JP3429575B2 - 顕微鏡の光学素子交換装置 - Google Patents

顕微鏡の光学素子交換装置

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JP3429575B2
JP3429575B2 JP25052894A JP25052894A JP3429575B2 JP 3429575 B2 JP3429575 B2 JP 3429575B2 JP 25052894 A JP25052894 A JP 25052894A JP 25052894 A JP25052894 A JP 25052894A JP 3429575 B2 JP3429575 B2 JP 3429575B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動化された光学顕微
鏡に適用される光学素子交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、電動化された光学顕微鏡として、
検鏡中での光学素子の交換を行うことで、種々の検鏡法
に対応できるようにしたものがある。例えば、特願平3
−157609号公報には、透過DIC検鏡法と透過位
相差検鏡法を切り換えるようにしたものが開示されてお
り、ここでは、コンデンサで位相リングとDICプリズ
ムの切り換えを行うため、ユニバーサル化されたコンデ
ンサの回転ターレットに各種の光学素子を複数保持し、
このようなターレットを回転させて所望する光学素子を
光軸上に位置させることで、複数の検鏡法への対応を可
能にしている。
【0003】ところで、近年になって、顕微鏡は、大き
な試料をステージ上で観察するため、顕微鏡のフレーム
が大型化する傾向にある。そこで、従来では、顕微鏡の
アーム強度を確保するためステージとアームをなるべく
接近させる必要から、例えば図8に示すようにステージ
1に対して配置されるユニバーサルコンデンサ2では、
コンデンサレンズ3を通る光軸3aが、回転軸5とアー
ム6の間に位置するように配置される。
【0004】この結果、回転ターレット4に挿着される
複数の光学素子7のうち光軸3a上に位置するものは、
回転軸5よりも奥まって位置されるようになることか
ら、ステージ1を取り付けた状態のままで、光軸3a上
に配置する光学素子7を交換することは困難であった。
そこで、従来では、交換したい光軸上に配置すべき光学
素子7を、ターレット4を回転させることで一旦光軸3
aと反対位置まで移動させ、ユニバーサルコンデンサ2
の開口部2aから光学素子7の交換を可能にしている。
【0005】また、このようなユニバーサルコンデンサ
2を電動化したものもあるが、このように構成したもの
では、コンデンサ2の各光学素子7の保持位置に対応し
たセンサにより、それぞれ光学素子7の位置を検出する
ことで、コントローラにより現在の各光学素子7の位置
を認識できるようになっていて、検鏡法を変更する場合
に、コントローラからの指示により、回転駆動機構を通
じて回転ターレット4を回転させ、所望する光学素子7
を光軸3a上に配置できるようにしている。
【0006】一方、実開平4−124216号公報の落
射蛍光投光管には、落射蛍光検鏡法に用いられる励起フ
ィルター/ダイクロイックミラー/吸収フィルターを保
持したキューブについて、種々の励起光で試料を観察す
るものを複数種類用意し、これらをキューブ回転ターレ
ットに挿着して顕微鏡に内蔵したものが開示されてい
る。
【0007】図9は、このような顕微鏡の一例を示すも
ので、落射照明系10の光軸に沿った光をキューブ回転
ターレット11に保持されたキューブ12を介し直角方
向に折曲し、対物レンズ13を通して試料14に与え、
この試料14からの観察光をキューブ12、結像レンズ
15を通して鏡筒部16に送り出すようにしている。
【0008】この場合、キューブ回転ターレット11の
回転軸11aは、落射照明系10との位置関係から、落
射照明系10の光軸10a上に挿入されるキューブ12
を挾んで反対側にくるようになっている。このため、こ
の場合も、キューブ回転ターレット11を取り付けたま
までは、光軸10a上に配置されるキューブ12が落射
照明系10との間に位置するため、この光軸上のキュー
ブ12を交換することは難しく、このため、キューブ回
転ターレット11を回転させることで、キューブ12を
光軸10aとほぼ反対位置まで移動させ、キューブ回転
ターレット11のカバー11aを外すことによりキュー
ブ12の交換を可能にしている。
【0009】また、このようなキューブ回転ターレット
11についても、電動化されたものがあるが、このよう
に構成したものも、キューブ回転ターレット11の各キ
ューブ12の挿着位置に対応したセンサにより、それぞ
れキューブ12の位置を検出することで、コントローラ
により現在の各キューブ12の位置を認識できるように
なっていて、コントローラからの指示により、回転駆動
機構を通じてキューブ回転ターレット11を回転させ、
所望するキューブ12を光軸上に配置できるようにして
いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
ユニバーサルコンデンサやキューブ回転ターレットを電
動化したものでは、例えば、電動化されたユニバーサル
コンデンサについて述べると、いま、図10(a)に示
すように回転ターレット4上に4個の光学素子7が保持
され、それぞれをNo1〜No4とすると、検鏡中にユ
ニバーサルコンデンサ2内で回転ターレット11上の光
学素子7を交換するため、No1の光学素子7を光軸3
a上に移動させる場合は、コントローラよりNo1を指
示することで、このNo1の光学素子7を光軸3a上に
移動させることができるが、光軸上に位置するNo1の
光学素子7をユニバーサルコンデンサ2から取り出して
交換するような場合、ユニバーサルコンデンサ2の開口
部2aはNo1の光学素子7の位置と反対側のNo3の
光学素子7の位置にあるので、コントローラからはNo
3を指示して同図(b)に示すようにNo1の光学素子
7を開口部2aまで回転移動させて、開口部2aよりN
o1の光学素子7の取り出し行う必要がある。
【0011】このことは、検鏡中に光学素子7をユニバ
ーサルコンデンサ2内で交換する場合と、光学素子7を
ユニバーサルコンデンサ2から取り出して交換するとき
とでコントローラからの指示の仕方が異なることであ
り、これが原因で光学素子の誤挿入やコントローラでの
誤操作を招くという問題点があった。
【0012】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、光学素子交換時の光学素子の誤挿入やコントローラ
での誤操作を防止できる顕微鏡の光学素子交換装置を提
供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、識別情報を付
加した複数の光学素子を保持する回転保持体を有し、前
記識別情報の指定に基づき前記回転保持体が回転制御さ
れ前記指定された識別情報に対応する光学素子を所定の
光軸上に位置付け可能とし、且つ前記光学素子の交換を
前記光軸位置と異なる位置で行うようにした光学ユニッ
トと、前記光学素子の交換指令を出力する交換指令出力
手段と、この交換指令出力手段の交換指令により少なく
とも前記光軸上に位置された光学素子の識別情報を、該
光学素子が前記光学ユニットの交換位置に移動したとき
前記光軸上に位置されるべき光学素子の識別情報に読み
替え、該識別情報に基づいて前記回転保持体の回転を制
御する制御手段とにより構成されている。
【0014】また、本発明では、交換指令出力手段は、
前記光学ユニットの交換位置に形成される開口部の開閉
を検知するセンサからなっている。また、本発明では、
交換指令出力手段は、外部から与えられるようになって
いる。
【0015】
【作用】この結果、本発明によれば、光学素子の交換指
令により、光軸上に位置された光学素子の識別情報を、
該光学素子が光学ユニットの交換位置に移動したとき新
たに光軸上に位置されるべき光学素子の識別情報に読み
替え、この識別情報に基づいて回転保持体の回転を制御
するようにしているので、光学素子を検鏡中に交換する
ときと、光学素子を取り出して交換するときとで、該当
光学素子の識別情報の指定を同じにすることができる。
【0016】また、光学素子の交換指令を、光学素子の
交換に用いる開口部の開閉を検知するセンサの出力から
得られるようにしたので、光学素子交換の際に識別情報
の読み替えを忘れることなく確実に実行できる。また、
光学素子の交換指令を外部から与えるようにしているの
で、交換指令を出力するための特別の構成を必要とせ
ず、構成の簡単化を実現できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。 (第1実施例)図1は、第1実施例に適用されるユニバ
ーサルコンデンサの概略構成を示している。図におい
て、21はユニバーサルコンデンサで、このユニバーサ
ルコンデンサ21の内部には、複数(図示例では4個)
の光学素子22を保持する回転ターレット23を回転軸
24により回転自在に設け、この回転軸24を図示しな
い回転ターレット駆動機構(例えばDCモータ)により
回転駆動するようになっている。
【0018】また、ユニバーサルコンデンサ21は、周
縁の一部に光軸23aが通過する透孔211を形成する
とともに、この透孔211の回転軸24を挾んだほぼ反
対側の周縁に開口部212を形成している。この開口部
212は、ユニバーサルコンデンサ21内で回転ターレ
ット23に保持された光学素子22を外部に取り出し交
換するためのもので、この開口部212には、防塵性を
保つためのカバー213を着脱可能に設けている。
【0019】また、開口部212の周縁には、例えばホ
ール素子のようなセンサ25を設けていて、このセンサ
25によりカバー213が取り外された状態を検出でき
るようにしている。
【0020】回転ターレット23は、図2に示すように
周縁部に沿って等間隔で複数(図示例では4個)の光学
素子22を保持するとともに、各光学素子22に対応さ
せてそれぞれの光学素子22を表す識別情報221を付
している。この場合、各識別情報221は、黒丸を
「0」、白丸を「1」とすれば、図4に示すように、
「01」がNo1、「11」がNo2、「10」がNo
3、「00」がNo4を表している。そして、これら識
別情報221は、ユニバーサルコンデンサ21の光軸2
3aが通過する透孔211近傍に設けられたホール素子
のようなセンサ26により読み取られ、各光学素子22
が認識されるようになっている。
【0021】なお、このようなユニバーサルコンデンサ
21は、図8で述べたと同様にして、光軸が通過する透
孔211がアーム側に奥まって位置するように設けられ
る。図3は、このようなユニバーサルコンデンサ21の
回転ターレット23の制御回路を示している。図におい
て、27はコントローラで、このコントローラ27に
は、開口部212のカバー213の取り外し状態を検出
するセンサ25を接続するとともに、各光学素子22の
位置を検出するセンサ26をセンサ制御回路28を介し
て接続し、また、回転制御回路29、回転ターレット駆
動機構30を介して回転ターレット23を接続するよう
にしている。この場合、コントローラ27は、センサ2
5の出力より、カバー213の取り外し状態を検出する
と、光軸23aが通過する透孔211に対応して位置す
る光学素子22の識別情報を、該光学素子22が開口部
212まで移動したときに、新たに透孔211に対応し
て位置されるべき光学素子22の識別情報に読み替え、
この識別情報に基づいて回転制御回路29による回転タ
ーレット駆動機構30の駆動を制御するようにしてい
る。
【0022】次に、以上のように構成した実施例の動作
を説明する。この場合、ユニバーサルコンデンサ21の
回転ターレット23の各光学素子22の識別情報221
は、図4に示すように「01」がNo1、「11」がN
o2、「10」がNo3、「00」がNo4を表してい
る。
【0023】この状態から、検鏡中に回転ターレット2
3上の光学素子22をユニバーサルコンデンサ21内で
交換するような場合、仮に、No1の光学素子22を光
軸が通過する透孔211に対応して位置させる場合は、
コントローラ27よりNo1を指示する。すると、識別
情報221として「01」がセンサ26により検出され
るまで、回転制御回路29により回転ターレット駆動機
構30を駆動し、回転ターレット23を回転されること
により、No1の光学素子22を、ユニバーサルコンデ
ンサ21の光軸23aが通過する透孔211に対応する
位置まで移動することができる(図2(a))。
【0024】次に、光軸23a上に位置するNo1の光
学素子22をユニバーサルコンデンサ22から取り出し
て交換するような場合、まず、ユニバーサルコンデンサ
22の開口部212のカバー213を取り外すと、セン
サ25よりカバー取り外しが検出され、この出力がコン
トローラ27に与えられる。すると、コントローラ27
では、光軸23aが通過する透孔211に対応して位置
する光学素子22の識別情報を、該光学素子22が開口
部212まで移動したときに透孔211に対応して位置
されるべき光学素子22の識別情報に読み替える。この
場合、図5に示すように「10」をNo1、「01」を
No3と読み替え、同時に、「00」をNo2、「1
1」をNo4と読み替える。
【0025】そして、この状態から、コントローラ27
よりNo1を指示すると、識別情報221として「1
0」がセンサ26により検出されるまで、回転制御回路
29により回転ターレット駆動機構30を駆動し、回転
ターレット23を回転させることにより、No1の光学
素子22を、ユニバーサルコンデンサ22の開口部21
2に対応する位置まで移動させることができる(図2
(b))。
【0026】その後、光学素子22の交換が終了して開
口部212のカバー213を閉じれば、各光学素子22
に対応する識別情報221は、再び図4に示すように復
帰し、検鏡中に回転ターレット23上の光学素子22を
ユニバーサルコンデンサ21内で交換する場合に対応で
きるようになる。
【0027】従って、このような実施例によれば、セン
サ25の出力より、カバー213の取り外し状態を検出
すると、光軸が通過する透孔211に対応して位置する
光学素子22の識別情報を、該光学素子22が開口部2
12まで移動したときに、新たに透孔211に対応して
位置されるべき光学素子22の識別情報に読み替え、こ
の識別情報に基づいて回転ターレット23の回転を制御
するようにしているので、光学素子を検鏡中に交換する
ときと、光学素子を取り出して交換するときとで、該当
光学素子の識別情報の指定を同じにすることができ、光
学素子交換時の光学素子22の誤挿入やコントローラで
の誤操作を防止できる。また、開口部212の開閉を検
知するセンサ25の出力から、光学素子の交換を検知で
きるので、識別情報の読み替えを忘れることなく、回転
ターレット23の回転制御を確実に行うことができる。
【0028】なお、第1実施例では、ユニバーサルコン
デンサ22の開口部212のカバー213が取り外され
た状態を検出して、光学素子22の識別情報の読み替え
を行うようにしたが、コントローラ27での操作により
光学素子22の識別情報の読み替えを行うようにしても
よい。また、上述では、センサ25、26としてホール
素子を用いたが、この他に、フォトインタラプタやメカ
ニカルスイッチなどを用いることもできる。また、光学
素子22の個数も4個以外の場合にも適用することがで
きる。 (第2実施例)図6は、第2実施例に適用されるキュー
ブ交換装置の概略構成を示している。図において、31
はキューブ交換装置本体で、このキューブ交換装置本体
31内部には、複数(図示例では4個)のキューブ32
を保持するキューブ回転ターレット33を回転軸34に
より回転自在に設け、この回転軸34を図示しない回転
ターレット駆動機構(例えばDCモータ)により回転駆
動するようになっている。ここでのキューブ32は、励
起フィルター/ダイクロイックミラー/吸収フィルター
を有したものである。
【0029】また、キューブ交換装置本体31の側面の
一部には、図示しない落射照明系の光軸351に対応す
る透孔311を形成するとともに、この透孔311に対
応させた周縁部の上下面に図示しない試料および鏡筒の
観察光軸352に対応する透孔312、313をそれぞ
れ形成している。
【0030】そして、透孔311の回転軸34を挾んだ
ほぼ反対側の側面に開口部314を形成している。この
開口部314は、キューブ回転ターレット33に保持さ
れたキューブ32を外部に取り出して交換するためのも
ので、この開口部314には、防塵性を保つためのカバ
ー36を着脱可能に設けている。
【0031】また、開口部314の周縁には、例えばホ
ール素子のようなセンサ37を設けていて、このセンサ
37によりカバー36が取り外された状態を検出できる
ようにしている。
【0032】キューブ回転ターレット33は、図7に示
すように周縁部に沿って等間隔で複数(図示例では4
個)のキューブ32を保持するとともに、各キューブ3
2に対応させてそれぞれのキューブ32を表す識別情報
321を付している。この場合の各識別情報321も図
4で述べたと同様に構成している。そして、これら識別
情報321は、キューブ交換装置本体31の透孔312
近傍に設けられたホール素子のようなセンサ38により
読み取られ、各キューブ32が認識されるようになって
いる。
【0033】なお、このようなキューブ交換装置本体3
1は、図9で述べたと同様にして、キューブ回転ターレ
ット33の回転軸34が、落射照明系10の光軸上に挿
入されるキューブ32を挾んで反対側にくるようになっ
ている。
【0034】また、このようなキューブ回転ターレット
33の制御回路についても、図3で述べたと同様に構成
している。しかして、この場合も、キューブ回転ターレ
ット33の各キューブ32に対応する識別情報321
は、図4に示すように「01」がNo1、「11」がN
o2、「10」がNo3、「00」がNo4を表してい
る。
【0035】この状態から、検鏡中にキューブ回転ター
レット33上のキューブ32をキューブ交換装置本体3
1内で交換するような場合、仮に、No1のキューブ3
2を落射照明系の光軸351上の透孔311に対応して
位置させる場合は、コントローラ27よりNo1を指示
する。すると、識別情報321として「01」がセンサ
38により検出されるまで、回転制御回路29により回
転ターレット駆動機構30を駆動し、キューブ回転ター
レット33を回転させることにより、No1のキューブ
32を、透孔311に対応する位置まで移動させること
ができる(図7(a))。
【0036】次に、落射照明系の光軸351上に位置す
るNo1のキューブ32をキューブ交換装置本体31か
ら取り出して交換するような場合、キューブ交換装置本
体31の開口部314のカバー36を取り外すと、セン
サ37よりカバー取り外しが検出され、この出力がコン
トローラ27に与えられる。すると、コントローラ27
では、落射照明系の光軸351上の透孔311に対応し
て位置するキューブ32の識別情報321を、該光学素
子22が開口部212まで移動したときに透孔211に
対応して位置されるべき光学素子22の識別情報に読み
替える。この場合も、図5に示すように「10」をNo
1、「01」をNo3と読み替え、同時に、「00」を
No2、「11」をNo4と読み替える。
【0037】そして、この状態から、コントローラ27
よりNo1を指示すると、識別情報321として「1
0」がセンサ38により検出されるまで、回転制御回路
29により回転ターレット駆動機構30を駆動し、回転
ターレット33を回転させることにより、No1のキュ
ーブ32をキューブ交換装置本体31の開口部314に
対応する位置まで移動させることができる(図7
(b))。
【0038】その後、キューブ32の交換が終了して開
口部314のカバー36を閉じれば、各キューブ32に
対応する識別情報321は、再び図4に示すように復帰
し、検鏡中にキューブ回転ターレット33上のキューブ
32をキューブ交換装置本体31内で交換する場合に対
応できるようになる。
【0039】従って、このような実施例によっても、セ
ンサ37の出力より、カバー36の取り外し状態を検出
すると、光軸が通過する透孔311に対応するキューブ
3の識別情報を、該キューブ32が開口部314まで移
動したときに、新たに透孔311に対応して位置される
べきキューブ32の識別情報に読み替え、この識別情報
に基づいてキューブ回転ターレット33の回転を制御す
るようにしているので、キューブを検鏡中に交換すると
きと、キューブを取り出して交換するときとで、該当キ
ューブの識別情報の指定を同じにすることができ、キュ
ーブ交換時のキューブの誤挿入やコントローラでの誤操
作を防止できる。また、開口部314の開閉を検知する
センサ37の出力から、キューブ交換を検知できるの
で、識別情報の読み替えを忘れることなく、キューブ回
転ターレット33の回転制御を確実に行うことができ
る。
【0040】なお、第2実施例についても、キューブ交
換装置本体31開口部314のカバー36が取り外され
た状態を検出して、キューブ32の識別情報の読み替え
を行うようにしたが、コントローラ27での操作により
キューブ32の識別情報の読み替えを行うようにしても
よく、また、センサ37、38としてホール素子を用い
たが、この他に、フォトインタラプタやメカニカルスイ
ッチなどを用いることもできる。また、キューブ32の
個数も4個以外の場合にも適用することができる。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、光学素子を検鏡中に交
換するときと光学素子を取り出して交換するときとで、
該当光学素子の識別情報の指定を同じにすることがで
き、光学素子交換時の誤挿入やコントローラでの誤操作
を防止できる。
【0042】また、光学素子の交換指令を、光学素子の
交換に用いる開口部の開閉操作に基づいて得られるの
で、光学素子交換の際に識別情報の読み替えを忘れるこ
となく確実に実行できる。また、光学素子の交換指令を
外部から与えることにより、交換指令を出力するための
特別の構成を必要とせず、構成の簡単化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に適用されるユニバーサル
コンデンサの概略構成を示す図。
【図2】第1実施例に用いられる回転ターレットの概略
構成を示す図。
【図3】第1実施例に用いられる制御回路を示す図。
【図4】第1実施例の識別情報を説明するための図。
【図5】第1実施例の識別情報を説明するための図。
【図6】本発明の第2実施例に適用されるキューブ交換
装置本体の概略構成を示す図。
【図7】第2実施例に用いられるキューブ回転ターレッ
トの概略構成を示す図。
【図8】従来のユニバーサルコンデンサの概略構成を示
す図。
【図9】従来のキューブ回転ターレットを用いた顕微鏡
の一例を示す図、
【図10】従来のユニバーサルコンデンサを説明するた
めの図。
【符号の説明】 21…ユニバーサルコンデンサ、 211…透孔、 212…開口部、 213…カバー、 22…光学素子、 221…識別情報、 23…回転ターレット、 24…回転軸、 25、26…センサ、 27…コントローラ、 28…センサ制御回路、 29…回転制御回路、 30…回転ターレット駆動機構、 31…キューブ交換装置本体、 311、312、313…透孔、 314…開口部、 32…キューブ、 321…識別情報、 33…キューブ回転ターレット、 34…回転軸、 351、352…光軸、 36…カバー、 37、38…センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−25613(JP,A) 実開 昭56−93713(JP,U) 実開 平6−60813(JP,U) 実開 平4−135717(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 21/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 識別情報を付加した複数の光学素子を保
    持する回転保持体を有し、前記識別情報の指定に基づき
    前記回転保持体が回転制御され前記指定された識別情報
    に対応する光学素子を所定の光軸上に位置付け可能と
    し、且つ前記光学素子の交換を前記光軸位置と異なる位
    置で行うようにした光学ユニットと、 前記光学素子の交換指令を出力する交換指令出力手段
    と、 この交換指令出力手段の交換指令により少なくとも前記
    光軸上に位置された光学素子の識別情報を、該光学素子
    が前記光学ユニットの交換位置に移動したとき前記光軸
    上に位置されるべき光学素子の識別情報に読み替え、該
    識別情報に基づいて前記回転保持体の回転を制御する制
    御手段とを具備したことを特徴とする顕微鏡の光学素子
    交換装置。
  2. 【請求項2】 交換指令出力手段は、前記光学ユニット
    の交換位置に形成される開口部の開閉を検知するセンサ
    からなることを特徴とする請求項1記載の顕微鏡の光学
    素子交換装置。
  3. 【請求項3】 交換指令出力手段は、外部から与えられ
    ることを特徴とする請求項1記載の顕微鏡の光学素子交
    換装置。
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