JP6029395B2 - microscope - Google Patents
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Description
本発明は、ステージに配置した試料の像を撮像素子により撮像してモニタ等の表示装置に表示する顕微鏡に関する。 The present invention relates to a microscope that captures an image of a sample placed on a stage with an image sensor and displays the image on a display device such as a monitor.
従来から、この種の顕微鏡は、例えば、化粧品販売の現場において肌に合った化粧品を選定するため、皮膚から採取した角質等の細胞を観察する際などに用いられている。 Conventionally, this type of microscope has been used, for example, when observing cells such as keratin collected from the skin in order to select a cosmetic suitable for the skin at the site of cosmetic sales.
このような顕微鏡としては、例えば特許文献1に示されるように、試料が配置されるステージの下方に、人工的に試料に光を照射する光源を設け、ステージの上方に、レボルバに取り付けられた複数の対物レンズを含んだ観察光学系を設けたものがある。この場合、観察光学系の上端にデジタルカメラが取り付けられ、観察光学系により拡大された試料の像がデジタルカメラにより撮像されてパソコンのモニタに表示される。
As such a microscope, for example, as shown in
化粧品の販売は、店頭だけでなく、訪問販売により行なわれることがある。この場合、訪問先において、顧客の皮膚から採取した角質等の細胞を観察するためには、顕微鏡を訪問先にまで持ち運ぶ必要がある。 Cosmetics may be sold not only in stores but also by door-to-door sales. In this case, in order to observe cells such as keratin collected from the customer's skin at the visiting site, it is necessary to carry the microscope to the visiting site.
しかしながら、従来の顕微鏡は、観察光学系とデジタルカメラとをステージの上方に一直線上に並べて配置した構成となっているので、その高さ寸法が大きくなっている。また、ステージ上方に配置された観察光学系やデジタルカメラの重量を安定的に支えるために、土台が大きく重く形成されている。そのため、従来の顕微鏡は、その持ち運びが容易ではなかった。 However, since the conventional microscope has a configuration in which the observation optical system and the digital camera are arranged in a straight line above the stage, the height dimension is large. In addition, the base is formed large and heavy in order to stably support the weight of the observation optical system and digital camera arranged above the stage. Therefore, it is not easy to carry a conventional microscope.
本発明の目的は、軽量コンパクトで持ち運びが容易な顕微鏡を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a microscope that is lightweight and compact and easy to carry.
本発明の顕微鏡は、試料の像を撮像素子により撮像して表示装置に出力する顕微鏡であって、前記試料が配置される水平なステージと、前記ステージの上方に設けられ、前記ステージに配置された試料に光を照射する光源と、前記光源と前記ステージとの間に設けられる照明光学系と、対物レンズと結像レンズとを備えて前記ステージの下方に配置され、前記試料の像を前記撮像素子に結像させる観察光学系と、前記ステージの下方に該ステージに垂直な方向に対して45度傾けて配置され、前記ステージと前記撮像素子との間で光軸を90度曲げる下側ミラーと、前記照明光学系に配置されたリング絞りと、前記対物レンズの出射側に配置された位相差リングと、前記観察光学系の前記リング絞りと光学的に共役な位置に配置される位相板とを備え、前記ステージと前記観察光学系とがL字状に配置され、前記結像レンズが倍率変更機能を有し、該結像レンズが前記下側ミラーと前記撮像素子との間に軸方向を水平にして配置され、前記結像レンズの入射瞳位置が前記下側ミラーに対して前記対物レンズの側に位置づけられると共に、前記位相板の共役点が前記撮像素子の撮像面よりも前記結像レンズとは反対側に位置づけられていることを特徴とする。 The microscope according to the present invention is a microscope that captures an image of a sample with an image sensor and outputs the image to a display device. The microscope is provided on a horizontal stage on which the sample is disposed, and is disposed on the stage. A light source for irradiating the sample with light, an illumination optical system provided between the light source and the stage, an objective lens and an imaging lens, and disposed under the stage, An observation optical system that forms an image on an image sensor, and a lower side that is disposed below the stage and inclined by 45 degrees with respect to a direction perpendicular to the stage and that bends the optical axis by 90 degrees between the stage and the image sensor A mirror , a ring diaphragm disposed in the illumination optical system, a phase difference ring disposed on the exit side of the objective lens, and a phase disposed at a position optically conjugate with the ring diaphragm of the observation optical system Board Wherein the stage and said observation optical system is arranged in an L-shape, wherein the imaging lens has a magnification changing function, the axis between said imaging lens is between said imaging element and the lower mirror The entrance pupil position of the imaging lens is positioned on the objective lens side with respect to the lower mirror, and the conjugate point of the phase plate is more than the imaging surface of the imaging device. It is characterized by being positioned on the side opposite to the imaging lens .
本発明の顕微鏡は、前記ステージの上方に該ステージに垂直な方向に対して45度傾けて配置され、前記光源と前記ステージとの間で光軸を90度曲げる上側ミラーをさらに備え、前記照明光学系、前記ステージ及び前記観察光学系がコの字状に配置されるのが好ましい。 Microscope of the present invention is placed 45 degrees tilted with respect to the direction perpendicular to the stage above the prior SL stages, further comprising an upper Mirror bending the optical axis by 90 degrees between the light source and the stage, It is preferable that the illumination optical system, the stage, and the observation optical system are arranged in a U-shape.
本発明の顕微鏡は、前記光源と前記照明光学系とがケーラー照明を構成するのが好ましい。 In the microscope of the present invention, it is preferable that the light source and the illumination optical system constitute Koehler illumination.
本発明の顕微鏡は、前記ステージを光軸方向に沿って移動させる駆動手段を備えるのが好ましい。 The microscope of the present invention preferably includes driving means for moving the stage along the optical axis direction.
本発明によれば、顕微鏡を軽量コンパクトな構成として、その持ち運びを容易にすることができる。 According to the present invention, it is possible to easily carry the microscope with a lightweight and compact configuration.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に例示説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示す本発明の一実施の形態である顕微鏡1は光学式の顕微鏡であり、例えば、皮膚から採取した角質等の細胞を試料とし、それを視覚的に拡大して観察する際に用いられる。この顕微鏡1は、プラスチック等の樹脂材料や金属板等により形成されるケース(筐体)2に収容されて1つのユニットとされており、ケース2ごと持ち運びが可能な可搬タイプとなっている。
A
ケース2の側面カバー2aには試料差込口3が設けられている。この試料差込口3にはプレパラート4に構成された試料が差し込まれる。プレパラート4が差し込まれると、顕微鏡1は試料の像を拡大し、試料の拡大画像が表示装置であるモニタ5に表示される。このように、この顕微鏡1は、モニタ5上で試料の拡大画像を観察することができるモニタタイプとなっている。
A
なお、顕微鏡1は、図1、図2に示すように、側面カバー2aが垂直となり、試料差込口3に差し込まれたプレパラート4が水平となる正規姿勢で用いられる。以下の説明においては、顕微鏡1が正規姿勢とされているものとする。
1 and 2, the
図2に示すように、この顕微鏡1は、ステージ装置6、照明装置7、観察光学装置8、撮像素子9および制御基板10を備えている。
As shown in FIG. 2, the
ステージ装置6は、ケース2に固定された支持枠体11と、支持枠体11に収容されたステージ12とを備えている。支持枠体11の側面にはケース2の試料差込口3に連なる開口11aが設けられ、ケース2の試料差込口3から差し込まれたプレパラート4は、この開口11aを通ってステージ12に配置される。つまり、試料差込口3からプレパラート4を差し込むことで、試料がステージ12に配置される。この顕微鏡1の正規姿勢においては、ステージ12つまりステージ12のプレパラート4が配置される面は水平である。
The stage device 6 includes a support frame 11 fixed to the
支持枠体11には駆動ユニット(駆動手段)13が取り付けられている。ステージ12は、この駆動ユニット13により駆動されて、水平方向(XY方向)と垂直方向(Z軸方向)とに移動することができる。ステージ12が移動すると、当該ステージ12に載せられたプレパラート4もステージ12とともに移動する。駆動ユニット13としては、例えば、XYZの各方向に対応した3つの電動モータ(不図示)を備え、これらの電動モータの回転運動をねじ機構により各方向の直線運動に変換してステージ12に伝達する構成のものを用いることができるが、他の構造の駆動ユニットを用いてもよい。
A drive unit (drive means) 13 is attached to the support frame 11. The
照明装置7は、光源14と照明光学系15とを備え、ステージ12の上方に配置されている。本実施の形態においては、照明装置7つまり光源14と照明光学系15とは、試料に向けて均一に光を照射するケーラー照明を構成している。
The
照明光学系15は、軸方向を水平にして配置される円筒状の照明ケース16を備えている。支持枠体11の上方には接続アダプタ17と上側ミラーユニット18とが固定され、照明ケース16は、その一端において上側ミラーユニット18に固定されている。
The illumination
光源14は、照明ケース16の上側ミラーユニット18とは反対側となる端部に取り付けられている。本実施の形態においては、光源14として、基板14aに搭載された発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)14bを用いるようにしているが、フィラメントを用いた電球などを用いることもできる。
The
図3に示すように、照明ケース16の内部には、光源14に隣接する光源レンズ19とフィールドレンズ20とが配置され、光源レンズ19とフィールドレンズ20との間には板状の視野絞り21が配置されている。また、ステージ12の上方には、軸方向を垂直つまり照明ケース16の軸方向と直交するようにコンデンサレンズ22が配置されている。このコンデンサレンズ22は接続アダプタ17に固定されている。照明光学系15は、このように、光源レンズ19、視野絞り21、フィールドレンズ20およびコンデンサレンズ22を備えて、光源14とステージ12との間に設けられている。
As shown in FIG. 3, a
上側ミラーユニット18には、ステージ12に垂直な方向と照明ケース16の軸方向との双方に対して45度傾けられた上側ミラー23が設けられている。光源14から照明ケース16内に向けて水平に照射された光の光軸は、光源14とステージ12との間で、上側ミラー23で反射して、下方に向けて90度曲げられる。したがって、光源14から照射された光は、上側ミラー23で反射されてステージ12に配置された試料に垂直に照射される。
The
このように、照明装置7は、光源14とステージ12との間で、その光軸の方向が上側ミラー23により90度曲げられたL字形状のケーラー照明に構成されている。
Thus, the
図2、図3に示すように、観察光学系である観察光学装置8は、対物レンズ24と倍率変更機能を有する結像レンズ25とを備え、ステージ12の下方に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the observation
対物レンズ24は、ステージ12の下方側にコンデンサレンズ22と同軸に配置されている。対物レンズ24は支持枠体11に固定され、コンデンサレンズ22との距離が一定とされている。
The
結像レンズ25は、撮像素子9を固定し変倍操作に応じて可動する円筒状の鏡枠25aと、この鏡枠25aに同じく変倍操作に応じて軸方向に移動自在に組み合わされた円筒状の可動鏡枠25bとケース2に固定された固定鏡枠25cを備えている。そしてこの実施例では固定鏡枠25cには固定レンズ系28が、また可動鏡枠25bには可動レンズ系29がそれぞれ設けられている。支持枠体11の下方には下側ミラーユニット26が固定され、結像レンズ25は、軸方向を水平として、その一端において下側ミラーユニット26に固定されている。このように、結像レンズ25は、その軸方向を水平としてステージ12の下方であってケース2の最下部に配置されている。
The
下側ミラーユニット26には、ステージ12に垂直な方向と結像レンズ25の軸方向との双方に対して45度傾けられた下側ミラー27が配置されている。対物レンズ24を通過した光の光軸は、この下側ミラー27で反射して、対物レンズ24と結像レンズ25との間で90度曲げられ、結像レンズ25の軸方向に沿った方向に向けられる。
The
一対の鏡枠25a,25bは、詳細は図示しないが、互いにカム機構を介して連結されている。カム機構が図示しない電動モータにより駆動されると、双方の鏡枠25aと25bとが所望の変倍率に応じて移動する。
Although not shown in detail, the pair of
撮像素子9は、鏡枠25aの末端つまり下側ミラーユニット26とは反対側となる端部に固定されている。撮像素子9としては、例えば、基板30に搭載されたCCDイメージセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor)やCMOSイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)が用いられるが、他の撮像素子を用いることもできる。
The
このように端部に撮像素子9が固定された観察光学装置8は、ステージ12と撮像素子9との間で、その光軸の方向が下側ミラー27により90度曲げられたL字形状に構成されている。
The observation
ここで、この顕微鏡1は、下側ミラー27で光軸を90度曲げることにより、結像レンズ25を水平配置するようにしているので、結像レンズ25の端部に固定される撮像素子9とこれを搭載する基板30とを垂直に立てた配置とすることができる。撮像素子9を垂直に立てた配置とすることにより、撮像素子9や基板30を水平に寝かせて配置した場合に比べて、撮像素子9への塵等の異物の付着を抑制することができる。
Here, in the
結像レンズ25は、一対のレンズ系28,29により、対物レンズ24を通過した試料の像を撮像素子9に結像させる。また、結像レンズ25は、カム機構の作動により、レンズ系28,29の間隔ならびに撮像素子9との位置関係を変化させて結像する像の倍率を変更することができる。
The
なお、撮像素子9は、結像レンズ25の端部に固定する構成に限らず、対物レンズ24に対して、光軸に沿った距離が一定となる(固定される)ように、ケース2の内面等に固定することもできる。撮像素子9をケース2の内面等に固定する構造とすることにより、結像レンズ25の作動時に生じる振動等が撮像素子9に加わることを抑制して、この顕微鏡1の耐久性を高めることができる。
Note that the
照明光学系15にはリング絞り31が配置され、観察光学装置8には位相板32が配置されている。リング絞り31は上側ミラー23とコンデンサレンズ22との間の、コンデンサレンズ22の焦点と一致する位置に配置されている。一方、位相板32は、対物レンズ24の下端に固定されており、当該対物レンズ24と下側ミラー27との間の、リング絞り31に対して光学的に共役となる位置に配置されている。したがって、ケーラー照明に構成された照明装置7、リング絞り31および位相板32を用いることにより、この顕微鏡1で試料を位相差観察することができる。つまり、この顕微鏡1を、位相差顕微鏡として使用することができる。顕微鏡1を位相差顕微鏡として使用することにより、皮膚から採取した角質等の細胞を、染色することなく、光の位相差をコントラストに変換して明瞭に観察することができる。
A
通常、位相差顕微鏡に使用する対物レンズ24は出射光が平衡となるアフォーカル光学系を採用し、出射側には位相板32に加えて位相差リング33を備えている。そして結像レンズ25には、この位相差リング33の存在が撮像面に結像される像に影響を与えないような設計を行っている。
Usually, the
一方、本発明の顕微鏡1における変倍機能を有する結像レンズ25は、対物レンズ24との間に光軸を90度曲げるためのミラー27を有しているために、この配置空間を確保しつつ、上述した位相差リング33の影響を防止することが必要となる。そこで、結像レンズ25の入射瞳位置P1を、ミラー27に対して対物レンズ24の側に位置づけると共に、位相板32の共役点P2を撮像素子9の撮像面よりも図中右側、つまり結像レンズ25とは反対側に位置づけるように設計することが望ましい。
On the other hand, the
また、顕微鏡1の倍率は、対物レンズ24の光学倍率と結像レンズ25の光学倍率との積で決まるが、本発明のように、撮像面に結像させ、それをモニタ5に表示させる場合には、観察者が視認する倍率は、撮像素子9の大きさや使用するモニタ5の大きさとの総合的な関係で決まる。
Further, the magnification of the
それゆえ、本発明では例えば対物レンズ24として20倍のものを使用し、結像レンズ25の変倍率(ズーム比)を6倍程度とし、その光学倍率を3から20倍に設計し、撮像素子9として1/4インチのCCDもしくはCMOSに取り込んで14インチのモニタ5に表示する場合には、200倍から1400倍程度の拡大率を確保することが可能となる。
Therefore, in the present invention, for example, a 20 ×
コンデンサレンズ22とリング絞り31との間には一対の明視野用透過光源34が設けられており、照明装置7を用いず、明視野用透過光源34のみを用いることにより、この顕微鏡1で試料を明視野で観察することができる。また、ステージ12の上側には一対の暗視野用透過光源35aが設けられ、ステージ12の下側には一対の暗視野用反射光源35bが設けられており、照明装置7を用いず、これらの暗視野用の光源35a,35bのみを用いることにより、この顕微鏡1で試料を暗視野で観察することができる。このように、この顕微鏡1は、観察環境を、位相差観察、明視野観察または暗視野観察に切替えて試料の観察を行うことができるようになっている。
A pair of bright-field
なお、本実施の形態においては、観察環境を、位相差観察、明視野観察、暗視野観察に切り替えることができる構成とされているが、少なくともいずれか1つの観察ができればよく、例えば、この顕微鏡1を位相差顕微鏡に構成することもできる。 In the present embodiment, the observation environment is configured to be switchable to phase difference observation, bright field observation, and dark field observation. However, it is sufficient that at least one observation can be performed. 1 can also be configured as a phase-contrast microscope.
制御基板10は、この顕微鏡1を構成する各装置等を制御するものであり、ケース2の内面に沿って縦に配置されている。制御基板10には、照明装置7の光源14、ステージ12を駆動する駆動ユニット13、結像レンズ25を駆動する電動モータおよび撮像素子9等が接続されている。また、制御基板10は、図示しない配線により、商用電源等の外部電源に接続されている。なお、制御基板10に電力を供給するためのバッテリ等の電源をケース2内に設けるようにしてもよい。
The
表示装置であるモニタ5は、ケーブル36により制御基板10に接続される。撮像素子9が撮像した試料の拡大画像は、制御基板10とケーブル36とを介してモニタ5に出力される。制御基板10にはモニタ5と接続されるコネクタユニット37が設けられるが、このコネクタユニット37は、照明装置7、ステージ装置6および結像レンズ25に囲まれたコの字の内側のデッドスペースに配置されている。
The monitor 5 that is a display device is connected to the
本実施の形態においては、モニタ5として、CPU(中央演算処理装置)と、メモリやハードディスク等の記憶媒体とを備えてコンピュータとしての機能を有するタブレット端末(タブレットコンピュータ)が用いられている。タブレット端末に代えて、デスクトップ型やノート型のコンピュータを用い、これらのコンピュータに接続されたモニタに拡大画像を表示させることもできる。 In the present embodiment, a tablet terminal (tablet computer) having a function as a computer having a CPU (Central Processing Unit) and a storage medium such as a memory or a hard disk is used as the monitor 5. Instead of a tablet terminal, a desktop or notebook computer can be used, and an enlarged image can be displayed on a monitor connected to these computers.
モニタ5の画面はタッチパネルとなっている。タッチパネル(タッチスクリーンやタッチ画面などとも呼ばれる)は、液晶パネルのような表示パネルにタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせたものである。図4に示すように、モニタ5の画面は、試料の拡大画像を表示する画像表示領域38に加えて、顕微鏡1を操作する操作キーを表示する領域を有している。操作キーとしては、例えば、ステージ12をX方向に移動させて視野をX方向に移動させる一対のX方向位置調整キー41a,41b、ステージ12をY方向に移動させて視野をY方向に移動させる一対のY方向位置調整キー42a,42b、ステージ12を光軸方向に沿ったZ方向に移動させて画像のフォーカスを調整する一対のフォーカス調整キー43a,43b、結像レンズ25を作動させて倍率を所定の倍率に変更する4つの倍率変更キー44a〜44d、拡大画像をタブレット端末であるモニタ5の記憶媒体等に記憶させる撮影キー45などが設けられている。これらのキーを指先でタッチ操作することにより、顕微鏡1の倍率、試料の視野位置、フォーカス等を調整することができる。なお、結像25を作動させて倍率を変更する倍率変更キー44a〜44dは、予め設定された4つの倍率変更キーを設けるに限らず、倍率を増加させる拡大キーと、倍率を低下させる縮小キーとで構成することもできる。
The screen of the monitor 5 is a touch panel. A touch panel (also called a touch screen or a touch screen) is a combination of a display panel such as a liquid crystal panel and a position input device such as a touch pad. As shown in FIG. 4, the screen of the monitor 5 has an area for displaying operation keys for operating the
モニタ5に設けた電子ズーム機能により、モニタ5に入力された拡大画像をさらに拡大して画像表示領域38に表示させることができる。本実施の形態では、拡大画像は電子ズームにより最大1400倍にまで拡大して表示するようにしている。 The enlarged image input to the monitor 5 can be further enlarged and displayed in the image display area 38 by the electronic zoom function provided in the monitor 5. In the present embodiment, the enlarged image is enlarged and displayed up to 1400 times by electronic zoom.
このような構成により、試料差込口3にプレパラート4を差し込むと、照明装置7により試料に光が照射され、これにより生じた試料の像が観察光学装置8により拡大されて撮像素子9に結像される。撮像素子9はこれに結像した試料の像を撮像し、モニタ5に向けて出力する。そして、撮像素子9により撮像された試料の拡大画像がモニタ5に表示される。
With this configuration, when the
タブレット端末であるモニタ5は、公衆回線等を用いて研究所等に設置された解析装置とデータ通信可能に構成することもできる。この場合、顕微鏡1により得られた試料の拡大画像を、モニタ5から解析装置に送信することができ、また、解析装置による当該画像の解析結果をモニタ5で受け取ることができる。
The monitor 5 which is a tablet terminal can be configured to be able to perform data communication with an analysis device installed in a laboratory or the like using a public line or the like. In this case, an enlarged image of the sample obtained by the
さらに、ステージ装置6に設けたオートフォーカスユニット46を用いて、画像のフォーカスを自動的に調整する構成とすることもできる。オートフォーカスユニット46としては、例えば、フォーカス位置を検出するセンサとして撮像素子9を用い、駆動ユニット13によりステージ12を光軸に沿った方向に移動させてフォーカス位置を調整する構成とすることもできる。
Further, the focus of the image can be automatically adjusted using the
図2、図3に示すように、本発明では、ステージ12と撮像素子9との間において、光源14が発した光の経路つまり光軸を、下側ミラー27を用いてL字状に曲げることにより、ステージ12と観察光学装置8とをL字状に配置するようにしている。したがって、観察光学装置8をステージ12に対して垂直に配置した場合に比べて、この顕微鏡1の高さ寸法を小さくすることができる。また、高さ寸法が小さくされることにより、大きくて重い土台を設ける必要がないので、観察光学装置8をステージ12に対して垂直に配置した場合に比べて、顕微鏡1を軽量化することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the present invention, the path of light emitted from the
このように、本発明では、ステージ12と観察光学装置8とをL字状に配置するようにしたので、顕微鏡1を軽量コンパクトにして、その持ち運びを容易にすることができる。
Thus, in the present invention, since the
また、本発明では、ステージ12と観察光学装置8とをL字状に配置するのに加えて、光源14とステージ12との間において、上側ミラー23を用いて光軸の経路をL字状に曲げて、ステージ12と照明装置7とをL字状に配置するようにしている。これにより、光源14からステージ12を経て撮像素子9に至るまでの間において、照明装置7、ステージ12および観察光学装置8をコの字状に配置するようにしている。つまり、ステージ12に対してケーラー照明である照明装置7と結像レンズ25とを水平配置して、これらをコの字状に配置するようにしている。したがって、観察光学装置8と照明装置7とをステージ12に対して垂直に配置した場合に比べて、この顕微鏡1の高さ寸法を小さくして、当該顕微鏡1をコンパクトな形状にすることができる。また、高さ寸法が小さくされることにより、大きくて重い土台を設ける必要がないので、観察光学装置8と照明装置7とをステージ12に対して垂直に配置した場合に比べて、顕微鏡1を軽量化することができる。
In the present invention, in addition to arranging the
このように、本発明では、照明装置7、ステージ12および観察光学装置8をコの字状に配置するようにしたので、顕微鏡1をさらに軽量コンパクトにして、その持ち運びを容易にすることができる。
Thus, in the present invention, the
さらに、本発明では、照明装置7よりも重量が重い観察光学装置8と撮像素子9とをステージ12の下方に配置するようにしているので、観察光学装置8と撮像素子9とをステージ12の上方に配置し、照明装置7をステージ12の下方に配置する場合に比べて、顕微鏡1の重心を低くすることができる。これにより、顕微鏡1の重心が安定するので、大きくて重い土台を不要として、この顕微鏡1をさらに軽量コンパクトにすることができる。
Furthermore, in the present invention, the observation
さらに、本発明では、対物レンズ24を支持枠体11に固定し、ステージ12を支持枠体11に対して光軸方向に移動させてフォーカスを調整する構成としたので、ステージ12に対して、対物レンズ24とともに観察光学装置8、撮像素子9等を移動させる必要を無くすことができる。したがって、この顕微鏡1の構成を簡素化して、当該顕微鏡1をより軽量コンパクトにすることができる。
Furthermore, in the present invention, the
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、種々の変形または変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or changes can be made.
例えば、上記実施の形態では、ステージ12と観察光学装置8とをL字状に配置するとともに、ステージ12と照明装置7とをL字状に配置して、照明装置7、ステージ12および観察光学装置8を全体としてコの字状の配置とするようにしているが、これに限らず、ステージ12と観察光学装置8とがL字状に配置されていれば、例えば、照明装置7を垂直に配置したり、明視野用透過光源33および/または暗視野用の光源34,35のみを設けてケーラー照明である照明装置7を設けない構成としたりするなど、照明装置7の構成は種々変更することができる。
For example, in the above embodiment, the
さらに、上記実施の形態においては、タッチパネル式のモニタ5に表示された各種の操作キーを操作することにより、顕微鏡1を操作することができるようにしているが、これに限らず、モニタ5とは別に設けられた操作端末により顕微鏡1を操作する構成とすることもできる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
1 顕微鏡
2 ケース(筐体)
2a 側面カバー
3 試料差込口
4 プレパラート
5 モニタ(表示装置)
6 ステージ装置
7 照明装置
8 観察光学装置
9 撮像素子
10 制御基板
11 支持枠体
11a 開口
12 ステージ
13 駆動ユニット(駆動手段)
14 光源
15 照明光学系
16 照明ケース
17 接続アダプタ
18 上側ミラーユニット
19 光源レンズ
20 フィールドレンズ
21 視野絞り
22 コンデンサレンズ
23 上側ミラー
24 対物レンズ
25 結像レンズ
25a 鏡枠
25b 可動鏡枠
25c 固定鏡枠
26 下側ミラーユニット
27 下側ミラー
28 固定レンズ系
29 可動レンズ系
30 基板
31 リング絞り
32 位相板
33 位相差リング
34 明視野用透過光源
35a 暗視野用透過光源
35b 暗視野用反射光源
36 ケーブル
37 コネクタユニット
38 画像表示領域
41a,41b X方向位置調整キー
42a,42b Y方向位置調整キー
43a,43b フォーカス調整キー
44a〜44d 倍率変更キー
45 撮影キー
46 オートフォーカスユニット
P1 入射瞳位置
P2 共役点
1
6
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記試料が配置される水平なステージと、
前記ステージの上方に設けられ、前記ステージに配置された前記試料に光を照射する光源と、
前記光源と前記ステージとの間に設けられる照明光学系と、
対物レンズと結像レンズとを備えて前記ステージの下方に配置され、前記試料の像を前記撮像素子に結像させる観察光学系と、
前記ステージの下方に該ステージに垂直な方向に対して45度傾けて配置され、前記ステージと前記撮像素子との間で光軸を90度曲げる下側ミラーと、
前記照明光学系に配置されたリング絞りと、
前記対物レンズの出射側に配置された位相差リングと、
前記観察光学系の前記リング絞りと光学的に共役な位置に配置される位相板とを備え、
前記ステージと前記観察光学系とがL字状に配置され、
前記結像レンズが倍率変更機能を有し、該結像レンズが前記下側ミラーと前記撮像素子との間に軸方向を水平にして配置され、
前記結像レンズの入射瞳位置が前記下側ミラーに対して前記対物レンズの側に位置づけられると共に、前記位相板の共役点が前記撮像素子の撮像面よりも前記結像レンズとは反対側に位置づけられていることを特徴とする顕微鏡。 A microscope that captures an image of a sample with an image sensor and outputs the image to a display device,
A horizontal stage on which the sample is placed;
A light source that is provided above the stage and that irradiates light to the sample disposed on the stage;
An illumination optical system provided between the light source and the stage;
An observation optical system that includes an objective lens and an imaging lens, is arranged below the stage, and forms an image of the sample on the imaging element;
A lower mirror disposed below the stage and inclined by 45 degrees with respect to a direction perpendicular to the stage and bending the optical axis by 90 degrees between the stage and the imaging device ;
A ring stop disposed in the illumination optical system;
A phase difference ring disposed on the exit side of the objective lens;
A phase plate disposed at a position optically conjugate with the ring diaphragm of the observation optical system,
The stage and the observation optical system are arranged in an L shape ,
The imaging lens has a magnification changing function, the imaging lens is disposed with the axial direction horizontal between the lower mirror and the imaging device,
The entrance pupil position of the imaging lens is positioned on the objective lens side with respect to the lower mirror, and the conjugate point of the phase plate is on the opposite side of the imaging lens from the imaging surface of the imaging device. A microscope characterized by being positioned .
前記照明光学系、前記ステージ及び前記観察光学系がコの字状に配置されていることを特徴とする請求項1記載の顕微鏡。 Disposed 45 degrees tilted with respect to the direction perpendicular to the stage above the prior SL stages, further comprising an upper Mirror bending the optical axis by 90 degrees between the light source and the stage,
The microscope according to claim 1, wherein the illumination optical system, the stage, and the observation optical system are arranged in a U-shape.
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