JP7022521B2 - 顕微鏡および光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、ステージに載置された標本に照明光を照射して観察像を結像する正立型の顕微鏡および光学ユニットに関する。

正立型の顕微鏡は、医学、生物学をはじめ、その他の分野において、研究、検査、教育用途として利用されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、積み上げ方式によって対物レンズと鏡筒との間に光学ユニットを配置する。具体的には、レボルバを保持するアーム部に光学ユニットを積み上げることによって、アーム部と鏡筒との間に光学ユニットを配置する。これにより、対物レンズと鏡筒との間に光学ユニットが配置され、観察光路上に、所定の光学特性を有する光学素子を挿入することができる。

特開２０１１－５３３２４号公報

しかしながら、上述した積み上げ方式によってアーム部と鏡筒との間に光学ユニットを配置すると、鏡筒の位置が高くなってしまう。すなわち、積み上げ方式では、光学ユニットを配置する場合と、光学ユニットを配置しない場合とでは、鏡筒の高さが変化してしまう。この鏡筒の高さの変化によって、ユーザが観察する位置であるアイポイントも変化する。ユーザは、光学ユニットの配設の有無に応じて姿勢や顕微鏡の配設位置を調整しなければならなかった。

また、上述した積み上げ方式では、光学ユニットを取り付ける際、アーム部から鏡筒を取り外して光学ユニットを積み上げ、鏡筒を再装着する必要があり、ユーザに負担がかかっていた。光学ユニットを取り外す際も同様に、アーム部から光学ユニットを取り外した後、鏡筒をアーム部に再装着する必要があり、ユーザに負担がかかっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、鏡筒の高さの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができる顕微鏡および光学ユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる顕微鏡は、ベース部と、前記ベース部の外縁部の一部に立設されている支柱部と、前記支柱部の前記ベース部に連なる側と反対側の端部から延在して前記ベース部と対向するアーム部とを有する本体部と、前記アーム部の前記ベース部と対向する側に設けられ、対物レンズを着脱自在に取り付け可能な対物レンズ支持部と、前記アーム部の前記対物レンズ支持部が取り付けられている側と反対側に設けられ、接眼レンズを着脱自在に取り付け可能な観察部と、光学素子を保持する光学ユニットと、を備え、前記アーム部には、前記光学ユニットを保持可能な保持部であって、前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に前記光学ユニットを配置可能な保持部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記本体部に支持され、標本を載置可能なステージをさらに備え、前記光学ユニットは、前記光学素子を含み、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズを介して前記標本に照明光を照射する落射照明光学系を有し、前記光学ユニットが前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に配置された場合に、前記落射照明光学系の光路が、前記対物レンズの光軸に連なることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記落射照明光学系の照明光路が、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズを通過する観察光路に連なる第１の位置と、前記観察光路から退避した第２の位置とのいずれかを取り得ることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記光学ユニットは、前記落射照明光学系を保持する光学保持部と、前記光学保持部における前記保持部への挿入方向の基端側に設けられ、前記第１および第２の位置を切り替える際に把持される把持部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記光学ユニットが前記保持部に収容されている状態において、前記把持部が、前記保持部に連なる空間に配置されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記アーム部の延在方向と反対方向に延出し、前記空間を形成する壁部、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記保持部の前記光学ユニットを挿入する側の開口端を通過し、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズの光軸と平行な平面は、前記支柱部と前記観察部との間に位置することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記光学ユニットの前記保持部からの離脱を規制する規制機構、をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記光学素子は、光路分割ミラーであることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記落射照明光学系は、光を出射する光源と、前記光源が発した光を集光するコレクタレンズと、前記コレクタレンズを通過した光のうち、予め設定された波長帯域の光であって、前記標本を励起する光を通過させる励起フィルタと、前記励起フィルタを透過した光を折り曲げるとともに、前記標本からの光を通過させる前記光路分割ミラーであるダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーを透過した光のうち、観察対象の波長帯域の光を通過させる吸収フィルタと、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記本体部に支持され、標本を載置可能なステージと、前記ベース部に内蔵され、前記標本を透過させる透過照明光を生成する透過照明光学系と、をさらに備え、前記光学ユニットは、前記光学素子を含み、前記対物レンズを介して前記標本からの観察光が入射し、該観察光を標本像として結像する結像光学系を有し、前記光学ユニットが前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に配置された場合に、前記結像光学系の光路が、前記対物レンズの光軸に連なることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡は、上記の発明において、前記結像光学系の照明光路が、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズを通過する観察光路に連なる第１の位置と、前記観察光路から退避した第２の位置とのいずれかを取り得ることを特徴とする。

また、本発明にかかる光学ユニットは、ベース部と、前記ベース部の外縁部の一部に立設されている支柱部と、前記支柱部の前記ベース部に連なる側と反対側の端部から延在して前記ベース部と対向するアーム部とを有する本体部と、前記アーム部の前記ベース部と対向する側に設けられ、対物レンズを着脱自在に取り付け可能な対物レンズ支持部と、前記アーム部の前記対物レンズ支持部が取り付けられている側と反対側に設けられ、接眼レンズを着脱自在に取り付け可能な観察部と、を備えた顕微鏡に用いられる光学ユニットであって、前記アーム部に形成された保持部に収容されて、前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に配置可能な光学ユニットにおいて、前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸を通過する光路に挿入可能な光学素子、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる光学ユニットは、上記の発明において、光を出射する光源と、前記光源が発した光を集光するコレクタレンズと、前記コレクタレンズを通過した光のうち、予め設定された波長帯域の光であって、観察対象の標本を励起する光を通過させる励起フィルタと、前記励起フィルタを透過した光を折り曲げるとともに、前記標本からの光を通過させる前記光学素子であるダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーを透過した光のうち、観察対象の波長帯域の光を通過させる吸収フィルタと、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる光学ユニットは、上記の発明において、前記光学素子は、前記対物レンズが取り込んだ観察対象の標本からの観察光の進行方向を変える光路変更部材であり、前記光路変更部材によって変更された前記観察光の光路上に設けられ、該光路に沿って進行する前記観察光を集光して所定の位置に結像させる結像レンズ、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる光学ユニットは、上記の発明において、前記結像レンズによる結像位置に設けられ、該結像レンズを通過した前記観察光を受光して光電変換する撮像素子、をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる光学ユニットは、上記の発明において、前記結像レンズを保持する光学本体部と、前記光学本体部に対して着脱自在に取り付けられ、前記光路変更部材を保持する光路変更部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、鏡筒の高さの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の要部の構成を模式的に示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の要部の構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の光学ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。 図５は、図１に示す領域Ｒ₁の構成を説明する図である。 図６は、図５に示す領域Ｒ₂の構成を説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図８は、図７に示す領域Ｒ₃の構成を説明する図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図１０は、図９に示す領域Ｒ₄の構成を説明する図である。 図１１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図１２は、図１１に示す領域Ｒ₅の構成を説明する図である。 図１３は、本発明の実施の形態４にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図１４は、図１３に示す領域Ｒ₆の構成を説明する図である。 図１５は、本発明の実施の形態４の変形例にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図１６は、本発明の実施の形態５にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図１７は、図１６に示す領域Ｒ₇の構成を説明する図である。 図１８は、本発明の実施の形態５の変形例１にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。 図１９は、本発明の実施の形態５の変形例２にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。 図２０は、本発明の実施の形態５の変形例３にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。 図２１は、本発明の実施の形態５の変形例４にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。 図２２は、本発明の実施の形態６にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図２３は、図２２に示す領域Ｒ₈の構成を説明する図である。 図２４は、本発明の実施の形態６にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、顕微鏡１は、本体部２にステージ３や対物レンズ４、光学ユニット８などが取り付けられることにより構成される正立型の顕微鏡である。なお、以下の説明において、顕微鏡１を使用する際にユーザと対向する側の面を正面（前面）とする。図１は、紙面の右側が正面側、左側が背面側となる。図１に示す顕微鏡１は、光学ユニット８の照明光路Ｎａが、観察光路Ｎｂに連なる第１の位置に配置された状態を示している。

本体部２は、机上等の顕微鏡１が設置される場所に直接載置されるベース部２ａと、ベース部２ａの奥側に立設されている支柱部２ｂと、支柱部２ｂの上端から顕微鏡１の正面側に向かって延在されているアーム部２ｃと、を有する。ベース部２ａには、顕微鏡１全体の制御を行う制御基板（図示せず）が設けられている。制御基板は、外部からの電源を各部へ中継したり、自身に電源が内蔵され、各部へ中継したりする。

ベース部２ａは、透過照明光を出射する光源９と、照明光を集光するコレクタレンズ９１とを有する。光源９は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源（固体光源）を用いて実現され、制御基板による制御のもとで点灯および消灯する。ＬＥＤ光源は、例えば、単色のＬＥＤと、蛍光部材とを用いて構成され、白色の照明光を出射する。蛍光部材は、蛍光体が付与されたドーム状をなし、ＬＥＤを覆っている。この構成では、ＬＥＤが発した光により蛍光体が励起されて光を発する。

支柱部２ｂの前面には、観察対象である標本Ｓが載置されるステージ３が設けられている。ステージ３は、支柱部２ｂに焦準ガイドを介して支持されており、例えばフォーカスハンドル３ａの操作によって、観察光路Ｎｂ上に配置される対物レンズ４の光軸に沿って移動可能である。フォーカスハンドル３ａは、自転可能に構成され、自身の回転により、ギヤ、ラックピニオン等の公知の手段によってステージ３を移動させる。また、ステージ３は、操作ハンドル３ｂによって対物レンズ４の光軸と直交する平面上を移動可能に構成されている。標本Ｓは、例えばシャーレやスライドガラスなどの収容部材に保持されている。

ステージ３には、明るさ絞り９２と、コンデンサレンズ９３とが設けられている。光源９から出射された照明光は、コレクタレンズ９１により集光され、明るさ絞り９２により開口数が調整される。その後、明るさ絞り９２を通過した照明光は、コンデンサレンズ９３により集光され、標本Ｓを照明する。コレクタレンズ９１、明るさ絞り９２およびコンデンサレンズ９３は、標本Ｓに対してクリティカル照明を行う照明光学系をなす。この際、光源９および標本Ｓ、ならびに対物レンズ４の出射瞳および明るさ絞り９２は、それぞれ共役な位置に配置されている。

図２は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の要部の構成を模式的に示す図であって、光学ユニット８が挿入されている状態の本体部２の要部の構成を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の要部の構成を模式的に示す図であって、光学ユニット８を取り外した状態の本体部２の要部の構成を示す図である。

アーム部２ｃは、レボルバ５（対物レンズ支持部）と、観察部６（鏡筒）とを備えている。レボルバ５は、アーム部２ｃの延在方向先端側の下部に設置されている。観察部６は、アーム部２ｃの延在方向先端側の上部に設置されている。レボルバ５および観察部６は、アーム部２ｃを介して対向して配置されている。

レボルバ５は、例えば、倍率の異なる複数の対物レンズ４が装着可能となっており、レボルバ５を回転させることにより、所望の倍率の対物レンズ４を観察光路Ｎｂに挿入して観察することができる。

観察部６には、接眼レンズ７が取り付けられている。観察部６は、例えば反射ミラー６１，６２を内部に備え、該反射ミラー６１，６２を介して接眼レンズ７に観察光を導光し、該接眼レンズ７において観察像を結像させる。接眼レンズ７は、結像レンズなどによって構成され、該結像レンズにより形成された中間像を拡大して見るためのレンズである。

また、アーム部２ｃには、光学ユニット８を挿脱自在に保持する保持部２１と、支柱部２ｂに連なる側に設けられ、背面側に延出して、保持部２１の開口に連なる空間を形成する壁部２２とが形成されている。さらに、アーム部２ｃには、観察光路Ｎｂが通過する開口が形成されている。保持部２１の光学ユニット８を挿入する側の開口を通過し、載置面と直交する方向（例えば対物レンズ４の光軸と平行な方向）と平行な平面Ｐは、支柱部２ｂと観察部６との間に位置している。これにより、保持部２１の開口がユーザに対してより近い位置に配置されることになる。このように、光学ユニット８の挿入時における把持部８１ｂの位置を正面側（ユーザ側）に近づけることにより、光学ユニット８の操作性を良好なものとすることができる。

図４は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の光学ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。図５は、図１に示す領域Ｒ₁の構成を説明する図である。図６は、図５に示す領域Ｒ₂の構成を説明する図である。光学ユニット８は、標本Ｓに対して落射照明光を照明するための光源および光学系を備えている。

光学ユニット８は、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延びる筐体８１を備える。筐体８１は、中空角柱状に延び、光源や照明光学系を内部で保持する光学保持部８１ａと、光学保持部８１ａの長手方向に連なり、光学ユニット８の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部８１ｂとを有する。

光学保持部８１ａの把持部８１ｂ側と反対側の端部には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ａ，８１０ｂが形成されている。また、把持部８１ｂには、光源のオンオフ等を制御する制御基板や、該オンオフの指示入力を行うスイッチ、光学ユニット８が有する光源（後述する光源８３）の光量を調整する調光操作部８２が設けられている。光学ユニット８は、自身が電源を備え、光源８３への電力供給を行うものであってもよいし、外部電源や本体部２を介して電源が供給されるようにしてもよい。

光学保持部８１ａの内部には、光源８３と、光源８３から出射された光による照明視野を調整する視野絞り８４と、視野絞り８４を通過した光を集光するコレクタレンズ８５と、コレクタレンズ８５を通過した光のうち、特定の波長帯域の光を通過させる励起フィルタ８６と、励起フィルタ８６を通過した光を観察光路Ｎｂの対物レンズ４に向けた方向に折り曲げるとともに、対物レンズ４を通過した光のうち、励起フィルタ８６を透過する波長帯域以外の光を通過させるダイクロイックミラー８７と、ダイクロイックミラー８７を通過した光のうち、特定の波長帯域以外の光を吸収して、該特定の波長帯域の光を通過させる吸収フィルタ８８と、が設けられている。視野絞り８４、コレクタレンズ８５、励起フィルタ８６およびダイクロイックミラー８７は、標本Ｓに対してケーラー照明を行う落射照明光学系を構成している。本実施の形態１では、光学ユニット８の照明光路Ｎａが観察光路Ｎｂに連なる第１の位置に配置された状態において、光源８３および対物レンズ４の出射瞳、ならびに視野絞り８４および標本Ｓは、それぞれ共役な位置に配置されている。

光学保持部８１ａは、上述した光源８３や、落射照明光学系、励起フィルタ８６を収容可能な最小の大きさとなっていることが好ましい。ここで、光学保持部８１ａの長手方向と直交する断面において最も大きい占有率を有するダイクロイックミラー８７において、照明光路Ｎａおよび観察光路Ｎｂが通過する平面と交差する方向の長さ、例えば外縁が矩形をなす四つの辺のうち、照明光路Ｎａに対して傾斜して延びる辺の長さをｄ₁とし（図５参照）、ダイクロイックミラー８７が照明光路Ｎａに対して４５°傾斜する場合、光学保持部８１ａの観察光路Ｎｂ方向の高さであるｄ₂は、ｄ₂＝ｄ₁sin４５°となる。例えば、長さｄ₁が３８ｍｍである場合、高さｄ₂は約２６．９ｍｍとなる。この場合、光学保持部８１ａは、観察光路Ｎｂ方向の高さであるｄ₃を２６．９ｍｍより大きく設定する。この際、照明光学系等を収容可能な最小の高さとなるように設計されることが好ましい。

調光操作部８２は、所定の軸のまわりに回転可能なダイヤルなどにより構成され、自身の回転により変化する指示位置に応じて光量の変更入力を行うことができる。光源８３から発せられる照明光は、調光操作部８２における基準位置からの回転角度に応じた光量で出射される。

光源８３は、例えば標本Ｓを励起する波長帯域の光を含む照明光を出射する。すなわち、本実施の形態１では、光源８３が発した照明光は、照明光路Ｎａに沿って進行し、視野絞り８４によって照明視野が調整され、コレクタレンズ８５によって集光される。その後、コレクタレンズ８５を通過した照明光は、励起フィルタ８６によって特定の波長帯域、すなわち、標本Ｓを励起する励起波長を含む波長帯域の光（励起光）となる。この励起光は、ダイクロイックミラー８７によって折り曲げられて、対物レンズ４を介して標本Ｓに照射される。標本Ｓが励起されて発した蛍光は、対物レンズ４に取り込まれて、励起光の波長帯域以外の光がダイクロイックミラー８７を通過する。その後、観察対象の蛍光の波長帯域の光が吸収フィルタ８８を通過し、吸収フィルタ８８を通過した観察光が、接眼レンズ７において結像される。

筐体８１は、光学ユニット８の進退方向に沿って延び、本体部２に対して近接または離間する方向に弾性変形可能な板バネ８９を備えている。板バネ８９は、一端がネジ等によって固定されており、この固定端を支点として弾性変形する。板バネ８９の他端には、係止爪８９ａが設けられている。

また、筐体８１には、本体部２と当接する当接部８１１が形成されている。当接部８１１は、光学ユニット８が本体部２に挿入された際に、アーム部２ｃの照明側の壁面２０１に当接する。

係止爪８９ａは、図６に示すように、光学ユニット８がアーム部２ｃの保持部２１に挿入された際に、筐体８１の内部側に退避しつつ、保持部２１の内部壁面と摺動しながら進行する。その後、係止爪８９ａは、当接部８１１がアーム部２ｃの壁面２０１に当接する直前または同時に、クリック段部２１１ａと係止する。これにより、光学ユニット８が、観察光路Ｎｂと交差して、照明光路Ｎａが観察光路Ｎｂに連なった位置において係止され、本体部２から退避する方向に対して抜け止めされた状態となる。

さらに、筐体８１は、光学ユニット８の観察光路Ｎｂからの退避位置において本体部２に係止可能な係止部８１２と、係止部８１２を筐体８１の外表面に対して進退自在に付勢するバネ部材８１３とを備える。

図７は、本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図であって、光学ユニット８のダイクロイックミラー８７が、観察光路Ｎｂから退避した状態を示している。図８は、図７に示す領域Ｒ₃の構成を説明する図である。係止部８１２は、光学ユニット８がアーム部２ｃの保持部２１に挿入された際に、保持部２１の内部に形成された凸部２１１の傾斜面２１１ｂに沿って筐体８１の内部側に退避しながら進行する。係止部８１２は、段部２１１ｃを通過後、バネ部材８１３の付勢によって筐体８１の外表面から突出した状態となる。この状態から光学ユニット８が本体部２から退避する、すなわち、光学ユニット８のダイクロイックミラー８７が観察光路Ｎｂから退避する方向に移動すると、係止部８１２が段部２１１ｃに当接して係止し、光学ユニット８が、照明光路Ｎａが観察光路Ｎｂから退避した第２の位置に配置された状態となる（図８参照）。図７，８に示す状態では、光学ユニット８の照明光路Ｎａが観察光路Ｎｂから退避しているため、落射照明観察が行われない状態となっており、光源９による透過照明観察を行うことが可能である。このように、本実施の形態１では、光学ユニット８の位置を切り替えることによって、落射照明光学系の照明光路Ｎａが、レボルバ５に取り付けられている対物レンズ４を通過する観察光路Ｎｂと交わる第１の位置と、観察光路Ｎｂから退避した第２の位置とのいずれかを取り得る。なお、本実施の形態１では、係止部８１２、バネ部材８１３および段部２１１ｃが、規制機構を構成している。

光学ユニット８は、アーム部２ｃに挿入された状態において、図２に示すように、把持部８１ｂが、壁部２２が形成する空間に配置され、把持部８１ｂの一部がアーム部２ｃから露出し、かつ支柱部２ｂよりも背面側に延出していない状態になっている。このため、ユーザは、正面側からでも容易に把持部８１ｂを把持することができる。

また、光学ユニット８を本体部２から取り外す場合は、図８に示すように、アーム部２ｃに形成された孔部２１１ｄから棒状部材１００を挿入して係止部８１２を押下した状態で光学ユニット８を引き抜くことによって、光学ユニット８を本体部２から取り外すことができる。

本実施の形態１においては、孔部２１１ｄは観察部６の下方に設けられ（図７参照）、観察部６を取り外した状態で棒状部材１００の挿入が可能となる構成であるものとして説明するが、観察部６の取付領域から外れた位置に孔部２１１ｄを形成して、観察部６を取り外さずに棒状部材１００を挿入可能な構成としてもよい。

上述した本実施の形態１によれば、アーム部２ｃに対する光学ユニット８の挿入位置を切り替えることによって、照明光学系を観察光路Ｎｂに対して挿脱自在となるようにしたので、光学ユニット８によって観察部６および接眼レンズ７の高さを変化させずに、観察方法、例えば落射照明観察および透過照明観察を切り替えることが可能となる。これにより、鏡筒である観察部６の高さの変化を抑制しつつ、光学素子、具体的にはダイクロイックミラー８７の観察光路Ｎｂ上への挿脱を簡易に行うことができる。このように鏡筒の高さの変化を抑制することで、ユーザのアイポイントの変化を抑制することが可能となる。

従来のような積み上げ方式では、光学ユニットの追加に伴うアイポイントの変化を抑制するため、アーム部の厚さを薄くするなどの対策が必要であり、アーム部の薄型化によって剛性が低下するおそれがあった。これに対し、上述した本実施の形態１では、本体部２に光学ユニット８を追加するにあたり、観察部６の高さが変化しないため、アーム部２ｃの厚さを薄くする必要がなく、アーム部２ｃの剛性の低下を抑制することができる。

また、上述した本実施の形態１では、アーム部２ｃに挿入された光学ユニット８の露出する部分に把持部８１ｂを設けるようにしたので、観察方法の切り替えを行う際の良好な操作性を実現することができる。

また、上述した本実施の形態１では、アーム部２ｃにおいて、背面側に延出する壁部２２を設けるようにしたので、アーム部２ｃに剛性が付与され、本体部２の剛性を高くすることができる。

なお、上述した本実施の形態１では、アーム部２ｃにおいて、光学ユニット８が、第１の位置と第２の位置とを取り得るものとして説明したが、少なくとも第１の位置において位置決めが可能であればよい。すなわち、透過照明観察を行う場合には、光学ユニット８をアーム部２ｃから取り外すようにしてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図９は、本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。図１０は、図９に示す領域Ｒ₄の構成を説明する図である。本実施の形態２にかかる顕微鏡１Ａは、上述した光学ユニット８に代えて光学ユニット８Ａを備える。

光学ユニット８Ａは、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延びる筐体８１を備える。筐体８１は、中空角柱状に延び、光源や照明光学系を内部で保持する光学保持部８１ａと、光学保持部８１ａの長手方向に連なり、光学ユニット８の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部８１ｂとを有する。把持部８１ｂは、上述した構成と同様の構成をなしている。

光学ユニット８Ａにおいて、光学保持部８１ａは、上述した構成に加えて、光学ユニット８Ａのアーム部２ｃに対する位置の移動を操作する操作部材８１４がさらに設けられている。操作部材８１４は、例えば棒状をなしており、光学保持部８１ａの当接部８１１が延出する面から、照明光路Ｎａ方向に突出する。操作部材８１４は、光学ユニット８が観察光路Ｎｂから退避した位置において、観察光路Ｎｂに干渉しない位置に設けられている。

また、実施の形態２において、アーム部２ｃの正面側の壁部２４には、上述した操作部材８１４を挿通可能な孔部２４ａが形成されている。光学ユニット８が背面から保持部２１に挿入されると、操作部材８１４が、孔部２４ａから正面側に突出する。ユーザは、操作部材８１４を長手方向に沿って前後させることにより、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ａの位置を切り替えることができる。

上述した本実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ａの挿入位置を切り替えることによって、照明光学系を観察光路Ｎｂに対して挿脱自在となるようにしたので、光学ユニット８Ａによって観察部６および接眼レンズ７の位置を変化させずに、観察方法、例えば落射照明観察および透過照明観察を切り替えることが可能となる。これにより、アイポイントの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができる。

また、本実施の形態２によれば、本体部２の正面側に突出する操作部材８１４を光学ユニット８Ａに設けたので、上述した実施の形態１と比して、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ａの挿入位置の切り替えを一層容易に行うことができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１１は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。図１２は、図１１に示す領域Ｒ₅の構成を説明する図である。本実施の形態３にかかる顕微鏡１Ｂは、上述した光学ユニット８に代えて光学ユニット８Ｂを備える。

光学ユニット８Ｂは、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延びる筐体８１Ａを備える。筐体８１Ａは、中空角柱状に延び、光源や照明光学系を内部で保持する。

光学ユニット８Ｂにおいて、光学保持部８１ａは、実施の形態１にかかる構成に加えて、上述した操作部材８１４と、光学ユニット８Ｂの保持部２１への挿入方向の先端に設けられ、光学ユニット８が有する光源８３の光量を調整する調光操作部８２ａとを備えている。調光操作部８２ａは、図示しない配線等を介して、制御基板と電気的に接続し、自身の回転角度に関する情報を出力する。

また、実施の形態３において、アーム部２ｃの正面側の壁部２５には、上述した操作部材８１４を挿通可能であり、かつ調光操作部８２ａを露出する孔部２５ａが形成されている。ユーザは、操作部材８１４を長手方向に沿って前後させることにより、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ｂの位置を切り替えることができ、さらに、正面側から調光操作部８２ａを操作して、光源８３の光量を調整することができる。

上述した本実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ｂの挿入位置を切り替えることによって、照明光学系を観察光路Ｎｂに対して挿脱自在となるようにしたので、光学ユニット８Ｂによって観察部６および接眼レンズ７の位置を変化させずに、観察方法、例えば落射照明観察および透過照明観察を切り替えることが可能となる。これにより、アイポイントの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができる。

また、本実施の形態３によれば、光学ユニット８Ｂにおいて、本体部２の正面側に調光操作部８２ａを露出させるようにしたので、上述した実施の形態１と比して、一層容易に光源８３の光量を調整することができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図１３は、本発明の実施の形態４にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。図１４は、図１３に示す領域Ｒ₆の構成を説明する図である。本実施の形態４にかかる顕微鏡１Ｃは、上述した光学ユニット８に代えて光学ユニット８Ｃを備える。

光学ユニット８Ｃは、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延びる筐体８１Ｂを備える。筐体８１Ｂは、中空角柱状に延び、光源や照明光学系を内部で保持する光学保持部８１ｃと、光学保持部８１ｃの長手方向に連なり、光学ユニット８Ｃの本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部８１ｄとを有する。

光学保持部８１ｃの把持部８１ｄ側と反対側の端部には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｃ，８１０ｄが形成されている。光学保持部８１ｃの内部には、観察像の拡大倍率を変化させる変倍レンズ８１５が設けられている。

筐体８１Ｂは、上述した板バネ８９を備えている。また、光学保持部８１ｃの挿入方向の先端には、本体部２と当接する当接部８１１が形成されている。光学ユニット８Ｃが本体部２に挿入された際に、当接部８１１がアーム部２ｃの照明側の壁面に当接し、板バネ８９が有する係止爪８９ａがクリック段部２１１ａ（図６参照）と係止する。これにより、光学ユニット８Ｃが、本体部２から退避する方向に対して位置決めされた状態となる。

さらに、筐体８１Ｂは、上述した係止部８１２およびバネ部材８１３を備えている。これにより、本実施の形態４においても、光学ユニット８Ｃを、変倍レンズ８１５が観察光路Ｎｂ上に配置された第１の位置と、変倍レンズ８１５が観察光路Ｎｂから退避した（例えば図７，８参照）第２の位置とに切り替え可能である。このように光学ユニット８Ｃの位置を切り替えることによって、光源９による透過照明観察において、変倍レンズ８１５の有無を切り替えて観察を行うことが可能である。

また、光学ユニット８Ｃを本体部２から取り外す場合は、図８に示すように、アーム部２ｃに形成された孔部２１１ｄから棒状部材１００を挿入して係止部８１２を押下した状態で光学ユニット８Ｃを引き抜くことによって、光学ユニット８Ｃを本体部２から取り外すことができる。

上述した本実施の形態４によれば、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ｃの挿入位置を切り替えることによって、照明光学系を観察光路Ｎｂに対して挿脱自在となるようにしたので、光学ユニット８Ｃによって観察部６および接眼レンズ７の位置を変化させずに、観察方法、例えば変倍レンズ８１５により観察像の拡大倍率を変化させた観察に切り替えることが可能となる。これにより、アイポイントの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができる。本実施の形態４のように、上述した実施の形態１～３の落射照明光学系のほか、拡大倍率を変化させる光学ユニットにおいても適用可能である。その他、微分干渉観察を行うための光学ユニットを行うための光学ユニットなど、照明光学系以外の光学素子を備えた光学ユニットでも適用することができる。

（実施の形態４変形例）
次に、本発明の実施の形態４の変形例について説明する。図１５は、本発明の実施の形態４の変形例にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。本変形例にかかる顕微鏡１Ｃ_１は、上述した光学ユニット８Ｃに代えて光学ユニット８Ｃ_１を備える。また、顕微鏡１Ｃ_１は、上述した観察部６に代えて観察部６Ａを備える。そのほかの構成については、上述した実施の形態１と同様である。

観察部６Ａは、上述した反射ミラー６１，６２に加え、結像レンズ６３を備え、反射ミラー６２が反射する光の光路上に接眼レンズ７が取り付けられる。

光学ユニット８Ｃ_１は、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延び、プリズム８１６、折り曲げミラー８１７を内部で保持する筐体である光学保持部８１ｃ_１を有する。光学保持部８１ｃ_１には、観察部６Ａが装着される装着部８１ｃ_２が設けられている。光学保持部８１ｃ_１に取り付けられる観察部６Ａは、光学ユニット８Ｃ_１の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部として機能する。

プリズム８１６は、光学ユニット８Ｃ_１が本体部２に取り付けられた状態において、対物レンズ４に取り込まれた観察光路Ｎｂの光を観察光軸Ｎｂ_１の光と、観察光軸Ｎｂ_２の光とに分割する。プリズム８１６によって分割された光のうち、観察光軸Ｎｂ_２の光は、折り曲げミラー８１７に入射し、折り曲げミラー８１７によって折り曲げられた光が結像レンズ６３に入射する。

折り曲げミラー８１７は、例えば観察光軸Ｎｂ_２に対して垂直な方向に光を折り曲げる。

光学保持部８１ｃ_１には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口と、観察部６Ａへの光が通過する開口が形成されている。また、光学保持部８１ｃ_１は、本体部２に対する挿脱にかかる構成（上述した板バネ８９、当接部８１１、係止部８１２およびバネ部材８１３等）を有している。本変形例においても、光学ユニット８Ｃ_１を、プリズム８１６が観察光路Ｎｂ上に配置された第１の位置と、プリズム８１６が観察光路Ｎｂから退避した第２の位置とに切り替え可能である。このように光学ユニット８Ｃ_１の位置を切り替えることによって、光源９による透過照明観察において、観察光を光学ユニット８Ｃ_１側の観察部６Ａにも入射させるか否かを切り替えて観察を行うことが可能である。

本変形例では、光学ユニット８Ｃ_１として、観察部６Ａを備えるようにしたので、観察部６Ａを備える光学ユニット８Ｃ_１が、本体部２に取り付けられている観察部６Ａとともに使用することにより、対向式ディスカッション鏡筒として機能する。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。図１６は、本発明の実施の形態５にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。図１７は、図１６に示す領域Ｒ₇の構成を説明する図である。本実施の形態５にかかる顕微鏡１Ｄは、上述した光学ユニット８に代えて光学ユニット８Ｄを備える。また、顕微鏡１Ｄは、上述した観察部６に代えて観察部６Ａを備えている。観察部６Ａは、上述したように、反射ミラー６１，６２と、結像レンズ６３を備え、反射ミラー６２が反射する光の光路上に接眼レンズ７が取り付けられる。そのほかの構成については、上述した実施の形態１と同様である。

光学ユニット８Ｄは、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延びる筐体８１Ｃを備える。筐体８１Ｃは、プリズム８２０、ならびに、結像レンズ８３０および撮像素子８４０を内部で保持する光学保持部８１ｅと、光学保持部８１ｅの長手方向に連なり、光学ユニット８Ｄの本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部８１ｆとを有する。本実施の形態５では、プリズム８２０と結像レンズ８３０とによって結像光学系を形成している。

プリズム８２０は、光学ユニット８Ｄが本体部２に取り付けられた状態において、対物レンズ４に取り込まれた観察光路Ｎｂの光を、観察光軸Ｎｂ_１の光と、観察光軸Ｎｂ_２の光とに分割する。プリズム８２０によって分割された光のうち、観察光軸Ｎｂ_２の光は、結像レンズ８３０に入射し、結像レンズ８３０によって結像された光が撮像素子８４０に入射する。

撮像素子８４０は、基板８４１に実装されている。基板８４１は、図示しない内部ケーブルを介して駆動基板（図示略）に接続されている。この駆動基板は、外部の処理装置に接続するケーブル８５０と電気的に接続している。撮像素子８４０が取得した画像データは、ケーブル８５０を介して外部の処理装置に入力される。外部の処理装置では、撮像素子８４０が光電変換して生成した電気信号に基づいて、画像データが生成される。この画像データは、この処理装置や他のモニタ等に表示される。

光学保持部８１ｅの把持部８１ｆ側と反対側の端部には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｅと、観察部６Ａへの光が通過する開口８１０ｆが形成されている。

筐体８１Ｃは、上述した板バネ８９を備えている。また、光学保持部８１ｅの挿入方向の先端には、本体部２と当接する当接部８１１が形成されている。光学ユニット８Ｄが本体部２に挿入された際に、当接部８１１がアーム部２ｃの照明側の壁面に当接し、板バネ８９が有する係止爪８９ａがクリック段部２１１ａ（図６参照）と係止する。これにより、光学ユニット８Ｄが、本体部２から退避する方向に対して位置決めされた状態となる。

さらに、筐体８１Ｃは、上述した係止部８１２およびバネ部材８１３を備えている。これにより、本実施の形態５においても、光学ユニット８Ｄを、プリズム８２０が観察光路Ｎｂ上に配置された第１の位置と、プリズム８２０が観察光路Ｎｂから退避した第２の位置とに切り替え可能である。このように光学ユニット８Ｄの位置を切り替えることによって、光源９による透過照明観察において、観察光を撮像素子８４０に入射させるか否かを切り替えて観察を行うことが可能である。

また、光学ユニット８Ｄを本体部２から取り外す場合は、上述したように、アーム部２ｃに形成された孔部２１１ｄから棒状部材１００を挿入して係止部８１２を押下した状態で光学ユニット８Ｄを引き抜くことによって、光学ユニット８Ｄを本体部２から取り外すことができる。

上述した本実施の形態５によれば、上述した実施の形態１と同様、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ｄの挿入位置を切り替えることによって、結像光学系を観察光路Ｎｂに対して挿脱自在となるようにしたので、光学ユニット８Ｄによって観察部６Ａおよび接眼レンズ７の位置を変化させずに、観察方法、具体的には観察部６Ａによる観察と、撮像素子８４０が生成した電気信号に基づく画像による観察を切り替えることが可能となる。これにより、アイポイントの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができる。

また、実施の形態５によれば、光学ユニット８Ｄが結像光学系を有しているため、標本Ｓの像を取得することが可能である。また、結像レンズ８３０を観察部６Ａの結像レンズ６３と共通化せずにその焦点距離を短くすれば、サイズの小さな撮像素子８４０を用いて筐体８１Ｃの全長を短くできるため、コンパクトで扱いやすい光学ユニットを提供することができる。さらに、実施の形態５によれば、本体部２に光学ユニット８Ｄを装着しても重心が低く抑えられるため、安定性に優れるとともに、全体の高さが高くならないため、収納性に優れる。一方で、従来は、標本像を撮像するユニットを設ける場合、顕微鏡のフレーム（例えばアーム部）の上に三眼鏡筒や結像レンズ直筒、三眼中間鏡筒を組み付けて、そこにカメラを積み重ねていたため、顕微鏡としての全体の高さが高くなっていた。

本実施の形態５において、観察部６Ａ側と撮像素子８４０側とにそれぞれ観察光を導く光路分割比に基づいて光を分割するプリズム８２０を用いれば、目視観察と、撮像素子８４０により得られる画像による観察とを同時に行うことができる。なお、上述した実施の形態５では、プリズム８２０を用いて光路を分割するものとして説明したが、光路を分割するプリズムではなく、結像レンズ８３０に向けて観察光を折り返すミラーとしてもよい。この場合、光路を分割する場合と比して、明るい画像を得ることができる。一方で、光学ユニット８Ｄを第２の位置に配置すれば、観察部６Ａによる観察を行うことが可能である。

（実施の形態５の変形例１）
次に、本発明の実施の形態５の変形例１について説明する。図１８は、本発明の実施の形態５の変形例１にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。本変形例１にかかる顕微鏡は、上述した光学ユニット８Ｄに代えて光学ユニット８Ｄ_１を備える。

光学ユニット８Ｄ_１は、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延び、プリズム８２０および結像レンズ８３０を内部で保持する筐体である光学保持部８１ｅ_１を有する。光学保持部８１ｅ_１には、装着部８１ｅ_２を介してカメラユニット８６０が取り付けられる。光学保持部８１ｅ_１には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｅと、観察部６Ａへの光が通過する開口８１０ｆが形成されている。また、光学保持部８１ｅ_１は、本体部２に対する挿脱にかかる構成（上述した板バネ８９、当接部８１１、係止部８１２およびバネ部材８１３等）を有している。

装着部８１ｅ_２には、同焦調整部８１ｅ_３が設けられている。同焦調整部８１ｅ_３は、観察光軸Ｎｂ_２方向にカメラユニット８６０を移動させることが可能な構成、例えばねじ推進機構などの公知の推進機構により実現される。カメラユニット８６０は、撮像素子８６１を有し、光学ユニット８Ｄ_１の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部として機能する。カメラユニット３６０は、撮像素子３６０が生成した電気信号を処理する信号処理部や、この電気信号や、電気信号に基づいて得られる画像データを記憶する記憶部を有していてもよい。

本変形例１では、同焦調整部８１ｅ_３により、取り付けるカメラユニット８６０の特性に応じて結像レンズ８３０とカメラユニット８６０との間の距離を調整することが可能である。

本変形例１によれば、撮像素子８６１をカメラユニット８６０として別体化した構成では、ユーザの要望に応じたカメラユニット８６０を選択できるため、システム拡張性に優れる。

（実施の形態５の変形例２）
次に、本発明の実施の形態５の変形例２について説明する。図１９は、本発明の実施の形態５の変形例２にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。本変形例２にかかる顕微鏡は、上述した光学ユニット８Ｄ_１に代えて光学ユニット８Ｄ_２を備える。

光学ユニット８Ｄ_２は、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延び、プリズム８２０、結像レンズ８３１および折り曲げミラー８３１ａにより形成される結像光学系を内部で保持する筐体である光学保持部８１ｅ_４を有する。結像レンズ８３１は、上述した結像レンズ８３０よりも焦点距離が長い。折り曲げミラー８３１ａは、例えば観察光軸Ｎｂ_２に対して垂直な方向に光を折り曲げる。

光学保持部８１ｅ_４には、装着部８１ｅ_２を介してカメラユニット８７０が取り付けられる。装着部８１ｅ_２には、同焦調整部８１ｅ_３が設けられている。カメラユニット８７０は、撮像素子８７１を有し、光学ユニット８Ｄ_２の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部として機能する。カメラユニット３７０は、撮像素子３６０が生成した電気信号を処理する信号処理部や、この電気信号や、電気信号に基づいて得られる画像データを記憶する記憶部を有していてもよい。

光学保持部８１ｅ_４には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｅと、観察部６Ａへの光が通過する開口８１０ｆが形成されている。また、光学保持部８１ｅ_４は、本体部２に対する挿脱にかかる構成（上述した板バネ８９、当接部８１１、係止部８１２およびバネ部材８１３等）を有している。

本変形例２では、変形例１と同様、同焦調整部８１ｅ_３により、取り付けるカメラユニット３７０の特性に応じて結像レンズ８３１とカメラユニット８７０との間の距離を調整することが可能である。

本変形例２によれば、カメラユニット８７０をアーム部２ｃの上方に配置し、観察光路Ｎｂ_２の光を折り曲げる構成としたので、外形の大きなカメラユニット８７０であっても、筐体の奥行きを長くすることなく、アーム部２ｃの壁部２２との干渉を避けられるため、システムを省スペースで拡張できる。

（実施の形態５の変形例３）
次に、本発明の実施の形態５の変形例３について説明する。図２０は、本発明の実施の形態５の変形例３にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。本変形例３にかかる顕微鏡は、上述した光学ユニット８Ｄ_２に代えて光学ユニット８Ｄ_３を備える。

光学ユニット８Ｄ_３は、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延び、プリズム８２０、結像レンズ８３２、折り曲げミラー８３２ａおよび接眼レンズ８３２ｂにより形成される結像光学系を内部で保持する筐体である光学保持部８１ｅ_５を有する。結像レンズ８３２は、上述した結像レンズ８３０よりも焦点距離が長い。折り曲げミラー８３２ａは、例えば観察光軸Ｎｂ_２に対して垂直な方向に光を折り曲げる。接眼レンズ８３２ｂは、設置されるスマートフォーン等の撮像機能を有する携帯機器８８０において像を形成させるためのレンズである。光学保持部８１ｅ_５は、本体部２への挿入側と反対側の端部が、光学ユニット８Ｄ_３の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部として機能する。

光学保持部８１ｅ_５には、台座部８１ｅ_６を介して携帯機器８８０が取り付けられる。光学保持部８１ｅ_５と台座部８１ｅ_６との間には、同焦調整部８１ｅ_７が設けられている。同焦調整部８１ｅ_７は、上述した同焦調整部８１ｅ_３と同様の構成を用いて実現され、接眼レンズ８３２ｂと、携帯機器８８０が有する、撮像素子を含むカメラ部８８１との間の距離を調整する。光学保持部８１ｅ_５には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｅと、観察部６Ａへの光が通過する開口８１０ｆが形成されている。また、光学保持部８１ｅ_５は、本体部２に対する挿脱にかかる構成（上述した板バネ８９、当接部８１１、係止部８１２およびバネ部材８１３等）を有している。

本変形例３では、変形例１と同様、同焦調整部８１ｅ_７により、取り付ける携帯機器８８０の特性に応じて接眼レンズ８３２ｂと携帯機器８８０のカメラ部８８１との間の距離を調整することが可能である。

本変形例３のように、光学ユニット８Ｄ_２において撮像機能付きの携帯機器８８０を装着した構成とすれば、カメラ部８８１によって標本Ｓの画像を簡易に取得することができる。

（実施の形態５の変形例４）
次に、本発明の実施の形態５の変形例４について説明する。図２１は、本発明の実施の形態５の変形例４にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図である。本変形例４にかかる顕微鏡は、上述した光学ユニット８Ｄに代えて光学ユニット８Ｄ_４を備える。

光学ユニット８Ｄ_４は、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延び、プリズム８２０（第１プリズム）、結像レンズ８３３、第２プリズム８３３ａ、コレクタレンズ８３３ｂ、撮像素子８４２および光源８４３を内部で保持する筐体である光学保持部８１ｅ_８を有する。光学保持部８１ｅ_８は、本体部２への挿入側と反対側の端部が、光学ユニット８Ｄ_４の本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部として機能する。本変形例４では、プリズム８２０、結像レンズ８３３および第２プリズム８３３ａにより結像光学系が形成される。

第２プリズム８３３ａは、コレクタレンズ８３３ｂを透過した光の一部を透過することによって、光源像を形成する。この光源像を二次光源とする照明光は、視野レンズの役割を兼ねる結像レンズ８３３を通過し、プリズム８２０によって一部が反射して、対物レンズ４の瞳位置に光源像を再形成する。この光源像を三次光源として、対物レンズ４自身がコンデンサの役割を果たし、均一な落射照明光として、この三次光源による光が標本Ｓに照射される。本変形例４では、プリズム８２０、結像レンズ８３３、第２プリズム８３３ａおよびコレクタレンズ８３３ｂにより落射照明光学系が形成される。また、第２プリズム８３３ａは、プリズム８２０側から結像レンズ８３３を通過した光の一部を撮像素子８４２側に折り曲げる。撮像素子８４２および光源８４３は、図示しないケーブルを介して本体部２または外部の処理装置の制御のもとで駆動する。

光学保持部８１ｅ_８には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｅと、観察部６Ａへの光が通過する開口８１０ｆが形成されている。また、光学保持部８１ｅ_１０は、本体部２に対する挿脱にかかる構成（上述した板バネ８９、当接部８１１、係止部８１２およびバネ部材８１３等）を有している。

本変形例４のように、結像光学系と落射照明光学系とを備えた構成では、光学ユニット８Ｄ_４を取り付けることによって、均一な照明光による落射照明が可能であるとともに、標本Ｓからの観察像を取得することができる。

上述した変形例１～４においても、プリズム８２０に代えて観察光を折り返すミラーを用いてもよい。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。図２２は、本発明の実施の形態６にかかる顕微鏡の概略構成を示す模式図である。図２３は、図２２に示す領域Ｒ₈の構成を説明する図である。図２４は、本発明の実施の形態６にかかる顕微鏡の要部の構成を示す模式図であって、光学ユニットの構成を示す図である。本実施の形態６にかかる顕微鏡１Ｅは、上述した光学ユニット８に代えて光学ユニット８Ｅを備え、さらに観察部６に代えて観察部６Ａを備える。そのほかの構成については、上述した実施の形態１と同様である。

光学ユニット８Ｅは、長手方向が、本体部２に対する挿脱方向に沿って延びる筐体８１Ｄを備える。筐体８１Ｄは、プリズム８２０、ならびに、結像レンズ８３０および撮像素子８４０により形成される結像光学系を内部で保持する光学保持部８１ｇと、光学保持部８１ｇの長手方向に連なり、光学ユニット８Ｅの本体部２への挿脱時にユーザが把持する把持部８１ｆとを有する。プリズム８２０、結像レンズ８３０および撮像素子８４０は、上述した実施の形態５と同様である。撮像素子８４０が取得した画像データは、ケーブル８５０を介して外部の処理装置に入力される。

光学保持部８１ｇは、プリズム８２０を保持する光路分割部９００と、結像レンズ８３０や撮像素子９４０を保持する光学本体部９１０とを有する。光路分割部９００は、光学本体部９１０に対して着脱自在であり、光路変更部に相当する。

光学本体部９１０には、光路分割部９００に接続する面においてスライドオスアリ９１１が形成されている。スライドオスアリ９１１には、プリズム８２０によって観察光軸Ｎｂ_２方向に折り曲げられた光が通過する開口部９１２が形成されている。また、スライドオスアリ９１１は、光路分割部９００を取り付ける際に、光路分割部９００の一部に当接して、該光路分割部９００の位置決めを行う面である位置決め壁９１３を有する。

光路分割部９００には、光学本体部９１０に接続する面において、スライドオスアリ９１１に係止するスライドメスアリ９０１が形成されている。スライドメスアリ９０１には、プリズム８２０によって観察光軸Ｎｂ_２方向に折り曲げられた光を出射する開口部９０４が形成されている。また、光路分割部９００は、光学本体部９１０に取り付ける際に、位置決め壁９１３に当接する突起部９０２と、光学本体部９１０に当接して光路分割部９００を光学本体部９１０に固定する固定用ビス９０３とを有する。

また、光路分割部９００の光学本体部９１０に接続する側と反対側の端部には、本体部２に装着された際に、観察光路Ｎｂが通過する開口８１０ｅと、観察部６Ａへの光が通過する開口８１０ｆが形成されている。

光路分割部９００と光学本体部９１０とは、スライドメスアリ９０１とスライドオスアリ９１１とを係止させた状態でスライドさせることによって接続する。この際、突起部９０２が位置決め壁９１３に当接することによって、光学本体部９１０に対して光路分割部９００が位置決めされる。位置決め後、固定用ビス９０３を光学本体部９１０に向けてねじ込むことによって光学本体部９１０に対して光路分割部９００が固定される。また、固定用ビス９０３を緩めれば、光路分割部９００を光学本体部９１０に対してスライドさせて取り外すことが可能である。このように、光路分割部９００と光学本体部９１０とは、着脱自在である。

また、筐体８１Ｄは、上述した板バネ８９を備えている。光路分割部９００の挿入方向の先端には、本体部２と当接する当接部８１１が形成されている。光学ユニット８Ｅが本体部２に挿入された際に、当接部８１１がアーム部２ｃの照明側の壁面に当接し、板バネ８９が有する係止爪８９ａがクリック段部２１１ａ（図６参照）と係止する。これにより、光学ユニット８Ｅが、本体部２から退避する方向に対して位置決めされた状態となる。

さらに、光路分割部９００は、上述した係止部８１２およびバネ部材８１３を備えている。これにより、本実施の形態６においても、光学ユニット８Ｅを、プリズム８２０が観察光路Ｎｂ上に配置された第１の位置と、プリズム８２０が観察光路Ｎｂから退避した第２の位置とに切り替え可能である。このように光学ユニット８Ｅの位置を切り替えることによって、光源９による透過照明観察において、観察光を撮像素子８４０に入射させるか否かを切り替えて観察を行うことが可能である。

また、光学ユニット８Ｅを本体部２から取り外す場合は、上述したように、アーム部２ｃに形成された孔部２１１ｄから棒状部材１００を挿入して係止部８１２を押下した状態で光学ユニット８Ｅを引き抜くことによって、光学ユニット８Ｅを本体部２から取り外すことができる。

上述した本実施の形態６によれば、上述した実施の形態１と同様、アーム部２ｃに対する光学ユニット８Ｅの挿入位置を切り替えることによって、結像光学系を観察光路Ｎｂに対して挿脱自在となるようにしたので、光学ユニット８Ｅによって観察部６Ａおよび接眼レンズ７の位置を変化させずに、観察方法、具体的には観察部６Ａによる観察と、撮像素子８４０が生成した電気信号に基づく画像による観察を切り替えることが可能となる。これにより、アイポイントの変化を抑制しつつ、光学素子の観察光路上への挿脱を簡易に行うことができる。

また、実施の形態６によれば、実施の形態５と同様に、光学ユニット８Ｅが結像光学系を有しているため、標本Ｓの像を取得することが可能である。また、結像レンズ８３０を観察部６Ａの結像レンズ６３と共通化せずにその焦点距離を短くすれば、サイズの小さな撮像素子８４０を用いて筐体８１Ｄの全長を短くできるため、コンパクトで扱いやすい光学ユニット８Ｅを提供することができる。さらに、本体部２に光学ユニット８Ｅを装着しても重心が低く抑えられるため、安定性に優れるとともに、全体の高さが高くならないため、収納性に優れる。

本実施の形態６では、観察部６Ａ側と光学本体部９１０（撮像素子８４１）側とにそれぞれ観察光を導く光路分割比の異なるプリズム８２０を有する複数の光路分割部９００のうちのいずれかを取り付けることが可能である。すなわち、本実施の形態６では、光学ユニット８Ｅにおいて、観察に適した光路分割比のプリズム８２０を有する光路分割部９００に交換可能である。これにより、光学ユニット８Ｅにおいて、光路分割比の異なるプリズムの交換を簡易に行うことができる。

なお、上述した実施の形態６では、光路分割部９００と光学本体部９１０とを、スライドメスアリ９０１とスライドオスアリ９１１とによって接続するものとして説明したが、メスアリおよびオスアリのほか、公知の接続方法を用いて光路分割部９００と光学本体部９１０とを接続するようにしてもよい。

上述した実施の形態１～６は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、各実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ_１，１Ｄ，１Ｅ 顕微鏡
２ 本体部
２ａ ベース部
２ｂ 支柱部
２ｃ アーム部
３ ステージ
４ 対物レンズ
５ レボルバ
６，６Ａ 観察部
７，８３２ｂ 接眼レンズ
８，８Ａ～８Ｃ，８Ｃ_１，８Ｄ，８Ｄ_１，８Ｄ_２，８Ｄ_３，８Ｄ_４，８Ｄ_５，８Ｅ 光学ユニット
８１，８１Ａ，８１Ｂ 筐体
８１ａ，８１ｃ，８１ｃ_１，８１ｅ，８１ｅ_１，８１ｅ_４，８１ｅ_５，８１ｅ_８，８１ｇ 光学保持部
８１ｂ，８１ｄ，８１ｆ 把持部
８１ｃ_２，８１ｅ_２ 装着部
８１ｅ_３ 同焦調整部
８１ｅ_６ 台座部
８１ｅ_７ 同焦調整部
８２ 調光操作部
８３ 光源
８４ 視野絞り
８５ コレクタレンズ
８６ 励起フィルタ
８７ ダイクロイックミラー
８８ 吸収フィルタ
８９ 板バネ
８９ａ 係止爪
８１１ 当接部
８１２ 係止部
８１３ バネ部材
８１４ 操作部材
８１５ 変倍レンズ
８２０ プリズム
８３０，８３２，８３３ 結像レンズ
８３２ａ 折り曲げミラー
８３３ａ 第２プリズム
８３３ｂ コレクタレンズ
８４０，８６１，８７１ 撮像素子
８６０，８７０ カメラユニット
９００ 光路分割部
９１０ 光学本体部

Claims (17)

1. ベース部と、前記ベース部の外縁部の一部に立設されている支柱部と、前記支柱部の前記ベース部に連なる側と反対側の端部から延在して前記ベース部と対向するアーム部とを有する本体部と、
   前記アーム部の前記ベース部と対向する側に設けられ、対物レンズを着脱自在に取り付け可能な対物レンズ支持部と、
   前記アーム部の前記対物レンズ支持部が取り付けられている側と反対側に設けられ、接眼レンズを着脱自在に取り付け可能な観察部と、
   光学素子を保持する光学ユニットと、
   を備え、
   前記アーム部には、前記光学ユニットを前記支柱部側から挿入する開口端を有し、当該光学ユニットを前記アーム部の長手方向に沿って保持可能な保持部であって、前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に前記光学ユニットを配置可能な保持部が形成され、
   前記保持部の前記開口端を通過し、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズの光軸と平行な平面は、前記支柱部と前記観察部との間に位置する
   ことを特徴とする顕微鏡。
2. 前記本体部に支持され、標本を載置可能なステージをさらに備え、
   前記光学ユニットは、前記光学素子を含み、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズを介して前記標本に照明光を照射する落射照明光学系を有し、
   前記光学ユニットが前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に配置された場合に、前記落射照明光学系の光路が、前記対物レンズの光軸に連なる
   ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
3. 前記落射照明光学系の照明光路が、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズを通過する観察光路に連なる第１の位置と、前記観察光路から退避した第２の位置とのいずれかを取り得る
   ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
4. 前記光学ユニットは、
   前記落射照明光学系を保持する光学保持部と、
   前記光学保持部における前記保持部への挿入方向の基端側に設けられ、前記第１および第２の位置を切り替える際に把持される把持部と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡。
5. 前記光学ユニットが前記保持部に収容されている状態において、前記把持部が、前記保持部に連なる空間に配置されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡。
6. 前記アーム部の延在方向と反対方向に延出し、前記空間を形成する壁部、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡。
7. 前記光学ユニットの前記保持部からの離脱を規制する規制機構、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
8. 前記光学素子は、光路分割ミラーである
   ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
9. 前記落射照明光学系は、
   光を出射する光源と、
   前記光源が発した光を集光するコレクタレンズと、
   前記コレクタレンズを通過した光のうち、予め設定された波長帯域の光であって、前記標本を励起する光を通過させる励起フィルタと、
   前記励起フィルタを透過した光を折り曲げるとともに、前記標本からの光を通過させる前記光路分割ミラーであるダイクロイックミラーと、
   前記ダイクロイックミラーを透過した光のうち、観察対象の波長帯域の光を通過させる吸収フィルタと、
   を有することを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡。
10. 前記本体部に支持され、標本を載置可能なステージと、
    前記ベース部に内蔵され、前記標本を透過させる透過照明光を生成する透過照明光学系と、
    をさらに備え、
    前記光学ユニットは、前記光学素子を含み、前記対物レンズを介して前記標本からの観察光が入射し、該観察光を標本像として結像する結像光学系を有し、
    前記光学ユニットが前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に配置された場合に、前記結像光学系の光路が、前記対物レンズの光軸に連なる
    ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
11. 前記結像光学系の照明光路が、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズを通過する観察光路に連なる第１の位置と、前記観察光路から退避した第２の位置とのいずれかを取り得る
    ことを特徴とする請求項１０に記載の顕微鏡。
12. 前記アーム部は、前記支柱部に連なる側に設けられ、背面側に延出して前記保持部の開口端に連なる空間を形成する壁部を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
13. ベース部と、前記ベース部の外縁部の一部に立設されている支柱部と、前記支柱部の前記ベース部に連なる側と反対側の端部から延在して前記ベース部と対向するアーム部とを有する本体部と、前記アーム部の前記ベース部と対向する側に設けられ、対物レンズを着脱自在に取り付け可能な対物レンズ支持部と、前記アーム部の前記対物レンズ支持部が取り付けられている側と反対側に設けられ、接眼レンズを着脱自在に取り付け可能な観察部と、を備えた顕微鏡に用いられる光学ユニットであって、
    前記顕微鏡には、前記アーム部に形成され、前記光学ユニットを前記支柱部側から挿入する開口端を有し、当該光学ユニットを前記アーム部の長手方向に沿って保持可能な保持部であって、前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に前記光学ユニットを配置可能な保持部が形成され、
    前記保持部の前記開口端を通過し、前記対物レンズ支持部に取り付けられている前記対物レンズの光軸と平行な平面が、前記支柱部と前記観察部との間に位置し、
    当該光学ユニットが保持部に収容されて、前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸と交差する位置に配置可能な光学ユニットにおいて、
    前記対物レンズ支持部に取り付けた前記対物レンズの光軸を通過する光路に挿入可能な光学素子、
    を備えることを特徴とする光学ユニット。
14. 光を出射する光源と、
    前記光源が発した光を集光するコレクタレンズと、
    前記コレクタレンズを通過した光のうち、予め設定された波長帯域の光であって、観察対象の標本を励起する光を通過させる励起フィルタと、
    前記励起フィルタを透過した光を折り曲げるとともに、前記標本からの光を通過させるダイクロイックミラーと、
    前記ダイクロイックミラーを透過した光のうち、観察対象の波長帯域の光を通過させる前記光学素子である吸収フィルタと、
    を有することを特徴とする請求項１３に記載の光学ユニット。
15. 前記光学素子は、前記対物レンズが取り込んだ観察対象の標本からの観察光の進行方向を変える光路変更部材であり、
    前記光路変更部材によって変更された前記観察光の光路上に設けられ、該光路に沿って進行する前記観察光を集光して所定の位置に結像させる結像レンズ、
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の光学ユニット。
16. 前記結像レンズによる結像位置に設けられ、該結像レンズを通過した前記観察光を受光して光電変換する撮像素子、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の光学ユニット。
17. 前記結像レンズを保持する光学本体部と、
    前記光学本体部に対して着脱自在に取り付けられ、前記光路変更部材を保持する光路変更部と、
    を備えることを特徴とする請求項１５に記載の光学ユニット。

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