JP4989423B2

JP4989423B2 - 光学顕微鏡

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Publication number: JP4989423B2
Application number: JP2007282060A
Authority: JP
Inventors: 康弘山脇
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: US8077387B2; US20090109525A1; JP2009109748A

Description

本発明は光学顕微鏡の技術に関し、特に、光学顕微鏡に備えられる光学素子におけるカビ（黴）の発生を防止する技術に関する。

光学顕微鏡の光学系の曇りの原因の一つとして、レンズやプリズムなどの光学素子におけるカビの繁殖が挙げられる。特に、高温多湿の環境での顕微鏡の利用ではカビの繁殖は大きな問題となっている。

光学顕微鏡の光学素子は多くのレンズやプリズムなどを組み合わせて構成されており、これらのすべての面でカビが生える可能性がある。ところが、これらの光学面によってはカビが生えたときに清掃することが難しいことが多い。よって、カビが発生する前に、発生を抑えること（防カビ）が重要となる。

このカビの繁殖を防ぐために、蒸散性の防カビ剤を顕微鏡の内壁に配置する、あるいは塗るという技術が従来から知られている。しかし、この技術では、長い期間のうちに防カビ剤が蒸散しきってしまい、効果がなくなってしまう問題があった。

また、特許文献１では、光触媒を顕微鏡の光学素子にコーティングすることにより、防カビ効果をもたらす技術が紹介されている。ところが、この方法では光触媒を活性化するために420nm程度以下の波長の光を照射する必要がある一方で、一般的な光学ガラスでは紫外光を透過しないので、顕微鏡の光学系に対しては実用的ではない。特に、顕微鏡の接眼レンズは一般的に紫外光を透過しない光学ガラスを利用するので、この技術は接眼レンズの防カビには不適当である。

ところで、カビをはじめとする微生物は、紫外光の照射によって生長を著しく阻害されることが良く知られている。また、紫外光から外れる400nmから490nmの波長の光でも微生物の生長が抑制され、さらに胞子形成が促されることが特許文献２によって公表されている。
特開平７−１６８００１号公報特開２００３−２７４９３０号公報

上記の問題に鑑み、本発明は、可視光域の光を使って持続性の高い光学顕微鏡の防カビを実現することを課題とする。

本発明の上記の課題は、第１の光源と、コンデンサレンズとを備え、前記第１の光源からの光を前記コンデンサレンズにより試料に照射して観察する光学顕微鏡において、前記第１の光源とは異なる防カビ用の光源である第２の光源を前記光学顕微鏡の光路上のケーラー照明と同様に光線が通る位置に挿脱可能に備え、前記第２の光源は４００ｎｍから４９０ｎｍの波長域のみに発光スペクトルのピークを持つことを特徴とすることによって解決される。

前述したように、４００ｎｍから４９０ｎｍの波長の光でも微生物の生長が抑制されるので、この波長の光を発する防カビ用光源を通常の光源の他に備えて、４００ｎｍから４９０ｎｍの波長の光を光学素子に照射することによってカビの発生を防ぐ。

このとき、４００ｎｍから４９０ｎｍの波長域のみに発光スペクトルのピークを持つ光源としては、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が挙げられる。青色ＬＥＤならば消費電力も少なく、好適である。

特に、前記第２の光源は、コンデンサレンズの前側焦点位置の近傍に配置されることが好ましい。コンデンサレンズの前側焦点位置に光源を配置した場合は、この光源からの光線はケーラー照明と同様の位置を通る。通常の顕微鏡光学系はケーラー照明をしたときに最も効率よく光線が通過できるように設計されているので、この位置に防カビ用の光源を配置したときも最も効率よく顕微鏡全体の光学系を防カビできる。

前記第２の光源は、接眼レンズの後側焦点位置の近傍に配置されることも好ましい。接眼レンズの後側焦点位置はコンデンサレンズの前側焦点位置と光学的共役の位置なので、この位置に防カビ用の光源を配置することも好ましい。

前記第２の光源は、非観察時に前記光路上に配置されることが望まれる。観察時に防カビ用光源を光路上に配置しておくことは観察の邪魔になってしまう。よって防カビ用光源は挿脱可能に構成し、非観察時に利用する。

例えば、接眼レンズの後側焦点位置の近傍に配置する構成において挿脱可能とする場合は、接眼レンズキャップに防カビ用光源を内蔵させる構成が考えられる。また、コンデンサレンズの前側焦点位置の近傍に配置する構成では、コンデンサレンズとフィールドレンズの間に筒状のユニットにした防カビ用光源を挿入する構成が考えられる。一般的にコンデンサレンズとフィールドレンズの間の光路は鏡筒で囲まれてはいない。そこで、この部分に筒状のユニットにして挿脱する構成が考えられる。

なお、フィールドレンズを持たず、コレクタレンズからの光線を直接にコンデンサレンズに導く構成の顕微鏡もある。その場合は、コンデンサレンズとフィールドレンズの間に筒状のユニットにした防カビ用光源を挿入すればよい。また、自然光を反射して用いるミラーを光源とする顕微鏡も存在する。その場合は、ミラーとコンデンサレンズの間に筒状のユニットにした防カビ用光源を挿入すればよい。

また、前記第２の光源は、前記光学顕微鏡の収納箱に備えられ、前記顕微鏡を収納することによって、前記第２の光源が光路上に配置されることも好ましい。
防カビ用光源は非観察時に利用するので、収納箱に備える構成も好適である。防カビ用光源を収納箱の適切な場所に配置しておけば、顕微鏡を収納したときに、防カビ用光源が顕微鏡の光路上に配置されるように構成できる。

本発明によれば、可視光域の光を使って持続性の高い光学顕微鏡の防カビが施される。

以下では、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
図１は本発明の実施に好適な一般的な光学顕微鏡の外観図である。この光学顕微鏡では、本体に内蔵された光源１１から射出された照明光がコレクタレンズ１２とフィールドレンズ１とを透過した後に、コンデンサレンズ２によってステージ３上の試料を照明する。照明光で照らされた試料からの観察光は、対物レンズ４によって拡大され、鏡筒５内の結像レンズ１３とプリズム１４を経由して接眼レンズ６に到達し、これを観察する。

以下では、図１で示された光学顕微鏡を例にして、本発明の実施例を説明する。

図２は接眼レンズキャップに防カビ用光源を内蔵させた実施例の光学顕微鏡を示している。
図２に示された光学顕微鏡は、図１の光学顕微鏡における接眼レンズ６に接眼レンズキャップ７を備え、この内部に青色ＬＥＤ８を備えている。この位置は光学的に瞳位置と呼ばれ、一般的にこの位置から射出された光線はケラレが生じないようにレンズの径などが設計されている。よって、その位置に防カビ用の光源を置くことは効率が良い。また、本構成では接眼レンズキャップ７としての役割を兼ねているので、カビの胞子が付着することも防ぐことができる。

なお、近年の光学顕微鏡は双眼の接眼レンズを持つものが多い。その場合、接眼レンズキャップ７を独立に２つ備えても良いし、１つの青色ＬＥＤ８からの光線を２つに分岐させて接眼レンズに導くユニット化をする構成も考えられる。

図３はコンデンサレンズの前側焦点位置に防カビ用光源を配置した実施例である。
図３に示された光学顕微鏡は、図１の光学顕微鏡におけるフィールドレンズ１とコンデンサレンズ２の間に筒状の防カビ用光源ユニット９を被観察時に挿入する。防カビ用光源ユニット９の内部には青色ＬＥＤ８が設けられているので、上述のように防カビ用光源ユニット９を挿入することにより、青色ＬＥＤ８がコンデンサレンズ８の前側焦点位置の近傍に配置される。接眼レンズ６の後側焦点位置とコンデンサレンズ８の前側焦点位置は光学的に共役の位置（瞳位置という）になっているので、この位置からの照明光もケラレが少なく光学系全体に到達する。

一般的に、フィールドレンズ１とコンデンサレンズ２の間は自由に開放された光路となっているので、この位置で防カビ用光源ユニット９を挿脱することは好ましい。また、瞳位置の近傍であることから、この位置で防カビ用光源ユニット９を挿脱することは光学的にも有効である。

なお、照明光学系によっては、フィールドレンズ１が存在しないで、この位置にコレクタレンズ１２が配置されている場合がある。その場合でも、コレクタレンズ１２とコンデンサレンズ２との間は開放された光路となっているので、この間の場所に防カビ用光源ユニット９を挿入すればよい。また、光源として、自ら発光するものではなく、自然光を反射するミラーを用いる光学顕微鏡もある。このような光学顕微鏡の場合には、フィールドレンズ１に相当する位置にミラーが配置されるので、ミラーとコンデンサレンズ２の間に防カビ用光源ユニット９を挿入すればよい。

図４は顕微鏡の収納箱１０に青色ＬＥＤ８を備え、収納時に接眼レンズ６の後側焦点位置の近傍に青色ＬＥＤ８が配置される構成例を示している。
図１に示される顕微鏡は、鏡筒５が回転自在であり、収納時にコンパクトにできる。このような回転の機構は、光源としてミラーを使う場合に、観察者が採光の邪魔にならないためにも用いられる。但し、本発明においてはこの回転の機構は本質的ではなく、収納箱１０の中に顕微鏡を収納した時に、接眼レンズ６の近傍に青色ＬＥＤ８が配置される構造を持っていれば良い。

なお、実施例３における青色ＬＥＤ８の位置が好ましい理由は、実施例１と同様である。

図５は顕微鏡の収納箱１０に青色ＬＥＤ８を備え、収納時にコンデンサレンズ２の前側焦点位置の近傍に青色ＬＥＤ８が配置される構成例を示している。
本構成では、収納箱１０に青色ＬＥＤ８を保持する支持台１５を備え、顕微鏡を収納したときに、青色ＬＥＤがコンデンサレンズ２の前側焦点位置の近傍に配置されるよう構成されている。

なお、実施例４における青色ＬＥＤ８の位置が好ましい理由は実施例２と同様である。
以上、本願発明の実施について幾つかの例を挙げたが、上記の実施例に限らず様々な変形例を考えることができる。例えば、対物レンズ４と結像レンズ１３の間に防カビ用光源を挿脱可能に配置する構成や、鏡筒内のプリズム１４と結像レンズ１３との間あるいはプリズム１４と接眼レンズ６との間に防カビ用光源を挿脱可能に配置する構成でも本願発明の効果を十分に発揮することができる。また、対物レンズ４のレボルバの回転軸付近に防カビ用光源を備えればすべての対物レンズを同時に照射することができる構成となる。

一般的な光学顕微鏡の概略図である。接眼レンズキャップに防カビ用光源を内蔵させた実施例の概略図である。コンデンサレンズの前側焦点位置に防カビ用光源を配置した実施例の概略図である。収納箱に防カビ用光源を配置した実施例の図（その１）である。収納箱に防カビ用光源を配置した実施例の図（その２）である。

符号の説明

１・・・フィールドレンズ
２・・・コンデンサレンズ
３・・・ステージ
４・・・対物レンズ
５・・・鏡筒
６・・・接眼レンズ
７・・・接眼レンズキャップ
８・・・青色ＬＥＤ
９・・・防カビ用光源ユニット
１０・・・収納箱
１１・・・光源
１２・・・コレクタレンズ
１３・・・結像レンズ
１４・・・プリズム
１５・・・支持台

Claims

第１の光源と、コンデンサレンズとを備え、前記第１の光源からの光を前記コンデンサレンズにより試料に照射して観察する光学顕微鏡において、
前記第１の光源とは異なる防カビ用の光源である第２の光源を前記光学顕微鏡の光路上のケーラー照明と同様に光線が通る位置に挿脱可能に備え、
前記第２の光源は４００ｎｍから４９０ｎｍの波長域のみに発光スペクトルのピークを持つことを特徴とする光学顕微鏡。
前記第２の光源は、前記コンデンサレンズの前側焦点位置の近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学顕微鏡。
前記第２の光源は、接眼レンズの後側焦点位置の近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学顕微鏡。
前記第２の光源は、非観察時に前記光路上に配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光学顕微鏡。
前記第２の光源は、前記光学顕微鏡の収納箱に備えられ、前記顕微鏡を収納することによって、前記第２の光源が光路上に配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光学顕微鏡。
前記第２の光源は、接眼レンズキャップに備えられ、前記接眼レンズに装着することによって後側焦点位置の近傍に配置されることを特徴とする請求項３に記載の光学顕微鏡。
前記第２の光源は、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の光学顕微鏡。
請求項５に記載の光学顕微鏡を収納する収納箱であって、
前記第２の光源を備えていることを特徴とする収納箱。
請求項６に記載の光学顕微鏡に装着される接眼レンズキャップであって、
前記第２の光源を備えていることを特徴とする接眼レンズキャップ。