JP4912546B2 - 顕微鏡 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば細胞組織や微生物等の標本の観察像を映像信号に変換して観察する顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、教育の分野においては、コンピュータを活用した教育が進められている。このようなコンピュータ教育においては、単にコンピュータの操作を教わるだけに限らず、実際のコンピュータを利用した各種の教育が考えられている。
【０００３】
例えば、理科教育においても、顕微鏡を用いて細胞組織や微生物等を直接的に観察するだけでなく、その観察像を映像信号として生成してコンピュータ上で観察を行ったりすることが考えられる。
【０００４】
このような映像信号を生成可能な従来の顕微鏡としては、特開平１０―３３３０５５号公報等に開示されているものがある。即ち、特開平１０―３３３０５５号公報の開示される顕微鏡は、検体載置部の後段にレンズユニットを配置して、このレンズユニットの後段には、折曲光学路を介してＣＣＤユニットが配置される。そして、映像信号を取得する場合には、その検体載置部に検体を載置し、そのステージ部を回転操作して焦点調整を行った後、そのレンズユニットで検体の光学像を結像する。このレンズユニットで結像した光学像は、折曲光学路を通してＣＣＤユニットのＣＣＤ撮像素子に導いて電気信号に変換し、映像信号が生成される。
【０００５】
しかしながら、上記顕微鏡では、レンズユニットで取り込んだ光学像を屈折光学路を介してＣＣＤ撮像素子に導いている構成上、その光学部品の点数が多くなるために、構成が複雑となると共に、光学性能が低下されるという不具合を有する。
【０００６】
また、上記顕微鏡では、検体載置部のステージ部を回転操作して焦点調整を行う構成上、焦点調整時にステージ上の検体の向きや位置が動いてしまうために、撮像範囲が定まらず、その取扱い操作が煩雑であるという不具合を有する。特に、これによると、教育現場等で観察する細胞組織や微生物の標本等の中で、形状的な方向性を有する検体の映像データを取得する場合に非常に煩雑となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の顕微鏡では、光学像を屈折光学路を介してＣＣＤ撮像素子に導いて薄型化を図る光学構造を採っているために、その光路が複雑となり、その光学性能が低下されるうえ、照明形態にも制約を有するという問題を有する。
【０００８】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡便にして、容易な取扱い操作を実現したうえで、高精度な映像データの取得を実現し得、且つ、照明形態の多様化を図り得るようにした顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の顕微鏡は、試料が載置されるステージ部と、前記ステージ部の前記試料が当接される面とは反対側に配置され、前記試料の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記ステージ部と前記撮像素子の間に、その光軸が一直線状に配列され、前記試料の光学像を前記撮像素子に導く光学系と、前記試料を照明する照明光線を発する１つの光源及び透過照明、落射照明及び偏斜照明のための第１、第２及び第３の照射位置に前記１つの光源を選択的に配置して前記透過照明、落射照明及び偏斜照明の１つを選択する機構を備える光源装置とを具備し、前記光源装置は、前記光源を支持し、前記ステージ部に回転調整自在に設けたアーム部材を含み、該アーム部材の回転に従って前記光源が第１、第２及び第３の照射位置に選択的に配置可能に構成されることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、ステージ部の下側に光軸が一直線状の光学系を介して撮像素子を対向配置していることにより、精度の良い像が得られ、しかも、小形化と共に、構成の簡略化が図れるため、その持ち運びを含む取扱いの簡略化が図れる。
また、光源をステージ部に対して角度調整して第１、第２及び第３の照射位置に可変することにより、透過照明、落射照明及び傾斜照明の異なる複数の照明形態が可能となり、容易に多様な検査法を実現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１及び図２は、この発明の一実施の形態の係る顕微鏡を示すもので、図１は外観を示し、図２は光軸方向に断面した状態を示す。図１に示すように本顕微鏡は、底部にベース部６を、頂部にステージ部２をそれぞれ備えた柱状の外観を呈するものである。
【００２３】
即ち、この発明の特徴とする顕微鏡は、試料Ａを載置するステージ部２と、このステージ部２に載置された試料Ａの光学像を結像する光学系として、光学像の変倍が可能なズームレンズ部３と、ズームレンズ部３により拡大された光学像を検出する撮像素子を備えた撮像部４とを、その光軸が略一直線上に位置するようにベース部６に組付けられて構成される。上記ズームレンズ部３を介して光学像が入力された撮像部４は、入力した光学像を電気信号に変換して信号処理して映像信号を生成し、この映像信号を出力手段を構成する外部接続部５を介して外部機器、例えば図示しないパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す）に外部出力する。
【００２４】
上記ステージ部２には、光軸付近に開口部２０１ａを有するステージ板２０１が設けられ、このステージ板２０１の外周側面には、図３に示すように約９０度の関係をもって一対の操作ツマミ２０３、２０４が、光軸と略直交する方向に摺動可能にねじ込まれ、これら一対の操作ツマミ２０３、２０４に対向する位置に、バネ２０５ａ及び抜け止めネジ２０５ｂにより光軸と直交する方向に押圧されたプランジャ２０５が、同方向に摺動可能に設けられる。
【００２５】
上記操作ツマミ２０３、２０４及びプランジャ２０５には、それぞれ先端が球面状に形成され、この先端部が、ステージ受け２０２の外周側面に設けられた斜面２０２ｂに当接される。これにより、ステージ板２０１は、その下面２０１ｂがステージ受け２０２の上面２０２ａに押しつけられ、結果としてステージ板２０１がステージ受け２０２にガタなく取り付けられる。そして、これら操作ツマミ２０３、２０４は、回転操作されると、その操作に連動して、プランジャ２０５と協働してステージ板２０１を水平方向に移動及び回転制御して、ステージ板２０１をステージ受け２０２上の所望の位置に設定する、いわゆるフレーミングを実行する。
【００２６】
また、上記ズームレンズ部３は、第１のレンズ３０１、第２のレンズ３０２、第３のレンズ３０３、第４のレンズ３０４及び第５のレンズ３０５により、その光軸Ｂが直線上に略一致するよう構成される。第１のレンズ３０１は、例えばコンバージョンスレンズと称する補助レンズで形成され、リングバネ３０７によりレンズ枠３０６に固定される。そして、このレンズ枠３０６は、ステージ受け２０２の光軸付近にある嵌合部２０２ｃに摺動可能に嵌合される。
【００２７】
また、レンズ枠３０６には、その外周に溝３０６ａが設けられ、この溝３０６ａには、ステージ受け２０２の側面孔２０２ｄに回転可能に取り付けられた焦準ハンドル２０６の偏心ピン２０６ａが嵌合される。この焦準ハンドル２０６は、抜け止めピン２０７、バネワッシャ２０８、ワッシャ２０９により、ステージ受け２０２から抜け落ちることなく適度な力量で回転可能に設けられ、その回転操作により、第１のレンズ３０１を光軸方向に移動させて試料Ａへの焦点合わせを実行する。
【００２８】
上記第２のレンズ３０２は、リングバネ３０８により上記ステージ受け２０２の嵌合部２０２ｃ内に固定されている。そして、上記第３のレンズ３０３は、図４（ａ）に示す嵌合孔３０９ａ、嵌合溝３０９ｂを有するレンズ枠３０９に接着固定され、このレンズ枠３０９の嵌合孔３０９ａ及び嵌合溝３０９ｂは、支柱部材である例えば２本の支柱６０２に軸方向に移動自在に嵌合される。また、上記第４のレンズ３０４は、図４（ｂ）に示す嵌合孔３１０ａ、嵌合溝３１０ｂを有するレンズ枠３１０に接着固定され、このレンズ枠３１０の嵌合孔３１０ａ及び嵌合溝３１０ｂは、上記２本の支柱６０２に上記レンズ枠３０９と同様に軸方向に移動自在に嵌合される。
【００２９】
上記２本の支柱６０２は、ステージ受け２０２とベース部６のベース６０１に挟まれた形で固定される。また、この２本の支柱６０２には、その内壁にカム溝６０３ａ、６０３ｂを有する回し環６０３が、その上下端面を図２に示すようにステージ受け２０２とベース６０１にわずかな隙間を有した状態で挟まれるように配置されている。回し環６０３は、その内径の上と下の部分をそれぞれステージ受け２０２とベース６０１の円筒状の凸部に回転可能に嵌合される。
【００３０】
この回し環６０３のカム溝６０３ａ及び６０３ｂには、上記レンズ枠３０９に設けられるカムフォロア３０９ｃ及びレンズ枠３１０に設けられるカムフォロア３１０ｃが嵌合規制される。このカム溝６０３ａ、６０３ｂは、第３のレンズ３０３と第４のレンズ３０４によって試料Ａの像を拡大及び縮小して前後のレンズの焦点位置に結像させるように、例えば図５の展開図に示すように所望の形状に形成される。
【００３１】
これにより、回し環６０３が回転操作されると、それに連動して、カム溝６０３ａ、６０３ｂは、カムフォロア３０９ｃ、３１０ｃを案内して第３のレンズ３０３及び第４のレンズ３０４を光軸方向に移動案内して（図２中２点鎖線で示す）、試料Ａの光学像を拡大及び縮小するように可変設定する。
【００３２】
そして、上記第５のレンズ３０５は、リングバネ６０４によりベース６に嵌合固定される。
【００３３】
また、上記撮像部４は、ズームレンズ部３によってズーム拡大された試料Ａの光学像を受光して電気信号に変換する撮像素子４０１と、この撮像素子４０１を保持する回路基板４０２とを有する。そして、この回路基板４０２は、その一体的に構成された撮像素子４０１の撮像面が、上記ズームレンズ部３の光学的な焦点位置（結像位置）に一致するよう、ベース部６のベース６０１上に固定される。
【００３４】
さらに、上記外部接続部５は、回路基板４０２上に一体的に構成された処理回路５０１と、上記パソコン（図示せず）に接続するためのＵＳＢ等の端子５０３とを有する。処理回路５０１は、撮像素子４０１から出力された電気信号を処理して、外部出力可能な映像信号に変換する。これら処理回路５０１及び端子５０３は、リード線５０２によって電気的に接続され、外部への映像信号の出力や上記パソコン（図示せず）からの電源受給可能に構成される。このように撮像部４は、外部接続部５に接続される上記パソコン（図示せず）より電力供給を受けて、その駆動制御を実現するように構成していることにより、部品点数の軽減が図れて構成の簡略化が図れ、小形化が可能となる。
【００３５】
上記構成において、試料Ａの観察を行う場合には、先ず、外部接続部５に上記パソコン（図示せず）を接続する。これにより、撮像部４には、上記パソコン（図示せず）から電源供給される。そして、回し環６０３が回転操作される。すると、ズームレンズ部は、その第３及び第４のレンズ３０３、３０４のレンズ枠３０９、３１０のカムフォロア３０９ｃ、３１０ｃが上述したように回し環６０３のカム溝６０３ａ、６０３ｂに案内されることで、光軸方向に移動調整されて、結像する光学像の倍率設定が行われる。
【００３６】
この際、操作ツマミ２０３、２０４が回転操作されてステージ板２０１が移動調整されて試料Ａが所望の位置に位置合わせ（フレーミング）されると共に、その焦準ハンドル２０６が回転調整されて第１のレンズ３０１が光軸方向に移動調整されて試料Ａへの焦点調整が行われる。
【００３７】
ここで、ステージ板２０１に載置された試料Ａは、ズームレンズ部３により拡大され、その光学像が撮像部４の撮像素子４０１に結像されて電気信号に変換され、この電気信号が信号処理されて映像信号が生成される。この映像信号は、外部接続部５を介して上記パソコン（図示せず）に出力される。この際、撮像部４は、上述したように上記パソコン（図示せず）から供給される電力が外部接続部５を介して供給されて動作制御される。
【００３８】
これによれば、ステージ部２の下側に光軸が一直線状のズームレンズ部３を介して撮像素子４０１を直線的に対向配置し、この撮像素子４０１で変換した電気信号から映像信号を生成して外部出力するようにしていることにより、光路が簡略化され、高効率な光学性能を確保したうえで、小形化と構成の簡略化が図れて、その持ち運びを含む取扱いの簡略化が図れる。そして、これによれば、シームレスな倍率の光学像の映像信号を容易に取得することができる。
【００３９】
また、これによれば、ズームレンズ部３を、上面に試料Ａの載置されたステージ部２のステージ板２０１の背面側に配置したいわゆる倒立型の顕微鏡構造を採っていることで、試料Ａの大きさに制限なく、ステージ部２のステージ板２０１上に載置できる物であれば観察可能で、観察対象の多様化も図れる。例えば、図６に示すように使用者１００が回し環６０３を手に持ってステージ部２のステージ板２０１を樹木１０１に当接させて、その表皮の観察等の大きな物体の表面観察等が可能となる。
【００４０】
さらに、これによれば、試料Ａへの焦点合わせをズームレンズ部３の第１のレンズ３０１を移動調整して、ステージ板２０１を固定した状態で調整するように構成していることにより、焦準ハンドル２０６を回転操作するだけの簡便な調整操作で、高精度な焦点調整が実現でき、しかも、ステージ板２０１上の試料Ａのフレーミングを、操作ツマミ２０３、２０４を回転操作してステージ板２０１を平面上で移動調整するだけの簡単な操作で実現することができる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、焦点調整手段として、ズームレンズ部３の第１のレンズ３０１を光軸方向に移動自在に配設して焦点調整を行うように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば図７及び図８に示すように構成してもよい。但し、図７及び図８においては、上記図１乃至図５と同一部分について、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
図７は、第５にレンズ３０５をベース６０１に対して光軸方向に移動自在に配設して、第５のレンズ３０５を光軸方向に移動調整して焦点調整を行うように構成したもである。即ち、第５のレンズ３０５は、レンズ枠３０５ａに上記リングバネ６０４を用いて取付けて、このレンズ枠をベース６０１に対して光軸方向に移動自在に組付ける。そして、このレンズ枠３０５ａには、その周囲部に被駆動用の溝３０５ｂを形成して、この溝３０５ｂには、上記焦準ハンドル２０６に形成した偏芯ピン２０６ａを挿入する。この焦準ハンドル２０６は、抜け止めピン２０７、バネワッシャ２０８及びワッシャ２０９を介してベース６０１に回転操作自在に組付けられ、その回転操作に連動して偏芯ピン２０６ａで第５のレンズ３０５のレンズ枠３０５ａを光軸方向に移動させてズームレンズ部３の焦点調整を実行する。
【００４３】
これによると、焦点調整をベース部６近くで行えることにより、使用者１００が手を机上に置いたままの操作が可能となるため、安定した調整操作が実現される。
【００４４】
そして、この第５のレンズ３０５を光軸方向に移動調整して焦点調整を行う焦点調整手段を、上記実施の形態で説明した第１のレンズ３０１を用いた焦点調整手段とともに設けるように構成することで、焦点調整範囲を広げることが可能となり、さらに観測形態の多様化を図ることが可能となる。この場合、第１のレンズ３０１と第５のレンズ３０５の光学的なパワーに差をつけることにより、第１のレンズ３０１の移動量に対する焦点合わせの効きと、第５のレンズ３０５のそれに差をつけることが可能で、個別に操作することで、焦点合わせの粗微動操作が可能となる。
【００４５】
また、図８は、回し環６０３の全長を支柱６０２より、ステージ受け２０２及びベース６０１との間に隙間ａ、ｂがあるように短く形成して、この回し環６０３を光軸方向に移動調整して試料Ａへの焦点合わせを行うように構成したものである。これによると、回し環６０３が試料Ａの像の拡大・縮小操作部と同時に、試料Ａへの焦点合わせの操作部をも兼ねるため、拡大・縮小と焦点合わせの両操作が１ヶ所で行えるため、取扱い操作の簡略化が図れると共に、部品点数の軽減を図ることができる。
【００４６】
さらに、この実施の形態では、回し環６０３の光軸方向への移動操作を回し環６０３を直接操作するのではなく、上記実施の形態における第１のレンズ３０１の移動操作と同様に、偏心ピン等の操作手段で光軸方向に移動させるように構成することも可能である。これによると、拡大・縮小操作時の焦点ずれを軽減でき、逆の現象も同様に軽減でき、さらに有効な効果が期待される。
【００４７】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、図９乃至図１１に示すように光源部８がステージ部６に対応して設けられる。但し、図９乃至図１１においては、上記図１乃至図５と同一部分について、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
即ち、光源部８は、その光源８０１及び供給電源調節用のボリューム８０２が基板８０４上に搭載され、このボリューム８０２がケーブル８０３を介して上記撮像部４に電気的に接続される。
【００４９】
光源８０１の周囲には、筒状部品８０６が設けられ、この筒状部品８０６には、光源８０１からの照射光をステージ部２に載置された試料Ａに集光するための集光レンズ８０７がリングバネ８０５によって組付けられる。そして、上記基板８０４及び筒状部品８０６は、アーム８０９の一端部に固定支持され、このアーム８０９の他端部は、固定ツマミ８０８によってステージ受け２１０に対して該固定ツマミ８０８の軸を回転軸として角度調整自在に取付けられる。なお、アーム８０９に支持された基板８０４及び筒状部品８０６は、例えば図中二点差線で示す外装カバー８１０で覆われ、集光レンズ８０７からの照射光をステージ板２０１に照射するため、その筒状部品８０６の一部が外装カバー８１０の外に突出される。
【００５０】
また、上記ステージ受け２１０の側面には、アーム８０９を軸回りに回動させて、ステージ板２０１の下方から光源部８により試料Ａに照明光を落射照射するための孔２１０ａが設けられる。
【００５１】
上記構成において、外部接続部５の端子５０３に上記パソコン（図示せず）を接続することで、光源部８には、上記パソコン（図示せず）を介して供給される電力が撮像部４を通して光源部５に供給され、ステージ板２０１に載置された試料Ａを透過照明する。この際、供給電力は、ボリューム８０２の操作によって調整でき、より安定した明るさや色の像を得ることが可能となる。
【００５２】
そして、固定ツマミ８０８を緩めてアーム８０９を傾けることにより、その光源部８を介して透過の偏斜照明が可能となり、例えば図１０中二点鎖線で示すようにその光源部８をステージ受け２１０の孔２１０ａに対向するように傾けて、その傾斜角を調整することにより、その孔２１０ａを通して落射照明や落射の偏斜照明が可能となる。
【００５３】
この実施の形態によれば、光源部８により安定した照明光を試料Ａに照射することができることで、明るく、解像の良い像を得ることができ、容易に高精度な観測を行うことができる。また、これによれば、そのアーム８０９を軸回りに回動させるだけの簡単な操作で、透過照明観察・落射照明観察・偏斜照明観察の切り換えができることにより、各種の観察法を容易に実現できる。さらに、これによれば、上記パソコン（図示せず）からの電力を撮像部４を通して光源部８に供給する構成を採用していることで、部品点数の軽減が図れて、小形化できる。
【００５４】
また、上記アーム８０９のステージ受け２１０への取付け構造としては、例えば図１１に示すように構成することにより、光源部８を異なる照明形態に容易に設定することが可能となる。即ち、ステージ受け２１０には、所定の角度を有するアーム取付け用の基準面２１０ｂの形成された突出部２１０ｃを設ける。そして、アーム８０９には、所定の角度を持つ２つの面８０９ａ、８０９ｂを上記突出部２１０ｃの基準面２１０ｂに対応して設ける。
【００５５】
上記構成により、光源部８は、ステージ受け２１０の突出部２１０ｃの基準面２１０ｂに対してアーム８０９の面８０９ａを当て付けた状態でアーム８０９を固定ツマミ８０８にて固定することで、透過照明に適した所定の位置に精度良く位置決めされ、ここに、透過照明が実行される（図１０参照）。そして、固定ツマミ８０８を緩めて、アーム８０９を突出部２１０ｃより上に持ち上げ離脱させて回転させ、こんどは面８０９ｂを突出部２１０ｃの基準面２１０ｂに当て付けた状態で、固定ツマミ８０８にて固定する。ここで、光源部８は、図１０中二点差線で示すようにステージ受け２１０の孔２１０ａに対向して落射照明可能に位置決めされ、ここに、落射照明が実行される。
【００５６】
これにより、一台の光源部２を用いて、あらかじめ決められた位置での照明が簡単に再現でき、例えば最も光学性能が良い状態や明るい状態など、所望の照明状態が簡単に再現できて、その使い勝手の向上が図れる。
【００５７】
また、上記固定ツマミ８０８は、その回転軸となる中心軸Ｃが光軸Ｂに対して上記孔２１０ａに対応して所定の間隔Ｘだけずらせた状態で、ステージ受け２１０の突出部２１０ｃに回転自在に取付けられる。これにより、光源部８は、その間隔Ｘを可変設定するだけで、例えば上記図１０に示すような透過観察状態に設定した光線Ｄと、落射観察に設定した光線Ｅとの照明範囲を容易に設定することが可能となる。
【００５８】
また、上記各実施の形態では、ステージ部２を構成するステージ板２０１をステージ受け２０２（２１０）に組付けるのに操作ツマミ２０３、２０４とプランジャ２０５を用いて光軸に対して略直交する平面上に移動及び回転制御するように組付け配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、ステージ板２０１をステージ受け２０２（２１０）上にグリース等、のり状の油を介在して光軸に対して略直交する平面上に移動及び回転制御自在に取付けた、いわゆるグライディングステージ構造のステージ部を用いて構成してもよい。これによれば、さらに、ステージ板２０１のフレーミング操作の簡便な操作を実現することが可能となる。
【００５９】
さらに、上記実施の形態では、ステージ受け２０２（２１０）をベース６０１に連結する支柱部材を、２本の支柱６０２を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、２本以上の支柱６０２を用いてステージ受け２０２（２１０）とベース６０１とを連結するように構成することも可能である。
【００６０】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００６１】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡便にして、容易な取扱い操作を実現したうえで、高精度な映像データの取得を実現し得、且つ、照明形態の多様化を図り得るようにした顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る顕微鏡の外観を示した斜視図である。
【図２】図１を光軸方向に断面して示した断面図である。
【図３】図１のステージ板の構成を説明するために一部を破断して示した平面図である。
【図４】図１のズームレンズ部のレンズ枠を取り出して示した斜視図である。
【図５】図４のレンズ枠を光軸方向に移動付勢するために回し環に形成するカム溝の展開状態を示した製作図である。
【図６】図１の一使用形態を示した図である。
【図７】この発明の他の実施の形態に係る顕微鏡の要部を断面して示した一部断面図である。
【図８】この発明の他の実施の形態に係る顕微鏡を断面して示した断面図である。
【図９】この発明の他の実施の形態に係る顕微鏡を断面して示した断面図である。
【図１０】図９の照明形態を説明するために示した断面図である。
【図１１】図９の要部詳細を示した平面図である。
【符号の説明】
１００ … 使用者。
１０１ … 樹木。
２ … ステージ部。
２０１ａ … ステージ板。
２０１ｂ … 下面。
２０２ … ステージ受け。
２０２ａ … 上面。
２０２ｂ … 斜面。
２０２ｃ … 嵌合部。
２０２ｄ … 側面孔。
２０３ … 操作ツマミ。
２０４ … 操作ツマミ。
２０５ … プランジャ。
２０５ａ … バネ。
２０５ｂ … 抜け止めピン。
２０６ … 焦準ハンドル。
２０６ａ … 偏芯ピン。
２０７ … 抜け止めピン。
２０８ … バネワッシャ。
２０９ … ワッシャ。
２１０ … ステージ受け。
２１０ａ … 孔。
２１０ｂ … 基準面。
２１０ｃ … 突出部。
３ … ズームレンズ部。
３０１ … 第１のレンズ部。
３０２ … 第２のレンズ部。
３０３ … 第３のレンズ部。
３０４ … 第４のレンズ部。
３０５ … 第５のレンズ部。
３０５ａ … レンズ枠。
３０５ｂ … 溝。
３０６ … レンズ枠。
３０６ａ … 溝。
３０７ … リングバネ。
３０８ … リングバネ。
３０９ … レンズ枠。
３０９ａ … 嵌合孔。
３０９ｂ … 嵌合溝。
３０９ｃ … カムフォロア。
３１０ … レンズ枠。
３１０ａ … 嵌合孔。
３１０ｂ … 嵌合溝。
３１０ｃ … カムフォロア。
４ … 撮像部。
４０１ … 撮像素子。
４０２ … 回路基板。
５ … 外部出力部。
５０１ … 処理回路。
５０２ … リード線。
５０３ … 端子。
６ … ベース部。
６０１ … ベース。
６０２ … 支柱。
６０３ … 回し環。
６０３ａ、６０３ｂ … カム溝。
６０４ … リングバネ。
８ … 光源部。
８０１ … 光源。
８０２ … ボリューム。
８０３ … ケーブル。
８０４ … 基板。
８０５ … リングバネ。
８０６ … 筒状部品。
８０７ … 集光レンズ。
８０８ … 固定ツマミ。
８０９ … アーム。
８０９ａ、８０９ｂ … 面。
８１０ … 外装カバー。
Ａ … 試料。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば細胞組織や微生物等の標本の観察像を映像信号に変換して観察する顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、教育の分野においては、コンピュータを活用した教育が進められている。このようなコンピュータ教育においては、単にコンピュータの操作を教わるだけに限らず、実際のコンピュータを利用した各種の教育が考えられている。
【０００３】
例えば、理科教育においても、顕微鏡を用いて細胞組織や微生物等を直接的に観察するだけでなく、その観察像を映像信号として生成してコンピュータ上で観察を行ったりすることが考えられる。
【０００４】
このような映像信号を生成可能な従来の顕微鏡としては、特開平１０―３３３０５５号公報等に開示されているものがある。即ち、特開平１０―３３３０５５号公報の開示される顕微鏡は、検体載置部の後段にレンズユニットを配置して、このレンズユニットの後段には、折曲光学路を介してＣＣＤユニットが配置される。そして、映像信号を取得する場合には、その検体載置部に検体を載置し、そのステージ部を回転操作して焦点調整を行った後、そのレンズユニットで検体の光学像を結像する。このレンズユニットで結像した光学像は、折曲光学路を通してＣＣＤユニットのＣＣＤ撮像素子に導いて電気信号に変換し、映像信号が生成される。
【０００５】
しかしながら、上記顕微鏡では、レンズユニットで取り込んだ光学像を屈折光学路を介してＣＣＤ撮像素子に導いている構成上、その光学部品の点数が多くなるために、構成が複雑となると共に、光学性能が低下されるという不具合を有する。
【０００６】
また、上記顕微鏡では、検体載置部のステージ部を回転操作して焦点調整を行う構成上、焦点調整時にステージ上の検体の向きや位置が動いてしまうために、撮像範囲が定まらず、その取扱い操作が煩雑であるという不具合を有する。特に、これによると、教育現場等で観察する細胞組織や微生物の標本等の中で、形状的な方向性を有する検体の映像データを取得する場合に非常に煩雑となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の顕微鏡では、光学像を屈折光学路を介してＣＣＤ撮像素子に導いて薄型化を図る光学構造を採っているために、その光路が複雑となり、その光学性能が低下されるうえ、照明形態にも制約を有するという問題を有する。
【０００８】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡便にして、容易な取扱い操作を実現したうえで、高精度な映像データの取得を実現し得、且つ、照明形態の多様化を図り得るようにした顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の顕微鏡は、試料が載置されるステージ部と、前記ステージ部の前記試料が当接される面とは反対側に配置され、前記試料の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記ステージ部と前記撮像素子の間に、その光軸が一直線状に配列され、前記試料の光学像を前記撮像素子に導く光学系と、前記試料を照明する照明光線を発する１つの光源及び透過照明、落射照明及び偏斜照明のための第１、第２及び第３の照射位置に前記１つの光源を選択的に配置して前記透過照明、落射照明及び偏斜照明の１つを選択する機構を備える光源装置とを具備し、前記光源装置は、前記光源を支持し、前記ステージ部に回転調整自在に設けたアーム部材を含み、該アーム部材の回転に従って前記光源が第１、第２及び第３の照射位置に選択的に配置可能に構成されることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、ステージ部の下側に光軸が一直線状の光学系を介して撮像素子を対向配置していることにより、精度の良い像が得られ、しかも、小形化と共に、構成の簡略化が図れるため、その持ち運びを含む取扱いの簡略化が図れる。
また、光源をステージ部に対して角度調整して第１、第２及び第３の照射位置に可変することにより、透過照明、落射照明及び傾斜照明の異なる複数の照明形態が可能となり、容易に多様な検査法を実現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１及び図２は、この発明の一実施の形態の係る顕微鏡を示すもので、図１は外観を示し、図２は光軸方向に断面した状態を示す。図１に示すように本顕微鏡は、底部にベース部６を、頂部にステージ部２をそれぞれ備えた柱状の外観を呈するものである。
【００２３】
即ち、この発明の特徴とする顕微鏡は、試料Ａを載置するステージ部２と、このステージ部２に載置された試料Ａの光学像を結像する光学系として、光学像の変倍が可能なズームレンズ部３と、ズームレンズ部３により拡大された光学像を検出する撮像素子を備えた撮像部４とを、その光軸が略一直線上に位置するようにベース部６に組付けられて構成される。上記ズームレンズ部３を介して光学像が入力された撮像部４は、入力した光学像を電気信号に変換して信号処理して映像信号を生成し、この映像信号を出力手段を構成する外部接続部５を介して外部機器、例えば図示しないパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記す）に外部出力する。
【００２４】
上記ステージ部２には、光軸付近に開口部２０１ａを有するステージ板２０１が設けられ、このステージ板２０１の外周側面には、図３に示すように約９０度の関係をもって一対の操作ツマミ２０３、２０４が、光軸と略直交する方向に摺動可能にねじ込まれ、これら一対の操作ツマミ２０３、２０４に対向する位置に、バネ２０５ａ及び抜け止めネジ２０５ｂにより光軸と直交する方向に押圧されたプランジャ２０５が、同方向に摺動可能に設けられる。
【００２５】
上記操作ツマミ２０３、２０４及びプランジャ２０５には、それぞれ先端が球面状に形成され、この先端部が、ステージ受け２０２の外周側面に設けられた斜面２０２ｂに当接される。これにより、ステージ板２０１は、その下面２０１ｂがステージ受け２０２の上面２０２ａに押しつけられ、結果としてステージ板２０１がステージ受け２０２にガタなく取り付けられる。そして、これら操作ツマミ２０３、２０４は、回転操作されると、その操作に連動して、プランジャ２０５と協働してステージ板２０１を水平方向に移動及び回転制御して、ステージ板２０１をステージ受け２０２上の所望の位置に設定する、いわゆるフレーミングを実行する。
【００２６】
また、上記ズームレンズ部３は、第１のレンズ３０１、第２のレンズ３０２、第３のレンズ３０３、第４のレンズ３０４及び第５のレンズ３０５により、その光軸Ｂが直線上に略一致するよう構成される。第１のレンズ３０１は、例えばコンバージョンスレンズと称する補助レンズで形成され、リングバネ３０７によりレンズ枠３０６に固定される。そして、このレンズ枠３０６は、ステージ受け２０２の光軸付近にある嵌合部２０２ｃに摺動可能に嵌合される。
【００２７】
また、レンズ枠３０６には、その外周に溝３０６ａが設けられ、この溝３０６ａには、ステージ受け２０２の側面孔２０２ｄに回転可能に取り付けられた焦準ハンドル２０６の偏心ピン２０６ａが嵌合される。この焦準ハンドル２０６は、抜け止めピン２０７、バネワッシャ２０８、ワッシャ２０９により、ステージ受け２０２から抜け落ちることなく適度な力量で回転可能に設けられ、その回転操作により、第１のレンズ３０１を光軸方向に移動させて試料Ａへの焦点合わせを実行する。
【００２８】
上記第２のレンズ３０２は、リングバネ３０８により上記ステージ受け２０２の嵌合部２０２ｃ内に固定されている。そして、上記第３のレンズ３０３は、図４（ａ）に示す嵌合孔３０９ａ、嵌合溝３０９ｂを有するレンズ枠３０９に接着固定され、このレンズ枠３０９の嵌合孔３０９ａ及び嵌合溝３０９ｂは、支柱部材である例えば２本の支柱６０２に軸方向に移動自在に嵌合される。また、上記第４のレンズ３０４は、図４（ｂ）に示す嵌合孔３１０ａ、嵌合溝３１０ｂを有するレンズ枠３１０に接着固定され、このレンズ枠３１０の嵌合孔３１０ａ及び嵌合溝３１０ｂは、上記２本の支柱６０２に上記レンズ枠３０９と同様に軸方向に移動自在に嵌合される。
【００２９】
上記２本の支柱６０２は、ステージ受け２０２とベース部６のベース６０１に挟まれた形で固定される。また、この２本の支柱６０２には、その内壁にカム溝６０３ａ、６０３ｂを有する回し環６０３が、その上下端面を図２に示すようにステージ受け２０２とベース６０１にわずかな隙間を有した状態で挟まれるように配置されている。回し環６０３は、その内径の上と下の部分をそれぞれステージ受け２０２とベース６０１の円筒状の凸部に回転可能に嵌合される。
【００３０】
この回し環６０３のカム溝６０３ａ及び６０３ｂには、上記レンズ枠３０９に設けられるカムフォロア３０９ｃ及びレンズ枠３１０に設けられるカムフォロア３１０ｃが嵌合規制される。このカム溝６０３ａ、６０３ｂは、第３のレンズ３０３と第４のレンズ３０４によって試料Ａの像を拡大及び縮小して前後のレンズの焦点位置に結像させるように、例えば図５の展開図に示すように所望の形状に形成される。
【００３１】
これにより、回し環６０３が回転操作されると、それに連動して、カム溝６０３ａ、６０３ｂは、カムフォロア３０９ｃ、３１０ｃを案内して第３のレンズ３０３及び第４のレンズ３０４を光軸方向に移動案内して（図２中２点鎖線で示す）、試料Ａの光学像を拡大及び縮小するように可変設定する。
【００３２】
そして、上記第５のレンズ３０５は、リングバネ６０４によりベース６に嵌合固定される。
【００３３】
また、上記撮像部４は、ズームレンズ部３によってズーム拡大された試料Ａの光学像を受光して電気信号に変換する撮像素子４０１と、この撮像素子４０１を保持する回路基板４０２とを有する。そして、この回路基板４０２は、その一体的に構成された撮像素子４０１の撮像面が、上記ズームレンズ部３の光学的な焦点位置（結像位置）に一致するよう、ベース部６のベース６０１上に固定される。
【００３４】
さらに、上記外部接続部５は、回路基板４０２上に一体的に構成された処理回路５０１と、上記パソコン（図示せず）に接続するためのＵＳＢ等の端子５０３とを有する。処理回路５０１は、撮像素子４０１から出力された電気信号を処理して、外部出力可能な映像信号に変換する。これら処理回路５０１及び端子５０３は、リード線５０２によって電気的に接続され、外部への映像信号の出力や上記パソコン（図示せず）からの電源受給可能に構成される。このように撮像部４は、外部接続部５に接続される上記パソコン（図示せず）より電力供給を受けて、その駆動制御を実現するように構成していることにより、部品点数の軽減が図れて構成の簡略化が図れ、小形化が可能となる。
【００３５】
上記構成において、試料Ａの観察を行う場合には、先ず、外部接続部５に上記パソコン（図示せず）を接続する。これにより、撮像部４には、上記パソコン（図示せず）から電源供給される。そして、回し環６０３が回転操作される。すると、ズームレンズ部は、その第３及び第４のレンズ３０３、３０４のレンズ枠３０９、３１０のカムフォロア３０９ｃ、３１０ｃが上述したように回し環６０３のカム溝６０３ａ、６０３ｂに案内されることで、光軸方向に移動調整されて、結像する光学像の倍率設定が行われる。
【００３６】
この際、操作ツマミ２０３、２０４が回転操作されてステージ板２０１が移動調整されて試料Ａが所望の位置に位置合わせ（フレーミング）されると共に、その焦準ハンドル２０６が回転調整されて第１のレンズ３０１が光軸方向に移動調整されて試料Ａへの焦点調整が行われる。
【００３７】
ここで、ステージ板２０１に載置された試料Ａは、ズームレンズ部３により拡大され、その光学像が撮像部４の撮像素子４０１に結像されて電気信号に変換され、この電気信号が信号処理されて映像信号が生成される。この映像信号は、外部接続部５を介して上記パソコン（図示せず）に出力される。この際、撮像部４は、上述したように上記パソコン（図示せず）から供給される電力が外部接続部５を介して供給されて動作制御される。
【００３８】
これによれば、ステージ部２の下側に光軸が一直線状のズームレンズ部３を介して撮像素子４０１を直線的に対向配置し、この撮像素子４０１で変換した電気信号から映像信号を生成して外部出力するようにしていることにより、光路が簡略化され、高効率な光学性能を確保したうえで、小形化と構成の簡略化が図れて、その持ち運びを含む取扱いの簡略化が図れる。そして、これによれば、シームレスな倍率の光学像の映像信号を容易に取得することができる。
【００３９】
また、これによれば、ズームレンズ部３を、上面に試料Ａの載置されたステージ部２のステージ板２０１の背面側に配置したいわゆる倒立型の顕微鏡構造を採っていることで、試料Ａの大きさに制限なく、ステージ部２のステージ板２０１上に載置できる物であれば観察可能で、観察対象の多様化も図れる。例えば、図６に示すように使用者１００が回し環６０３を手に持ってステージ部２のステージ板２０１を樹木１０１に当接させて、その表皮の観察等の大きな物体の表面観察等が可能となる。
【００４０】
さらに、これによれば、試料Ａへの焦点合わせをズームレンズ部３の第１のレンズ３０１を移動調整して、ステージ板２０１を固定した状態で調整するように構成していることにより、焦準ハンドル２０６を回転操作するだけの簡便な調整操作で、高精度な焦点調整が実現でき、しかも、ステージ板２０１上の試料Ａのフレーミングを、操作ツマミ２０３、２０４を回転操作してステージ板２０１を平面上で移動調整するだけの簡単な操作で実現することができる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、焦点調整手段として、ズームレンズ部３の第１のレンズ３０１を光軸方向に移動自在に配設して焦点調整を行うように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば図７及び図８に示すように構成してもよい。但し、図７及び図８においては、上記図１乃至図５と同一部分について、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
図７は、第５にレンズ３０５をベース６０１に対して光軸方向に移動自在に配設して、第５のレンズ３０５を光軸方向に移動調整して焦点調整を行うように構成したもである。即ち、第５のレンズ３０５は、レンズ枠３０５ａに上記リングバネ６０４を用いて取付けて、このレンズ枠をベース６０１に対して光軸方向に移動自在に組付ける。そして、このレンズ枠３０５ａには、その周囲部に被駆動用の溝３０５ｂを形成して、この溝３０５ｂには、上記焦準ハンドル２０６に形成した偏芯ピン２０６ａを挿入する。この焦準ハンドル２０６は、抜け止めピン２０７、バネワッシャ２０８及びワッシャ２０９を介してベース６０１に回転操作自在に組付けられ、その回転操作に連動して偏芯ピン２０６ａで第５のレンズ３０５のレンズ枠３０５ａを光軸方向に移動させてズームレンズ部３の焦点調整を実行する。
【００４３】
これによると、焦点調整をベース部６近くで行えることにより、使用者１００が手を机上に置いたままの操作が可能となるため、安定した調整操作が実現される。
【００４４】
そして、この第５のレンズ３０５を光軸方向に移動調整して焦点調整を行う焦点調整手段を、上記実施の形態で説明した第１のレンズ３０１を用いた焦点調整手段とともに設けるように構成することで、焦点調整範囲を広げることが可能となり、さらに観測形態の多様化を図ることが可能となる。この場合、第１のレンズ３０１と第５のレンズ３０５の光学的なパワーに差をつけることにより、第１のレンズ３０１の移動量に対する焦点合わせの効きと、第５のレンズ３０５のそれに差をつけることが可能で、個別に操作することで、焦点合わせの粗微動操作が可能となる。
【００４５】
また、図８は、回し環６０３の全長を支柱６０２より、ステージ受け２０２及びベース６０１との間に隙間ａ、ｂがあるように短く形成して、この回し環６０３を光軸方向に移動調整して試料Ａへの焦点合わせを行うように構成したものである。これによると、回し環６０３が試料Ａの像の拡大・縮小操作部と同時に、試料Ａへの焦点合わせの操作部をも兼ねるため、拡大・縮小と焦点合わせの両操作が１ヶ所で行えるため、取扱い操作の簡略化が図れると共に、部品点数の軽減を図ることができる。
【００４６】
さらに、この実施の形態では、回し環６０３の光軸方向への移動操作を回し環６０３を直接操作するのではなく、上記実施の形態における第１のレンズ３０１の移動操作と同様に、偏心ピン等の操作手段で光軸方向に移動させるように構成することも可能である。これによると、拡大・縮小操作時の焦点ずれを軽減でき、逆の現象も同様に軽減でき、さらに有効な効果が期待される。
【００４７】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、図９乃至図１１に示すように光源部８がステージ部６に対応して設けられる。但し、図９乃至図１１においては、上記図１乃至図５と同一部分について、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
即ち、光源部８は、その光源８０１及び供給電源調節用のボリューム８０２が基板８０４上に搭載され、このボリューム８０２がケーブル８０３を介して上記撮像部４に電気的に接続される。
【００４９】
光源８０１の周囲には、筒状部品８０６が設けられ、この筒状部品８０６には、光源８０１からの照射光をステージ部２に載置された試料Ａに集光するための集光レンズ８０７がリングバネ８０５によって組付けられる。そして、上記基板８０４及び筒状部品８０６は、アーム８０９の一端部に固定支持され、このアーム８０９の他端部は、固定ツマミ８０８によってステージ受け２１０に対して該固定ツマミ８０８の軸を回転軸として角度調整自在に取付けられる。なお、アーム８０９に支持された基板８０４及び筒状部品８０６は、例えば図中二点差線で示す外装カバー８１０で覆われ、集光レンズ８０７からの照射光をステージ板２０１に照射するため、その筒状部品８０６の一部が外装カバー８１０の外に突出される。
【００５０】
また、上記ステージ受け２１０の側面には、アーム８０９を軸回りに回動させて、ステージ板２０１の下方から光源部８により試料Ａに照明光を落射照射するための孔２１０ａが設けられる。
【００５１】
上記構成において、外部接続部５の端子５０３に上記パソコン（図示せず）を接続することで、光源部８には、上記パソコン（図示せず）を介して供給される電力が撮像部４を通して光源部５に供給され、ステージ板２０１に載置された試料Ａを透過照明する。この際、供給電力は、ボリューム８０２の操作によって調整でき、より安定した明るさや色の像を得ることが可能となる。
【００５２】
そして、固定ツマミ８０８を緩めてアーム８０９を傾けることにより、その光源部８を介して透過の偏斜照明が可能となり、例えば図１０中二点鎖線で示すようにその光源部８をステージ受け２１０の孔２１０ａに対向するように傾けて、その傾斜角を調整することにより、その孔２１０ａを通して落射照明や落射の偏斜照明が可能となる。
【００５３】
この実施の形態によれば、光源部８により安定した照明光を試料Ａに照射することができることで、明るく、解像の良い像を得ることができ、容易に高精度な観測を行うことができる。また、これによれば、そのアーム８０９を軸回りに回動させるだけの簡単な操作で、透過照明観察・落射照明観察・偏斜照明観察の切り換えができることにより、各種の観察法を容易に実現できる。さらに、これによれば、上記パソコン（図示せず）からの電力を撮像部４を通して光源部８に供給する構成を採用していることで、部品点数の軽減が図れて、小形化できる。
【００５４】
また、上記アーム８０９のステージ受け２１０への取付け構造としては、例えば図１１に示すように構成することにより、光源部８を異なる照明形態に容易に設定することが可能となる。即ち、ステージ受け２１０には、所定の角度を有するアーム取付け用の基準面２１０ｂの形成された突出部２１０ｃを設ける。そして、アーム８０９には、所定の角度を持つ２つの面８０９ａ、８０９ｂを上記突出部２１０ｃの基準面２１０ｂに対応して設ける。
【００５５】
上記構成により、光源部８は、ステージ受け２１０の突出部２１０ｃの基準面２１０ｂに対してアーム８０９の面８０９ａを当て付けた状態でアーム８０９を固定ツマミ８０８にて固定することで、透過照明に適した所定の位置に精度良く位置決めされ、ここに、透過照明が実行される（図１０参照）。そして、固定ツマミ８０８を緩めて、アーム８０９を突出部２１０ｃより上に持ち上げ離脱させて回転させ、こんどは面８０９ｂを突出部２１０ｃの基準面２１０ｂに当て付けた状態で、固定ツマミ８０８にて固定する。ここで、光源部８は、図１０中二点差線で示すようにステージ受け２１０の孔２１０ａに対向して落射照明可能に位置決めされ、ここに、落射照明が実行される。
【００５６】
これにより、一台の光源部２を用いて、あらかじめ決められた位置での照明が簡単に再現でき、例えば最も光学性能が良い状態や明るい状態など、所望の照明状態が簡単に再現できて、その使い勝手の向上が図れる。
【００５７】
また、上記固定ツマミ８０８は、その回転軸となる中心軸Ｃが光軸Ｂに対して上記孔２１０ａに対応して所定の間隔Ｘだけずらせた状態で、ステージ受け２１０の突出部２１０ｃに回転自在に取付けられる。これにより、光源部８は、その間隔Ｘを可変設定するだけで、例えば上記図１０に示すような透過観察状態に設定した光線Ｄと、落射観察に設定した光線Ｅとの照明範囲を容易に設定することが可能となる。
【００５８】
また、上記各実施の形態では、ステージ部２を構成するステージ板２０１をステージ受け２０２（２１０）に組付けるのに操作ツマミ２０３、２０４とプランジャ２０５を用いて光軸に対して略直交する平面上に移動及び回転制御するように組付け配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、ステージ板２０１をステージ受け２０２（２１０）上にグリース等、のり状の油を介在して光軸に対して略直交する平面上に移動及び回転制御自在に取付けた、いわゆるグライディングステージ構造のステージ部を用いて構成してもよい。これによれば、さらに、ステージ板２０１のフレーミング操作の簡便な操作を実現することが可能となる。
【００５９】
さらに、上記実施の形態では、ステージ受け２０２（２１０）をベース６０１に連結する支柱部材を、２本の支柱６０２を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、２本以上の支柱６０２を用いてステージ受け２０２（２１０）とベース６０１とを連結するように構成することも可能である。
【００６０】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００６１】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡便にして、容易な取扱い操作を実現したうえで、高精度な映像データの取得を実現し得、且つ、照明形態の多様化を図り得るようにした顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る顕微鏡の外観を示した斜視図である。
【図２】図１を光軸方向に断面して示した断面図である。
【図３】図１のステージ板の構成を説明するために一部を破断して示した平面図である。
【図４】図１のズームレンズ部のレンズ枠を取り出して示した斜視図である。
【図５】図４のレンズ枠を光軸方向に移動付勢するために回し環に形成するカム溝の展開状態を示した製作図である。
【図６】図１の一使用形態を示した図である。
【図７】この発明の他の実施の形態に係る顕微鏡の要部を断面して示した一部断面図である。
【図８】この発明の他の実施の形態に係る顕微鏡を断面して示した断面図である。
【図９】この発明の他の実施の形態に係る顕微鏡を断面して示した断面図である。
【図１０】図９の照明形態を説明するために示した断面図である。
【図１１】図９の要部詳細を示した平面図である。
【符号の説明】
１００ … 使用者。
１０１ … 樹木。
２ … ステージ部。
２０１ａ … ステージ板。
２０１ｂ … 下面。
２０２ … ステージ受け。
２０２ａ … 上面。
２０２ｂ … 斜面。
２０２ｃ … 嵌合部。
２０２ｄ … 側面孔。
２０３ … 操作ツマミ。
２０４ … 操作ツマミ。
２０５ … プランジャ。
２０５ａ … バネ。
２０５ｂ … 抜け止めピン。
２０６ … 焦準ハンドル。
２０６ａ … 偏芯ピン。
２０７ … 抜け止めピン。
２０８ … バネワッシャ。
２０９ … ワッシャ。
２１０ … ステージ受け。
２１０ａ … 孔。
２１０ｂ … 基準面。
２１０ｃ … 突出部。
３ … ズームレンズ部。
３０１ … 第１のレンズ部。
３０２ … 第２のレンズ部。
３０３ … 第３のレンズ部。
３０４ … 第４のレンズ部。
３０５ … 第５のレンズ部。
３０５ａ … レンズ枠。
３０５ｂ … 溝。
３０６ … レンズ枠。
３０６ａ … 溝。
３０７ … リングバネ。
３０８ … リングバネ。
３０９ … レンズ枠。
３０９ａ … 嵌合孔。
３０９ｂ … 嵌合溝。
３０９ｃ … カムフォロア。
３１０ … レンズ枠。
３１０ａ … 嵌合孔。
３１０ｂ … 嵌合溝。
３１０ｃ … カムフォロア。
４ … 撮像部。
４０１ … 撮像素子。
４０２ … 回路基板。
５ … 外部出力部。
５０１ … 処理回路。
５０２ … リード線。
５０３ … 端子。
６ … ベース部。
６０１ … ベース。
６０２ … 支柱。
６０３ … 回し環。
６０３ａ、６０３ｂ … カム溝。
６０４ … リングバネ。
８ … 光源部。
８０１ … 光源。
８０２ … ボリューム。
８０３ … ケーブル。
８０４ … 基板。
８０５ … リングバネ。
８０６ … 筒状部品。
８０７ … 集光レンズ。
８０８ … 固定ツマミ。
８０９ … アーム。
８０９ａ、８０９ｂ … 面。
８１０ … 外装カバー。
Ａ … 試料。
Claims (4)
- 試料が載置されるステージ部と、
前記ステージ部の前記試料が当接される面とは反対側に配置され、前記試料の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記ステージ部と前記撮像素子の間に、その光軸が一直線状に配列され、前記試料の光学像を前記撮像素子に導く光学系と、
前記試料を照明する照明光線を発する１つの光源及び透過照明、落射照明及び偏斜照明のための第１、第２及び第３の照射位置に前記１つの光源を選択的に配置して前記透過照明、落射照明及び偏斜照明の１つを選択する機構を備える光源装置と、を具備し、
前記光源装置は、前記光源を支持し、前記ステージ部に回転調整自在に設けたアーム部材を含み、該アーム部材の回転に従って前記光源が第１、第２及び第３の照射位置に選択的に配置されることを特徴とする顕微鏡。 - 前記光学系は、ズームレンズ部を含み、
ベース部と、
前記ステージ部を前記ベース部上に支持する複数の支柱部材と、
前記ズームレンズ部を前記支柱部材に支持するレンズ枠と、
前記光軸に沿って前記レンズ枠を移動可能なレンズ枠移動機構と、
を具備することを特徴とする請求項１の顕微鏡。 - さらに、前記ベース部及び前記ステージ部に回転可能に設けられた中空状の回転筒部を備え、
前記回転筒部内に前記光学系が配置され、該回転筒部の回転に伴ってレンズ枠移動機構が作動され、光軸に沿って前記レンズ枠が移動されることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。 - 前記光学系は、光学系の焦点を調整するためのレンズを含み、
前記焦点調整用のレンズを光軸方向に微小移動させ試料に光学系の焦点を合わせる微小移動機構を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
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