JPH04175714A - 拡大観察用の対物具 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、医療、学術、産業上の利用分野において、
例えば人の皮膚、微細な生物、あるいは集積回路等のよ
うな被観察物の表面乃至表層をそれがあるままの位置で
何らの加工を施すことなく拡大して観察するための拡大
観察用の対物具（以下、単に「対物具」という）に関す
る。

〔従来の技術〕

この種の拡大観察において最も大切なことは、被観察物
に照射する照射光の制御乃至被観察物からの映像光の制
御である。すなわち、一般に被観祭物を照射する照射光
には、被観察物の観察面を上から照らす落射光と、被観
察物の観察面に対し平行に近い急角度で照射する側射光
と、及び透光性の被観察物の場合に内部に透過した光で
内側から表層を照らす透過光とがある。そして、落射光
は、全体的な立体観察に秀れているが、表面反射光つま
り照射光が被観察物の表面で直接反射してくる光の影響
で、部分的に見えない部分が生じたり、被観察物の色彩
の観察がしづらいという短所があり、また側射光は、急
角度での照射により陰影を与えることで落射光だけでは
見えにくいような立体構造の観察を可能とするのに秀れ
ており、さらに透過光は、透光性の被観察物の場合にし
か使えないが、被観察物の表層をある程度の深さを以て
影絵的に観察できるというように、それぞれが固有の長
所と短所を持っている。したがって、観察目的に応じて
、落射光を除いて側射光を主体にしたり、あるいは側射
光をも除いて透過光だけを用いるような６光の選択を行
うことにより、より有効な観察を行えることになる。

二のような照射光の処理に関しては、例えば、当出願人
が先に提案した特開平１−３０８５２７号がある。

特開平１−３０８５２７号の技術は、半球面体状の前部
を有すると共にその先端部に照射孔（小孔）を有する導
光キャップを被観察物の照明用に用いている。すなわち
、この導光キャップにより、円環状に配列された多数の
光源からの照射光を被観察物の観察部位に集光させ、こ
の強力な集光により高倍率で且つ深い焦点深度での観察
を可能とすると共に、側射光（水平光）を主体として落
射光及び透過光を適度に組み合わせることにより、より
良好な観察を可能としている。

しかし、この技術における導光キャップで得られる集光
は主に側射光だけで、落射光については、導光キャップ
による集光がなされていない光に頼っている。つまり、
強力に集光した光として落射光を得ることができない。

また、この技術では側対、落射、及び透過の６光の選択
的使用について配慮がなされていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、この発明は、落射光についても集光を行えるよ
うな対物具の提供を目的とし、また落射、側対、及び透
過の６光を適宜に選択することのできる対物具の提供を
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

具体的には、対物具本体と、対物具本体の先端に接続さ
れる導光キャップとよりなり、対物具本体は、被観察物
の像を拡大するための光学系及び被観察物照明用の光源
を内蔵しており、導光キャップは、基端面が形成された
後部及び半球面状とされ中心に照射孔が形成された前部
を有しており、そして基端面から導光キャップの中実内
部に入射した光源からの照射光を中実内部での全反射に
より照射孔まで導いて照射孔の側面より被観察物に照射
するようにしてなる対物具であり、導光キャップの照射
孔が、導光キャップの素材の全反射についての臨界角を
θ、照射孔の幅をｄ、照射孔の高さをｔとして、ｔ≧ｄ
−ｔａｎθとなるように形成されている対物具を提供す
る。

また、このような対物について、具導光キャップの内側
空間に遮光体を設け、且つこの遮光体の先端部を導光キ
ャップの照射孔の閉塞を可能とする形状に形成すると共
に、この遮光体の先端部で導光キャップの照射孔を選択
的に閉塞するように遮光体を導光キャップに対し相対動
自在とした対物具を提供する。

さらに、このような対物について、遮光体の一部を独立
可動部とし、この独立可動部を他の部分に対し相対動自
在とした対物具を提供する。

〔作　用〕

この対物具は、その導光キャップの照射孔をｔ≧ｄ−ｔ
ａｎθとなるように形成したことにより、照射孔の下部
からは従来のものと同様に側射光が得られるが、同時に
照射孔の上部から急角度で落ちて来て効率よく観察対象
部位を照射する落射光が得られ、落射光としても導光キ
ャップで集光された強力な落射光が得られる。

また、遮光体を設けた対物具にあっては、遮光体の操作
により落射、側対、及び透過の６光についての選択を行
える。すなわち、照射孔を全開にしておけば、落射、側
対、及び透過の６光が混合した状態での観察を行え、ま
た遮光体で照射孔の上部だけを閉塞すれば、落射光が排
除されて側射光を主体とした観察を行え、さらに遮光体
で照射孔全体を閉塞させれば、落射光及び側射光が除か
れた透過光だけによる観察を行える。

さらに、遮光体の一部を独立可動部とした対物具にあっ
ては、独立可動部を他の部分に対し相対的に動かすこと
により、落射光及び側射光について特定の方向からの部
分照射を行える。すなわち、遮光体で照射孔全体を閉塞
させた状態において、独立可動部を動かしてこの独立可
動部の部分を開けてやれば、ここだけから側射光だけ、
あるいは側射光及び落射光を照射することができ、特定
の方向からの部分照射が可能となる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の詳細な説明する。

第４図に示すように、対物具ｌは、対物具本体２及び導
光キャップ３にて形成されている。

対物具本体２は、被観察物Ｍを照射するための光源４（
第１図及び第２図）、及び被観察物Ｍの像を拡大するた
めの光学系５を内蔵した円筒状のもので、この例では、
さらに撮像手段６　（ＣＣＤカメラ）を内蔵しており、
その信号が観察用デイスプレィに送られ、この観察用デ
イスプレィにより５０倍〜数千倍の拡大観察ができるよ
うになっている。

光源４は、この例では、図外の発光源からの光を光フア
イバケーブル７で対物具本体２内に導き、この光フアイ
バケーブル７中の個々の光ファイバ７ｆの先端を対物具
本体２内において第２図に示すように円環状に配列する
ことにより形成している。もっとも、これに限られず、
複数の小さな発光源を直接対物具本体２内において円環
状に配列するようにしてもよい。

導光キャップ３は、前述の円環状の光源４からの照射光
を集光させてより強力な照射光にして被観察物Ｍの観察
部位に照射するためのもので、例えばアクリル樹脂（メ
タクリル樹脂）のような透明性の高い合成樹脂で作られ
ている。具体的には、円筒状とされた後部３ｒと半球面
状とされた前部３ｆとからなり、後部３ｒの端には基端
面８が形成され、前部３ｆにはその先端の中心に照射孔
９が形成されている。

照射孔９は、幅（径）がｄで高さがｔとなるように形成
されるものであるが、ｄとｔの関係は、ｔ≧ａ７ｔａｎ
θとなるようにされている。ここで、θは導光キャップ
３の素材、この例ではアクリル樹脂の臨界角、つまり光
の全反射が生じるための最小の入射角で約４２°である
。

このように照射孔９を形成することにより、落射光につ
いても集光がなされ、より強力な落射光が得られる。す
なわち、第３図に示すように、導光キャップ３による光
源４からの照射光の集光は、基端面８から中実内部に入
射した光源４からの照射光を中実内部での全反射により
導いて照射孔９に集中させその側面９ｓより被観察物に
照射するようにしてなされるが、照射孔９がｔ≧ｄ−ｔ
ａｎθなる関係で形成されているので、照射孔９の下部
からは従来のものと同様に側射光Ｌｓが得られると同時
に、照射孔９の上部からは急角度で被観察物を照射する
落射光Ｌｄが得られる。尚、中実内部を伝播してきた照
射光の一部は全反射せずに照射孔９の周囲、つまり観察
対象部位の周囲において被観察物Ｍを照射し、これか透
過光Ｌｔとなる。

この導光キャップ３は、後部３ｒに形成されている螺合
ネジ１０により対物具本体２の先端に螺着されており、
螺合量を調整することにより、その先端を被観察物Ｍの
表面に当接させた状態で光学系５に対し被観察物Ｍの焦
点を合わせることができるようになっている。

第５図に示すのは、第２の実施例で、導光キャップ３の
内側空間に遮光体１１を設けた例である。

遮光体１１は、操作部１２と遮光部１３からなっている
。操作部１２は、遮光体１１全体を導光キャップ３に対
し矢示Ｘ、Ｙの如く相対動させる操作のための部分で、
その側面に突設されたブラケット突起１４が導光キャッ
プ３の側面に形成されている長孔１５を通って操作リン
ク１６に接続されており、この操作リンク１６を操作す
ることにより前記相対動かなされるようになっている。

遮光部１３は、前記相対動により導光キャップ３の照射
孔９を選択的に閉塞するためのもので、照射孔９の形状
に相応する円筒状とされており、その内部は映像光導通
すための通孔１７とされている。尚、遮光体１１と導光
キャップ３との間にはスプリング１８か介設されており
、このスプリング１８にて遮光体１１を常時非閉塞方向
に付勢するようしている。

この遮光体１１により、第６図に示すように、照射孔９
の上部を閉塞させると落射光Ｌｄが排除されて側対光Ｊ
、　ｓを主体として観察か行え、また、第７図に示すよ
うに、照射孔９の全体を閉塞させると落射光Ｌｔ及び側
対光Ｌｓが排除されて透過光Ｌｔだけによる観察を行え
る。

第８図に示すのは、第３の実施例で、遮光体１１の一部
を独立可動部１９とし、この独立可動部１９を他の部分
に対し相対動自在とした例である。

すなわち、遮光部１３で照射孔９を閉塞した状態におい
て独立可動部１９を矢示Ｘ方向に動かし、この独立可動
部１９に対応する部分だけを開けは、第９図に示すよう
に、特定の方向Ｐからだけ側対光Ｌｓ乃至側対光Ｌｓ及
び落射光Ｌ　ｄを部分照射することができ、より多面的
な観察を行えるようになっている。

第１０図に示すのは他の実施例による導光キャップ３０
で、この導光キャップ３０は、前部の半球面状の形状か
前記の導光キャップ３とやや異なる形状とされている。

すなわち、導光キャップ３では内側面が照射孔９の周囲
において平坦になるようにされているのに対し、この導
光キャップ３０では照射孔９の周囲が肉厚にされ、照射
孔９に対し内側面がある角度のスロープで臨むようにさ
れている。この結果、より急角度で落射する落射光■、
ｄを得ることかできる。

〔発明の効果〕

この発明による対物具は、以上説明してきた如きものな
ので、以下のような効果を有する。

（ａ）、側対光と共に、落射光についても導光キャップ
で集光された強力なものが得られ、より有効な観察を行
える。

（ｂ）、落射、側対、及び透過の６光を選択的に使用で
きより多面的観察を行える。

（Ｃ）、落射光及び側対光について特定の方向からの部
分照射を行えるので、観察の多面性がより一層高度なも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１実施例による対物具の部分断面図、 第２図は、第１図中における矢示■方向から見た導光キ
ャップと光源との関係を示す概略平面図、第３図は、導
光キャップの先端における各種の光の状態を示す説明図
、 第４図は、対物具の概略側面図、 第５図は、第２実施例による対物具の部分断面図、 第６図は、遮光体で照射孔の上部を閉塞した状態を示す
説明図、 第７図は、遮光体で照射孔の全体を閉塞した状態を示す
説明図、 第８図は、第３実施例による遮光体の概略斜視図、 第９図は、独立可動部による部分照射の状態を示す説明
図、そして 第１０図は、他の実施例による導光キャップの第３図相
当の説明図である。 １−−一対物具 ２−−−−一対物具本体 ３・・−・−導光キャップ ４−一−−光源 ５−−−−−一光学系 ８・−・−基端面 ９−一−−−−−照射孔 １１″″゛遮光体 １３゛′−遮光部 １９　゛゛独立可動部 第１図　□ 第２図 １゜ 第３図 １Ｎ４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、対物具本体と、対物具本体の先端に接続される
   導光キャップとよりなり、対物具本体は、被観察物の像
   を拡大するための光学系及び被観察物照明用の光源を内
   蔵しており、導光キャップは、基端面が形成された後部
   及び半球面状とされ中心に照射孔が形成された前部を有
   しており、そして基端面から導光キャップの中実内部に
   入射した光源からの照射光を中実内部での全反射により
   照射孔まで導いて照射孔の側面より被観察物に照射する
   ようにしてなる拡大観察用の対物具に於いて、導光キャ
   ップの照射孔が、導光キャップの素材の全反射について
   の臨界角をθ、照射孔の幅をｄ、照射孔の高さをｔとし
   て、ｔ≧ｄ・ｔａｎθとなるように形成されていること
   を特徴とする拡大観察用の対物具。
2. （２）、導光キャップの内側空間に遮光体を設け、且つ
   この遮光体の遮光部を導光キャップの照射孔の閉塞を可
   能とする形状に形成すると共に、この遮光体の遮光部で
   導光キャップの照射孔を選択的に閉塞するように遮光体
   を導光キャップに対し相対動自在とした請求項１記載の
   拡大観察用の対物具。
3. （３）、遮光体の一部が独立可動部とされ、この独立可
   動部が他の部分に対し相対動自在とされた請求項２記載
   の拡大観察用の対物具。