JP4630430B2 - 落射型顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料に照明光を照射する照明光学系と、試料から発生する反射光や透過光を観察可能な観察光学系とが顕微鏡本体に設けられ、照明光学系と観察光学系との光路中にそれぞれ光学部材が配置される落射型顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
顕微鏡装置には落射照明を用いた落射型顕微鏡があり、この落射型顕微鏡では、蛍光観察、明視野観察、暗視野観察、偏光観察、微分干渉観察等、各種の用途に応じた様々な検鏡（観察）方法がある。この検鏡方法を実現するために、種々な手段が用いられている。
例えば、偏光観察では、保持枠に納めた偏光子を、照明光学系の光路（光軸）に略直角となるように設けたスロットへ挿入するとともに、保持枠に納めた検光子を、観察光学系の光路に概ね直角となるように配置する。
また、赤外、紫外観察では、保持枠に収めた赤外線あるいは紫外線のみを透過するフィルタを、顕微鏡本体のスロットへ差し込む。
【０００３】
また、明視野あるいは暗視野観察では、観察光学系と照明光学系との光路が直角に交差するように配置し、光路が直交する位置に４５°傾けたハーフミラーを顕微鏡本体に固定して特定条件の下で観察を行うものや、ハーフミラーを含むユニットを顕微鏡本体に着脱自在に取り付け、このユニットを切り替えることで、観察条件を変更するものがある。
さらに、試料からの微弱な蛍光を観察する蛍光観察では、特定の波長を通過する励起フィルタからなる光学部材を照明光学系の光路に配置し、特定の波長のみを通過する吸収フィルタからなる光学部材を観察光学系の光路に配置し、これらの照明光学系と観察光学系とが直角に交差する位置に特定の波長のみ反射・透過するダイクロイックミラーからなる光学部材を４５度傾けて配置したものがあり、これらの光学部材はユニットとして一体化されている。
【０００４】
複数の光学部材をユニットで構成した従来例としては、励起フィルタ、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタからなる光学部材をユニットに固定し、このユニットを特性の異なる光学部材毎に複数用意し、これらの複数のユニットを取付部材に直接に並べ、この取付部材をスライドさせることで光路中に光学部材を択一的に配置する構成のもの（特開平8-122645号、特開平8-297248号）、あるいは、それぞれ対となる光学部材を組み込んだ複数のユニットを取付用円盤（ターレット）上に並べ、この取付用円盤を回転させることで光路中に光学部材を択一的に配置する構成のもの（特開平8-94940号）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、偏光子を納めた保持枠をスロットに挿入する従来例では、基本的には、観察条件を変更しないものであり、仮に、観察条件を変更する場合には、偏光子を納めた保持枠を顕微鏡本体から取り出し、異なる種類の偏光子を納めた保持枠を顕微鏡本体に装着しなければならないという操作上の不便が生じる。
【０００６】
また、対となる光学部材をユニットに組み込み、このユニットを複数の取付部材に取り付ける従来例（特開平8-122645号、特開平8-297248号、特開平8-94940号）では、ユニットの光路に対する位置を切り替えることで、所定の観察が行えるが、対となる光学部材の一方のみを変更して観察を行いたい場合、例えば、励起又は吸収特性のみを変更するために、励起フィルタ又は吸収フィルタの一方のみを変更したい場合でも、顕微鏡本体からユニット毎取り出し、このユニットに取り付けられた励起フィルタ又は吸収フィルタを交換し、再び、顕微鏡本体に戻すという手間のかかる一連の作業が必要である。
【０００７】
この不都合を回避するには、前もって特性の異なるフィルタ等を装着したユニットを多く準備し、これらの多くのユニットを顕微鏡本体に組み込むことが考えられるが、これでは、顕微鏡の製造コストがかかりすぎるという不都合が生じる。
特に、特開平8-94940号で示される従来例では、対となる光学部材を組み込んだ複数のユニットを取付用円盤（ターレット）上に並べた構成であるため、この円盤を回転する回転機構が別途必要となり、装置が複雑化・大型化され、コストやスペースとの関係で問題が残る。
【０００８】
本発明の目的は、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行えるとともにコストを抑えることができる落射型顕微鏡装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、従来、ユニット内に固定されていた対となる第１及び第２の光学部材の少なくとも一方を、保持枠に複数取り付けて光路に対する位置を切り替え可能として前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の落射型顕微鏡装置は、顕微鏡本体と、この顕微鏡本体にそれぞれ設けられ試料に照明光を照射する照明光学系及び前記試料から発生する光を観察可能な観察光学系と、互いに対となり前記照明光学系の光路中に設けられる第１の光学部材及び前記観察光学系の光路中に設けられる第２の光学部材と、前記照明光学系からの照明光を前記試料に送るとともに前記試料からの光を前記観察光学系に送る第３の光学部材とを備え、これらの第１の光学部材、第２の光学部材及び第３の光学部材はそれぞれ複数のうち１つが前記光路中に択一配置される落射型顕微鏡装置であって、前記第１の光学部材は、特性の異なる複数が第１の保持部材に取り付けられ、前記第２の光学部材は特性の異なる複数が第２の保持部材に取り付けられ、前記第３の光学部材は、特性の異なる複数が第３の保持部材に取り付けられ、これらの第１の保持部材、第２の保持部材及び第３の保持部材はそれぞれ前記光路中に配置される前記光学部材が切り替わるように前記顕微鏡本体に対して進退可能に設けられ、前記第１の保持部材、前記第２の保持部材及び前記第３の保持部材はそれぞれ落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、この落射照明ユニットは、前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられ、かつ、角柱状のユニット本体を備え、この角柱状のユニット本体は、その一面側に設けられ前記第１の保持部材が挿入される取付溝及び第１の蓋と、前記一面側と隣あう面側に設けられ前記第２の保持部材が挿入される取付溝及び第２の蓋と、その断面の対角線上に沿って設けられ前記第３の保持部材が挿入される挿入孔と、を有し、前記第１の蓋と前記第２の蓋にはそれぞれ前記光学部材を露出するための複数の孔が形成され、さらに、前記落射照明ユニットの前記顕微鏡本体に対する位置を切り換えるクリック機構と、前記第１の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第１のクリック機構と、前記第２の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第２のクリック機構と、前記第３の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第３のクリック機構とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、照明光学系からの照明光は第１の光学部材、例えば、励起フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、偏光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタ、等を通って試料に送られ、この試料で反射した光又は試料を透過した光は第２の光学部材、例えば、吸収フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、検光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタ、等を通って観察光学系で観察される。そして、第３の光学部材、例えば、ハーフミラーやダイクロイックミラー等を変更する。
ここで、異なる条件で観察を行うため、第１の光学部材及び／又は第２の光学部材を変更する。
そのため、該当する光学部材が取り付けられた保持部材を進退させて光路中での配置位置を切り替える。
従って、本発明では、該当する光学部材が取り付けられた保持部材を操作するだけで、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行える。
しかも、対となる光学部材の多くのパターンを顕微鏡本体に取り付けておく必要がないので、省スペース化が図れるとともに落射型顕微鏡装置の製造コストを抑えることができる。さらに、保持部材を進退させる構成であるから、保持部材を回転させる場合に比べて顕微鏡装置の構造を簡易なものにできる。
その上、本発明では、第１の光学部材及び／又は第２の光学部材に加えて、第３の光学部材が取り付けられた保持部材を進退動することで、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行える。しかも、第３の光学部材を交換するにあたり、第１及び第２の光学部材を含むユニット全体を取り出すことが不要となるので、落射型顕微鏡装置の製造コストを抑えることができる。
また、本発明では、前記保持部材は落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、この落射照明ユニットは前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられているから、落射照明ユニットを顕微鏡本体に着脱することができるので、互いに対となる第１の光学部材、第２の光学部材、第３の光学部材の位置決めを落射照明ユニットに対して行った後、この落射照明ユニットを顕微鏡装置に装着することで、光路に対する各光学部材の位置決めを容易に行うことができる。
その上、光学部材が設けられた保持部材を落射照明ユニットから取り外すことが可能であり、取り外した保持部材に取り付けられている光学部材を交換することで、多くの種類の光学部材を交換して種々の観察が行える。
従って、予め、多くの種類の光学部材を保持部材に取り付けることを要しないので、顕微鏡装置自体が不必要に大型化されることがなくなる。
【００１１】
以上の構成において、前記保持部材は、前記光学部材を保持する保持枠と、この保持枠に取り付けられた摘み部とを備えた構成が好ましい。
この構成では、摘み部をつまんで保持部材を進退させることができるので、光学部材の切り替え作業を容易に行うことができる。
【００１３】
また、前記保持枠は平板状に形成されており、前記光学部材は、その平面が前記保持枠の平面から突出しないとともに厚み寸法が前記保持枠の厚み寸法と同じ又は小さく形成されている構成が好ましい。
この構成では、光学部材が保持枠の平面から突出することなく保持枠に取り付けられているため、落射照明ユニットに対して保持枠を進退させても、光学部材が落射照明ユニットと干渉することがない。そのため、保持枠の進退動をスムーズに行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を適用した落射型顕微鏡装置の側面図である。
図１において、落射型顕微鏡装置１は、顕微鏡本体２と、この顕微鏡本体２にそれぞれ設けられた光路（光軸）３Ａ，４Ａが互いに直交する照明光学系３及び観察光学系４と、照明光学系３と観察光学系４との交点近傍に配置される落射照明ユニット５とを備えた構成である。
【００１６】
顕微鏡本体２は、側面コ字型に形成されたフレーム１０と、このフレーム１０の下部に昇降自在かつ回転自在に取り付けられ試料Ｓが載置可能とされるテーブル１１と、フレーム１０の上端部に固定された角柱状のケーシング１２とを備えている。
照明光学系３は、ケーシング１２の端部に固定されたランプハウス１３を備え、このランプハウス１３は、その内部に光源１３Ａと、図示しないコレクターレンズ及びその他のレンズとを備えて構成されている。
照明光学系３は、光源１３Ａから照射される照明光を試料に照射するものであり、その光路３Ａは、光源１３ＡからＹ軸に延びて形成されるとともに落射照明ユニット５で直角に折れ曲がってＺ軸方向に延びて形成される。
【００１７】
観察光学系４は、テーブル１１と対向する対物レンズ１４と、この対物レンズ１４を複数取り付けるとともにフレーム１０に回転自在に支持されたレボルバ１５と、接眼レンズ１６Ａを備えケーシング１２の上端部に固定された観察部１６と、対物レンズ１４と接眼レンズ１６Ａとの間に設けられた図示しないレンズとを備えて構成されている。
観察光学系４は、試料Ｓから反射する光から観察するものであり、その光路４Ａは、対物レンズ１４からＺ軸方向に延びて形成されるとともに、途中で折れ曲がって接眼レンズ１６Ａに達するものである。
【００１８】
落射照明ユニット５の詳細な構造が図２及び図３に示されている。
図２は落射照明ユニット５の分解斜視図であり、図３は落射照明ユニット５の背面図である。
図２及び図３において、落射照明ユニット５は、ケーシング１２の一部を構成する取付部１２Ａに着脱自在に取り付けられるものであり、略角柱状のユニット本体１７を備えて構成される。このユニット本体１７に第１の保持部材３１、第２の保持部材３２及び第３の保持部材３３がそれぞれ進退自在に設けられている。第１の保持部材３１には、それぞれ特性の異なる２個の第１の光学部材２１が設けられ、第２の保持部材３２にはそれぞれ特性の異なる２個の第２の光学部材２２が設けられ、第３の保持部材３３にはそれぞれ特性の異なる２個の第３の光学部材２３が設けられている。
【００１９】
ユニット本体１７は、ブロック部４１と、このブロック部４１の側面にＸ軸に延びて形成された突起部４２と、ブロック部４１の端面にＸ軸方向に延びて形成された摘み部４３とを備えている。
突起部４２とケーシング１２との間には軸受けを有するガイドレール４４が設けられ、ケーシング１２からの落射照明ユニット５の離脱、ケーシング１２への落射照明ユニット５の装着が容易とされる。
【００２０】
ブロック部４１は半割にされた２つの部材を結合して略直方体状に形成され、その結合部分には第１の保持部材３１が挿入される挿入孔４１ＢがＸ軸方向に延びて形成されている。この挿入孔４１Ｂを挟んで突起部４２とは反対側にはＸ軸方向に延びた第１の取付溝４１Ｃが形成され、この第１の取付溝４１Ｃが形成された面と直交する面には第２の取付溝４１Ｄが形成されている。
【００２１】
第１の取付溝４１Ｃを覆うようにブロック部４１には第１の蓋材４６が取り付けられ、この第１の蓋材４６と第１の取付溝４１Ｃとの間に形成される空間に第１の保持部材３１が挿入される。第１の保持部材３１に２個取り付けられた第１の光学部材２１の位置に対応して第１の蓋材４６には窓４６Ａが２カ所形成されている。
第２の取付溝４１Ｄを覆うようにブロック部４１には第２の蓋材４７が取り付けられ、この第２の蓋材４７と第２の取付溝４１Ｃとの間に形成される空間に第２の保持部材３２が挿入される。第２の保持部材３２に２個取り付けられた第２の光学部材２２の位置に対応して第２の蓋材４７には窓４７Ａが２カ所形成されている。
【００２２】
第１の光学部材２１は、例えば、励起フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、偏光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタから円盤状に形成されるものであって、照明光学系３の光路３Ａ中に平面が直角となるように（ＸＺ平面と平行となるように）設けられる。
第２の光学部材２２は、例えば、吸収フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、検光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタから円盤状に形成されるものであって、観察光学系４の光路４Ａ中に平面が直角となるように（ＸＹ平面と平行となるように）設けられる。
第３の光学部材２３は、例えば、ハーフミラーやダイクロイックミラーから円盤状に形成されるものであって、照明光学系３と観察光学系４とが交差する点において平面が互いの光路３Ａ，４Ａと４５度となるように設けられている。
【００２３】
第１の保持部材３１は、２個の第１の光学部材２１を保持する保持枠３１Ａと、この保持枠３１Ａに取り付けられた摘み部３１Ｂとから構成されている。
図４に示される通り、保持枠３１Ａは、平板状に形成されており、第１の光学部材２１は、その平面が保持枠３１Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３１Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されている。なお、第１の光学部材２１は保持枠３１Ａにねじ込み可能とされることで、保持枠３１Ａに対して着脱自在とされる。
【００２４】
図２及び図４に示される通り、第２の保持部材３２は、２個の第２の光学部材２２を保持する保持枠３２Ａと、この保持枠３２Ａに取り付けられた摘み部３２Ｂとから構成されている。
保持枠３２Ａは、平板状に形成されており、第２の光学部材２２は、その平面が保持枠３２Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３２Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されている。第２の光学部材２２は保持枠３２Ａにねじ込み可能とされることで、保持枠３２Ａに対して着脱自在とされる。
【００２５】
第３の保持部材３３は、２個の第３の光学部材２３を保持する保持枠３３Ａと、この保持枠３３Ａに取り付けられた摘み部３３Ｂとから構成されている。
保持枠３３Ａは、平板状に形成されており、第３の光学部材２３は、その平面が保持枠３３Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３３Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されている。第３の光学部材２３は保持枠３３Ａにねじ込み可能とされることで、保持枠３３Ａに対して着脱自在とされる。
【００２６】
図２及び図３において、第１から第３の保持部材３１〜３３がユニット本体１７に装着された状態では、それぞれ２個設けられた第１から第３の光学部材２１〜２３に対応するようにブロック部４１に孔部４１Ａが２カ所形成されている。この孔部４１Ａの内部には光路３Ａ，４Ａが形成される（図５（Ｂ）参照）。
落射照明ユニット５全体がＸ軸方向の２位置にケーシング１２に対して係止できるようにクリック機構５０が設けられている。
クリック機構５０は、落射照明ユニット５全体のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、それぞれ２個設けられる第１から第３の光学部材２１〜２３を光路３Ａ，４Ａに択一配置するものであり、その構成は、ブロック部４１の側面に２カ所形成された係止溝４１Ｅに係止される球体部５０Ａと、この球体部５０Ａを係止溝４１Ｅ方向に付勢する板ばね５０Ｂとからなる。
【００２７】
図５に示される通り、第１から第３の保持部材３１〜３３がそれぞれＸ軸方向の２位置にブロック部４１に対して係止できるように第１から第３のクリック機構５１〜５３が設けられている。
第１のクリック機構５１は、第１の保持部材３１のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、２個設けられる第１の光学部材２１を光路３Ａに択一配置するものであり、その構成は、保持枠３１Ａの側面に２カ所形成された係止溝３１Ｃに係止される係止突起５１Ａと、この係止突起５１Ａを係止溝３１Ｃ方向に付勢するコイルばね５１Ｂとからなる。これらの係止突起５１Ａ及びコイルばね５１Ｂはブロック部４１の内部に設けられており、コイルばね５１Ｂの抜け止めをする取付ねじ５１Ｃがブロック部４１に螺合されている。
【００２８】
第２のクリック機構５２は、第２の保持部材３２のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、２個設けられる第２の光学部材２２を光路４Ａに択一配置するものであり、その構成は、保持枠３２Ａの側面に２カ所形成された係止溝３２Ｃに係止される係止突起５２Ａと、この係止突起５２Ａを係止溝３２Ｃ方向に付勢するコイルばね５２Ｂとからなる。これらの係止突起５２Ａ及びコイルばね５２Ｂはブロック部４１の内部に設けられており、コイルばね５２Ｂの抜け止めをする取付ねじ５２Ｃがブロック部４１に螺合されている。
【００２９】
第３のクリック機構５３は、第３の保持部材３３のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、２個設けられる第３の光学部材２３を光路３Ａ，４Ａに択一配置するものであり、その構成は、保持枠３３Ａの正面に２カ所形成された係止溝３３Ｃに係止される係止突起５３Ａと、この係止突起５３Ａを係止溝３３Ｃ方向に付勢するコイルばね５３Ｂとからなる。これらの係止突起５３Ａ及びコイルばね５３Ｂはブロック部４１の内部に設けられており、コイルばね５３Ｂの抜け止めをする取付ねじ５３Ｃがブロック部４１の内部に螺合されている。
【００３０】
以上の構成の顕微鏡装置１では、照明光学系３を構成する光源１３Ａから照射される照明光が図示しないレンズを通って落射照明ユニット５で直角に折れ曲がってテーブル１１の上に載置された試料Ｓを照射する、試料Ｓで反射した光は観察光学系４を構成する対物レンズ１４及び図示しないレンズを通り、さらに、落射照明ユニット５を通って接眼レンズ１６Ａに達し、この接眼レンズ１６Ａからの画像を観察する。
【００３１】
落射照明ユニット５では、照明光学系３から送られる照明光は第１の保持部材３１に取り付けられた２個の第１の光学部材２１のうちいずれか一方を通り、第３の保持部材３３に取り付けられた２個の第３の光学部材２３のうちいずれか一方で反射されて試料Ｓに送られる。試料Ｓから反射された光は当該第３の光学部材３３を通り、さらに、第２の保持部材３２に取り付けられた２個の第２の光学部材２２のうち一方を通って接眼レンズ１６Ａに達する。
【００３２】
ここで、異なる条件で観察を行うため、本実施形態では、それぞれ２個ある第１から第３の光学部材２１〜２３の光路３Ａ，４Ａに対する切り替えを行う。
例えば、２個ある第１の光学部材２１の光路３Ａに対する配置位置を切り替えるには、第１の保持部材３１の摘み部３１ＢをもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。
第１の保持部材３１の保持枠３１Ａは第１のクリック機構５１によって係止されている状態にあるが、保持枠３１Ａを所定以上の力で前進又は後退させることで、この保持枠３１Ａを係止している係止突起５１Ａがコイルばね５１Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまで保持枠３１Ａが移動可能である。
【００３３】
同様に、２個ある第２の光学部材２２の光路４Ａに対する配置位置を切り替えるには、第２の保持部材３２の摘み部３２ＢをもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。これにより、保持枠３２Ａは第２のクリック機構５２によって係止されているが、保持枠３２Ａを係止している係止突起５２Ａがコイルばね５２Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまで保持枠３２Ａが移動可能である。さらに、２個ある第３の光学部材２３の光路３Ａ，４Ａに対する配置位置を切り替えるには、第３の保持部材３３の摘み部３３ＢをもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。これにより、保持枠３３Ａは第３のクリック機構５３によって係止されているが、保持枠３３Ａを係止している係止突起５３Ａがコイルばね５３Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまで保持枠３３Ａが移動可能である。
【００３４】
また、全体として、第１から第３の光学部材２１〜２３の光路３Ａ，４Ａに対する配置位置を切り替えるには、ブロック部４１の摘み部４３をもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。
ブロック部４１はクリック機構５０によって係止されている状態にあるが、このブロック部４１を所定以上の力で前進又は後退させることで、このブロック部４１を係止している球体部５０Ａが板ばね５０Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまでブロック部４１が移動可能である。
なお、各保持部材３１〜３３に取り付けられていない光学部材２１〜２３で観察を行うには、ケーシング１２から落射照明ユニット５を取り外し、さらに、落射照明ユニット５から必要な保持部材３１〜３３を取り外す。これらの保持部材３１〜３３のうち必要な光学部材２１〜２３を交換した後、落射照明ユニット５に戻し、この落射照明ユニット５を再度ケーシング１２に装着する。
【００３５】
従って、本実施形態によれば、照明光学系３の光路３Ａ中に設けられる第１の光学部材２１と観察光学系４の光路４Ａ中に設けられる第２の光学部材２２とを備えて顕微鏡装置１を構成し、特性の異なる２個の第１の光学部材２１を第１の保持部材３１に取り付け、特性の異なる２個の第２の光学部材２２を第２の保持部材３２に取り付け、光路３Ａ，４Ａ中に配置されるそれぞれ２個の第１及び第２の光学部材２１，２２が切り替わるように顕微鏡本体２に対して第１及び第２の保持部材３１，３２を進退可能に設けたから、該当する光学部材２１，２２が取り付けられた保持部材３１，３２を進退操作するだけで、種々の観察に必要な光学部材２１，２２の切り替えが容易に行える。
【００３６】
しかも、対となる光学部材２１，２２の多くのパターンを顕微鏡本体２に取り付けておく必要がないので、省スペース化が図れるとともに落射型顕微鏡装置１の製造コストを抑えることができる。
さらに、第１及び第２の保持部材３１，３２を進退させる構成であるから、保持部材を回転させる場合に比べて歯車等の回転機構が不要となり、顕微鏡装置１の構造を簡易なものにできる。
【００３７】
また、本実施形態では、照明光学系３からの照明光を試料Ｓに送るとともに試料Ｓからの光を観察光学系４に送る第３の光学部材２３を備え、この第３の光学部材２３は特性の異なる２個が第３の保持部材３３に取り付けられ、この第３の保持部材３３は光路３Ａ，４Ａ中に配置される第３の光学部材２３が切り替わるように顕微鏡本体２に対して進退可能に設けられているから、第１の光学部材２１及び第２の光学部材２２に加えて、第３の光学部材２３が取り付けられた第３の保持部材３３を進退動することで、種々の観察に必要な第３の光学部材２３の切り替えが容易に行える。
しかも、第３の光学部材２３を交換するにあたり、第１及び第２の光学部材２１，２２を含むユニット全体を取り出すことが不要となるので、落射型顕微鏡装置１の製造コストを抑えることができる。
【００３８】
第１から第３の保持部材３１〜３３は、それぞれ光学部材２１〜２３を保持する保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａと、この保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａに取り付けられた摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂとを備えて構成されているので、摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂをつまんで保持部材３１〜３３を進退させることができるので、光学部材２１〜２３のそれぞれの切り替え作業が容易に行うことができる。
【００３９】
また、第１から第３の保持部材３１〜３３は落射照明ユニット５に着脱自在に設けられているから、落射照明ユニット５を顕微鏡本体２に着脱することができるので、互いに対となる第１から第３の光学部材２１〜２３同士の位置決めを落射照明ユニット５に対して行った後、この落射照明ユニット５を顕微鏡本体２に装着することで、光路３Ａ，４Ａに対する各光学部材２１〜２３の位置決めを容易に行うことができる。
【００４０】
しかも、落射照明ユニット５は顕微鏡本体２に着脱自在に設けられているから、光学部材２１〜２３が設けられた保持部材３１〜３３を落射照明ユニット５から取り外すことが可能であり、取り外した保持部材３１〜３３に取り付けられている光学部材２１〜２３を交換することで、多くの種類の光学部材２１〜２３を交換して種々の観察が行える。
従って、予め、多くの種類の光学部材２１〜２３を保持部材３１〜３３に取り付けることを要しないので、顕微鏡装置自体が不必要に大型化されることがなくなる。
【００４１】
また、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａは平板状に形成されており、光学部材２１〜２３は、その平面が保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されているから、光学部材２１〜２３が保持枠３１Ａ〜３３Ａの平面から突出することなく保持枠３１Ａ〜３３Ａに取り付けられているため、落射照明ユニット５に対して保持枠３１Ａ〜３３Ａを進退させても、これらの光学部材２１〜２３が落射照明ユニット５と干渉することがない。そのため、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの進退動をスムーズに行うことができる。
【００４２】
さらに、落射照明ユニット５はクリック機構５０によって２位置に係止可能な構成とされたので、第１から第３の光学部材２１〜２３の全体を光路３Ａ，４Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に光学部材２１〜２３が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
また、第１の保持部材３１の保持枠３１Ａは、第１のクリック機構５１によって２位置に係止可能な構成とされたので、第１の光学部材２１を光路３Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に第１の光学部材２１が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
【００４３】
さらに、第２の保持部材３２の保持枠３２Ａは、第２のクリック機構５２によって２位置に係止可能な構成とされたので、第２の光学部材２２を光路４Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に第１の光学部材２２が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
また、第３の保持部材３３の保持枠３３Ａは、第３のクリック機構５３によって２位置に係止可能な構成とされたので、第３の光学部材２３を光路３Ａ，４Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に第３の光学部材２３が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
【００４４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
【００４５】
さらに、第１から第３の保持部材３１〜３３にそれぞれ光学部材２１〜２３が２個ずつ設けられたが、本発明では、第１の保持部材３１と第２の保持部材３２の少なくとも一方が複数個の光学部材２１，２２を取り付けた構造であれば、その数は問わない。例えば、いずれか一方の保持部材３１，３２に、３個、４個、５個、あるいは、６個以上の光学部材２１，２２を取り付けるものであってもよい。ただし、個数が多ければ、落射照明ユニット５の構造が大型化されるので、顕微鏡装置全体との関係で具体的な個数は定められるべきである。また、第３の保持部材３３の個数は１個であってもよく、３個、４個以上であってもよい。
【００４６】
第１から第３の保持部材３１〜３３は、それぞれ保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａに取り付けられた摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂを備えて構成されているが、この摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂを必ずしも設けることを要せず、例えば、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの正面に手を引っかけるための凹みを形成するものでもよい。
【００４７】
また、第１から第３の保持部材３１〜３３を落射照明ユニット５に着脱自在に設けるものではなく、顕微鏡本体２に直接着脱する構成としてもよい。
さらに、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ及び光学部材２１〜２３の形状、厚み寸法は前記実施形態のものに限定されるものではなく、任意に設定できる。
また、クリック機構５０〜５３を必ずしも設けることを要しない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の落射型顕微鏡装置によれば、顕微鏡本体と、この顕微鏡本体にそれぞれ設けられ試料に照明光を照射する照明光学系及び前記試料から発生する光を観察可能な観察光学系と、互いに対となり前記照明光学系の光路中に設けられる第１の光学部材及び前記観察光学系の光路中に設けられる第２の光学部材と、前記照明光学系からの照明光を前記試料に送るとともに前記試料からの光を前記観察光学系に送る第３の光学部材とを備え、これらの第１の光学部材、第２の光学部材及び第３の光学部材はそれぞれ複数のうち１つが前記光路中に択一配置される落射型顕微鏡装置であって、前記第１の光学部材は、特性の異なる複数が第１の保持部材に取り付けられ、前記第２の光学部材は特性の異なる複数が第２の保持部材に取り付けられ、前記第３の光学部材は、特性の異なる複数が第３の保持部材に取り付けられ、これらの第１の保持部材、第２の保持部材及び第３の保持部材はそれぞれ前記光路中に配置される前記光学部材が切り替わるように前記顕微鏡本体に対して進退可能に設けられ、前記第１の保持部材、前記第２の保持部材及び前記第３の保持部材はそれぞれ落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、この落射照明ユニットは、前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられ、かつ、角柱状のユニット本体を備え、この角柱状のユニット本体は、その一面側に設けられ前記第１の保持部材が挿入される取付溝及び第１の蓋と、前記一面側と隣あう面側に設けられ前記第２の保持部材が挿入される取付溝及び第２の蓋と、その断面の対角線上に沿って設けられ前記第３の保持部材が挿入される挿入孔と、を有し、前記第１の蓋と前記第２の蓋にはそれぞれ前記光学部材を露出するための複数の孔が形成され、さらに、前記落射照明ユニットの前記顕微鏡本体に対する位置を切り換えるクリック機構と、前記第１の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第１のクリック機構と、前記第２の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第２のクリック機構と、前記第３の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第３のクリック機構とを備えているので、該当する光学部材が取り付けられた保持部材を進退操作するだけで、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行えるとともにコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る落射型顕微鏡装置の側面図である。
【図２】前記実施形態の要部を示す分解斜視図である。
【図３】前記実施形態の要部を示す背面図である。
【図４】光学部材が保持部材に取り付けられる状態を示す分解斜視図である。
【図５】（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 落射型顕微鏡装置
２ 顕微鏡本体
３ 照明光学系
３Ａ 光路
４ 観察光学系
４Ａ 光路
５ 落射照明ユニット
１０ フレーム
１１ テーブル
１２ ケーシング
１７ ユニット本体
２１ 第１の光学部材
２２ 第２の光学部材
２３ 第３の光学部材
３１ 第１の保持部材
３１Ａ 保持枠
３１Ｂ 摘み部
３２ 第２の保持部材
３２Ａ 保持枠
３２Ｂ 摘み部
３３ 第３の保持部材
３３Ａ 保持枠
３３Ｂ 摘み部
Ｓ 試料
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料に照明光を照射する照明光学系と、試料から発生する反射光や透過光を観察可能な観察光学系とが顕微鏡本体に設けられ、照明光学系と観察光学系との光路中にそれぞれ光学部材が配置される落射型顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
顕微鏡装置には落射照明を用いた落射型顕微鏡があり、この落射型顕微鏡では、蛍光観察、明視野観察、暗視野観察、偏光観察、微分干渉観察等、各種の用途に応じた様々な検鏡（観察）方法がある。この検鏡方法を実現するために、種々な手段が用いられている。
例えば、偏光観察では、保持枠に納めた偏光子を、照明光学系の光路（光軸）に略直角となるように設けたスロットへ挿入するとともに、保持枠に納めた検光子を、観察光学系の光路に概ね直角となるように配置する。
また、赤外、紫外観察では、保持枠に収めた赤外線あるいは紫外線のみを透過するフィルタを、顕微鏡本体のスロットへ差し込む。
【０００３】
また、明視野あるいは暗視野観察では、観察光学系と照明光学系との光路が直角に交差するように配置し、光路が直交する位置に４５°傾けたハーフミラーを顕微鏡本体に固定して特定条件の下で観察を行うものや、ハーフミラーを含むユニットを顕微鏡本体に着脱自在に取り付け、このユニットを切り替えることで、観察条件を変更するものがある。
さらに、試料からの微弱な蛍光を観察する蛍光観察では、特定の波長を通過する励起フィルタからなる光学部材を照明光学系の光路に配置し、特定の波長のみを通過する吸収フィルタからなる光学部材を観察光学系の光路に配置し、これらの照明光学系と観察光学系とが直角に交差する位置に特定の波長のみ反射・透過するダイクロイックミラーからなる光学部材を４５度傾けて配置したものがあり、これらの光学部材はユニットとして一体化されている。
【０００４】
複数の光学部材をユニットで構成した従来例としては、励起フィルタ、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタからなる光学部材をユニットに固定し、このユニットを特性の異なる光学部材毎に複数用意し、これらの複数のユニットを取付部材に直接に並べ、この取付部材をスライドさせることで光路中に光学部材を択一的に配置する構成のもの（特開平8-122645号、特開平8-297248号）、あるいは、それぞれ対となる光学部材を組み込んだ複数のユニットを取付用円盤（ターレット）上に並べ、この取付用円盤を回転させることで光路中に光学部材を択一的に配置する構成のもの（特開平8-94940号）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、偏光子を納めた保持枠をスロットに挿入する従来例では、基本的には、観察条件を変更しないものであり、仮に、観察条件を変更する場合には、偏光子を納めた保持枠を顕微鏡本体から取り出し、異なる種類の偏光子を納めた保持枠を顕微鏡本体に装着しなければならないという操作上の不便が生じる。
【０００６】
また、対となる光学部材をユニットに組み込み、このユニットを複数の取付部材に取り付ける従来例（特開平8-122645号、特開平8-297248号、特開平8-94940号）では、ユニットの光路に対する位置を切り替えることで、所定の観察が行えるが、対となる光学部材の一方のみを変更して観察を行いたい場合、例えば、励起又は吸収特性のみを変更するために、励起フィルタ又は吸収フィルタの一方のみを変更したい場合でも、顕微鏡本体からユニット毎取り出し、このユニットに取り付けられた励起フィルタ又は吸収フィルタを交換し、再び、顕微鏡本体に戻すという手間のかかる一連の作業が必要である。
【０００７】
この不都合を回避するには、前もって特性の異なるフィルタ等を装着したユニットを多く準備し、これらの多くのユニットを顕微鏡本体に組み込むことが考えられるが、これでは、顕微鏡の製造コストがかかりすぎるという不都合が生じる。
特に、特開平8-94940号で示される従来例では、対となる光学部材を組み込んだ複数のユニットを取付用円盤（ターレット）上に並べた構成であるため、この円盤を回転する回転機構が別途必要となり、装置が複雑化・大型化され、コストやスペースとの関係で問題が残る。
【０００８】
本発明の目的は、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行えるとともにコストを抑えることができる落射型顕微鏡装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、従来、ユニット内に固定されていた対となる第１及び第２の光学部材の少なくとも一方を、保持枠に複数取り付けて光路に対する位置を切り替え可能として前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の落射型顕微鏡装置は、顕微鏡本体と、この顕微鏡本体にそれぞれ設けられ試料に照明光を照射する照明光学系及び前記試料から発生する光を観察可能な観察光学系と、互いに対となり前記照明光学系の光路中に設けられる第１の光学部材及び前記観察光学系の光路中に設けられる第２の光学部材と、前記照明光学系からの照明光を前記試料に送るとともに前記試料からの光を前記観察光学系に送る第３の光学部材とを備え、これらの第１の光学部材、第２の光学部材及び第３の光学部材はそれぞれ複数のうち１つが前記光路中に択一配置される落射型顕微鏡装置であって、前記第１の光学部材は、特性の異なる複数が第１の保持部材に取り付けられ、前記第２の光学部材は特性の異なる複数が第２の保持部材に取り付けられ、前記第３の光学部材は、特性の異なる複数が第３の保持部材に取り付けられ、これらの第１の保持部材、第２の保持部材及び第３の保持部材はそれぞれ前記光路中に配置される前記光学部材が切り替わるように前記顕微鏡本体に対して進退可能に設けられ、前記第１の保持部材、前記第２の保持部材及び前記第３の保持部材はそれぞれ落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、この落射照明ユニットは、前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられ、かつ、角柱状のユニット本体を備え、この角柱状のユニット本体は、その一面側に設けられ前記第１の保持部材が挿入される取付溝及び第１の蓋と、前記一面側と隣あう面側に設けられ前記第２の保持部材が挿入される取付溝及び第２の蓋と、その断面の対角線上に沿って設けられ前記第３の保持部材が挿入される挿入孔と、を有し、前記第１の蓋と前記第２の蓋にはそれぞれ前記光学部材を露出するための複数の孔が形成され、さらに、前記落射照明ユニットの前記顕微鏡本体に対する位置を切り換えるクリック機構と、前記第１の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第１のクリック機構と、前記第２の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第２のクリック機構と、前記第３の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第３のクリック機構とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、照明光学系からの照明光は第１の光学部材、例えば、励起フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、偏光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタ、等を通って試料に送られ、この試料で反射した光又は試料を透過した光は第２の光学部材、例えば、吸収フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、検光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタ、等を通って観察光学系で観察される。そして、第３の光学部材、例えば、ハーフミラーやダイクロイックミラー等を変更する。
ここで、異なる条件で観察を行うため、第１の光学部材及び／又は第２の光学部材を変更する。
そのため、該当する光学部材が取り付けられた保持部材を進退させて光路中での配置位置を切り替える。
従って、本発明では、該当する光学部材が取り付けられた保持部材を操作するだけで、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行える。
しかも、対となる光学部材の多くのパターンを顕微鏡本体に取り付けておく必要がないので、省スペース化が図れるとともに落射型顕微鏡装置の製造コストを抑えることができる。さらに、保持部材を進退させる構成であるから、保持部材を回転させる場合に比べて顕微鏡装置の構造を簡易なものにできる。
その上、本発明では、第１の光学部材及び／又は第２の光学部材に加えて、第３の光学部材が取り付けられた保持部材を進退動することで、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行える。しかも、第３の光学部材を交換するにあたり、第１及び第２の光学部材を含むユニット全体を取り出すことが不要となるので、落射型顕微鏡装置の製造コストを抑えることができる。
また、本発明では、前記保持部材は落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、この落射照明ユニットは前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられているから、落射照明ユニットを顕微鏡本体に着脱することができるので、互いに対となる第１の光学部材、第２の光学部材、第３の光学部材の位置決めを落射照明ユニットに対して行った後、この落射照明ユニットを顕微鏡装置に装着することで、光路に対する各光学部材の位置決めを容易に行うことができる。
その上、光学部材が設けられた保持部材を落射照明ユニットから取り外すことが可能であり、取り外した保持部材に取り付けられている光学部材を交換することで、多くの種類の光学部材を交換して種々の観察が行える。
従って、予め、多くの種類の光学部材を保持部材に取り付けることを要しないので、顕微鏡装置自体が不必要に大型化されることがなくなる。
【００１１】
以上の構成において、前記保持部材は、前記光学部材を保持する保持枠と、この保持枠に取り付けられた摘み部とを備えた構成が好ましい。
この構成では、摘み部をつまんで保持部材を進退させることができるので、光学部材の切り替え作業を容易に行うことができる。
【００１３】
また、前記保持枠は平板状に形成されており、前記光学部材は、その平面が前記保持枠の平面から突出しないとともに厚み寸法が前記保持枠の厚み寸法と同じ又は小さく形成されている構成が好ましい。
この構成では、光学部材が保持枠の平面から突出することなく保持枠に取り付けられているため、落射照明ユニットに対して保持枠を進退させても、光学部材が落射照明ユニットと干渉することがない。そのため、保持枠の進退動をスムーズに行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を適用した落射型顕微鏡装置の側面図である。
図１において、落射型顕微鏡装置１は、顕微鏡本体２と、この顕微鏡本体２にそれぞれ設けられた光路（光軸）３Ａ，４Ａが互いに直交する照明光学系３及び観察光学系４と、照明光学系３と観察光学系４との交点近傍に配置される落射照明ユニット５とを備えた構成である。
【００１６】
顕微鏡本体２は、側面コ字型に形成されたフレーム１０と、このフレーム１０の下部に昇降自在かつ回転自在に取り付けられ試料Ｓが載置可能とされるテーブル１１と、フレーム１０の上端部に固定された角柱状のケーシング１２とを備えている。
照明光学系３は、ケーシング１２の端部に固定されたランプハウス１３を備え、このランプハウス１３は、その内部に光源１３Ａと、図示しないコレクターレンズ及びその他のレンズとを備えて構成されている。
照明光学系３は、光源１３Ａから照射される照明光を試料に照射するものであり、その光路３Ａは、光源１３ＡからＹ軸に延びて形成されるとともに落射照明ユニット５で直角に折れ曲がってＺ軸方向に延びて形成される。
【００１７】
観察光学系４は、テーブル１１と対向する対物レンズ１４と、この対物レンズ１４を複数取り付けるとともにフレーム１０に回転自在に支持されたレボルバ１５と、接眼レンズ１６Ａを備えケーシング１２の上端部に固定された観察部１６と、対物レンズ１４と接眼レンズ１６Ａとの間に設けられた図示しないレンズとを備えて構成されている。
観察光学系４は、試料Ｓから反射する光から観察するものであり、その光路４Ａは、対物レンズ１４からＺ軸方向に延びて形成されるとともに、途中で折れ曲がって接眼レンズ１６Ａに達するものである。
【００１８】
落射照明ユニット５の詳細な構造が図２及び図３に示されている。
図２は落射照明ユニット５の分解斜視図であり、図３は落射照明ユニット５の背面図である。
図２及び図３において、落射照明ユニット５は、ケーシング１２の一部を構成する取付部１２Ａに着脱自在に取り付けられるものであり、略角柱状のユニット本体１７を備えて構成される。このユニット本体１７に第１の保持部材３１、第２の保持部材３２及び第３の保持部材３３がそれぞれ進退自在に設けられている。第１の保持部材３１には、それぞれ特性の異なる２個の第１の光学部材２１が設けられ、第２の保持部材３２にはそれぞれ特性の異なる２個の第２の光学部材２２が設けられ、第３の保持部材３３にはそれぞれ特性の異なる２個の第３の光学部材２３が設けられている。
【００１９】
ユニット本体１７は、ブロック部４１と、このブロック部４１の側面にＸ軸に延びて形成された突起部４２と、ブロック部４１の端面にＸ軸方向に延びて形成された摘み部４３とを備えている。
突起部４２とケーシング１２との間には軸受けを有するガイドレール４４が設けられ、ケーシング１２からの落射照明ユニット５の離脱、ケーシング１２への落射照明ユニット５の装着が容易とされる。
【００２０】
ブロック部４１は半割にされた２つの部材を結合して略直方体状に形成され、その結合部分には第１の保持部材３１が挿入される挿入孔４１ＢがＸ軸方向に延びて形成されている。この挿入孔４１Ｂを挟んで突起部４２とは反対側にはＸ軸方向に延びた第１の取付溝４１Ｃが形成され、この第１の取付溝４１Ｃが形成された面と直交する面には第２の取付溝４１Ｄが形成されている。
【００２１】
第１の取付溝４１Ｃを覆うようにブロック部４１には第１の蓋材４６が取り付けられ、この第１の蓋材４６と第１の取付溝４１Ｃとの間に形成される空間に第１の保持部材３１が挿入される。第１の保持部材３１に２個取り付けられた第１の光学部材２１の位置に対応して第１の蓋材４６には窓４６Ａが２カ所形成されている。
第２の取付溝４１Ｄを覆うようにブロック部４１には第２の蓋材４７が取り付けられ、この第２の蓋材４７と第２の取付溝４１Ｃとの間に形成される空間に第２の保持部材３２が挿入される。第２の保持部材３２に２個取り付けられた第２の光学部材２２の位置に対応して第２の蓋材４７には窓４７Ａが２カ所形成されている。
【００２２】
第１の光学部材２１は、例えば、励起フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、偏光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタから円盤状に形成されるものであって、照明光学系３の光路３Ａ中に平面が直角となるように（ＸＺ平面と平行となるように）設けられる。
第２の光学部材２２は、例えば、吸収フィルタやバンドパスフィルタ等の波長選択フィルタ、検光子、ＮＤフィルタ、ＧＩＦ、色温度変換フィルタから円盤状に形成されるものであって、観察光学系４の光路４Ａ中に平面が直角となるように（ＸＹ平面と平行となるように）設けられる。
第３の光学部材２３は、例えば、ハーフミラーやダイクロイックミラーから円盤状に形成されるものであって、照明光学系３と観察光学系４とが交差する点において平面が互いの光路３Ａ，４Ａと４５度となるように設けられている。
【００２３】
第１の保持部材３１は、２個の第１の光学部材２１を保持する保持枠３１Ａと、この保持枠３１Ａに取り付けられた摘み部３１Ｂとから構成されている。
図４に示される通り、保持枠３１Ａは、平板状に形成されており、第１の光学部材２１は、その平面が保持枠３１Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３１Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されている。なお、第１の光学部材２１は保持枠３１Ａにねじ込み可能とされることで、保持枠３１Ａに対して着脱自在とされる。
【００２４】
図２及び図４に示される通り、第２の保持部材３２は、２個の第２の光学部材２２を保持する保持枠３２Ａと、この保持枠３２Ａに取り付けられた摘み部３２Ｂとから構成されている。
保持枠３２Ａは、平板状に形成されており、第２の光学部材２２は、その平面が保持枠３２Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３２Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されている。第２の光学部材２２は保持枠３２Ａにねじ込み可能とされることで、保持枠３２Ａに対して着脱自在とされる。
【００２５】
第３の保持部材３３は、２個の第３の光学部材２３を保持する保持枠３３Ａと、この保持枠３３Ａに取り付けられた摘み部３３Ｂとから構成されている。
保持枠３３Ａは、平板状に形成されており、第３の光学部材２３は、その平面が保持枠３３Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３３Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されている。第３の光学部材２３は保持枠３３Ａにねじ込み可能とされることで、保持枠３３Ａに対して着脱自在とされる。
【００２６】
図２及び図３において、第１から第３の保持部材３１〜３３がユニット本体１７に装着された状態では、それぞれ２個設けられた第１から第３の光学部材２１〜２３に対応するようにブロック部４１に孔部４１Ａが２カ所形成されている。この孔部４１Ａの内部には光路３Ａ，４Ａが形成される（図５（Ｂ）参照）。
落射照明ユニット５全体がＸ軸方向の２位置にケーシング１２に対して係止できるようにクリック機構５０が設けられている。
クリック機構５０は、落射照明ユニット５全体のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、それぞれ２個設けられる第１から第３の光学部材２１〜２３を光路３Ａ，４Ａに択一配置するものであり、その構成は、ブロック部４１の側面に２カ所形成された係止溝４１Ｅに係止される球体部５０Ａと、この球体部５０Ａを係止溝４１Ｅ方向に付勢する板ばね５０Ｂとからなる。
【００２７】
図５に示される通り、第１から第３の保持部材３１〜３３がそれぞれＸ軸方向の２位置にブロック部４１に対して係止できるように第１から第３のクリック機構５１〜５３が設けられている。
第１のクリック機構５１は、第１の保持部材３１のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、２個設けられる第１の光学部材２１を光路３Ａに択一配置するものであり、その構成は、保持枠３１Ａの側面に２カ所形成された係止溝３１Ｃに係止される係止突起５１Ａと、この係止突起５１Ａを係止溝３１Ｃ方向に付勢するコイルばね５１Ｂとからなる。これらの係止突起５１Ａ及びコイルばね５１Ｂはブロック部４１の内部に設けられており、コイルばね５１Ｂの抜け止めをする取付ねじ５１Ｃがブロック部４１に螺合されている。
【００２８】
第２のクリック機構５２は、第２の保持部材３２のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、２個設けられる第２の光学部材２２を光路４Ａに択一配置するものであり、その構成は、保持枠３２Ａの側面に２カ所形成された係止溝３２Ｃに係止される係止突起５２Ａと、この係止突起５２Ａを係止溝３２Ｃ方向に付勢するコイルばね５２Ｂとからなる。これらの係止突起５２Ａ及びコイルばね５２Ｂはブロック部４１の内部に設けられており、コイルばね５２Ｂの抜け止めをする取付ねじ５２Ｃがブロック部４１に螺合されている。
【００２９】
第３のクリック機構５３は、第３の保持部材３３のＸ軸方向での係止位置を切り替えることで、２個設けられる第３の光学部材２３を光路３Ａ，４Ａに択一配置するものであり、その構成は、保持枠３３Ａの正面に２カ所形成された係止溝３３Ｃに係止される係止突起５３Ａと、この係止突起５３Ａを係止溝３３Ｃ方向に付勢するコイルばね５３Ｂとからなる。これらの係止突起５３Ａ及びコイルばね５３Ｂはブロック部４１の内部に設けられており、コイルばね５３Ｂの抜け止めをする取付ねじ５３Ｃがブロック部４１の内部に螺合されている。
【００３０】
以上の構成の顕微鏡装置１では、照明光学系３を構成する光源１３Ａから照射される照明光が図示しないレンズを通って落射照明ユニット５で直角に折れ曲がってテーブル１１の上に載置された試料Ｓを照射する、試料Ｓで反射した光は観察光学系４を構成する対物レンズ１４及び図示しないレンズを通り、さらに、落射照明ユニット５を通って接眼レンズ１６Ａに達し、この接眼レンズ１６Ａからの画像を観察する。
【００３１】
落射照明ユニット５では、照明光学系３から送られる照明光は第１の保持部材３１に取り付けられた２個の第１の光学部材２１のうちいずれか一方を通り、第３の保持部材３３に取り付けられた２個の第３の光学部材２３のうちいずれか一方で反射されて試料Ｓに送られる。試料Ｓから反射された光は当該第３の光学部材３３を通り、さらに、第２の保持部材３２に取り付けられた２個の第２の光学部材２２のうち一方を通って接眼レンズ１６Ａに達する。
【００３２】
ここで、異なる条件で観察を行うため、本実施形態では、それぞれ２個ある第１から第３の光学部材２１〜２３の光路３Ａ，４Ａに対する切り替えを行う。
例えば、２個ある第１の光学部材２１の光路３Ａに対する配置位置を切り替えるには、第１の保持部材３１の摘み部３１ＢをもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。
第１の保持部材３１の保持枠３１Ａは第１のクリック機構５１によって係止されている状態にあるが、保持枠３１Ａを所定以上の力で前進又は後退させることで、この保持枠３１Ａを係止している係止突起５１Ａがコイルばね５１Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまで保持枠３１Ａが移動可能である。
【００３３】
同様に、２個ある第２の光学部材２２の光路４Ａに対する配置位置を切り替えるには、第２の保持部材３２の摘み部３２ＢをもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。これにより、保持枠３２Ａは第２のクリック機構５２によって係止されているが、保持枠３２Ａを係止している係止突起５２Ａがコイルばね５２Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまで保持枠３２Ａが移動可能である。さらに、２個ある第３の光学部材２３の光路３Ａ，４Ａに対する配置位置を切り替えるには、第３の保持部材３３の摘み部３３ＢをもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。これにより、保持枠３３Ａは第３のクリック機構５３によって係止されているが、保持枠３３Ａを係止している係止突起５３Ａがコイルばね５３Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまで保持枠３３Ａが移動可能である。
【００３４】
また、全体として、第１から第３の光学部材２１〜２３の光路３Ａ，４Ａに対する配置位置を切り替えるには、ブロック部４１の摘み部４３をもってＸ軸方向に沿って前進又は後退させる。
ブロック部４１はクリック機構５０によって係止されている状態にあるが、このブロック部４１を所定以上の力で前進又は後退させることで、このブロック部４１を係止している球体部５０Ａが板ばね５０Ｂの付勢力に抗して後退し、異なる位置で係止されるまでブロック部４１が移動可能である。
なお、各保持部材３１〜３３に取り付けられていない光学部材２１〜２３で観察を行うには、ケーシング１２から落射照明ユニット５を取り外し、さらに、落射照明ユニット５から必要な保持部材３１〜３３を取り外す。これらの保持部材３１〜３３のうち必要な光学部材２１〜２３を交換した後、落射照明ユニット５に戻し、この落射照明ユニット５を再度ケーシング１２に装着する。
【００３５】
従って、本実施形態によれば、照明光学系３の光路３Ａ中に設けられる第１の光学部材２１と観察光学系４の光路４Ａ中に設けられる第２の光学部材２２とを備えて顕微鏡装置１を構成し、特性の異なる２個の第１の光学部材２１を第１の保持部材３１に取り付け、特性の異なる２個の第２の光学部材２２を第２の保持部材３２に取り付け、光路３Ａ，４Ａ中に配置されるそれぞれ２個の第１及び第２の光学部材２１，２２が切り替わるように顕微鏡本体２に対して第１及び第２の保持部材３１，３２を進退可能に設けたから、該当する光学部材２１，２２が取り付けられた保持部材３１，３２を進退操作するだけで、種々の観察に必要な光学部材２１，２２の切り替えが容易に行える。
【００３６】
しかも、対となる光学部材２１，２２の多くのパターンを顕微鏡本体２に取り付けておく必要がないので、省スペース化が図れるとともに落射型顕微鏡装置１の製造コストを抑えることができる。
さらに、第１及び第２の保持部材３１，３２を進退させる構成であるから、保持部材を回転させる場合に比べて歯車等の回転機構が不要となり、顕微鏡装置１の構造を簡易なものにできる。
【００３７】
また、本実施形態では、照明光学系３からの照明光を試料Ｓに送るとともに試料Ｓからの光を観察光学系４に送る第３の光学部材２３を備え、この第３の光学部材２３は特性の異なる２個が第３の保持部材３３に取り付けられ、この第３の保持部材３３は光路３Ａ，４Ａ中に配置される第３の光学部材２３が切り替わるように顕微鏡本体２に対して進退可能に設けられているから、第１の光学部材２１及び第２の光学部材２２に加えて、第３の光学部材２３が取り付けられた第３の保持部材３３を進退動することで、種々の観察に必要な第３の光学部材２３の切り替えが容易に行える。
しかも、第３の光学部材２３を交換するにあたり、第１及び第２の光学部材２１，２２を含むユニット全体を取り出すことが不要となるので、落射型顕微鏡装置１の製造コストを抑えることができる。
【００３８】
第１から第３の保持部材３１〜３３は、それぞれ光学部材２１〜２３を保持する保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａと、この保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａに取り付けられた摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂとを備えて構成されているので、摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂをつまんで保持部材３１〜３３を進退させることができるので、光学部材２１〜２３のそれぞれの切り替え作業が容易に行うことができる。
【００３９】
また、第１から第３の保持部材３１〜３３は落射照明ユニット５に着脱自在に設けられているから、落射照明ユニット５を顕微鏡本体２に着脱することができるので、互いに対となる第１から第３の光学部材２１〜２３同士の位置決めを落射照明ユニット５に対して行った後、この落射照明ユニット５を顕微鏡本体２に装着することで、光路３Ａ，４Ａに対する各光学部材２１〜２３の位置決めを容易に行うことができる。
【００４０】
しかも、落射照明ユニット５は顕微鏡本体２に着脱自在に設けられているから、光学部材２１〜２３が設けられた保持部材３１〜３３を落射照明ユニット５から取り外すことが可能であり、取り外した保持部材３１〜３３に取り付けられている光学部材２１〜２３を交換することで、多くの種類の光学部材２１〜２３を交換して種々の観察が行える。
従って、予め、多くの種類の光学部材２１〜２３を保持部材３１〜３３に取り付けることを要しないので、顕微鏡装置自体が不必要に大型化されることがなくなる。
【００４１】
また、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａは平板状に形成されており、光学部材２１〜２３は、その平面が保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの平面から突出しないとともに厚み寸法t1が保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの厚み寸法t2と同じ又は小さく形成されているから、光学部材２１〜２３が保持枠３１Ａ〜３３Ａの平面から突出することなく保持枠３１Ａ〜３３Ａに取り付けられているため、落射照明ユニット５に対して保持枠３１Ａ〜３３Ａを進退させても、これらの光学部材２１〜２３が落射照明ユニット５と干渉することがない。そのため、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの進退動をスムーズに行うことができる。
【００４２】
さらに、落射照明ユニット５はクリック機構５０によって２位置に係止可能な構成とされたので、第１から第３の光学部材２１〜２３の全体を光路３Ａ，４Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に光学部材２１〜２３が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
また、第１の保持部材３１の保持枠３１Ａは、第１のクリック機構５１によって２位置に係止可能な構成とされたので、第１の光学部材２１を光路３Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に第１の光学部材２１が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
【００４３】
さらに、第２の保持部材３２の保持枠３２Ａは、第２のクリック機構５２によって２位置に係止可能な構成とされたので、第２の光学部材２２を光路４Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に第１の光学部材２２が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
また、第３の保持部材３３の保持枠３３Ａは、第３のクリック機構５３によって２位置に係止可能な構成とされたので、第３の光学部材２３を光路３Ａ，４Ａ中の所定位置に係止した状態で観察を行うことができる。そのため、観察中に第３の光学部材２３が誤ってずれることがなく、観察の精度が低下しない。
【００４４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
【００４５】
さらに、第１から第３の保持部材３１〜３３にそれぞれ光学部材２１〜２３が２個ずつ設けられたが、本発明では、第１の保持部材３１と第２の保持部材３２の少なくとも一方が複数個の光学部材２１，２２を取り付けた構造であれば、その数は問わない。例えば、いずれか一方の保持部材３１，３２に、３個、４個、５個、あるいは、６個以上の光学部材２１，２２を取り付けるものであってもよい。ただし、個数が多ければ、落射照明ユニット５の構造が大型化されるので、顕微鏡装置全体との関係で具体的な個数は定められるべきである。また、第３の保持部材３３の個数は１個であってもよく、３個、４個以上であってもよい。
【００４６】
第１から第３の保持部材３１〜３３は、それぞれ保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａに取り付けられた摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂを備えて構成されているが、この摘み部３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂを必ずしも設けることを要せず、例えば、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａの正面に手を引っかけるための凹みを形成するものでもよい。
【００４７】
また、第１から第３の保持部材３１〜３３を落射照明ユニット５に着脱自在に設けるものではなく、顕微鏡本体２に直接着脱する構成としてもよい。
さらに、保持枠３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ及び光学部材２１〜２３の形状、厚み寸法は前記実施形態のものに限定されるものではなく、任意に設定できる。
また、クリック機構５０〜５３を必ずしも設けることを要しない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の落射型顕微鏡装置によれば、顕微鏡本体と、この顕微鏡本体にそれぞれ設けられ試料に照明光を照射する照明光学系及び前記試料から発生する光を観察可能な観察光学系と、互いに対となり前記照明光学系の光路中に設けられる第１の光学部材及び前記観察光学系の光路中に設けられる第２の光学部材と、前記照明光学系からの照明光を前記試料に送るとともに前記試料からの光を前記観察光学系に送る第３の光学部材とを備え、これらの第１の光学部材、第２の光学部材及び第３の光学部材はそれぞれ複数のうち１つが前記光路中に択一配置される落射型顕微鏡装置であって、前記第１の光学部材は、特性の異なる複数が第１の保持部材に取り付けられ、前記第２の光学部材は特性の異なる複数が第２の保持部材に取り付けられ、前記第３の光学部材は、特性の異なる複数が第３の保持部材に取り付けられ、これらの第１の保持部材、第２の保持部材及び第３の保持部材はそれぞれ前記光路中に配置される前記光学部材が切り替わるように前記顕微鏡本体に対して進退可能に設けられ、前記第１の保持部材、前記第２の保持部材及び前記第３の保持部材はそれぞれ落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、この落射照明ユニットは、前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられ、かつ、角柱状のユニット本体を備え、この角柱状のユニット本体は、その一面側に設けられ前記第１の保持部材が挿入される取付溝及び第１の蓋と、前記一面側と隣あう面側に設けられ前記第２の保持部材が挿入される取付溝及び第２の蓋と、その断面の対角線上に沿って設けられ前記第３の保持部材が挿入される挿入孔と、を有し、前記第１の蓋と前記第２の蓋にはそれぞれ前記光学部材を露出するための複数の孔が形成され、さらに、前記落射照明ユニットの前記顕微鏡本体に対する位置を切り換えるクリック機構と、前記第１の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第１のクリック機構と、前記第２の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第２のクリック機構と、前記第３の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第３のクリック機構とを備えているので、該当する光学部材が取り付けられた保持部材を進退操作するだけで、種々の観察に必要な光学部材の切り替えが容易に行えるとともにコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る落射型顕微鏡装置の側面図である。
【図２】前記実施形態の要部を示す分解斜視図である。
【図３】前記実施形態の要部を示す背面図である。
【図４】光学部材が保持部材に取り付けられる状態を示す分解斜視図である。
【図５】（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 落射型顕微鏡装置
２ 顕微鏡本体
３ 照明光学系
３Ａ 光路
４ 観察光学系
４Ａ 光路
５ 落射照明ユニット
１０ フレーム
１１ テーブル
１２ ケーシング
１７ ユニット本体
２１ 第１の光学部材
２２ 第２の光学部材
２３ 第３の光学部材
３１ 第１の保持部材
３１Ａ 保持枠
３１Ｂ 摘み部
３２ 第２の保持部材
３２Ａ 保持枠
３２Ｂ 摘み部
３３ 第３の保持部材
３３Ａ 保持枠
３３Ｂ 摘み部
Ｓ 試料
Claims (3)
- 顕微鏡本体と、この顕微鏡本体にそれぞれ設けられ試料に照明光を照射する照明光学系及び前記試料から発生する光を観察可能な観察光学系と、互いに対となり前記照明光学系の光路中に設けられる第１の光学部材及び前記観察光学系の光路中に設けられる第２の光学部材と、前記照明光学系からの照明光を前記試料に送るとともに前記試料からの光を前記観察光学系に送る第３の光学部材とを備え、これらの第１の光学部材、第２の光学部材及び第３の光学部材はそれぞれ複数のうち１つが前記光路中に択一配置される落射型顕微鏡装置であって、
前記第１の光学部材は、特性の異なる複数が第１の保持部材に取り付けられ、前記第２の光学部材は特性の異なる複数が第２の保持部材に取り付けられ、前記第３の光学部材は、特性の異なる複数が第３の保持部材に取り付けられ、これらの第１の保持部材、第２の保持部材及び第３の保持部材はそれぞれ前記光路中に配置される前記光学部材が切り替わるように前記顕微鏡本体に対して進退可能に設けられ、
前記第１の保持部材、前記第２の保持部材及び前記第３の保持部材はそれぞれ落射照明ユニットに着脱自在に設けられ、
この落射照明ユニットは、前記顕微鏡本体に着脱自在に設けられ、かつ、角柱状のユニット本体を備え、この角柱状のユニット本体は、その一面側に設けられ前記第１の保持部材が挿入される取付溝及び第１の蓋と、前記一面側と隣あう面側に設けられ前記第２の保持部材が挿入される取付溝及び第２の蓋と、その断面の対角線上に沿って設けられ前記第３の保持部材が挿入される挿入孔と、を有し、前記第１の蓋と前記第２の蓋にはそれぞれ前記光学部材を露出するための複数の孔が形成され、
さらに、前記落射照明ユニットの前記顕微鏡本体に対する位置を切り換えるクリック機構と、前記第１の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第１のクリック機構と、前記第２の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第２のクリック機構と、前記第３の保持部材を前記ユニット本体に対して複数の位置に係止する第３のクリック機構とを備え
ていることを特徴とする落射型顕微鏡装置。 - 請求項１に記載の落射型顕微鏡装置において、
前記保持部材は、前記光学部材を保持する保持枠と、この保持枠に取り付けられた摘み部とを備えたことを特徴とする落射型顕微鏡装置。 - 請求項１に記載の落射型顕微鏡装置において、
前記保持枠は平板状に形成されており、前記光学部材は、その平面が前記保持枠の平面から突出しないとともに厚み寸法が前記保持枠の厚み寸法と同じ又は小さく形成されていることを特徴とする落射型顕微鏡装置。
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