JP4914537B2 - 倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定した試料観察を可能にした倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、顕微鏡を使用した試料観察は、顕微鏡ステージ上に載置された試料に対して対物レンズを接近させ、試料上の観察要部を拡大することで行うようにしている。この場合、試料に近接される対物レンズは、倍率が高くなるほど焦点深度が小さくなるため、対物レンズと観察試料との位置合わせが難しくなるとともに、対物レンズと試料との間の距離の微小の変化にも観察像が大きく劣化してしまう。
【０００３】
一方、対物レンズと観察試料との見かけ上の位置は、非常に近接しているが、これらの機械的結合長さは、顕微鏡フレーム、対物レンズ移動機構、レボルバなどの多数の機械部品が介在するため非常に大きい。そして、これらの機械部品は、温度変化によりその寸法を変化しやすいことから、これら機械部品の数が多くなるほど寸法変化量が大きくなり、また、機械部品が多くなって、機械結合長さが大きくなるほど振動に対しても弱く、振動振幅が大きくなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、試料観察時に、観察試料に対して対物レンズの焦点合わせを行っても、例えば、空調設備の作動により周囲温度が変化して各機械部品の寸法が変化すると、対物レンズと試料間の距離が大きく変化するため焦点がずれてしまい、また、多少の外部振動が加わっても、大きな振動振幅により、対物レンズと試料間の距離が変化して焦点がずれてしまう。
【０００５】
そこで、従来、これらの焦点ずれを補償するため各種のオートフォーカス機構が考えられているが、これらオートフォーカス機構には、複雑な機械、電気的機構および制御システムが必要であり、装置が大掛かりで、しかも高価なものになってしまい、また、蛍光観察のような観察時の明るさが極端に暗いものでは、適用すること自体が難しいという問題があった。
【０００６】
一方、これとは別に、特開平９−１２００３０号公報に開示されるようにラックと駆動歯車を介して対物レンズの光軸方向に駆動されるステージの、ラックとステージとの間に熱膨張の異なる少なくとも２つのロッドを介挿し、このうちの一方のロッドの熱膨張方向を、他のロッドの熱膨張方向と反対方向に作用するように構成することで、焦点ずれを補償するものである。
【０００７】
しかし、このような方法では、ロッドが顕微鏡内部にあり、周囲温度の変化に対して温度補償されるまでに時間がかかるため、試料の観察作業の能率が低下するおそれがあり、また、ロッドを介挿することで、さらに機械結合長さが大きくなるため、外部振動の影響を受けやすく、さらには、顕微鏡自体に大きな改造を必要とするなどの問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、観察試料に対する対物レンズの焦点合わせを安定して行うことができる倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置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】
請求項１に記載の発明は、観察試料を下方から見る位置に配置された対物レンズと、下方に開口端部を有する筒状の形状を有し、前記開口端部の内周面にねじ部が形成され、前記観察試料を保持すると共に、前記対物レンズの周囲を上方から取り囲んで配置される試料保持台と、下方に小径部を形成する開口端を有し、前記小径部の周囲に対物ねじ部が形成され、さらに前記小径部以外の外周部分にねじ部が形成されると共に、内周面には、前記対物レンズを一体的に固定するねじ部が形成され、前記対物レンズの周囲を取り囲むと共に、前記対物レンズを一体的に固定し、前記試料保持台を下方から支える筒状の固定台と、前記固定台の下方にあって、前記固定台の対物ねじ部がねじ込まれて前記固定台が固定されるレボルバと、を具備し、前記試料保持台の下方の開口端部の内周面のねじ部が前記固定台の外周のねじ部にねじ込まれ、前記試料保持台を回転操作して前記試料保持台を対物レンズの光軸に沿って上下方向に移動可能になっており、前記試料保持台と前記固定台の材質の線膨張係数が、前記対物レンズを構成する金属部品の線膨張係数と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質を用いることを特徴とする倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、観察試料を下方から見る位置に配置された対物レンズと、下方に開口端部を有する筒状の形状を有し、前記観察試料を保持すると共に、前記対物レンズの周囲を上方から取り囲んで配置される試料保持台と、下方に小径部を形成する開口端を有し、前記小径部の周囲に対物ねじ部が形成されると共に、内周面には、前記対物レンズを支持するねじ部が形成され、前記対物レンズの周囲を取り囲むと共に、前記対物レンズを一体的に固定し、前記試料保持台を下方から支える筒状の固定台と、前記固定台の下方にあって、前記固定台の小径部の対物ねじ部がねじ込まれて固定されるレボルバと、前記固定台の外周に配置され、前記対物レンズを支える固定台に対し、前記試料保持台を前記対物レンズの光軸方向に沿って上下方向に移動可能な位置調整手段と、を具備し、前記試料保持台と前記固定台の材質の線膨張係数が、前記対物レンズを構成する金属部品の線膨張係数と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質を用いることを特徴とする倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記観察試料と前記対物レンズとの距離を前記対物レンズの光軸方向に微小変化させる微動機構と、前記対物レンズの変位量を検出する変位量検出手段と、前記変位量検出手段の検出出力に基づいて前記微動機構を動作させて前記対物レンズと前記観察試料との距離を所定の距離に制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記対物レンズの光軸と直交する方向に移動可能に設けられたステージと、前記ステージに設けられるとともに、前記試料保持台に対して前記対物レンズの光軸方向の剛性を低くし、かつ前記ステージの移動方向の剛性を高く設定した弾性手段と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記対物レンズと前記観察試料との間の機械的結合長さは、前記対物レンズの外周に設けられた前記固定台及び前記試料保持台を含む前記位置調整手段の各構成部材により決定されることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記弾性手段は、前記ステージに設けられるとともに、前記対物レンズの光軸と直交する方向に沿って配置された板バネと、この板バネに設けられ、かつ前記試料台を吸着するマグネットとからなることを特徴とする請求項４に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記位置調整手段は、前記固定台の外周面に形成されたねじ部にねじ込まれる筒状の操作環を有し、前記操作環は、前記試料保持台に当接して配置され、前記操作環の回転操作により前記試料保持台が前記対物レンズの光軸方向に沿って上下方向に移動し、前記観察試料と前記対物レンズとの距離を調整可能になっていることを特徴とする請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１８】
この結果、本発明によれば、対物レンズと観察試料との間の機械的結合長さは、対物レンズに設けられた位置調整手段のみにより決定され、極めて短く設定できるので、周囲温度が変化した場合も対物レンズと観察試料の位置関係がほとんど変化することがないとともに、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した試料観察を行うことができる。さらに、固定台および試料保持台の材質を対物レンズを構成する金属部品と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質（例えば真鍮）を用いることにより、周囲温度が変化しても、対物レンズの寸法変化と固定台および試料保持台の寸法変化をほぼ等しくでき、試料と対物レンズの相対位置の変化を最小にできる。加えて、対物レンズの対物ねじをレボルバに直接ねじ込むので、対物レンズの高さが変化することがなく、対物レンズの高さ調整を簡単にでき、また、固定台に対物レンズを固定するためのねじ部とレボルバに固定するためのねじ部を形成する必要がないので、構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【００１９】
また、本発明によれば、観察試料に対する対物レンズの焦点合わせた後、ステージを移動するのみで、観察試料を対物レンズの光軸と直交する方向に移動できるので、ステージ移動方向の観察試料の位置決めも簡単に行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明によれば、位置調整手段を構成する各部品について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら部品の材料と寸法をそれぞれ選択することにより、周囲温度が変化しても観察試料に対する対物レンズの焦点位置を一定に保つことができる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、対物レンズを指令値で与えた所望とする位置に維持させて長時間に渡って安定した観察を行なうことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の試料支持装置が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示している。図において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、ステージ２が設けられ、このステージ２の下方にレボルバ３が配置され、このレボルバ３に本発明の試料支持装置４が設けられている。
【００２４】
又、倒立型顕微鏡の光学系を説明する。光源Ｐ１から出力される照明光の光路上にミラーＰ２が配置されている。このミラーＰ２の反射光路上には、照明光をスライドガラス（試料）１２に集光するための集光レンズＰ３が設けられている。さらに、顕微鏡本体１内における対物レンズ６の光軸Ｑ上にはミラーＰ４が配置され、このミラーＰ４の反射光路上にリレーレンズＰ５を介して接眼レンズ１６が設けられている。
【００２５】
図２は、試料支持装置４の概略構成を示すもので、位置調整手段として固定台５、操作環７および試料保持台８を有している。ここで、筒状の固定台５は、一方の開口端部に小径部５ａが形成され、この小径部５ａの周面に、対物ねじ部５ｂが形成されている。この対物ねじ部５ｂは、レボルバ３の対物取付け穴部３ａにねじ込まれるものである。また、固定台５の一方開口端部の内周面にも、ねじ部５ｃが形成されている。このねじ部５ｃには、対物レンズ６の対物ねじ６ａがねじ込まれ、この状態で、対物レンズ６を固定台５の中空部の軸線上に沿って一体的に固定するようにしている。さらに、固定台５の外周面には、ねじ部５ｄが形成されている。そして、このねじ部５ｄに筒状の操作環７の一方の開口端部がねじ込まれ、この操作環７を回転操作することで、操作環７全体をねじ部５ｄに沿って、つまり対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００２６】
操作環７には、筒状の試料保持台８の一方開口端が当接して配置されている。この試料保持台８は、操作環７の移動方向に沿ってガイド穴８ａが形成されるとともに、このガイド穴８ａに、固定台５側に植設された回り止めピン９が挿通されていて、操作環７の回転操作により、ガイド穴８ａでガイドされながら操作環７とともに対物レンズ６の光軸方向に沿ってのみ移動可能にしている。また、試料保持台８の他方開口端は、中心軸方向に折り曲げられ、この折り曲げ部８ｂにマグネット１０が設けられている。
【００２７】
そして、このマグネット１０に吸着されるようにして磁気吸着ステンレスからなる試料台１１が配置されている。この試料台１１は、対物レンズ６の光軸に対応する位置に観察用穴部１１ａが形成され、この観察用穴部１１ａ上に、スライドガラス（試料）１２が載置されている。
【００２８】
なお、図面中、２は顕微鏡本体１側のステージである。
【００２９】
図１に戻って、顕微鏡本体１には、準焦ハンドル１３が設けられている。この準焦ハンドル１３は、回転操作することにより、試料支持装置４を取り付けたレボルバ３を上下方向に移動可能にしている。
【００３０】
そして、試料支持装置４の試料台１１上のスライドガラス（試料）１２の観察像は、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影され、接眼レンズ１６により観察可能にしている。
【００３１】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【００３２】
この場合、レボルバ３には、倍率の異なる対物レンズ６を有する複数の試料支持装置４が設けられているものとする。
【００３３】
そして、まず、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を下方向に移動させるとともに、レボルバ３を回転して、所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させる。なお、レボルバ３が下方向に移動している状態では、試料台１１は、試料保持台８のマグネット１０の吸着から開放されて試料支持装置４から離れ、顕微鏡本体１のステージ２上に残されている。
【００３４】
次に、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を上方向に移動し、光路上に位置された試料支持装置４を上方向に移動させて、試料台１１を試料保持台８のマグネット１０に吸着させる。
【００３５】
そして、操作環７を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行う。この場合、操作環７を回転すると、固定台５のねじ部５ｄのピッチ分ずつ操作環７が対物レンズ６の光軸方向に沿って移動し、この操作環７とともに、試料保持台８もガイド穴８ａによりガイドされながら対物レンズ６の光軸方向に移動される。これにより、試料保持台８にマグネット１０を介して吸着された試料台１１は、試料保持台８とともに移動して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。
【００３６】
そして、このようにして試料と対物レンズ６の焦点を一致させた状態で、試料の観察像を、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影することにより、接眼レンズ１６による観察が行われる。
【００３７】
従って、このようにすれば、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との間の機械的結合長さは、位置調整手段としての固定台５、操作環７および試料保持台８のみにより決定され、極めて短く設定できるので、操作環７を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った状態では、周囲温度が変化した場合も試料と対物レンズ６の焦点の位置合わせがほとんど変化することなく、また、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した試料観察を行うことができる。
【００３８】
なお、固定台５および試料保持台８の材質を対物レンズ６を構成する金属部品と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質（例えば真鍮）を用いるようにすれば、周囲温度が変化しても、対物レンズ６の寸法変化と固定台５および試料保持台８の寸法変化をほぼ等しくできるので、試料と対物レンズの相対位置の変化を最小にできる。
【００３９】
また、固定台５のねじ部５ｄのピッチを小さくするほど、操作環７の回転操作による試料保持台８の光軸方向の相対移動量を微小にできるので、高倍率の対物レンズ６を使用する場合、ねじ部５ｄのねじピッチを小さくすれば試料と対物レンズの焦点との位置合わせを行いやすくできる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図２と同一部分には、同符号を付している。
【００４１】
この場合、操作環７を省略して、筒状の試料保持台８の一方の開口端を固定台５のねじ部５ｄにねじ込み、試料保持台８を回転操作することで、試料保持台８全体をねじ部５ｄに沿って、つまり対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００４２】
このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、部品点数を減らすことができるので、さらに構成を簡単にできるとともに、価格的にも安価にできる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００４４】
この場合、固定台５に対物レンズ６を固定するとともに、対物レンズ６の対物ねじ６ａをレボルバ３の対物取付け穴部３ａにねじ込むようにしている。
【００４５】
このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、対物レンズ６の対物ねじ６ａをレボルバ３の対物取付け穴部３ａに直接ねじ込むため、対物レンズ６の高さが変化することがなく、対物レンズ６の高さ調整を簡単にできる。また、固定台５に対物レンズ６を固定するためのねじ部とレボルバ３に固定するためのねじ部を形成する必要がないので、構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００４７】
この場合、試料保持台８の上部に環状の回転止め部２１が配置され、この回転止め部２１の上部に中空円板状の中座２２が配置され、さらに、固定台５には、鉛直方向にピン２３が植設され、このピン２３の先端部が回転止め部２１の穴部２１ａに挿通され、試料保持台８を回転操作し、試料保持台８全体をねじ部５ｄに沿って移動させることで、回転止め部２１を対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００４８】
このような構成では、試料保持台８を回転操作することで、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行う。この場合、試料保持台８を回転すると、固定台５のねじ部５ｄのピッチ分ずつ試料保持台８が対物レンズ６の光軸方向に沿って移動し、この試料保持台８とともに、回転止め部２１もピン２３にガイドされながら対物レンズ６の光軸方向に移動される。これにより、回転止め部２１上の中座２２は、回転止め部２１とともに移動して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。
【００４９】
従って、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、中座２２が回転止め部２１に対して回転自在になっているので、中座２２を回転させることでスライドガラス（試料）１２を任意の向きに回転させることができる。
【００５０】
（第５の実施の形態）
図６および図７は、本発明の第５の実施の形態の概略構成を示すもので、図３および図１と同一部分には、同符号を付している。又、倒立型顕微鏡の光学系は、上記図１と同一であり、ここでは省略する。
【００５１】
この場合、固定台５の外周と試料保持台８の内周は嵌合されており、この嵌合部に摩擦部材２４が介在され、この摩擦部材２４の摩擦力により試料保持台８は、固定台５に保持されている。
【００５２】
また、顕微鏡本体１のステージ２には、試料保持台把持機構２５が設けられている。この試料保持台把持機構２５は、必要に応じて試料保持台８を把持固定するためのもので、このときの固定力は、摩擦部材２４の摩擦力より大きいものとする。
【００５３】
このような構成では、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせは、まず、試料保持台把持機構２５により試料保持台８を把持固定し、この状態で、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３とともに固定台５を対物レンズ６の光軸方向に移動させる。すると、このときの試料保持台８の固定力は、摩擦部材２４の摩擦力より大きいので、準焦ハンドル１３の操作により、試料保持台８は動かずに固定台５のみが移動し、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。そして、焦点との位置合わせの後は、試料保持台把持機構２５による試料保持台８の固定を解除する。
【００５４】
従って、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、精度を要求されるねじ部を作成する必要がないので、製造組み立てを簡単にできる。
【００５５】
（第６の実施の形態）
図８は、本発明の第６の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００５６】
この場合、固定台５の内側に温度センサ２６と温度調節器２７が配置され、周囲温度の変化にともなう温度センサ２６の検出出力に基づいて、温度調節器２７により固定台５および試料保持台８の温度が常に一定になるように調節するようにしている。
【００５７】
このような構成では、周囲温度が変化して試料保持台８が温度変化を起こすと、対物レンズ６との間に温度差が生じる。すると、試料保持台８のみが寸法変化を起こし、試料と対物レンズ６の焦点とが位置ずれを生じることがある。この場合、固定台５に配置された温度センサ２６により周囲温度が検出され、この検出出力に基づいて温度調節器２７により常に一定になるように試料保持台８の温度が調節されるので、周囲温度に変化が生じても試料と対物レンズ６の焦点との位置ずれを防止することができ、常に安定した顕微鏡観察を行うことができる。また、観察対象が生体細胞などの場合、これらは保温器により保温されるものの、対物レンズ６により熱が奪われるという問題があったが、温度センサ２６と温度調節器２７により、保温器温度と同じ温度に試料保持台８を保温することにより、このような問題も回避できる。
【００５８】
（第７の実施の形態）
図９は、本発明の第７の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００５９】
この場合、試料保持台８上には、圧電アクチュエータ２８を介して試料台２９が載置され、この試料台２９上にスライドガラス（試料）１２が載置されている。また、試料保持台８には、静電容量センサ３０が設けられ、試料台２９の移動量を測定するようにしている。
【００６０】
このような構成では、試料台２９は、圧電アクチュエータ２８を駆動することで、対物レンズ６の光軸方向に微動できるようになる。そして、この時の試料台２９の移動量は、静電容量センサ３０によって検出できるので、試料が光軸方向に高さを有する場合には、試料台２９を光軸方向に移動させることにより試料上の任意の高さの観察を行うことができる。また、対物レンズ６に走査可能なレーザ光導入手段を用いれば、レーザ走査型顕微鏡としても利用でき、この時、外部振動や周囲温度変化に影響を受けにくい測定を実現できる。
【００６１】
（第８の実施の形態）
図１０は、本発明の第８の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００６２】
この場合、固定台５の外周と試料保持台８の内周は嵌合されており、試料保持台８は、滑らかに対物レンズ６の光軸方向に移動可能にしている。また、固定台５には、鍔部５０１が形成され、また、試料保持台８には、固定台５の鍔部５０１に対応する鍔部８０１が形成されている。そして、試料保持台８の鍔部８０１にマイクロメータヘッドのような微小送りを可能にした送り軸３１ａを有する送りねじ部３１が設けられ、この送りねじ部３１の送り軸３１ａの先端を固定台５の鍔部５０１に設けられた窪み５０２に接触させるようにしている。
【００６３】
このような構成では、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせは、送りねじ部３１を回転すると、送り軸３１ａ先端が固定台５の鍔部５０１を押圧することから、試料保持台８が移動する。この時、送りねじ部３１の位置は、鍔部５０１の窪み５０２により規制されるため、試料保持台８には回転動作が生じず、対物レンズ６の光軸方向のみに移動する。これにより、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。また、このような送りねじ部３１を用いれば、観察試料側を回転させることなく、非常に微小な光軸方向の位置合わせが可能になるので、例えば、高倍率の対物レンズ６を用いた場合でも、容易に焦点合わせを行うことができる。
【００６４】
（第９の実施の形態）
図１１は、本発明の第９の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００６５】
この場合、試料保持台８には、ビス３３により板ばね３２が設けられている。この板ばね３２は、スライドガラス（試料）１２を試料保持台８上に固定するものである。
【００６６】
このようにすれば、板ばね３２によりスライドガラス（試料）１２は、試料保持台８上に固定されるので、外部振動に対する安定性を更に高めることができる。また、対物レンズ６と試料の位置関係が上下反対の場合でも試料と対物レンズ６との位置関係を安定して維持できるので、本発明を正立顕微鏡に適用することが可能になる。
【００６７】
なお、板ばね３２は、図１に示す顕微鏡本体１のステージ２に固定するようにしてもよい。こうすれば、第４の実施の形態で述べたように回転止め部２１、中座２２が分離している場合でも、ステージ２に安定して保持できる。
【００６８】
（第１０の実施の形態）
ところで、上述した実施の形態で述べた構成のものは、試料保持台８を対物レンズの光軸方向に移動させるようにしているが、スライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向、つまりステージ２の移動方向であるＸＹ方向に対する位置決めも必要とすることがある。
【００６９】
そこで、この第１０の形態では、ステージ２の移動方向のＸＹ方向に対する試料の位置決めをも可能にしている。
【００７０】
図１２および図１３は、本発明の第１０の実施の形態の概略構成を示すもので、図１および図２と同一部分には、同符号を付している。
【００７１】
図１２において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、ＸＹ方向に移動可能なステージ２が設けられ、このステージ２の下方にレボルバ３が配置され、このレボルバ３に試料支持装置４が設けられている。なお、倒立型顕微鏡の光学系は、上記図１と同一であり、ここでは省略する。
【００７２】
図１３は試料支持装置４の概略構成を示すもので、位置調整手段として固定台５、操作環７および試料保持台８を有している。ここで、筒状の固定台５は、一方の開口端部に小径部５ａが形成され、この小径部５ａの周面に、対物ねじ部５ｂが形成されている。この対物ねじ部５ｂは、レボルバ３の対物取付け穴部３ａにねじ込まれるものである。また、固定台５の一方開口端部の内周面にも、ねじ部５ｃが形成されている。このねじ部５ｃには、対物レンズ６の対物ねじ６ａがねじ込まれ、この状態で、対物レンズ６を固定台５の中空部の軸線上に沿って一体的に固定するようにしている。さらに、固定台５の外周面には、ねじ部５ｄが形成されている。そして、このねじ部５ｄに筒状の操作環７の一方の開口端部がねじ込まれ、この操作環７を回転操作することで、操作環７全体をねじ部５ｄに沿って、つまり対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００７３】
操作環７には、筒状の試料保持台８の一方開口端が当接して配置されている。この試料保持台８は、操作環７の移動方向に沿ってガイド穴８ａが形成されるとともに、このガイド穴８ａに、固定台５側に植設された回り止めピン９が挿通されていて、操作環７の回転操作により、ガイド穴８ａでガイドされながら操作環７とともに対物レンズ６の光軸方向に沿ってのみ移動可能にしている。また、試料保持台８の他方開口端は、中心軸方向に折り曲げられ、この折り曲げ部８ｂにマグネット１０が設けられている。
【００７４】
そして、このマグネット１０上には、磁性体、例えば磁気吸着ステンレスからなる試料保持台として試料台１１が吸着されている。この試料台１１は、観察試料を保持するもので、対物レンズ６の光軸に対応する位置に観察用穴部１１ａが形成され、この観察用穴部１１ａ上に、スライドガラス（試料）１２が載置されている。
【００７５】
なお、図面中、２は、上述した顕微鏡本体１側のステージである。このステージ２は、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成されている。そして、このようなステージ２上には、穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。
【００７６】
また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って弾性手段として板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端には、マグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。ここで、試料台１１をマグネット１５により吸着しているのは、試料台１１を容易に取り外しできるようにするためである。
【００７７】
図１２に戻って、顕微鏡本体１には、準焦ハンドル１３が設けられている。この準焦ハンドル１３は、回転操作することにより、試料支持装置４を取り付けたレボルバ３を上下方向に移動可能にしている。
【００７８】
そして、試料支持装置４の試料台１１上のスライドガラス（試料）１２の観察像は、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影され、接眼レンズ１６により観察可能にしている。
【００７９】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【００８０】
この場合、レボルバ３には、倍率の異なる対物レンズ６を有する複数の試料支持装置４が設けられているものとする。
【００８１】
そして、まず、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を下方向に移動させるとともに、レボルバ３を回転して、所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させる。なお、レボルバ３が下方向に移動している状態では、試料台１１は、試料保持台８のマグネット１０の吸着から開放されて試料支持装置４から離れ、顕微鏡本体１のステージ２上に残されている。この場合、試料台１１は、マグネット１５に吸着され、板バネ１４を介してステージ２上に支持されている。
【００８２】
次に、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を上方向に移動し、光路上に位置された試料支持装置４を上方向に移動させて、試料台１１を試料保持台８のマグネット１０に吸着させる。ここで、試料台１１が試料保持台８のマグネット１０に吸着された状態から、さらにレボルバ３を上方向に移動すると、ステージ２の穴部２ａ周縁に載置されただけの試料台１１は、ステージ２上から離れてさらに上方向に数ｍｍ程度押し上げられることになるが、この場合、試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、対物レンズ６の光軸方向に対する剛性が低いので、試料台１１は、板バネ１４の変形により抵抗なく移動できる。
【００８３】
この状態から、操作環７を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行う。この場合、操作環７を１回転すると、固定台５のねじ部５ｄのピッチ分ずつ操作環７が対物レンズ６の光軸方向に沿って移動し、この操作環７とともに、試料保持台８もガイド穴８ａによりガイドされながら対物レンズ６の光軸方向に移動される。
【００８４】
これにより、試料保持台８にマグネット１０を介して吸着された試料台１１は、試料保持台８とともに移動して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させることができる。
【００８５】
このようにしてスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させた状態で、試料の観察像を、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影することにより、接眼レンズ１４による観察が行われる。
【００８６】
一方、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させた状態から、スライドガラス（試料）１２全体を対物レンズ６の光軸と直交する方向、つまり、ＸＹ方向へ移動させたい場合は、顕微鏡本体１のステージ２をＸＹ方向に移動させる。すると、このときの試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置されることで、ステージ２のＸＹ方向の移動に対する剛性が高いため、この移動により、板バネ１４を介して試料台１１も一体になって移動される。この場合、試料台１１は、試料保持台８側のマグネット１０に吸着されているが、試料台１１の移動方向は、マグネット１０による吸着力と直交する方向なので、吸着状態を保ったまま抵抗なく移動できる。
【００８７】
なお、上述では、レボルバ３を回転して所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させてスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った例を述べたが、他の倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させた場合も、上述したと同様にしてスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行うことができる。
【００８８】
従って、このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、スライドガラス（試料）１２を保持する試料台１１は、対物レンズ６の光軸方向の剛性を低く、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してステージ２に支持されるので、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるようになり、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めも簡単に行うことができる。
【００８９】
（第１１の実施の形態）
図１４は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１１の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００９０】
この場合、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図３と同様である。
【００９１】
従って、このようにしても、第２の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めも簡単に行うことができる。
【００９２】
（第１２の実施の形態）
図１５は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１２の実施の形態の概略構成を示すもので、図４と同一部分には、同符号を付している。
【００９３】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図４と同様である。
【００９４】
従って、このようにしても、第３の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００９５】
（第１３の実施の形態）
図１６は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１３の実施の形態の概略構成を示すもので、図５と同一部分には、同符号を付している。
【００９６】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図５と同様である。
【００９７】
従って、このようにしても、第４の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００９８】
（第１４の実施の形態）
図１７は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１４の実施の形態の概略構成を示すもので、図６と同一部分には、同符号を付している。
【００９９】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図６と同様である。
【０１００】
従って、このようにしても、第５の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１０１】
（第１５の実施の形態）
図１８は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１５の実施の形態の概略構成を示すもので、図８と同一部分には、同符号を付している。
【０１０２】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図８と同様である。
【０１０３】
従って、このようにしても、第６の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１０４】
（第１６の実施の形態）
図１９は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１６の実施の形態の概略構成を示すもので、図９と同一部分には、同符号を付している。
【０１０５】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図９と同様である。
【０１０６】
従って、このようにしても、第７の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１０７】
（第１７の実施の形態）
図２０は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１７の実施の形態の概略構成を示すもので、図１０と同一部分には、同符号を付している。
【０１０８】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図１０と同様である。
【０１０９】
従って、このようにしても、第８の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１１０】
（第１８の実施の形態）
ところで、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った後に、周囲温度が変化すると、機械部品の寸法変化や光学部品の寸法や屈折率の変化などによってスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置が相対的に変化し、観察像の劣化を招くことがある。
【０１１１】
そこで、この第１８の実施の形態では、周囲温度が変化しても観察像の劣化を無くすことができるようにしている。
【０１１２】
図２１は、本発明の第１８の実施の形態の概略構成を示すもので、図２と同一部分には、同符号を付している。
【０１１３】
この場合、操作環７と、この操作環７に当接して配置される試料保持台８は、異なる線膨張係数の材料を使用している。その他は、図２と同様である。
【０１１４】
このような構成において、周囲温度が変化して対物レンズ６のレンズ寸法やレンズ間隔、レンズ屈折率が変化すると、ＷＤが変化する。このＷＤの変化分δWDは、単位温度当たりの変化量αWD、周囲温度の変化をΔＴとすると、
δWD＝αWD×ΔＴ （１）
で求められる。
【０１１５】
また、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした対物レンズ６先端の光軸方向の変化量δ0bは、固定台５の線膨張係数をα1、対物レンズ６の線膨張係数をα4とし、この時の変化量δ0bに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬe、対物レンズ６の光軸方向の寸法をＬ0bとすると、
δ0b＝（α1Ｌe＋α4Ｌ0b）ΔＴ （２）
で求められる。
【０１１６】
さらに、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした試料台１１の上面の光軸方向の変化量δsは、固定台５の線膨張係数をα1、操作環７の線膨張係数をα2、試料保持台８の線膨張係数をα3、試料台１１の線膨張係数をα5とし、この時の変化量δsに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬa、操作環７の光軸方向の寸法をＬb、試料保持台８の光軸方向の寸法をＬc、試料台１１の光軸方向の寸法をＬdとすれば、
δs＝（α1Ｌa＋α2Ｌb＋α3Ｌc＋α5Ｌd）ΔＴ （３）
で求められる。これにより、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との相対位置変化量δは、
δ＝δWD＋δ0b−δS （４）
で求められる。
【０１１７】
この結果、観察像の劣化を無くすには、上式でδ＝０になるような条件を与えればよい。そこで、δS＝δWD＋δ0bについて、式（１）〜（３）を用いて書き直せば、
α1Ｌa＋α2Ｌb＋α3Ｌc＋α5Ｌd＝αWD＋α1Ｌe＋α4Ｌ0b （５）
が求められるが、ここでの各寸法は、対物レンズ６の焦点位置６ａと試料台１１上面とがほぼ一致することから、
Ｌa＋Ｌb＋Ｌc＋Ｌd≒WD＋Ｌe＋Ｌ0b （６）
を満たす必要がある。
【０１１８】
従って、式（５）（６）を満たすように各部品の材料と寸法をそれぞれ選択すれば、周囲温度が変化してもスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置を一定に保つことができるようになり、観察像の劣化を防止することができる。
【０１１９】
ちなみに、例えば、Ｌa＝２ｍｍ、Ｌd＝２ｍｍ、Ｌe＝８ｍｍ、Ｌ0b＝４４．８ｍｍ、WD＝０．２ｍｍ、αWD＝０．１×１０-3ｍｍ／Ｋ、α1＝α5＝１０．１×１０-6／Ｋ（鉄材）、α3＝２３．５×１０-6／Ｋ（アルミ材）、α2＝α4＝２０．８×１０-6／(真鍮)とした場合、観察像の劣化を無くすための操作環７の寸法Ｌbと試料保持台８の寸法Ｌcを求めると、式（５）は、下記のように書き直すことができる。
【０１２０】
２０．８Ｌb＋２３．５Ｌc＝１０７２．２４
また、式（６）は、下記のように書き直すことができる。
【０１２１】
Ｌb＋Ｌc＝４９
この結果、Ｌb＝２９．４、Ｌc＝１９．６が得られるので、これら寸法の操作環７および試料保持台８を選択して用いれば、周囲温度が変化しても観察像の劣化を防止できることになる。
【０１２２】
従って、このようにすれば、操作環７および試料保持台８のそれぞれの材料と寸法を選択することで、周囲温度が変化してもスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置が常に一定を保つようにできるので、観察像の劣化を確実に防止することができる。
【０１２３】
また、固定台５と操作環７は、材質の異なるものが用いられるので、両者のねじ部のかみ合いは、滑らかな回転が期待できる。
【０１２４】
（第１９の実施の形態）
図２２は、上述の第１８の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１９の実施の形態の概略構成を示すもので、図２１と同一部分には、同符号を付している。
【０１２５】
この場合、操作環７と試料保持台８との間に補助部材４１を配置し、試料保持台８と補助部材４１は、線膨張係数の異なる材料を使用している。その他は、図２１と同様である。
【０１２６】
このような構成においても、周囲温度が変化して対物レンズ６のレンズ寸法やレンズ間隔、レンズ屈折率が変化すると、ＷＤが変化する。このＷＤの変化分δWDは、単位温度当たりの変化量αWD、周囲温度の変化をΔＴとすると、
δWD＝αWD×ΔＴ （７）
で求められる。
【０１２７】
また、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした対物レンズ６先端の光軸方向の変化量δ0bは、固定台５の線膨張係数をα1、対物レンズ６の線膨張係数をα4とし、この時の変化量δ0bに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬe、対物レンズ６の光軸方向の寸法をＬ0bとすると、
δ0b＝（α1Ｌe＋α4Ｌ0b）ΔＴ （８）
で求められる。
【０１２８】
さらに、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした試料台１１の上面の光軸方向の変化量δsは、固定台５の線膨張係数をα1、操作環７の線膨張係数をα2、補助部材４１の線膨張係数をα６、試料保持台８の線膨張係数をα3、試料台１１の線膨張係数をα5とし、この時の変化量δsに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬa、操作環７の光軸方向の寸法をＬb、補助部材４１の光軸方向の寸法をＬc、試料保持台８の光軸方向の寸法をＬd、試料台１１の光軸方向の寸法をＬfとすれば、
δs＝（α1Ｌa＋α2Ｌb＋α6Ｌc＋α3Ｌd＋α5Ｌf）ΔＴ （９）
で求められる。これにより、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との相対位置変化量δは、
δ＝δWD＋δ0b−δS （１０）
で求められる。
【０１２９】
この結果、観察像の劣化を無くすには、上式でδ＝０になるような条件を与えればよい。そこで、δS＝δWD＋δ0bについて、式（７）〜（９）を用いて書き直せば、
α1Ｌa＋α2Ｌb＋α6Ｌc＋α3Ｌd＋α5Ｌf＝αWD＋α1Ｌe＋α4Ｌ0b （１１）
が求められるが、ここでの各寸法は、対物レンズ６の焦点位置６ａと試料台１１上面とがほぼ一致することから、
Ｌa＋Ｌb＋Ｌc＋Ｌd＋Ｌf≒WD＋Ｌe＋Ｌ0b （１２）
を満たす必要がある。
【０１３０】
従って、式（１１）（１２）を満たすように各部品の材料と寸法をそれぞれ選択すれば、周囲温度が変化してもスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置を一定に保つことができるようになり、観察像の劣化を防止することができる。
【０１３１】
ちなみに、例えば、Ｌa＝２ｍｍ、Ｌb＝１０ｍｍ、Ｌf＝２ｍｍ、Ｌe＝８ｍｍ、Ｌ0b＝４４．８ｍｍ、WD＝０．２ｍｍ、αWD＝０．１×１０-3ｍｍ／Ｋ、α1＝α5＝１０．１×１０-6／Ｋ（鉄材）、α2＝α6＝α4＝２０．８×１０-6／Ｋ（真鍮）、α3＝２３．５×１０-6／(アルミ材)とした場合、観察像の劣化を無くすための補助部材４１の寸法Ｌcと試料保持台８の寸法Ｌdを求めると、式（１１）は、下記のように書き直すことができる。
【０１３２】
２０．８Ｌc＋２３．５Ｌd＝８６４．２４
また、式（１２）は、下記のように書き直すことができる。
【０１３３】
Ｌc＋Ｌd＝３９
この結果、Ｌc＝１９．４、Ｌd＝１９．６が得られるので、これら寸法の補助部材４１および試料保持台８を選択して用いれば、周囲温度が変化しても観察像の劣化を防止できることになる
従って、このようにしても、第１８の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、ねじ部が設けられる複雑な形状の操作環７の寸法を代える必要が無いので、加工コストを低く抑えることができ、経済的に有利にできる。
【０１３４】
（第２０の実施の形態）
図２３は本発明の試料支持装置が適用される倒立型顕微鏡の概略構成図である。顕微鏡本体１には、ステージ２が設けられ、このステージ２の下方にレボルバ３が配置され、このレボルバ３に本発明の試料支持装置４が設けられている。
【０１３５】
又、倒立型顕微鏡の光学系を説明する。光源１００から出力される照明光の光路上にミラー１０１が配置されている。このミラー１０１の反射光路上には、照明光をスライドガラス（試料）１２に集光するための集光レンズ１０２が設けられている。さらに、顕微鏡本体１内における対物レンズ６の光軸Ｑ上にはミラー１０３が配置され、このミラー１０３の反射光路上にリレーレンズ１０４を介して接眼レンズ１６が設けられている。
【０１３６】
図２４は試料支持装置４の概略構成図である。レボルバ３には、固定台５０が取り付けられている。この取り付けは、レボルバ３に形成されたねじ部５１と固定台５０の下部に形成されたねじ部５２との螺合により行われる。固定台５０は、対物レンズ６を内部に設けるように円筒状に形成されている。この固定台５０の内部には、移動ステージ５３が平行ばね５４を介して光軸Ｑに方向に移動可能に支持されている。移動ステージ５３には、対物レンズ６が取り付けられている。この移動ステージ５３の底部には、対物レンズ６からの像の光路を確保するための開口部５５が形成されている。移動ステージ５３への対物レンズ６の取り付けは、移動ステージ５３に形成されたねじ部５６と対物レンズ６に形成されたねじ部５７との螺合により行われる。
【０１３７】
固定台５０と移動ステージ５３との間には、圧電アクチュエータ５８が設けられている。この圧電アクチュエータ５８の伸縮方向は、光軸Ｑと平行となっている。従って、この圧電アクチュエータ５８が伸縮動作すると、移動ステージ５３上に取り付けられた対物レンズ６が光軸Ｑ方向に微小移動するものとなっている。
【０１３８】
なお、移動ステージ５３、平行ばね５４及び圧電アクチュエータ５８により微動機構が構成されている。
【０１３９】
又、固定台５０上には、変位量検出手段としての変位センサ５９が設けられている。この変位センサ５９は、移動ステージ５３の底面と対向する固定台５０上に設けられている。この変位センサ５９は、対物レンズ６の光軸Ｑ方向の変位量を検出してその変位信号を出力するものである。この変位センサ５９は、例えば静電容量センサが用いられている。
【０１４０】
固定台５０の固定筒６０が形成されている。この固定筒６０の外周には、ねじ部６１が形成されている。このねじ部６１には、環状の操作環６２が螺合している。すなわち、この操作環６２の内周は、ねじ部６３が形成され、このねじ部６３が固定筒６０のねじ部６１に螺合している。
【０１４１】
従って、操作環６２は、固定筒６０に対して回転されると、各ねじ部６１、６３のピッチに応じた距離だけ上下移動するものとなっている。この上下移動方向は、光軸Ｑ方向に対して平行である。
【０１４２】
この操作環６２には、筒状の試料保持台６４が載置されている。この試料保持台６４上には、試料台１１が設けられている。そして、この試料台１１上には、スライドガラス（試料）１２が載せられている。試料保持台６４の壁面には、ガイド孔６５が形成されている。このガイド孔６５は、例えば光軸Ｑ方向に平行な長孔に形成されている。このガイド孔６５には、固定筒６０に設けられたガイドピン６６が挿入されている。
【０１４３】
従って、操作環６２を回転させて上下方向に移動させると、これに伴って試料保持台６４が上下方向に移動し、試料台１１を介してスライドガラス（試料）１２が上下方向に移動する。これにより、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との相対距離が変化する。
【０１４４】
なお、操作環６２、試料保持台６４、試料台１１、ガイド孔６５及びガイドピン６６により位置調整手段が構成されている。
【０１４５】
コントローラ６７は、上記変位センサ５９から出力される変位信号を入力し、この変位信号と指令値とを比較し、その偏差に応じて対物レンズ６が指令値により指示された位置に移動させるための制御信号を圧電アクチュエータ５８に与える制御手段としての機能を有している。この制御信号は、圧電アクチュエータ５８に印加する電圧値を示している。
【０１４６】
なお、指令値は、回転操作によって異なる指令値を発生するように構成された操作ダイヤルや、所望の指令値を自動的に発生させるプログラムを内蔵したパーソナルコンピュータ等によって与えられるようになっている。
【０１４７】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【０１４８】
対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との焦点合わせは、操作環６２を回転させることにより行われる。この操作環６２が１回転すると、この操作環６２は各ねじ部６１、６３のピッチに応じた距離だけ光軸Ｑ方向に上下移動する。
【０１４９】
この操作環６２が上下方向に移動すると、これに伴って試料保持台６４が上下方向に移動する。さらに、この試料保持台６４の上下方向に伴って試料台１１及びこの試料台１１上に載っているスライドガラス（試料）１２が上下方向に移動する。
【０１５０】
これにより、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との相対距離が変化する。そして、対物レンズ６の焦点とスライドガラス（試料）１２との位置合わせが行われる。
【０１５１】
一方、変位センサ５９は、対物レンズ６の光軸Ｑ方向の変位量を検出してその変位信号を出力する。この変位信号は、コントローラ６７に送られる。
【０１５２】
このコントローラ６７は、変位センサ５９から出力される変位信号を入力し、この変位信号と指令値とを比較し、その偏差に応じて対物レンズ６が指令値により指示された位置に移動させるための制御信号を圧電アクチュエータ５８に与える。
【０１５３】
この圧電アクチュエータ５８は、コントローラ６７から与えられた制御信号に応じて光軸Ｑと平行な方向に伸縮動作する。この圧電アクチュエータ５８が伸縮動作すると、移動ステージ５３上に取り付けられた対物レンズ６は光軸Ｑ方向に微小移動する。
【０１５４】
従って、指令値を変化させることにより、微動機構と制御手段による電気的なフォーカスの微調整を行なうことができる。指令値は、上記の如く、回転操作によって異なる指令値を発生するように構成された操作ダイヤルや、所望の指令値を自動的に発生させるプログラムを内蔵したパーソナルコンピュータ等によって与えられる。すなわち、位置調整手段による焦点合わせを行なった後に、電気的なフォーカスの微調整を簡単に行なうことができる。
【０１５５】
又、周囲温度が大きく変化した場合であっても、指令値に対する変位信号の偏差をなくすようにコントローラ６７が微動機構をフィードバック制御するので、対物レンズ６は、指令値で与えた所望とする位置に維持される。この対物レンズ６が所望とする位置に維持されると、スライドガラス（試料）１２の観察が安定して行なうことができる。
【０１５６】
対物レンズ６の切り替えを説明する。準焦ハンドル１３を回転させると、レボルバ３が例えば下降する。このレボルバ３の下降により試料台１１も下降する。このとき試料台１１は、次第にステージ２に接近し、接触する。これら試料台１１とステージ２との接触した後もレボルバ３を下降させると、試料台１１と試料保持台６４とは分離して離れる。しかる後、レボルバ３を回転されると、対物レンズ６は、他の種類の対物レンズ６と切り替えが可能になる。
【０１５７】
このような試料支持装置４であれば、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との機械的結合長さは、固定台５０と操作環６２と試料保持台６４とのみにより決定され、極めて短く設定できるので、操作環６２を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った状態では、周囲温度が変化した場合も試料と対物レンズ６の焦点の位置合わせがほとんど変化することなく、また、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した良好な試料観察を行うことができる。
【０１５８】
又、微動機構を用いて電気的なフォーカスの微調整を行なえるので、例えば、対物レンズ６の位置に応じた複数の指令値を予め記憶し、所望の位置の応じた指令値をコントローラ６７に与えれば、対物レンズ６を所望の位置に再現性よく位置制御できる。
【０１５９】
又、変位センサ５９により対物レンズ６の光軸Ｑ方向の変位量を検出し、この変位信号と指令値とを比較し、その偏差に応じて圧電アクチュエータ５８を伸縮動作するので、対物レンズ６を指令値で与えた所望とする位置に維持でき、スライドガラス（試料）１２の観察が長時間に渡って安定して行なうことができる。
【０１６０】
さらに、平行ばね５４及び圧電アクチュエータ５８は、光軸Ｑに関して対象に配置されているので、対物レンズ６の微動時に、この対物レンズ６の倒れ等の不要な動作が軽減される。
【０１６１】
さらに、圧電アクチュエータ５８には、それぞれ独立した電圧を印加できるので、この印加電圧を調整することで、圧電アクチュエータ５８の変位の固体差を調整できる。
【０１６２】
なお、本実施の形態において、変位センサ５９を省き、微動機構を「電気的なフォーカス微調整機構」として用いるようにしてもよい。本実施の形態（本発明）では、対物レンズとスライドガラスの機械的結合長さを短くしているので、温度変化によるフォーカスずれは本来的に小さい。従って、変位センサを用いたフィードバック制御を行なわなくても、実質的に安定した試料観察を行なうことができる。
【０１６３】
（第２１の実施の形態）
図２５は本発明の第２１の実施の形態の概略構成図である。なお、図２４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【０１６４】
ステージ２下面には、穴部２ａの周縁に沿って弾性手段として板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸Ｑに直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａの周縁に固定され、また、先端には、マグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。ここで、試料台１１をマグネット１５により吸着しているのは、試料台１１を容易に取り外しできるようにするためである。
【０１６５】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【０１６６】
レボルバ３には、倍率の異なる対物レンズ６を有する複数の試料支持装置４が設けられているものとする。
【０１６７】
まず、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を下方向に移動させるとともに、レボルバ３を回転して、所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させる。なお、レボルバ３が下方向に移動している状態では、試料台１１は、顕微鏡本体１のステージ２上に残されている。この場合、試料台１１は、マグネット１５に吸着され、板バネ１４を介してステージ２上に支持されている。
【０１６８】
次に、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を上方向に移動し、光路上に位置された試料支持装置４を上方向に移動させると、ステージ２の穴部２ａの周縁に載置されただけの試料台１１は、ステージ２上から離れてさらに上方向に数ｍｍ程度押し上げられることになる。
【０１６９】
ところが、試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、対物レンズ６の光軸方向に対する剛性が低いので、試料台１１は、板バネ１４の変形により抵抗なく移動できる。
【０１７０】
一方、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させた状態から、スライドガラス（試料）１２全体を対物レンズ６の光軸と直交する方向、つまり、ＸＹ方向へ移動させたい場合は、顕微鏡本体１のステージ２をＸＹ方向に移動させる。
【０１７１】
このときの試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置されているので、ステージ２のＸＹ方向の移動に対する剛性が高いため、この移動により、板バネ１４を介して試料台１１も一体になって移動する。
【０１７２】
従って、上記第２１の実施の形態によれば、スライドガラス（試料）１２を保持する試料台１１を、対物レンズ６の光軸方向の剛性を低く、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してステージ２に支持するので、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるようになり、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めも簡単に行うことができる。
【０１７３】
なお、本発明は、上記第１乃至第２１の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【０１７４】
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、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されてい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、発明の効果の欄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できる。
【０１７５】
例えば、上述した第１８の実施の形態では、操作環７および試料保持台８について異種材料を用い、第１９の実施の形態では、補助部材４１および試料保持台８について異種材料を用いる場合を述べたが、これらは一例であって、試料支持装置４の位置調整手段を構成する要素について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら構成要素の材料と寸法をそれぞれ選択することによっても上述した効果を期待できる。
【０１７６】
また、上述した第１８の実施の形態および第１９の実施の形態では、第１の実施の形態の図２に示す構成のものに適用するもののみを述べているが、第２の実施の形態から第１７の実施の形態に示す構成のものにも適用できることは勿論である。
【０１７７】
次に、本発明の他の特徴とするところについて説明する。
【０１７８】
本発明は、上記請求項４記載の試料支持装置において、前記制御手段は、前記変位量検出手段により検出された前記対物レンズの変位量と指令値とを比較し、その偏差に応じて前記微動機構を動作制御して前記対物レンズを前記指令値により指示された位置に維持させる機能を有することを特徴とする。
【０１７９】
又、本発明は、上記請求項４記載の試料支持装置において、前記微動機構は、固定台と、前記対物レンズが設けられた移動ステージと、この移動ステージを前記固定台に対して前記光軸方向に微小移動させるアクチュエータとを有することを特徴とする。
【０１８０】
又、本発明は、請求項９記載の試料支持装置において、前記位置調整手段は、前記固定台、操作環および試料保持台を含む構成要素について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら構成要素の材料および寸法を選択可能にしたことを特徴とする。
【０１８１】
又、本発明は、請求項１０記載の試料支持装置において、前記位置調整手段は、前記操作環および試料保持台について、異種材料を使用するとともに、それぞれの寸法を選択可能にしたことを特徴とする。
【０１８２】
又、本発明は、請求項１０記載の試料支持装置において、前記位置調整手段は、構成要素としてさらに補助部材を有し、該補助部材と前記試料保持台について、異種材料を使用するとともに、それぞれの寸法を選択可能にしたことを特徴とする。
【０１８３】
又、本発明は，対物レンズと、観察試料を支持する試料台と、前記対物レンズの外周に設けられ、前記試料台を前記対物レンズの光軸方向に移動可能にした位置調整手段とを具備したことを特徴とする試料支持装置である。
【０１８４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、対物レンズと観察試料との間の機械的結合長さを対物レンズに設けられた位置調整手段のみにより決定することで、極めて短く設定できるので、周囲温度が変化した場合も対物レンズと観察試料の位置関係がほとんど変化することがないとともに、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した試料観察を行うことができる。さらに、固定台および試料保持台の材質を対物レンズを構成する金属部品と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質（例えば真鍮）を用いることにより、周囲温度が変化しても、対物レンズの寸法変化と固定台および試料保持台の寸法変化をほぼ等しくでき、試料と対物レンズの相対位置の変化を最小にできる。加えて、対物レンズの対物ねじをレボルバに直接ねじ込むので、対物レンズの高さが変化することがなく、対物レンズの高さ調整を簡単にでき、また、固定台に対物レンズを固定するためのねじ部とレボルバに固定するためのねじ部を形成する必要がないので、構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【０１８５】
また、観察試料に対する対物レンズの焦点合わせた後、ステージを移動するのみで、観察試料を対物レンズの光軸と直交する方向に移動できるので、ステージ移動方向の観察試料の位置決めも簡単に行うことができる。
【０１８６】
さらに、試料支持装置の位置調整手段を構成する要素について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら構成要素の材料と寸法をそれぞれ選択することにより、周囲温度が変化しても観察像の劣化を防止することができる。
【０１８７】
さらに、対物レンズと観察試料との間の機械的結合長さを短く設定し、かつ対物レンズの変位量と指令値との偏差に応じて微動機構を動作制御して対物レンズを指令値により指示された位置に移動させるので、周囲温度が変化した場合も対物レンズと観察試料の位置関係をほとんど変化させず、さらに外部振動に対しても影響を受けることがなく、かつ対物レンズを指令値で与えた所望とする位置に維持でき、観察試料の観察を長時間に渡って安定して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す図。
【図５】本発明の第４の実施の形態の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】第５の実施の形態に適用される顕微鏡の概略構成を示す図。
【図８】本発明の第６の実施の形態の概略構成を示す図。
【図９】本発明の第７の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１４】本発明の第１１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１５】本発明の第１２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１６】本発明の第１３の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１７】本発明の第１４の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１８】本発明の第１５の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１９】本発明の第１６の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２０】本発明の第１７の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２１】本発明の第１８の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２２】本発明の第１９の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２３】本発明の第２０の実施の形態が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２４】本発明の第２０の実施の形態の試料支持装置の概略構成を示す図。
【図２５】本発明の第２１の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１：顕微鏡本体
２：ステージ
３：レボルバ
３ａ：穴部
４：試料支持装置
５：固定台
５ａ：小径部
５ｂ、５ｃ、５ｄ：ねじ部
５０１：鍔部
６：対物レンズ
７：操作環
８：試料保持台
８ａ：ガイド穴
８ｂ：折り曲げ部
８０１：鍔部
９：回り止めピン
１０：マグネット
１１：試料台
１１ａ：観察用穴部
１２：スライドガラス（試料）
１３：準焦ハンドル
１４：板バネ
１５：マグネット
１６：接眼レンズ
２１：回り止め部
２１ａ：穴部
２２：中座
２３：ピン
２４：摩擦部材
２５：試料保持台把持機構
２６：温度センサ
２７：温度調節器
２８：圧電アクチュエータ
２９：試料台
３０：静電容量センサ
３１：送りねじ部
３１ａ：送り軸
３２：板ばね
３３：ビス
４１：補助部材
５０：固定台
５１，５２，５６，５７，６１，６３：ねじ部
５３：移動ステージ
５４：平行ばね
５５：開口部
５８：圧電アクチュエータ
５９：変位センサ
６０：固定筒
６２：操作環
６４：試料保持台
６５：ガイド孔
６７：コントローラ
１００：光源
１０１，１０３：ミラー
１０２：集光レンズ
１０４：リレーレンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定した試料観察を可能にした倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、顕微鏡を使用した試料観察は、顕微鏡ステージ上に載置された試料に対して対物レンズを接近させ、試料上の観察要部を拡大することで行うようにしている。この場合、試料に近接される対物レンズは、倍率が高くなるほど焦点深度が小さくなるため、対物レンズと観察試料との位置合わせが難しくなるとともに、対物レンズと試料との間の距離の微小の変化にも観察像が大きく劣化してしまう。
【０００３】
一方、対物レンズと観察試料との見かけ上の位置は、非常に近接しているが、これらの機械的結合長さは、顕微鏡フレーム、対物レンズ移動機構、レボルバなどの多数の機械部品が介在するため非常に大きい。そして、これらの機械部品は、温度変化によりその寸法を変化しやすいことから、これら機械部品の数が多くなるほど寸法変化量が大きくなり、また、機械部品が多くなって、機械結合長さが大きくなるほど振動に対しても弱く、振動振幅が大きくなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、試料観察時に、観察試料に対して対物レンズの焦点合わせを行っても、例えば、空調設備の作動により周囲温度が変化して各機械部品の寸法が変化すると、対物レンズと試料間の距離が大きく変化するため焦点がずれてしまい、また、多少の外部振動が加わっても、大きな振動振幅により、対物レンズと試料間の距離が変化して焦点がずれてしまう。
【０００５】
そこで、従来、これらの焦点ずれを補償するため各種のオートフォーカス機構が考えられているが、これらオートフォーカス機構には、複雑な機械、電気的機構および制御システムが必要であり、装置が大掛かりで、しかも高価なものになってしまい、また、蛍光観察のような観察時の明るさが極端に暗いものでは、適用すること自体が難しいという問題があった。
【０００６】
一方、これとは別に、特開平９−１２００３０号公報に開示されるようにラックと駆動歯車を介して対物レンズの光軸方向に駆動されるステージの、ラックとステージとの間に熱膨張の異なる少なくとも２つのロッドを介挿し、このうちの一方のロッドの熱膨張方向を、他のロッドの熱膨張方向と反対方向に作用するように構成することで、焦点ずれを補償するものである。
【０００７】
しかし、このような方法では、ロッドが顕微鏡内部にあり、周囲温度の変化に対して温度補償されるまでに時間がかかるため、試料の観察作業の能率が低下するおそれがあり、また、ロッドを介挿することで、さらに機械結合長さが大きくなるため、外部振動の影響を受けやすく、さらには、顕微鏡自体に大きな改造を必要とするなどの問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、観察試料に対する対物レンズの焦点合わせを安定して行うことができる倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置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】
請求項１に記載の発明は、観察試料を下方から見る位置に配置された対物レンズと、下方に開口端部を有する筒状の形状を有し、前記開口端部の内周面にねじ部が形成され、前記観察試料を保持すると共に、前記対物レンズの周囲を上方から取り囲んで配置される試料保持台と、下方に小径部を形成する開口端を有し、前記小径部の周囲に対物ねじ部が形成され、さらに前記小径部以外の外周部分にねじ部が形成されると共に、内周面には、前記対物レンズを一体的に固定するねじ部が形成され、前記対物レンズの周囲を取り囲むと共に、前記対物レンズを一体的に固定し、前記試料保持台を下方から支える筒状の固定台と、前記固定台の下方にあって、前記固定台の対物ねじ部がねじ込まれて前記固定台が固定されるレボルバと、を具備し、前記試料保持台の下方の開口端部の内周面のねじ部が前記固定台の外周のねじ部にねじ込まれ、前記試料保持台を回転操作して前記試料保持台を対物レンズの光軸に沿って上下方向に移動可能になっており、前記試料保持台と前記固定台の材質の線膨張係数が、前記対物レンズを構成する金属部品の線膨張係数と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質を用いることを特徴とする倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、観察試料を下方から見る位置に配置された対物レンズと、下方に開口端部を有する筒状の形状を有し、前記観察試料を保持すると共に、前記対物レンズの周囲を上方から取り囲んで配置される試料保持台と、下方に小径部を形成する開口端を有し、前記小径部の周囲に対物ねじ部が形成されると共に、内周面には、前記対物レンズを支持するねじ部が形成され、前記対物レンズの周囲を取り囲むと共に、前記対物レンズを一体的に固定し、前記試料保持台を下方から支える筒状の固定台と、前記固定台の下方にあって、前記固定台の小径部の対物ねじ部がねじ込まれて固定されるレボルバと、前記固定台の外周に配置され、前記対物レンズを支える固定台に対し、前記試料保持台を前記対物レンズの光軸方向に沿って上下方向に移動可能な位置調整手段と、を具備し、前記試料保持台と前記固定台の材質の線膨張係数が、前記対物レンズを構成する金属部品の線膨張係数と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質を用いることを特徴とする倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記観察試料と前記対物レンズとの距離を前記対物レンズの光軸方向に微小変化させる微動機構と、前記対物レンズの変位量を検出する変位量検出手段と、前記変位量検出手段の検出出力に基づいて前記微動機構を動作させて前記対物レンズと前記観察試料との距離を所定の距離に制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記対物レンズの光軸と直交する方向に移動可能に設けられたステージと、前記ステージに設けられるとともに、前記試料保持台に対して前記対物レンズの光軸方向の剛性を低くし、かつ前記ステージの移動方向の剛性を高く設定した弾性手段と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記対物レンズと前記観察試料との間の機械的結合長さは、前記対物レンズの外周に設けられた前記固定台及び前記試料保持台を含む前記位置調整手段の各構成部材により決定されることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記弾性手段は、前記ステージに設けられるとともに、前記対物レンズの光軸と直交する方向に沿って配置された板バネと、この板バネに設けられ、かつ前記試料台を吸着するマグネットとからなることを特徴とする請求項４に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記位置調整手段は、前記固定台の外周面に形成されたねじ部にねじ込まれる筒状の操作環を有し、前記操作環は、前記試料保持台に当接して配置され、前記操作環の回転操作により前記試料保持台が前記対物レンズの光軸方向に沿って上下方向に移動し、前記観察試料と前記対物レンズとの距離を調整可能になっていることを特徴とする請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置である。
【００１８】
この結果、本発明によれば、対物レンズと観察試料との間の機械的結合長さは、対物レンズに設けられた位置調整手段のみにより決定され、極めて短く設定できるので、周囲温度が変化した場合も対物レンズと観察試料の位置関係がほとんど変化することがないとともに、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した試料観察を行うことができる。さらに、固定台および試料保持台の材質を対物レンズを構成する金属部品と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質（例えば真鍮）を用いることにより、周囲温度が変化しても、対物レンズの寸法変化と固定台および試料保持台の寸法変化をほぼ等しくでき、試料と対物レンズの相対位置の変化を最小にできる。加えて、対物レンズの対物ねじをレボルバに直接ねじ込むので、対物レンズの高さが変化することがなく、対物レンズの高さ調整を簡単にでき、また、固定台に対物レンズを固定するためのねじ部とレボルバに固定するためのねじ部を形成する必要がないので、構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【００１９】
また、本発明によれば、観察試料に対する対物レンズの焦点合わせた後、ステージを移動するのみで、観察試料を対物レンズの光軸と直交する方向に移動できるので、ステージ移動方向の観察試料の位置決めも簡単に行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明によれば、位置調整手段を構成する各部品について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら部品の材料と寸法をそれぞれ選択することにより、周囲温度が変化しても観察試料に対する対物レンズの焦点位置を一定に保つことができる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、対物レンズを指令値で与えた所望とする位置に維持させて長時間に渡って安定した観察を行なうことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の試料支持装置が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示している。図において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、ステージ２が設けられ、このステージ２の下方にレボルバ３が配置され、このレボルバ３に本発明の試料支持装置４が設けられている。
【００２４】
又、倒立型顕微鏡の光学系を説明する。光源Ｐ１から出力される照明光の光路上にミラーＰ２が配置されている。このミラーＰ２の反射光路上には、照明光をスライドガラス（試料）１２に集光するための集光レンズＰ３が設けられている。さらに、顕微鏡本体１内における対物レンズ６の光軸Ｑ上にはミラーＰ４が配置され、このミラーＰ４の反射光路上にリレーレンズＰ５を介して接眼レンズ１６が設けられている。
【００２５】
図２は、試料支持装置４の概略構成を示すもので、位置調整手段として固定台５、操作環７および試料保持台８を有している。ここで、筒状の固定台５は、一方の開口端部に小径部５ａが形成され、この小径部５ａの周面に、対物ねじ部５ｂが形成されている。この対物ねじ部５ｂは、レボルバ３の対物取付け穴部３ａにねじ込まれるものである。また、固定台５の一方開口端部の内周面にも、ねじ部５ｃが形成されている。このねじ部５ｃには、対物レンズ６の対物ねじ６ａがねじ込まれ、この状態で、対物レンズ６を固定台５の中空部の軸線上に沿って一体的に固定するようにしている。さらに、固定台５の外周面には、ねじ部５ｄが形成されている。そして、このねじ部５ｄに筒状の操作環７の一方の開口端部がねじ込まれ、この操作環７を回転操作することで、操作環７全体をねじ部５ｄに沿って、つまり対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００２６】
操作環７には、筒状の試料保持台８の一方開口端が当接して配置されている。この試料保持台８は、操作環７の移動方向に沿ってガイド穴８ａが形成されるとともに、このガイド穴８ａに、固定台５側に植設された回り止めピン９が挿通されていて、操作環７の回転操作により、ガイド穴８ａでガイドされながら操作環７とともに対物レンズ６の光軸方向に沿ってのみ移動可能にしている。また、試料保持台８の他方開口端は、中心軸方向に折り曲げられ、この折り曲げ部８ｂにマグネット１０が設けられている。
【００２７】
そして、このマグネット１０に吸着されるようにして磁気吸着ステンレスからなる試料台１１が配置されている。この試料台１１は、対物レンズ６の光軸に対応する位置に観察用穴部１１ａが形成され、この観察用穴部１１ａ上に、スライドガラス（試料）１２が載置されている。
【００２８】
なお、図面中、２は顕微鏡本体１側のステージである。
【００２９】
図１に戻って、顕微鏡本体１には、準焦ハンドル１３が設けられている。この準焦ハンドル１３は、回転操作することにより、試料支持装置４を取り付けたレボルバ３を上下方向に移動可能にしている。
【００３０】
そして、試料支持装置４の試料台１１上のスライドガラス（試料）１２の観察像は、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影され、接眼レンズ１６により観察可能にしている。
【００３１】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【００３２】
この場合、レボルバ３には、倍率の異なる対物レンズ６を有する複数の試料支持装置４が設けられているものとする。
【００３３】
そして、まず、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を下方向に移動させるとともに、レボルバ３を回転して、所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させる。なお、レボルバ３が下方向に移動している状態では、試料台１１は、試料保持台８のマグネット１０の吸着から開放されて試料支持装置４から離れ、顕微鏡本体１のステージ２上に残されている。
【００３４】
次に、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を上方向に移動し、光路上に位置された試料支持装置４を上方向に移動させて、試料台１１を試料保持台８のマグネット１０に吸着させる。
【００３５】
そして、操作環７を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行う。この場合、操作環７を回転すると、固定台５のねじ部５ｄのピッチ分ずつ操作環７が対物レンズ６の光軸方向に沿って移動し、この操作環７とともに、試料保持台８もガイド穴８ａによりガイドされながら対物レンズ６の光軸方向に移動される。これにより、試料保持台８にマグネット１０を介して吸着された試料台１１は、試料保持台８とともに移動して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。
【００３６】
そして、このようにして試料と対物レンズ６の焦点を一致させた状態で、試料の観察像を、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影することにより、接眼レンズ１６による観察が行われる。
【００３７】
従って、このようにすれば、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との間の機械的結合長さは、位置調整手段としての固定台５、操作環７および試料保持台８のみにより決定され、極めて短く設定できるので、操作環７を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った状態では、周囲温度が変化した場合も試料と対物レンズ６の焦点の位置合わせがほとんど変化することなく、また、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した試料観察を行うことができる。
【００３８】
なお、固定台５および試料保持台８の材質を対物レンズ６を構成する金属部品と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質（例えば真鍮）を用いるようにすれば、周囲温度が変化しても、対物レンズ６の寸法変化と固定台５および試料保持台８の寸法変化をほぼ等しくできるので、試料と対物レンズの相対位置の変化を最小にできる。
【００３９】
また、固定台５のねじ部５ｄのピッチを小さくするほど、操作環７の回転操作による試料保持台８の光軸方向の相対移動量を微小にできるので、高倍率の対物レンズ６を使用する場合、ねじ部５ｄのねじピッチを小さくすれば試料と対物レンズの焦点との位置合わせを行いやすくできる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図２と同一部分には、同符号を付している。
【００４１】
この場合、操作環７を省略して、筒状の試料保持台８の一方の開口端を固定台５のねじ部５ｄにねじ込み、試料保持台８を回転操作することで、試料保持台８全体をねじ部５ｄに沿って、つまり対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００４２】
このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、部品点数を減らすことができるので、さらに構成を簡単にできるとともに、価格的にも安価にできる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００４４】
この場合、固定台５に対物レンズ６を固定するとともに、対物レンズ６の対物ねじ６ａをレボルバ３の対物取付け穴部３ａにねじ込むようにしている。
【００４５】
このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、対物レンズ６の対物ねじ６ａをレボルバ３の対物取付け穴部３ａに直接ねじ込むため、対物レンズ６の高さが変化することがなく、対物レンズ６の高さ調整を簡単にできる。また、固定台５に対物レンズ６を固定するためのねじ部とレボルバ３に固定するためのねじ部を形成する必要がないので、構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００４７】
この場合、試料保持台８の上部に環状の回転止め部２１が配置され、この回転止め部２１の上部に中空円板状の中座２２が配置され、さらに、固定台５には、鉛直方向にピン２３が植設され、このピン２３の先端部が回転止め部２１の穴部２１ａに挿通され、試料保持台８を回転操作し、試料保持台８全体をねじ部５ｄに沿って移動させることで、回転止め部２１を対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００４８】
このような構成では、試料保持台８を回転操作することで、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行う。この場合、試料保持台８を回転すると、固定台５のねじ部５ｄのピッチ分ずつ試料保持台８が対物レンズ６の光軸方向に沿って移動し、この試料保持台８とともに、回転止め部２１もピン２３にガイドされながら対物レンズ６の光軸方向に移動される。これにより、回転止め部２１上の中座２２は、回転止め部２１とともに移動して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。
【００４９】
従って、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、中座２２が回転止め部２１に対して回転自在になっているので、中座２２を回転させることでスライドガラス（試料）１２を任意の向きに回転させることができる。
【００５０】
（第５の実施の形態）
図６および図７は、本発明の第５の実施の形態の概略構成を示すもので、図３および図１と同一部分には、同符号を付している。又、倒立型顕微鏡の光学系は、上記図１と同一であり、ここでは省略する。
【００５１】
この場合、固定台５の外周と試料保持台８の内周は嵌合されており、この嵌合部に摩擦部材２４が介在され、この摩擦部材２４の摩擦力により試料保持台８は、固定台５に保持されている。
【００５２】
また、顕微鏡本体１のステージ２には、試料保持台把持機構２５が設けられている。この試料保持台把持機構２５は、必要に応じて試料保持台８を把持固定するためのもので、このときの固定力は、摩擦部材２４の摩擦力より大きいものとする。
【００５３】
このような構成では、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせは、まず、試料保持台把持機構２５により試料保持台８を把持固定し、この状態で、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３とともに固定台５を対物レンズ６の光軸方向に移動させる。すると、このときの試料保持台８の固定力は、摩擦部材２４の摩擦力より大きいので、準焦ハンドル１３の操作により、試料保持台８は動かずに固定台５のみが移動し、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。そして、焦点との位置合わせの後は、試料保持台把持機構２５による試料保持台８の固定を解除する。
【００５４】
従って、このようにしても第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、精度を要求されるねじ部を作成する必要がないので、製造組み立てを簡単にできる。
【００５５】
（第６の実施の形態）
図８は、本発明の第６の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００５６】
この場合、固定台５の内側に温度センサ２６と温度調節器２７が配置され、周囲温度の変化にともなう温度センサ２６の検出出力に基づいて、温度調節器２７により固定台５および試料保持台８の温度が常に一定になるように調節するようにしている。
【００５７】
このような構成では、周囲温度が変化して試料保持台８が温度変化を起こすと、対物レンズ６との間に温度差が生じる。すると、試料保持台８のみが寸法変化を起こし、試料と対物レンズ６の焦点とが位置ずれを生じることがある。この場合、固定台５に配置された温度センサ２６により周囲温度が検出され、この検出出力に基づいて温度調節器２７により常に一定になるように試料保持台８の温度が調節されるので、周囲温度に変化が生じても試料と対物レンズ６の焦点との位置ずれを防止することができ、常に安定した顕微鏡観察を行うことができる。また、観察対象が生体細胞などの場合、これらは保温器により保温されるものの、対物レンズ６により熱が奪われるという問題があったが、温度センサ２６と温度調節器２７により、保温器温度と同じ温度に試料保持台８を保温することにより、このような問題も回避できる。
【００５８】
（第７の実施の形態）
図９は、本発明の第７の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００５９】
この場合、試料保持台８上には、圧電アクチュエータ２８を介して試料台２９が載置され、この試料台２９上にスライドガラス（試料）１２が載置されている。また、試料保持台８には、静電容量センサ３０が設けられ、試料台２９の移動量を測定するようにしている。
【００６０】
このような構成では、試料台２９は、圧電アクチュエータ２８を駆動することで、対物レンズ６の光軸方向に微動できるようになる。そして、この時の試料台２９の移動量は、静電容量センサ３０によって検出できるので、試料が光軸方向に高さを有する場合には、試料台２９を光軸方向に移動させることにより試料上の任意の高さの観察を行うことができる。また、対物レンズ６に走査可能なレーザ光導入手段を用いれば、レーザ走査型顕微鏡としても利用でき、この時、外部振動や周囲温度変化に影響を受けにくい測定を実現できる。
【００６１】
（第８の実施の形態）
図１０は、本発明の第８の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００６２】
この場合、固定台５の外周と試料保持台８の内周は嵌合されており、試料保持台８は、滑らかに対物レンズ６の光軸方向に移動可能にしている。また、固定台５には、鍔部５０１が形成され、また、試料保持台８には、固定台５の鍔部５０１に対応する鍔部８０１が形成されている。そして、試料保持台８の鍔部８０１にマイクロメータヘッドのような微小送りを可能にした送り軸３１ａを有する送りねじ部３１が設けられ、この送りねじ部３１の送り軸３１ａの先端を固定台５の鍔部５０１に設けられた窪み５０２に接触させるようにしている。
【００６３】
このような構成では、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせは、送りねじ部３１を回転すると、送り軸３１ａ先端が固定台５の鍔部５０１を押圧することから、試料保持台８が移動する。この時、送りねじ部３１の位置は、鍔部５０１の窪み５０２により規制されるため、試料保持台８には回転動作が生じず、対物レンズ６の光軸方向のみに移動する。これにより、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点を一致させることができる。また、このような送りねじ部３１を用いれば、観察試料側を回転させることなく、非常に微小な光軸方向の位置合わせが可能になるので、例えば、高倍率の対物レンズ６を用いた場合でも、容易に焦点合わせを行うことができる。
【００６４】
（第９の実施の形態）
図１１は、本発明の第９の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００６５】
この場合、試料保持台８には、ビス３３により板ばね３２が設けられている。この板ばね３２は、スライドガラス（試料）１２を試料保持台８上に固定するものである。
【００６６】
このようにすれば、板ばね３２によりスライドガラス（試料）１２は、試料保持台８上に固定されるので、外部振動に対する安定性を更に高めることができる。また、対物レンズ６と試料の位置関係が上下反対の場合でも試料と対物レンズ６との位置関係を安定して維持できるので、本発明を正立顕微鏡に適用することが可能になる。
【００６７】
なお、板ばね３２は、図１に示す顕微鏡本体１のステージ２に固定するようにしてもよい。こうすれば、第４の実施の形態で述べたように回転止め部２１、中座２２が分離している場合でも、ステージ２に安定して保持できる。
【００６８】
（第１０の実施の形態）
ところで、上述した実施の形態で述べた構成のものは、試料保持台８を対物レンズの光軸方向に移動させるようにしているが、スライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向、つまりステージ２の移動方向であるＸＹ方向に対する位置決めも必要とすることがある。
【００６９】
そこで、この第１０の形態では、ステージ２の移動方向のＸＹ方向に対する試料の位置決めをも可能にしている。
【００７０】
図１２および図１３は、本発明の第１０の実施の形態の概略構成を示すもので、図１および図２と同一部分には、同符号を付している。
【００７１】
図１２において、１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１には、ＸＹ方向に移動可能なステージ２が設けられ、このステージ２の下方にレボルバ３が配置され、このレボルバ３に試料支持装置４が設けられている。なお、倒立型顕微鏡の光学系は、上記図１と同一であり、ここでは省略する。
【００７２】
図１３は試料支持装置４の概略構成を示すもので、位置調整手段として固定台５、操作環７および試料保持台８を有している。ここで、筒状の固定台５は、一方の開口端部に小径部５ａが形成され、この小径部５ａの周面に、対物ねじ部５ｂが形成されている。この対物ねじ部５ｂは、レボルバ３の対物取付け穴部３ａにねじ込まれるものである。また、固定台５の一方開口端部の内周面にも、ねじ部５ｃが形成されている。このねじ部５ｃには、対物レンズ６の対物ねじ６ａがねじ込まれ、この状態で、対物レンズ６を固定台５の中空部の軸線上に沿って一体的に固定するようにしている。さらに、固定台５の外周面には、ねじ部５ｄが形成されている。そして、このねじ部５ｄに筒状の操作環７の一方の開口端部がねじ込まれ、この操作環７を回転操作することで、操作環７全体をねじ部５ｄに沿って、つまり対物レンズ６の光軸方向に沿って移動可能にしている。
【００７３】
操作環７には、筒状の試料保持台８の一方開口端が当接して配置されている。この試料保持台８は、操作環７の移動方向に沿ってガイド穴８ａが形成されるとともに、このガイド穴８ａに、固定台５側に植設された回り止めピン９が挿通されていて、操作環７の回転操作により、ガイド穴８ａでガイドされながら操作環７とともに対物レンズ６の光軸方向に沿ってのみ移動可能にしている。また、試料保持台８の他方開口端は、中心軸方向に折り曲げられ、この折り曲げ部８ｂにマグネット１０が設けられている。
【００７４】
そして、このマグネット１０上には、磁性体、例えば磁気吸着ステンレスからなる試料保持台として試料台１１が吸着されている。この試料台１１は、観察試料を保持するもので、対物レンズ６の光軸に対応する位置に観察用穴部１１ａが形成され、この観察用穴部１１ａ上に、スライドガラス（試料）１２が載置されている。
【００７５】
なお、図面中、２は、上述した顕微鏡本体１側のステージである。このステージ２は、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成されている。そして、このようなステージ２上には、穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。
【００７６】
また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って弾性手段として板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端には、マグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。ここで、試料台１１をマグネット１５により吸着しているのは、試料台１１を容易に取り外しできるようにするためである。
【００７７】
図１２に戻って、顕微鏡本体１には、準焦ハンドル１３が設けられている。この準焦ハンドル１３は、回転操作することにより、試料支持装置４を取り付けたレボルバ３を上下方向に移動可能にしている。
【００７８】
そして、試料支持装置４の試料台１１上のスライドガラス（試料）１２の観察像は、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影され、接眼レンズ１６により観察可能にしている。
【００７９】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【００８０】
この場合、レボルバ３には、倍率の異なる対物レンズ６を有する複数の試料支持装置４が設けられているものとする。
【００８１】
そして、まず、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を下方向に移動させるとともに、レボルバ３を回転して、所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させる。なお、レボルバ３が下方向に移動している状態では、試料台１１は、試料保持台８のマグネット１０の吸着から開放されて試料支持装置４から離れ、顕微鏡本体１のステージ２上に残されている。この場合、試料台１１は、マグネット１５に吸着され、板バネ１４を介してステージ２上に支持されている。
【００８２】
次に、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を上方向に移動し、光路上に位置された試料支持装置４を上方向に移動させて、試料台１１を試料保持台８のマグネット１０に吸着させる。ここで、試料台１１が試料保持台８のマグネット１０に吸着された状態から、さらにレボルバ３を上方向に移動すると、ステージ２の穴部２ａ周縁に載置されただけの試料台１１は、ステージ２上から離れてさらに上方向に数ｍｍ程度押し上げられることになるが、この場合、試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、対物レンズ６の光軸方向に対する剛性が低いので、試料台１１は、板バネ１４の変形により抵抗なく移動できる。
【００８３】
この状態から、操作環７を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行う。この場合、操作環７を１回転すると、固定台５のねじ部５ｄのピッチ分ずつ操作環７が対物レンズ６の光軸方向に沿って移動し、この操作環７とともに、試料保持台８もガイド穴８ａによりガイドされながら対物レンズ６の光軸方向に移動される。
【００８４】
これにより、試料保持台８にマグネット１０を介して吸着された試料台１１は、試料保持台８とともに移動して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の相対位置関係が変化され、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させることができる。
【００８５】
このようにしてスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させた状態で、試料の観察像を、対物レンズ６を介して顕微鏡本体１内部の図示しない観察光学系に投影することにより、接眼レンズ１４による観察が行われる。
【００８６】
一方、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させた状態から、スライドガラス（試料）１２全体を対物レンズ６の光軸と直交する方向、つまり、ＸＹ方向へ移動させたい場合は、顕微鏡本体１のステージ２をＸＹ方向に移動させる。すると、このときの試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置されることで、ステージ２のＸＹ方向の移動に対する剛性が高いため、この移動により、板バネ１４を介して試料台１１も一体になって移動される。この場合、試料台１１は、試料保持台８側のマグネット１０に吸着されているが、試料台１１の移動方向は、マグネット１０による吸着力と直交する方向なので、吸着状態を保ったまま抵抗なく移動できる。
【００８７】
なお、上述では、レボルバ３を回転して所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させてスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った例を述べたが、他の倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させた場合も、上述したと同様にしてスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行うことができる。
【００８８】
従って、このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、スライドガラス（試料）１２を保持する試料台１１は、対物レンズ６の光軸方向の剛性を低く、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してステージ２に支持されるので、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるようになり、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めも簡単に行うことができる。
【００８９】
（第１１の実施の形態）
図１４は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１１の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００９０】
この場合、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図３と同様である。
【００９１】
従って、このようにしても、第２の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めも簡単に行うことができる。
【００９２】
（第１２の実施の形態）
図１５は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１２の実施の形態の概略構成を示すもので、図４と同一部分には、同符号を付している。
【００９３】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図４と同様である。
【００９４】
従って、このようにしても、第３の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００９５】
（第１３の実施の形態）
図１６は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１３の実施の形態の概略構成を示すもので、図５と同一部分には、同符号を付している。
【００９６】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図５と同様である。
【００９７】
従って、このようにしても、第４の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００９８】
（第１４の実施の形態）
図１７は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１４の実施の形態の概略構成を示すもので、図６と同一部分には、同符号を付している。
【００９９】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図６と同様である。
【０１００】
従って、このようにしても、第５の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１０１】
（第１５の実施の形態）
図１８は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１５の実施の形態の概略構成を示すもので、図８と同一部分には、同符号を付している。
【０１０２】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図８と同様である。
【０１０３】
従って、このようにしても、第６の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１０４】
（第１６の実施の形態）
図１９は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１６の実施の形態の概略構成を示すもので、図９と同一部分には、同符号を付している。
【０１０５】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図９と同様である。
【０１０６】
従って、このようにしても、第７の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１０７】
（第１７の実施の形態）
図２０は、上述の第１０の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１７の実施の形態の概略構成を示すもので、図１０と同一部分には、同符号を付している。
【０１０８】
この場合も、顕微鏡本体１側のステージ２には、対物レンズ６の光軸上で試料支持装置４に対応する位置に穴部２ａが形成され、この穴部２ａ周縁に試料台１１が載置されている。また、ステージ２下面には、穴部２ａ周縁に沿って板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａ周縁に固定され、また、先端にマグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。その他は、図１０と同様である。
【０１０９】
従って、このようにしても、第８の実施の形態と同様な効果を期待できる。加えて、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるので、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【０１１０】
（第１８の実施の形態）
ところで、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った後に、周囲温度が変化すると、機械部品の寸法変化や光学部品の寸法や屈折率の変化などによってスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置が相対的に変化し、観察像の劣化を招くことがある。
【０１１１】
そこで、この第１８の実施の形態では、周囲温度が変化しても観察像の劣化を無くすことができるようにしている。
【０１１２】
図２１は、本発明の第１８の実施の形態の概略構成を示すもので、図２と同一部分には、同符号を付している。
【０１１３】
この場合、操作環７と、この操作環７に当接して配置される試料保持台８は、異なる線膨張係数の材料を使用している。その他は、図２と同様である。
【０１１４】
このような構成において、周囲温度が変化して対物レンズ６のレンズ寸法やレンズ間隔、レンズ屈折率が変化すると、ＷＤが変化する。このＷＤの変化分δWDは、単位温度当たりの変化量αWD、周囲温度の変化をΔＴとすると、
δWD＝αWD×ΔＴ （１）
で求められる。
【０１１５】
また、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした対物レンズ６先端の光軸方向の変化量δ0bは、固定台５の線膨張係数をα1、対物レンズ６の線膨張係数をα4とし、この時の変化量δ0bに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬe、対物レンズ６の光軸方向の寸法をＬ0bとすると、
δ0b＝（α1Ｌe＋α4Ｌ0b）ΔＴ （２）
で求められる。
【０１１６】
さらに、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした試料台１１の上面の光軸方向の変化量δsは、固定台５の線膨張係数をα1、操作環７の線膨張係数をα2、試料保持台８の線膨張係数をα3、試料台１１の線膨張係数をα5とし、この時の変化量δsに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬa、操作環７の光軸方向の寸法をＬb、試料保持台８の光軸方向の寸法をＬc、試料台１１の光軸方向の寸法をＬdとすれば、
δs＝（α1Ｌa＋α2Ｌb＋α3Ｌc＋α5Ｌd）ΔＴ （３）
で求められる。これにより、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との相対位置変化量δは、
δ＝δWD＋δ0b−δS （４）
で求められる。
【０１１７】
この結果、観察像の劣化を無くすには、上式でδ＝０になるような条件を与えればよい。そこで、δS＝δWD＋δ0bについて、式（１）〜（３）を用いて書き直せば、
α1Ｌa＋α2Ｌb＋α3Ｌc＋α5Ｌd＝αWD＋α1Ｌe＋α4Ｌ0b （５）
が求められるが、ここでの各寸法は、対物レンズ６の焦点位置６ａと試料台１１上面とがほぼ一致することから、
Ｌa＋Ｌb＋Ｌc＋Ｌd≒WD＋Ｌe＋Ｌ0b （６）
を満たす必要がある。
【０１１８】
従って、式（５）（６）を満たすように各部品の材料と寸法をそれぞれ選択すれば、周囲温度が変化してもスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置を一定に保つことができるようになり、観察像の劣化を防止することができる。
【０１１９】
ちなみに、例えば、Ｌa＝２ｍｍ、Ｌd＝２ｍｍ、Ｌe＝８ｍｍ、Ｌ0b＝４４．８ｍｍ、WD＝０．２ｍｍ、αWD＝０．１×１０-3ｍｍ／Ｋ、α1＝α5＝１０．１×１０-6／Ｋ（鉄材）、α3＝２３．５×１０-6／Ｋ（アルミ材）、α2＝α4＝２０．８×１０-6／(真鍮)とした場合、観察像の劣化を無くすための操作環７の寸法Ｌbと試料保持台８の寸法Ｌcを求めると、式（５）は、下記のように書き直すことができる。
【０１２０】
２０．８Ｌb＋２３．５Ｌc＝１０７２．２４
また、式（６）は、下記のように書き直すことができる。
【０１２１】
Ｌb＋Ｌc＝４９
この結果、Ｌb＝２９．４、Ｌc＝１９．６が得られるので、これら寸法の操作環７および試料保持台８を選択して用いれば、周囲温度が変化しても観察像の劣化を防止できることになる。
【０１２２】
従って、このようにすれば、操作環７および試料保持台８のそれぞれの材料と寸法を選択することで、周囲温度が変化してもスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置が常に一定を保つようにできるので、観察像の劣化を確実に防止することができる。
【０１２３】
また、固定台５と操作環７は、材質の異なるものが用いられるので、両者のねじ部のかみ合いは、滑らかな回転が期待できる。
【０１２４】
（第１９の実施の形態）
図２２は、上述の第１８の実施の形態と同様な考えに基づいた本発明の第１９の実施の形態の概略構成を示すもので、図２１と同一部分には、同符号を付している。
【０１２５】
この場合、操作環７と試料保持台８との間に補助部材４１を配置し、試料保持台８と補助部材４１は、線膨張係数の異なる材料を使用している。その他は、図２１と同様である。
【０１２６】
このような構成においても、周囲温度が変化して対物レンズ６のレンズ寸法やレンズ間隔、レンズ屈折率が変化すると、ＷＤが変化する。このＷＤの変化分δWDは、単位温度当たりの変化量αWD、周囲温度の変化をΔＴとすると、
δWD＝αWD×ΔＴ （７）
で求められる。
【０１２７】
また、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした対物レンズ６先端の光軸方向の変化量δ0bは、固定台５の線膨張係数をα1、対物レンズ６の線膨張係数をα4とし、この時の変化量δ0bに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬe、対物レンズ６の光軸方向の寸法をＬ0bとすると、
δ0b＝（α1Ｌe＋α4Ｌ0b）ΔＴ （８）
で求められる。
【０１２８】
さらに、周囲温度がΔＴ変化した場合、固定台５のレボルバ３のねじ部胴付き面を基準にした試料台１１の上面の光軸方向の変化量δsは、固定台５の線膨張係数をα1、操作環７の線膨張係数をα2、補助部材４１の線膨張係数をα６、試料保持台８の線膨張係数をα3、試料台１１の線膨張係数をα5とし、この時の変化量δsに影響を与える固定台５の光軸方向の寸法をＬa、操作環７の光軸方向の寸法をＬb、補助部材４１の光軸方向の寸法をＬc、試料保持台８の光軸方向の寸法をＬd、試料台１１の光軸方向の寸法をＬfとすれば、
δs＝（α1Ｌa＋α2Ｌb＋α6Ｌc＋α3Ｌd＋α5Ｌf）ΔＴ （９）
で求められる。これにより、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との相対位置変化量δは、
δ＝δWD＋δ0b−δS （１０）
で求められる。
【０１２９】
この結果、観察像の劣化を無くすには、上式でδ＝０になるような条件を与えればよい。そこで、δS＝δWD＋δ0bについて、式（７）〜（９）を用いて書き直せば、
α1Ｌa＋α2Ｌb＋α6Ｌc＋α3Ｌd＋α5Ｌf＝αWD＋α1Ｌe＋α4Ｌ0b （１１）
が求められるが、ここでの各寸法は、対物レンズ６の焦点位置６ａと試料台１１上面とがほぼ一致することから、
Ｌa＋Ｌb＋Ｌc＋Ｌd＋Ｌf≒WD＋Ｌe＋Ｌ0b （１２）
を満たす必要がある。
【０１３０】
従って、式（１１）（１２）を満たすように各部品の材料と寸法をそれぞれ選択すれば、周囲温度が変化してもスライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置を一定に保つことができるようになり、観察像の劣化を防止することができる。
【０１３１】
ちなみに、例えば、Ｌa＝２ｍｍ、Ｌb＝１０ｍｍ、Ｌf＝２ｍｍ、Ｌe＝８ｍｍ、Ｌ0b＝４４．８ｍｍ、WD＝０．２ｍｍ、αWD＝０．１×１０-3ｍｍ／Ｋ、α1＝α5＝１０．１×１０-6／Ｋ（鉄材）、α2＝α6＝α4＝２０．８×１０-6／Ｋ（真鍮）、α3＝２３．５×１０-6／(アルミ材)とした場合、観察像の劣化を無くすための補助部材４１の寸法Ｌcと試料保持台８の寸法Ｌdを求めると、式（１１）は、下記のように書き直すことができる。
【０１３２】
２０．８Ｌc＋２３．５Ｌd＝８６４．２４
また、式（１２）は、下記のように書き直すことができる。
【０１３３】
Ｌc＋Ｌd＝３９
この結果、Ｌc＝１９．４、Ｌd＝１９．６が得られるので、これら寸法の補助部材４１および試料保持台８を選択して用いれば、周囲温度が変化しても観察像の劣化を防止できることになる
従って、このようにしても、第１８の実施の形態と同様な効果を期待でき、加えて、ねじ部が設けられる複雑な形状の操作環７の寸法を代える必要が無いので、加工コストを低く抑えることができ、経済的に有利にできる。
【０１３４】
（第２０の実施の形態）
図２３は本発明の試料支持装置が適用される倒立型顕微鏡の概略構成図である。顕微鏡本体１には、ステージ２が設けられ、このステージ２の下方にレボルバ３が配置され、このレボルバ３に本発明の試料支持装置４が設けられている。
【０１３５】
又、倒立型顕微鏡の光学系を説明する。光源１００から出力される照明光の光路上にミラー１０１が配置されている。このミラー１０１の反射光路上には、照明光をスライドガラス（試料）１２に集光するための集光レンズ１０２が設けられている。さらに、顕微鏡本体１内における対物レンズ６の光軸Ｑ上にはミラー１０３が配置され、このミラー１０３の反射光路上にリレーレンズ１０４を介して接眼レンズ１６が設けられている。
【０１３６】
図２４は試料支持装置４の概略構成図である。レボルバ３には、固定台５０が取り付けられている。この取り付けは、レボルバ３に形成されたねじ部５１と固定台５０の下部に形成されたねじ部５２との螺合により行われる。固定台５０は、対物レンズ６を内部に設けるように円筒状に形成されている。この固定台５０の内部には、移動ステージ５３が平行ばね５４を介して光軸Ｑに方向に移動可能に支持されている。移動ステージ５３には、対物レンズ６が取り付けられている。この移動ステージ５３の底部には、対物レンズ６からの像の光路を確保するための開口部５５が形成されている。移動ステージ５３への対物レンズ６の取り付けは、移動ステージ５３に形成されたねじ部５６と対物レンズ６に形成されたねじ部５７との螺合により行われる。
【０１３７】
固定台５０と移動ステージ５３との間には、圧電アクチュエータ５８が設けられている。この圧電アクチュエータ５８の伸縮方向は、光軸Ｑと平行となっている。従って、この圧電アクチュエータ５８が伸縮動作すると、移動ステージ５３上に取り付けられた対物レンズ６が光軸Ｑ方向に微小移動するものとなっている。
【０１３８】
なお、移動ステージ５３、平行ばね５４及び圧電アクチュエータ５８により微動機構が構成されている。
【０１３９】
又、固定台５０上には、変位量検出手段としての変位センサ５９が設けられている。この変位センサ５９は、移動ステージ５３の底面と対向する固定台５０上に設けられている。この変位センサ５９は、対物レンズ６の光軸Ｑ方向の変位量を検出してその変位信号を出力するものである。この変位センサ５９は、例えば静電容量センサが用いられている。
【０１４０】
固定台５０の固定筒６０が形成されている。この固定筒６０の外周には、ねじ部６１が形成されている。このねじ部６１には、環状の操作環６２が螺合している。すなわち、この操作環６２の内周は、ねじ部６３が形成され、このねじ部６３が固定筒６０のねじ部６１に螺合している。
【０１４１】
従って、操作環６２は、固定筒６０に対して回転されると、各ねじ部６１、６３のピッチに応じた距離だけ上下移動するものとなっている。この上下移動方向は、光軸Ｑ方向に対して平行である。
【０１４２】
この操作環６２には、筒状の試料保持台６４が載置されている。この試料保持台６４上には、試料台１１が設けられている。そして、この試料台１１上には、スライドガラス（試料）１２が載せられている。試料保持台６４の壁面には、ガイド孔６５が形成されている。このガイド孔６５は、例えば光軸Ｑ方向に平行な長孔に形成されている。このガイド孔６５には、固定筒６０に設けられたガイドピン６６が挿入されている。
【０１４３】
従って、操作環６２を回転させて上下方向に移動させると、これに伴って試料保持台６４が上下方向に移動し、試料台１１を介してスライドガラス（試料）１２が上下方向に移動する。これにより、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との相対距離が変化する。
【０１４４】
なお、操作環６２、試料保持台６４、試料台１１、ガイド孔６５及びガイドピン６６により位置調整手段が構成されている。
【０１４５】
コントローラ６７は、上記変位センサ５９から出力される変位信号を入力し、この変位信号と指令値とを比較し、その偏差に応じて対物レンズ６が指令値により指示された位置に移動させるための制御信号を圧電アクチュエータ５８に与える制御手段としての機能を有している。この制御信号は、圧電アクチュエータ５８に印加する電圧値を示している。
【０１４６】
なお、指令値は、回転操作によって異なる指令値を発生するように構成された操作ダイヤルや、所望の指令値を自動的に発生させるプログラムを内蔵したパーソナルコンピュータ等によって与えられるようになっている。
【０１４７】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【０１４８】
対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との焦点合わせは、操作環６２を回転させることにより行われる。この操作環６２が１回転すると、この操作環６２は各ねじ部６１、６３のピッチに応じた距離だけ光軸Ｑ方向に上下移動する。
【０１４９】
この操作環６２が上下方向に移動すると、これに伴って試料保持台６４が上下方向に移動する。さらに、この試料保持台６４の上下方向に伴って試料台１１及びこの試料台１１上に載っているスライドガラス（試料）１２が上下方向に移動する。
【０１５０】
これにより、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との相対距離が変化する。そして、対物レンズ６の焦点とスライドガラス（試料）１２との位置合わせが行われる。
【０１５１】
一方、変位センサ５９は、対物レンズ６の光軸Ｑ方向の変位量を検出してその変位信号を出力する。この変位信号は、コントローラ６７に送られる。
【０１５２】
このコントローラ６７は、変位センサ５９から出力される変位信号を入力し、この変位信号と指令値とを比較し、その偏差に応じて対物レンズ６が指令値により指示された位置に移動させるための制御信号を圧電アクチュエータ５８に与える。
【０１５３】
この圧電アクチュエータ５８は、コントローラ６７から与えられた制御信号に応じて光軸Ｑと平行な方向に伸縮動作する。この圧電アクチュエータ５８が伸縮動作すると、移動ステージ５３上に取り付けられた対物レンズ６は光軸Ｑ方向に微小移動する。
【０１５４】
従って、指令値を変化させることにより、微動機構と制御手段による電気的なフォーカスの微調整を行なうことができる。指令値は、上記の如く、回転操作によって異なる指令値を発生するように構成された操作ダイヤルや、所望の指令値を自動的に発生させるプログラムを内蔵したパーソナルコンピュータ等によって与えられる。すなわち、位置調整手段による焦点合わせを行なった後に、電気的なフォーカスの微調整を簡単に行なうことができる。
【０１５５】
又、周囲温度が大きく変化した場合であっても、指令値に対する変位信号の偏差をなくすようにコントローラ６７が微動機構をフィードバック制御するので、対物レンズ６は、指令値で与えた所望とする位置に維持される。この対物レンズ６が所望とする位置に維持されると、スライドガラス（試料）１２の観察が安定して行なうことができる。
【０１５６】
対物レンズ６の切り替えを説明する。準焦ハンドル１３を回転させると、レボルバ３が例えば下降する。このレボルバ３の下降により試料台１１も下降する。このとき試料台１１は、次第にステージ２に接近し、接触する。これら試料台１１とステージ２との接触した後もレボルバ３を下降させると、試料台１１と試料保持台６４とは分離して離れる。しかる後、レボルバ３を回転されると、対物レンズ６は、他の種類の対物レンズ６と切り替えが可能になる。
【０１５７】
このような試料支持装置４であれば、対物レンズ６とスライドガラス（試料）１２との機械的結合長さは、固定台５０と操作環６２と試料保持台６４とのみにより決定され、極めて短く設定できるので、操作環６２を回転操作して、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点との位置合わせを行った状態では、周囲温度が変化した場合も試料と対物レンズ６の焦点の位置合わせがほとんど変化することなく、また、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した良好な試料観察を行うことができる。
【０１５８】
又、微動機構を用いて電気的なフォーカスの微調整を行なえるので、例えば、対物レンズ６の位置に応じた複数の指令値を予め記憶し、所望の位置の応じた指令値をコントローラ６７に与えれば、対物レンズ６を所望の位置に再現性よく位置制御できる。
【０１５９】
又、変位センサ５９により対物レンズ６の光軸Ｑ方向の変位量を検出し、この変位信号と指令値とを比較し、その偏差に応じて圧電アクチュエータ５８を伸縮動作するので、対物レンズ６を指令値で与えた所望とする位置に維持でき、スライドガラス（試料）１２の観察が長時間に渡って安定して行なうことができる。
【０１６０】
さらに、平行ばね５４及び圧電アクチュエータ５８は、光軸Ｑに関して対象に配置されているので、対物レンズ６の微動時に、この対物レンズ６の倒れ等の不要な動作が軽減される。
【０１６１】
さらに、圧電アクチュエータ５８には、それぞれ独立した電圧を印加できるので、この印加電圧を調整することで、圧電アクチュエータ５８の変位の固体差を調整できる。
【０１６２】
なお、本実施の形態において、変位センサ５９を省き、微動機構を「電気的なフォーカス微調整機構」として用いるようにしてもよい。本実施の形態（本発明）では、対物レンズとスライドガラスの機械的結合長さを短くしているので、温度変化によるフォーカスずれは本来的に小さい。従って、変位センサを用いたフィードバック制御を行なわなくても、実質的に安定した試料観察を行なうことができる。
【０１６３】
（第２１の実施の形態）
図２５は本発明の第２１の実施の形態の概略構成図である。なお、図２４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【０１６４】
ステージ２下面には、穴部２ａの周縁に沿って弾性手段として板バネ１４が複数個設けられている。これら板バネ１４は、それぞれの先端が穴部２ａの中心に向かうように対物レンズ６の光軸Ｑに直交する水平方向に配置され、それぞれの基端部を穴部２ａの周縁に固定され、また、先端には、マグネット１５が取り付けられている。これらマグネット１５は、試料台１１を吸着するもので、板バネ１４を介してステージ２の穴部２ａ上で試料台１１を支持するようにしている。ここで、試料台１１をマグネット１５により吸着しているのは、試料台１１を容易に取り外しできるようにするためである。
【０１６５】
次に、このように構成された実施の形態の作用を説明する。
【０１６６】
レボルバ３には、倍率の異なる対物レンズ６を有する複数の試料支持装置４が設けられているものとする。
【０１６７】
まず、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を下方向に移動させるとともに、レボルバ３を回転して、所望する倍率の対物レンズ６を有する試料支持装置４を光路上に位置させる。なお、レボルバ３が下方向に移動している状態では、試料台１１は、顕微鏡本体１のステージ２上に残されている。この場合、試料台１１は、マグネット１５に吸着され、板バネ１４を介してステージ２上に支持されている。
【０１６８】
次に、準焦ハンドル１３を操作してレボルバ３を上方向に移動し、光路上に位置された試料支持装置４を上方向に移動させると、ステージ２の穴部２ａの周縁に載置されただけの試料台１１は、ステージ２上から離れてさらに上方向に数ｍｍ程度押し上げられることになる。
【０１６９】
ところが、試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置され、対物レンズ６の光軸方向に対する剛性が低いので、試料台１１は、板バネ１４の変形により抵抗なく移動できる。
【０１７０】
一方、スライドガラス（試料）１２と対物レンズ６の焦点とを一致させた状態から、スライドガラス（試料）１２全体を対物レンズ６の光軸と直交する方向、つまり、ＸＹ方向へ移動させたい場合は、顕微鏡本体１のステージ２をＸＹ方向に移動させる。
【０１７１】
このときの試料台１１を支持する板バネ１４は、対物レンズ６の光軸に直交する水平方向に配置されているので、ステージ２のＸＹ方向の移動に対する剛性が高いため、この移動により、板バネ１４を介して試料台１１も一体になって移動する。
【０１７２】
従って、上記第２１の実施の形態によれば、スライドガラス（試料）１２を保持する試料台１１を、対物レンズ６の光軸方向の剛性を低く、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してステージ２に支持するので、スライドガラス（試料）１２に対する対物レンズ６の焦点合わせを行った後に、ステージ２をＸＹ方向に移動すると、ステージ２の移動方向の剛性を高く設定された板バネ１４を介してスライドガラス（試料）１２を対物レンズ６の光軸と直交する方向に移動させることができるようになり、スライドガラス（試料）１２のＸＹ方向の位置決めも簡単に行うことができる。
【０１７３】
なお、本発明は、上記第１乃至第２１の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【０１７４】
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、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されてい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、発明の効果の欄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できる。
【０１７５】
例えば、上述した第１８の実施の形態では、操作環７および試料保持台８について異種材料を用い、第１９の実施の形態では、補助部材４１および試料保持台８について異種材料を用いる場合を述べたが、これらは一例であって、試料支持装置４の位置調整手段を構成する要素について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら構成要素の材料と寸法をそれぞれ選択することによっても上述した効果を期待できる。
【０１７６】
また、上述した第１８の実施の形態および第１９の実施の形態では、第１の実施の形態の図２に示す構成のものに適用するもののみを述べているが、第２の実施の形態から第１７の実施の形態に示す構成のものにも適用できることは勿論である。
【０１７７】
次に、本発明の他の特徴とするところについて説明する。
【０１７８】
本発明は、上記請求項４記載の試料支持装置において、前記制御手段は、前記変位量検出手段により検出された前記対物レンズの変位量と指令値とを比較し、その偏差に応じて前記微動機構を動作制御して前記対物レンズを前記指令値により指示された位置に維持させる機能を有することを特徴とする。
【０１７９】
又、本発明は、上記請求項４記載の試料支持装置において、前記微動機構は、固定台と、前記対物レンズが設けられた移動ステージと、この移動ステージを前記固定台に対して前記光軸方向に微小移動させるアクチュエータとを有することを特徴とする。
【０１８０】
又、本発明は、請求項９記載の試料支持装置において、前記位置調整手段は、前記固定台、操作環および試料保持台を含む構成要素について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら構成要素の材料および寸法を選択可能にしたことを特徴とする。
【０１８１】
又、本発明は、請求項１０記載の試料支持装置において、前記位置調整手段は、前記操作環および試料保持台について、異種材料を使用するとともに、それぞれの寸法を選択可能にしたことを特徴とする。
【０１８２】
又、本発明は、請求項１０記載の試料支持装置において、前記位置調整手段は、構成要素としてさらに補助部材を有し、該補助部材と前記試料保持台について、異種材料を使用するとともに、それぞれの寸法を選択可能にしたことを特徴とする。
【０１８３】
又、本発明は，対物レンズと、観察試料を支持する試料台と、前記対物レンズの外周に設けられ、前記試料台を前記対物レンズの光軸方向に移動可能にした位置調整手段とを具備したことを特徴とする試料支持装置である。
【０１８４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、対物レンズと観察試料との間の機械的結合長さを対物レンズに設けられた位置調整手段のみにより決定することで、極めて短く設定できるので、周囲温度が変化した場合も対物レンズと観察試料の位置関係がほとんど変化することがないとともに、外部振動に対しても影響を受けることがなくなり、常に安定した試料観察を行うことができる。さらに、固定台および試料保持台の材質を対物レンズを構成する金属部品と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質（例えば真鍮）を用いることにより、周囲温度が変化しても、対物レンズの寸法変化と固定台および試料保持台の寸法変化をほぼ等しくでき、試料と対物レンズの相対位置の変化を最小にできる。加えて、対物レンズの対物ねじをレボルバに直接ねじ込むので、対物レンズの高さが変化することがなく、対物レンズの高さ調整を簡単にでき、また、固定台に対物レンズを固定するためのねじ部とレボルバに固定するためのねじ部を形成する必要がないので、構成を簡単にでき、価格的にも安価にできる。
【０１８５】
また、観察試料に対する対物レンズの焦点合わせた後、ステージを移動するのみで、観察試料を対物レンズの光軸と直交する方向に移動できるので、ステージ移動方向の観察試料の位置決めも簡単に行うことができる。
【０１８６】
さらに、試料支持装置の位置調整手段を構成する要素について、少なくとも２種類以上の異種材料を使用するとともに、これら構成要素の材料と寸法をそれぞれ選択することにより、周囲温度が変化しても観察像の劣化を防止することができる。
【０１８７】
さらに、対物レンズと観察試料との間の機械的結合長さを短く設定し、かつ対物レンズの変位量と指令値との偏差に応じて微動機構を動作制御して対物レンズを指令値により指示された位置に移動させるので、周囲温度が変化した場合も対物レンズと観察試料の位置関係をほとんど変化させず、さらに外部振動に対しても影響を受けることがなく、かつ対物レンズを指令値で与えた所望とする位置に維持でき、観察試料の観察を長時間に渡って安定して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す図。
【図５】本発明の第４の実施の形態の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】第５の実施の形態に適用される顕微鏡の概略構成を示す図。
【図８】本発明の第６の実施の形態の概略構成を示す図。
【図９】本発明の第７の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図１３】本発明の第１０の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１４】本発明の第１１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１５】本発明の第１２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１６】本発明の第１３の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１７】本発明の第１４の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１８】本発明の第１５の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１９】本発明の第１６の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２０】本発明の第１７の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２１】本発明の第１８の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２２】本発明の第１９の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２３】本発明の第２０の実施の形態が適用される倒立型顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２４】本発明の第２０の実施の形態の試料支持装置の概略構成を示す図。
【図２５】本発明の第２１の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１：顕微鏡本体
２：ステージ
３：レボルバ
３ａ：穴部
４：試料支持装置
５：固定台
５ａ：小径部
５ｂ、５ｃ、５ｄ：ねじ部
５０１：鍔部
６：対物レンズ
７：操作環
８：試料保持台
８ａ：ガイド穴
８ｂ：折り曲げ部
８０１：鍔部
９：回り止めピン
１０：マグネット
１１：試料台
１１ａ：観察用穴部
１２：スライドガラス（試料）
１３：準焦ハンドル
１４：板バネ
１５：マグネット
１６：接眼レンズ
２１：回り止め部
２１ａ：穴部
２２：中座
２３：ピン
２４：摩擦部材
２５：試料保持台把持機構
２６：温度センサ
２７：温度調節器
２８：圧電アクチュエータ
２９：試料台
３０：静電容量センサ
３１：送りねじ部
３１ａ：送り軸
３２：板ばね
３３：ビス
４１：補助部材
５０：固定台
５１，５２，５６，５７，６１，６３：ねじ部
５３：移動ステージ
５４：平行ばね
５５：開口部
５８：圧電アクチュエータ
５９：変位センサ
６０：固定筒
６２：操作環
６４：試料保持台
６５：ガイド孔
６７：コントローラ
１００：光源
１０１，１０３：ミラー
１０２：集光レンズ
１０４：リレーレンズ
Claims (7)
- 観察試料を下方から見る位置に配置された対物レンズと、
下方に開口端部を有する筒状の形状を有し、前記開口端部の内周面にねじ部が形成され、前記観察試料を保持すると共に、前記対物レンズの周囲を上方から取り囲んで配置される試料保持台と、
下方に小径部を形成する開口端を有し、前記小径部の周囲に対物ねじ部が形成され、さらに前記小径部以外の外周部分にねじ部が形成されると共に、内周面には、前記対物レンズを一体的に固定するねじ部が形成され、前記対物レンズの周囲を取り囲むと共に、前記対物レンズを一体的に固定し、前記試料保持台を下方から支える筒状の固定台と、
前記固定台の下方にあって、前記固定台の対物ねじ部がねじ込まれて前記固定台が固定されるレボルバと、
を具備し、
前記試料保持台の下方の開口端部の内周面のねじ部が前記固定台の外周のねじ部にねじ込まれ、前記試料保持台を回転操作して前記試料保持台を対物レンズの光軸に沿って上下方向に移動可能になっており、
前記試料保持台と前記固定台の材質の線膨張係数が、前記対物レンズを構成する金属部品の線膨張係数と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質を用いることを特徴とする倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。 - 観察試料を下方から見る位置に配置された対物レンズと、
下方に開口端部を有する筒状の形状を有し、前記観察試料を保持すると共に、前記対物レンズの周囲を上方から取り囲んで配置される試料保持台と、
下方に小径部を形成する開口端を有し、前記小径部の周囲に対物ねじ部が形成されると共に、内周面には、前記対物レンズを支持するねじ部が形成され、前記対物レンズの周囲を取り囲むと共に、前記対物レンズを一体的に固定し、前記試料保持台を下方から支える筒状の固定台と、
前記固定台の下方にあって、前記固定台の小径部の対物ねじ部がねじ込まれて固定されるレボルバと、
前記固定台の外周に配置され、前記対物レンズを支える固定台に対し、前記試料保持台を前記対物レンズの光軸方向に沿って上下方向に移動可能な位置調整手段と、
を具備し、
前記試料保持台と前記固定台の材質の線膨張係数が、前記対物レンズを構成する金属部品の線膨張係数と同じ材質または僅かに線膨張係数の小さな材質を用いることを特徴とする倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。 - 前記観察試料と前記対物レンズとの距離を前記対物レンズの光軸方向に微小変化させる微動機構と、
前記対物レンズの変位量を検出する変位量検出手段と、
前記変位量検出手段の検出出力に基づいて前記微動機構を動作させて前記対物レンズと前記観察試料との距離を所定の距離に制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。 - 前記対物レンズの光軸と直交する方向に移動可能に設けられたステージと、
前記ステージに設けられるとともに、前記試料保持台に対して前記対物レンズの光軸方向の剛性を低くし、かつ前記ステージの移動方向の剛性を高く設定した弾性手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。 - 前記対物レンズと前記観察試料との間の機械的結合長さは、前記対物レンズの外周に設けられた前記固定台及び前記試料保持台を含む前記位置調整手段の各構成部材により決定される
ことを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。 - 前記弾性手段は、前記ステージに設けられるとともに、前記対物レンズの光軸と直交する方向に沿って配置された板バネと、この板バネに設けられ、かつ前記試料台を吸着するマグネットとからなることを特徴とする請求項４に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。
- 前記位置調整手段は、前記固定台の外周に形成されたねじ部にねじ込まれる筒状の操作環を有し、前記操作環は、前記試料保持台に当接して配置され、前記操作環の回転操作により前記試料保持台が前記対物レンズの光軸方向に沿って上下方向に移動し、前記観察試料と前記対物レンズとの距離を調整可能になっていることを特徴とする請求項２に記載の倒立型顕微鏡に適用される試料支持装置。
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