JP2017009905A - 顕微鏡用照明装置および顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】他の観察方法から偏光観察に切り替える際、光軸上への偏光板の挿脱操作を軽減し、操作性のよい顕微鏡用照明装置および顕微鏡を提供する。
【解決手段】本発明の照明装置は、偏光観察用のミラーユニット１２ａと、他の観察方法によるミラーユニット１２と、を少なくとも有し、各ミラーユニット１２を顕微鏡の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転させて、観察に用いるミラーユニット１２を観察光軸上に位置決め可能なターレット１０を備えた顕微鏡用照明装置であって、偏光観察用のミラーユニット１２ａは、ポラライザ１５ａと、ミラー１５ｂと、を有し、ターレット１０の偏光観察用のミラーユニット１２ａの観察光軸上には、アナライザ１５ｃが配置されるとともに、ターレット１０は、アナライザ１５ｃと偏光観察用のミラーユニット１２ａとを位置関係を保持したまま前記顕微鏡の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、顕微鏡において観察対象を照明する照明光を発生する顕微鏡用照明装置および顕微鏡に関する。

従来、１台の顕微鏡で複数の観察方法が切り替え可能な顕微鏡が提案されている。たとえば、透過照明によるコノスコープ観察と落射照明による簡易偏光観察とを選択可能な偏光顕微鏡（例えば、特許文献１参照）や、レリーフコントラスト観察法と、微分干渉観察法または偏光観察法とを切り替え可能な顕微鏡（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

特開２００５−３７２０号公報 特開２００９−１６３０６９号公報

特許文献１および２では、偏光観察と、他の観察方法とを切り替えて観察することができるが、２つの偏光板（ポラライザー、アナライザー）が個別に顕微鏡に組み込まれているため、他の観察方法から偏光観察に切り替えて観察を行う場合、ターレットの回転に加え、スライダーを光軸に挿入する作業が必要であり、手間を要していた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、他の観察方法から偏光観察に切り替える際の観察光軸上への偏光板の挿脱操作を軽減し、操作性に優れた顕微鏡用照明装置および顕微鏡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、本発明の顕微鏡用照明装置は、偏光観察用のミラーユニットと、他の観察方法による観察用のミラーユニットと、を少なくとも有し、各ミラーユニットを顕微鏡の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転させて、観察に用いるミラーユニットを観察光軸上に位置決め可能なターレットを備えた顕微鏡用照明装置であって、前記偏光観察用のミラーユニットは、ランプハウスから照射された照明光の１方向の偏光成分のみを透過させるポラライザと、前記ポラライザが透過した光を反射して標本に照射するミラーと、を有し、前記ターレットの前記偏光観察用のミラーユニットの観察光軸上には、前記標本から反射し対物レンズを介して入射された光の１方向の偏光成分のみを透過させるアナライザが配置されるとともに、前記ターレットは、前記アナライザと前記偏光観察用のミラーユニットとを位置関係を保持したまま前記顕微鏡の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転することを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡用照明装置は、上記発明において、前記ターレットは、前記ポラライザまたは前記アナライザのいずれか一方を、照明光の光軸または観察光軸に対して回転させる偏光板回転手段を有することを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡用照明装置は、上記発明において、前記ターレットを収容し、前記ターレットにより前記偏光観察用のミラーユニットおよび前記アナライザが観察光軸に位置決めされた状態で、前記偏光板回転手段を操作可能な露出穴が形成される筐体を備えたことを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡の照明装置は、上記発明において、前記偏光板回転手段は、前記ターレットの前記ミラーユニットを保持する円板状のターレット本体部と一体に形成されることを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡の照明装置は、上記発明において、前記ターレットは、前記ミラーユニットを保持する円板状のターレット本体部と、前記ミラーユニットを前記ターレット本体部とともに回転する回転軸部と、前記ターレット本体部を支持するターレット支持部と、前記ターレット本体部の外周部に設けられる壁部と、を有し、前記壁部には、前記露出穴を介し、前記偏光板回転手段を前記筐体外に露出する穴部が形成されることを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡の照明装置は、上記発明において、前記露出穴には、前記偏光観察用のミラーユニットが観察光軸上に位置決めされた場合にのみ、開口するシャッタが配設されることを特徴とする。

また、本発明の顕微鏡は、上記のいずれか一つに記載の顕微鏡用照明装置を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる顕微鏡用照明装置、および顕微鏡は、１つの操作で偏光観察に必要な光学素子を照明光軸または観察光軸上に配置可能であり、操作性に優れるとともに、観察方法の切り替えにおける誤操作を防止することができる。

図１は、実施の形態にかかる顕微鏡の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１の顕微鏡に使用する投光管の先端部に配置されるターレットの斜視図である。 図３は、ターレット外部の筐体を一部取り外した状態の斜視図である。 図４は、ターレットの他方向からの斜視図である。 図５は、ターレットの断面図である。 図６は、ターレットの上面図である。 図７は、図２のターレットの外周面に形成された露出穴と露出穴から露出する偏光板回転操作部の斜視図である。 図８は、実施の形態の変形例１にかかるターレットの偏光板回転操作部を説明する斜視図である。 図９は、実施の形態の変形例１にかかるターレットの偏光板回転操作部を説明する斜視図である。 図１０は、実施の形態の変形例２にかかるターレットの偏光板回転操作部を説明する斜視図である。

以下に、本実施の形態にかかる照明装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの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で種々の変更が可能である。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１の顕微鏡に使用する投光管の先端部に配置されるターレットの斜視図である。

顕微鏡１００は、顕微鏡本体１と、対象標本を載置するステージ２と、複数の対物レンズ３を保持し、選択された対物レンズ３を観察光軸上に電動で挿脱するレボルバ４と、落射照明装置を構成する投光管５、ランプハウス６およびターレット１０と、投光管５の上部に載置された鏡筒７とを備える。また、鏡筒７には、対象標本の標本像を目視観察するための接眼レンズ８が搭載されている。

顕微鏡本体１はベース部１ａと、ベース部１ａの背面側に立設する柱部１ｂと、柱部１ｂに支持されて正面側に向かって延在するアーム部１ｃとを有する。ベース部１ａは、机上等の顕微鏡１００が設置される場所に直接載置される部分である。柱部１ｂは、ベース部１ａの背面側（奥側）に立設され、ステージ保持部２ａを介してステージ２を保持する。柱部１ｂは、下端部でベース部１ａと一体化されている。アーム部１ｃは、柱部１ｂの上端から顕微鏡１００の正面側に向かって延在し、下面側にレボルバ４が取り付けられるとともに、上面側に投光管５が搭載されている。なお、本明細書において、顕微鏡１００の正面側は観察者が位置する側であり、背面側は正面側に対向する側を意味する。

顕微鏡１００は、上面に対象標本が載置されたステージ２を、上下方向に移動させるための焦準ハンドル９を備えている。焦準ハンドル９を時計回り、または、反時計回りに回転することにより、ステージ２を上下方向に移動させて、対象標本の観察を行なう。また、ステージ２は、端部にハンドル２ｂを有し、ハンドル２ｂの回転動作に応じ、対物レンズ３の光軸に直交した面内で対象標本を移動させ、対物レンズ３に対する対象標本の観察位置を変化させる。

レボルバ４は、アーム部１ｃに対して回転自在に保持され、対物レンズ３を対象標本の上方に配置する。対物レンズ３は、レボルバ４に対して倍率（観察倍率）の異なる他の対物レンズとともに交換自在に装着されており、レボルバ４の回転に応じて観察光の光路上に挿入されて対象標本の観察に用いる対物レンズ３が択一的に切り換えられるようになっている。

ランプハウス６は、落射照明光を照射する落射光源を内蔵する。投光管５は、ランプハウス６から照射された落射照明光を集光する図示しないコレクタレンズや、開口絞り、視野絞りが、落射照明光の光路に沿って適所に配置されて構成される。また、投光管５内部の正面側には、保持する複数のミラーユニットを、顕微鏡１００の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転軸ａを中心として回転させて切り替えるターレット１０が配置される。本実施の形態にかかる顕微鏡用照明装置は、投光管５、ランプハウス６およびターレット１０により構成される。

ターレット１０の外部には、回転ハンドル１１が設けられ、回転ハンドル１１の回転動作に応じて、観察に必要なミラーユニットをランプハウス６から照射された照明光の光軸であって、対物レンズ３の観察光軸上に配置する。また、ターレット１０の外部の筐体には、後述する偏光観察用の偏光板を回転する偏光板回転操作部を露出させる露出穴１３が設けられる。露出穴１３は蓋１３ａで覆われており、偏光観察時に蓋１３ａを取り外して露出穴１３を露出させる。ターレット１０外部の筐体には、対物レンズ３の光軸に対応する位置の上下に貫通孔１０ａが形成されている。

鏡筒７は、観察光の光路を切り換えて接眼レンズ８へと導くビームスプリッタを内設している。対象標本の標本像は、ビームスプリッタによって接眼レンズ８内に導入され、接眼レンズ８を介して観察者に目視観察される。

次に、図を参照して、本実施の形態にかかる顕微鏡用照明装置のターレット１０について説明する。図３は、ターレット１０外部の筐体を一部取り外した状態の斜視図である。図４は、ターレット１０の他方向からの斜視図である。図５は、ターレット１０の断面図である。図６は、ターレット１０の上面図である。図７は、図２のターレット１０の外周面に形成された露出穴１３と露出穴１３から露出する偏光板回転操作部である。

ミラーユニット１２を保持する円板状のターレット本体部１４は、回転軸部１４ａにより回転可能とされるとともに、ターレット支持部１４ｊにより支持されている。回転ハンドル１１が回転されると、ベルト１４ｂを介してギヤ１４ｃおよび１４ｄに回転力が伝達されて、回転軸部１４ａおよびターレット本体部１４が回転する。ターレット支持部１４ｊの周囲には、ターレット本体部１４の上面に沿って外周方向に延びる弾性部材１４ｅの基端部が固定され、弾性部材１４ｅの他端部には回転部材１４ｆが設けられている。弾性部材１４ｅは、バネ力により回転部材１４ｆをターレット本体部１４の上面に押し付けるとともに、回転部材１４ｆがミラーユニット１２の周囲にそれぞれ設けられる凹部１４ｇに落ち込むことにより、ターレット１０の回転方向の位置が固定される。弾性部材１４ｅ、回転部材１４ｆおよび凹部１４ｇは、クリック機構を構成する。

ターレット本体部１４は、偏光観察用のミラーユニット１２ａと、明視野観察用のミラーユニット１２ｂと、暗視野観察用のミラーユニット１２ｃとを保持する。ミラーユニット１２ａ〜１２ｃは、外形形状は同一に形成されて、ターレット本体部１４の所定位置に着脱可能に保持されている。ターレット本体部１４は、回転ハンドル１１の回転動作により、各ミラーユニット１２ａ〜１２ｃを、所定位置、すなわち、照明光の光軸上であって、対物レンズ３の観察光軸上に配置する。ターレット本体部１４が保持するミラーユニット１２はこれに限定されるものではなく、少なくとも偏光観察用のミラーユニット１２ａと、他の観察方法による観察用のミラーユニットを有していれば、上記以外の観察方法、例えば、微分干渉観察、蛍光観察等のミラーユニットを保持するものであってよく、また、ミラーユニット１２の個数も２以上であればよい。回転ハンドル１１の側面には、現在光軸上に位置するミラーユニットを表示する指標が設置され、観察者は、指標を確認しながら所望の観察方法のミラーユニットを観察光軸上に配置するように回転ハンドル１１を回転すればよい。

偏光観察用のミラーユニット１２ａは、図５に示すように、ランプハウス６から照射された照明光の１方向の偏光成分のみを透過させるポラライザ１５ａと、ポラライザ１５ａが透過した光を反射して標本に照射するミラー１５ｂとを有する。また、偏光観察用のミラーユニット１２ａは、ターレット本体部１４の上面に回転可能に設けられた標本から反射し対物レンズ３を介して入射された光の１方向の偏光成分のみを透過させるアナライザ１５ｃの下方に設けられる。図４に示すように、ターレット本体部１４の偏光観察用のミラーユニット１２ａ近傍には、偏光板回転操作部１４ｈがターレット本体部１４に対して一体に装着され、回転ハンドル１１の回転動作により偏光観察用のミラーユニット１２ａおよびアナライザ１５ｃが観察光軸上に位置決めされると、露出穴１３から偏光板回転操作部１４ｈが露出するように形成されている。回転ハンドル１１は、アナライザ１５ｃと偏光観察用のミラーユニット１２ａとを位置関係を保持したまま顕微鏡１００の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転する。露出穴１３から露出する偏光板回転操作部１４ｈを回転することにより、ベルト１４ｋを介して、ターレット本体部１４の上面に回転可能に設置されたアナライザ１５ｃを回転することができる。なお、ポラライザ１５ａとアナライザ１５ｃが、互いに偏光方向が直交するクロスニコルの状態になるように偏光板回転操作部１４ｈによりアナライザ１５ｃを回転するが、偏光板回転操作部１４ｈは、偏光板のいずれか一方を回転して偏光方向が直交するクロスニコルの状態とすればよく、ポラライザ１５ａを回転するものであってもよい。

本実施の形態では、他の観察方法から偏光観察に切り替える際、スライダーの挿入を行うことなく、回転ハンドル１１の回転動作のみで、偏光観察用のミラーユニット１２ａを観察光軸上に位置決めすることができる。回転ハンドル１１には、指標１１ａが形成され、スライダーの挿入も不要であるため、初心者でも簡易に観察方法の切り替えを行うことができる。また、偏光板であるアナライザ１５ｃの回転操作も、偏光観察用のミラーユニット１２ａが観察光軸上に位置決めされた場合にのみ、露出穴１３から偏光板回転操作部１４ｈが露出して、アナライザ１５ｃの回転が可能となるため、誤操作なく偏光観察を行うことが可能となる。

なお、実施の形態では、露出穴１３は、取り外し可能な蓋１３ａで覆っているが、蓋１３ａの代わりにシャッタを配置して、偏光観察用のミラーユニット１２ａが観察光軸上に位置決めされた場合にのみ、シャッタを開口して露出穴１３を露出させて偏光板回転操作部１４ｈを操作するようにしてもよい。あるいは、ターレット本体部１４の外周部のミラーユニット１２ａ〜１２ｃおよび偏光板回転操作部１４ｈ以外の部分に壁部を設け、他のミラーユニット１２が観察光軸上に位置決めされた場合、および回転動作中は、露出穴１３は壁により塞がれ、偏光観察用のミラーユニット１２ａが観察光軸上に位置決めされた場合にのみ、露出穴１３から偏光板回転操作部１４ｈが露出するような構成とすることもできる。

また、偏光板回転操作部は、偏光板回転部と、回転操作部と、位置決め部とにより構成することもできる。図８および図９は、実施の形態の変形例１にかかるターレットの偏光板回転操作部を説明する斜視図である。

ターレット１０Ａにおいて、ターレット本体部１４Ａの偏光観察用のミラーユニット１２ａ近傍には、偏光板回転操作部１４ｍがターレット本体部１４Ａに対して一体に装着されている。偏光板回転操作部１４ｍは、アナライザ１５ｃを回転させるベルトを端部に巻きつけるとともに他端部にギヤを有する偏光板回転部１４ｍ−１と、回転ハンドル１１の回転動作により偏光観察用のミラーユニット１２ａが観察光軸上に位置決めされると、一部がターレット１０Ａ外部に露出するよう引出し可能な回転操作部１４ｍ−２と、偏光板回転部１４ｍ−１の回転を規制する位置決め部１４ｍ−３と、を備える。偏光板回転部１４ｍ−１は、通常、位置決め部１４ｍ−３で回転が規制され、回転操作部１４ｍ−２がターレット１０Ａ外に引き出され、位置決め部１４ｍ−３の規制が解除された後、回転操作部１４ｍ−２の回転動作に従動してアナライザ１５ｃを回転する。回転操作部１４ｍ−２によるアナライザ１５ｃの回転動作終了後、位置決め部１４ｍ−３により偏光板回転部１４ｍ−１の回転を規制し、回転操作部１４ｍ−２をターレット１０Ａ内に押し戻すことにより、アナライザ１５ｃの回転を調整する。

変形例１では、回転操作部１４ｍ−２は、通常、図８に示すように、ターレット１０Ａ内部に配置されるが、偏光観察用のミラーユニット１２ａが観察光軸上に位置決めされると、図９に示すように、回転操作部１４ｍ−２の一部をターレット１０Ａ外部に引出すことができるため、観察者は、ターレット１０Ａ内部に手を入れることなく、アナライザ１５ｃの回転操作を行うことができる。

また、偏光板回転操作部は、工具によって回転する機構としてもよい。図１０は、実施の形態の変形例２にかかるターレットの偏光板回転操作部を説明する斜視図である。

ターレット１０Ｂにおいて、ターレット本体部１４Ｂの偏光観察用のミラーユニット１２ａ近傍には、偏光板回転操作部１４ｎが一体に装着されている。偏光板回転操作部１４ｎは、アナライザ１５ｃを回転させるベルト１４ｋを直角に折り曲げるプーリ１４ｎ−１と、回転操作部１４ｎ−２と、を備える。回転操作部１４ｎ−２は、ターレット１０Ｂの回転軸ａと垂直な回転軸ｂを有し、回転軸の一端にベルト１４ｋを巻きつけるプーリ１４ｎ−３が配置されるとともに、他端に工具を嵌め合せる嵌合穴１４ｎ−４が形成されている。回転ハンドル１１の回転動作により偏光観察用のミラーユニット１２ａが観察光軸上に位置決めされると、筐体の露出穴から嵌合穴１４ｎ−４が露出し、工具を嵌合穴１４ｎ−４に嵌合し、回転することにより、プーリ１４ｎ−３、１４ｎ−１、およびベルト１４ｋを介してアナライザ１５ｃを回転することができる。

変形例２では、観察者は、ターレット１０Ｂ内部に手を入れることなく、より安全にアナライザ１５ｃの回転操作を行うことができる。

以上のように、本発明にかかる顕微鏡の照明装置は、偏光観察を含む複数の観察方法を切り替え可能な顕微鏡に有用である。

１ 顕微鏡本体
１ａ ベース部
１ｂ 柱部
１ｃ アーム部
２ ステージ
２ａ ステージ保持部
２ｂ ハンドル
３ 対物レンズ
４ レボルバ
５ 投光管
６ ランプハウス
７ 鏡筒
８ 接眼レンズ
９ 焦準ハンドル
１０ ターレット
１１ 回転ハンドル
１２ ミラーユニット
１３ 露出穴
１３ａ 蓋
１４ ターレット本体部
１４ａ 回転軸部
１４ｂ、１４ｋ ベルト
１４ｃ、１４ｄ ギヤ
１４ｅ 弾性部材
１４ｆ 回転部材
１４ｇ 凹部
１４ｈ、１４ｍ、１４ｎ 偏光板回転操作部
１４ｊ ターレット支持部
１５ａ ポラライザ
１５ｂ ミラー
１５ｃ アナライザ
１００ 顕微鏡

Claims (7)

1. 偏光観察用のミラーユニットと、他の観察方法による観察用のミラーユニットと、を少なくとも有し、各ミラーユニットを顕微鏡の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転させて、観察に用いるミラーユニットを観察光軸上に位置決め可能なターレットを備えた顕微鏡用照明装置であって、
   前記偏光観察用のミラーユニットは、ランプハウスから照射された照明光の１方向の偏光成分のみを透過させるポラライザと、前記ポラライザが透過した光を反射して標本に照射するミラーと、を有し、
   前記ターレットの前記偏光観察用のミラーユニットの観察光軸上には、前記標本から反射し対物レンズを介して入射された光の１方向の偏光成分のみを透過させるアナライザが配置されるとともに、前記ターレットは、前記アナライザと前記偏光観察用のミラーユニットとを位置関係を保持したまま前記顕微鏡の観察光学系の観察光軸と直交する面内で回転することを特徴とする顕微鏡用照明装置。
2. 前記ターレットは、前記ポラライザまたは前記アナライザのいずれか一方を、照明光の光軸または観察光軸に対して回転させる偏光板回転手段を有す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。
3. 前記ターレットを収容し、前記ターレットにより前記偏光観察用のミラーユニットおよび前記アナライザが観察光軸に位置決めされた状態で、前記偏光板回転手段を操作可能な露出穴が形成される筐体を備えたことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用照明装置。
4. 前記偏光板回転手段は、前記ターレットの前記ミラーユニットを保持する円板状のターレット本体部と一体に形成されることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用照明装置。
5. 前記ターレットは、
   前記ミラーユニットを保持する円板状のターレット本体部と、
   前記ミラーユニットを前記ターレット本体部とともに回転する回転軸部と、
   前記ターレット本体部を支持するターレット支持部と、
   前記ターレット本体部の外周部に設けられる壁部と、を有し、
   前記壁部には、前記露出穴を介し、前記偏光板回転手段を前記筐体外に露出する穴部が形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の顕微鏡用照明装置。
6. 前記露出穴には、前記偏光観察用のミラーユニットが観察光軸上に位置決めされた場合にのみ、開口するシャッタが配設されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の顕微鏡用照明装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一つに記載の顕微鏡用照明装置を備えたことを特徴とする顕微鏡。

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