JPH07253547A - 顕微鏡用照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ピンホール型開口絞りを絞り径可変型開口絞
りと同一の、対物レンズの瞳面と互いに共役な位置に、
容易に交換装着可能な顕微鏡用照明装置を提供する。 【構成】 移動部材１４に、絞り径可変型開口絞り３
と、少なくとも１個又は２個以上のピンホール型開口絞
り１３とを含む複数の開口絞りが装備されており、絞り
径可変型開口絞り３と、ピンホール型開口絞り１３の何
れかが選択され、移動部材１４の移動により、対物レン
ズ８の瞳面と互いに共役な位置に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡用照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の顕微鏡用照明装置の１例の全体構
成の断面図を図５に示す。光源１からの照射光は集光レ
ンズ２で集光され、開口絞り３で絞られ、照射光の光束
の一部が制限される。開口絞り３で絞られた照射光は、
順次リレーレンズ４、視野絞り５、視野レンズ６を通過
し、ハーフミラー７で反射された後、対物レンズ８の後
側焦点位置に、光源１と開口絞り３の実像９が結像され
る。照射光は対物レンズ８を通過して標本１０に照射さ
れる。

【０００３】一般に、対物レンズを使用して標本を照射
するとき、対物レンズの開口数の最大の開口角で標本を
照明すると、その対物レンズの最大の分解能が得られる
が、像のコントラストが低下する。逆に、開口絞りを絞
るにつれて分解能は低下するが、他方、像のコントラス
トは向上する。そこで、分解能があまり低下せず、像の
コントラストがほど良い照明は、使用する対物レンズの
開口数の７０〜８０％に開口絞りを絞ると得られる。

【０００４】しかしながら、一般に、倍率の高い対物レ
ンズを使用するときは、対物レンズの開口数が大きく、
即ち、最大の開口角は大きくなる。このような倍率の高
い対物レンズを使用し、開口角が大きくなるような照明
条件で、例えばアスペクト比の大きなＬＳＩに於けるコ
ンタクトホールを有する標本を観察するような場合、次
のような問題が生じている。

【０００５】図５及び図６に示すように、光源１の光軸
Ｌ上の光源部分１ａからの光束１１ａは標本１０のコン
タクトホール１０ａの底部１０ｂに到達するが、光軸Ｌ
から離れた位置の光源部分１ｂ、１ｃからの光束１１
ｂ、１１ｃはコンタクトホール１０ａの底部１０ｂに到
達することができない。すると、標本１０のコンタクト
ホール１０ａの底部１０ｂの照度と表面１０ｃの照度と
の差が非常に大きくなる。照度差が非常に大きくなる
と、コンタクトホール１０ａの底部１０ｂの形状を明確
に観察することができず、単なる黒い点としてしか観察
することができない。

【０００６】開口絞り３を最小に絞っても、コンタクト
ホール１０ａの形状を明確に観察することができないと
きの対応として、図７に示すように、本体１２の開口絞
り３の近傍に、ピンホール絞り１３を装着したソリ１４
を差し込む溝１５を設け、そのピンホール絞り１３にピ
ンホール１６を設置して光軸Ｌに合致するように配置す
ることが行われていた。このようにすると、ピンホール
１６の径は非常に小さいので、非常に小さな開口角で標
本１０を照明することになるので、コンタクトホール１
０ａの底部１０ｂと表面１０ｃとの照度差が小さくな
り、コンタクトホール１０ａの底部１０ｂを良く観察す
ることができる。

【０００７】又、この問題を解決するためのその他のも
のとして、図示はしないが、ソリに装着された開口絞り
と、他のソリに装着されたピンホール絞りを照明装置か
ら着脱可能に設けて、開口絞りを取り除き、その代わり
にピンホール絞りを取り付けるようにして、両者を交換
装着する装置もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、開口絞りの
近傍にピンホール絞りを差し込む装置では、ピンホール
絞りと開口絞りとは同一位置に設置できないから、光軸
上の位置が離れている。このためピンホール絞りと対物
レンズの前側焦点（瞳面）とは互いに共役の位置にない
ことになり、これが口径食の原因になって結像した像は
劣化し、コンタクトホールを良好な状態で観察すること
を阻害するるという問題があった。

【０００９】又、開口絞りを取り除き、その代わりにピ
ンホール絞りを取り付ける形式の装置は、ピンホール絞
りと対物レンズの前側焦点（瞳面）とを互いに共役の位
置に設置することは可能であるが、観察対象物ごとに開
口絞りや１個以上のピンホール絞りを適合させるため
に、絞り装備用のソリを交換するという極めて煩わしい
手間が頻繁に発生するという問題があった。

【００１０】本発明は上記の課題に鑑み、ピンホール型
開口絞りを、絞り径可変型開口絞りと同一の、対物レン
ズの瞳面と互いに共役な位置に、容易に交換装着可能な
顕微鏡用照明装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】光源からの照明光を集光
する集光レンズと、前記集光レンズにより集光された前
記照明光の光束の一部を制限する開口絞りと、前記開口
絞りを通過した前記照明光を標本上に集光する対物レン
ズとを具備し、前記開口絞りと前記対物レンズの瞳面と
が互いに共役な位置に配置された顕微鏡用照明装置にお
いて、前記顕微鏡用照明装置本体に対して移動可能な移
動部材を具備し、前記移動部材は、絞り径可変型開口絞
りと、ピンホール型開口絞りとを含む複数の開口絞りを
装備し、前記複数の開口絞りは、前記移動部材が前記顕
微鏡用照明装置本体に対して移動することにより、それ
ぞれ前記対物レンズの瞳面と互いに共役な位置に配置可
能であることを特徴とするものである。

【００１２】前記複数の開口絞りのそれぞれの中心は１
本の直線上に配置され、前記移動部材の移動は直線移動
であり、前記直線移動の方向は前記複数の開口絞りのそ
れぞれの中心が配置された直線と平行であることが好ま
しい。

【００１３】又、前記ピンホール型開口絞りの少なくと
も１個は、前記移動部材に対して着脱可能に装備された
ものであることが望ましい。

【００１４】更に、前記移動部材を移動させ、前記複数
の開口絞りのそれぞれの中心を光軸にそれぞれ一致させ
たとき、前記移動部材の移動を制限する移動制限部材を
少なくとも１個具備することが望ましい。

【００１５】

【作用】本発明によれば、顕微鏡用照明装置本体に具備
された移動部材に、絞り径可変型開口絞りと、ピンホー
ル型開口絞りとを含む複数の開口絞りが装備されてお
り、絞り径可変型開口絞りと、少なくとも１個又は２個
以上のピンホール型開口絞りの何れかが選択され、選択
された何れかの開口絞りが移動部材の移動により、対物
レンズの瞳面と互いに共役な位置に配置される。

【００１６】

【実施例】図１及び図２は本実施例の断面図、図３は図
１のＡ−Ａ矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視図である。
光源１の前方には照明光を集光する集光レンズ２が配置
され、集光レンズ２の前方には開口絞り３又はピンホー
ル絞り１３がソリ１４に装着され配置されている。ソリ
１４は本体１２に設けられた溝１５の中に光軸Ｌとほぼ
垂直方向に移動可能に嵌合していて、開口絞り３及びピ
ンホール絞り１３はソリ１４の移動に伴い、それぞれそ
の中心が光軸Ｌ上に位置することが可能となっている。
図１及び図２は、それぞれ開口絞り３が光軸Ｌ上に配置
された状態、及びピンホール絞り１３が光軸Ｌ上に配置
された状態を示している。尚溝１５にはクリックストッ
プ用の穴１５ａが設けられている。

【００１７】開口絞り３は照明光の一部を制限する絞り
で、絞り径の大きさは所定範囲内で変更可能である。ピ
ンホール絞り１３の中央には円形のピンホール１６が穿
設されている。ピンホール１６の絞り径の大きさが極め
て小さく、且つ一定に固定され、開口絞り３の最小絞り
径よりも小さい。

【００１８】開口絞り３、又はピンホール絞り１３の前
方にはリレーレンズ４、視野絞り５、及び視野レンズ６
が配置され、更に視野レンズ６の前方に視野レンズ６を
透過した照明光を直角に偏角するハーフミラー７が配置
されている。リレーレンズ４及び視野レンズ６は光軸の
微調整のために微細な移動が可能である。照明光はハー
フミラー７で反射された後、対物レンズ８の後側焦点位
置に、光源１と開口絞り３の実像９を結像する。照射光
は対物レンズ８を通過して標本１０に照射される。この
照明はいわゆるケーラー照明になっている。尚対物レン
ズ８の後方の光路上には図示しない接眼レンズが配置さ
れている。

【００１９】図３に示すように、ソリ１４にはソリ１４
を貫通する、共にほぼ円筒状の孔１４ａ、孔１４ｂが設
けられ、孔１４ａには開口絞り３が、孔１４ｂにはピン
ホール絞り１３がそれぞれ設けらている。開口絞り３は
複数枚の板羽根３ｃから構成され、板羽根３ｃにはピン
３ａが植立していて、ピン３ａはソリ１４に設けられた
孔１４ｃに回転可能に嵌合している。従って、板羽根３
ｃはピン３ａを中心として回転し、開口絞り３の絞り径
を変更することができる。又板羽根３ｃにはピン３ｂ
が、ピン３ａの植立していている面の反対側に植立され
ている。

【００２０】絞り開閉リング２０は孔１４ａに回転可能
に嵌合し、絞り開閉リング２０の板羽根３ｃに対する面
２０ａには、板羽根３ｃに植立したピン３ｂと嵌合する
溝２０ｂが刻設されていて、絞り開閉リング２０を回転
すると、溝２０ｂ及びピン３ｂを介して開口絞り３の絞
り径が変化する構造になっている。絞り開閉リング２０
の外周側の一部には歯車２０ｃが刻設されており、歯車
２１と噛合している。歯車２１の一部２１ａはソリ１４
の外側に露呈し、歯車２１はソリ１４の外側から回転可
能であり、歯車２１の回転により、歯車２０ｃを介して
絞り開閉リング２０が回転するようになっている。板２
２は図４に示す複数の小ねじ２２ａでソリ１４に固定さ
れ、絞り開閉リング２０及び歯車２１を回転可能に保持
している。

【００２１】他方、ピンホール絞り受け部材２３はソリ
１４に設けられた孔１４ｂに設けられている。孔１４ｂ
にはネジ１４ｄが、ピンホール絞り受け部材２３にはネ
ジ２３ａがそれぞれ設けられていて、ピンホール絞り受
け部材２３はネジ２３ａ及びネジ１４ｄを介して、ソリ
１４に対して着脱可能となっている。

【００２２】ピンホール絞り受け部材２３にはピンホー
ル絞り１３が接着等により固定されていて、そのピンホ
ール絞り１３には、光軸Ｌに合致可能にピンホール１６
が設けられている。

【００２３】開口絞り３とピンホール１６とは、図４に
示すように、それぞれの中心２４と中心２５とを結ぶ線
２６が、ソリ１４の移動方向２７と平行となっている。

【００２４】又、ソリ１４の溝１５に対する面には、穴
２８が設けられ、更に穴２８の中にはバネ２８ａが設け
られ、バネ２８ａの一端に設けられた部材２８ｂは図１
に示した溝１５に設けられた穴１５ａに嵌入してクリッ
クストップ作用をするようになっている。

【００２５】次に動作について説明する。先ず、ソリ１
４を溝１５の中で移動させ、開口絞り３の中心が光軸Ｌ
上に位置するように設定する。これは図１にその断面図
を示す状態である。このとき、部材２８ｂが穴１５ａの
１個に嵌入してクリックストップ効果によりソリ１４は
停止している。尚、ソリ１４の設定のみで開口絞り３の
中心と対物レンズ８の瞳の中心とが一致しないときは、
リレーレンズ４を調整して、光軸を微調整する。光源１
を点灯すると、光源１からの照明光は集光レンズ２に集
光されてから、開口絞り３を通過する。開口絞り３は使
用する対物レンズ８に適合した絞り径に調節しておく。
開口絞り３を通過した照明光は、リレーレンズ４、視
野絞り５、視野レンズ６、ハーフミラー７を介し、対物
レンズ８により集光して標本１０上に照射される。標本
１０からの光は図示しない接眼レンズを介して観察され
る。

【００２６】開口絞り３を交換せず、標本１０をコンタ
クトホールを有するＬＳＩに変更し、表面のコンタクト
ホールを観察しようとするときは、開口絞り３の絞り径
を歯車２１を回転操作して小さくする。即ちソリ１４の
外側に露呈している歯車２１の一部２１ａにより歯車２
１を回転操作すると、歯車２０ｃを介して絞り開閉リン
グ２０が回転し、更に、溝２０ｂ及びピン３ｂを介して
開口絞り３の絞り径が変化し標本１０を照明する角度は
所定の最大の大きさから最小の大きさまで小さくでき
る。

【００２７】開口絞り３の絞り径を最小の大きさまで絞
っても次のような状態となることがある。即ち、光源１
の中央部の光源部分１ａからの照明光１１ａは図６に示
すコンタクトホール１０ａの底部１０ｂを照明する。し
かし、光源１の端部の光源部分１ｂ、１ｃａからの照明
光１１ｂ、１１ｃはコンタクトホール１０ａの底部１０
ｂに到達しないか、或いは小部分を照明するに過ぎな
い。そのために、表面１０ｃの照度と底部１０ｂの照度
との差が大きくて、コンタクトホール１０ａの底部１０
ｂは単なる黒点として観察することしかできない。

【００２８】このような場合、ソリ１４を操作し、ピン
ホール１６の中心が光軸Ｌ上に位置するように移動させ
る。これは図２にその断面図を示す状態である。照明光
はハーフミラー７で反射された後、対物レンズ８の後側
焦点位置に、光源１による開口絞り３の実像９を結像
し、照射光は対物レンズ８により集光されて標本１０上
に照射される。図２に示すように、光源１からの照明光
１１ｄは対物レンズ８を透過して、図９に示すコンタク
トホール１０ａの底部１０ｂを小さい角度で照明する。
そして、底部１０ｂのほぼ全域を照明するから、底部１
０ｂの明確な像を観察できる。

【００２９】標本が他のものと変更され、又は同一の標
本でもコンタクトホール１０ａの形状等により使用した
ピンホール１６では充分な観察ができないときは、他の
更に絞り径の小さいピンホール１６を光軸Ｌ上に位置さ
せればよい。このためにはピンホール絞り受け部材２３
を交換すればよい。ピンホール絞り受け部材２３はネジ
２３ａ及びネジ１４ｄを介して、ソリ１４に対して着脱
可能となっているから、ソリ１４を本体１２の溝１５か
ら一旦取り出して、ピンホール絞り受け部材２３を回転
し取り外して、他のものを取り付け、ふたたび本体１７
の溝１５に戻し、ピンホール１６の中心を光軸Ｌ上に位
置させればよい。このようにして、更に絞り径の小さい
ピンホール１６を有するピンホール絞り１３を装備する
ピンホール絞り受け部材２３と交換することができる。

【００３０】次に、他の態様のソリについて説明する。
図８に示すように開口絞り３と２個の絞り径の異なるピ
ンホール１６がソリ１４に装備されている。開口絞り３
と２個のピンホール１６とは、それぞれの中心２４と中
心２５とを結ぶ線２６が、ソリ１４の移動方向２７と平
行となっている。

【００３１】このようなソリを使用すると、標本及び観
察目的に合致したピンホール１６を、ソリを溝から一端
取り出すことなしに選択して使用することが可能であ
る。

【００３２】尚、実施例においては反射照明の場合につ
いて説明したが、透過照明でも使用であることは言うま
でもない。この場合には開口絞りを通過した照明光を標
本上に集光するのはコンデンサーレンズである。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、顕微鏡用照明装置本体
に具備された移動部材に、絞り径可変型開口絞りと、少
なくとも１個又は２個以上のピンホール型開口絞りとを
含む複数の開口絞りが装備されていて、絞り径可変型開
口絞りと、少なくとも１個又は２個以上のピンホール型
開口絞りの何れかが選択され、移動部材の移動により、
対物レンズの瞳面と互いに共役な位置に配置されるか
ら、一般的な絞り径可変型開口絞りを使用するケーラー
照明による観察が可能であると共に、ピンホール型開口
絞りを使用するピンホール照明による深度の大きいコン
タクトホールのような孔の内部の観察が口径食等が起こ
らないで行うことが可能である。そして移動部材によ
り、両者の交換装着は容易であるから、標本ごとに最も
適合した照明方法を容易に取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の断面図。

【図２】本発明にかかる一実施例の他の断面図。

【図３】本発明にかかる一実施例の図１に示す断面図の
Ａ−Ａ矢視図。

【図４】本発明にかかる一実施例の図２に示す断面図の
Ｂ−Ｂ矢視図。

【図５】従来例の１例を示す断面図。

【図６】コンタクトホールの照明を説明する図。

【図７】従来例の他の例を示す断面図。

【図８】本発明にかかる一実施例の図２に示す断面図の
他の態様のＢ−Ｂ矢視図。

【図９】コンタクトホールの照明を説明する図。

【符号の説明】

１・・・・光源 ２・・・・集光レンズ ３・・・・開口絞り ８・・・・対物レンズ １０・・・・標本 １３・・・・ピンホール絞り １４・・・・ソリ １５・・・・溝 １６・・・・ピンホール ２０・・・・絞り開閉リング ２１・・・・歯車 ２３・・・・ピンホール絞り受け部材 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ・・・・照明光 Ｌ・・・・光軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの照明光を集光する集光レンズ
   と、前記集光レンズにより集光された前記照明光の光束
   の一部を制限する開口絞りと、前記開口絞りを通過した
   前記照明光を標本上に集光する対物レンズとを具備し、
   前記開口絞りと前記対物レンズの瞳面とが互いに共役な
   位置に配置された顕微鏡用照明装置において、 前記顕微鏡用照明装置本体に対して移動可能な移動部材
   を具備し、前記移動部材は、絞り径可変型開口絞りと、
   ピンホール型開口絞りとを含む複数の開口絞りを装備
   し、前記複数の開口絞りは、前記移動部材が前記顕微鏡
   用照明装置本体に対して移動することにより、それぞれ
   前記対物レンズの瞳面と互いに共役な位置に配置可能で
   あることを特徴とする顕微鏡用照明装置。
2. 【請求項２】前記複数の開口絞りのそれぞれの中心は１
   本の直線上に配置され、前記移動部材の移動は直線移動
   であり、前記直線移動の方向は前記複数の開口絞りのそ
   れぞれの中心が配置された直線と平行であることを特徴
   とする請求項１に記載の顕微鏡用照明装置。
3. 【請求項３】前記ピンホール型開口絞りの少なくとも１
   個は、前記移動部材に対して着脱可能に装備されたもの
   であることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡
   用照明装置。
4. 【請求項４】前記移動部材を移動させ、前記複数の開口
   絞りのそれぞれの中心を光軸にそれぞれ一致させたと
   き、前記移動部材の移動を制限する移動制限部材を少な
   くとも１個具備することを特徴とする請求項１、２又は
   ３に記載の顕微鏡用照明装置。