JPH0241604Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は観測光路内のひとみ面に配置した位相
およびび振幅変化層ならびに照明光路内に配置し
た絞りを使用する、選択的に位相差およびレリー
フ観測が可能である顕微鏡装置に関する。

位相コントラスト装置として公知のこの種の装
置は異なる屈折率または異なる厚さの構造のよう
な顕微鏡的物体の非吸光構造を眼に見えるように
するために使用される。このような眼に認められ
ない異なる光学的厚さの構造体は一般に位相物体
とされる。

このような物体を可視化するため、いわゆる位
相リングが観測光路内に、一般には使用する対物
レンズの射出ひとみ内に直接配置される。対応す
る絞りは照明光路内の共役面に配置され、このリ
ング上に結像する。種々の次数の屈折と関連する
光の位相または振幅に関するこのような挙動によ
り照明光路内の絞りによつて制限された物体の投
影によつて確立された回折パターンの特定部分が
有効にマスクされる。

位相リングとは西独特許第636168号および
974173号に記載されるような常用の位相コントラ
スト装置を表わし、円環の形の振幅および位相変
化層が対物レンズのひとみ近くの板および（また
は）光学要素に設置または腐食により形成され
る。コンデンサおよび対物レンズからなる顕微鏡
光学系は通常コンデンサの後側焦点面、正確には
対物レンズ内の位相リングに直接配置される円環
絞りを投影するため使用される。

西独特許第1963604号明細書から反射照明の場
合、絞りおよび位相リングをリングセグメントと
して形成し、この両方を同じ平面すなわち同時に
コンデンサとして作用する対物レンズの射出ひと
みに配置することが公知である。この場合リング
セグメントを透過した光の中心線は投影対物レン
ズの光軸上にある。

西独公開特許公報第2523463号および2523464号
には観測光路のひとみ面に配置された板および透
過率の異なるストリツプ形領域を有するいわゆる
コントラスト変調顕微鏡が記載される。この顕微
鏡の場合回折パターンは対物レンズの光軸に対し
対称に干渉しないので、この顕微鏡によつて可視
化される位相物体はさらに物体の１方向斜め照明
の際発生するのと同様のレリーフ効果を示す。

この公知コントラスト変調顕微鏡の１つの欠点
は観測光路内の変調板のストリツプ形領域の角位
置がコンデンサ絞りの相当する孔に対してきわめ
て正確に適合しなければならないことである。こ
の絞りまたは変調板はそれゆえ調節のため回転可
能にマウントされる。試料のレリーフ像を方位角
の凾数として試験することが望まれる場合、回転
台は試料支持器にも必要である。

最初に挙げたコントラスト法の位相リングおよ
び最後に挙げたコントラスト法の変調器は原則と
して対物レンズのひとみ内に配置され、このひと
みはレンズが非常に多数の場合近づき得ない内部
および１部レンズ成分内にあるので、この２つの
コントラスト法は一般に互いに互換性がない。２
つの系のため別個の系列の対物レンズを製造し、
そのそれぞれが位相リングまたは変調板を含み、
場合によりその中に永久的に設置される。その結
果費用が高くなる。

本考案の目的は大きい費用なしにレリーフ効果
を有するおよび有しない２つの公知のコントラス
ト法により位相物体を選択的に表示しうる、位相
物体を表示する顕微鏡装置を得ることである。

もう１つの日的は上記目的を既存顕微鏡の光学
系内で達成することである。

さらにもう１つの目的は上記目的をレンズ交換
の必要なしに達成することである。

これらの目的は本考案により観測光路内に外径
が相当するひとみの直径とほぼ等しい少なくとも
１つの同心円環の形で配置される層、および照明
光路内に１つが円環の形を有し、他が光透過性円
環セグメントとして形成され、選択的に光路に挿
入される少なくとも２つの絞りを備えることによ
つて達成される。

これによつて得られる利点は照明光路に簡単に
選択的に挿入しうる絞りの配置によつて同じ対物
レンズを使用しながら常用の（純）位相コントラ
スト法およびいわゆる変調コントラスト法の両方
で物体表示が達成されることにある。さらに絞り
と変調器の間の角調節が不用となる。

円環セグメントとして形成された絞りを回転可
能に支持する場合、１方向斜め照明した物体のレ
リーフ表示を物体自体の回転操作を必要とせずに
きわめて簡単に方位角の凾数として試験すること
ができる。

次に本考案を図面により説明する。

第１図に示す透過光顕微鏡の１部は対物レンズ
ユニツト１およびコンデンサユニツト２からな
り、これらユニツトの光学部材は簡単な形で単レ
ンズ３および４として示され、それぞれ鏡筒５お
よび６内にマウントされる。

対物レンズ１の後側焦点面に部分的にのみ光を
透過する板７があり、この板は第２図に示すよう
にそれぞれ透過光の位相および振幅に影響する２
つの同心円形材料層７ａおよび７ｂを含む。

コンデンサユニツト２は３つの挿入可能位置を
有するスライダ１２を有し、コンデンサ鏡筒６に
支持されるばねストツパ１１はそれぞれの選択さ
れた挿入位置を保持するためスライダの凹所１３
ａ，ｂ，ｃに掛かる。スライダ１２は選択的に使
用しうる３つの絞り８，９および１０を支持す
る。絞り９はコンデンサおよび対物レンズから形
成される光学係の入射ひとみを全開し、明視野観
測を可能にする。

絞り８はリング形の光透過領域８ａを有し、こ
の領域はコンデンサ４および対物レンズ３によつ
て板７の位相リング７ａ上に投影され、レンズ３
と４の間にある物体Ｏの純位相コントラスト表示
に役立つ。

絞り１０はリングセグメント形の領域１０ｂの
みが光透過性であり、この領域はリング７ｂ上に
投影される。さらにこの絞りはスライダ１２内で
回転しうるリング１０ａにマウントされ、このリ
ングはスライダ１２の切欠部１４で使用者が指で
操作することができる。

セグメント１０ｂを通る光は光軸を中心に方位
角の制限された弧内の物体面を通過し、リング７
ｂによつて振幅が減少される。１方向傾斜で光が
物体面を通る結果として物体が３次元的に見える
レリーフ効果が発発生する。この効果の方位角と
の関係はリング１０ａの回転によつて明らかにす
ることができる。

コントラスト法の１つから他への変化は対物レ
ンズユニツト１を変する必要なく、相当する絞り
８または１０をコンデンサ２へ挿入するだけで行
われる。

第４図は反射光路を有する本考案のもう１つの
実施例を示し、物体２０は光源２５により光学系
２２−２３−２４および半透ミラー３６ならびに
対物レンズ２１を介して照明される。この系内に
第４ａ図で詳細に説明するリング−リングセグメ
ント組合せ絞り３０が顕微鏡対物レンズ２１の焦
点面Ｐに対し共役の平面P′内に配置される。

位相リングは光学系１５−１６−１７−１８に
よつて形成される観測光路内の同様焦点面Ｐと共
役の第２平面P″にあるガラス板２７上に配置さ
れる。板２７は明視野観測の場合、口径したがつ
て解像力を損わないように光路から旋回して出る
ことができる。板２７上の位相変化リングの配置
は第２図の場合と同じである。

第４ａ図に示すように組合せ絞り３０はリング
絞り３４およびリングセグメント絞り３３の両方
を支持する支持体３２からなる。支持体３２の上
にリングセグメント３３を回転可能に蔽う灰色ク
サビ３５があり、リング絞り３４はカラーフイル
タ３１によつて蔽われる。

組合せフイルタ３０および板２７が光路へ入る
と、観測者１９は常用のコントラスおよびフイル
タ３１によつて決定される色（たとえば緑）で物
体２０を反射光観測することができる。この視野
にセグメント絞り３３を介する斜め照明に基く物
体２０のレリーフ表示が重なり、その強度は灰色
クサビ３５により完全遮蔽まで選択的に連続的に
変化される。

第４図装置の場合対物レンズひとみの中間像が
形成され、中間像の位置は比較的容易に手が届
く。それゆえ板２７のほかにそれぞれ１つだけの
リングを有する他の板をたとえばタレツトにより
容易に配置することができる。

光軸上の位置へ選択的に挿入するこれらの板に
よつて照明光路内の適当な絞りとの組合せで、物
体を組合せ表示のみならず、口径損失なく選択的
に純位相コントラストまたは純レリーフ表示によ
り観測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過光顕微鏡の対物レンズおよびコン
デンサ部分の断面図、第２図は第１図の対物レン
ズに配置される位相リングの平面図、第３図は第
１図のコンデンサに配置される絞りの平面図、第
４図は反射光顕微鏡の光路を示す断面図、第４ａ
図は第４図の照明光路内に配置される絞りの分解
平面図である。 １……対物レンズユニツト、２……コンデンサ
ユニツト、７，２７……位相板、８，９，１０…
…絞り、１２……スライダ、３０……組合せ絞
り。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 観測光路内のひとみ面に配置した位相および
   振幅変化層ならびに照明光路内に配置した絞り
   により、選択的に位相コントラスト観測および
   レリーフ観測するための顕微鏡装置において、
   観測光路内に配置した層が少なくとも１つの同
   心円環７ｂの形を有し、その外径が相当するひ
   とみの直径に相当し、照明光路内に交互に動作
   位置にもたらしうる少なくとも２つの絞り８，
   １０，３０が備えられ、その２つの絞りの１つ
   が円環８ａ，３４の形を有し、他の１つが光透
   過性円環セグメント１０ｂ，３３として形成さ
   れていることを特徴とする位相コントラスト観
   測およびレリーフ観測を選択的に可能にする顕
   微鏡装置。 ２ 観測光路に配置された層が２つの同心円環７
   ａ，７ｂの形を有する実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の装置。 ３ 円環セグメント１０ｂとして形成される絞り
   が光軸１０を中心に回転可能に支持される実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 照明光路に備える絞り８，１０がコンデンサ
   ２の後側焦点面に配置したスライダ１２に支持
   される実用新案登録請求の範囲第１項記載の装
   置。 ５ スライダ１２が純明視野照明のための付加的
   開放孔９を有する実用新案登録請求の範囲第４
   項記載の装置。 ６ スライダが回転するタレツトである実用新案
   登録請求の範囲第４項記載の装置。 ７ 層７ａ，７ｂおよび絞り２８，３０，８，１
   ０がそれぞれ対物レンズ２１の後側点面と共役
   の２つの平面P′，P″内に配置される実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 層７ａ，７ｂを支持する板２７が対物レンズ
   ２１の焦点面Ｐと共役の平面P″内に層を選択
   的に挿入しうるように配置されている実用新案
   登録請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 円環絞り３４および円環セグメント絞り３３
   が照明光路へ挿入しうる同じ支持体３２に配置
   され、回転可能の灰色クサビ３５が円環セグメ
   ント絞り３３の後方に配置されている実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の装置。 10 カラーフイルタ３１が１つの絞りの後方に配
   置されている実用新案登録請求の範囲第５項記
   載の装置。