JP2021139929A - 顕微鏡用鏡筒、顕微鏡、顕微鏡の製造方法および実験方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第2の態様は、第1の態様の顕微鏡用鏡筒と、接眼光学系と、対物光学系と、を有する顕微鏡に関する。
本発明の第3の態様は、第1の態様の顕微鏡用鏡筒の一端に接眼光学系を取付けることと、前記顕微鏡用鏡筒の他端に対物光学系を取付けることと、を有する顕微鏡の製造方法に関する。
本発明の第4の態様は、第2の態様の顕微鏡の鏡筒の中に煙を入れることと、可視波長の光を発する光源からの光を、接眼光学系を介して前記鏡筒内に入射させることと、前記煙の粒子からの散乱光により前記鏡筒内の光路を観察することと、を有する実験方法に関する。
図1は、本発明の一実施の形態による顕微鏡の構成を例示する図である。図1の顕微鏡は、有限遠補正光学系を採用した生物顕微鏡の例である。
図1において、ベース1に支柱2が立設され、支柱2の上部に光学系3が設けられる。光学系3は、鏡筒4と、鏡筒4の上部に設けられた接眼光学系としての接眼レンズ5と、鏡筒4の下部に設けられた対物光学系としての対物レンズ6とを含む。
接眼レンズ5は、対物レンズ6で得られた被観察物の像を眼で観察するための収束光学系である。接眼レンズ5は、被観察物の拡大された虚像を形成する役割を有する。接眼レンズ5は、たとえば5倍、10倍など、所定の倍率を持つ。
光学系3の鏡筒4を支持する支持部9は、支柱2の上部に設けられている。支持部9は、支柱2に設けられた不図示のフォーカス調整つまみの回動操作によって、上下方向に移動可能に構成されている。これにより、ステージ7から対物レンズ6までの光軸X方向の距離が調節される。
機械筒長L=160mmの規格に準拠されている接眼レンズ5および対物レンズ6を用いると、接眼レンズ5と対物レンズ6の製造メーカが異なっていても鏡筒4と組合せて使用することができる。
なお、機械筒長Lは、たとえば155mm以上165mm未満とすることができ、より好ましくは158mm以上162mm未満とすることができる。さらに好ましくは規格で定められている160mm±0.5mmとすることができる。
図3は、図2の光学系3の構成を詳細に説明する図である。接眼レンズ5の外形は、略円柱状に構成される。接眼レンズ5の外周は、外径が段階的に変化する外周形状5aを有する。すなわち、取付基準面P5を境に、外径B2の挿入部5P2と外径B2より細い外径C2の挿入部5Pとを有する。取付基準面P5は、一般の顕微鏡において接眼レンズ5の胴付に対応する。
この固定は、たとえば鏡筒4に対して第1のレンズ取付部材50が光軸Xに対して傾かないようにフランジ部50aを光軸Xに沿って引き抜くことによって取り外すことができる。このような固定と取り外しは、繰り返し行うことができる。
この固定は、第1のレンズ取付部材50に対して接眼レンズ5が光軸Xに対して傾かないように図3の左方向へ押し出すことによって取り外すことができる。このような固定と取り外しは、繰り返し行うことができる。
また、第1のレンズ取付部材50に接眼レンズ5が挿入されると、接眼レンズ5の取付基準面P5が、第1のレンズ取付部材50の基準面P5Aに当接する。すなわち、基準面P5Aは、接眼レンズ5の取付基準面P5に対応する。
この固定は、たとえば鏡筒4に対して第2のレンズ取付部材60が光軸Xに対して傾かないようにフランジ部60aを光軸Xに沿って引き抜くことによって取り外すことができる。このような固定と取り外しは、繰り返し行うことができる。
なお、第2のレンズ取付部材60に対物レンズ6が取付けられると、対物レンズ6の取付基準面P6が、第2のレンズ取付部材60の基準面P6Aに当接する。すなわち、基準面P6Aは、対物レンズ6の取付基準面P6に対応する。
上述した透明な鏡筒4を備える顕微鏡を用いて、学習者が鏡筒4の内部の光路を観察する例を説明する。図4は、顕微鏡における鏡筒4の内部光路を観察する場面を例示する図である。顕微鏡としての光学系3の構成は、上述した通りである。鏡筒4内には、たとえば線香などの煙を充満させている。鏡筒4内への煙の導入は、第1のレンズ取付部材50および第2のレンズ取付部材60の一方または両方を鏡筒4から外して、点火されている線香の煙を鏡筒4内に導いて行う。
なお、鏡筒4内への煙を導入する代わりに、たとえば牛乳等を水で希釈した液体を鏡筒4内に満たしてもよいし、適度な散乱を有する円柱状のガラスを鏡筒4内に挿入してもよい。
このように、学習者は、顕微鏡の鏡筒4内での光路を認識できる。また、対物レンズ6の先にあるスクリーン200上に光が集まりLED110の像を形成する様子を観察できる。
鏡筒4に、鏡筒4内に煙を導入するための穴を設けてもよい。図5A、図5B、図5Cは、さまざまな穴を有する鏡筒4を例示する図である。図5Aは、鏡筒4Aに2カ所の穴41および42を有する。鏡筒4A内への煙の導入は、第1のレンズ取付部材50および第2のレンズ取付部材60を鏡筒4Aから外すことなしに、穴41および穴42から、点火されている線香を差し込むなどして行う。
一般に、煙が消失して見えなくなるまでにはある程度の時間を要する。そのため、キャップで穴43を塞がなくても、学習者は鏡筒4B内で光が収束する様子を観察できる。
上述した実施の形態では、鏡筒4に第1のレンズ取付部材50を介して接眼レンズ5を装着し、鏡筒4に第2のレンズ取付部材60を介して対物レンズ6を装着する例を説明した。第1のレンズ取付部材50および第2のレンズ取付部材60を用いることなく、鏡筒に対して接眼レンズ5および対物レンズ6を直接装着する構成にしてもよい。
この固定は、接眼レンズ着脱部4QLに対して接眼レンズ5を光軸Xに沿って図6の左方向へ引き出すことによって取り外すことができる。このような固定と取り外しは、繰り返し行うことができる。
また、鏡筒4Dの接眼レンズ着脱部4QLに接眼レンズ5が挿入されると、接眼レンズ5の取付基準面P5が、接眼レンズ着脱部4QLの端部である基準面P5Aに当接する。すなわち、基準面P5Aは、接眼レンズ5の取付基準面P5に対応する。
鏡筒4Dの対物レンズ着脱部4QRに対物レンズ6が取付けられると、対物レンズ6の取付基準面P6が、対物レンズ着脱部4QRの端部である基準面P6Aに当接する。すなわち、基準面P6Aは、対物レンズ6の取付基準面P6に対応する。
図3、図5A、図5B、図5C、図6に示す鏡筒4、4A、4B、4C、4Dの外部から鏡筒4内へ進入する光を遮光するための遮光部材を、鏡筒4、4A、4B、4C、4Dに対して着脱可能に構成してもよい。図7は、遮光部材45を例示する図である。遮光部材45は、円筒状のたとえば塩化ビニル樹脂等の非透明部材によって構成する。遮光部材45の外径D2´は、鏡筒4、4A、4B、4Cの内径D1(鏡筒4Dの場合は内径C1)よりも細く構成され、遮光部材45を鏡筒4、4A、4B、4C、4D内に容易に挿入したり、取り外したりすることができる。
学習者は、同じ被観察物を、遮光部材45を鏡筒4、4A、4B、4C、4Dに装着した状態と、遮光部材45を鏡筒4、4A、4B、4C、4Dから取り外した状態とで観察し、像の見え方の違いを学習する。
なお、遮光部材45の内径を鏡筒4、4A、4B、4C、4Dの外径よりも太く構成し、鏡筒4、4A、4B、4C、4Dの外周を覆う構成にしてもよい。
上述した透明な鏡筒4を用いて、学習者が、凸レンズの原理等を学習するための光学台として使用する例を説明する。図8Aは、凸レンズの原理等を学習する場面を例示する図である。鏡筒4内には、光源ユニット120と、凸レンズユニット130と、スクリーンユニット140とが、鏡筒4の長手方向(図8Aにおいて左右方向)に移動可能に設けられている。
光源ユニット120、凸レンズユニット130、およびスクリーンユニット140以外の他の部材(たとえば絞り等)を用いる場合も、光源ユニット120、凸レンズユニット130、およびスクリーンユニット140と同様に、磁石が内蔵されたベース部150によって支持する構成とすることで、鏡筒4の外側から図8Aの左右方向に移動させることが可能である。
また、上述の各実施の形態および変形例の一つもしくは複数を、適宜組合せてもよい。
上述した複数の例示的な実施形態またはその変形は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
Claims (8)
- 顕微鏡用鏡筒であって、
透明な部材で構成される鏡筒と、
前記鏡筒の一端に接眼光学系を取付け可能な第1の光学系着脱部と、
前記鏡筒の他端に対物光学系を取付け可能な第2の光学系着脱部と、
を有する顕微鏡用鏡筒。 - 請求項1に記載の顕微鏡用鏡筒において、
前記第1の光学系着脱部は、前記接眼光学系の取付基準面に対応する第1基準面を有し、
前記第2の光学系着脱部は、前記対物光学系の取付基準面に対応する第2基準面を有し、
前記第1基準面と前記第2基準面との光軸方向の距離が155mm以上165mm未満である、顕微鏡用鏡筒。 - 請求項1に記載の顕微鏡用鏡筒において、
前記第1の光学系着脱部は、前記接眼光学系を取付け可能かつ前記鏡筒の一端に取付け可能な第1の中間部材を含み、
前記第2の光学系着脱部は、前記対物光学系を取付け可能かつ前記鏡筒の他端に取付け可能な第2の中間部材を含む、顕微鏡用鏡筒。 - 請求項3に記載の顕微鏡用鏡筒において、
前記第1の中間部材は、前記接眼光学系の取付基準面に対応する第1基準面と、前記鏡筒の一端から前記鏡筒内に挿入される挿入部とを有し、
前記第2の中間部材は、前記対物光学系の取付基準面に対応する第2基準面と、前記鏡筒の他端から前記鏡筒内に挿入される挿入部とを有し、
前記第1の中間部材の挿入部および前記第2の中間部材の挿入部が前記鏡筒内に挿入された状態における前記第1基準面と前記第2基準面との光軸方向の距離が155mm以上165mm未満である、顕微鏡用鏡筒。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載の顕微鏡用鏡筒において、
前記鏡筒は、内部と外部とを貫通する穴を側面に有する、顕微鏡用鏡筒。 - 請求項1から5までのいずれか一項に記載の顕微鏡用鏡筒と、
接眼光学系と、
対物光学系と、
を有する顕微鏡。 - 請求項1から5までのいずれか一項に記載の顕微鏡用鏡筒の一端に接眼光学系を取付けることと、
前記顕微鏡用鏡筒の他端に対物光学系を取付けることと、
を有する顕微鏡の製造方法。 - 請求項6に記載の顕微鏡の前記鏡筒の中に煙を入れることと、
可視波長の光を発する光源からの光を、前記接眼光学系を介して前記鏡筒内に入射させることと、
前記煙の粒子からの散乱光により前記鏡筒内の光路を観察することと、
を有する実験方法。
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