JP5170528B2

JP5170528B2 - 倒立顕微鏡

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Publication number: JP5170528B2
Application number: JP2007298297A
Authority: JP
Inventors: 淳竹内; 由美子大内
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2027-11-16
Also published as: JP2009122527A

Description

本発明は、視認性および操作性が良好な倒立顕微鏡に関する。

倒立顕微鏡のカメラを装着するカメラポートは、一般的に、例えば、特許文献１に記載されているように顕微鏡本体下部の顕微鏡ベース部に配置されている。

特許文献１の倒立顕微鏡では、３つのカメラが装着可能なカメラポートが顕微鏡ベース部の左右の側面と底部に配置されている。各カメラポートへは、光路分岐手段で観察光を各ポートに分岐している。

特開２００６−２２１０５６号公報

従来の倒立顕微鏡は、前記した通り、カメラは顕微鏡ベース部に装着されるので、倒立顕微鏡を、例えば、机に載置する際、顕微鏡の設置位置の周囲にある障害となるものを除かなければならず、また、顕微鏡の設置位置に隣接する位置に壁がある場合、顕微鏡を壁際に設置することはできなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、倒立顕微鏡を設置する際、顕微鏡の設置位置の制約を受けることなく設置できる、カメラ装着可能な倒立顕微鏡を提供することができるようにするものである。

本発明の倒立顕微鏡は、顕微鏡本体部の上部に設けられた接眼レンズを保持する接眼鏡筒と、前記接眼レンズの接眼位置に対する方向を倒立顕微鏡の正面としたとき、前記倒立顕微鏡を正面から見て、前記接眼鏡筒の右側または左側の一方に配置された観察試料を載置するステージと、前記ステージの下方に設けられた対物レンズと、前記接眼鏡筒の奥側であり、前記顕微鏡本体部の背面に設けられた撮像装置の装着手段と、前記対物レンズの下方に配置され、前記対物レンズからの光を反射する第１の反射手段と、前記第１の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒に向けて上方に反射する第２の反射手段と、前記第２の反射手段と前記接眼鏡筒とを結ぶ光路上に設けられ、前記第２の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒の奥側に設けられた前記撮像装置の前記装着手段の方向へ反射させる第３の反射手段とを備えることを特徴とする。
または、本発明の倒立顕微鏡は、顕微鏡本体部の上部に設けられた接眼レンズを保持する接眼鏡筒と、前記接眼レンズの接眼位置に対する方向を倒立顕微鏡の正面としたとき、前記倒立顕微鏡を正面から見て、前記接眼鏡筒の右側または左側の一方に配置された観察試料を載置するステージと、前記ステージの下方に設けられた対物レンズと、前記接眼鏡筒の奥側であり、前記顕微鏡本体部の上部に設けられた撮像装置の装着手段と、前記対物レンズの下方に配置され、前記対物レンズからの光を反射する第１の反射手段と、前記第１の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒に向けて上方に反射する第２の反射手段と、前記第２の反射手段と前記接眼鏡筒とを結ぶ光路上に設けられ、前記第２の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒の奥側に反射させる第３の反射手段と、前記装着手段の下方に配置され、前記第３の反射手段で反射した光を前記装着手段に導く第４の反射手段とを備えることを特徴とする。

本発明の倒立顕微鏡においては、接眼レンズを保持する接眼鏡筒が顕微鏡本体部の上部に設けられ、接眼レンズの接眼位置に対する方向を倒立顕微鏡の正面としたとき、倒立顕微鏡を正面から見て接眼鏡筒の右側または左側の一方に、観察試料を載置するステージが配置される。また、ステージの下方に対物レンズ設けられ、接眼鏡筒の奥側の顕微鏡本体部の背面に撮像装置の装着手段が設けられる。そして、対物レンズからの光を反射する第１の反射手段が、対物レンズの下方に配置され、その第１の反射手段で反射した光を接眼鏡筒に向けて上方に反射する第２の反射手段が設けられ、その第２の反射手段で反射した光を接眼鏡筒の奥側に設けられた撮像装置の装着手段の方向へ反射させる第３の反射手段が、第２の反射手段と接眼鏡筒とを結ぶ光路上に設けられている。
または、本発明の倒立顕微鏡においては、接眼レンズを保持する接眼鏡筒が顕微鏡本体部の上部に設けられ、接眼レンズの接眼位置に対する方向を倒立顕微鏡の正面としたとき、倒立顕微鏡を正面から見て接眼鏡筒の右側または左側の一方に、観察試料を載置するステージが配置される。また、ステージの下方に対物レンズ設けられ、接眼鏡筒の奥側の顕微鏡本体部の上部に撮像装置の装着手段が設けられる。そして、対物レンズからの光を反射する第１の反射手段が、対物レンズの下方に配置され、その第１の反射手段で反射した光を接眼鏡筒に向けて上方に反射する第２の反射手段が設けられ、その第２の反射手段で反射した光を接眼鏡筒の奥側に反射させる第３の反射手段が、第２の反射手段と接眼鏡筒とを結ぶ光路上に設けられ、その第３の反射手段で反射した光を装着手段に導く第４の反射手段が装着手段の下方に配置されている。

本発明によれば、良好な倒立顕微鏡を提供することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した倒立顕微鏡の一実施の形態の構成例を示す図である。

図１（ａ）には、倒立顕微鏡３１の正面図が示されており、図１（ｂ）には、倒立顕微鏡３１の上面図（正面図の矢印Ａの方向から見た図）が示されており、図１（ｃ）には、倒立顕微鏡３１の側面図（上面図の矢印Ｂの方向から見た図）が示されている。

図１において、倒立顕微鏡３１は、顕微鏡本体３２、ステージ３３、対物レンズ３４、レボルバ３５、２つのミラー３６（第１の反射部材）および３７（第２の反射部材）、鏡筒３８、接眼レンズ３９、粗動ハンドル４０、２つの微動ハンドル４１および４２、ランプハウス４３、ハーフミラー４５、開口絞り４６、視野絞り４７、２つのミラー４８（第３の反射部材）および４９、並びに、カメラポート５０（装着手段）から構成される。また、倒立顕微鏡３１には、カメラポート５０を介して、カメラ５２が装着される。

鏡筒３８は、倒立顕微鏡３１を構成する第１の本体部５４に設けられている。そして、ステージ３３は、鏡筒３８に向かって右側の第２の本体部５５に設けられている。

また、倒立顕微鏡３１において、倒立顕微鏡３１によりサンプル５１を観察する検鏡者と向かい合う面を正面、即ち、鏡筒３８が保持する接眼レンズ３９が向く方向の面を正面とし、正面に対して反対を向く面を背面（図１（ｂ）において、ランプハウス４３が設けられている領域）とする。また、サンプル５１が載置される側の面を上面とし、正面および背面の法線と上面の法線と直交する方向を向く面を側面（左右の微動ハンドル４１および４２が設けられている領域）とする。

顕微鏡本体３２は、ミラー３６および３７、ハーフミラー４５、開口絞り４６、視野絞り４７、並びにミラー４８および４９を内蔵する。顕微鏡本体３２の向かって右側の領域の上面には、ステージ３３が設置され、その下部にはレボルバ３５が配置され、顕微鏡本体３２の向かって左側の上面には、鏡筒３８およびカメラポート５０が設けられている。上記のように、顕微鏡本体３２は、顕微鏡本体３２の上面にステージ３３が配置されているがステージ３３の下部に配置されるレボルバ３５は、顕微鏡本体３２の一部が凹形状を成したくぼみ５３の中に設置されている。また、顕微鏡本体３２の左側面には、粗動ハンドル４０および微動ハンドル４１が設けられており、その右側面には、微動ハンドル４２が設けられており、その背面には、ランプハウス４３が設けられている。

ステージ３３には、観察の対象となるサンプル５１が載置される。また、ステージ３３は、その下方からサンプル５１を観察することができるように、少なくとも一部に開口部を有して構成されている。

レボルバ３５には、対物レンズ３４の他、図示しない複数の対物レンズが装着されており、レボルバ３５は、所定の回転軸を中心に回転可能に構成されている。レボルバ３５に装着されている複数の対物レンズは、それぞれ倍率が異なり、検鏡者は、レボルバ３５を回転させることで、サンプル５１を観察する際の倍率を変更する。

ミラー３６は、対物レンズ３４の鉛直方向の下方に配置されており、対物レンズ３４により集光された光を、ミラー３７に向かって反射させる。

ミラー３７は、鏡筒３８の鉛直方向の下方に配置されており、ミラー３６からの光を反射させて、鏡筒３８に入射させる。

ここで、倒立顕微鏡３１を正面から見たときに、鏡筒３８は、顕微鏡本体３２の左側に配置されており、ステージ３３は、顕微鏡本体３２の右側に配置されている。従って、対物レンズ３４を介してミラー３６に向かうサンプル５１からの光は、ミラー３６により、倒立顕微鏡３１を正面から見たときに右側から左側に向かうように、向きが変えられる。

即ち、対物レンズ３４を介してミラー３６に向かうサンプル５１からの光の光軸をＬ１とし、ミラー３６からミラー３７に向かう光の光軸をＬ２とし、ミラー３７から鏡筒３８に向かう光の光軸をＬ３とすると、光軸Ｌ１およびＬ３は、鉛直方向の光路であり、光軸Ｌ２は、倒立顕微鏡３１の左右方向を向いている。また、光軸Ｌ１乃至Ｌ３が成す平面は、倒立顕微鏡３１の設置面（底部の面）に対して垂直な面である。

鏡筒３８は、結像レンズやプリズムなどからなる光学系（図示せず）を有しており、ミラー３７からの光、即ち、対物レンズ３４により集光されミラー３６および３７により反射されるサンプル５１からの光を結像させる。

接眼レンズ３９は、鏡筒３８により結像された像を、検鏡者が肉眼で観察することができるように拡大する。また、接眼レンズ３９は、倒立顕微鏡３１の正面側の上部に向けられ、鏡筒３８に入射される光軸Ｌ３よりも、倒立顕微鏡３１の正面側に配置されて、鏡筒３８により保持されている。

粗動ハンドル４０、並びに、微動ハンドル４１および４２は、サンプルを観察する際のピントを調整するときに、検鏡者により操作される。検鏡者が、粗動ハンドル４０、並びに、微動ハンドル４１および４２を操作すると、不図示の駆動装置が駆動されレボルバ３５が鉛直方向に移動してサンプル５１と対物レンズ３４との距離が変わり、これにより、サンプルを観察する際のピントが調整される。

粗動ハンドル４０、並びに、微動ハンドル４１および４２は、一軸粗微動ハンドルと呼ばれる機構を採用しており、粗動ハンドル４０、並びに、微動ハンドル４１および４２は、同一の回転軸Ｃ１を中心に回転する。

ここで、検鏡者が接眼レンズ３９を覗き込んだ姿勢で、その左手で粗動ハンドル４０および微動ハンドル４１を操作し、その右手で微動ハンドル４２を操作することができるように、粗動ハンドル４０および微動ハンドル４１は、顕微鏡本体３２の左側面に設けられており、微動ハンドル４２は顕微鏡本体３２の右側面に設けられている。

従って、粗動ハンドル４０、並びに、微動ハンドル４１および４２の回転軸Ｃ１は、倒立顕微鏡３１の左右方向に延設されており、顕微鏡本体３２の側面に対して略垂直に設置される。また、上述したように、ミラー３６からミラー３７に向かう光の光軸Ｌ２も倒立顕微鏡３１の左右方向に延びており、倒立顕微鏡３１は、回転軸Ｃ１と光軸Ｌ２とが略平行になるように構成されている。なお、対物レンズ３４を覗き込む検鏡者の両肩が結ぶ線も、回転軸Ｃ１に対して略平行になる。

ランプハウス４３は、サンプル５１に照射する光を発光する光源を有しており、倒立顕微鏡３１の背面から正面に向かう方向に光を照射する。ランプハウス４３からの光は、開口絞り４６および視野絞り４７を通過し、ハーフミラー４５により反射されて、対物レンズ３４を介してサンプル５１に照射される。ここで、ランプハウス４３からハーフミラー４５に向かう光の光軸をＬ４とする

ハーフミラー４５は、ランプハウス４３が発する光の光軸Ｌ４上であって、対物レンズ３４の鉛直方向の下方、対物レンズ３４とミラー３６との間に配置されており、ランプハウス４３からの光を反射して、ステージ３３上のサンプル５１に向かわせる。また、ハーフミラー４５は、サンプル５１からの光を透過して、ミラー３６に向かわせる。

開口絞り４６は、光軸Ｌ４上に配置されており、サンプル５１に照射される光の光束の太さを規定して、サンプル５１を観察する際のコントラストを調整する。

視野絞り４７は、光軸Ｌ４上に配置されており、サンプル５１に照射される光の範囲を規定して、サンプル５１を観察する際の照明の範囲を調整する。

ミラー４８は、ミラー３７から鏡筒３８に向かう光の光軸Ｌ３上に、着脱自在に取り付けられる。ミラー４８が、光軸Ｌ３上に取り付けられている場合、ミラー４８は、ミラー３７からの光、即ち、対物レンズ３４により集光されミラー３６および３７により反射されるサンプル５１からの光を、ミラー４９に向かって（即ち、カメラ５２の方向に）反射する。つまり、倒立顕微鏡３１を上方からみたとき、ミラー３６とミラー３７を結ぶ光軸Ｌ２は、倒立顕微鏡３１の左右方向に設けられており、ミラー４８により反射されてカメラポート５０に向かう光の光軸は、倒立顕微鏡３１の前後方向に設けられ、かつ、その光軸と、光軸Ｌ２とは略垂直である。

なお、この場合、ミラー３７からの光は鏡筒３８には入射されず、ミラー４８が、光軸Ｌ３上から取り外されている場合に、ミラー３７からの光は鏡筒３８に入射される。しかし、ミラー４８をハーフミラーとすれば、ミラー３７からの光は、ミラー４９に向かって反射すると共に、鏡筒３８にも入射させることが可能となり、カメラ５２と接眼レンズ３９とでサンプル５１からの像を同時に観察することができる。

ミラー４９は、カメラポート５０の鉛直方向の下方に配置されており、ミラー４８が光軸Ｌ３上に取り付けられている場合に、ミラー４８により反射されたサンプルからの光を反射して、カメラポート５０に入射させる。

ここで、ミラー４８は、顕微鏡本体３２の手前側に配置されており、ミラー４９は、顕微鏡本体３２の奥側に配置されている。従って、ミラー３７から鏡筒３８に向かう光は、ミラー４８により、倒立顕微鏡３１の手前側から奥側に向かうように、向きが変えられる。従って、ミラー４９の鉛直方向の上方にあるカメラポート５０は、ミラー４８の鉛直方向の上方にある鏡筒３８よりも、倒立顕微鏡３１の奥側に配置されることになる。

カメラポート５０は、カメラ５２を装着することができ、ミラー４９からの光は、カメラポート５０を介してカメラ５２に入射される。

カメラ５２は、例えば、CCD（Charge Coupled Device）を撮像素子として備え、カメラポート５０を介して入射されるサンプル５１からの光を撮像し、サンプル５１の画像を撮像する。つまり、サンプル５１からの光は、顕微鏡本体３２の下部に導かれ、その後、顕微鏡本体３２の左側に導かれた後、顕微鏡本体３２の上面にある鏡筒３８の方向である上部に導かれ、さらに、鏡筒３８の奥側（背面方向）に導き、上方へ反射させ、カメラ５２に導入する。

以上のように構成される倒立顕微鏡３１は、鏡筒３８の奥側の上部にカメラポート５０を設けることができるので、即ち、ミラー３７から鏡筒３８に向かう光の光軸Ｌ３の軸方向から見て、接眼レンズ３９が保持されている方向の反対側の上部にカメラポート５０を設けることができるので、顕微鏡本体３２の左右側面、正面、背面、底面にカメラ５２が突出することがなく、倒立顕微鏡３１を設置する際、カメラ５２が障害となることがない。また、視認性および操作性も向上させることができる。

即ち、従来の倒立顕微鏡では、ステージが接眼レンズを有する鏡筒の奥側に設けられており、鏡筒の奥側上部にポートを設けることができず、倒立顕微鏡の正面や側面、底部、または、鏡筒の上部にポートが設けられていたので、そのような箇所に設けられたカメラポートに装着されたカメラにより、倒立顕微鏡の設置場所が限られていた。また、視認性や操作性が損なわれていた。

これに対し、倒立顕微鏡３１では、光軸Ｌ２が、倒立顕微鏡３１の左右方向を向いていることで、倒立顕微鏡３１を正面から見て、鏡筒３８の右側にステージ３３が配置され、ミラー３７から鏡筒３８に向かう光の光軸Ｌ３上に、倒立顕微鏡３１の手前側から奥側に向かうように、サンプル５１からの光を反射するミラー４８が設けることができられるので、これにより、鏡筒３８の奥側にカメラポート５０を設けることができる。

従って、カメラポート５０にカメラ２２が装着されている状態で、カメラ２２が検鏡者の視線を遮ることはなく、接眼レンズ３９を覗き込む検鏡者は、その視線を右側にずらすだけで、ステージ３３上のサンプル５１を容易に直視することができる。また、サンプル５１と同様に、検鏡者は、対物レンズ３４も容易に直視することができ、対物レンズ３４の種類や倍率などを容易に確認することができる。

また、倒立顕微鏡３１では、倒立顕微鏡３１の上部にカメラポート５０が設けられているので、カメラ２２を装着したときに、例えば、倒立顕微鏡の側面に設けられたポートにカメラが装着される場合よりも、設置面積を小さくすることができ、倒立顕微鏡３１の設置場所の制約が少なくなる。

さらに、倒立顕微鏡３１では、カメラ２２に接続されているケーブルなどの配線を、倒立顕微鏡３１の後部に纏めることができ、それらの配線が、例えば、ミラー４８の着脱や、開口絞り４６や視野絞り４７などの操作に対して邪魔になることを回避することができるとともに、倒立顕微鏡３１の全体的な見た目をすっきりとしたものにすることができる。

また、図２は、本発明を適用した倒立顕微鏡の他の実施の形態の構成例を示す図である。

図２（ａ）には、倒立顕微鏡３１’の正面図が示されており、図２（ｂ）には、倒立顕微鏡３１’の上面図（正面図の矢印Ａの方向から見た図）が示されており、図２（ｃ）には、倒立顕微鏡３１’の側面図（上面図の矢印Ｂの方向から見た図）が示されている。

図２において、倒立顕微鏡３１’は、図１の倒立顕微鏡３１と同様に、顕微鏡本体３２、ステージ３３、対物レンズ３４、レボルバ３５、２つのミラー３６および３７、鏡筒３８、接眼レンズ３９、粗動ハンドル４０、２つの微動ハンドル４１および４２、ランプハウス４３、ハーフミラー４５、開口絞り４６、視野絞り４７、ミラー４８、並びにカメラポート５０から構成されており、その説明は、適宜省略する。但し、倒立顕微鏡３１’においては、図１のミラー４９が設けられていないとともに、カメラポート５０の配置が、図１の倒立顕微鏡３１と異なっている。

即ち、倒立顕微鏡３１’では、カメラポート５０は、顕微鏡本体３２の背面に設けられており、ミラー４８により反射されるサンプル５１からの光が、カメラポート５０に直接的に入射する。

このように構成される倒立顕微鏡３１’においては、倒立顕微鏡３１よりも、ミラーによる反射の回数が少なくなるので、ミラーによる反射時の影響、例えば、光量の損失や像のゆがみなどを低減させることができ、倒立顕微鏡３１よりも良好なサンプル５１の画像を撮像することができる。また、ミラー４９を設けない分だけ、倒立顕微鏡３１よりもコストダウンを図ることができる。この構成において、カメラ５２は、顕微鏡本体３２の背面に設置されることになるが、背面には、既にランプハウス４３が設置されているので、カメラ５２を背面に設置することによる、倒立顕微鏡３１の設置の制約が大きくなることはない。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用した倒立顕微鏡の一実施の形態の構成例を示す図である。本発明を適用した倒立顕微鏡の他の実施の形態の構成例を示す図である。

符号の説明

３１倒立顕微鏡，３２顕微鏡本体，３３ステージ，３４対物レンズ，３５レボルバ，３６および３７ミラー，３８鏡筒，３９接眼レンズ，４０粗動ハンドル，４１および４２微動ハンドル，４３ランプハウス，４５ハーフミラー，４６開口絞り，４７視野絞り，４８および４９ミラー，５０カメラポート，５１サンプル，５２カメラ

Claims

顕微鏡本体部の上部に設けられた接眼レンズを保持する接眼鏡筒と、
前記接眼レンズの接眼位置に対する方向を倒立顕微鏡の正面としたとき、前記倒立顕微鏡を正面から見て、前記接眼鏡筒の右側または左側の一方に配置された観察試料を載置するステージと、
前記ステージの下方に設けられた対物レンズと、
前記接眼鏡筒の奥側であり、前記顕微鏡本体部の背面に設けられた撮像装置の装着手段と、
前記対物レンズの下方に配置され、前記対物レンズからの光を反射する第１の反射手段と、
前記第１の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒に向けて上方に反射する第２の反射手段と、
前記第２の反射手段と前記接眼鏡筒とを結ぶ光路上に設けられ、前記第２の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒の奥側に設けられた前記撮像装置の前記装着手段の方向へ反射させる第３の反射手段と
を備えることを特徴とする倒立顕微鏡。
前記接眼鏡筒の奥側であり、前記顕微鏡本体部の背面に設けられたランプハウス
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の倒立顕微鏡。
顕微鏡本体部の上部に設けられた接眼レンズを保持する接眼鏡筒と、
前記接眼レンズの接眼位置に対する方向を倒立顕微鏡の正面としたとき、前記倒立顕微鏡を正面から見て、前記接眼鏡筒の右側または左側の一方に配置された観察試料を載置するステージと、
前記ステージの下方に設けられた対物レンズと、
前記接眼鏡筒の奥側であり、前記顕微鏡本体部の上部に設けられた撮像装置の装着手段と、
前記対物レンズの下方に配置され、前記対物レンズからの光を反射する第１の反射手段と、
前記第１の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒に向けて上方に反射する第２の反射手段と、
前記第２の反射手段と前記接眼鏡筒とを結ぶ光路上に設けられ、前記第２の反射手段で反射した光を前記接眼鏡筒の奥側に反射させる第３の反射手段と、
前記装着手段の下方に配置され、前記第３の反射手段で反射した光を前記装着手段に導
く第４の反射手段と
を備えることを特徴とする倒立顕微鏡。