JPH11287955A - 顕微鏡用照明光学系及びその照明光学系を備えた顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光拡散板のざらざらが見えず均一照明でき、
明るさ絞りの径を変えて開口数を調整することによりコ
ントラストの弱い標本の可視化、位相分布の可視化等が
可能な極低倍用の顕微鏡用照明光学系。 【解決手段】 光源１の１次像を結像するコレクタレン
ズ系Ｌ１，Ｌ２、その１次像位置に配置された第１可変
絞りＡ、系中に第２可変絞りＦを有し、第１可変絞りＡ
の像を系の後側に結像する中間レンズ系Ｌ３，Ｌ４と、
中間レンズ系と標本面２の間に交換可能に配置される複
数の倍率の異なるコンデンサレンズ系Ｌｃ１，Ｌｃ３と
からなり、最も倍率の小さいコンデンサレンズ系Ｌｃ３
は、第２可変絞りＦの像を標本面２の空間の有限位置Ｐ
に結像し、かつ、標本面と共役な位置を第１可変絞りＡ
より光源１側に位置させるような構成になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡用照明光学
系及びその照明光学系を備えた顕微鏡に関し、特に、顕
微鏡の対物レンズの倍率に応じて視野と開口数を変換で
きる顕微鏡用照明光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、顕微鏡用照明光学系のコンデンサ
レンズとして焦点距離の異なる高倍用コンデンサレン
ズ、低倍用コンデンサレンズ、極低倍用コンデンサレン
ズの３つを用意しておき、顕微鏡対物レンズの倍率に応
じてそれらを切り換えることにより顕微鏡対物レンズの
倍率に応じた適切な照明を行うようにしたものが、特開
平９―３３８２０号において提案されていた。

【０００３】図５にこの顕微鏡用照明光学系の光路図を
示す。図中、（ａ）は高倍あるいは低倍用のときの配置
を示し、（ｂ）は極低倍用のときの配置を示す。図５
（ａ）の状態では、光源１から出た光は、第１コレクタ
レンズ群Ｌ１と第２コレクタレンズ群Ｌ２を通り、この
両コレクタレンズ群Ｌ１，Ｌ２によって光源１の１次像
を結ぶ。この１次像の位置には、第１可変絞りＡが配置
されている。第１可変絞りＡを通過した光束は、第１中
間レンズ群Ｌ３と第２可変絞りＦと第２中間レンズ群Ｌ
４を通り、両中間レンズ群Ｌ３，Ｌ４によって再結像し
て光源１の２次像を結ぶ。したがって、この２次像の像
面の位置は、両中間レンズ群Ｌ３，Ｌ４に関する第１可
変絞りＡとの共役面になっている。また、第２可変絞り
Ｆは、第２中間レンズ群Ｌ４の前側焦点位置に配置され
ている。第２中間レンズ群Ｌ４の後側には、光源１の２
次像からの光束を標本面２へコリメート光として導く高
倍又は低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ１が配置されてい
る。また、標本面２は、第２中間レンズ群Ｌ４と高倍又
は低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ１に関する第２可変絞
りＦとの共役面になっている。

【０００４】したがって、図５（ａ）の高倍あるいは低
倍用のとき（４倍〜１００倍）には、第１可変絞りＡは
明るさ絞り、第２可変絞りＦは視野絞りになっており、
顕微鏡の高倍又は低倍対物レンズＯｂ１の後側焦点と第
１可変絞りＡ、光源１は共役になっており、この照明光
学系全体はケラー照明系として作用し、視野の輪郭が明
確で、明るく、照明むらがない標本面２に置かれた標本
の拡大像が像面３上に結像される。この状態で、照明む
ら、開口数不足を防ぐために、第２コレクタレンズ群Ｌ
２と第１可変絞りＡの間のＩの位置に光拡散板（フロス
ト板）を挿入することが必須である。

【０００５】図５（ｂ）の極低倍用のとき（０．５倍〜
１倍）には、高倍又は低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ１
の代わりに、両中間レンズ群Ｌ３，Ｌ４によって光源１
の２次像が再結像する前の位置に焦点距離の長い極低倍
用コンデンサレンズ群Ｌｃ２が配置され、光源１の２次
像が標本面２に結像し、かつ、第２可変絞りＦの像が無
限遠方に結像するようになっており、第２可変絞りＦの
開口の１点から出る光束はアフォーカルになって標本面
２に入射する。したがって、この場合は、第１可変絞り
Ａが視野絞り、第２可変絞りＦが明るさ絞りになり、顕
微鏡の極低倍対物レンズＯｂ２の後側焦点と第２可変絞
りＦが共役になり、この照明光学系全体はクリティカル
照明系として作用する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の特開平９―３３
８２０号の顕微鏡用照明光学系において、極低倍用のと
き（図５（ｂ））、上記のように、標本面２と光源１が
共役となるので、光源１から標本面２に到る光路中に光
拡散板（フロスト板）を配置しないと、標本に光源１の
像が重なってフィラメント像が見えてしまう。そこで、
第２コレクタレンズ群Ｌ２と第１中間レンズ群Ｌ３の間
の位置Ｉに光拡散板を挿入することが考えられるが、位
置Ｉと第１可変絞りＡの距離が近いため、標本面２近く
に光拡散板が結像するので、光拡散板のざらざらが見え
てしまう。特に、第２可変絞りＦを絞り込むと焦点深度
が深くなり、ますます見えてしまい実用にならない。

【０００７】そこで、極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ
２中あるいは近傍の位置ＩＩに光拡散板を配置してフィ
ラメント像をぼかす必要が生じる。しかし、この位置Ｉ
Ｉは第２可変絞りＦと標本面２の間であるため、第１可
変絞りＡ（視野絞り）、第２可変絞りＦ（明るさ絞り）
共ぼけてしまい、視野の輪郭が明確でなくなるばかりで
なく、第２可変絞りＦは明るさ絞りの作用も果たさなく
なる。特に、顕微鏡の極低倍観察では、明るさ絞りを絞
ることにより開口数を不足にしてコントラストの弱い標
本を可視化することが多用されるが、このように照明系
の開口数を調整して種々の像を観察することができなく
なってしまう。

【０００８】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、視野絞りと明る
さ絞りを備えた極低倍用（０．５倍〜１倍）の顕微鏡用
照明光学系において、光拡散板を挿入して光源像をぼか
すようにしても、光拡散板のざらざらが見えず均一な照
明が可能で、明るさ絞りの径を変えて開口数を調整する
ことによりコントラストの弱い標本の可視化、位相分布
の可視化等が可能な顕微鏡用照明光学系を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の顕微鏡用照明光
学系は、光源から標本面へ到る順に、光源、前記光源の
１次像を結像するコレクタレンズ系、前記１次像位置に
配置された第１可変絞り、系中に第２可変絞りを有し、
前記第１可変絞りの像を系の後側に結像する中間レンズ
系と、前記中間レンズ系と標本面の間に交換可能に配置
される複数の倍率の異なるコンデンサレンズ系とからな
る顕微鏡用照明光学系において、前記の複数のコンデン
サレンズ系のうち、最も倍率の小さいコンデンサレンズ
系は、前記第２可変絞りの像を前記標本面に対して有限
な位置に結像し、かつ、該顕微鏡用照明光学系内の前記
標本面と共役な位置を前記第１可変絞りより前記光源側
あるいは前記中間レンズ系側に位置させるような構成に
なっていることを特徴とするものである。

【００１０】この場合、最も倍率の小さいコンデンサレ
ンズ系は、標本面からその有限位置までの距離をａ、第
２可変絞りを絞り込んだときの標本面上での光束径（照
明範囲）をｂとするとき、 ２ｂ＜ａ＜４ｂ ・・・（１） の関係を満足することが望ましい。

【００１１】また、複数のコンデンサレンズ系のうち、
最も倍率の小さいコンデンサレンズ系以外のコンデンサ
レンズ系を用いるときに、第２可変絞りと標本面が共役
になり、第１可変絞りは標本面に対して無限遠に結像さ
れるものであることが望ましい。

【００１２】本発明の別の顕微鏡用照明光学系は、光源
と、前記光源からの光を集光するコレクタレンズ系と、
前記コレクタレンズ系からの光を受けて標本を照明する
コンデンサレンズ系と、第１可変絞りとを備えた照明光
学系であって、前記コンデンサレンス系は複数の倍率の
異なるコンデンサレンズ系で構成され、前記コンデンサ
レンズ系のうち、高倍又は低倍用コンデンサレンズで構
成される照明光学系は、前記第１可変絞り位置が前記光
源と共役になり、第２可変絞り位置が前記標本と共役に
なるように構成され、前記コンデンサレンズ系のうち、
極低倍用コンテンサレンズで構成される照明光学系は、
前記第２可変絞りの光源側近傍に光拡散部材が配置され
て構成されることを特徴とするものである。

【００１３】この場合、極低倍用コンデンサレンズ系は
極低倍対物レンズと共に用いられ、これによって極低倍
対物レンズの瞳位置と第２可変絞りが共役になり、極低
倍対物レンズの瞳径をＤ、極低倍対物レンズの瞳位置に
おける前記第２可変絞りの最小径をｄとするとき、以下
の条件（２）を満足することが望ましい。

【００１４】 ｄ／Ｄ≦０．５ ・・・（２） また、その照明光学系は、第１可変絞りが高倍又は低倍
用コンデンサレンズの前側焦点位置に配置され、第２可
変絞りがコレクタレンズ系内の前記標本面と共役な位置
に配置されることが望ましい。

【００１５】また、その照明光学系は、さらに中間レン
ズ群を備え、第１可変絞りが高倍又は低倍用コンデンサ
レンズの前側焦点位置あるいはその共役点に配置され、
第２可変絞りがその中間レンズ系内の標本面と共役な位
置に配置されることが望ましい。

【００１６】本発明は、照明光学系として以上のような
顕微鏡用照明光学系を備えている顕微鏡を含むものであ
り、その場合、その顕微鏡用照明光学系は透過型照明光
学系であることが望ましい。

【００１７】本発明においては、複数のコンデンサレン
ズ系のうち、最も倍率の小さいコンデンサレンズ系が、
第２可変絞りの像を標本面に対して有限な位置に結像
し、かつ、顕微鏡用照明光学系内の標本面と共役な位置
を第１可変絞りより光源側あるいは中間レンズ系側に位
置させるような構成になっているので、標本に光源像が
重なって見えるのを防ぐために、標本面と共役な位置が
第１可変絞りより光源側に位置する場合は、第１可変絞
りより離れた中間レンズ系の最も光源側レンズの近傍に
光拡散板を配置するか、あるいは標本面と共役な位置が
中間レンズ系側に位置する場合は、コレクタレンズ系の
最も標本面側レンズの近傍に光拡散板を配置すると、光
源像がぼけて見えず、また、光拡散板のざらざらも見え
ない均一な照明が可能となる。しかも、光拡散板が第２
可変絞りよりも光源側に配置されるため、第２可変絞り
の明るさ絞りとしての機能も損なわれることがなく、第
２可変絞りを調節して開口数を調整することによりコン
トラストの弱い標本の可視化、位相分布の可視化等が可
能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の顕微鏡用照明光学
系について説明する。本発明の基本原理は、特開平９―
３３８２０号で提案された顕微鏡用照明光学系の配置に
おいて、図５（ｂ）の極低倍用の光学系配置において、
第２可変絞りＦの開口の１点から出る光束が標本面２に
アフォーカル状態で入射するようにすること、すなわ
ち、第２可変絞りＦの像を標本面２の空間で無限遠に結
像させることを止めて、標本面２の空間の有限位置に結
像させるようにすることである。このような関係を満た
すように極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ２を変更する
ことにより、照明光学系内の標本面２と共役な位置をよ
り光源１側へ移動させることができる。その結果、第２
可変絞りＦと標本面２の間でなく、第２可変絞りＦより
光源１側であって、光拡散板のざらざらが見えない位置
に光拡散板が配置でき、極低倍（例えば０．５倍〜１
倍）において、光源像が見えない均一な照明が可能で、
明るさ絞りである第２可変絞りＦを調節して開口数を調
整することによりコントラストの弱い標本の可視化、位
相分布の可視化等が可能な照明が可能になる。

【００１９】以下に、従来技術の説明と一部重複する
が、本発明による顕微鏡用照明光学系の１実施例につい
て説明する。図１に、この実施例の顕微鏡用照明光学系
を備えた顕微鏡の光路図を示す（顕微鏡は対物レンズの
みを示し、接眼レンズ、投影レンズ等は図示を省いてあ
る。）。また、図２にその照明光学系のみの光路図を示
す。

【００２０】図１（ａ）、図２（ａ）は高倍あるいは低
倍用のときの配置を示し、図５（ａ）の場合と同様の配
置になっている。すなわち、光源１から出た光は、第１
コレクタレンズ群Ｌ１と第２コレクタレンズ群Ｌ２を通
り、この両コレクタレンズ群Ｌ１，Ｌ２によって光源１
の１次像を結ぶ。この１次像の位置には、第１可変絞り
Ａが配置されている。第１可変絞りＡを通過した光束
は、第１中間レンズ群Ｌ３と第２可変絞りＦと第２中間
レンズ群Ｌ４を通り、両中間レンズ群Ｌ３，Ｌ４によっ
て再結像して光源１の２次像を結ぶ。したがって、この
２次像の像面の位置は、両中間レンズ群Ｌ３，Ｌ４に関
する第１可変絞りＡとの共役面になっている。また、第
２可変絞りＦは、第２中間レンズ群Ｌ４の前側焦点位置
に配置されている。第２中間レンズ群Ｌ４の後側には、
光源１の２次像からの光束を標本面２へコリメート光と
して導く高倍又は低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ１が配
置されている。また、標本面２は、第２中間レンズ群Ｌ
４と高倍又は低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ１に関する
第２可変絞りＦとの共役面になっている。

【００２１】したがって、図１（ａ）、図２（ａ）の高
倍あるいは低倍用のとき（例えば４倍〜１００倍）に
は、第１可変絞りＡは明るさ絞り、第２可変絞りＦは視
野絞りになっており、顕微鏡の高倍又は低倍対物レンズ
Ｏｂ１の後側焦点と第１可変絞りＡ、光源１は共役にな
っており、この照明光学系全体はケラー照明系として作
用し、視野の輪郭が明確で、明るく、照明むらがない標
本面２に置かれた標本の拡大像が像面３上に結像され
る。この状態で、照明むら、開口数不足を防ぐために、
第２コレクタレンズ群Ｌ２と第１中間レンズ群Ｌ３の間
の位置Ｉに光拡散板（フロスト板）を挿入する。

【００２２】図１（ｂ）、図２（ｂ）は、本発明に基づ
く極低倍用（例えば０．５倍〜１倍）のときの配置を示
しており、高倍又は低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ１の
代わりに、第２可変絞りＦの像が無限遠でなく、標本面
２の空間の有限位置Ｐ（図２（ｂ））に結像するような
極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３を配置する。ここで
は、極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３として、従来の
極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ２と同程度の焦点距離
を有するものを用いて、物体距離を若干大きくして上記
のように第２可変絞りＦが標本面２を挟んで対物レンズ
側の空間の有限位置Ｐに結像するようにしている。な
お、この有限位置Ｐは対物レンズにとっての入射瞳位置
になる。

【００２３】このような極低倍用コンデンサレンズ群Ｌ
ｃ３を用いると、照明光学系内の標本面２と共役な位置
は、第１可変絞りＡより光源１側の位置Ｉ近傍に移動す
る（極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３として、従来の
極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ２より焦点距離が短い
ものを用いる場合は、逆に、第１可変絞りＡより第１中
間レンズ群Ｌ３側に移動する。）。

【００２４】したがって、本発明による極低倍用状態で
は、第１可変絞りＡは厳密な意味での視野絞りとはなら
ないが、第２可変絞りＦは明るさ絞りとして作用する。
極低倍用照明光学系においては、視野絞りと明るさ絞り
を比較して、明るさ絞りの方が重要であり、この点は問
題にならない。なお、顕微鏡の極低倍対物レンズＯｂ２
の後側焦点には、光源１も第２可変絞りＦも結像してお
らず、この照明光学系全体はクリティカル照明としても
ケラー照明としても作用していない。

【００２５】図１（ｂ）、図２（ｂ）の状態では、上記
のように、照明光学系内の標本面２と共役な位置は第１
可変絞りＡより光源１側の位置Ｉ近傍に移動しているの
で、標本に光源１の像が重なってフィラメント像が見え
るのを防ぐためには（この配置では、光源１と標本面２
は共役からずれているが、第２可変絞りＦを絞って焦点
深度を深めたときに、光源像が見える。）、第２コレク
タレンズ群Ｌ２側の位置Ｉに光拡散板を挿入すると、光
拡散板のざらざらが見えてしまう。しかし、第１中間レ
ンズ群Ｌ３近傍の位置ＩＩＩは、標本面２と共役な位置
から大きくずれる（従来例に比べて２倍以上）ので、こ
の位置ＩＩＩに光拡散板を配置すると、光源像がぼけて
見えず、また、光拡散板のざらざらも見えない均一な照
明が可能となる。しかも、光拡散板が第２可変絞りＦよ
りも光源１側に配置されるため、第２可変絞りＦの明る
さ絞りとしての機能も損なわれることがなく、第２可変
絞りＦを調節して開口数を調整することによりコントラ
ストの弱い標本の可視化、位相分布の可視化等が可能に
なる。

【００２６】ここで、図２（ｂ）において、標本面２か
ら標本面２空間中の第２可変絞りＦの像位置Ｐまでの距
離をａ、第２可変絞りＦを絞り込んだときの標本面２上
での光束径（照明範囲）をｂとするとき、 ２ｂ＜ａ＜４ｂ ・・・（１） の関係を満足するように極低倍用コンデンサレンズ群Ｌ
ｃ３を構成することが望ましい。上記条件（１）の上限
の４ｂを越えると、標本面２の共役位置が第１可変絞り
Ａからずれる距離が不足し、従来の特開平９―３３８２
０号の光学系（図５（ｂ））に近いものになり、第２可
変絞りＦを絞っても、コントラストの弱い標本の可視
化、位相分布の可視化等ができなくなる。逆に、下限の
２ｂを越えると、極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３の
外径が大きくなりすぎ実用的でなくなる。

【００２７】ところで、図１、図２の実施例では、極低
倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３として、照明光学系内の
標本面２と共役な位置が第１可変絞りＡより光源１側の
位置Ｉ近傍に移動するように、従来の極低倍用コンデン
サレンズ群Ｌｃ２と同程度の焦点距離を有し、物体距離
が若干大きくなるものを用いたが、従来の極低倍用コン
デンサレンズ群Ｌｃ２より焦点距離が短いものを用い、
照明光学系内の標本面２と共役な位置が第１可変絞りＡ
より第１中間レンズ群Ｌ３側に移動するものを用いても
よい。その場合は、標本面２上での光源像をぼかすため
の光拡散板は、第２コレクタレンズ群Ｌ２近傍の位置Ｉ
に配置する。

【００２８】以上説明したように、極低倍用コンデンサ
レンズ系は極低倍対物レンズと共に用いられるが、この
場合、極低倍用コンデンサレンズ系と極低倍対物レンズ
によつて、極低倍対物レンズの瞳位置と第２可変絞りＦ
が共役になる。

【００２９】このとき、図３に示すように、極低倍対物
レンズの瞳径をＤ、極低倍対物レンズの瞳位置（対物レ
ンズの瞳位置に投影された第２可変絞りＦの像）におけ
る第２可変絞りＦの最小径をｄとするとき、以下の条件
（２）を満足することが望ましい。

【００３０】 ｄ／Ｄ≦０．５ ・・・（２） 条件（２）の上限０．５を越える場合、すなわち、第２
開口絞りＦの径が大きくなると、コントラストの弱い標
本や位相標本を観察する場合に十分なコントラストが得
られず、せっかく光拡散板や光源像が重なって見えない
照明系を提供できても、透明な標本やコントラストの弱
い標本での観察が良好に行えない。

【００３１】なお、下記条件を満足することがより好ま
しい。 ０．１≦ｄ／Ｄ≦０．５ ・・・（２）’ 図４は、別の顕微鏡用照明光学系を示す図である。図４
は、図１の照明光学系の第１中間レンズ群Ｌ３と第２中
間レンズ群Ｌ４を省略した簡易型の照明光学系である。

【００３２】図４（ａ）は高倍又は低倍用コンデンサレ
ンズ群Ｌｃ１が用いられるときの照明光学系で、光源１
から出た光は、第１コレクタレンズ群Ｌ１と第２コレク
タレンズ群Ｌ２を通り、この両コレクタレンズ群Ｌ１、
Ｌ２によって光源１の１次像を結ぶ。この１次像位置は
コンデンサレンズ群Ｌｃ１の前側焦点位置に一致してお
り、ここに第１可変絞りＡが配置されている。

【００３３】また、第１コレクタレンズ群Ｌ１と第２コ
レクタレンズ群Ｌ２の間であって、標本面２と共役な位
置に第２可変絞りＦが配置されている。したがって、図
４（ａ）では、第１可変絞りＡが開口絞りとして機能
し、第２可変絞りＦが視野絞りとして機能する。なお、
拡散板は、第２可変絞りＦと第１コレクタレンズ群Ｌ１
の間であって、第１コレクタレンズ群Ｌ１の近傍に配置
すればよい。

【００３４】一方、図４（ｂ）は、本発明に基づく極低
倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３を使用する場合の照明光
学系である。この場合、図１と同様に、極低倍用コンデ
ンサレンス群Ｌｃ３は第２可変絞りＦの像が、標本面２
を挟んで対物レンズ側の空間の有限位置Ｐ（図２
（ｂ））に結像するようになるため、図４（ａ）で視野
絞りとして機能していた第２開口絞りＦは、極低倍用コ
ンデンサレンズ群Ｌｃ３を使用する場合は、明るさ絞り
として機能する。なお、図４（ａ）における第１開口絞
りＡは、極低倍用コンデンサレンズ群Ｌｃ３の照明光路
内への移動に伴って、高倍又は低倍用コンデンサレンズ
群Ｌｃ２と共に照明光路の外へ移動する。

【００３５】以上、本発明の顕微鏡用照明光学系を実施
例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に
限定されず種々の変形が可能である。なお、本発明にお
いて、高倍用コンデンサレンズ群、低倍用コンデンサレ
ンズ群及び極低倍用コンデンサレンズ群間の切り換え機
構については、何れの方法、機構を用いてもよい。

【００３６】以上の本発明の顕微鏡用照明光学系及びそ
の照明光学系を備えた顕微鏡は例えば次のように構成す
ることができる。 〔１〕 光源から標本面へ到る順に、光源、前記光源の
１次像を結像するコレクタレンズ系、前記１次像位置に
配置された第１可変絞り、系中に第２可変絞りを有し、
前記第１可変絞りの像を系の後側に結像する中間レンズ
系と、前記中間レンズ系と標本面の間に交換可能に配置
される複数の倍率の異なるコンデンサレンズ系とからな
る顕微鏡用照明光学系において、前記の複数のコンデン
サレンズ系のうち、最も倍率の小さいコンデンサレンズ
系は、前記第２可変絞りの像を前記標本面に対して有限
な位置に結像し、かつ、該顕微鏡用照明光学系内の前記
標本面と共役な位置を前記第１可変絞りより前記光源側
あるいは前記中間レンズ系側に位置させるような構成に
なっていることを特徴とする顕微鏡用照明光学系。

【００３７】〔２〕 前記の最も倍率の小さいコンデン
サレンズ系は、前記標本面から前記有限位置までの距離
をａ、前記第２可変絞りを絞り込んだときの前記標本面
上での光束径（照明範囲）をｂとするとき、 ２ｂ＜ａ＜４ｂ ・・・（１） の関係を満足するものであることを特徴とする上記１記
載の顕微鏡用照明光学系。

【００３８】〔３〕 前記の複数のコンデンサレンズ系
のうち、前記の最も倍率の小さいコンデンサレンズ系以
外のコンデンサレンズ系を用いるときに、前記第２可変
絞りと前記標本面が共役になり、前記第１可変絞りは前
記標本面に対して無限遠に結像されることを特徴とする
上記１又は２記載の顕微鏡用照明光学系。

【００３９】〔４〕 光源と、前記光源からの光を集光
するコレクタレンズ系と、前記コレクタレンズ系からの
光を受けて標本を照明するコンデンサレンズ系と、第１
可変絞りとを備えた照明光学系であって、前記コンデン
サレンス系は複数の倍率の異なるコンデンサレンズ系で
構成され、前記コンデンサレンズ系のうち、高倍又は低
倍用コンデンサレンズで構成される照明光学系は、前記
第１可変絞り位置が前記光源と共役になり、第２可変絞
り位置が前記標本と共役になるように構成され、前記コ
ンデンサレンズ系のうち、極低倍用コンテンサレンズで
構成される照明光学系は、前記第２可変絞りの光源側近
傍に光拡散部材が配置されて構成されることを特徴とす
る顕微鏡用照明光学系。

【００４０】〔５〕 前記極低倍用コンデンサレンズ系
は極低倍対物レンズと共に用いられ、これによって極低
倍対物レンズの瞳位置と前記第２可変絞りが共役にな
り、前記極低倍対物レンズの瞳径をＤ、前記極低倍対物
レンズの瞳位置における前記第２可変絞りの最小径をｄ
とするとき、以下の条件（２）を満足することを特徴と
する上記４記載の顕微鏡用照明光学系。

【００４１】 ｄ／Ｄ≦０．５ ・・・（２） 〔６〕 前記照明光学系は、前記第１可変絞りが前記高
倍又は低倍用コンデンサレンズの前側焦点位置に配置さ
れ、前記第２可変絞りが前記コレクタレンズ系内の前記
標本面と共役な位置に配置されることを特徴とする上記
４又は５記載の顕微鏡用照明光学系。

【００４２】〔７〕 前記照明光学系は、さらに中間レ
ンズ群を備え、前記第１可変絞りが前記高倍又は低倍用
コンデンサレンズの前側焦点位置あるいはその共役点に
配置され、第２可変絞りが前記中間レンズ系内の前記標
本面と共役な位置に配置されることを特徴とする上記４
から６の何れか１項記載の顕微鏡用照明光学系。

【００４３】〔８〕 照明光学系として上記１から７の
何れか１項記載の顕微鏡用照明光学系を備えていること
を特徴とする顕微鏡。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の顕微鏡用照明光学系及びその照明光学系を備えた顕微
鏡によると、複数のコンデンサレンズ系のうち、最も倍
率の小さいコンデンサレンズ系が、第２可変絞りの像を
標本面に対して有限な位置に結像し、かつ、顕微鏡用照
明光学系内の標本面と共役な位置を第１可変絞りより光
源側あるいは中間レンズ系側に位置させるような構成に
なっているので、標本に光源像が重なって見えるのを防
ぐために、標本面と共役な位置が第１可変絞りより光源
側に位置する場合は、第１可変絞りより離れた中間レン
ズ系の最も光源側レンズの近傍に光拡散板を配置する
か、あるいは標本面と共役な位置が中間レンズ系側に位
置する場合は、コレクタレンズ系の最も標本面側レンズ
の近傍に光拡散板を配置すると、光源像がぼけて見え
ず、また、光拡散板のざらざらも見えない均一な照明が
可能となる。しかも、光拡散板が第２可変絞りよりも光
源側に配置されるため、第２可変絞りの明るさ絞りとし
ての機能も損なわれることがなく、第２可変絞りを調節
して開口数を調整することによりコントラストの弱い標
本の可視化、位相分布の可視化等が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の顕微鏡用照明光学系を備え
た顕微鏡の光路図である。

【図２】図１の顕微鏡用照明光学系のみの光路図であ
る。

【図３】極低倍対物レンズの瞳径とその瞳位置における
第２可変絞りの最小径との関係を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の別の実施例の顕微鏡用照明光学系を備
えた顕微鏡の光路図である。

【図５】従来の１例の顕微鏡用照明光学系の光路図であ
る。

【符号の説明】 １…光源 ２…標本面 ３…顕微鏡の像面 Ａ…第１可変絞り Ｆ…第２可変絞り Ｌ１…第１コレクタレンズ群 Ｌ２…第２コレクタレンズ群 Ｌ３…第１中間レンズ群 Ｌ４…第２中間レンズ群 Ｌｃ１…高倍又は低倍用コンデンサレンズ群 Ｏｂ１…高倍又は低倍顕微鏡対物レンズ Ｏｂ２…極低倍顕微鏡対物レンズ Ｌｃ３…極低倍用コンデンサレンズ群（本発明） Ｌｃ２…極低倍用コンデンサレンズ群（従来例） Ｐ…第２可変絞り像の結像位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から標本面へ到る順に、光源、前記
   光源の１次像を結像するコレクタレンズ系、前記１次像
   位置に配置された第１可変絞り、系中に第２可変絞りを
   有し、前記第１可変絞りの像を系の後側に結像する中間
   レンズ系と、前記中間レンズ系と標本面の間に交換可能
   に配置される複数の倍率の異なるコンデンサレンズ系と
   からなる顕微鏡用照明光学系において、 前記の複数のコンデンサレンズ系のうち、最も倍率の小
   さいコンデンサレンズ系は、前記第２可変絞りの像を前
   記標本面に対して有限な位置に結像し、かつ、該顕微鏡
   用照明光学系内の前記標本面と共役な位置を前記第１可
   変絞りより前記光源側あるいは前記中間レンズ系側に位
   置させるような構成になっていることを特徴とする顕微
   鏡用照明光学系。
2. 【請求項２】 前記の最も倍率の小さいコンデンサレン
   ズ系は、前記標本面から前記有限位置までの距離をａ、
   前記第２可変絞りを絞り込んだときの前記標本面上での
   光束径（照明範囲）をｂとするとき、 ２ｂ＜ａ＜４ｂ ・・・（１） の関係を満足するものであることを特徴とする請求項１
   記載の顕微鏡用照明光学系。
3. 【請求項３】 前記の複数のコンデンサレンズ系のう
   ち、前記の最も倍率の小さいコンデンサレンズ系以外の
   コンデンサレンズ系を用いるときに、前記第２可変絞り
   と前記標本面が共役になり、前記第１可変絞りは前記標
   本面に対して無限遠に結像されることを特徴とする請求
   項１又は２記載の顕微鏡用照明光学系。
4. 【請求項４】 照明光学系として請求項１から３の何れ
   か１項記載の顕微鏡用照明光学系を備えていることを特
   徴とする顕微鏡。