JPH1096861A - 対物レンズ - Google Patents
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- JPH1096861A JPH1096861A JP9195951A JP19595197A JPH1096861A JP H1096861 A JPH1096861 A JP H1096861A JP 9195951 A JP9195951 A JP 9195951A JP 19595197 A JP19595197 A JP 19595197A JP H1096861 A JPH1096861 A JP H1096861A
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- G02B21/00—Microscopes
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- Lenses (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】油浸対物レンズのような高いＮＡを有し作動距
離ＷＤの短い対物レンズにおいて、観察光路の外周側の
空間でレンズやレンズ保持枠に邪魔されずに落射照明の
光路を確保できる対物レンズを提供すること。 【解決手段】観察対象（１）からの観察光を入射するレ
ンズ６ａ〜６ｇの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象（１）に導くとともに、前
記観察光を前記レンズ６ａ〜６ｇに導く共用レンズ４１
を具備。
離ＷＤの短い対物レンズにおいて、観察光路の外周側の
空間でレンズやレンズ保持枠に邪魔されずに落射照明の
光路を確保できる対物レンズを提供すること。 【解決手段】観察対象（１）からの観察光を入射するレ
ンズ６ａ〜６ｇの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象（１）に導くとともに、前
記観察光を前記レンズ６ａ〜６ｇに導く共用レンズ４１
を具備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、落射照明を行なう
光学顕微鏡用の対物レンズに関し、例えば暗視野観察用
の照明や落射蛍光観察用としてエバネッセント波を発生
させるための照明を行なうために、観察光路の外側の空
間を利用して照明を行なう対物レンズに関する。
光学顕微鏡用の対物レンズに関し、例えば暗視野観察用
の照明や落射蛍光観察用としてエバネッセント波を発生
させるための照明を行なうために、観察光路の外側の空
間を利用して照明を行なう対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の光学顕微鏡の照明系の構
成を示す断面図である。観察対象であるサンプル１の拡
大像を得るために、観察光軸２上には、対物レンズ３、
結像レンズ４、及び接眼レンズ（不図示）が配置されて
いる。このうち対物レンズ３内には、レンズ系６が設け
られている。
成を示す断面図である。観察対象であるサンプル１の拡
大像を得るために、観察光軸２上には、対物レンズ３、
結像レンズ４、及び接眼レンズ（不図示）が配置されて
いる。このうち対物レンズ３内には、レンズ系６が設け
られている。
【０００３】一方、ランプ７が観察光軸２から所定距離
離れた位置に配置されている。ランプ７は、観察光軸２
に直交する光軸８を有する落射照明光を発する。光軸８
上には、半球状をなすコレクタレンズ９及び環状のミラ
ー１０が配置されている。ミラー１０は光軸２と光軸８
に対して４５°をなすよう傾けて配置され、かつその外
周部に輪帯状の反射面が形成されている。
離れた位置に配置されている。ランプ７は、観察光軸２
に直交する光軸８を有する落射照明光を発する。光軸８
上には、半球状をなすコレクタレンズ９及び環状のミラ
ー１０が配置されている。ミラー１０は光軸２と光軸８
に対して４５°をなすよう傾けて配置され、かつその外
周部に輪帯状の反射面が形成されている。
【０００４】ランプ７から出力された落射照明光は、コ
レクタレンズ９により集光されて円状の光線束になり、
ミラー１０に達する。落射照明光の一部はミラー１０の
空部を通過するとともに、一部は前記反射面にて下方へ
反射し、観察光軸２と同軸である輪帯状の光線束をなす
落射照明光１１になる。この落射照明光１１は、観察光
路の外周側を通り、対物レンズ３内に導かれる。
レクタレンズ９により集光されて円状の光線束になり、
ミラー１０に達する。落射照明光の一部はミラー１０の
空部を通過するとともに、一部は前記反射面にて下方へ
反射し、観察光軸２と同軸である輪帯状の光線束をなす
落射照明光１１になる。この落射照明光１１は、観察光
路の外周側を通り、対物レンズ３内に導かれる。
【０００５】やがて落射照明光１１は、対物レンズ３に
おいてレンズ系６の外周側の光路を通り、ミラー１２で
反射し、サンプル１に集光される。サンプル１からの観
察光５は、対物レンズ３内のレンズ系６を介して結像レ
ンズ４を通り前記接眼レンズ等に導かれ、拡大像として
得られる。
おいてレンズ系６の外周側の光路を通り、ミラー１２で
反射し、サンプル１に集光される。サンプル１からの観
察光５は、対物レンズ３内のレンズ系６を介して結像レ
ンズ４を通り前記接眼レンズ等に導かれ、拡大像として
得られる。
【０００６】図８は、当該光学顕微鏡に用いられる乾燥
系の対物レンズ３の観察光軸２を含む面での縦断面図で
ある。レンズ系６は、複数のレンズ６ａ〜６ｇを観察光
軸２方向へ配列したものであり、レンズ６ａ〜６ｇはそ
れぞれレンズ保持枠２０ａ〜２０ｇに固着されている。
これらレンズ保持枠２０ａ〜２０ｇは、それぞれレンズ
６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内径側に順次
嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が外枠２１内
側面に螺合されることで固定されている。
系の対物レンズ３の観察光軸２を含む面での縦断面図で
ある。レンズ系６は、複数のレンズ６ａ〜６ｇを観察光
軸２方向へ配列したものであり、レンズ６ａ〜６ｇはそ
れぞれレンズ保持枠２０ａ〜２０ｇに固着されている。
これらレンズ保持枠２０ａ〜２０ｇは、それぞれレンズ
６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内径側に順次
嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が外枠２１内
側面に螺合されることで固定されている。
【０００７】図９は、対物レンズ３に設けられた鍔２５
の構成を示す上面図であり、図８のＡ−Ａ断面図の一部
である。鍔２５は、外枠２１の外側面に取り付けられて
いる。鍔２５には、二つの弧状の孔２３、２４が形成さ
れており、外周部と内周部が二カ所（あるいは一カ所以
上）で繋がっている。鍔２５には、外周にねじ部２６が
形成され、このねじ部２６にカバー２７が螺合固定され
る。鍔２５の孔２３、２４により、外枠２１とカバー２
７の間に落射照明光１１を通すための輪帯状の空間、す
なわち照明用光路が確保される。また、カバー２７の先
端部には、ミラー１２が設けられ、このミラー１２の反
射面１２ａで落射照明光１１をサンプル１側に導光す
る。
の構成を示す上面図であり、図８のＡ−Ａ断面図の一部
である。鍔２５は、外枠２１の外側面に取り付けられて
いる。鍔２５には、二つの弧状の孔２３、２４が形成さ
れており、外周部と内周部が二カ所（あるいは一カ所以
上）で繋がっている。鍔２５には、外周にねじ部２６が
形成され、このねじ部２６にカバー２７が螺合固定され
る。鍔２５の孔２３、２４により、外枠２１とカバー２
７の間に落射照明光１１を通すための輪帯状の空間、す
なわち照明用光路が確保される。また、カバー２７の先
端部には、ミラー１２が設けられ、このミラー１２の反
射面１２ａで落射照明光１１をサンプル１側に導光す
る。
【０００８】図８において、２９はサンプル面、３０は
カバーガラスである。対物レンズ３全体は、カバー２７
に形成されたねじ部２７ａを介して顕微鏡本体に着脱で
き、顕微鏡本体に螺合固定される。なお、上述した構成
では、ランプ７を光源とし、コレクタレンズ９及びミラ
ー１０を介して対物レンズ３内に落射照明光１１を導光
している。
カバーガラスである。対物レンズ３全体は、カバー２７
に形成されたねじ部２７ａを介して顕微鏡本体に着脱で
き、顕微鏡本体に螺合固定される。なお、上述した構成
では、ランプ７を光源とし、コレクタレンズ９及びミラ
ー１０を介して対物レンズ３内に落射照明光１１を導光
している。
【０００９】以上のように、サンプル１に照射された落
射照明光１１は、観察光の開口数ＮＡよりも大きなＮＡ
でサンプル１に照射される。正反射した０次光は、対物
レンズ３内の観察光路に入らず、高次の回折光や散乱光
のみが観察光路のレンズ６ａ〜６ｇに入り、結像レンズ
４にて結像して接眼レンズやビデオカメラ等に導かれる
ことで、暗視野観察が可能になる。
射照明光１１は、観察光の開口数ＮＡよりも大きなＮＡ
でサンプル１に照射される。正反射した０次光は、対物
レンズ３内の観察光路に入らず、高次の回折光や散乱光
のみが観察光路のレンズ６ａ〜６ｇに入り、結像レンズ
４にて結像して接眼レンズやビデオカメラ等に導かれる
ことで、暗視野観察が可能になる。
【００１０】一方、例えば対物レンズ３が液浸系の油浸
対物レンズである場合、カバーガラス３０の屈折率が
１．５、油浸対物レンズ用のオイルの屈折率が１．５、
サンプル１の屈折率が１．３であれば、１．３以上のＮ
Ａで照明された照明光は、カバーガラス３０とサンプル
１との境界面で全反射し、サンプル１側にエバネッセン
ト光が発生する。
対物レンズである場合、カバーガラス３０の屈折率が
１．５、油浸対物レンズ用のオイルの屈折率が１．５、
サンプル１の屈折率が１．３であれば、１．３以上のＮ
Ａで照明された照明光は、カバーガラス３０とサンプル
１との境界面で全反射し、サンプル１側にエバネッセン
ト光が発生する。
【００１１】このエバネッセント光を励起光として利用
することより、高いＮＡを有する液浸対物レンズにおい
ても、観察系と独立した照明光路における蛍光観察を行
なうことが可能である。これは近年、主に１分子蛍光観
察を目的とした対物レンズを用いた自家蛍光の少ない高
ＳＮ比の要求される分野で利用されている。
することより、高いＮＡを有する液浸対物レンズにおい
ても、観察系と独立した照明光路における蛍光観察を行
なうことが可能である。これは近年、主に１分子蛍光観
察を目的とした対物レンズを用いた自家蛍光の少ない高
ＳＮ比の要求される分野で利用されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図８に示す対物レンズ
３のように、乾燥系でＮＡが小さく、かつカバーガラス
３０と対物レンズ３の先端との間の作動距離ＷＤの大き
い対物レンズ３の場合は特に問題ない。しかし、液浸
系、特に油浸対物レンズの場合、ＮＡが１〜１．４５程
度で大きく、作動距離ＷＤが０．１ｍｍ程度で小さい仕
様のものが多い。この場合、対物レンズ先端部やレンズ
保持枠、外枠に邪魔されるため、照明用光路を確保する
ためのスペースが少ないという問題がある。
３のように、乾燥系でＮＡが小さく、かつカバーガラス
３０と対物レンズ３の先端との間の作動距離ＷＤの大き
い対物レンズ３の場合は特に問題ない。しかし、液浸
系、特に油浸対物レンズの場合、ＮＡが１〜１．４５程
度で大きく、作動距離ＷＤが０．１ｍｍ程度で小さい仕
様のものが多い。この場合、対物レンズ先端部やレンズ
保持枠、外枠に邪魔されるため、照明用光路を確保する
ためのスペースが少ないという問題がある。
【００１３】この種の対物レンズにおいて明るい照明を
得るためには、できるだけ落射照明光の光線束のＮＡを
大きく取る必要がある。しかし、ＮＡが観察光の光線束
に近い、すなわちマージナル比の大きい観察光の光線束
の外側近傍の照明光は、特にレンズ保持枠に邪魔され、
落射照明の光線束のＮＡを大きく確保することはできな
い。
得るためには、できるだけ落射照明光の光線束のＮＡを
大きく取る必要がある。しかし、ＮＡが観察光の光線束
に近い、すなわちマージナル比の大きい観察光の光線束
の外側近傍の照明光は、特にレンズ保持枠に邪魔され、
落射照明の光線束のＮＡを大きく確保することはできな
い。
【００１４】そこで、レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇの横
方向の肉厚を薄くすれば、落射照明光１１を通すための
輪帯状の空間が広くなり、落射照明の光線束のＮＡを少
しでも大きく確保できる。しかし、レンズ保持枠２０ａ
〜２０ｇの肉厚を薄くすると、僅かな偏心も許されない
レンズ保持枠自体の剛性が確保できず、寸法の精度を高
く確保することも困難になる。また実際には、対物レン
ズ３全体の大きさに制約があり、例えば通常全長は４５
ｍｍ以下である。よって、単純に各レンズやレンズ保持
枠を大きくし作動距離ＷＤを大きくすることで照明用光
路を確保するためのスペースを大きくすることは、現実
的ではない。
方向の肉厚を薄くすれば、落射照明光１１を通すための
輪帯状の空間が広くなり、落射照明の光線束のＮＡを少
しでも大きく確保できる。しかし、レンズ保持枠２０ａ
〜２０ｇの肉厚を薄くすると、僅かな偏心も許されない
レンズ保持枠自体の剛性が確保できず、寸法の精度を高
く確保することも困難になる。また実際には、対物レン
ズ３全体の大きさに制約があり、例えば通常全長は４５
ｍｍ以下である。よって、単純に各レンズやレンズ保持
枠を大きくし作動距離ＷＤを大きくすることで照明用光
路を確保するためのスペースを大きくすることは、現実
的ではない。
【００１５】本発明の目的は、油浸対物レンズのような
高いＮＡを有し作動距離ＷＤの短い対物レンズにおい
て、観察光路の外周側の空間でレンズやレンズ保持枠に
邪魔されずに落射照明の光路を確保できる対物レンズを
提供することにある。
高いＮＡを有し作動距離ＷＤの短い対物レンズにおい
て、観察光路の外周側の空間でレンズやレンズ保持枠に
邪魔されずに落射照明の光路を確保できる対物レンズを
提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の対物レンズは以下の如く構成
されている。 （１）本発明の対物レンズは、観察対象からの観察光を
入射するレンズの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象に導くとともに、前記観察
光を前記レンズに導く共用レンズを備えている。 （２）本発明の対物レンズは、観察対象からの観察光を
入射するレンズの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象に向けて導光するための導
光機能手段を有するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠
に保持され、前記導光機能手段によって導光された照明
光を前記観察対象に導くとともに、前記観察光を前記レ
ンズに導く共用レンズと、から構成されている。 （３）本発明の対物レンズは、観察対象からの観察光を
入射するレンズの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、少なくとも一部分
が、光透過性を有し前記照明用光路を介した照明光を前
記観察対象に向けて導光するための導光機能手段を有す
るレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠に保持され、前記
導光機能手段によって導光された照明光を前記観察対象
に導くとともに、前記観察光を前記レンズに導く共用レ
ンズと、から構成されている。 （４）本発明の対物レンズは、上記（２）に記載の対物
レンズであり、かつ前記レンズ保持枠は、前記観察対象
にて反射された照明光を前記照明用光路へ導く貫通穴を
有する。
達成するために、本発明の対物レンズは以下の如く構成
されている。 （１）本発明の対物レンズは、観察対象からの観察光を
入射するレンズの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象に導くとともに、前記観察
光を前記レンズに導く共用レンズを備えている。 （２）本発明の対物レンズは、観察対象からの観察光を
入射するレンズの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象に向けて導光するための導
光機能手段を有するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠
に保持され、前記導光機能手段によって導光された照明
光を前記観察対象に導くとともに、前記観察光を前記レ
ンズに導く共用レンズと、から構成されている。 （３）本発明の対物レンズは、観察対象からの観察光を
入射するレンズの外周側に形成された照明用光路に照明
光が落射される対物レンズにおいて、少なくとも一部分
が、光透過性を有し前記照明用光路を介した照明光を前
記観察対象に向けて導光するための導光機能手段を有す
るレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠に保持され、前記
導光機能手段によって導光された照明光を前記観察対象
に導くとともに、前記観察光を前記レンズに導く共用レ
ンズと、から構成されている。 （４）本発明の対物レンズは、上記（２）に記載の対物
レンズであり、かつ前記レンズ保持枠は、前記観察対象
にて反射された照明光を前記照明用光路へ導く貫通穴を
有する。
【００１７】上記手段を講じた結果、それぞれ次のよう
な作用が生じる。 （１）本発明の対物レンズによれば、照明光と観察光の
通過を共用レンズにより共用することで、構成が簡単に
なりスペースの有効利用ができ、照明専用のレンズを設
けることなく落射照明光を容易に観察対象に集光でき、
観察光路の外周側の空間でレンズやレンズ保持枠に邪魔
されずに落射照明の光路を確保できる。 （２）本発明の対物レンズによれば、照明光が前記レン
ズ保持枠の前記導光機能手段により導光されることで、
前記レンズ保持枠により照明光を遮光することなく観察
対象に落射照明でき、前記レンズ保持枠に邪魔されるこ
となく、落射照明光路で有効光線束を確保することが容
易になる。 （３）本発明の対物レンズによれば、照明光が前記レン
ズ保持枠の前記導光機能手段により導光されることで、
前記レンズ保持枠により照明光を遮光することなく観察
対象に落射照明でき、前記レンズ保持枠に邪魔されるこ
となく、落射照明光路で有効光線束を確保することが容
易になるとともに、観察光路の外側から観察光軸に対し
て例えば輪帯状に全周に亘って落射照明光を観察対象に
照明することが可能になる。 （４）本発明の対物レンズによれば、前記レンズ保持枠
は、前記観察対象にて反射された照明光を前記照明用光
路へ導く貫通穴を有するので、前記観察対象にて反射さ
れた照明光が周辺のレンズ保持枠などで散乱し、観察光
路にフレアーなどの有害なノイズとして混入することが
なくなり、高いコントラスト、高いＳＮ比による観察が
可能になる。
な作用が生じる。 （１）本発明の対物レンズによれば、照明光と観察光の
通過を共用レンズにより共用することで、構成が簡単に
なりスペースの有効利用ができ、照明専用のレンズを設
けることなく落射照明光を容易に観察対象に集光でき、
観察光路の外周側の空間でレンズやレンズ保持枠に邪魔
されずに落射照明の光路を確保できる。 （２）本発明の対物レンズによれば、照明光が前記レン
ズ保持枠の前記導光機能手段により導光されることで、
前記レンズ保持枠により照明光を遮光することなく観察
対象に落射照明でき、前記レンズ保持枠に邪魔されるこ
となく、落射照明光路で有効光線束を確保することが容
易になる。 （３）本発明の対物レンズによれば、照明光が前記レン
ズ保持枠の前記導光機能手段により導光されることで、
前記レンズ保持枠により照明光を遮光することなく観察
対象に落射照明でき、前記レンズ保持枠に邪魔されるこ
となく、落射照明光路で有効光線束を確保することが容
易になるとともに、観察光路の外側から観察光軸に対し
て例えば輪帯状に全周に亘って落射照明光を観察対象に
照明することが可能になる。 （４）本発明の対物レンズによれば、前記レンズ保持枠
は、前記観察対象にて反射された照明光を前記照明用光
路へ導く貫通穴を有するので、前記観察対象にて反射さ
れた照明光が周辺のレンズ保持枠などで散乱し、観察光
路にフレアーなどの有害なノイズとして混入することが
なくなり、高いコントラスト、高いＳＮ比による観察が
可能になる。
【００１８】
（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る対物レンズの観察光軸を含む面での縦断面構成
図である。図１に示す対物レンズ３１は、図７に示した
光学顕微鏡の照明系に、対物レンズ３に代えて配置され
る。図１において図８と同一な部分には同一符号を付し
てある。対物レンズ３１は、オイル４０が対物レンズ先
端部とカバーガラス３０との間に充填された油浸対物レ
ンズであり、その作動距離ＷＤは０．１ｍｍ程度であ
る。スライドガラス７０上にはサンプル１が載置されて
おり、サンプル１はカバーガラス３０によりカバーされ
ている。
態に係る対物レンズの観察光軸を含む面での縦断面構成
図である。図１に示す対物レンズ３１は、図７に示した
光学顕微鏡の照明系に、対物レンズ３に代えて配置され
る。図１において図８と同一な部分には同一符号を付し
てある。対物レンズ３１は、オイル４０が対物レンズ先
端部とカバーガラス３０との間に充填された油浸対物レ
ンズであり、その作動距離ＷＤは０．１ｍｍ程度であ
る。スライドガラス７０上にはサンプル１が載置されて
おり、サンプル１はカバーガラス３０によりカバーされ
ている。
【００１９】対物レンズ３１先端側のサンプル１側に
は、共用レンズ４１及びレンズ保持枠４２が設けられて
いる。外観が中空部を有する円柱状をなし中央部に円状
の開口を有するレンズ保持枠４２には、輪帯状の落射照
明光１１を通過させるための貫通孔４２ａが形成されて
いる。貫通孔４２ａは、レンズ保持枠４２の外径面から
内径面へ貫通している。貫通孔４２ａはレンズ保持枠４
２の全周に亘って形成されているのではなく、レンズ保
持枠４２自身の形状を保つよう、全周のうち少なくとも
一部には貫通孔４２ａが形成されていない。すなわち貫
通孔４２ａは、レンズ保持枠４２の周面に沿って一つま
たは複数形成されている。
は、共用レンズ４１及びレンズ保持枠４２が設けられて
いる。外観が中空部を有する円柱状をなし中央部に円状
の開口を有するレンズ保持枠４２には、輪帯状の落射照
明光１１を通過させるための貫通孔４２ａが形成されて
いる。貫通孔４２ａは、レンズ保持枠４２の外径面から
内径面へ貫通している。貫通孔４２ａはレンズ保持枠４
２の全周に亘って形成されているのではなく、レンズ保
持枠４２自身の形状を保つよう、全周のうち少なくとも
一部には貫通孔４２ａが形成されていない。すなわち貫
通孔４２ａは、レンズ保持枠４２の周面に沿って一つま
たは複数形成されている。
【００２０】なお、貫通孔４２ａは、レンズ保持枠４２
の外径面から内径面へ貫通していればよく、レンズ保持
枠４２の底部において溝状をなしていても、穴状をなし
ていてもよい。
の外径面から内径面へ貫通していればよく、レンズ保持
枠４２の底部において溝状をなしていても、穴状をなし
ていてもよい。
【００２１】共用レンズ４１はレンズ保持枠４２下方の
内径面に固着されている。レンズ保持枠４２は共用レン
ズ４１を固着した状態で円筒状の外枠２１の内径側に嵌
入される。レンズ保持枠４２は、外枠２１の内側面最端
部の突起部２１１と係合することで外枠２１に固定され
る。さらに、各レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇは、それぞ
れ各レンズ６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内
径側に順次嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が
外枠２１内径面に螺合されることで固定されている。ま
た、ミラー４３は外観が中空部を有する円柱状をなし中
央部に円状の開口を有し、傾斜した内壁の曲面全周に亘
って、反射面４３ａが形成されている。輪帯状の落射照
明光１１が反射面４３ａで反射し、レンズ保持枠４２の
貫通孔４２ａを通ってサンプル１に略集光される。
内径面に固着されている。レンズ保持枠４２は共用レン
ズ４１を固着した状態で円筒状の外枠２１の内径側に嵌
入される。レンズ保持枠４２は、外枠２１の内側面最端
部の突起部２１１と係合することで外枠２１に固定され
る。さらに、各レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇは、それぞ
れ各レンズ６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内
径側に順次嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が
外枠２１内径面に螺合されることで固定されている。ま
た、ミラー４３は外観が中空部を有する円柱状をなし中
央部に円状の開口を有し、傾斜した内壁の曲面全周に亘
って、反射面４３ａが形成されている。輪帯状の落射照
明光１１が反射面４３ａで反射し、レンズ保持枠４２の
貫通孔４２ａを通ってサンプル１に略集光される。
【００２２】以下、共用レンズ４１及びレンズ保持枠４
２について具体的に説明する。対物レンズ３１は、上述
したように油浸対物レンズであり、ＮＡが大きい。この
ため、先端部の共用レンズ４１は、球体の一部を切った
形状をなし、その大きさが半球を越えており、その切り
口は前記球体の直径より小さな直径を有する円になって
いる。レンズ保持枠４２には、前記円の直径と同一の内
径を有する開口が形成されている。共用レンズ４１は、
レンズ保持枠４２の前記開口に嵌入され固着されてい
る。またレンズ保持枠４２には、前述したように外径面
と内径面すなわち共用レンズ４１の保持面とを貫通する
貫通孔４２ａが形成されている。
２について具体的に説明する。対物レンズ３１は、上述
したように油浸対物レンズであり、ＮＡが大きい。この
ため、先端部の共用レンズ４１は、球体の一部を切った
形状をなし、その大きさが半球を越えており、その切り
口は前記球体の直径より小さな直径を有する円になって
いる。レンズ保持枠４２には、前記円の直径と同一の内
径を有する開口が形成されている。共用レンズ４１は、
レンズ保持枠４２の前記開口に嵌入され固着されてい
る。またレンズ保持枠４２には、前述したように外径面
と内径面すなわち共用レンズ４１の保持面とを貫通する
貫通孔４２ａが形成されている。
【００２３】次に、上述したように構成された対物レン
ズの作用について説明する。図７に示すようにランプ７
から出力された落射照明光は、コレクタレンズ９により
集光されて円状の光線束になる。落射照明光の一部は、
ミラー１０の反射面にて下方へ反射し、観察光軸２と同
軸である輪帯状の光線束をなす落射照明光１１になる。
この落射照明光１１は、観察光路の外周側を通り、対物
レンズ３１内へ導かれる。
ズの作用について説明する。図７に示すようにランプ７
から出力された落射照明光は、コレクタレンズ９により
集光されて円状の光線束になる。落射照明光の一部は、
ミラー１０の反射面にて下方へ反射し、観察光軸２と同
軸である輪帯状の光線束をなす落射照明光１１になる。
この落射照明光１１は、観察光路の外周側を通り、対物
レンズ３１内へ導かれる。
【００２４】やがて落射照明光１１は、対物レンズ３１
においてレンズ系すなわちレンズ６ａ〜６ｇの外周側に
おいて外枠２１とカバー２７の間に形成された輪帯状の
空間すなわち照明用光路を通ってミラー４３に到達す
る。落射照明光１１は、ミラー４３の反射面４３ａで略
集光し反射され、貫通孔４２ａを通過し、共用レンズ４
１に到達する。落射照明光１１は、共用レンズ４１にて
屈折し、オイル４０、カバーガラス３０を経て、スライ
ドガラス７０上のサンプル１に照射される。サンプル１
からの観察光５は、カバーガラス３０、オイル４０、共
用レンズ４１、各レンズ６ａ〜６ｇ及び結像レンズ４を
通って接眼レンズ（不図示）等に導かれ、拡大像として
得られる。
においてレンズ系すなわちレンズ６ａ〜６ｇの外周側に
おいて外枠２１とカバー２７の間に形成された輪帯状の
空間すなわち照明用光路を通ってミラー４３に到達す
る。落射照明光１１は、ミラー４３の反射面４３ａで略
集光し反射され、貫通孔４２ａを通過し、共用レンズ４
１に到達する。落射照明光１１は、共用レンズ４１にて
屈折し、オイル４０、カバーガラス３０を経て、スライ
ドガラス７０上のサンプル１に照射される。サンプル１
からの観察光５は、カバーガラス３０、オイル４０、共
用レンズ４１、各レンズ６ａ〜６ｇ及び結像レンズ４を
通って接眼レンズ（不図示）等に導かれ、拡大像として
得られる。
【００２５】なお、レンズ保持枠４２における貫通孔４
２ａが形成されていない箇所に、二点鎖線ｌに示すよう
に貫通孔を設けてもよい。これにより、共用レンズ４１
の切り口にて屈折し、サンプル１とカバーガラス３０の
境界面で全反射した落射照明光１１を前記貫通孔を通し
て照明用光路へ導くことができる。
２ａが形成されていない箇所に、二点鎖線ｌに示すよう
に貫通孔を設けてもよい。これにより、共用レンズ４１
の切り口にて屈折し、サンプル１とカバーガラス３０の
境界面で全反射した落射照明光１１を前記貫通孔を通し
て照明用光路へ導くことができる。
【００２６】上記第１の実施の形態によれば、油浸対物
レンズのようにＮＡが大きく、作動距離ＷＤが短いため
に対物レンズ先端部付近のスペースがない場合でも、レ
ンズ保持枠に邪魔されることなく、落射照明光路で有効
光線束を確保することが容易になる。また、落射照明光
１１を対物レンズ先端部のレンズ保持枠４２に遮光され
ることなく、観察光路の外側からサンプル１に導くこと
ができる。
レンズのようにＮＡが大きく、作動距離ＷＤが短いため
に対物レンズ先端部付近のスペースがない場合でも、レ
ンズ保持枠に邪魔されることなく、落射照明光路で有効
光線束を確保することが容易になる。また、落射照明光
１１を対物レンズ先端部のレンズ保持枠４２に遮光され
ることなく、観察光路の外側からサンプル１に導くこと
ができる。
【００２７】共用レンズ４１により、観察用のレンズと
落射照明用のレンズとを共通にしたので、構成が簡単で
スペースの有効利用が可能になり、落射照明専用のレン
ズを設ける必要がなく安価に構成できる。さらに、元来
観察用に観察光軸２付近のサンプル１を投影するために
設計された共用レンズ４１を照明用にも利用するので、
落射照明光１１を容易にサンプル１に集光できる。
落射照明用のレンズとを共通にしたので、構成が簡単で
スペースの有効利用が可能になり、落射照明専用のレン
ズを設ける必要がなく安価に構成できる。さらに、元来
観察用に観察光軸２付近のサンプル１を投影するために
設計された共用レンズ４１を照明用にも利用するので、
落射照明光１１を容易にサンプル１に集光できる。
【００２８】また、レンズ保持枠４２に形成された貫通
孔４２ａは観察光軸２の周りに全周に亘って開けられて
いるのではないため、共用レンズ４１を保持するための
嵌合の内径を確保でき、もともと僅かしかない共用レン
ズ４１との接着面積を殆ど損なうことなく確保できる。
また、レンズ保持枠４２は高い寸法精度が要求される
が、部分的に貫通孔４２ａを形成することで、レンズ保
持枠自体の部品の剛性を損なうことはなく、加工時の切
削抵抗等に十分に耐え、高い寸法精度を確保できる。
孔４２ａは観察光軸２の周りに全周に亘って開けられて
いるのではないため、共用レンズ４１を保持するための
嵌合の内径を確保でき、もともと僅かしかない共用レン
ズ４１との接着面積を殆ど損なうことなく確保できる。
また、レンズ保持枠４２は高い寸法精度が要求される
が、部分的に貫通孔４２ａを形成することで、レンズ保
持枠自体の部品の剛性を損なうことはなく、加工時の切
削抵抗等に十分に耐え、高い寸法精度を確保できる。
【００２９】さらに、二点鎖線ｌに示すように、サンプ
ル１とカバーガラス３０の境界面で全反射した落射照明
光１１を照明光路へ戻すための貫通穴４２ａが設けられ
ている。このため、全反射した照明光１１が周辺の枠な
どで散乱し、観察光路にフレアーなどの有害なノイズと
して混入することがなくなり、高いコントラスト、高い
ＳＮ比による観察が可能になる。
ル１とカバーガラス３０の境界面で全反射した落射照明
光１１を照明光路へ戻すための貫通穴４２ａが設けられ
ている。このため、全反射した照明光１１が周辺の枠な
どで散乱し、観察光路にフレアーなどの有害なノイズと
して混入することがなくなり、高いコントラスト、高い
ＳＮ比による観察が可能になる。
【００３０】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態に係る対物レンズの観察光軸を含む面で
の縦断面構成図である。図２に示す対物レンズ３２は、
図７に示した光学顕微鏡の照明系に、対物レンズ３に代
えて配置される。図２において図１，図８と同一な部分
には同一符号を付してある。対物レンズ３２は、オイル
４０が対物レンズ先端部とカバーガラス３０との間に充
填された油浸対物レンズであり、その作動距離ＷＤは
０．１ｍｍ程度である。
２の実施の形態に係る対物レンズの観察光軸を含む面で
の縦断面構成図である。図２に示す対物レンズ３２は、
図７に示した光学顕微鏡の照明系に、対物レンズ３に代
えて配置される。図２において図１，図８と同一な部分
には同一符号を付してある。対物レンズ３２は、オイル
４０が対物レンズ先端部とカバーガラス３０との間に充
填された油浸対物レンズであり、その作動距離ＷＤは
０．１ｍｍ程度である。
【００３１】対物レンズ３２先端側のサンプル１側に
は、共用レンズ４１及びレンズ保持枠５０が設けられて
いる。外観が中空部を有する円柱状をなし中央部に円状
の開口を有するレンズ保持枠５０には、輪帯状の落射照
明光１１を通過させるための貫通孔５０ａが形成されて
いる。貫通孔５０ａは、レンズ保持枠４２の外径面から
内径面へ貫通している。貫通孔５０ａはレンズ保持枠５
０の全周に亘って形成されているのではなく、レンズ保
持枠５０自身の形状を保つよう、全周のうち少なくとも
一部には貫通孔５０ａが形成されていない。すなわち貫
通孔５０ａは、レンズ保持枠５０の周面に沿って一つま
たは複数形成されている。この貫通孔５０ａ内に後述す
るプリズム５１が挿設されている。
は、共用レンズ４１及びレンズ保持枠５０が設けられて
いる。外観が中空部を有する円柱状をなし中央部に円状
の開口を有するレンズ保持枠５０には、輪帯状の落射照
明光１１を通過させるための貫通孔５０ａが形成されて
いる。貫通孔５０ａは、レンズ保持枠４２の外径面から
内径面へ貫通している。貫通孔５０ａはレンズ保持枠５
０の全周に亘って形成されているのではなく、レンズ保
持枠５０自身の形状を保つよう、全周のうち少なくとも
一部には貫通孔５０ａが形成されていない。すなわち貫
通孔５０ａは、レンズ保持枠５０の周面に沿って一つま
たは複数形成されている。この貫通孔５０ａ内に後述す
るプリズム５１が挿設されている。
【００３２】なお、貫通孔５０ａは、レンズ保持枠５０
の外径面から内径面へ貫通していればよく、レンズ保持
枠５０の底部において溝状をなしていても、穴状をなし
ていてもよい。
の外径面から内径面へ貫通していればよく、レンズ保持
枠５０の底部において溝状をなしていても、穴状をなし
ていてもよい。
【００３３】共用レンズ４１はレンズ保持枠５０下方の
内径面に固着されている。レンズ保持枠５０は共用レン
ズ４１を固着した状態で円筒状の外枠２１の内径側に嵌
入される。レンズ保持枠５０は、外枠２１の内径側最端
部の突起部２１１と係合することで外枠２１に固定され
る。さらに、各レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇは、それぞ
れ各レンズ６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内
径側に順次嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が
外枠２１内径面に螺合されることで固定されている。
内径面に固着されている。レンズ保持枠５０は共用レン
ズ４１を固着した状態で円筒状の外枠２１の内径側に嵌
入される。レンズ保持枠５０は、外枠２１の内径側最端
部の突起部２１１と係合することで外枠２１に固定され
る。さらに、各レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇは、それぞ
れ各レンズ６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内
径側に順次嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が
外枠２１内径面に螺合されることで固定されている。
【００３４】また、ミラー５２は外観が中空部を有する
円柱状をなし中央部に円状の開口を有し、傾斜した内壁
の曲面全周に亘って、反射面５２ａが形成されている。
輪帯状の落射照明光１１は反射面５２ａで反射し、レン
ズ保持枠５０の貫通孔５０ａを通ってプリズム５１を透
過してサンプル１に略集光される。以下、プリズム５
１、共用レンズ４１及びレンズ保持枠５０について具体
的に説明する。
円柱状をなし中央部に円状の開口を有し、傾斜した内壁
の曲面全周に亘って、反射面５２ａが形成されている。
輪帯状の落射照明光１１は反射面５２ａで反射し、レン
ズ保持枠５０の貫通孔５０ａを通ってプリズム５１を透
過してサンプル１に略集光される。以下、プリズム５
１、共用レンズ４１及びレンズ保持枠５０について具体
的に説明する。
【００３５】図３の（ａ），図３の（ｂ）は、プリズム
５１の外観図である。図３の（ａ）のプリズム５１は、
その外観が切頭円錐形状をなし、中央部に円状の開口を
有している。このプリズム５１は、その内径５１１に円
筒面を、外径５１２に円錐面を形成したものであり、そ
の屈折率が共用レンズ４１の屈折率よりも高い材質によ
り形成されている。プリズム５１の内径５１１とこの内
径５１１と同一面をなすレンズ保持枠５０の内径とに、
共用レンズ４１の半球を越える部分が嵌入され、固着さ
れている。またレンズ保持枠５０には、その外径面と内
径面すなわち共用レンズ４１の保持面とを貫通する貫通
孔５０ａが形成されている。
５１の外観図である。図３の（ａ）のプリズム５１は、
その外観が切頭円錐形状をなし、中央部に円状の開口を
有している。このプリズム５１は、その内径５１１に円
筒面を、外径５１２に円錐面を形成したものであり、そ
の屈折率が共用レンズ４１の屈折率よりも高い材質によ
り形成されている。プリズム５１の内径５１１とこの内
径５１１と同一面をなすレンズ保持枠５０の内径とに、
共用レンズ４１の半球を越える部分が嵌入され、固着さ
れている。またレンズ保持枠５０には、その外径面と内
径面すなわち共用レンズ４１の保持面とを貫通する貫通
孔５０ａが形成されている。
【００３６】図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のプリズム
５１を８分割した場合の一片を示す図である。なお、プ
リズム５１を８分割に限らず、任意の数に分割してもよ
い。この分割されたプリズム５１の一片あるいは複数片
を、それぞれレンズ保持枠５０の貫通孔５０ａに埋設す
ることができる。このとき貫通孔５０ａは、設けられる
プリズム５１の分割片の数と同数分レンズ保持枠５０の
所定箇所に設けられ、各貫通孔５０ａの大きさはプリズ
ム５１の一片に適合する大きさで形成される。
５１を８分割した場合の一片を示す図である。なお、プ
リズム５１を８分割に限らず、任意の数に分割してもよ
い。この分割されたプリズム５１の一片あるいは複数片
を、それぞれレンズ保持枠５０の貫通孔５０ａに埋設す
ることができる。このとき貫通孔５０ａは、設けられる
プリズム５１の分割片の数と同数分レンズ保持枠５０の
所定箇所に設けられ、各貫通孔５０ａの大きさはプリズ
ム５１の一片に適合する大きさで形成される。
【００３７】図４の（ａ），図４の（ｂ），図４の
（ｃ）は、プリズム５１と共用レンズ４１の結合状態を
示す図である。図４の（ａ）では、円筒面であるプリズ
ム５１の内径面と球面である共用レンズ４１の表面と
が、プリズム５１と同じ屈折率を有する接合剤ｃにより
接着されている。図４（ｂ）では、共用レンズ４１の球
面と同じ径を有するプリズム５１の内径面と共用レンズ
４１の表面とが光学的に接合すなわちオプティカル・コ
ンタクトがなされている。図４の（ｃ）では共用レンズ
４１の球面と同じ径を有するプリズム５１の内径面と共
用レンズ４１の表面とが、プリズム５１と同じ屈折率を
有する接合剤ｃにより接着されている。プリズム５１と
共用レンズ４１の光学的な結合は、図４の（ａ），図４
の（ｂ），図４の（ｃ）のいずれの手法でも用いること
ができる。
（ｃ）は、プリズム５１と共用レンズ４１の結合状態を
示す図である。図４の（ａ）では、円筒面であるプリズ
ム５１の内径面と球面である共用レンズ４１の表面と
が、プリズム５１と同じ屈折率を有する接合剤ｃにより
接着されている。図４（ｂ）では、共用レンズ４１の球
面と同じ径を有するプリズム５１の内径面と共用レンズ
４１の表面とが光学的に接合すなわちオプティカル・コ
ンタクトがなされている。図４の（ｃ）では共用レンズ
４１の球面と同じ径を有するプリズム５１の内径面と共
用レンズ４１の表面とが、プリズム５１と同じ屈折率を
有する接合剤ｃにより接着されている。プリズム５１と
共用レンズ４１の光学的な結合は、図４の（ａ），図４
の（ｂ），図４の（ｃ）のいずれの手法でも用いること
ができる。
【００３８】次に、上述したように構成された対物レン
ズの作用について説明する。図７に示すようにランプ７
から出力された落射照明光は、コレクタレンズ９により
集光されて円状の光線束になる。落射照明光の一部は、
ミラー１０の反射面にて下方へ反射し、観察光軸２と同
軸である輪帯状の光線束をなす落射照明光１１になる。
この落射照明光１１は、観察光路の外周側を通り、対物
レンズ３２内へ導かれる。
ズの作用について説明する。図７に示すようにランプ７
から出力された落射照明光は、コレクタレンズ９により
集光されて円状の光線束になる。落射照明光の一部は、
ミラー１０の反射面にて下方へ反射し、観察光軸２と同
軸である輪帯状の光線束をなす落射照明光１１になる。
この落射照明光１１は、観察光路の外周側を通り、対物
レンズ３２内へ導かれる。
【００３９】やがて落射照明光１１は、対物レンズ３２
においてレンズ系すなわちレンズ６ａ〜６ｇの外周側に
おいて外枠２１とカバー２７の間に形成された輪帯状の
空間すなわち照明用光路を通ってミラー５２に到達す
る。落射照明光１１は、ミラー５２の反射面５２ａで略
集光し反射され、貫通孔５０ａを通過し、プリズム５１
を透過し、共用レンズ４１に到達する。
においてレンズ系すなわちレンズ６ａ〜６ｇの外周側に
おいて外枠２１とカバー２７の間に形成された輪帯状の
空間すなわち照明用光路を通ってミラー５２に到達す
る。落射照明光１１は、ミラー５２の反射面５２ａで略
集光し反射され、貫通孔５０ａを通過し、プリズム５１
を透過し、共用レンズ４１に到達する。
【００４０】ここで、屈折率はプリズム５１の方が共用
レンズ４１よりも高いので、落射照明光１１は、プリズ
ム５１と共用レンズ４１との境界面で観察光軸２に対し
て外側へ屈折する。その後、落射照明光１１は共用レン
ズ４１にて屈折し、オイル４０、カバーガラス３０を経
て、スライドガラス７０上のサンプル１に照射される。
サンプル１からの観察光５は、カバーガラス３０、オイ
ル４０、共用レンズ４１、各レンズ６ａ〜６ｇ及び結像
レンズ４を通って接眼レンズ（不図示）等に導かれ、拡
大像として得られる。
レンズ４１よりも高いので、落射照明光１１は、プリズ
ム５１と共用レンズ４１との境界面で観察光軸２に対し
て外側へ屈折する。その後、落射照明光１１は共用レン
ズ４１にて屈折し、オイル４０、カバーガラス３０を経
て、スライドガラス７０上のサンプル１に照射される。
サンプル１からの観察光５は、カバーガラス３０、オイ
ル４０、共用レンズ４１、各レンズ６ａ〜６ｇ及び結像
レンズ４を通って接眼レンズ（不図示）等に導かれ、拡
大像として得られる。
【００４１】上記第２の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、レンズ保
持枠５０に共用レンズ４１の屈折率よりも高い屈折率を
有するプリズム５１を設けたので、同一のＮＡを有する
照明光であっても、以下に示すように観察光軸２に対し
てより大きな角度をもって落射照明光１１を導くことが
できる。
の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、レンズ保
持枠５０に共用レンズ４１の屈折率よりも高い屈折率を
有するプリズム５１を設けたので、同一のＮＡを有する
照明光であっても、以下に示すように観察光軸２に対し
てより大きな角度をもって落射照明光１１を導くことが
できる。
【００４２】図５の（ａ），図５の（ｂ）は、落射照明
光と観察光との成す角度を示す図である。例えば、上記
第１の実施の形態では、図５の（ａ）に示すようにレン
ズ保持枠４２や外枠２１に邪魔されて落射照明光１１の
光線束を観察光軸２に対してより内側にすなわち落射照
明光１１と観察光５との成す角度αを小さくすることに
制限がある。しかし第２の実施の形態では、図５の
（ｂ）に示すように観察光路の有効光線束のぎりぎりの
ところまで内側に落射照明光１１の光束を確保できる。
すなわち、落射照明光１１と観察光５との成す角度αを
小さくし、落射照明光１１の光束を大きくして、観察光
路の各レンズ６ａ〜６ｇ、外枠２１と離れた位置で落射
照明光路を形成できる。このように対物レンズ３３では
先端部付近がスペース的に有利になり、同一スペースで
あれば、より大きな光線束で導光でき、サンプル１に対
してより明るい落射照明ができる。
光と観察光との成す角度を示す図である。例えば、上記
第１の実施の形態では、図５の（ａ）に示すようにレン
ズ保持枠４２や外枠２１に邪魔されて落射照明光１１の
光線束を観察光軸２に対してより内側にすなわち落射照
明光１１と観察光５との成す角度αを小さくすることに
制限がある。しかし第２の実施の形態では、図５の
（ｂ）に示すように観察光路の有効光線束のぎりぎりの
ところまで内側に落射照明光１１の光束を確保できる。
すなわち、落射照明光１１と観察光５との成す角度αを
小さくし、落射照明光１１の光束を大きくして、観察光
路の各レンズ６ａ〜６ｇ、外枠２１と離れた位置で落射
照明光路を形成できる。このように対物レンズ３３では
先端部付近がスペース的に有利になり、同一スペースで
あれば、より大きな光線束で導光でき、サンプル１に対
してより明るい落射照明ができる。
【００４３】また、図４の（ａ）の如く、プリズム５１
と共用レンズ４１をプリズム５１と同一の屈折率を有す
る接合剤により接着している。このため、プリズム５１
における共用レンズ４１との接着面の面精度を精度よく
加工せずとも、照明光線の所望される入射角度を精度よ
く維持し導光することが可能である。一方、プリズム５
１と共用レンズ４１とをオプティカルコンタクトにより
接合することで、プリズム５１と共用レンズ４１との接
合面の接合剤による散乱光が観察光路に進入することを
防げるため、より高いＳＮ比（観察光／散乱光）による
観察が可能になる。
と共用レンズ４１をプリズム５１と同一の屈折率を有す
る接合剤により接着している。このため、プリズム５１
における共用レンズ４１との接着面の面精度を精度よく
加工せずとも、照明光線の所望される入射角度を精度よ
く維持し導光することが可能である。一方、プリズム５
１と共用レンズ４１とをオプティカルコンタクトにより
接合することで、プリズム５１と共用レンズ４１との接
合面の接合剤による散乱光が観察光路に進入することを
防げるため、より高いＳＮ比（観察光／散乱光）による
観察が可能になる。
【００４４】また、プリズム５１における落射照明光１
１の入射面すなわち外径面は、上記第２の実施の形態で
は殆ど屈折作用を受けないが、周囲の枠等の配置に合わ
せ入射面を変えることで、入射角を大きくし屈折作用を
生じさせることもできる。この入射面を球面で構成して
もよい。また、プリズム１５と共用レンズ４１との境界
面での屈折による収差を減らすために、プリズム５１の
屈折率を共用レンズ４１の屈折率と同一にするか、もし
くは同一ガラスで形成してもよい。
１の入射面すなわち外径面は、上記第２の実施の形態で
は殆ど屈折作用を受けないが、周囲の枠等の配置に合わ
せ入射面を変えることで、入射角を大きくし屈折作用を
生じさせることもできる。この入射面を球面で構成して
もよい。また、プリズム１５と共用レンズ４１との境界
面での屈折による収差を減らすために、プリズム５１の
屈折率を共用レンズ４１の屈折率と同一にするか、もし
くは同一ガラスで形成してもよい。
【００４５】（第３の実施の形態）図６は、本発明の第
３の実施の形態に係る対物レンズの観察光軸を含む面で
の縦断面構成図である。図３に示す対物レンズ３３は、
図７に示した光学顕微鏡の照明系に、対物レンズ３に代
え配置される。図６において図１，図２，図８と同一な
部分には同一符号を付してある。対物レンズ３３は、オ
イル４０が対物レンズ先端部とカバーガラス３０との間
に充填された油浸対物レンズであり、その作動距離ＷＤ
は０．１ｍｍ程度である。
３の実施の形態に係る対物レンズの観察光軸を含む面で
の縦断面構成図である。図３に示す対物レンズ３３は、
図７に示した光学顕微鏡の照明系に、対物レンズ３に代
え配置される。図６において図１，図２，図８と同一な
部分には同一符号を付してある。対物レンズ３３は、オ
イル４０が対物レンズ先端部とカバーガラス３０との間
に充填された油浸対物レンズであり、その作動距離ＷＤ
は０．１ｍｍ程度である。
【００４６】対物レンズ３３先端側のサンプル１側に
は、共用レンズ４１及びレンズ保持枠６０が設けられて
いる。外観が中空部を有する円柱状をなし中央部に円状
の開口を有するレンズ保持枠６０は、光学的に高透光性
の材質により形成され、一種のプリズムとして作用す
る。レンズ保持枠６０の内径には、共用レンズ４１の半
球を越える側の球面が嵌入され、共用レンズ４１が固着
され保持されている。
は、共用レンズ４１及びレンズ保持枠６０が設けられて
いる。外観が中空部を有する円柱状をなし中央部に円状
の開口を有するレンズ保持枠６０は、光学的に高透光性
の材質により形成され、一種のプリズムとして作用す
る。レンズ保持枠６０の内径には、共用レンズ４１の半
球を越える側の球面が嵌入され、共用レンズ４１が固着
され保持されている。
【００４７】共用レンズ４１はレンズ保持枠６０下方の
内径面に固着されている。レンズ保持枠６０は共用レン
ズ４１を固着した状態で円筒状の外枠２１の内径側に嵌
入される。レンズ保持枠６０は、外枠２１の内径側最端
部の突起部２１１と係合することで外枠２１に固定され
る。さらに、各レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇが、それぞ
れ各レンズ６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内
径側に順次嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が
外枠２１内径面に螺合されることで固定されている。ま
た、ミラー４３は外観が中空部を有する円柱状をなし中
央部に円状の開口を有し、傾斜した内壁の曲面全周に亘
って、反射面４３ａが形成されている。輪帯状の落射照
明光１１は反射面４３ａで反射し、プリズムであるレン
ズ保持枠６０を透過してサンプル１に略集光される。
内径面に固着されている。レンズ保持枠６０は共用レン
ズ４１を固着した状態で円筒状の外枠２１の内径側に嵌
入される。レンズ保持枠６０は、外枠２１の内径側最端
部の突起部２１１と係合することで外枠２１に固定され
る。さらに、各レンズ保持枠２０ａ〜２０ｇが、それぞ
れ各レンズ６ａ〜６ｇを固着した状態で、外枠２１の内
径側に順次嵌入されて落し込まれ、さらに押え環２２が
外枠２１内径面に螺合されることで固定されている。ま
た、ミラー４３は外観が中空部を有する円柱状をなし中
央部に円状の開口を有し、傾斜した内壁の曲面全周に亘
って、反射面４３ａが形成されている。輪帯状の落射照
明光１１は反射面４３ａで反射し、プリズムであるレン
ズ保持枠６０を透過してサンプル１に略集光される。
【００４８】次に、上述したように構成された対物レン
ズの作用について説明する。図７に示すようにランプ７
から出力された落射照明光は、コレクタレンズ９により
集光されて円状の光線束になる。落射照明光の一部は、
ミラー１０の反射面にて下方へ反射し、観察光軸２と同
軸である輪帯状の光線束をなす落射照明光１１になる。
この落射照明光１１は、観察光路の外周側を通り、対物
レンズ３３内へ導かれる。
ズの作用について説明する。図７に示すようにランプ７
から出力された落射照明光は、コレクタレンズ９により
集光されて円状の光線束になる。落射照明光の一部は、
ミラー１０の反射面にて下方へ反射し、観察光軸２と同
軸である輪帯状の光線束をなす落射照明光１１になる。
この落射照明光１１は、観察光路の外周側を通り、対物
レンズ３３内へ導かれる。
【００４９】やがて落射照明光１１は、対物レンズ３３
においてレンズ系すなわちレンズ６ａ〜６ｇの外周側に
おいて外枠２１とカバー２７の間に形成された輪帯状の
空間すなわち照明用光路を通ってミラー４３に到達す
る。落射照明光１１は、ミラー４３の反射面４３ａで略
集光し反射され、プリズムであるレンズ保持枠６０を透
過し、共用レンズ４１に到達する。その後、落射照明光
１１は共用レンズ４１にて屈折し、オイル４０、カバー
ガラス３０を経て、スライドガラス７０上のサンプル１
に照射される。サンプル１からの観察光５は、カバーガ
ラス３０、オイル４０、共用レンズ４１、各レンズ６ａ
〜６ｇ及び結像レンズ４を通って接眼レンズ（不図示）
等に導かれ、拡大像として得られる。
においてレンズ系すなわちレンズ６ａ〜６ｇの外周側に
おいて外枠２１とカバー２７の間に形成された輪帯状の
空間すなわち照明用光路を通ってミラー４３に到達す
る。落射照明光１１は、ミラー４３の反射面４３ａで略
集光し反射され、プリズムであるレンズ保持枠６０を透
過し、共用レンズ４１に到達する。その後、落射照明光
１１は共用レンズ４１にて屈折し、オイル４０、カバー
ガラス３０を経て、スライドガラス７０上のサンプル１
に照射される。サンプル１からの観察光５は、カバーガ
ラス３０、オイル４０、共用レンズ４１、各レンズ６ａ
〜６ｇ及び結像レンズ４を通って接眼レンズ（不図示）
等に導かれ、拡大像として得られる。
【００５０】上記第３の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、レンズ保
持枠６０を光透過性を有する材質により形成したので、
レンズ保持枠６０により落射照明光を遮光することはな
く、観察光路の外側から観察光軸２に対して例えば輪帯
状に全周に亘って落射照明光１１をサンプル１に照明で
きる。
の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、レンズ保
持枠６０を光透過性を有する材質により形成したので、
レンズ保持枠６０により落射照明光を遮光することはな
く、観察光路の外側から観察光軸２に対して例えば輪帯
状に全周に亘って落射照明光１１をサンプル１に照明で
きる。
【００５１】例えば、輪帯状の落射照明光１１のように
観察光軸２を中心に同心円状に全周に近い照明の場合で
も、レンズ保持枠６０に孔等の空隙を形成する必要がな
く、高剛性のレンズ保持枠により確実に共用レンズ４１
を保持でき、かつレンズ保持枠６０により落射照明光１
１を遮ることなく、落射照明光１１を導光できる。ま
た、レンズ保持枠６０の全体が光透過性を有するので、
落射照明光１１の光線束を観察光軸２に対してより外側
に、すなわち図５の（ｂ）に示したと同様に、落射照明
光１１から観察光５までのなす角度βを広げることがで
き、より明るい照明が得られる。なお、レンズ保持枠６
０を複数個に分割し、分割片のいくつかをレンズ保持枠
６０に代えて配設してもよい。
観察光軸２を中心に同心円状に全周に近い照明の場合で
も、レンズ保持枠６０に孔等の空隙を形成する必要がな
く、高剛性のレンズ保持枠により確実に共用レンズ４１
を保持でき、かつレンズ保持枠６０により落射照明光１
１を遮ることなく、落射照明光１１を導光できる。ま
た、レンズ保持枠６０の全体が光透過性を有するので、
落射照明光１１の光線束を観察光軸２に対してより外側
に、すなわち図５の（ｂ）に示したと同様に、落射照明
光１１から観察光５までのなす角度βを広げることがで
き、より明るい照明が得られる。なお、レンズ保持枠６
０を複数個に分割し、分割片のいくつかをレンズ保持枠
６０に代えて配設してもよい。
【００５２】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施で
きる。例えば、第１〜第３の実施の形態では、対物レン
ズの先端部の共用レンズとこれを保持するレンズ保持枠
により落射照明光１１を導光しているが、対物レンズの
先端から数えて第２番目のレンズ６ａとそのレンズ保持
枠２０ａにより落射照明光１１を導光してもよい。
定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施で
きる。例えば、第１〜第３の実施の形態では、対物レン
ズの先端部の共用レンズとこれを保持するレンズ保持枠
により落射照明光１１を導光しているが、対物レンズの
先端から数えて第２番目のレンズ６ａとそのレンズ保持
枠２０ａにより落射照明光１１を導光してもよい。
【００５３】さらに、上記第１〜第３の実施の形態で
は、落射照明光と観察光との両方を通過させる共用レン
ズ４１を使用しているが、この共用レンズ４１の開口を
観察光だけに限り、落射照明光には作用しないように設
定してもよい。すなわち、例えば前記落射照明光とし
て、エバネッセント照明光を含む暗視野照明光を適用す
ることができる。また、上記第１〜第３の実施の形態で
は、液浸系の油浸対物レンズの例を示したが、本発明は
乾燥系の対物レンズにも適用できる。この場合の構成
は、図１，図２，図５の構成からオイル４０を削除した
ものになる。また、上記第１〜第３の実施の形態の構成
要素を複合、組み合わせて構成することもできる。
は、落射照明光と観察光との両方を通過させる共用レン
ズ４１を使用しているが、この共用レンズ４１の開口を
観察光だけに限り、落射照明光には作用しないように設
定してもよい。すなわち、例えば前記落射照明光とし
て、エバネッセント照明光を含む暗視野照明光を適用す
ることができる。また、上記第１〜第３の実施の形態で
は、液浸系の油浸対物レンズの例を示したが、本発明は
乾燥系の対物レンズにも適用できる。この場合の構成
は、図１，図２，図５の構成からオイル４０を削除した
ものになる。また、上記第１〜第３の実施の形態の構成
要素を複合、組み合わせて構成することもできる。
【００５４】さらに、上述した構成に限らず、対物レン
ズ３の外枠２１とカバー２７との間の輪帯状の空間に、
観察光軸２と略平行に落射照明光１１が導光されるので
あればよく、例えば輪帯状の光ファイバーを前記空間上
方に設け、前記空間に上方からレーザ光を直接投射する
ようにしてもよい。
ズ３の外枠２１とカバー２７との間の輪帯状の空間に、
観察光軸２と略平行に落射照明光１１が導光されるので
あればよく、例えば輪帯状の光ファイバーを前記空間上
方に設け、前記空間に上方からレーザ光を直接投射する
ようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、油浸対物レンズのよう
な高いＮＡを有し作動距離ＷＤの短い対物レンズにおい
て、観察光路の外周側の空間でレンズやレンズ保持枠に
邪魔されずに落射照明の光路を確保できる対物レンズを
提供できる。
な高いＮＡを有し作動距離ＷＤの短い対物レンズにおい
て、観察光路の外周側の空間でレンズやレンズ保持枠に
邪魔されずに落射照明の光路を確保できる対物レンズを
提供できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る対物レンズの
観察光軸を含む面での縦断面構成図。
観察光軸を含む面での縦断面構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る対物レンズの
観察光軸を含む面での縦断面構成図。
観察光軸を含む面での縦断面構成図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る図であり、
（ａ）はプリズムの外観図、（ｂ）はプリズムを８分割
した図。
（ａ）はプリズムの外観図、（ｂ）はプリズムを８分割
した図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るプリズムと共
用レンズの結合状態を示す図。
用レンズの結合状態を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る図であり、落
射照明光と観察光との成す角度を示す図。
射照明光と観察光との成す角度を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る対物レンズの
観察光軸を含む面での縦断面構成図
観察光軸を含む面での縦断面構成図
【図７】従来例に係る光学顕微鏡の照明系の構成を示す
断面図。
断面図。
【図８】従来例に係る光学顕微鏡に用いられる乾燥系の
対物レンズの縦断面図。
対物レンズの縦断面図。
【図９】従来例に係る対物レンズに設けられた鍔の構成
を示す上面図。
を示す上面図。
１…サンプル ６ａ〜６ｇ…レンズ ２０ａ〜２０ｇ…レンズ保持枠 ２１…外枠 ２７…カバー ４０…オイル ４１…共用レンズ ４２，５０，６０…レンズ保持枠 ４２ａ，５０ａ…貫通孔 ５１…プリズム
Claims (4)
- 【請求項１】観察対象からの観察光を入射するレンズの
外周側に形成された照明用光路に照明光が落射される対
物レンズにおいて、 前記照明用光路を介した照明光を前記観察対象に導くと
ともに、前記観察光を前記レンズに導く共用レンズを具
備したことを特徴とする対物レンズ。 - 【請求項２】観察対象からの観察光を入射するレンズの
外周側に形成された照明用光路に照明光が落射される対
物レンズにおいて、 前記照明用光路を介した照明光を前記観察対象に向けて
導光するための導光機能手段を有するレンズ保持枠と、 前記レンズ保持枠に保持され、前記導光機能手段によっ
て導光された照明光を前記観察対象に導くとともに、前
記観察光を前記レンズに導く共用レンズと、 を具備したことを特徴とする対物レンズ。 - 【請求項３】観察対象からの観察光を入射するレンズの
外周側に形成された照明用光路に照明光が落射される対
物レンズにおいて、 少なくとも一部分が、光透過性を有し前記照明用光路を
介した照明光を前記観察対象に向けて導光するための導
光機能手段を有するレンズ保持枠と、 前記レンズ保持枠に保持され、前記導光機能手段によっ
て導光された照明光を前記観察対象に導くとともに、前
記観察光を前記レンズに導く共用レンズと、 を具備したことを特徴とする対物レンズ。 - 【請求項４】前記レンズ保持枠は、前記観察対象にて反
射された照明光を前記照明用光路へ導く貫通穴を有する
請求項２に記載の対物レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19595197A JP3872871B2 (ja) | 1996-07-29 | 1997-07-22 | 対物レンズ及び顕微鏡 |
| US08/900,958 US5859727A (en) | 1996-07-29 | 1997-07-25 | Objective unit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-199184 | 1996-07-29 | ||
| JP19918496 | 1996-07-29 | ||
| JP19595197A JP3872871B2 (ja) | 1996-07-29 | 1997-07-22 | 対物レンズ及び顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096861A true JPH1096861A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3872871B2 JP3872871B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=26509436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19595197A Expired - Fee Related JP3872871B2 (ja) | 1996-07-29 | 1997-07-22 | 対物レンズ及び顕微鏡 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5859727A (ja) |
| JP (1) | JP3872871B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6819484B2 (en) | 2001-11-06 | 2004-11-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Total internal reflection illumination apparatus and microscope using this total internal reflection illumination apparatus |
| JP2005345597A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Nikon Corp | 液浸対物レンズおよび顕微鏡観察装置 |
| JP2007121322A (ja) * | 2007-02-13 | 2007-05-17 | Japan Science & Technology Agency | 全反射吸収測定用プリズムおよびこれを用いた全反射吸収測定装置 |
| JP2008537178A (ja) * | 2005-04-19 | 2008-09-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 層に向かって放射を指向させるデバイス、かかるデバイスを含む装置、およびかかる装置を使用する方法 |
| WO2013124909A1 (ja) * | 2012-02-22 | 2013-08-29 | 株式会社エス・ティ・ジャパン | Ａｔｒ測定用の対物光学系およびａｔｒ測定装置 |
| JP2017522603A (ja) * | 2014-07-22 | 2017-08-10 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ | 試料を顕微鏡検査する方法及び装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19923295C2 (de) * | 1999-05-21 | 2001-09-13 | Leica Microsystems | Optisches System |
| JP2001236673A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-31 | Minolta Co Ltd | 光ヘッド及び光記録・再生装置 |
| DE10143481A1 (de) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Europ Lab Molekularbiolog | Mikroskop |
| JP3534733B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2004-06-07 | 三鷹光器株式会社 | 固定高倍率切換型顕微鏡 |
| US7139121B2 (en) * | 2004-06-18 | 2006-11-21 | Quickmate Company, Inc | Projection microscope |
| DE102004034957A1 (de) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Anordnung zur mikroskopischen Beobachtung und/oder Detektion und Verwendung |
| JP4050271B2 (ja) * | 2004-12-07 | 2008-02-20 | シャープ株式会社 | 対物レンズホルダー、それを備えた対物レンズ駆動装置、及び光ディスク記録再生装置 |
| JP4668609B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-04-13 | オリンパス株式会社 | 培養観察装置 |
| US8476330B2 (en) * | 2007-07-13 | 2013-07-02 | Momentive Performance Materials Inc. | Polyurethane foam containing synergistic surfactant combinations and process for making same |
| JP6108772B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2017-04-05 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡及び暗視野対物レンズ |
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|---|---|---|---|---|
| DE488899C (de) * | 1928-03-29 | 1930-01-11 | Oskar Heimstaedt | Einrichtung zur Dunkelfeldbeleuchtung mit auffallendem Licht |
| US1954775A (en) * | 1931-01-05 | 1934-04-10 | Prec Castings Company Inc | Die-casting machine |
| US2844992A (en) * | 1953-06-13 | 1958-07-29 | Zeiss Carl | Microscope objectives for epi-microscopes |
| US2809554A (en) * | 1954-07-16 | 1957-10-15 | Zeiss Carl | Microscope objective with low magnification for epi-microscopes |
| SU492843A1 (ru) * | 1974-06-05 | 1975-11-25 | Ленинградский государственный педагогический институт им.А.И.Герцена | Эпиобъектив |
| US4160578A (en) * | 1978-04-17 | 1979-07-10 | American Optical Corporation | Annular reflector for microscope objective |
| DD215640A1 (de) * | 1983-05-02 | 1984-11-14 | Zeiss Jena Veb Carl | Frontlinsengruppe fuer immersionsmikroskopobjektiv in hd-ausfuehrung mit hoher apertur |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP19595197A patent/JP3872871B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-25 US US08/900,958 patent/US5859727A/en not_active Expired - Lifetime
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| US6819484B2 (en) | 2001-11-06 | 2004-11-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Total internal reflection illumination apparatus and microscope using this total internal reflection illumination apparatus |
| US7245426B2 (en) | 2001-11-06 | 2007-07-17 | Olympus Optical Co., Ltd. | Total internal reflection illumination apparatus and microscope using this total internal reflection illumination apparatus |
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| WO2013124909A1 (ja) * | 2012-02-22 | 2013-08-29 | 株式会社エス・ティ・ジャパン | Ａｔｒ測定用の対物光学系およびａｔｒ測定装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3872871B2 (ja) | 2007-01-24 |
| US5859727A (en) | 1999-01-12 |
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