JP4445720B2 - 実体顕微鏡用透過照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は実体顕微鏡の透過照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
実体顕微鏡の透過照明装置では、透明状の標本をコントラストよく観察するために、光源から射出された照明光束を標本に向けて偏向する偏向ミラーを回転させて標本を斜光照明する手法が広く行われている。
【0003】
図5は、従来の実体顕微鏡の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。図5(a)に示されるように、この装置は、光源701からの光をコレクタレンズ702、摺りガラス等の拡散板703を介して偏向ミラー704に導き、偏向ミラー704により反射された光をコンデンサレンズ705を介して標本載置透明部材706上の標本706aに照射して対物レンズ707に導く。偏向ミラー704を回転させて角度を変えることにより、図5(b)に示されるように、左右の対物レンズの瞳708の暗部708aと明部708bの比が調節できる。
【0004】
また、実公昭41−5808号は、偏斜照明を行なえる実体顕微鏡の透過照明装置を開示している。図6は、実公昭41−5808号に開示される実体顕微鏡の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。図6(a)に示されるように、この装置は、光源701からの光をコレクタレンズ702、拡散板703を介して偏向ミラー704に導き、偏向ミラー704により反射された光をコンデンサレンズ705を介して標本706aに照射して対物レンズ707に導く。対物レンズ707の瞳と共役な位置に配置されている拡散板703の近傍に、光束を切るナイフエッジ709を設けている。図6(b)に示されるように、二つ並んだ対物レンズの瞳の共役像710に対してナイフエッジ709を上下に移動させることにより、対物レンズの瞳を部分的に遮蔽することで斜光照明を行なう。
【0005】
また、特開平11−133308号公報は別の透過照明装置を開示している。図7は、特開平11−133308号公報に開示される実体顕微鏡の透過照明装置の概略構成を示している。この装置は、図7に示されるように、光源701からの光をコレクタレンズ702によってほぼ平行光束に変換し、第一の拡散板703により拡散する。この光を第一の集光部材711で集光し、第二の拡散板712で拡散した後、偏向ミラー704によって上に向けて偏向する。偏向ミラー704からの光を、第二の集光部材であるコンデンサレンズ705によって集光して標本706aに照射して対物レンズ707に導くように照明する。第二の拡散板712と偏向ミラー704との間には、偏斜照明のための遮光部材715cと715dが配置されている。また、対物レンズが低倍率レンズから高倍率レンズに切り替えられた場合には、対物レンズの瞳の共役位置がずれるため、遮光部材715cと715dをはずし、遮光部材715aと715bを挿入する。また、開口数の大きい高倍率対物レンズのために、集光を強める補助レンズ713と714も挿入する。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−133308号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
近年研究分野における受精卵の観察や選別作業などにおいては、胚内部の核など微細粒子の観察などを行なうことがある。この観察においては非常に微細な陰影を付けることが望まれる。
【0008】
従来の透過照明装置は、明視野観察では観察不可能な位相物体をコントラスト良く観察することを目的としているため、従来例に示したように偏向ミラーまたは遮光部材により対物レンズの瞳に明確な明暗を付ける。このため、コントラストを付けて観察しようとすると、微粒子が細胞膜の陰影に隠れてしまったり、散乱により表面がギラついてしまったりして、微粒子が見えない場合が生じてしまう。
【0009】
本発明は、この様な実状を考慮して成されたものであり、その目的は、簡単な構成でありながら非常に微細なコントラスト調整が可能であり幅広い要求に応え得るコントラスト調整の幅を持つ透過照明装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、実体顕微鏡用透過照明装置に向けられており、以下の各項に列記する実体顕微鏡用透過照明装置を含んでいる。
【0011】
1. 本発明の実体顕微鏡用透過照明装置は、照明光束を射出するための光源と、前記光源からの照明光束のムラを低減するための第一の拡散部材と、前記第一の拡散部材で拡散された照明光束を標本に向けて偏向する偏向ミラーであり、偏向ミラーは回転可能であり、反射後に斜光照明し得る偏向ミラーと、前記偏向ミラーと標本の間の照明光束の光路上に配置され、前記偏向ミラーからの照明光束をさらに拡散する第二の拡散部材とを有し、観察視野内の明るい部分と補助的に明るい部分の分布比を調節できるとともに、微妙なコントラストを付けて観察することを可能にしたことを特徴とする。
【0012】
この実体顕微鏡用透過照明装置においては、非常に微細なコントラスト調整が可能である。
【0013】
2. 本発明の別の実体顕微鏡用透過照明装置は、照明光束を射出するための光源と、前記光源からの照明光束のムラを低減するための第一の拡散部材と、前記第一の拡散部材で拡散された照明光束を集光し標本を照明するためのコンデンサレンズと、標本を観察するための実体顕微鏡の対物レンズの瞳位置に対して略共役な位置に配置された遮光部材であり、対物レンズの瞳内に形成される開口の形状を制御するための遮光部材と、前記遮光部材と標本の間の照明光束の光路上に配置され、前記遮光部材により開口の形状が制御された照明光束をさらに拡散する第二の拡散部材とを有し、観察視野内の明るい部分と補助的に明るい部分の分布比を調節できるとともに、微妙なコントラストを付けて観察することを可能にしたことを特徴とする。
【0014】
この実体顕微鏡用透過照明装置においては、非常に微細なコントラスト調整が可能である。
【0015】
3. 本発明の別の実体顕微鏡用透過照明装置は、第1項または第2項の実体顕微鏡用透過照明装置において、拡散部材が照明光束の光路に対して挿脱可能であることを特徴とする。
【0016】
この実体顕微鏡用透過照明装置においては、一つの標本中に複数種類の物質が混在する場合や、一つの標本の中で部位により陰影の付き方が異なる場合などで、微細なコントラスト調整が必要である場合と強いコントラスト調整が必要である場合に、標本を動かすこと無く、コントラストの付き方を変更することが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0018】
第一実施形態
本実施形態は、実体顕微鏡の透過照明装置に向けられている。図1は、本発明の第一実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【0019】
図1(a)に示されるように、標本108は、ガラスステージ107に載せられ、標本観察用の対物レンズ109を含む実体顕微鏡によって観察される。本実施形態の透過照明装置は、照明光束を射出するハロゲンランプ等の光源101と、光源101からの照明光束を集光するためのコレクタレンズ102と、照明光束のムラを低減するための第一の拡散板103と、照明光束を標本に向けて偏向する偏向ミラー104と、照明光束を集光し標本を照明するためのコンデンサレンズ106と、偏向ミラー104とコンデンサレンズ106の間の照明光束の光路上に配置された第二の拡散板105とを有している。
【0020】
偏向ミラー104は、図示しない機構によって回転中心111を中心に回転可能であり、反射された後の照明光束の方向を調整し得る。コンデンサレンズ106は照明光束を効率良く標本面に導く。
【0021】
このように構成された透過照明装置の作用について説明する。
【0022】
通常の透過明視野照明の場合、光源101から射出された照明光束は、コレクタレンズ102で集光され、第一の拡散板103で拡散され、偏向ミラー104で反射偏向され、第二の拡散板105で再度拡散され、コンデンサレンズ106により集光され、ガラスステージ107に載置された標本108に略垂直に一様に照射される。標本108を透過した光は、対物レンズ109により図示しない一般的な実体顕微鏡の観察光学系へと導かれる。この場合、対物レンズの瞳はほぼ一様な明るさ分布を持っている。
【0023】
一方、透明状の標本にコントラストを付けて観察するために偏向ミラー104を回転させて斜光照明にした場合、偏向ミラー104で反射偏向された照明光は、角度を持って第二の拡散板105に入射し、コンデンサレンズ106を通して標本108を透過し、対物レンズ109に入射する。
【0024】
斜光照明をした場合、一般的には、対物レンズの瞳には明部と暗部が生じる。しかし、本実施形態では、偏向ミラー104により斜光された照明光は、第二の拡散板105により再度拡散されることにより、対物レンズ109の瞳全体に入射する。このため、対物レンズ109の瞳に暗部が生じない。
【0025】
図1(b)に示されるように、左右対物レンズの瞳110には、比較的明るい部分110aと、散乱光により補助的に明るい部分110bとが生じる。しかし、この状態でも対物レンズの瞳110内には明るさ強度の分布が生じているため、標本に非常に微妙なコントラストを付けて観察することが可能である。偏向ミラー104の傾き量により、明るい部分110aと補助的に明るい部分110bの分布比を調節できるため、微弱な中でもコントラストの調節が可能である。
【0026】
以上のように、本実施形態の透過照明装置においては、通常の斜光照明では得られない微弱なコントラスト調節が可能となる。
【0027】
第二実施形態
本実施形態は、実体顕微鏡の別の透過照明装置に向けられている。図2は、本発明の第二実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。図2において、図1に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【0028】
図2に示されるように、本実施形態の透過照明装置は、第一実施形態の透過照明装置における回転可能な偏向ミラー104に代えて固定の偏向ミラー122を有している。本実施形態の透過照明装置は更に、第一の拡散板103と第二の拡散板105の間の照明光束の光路上に配置された遮光部材121を有している。
【0029】
遮光部材121は、実体顕微鏡の対物レンズ109の瞳位置に対して略共役な位置に配置されている。ここで、略共役な位置とは、共役な位置とその近くの位置とをいう。遮光部材121は、一対の遮光スリット121aと121bを有しており、それらは間隔と位置とが変更可能であり、これにより、対物レンズ109の瞳内に形成される開口の形状を制御する。
【0030】
本実施形態においては、遮光部材121(すなわち遮光スリット121aと121b)の位置を変えることで、また遮光スリット121aと121bの間隔を変えることで、標本108への照明光の入射状態を変更し、対物レンズの瞳を一部遮光し、明るさの強度分布を生じさせることにより、標本にコントラストを付けて観察することができる。
【0031】
本実施形態では、遮光部材121により制限された照明光束が、第二の拡散板105により再度拡散されるため、対物レンズ109の瞳全体に光が入射する。このため、対物レンズ109の瞳に暗部が生じない。
【0032】
図2(b)に示されるように、左右対物レンズの瞳110には、比較的明るい部分123aと散乱光により補助的に明るい部分123bが生じる。しかし、この状態でも対物レンズの瞳110内には明るさ強度の分布が生じているため、標本に非常に微妙なコントラストを付けて観察することが可能である。遮光スリット121aと121bの位置と間隔により明るい部分123aの幅と位置が変更できるため、明るい部分123aと補助的に明るい部分123bの分布比は自由度高く調節できる。このため、微弱なコントラストの調節が可能である。
【0033】
以上のように、本実施形態の透過照明装置においては、遮光部材を用いて微弱なコントラスト調節が可能である。遮光部材を構成する二つの遮光スリットの間隔を変えることにより微妙な調整が可能である。
【0034】
本実施形態では、遮光部材は、二つの遮光スリットで構成されているが、一つ部材で構成されてもよい。
【0035】
第三実施形態
本実施形態は、実体顕微鏡の別の透過照明装置に向けられている。図3と図4は、本発明の第三実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。図3と図4において、図1に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【0036】
図3(a)と図4(a)に示されるように、本実施形態の透過照明装置は、照明光路を横切って移動し得るスライダ131を有している。スライダ131は第二の拡散板105と空穴部132とを有している。これにより、図3(a)に示されるように、第二の拡散板105が照明光路上に配置され得る。あるいは、図4(a)に示されるように、空穴部132が照明光路上に配置され得る(つまり、第二の拡散板105が照明光路上から適宜外され得る)。
【0037】
本実施形態の透過照明装置は、図3(a)に示される状態では、第一実施形態と全く同様に作用する。
【0038】
この状態で標本108に対しより強いコントラストを付けたい場合にはスライダ131を操作し、図4(a)に示されるように、空穴部132を光路中に挿入する。
【0039】
この状態で偏向ミラー104を回転させると、対物レンズの瞳110には、図4(b)に示されるようなはっきりとした明るさのある明部151aと暗部151bが生じ、強いコントラスト観察を行なうことができる。もちろん、偏向ミラー104の傾き調節により、明部151aと暗部151bの比率を変えることができるので、コントラスト調節は可能である。
【0040】
本実施形態では、非常に微弱なコントラスト調節と強いコントラスト調節が、スライダの切り替えだけで変更できる。このため、一つの標本の中にコントラストの付き方が違う複数種類の物質が混在する場合や、一つの標本の観察部位毎にコントラストを変更したい場合など、瞬時に幅広いコントラスト切り替えが可能で、観察作業効率を大幅に上げることが可能になると期待される。
【0041】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施の形態を述べたが、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、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成でありながら非常に微細なコントラスト調整が可能であり幅広い要求に応え得るコントラスト調整の幅を持つ透過照明装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【図2】 本発明の第二実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【図3】 本発明の第三実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【図4】 本発明の第三実施形態の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【図5】 従来の実体顕微鏡の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【図6】 実公昭41−5808号に開示される実体顕微鏡の透過照明装置の概略構成(a)と、実体顕微鏡の対物レンズの瞳(b)とを示している。
【図7】特開平11−133308号公報に開示される実体顕微鏡の透過照明装置の概略構成を示している。
【符号の説明】
101…光源、102…コレクタレンズ、103…第一の拡散板、104…偏向ミラー、105…第二の拡散板、106…コンデンサレンズ、107…ガラスステージ、109…対物レンズ、121…遮光部材、121aと121b…遮光スリット、122…偏向ミラー、131…スライダ、132…空穴部。
Claims (3)
- 照明光束を射出するための光源と、
前記光源からの照明光束のムラを低減するための第一の拡散部材と、前記第一の拡散部材で拡散された照明光束を標本に向けて偏向する偏向ミラーであり、偏向ミラーは回転可能であり、反射後に斜光照明し得る偏向ミラーと、
前記偏向ミラーと標本の間の照明光束の光路上に配置され、前記偏向ミラーからの照明光束をさらに拡散する第二の拡散部材とを有し、
観察視野内の明るい部分と補助的に明るい部分の分布比を調節できるとともに、微妙なコントラストを付けて観察することを可能にしたことを特徴とする実体顕微鏡用透過照明装置。 - 照明光束を射出するための光源と、
前記光源からの照明光束のムラを低減するための第一の拡散部材と、
前記第一の拡散部材で拡散された照明光束を集光し標本を照明するためのコンデンサレンズと、
標本を観察するための実体顕微鏡の対物レンズの瞳位置に対して略共役な位置に配置された遮光部材であり、対物レンズの瞳内に形成される開口の形状を制御するための遮光部材と、
前記遮光部材と標本の間の照明光束の光路上に配置され、前記遮光部材により開口の形状が制御された照明光束をさらに拡散する第二の拡散部材とを有し、
観察視野内の明るい部分と補助的に明るい部分の分布比を調節できるとともに、微妙なコントラストを付けて観察することを可能にしたことを特徴とする実体顕微鏡用透過照明装置。 - 前記拡散部材が照明光束の光路に対して挿脱可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の実体顕微鏡用透過照明装置。
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