JP4753003B2 - 顕微鏡用コンデンサ及び顕微鏡 - Google Patents

Description

この発明は顕微鏡用コンデンサ及び顕微鏡に関する。

従来、例えば正立顕微鏡に設置される顕微鏡用コンデンサとして、コンデンサ本体に保持された固定レンズと、この固定レンズの上方である対物レンズ側に配置される高倍用のトップレンズと、このトップレンズを保持するアームと、固定レンズの下方であるベース部側に配置された低倍用の補助レンズと、この補助レンズを保持するスライド部材と、固定レンズの光軸上の前記固定レンズと前記補助レンズとの間に配置される絞りとを備えているものがある。

アームの上端部にトップレンズが保持され、アームの下端部は固定レンズの光軸に垂直な回転軸に装着されている。アームは回転軸を中心に回動可能である。トップレンズが固定レンズの光軸上に位置する挿入位置と固定レンズの光軸外に位置する退避位置との間で移動でき、倍率の異なる種々の対物レンズに対応できる。
特許第３５９０８７８号公報

上述の顕微鏡用コンデンサには、例えばトップレンズを光軸上に挿入した際、倍率の合うように絞りの開口領域を調節し直さなければならず、観察までに手間がかかるという問題があった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は対物レンズ切換時の絞りの調整作業を不要にして顕微鏡の操作性を向上させることができる顕微鏡用コンデンサ及び顕微鏡を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、コンデンサ本体に保持される固定レンズと、前記固定レンズの光軸上であって前記固定レンズの後端側に配置される補助レンズを保持し、前記補助レンズが前記固定レンズの光軸上に位置する挿入位置と前記補助レンズが前記固定レンズの光軸外に退避する退避位置との間で前記固定レンズの光軸にほぼ直交する方向へ移動可能なスライド部材と、前記固定レンズの光軸上であって前記固定レンズと前記スライド部材との間に配置され、開口領域を調整可能な絞りと、前記コンデンサ本体に前記固定レンズの光軸を中心として回転可能に装着され、前記絞りを開閉駆動する回転部材を有する絞り装置と、前記回転部材に設けられた突起と、前記スライド部材の挿入方向前側に設けられ、前記突起を押して前記絞りの開口領域が小さくなる方向へ前記回転部材を回転させる第１傾斜部と、前記突起を押して前記絞りの開口領域が大きくなる方向へ前記回転部材を回転させる第２傾斜部とを有する制御手段とを備えていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の顕微鏡用コンデンサを備えていることを特徴とする顕微鏡である。

この発明によれば、対物レンズ切換時の絞りの調整作業の操作性を向上させることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では正立顕微鏡を例に説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の側面図である。なお、ステージ６５の一部については断面で示す。

顕微鏡ＭＳは、アーム２０と、アーム２０の上部に取り付けられた接眼レンズ３１を有する鏡筒３０と、アーム２０の下面に取り付けられ、複数の対物レンズ４１を有するレボルバ４０と、アーム２０が取り付けられた支柱５０に沿って上下動するサブステージ６０と、サブステージ６０に上下動可能に取り付けられたコンデンサキャリア７０と、サブステージ６０に取り付けられたステージ６５と、照明光源を収容するランプハウス８０とを備えている。

支柱５０に設けられたハンドル５１を回転させることによってサブステージ６０が光軸方向（図１の上下方向）へ移動し、その結果ステージ６５も光軸方向へ移動する。

コンデンサキャリア７０には顕微鏡用コンデンサ（以下コンデンサという）９０が取り付けられている。コンデンサキャリア７０の側面にはラック（図示せず）が設けられ、このラックはサブステージ６０に設けられたピニオン（図示せず）と噛み合っている。ピニオンと同軸に設けられたハンドル６１を回転させることによってコンデンサ９０が光軸方向へ移動する。

図２はこの発明の一実施形態に係るコンデンサのスライド部材を説明するための平面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面を示す概念図である。図２中コンデンサ本体下部６の一部が切り欠いてある。

コンデンサ９０はコンデンサ本体上部１とコンデンサ本体下部６と固定レンズ２，３と補助レンズ４とスライド部材５と絞り７と回転部材８とを備える。

コンデンサ本体上部１の下端におねじ（図示せず）が、コンデンサ本体下部６の上端にめねじ（図示せず）がそれぞれ形成されている。コンデンサ本体上部１のおねじをコンデンサ本体下部６のめねじにねじ込むことによって両者１，６は一体化されている。

コンデンサ本体上部１には固定レンズ２，３が保持されている。

コンデンサ本体下部６に設けられた丸アリ部６ａをコンデンサキャリア７０（図１参照）のアリ溝（図示せず）に嵌合させることによってコンデンサ本体下部６が顕微鏡ＭＳに取り付けられる。

絞り７は固定レンズ２，３の光軸Ｌ上に配置され、図２に示した回転部材８のレバー８ｂを回転させることによって絞り７の開口領域が増減する。絞り７は固定レンズ２，３の下方に配置されている。絞り７は、コンデンサ本体下部６に光軸Ｌを中心として回転可能に支持されている回転部材８とこの回転部材８の上部に配置された支持部材１４とによって支持されている。絞り７、回転部材８及び支持部材１４で絞り装置が構成される。

スライド部材５はほぼ長板状である。スライド部材５には絞り７の下方に配置される低倍（例えば２．５倍）用の補助レンズ４が保持されている。

スライド部材５の一端は支持部材１４とコンデンサ本体下部６との間に形成された開口１３から外部へ突出する。スライド部材５はコンデンサ本体下部６に支持された状態で光軸Ｌにほぼ直交する方向（図３の左右方向）へ移動することができる。

スライド部材５の他端（挿入方向前側）には円弧部５ｄが形成されているとともに、円弧部５ｄの一端側には第１傾斜部５ｂが、円弧部５ｄの他端側には第２傾斜部５ｃがそれぞれ形成されている。

絞り７を全開状態にするためには、レバー８ｂを把持して回転部材８を時計方向へ回転させればよい。ピン８ａは、スライド部材５を挿入したとき、第１傾斜部５ｂの先端部と当接する位置にある。

絞り７が全開状態のときにスライド部材５を挿入すると、図２に示すように絞り７の開口領域を小さくする方向へ回転部材８に設けられたピン８ａが第１傾斜部５ｂに押され、回転部材８が回転する。

絞り７を全閉状態にするためには、レバー８ｂを把持して回転部材８を反時計方向へ回転させればよい。ピン８ａは、スライド部材５を挿入したとき、第２傾斜部５ｃの先端部と当接する位置にある。

絞り７が全閉状態のときにスライド部材５を挿入すると、絞り７の開口領域を大きくする方向へ回転部材８に設けられたピン８ａが第２傾斜部５ｃに押され、回転部材８が逆方向へ回転する。

スライド部材５の第１傾斜部５ｂ、第２傾斜部５ｃ及び回転部材８のピン８ａで制御手段が構成される。

第１傾斜部５ｂ及び第２傾斜部５ｃの傾斜角度（スライド部材５の挿入方向と直交する仮想軸に対する第１傾斜部５ｂ、第２傾斜部５ｃの傾き）は補助レンズ４の径に応じて決まる。補助レンズ４の径が大きくなった場合、傾斜角度は緩やかになる。例えば第２傾斜部５ｃの傾斜角度は補助レンズ４を光軸Ｌ上に位置させたときに設定したい絞り７の開口領域に応じて決まる。

スライド部材５の一方の長辺部にはクリック溝１１ａ，１１ｂが形成されている。コンデンサ本体下部６にはクリック機構を構成するばね１０の一端がビス１０ａで取り付けられている。ばね１０の他端には球９が支持されている。

クリック溝１１ｂにばね１０の弾性力によって球９を落ち込ませることで補助レンズ４が光軸Ｌ上に位置決めされる。例えば、スライド部材５をコンデンサ本体下部６内へ挿入し、スライド部材５の端部に設けた規制ピン５ａがコンデンサ本体下部６に当接する直前に球９が溝１１ｂに落ち込む（図２，図６参照）。

逆に、スライド部材５をコンデンサ本体下部６から引き出し、コンデンサ本体下部６に形成された規制溝６ｂに、スライド部材５に設けられた規制ピン５ａが当接する直前に球９が溝１１ａに落ち込む（図４参照）。

スライド部材５の摺動範囲は規制ピン５ａによって制限されている。

図４〜図６はスライド部材と絞りとの関係を説明するための平面図である。

図４は補助レンズ４が固定レンズ２，３の光軸Ｌ外へ退避した状態を示す図であり、図５はスライド部材５の挿入途中の状態を示す図であり、図６は補助レンズ４が固定レンズ２，３の光軸Ｌ上に位置している状態を示す図である。

絞り７が全開のとき、図４に示すように、回転部材８のレバー８ｂは実線で示す全開位置Ｐ１１にあり、ピン８ａは実線で示す位置Ｐ１２にある。レバー８ｂが実線で示す全開位置Ｐ１１にあるとき、絞り７の開口領域は円７ａで示す大きさである。

絞り７が全閉のとき、図４に示すように、回転部材８のレバー８ｂは２点鎖線で示す全閉位置Ｐ２１にあり、ピン８ａは２点鎖線で示す全閉位置Ｐ２２にある。レバー８ｂが２点鎖線で示す全閉位置Ｐ２１にあるとき、絞り７の開口領域は円７ｂで示す大きさである。

補助レンズ４の光軸Ｌ上への挿入と絞り７の開閉との関係を説明する。

絞り７が全開の場合に光軸Ｌ上に補助レンズ４を挿入したとき：
図４に示された状態からスライド部材５を光軸Ｌ方向へ挿入すると、スライド部材５の第１傾斜部５ｂがピン８ａに当接する（図５参照）。

スライド部材５の挿入にしたがってピン８ａは第１傾斜部５ｂに押され、回転部材８が反時計方向（絞り７の開口領域を小さくする方向）へ回転する。

規制ピン５ａがコンデンサ本体下部６に当接する直前に達したとき（補助レンズ４が光軸Ｌ上に位置したとき）、回転部材８の回転が停止する。絞り７の開口領域は回転部材８の回転角度に応じて円７ａで示す大きさから円７ｃで示す大きさまで次第に小さくなる（図４、図６参照）。円７ｃの直径はスライド部材５の短手幅より小さい。なお、円７ｃの直径がスライド部材５の短手幅より大きい場合、絞り７は開き過ぎとなり、観察時の分解能が低下するだけでなく、スライド部材５の両側から漏れた光によって観察を行えなくなるおそれがある。スライド部材５の短手幅を円７ｃの直径より大きくすれば、絞り７の開き過ぎを防止できるが、コンデンサ９０が大型化する。したがって、コンデンサ９０の大型化を許容するのであれば、スライド部材５の短手幅は円７ｃの直径より大きくてもよい。

絞り７が全閉の場合に光軸Ｌ上に補助レンズ４を挿入したとき：
スライド部材５を光軸Ｌ上に挿入すると、スライド部材５の第２傾斜部５ｃがピン８ａに当接する。

スライド部材５の挿入にしたがってピン８ａは第２傾斜部５ｂに押され、回転部材８が時計方向（絞り７の開口領域を大きくする方向）へ回転する。

規制ピン５ａがコンデンサ本体下部６に当接する直前に達したとき（補助レンズ４が光軸Ｌ上に位置したとき）、回転部材８の回転が停止する。絞り７の開口領域は回転部材８の回転角度に応じて円７ｂで示す大きさから円７ｄで示す大きさまで次第に大きくなる（図４、図６参照）。円７ｄの直径は円７ａより小さい。なお、絞り７の開口領域が円７ｂで示す大きさの場合、絞り７は絞り過ぎとなり、補助レンズ４を光軸Ｌに挿入した際、補助レンズ４の収差によってピグネッティング現象（中央に対して周辺部で光のロスが大きくなる現象（円周ボケ））が発生し、試料を観察し難くなる。

この実施形態によれば、上述のようにスライド部材５の挿入動作に連動して絞り７の開口領域が調整されるので、補助レンズ４を光軸Ｌ上に挿入した際に改めて絞り７の開口領域の大きさを調節し直す必要がなく、観察の際の顕微鏡の操作工数を減らすことができ、操作性を向上させることができる。また、低倍での観察時におけるピグネッティング現象を防ぐことができるので、試料全体が一様な明るさになって試料を観察し易くなる。

なお、本発明ではスライド部材５の挿入前に予め開口領域が所望の大きさに設定されていた場合には、スライド部材５を挿入しても開口領域の大きさが変化しない場合もある。

図１はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の側面図である。 図２はこの発明の一実施形態に係るコンデンサのスライド部材を説明するための平面図である。 図３は図２のIII−III線に沿う断面を示す概念図である。 図４は補助レンズが固定レンズの光軸外へ退避した状態を示す図である。 図５はスライド部材の挿入途中の状態を示す図である。 図６は補助レンズが固定レンズの光軸上に位置している状態を示す図である。

符号の説明

１：コンデンサ本体上部、２，３：固定レンズ、４：補助レンズ、５：スライド部材、５ａ：第１傾斜部、５ｂ：第２傾斜部、６：コンデンサ本体下部、７：絞り、８：回転部材、８ａ：ピン（突起）、９０：コンデンサ（顕微鏡用コンデンサ）、Ｌ：光軸、ＭＳ：顕微鏡

Claims (2)

1. コンデンサ本体に保持される固定レンズと、
   前記固定レンズの光軸上であって前記固定レンズの後端側に配置される補助レンズを保持し、前記補助レンズが前記固定レンズの光軸上に位置する挿入位置と前記補助レンズが前記固定レンズの光軸外に退避する退避位置との間で前記固定レンズの光軸にほぼ直交する方向へ移動可能なスライド部材と、
   前記固定レンズの光軸上であって前記固定レンズと前記スライド部材との間に配置され、開口領域を調整可能な絞りと、前記コンデンサ本体に前記固定レンズの光軸を中心として回転可能に装着され、前記絞りを開閉駆動する回転部材を有する絞り装置と、
   前記回転部材に設けられた突起と、前記スライド部材の挿入方向前側に設けられ、前記突起を押して前記絞りの開口領域が小さくなる方向へ前記回転部材を回転させる第１傾斜部と、前記突起を押して前記絞りの開口領域が大きくなる方向へ前記回転部材を回転させる第２傾斜部とを有する制御手段と
   を備えていることを特徴とする顕微鏡用コンデンサ。
2. 請求項１記載の顕微鏡用コンデンサを備えていることを特徴とする顕微鏡。

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