。

また、落射照明の場合、光源１４ａからの落射照明光を投光管１４ｂ内において平行光束とし、落射照明光に含まれる波長の光から励起フィルタ１５ａで波長の光が選択され、励起フィルタ１５ａで選択された波長の光がダイクロイックミラー１５ｂによって対物レンズ４１に向けて折り曲げられる。ダイクロイックミラー１５ｂによって折り曲げられた照明光が、落射照明光として対物レンズ４１を介して標本Ｓに照射されると、標本Ｓは、蛍光色素または蛍光タンパクが励起され蛍光を発する。発せられた蛍光を像として対物レンズ４１が取り込み、ダイクロイックミラー１５ｂと吸収フィルタ１５ｃとを透過して、光路Ｎ上に位置された標本Ｓの中間像が対物レンズ４１および結像レンズ５によって観察光路上に形成され、結像レンズ８を介して接眼レンズ１０の位置で結像され、蛍光などの発光による標本像として観察者により目視観察される。

続いて、対物レンズユニット４およびユニット取付部１３について、図２，３を参照して説明する。図２は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３に対物レンズユニット４が取り付けられた状態を示す図である。図３は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３から対物レンズユニット４が取り外されている状態を示す図である。

対物レンズユニット４は、観察光を取り込む対物レンズ４１と、略帯状をなし、一端側で対物レンズ４１を保持するユニット側基部４２（ベース部）と、を有する。ユニット側基部４２は、一端側で対物レンズ４１を保持する略帯状の対物レンズ保持部４２１と、対物レンズ保持部４２１の他端から帯状をなして延びる把持部４２２と、を有する。把持部４２２は、対物レンズユニット４をユニット取付部１３に取り付ける際、使用者によって把持される部分である。

対物レンズ保持部４２１には、主面と直交する側面であって、長手方向と平行に延びる各側面に、板厚方向に延びる切り欠き溝である切欠き部４２１ａ（第２係合部）がそれぞれ形成されている。また、対物レンズ保持部４２１には、主面と直交する側面であって、把持部４２２に連なる側と反対側の側面に、ユニット取付部１３に取り付けられる際に、ユニット取付部１３の取付面（後述するガイド溝）と摺動する摺動部４２１ｂが形成されている。摺動部４２１ｂは、ユニット取付部１３の取付面と摺動する面が、対物レンズ保持部４２１の主面に対して傾斜している。

把持部４２２には、主面と直交する側面であって、対物レンズ保持部４２１に連なる側と反対側（ユニット側基部４２の他端側）の側面に、ユニット側基部４２が保持する対物レンズ４１の情報が表示された表示部４２２ａが設けられている。

表示部４２２ａには、少なくとも対物レンズ４１の種類や、ワーキングディスタンス（ＷＤ）、倍率などの情報が表示される。このほか、使用可能なイマージョンオイルの種類などの情報を表示してもよい。なお、対物レンズ４１の種類には、明視野観察、位相差観察、微分干渉観察、蛍光観察などの各種観察法への適用にかかる情報や、色収差の補正レベルなどを含む。また、対物レンズ４１の情報に応じて、把持部４２２の色が異なるようにしてもよい。

ユニット取付部１３は、保持部２２に固定される支持部１３１と、支持部１３１に支持されるとともに、光路Ｎと交差する方向に延びる中間部１３２と、中間部１３２に保持され、対物レンズユニット４を着脱自在に保持するユニット保持部１３３と、を有する。

中間部１３２には、保持部２２に取り付けられた際に、光路Ｎが通過する略円形をなす開口を有する開口部１３２１が形成されている。

ユニット保持部１３３は、中間部１３２に保持され、傾斜面が形成された斜面部１３３１と、斜面部１３３１上に設けられ、対物レンズユニット４の切欠き部４２１ａと係合して、対物レンズユニット４の移動を制御するクリック機構１３３２（第１係合部）と、を有する。

斜面部１３３１は、傾斜面を通過する平面が光路Ｎと交差するように配置され、中間部１３２から本体部２ａの斜め下方に向けて延びている。斜面部１３３１には、対物レンズユニット４の対物レンズ保持部４２１の取付方向をガイドするガイド溝１３３１ａ（案内部）が形成されている。ガイド溝１３３１ａの溝幅（向かい合う側壁間の距離）は、対物レンズ保持部４２１の最大幅と略同等である。ガイド溝１３３１ａの深さ（側壁の高さ）は、対物レンズ保持部４２１の板厚よりも小さい。また、ガイド溝１３３１ａには、開口部１３２１に連通し、保持部２２に取り付けられた際に、照明光や観察光が通過する中空空間を形成する凹部１３３１ｂが形成されている。

また、クリック機構１３３２は、斜面部１３３１のガイド溝１３３１ａの溝幅方向の縁端部にそれぞれ設けられている。クリック機構１３３２は、ばねなどによって付勢されたボール１３３２ａを有する。ボール１３３２ａは、ガイド溝１３３１ａの側壁を通過する平面よりも内側（ガイド溝１３３１ａ側）に突出するように設けられている。また、ボール１３３２ａは、ばねからの付勢力により、ガイド溝１３３１ａの側壁を通過する平面と略直交する方向に進退自在に設けられている。

クリック機構１３３２のボール１３３２ａの直径は、外部に露出して切欠き部４２１ａと係合する部分において、切欠き部４２１ａの溝幅よりも大きいことが好ましい。また、ばねによる付勢力は、切欠き部４２１ａとボール１３３２ａが係合した際に、少なくとも対物レンズユニット４の自重によって取付方向と逆方向の荷重が加わった場合にボール１３３２ａが退避しない程度あればよい。

ここで、ガイド溝１３３１ａの底面には、断面が略凹字状をなす中空空間を形成するアリ溝が形成され、摺動部４２１ｂには、主面からガイド溝１３３１ａのアリ溝に応じた断面形状をなして突出する突出部が形成されていることが好ましい。なお、突出部は、対物レンズユニット４の取付方向に沿って延びるものであってもよいし、この取付方向の中央部に設けられるものであってもよいし、取付方向の両端部にそれぞれ設けられるものであってもよい。突出部は、アリ溝に収容可能であれば、形成領域や形成位置は如何なるものであってもよい。

図４は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３に対する対物レンズユニット４の取り付けを説明する図である。対物レンズユニット４をユニット取付部１３に取り付ける際、使用者は、把持部４２２を把持して対物レンズユニット４をステージ３の斜め下方からユニット取付部１３（ガイド溝１３３１ａ）に挿入する。このとき、摺動部４２１ｂがガイド溝１３３１ａに沿ってスライドしながら挿入される。

この際、摺動部４２１ｂに突出部が形成されている場合、該突出部が、ガイド溝１３３１ａのアリ溝に収容される。これにより、対物レンズユニット４をユニット取付部１３に取り付ける際、摺動部４２１ｂが、ガイド溝１３３１ａに対して取付方向（スライド方向、図４の矢印）から逸れて移動することを防止することができる。また、クリック機構１３３２のボール１３３２ａは、対物レンズ保持部４２１の側面に圧接した状態となっている。

その後、挿入を継続すると、対物レンズ保持部４２１の切欠き部４２１ａが、クリック機構１３３２のボール１３３２ａと係合する。この係合により停止した位置において、対物レンズ４１が、凹部１３３１ｂ上に配置される（図２参照）。

ここで、対物レンズ４１が、対物レンズ保持部４２１の載置面（主面）に対して光軸が直交するように対物レンズ保持部４２１によって保持されている場合、ガイド溝１３３１ａの底面および光路Ｎがなす角度と、摺動部４２１ｂの摺動面および対物レンズ保持部４２１の主面がなす角度との和は、９０°となる。これにより、対物レンズユニット４をユニット取付部１３に取り付ける際、対物レンズ保持部４２１の主面が光路Ｎに対して直交した状態を維持して摺動部４２１ｂがスライドし、対物レンズ４１の光軸を、光路Ｎと平行な状態に維持しながら移動させることができる。これにより、例えば対物レンズ４１の上面にイマージョンオイルなどが入っている場合であっても、イマージョンオイルをこぼすことなく対物レンズ４１を配置することができる。

なお、対物レンズユニット４をユニット取付部１３に取り付ける際に、必ずしも対物レンズ４１の光軸が光路Ｎと平行な状態を維持しながら移動させる必要はなく、対物レンズ保持部４２１の切欠き部４２１ａが、クリック機構１３３２のボール１３３２ａに引っかかって停止した位置（対物レンズ４１の配置が完了した位置）において、対物レンズ４１の光軸が光路Ｎと一致していればよく、対物レンズ４１の配置が完了した位置を除くガイド溝１３３１ａの底面と光路Ｎとがなす角度は、対物レンズユニット４とユニット取付部１３との挿脱の容易性に応じた角度などに設定することができる。

また、対物レンズユニット４がユニット取付部１３に取り付けられた状態において、表示部４２２ａが設けられている側面が、ユニット取付部１３から外部に向けて延びており、本体部２ａの側面側から視認可能である。このため、ユニット取付部１３に取り付けられている対物レンズ４１の情報を容易に確認することができる。

一方、対物レンズユニット４を取り出す際、使用者が把持部４２２を把持して取付方向と逆方向に引き出すことにより、ボール１３３２ａが退避して切欠き部４２１ａとボール１３３２ａとの係合状態が解消される。その後、引き出しを継続すれば、対物レンズユニット４をユニット取付部１３から取り出すことができ、対物レンズユニット４を異なる種類の対物レンズが保持された対物レンズユニットに交換することができる。

図５、図６、図９〜図１５は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を示す模式図である。対物レンズユニット４は、互いに倍率が異なる対物レンズ４１を保持するほか、対物レンズ４１に付加機能を追加する機構を備えるものであってもよい。また、図７、図８に示すような対物レンズ４１を保持しない取付ユニットをユニット取付部１３に取り付けるものであってもよい。

図５は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図５に示す対物レンズユニット４ａには、対物レンズ４１の側面の一部に設けられるシート状の加温部材４３が設けられている。加温部材４３は、例えば図示しない外部のコントローラからの制御信号によって加熱されて所定の温度を維持する。これにより、対物レンズ４１の温度を設定された温度で維持することが可能となる。

例えば、標本Ｓとしての細胞の培養を経時的に観察する場合、環境温度を３７℃程度に維持する必要がある。通常、対物レンズ４１は熱効率の高い材料により形成されているため、対物レンズ４１を介して熱が外部に逃げてしまい、標本Ｓの周囲の環境温度を３７℃に維持することができない場合があった。これに対し、対物レンズユニット４ａは、対物レンズ４１の温度を所定の温度に維持できるため、対物レンズ４１による放熱を防止し、環境温度を維持した観察を実現することができる。

図６は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図６に示す対物レンズユニット４ｂには、対物レンズ４１の先端にイマージョンオイルを供給する供給管４４が設けられている。供給管４４には、図示しない外部のコントローラやピストンなどの送液機構によってイマージョンオイルが送り込まれる。これにより、対物レンズユニット４ｂをユニット取付部１３に取り付けた後、すなわち対物レンズ４１が光路Ｎ上に配置された状態で、ステージ３を退避させることなくイマージョンオイルを供給することができる。

図７は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの取付ユニットの構成の一例を示す模式図である。図８は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの取付ユニットの使用例を説明する模式図である。図７に示す取付ユニット４０は、対物レンズ４１に代えてイマージョンオイルを除去する除去部材として油取り紙４５ｂを保持する油取り紙保持部材４５ａを有するオイル除去部４５がユニット側基部４２に保持されてなる。

油取り紙保持部材４５ａは、例えば帯状をなす油取り紙４５ｂの長手方向の両端をそれぞれ保持する。油取り紙４５ｂは、略Ｕ字状をなして油取り紙保持部材４５ａの先端から突出した形状をなす。なお、油取り紙保持部材４５ａは、接着や挟持など、公知の固定手段を用いることによって油取り紙４５ｂを保持する。また、油取り紙４５ｂは、イマージョンオイルなどの除去対象の液体を吸収することができるものであれば適用可能である。

上述した対物レンズユニットと同様に、取付ユニット４０をユニット取付部１３に取り付けると、油取り紙４５ｂが、例えば標本を保持するディッシュ１００に付着しているイマージョンオイルを吸い取って、ディッシュ１００からイマージョンオイルを除去する。このように、ディッシュ１００を動かさずに、取付ユニット４０をユニット取付部１３に対して１または数回抜き差しするだけでディッシュ１００からイマージョンオイルを容易に除去することができる。このため、イマージョンオイルを用いない観察と、イマージョンオイルを用いる観察との切り替えを簡易に行えるとともに、イマージョンオイルを用いない観察においてイマージョンオイルの影響を受けることなく観察を行うことができる。なお、上述した対物レンズユニット４ｂの取り付け方向の先端側にオイル除去部４５を設けるものであってもよい。

図９は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図９に示す対物レンズユニット４ｃには、対物レンズ４１に設けられた補正環４１１を回転させるための動力を発生するモータ４６（駆動源）が設けられている。ここで、対物レンズ４１には、対物レンズ４１の側面の周回方向に沿って凹凸形状をなす補正環４１１が設けられている。補正環４１１は、回転自在に設けられ、自身の回転によって対物レンズ４１の内部に設けられたレンズ群（光学系）を光軸方向に移動させる。補正環４１１の操作により、標本Ｓを載置または収容するスライドガラスや培養容器等の厚みに応じて収差（球面収差）を補正することができる。

モータ４６には、回転軸の先端に補正環４１１と歯合するギア４６ａが取り付けられている。ギア４６ａは、モータ４６の回転によって回転し、該回転動力を補正環４１１に伝達することによって補正環４１１を回転させる。モータ４６は、例えばステッピングモータを用いて実現される。モータ４６としてステッピングモータを用いることによって、与えたパルスの数で補正環４１１の回転量を決定できるので、補正環４１１を高精度に回転させることができる。なお、補正環４１１およびモータ４６により収差補正手段を構成する。

モータ４６は、図示しない外部のコントローラからの制御信号によって駆動し、ギア４６ａを介して補正環４１１を回転させる。

図１０は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図１０に示す対物レンズユニット４ｄには、対物レンズ４１に設けられた補正環４１２を回転させるための動力を伝達する動力伝達機構４７（駆動源）が設けられている。動力伝達機構４７は、補正環４１２と歯合する第１ギア４７１と、第１ギア４７１と同一の中心軸上に設けられる第２ギア４７２と、第１ギア４７１および第２ギア４７２を連結するとともに、対物レンズ保持部４２１に回転自在に固定される軸４７３と、把持部４２２に対して回転自在に設けられる第３ギア４７４と、帯状部材の両端を接合してなり、内周で第２ギア４７２および第３ギア４７４とそれぞれ歯合する歯付ベルト４７５と、を有する。

動力伝達機構４７では、使用者が第３ギア４７４を回転させることにより、歯付ベルト４７５を介して第３ギア４７４の回転動力を第２ギア４７２に伝達する。第２ギア４７２が回転すると、軸４７３に固定された第１ギア４７１が連動して回転する。第１ギア４７１の回転により、補正環４１２を回転させることができる。

図１０に示す対物レンズユニット４ｄでは、上述した対物レンズユニット４ｃとは異なり、使用者によって手動で補正環４１２を回転させることができる。また、第３ギア４７４が把持部４２２上に設けられているため、操作性にも優れている。

図１１は、本実施の形態１にかかる顕微鏡システムの対物レンズユニットの他の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１に示す対物レンズユニットの要部の構成を模式的に示す斜視図である。図１３は、図１１に示す対物レンズユニットの要部の構成を模式的に示す上面図である。図１４は、図１３のＡ−Ａ線の部分断面図である。図１５は、図１２に示す対物レンズユニットの要部の構成を模式的に示す分解斜視図である。

図１１に示す対物レンズユニット４ｅは、補正環４１１の設定された位置を検出するための検出機構４８を有する。検出機構４８は、図１５に示すように、対物レンズ４１に取り付けられるとともに、モータ４６および検出センサ４９ａ，４９ｂ（位置検出手段）を保持する保持部材４８１を有する。保持部材４８１は、対物レンズ４１を挿通し、該対物レンズ４１に保持される対物レンズ取付部４８２と、モータ４６を保持するモータ保持部４８３と、検出センサ４９ａ，４９ｂを保持するセンサ保持部４８４と、を有する。対物レンズ取付部４８２には、対物レンズ４１が挿通可能な孔部４８５が形成されている。なお、補正環４１１、モータ４６、検出センサ４９ａ，４９ｂおよび保持部材４８１により収差補正手段を構成する。

対物レンズ４１には、上述した補正環４１１に加えて、該補正環４１１の下部に設けられ、検出センサ４９ａ，４９ｂの検出対象である検出羽４１３（位置検出手段）が設けられる。検出羽４１３は、中空円板状をなす遮光性の部材の外周側の一部を周方向に沿って切り欠かいてなる切欠き形状をなす。検出羽４１３は、該切欠き形状によって形成され、外周の一部が径方向に突出した突出部４１３ａを有する。

検出センサ４９ａ，４９ｂは、例えばフォトインタラプタを用いて実現される。検出センサ４９ａ，４９ｂは、発光部と受光部とからなる検出部４９１，４９２を有し、該検出部４９１，４９２の発光部と受光部との間に突出部４１３ａが通過可能に配置される。検出センサ４９ａ，４９ｂは、突出部４１３ａの通過の有無により受光態様が変化する。このため、該受光態様の変化により補正環４１１上の設定位置を検出することができる。

具体的には、検出センサ４９ａ，４９ｂが突出部４１３ａを検出した場合に検出信号がオフ、突出部４１３ａを検出しなかった場合に検出信号がオンとなり、検出羽４１３の外周上の一点を基準位置（例えば切欠きの端部）に設定した場合、二つの検出センサ４９ａ，４９ｂの検出信号がそれぞれオンであるかオフであるかを判断することにより、基準位置の検出センサ４９ａ，４９ｂに対する相対位置を検出することができる。該検出結果により、例えば基準位置を所定の位置に移動させる場合、補正環４１１を時計回りまたは反時計回りのどちらが最適かを判断することができる。

図１６，１７は、図１１に示す対物レンズユニットの補正環の回転制御を説明する図である。検出センサ４９ａ，４９ｂの検出結果に基づく位置検出やモータ４６の駆動にかかる制御信号は、所定の信号線や、保持部材４８１、ベース部４２または本体側基部２１などに設けられた制御部が出力する。例えば制御部によりモータ４６の駆動が制御され、検出羽４１３の基準位置Ｐを検出センサ４９ａに合わせる場合、該制御部は、まず、二つの検出センサ４９ａ，４９ｂの検出信号がそれぞれオンであるかオフであるかを判断して基準位置の検出センサ４９ａ，４９ｂに対する相対位置を検出する。例えば、検出センサ４９ａの検出結果がオンであり、検出センサ４９ｂの検出結果がオフであると、制御部は、基準位置Ｐが検出センサ４９ａと検出センサ４９ｂとの間にあると判断する（図１６参照）。その後、制御部は、検出センサ４９ａの検出信号がオンからオフに切り替わるまで補正環４１１を反時計回りに回転させる（図１７参照）。このようにして検出羽４１３と二つの検出センサ（検出センサ４９ａ，４９ｂ）を用いて補正環４１１の位置を把握することで、例えば従来のように一回転させて補正環４１１の位置を検出する方法と比して、基準位置Ｐを所定の位置に合わせる時間を短縮することができる。また、補正環４１１の最適な位置調整が可能となり、良好な観察像をえることができる。なお、この場合、制御部は収差補正手段の一部として機能する。

保持部材４８１が対物レンズ４１およびユニット側基部４２に対して着脱自在に設けられることで、対物レンズ４１を交換した場合であっても同じ保持部材４８１を使用することができる。また、対物レンズ４１を孔部４８５に挿通する際、モータ保持部４８３が対物レンズ取付部４８２から離間する方向に移動（または回転）可能にすることによって、対物レンズ４１とモータ保持部４８３（ギア４６ａ）またはセンサ保持部４８４（検出部４９１，４９２）との干渉を防止して、対物レンズ４１を一層容易に挿通することができる。モータ保持部４８３を回転させる場合、モータ保持部４８３は、モータ４６の回転軸が孔部４８５の中心軸に対して傾斜するように傾くことで、対物レンズ取付部４８２から逃げるように移動する。また、モータ保持部４８３を傾けたままにしておけば、補正環４１１を手動で回転させることもできる。

なお、検出センサ４９ａ，４９ｂは、フォトインタラプタに代えてフォトリフレクタなどを用いるものであってもよい。また、モータ４６は、図１４に示すように、ステッピングモータ４６１と、減速機４６２と、からなるものであれば、静止安定性が高く、補正環４１１の回転量を高精度に制御できる点で好ましい。

ここで、モータ４６や検出センサ４９ａ，４９ｂへの電力などの供給は、所定の信号線を介して供給するものであってもよいし、ユニット側基部４２などに設けられたコネクタを介して供給するものであってもよい。

上述した本実施の形態１によれば、ステージ３の斜め下方から対物レンズ４１を保持する対物レンズユニット４を挿脱自在に取り付けるようにしたので、対物レンズを簡易に着脱することができる。これにより、ステージ３に保持されている標本Ｓの位置を変化させずに所望の対物レンズを配置することができ、標本Ｓの観察を簡易かつ確実なものとすることが可能となる。

ここで、従来の顕微鏡では、レボルバに取り付けられた対物レンズに対して機能付加によりケーブルなどを接続すると、レボルバの回転動作により信号線が他の対物レンズに絡まり、信号線の断線や対物レンズの損傷等を引き起こすおそれがあった。これに対し、上述した実施の形態１にかかる顕微鏡システムでは、選択的に対物レンズユニットを挿脱することができるとともに、付加機能が追加された対物レンズユニットを取り付けることができるため、対物レンズの機能によらず、所望の対物レンズを簡易に配置することができる。

また、従来の顕微鏡において、特に倒立型の顕微鏡では、ステージによってレボルバの上部（対物レンズ取り付け側）が覆われた状態となっているため、レボルバに対する対物レンズの交換作業は、正立型と比して一段と困難である。これに対し、上述した実施の形態１にかかる顕微鏡システムでは、ステージ３を退避させることなく対物レンズ（対物レンズユニット）を簡易に交換することができる。

また、従来の顕微鏡では、細胞を生きたまま観察する際、ステージ上には温度を一定に保つ機能を有するインキュベーターが配置され、対物レンズの交換ができないばかりでなく、イマージョンオイルを供給することは困難である。これに対して、上述した実施の形態１にかかる顕微鏡システムでは、インキュベーターをステージ３上から降ろすことなく、また、標本Ｓを移動させずに、イマージョンオイルを供給することができる。

（実施の形態１の変形例）
図１８は、本実施の形態１の変形例にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す上面図である。本変形例では、上述した対物レンズユニット４およびユニット取付部１３に電気的に接続可能な電気接続部が設けられる。図１８に示す対物レンズユニット４には、対物レンズ保持部４２１に導電性のピン４２１ｄが設けられている。また、ユニット保持部１３には、対物レンズユニット４１が取り付けられた際にピン４２１ｄと電気的に接続可能な収容部１３２２ａを有する接続部１３２２が設けられている。接続部１３２２は、本体側基部２１などを介して電力が供給される。

対物レンズユニット４がユニット取付部１３に取り付けられると、ピン４２１ｄが収容部１３２２ａに収容されて対物レンズユニット４がユニット取付部１３と電気的に接続する。これにより、上述した対物レンズユニット４ａ，４ｃ，４ｄ，４ｅなどの駆動にかかる電力をユニット取付部１３から対物レンズユニット４に供給することができる。なお、ピン４２１ｄと収容部１３３２ａとに限らず、電気的に接続可能であれば、ピンと収容部との配置が逆であってもよいし、非接触で電気的に接続する構成を用いてもよく、公知の接続手段を用いることができる。また、対物レンズユニット４とユニット取付部１３との接続により、対物レンズユニット４に取り付けられた対物レンズ４１に関する情報（例えば倍率など）を接続部１３２２が取得するものであってもよい。

（実施の形態２）
図１９は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３ａに対物レンズユニット４ｅが取り付けられた状態を示す図である。図２０は、本実施の形態２にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３ａから対物レンズユニット４ｅが取り外されている状態を示す図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。本実施の形態２にかかる顕微鏡システムでは、上述した実施の形態１にかかる対物レンズユニット４およびユニット取付部１３に代えて、対物レンズユニット４ｆおよびユニット取付部１３ａを備える。

対物レンズユニット４ｆは、対物レンズ４１と、略帯状をなし、一端側で対物レンズ４１を保持するユニット側基部４２ａ（ベース部）とを有する。ユニット側基部４２ａは、一端側で対物レンズ４１を保持するとともに、他端側は、対物レンズユニット４ｅをユニット取付部１３ａに取り付ける際、使用者によって把持される。

ユニット側基部４２ａには、長手方向と交差する側面であって、対物レンズ４１が保持される側と反対側の側面に、ユニット側基部４２ａが保持する対物レンズ４１の情報が表示された表示部４２３が設けられている。

表示部４２３には、少なくとも対物レンズ４１の種類、ワーキングディスタンス（ＷＤ）や倍率などの情報が表示される。このほか、使用するイマージョンオイルの種類などの情報を表示してもよい。なお、上述したように、対物レンズ４１の種類には、明視野観察、位相差観察、微分干渉観察、蛍光観察などの各種観察法への適用にかかる情報や、色収差の補正レベルなどを含む。また、対物レンズ４１の情報に応じて、ベース部４２ａの他端側の色を変えてもよい。

ユニット取付部１３ａは、上述した支持部１３１と、支持部１３１に支持されるとともに、光路Ｎと交差する方向に延びる中間部１３２ａと、中間部１３２ａに保持され、対物レンズユニット４ｅを着脱自在に保持するとともに、対物レンズユニット４ｅを光路Ｎ上へ挿入および光路Ｎから退避させるユニット保持部１３４と、を有する。

中間部１３２ａには、保持部２２に取り付けられた際に、光路Ｎが通過する略円形をなす開口を有する開口部１３２３が形成されている。

ユニット保持部１３４は、対物レンズユニット４ｅを着脱自在に保持するユニット保持部１３４１と、中間部１３２ａの支持部１３１側で支持され、光路Ｎに対して傾斜して略角柱状に延びる延在部１３４２と、中間部１３２ａにおいて、延在部１３４２に対して開口部１３２３と反対側で支持され、延在部１３４２と平行かつ同一の傾斜角度で略角柱状に延びる延在部１３４３と、を有する。延在部１３４２，１３４３は、中間部１３２ａから斜め下方に向けて延び、ユニット側基部４２ａの取付方向を案内する案内部として機能する。

ユニット保持部１３４１は、延在部１３４２，１３４３上に載置され、延在部１３４２，１３４３の長手方向に沿って移動可能である。また、ユニット保持部１３４１は、対物レンズユニット４ｅのユニット側基部４２ａを挿脱自在に収容可能な収容部１３４１ａと、延在部１３４２，１３４３における保持部１３４１の停止位置を制御するための制御部材１３４１ｂと、を有する。収容部１３４１ａには、照明光や観察光が通過する開口をなす開口部１３４１ｃが形成されている。

延在部１３４２には、延在部１３４２の上面から一部が突出し、延在部１３４２の長手方向に回転自在に配置される複数のボール１３４２ａが設けられている。

延在部１３４３には、延在部１３４３の上面から一部が突出し、延在部１３４３の長手方向に回転自在に配置される複数のボール１３４３ａと、平板状をなし、主面が湾曲されて側面視で略Ｌ字状をなす部材であって、制御部材１３４１ｂと係合する三つの係合部材（第１係合部材１３４３ｂ、第２係合部材１３４３ｃおよび第３係合部材１３４３ｄ）と、が設けられている。三つの係合部材（第１係合部）は、Ｌの底部をなす底面部およびＬの鉛直部分をなす鉛直部からなる。

ユニット保持部１３４１は、延在部１３４２，１３４３から離脱しないように取り付けられるとともに、ボール１３４２ａ，１３４３ａに支持され、該ボール１３４２ａ，１３４３ａの回転によって円滑に移動することが可能である。具体的には、例えば、ユニット保持部１３４１が、延在部１３４２，１３４３の底部とそれぞれ係止するツメを有し、該ツメを延在部１３４２，１３４３の底面部に摺動自在に係止させることによって、延在部１３４２，１３４３の長手方向に沿って移動自在な状態で、ユニット保持部１３４１の延在部１３４２，１３４３からの離脱を防止することができる。

第１係合部材１３４３ｂ、第２係合部材１３４３ｃおよび第３係合部材１３４３ｄは、延在部１３４３の長手方向に沿って設けられ、鉛直部が延在部１３４３に対して延在部１３４２と反対側に位置するようにそれぞれが底部で支持されている。

また、第１係合部材１３４３ｂの先端部には、延在部１３４３側に向けて突出する突出部１３４３ｅが形成されている。なお、第２係合部材１３４３ｃおよび第３係合部材１３４３ｄにおいても同様に、突出部１３４３ｅが形成されている。

ここで、制御部材１３４１ｂは、収容部１３４１ａの側端部に設けられ、ユニット保持部１３４１が延在部１３４２，１３４３に挿通された際に延在部１３４３上に位置し、係合部材の突出部１３４３ｅと接触可能である。また、制御部材１３４１ｂには、係合部材の鉛直部と対向する面に、突出部１３４３ｅと係合可能な切り欠き形状をなす切欠き部１３４１ｄ（第２係合部）が形成されている。

第１係合部材１３４３ｂ、第２係合部材１３４３ｃおよび第３係合部材１３４３ｄは、突出部１３４３ｅによる制御部材１３４１ｂの切欠き部１３４１ｄとの係止位置が、所定の位置となるようにそれぞれ配置されている。例えば、第１係合部材１３４３ｂは対物レンズ４１の光軸が光路Ｎと一致する位置、第２係合部材１３４３ｃは対物レンズ４１が光路Ｎと干渉しない位置であって、光路Ｎとの距離が最短距離となる位置、第３係止部材１３４３ｄは対物レンズ４１が延在部１３４３の端部に配置される位置にそれぞれが配置される。

対物レンズユニット４ｆをユニット取付部１３ａに取り付けて対物レンズ４１を光路Ｎ上に配置する際、使用者は、まず収容部１３４１ａにユニット側基部４２ａを収容する。このとき、使用者は、ユニット側基部４２ａの端部を把持して対物レンズユニット４ｆを保持し、ユニット取付部１３ａの収容部１３４１ａに挿入する。

なお、対物レンズユニット４ｆの収容部１３４１ａへの挿入が完了した際、完了位置においてクリック機構などを設けて、対物レンズユニット４ｆが収容部１３４１ａから離脱しないようにしてもよい。また、対物レンズユニット４ｆが収容部１３４１ａに収容されている状態において、対物レンズ４１の光軸が光路Ｎと平行になっていることが好ましい。対物レンズ４１の光軸を光路Ｎと平行とすることによって、対物レンズ４１の光軸を光路Ｎと平行な位置関係を維持した状態で移動させることができる。

その後、ユニット保持部１３４１を延在部１３４２，１３４３に沿って移動させる。保持部１３４１の移動では、延在部１３４２，１３４３に設けられたボール１３４２ａ，１３４３ａの回転によって、円滑に移動させることができる。これにより、対物レンズユニット４ｆが、ステージ３の斜め下方から光路Ｎに向けて挿入される。

その後、挿入を継続すると、切欠き部１３４１ｄが、第１係合部材１３４３ｂ、第２係合部材１３４３ｃおよび第３係合部材１３４３ｄの突出部１３４３ｅと順次係合する。本実施の形態２では、第３係合部材１３４３ｄ、第２係合部材１３４３ｃ、第１係合部材１３４３ｂの順で係合し、第１係合部材１３４３ｂの突出部１３４３ｅで係合して停止した位置において、対物レンズ４１の光軸が光路Ｎと一致する。

また、対物レンズ４１が光路Ｎ上に配置された際、表示部４２３を外部から視認することが可能である。このため、ユニット取付部１３ａに取り付けられている対物レンズ４１の情報を容易に確認することができる。

一方、対物レンズユニット４ｆを取り出す際、ユニット保持部１３４１を取付方向と逆方向に引き出すことにより、切欠き部１３４１ｄと突出部１３４３ｅとの係合状態が解消される。その後、引き出しを継続すれば、ユニット保持部１３４１を第３係合部材１３４３ｄと係合する位置まで取り出すことができる。その後、対物レンズユニット４ｆを異なる種類の対物レンズが保持された対物レンズユニットに交換することができる。

上述した本実施の形態２によれば、ステージ３の斜め下方から保持部１３４１を介して対物レンズ４１を保持する対物レンズユニット４ｆを挿脱自在に取り付けるようにしたので、顕微鏡本体に対して対物レンズを簡易に着脱することができる。

また、上述した本実施の形態２によれば、ユニット保持部１３４１に対物レンズユニット４ｆを収容し、保持部１３４１を移動させて対物レンズ４１を光路Ｎ上に配置するようにしたので、対物レンズユニット４ｆの構成を簡易なものとすることができる。

なお、上述した実施の形態２にかかる対物レンズユニット４ｆにおいても、上述した図５〜１１にかかる付加機能を追加する機構を設けることが可能である。

また、上述した実施の形態１，２では、一方向から対物レンズユニット４をユニット保持部に取り付けるものとして説明したが、複数の方向から対物レンズユニット４をユニット保持部に取り付けるものであってもよい。この場合、例えば斜面部１３３１の反対側に第２の斜面部を設けることによって、対向する方向から対物レンズユニット４を取り付けることができる。

また、上述した実施の形態１において、上述した実施の形態２の係合部材のような配置でクリック機構を複数設けてもよい。

（実施の形態３）
図２１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３ｂに対物レンズユニット４が取り付けられた状態を示す図である。図２２は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３ｂに対物レンズユニット４が取り付けられた状態で図２１と反対方向からみた図である。図２３は、本実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３ｂから対物レンズユニット４が取り外されている状態を示す図である。図２４は、本実施の形態３にかかる顕微鏡システムの要部の構成を模式的に示す斜視図であって、ユニット取付部１３ｂに対する対物レンズユニット４の取り付けを説明する図である。なお、図１等で説明した構成と同一の構成要素には、同一の符号が付してある。本実施の形態３にかかる顕微鏡システムでは、上述した実施の形態１にかかるユニット取付部１３に代えて、ユニット取付部１３ｂを備える。

ユニット取付部１３ｂは、保持部２２に固定される支持部１３１と、支持部１３１に支持される中間部１３２ｂと、中間部１３２ｂに保持され、対物レンズユニット４を着脱自在に保持するユニット保持部１３３と、中間部１３２ｂに保持され、対物レンズ１３５ａ（第２の対物レンズ）を光路Ｎに対して進退自在に保持する対物レンズ保持部１３５と、対物レンズ保持部１３５が光路Ｎと交差する方向に付勢する付勢部材１３６，１３７と、を有する。

中間部１３２ｂには、保持部２２に取り付けられた際に、光路Ｎが通過する略円形をなす開口を有する開口部１３２１が形成されている。また、中間部１３２ｂは、支持部１３１側であって、ユニット保持部１３３の保持部分に隣接して設けられ、付勢部材１３６を支持するとともに、対物レンズ保持部１３５の移動を規制する支持部材１３２４と、支持部１３１と反対側の側面であって、開口部１３２１の近傍の側面に設けられ、付勢部材１３７を支持する支持部材１３２５と、を有する。

対物レンズ保持部１３５は、所定の倍率の対物レンズ１３５ａと、対物レンズ１３５ａを保持し、光路Ｎへの挿脱方向に移動自在に設けられる保持部１３５ｂと、対物レンズユニット４の挿入により、該対物レンズユニット４と当接する当接部１３５ｃと、を有する。当接部１３５ｃは、略棒状をなす当接部材１３５１を有する。当接部材１３５１は、光路Ｎと平行な方向に延び、一部が開口部１３２１内に進入している。対物レンズ１３５ａは、例えば、対物レンズユニット４に取り付けられる対物レンズ４１の倍率よりも低い倍率の対物レンズが用いられる。

また、保持部１３５ｂには、対物レンズ１３５ａに対して当接部１３５ｃと反対側に設けられ、略帯状をなす帯状部材１３５２が設けられている。帯状部材１３５２は、長手方向が保持部１３５ｂの移動方向と直交するように配置されている。また、帯状部材１３５２の長手方向の長さは、ユニット保持部１３３の幅と略同一である。

付勢部材１３６は、中間部１３２ｂに設けられた支持部材１３２４と、帯状部材１３５２の一端部（支持部１３１側の端部）とを接続している。また、付勢部材１３７は、中間部１３２ｂに設けられた支持部材１３２５と、帯状部材１３５２の他端部とを接続している。付勢部材１３６，１３７は、対物レンズ１３５ａが光路Ｎ上に配置された状態で最も付勢力が小さくなり、対物レンズ１３５ａが光路Ｎから離間するにつれて付勢力が大きくなるように配置されている。すなわち、付勢部材１３６，１３７は、対物レンズ保持部１３５が光路Ｎと交差する方向であって、光路Ｎに向かう方向に対物レンズ保持部１３５を付勢している。なお、付勢部材１３６，１３７は、例えばコイルばねを用いることによって実現される。

対物レンズユニット４をユニット取付部１３ｂに取り付ける際、実施の形態１と同様、摺動部４２１ｂをガイド溝１３３１ａに沿ってスライドさせて挿入する。なお、対物レンズユニット４が光路Ｎ上に挿入されていない状態において、保持部１３５ｂは、支持部材１３２３に当接し、対物レンズ１３５ａが光路Ｎ上に配置された状態となっている。

この際、対物レンズユニット４の挿入により、当接部材１３５１が、対物レンズ保持部４２１の当接面４２１ｃと当接する。その後、対物レンズユニット４の挿入を継続すると、対物レンズ保持部１３５は、対物レンズユニット４によって当接部材１３５１が押され、光路Ｎから退避する方向に移動する。これにより、対物レンズ１３５ａが光路Ｎから退避する。

その後、挿入をさらに継続すると、対物レンズ保持部４２１の切欠き部４２１ａが、クリック機構１３３２のボール１３３２ａと係合する（図２１，２２参照）。この係合により停止した位置において、対物レンズ４１の光軸が、光路Ｎと一致する。このとき、保持部１３５ｂは、付勢部材１３６，１３７により光路Ｎ側に付勢された状態となっている。

一方、対物レンズユニット４を取り出す際、使用者が把持部４２２を把持して取付方向と逆方向に引き出すことにより、切欠き部４２１ａとボール１３３２ａとの係合状態が解消される。その後、引き出しを継続すると、対物レンズユニット４をユニット取付部１３ｂから取り出すことができ、対物レンズユニット４を異なる種類の対物レンズが保持された対物レンズユニットに交換することができる。この際、保持部１３５ｂは、付勢部材１３６，１３７の付勢力により、対物レンズユニット４の移動に追従して光路Ｎ側に移動し、支持部材１３２４に当接すると、再び対物レンズ１３５ａが光路Ｎ上に配置される。

上述した本実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様、ステージ３の斜め下方から対物レンズ４１を保持する対物レンズユニット４を挿脱自在に取り付けるようにしたので、顕微鏡本体に対して対物レンズを簡易に着脱することができる。

また、上述した本実施の形態３によれば、予め対物レンズ４１とは異なる倍率の対物レンズ１３５ａを光路Ｎに対して進退自在に配置し、対物レンズユニット４の挿入により光路Ｎ上に配置する対物レンズを交換するようにしたので、例えば、使用頻度の高い対物レンズを予め配置しておくことにより、対物レンズユニット４の挿脱のみで対物レンズの交換が可能となり、一段と効率よく標本の観察を行うことができる。

また、細胞を生きたまま観察するときは、ステージ３上に、温度を一定に保つ機能を有するインキュベーターが配置される場合がある。一般な顕微鏡観察では、広い視野を観察できる倍率の低い対物レンズを用いて、標本Ｓにおいて観察したい位置を見つけ、その後、イマージョンオイルが供給された倍率の高い対物レンズで詳細な観察を行うが、従来の顕微鏡では、広い視野を持った倍率の低い対物レンズから、倍率の高いイマージョンオイルを必要とする対物レンズに切換える際に、インキュベーターが配置されているため、オイルを供給することができない。これに対し、上述した実施の形態３にかかる顕微鏡システムでは、予め低倍率の対物レンズを配置しておけば、低倍率の対物レンズで観察した後、イマージョンオイルが供給された高倍率の対物レンズを光路Ｎ上に配置することにより、低倍から高倍の観察がスムーズに行うことができる。

なお、上述した実施の形態３において、対物レンズ保持部４２１の当接面４２１ｃに、当接部材１３５１の形状に応じた切り欠き形状を形成してもよい。これにより、一段と確実に、当接面４２１ｃと当接部材１３５１とを摺接させることができる。

また、上述した実施の形態３にかかる対物レンズ保持部１３５は、上述した実施の形態２の構成に適用することも可能である。この際、中間部１３２ａを中間部１３２ｂに置き換え、付勢部材１３６，１３７を取り付けることで適用可能である。

また、上述した実施の形態３にかかる対物レンズ保持部１３５に代えて、上述したオイル除去部４５（油取り紙保持部材４５ａ）を配置してもよい。観察においてイマージョンオイルを供給した対物レンズ４１を用いた場合、対物レンズユニット４を取り出すと、オイル除去部４５が光路Ｎ上に配置され、自動的にディッシュ１００からイマージョンオイルを除去することができる。

なお、上述した実施の形態１〜３では、ステージ３が光路Ｎ方向に沿って上下動可能であってもよいし、支持部１３１に駆動機構を設けて、中間部１３２を光路Ｎ方向に沿って上下動可能であってもよい。

また、上述した実施の形態１〜３では、倒立型の顕微鏡システムを例に説明したが、正立型の顕微鏡システムであっても本発明を適用することができる。具体的には、例えば、ガイド溝１３３１ａに形成されたアリ溝と、対物レンズユニット４の摺動部４２１ｂに形成した凸部とを嵌合させて重力による落下を防止することで、適用することが可能となる。

上述した実施の形態１〜３は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。

１ 顕微鏡システム
２ 顕微鏡本体
２ａ 本体部
２ｂ 鏡筒部
２ｃ 支柱
３ ステージ
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ 対物レンズユニット
５，８ 結像レンズ
６ 光路切替プリズム
７ａ，７ｂ，７ｃ ミラー
９ プリズム
１０ 接眼レンズ
１１ 第１ランプハウス
１１ａ，１４ａ 光源
１１ｂ ミラー
１２ コンデンサ
１３，１３ａ，１３ｂ ユニット取付部
１４ 第２ランプハウス
１４ｂ 投光管
１５ ミラーユニット
１５ａ 励起フィルタ
１５ｂ ダイクロイックミラー
１５ｃ 吸収フィルタ
２１ 本体側基部
２１ａ，２１ｂ 鏡脚部
２２，１３５ｂ 保持部
３０ 載置部
３１ ステージ操作部
４１，１３５ａ 対物レンズ
４２，４２ａ ユニット側基部（ベース部）
４３ 加温部材
４４ 供給管
４５ オイル除去部
４６ モータ
４７ 動力伝達機構
４８ 検出機構
４９ａ，４９ｂ 検出センサ
１３１ 支持部
１３２，１３２ａ，１３２ｂ 中間部
１３３，１３４ ユニット保持部
１３５，４２１ 対物レンズ保持部
１３５ｃ 当接部
１３６，１３７ 付勢部材
４１１，４１２ 補正環
４１３ 検出羽
４２１ａ 切欠き部
４２１ｂ 摺動部
４２２ 把持部
４２２ａ，４２３ 表示部
４８１ 保持部材
４８２ 対物レンズ取付部
４８３ モータ保持部
４８４ センサ保持部
１３２４，１３２５ 支持部材
１３３１ 斜面部
１３３１ａ ガイド溝
１３３２ クリック機構
１３４１ ユニット保持部
１３４１ａ 収容部
１３４１ｂ 制御部材
１３４２，１３４３ 延在部
１３４３ｂ 第１係合部材
１３４３ｃ 第２係合部材
１３４３ｄ 第３係合部材
１３５１ 当接部材

Claims (12)

1. 少なくとも標本からの観察光から像を形成する光学系を有する本体部を備えた顕微鏡システムであって、
   前記観察光を取り込む対物レンズ、および略帯状をなし、一端側で該対物レンズを保持するベース部を有する対物レンズユニットと、
   前記本体部に保持されるとともに、少なくとも前記対物レンズの光軸が前記観察光の光路と一致する位置に前記ベース部を着脱自在に取り付けるユニット取付部と、
   を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記ユニット取付部は、
   前記本体部に固定される支持部と、
   前記支持部に支持されるとともに、前記光路と交差する方向に延び、該光路を通過する開口部が形成された中間部と、
   前記中間部に保持され、前記対物レンズユニットを着脱自在に保持するユニット保持部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記ユニット保持部は、
   前記中間部に保持され、前記ベース部の取付方向を案内する案内部と、
   前記案内部に設けられ、前記ベース部と係合する第１係合部と、
   を有し、
   前記ベース部は、
   前記案内部と摺動可能な摺動部と、
   前記第１係合部と係合する第２係合部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記ユニット保持部は、
   前記中間部に保持され、前記ベース部の取付方向を案内する案内部と、
   前記案内部に沿って移動可能であって、前記対物レンズユニットを着脱自在に保持する保持部と、
   前記案内部に設けられ、前記保持部と係合する第１係合部と、
   前記保持部に設けられ、前記第１係合部と係合する第２係合部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
5. 前記ベース部は、他端側の側面に設けられ、当該ベース部が保持する前記対物レンズの情報を表示した表示部を有することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
6. 前記ユニット取付部は、
   前記中間部に前記光路に対して進退自在に保持されるとともに、前記対物レンズとは異なる第２の対物レンズを保持する対物レンズ保持部と、
   前記対物レンズ保持部が前記光路と交差する方向に付勢する付勢手段と、
   をさらに有す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顕微鏡システム。
7. 前記対物レンズユニットは、
   前記対物レンズに設けられ、当該対物レンズの内部に設けられた光学系を光軸方向に移動させることによって収差補正を行う補正環と、
   前記補正環を回転させるための駆動源と、
   を有する収差補正手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
8. 前記収差補正手段は、
   前記補正環の位置を検出する位置検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡システム。
9. 少なくとも標本からの観察光から像を形成する光学系を有する本体部を備えた顕微鏡システムであって、前記本体部に保持されるとともに、少なくとも観察光を取り込む対物レンズの光軸が前記観察光の光路と一致する位置に着脱自在に取り付ける取付部を備えた顕微鏡システムに用いられる対物レンズユニットにおいて、
   前記対物レンズと、
   略帯状をなし、一端側で前記対物レンズを保持するベース部と、
   を備え、前記ベース部が前記取付部に着脱自在に取り付けられることを特徴とする対物レンズユニット。
10. 前記対物レンズに設けられ、当該対物レンズの内部に設けられた光学系を光軸方向に移動させることによって収差補正を行う補正環と、
    前記補正環を回転させるための駆動源と、
    を有する収差補正手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の対物レンズユニット。
11. 前記収差補正手段は、
    前記補正環の位置を検出する位置検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載の対物レンズユニット。
12. 標本からの観察光を結像する顕微鏡システムに用いられる顕微鏡本体であって、
    少なくとも前記観察光から像を形成する光学系と、
    前記観察光を取り込む対物レンズ、および略帯状をなし、一端側で該対物レンズを保持するベース部を有する対物レンズユニットの前記ベース部を、前記対物レンズの光軸が前記観察光の光路と一致する位置に着脱自在に取り付けるユニット取付部と、
    を備えたことを特徴とする顕微鏡本体。

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