JP6879310B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、顕微鏡装置に関する。

試料を観察する顕微鏡装置として、例えば、基台と、基台に装着される支柱と、支柱に支持されるステージ部材と、レボルバ支持部と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。レボルバ支持部は、複数の対物レンズが装着可能なレボルバを有し、レボルバを回転させることで観察に用いる対物レンズを選択する。また、レボルバ支持部は、焦準装置に設けられる。基台には、焦準装置を介してレボルバ支持部を上下方向に移動するための駆動部が配置される。

米国特許第６２３９９０５号明細書

本発明の態様においては、顕微鏡装置を提供する。顕微鏡装置は、基台を備えてよい。顕微鏡装置は、基台上に取り付け取り外し可能に立設され、標本を載置するステージ部材が側面に取り付けられた支持部材を備えてよい。顕微鏡装置は、支持部材に支持され、対物レンズを保持する対物レンズ保持部材、対物レンズ保持部材を上下動させる駆動源、及び駆動源の駆動力を対物レンズ保持部材に伝達する駆動機構を備える対物レンズユニットを備えてよい。支持部材には、対物レンズユニットがステージ部材の下方に取り付けられ、透過照明を行う透過照明光学系がステージ部材の上方に取り付けられてよい。支持部材は、対物レンズユニット及び透過照明光学系が取り付けられた状態で、基台上に取り付け取り外し可能であってよい。顕微鏡装置は、対物レンズユニットと基台との間に互いに異なる２つの照明光学系が設けられてよい。

本実施形態に係る顕微鏡装置を分解して示す分解斜視図である。 スペーサを挿入前の顕微鏡装置の一例を示す斜視図である。 本実施形態に係る対物レンズユニットの一例を示す斜視図である。 対物レンズユニットを分解して示す分解斜視図である。 駆動機構の一例を示す側面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 リンク棒を下げた状態を示す図である。 レボルバ支持部が下降した一例を模式的に示す図である。 リンク棒を上げた状態を示す図である。 レボルバ支持部が上昇した一例を模式的に示す図である。

上記した特許文献１に記載の顕微鏡装置では、ステージ部材の高さ位置を調整するため、基台と支柱との間にスペーサを配置することが可能である。しかしながら、スペーサを配置した場合、駆動部が配置されている基台と駆動部によって移動させられるレボルバ間の距離が長くなる。このため、スペーサを配置した構成では、基台に対するレボルバのＸＹ方向（横方向）の揺れが大きくなる。その結果、対物レンズの位置が所望の位置からずれる場合があり、試料の観察精度に影響を及ぼすことになる。

以下に説明する実施形態は、試料を高精度に観察することが可能な顕微鏡装置、及び対物レンズユニットを提供している。

実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。また、図面においては、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、各図面においては、ＸＹＺ座標系を適宜用いて方向を示している。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、矢印の方向が＋方向（例、＋Ｘ方向）であり、その反対方向が−方向（例、−Ｘ方向）であるとする。

図１は、顕微鏡装置１００の一例を示す分解斜視図である。図２は、図１顕微鏡装置から一部の構成部品を取り外して組み立てた状態の顕微鏡装置１００の一例を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、顕微鏡装置１００は、例えば、倒立顕微鏡である。顕微鏡装置１００は、ベース部１０と、支柱２０と、対物レンズユニットであるレボルバユニット２００（レボルバ支持部３０及び駆動機構４０）と、ステージ部材５０と、第１照明系（照明装置）６０と、第２照明系（照明装置）７０と、を備える。

ベース部１０は、基台１１と、鏡筒１２と、接眼レンズ１３と、操作部１４と、接続部１５と、を有する。基台１１は、例えば、テーブル上などの載置面に載置される。また、基台１１内には、反射ミラー、リレーレンズ、フィルタ、及びプリズムなどの不図示の光学素子が収容されており、観察位置に配置された対物レンズ３２の光軸ＡＸから鏡筒１２にわたって観察系の光路を形成している。これらの光学素子は、鏡筒１２内の光学素子、接眼レンズ１３、及び対物レンズ３２とともに結像光学系の一部を形成する。鏡筒１２は、基台１１に着脱可能に設けられる。図１において、鏡筒１２は、基台１１から上方に外れた状態で表記されている。鏡筒１２内には、複数のレンズ、フィルタあるいはプリズムなどの各種光学素子が収容されている。これらの光学素子は、上記のように結像光学系の一部を形成する。

接眼レンズ１３は、鏡筒１２の上部に装着される。接眼レンズ１３は、鏡筒１２に対して交換可能である。なお、接眼レンズ１３の構成は、任意である。接眼レンズ１３は、ユーザーが目視により画像を確認するために用いられる。なお、図示しないが、接眼レンズ１３に代えて画像をＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子（イメージセンサ）により取得してもよいし、結像光学系の光路の一部を分岐させて一方を接眼レンズ１３に接続し、かつ、他方を上記した撮像素子に接続してもよい。また、撮像素子により取得した画像は、液晶表示装置などのディスプレイ装置に表示させてもよいし、パーソナルコンピュータなどの処理装置に取り込んで画像処理などを行ってもよい。

操作部１４は、基台１１に設けられる。操作部１４は、例えば、ユーザーが接眼レンズ１３を覗いている状態において手で操作可能なように基台１１の側面に配置される。操作部１４は、回転可能に設けられており、回転位置（または回転量）に応じて駆動機構４０の駆動量を設定したり、駆動機構４０の電動駆動源４１の駆動及び停止を切り替えたりすることが可能である。これにより、操作部１４を操作することでレボルバ支持部３０の高さ（Ｚ方向の位置）を調整することができる。なお、操作部１４は、回転可能であることに限定されない。例えば、レボルバ支持部３０を上方または下方に移動させるように駆動機構４０を電動駆動するボタンが設けられてもよい。

接続部１５は、基台１１の上面に露出した状態で形成され、電気的な接続が可能な端子である。接続部１５は、支柱２０との接続部分に配置される。また、基台１１の接続部１５は、基台１１上面部の背面領域側、あるいは基台１１上面部であって観察者側（ユーザ側）に対して奥側に設けられる。なお、基台１１上面部の背面領域側、あるいは基台１１上面部であって観察者側に対して奥側は、基台１１上面部の中央部に対して−Ｘ側の領域であり、図１に示す接続部１５が設けられている部分を含む領域である。このように、接続部１５が基台１１上面部の背面領域側、あるいは基台１１上面部であって観察者側に対して奥側に設けられることにより、後述するスペーサ９０（後述する）にも接続部１５と接続可能な基台側接続部９３が設けられることから、スペーサ９０の装着位置（顕微鏡装置１００にスペーサ９０を装着した際にスペーサ９０が邪魔にならない装着位置）を基準として接続部１５を配置できる。また、接続部１５は、基台１１内に配置された基板Ｍとリード線１５ａを介して電気的に接続される。また、基板Ｍは、リード線１５ｂを介して操作部１４に電気的に接続される。基板Ｍは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＵＮＩＴ）あるいはメモリ等を含み、駆動機構４０を含めた各部材の制御部を構成する。基板Ｍは、操作部１４で操作された情報がリード線１５ｂを介して入力され、駆動機構４０を制御する信号、及び駆動機構４０を駆動するための電力などを、リード線１５ａを介して接続部１５に出力する。

支柱２０は、基台１１上に立設して配置される支柱下部（支持部材）２０ｂを備える。また、支柱下部２０ｂは、後述する支柱用スペーサ（スペーサ９０）９１を介して、基台１１に取り付けられる。支柱２０（支柱下部２０ｂ）は、基台１１（支柱用スペーサ９１）から上方（＋Ｚ方向）に延びて配置される。また、支柱２０（支柱下部２０ｂ）は、スペーサ９０を介さずに基台１１に取り付け可能である。図２に示すように、支柱２０（支柱下部２０ｂ）は、基台１１の上面に取り付けられている。支柱２０（支柱下部２０ｂ）の下面には、基台１１の上面に設けられたネジ孔１１ａあるいは支柱用スペーサ９１の上面に設けられたネジ孔９１ｂにネジ結合する固定ネジ２０ａを備えている（図１参照）。また、基台１１の上面には、支柱２０（支柱下部２０ｂ）の下面あるいは支柱用スペーサ９１の下面に設けられた孔部（不図示）に挿入可能なピン１１ｂを備えている。このピン１１ｂが不図示の孔部に挿入されることにより、支柱２０（支柱下部２０ｂ）が基台１１に対して位置決めされる。この状態で、固定ネジ２０ａがネジ孔１１ａあるいはネジ孔９１ｂとネジ結合することにより、支柱２０（支柱下部２０ｂ）が基台１１に取り付けられる。なお、支柱下部支持部材である２０ｂは、第１照明系（照明装置）６０を備える照明支柱の一部、あるいは照明支柱を支持する部材である

支柱２０は、下面に接続部２１を有する。接続部２１は、支柱２０が基台１１に直接装着される場合（図２に示す場合）、基台１１の接続部１５に接触して接続部１５と電気的に接続される。また、接続部２１は、支柱２０が支柱用スペーサ９１を介して基台１１に装着される場合（図１に示す場合）、後述の支柱側接続部９４に接触して支柱側接続部９４と電気的に接続される。なお、後述するが、支柱用スペーサ９１において、支柱側接続部９４は基台１１の接続部１５と電気的に接続される。これにより、支柱２０は、支柱用スペーサ９１を用いる場合であっても、接続部２１と、基台１１の接続部１５との間で電気的な接続を確保する。

また、接続部２１は、不図示のリード線等を介して駆動機構４０の駆動源に電気的に接続されている。また、接続部２１は、後述する第１照明系６０あるいはステージ部材５０などと電気的に接続され、これらを制御する信号の伝達、あるいは駆動用の電力供給を行ってもよい。なお、上記した接続部１５、２１は、支柱２０の装着時に電気的な接続を可能とする任意の形状を適用することができる。例えば、支柱２０の装着時に平面部どうしが接触することで電気的な接続を確保してもよいし、例えば、一方をピン形状として他方を孔形状とすることにより、支柱２０の装着時にピンが孔に挿入されることで電気的な接続を確保してもよい。

レボルバユニット２００（レボルバ支持部３０及び駆動機構４０）は、支柱２０（支柱下部２０ｂ）の＋Ｘ側の側面に取り付けられ、支柱２０（支柱下部２０ｂ）から＋Ｘ方向に延びて配置される。支柱２０の＋Ｘ側の側面は、接眼レンズ１３が設置されている方向に向いた面であり、観察時における観察者側に相当する。従って、レボルバユニット２００は、Ｘ方向における支柱２０と接眼レンズ１３（鏡筒１２）との間に挟まれた空間内に配置される。なお、レボルバユニット２００の詳細については、別の図面を用いて後述する。

ステージ部材５０は、レボルバユニット２００の上方において、支柱２０（支柱下部２０ｂ）の＋Ｘ側の側面に取り付けられる。ステージ部材５０は、試料を保持する。ステージ部材５０は、上下方向（Ｚ方向）に貫通する貫通孔を備えている。試料は、ガラス板等の透明な板材に載置された状態、あるいは、ガラス容器などの透明な容器に収容された状態でステージ部材５０に保持される。このとき、ガラス板あるいはガラス容器等は、上記した貫通孔に試料が配置されるようにステージ部材５０に保持される。なお、ステージ部材５０は、ガラス板あるいはガラス容器等を所定位置に保持するための治具を備えてもよい。

また、ステージ部材５０は、Ｘ方向及びＹ方向（水平方向あるいは光軸ＡＸに直交する方向）に移動可能であってもよい。また、ステージ部材５０は、上下方向（Ｚ方向）あるいは光軸ＡＸに沿った方向に移動可能であってもよい。このようなステージ部材５０の移動は、ユーザーが手動で行ってもよいし、電動モータ等の駆動源を用いて行ってもよい。駆動源を用いる場合、移動量等に関する制御信号、及び駆動源への電力の供給は、支柱２０の接続部２１を介して基台１１から行ってもよい。また、ステージ部材５０の移動を操作する操作部が基台１１に設けられてもよい。

第１照明系６０は、支柱２０の上部に取り付けられる。第１照明系６０の出射側は、ステージ部材５０の上方に配置される。第１照明系６０は、ステージ部材５０に保持された試料に対して透過照明を行う。第１照明系６０は、例えば、ハロゲンランプあるいは白色ＬＥＤなどの白色光あるいは可視光（波長がブロードな光）を出射する光源と、光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。なお、第１照明系６０は、光軸ＡＸに沿って照明光を出射するが、これに限定されず、光軸ＡＸに対して傾斜した状態で照明光を出射してもよい。

第１照明系６０から出射した照明光は、試料を上方（＋Ｚ側）から照明する。試料を透過した透過光（観察光）は、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーは、接眼レンズ１３を覗くことにより、ステージ部材５０に保持された試料を第１照明系６０からの照明光により観察可能である。また、撮像素子を具えた撮像装置を配置することで、撮像素子での観察光の受光を行うことも可能である。なお、第１照明系６０は、光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第１照明系６０の外部に配置されて光ファイバ等により照明光を第１照明系６０に供給してもよい。また、第１照明系６０を備えるか否かは任意であり、第１照明系６０はなくてもよい。

第２照明系７０は、支柱２０（支柱下部２０ｂ）の−Ｘ側の側面に取り付けられる。第２照明系７０の出射側は、ステージ部材５０及びレボルバユニット２００の下方に配置される。支柱２０には、第２照明系７０からの光を通すための貫通孔を備えている。第２照明系７０は、ステージ部材５０に保持された試料に対して落射照明を行う。また、第２照明系７０は、落射照明を行う他に、顕微鏡装置１００を蛍光顕微鏡として使用する場合、蛍光物質に対する活性化光あるいは励起光の照射を行う。第２照明系７０は、落射照明用あるいは蛍光観察用のいずれかに交換可能である。

第２照明系７０が落射照明を行う場合、第２照明系７０は、例えば、ハロゲンランプあるいは白色ＬＥＤなどの白色光あるいは可視光（波長がブロードな光）を出射する光源と、光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。また、第２照明系７０は、ミラー７２を有する。第２照明系７０が落射照明を行う場合、ミラー７２は、例えばハーフミラーが用いられる。ミラー７２は、光軸ＡＸ上に配置され、レボルバユニット２００の下側に設けられる光学ユニット７２ａ内に収容されている。

第２照明系７０から出射した照明光は、ミラー７２で反射して試料を下方（−Ｚ側）から照明する。この照明光による試料からの反射光は、ミラー７２を透過し、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーは、接眼レンズ１３を覗くことにより、ステージ部材５０に保持された試料を第２照明系７０からの照明光により観察可能である。なお、第２照明系７０は、落射照明用の光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第２照明系７０の外部に配置されて光ファイバ等により照明光を第２照明系７０に供給してもよい。

また、顕微鏡装置１００を蛍光顕微鏡として使用する場合、第２照明系７０は、ステージ部材５０に保持される試料に含まれる蛍光物質を活性化する活性化光、あるいは蛍光物質を励起して蛍光を生じさせる励起光のいずれか一方を出射する。なお、活性化光あるいは励起光のいずれか他方は、後述する第３照明系８０から出射する。第２照明系７０は、活性化光あるいは励起光に相当する波長の光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。

第２照明系７０が活性化光あるいは励起光を出射する場合、ミラー７２は、例えばダイクロイックミラーが用いられる。ダイクロイックミラーは、活性化光あるいは励起光の波長の光を反射し、蛍光の波長を透過する。例えば、第２照明系７０から出射する光を活性化光とすると、この活性化光は、ミラー７２で反射されて、下方（−Ｚ側）から試料に照射する。活性化光の照射の後、あるいは活性化光の照射と同時に、後述する第３照明系８０から励起光を出射して試料に照射する。

試料内の蛍光物質は、活性化光及び励起光の照射により励起して蛍光を発する。この蛍光は、ミラー７２を透過し、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーは、接眼レンズ１３を覗くことにより、試料から生じた蛍光を観察可能である。なお、第３照明系８０から活性化光を出射し、第２照明系７０から励起光を出射してもよい。また、第３照明系８０を用いずに、第２照明系７０で光源を切り替えることにより、第２照明系７０から活性化光及び励起光を切り替えて出射してもよい。

なお、第２照明系７０は、活性化光あるいは励起光を出射する光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第２照明系７０の外部に配置されて光ファイバ等により活性化光あるいは励起光を第２照明系７０に供給してもよい。また、第２照明系７０を備えるか否かは任意であり、第２照明系７０はなくてもよい。

顕微鏡装置１００は、図２に示すように、基台１１に支柱２０が装着されて使用されるが、上記したように、顕微鏡装置１００を蛍光顕微鏡として使用する場合や、ステージ部材５０の位置を上方に持ち上げたい場合には、図１に示すように、基台１１と支柱２０との間にスペーサ９０を配置する。なお、図２に示すように、支柱２０は、基台１１の上面にボルト等の不図示の締結部材により固定されており、スペーサ９０を装着する場合は、この締結部材を外すことにより基台１１から支柱２０を取り外すことができる。

また、図２に示すように、鏡筒１２の−Ｘ側には支持部１２ａが設けられており、ステージ部材５０の＋Ｘ側に設けられた被支持部５０ａを支持している。このように、支持部１２ａによって被支持部５０ａを支持することにより、ステージ部材５０の揺れあるいは振動を抑制している。支持部１２ａと被支持部５０ａとは、ボルト等の不図示の締結部材により固定されており、スペーサ９０を装着する場合は、この締結部材を外すことにより支持部１２ａから被支持部５０ａを取り外すことができる。

図１に示すように、スペーサ９０は、支柱用スペーサ９１と、ステージ用スペーサ９２とが使用される。スペーサ９０は、顕微鏡装置１００に対して第３照明系８０を装着する場合、または、ベース部１０に対してステージ部材５０を上方（＋Ｚ方向）に調整する場合に使用され、両スペーサのＺ方向の寸法は同じである。

支柱用スペーサ９１は、基台１１と支柱２０との間に配置される。支柱用スペーサ９１は、基台側接続部９３と、支柱側接続部９４とを有する。基台側接続部９３は、支柱用スペーサ９１が基台１１に装着された場合に、基台１１の接続部１５に電気的に接続される端子である。支柱側接続部９４は、支柱用スペーサ９１に支柱２０が装着された場合に、支柱２０の接続部２１に電気的に接続される端子である。

また、支柱用スペーサ９１は、基台側接続部９３と支柱側接続部９４とを電気的に接続するリード線９１ｃを備えている。これにより、支柱用スペーサ９１を基台１１と支柱２０との間に装着した際、接続部１５と基台側接続部９３とが接続され、また、支柱側接続部９４と接続部２１とが接続される。その結果、基板Ｍからの制御信号及び電力供給は、基台側接続部９３、リード線９１ｃ、及び支柱側接続部９４を介して接続部２１に送られ、上記のように駆動機構４０あるいはその他の部材の制御が可能となっている。

ステージ用スペーサ９２は、例えば矩形の板状に形成される。ステージ用スペーサ９２は、鏡筒１２の支持部１２ａとステージ部材５０の被支持部５０ａとの間に配置される。ステージ用スペーサ９２は、レボルバユニット２００の＋Ｘ側に配置される。ステージ用スペーサ９２は、支柱用スペーサ９１の装着によってステージ部材５０が上方に持ち上げられる場合であっても被支持部５０ａを支持することによりステージ部材５０の揺れまたは振動を抑制することが可能となる。

支柱用スペーサ９１は、下面に、基台１１のネジ孔１１ａとネジ結合可能な固定ネジ９１ａを備えており、また、上面に、支柱２０の固定ネジ２０ａとネジ結合可能なネジ孔９１ｂを備えている。支柱用スペーサ９１の下面の孔部（不図示）に基台１１のピン１１ｂが挿入されることにより、支柱用スペーサ９１が基台１１に対して位置決めされる。さらに、支柱用スペーサ９１の上面には、支柱２０の下面に設けられた孔部（不図示）に挿入可能なピン９１ｄを備えている。このピン９１ｄが支柱２０の下面の孔部に挿入されることにより、支柱２０が支柱用スペーサ９１に対して位置決めされる。この状態で、固定ネジ９１ａがネジ孔１１ａとネジ結合し、かつ、固定ネジ２０ａがネジ孔９１ｂとネジ結合することにより、支柱２０が支柱用スペーサ９１を介して基台１１に取り付けられる。なお、詳細な説明は省略するが、ステージ用スペーサ９２においてもピンあるいは孔部を用いることにより位置決めを行っている。

また、ステージ用スペーサ９２と鏡筒１２の支持部１２ａとの間、及び、ステージ用スペーサ９２とステージ部材５０の被支持部５０ａとの間は、例えば、上記した支柱用スペーサ９１と同様に固定ネジ等の不図示の締結部材により固定される。

なお、支柱２０は、レボルバユニット２００、ステージ部材５０、第１照明系６０、及び第２照明系７０が取り付けられている。したがって、支柱２０を基台１１から取り外す際、及び支柱２０を支柱用スペーサ９１に取り付ける際には、これらレボルバユニット２００、ステージ部材５０、第１照明系６０、及び第２照明系７０が、支柱２０と一体となって取り外し及び取り付けが行われる。また、支柱下部２０ｂには、レボルバユニット２００、ステージ部材５０、及び第２照明系７０が取り付けられている。したがって、支柱下部２０ｂは、レボルバユニット２００、ステージ部材５０、及び第２照明系７０を保持したまま、第１照明系６０を支持する支柱上部と分離可能である。基台１１と対物レンズユニット（レボルバユニット２００）は分離可能である。

支柱用スペーサ９１には、図１に示すように、第３照明系（照明装置）８０を装着可能である。第３照明系８０は、支柱用スペーサ９１の−Ｘ側の側面に取り付けられる。第３照明系８０は、第２照明系７０の下方（−Ｚ側）に配置される。支柱用スペーサ９１には、第３照明系８０からの光を通すための貫通孔を備えている。顕微鏡装置１００を蛍光顕微鏡として使用する場合、第３照明系８０は、上記したように、ステージ部材５０に保持される試料に含まれる蛍光物質を活性化する活性化光、あるいは蛍光物質を励起して蛍光を生じさせる励起光のいずれか一方を出射する。

第３照明系８０は、活性化光あるいは励起光に相当する波長の光を出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射した光を案内するリレーレンズ、各種フィルタ、開口絞り、及び視野絞りなどの光学素子を有する照明光学系と、を備える。また、第３照明系８０は、ミラー８２を有する。第３照明系８０が活性化光あるいは励起光を出射する場合、上記した第２照明系７０のミラー７２と同様に、ミラー８２は、例えばダイクロイックミラーが用いられる。ミラー８２は、光軸ＡＸ上に配置され、ミラー７２を含む光学ユニット７２ａの下側に設けられる光学ユニット８２ａ内に収容されている。

例えば、第３照明系８０から出射する光を励起光とすると、この励起光は、ミラー８２で反射された後にミラー７２を透過して（あるいはミラー７２を光軸ＡＸから退避させて）、下方（−Ｚ側）から試料に照射する。試料内の蛍光物質からの蛍光は、ミラー８２を透過し、後述する対物レンズ３２を介して、基台１１及び鏡筒１２内の光路を通り、接眼レンズ１３に導かれる。ユーザーが、接眼レンズ１３を覗くことにより、試料から生じた蛍光を観察可能である点は上記のとおりである。

なお、第２照明系７０を用いずに、第３照明系８０で光源を切り替えることにより、第３照明系８０から活性化光及び励起光を切り替えて出射してもよい。また、第３照明系８０は、光源を備えなくてもよい。例えば、光源は第２照明系７０の外部に配置されて光ファイバ等により白色光、活性化光あるいは励起光を第３照明系８０に供給してもよい。また、支柱用スペーサ９１を装着した場合であっても、第３照明系８０を備えるか否かは任意であり、第３照明系８０はなくてもよい。

また、第３照明系８０は、ステージ部材５０に保持された試料に対して落射照明を行ってもよい。第３照明系８０は、落射照明用あるいは蛍光観察用のいずれかに交換可能である。第３照明系８０が落射照明を行う場合、上記した第２照明系７０と同様の構成が適用される。その際、ミラー８２は、例えばハーフミラーが用いられる。

続いて、レボルバユニット２００について説明する。レボルバユニット２００は、支柱２０の＋Ｘ側の側面に取り付けられる。図３は、実施形態に係るレボルバユニット２００の一例を示す斜視図である。図４は、レボルバユニット２００を分解して示す分解斜視図である。図３及び図４に示すように、レボルバユニット２００は、レボルバ支持部３０と、駆動機構４０とを備える。

レボルバ支持部３０は、レボルバ（対物レンズ保持部材）３１を支持する。レボルバ３１は、複数の対物レンズ３２が装着される。レボルバ３１は、例えば、Ｚ軸から傾斜した軸周り方向に回転可能に設けられる。レボルバ３１を回転させることにより、複数の対物レンズ３２のうちのいずれかの対物レンズ３２を光軸ＡＸ上（観察位置）に配置することができる。これにより、複数の対物レンズ３２は、切り替え可能である。レボルバ３１は、複数の対物レンズ３２に加えて、収差補正用レンズが装着されてもよい。

レボルバ３１は、複数の対物レンズ３２に加えて、収差を補正する機能を有する対物レンズ（収差補正用対物レンズ）３９が装着されてもよい。収差補正用対物レンズ３９は、例えば色収差を補正するレンズや、球面収差を補正するレンズ、非点収差を補正するレンズ、像面湾曲を補正するレンズ等が搭載された対物レンズである。補正可能な収差の種類が多くなるほど、１つの収差補正用対物レンズ３９に搭載されるレンズの数が多くなる。このため、収差補正用対物レンズ３９は、対物レンズ３２に比べて、重量が大きくなっている。収差補正用対物レンズ３９は、１つのレボルバ３１に１つ又は複数装着することができる。

レボルバ３１は、ユーザーの手動により回転してもよいし、電動モータ等の駆動源によって回転してもよい。駆動源は、例えば、レボルバ支持部３０に配置される。この駆動源への制御信号や電力の供給は、後述する駆動機構４０と同様に、基台１１から支柱２０を介して行ってもよい。また、電動モータ等でレボルバ３１を回転させる場合、操作部は基台１１に配置されてもよいし、顕微鏡装置１００から離れたリモートコントロールユニット等に配置されてもよい。なお、レボルバ３１は、回転位置を保持する任意の構成を有しており、選択した対物レンズ３２を光軸ＡＸ上に保持している。

レボルバ支持部３０は、レボルバ装着部３３と、駆動力受部３４とを有する。レボルバ装着部３３は、レボルバ３１が装着される。レボルバ装着部３３は、ボルトなどの不図示の固定部材によりレボルバ３１を固定可能であり、また、ボルトを取り外すことにより他のレボルバと交換可能である。なお、レボルバ３１は、レボルバ装着部３３に装着された状態であっても回転可能な状態が維持される。駆動力受部３４は、レボルバ装着部３３の−Ｙ側の側面に取り付けられる。駆動力受部３４は、−Ｙ方向に突出する部分を有している。この突出部分は、駆動機構４０からの駆動力を受ける部分である。また、レボルバ装着部３３は、第２照明系７０からの光を通過させるための貫通孔３３ｂを有している。

レボルバ装着部３３は、基部３５及びガイド部３６を介して支柱２０に保持される。基部３５は、支柱２０の＋Ｘ側の側面にボルトなどの不図示の固定部材により取り付けられる。ガイド部３６は、基部３５の＋Ｘ側の側面にボルトなどの不図示の固定部材により取り付けられる。ガイド部３６の＋Ｘ側は、レボルバ装着部３３の一部を嵌め入れて、レボルバ装着部３３を上下方向（光軸ＡＸ方向）にガイドする形状を備えている。レボルバ装着部３３は、ガイド部３６により上下方向に移動可能な状態で支柱２０に保持されている。

レボルバ装着部３３とガイド部３６との間には、ベアリング部３７が配置される。ベアリング部３７は、レボルバ装着部３３をＹ方向に挟む２か所にそれぞれ配置される。ベアリング部３７は、複数のローラベアリングが向きを交互に変えながら上下方向に並んで配置される形態を有する。レボルバ装着部３３の＋Ｙ側及び−Ｙ側の側面には、上下方向に延びる突出部３３ａが設けられている。この突出部３３ａのそれぞれがベアリング部３７に接触することにより、レボルバ装着部３３の移動を円滑にしている。また、ベアリング部３７が突出部３３ａをガイドすることにより、レボルバ装着部３３がＸ方向に移動することを規制している。

レボルバ支持部３０は、上記のように上下方向に移動可能であり、後述する駆動機構４０からの駆動力を駆動力受部３４で受けることにより、上下方向に移動する。すなわち、レボルバ支持部３０が上下方向に移動することにより、対物レンズ３２をステージ部材５０（図１または図２参照）に対して近接または離間させることが可能である。また、図４に示すように、２つのガイド部３６の間における＋Ｘ側の面には、＋Ｘ方向に突出するビス３６ａが設けられている。このビス３６ａは、レボルバ装着部３３の−Ｘ側の面に設けられた上下方向の長穴（不図示）に挿入される。レボルバ支持部３０は、ビス３６ａ及び長穴によって上下方向の移動範囲（ストローク）が設定される。この移動範囲は、例えば、後述する駆動機構４０のカム４３が回転して最大径部４３ｂに達する前に上限となるように設定される。これにより、駆動機構４０あるいはレボルバ支持部３０等の破損を防止している。

また、レボルバ支持部３０は、対物レンズ３２（レボルバ３１）の上下方向の高さ（光軸ＡＸ方向の位置）を自動的に調整するオートフォーカス部３８を有している。オートフォーカス部３８は、レボルバ３１によって選択された対物レンズ３２のフォーカス位置に試料が配置されるように、後述する駆動機構４０を駆動する。オートフォーカス部３８は、例えば、計測用の赤外光を出射する不図示の焦点検出用光源と、焦点検出用光源から出射した赤外光が試料やガラスプレートで反射した反射光を検出する不図示のセンサと、を備えている。光源の種類としては、ＬＥＤ光源、ＬＤ光源、レーザ光源等があげられる。また、このオートフォーカス部３８は必須のものではなく、レボルバ支持部３０と分離された状態で顕微鏡に配置されてもよい。

オートフォーカス部３８は、焦点検出用光源から出射した赤外光が試料に反射した反射光をセンサで検出して、対物レンズ３２のフォーカス位置に試料が配置されるように駆動機構４０を駆動して対物レンズ３２を光軸ＡＸに沿って移動させる。なお、オートフォーカス部３８の構成は任意であり、上記した構成に限定されない。また、オートフォーカス部３８を動作させるか否かのスイッチは、基台１１に配置されてもよいし、顕微鏡装置１００から離れたリモートコントロールユニット等に配置されてもよい。光源としては、レーザ、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザーダイオード）があげられる。

駆動機構４０は、図４に示すように、支柱２０に取り付けられた基部３５にボルト等の不図示の固定部材により固定される。従って、固定部材を外すことにより駆動機構４０を交換可能である。また、本実施の形態では駆動機構４０は、レボルバ支持部３０の−Ｙ側に配置されるが、顕微鏡の構成によってはこれに限定されるものではない。

図５は、駆動機構４０の一例を示す側面図である。図６は、図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５及び図６に示すように、駆動機構４０は、駆動源４１と、歯車列４２と、カム４３と、リンク棒４４と、カムフォロア４５と、接触部４６と、フレーム４７と、ピン４９と、を有する。なお、ピン４９は、図６において記載している。

駆動源４１は、フレーム４７に支持される。駆動源４１は、レボルバ支持部３０を上下方向（光軸ＡＸ方向）に移動させるための駆動力を発生させる。駆動源４１は、例えば、電動モータ等が用いられる。駆動源４１は、例えば、配線等を介して支柱２０の接続部２１（図１参照）と電気的に接続される。これにより、駆動源４１は、基台１１の内部に配置された基板Ｍ（図１参照）と電気的に接続される。駆動源４１は、回転駆動する出力軸４１ａを有する。

歯車列４２は、駆動源４１で生じた駆動力をカム４３に伝達する。歯車列４２を構成する複数の歯車は、Ｙ方向に平行な軸周りに回転可能な状態でフレーム４７に支持される。歯車列４２は、複数の歯車を用いることにより、出力軸４１ａに対して所定の減速比でカム４３に伝達する。歯車列４２は、図５に示すように、出力軸ギア４２ａと、第１伝達ギア４２ｂと、第２伝達ギア４２ｃと、第３伝達ギア４２ｄと、カム回転ギア４２ｅと、を有する。歯車列４２を構成する出力軸ギア４２ａ、第１伝達ギア４２ｂ、第２伝達ギア４２ｃ、第３伝達ギア４２ｄ、及びカム回転ギア４２ｅは、順次噛み合った状態でフレーム４７に支持されている。

出力軸ギア４２ａは、出力軸４１ａに固定され、出力軸４１ａと一体に回転する。第１伝達ギア４２ｂ及び第２伝達ギア４２ｃは、共通の軸４２ｆに固定される。これら第１伝達ギア４２ｂ、第２伝達ギア４２ｃ、及び軸４２ｆは、一体となって回転する。第１伝達ギア４２ｂは、出力軸ギア４２ａより外径が大きい。また、第２伝達ギア４２ｃは、第１伝達ギア４２ｂより外径が小さい。第１伝達ギア４２ｂは、出力軸ギア４２ａに噛み合っている。従って、出力軸４１ａが回転すると、出力軸ギア４２ａから第１伝達ギア４２ｂに回転が伝達され、第１伝達ギア４２ｂの回転により第２伝達ギア４２ｃも一体となって回転する。

第２伝達ギア４２ｃは、第３伝達ギア４２ｄに噛み合っている。第３伝達ギア４２ｄは、不図示の軸によって回転可能に支持されている。第３伝達ギア４２ｄは、第２伝達ギア４２ｃより外径が大きい。第３伝達ギア４２ｄは、第２伝達ギア４２ｃが回転することにより回転する。

第３伝達ギア４２ｄは、カム回転ギア４２ｅに噛み合っている。カム回転ギア４２ｅは、不図示の軸によって回転可能に支持されている。カム回転ギア４２ｅは、第３伝達ギア４２ｄより外径が小さい。また、カム回転ギア４２ｅは、カム４３に固定されており、カム４３と一体となって回転する。

カム４３は、カム回転ギア４２ｅを支持する不図示の軸によって回転可能にフレーム４７に支持される。従って、カム４３は、Ｙ軸周りに回転可能である。カム４３は、上記した出力軸４１ａが回転することにより、歯車列４２を介して所定の減速比で回転する。なお、減速比は、歯車列４２を構成する各歯車の外径（歯数）、あるいは使用する歯車の数によって調整される。例えば、出力軸４１ａが数千ｒｐｍで回転する場合に、カム４３を数ｒｐｍから数十ｒｐｍとなるような減速比が設定される。

カム４３は、最小径部４３ａから最大径部４３ｂにかけて、回転中心Ｃ１からの距離（半径）がＹ軸周りに徐々に大きくなっている。最大径部４３ｂと最小径部４３ａとの間には、段部４３ｃが形成される。なお、最小径部４３ａから最大径部４３ｂまでの半径の変化率は一定に設定されているが、これに限定されない。例えば、最小径部４３ａあるいは最大径部４３ｂの近傍では半径の変化率が大きく、中間部分では半径の変化率が小さくなるような形態であってもよい。

リンク棒４４は、棒状の部材であって、歯車列４２の上方においてＸ方向に延びて配置される。リンク棒４４は、長手方向の一端側（基端側）が軸部４４ａによってフレーム４７に支持される。リンク棒４４は、軸部４４ａを中心としてＹ軸周りに回転可能である。従って、リンク棒４４は、長手方向の他端側（先端側）がレボルバ支持部３０の駆動力受部３４を上下させる方向に回転可能である。リンク棒４４は、Ｘ方向の長さがフレーム４７に収まるように設定される。これにより、駆動機構４０からリンク棒４４の一部が突出しないようにしている。

カムフォロア４５は、リンク棒４４の先端側からＹ方向に突出した状態で取り付けられる。カムフォロア４５は、カム４３の上方（＋Ｚ側）に配置され、リンク棒４４の重力により下降しており、カム４３に接触する。カムフォロア４５は、カム４３の回転に伴ってカム４３の周面に押されることにより、上下方向（Ｚ方向）に移動する。カムフォロア４５は、リンク棒４４と一体で設けられるため、カムフォロア４５が上下方向に移動することにより、リンク棒４４が軸部４４ａを中心としてＹ軸周りに回転する。カムフォロア４５の中心Ｃ２は、カム４３の回転中心Ｃ１に対してＸ方向にずれて配置される。

また、カムフォロア４５は、円柱状または円筒状の部材であって、リンク棒４４に対して回転可能に取り付けられている。これにより、カム４３が回転する場合、カム４３の周面が移動することに伴ってカムフォロア４５が回転するので、カムフォロア４５とカム４３との間の摩擦を低減することができ、カムフォロア４５の動作を円滑にすることができる。なお、カムフォロア４５は、回転可能とすることに限定されず、回転しないカムフォロアであってもよい。また、図示のようなカムフォロア４５はなくてもよく、リンク棒４４の一部（例えば中間部分）をカムとの係合部材として用いてもよい。この場合、図示のような回転可能な部材とする必要は無く、リンク棒４４に固定して配置された、例えば板状の部材でもよい。

接触部４６は、リンク棒４４の先端側からＹ方向に突出した状態で取り付けられる。接触部４６は、リンク棒４４のうち、カムフォロア４５よりも軸部４４ａから離れた位置、つまり、カムフォロア４５より先端側に配置される。したがって、接触部４６は、カムフォロア４５とともにリンク棒４４の長手方向に並んで配置される。接触部４６は、リンク棒４４及びカムフォロア４５と一体となって、リンク棒４４の軸部４４ａを中心とした回転方向に移動する。

接触部４６は、レボルバ支持部３０の駆動力受部３４に接触した状態で配置される。接触部４６は、駆動力受部３４を介してレボルバ支持部３０の重量を受け止めている。従って、リンク棒４４の回転により接触部４６が上方に移動することで、駆動力受部３４に対して上方向の力を加え、レボルバ支持部３０を上方に移動させることが可能となっている。また、接触部４６は、カムフォロア４５よりも先端側に配置されるため、カムフォロア４５よりも、接触部４６の上下方向の移動量が大きくなる。よって、リンク棒４４は、カムフォロア４５の移動量を拡大して接触部４６に伝達している。

また、接触部４６は、カムフォロア４５と同様に、円柱状または円筒状の部材であって、リンク棒４４に対して回転可能に取り付けられている。なお、接触部４６は、上方に移動する場合、上記したようにリンク棒４４の軸部４４ａを中心とした周回軌道上を移動する。一方、レボルバ支持部３０（駆動力受部３４）は上下方向（Ｚ方向）に移動する。このように、接触部４６と駆動力受部３４とは移動方向が異なるが、接触部４６が回転可能であることにより、接触部４６が上方に向けて移動する場合、駆動力受部３４に対して回転しながら接触する。これにより、接触部４６と駆動力受部３４との間の摩擦を低減することができ、接触部４６の動作を円滑にすることができる。なお、接触部４６は、回転可能とすることに限定されず、回転しない接触部であってもよい。また、図示のような接触部４６はなくてもよく、リンク棒４４の一部（例えば先端部分）を接触部として用いてもよい。さらに、カムフォロア４５が接触部４６を兼ねていてもよい。この場合、カムフォロア４５は上記の様に回転しない係合部材としてもよい。

フレーム４７は、例えば矩形板状に形成される。フレーム４７は、ボルトなどの固定部材により基部３５（図４参照）に取り付けられる。これにより、フレーム４７は、基部３５を介して支柱２０に固定される。フレーム４７が支柱２０に固定されることにより、駆動機構４０を構成する各部材が支柱２０に固定される。このように、フレーム４７を基部３５に装着することで、駆動機構４０の各部材を支柱２０に対して固定した位置に配置することができる。

ピン４９は、棒状の部材であって、レボルバ支持部３０のレボルバ装着部３３から延びて、カム４３の＋Ｙ側の面に形成された凹部４３ｄに差し込まれた状態で配置される。ピン４９は、輸送時やレボルバ支持部３０をユーザーが手で持ち上げたときに、レボルバ支持部３０が持ち上がる量を制限する。これにより、レボルバ支持部３０がストローク上限まで動くことが規制され、その位置から落下しても歯車列４２あるいはカム４３が損傷する（例えば、打痕が生じるなど）ことを防止できる。

また、ピン４９によりカム４３の回転を規制してもよい。また、例えば、カム４３の回転量あるいは回転位置をセンサ等で検出し、カムフォロア４５が最大径部４３ｂに達した段階で駆動源４１の駆動を停止させる構成が適用されてもよい。また、リンク棒４４の先端部が最も上昇した位置で動作する接触型のリミットスイッチを配置し、このリミットスイッチが動作した段階（すなわちカムフォロア４５が最大径部４３ｂに達した段階）で駆動源４１の駆動を停止させる構成が適用されてもよい。上記したセンサまたはリミットスイッチは、接触型あるいは非接触型のいずれが使用されてもよい。

上記したレボルバユニット２００は、基台１１に設けられた操作部１４を操作することにより、レボルバ支持部３０（すなわち選択した対物レンズ３２）を上下方向に移動可能である。例えば、操作部１４によって駆動源４１を駆動し、カム４３を回転させることにより、カム４３の回転位置に応じてカムフォロア４５の高さが決定され、カムフォロア４５の高さに応じたリンク棒４４の回転位置により接触部４６の高さが設定される。接触部４６の高さに応じてレボルバ支持部３０が上下方向に移動し、選択した対物レンズ３２を光軸ＡＸに沿った所望の位置に移動させることができる。すなわち、操作部１４を操作することにより、選択した対物レンズ３２のフォーカス位置を調整することができる。

図７は、駆動機構４０の動作の一例を示し、リンク棒４４が下がった状態を示す図である。図７は、カム４３の最小径部４３ａにカムフォロア４５が当接した状態を示している。図７に示す状態では、カムフォロア４５がカム４３の最小径部４３ａに接触している。これにより、リンク棒４４は、先端側が最も下降した回転位置に配置される。従って、リンク棒４４の先端側にある接触部４６も、最も下降した位置となる。

図８は、レボルバ支持部３０が下降した状態の一例を模式的に示す図である。図８では、各部材の形状あるいは配置を模式的に示しており、一部の部材については省略して示している。図８は、図７で示すように、カムフォロア４５がカム４３の最小径部４３ａに接触している場合のレボルバ支持部３０の位置を示している。図８に示すように、カムフォロア４５がカム４３の最小径部４３ａに接触していると、上記したように接触部４６は最も低い位置となる。従って、レボルバ支持部３０は、自重によって接触部４６で支持される位置まで下降し、最も下降した状態となる。なお、この状態では、対物レンズ３２が最もステージ部材５０（試料）から離れている。

図８に示す状態から操作部１４を操作して駆動源４１を駆動すると、出力軸４１ａの回転を歯車列４２に伝達し、カム４３を回転させる。なお、駆動源４１の駆動量（カム４３の回転量）は、操作部１４を操作する量（例えば回転量）に応じて予め設定されている。カム４３の回転方向は、図７では時計回りであり、図８では反時計回りである。カム４３の回転によりカムフォロア４５の位置も最小径部４３ａから変更され、カム４３の外径が徐々に拡大することに伴って上方に移動していく。なおカム４３は、上記した回転方向と逆の方向（図７では反時計回りの方向、図８では時計回りの方向）に回転駆動力を受けた場合、カムフォロア４５が段部４３ｃを係止するのでカム４３の回転を規制する。

カムフォロア４５が上昇することにより、リンク棒４４も先端側が上向きに回転し、接触部４６が上昇する。レボルバ支持部３０は、接触部４６の上昇に伴って駆動力受部３４に上向きの力が付与され、ガイド部３６に沿って上昇する。これにより、選択された対物レンズ３２は、光軸ＡＸに沿ってステージ部材５０（試料）に近づく方向に移動する。

図９は、駆動機構４０の動作の一例を示し、リンク棒４４が上がった状態を示す図である。図９は、カム４３の最大径部４３ｂにカムフォロア４５が当接した状態を示している。図９に示す状態では、カムフォロア４５がカム４３の最大径部４３ｂに接触している。これにより、リンク棒４４は、先端側が最も上昇した回転位置に配置される。従って、リンク棒４４の先端側にある接触部４６も、最も上昇した位置となる。

図１０は、レボルバ支持部３０が上昇した状態の一例を模式的に示す図である。図１０では、上記した図８と同様に、各部材の形状あるいは配置を模式的に示しており、一部の部材については省略して示している。図１０は、図９で示すように、カムフォロア４５がカム４３の最大径部４３ｂに接触している場合のレボルバ支持部３０の位置を示している。図１０に示すように、カムフォロア４５がカム４３の最大径部４３ｂに接触していると、上記したように接触部４６は最も高い位置となる。従って、レボルバ支持部３０は、接触部４６で駆動力受部３４が上方に押されることにより、最も上昇した状態となる。なお、この状態では、対物レンズ３２が最もステージ部材５０（試料）に近づいている。

なお、図９及び図１０に示す状態からさらにカム４３を回転させても、ビス３６ａ（図３参照）がレボルバ装着部３３の長穴の上端に達して、レボルバ支持部３０の上方への移動、すなわち、リンク棒４４の上方への移動が規制される。その結果、カム４３の回転が規制され、段部４３ｃを超えないので、一旦上昇したレボルバ支持部３０が急に下降することはない。また、レボルバ支持部３０を下降させる際は、操作部１４を操作してカム４３を上記と逆向き（図９では反時計回り、図１０では時計回り）に回転させることで接触部４６を下降させる。レボルバ支持部３０は、接触部４６の下降に伴って自重により下降する。

このように、操作部１４を操作することにより対物レンズ３２を光軸ＡＸに沿って移動させることができる。従って、ユーザーは、例えば、接眼レンズ１３（図１及び図２参照）を覗きながら、操作部１４を操作することにより対物レンズ３２を移動させ、試料に対して所望のフォーカス位置に対物レンズ３２を配置することが可能となる。なお、オートフォーカス部３８（図３及び図４参照）を駆動させる場合、オートフォーカス部３８の検出結果により駆動機構４０を駆動し、レボルバ支持部３０（対物レンズ３２）の位置を調整することが可能である。

本実施形態では、上記のように、顕微鏡装置１００にスペーサ９０を装着してレボルバ支持部３０を基台１１から離れて配置可能であるが、スペーサ９０を装着した場合であっても駆動機構４０が支柱２０に配置されるため、駆動機構４０からレボルバ支持部３０までの距離が変化しない。すなわち、特許文献１のように駆動部が配置されている基台と駆動部によって移動させられるレボルバ間の距離が長くなることがない。従って、スペーサの配置前後での基台とレボルバ間の距離は同じであり、基台に対するレボルバの横方向の揺れが大きくなることがない。これにより、試料を高精度に観察することが可能となる。

また、具体的には、例えば、駆動部を基台１１内に収容し、駆動部が焦準装置を上下に移動させ、この焦準装置にレボルバを装着するレボルバ支持部が配置される従来の構成では、スペーサは、レボルバ支持部と焦準装置の間に配置される。これにより、振動によるＸＹ方向の揺れへの影響が大きくなることに加え、環境温度の変化などにより伝達経路を構成する部材の熱膨張による変形の影響が大きくなる場合も有り、対物レンズ３２のＸＹ方向の位置がずれてしまう可能性がある。これに対して、本実施形態では、スペーサ９０を装着しない時でも、従来の構成と比較して駆動機構４０（駆動源４１）とレボルバ支持部３０（対物レンズ３２）との間の距離が短く、これら駆動源４１、駆動機構４０、及びレボルバ支持部３０が支柱下部２０ｂに配置されるので、対物レンズ保持部材であるレボルバ３１の上下動を安定させることができる。また、本実施形態では、スペーサ９０の装着時であっても駆動源４１とレボルバ支持部３０との間の位置関係が変わることはなく、スペーサ９０の配置前後における環境温度の変化などによる部材の変形による影響に変化がなく、対物レンズ３２のＸＹ方向の位置が変動するのを抑制できる。すなわち、スペーサ９０の配置前後での環境温度によって対物レンズ３２のフォーカス位置がずれてしまう現象が生じることがない。これにより、試料を高精度に観察することが可能となる。

また、例えば、駆動部を基台１１内に収容した従来の構成では、スペーサ９０の装着時にレボルバ支持部３０までの駆動力の伝達機構をスペーサ９０の分だけ延長しなければならず、駆動力の伝達経路が長くなる。これにより、環境温度の変化などにより伝達経路を構成する部材の熱膨張による変形が大きくなり、対物レンズ３２の位置がずれてしまう可能性がある。これに対して、本実施形態では、スペーサ９０の装着時であっても駆動源４１からレボルバ支持部３０までの駆動力の伝達経路が短いので、環境温度の変化などによる部材の変形が小さく、対物レンズ３２の位置が変動するのを抑制できる。すなわち、環境温度によって対物レンズ３２のフォーカス位置がずれてしまう現象が生じにくくなる。これにより、試料を高精度に観察することが可能となる。

また、駆動部を基台１１内に収容した上記構成で、例えばスペーサ９０をレボルバ支持部３０と伝達機構との間に配置する場合は、スペーサ９０の装着時にレボルバ支持部３０と伝達機構間の距離が長くなる。これに対し、本実施形態では、スペーサ９０の装着時あるいはスペーサ９０を取り外す際であっても伝達機構とレボルバ支持部間の位置関係の変更が不要であり、スペーサ９０の装着あるいは取り外しに他の作業が不要であり、ユーザーの取扱性を向上させることができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明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。また、本実施形態の構成の一部は省略されることがある。例えば、上記した実施形態では、一つの駆動機構４０によりレボルバ支持部３０を移動しているが、これに限定されない。例えば、２以上の駆動機構４０をレボルバユニット２００に搭載してもよい。この場合、２以上の駆動機構４０を同時に制御してもよく、または、一つの駆動機構４０をメインの駆動機構として用い、他の駆動機構４０をサブまたはバックアップ用として用いてもよい。

また、上記した実施形態では、駆動機構４０が歯車列４２を用いて駆動源４１の駆動力をカム４３に伝達しているが、これに限定されない。例えば、ベルトあるいはチェーンを用いて駆動力を伝達してもよい。この場合、駆動源４１の出力軸４１ａに駆動プーリあるいは駆動スプロケットが取り付けられ、カム４３に従動プーリあるいは従動スプロケットが取り付けられ、両者間をベルトあるいはチェーンで架け渡された構成であってもよい。なお、プーリあるいはスプロケットの外径を駆動側と従動側とでそれぞれ設定することにより、所定の減速比で駆動力をカム４３に伝達することが可能である。

また、上記した実施形態では、駆動機構４０が、カム４３によってリンク棒４４を回転させて接触部４６を昇降させているが、これに限定されない。例えば、リンク棒４４を用いずに、カム４３のカム面によってレボルバ支持部３０の駆動力受部３４を直接上方に押すような構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、駆動機構４０が、歯車列４２、カム４３、及びリンク棒４４としった部材を用いて駆動源４１の駆動力をレボルバ支持部３０に伝達しているが、これに限定されない。例えば、ラックとピニオンギアとを用いて、駆動源４１の駆動力をレボルバ支持部３０に伝達してもよい。例えば、駆動源４１の出力軸４１ａをピニオンギアに伝達し、上下方向に移動可能な棒状のラックとピニオンギアとを噛み合わせ、駆動源４１を駆動することによりラックを上下方向に移動させる。このラックの上端をレボルバ支持部３０の駆動力受部３４の下面に接触させることにより、ラックの昇降に伴ってレボルバ支持部３０を昇降させることが可能である。

また、駆動機構４０としてラックとピニオンギアとを用いる場合、例えば、レボルバ支持部３０にラックを取り付け、駆動源４１を駆動してピニオンギアを回転させることにより、ラックと一体のレボルバ支持部３０を昇降させる構成であってもよい。この場合、レボルバ支持部３０に駆動源４１及びピニオンギアを配置して、例えば駆動機構４０のフレーム４７にラックが配置されてもよい。

ＡＸ・・・光軸、１０・・・ベース部、１１・・・基台、１２・・・鏡筒、１３・・・接眼レンズ、１４・・・操作部、１５，２１・・・接続部、２０・・・支柱、２０ｂ・・・支柱下部（支持部材）３０・・・レボルバ支持部、３１・・・レボルバ（対物レンズ保持部材）、３２・・・対物レンズ、３３・・・レボルバ装着部、３４・・・駆動力受部、３６・・・ガイド、４０・・・駆動機構、４１・・・駆動源、４１ａ・・・出力軸、４２・・・歯車列、４３・・・カム、４３ａ・・・最小径部、４３ｂ・・・最大径部、４３ｃ・・・段部、４４・・・リンク棒、４４ａ・・・軸部、４５・・・カムフォロア、４６・・・接触部、４７・・・フレーム、４９・・・ピン、５０・・・ステージ部材、６０・・・第１照明系（照明装置）、７０・・・第２照明系（照明装置）、７２，８２・・・ミラー、８０・・・第３照明系（照明装置）、８２ａ・・・光学ユニット、９０・・・スペーサ、９１・・・支柱用スペーサ、９２・・・ステージ用スペーサ、９３・・・基台側接続部、９４・・・支柱側接続部、１００・・・顕微鏡装置、２００・・・レボルバユニット（対物レンズユニット）

Claims (4)

1. 基台と、
   前記基台上に取り付け取り外し可能に立設され、標本を載置するステージ部材が側面に取り付けられた支持部材と、
   前記支持部材に支持され、対物レンズを保持する対物レンズ保持部材、前記対物レンズ保持部材を上下動させる駆動源、及び前記駆動源の駆動力を前記対物レンズ保持部材に伝達する駆動機構を備える対物レンズユニットと、を備え、
   前記支持部材には、前記対物レンズユニットが前記ステージ部材の下方に取り付けられ、透過照明を行う透過照明光学系が前記ステージ部材の上方に取り付けられ、
   前記支持部材は、前記対物レンズユニット及び前記透過照明光学系が取り付けられた状態で、前記基台上に取り付け取り外し可能であり、
   前記対物レンズユニットと前記基台との間に互いに異なる２つの照明光学系が設けられる、顕微鏡装置。
2. 前記対物レンズユニットは、前記支持部材に交換可能に支持され、
   前記２つの照明光学系は、前記対物レンズユニットと前記基台との間に積層され、
   前記２つの照明光学系のうちの前記基台の側に配置される照明光学系は、前記基台と前記支持部材の下部との間に第１スペーサを介して設けられる、請求項１に記載の顕微鏡装置。
3. 前記駆動機構は、カムを含み、
   前記駆動機構と前記駆動源とがフレームを介して一体化され、前記支持部材に交換可能に支持される、請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡装置。
4. 前記基台と前記対物レンズユニットは分離可能であり、
   前記基台と前記対物レンズユニットとを分離した状態において前記基台と前記対物レンズユニットとの間に配置可能な第２スペーサを有し、
   前記対物レンズユニットは、前記第２スペーサを介して前記基台上に配置され、
   前記第２スペーサを介して前記基台に前記対物レンズユニットが配置された状態において、前記第２スペーサは、前記基台と前記対物レンズユニットとの間を電気的に接続する接続部を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の顕微鏡装置。

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