JP3431076B2 - 顕微鏡用明視野・透過光・照明装置 - Google Patents

顕微鏡用明視野・透過光・照明装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の前提概念に記載の顕微鏡用明視
野・透過光・照明装置に関する。
顕微鏡用明視野・透過光・照明装置は、ケーラーの照
明条件にしたがって構成される。その際必要なことは、
光源が対象物視野及び対物レンズの入射瞳を均一に照明
することである。このような顕微鏡構成の分解能は、使
用される対物レンズの開口、及び照明開口にも依存して
いる。照明開口が大きいと、顕微鏡システムの達成可能
な分解能は向上するが、同時に像コントラストが低下す
る。使用される対物レンズを最適に利用するためには、
照明開口を対物レンズ開口に適合させねばならない。
また像コントラストは、照明される対象物視野の大き
さに依存している。散乱光または過剰光による悪影響を
回避するためには、この対象物視野は、対物レンズが受
ける対象物視野よりも大きくてはいけない。
対象物視野は、使用される対物レンズの像倍率に比例
する。このため、対物レンズを交換するたびに、照明さ
れる対象物視野を境界づけている照明視野絞りをこれに
適合させねばならない。
このような理由から、全明るさの調節は、開口絞り及
び照明視野絞りの大きさを変えることによって行われる
のではなく、これとは別に灰色フィルターまたはランプ
電圧の調節によって行わねばならない。
公知の顕微鏡用照明装置では、ハロゲンランプが使用
される。ハロゲンランプは、通常、横倍率2:1のフィラ
メント面を有している。この長方形の照明視野は、適当
に成形された中空ミラーにより、光源の正方形のフィラ
メント像へもたらされ、ケーラーの照明の場合には、円
形の開口絞りに結像される。
開口が小さく、または視野が大きな対物レンズを使用
する場合には、コサイン則により光の強度が照明視野エ
ッジのほうへ低下し、一方開口絞りを照明するために開
口が大きく、または視野が小さい対物レンズを使用する
場合には、結像されたランプフィラメントの大きさが十
分でないという難がある。
後者の問題は、オーストリア特許第183246号公報によ
れば、照明光路内に挿入されるすりガラスを介してラン
プフィラメントの像を拡散させることにより解決され
た。この構成により、小さな視野によって大きな開口絞
りを均一に照明することができる。しかしこれには大き
な欠点が付随し、即ち照明光路内で制御不能であるよう
な散乱光が対象物の面に達し、顕微鏡システム全体のコ
ントラストと分解能が低下する。
この欠点を解消する光学器用照明装置は、ドイツ特許
公開第4102507号公報から知られる。この照明装置で
は、照明光路内に、全面に均等に配分される複数個の個
別プリズムを備えた偏向円板が設けられ、この偏向円板
を介して、複数の副像をもった光源を開口絞りの面に光
学的に鮮明に結像させることにより、開口絞りを均一に
照明することが達成されている。
しかしながら、この照明装置ではコサイン則が考慮さ
れない。放射角度のために、照明視野絞り面での明るさ
はこの面のエッジのほうへ低下する。大きな視野を使用
すると、即ちコレクターレンズの直径が大きく、開口が
小さいと、照明視野絞りの均一な照明は達成されない。
本発明の課題は、小さな視野にたいしても大きな視野
にたいしても照明視野絞りを均一に照明できるような顕
微鏡用明視野・透過光・照明装置を提供することであ
る。
上記の課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部分
に記載された構成により解決される。
本発明の有利な構成は、従属項に記載されている。
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説
明する。
図１は大きな視野と小さな開口のための光路を備えた
照明装置を示す図、 図２は小さな視野と大きな開口のための光路を備えた
照明装置を示す図、 図３は個別プリズムを備えたグリッドディスクを示す
図、 図４はラメラ格子を備えたグリッドディスクを示す
図、 である。
図１は、透過光照明光路７を示す。透過光照明光路７
は、大きな視野（LF）と小さな開口（AP）を有してい
る。透過光照明光路７内には、ランプフィラメント６を
備えた光源１から順に、コレクターレンズ２と、グリッ
ドディスク３と、第１のレンズ要素４と、開口絞りAP
と、第２のレンズ要素５と、照明視野絞りLFとが設けら
れている。グリッドディスク３は透明な平行平面板とし
て構成され、照明光軸９の領域に配置されたグリッド８
を備えている。グリッド８は照明光軸９のまわりに照明
光路７の横断面の一部にわたって延在する円形面として
構成されている。ケーラーの照明条件によれば、破線で
示した光路を持つ光源１またはそのランプフィラメント
６は、コレクターレンズ２と第１のレンズ要素４とを介
して開口絞りAPに結像される。光源１は、第２のレンズ
要素５を介して無限遠に結像される。照明視野の実線で
示した光路は、両レンズ要素４と５を介して案内され、
照明視野絞りLFの面に合焦し、結像される。この合焦、
結像のため、コレクターレンズ２とグリッドディスク３
の間にあって均一に照明される面が用いられる。
照明視野絞りLFの視野が大きいと、光の強度はコサイ
ンの法則によりエッジのほうへ減少する。しかしなが
ら、照明光路７内に配置されたグリッドディスク３によ
り、照明光軸９の領域で光は拡散または屈折する。この
拡散により、照明視野絞りLFでの不均一性が補正され
る。
大きな視野のためのこのような照明装置においては、
グリッド８は開口絞りAPの照明に対して決定的な影響力
を持っていない。なぜなら、コレクターレンズの領域で
開口絞りAPを照明するため、大きな視野が使用されるか
らである。グリッド３の非網目部分を介して開口絞りAP
の照明に利用される光成分は、グリッド８を介して案内
される光成分に比べて著しく大きい。
図２は、図１の透過光照明光路７とほぼ同じ透過光照
明光路を示すが、小さな視野（LF）と大きな開口（AP）
とが設けられている点で異なっている。光学的構成要素
とその符号は、図１のそれに同じである。
小さな視野のためのこの照明装置においては、グリッ
ド８は、照明視野絞りLFの照明に決定的な影響を持って
いない。なぜなら、光源１のエッジ光線は照明視野絞り
LFの照明のために利用されないからである。この照明装
置では、グリッド８の影響は開口絞りAPにおいて大き
い。というのも、コレクターレンズ２の領域には、大き
な開口（AP）を照明するためにただ１つの小さな視野し
か設けられていないからである。ここで利用されるラン
プフィラメント６の部分面の像は、グリッド８を介して
開口絞りAPの面内で分割され、互いに並行する部分像に
結像して、面APを完全に照明するために利用される。
ランプフィラメント６の上記部分像は、もちろん図１
の開口絞りAPにおいても発生される。しかし、開口絞り
AP全体の照明においてこの部分像が占める割合は、前述
したように無視できるほど小さい。
図３は、使用されるグリッドディスク３の第１実施例
を示し、中心部にリング状のグリッド８が配置されてい
る。グリッド８は、この実施例では、並設される複数個
のプリズム10を有している。
図４は、使用されるグリッドディスク３の第２実施例
を示す。この実施例では、グリッド８としてラメラ格子
11が設けられる。ラメラ格子11は、並置された格子線12
を有している。格子を使用する場合、もちろん他の格子
形状も可能であり、例えば十字格子、或いは光源のフィ
ラメント面に適合する異なる格子定数を備えた格子を使
用してもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 21/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】角形のフィラメント面（６）を備えた光源
    （１）と、コレクターレンズ（２）と、該コレクターレ
    ンズ（２）の後方に配置されるグリッドディスク（３）
    と、照明光路内に配置され、ケーラー照明を生じさせる
    ための他のレンズ要素（4,5）とを有する、顕微鏡用明
    視野・透過光・照明装置において、 大きな開口と小さな対象物視野で開口絞り（AP）を均一
    に照明し、且つ小さな開口と大きな対象物視野で照明視
    野絞り（LF）を均一に照明するため、グリッドディスク
    （３）が、照明光軸（９）のまわりに照明光路（７）の
    横断面の一部にわたって延在する円形面として配置され
    たグリッド（８）であって、小さな視野のために利用さ
    れるフィラメント面（６）の領域を複数倍に開口絞り
    （AP）に結像させるグリッド（８）を中心に備えた平面
    平行板として構成されていることを特徴とする顕微鏡用
    明視野・透過光・照明装置。
  2. 【請求項２】グリッド（８）が、並設される個別プリズ
    ム（10）を有していることを特徴とする、請求項１に記
    載の顕微鏡用明視野・透過光・照明装置。
  3. 【請求項３】グリッド（８）が、互いに平行に配置され
    る複数個の格子線（12）を備えたラメラ格子（11）とし
    て構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の
    顕微鏡用明視野・透過光・照明装置。
JP50765894A 1992-09-19 1993-09-08 顕微鏡用明視野・透過光・照明装置 Expired - Fee Related JP3431076B2 (ja)

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