JPH02232614A - 暗視野顕微鏡の照明方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、暗視野項微鏡の照明方法とその装置に関す
るものである．さらに詳しくは、この発明は、照明光線
としてレーザ光を使用し、簡便に暗視野照明を行えるよ
うにした暗視野顕ｖＩｌ鏡の照明方法とそのための装１
に関するものである．《背景技術》 暗視野顕ｍ鏡は、透明試料に照明光線をあて、その散乱
光や回折光による試料のｗ４微鏡像が真暗な背景視野の
中に輝いて見えるようにしたものである．この晴視野顕
微鏡においては、顕Ｒ！ｉの明暗のコントラストを大き
くし、微４１梢遣まで鮮明に観察できるものとするため
に、試料にあてる照明光線を強力にすることが必要とさ
れており、また、たとえば第４図に示したように、試料
（１）にあてた照明光線（２）のうち、試料を透過した
ものが直接に対物レンズ《３》に入射しないようにする
ことら必要とされている．そこで従来の暗視野顕微鏡に
おいては、通常、暗視野コンデンサー《４》を使用した
暗視野照明方法が採用されている． この暗視野コンデンサー《４》としては、特定の曲面や
球面を有する反射鏡系やレンズ系（４ａ》を環状絞り（
４ｂ）と組合わせた種々の構造のものが知られており、
一般にはバラボロイド《放物線鏡面》コンデンサーやカ
ルジオイド《心臓形線面》コンデンサー等が使用されて
いる．しかしながら、これまでの暗視野コンデンサーの
場合には、いずれも照明光線の光源として電球等を使用
するため、試料にあてる照明光線を強力にして鮮明な顕
微鏡像を得るためには光源から発した照明光線を試料に
集束させることが必要となる．またその際、試料に集束
した照明光線が対物レンズ方向に射出しないように特定
の立体角の範囲内に集束させることが必要となっていた
．さらに、暗視野コンデンサー（４）の開口数を対物レ
ンズ《３》の開口数に整合させたり、レンズ系の収差や
吸収による光損失を防止する必要があるため、暗視野コ
ンデンサー（４）の光学系は複雑なものとなっていた． そのため、より簡易な構造で鮮明な暗視野像を得られる
ようにする新たな暗視野照明方法とそのための装置の開
発が望まれていた． （発明の目的》 この発明は、以上の通りの事情を踏まえてなされたもの
であり、簡易な光学系を使用して、簡便に暗視野顕微鏡
像が得られるようにすることを目的としている． 《発明の開示》 この発明は、上記の目的を実現するために、照明光線と
してレーザ光をガラスブロックに入射させ、そのガラス
ブロックを介して試料を照明するにあたり、試料を透過
したレーザ光が対物レンズに入射しないようにレーザ光
のガラスブロックに対する入射角度および／または入射
位置を調整することを特徴とする暗視野顕微鏡の照明方
法とそのための装置を提供する． この発明の照明方法は、電球等を光源とする従来の照明
光線に対し、レーザ光を照明光線として使用し、それに
より簡易な構成のガラスブロックで暗視野コンデンサー
の機能を実現するものである． すなわち、レーザ光は、電球等を光源とする光線に比べ
て著しく輝度が高く、単色性、直進性に優れているので
、集束させなくても単に照射するだけで強力に試料を照
明し、鮮明な暗視野顕微鏡像を得ることを可能としてい
る．この発明においては、このようなレーザ光の特長を
利用し、従来のような複雑な光学系を使用して照明光線
を集束させることなく、単純な形状のガラスブロックを
用い、そのガラスブロックに対して所定の角度あるいは
位置にレーザ光を入射させるだけで暗視野照明を行う． また、試料の照明に際しては、試料を透過した照明光線
が対物レンズに直接入射しないようにしている．このた
めに従来のように環状絞りを組合わせた集束用光学系を
使用することはなく、試料を透過する照明光線の方向制
御は、レーザ光のガラスブロックに対する入射角度ある
いは入射位置を調整するだけでよい．この場合、レーザ
光は直進性に優れた細いビームとなるので、通常の簡易
な偏向器を使用することにより高精度にかつ容易に入射
角度や入射位置の調整が可能となる．また、レーザ光の
ガラスブロックへの入射角を変えることにより試料の照
射角度を変えることもできる．これにより、所要の順微
鏡像を得るのに適した試料への入射角度を選択できる．
なお、この発明で使用するガラスブロックの材質や形状
、および使用するレーザ光の種類等に特に制限はない．
また、この発明の照明方法を適用する顕微鏡についても
、試料の下方にこの発明のガラスブロックを取付けられ
るようにするだけで従来のものをそのまま利用すること
ができる．顕微鏡観察に使用する油浸用オイルや、カバ
ーグラス、スライドグラス等についても特に制限はなく
、それらの使用に応じてレーザ光のガラスブロックに対
する入射角度あるいは入射位置を調整すればよい．たと
えば、試料上にカバーグラスを設けた場合には、そのカ
バーグラス上側の界面で試料を透過してきたレーザ光を
全反射するようにレーザ光のガラスブロックに対する入
射角度を調整することができる． 以下、図面に沿ってこの発明の実施例を具体的に説明す
る． 第１図は、この発明の照明方法を実綿する際の全体的な
光学系の配置例を示している．同図の例においては、レ
ーザ光源《５》から射出しなレーザ光（Ｌ）を、ディフ
ユーザ（６）を介し、反射鏡またはプリズムからなる閾
向器（７）および爾向器《８》で遍向し、ガラスブロッ
ク（９）に入射させ、ガラスブロック（９）上に設置し
た試料（１）を照明する．試料（１》を透過後にレーザ
光（Ｌ）はビームストツバ《１０》で止まるようにして
いる．この場合、レーザ光（Ｌ）のガラスブロック（９
）への入射角度は、試料（１）を透過したレーザ光（Ｌ
）が対物レンズ（３）に直接入射しない５ように、偏向
器（７）および偏向器《８》によって調整するようにし
ている．なお、偏向器（７）および偏向器（８》として
は公知の閤向器を利用し、入射角度の調整も常法により
行うことができる． また第２図は、第１図のガラスブロック付近の拡大断面
図であって、ガラスブロック（９）および試料（１）に
対する照明光線の経路を表している． この第２図に例示したガラスブロック（９）は直方体の
ガラスブロックであって、レーザ光（Ｌ）はその側面か
ら入射角（θ，．）入射後、油浸用オイル（１１）、ス
ライドグラス（１２）を介して試料（１）に入射する．
この入射した光のうち、試料（１）内で敞乱あるいは回
折した光は顕微鏡により暗視野像を形成するが、試料（
１）を透過した光はカバーグラス《１３）に入射し、光
路のＬ．ようにカバーグラス（１３》と空気との界面で
全反射して外に射出される．この場合、カバーグラス（
１３）に入射した光が全反射するとしてその場合の入射
角《θ．》の大きさがどのような値となるかは、入射角
《θ＋ｍ）に応じて定まる．したがって、この発明の照
明方法においては、試料（２》を透過した光が全反射光
（Ｌｌ　’）となるようにガラスブロックへの入射角（
θ，．）を定めてレーザ光（Ｌ）を照射する． たとえばこの例において、屈折率を、 空気　　　　　　　　　　　ｎ＝１．ｏｏ試料（１）　
　　　　ｎ＝１．３４ （水を含めて》 油浸用オイル（　１　１　）　　　　ｎ＝ｌ５２とする
と、全反射が起こる条件としてのθ．の可能な範囲は４
２．５゜　（カバーグラスから空気への全反射角に対応
）〜６４．９”　　（スライドグラスから油浸用オイル
への全反射角に対応》となる．このときの入射角θｌ．
の範囲は９０”〜３８．　９’となる．θ．．＝　９　
０　”の時はθ．　＝４７．５°であり、これより小さ
いθ．はとり得ない． 第３図は、以上のようなこの発明の照明方法を、側面（
９Ｓ）を傾斜させたガラスブロック（９）を用いて実施
する場合を例示している．同図に示すように、側面《９
ｓ》を傾斜させたガラスブロック（９）を使用する場合
には、レーザ光（Ｌ）をガラスブロックの底面（９ｂ）
から入射させることができる．その際の入射角度は、傾
斜角（θ）に応じて、θ．が所定の範囲となるように、
ｒＭ整することができる． たとえば、傾斜角《θ）については、６８．８〜５７．
６゜とすることができ、この場合のθ．は４２。５゜〜
６４，９゜の範囲となる．また、この発明の照明方法は
、第３図のガラスブロック（９）の側面《９Ｓ》を曲面
にしたガラスブロックを用いても実施することができる
．もちろんこの発明は以上の例によって限定されるもの
ではない．個々の要素、その組合わせについて様々な！
ＩＩＡ様が可能である． （発明の効果） この発明の照明方法とその装置によれば、レーザ光を照
明光線として使用するので、簡易な構成のガラスブロッ
クにより簡便に暗視野顕微ｆｉ像が得られるようになる
．また、この発明の照明方法と装１は、従来の顕微鏡に
ガラスブロックを適宜に機能的に取付けることにより、
容易に実現される．

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の照明方法の全体的な光学配！を例
示した側面図である．第２図は、直方体型ガラスブロッ
クを使用した場合のガラスブロック付近の構成を示した
拡大断面図である．第３図は、側面を傾斜させたガラス
ブロックを使用した場合のガラスブロック付近の構成を
示した拡大断面図である． 第４図は、従来の暗視野照明法の暗視野コンデンサー付
近の構成を示した断面図である．１・・・試　　　　料 ２・・・照明光線 ３・・・対物レンズ ４・・・暗視野コンデンサー ４ａ・・・反射鏡系またはレンズ系 ４ｂ・・・環状絞り ５・・・レーザ光源 ６・・・ディフユーザ ７・・・偏　　　向　　　器 ８・・・偏　　向　　器 ９・・・ガラスブロック ９ｓ・・・ガラスブロックの側面 ９ｂ・・・ガラスブロックの底面 １０・・・ビームストッパ １１・・・油浸用オイル １２・・・スライドグラス １３・・・カバーグラス し・・・レーザ光 Ｌ１・・・全反射光

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明光線としてレーザ光をガラスブロックに入射
   させ、そのガラスブロックを介して試料を照明するにあ
   たり、試料を透過したレーザ光が対物レンズに入射しな
   いようにレーザ光のガラスブロックに対する入射角度お
   よび／または入射位置を調整することを特徴とする暗視
   野顕微鏡の照明方法。
2. （２）直方体のガラスブロックを使用する請求項（１）
   記載の暗視野顕微鏡の照明方法。
3. （３）側面が曲面をなすガラスブロックを使用する請求
   項（１）記載の暗視野顕微鏡の照明方法。
4. （４）照明レーザ光の入射角度および／または入射位置
   を調整可能とし、このレーザ光を入射および透過させて
   試料を照明するガラスブロックを試料基台部に配設して
   なることを特徴とするレーザ光照明による暗視野顕微鏡
   装置。