JPH10115782A - Lighting optical system - Google Patents

Lighting optical system

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Publication number
JPH10115782A
JPH10115782A JP8270312A JP27031296A JPH10115782A JP H10115782 A JPH10115782 A JP H10115782A JP 8270312 A JP8270312 A JP 8270312A JP 27031296 A JP27031296 A JP 27031296A JP H10115782 A JPH10115782 A JP H10115782A
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JP
Japan
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optical system
light source
illumination
condenser lens
sample
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Application number
JP8270312A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuro Otaki
達朗 大瀧
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a light source image with a uniform light intensity distribution at the aperture of an objective lens with a large numerical aperture even when the objective is used and to light a wide field. SOLUTION: This lighting optical system which lights a sample O through a condenser lens 5 is equipped with a 1st lighting optical system includes a 1st light source LS1, a 2nd lighting optical system including a 2nd light source LS2, and a switching means M which guides illumination light from the 1st or 2nd light source to the condenser lens. Then when the sample O is lit by the 1st lighting optical system, the illumination light from the 1st light source LS1 is guided to the sample in the order of a convergence optical system 1, an optical fiber F, and a 1st relay optical system (2 to 4, and Z) forming an image of the projection end surface of the optical fiber F, and a condenser lens 5. When the sample O is lit by the 2nd lighting optical system, the illumination light from the 2nd light source LS2 is guided to the sample in the order of a 2nd relay optical system (6 and 4) forming an image of the 2nd light source and the condenser lens 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、標本を照明する照
明光学系に関し、特に顕微鏡に用いて好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illumination optical system for illuminating a specimen, and is particularly suitable for use in a microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の顕微鏡の照明光学系の一例を図2
に示す。図2に示すように、従来のものは、光源LS
と、光源LSの位置に前側焦点が位置するように配置さ
れたコレクタレンズ6と、コレクタレンズ6の後側焦点
に配置される視野絞りFSと、コレクタレンズ6と相俟
って光源像を形成する集光レンズ4と、光源像位置に配
置される開口絞りASと、開口絞りASの位置に前側焦
点が位置するように配置されたコンデンサレンズ5とを
備えるものである。この構成により、標本Oはケーラー
照明がなされる。
2. Description of the Related Art An example of an illumination optical system of a conventional microscope is shown in FIG.
Shown in As shown in FIG. 2, the conventional light source LS
A collector lens 6 arranged such that the front focal point is located at the position of the light source LS; a field stop FS arranged at the rear focal point of the collector lens 6; And a condenser lens 5 arranged so that the front focal point is located at the position of the aperture stop AS. With this configuration, the sample O is subjected to Koehler illumination.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】さて、開口数(NA)
の大きな対物レンズを用いる場合には、照明光学系中の
開口絞りASの開口径も大きいものが要求される。顕微
鏡の照明光学系においては、通常、光源LSとしてハロ
ゲンランプが用いられている。このようなハロゲンラン
プでは、光源の大きさ(フィラメントのサイズ)が小さ
いために、開口絞りASの開口径が大きくなると、そこ
に形成される光源像の光強度分布を均一にすることが困
難である。ここで、開口絞りASでの光源像の光強度分
布が均一でない場合には、観察される像のコントラスト
が低下して、分解能が低下する問題が生じる。
The numerical aperture (NA)
When an objective lens having a large aperture is used, a large aperture diameter of the aperture stop AS in the illumination optical system is required. In the illumination optical system of the microscope, a halogen lamp is usually used as the light source LS. In such a halogen lamp, since the size of the light source (the size of the filament) is small, it is difficult to make the light intensity distribution of the light source image formed thereon uniform when the aperture diameter of the aperture stop AS is large. is there. Here, when the light intensity distribution of the light source image at the aperture stop AS is not uniform, there is a problem that the contrast of the observed image is reduced and the resolution is reduced.

【0004】図2に示す従来の照明光学系においても、
開口絞りASでの光源像の光強度分布を均一に近づける
ために、コレクタレンズ6と視野絞りFSとの間に拡散
板を設けることが行われているが、開口数の大きな対物
レンズに対しては、開口絞りAS位置での光源像の光強
度分布を均一にはできなかった。そこで、図3に示すよ
うに、光源LSからの照明光をオプチカルファイバFに
よって導き、そのオプチカルファイバFの射出端面Fb
に均一な光強度分布の面光源を形成し、この面光源を図
2の光源LSと置換することが考えられる。
In the conventional illumination optical system shown in FIG.
In order to make the light intensity distribution of the light source image at the aperture stop AS close to uniform, a diffusion plate is provided between the collector lens 6 and the field stop FS. Cannot make the light intensity distribution of the light source image at the position of the aperture stop AS uniform. Therefore, as shown in FIG. 3, the illumination light from the light source LS is guided by the optical fiber F, and the emission end face Fb of the optical fiber F
It is conceivable that a surface light source having a uniform light intensity distribution is formed, and this surface light source is replaced with the light source LS of FIG.

【0005】前述のように、開口数の大きな対物レンズ
を用いるときには、照明光学系中の開口絞りASの開口
全体にオプチカルファイバの射出端面に形成される面光
源の像を形成する必要がある。そのために、コレクタレ
ンズ6と集光レンズ4とで構成されるリレー光学系によ
り拡大倍率B(拡大の光源倍率B)のもとで面光源の像
を形成することが考えられるが、このときには、コンデ
ンサレンズの入射側の開口数(コンデンサレンズ5に入
射する光束の開口数)は、オプチカルファイバの開口数
に上記光源倍率Bの逆数(1/B)を乗じたものにな
る。
As described above, when an objective lens having a large numerical aperture is used, it is necessary to form an image of the surface light source formed on the exit end face of the optical fiber over the entire aperture of the aperture stop AS in the illumination optical system. For this purpose, it is conceivable to form an image of a surface light source under a magnification B (magnification light source magnification B) by a relay optical system composed of a collector lens 6 and a condenser lens 4. The numerical aperture on the incident side of the condenser lens (the numerical aperture of the light beam incident on the condenser lens 5) is obtained by multiplying the numerical aperture of the optical fiber by the reciprocal of the light source magnification B (1 / B).

【0006】従って、大きな開口絞りASの開口径に対
して拡大の光源倍率Bをかけて光源像を形成することを
考えると、標本面での照野が狭くなり、対物レンズの視
野を包含できなくなる問題点がある。そこで、本発明
は、開口数の大きな対物レンズを用いた際にもその開口
に均一な光強度分布の光源像を形成でき、かつ広い照野
への照明が可能な照明光学系を提供することを目的とす
る。
Therefore, considering that the light source image is formed by multiplying the aperture diameter of the large aperture stop AS by the enlarged light source magnification B, the illuminated field on the specimen surface becomes narrow and the field of view of the objective lens can be included. There is a problem that disappears. Therefore, the present invention provides an illumination optical system capable of forming a light source image having a uniform light intensity distribution in an aperture even when an objective lens having a large numerical aperture is used and capable of illuminating a wide illumination field. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の照明光学系は、例えば図1に示す如く、
コンデンサレンズ(5)を介して標本(O)を照明する
照明光学系であって、第1光源(LS1)を含む第1照
明光学系と、第2光源(LS2)を含む第2照明光学系
と、第1光源からの照明光と第2光源からの照明光との
何れか一方をコンデンサレンズへ選択的に導くための切
り替え手段(M)とを備えるものである。
In order to achieve the above-mentioned object, an illumination optical system according to the present invention comprises, for example, as shown in FIG.
An illumination optical system for illuminating a sample (O) via a condenser lens (5), wherein the first illumination optical system includes a first light source (LS1) and the second illumination optical system includes a second light source (LS2). And a switching means (M) for selectively guiding any one of the illumination light from the first light source and the illumination light from the second light source to the condenser lens.

【0008】そして、第1照明光学系により標本(O)
を照明する際には、第1光源(LS1)からの照明光
を、集光光学系(1)、オプチカルファイバ(F)、オ
プチカルファイバ(F)の射出端面の像を形成する第1
リレー光学系(2〜4,Z)及びコンデンサレンズ
(5)の順で標本へ導き、第2照明光学系により標本
(O)を照明する際には、第2光源(LS2)からの照
明光を、第2光源の像を形成する第2リレー光学系
(6,4)及びコンデンサレンズ(5)の順で標本へ導
くように構成されるものである。
Then, the sample (O) is provided by the first illumination optical system.
When illuminating the light source, the illumination light from the first light source (LS1) is used to form an image on the light-collecting optical system (1), the optical fiber (F), and the exit end face of the optical fiber (F).
When the sample (O) is guided to the sample in the order of the relay optical system (2 to 4, Z) and the condenser lens (5) and the sample (O) is illuminated by the second illumination optical system, the illumination light from the second light source (LS2) To the sample in the order of the second relay optical system (6, 4) for forming an image of the second light source and the condenser lens (5).

【0009】また、本発明の好ましい態様においては、
第1リレー光学系は、オプチカルファイバの射出端面の
1次像を形成する第1部分光学系(2,Z)と、第1部
分光学系による1次像を再結像させて2次像を形成する
第2部分光学系(3,4)とを備え、第2部分光学系中
には、視野絞り(FS1)が配置されるものである。ま
た、本発明の好ましい態様においては、第1部分光学系
(2,Z)と第2部分光学系(3,4)との間の光路中
における軸上光線が光軸に平行となるように、第1及び
第2部分光学系は構成されており、第1及び第2部分光
学系の間の光路には、複屈折性結晶からなる偏光素子
(P)が挿脱可能に配置されるものである。 また、本
発明によれば、第1リレー光学系中の第1部分光学系
(2,Z)は、ズーム光学系(Z)を含む構成が好まし
い。
[0009] In a preferred embodiment of the present invention,
The first relay optical system re-images the primary image by the first partial optical system (2, Z) for forming a primary image of the exit end face of the optical fiber, and forms a secondary image by the first partial optical system. And a second partial optical system (3, 4) to be formed, and a field stop (FS1) is arranged in the second partial optical system. In a preferred aspect of the present invention, an on-axis ray in an optical path between the first partial optical system (2, Z) and the second partial optical system (3, 4) is parallel to the optical axis. , The first and second partial optical systems are configured, and a polarizing element (P) made of a birefringent crystal is disposed in an optical path between the first and second partial optical systems so as to be insertable and removable. It is. According to the present invention, it is preferable that the first partial optical system (2, Z) in the first relay optical system includes a zoom optical system (Z).

【0010】また、本発明によれば、切り替え手段
(M)は、コンデンサレンズ(5)の第1光源側の光路
に挿脱可能に設けられたミラー(M)からなる構成が好
ましい。言い換えると、この構成は、コンデンサレンズ
(5)の第2光源側の光路に挿脱可能に設けられたミラ
ー(M)である。また、本発明の好ましい態様によれ
ば、第1リレー光学系中の第2部分光学系(3,4)に
おける視野絞り(FS)よりもコンデンサレンズ(5)
側のレンズ群(4)は、第2照明光学系により標本
(O)を照明する際に第2光源(LS2)からの光が通
過するように構成されるものである。
Further, according to the present invention, it is preferable that the switching means (M) is constituted by a mirror (M) provided in an optical path on the first light source side of the condenser lens (5) so as to be insertable and removable. In other words, this configuration is a mirror (M) provided in the optical path on the second light source side of the condenser lens (5) so as to be insertable and removable. Further, according to a preferred aspect of the present invention, the condenser lens (5) is larger than the field stop (FS) in the second partial optical system (3, 4) in the first relay optical system.
The lens group (4) on the side is configured so that light from the second light source (LS2) passes when the sample (O) is illuminated by the second illumination optical system.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にか
かる実施の形態について説明する。図1は本発明による
照明光学系を顕微鏡の照明光学系に適用した際の構成を
模式的に示す平面図である。図1に示す照明光学系は、
コンデンサレンズ5を介して被照明物体である標本Oを
照明するものであり、以下の説明においては、第1光源
LS1から標本Oまでの光路中に配置される光学系を第
1照明光学系と称し、第2光源LS2から標本Oまでの
光路中に配置される光学系を第2照明光学系と称する。
なお、図1では切り替え手段を構成するミラーMが光路
内に位置しているが、説明のための光線は、ミラーMが
光路内に位置している状態(第2照明光学系を用いたと
きの状態)と、ミラーMが光路外に位置している状態
(第1照明光学系を用いたときの状態)とを併せて示し
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration when an illumination optical system according to the present invention is applied to an illumination optical system of a microscope. The illumination optical system shown in FIG.
This illuminates the sample O, which is an object to be illuminated, via the condenser lens 5. In the following description, an optical system arranged in the optical path from the first light source LS1 to the sample O is referred to as a first illumination optical system. The optical system arranged in the optical path from the second light source LS2 to the sample O is referred to as a second illumination optical system.
In FIG. 1, the mirror M that constitutes the switching means is located in the optical path. However, the light beam for explanation is in a state where the mirror M is located in the optical path (when the second illumination optical system is used). 2) and a state where the mirror M is located outside the optical path (a state when the first illumination optical system is used).

【0012】まず、第1照明光学系の構成について説明
する。図1において、第1光源LS1は例えば水銀ラン
プ、ハロゲンランプなどで構成されており、所定波長の
照明光を供給する。この第1光源LS1からの照明光
は、集光レンズ1により集光されて光源像を形成する。
この集光レンズ1による光源像の位置近傍には、オプチ
カルファイバFの入射端面Faが位置している。本実施
の形態においては、光量損失を防ぐためにオプチカルフ
ァイバFはバンドルファイバではなく単一のファイバを
適用している。
First, the configuration of the first illumination optical system will be described. In FIG. 1, a first light source LS1 is formed of, for example, a mercury lamp, a halogen lamp, or the like, and supplies illumination light having a predetermined wavelength. The illumination light from the first light source LS1 is condensed by the condenser lens 1 to form a light source image.
The entrance end face Fa of the optical fiber F is located near the position of the light source image by the condenser lens 1. In the present embodiment, a single fiber is used as the optical fiber F instead of a bundle fiber in order to prevent a light quantity loss.

【0013】さて、オプチカルファイバFの射出端面F
bからは、オプチカルファイバFの内部で繰り返し反射
された照明光が射出される。このとき、射出端面Fbで
は、内部での繰り返し反射により均一な光強度分布を持
つ面光源(2次光源)が形成される。オプチカルファイ
バFの射出端面Fbに形成された面光源からの照明光
は、集光レンズ2及びズームレンズZの作用により、共
役面AS1(後述するコンデンサレンズ5の前側焦点面
AS2と共役な面)に面光源の像(3次光源)を形成す
る。ここで、ズームレンズZとしては、例えば正・負・
正の屈折力配置を有し、第2群がバリエータ、第3群が
コンペンセータとなっているタイプのものを適用できる
が、他のタイプのものを用いても良い。
Now, the emission end face F of the optical fiber F
From b, the illumination light repeatedly reflected inside the optical fiber F is emitted. At this time, on the exit end face Fb, a surface light source (secondary light source) having a uniform light intensity distribution is formed by repeated reflection inside. The illumination light from the surface light source formed on the exit end face Fb of the optical fiber F is conjugated to the conjugate plane AS1 (a plane conjugate with the front focal plane AS2 of the condenser lens 5 described later) by the action of the condenser lens 2 and the zoom lens Z. Then, an image of a surface light source (a tertiary light source) is formed. Here, as the zoom lens Z, for example, positive / negative /
A type having a positive refractive power arrangement, in which the second group is a variator and the third group is a compensator, can be used, but another type may be used.

【0014】次に、共役面AS1位置に作られる面光源
の像からの照明光は、集光レンズ3,4の作用により、
コンデンサレンズ5の前側焦点面AS2に面光源の2次
像(4次光源)を形成する。この面光源の2次像からの
照明光は、コンデンサレンズ5を介して標本Oをケーラ
ー照明する。なお、共役面AS1並びにコンデンサレン
ズ5の前側焦点面AS2の少なくとも一方には開口絞り
を配置することができる。そして、この開口絞りの開口
径は照明される標本Oの像を形成する対物レンズの(標
本側)開口数に応じて定められる。
Next, the illumination light from the image of the surface light source formed at the position of the conjugate plane AS1 is condensed by the action of the condenser lenses 3 and 4.
A secondary image (quaternary light source) of the surface light source is formed on the front focal plane AS2 of the condenser lens 5. Illumination light from the secondary image of the surface light source illuminates the sample O via the condenser lens 5 with Koehler illumination. An aperture stop can be arranged on at least one of the conjugate plane AS1 and the front focal plane AS2 of the condenser lens 5. The aperture diameter of the aperture stop is determined according to the (sample-side) numerical aperture of the objective lens that forms the image of the sample O to be illuminated.

【0015】第1照明光学系においては、集光レンズ2
とズームレンズZとが第1部分光学系を構成しており、
集光レンズ3,4が第2部分光学系を構成している。ま
た、これらの第1及び第2部分光学系(集光レンズ2〜
4、ズームレンズZ)が第1リレー光学系を構成してい
る。ここで、第1及び第2部分光学系は、標本O上で光
軸と交差する軸上光線(以下単に軸上光線と称する)を
主光線と見なしたときに両側テレセントリック光学系で
ある。言い換えると、第1部分光学系のオプチカルファ
イバF側、第1及び第2部分光学系の間及び第2部分光
学系のコンデンサレンズ5側の光路において、軸上光線
が光軸と平行となっている。
In the first illumination optical system, the condenser lens 2
And the zoom lens Z constitute a first partial optical system,
The condenser lenses 3, 4 constitute a second partial optical system. Further, these first and second partial optical systems (condensing lenses 2 to 2)
4. The zoom lens Z) forms a first relay optical system. Here, the first and second partial optical systems are both-side telecentric optical systems when an on-axis light beam (hereinafter, simply referred to as an on-axis light beam) that intersects the optical axis on the specimen O is regarded as a principal light beam. In other words, on the optical fiber F side of the first partial optical system, between the first and second partial optical systems, and in the optical path on the side of the condenser lens 5 of the second partial optical system, the axial ray is parallel to the optical axis. I have.

【0016】第2部分光学系においては、集光レンズ
3,4の焦点位置を一致させる構成としており、この一
致する焦点位置は標本Oと共役な位置である。ここには
視野絞りFS1が配置されている。また、本実施の形態
では、第1部分光学系は拡大倍率のもとでズームレンズ
2によって変倍可能であり、第2部分光学系は固定の拡
大倍率である。
In the second partial optical system, the focal positions of the condenser lenses 3 and 4 are made coincident, and the coincident focal positions are conjugate with the sample O. Here, a field stop FS1 is arranged. Further, in the present embodiment, the first partial optical system can be changed in magnification by the zoom lens 2 under the magnification, and the second partial optical system has a fixed magnification.

【0017】さて、第2照明光学系を用いて標本Oを照
明する際には、集光レンズ3と視野絞りFS1との間の
光路中にミラーMを斜設した状態で挿入する。本実施の
形態では、ミラーMは光軸に対する傾き角を一定にした
状態で図1における紙面垂直方向に移動可能に設けられ
ている。ただし、ミラーMを挿脱可能にする構成は上記
のものには限られず、例えば図1における紙面垂直方向
を軸として回転可能にする構成であっても良い。
When illuminating the sample O using the second illumination optical system, a mirror M is inserted obliquely in the optical path between the condenser lens 3 and the field stop FS1. In the present embodiment, the mirror M is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 with a constant tilt angle with respect to the optical axis. However, the configuration in which the mirror M can be inserted and removed is not limited to the above-described configuration.

【0018】次に、第2照明光学系の構成について説明
する。図1において、第2光源LS2は例えば水銀ラン
プ、ハロゲンランプなどで構成されており、所定波長の
照明光を供給する。この第2光源LS2からの照明光
は、前側焦点位置が第2光源LS2とほぼ一致するよう
に設けられたコレクタレンズ6により集光されて、光路
中に位置するミラーMで反射された後に、集光レンズ4
を介してコンデンサレンズ5の前側焦点面AS2に達す
る。このとき、コレクタレンズ6の後側焦点位置は、集
光レンズ4の前側焦点位置と一致しており、コンデンサ
レンズ5の前側焦点面AS2には、第2光源LS2の光
源像が形成される。ここで、コレクタレンズ6と集光レ
ンズ4とは第2リレー光学系を構成しており、この第2
リレー光学系は、軸上光線を主光線として見なしたとき
に両側テレセントリック光学系であり、かつ拡大倍率を
有する。
Next, the configuration of the second illumination optical system will be described. In FIG. 1, the second light source LS2 is formed of, for example, a mercury lamp, a halogen lamp, or the like, and supplies illumination light having a predetermined wavelength. The illumination light from the second light source LS2 is condensed by a collector lens 6 provided so that the front focal position substantially matches the second light source LS2, and is reflected by a mirror M located in the optical path. Condensing lens 4
And reaches the front focal plane AS2 of the condenser lens 5 through. At this time, the rear focal position of the collector lens 6 matches the front focal position of the condenser lens 4, and the light source image of the second light source LS2 is formed on the front focal plane AS2 of the condenser lens 5. Here, the collector lens 6 and the condenser lens 4 constitute a second relay optical system.
The relay optical system is a two-sided telecentric optical system when an on-axis light ray is regarded as a principal ray, and has a magnification.

【0019】従って、コンデンサレンズ5の前側焦点面
AS2には、拡大倍率のもとで第2光源LS2の像が形
成される。この第2光源LS2の像からの光は、コンデ
ンサレンズ5により集光されて標本Oをケーラー照明す
る。本実施の形態の如き顕微鏡用の照明光学系において
は、コンデンサレンズの前側焦点面AS2の位置におけ
る光源像の大きさが、対物レンズの使用できる開口数の
大きさを決定する。即ち、開口数の大きな対物レンズを
用いるためには、コンデンサレンズの前側焦点面AS2
の位置における光源像の大きさを大きくしてこの対物レ
ンズの開口全体に光束を満たすようにする。本実施の形
態では、このときには、ミラーMを光路外に位置させて
第1照明光学系によって、コンデンサレンズの前側焦点
面AS2の位置にオプチカルファイバFの射出端面Fb
の拡大像を形成する。このときには、視野の大きさは狭
いものとなるが、一般に開口数の大きな高倍率の対物レ
ンズでは広視野ではないため問題は生じにくい。
Therefore, on the front focal plane AS2 of the condenser lens 5, an image of the second light source LS2 is formed at an enlarged magnification. The light from the image of the second light source LS2 is condensed by the condenser lens 5 and Koehler-illuminates the sample O. In the illumination optical system for a microscope as in this embodiment, the size of the light source image at the position of the front focal plane AS2 of the condenser lens determines the size of the usable numerical aperture of the objective lens. That is, in order to use an objective lens having a large numerical aperture, the front focal plane AS2 of the condenser lens is required.
The size of the light source image at the position is increased to fill the entire aperture of the objective lens with the luminous flux. In this embodiment, at this time, the mirror M is positioned outside the optical path, and the first illumination optical system causes the exit end face Fb of the optical fiber F to be positioned at the front focal plane AS2 of the condenser lens.
Is formed. At this time, the size of the field of view is narrow, but a high-magnification objective lens having a large numerical aperture generally does not have a wide field of view, so that a problem hardly occurs.

【0020】一方、広視野の対物レンズを用いるときに
は、ミラーMを光路中に挿入して第2照明光学系により
標本を照明する。ここで、オプチカルファイバFの射出
端面Fbにおける標本Oの視野最周縁に達する主光線の
光軸となす角度は、光源LS2における標本Oの視野最
周縁に達する主光線の光軸となす角度とを比較すると、
オプチカルファイバの特性により、小さいものとなる。
On the other hand, when using a wide-field objective lens, the mirror M is inserted into the optical path and the sample is illuminated by the second illumination optical system. Here, the angle formed by the optical axis of the principal ray reaching the outermost edge of the field of view of the sample O on the exit end face Fb of the optical fiber F is the angle formed by the optical axis of the main ray reaching the outermost edge of the field of view of the sample O in the light source LS2. By comparison,
Due to the characteristics of the optical fiber, it becomes smaller.

【0021】第2照明光学系では、オプチカルファイバ
を用いていないため、第2光源LS2での標本Oの視野
最周縁に達する主光線の光軸となす角度をより大きなも
のにでき、広照野を実現することができる。なお、第2
照明光学系を用いたときには、大きな開口数の対物レン
ズの開口全体に光束を満たすことはできなくなるが、一
般に広視野の低倍率の対物レンズは小さな開口数である
ため問題は生じにくい。
Since the second illumination optical system does not use an optical fiber, the angle between the second light source LS2 and the optical axis of the principal ray reaching the outermost periphery of the field of view of the sample O can be made larger, and Can be realized. The second
When an illumination optical system is used, it is not possible to fill the entire aperture of the objective lens with a large numerical aperture with a light beam. However, in general, a low-magnification objective lens with a wide field of view has a small numerical aperture, so that a problem hardly occurs.

【0022】なお、上述の如き本実施の形態では、オプ
チカルファイバFの径を大きくしなくても、広い照野を
得ることができる利点があり、オプチカルファイバF自
体のコストダウンを図り、装置全体の低コスト化を実現
できる効果もある。さて、本実施の形態では、両側テレ
セントリック光学系である第1及び第2部分光学系の間
の光路中に、複屈折性結晶からなる偏光素子Pが挿脱可
能に設けられている。この偏光素子Pとしては、例えば
グラン・トムソン型プリズムなどを適用できる。
In the present embodiment as described above, there is an advantage that a wide illumination field can be obtained without increasing the diameter of the optical fiber F, the cost of the optical fiber F itself is reduced, and the entire apparatus is reduced. There is also an effect that the cost can be reduced. In the present embodiment, a polarizing element P made of a birefringent crystal is provided in an optical path between the first and second partial optical systems, which are double-sided telecentric optical systems, so as to be insertable and removable. As the polarizing element P, for example, a Gran Thompson prism or the like can be applied.

【0023】これら第1及び第2部分光学系の間では、
標本O上で光軸と交差する軸上光線が光軸と平行にな
り、さらには第2部分光学系の縮小側となるため、第2
部分光学系のコンデンサレンズ5側に偏光素子を配置す
る場合と比べて、偏光素子P自体を小さくすることがで
きる。仮に偏光素子Pを第2部分光学系のコンデンサレ
ンズ5側に配置することを考えると、この位置では光束
径が太く偏光素子Pを構成する結晶が得られなくなり、
実際に配置することができなくなる。
Between these first and second partial optical systems,
Since the on-axis ray crossing the optical axis on the specimen O is parallel to the optical axis and further on the reduction side of the second partial optical system, the second
The polarizing element P itself can be made smaller than when a polarizing element is arranged on the condenser lens 5 side of the partial optical system. Considering that the polarizing element P is disposed on the condenser lens 5 side of the second partial optical system, a crystal having a large light beam diameter and constituting the polarizing element P cannot be obtained at this position,
It cannot be actually placed.

【0024】また、上記偏光素子Pは、視野絞りFS1
よりも光源LS1側に配置されているため、視野が2重
にならない利点がある。従って、標本Oと共役な視野絞
りFS1の位置に、視野絞りFS1の開口の領域の一部
をカバーする偏光板を、光軸直交方向に移動可能に配置
する構成とすることができる。仮に、偏光素子Pが視野
絞りよりもコンデンサレンズ5側に位置するときには、
視野が2重になるためこの構成をとることは不可能であ
る。
The polarizing element P is provided with a field stop FS1.
Since it is arranged closer to the light source LS1 than the light source LS1, there is an advantage that the field of view is not doubled. Therefore, it is possible to adopt a configuration in which a polarizing plate that covers a part of the opening area of the field stop FS1 is movably arranged in the direction orthogonal to the optical axis at the position of the field stop FS1 conjugate with the sample O. If the polarizing element P is located closer to the condenser lens 5 than the field stop,
This configuration cannot be taken because the field of view is doubled.

【0025】さて、上述の如き発明の実施の形態では、
第1及び第2照明光学系を切り替えるミラーMを第1照
明光学系中の第2部分光学系内に挿脱可能に設けて、集
光レンズ4及びコンデンサレンズ5を第1及び第2照明
光学系で共用する構成としている。このとき、ミラーM
が視野絞りFS1よりも第1光源LS1側(第2光源L
S2側)に位置するため、1つの視野絞りFS1によっ
て第1及び第2照明光学系の視野を規定することが可能
になる。
Now, in the embodiment of the present invention as described above,
A mirror M for switching between the first and second illumination optical systems is provided so as to be insertable into and removable from the second partial optical system in the first illumination optical system, and the condenser lens 4 and the condenser lens 5 are connected to the first and second illumination optical systems. The system is configured to be shared. At this time, mirror M
Is closer to the first light source LS1 than the field stop FS1 (the second light source L
(S2 side), the field of view of the first and second illumination optical systems can be defined by one field stop FS1.

【0026】ただし、切り替え手段としてのミラーMの
配置は、上述の例には限られない。例えば、図1におい
て集光レンズ4と位置AS2との間に設けてもかまわな
いし、集光レンズ3と位置AS1との間に設けてもかま
わない。そして、切り替え手段としては、ミラーMの挿
脱には限られず、第2光源LS2及びコレクタレンズ6
からなる光学系の光軸を第1照明光学系の光軸に平行と
なるように配置して、第1照明光学系を用いるときには
集光レンズ3と集光レンズ4との光軸とを一致させるよ
うに、第2照明光学系を用いるときにはコレクタレンズ
6の光軸と集光レンズ4の光軸とを一致させるように、
第2光源LS2及びコレクタレンズ6からなる光学系
と、集光レンズ3からオプチカルファイバFまでの光学
系とを移動可能に設けても良い。
However, the arrangement of the mirror M as the switching means is not limited to the above example. For example, in FIG. 1, it may be provided between the condenser lens 4 and the position AS2, or may be provided between the condenser lens 3 and the position AS1. The switching means is not limited to the insertion / removal of the mirror M, but the second light source LS2 and the collector lens 6
The optical axis of the optical system is arranged so as to be parallel to the optical axis of the first illumination optical system. When the first illumination optical system is used, the optical axes of the condenser lens 3 and the condenser lens 4 coincide with each other. When the second illumination optical system is used, the optical axis of the collector lens 6 and the optical axis of the condenser lens 4 are made to coincide with each other.
An optical system including the second light source LS2 and the collector lens 6 and an optical system from the condenser lens 3 to the optical fiber F may be movably provided.

【0027】なお、上記発明の実施の形態では、第2照
明光学系の光路をミラーMで偏向する構成としている
が、第1照明光学系の光路とミラーMで偏向する構成と
しても良い。また、上記発明の実施の形態において、第
1光源LS1及び第2光源LS2を共用しても良い。
In the embodiment of the present invention, the optical path of the second illumination optical system is deflected by the mirror M. However, the optical path of the first illumination optical system and the mirror M may be deflected. Further, in the embodiment of the present invention, the first light source LS1 and the second light source LS2 may be shared.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明にかかる照明光学系の数値実施
例と、従来技術で挙げた構成(比較例1,2)とを掲げ
て対比する。なお、本発明の第1照明光学系と対比する
ために、比較例2としては図3に示す構成にズームレン
ズを付加したものを用いている。 [本発明にかかる照明光学系の数値実施例]第1照明光
学系におけるオプチカルファイバFの射出端面Fbに形
成される面光源の大きさをφFb、第1照明光学系にお
ける光源倍率(位置AS2に形成される面光源の像の横
倍率)をB1、オプチカルファイバFの射出端面での開
口数をNAfとし、第2光源LS2のフィラメントサイ
ズをφL、第2照明光学系における光源倍率(位置AS
2に形成される第2光源LS2の像の横倍率)B2、第
2光源LS2からの光束の開口数をNALとすると、 φFb=1.0(mm) φL =3.2×4.8(mm) B1 =6×〜28× B2 =4× NAf=0.2 NAL=0.7 である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, numerical examples of the illumination optical system according to the present invention will be compared with the configurations (Comparative Examples 1 and 2) described in the prior art. For comparison with the first illumination optical system of the present invention, a comparative example 2 in which a zoom lens is added to the configuration shown in FIG. 3 is used. [Numerical Example of Illumination Optical System According to the Present Invention] The size of the surface light source formed on the exit end face Fb of the optical fiber F in the first illumination optical system is φFb, and the light source magnification (position AS2 in the first illumination optical system). The lateral magnification of the formed surface light source image is B1, the numerical aperture at the exit end face of the optical fiber F is NAf, the filament size of the second light source LS2 is φL, and the light source magnification (position AS) in the second illumination optical system.
Assuming that the lateral magnification of the image of the second light source LS2 formed at 2) B2 and the numerical aperture of the light beam from the second light source LS2 is NAL, φFb = 1.0 (mm) φL = 3.2 × 4.8 (mm) B1 = 6 × 2828 × B2 = 4 × NAf = 0.2 NAL = 0.7

【0029】ここで、コンデンサレンズ5の焦点距離f
con=10(mm)として、標本側開口数NAobj10=
0.3かつ標本上での視野2(mm)の10倍対物レンズを
用いる場合と、標本側開口数NAobj100=1.4かつ標
本上での視野0.2(mm)の100倍対物レンズを用いる
場合とで効果が達成されているか否かを以下のに示
す。
Here, the focal length f of the condenser lens 5
Assuming that con = 10 (mm), the sample-side numerical aperture NAobj10 =
When a 10 × objective lens having a 0.3 and a visual field of 2 (mm) on the specimen is used, a 100 × objective lens having a numerical aperture NAobj100 of 1.4 on the specimen side and a visual field of 0.2 (mm) on the specimen is used. The following shows whether or not the effect has been achieved when using.

【0030】10倍対物レンズを用いる場合(第2照
明光学系を使用) コンデンサレンズ5の前側焦点位置AS2において、1
0倍対物レンズの開口数NAobj10=0.3を満たすた
めには、この位置AS2における光源像の大きさφAS
2を少なくとも φAS2=fcon×NAobj10×2=10×0.3×
2=6(mm) とする必要がある。
When a 10 × objective lens is used (second illumination optical system is used) At the front focal position AS2 of the condenser lens 5,
In order to satisfy the numerical aperture NAobj10 = 0.3 of the 0 × objective lens, the size φAS of the light source image at this position AS2
2 at least φAS2 = fcon × NAobj10 × 2 = 10 × 0.3 ×
It is necessary to set 2 = 6 (mm).

【0031】ここで、第2光源LS2のフィラメントサ
イズφL=3.2×4.8(mm)、第2照明光学系におけ
る光源倍率B2=4×であるため、位置AS2における
光源像の大きさφAS2=13×19となり、10倍対
物レンズの開口数NAobj10=0.3を満たす照明がな
されている。このとき、コンデンサレンズ5による照野
の大きさφiは、 φi=(NAL/B2)×fcon×2=(0.7/4)×10
×2=3.5(mm) であり、10倍対物レンズの視野2(mm)を満たしてい
る。
Here, since the filament size φL of the second light source LS2 is 3.2 × 4.8 (mm) and the light source magnification B2 is 4 × in the second illumination optical system, the size of the light source image at the position AS2 is large. φAS2 = 13 × 19, and illumination satisfying the numerical aperture NAobj10 = 0.3 of the 10 × objective lens is performed. At this time, the size φi of the illumination field by the condenser lens 5 is: φi = (NAL / B2) × fcon × 2 = (0.7 / 4) × 10
× 2 = 3.5 (mm), which satisfies the field of view 2 (mm) of the 10 × objective lens.

【0032】100倍対物レンズを用いる場合(第1
照明光学系を使用) コンデンサレンズ5の前側焦点位置AS2において、1
00倍対物レンズの開口数NAobj100=1.4を満たす
ためには、この位置AS2における光源像の大きさφA
S2を少なくとも φAS2=fcon×NAobj10×2=10×1.4×
2=28(mm) とする必要がある。
When a 100 × objective lens is used (first
At the front focal position AS2 of the condenser lens 5, 1 is used.
To satisfy the numerical aperture NAobj100 = 1.4 of the 00 × objective lens, the size φA of the light source image at this position AS2
S2 is at least φAS2 = fcon × NAobj10 × 2 = 10 × 1.4 ×
2 = 28 (mm).

【0033】ここで、オプチカルファイバFの射出端面
Fbに形成される面光源の大きさφFb=1.0(mm)、
リレー光学系における光源倍率B1=28×であるた
め、位置AS2における光源像の大きさφAS2=28
(mm)となり、100倍対物レンズの開口数NAobj10=
1.4を満たす照明がなされている。このとき、コンデ
ンサレンズ5による照野の大きさφiは、 φi=(NAF/B1)×fcon×2=(0.2/28)×10
×2=0.14(mm) であり、100倍対物レンズの視野0.2(mm)を満たし
てはいないが、視野よりも分解能が重要である高倍率の
対物レンズにおいては、実用上は問題ない範囲である。
Here, the size of the surface light source formed on the exit end face Fb of the optical fiber F is φFb = 1.0 (mm),
Since the light source magnification B1 = 28 × in the relay optical system, the size φAS2 of the light source image at the position AS2 = 28
(mm), and the numerical aperture NAobj10 of the 100 × objective lens =
Lighting that satisfies 1.4 is provided. At this time, the size of the illumination field φi by the condenser lens 5 is as follows: φi = (NAF / B1) × fcon × 2 = (0.2 / 28) × 10
× 2 = 0.14 (mm), which does not satisfy the field of view of the 100 × objective lens of 0.2 (mm), but for a high-magnification objective lens in which resolution is more important than the field of view, practically, There is no problem.

【0034】上記に示す通り、本発明による数値実
施例では広視野の10倍対物レンズから高開口数の10
0倍対物レンズまでに対して好適な照明を達成できる。 [比較例1(図2の構成によるもの)]光源LSのフィ
ラメントサイズをφL、コレクタレンズ6及び集光レン
ズ4の光源倍率(位置ASに形成される光源LSの像の
横倍率)B、光源LSからの光束の開口数をNALとす
ると、 φL =3.2×4.8(mm) B =4× NAL=0.7 である。
As described above, in the numerical embodiment according to the present invention, a 10 × objective lens having a wide field of view and a high numerical aperture of 10 × are used.
Suitable illumination can be achieved up to the 0x objective lens. [Comparative Example 1 (according to the configuration in FIG. 2)] The filament size of the light source LS is φL, the light source magnification of the collector lens 6 and the condenser lens 4 (the lateral magnification of the image of the light source LS formed at the position AS) B, the light source If the numerical aperture of the light beam from the LS is NAL, then φL = 3.2 × 4.8 (mm) B = 4 × NAL = 0.7.

【0035】ここで、コンデンサレンズ5の焦点距離f
con=10(mm)として、標本側開口数NAobj10=
0.3かつ標本上での視野2(mm)の10倍対物レンズを
用いる場合と、標本側開口数NAobj100=1.4かつ標
本上での視野0.2(mm)の100倍対物レンズを用いる
場合とで効果が達成されているか否かを以下のに示
す。
Here, the focal length f of the condenser lens 5
Assuming that con = 10 (mm), the sample-side numerical aperture NAobj10 =
When a 10 × objective lens having a 0.3 and a visual field of 2 (mm) on the specimen is used, a 100 × objective lens having a numerical aperture NAobj100 of 1.4 on the specimen side and a visual field of 0.2 (mm) on the specimen is used. The following shows whether or not the effect has been achieved when using.

【0036】10倍対物レンズを用いる場合 コンデンサレンズ5の前側焦点位置ASにおいて、10
倍対物レンズの開口数NAobj10=0.3を満たすため
には、この位置ASにおける光源像の大きさφASを少
なくとも φAS=fcon×NAobj10×2=10×0.3×2
=6(mm) とする必要がある。
When a 10 × Objective Lens is Used At the front focal position AS of the condenser lens 5,
In order to satisfy the numerical aperture NAobj10 = 0.3 of the double objective lens, the size φAS of the light source image at this position AS must be at least φAS = fcon × NAobj10 × 2 = 10 × 0.3 × 2
= 6 (mm).

【0037】ここで、光源LSのフィラメントサイズφ
L=3.2×4.8(mm)、コレクタレンズ6及び集光レ
ンズ4による光源倍率B=4×であるため、位置ASに
おける光源像の大きさφAS=13×19となり、10
倍対物レンズの開口数NAobj10=0.3を満たす照明
がなされている。このとき、コンデンサレンズ5による
照野の大きさφiは、 φi=(NAL/B)×fcon×2=(0.7/4)×10×2
=3.5(mm) であり、10倍対物レンズの視野2(mm)を満たしてい
る。
Here, the filament size φ of the light source LS
Since L = 3.2 × 4.8 (mm) and the light source magnification B = 4 × by the collector lens 6 and the condenser lens 4, the size φAS of the light source image at the position AS = 13 × 19, and
Illumination that satisfies the numerical aperture NAobj10 = 0.3 of the double objective lens is performed. At this time, the size φi of the illumination field by the condenser lens 5 is: φi = (NAL / B) × fcon × 2 = (0.7 / 4) × 10 × 2
= 3.5 (mm), which satisfies the field of view 2 (mm) of the 10 × objective lens.

【0038】100倍対物レンズを用いる場合 コンデンサレンズ5の前側焦点位置AS2において、1
00倍対物レンズの開口数NAobj100=1.4を満たす
ためには、この位置AS2における光源像の大きさφA
Sを少なくとも φAS=fcon×NAobj10×2=10×1.4×2
=28(mm) とする必要がある。
When a 100 × objective lens is used At the front focal position AS2 of the condenser lens 5, 1
To satisfy the numerical aperture NAobj100 = 1.4 of the 00 × objective lens, the size φA of the light source image at this position AS2
Let S be at least φAS = fcon × NAobj10 × 2 = 10 × 1.4 × 2
= 28 (mm).

【0039】前述のように比較例1ではφAS=13×
19(mm)であり、100倍対物レンズの開口数NAobj1
0=1.4を満たす照明はなされていない 上記及びに示すように比較例1では、10倍対物レ
ンズは使用できても100倍対物レンズは使用できな
い。 [比較例2(図3の構成にズームレンズを付加したも
の)]オプチカルファイバFの射出端面Fbに形成され
る面光源の大きさをφFb、リレー光学系3,4による
光源倍率(位置ASに形成される面光源の像の横倍率)
をB、オプチカルファイバFの射出端面での開口数をN
Afとすると、 φFb=1.0(mm) B =6×〜28× NAf=0.2 である。
As described above, in Comparative Example 1, φAS = 13 ×
19 (mm) and the numerical aperture NAobj1 of the 100 × objective lens
No illumination that satisfies 0 = 1.4 is not performed. As described above and in Comparative Example 1, a 10 × objective lens can be used but a 100 × objective lens cannot be used. [Comparative Example 2 (with a zoom lens added to the configuration in FIG. 3)] The size of the surface light source formed on the exit end face Fb of the optical fiber F is φFb, and the light source magnification by the relay optical systems 3 and 4 (to the position AS Lateral magnification of the formed surface light source image)
B, the numerical aperture at the exit end face of the optical fiber F is N
Assuming that Af, φFb = 1.0 (mm) B = 6 × to 28 × NAf = 0.2

【0040】ここで、コンデンサレンズ5の焦点距離f
con=10(mm)として、標本側開口数NAobj10=
0.3かつ標本上での視野2(mm)の10倍対物レンズを
用いる場合と、標本側開口数NAobj100=1.4かつ標
本上での視野0.2(mm)の100倍対物レンズを用いる
場合とで効果が達成されているか否かを以下のに示
す。
Here, the focal length f of the condenser lens 5
Assuming that con = 10 (mm), the sample-side numerical aperture NAobj10 =
When a 10 × objective lens having a 0.3 and a visual field of 2 (mm) on the specimen is used, a 100 × objective lens having a numerical aperture NAobj100 of 1.4 on the specimen side and a visual field of 0.2 (mm) on the specimen is used. The following shows whether or not the effect has been achieved when using.

【0041】10倍対物レンズを用いる場合 コンデンサレンズ5の前側焦点位置ASにおいて、10
倍対物レンズの開口数NAobj10=0.3を満たすため
には、この位置ASにおける光源像の大きさφASを少
なくとも φAS=fcon×NAobj10×2=10×0.3×2
=6(mm) とする必要がある。
When a 10 × objective lens is used At the front focal position AS of the condenser lens 5,
In order to satisfy the numerical aperture NAobj10 = 0.3 of the double objective lens, the size φAS of the light source image at this position AS must be at least φAS = fcon × NAobj10 × 2 = 10 × 0.3 × 2
= 6 (mm).

【0042】ここで、光源LSのフィラメントサイズφ
L=1.0(mm)位置ASにおける光源像の大きさφAS
=6(mm)となるように、リレー光学系3,4による光源
倍率BをズーミングによりB=6とすれば、10倍対物
レンズの開口数NAobj10=0.3を満たす照明がなさ
れている。このとき、コンデンサレンズ5による照野の
大きさφiは、 φi=(NAL/B)×fcon×2=(0.2/6)×10×2
=0.66(mm) であり、10倍対物レンズの視野2(mm)を満たさない。
Here, the filament size φ of the light source LS
L = 1.0 (mm) The size φAS of the light source image at the position AS
= 6 (mm), if the light source magnification B by the relay optical systems 3 and 4 is set to B = 6 by zooming, illumination that satisfies the numerical aperture NAobj10 of the 10 × objective lens is 0.3. At this time, the size of the illumination field φi by the condenser lens 5 is as follows: φi = (NAL / B) × fcon × 2 = (0.2 / 6) × 10 × 2
= 0.66 (mm), which does not satisfy the field of view 2 (mm) of the 10 × objective lens.

【0043】100倍対物レンズを用いる場合 コンデンサレンズ5の前側焦点位置AS2において、1
00倍対物レンズの開口数NAobj100=1.4を満たす
ためには、この位置AS2における光源像の大きさφA
S2を少なくとも φAS2=fcon×NAobj10×2=10×1.4×
2=28(mm) とする必要がある。
When a 100 × objective lens is used At the front focal position AS2 of the condenser lens 5, 1
To satisfy the numerical aperture NAobj100 = 1.4 of the 00 × objective lens, the size φA of the light source image at this position AS2
S2 is at least φAS2 = fcon × NAobj10 × 2 = 10 × 1.4 ×
2 = 28 (mm).

【0044】ここで、オプチカルファイバFの射出端面
Fbに形成される面光源の大きさφFb=1.0(mm)、
リレー光学系3,4における光源倍率Bをズーミングに
よりB=28×として、位置ASにおける光源像の大き
さφAS=28(mm)とすれば、100倍対物レンズの開
口数NAobj10=1.4を満たす照明がなされている。
Here, the size φFb of the surface light source formed on the exit end face Fb of the optical fiber F is 1.0 (mm),
Assuming that the light source magnification B in the relay optical systems 3 and 4 is B = 28 × by zooming and the light source image size φAS = 28 (mm) at the position AS, the numerical aperture NAobj10 of the 100 × objective lens is 1.4. There is lighting to fill.

【0045】このとき、コンデンサレンズ5による照野
の大きさφiは、 φi=(NAL/B)×fcon×2=(0.2/28)×10×
2=0.14(mm) であり、100倍対物レンズの視野0.2(mm)を満たし
てはいないが、視野よりも分解能が重要である高倍率の
対物レンズにおいては、実用上は問題ない範囲である。
At this time, the size φi of the illumination field by the condenser lens 5 is as follows: φi = (NAL / B) × fcon × 2 = (0.2 / 28) × 10 ×
2 = 0.14 (mm), which does not satisfy the field of view of the 100 × objective lens of 0.2 (mm), but has a practical problem in the case of a high-magnification objective lens in which resolution is more important than the field of view. There is no range.

【0046】上記及びに示すように、比較例2にお
いては、100倍対物レンズは使用できても10倍対物
レンズは使用できない。
As described above and above, in Comparative Example 2, a 100 × objective lens can be used but a 10 × objective lens cannot be used.

【0047】[0047]

【発明の効果】上述の如き本発明の構成によれば、開口
数の大きな対物レンズを用いるときには、第1照明光学
系中のオプチカルファイバにより均一な光強度分布の光
源像を大きな径の開口絞りに形成できるため、この大き
な開口数の対物レンズの分解能を生かして、高いコント
ラストのもとで観察像を得ることができる。さらに、視
野の大きな対物レンズを用いるときには、オプチカルフ
ァイバを用いない第2照明光学系を使用するので広い照
野を得ることができる。また、本発明の構成によれば、
第1及び第2照明光学系において少なくともコンデンサ
レンズを共用する構成であるため、配置に制約があるス
テージ周りの構成を簡素化することができる。
According to the structure of the present invention as described above, when an objective lens having a large numerical aperture is used, a light source image having a uniform light intensity distribution can be formed by an optical fiber in the first illumination optical system. Therefore, an observation image can be obtained with high contrast by utilizing the resolution of the objective lens having the large numerical aperture. Furthermore, when an objective lens having a large field of view is used, a wide illumination field can be obtained because the second illumination optical system that does not use an optical fiber is used. According to the configuration of the present invention,
Since the first and second illumination optical systems share at least the condenser lens, it is possible to simplify the configuration around the stage where the arrangement is restricted.

【0048】また、第1照明光学系中にズームレンズを
配置すれば、対物レンズに必要な開口数を満たす光源像
を得ることができるため、対物レンズの分解能を生かす
ことができる。また、複屈折性結晶からなる偏光素子を
視野絞りの位置よりも光源側に配置すれば、視野が2重
にならない利点があり、このときには、視野絞りの位置
に視野領域の一部をカバーする偏光板を配置できる利点
がある。そして、この偏光素子を拡大倍率を持つ第2部
分光学系よりも光源側に配置すれば、この偏光素子の位
置における光束径が小さくなるため、偏光素子の小型化
を図ることができる。
Further, if a zoom lens is arranged in the first illumination optical system, a light source image satisfying the numerical aperture required for the objective lens can be obtained, so that the resolution of the objective lens can be utilized. Further, if the polarizing element made of a birefringent crystal is arranged closer to the light source than the position of the field stop, there is an advantage that the field of view is not doubled. In this case, the position of the field stop covers a part of the field region. There is an advantage that a polarizing plate can be arranged. If the polarizing element is arranged closer to the light source than the second partial optical system having the magnification, the diameter of the light beam at the position of the polarizing element becomes smaller, so that the size of the polarizing element can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる照明光学系の実施の形態を模式
的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of an illumination optical system according to the present invention.

【図2】従来の照明光学系の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional illumination optical system.

【図3】従来の照明光学系の別の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of a conventional illumination optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

LS1:第1光源 LS2:第2光源 F:オプチカルファイバ M:ミラー(切り替え手段) LS1: First light source LS2: Second light source F: Optical fiber M: Mirror (switching means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コンデンサレンズを介して標本を照明する
照明光学系において、 第1光源を含む第1照明光学系と、 第2光源を含む第2照明光学系と、 前記第1光源からの照明光と前記第2光源からの照明光
との何れか一方を前記コンデンサレンズへ選択的に導く
ための切り替え手段とを備え、 前記第1照明光学系により前記標本を照明する際には、
前記第1光源からの照明光を、集光光学系、オプチカル
ファイバ、該オプチカルファイバの射出端面の像を形成
する第1リレー光学系及び前記コンデンサレンズの順で
前記標本へ導き、 前記第2照明光学系により前記標本を照明する際には、
前記第2光源からの照明光を、前記第2光源の像を形成
する第2リレー光学系及び前記コンデンサレンズの順で
前記標本へ導くように構成されることを特徴とする照明
光学系。
1. An illumination optical system for illuminating a sample via a condenser lens, a first illumination optical system including a first light source, a second illumination optical system including a second light source, and illumination from the first light source. Switching means for selectively guiding any one of light and illumination light from the second light source to the condenser lens, when illuminating the sample with the first illumination optical system,
Guiding the illumination light from the first light source to the sample in the order of a condensing optical system, an optical fiber, a first relay optical system for forming an image of an exit end face of the optical fiber, and the condenser lens; When illuminating the sample with an optical system,
An illumination optical system configured to guide illumination light from the second light source to the sample in the order of a second relay optical system that forms an image of the second light source and the condenser lens.
【請求項2】前記第1リレー光学系は、前記オプチカル
ファイバの前記射出端面の1次像を形成する第1部分光
学系と、該第1部分光学系による1次像を再結像させて
2次像を形成する第2部分光学系とを備え、 前記第2部分光学系中には、視野絞りが配置されること
を特徴とする請求項1記載の照明光学系。
2. The first relay optical system re-images a first partial optical system for forming a primary image of the exit end face of the optical fiber, and a primary image formed by the first partial optical system. The illumination optical system according to claim 1, further comprising: a second partial optical system that forms a secondary image, wherein a field stop is disposed in the second partial optical system.
【請求項3】前記第1部分光学系と前記第2部分光学系
との間の光路中における軸上光線が光軸に平行となるよ
うに、前記第1及び第2部分光学系は構成されており、 前記第1及び第2部分光学系の間の光路には、複屈折性
結晶からなる偏光素子が挿脱可能に配置されることを特
徴とする請求項2記載の照明光学系。
3. The first and second partial optical systems are configured such that an axial ray in an optical path between the first partial optical system and the second partial optical system is parallel to an optical axis. 3. The illumination optical system according to claim 2, wherein a polarizing element made of a birefringent crystal is arranged in an optical path between the first and second partial optical systems so as to be insertable and removable.
【請求項4】前記第1リレー光学系中の前記第1部分光
学系は、ズーム光学系を含むことを特徴とする請求項2
または3記載の照明光学系。
4. The optical system according to claim 2, wherein the first partial optical system in the first relay optical system includes a zoom optical system.
Or the illumination optical system according to 3.
【請求項5】前記切り替え手段は、前記コンデンサレン
ズの前記第1光源側の光路に挿脱可能に設けられたミラ
ーからなることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一
項記載の照明光学系。
5. An illumination according to claim 1, wherein said switching means comprises a mirror provided in an optical path of said condenser lens on a side of said first light source so as to be insertable and removable. Optical system.
【請求項6】前記第1リレー光学系中の第2部分光学系
における前記視野絞りよりも前記コンデンサレンズ側の
レンズ群は、前記第2照明光学系により前記標本を照明
する際に前記第2光源からの光が通過するように構成さ
れることを特徴とする請求項2乃至5の何れか一項記載
の照明光学系。
6. A lens group closer to the condenser lens than the field stop in the second partial optical system in the first relay optical system, the second illumination optical system illuminates the sample with the second partial optical system. The illumination optical system according to any one of claims 2 to 5, wherein light from a light source is configured to pass therethrough.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020911A1 (en) * 1998-10-05 2000-04-13 Leica Microsystems Wetzlar Gmbh Illumination device for a microscope
CN104533357A (en) * 2014-11-04 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 Observing device and method for microscopic oil displacement visualization model

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020911A1 (en) * 1998-10-05 2000-04-13 Leica Microsystems Wetzlar Gmbh Illumination device for a microscope
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