JPH1184260A - 位相差顕微鏡 - Google Patents
位相差顕微鏡Info
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- JPH1184260A JPH1184260A JP24705497A JP24705497A JPH1184260A JP H1184260 A JPH1184260 A JP H1184260A JP 24705497 A JP24705497 A JP 24705497A JP 24705497 A JP24705497 A JP 24705497A JP H1184260 A JPH1184260 A JP H1184260A
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- ring slit
- optical system
- phase
- objective lens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】観察前にリングスリットの位置調整を行なう必
要の無いイニシャライズフリーであり、対物レンズの倍
率変化に伴うリングスリットの変更を行なわない共通開
口を有する位相差顕微鏡を得る。 【解決手段】光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと前記観察物体を介して略共
役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡におい
て、同一のリングスリットを用いて異なる倍率の拡大光
学系に対し、位相差観察が可能な構成とした位相差顕微
鏡。
要の無いイニシャライズフリーであり、対物レンズの倍
率変化に伴うリングスリットの変更を行なわない共通開
口を有する位相差顕微鏡を得る。 【解決手段】光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと前記観察物体を介して略共
役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡におい
て、同一のリングスリットを用いて異なる倍率の拡大光
学系に対し、位相差観察が可能な構成とした位相差顕微
鏡。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相差顕微鏡に係
り、特に培養細胞の育成状況観察等に用いられる位相差
顕微鏡に関する。
り、特に培養細胞の育成状況観察等に用いられる位相差
顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】位相差顕微鏡は、照明光学系の瞳位置に
リングスリットを配置し、観察物体を介して共役な対物
レンズの瞳位置に輪帯状の位相膜を配置することによ
り、観察物体の位相分布をコントラストに変える顕微鏡
である。そして、細菌や生物細胞等の無色透明な物体の
観察に広く用いられている。また、位相差顕微鏡おける
像コントラストや解像力の改善に関する種々の方法が、
以下に述べる文献１等に開示されている。
リングスリットを配置し、観察物体を介して共役な対物
レンズの瞳位置に輪帯状の位相膜を配置することによ
り、観察物体の位相分布をコントラストに変える顕微鏡
である。そして、細菌や生物細胞等の無色透明な物体の
観察に広く用いられている。また、位相差顕微鏡おける
像コントラストや解像力の改善に関する種々の方法が、
以下に述べる文献１等に開示されている。
【０００３】例えば、位相差顕微鏡の像コントラストを
改善するためには、位相膜の中心径を対物レンズの瞳径
の半分程度にするのが良いことが、例えば文献１「Some
Improvements in the phase contrast microsco
pe，K.Yamamoto，A.Taira,J.Microscope，129(1983),p4
9-62」に示されている。
改善するためには、位相膜の中心径を対物レンズの瞳径
の半分程度にするのが良いことが、例えば文献１「Some
Improvements in the phase contrast microsco
pe，K.Yamamoto，A.Taira,J.Microscope，129(1983),p4
9-62」に示されている。
【０００４】位相差顕微鏡で十分な像コントラストを得
るためには、位相膜とリングスリットを使用する対物レ
ンズに対して適切に配置することと、原理上位相膜とリ
ングスリットの共役関係をに保つ必要がある。
るためには、位相膜とリングスリットを使用する対物レ
ンズに対して適切に配置することと、原理上位相膜とリ
ングスリットの共役関係をに保つ必要がある。
【０００５】このため、現在の位相差顕微鏡には、加工
上の誤差の影響によるリングスリットと位相膜の位置ず
れを補正するために、リングスリットを移動させて位置
合わせを行なう機構が付加されている。
上の誤差の影響によるリングスリットと位相膜の位置ず
れを補正するために、リングスリットを移動させて位置
合わせを行なう機構が付加されている。
【０００６】細菌や生体の細胞をシャーレ等容器で培養
し、培養の状況を容器のまま観察できる顕微鏡として、
倒立型顕微鏡が知られている。特に、培養細胞の育成状
況をチェックするルーチンワーク顕微鏡には、位相差観
察のできる倒立型位相差顕微鏡が多く用いられている。
し、培養の状況を容器のまま観察できる顕微鏡として、
倒立型顕微鏡が知られている。特に、培養細胞の育成状
況をチェックするルーチンワーク顕微鏡には、位相差観
察のできる倒立型位相差顕微鏡が多く用いられている。
【０００７】培養細胞の育成状況をチェックするルーチ
ンワーク用倒立型位相差顕微鏡では、観察する細胞の大
きさにより使用する対物レンズを交換している。そのた
め、観察を開始する前にリングスリットと位相膜の位置
合わせ等を各対物レンズ毎に行う必要がある。
ンワーク用倒立型位相差顕微鏡では、観察する細胞の大
きさにより使用する対物レンズを交換している。そのた
め、観察を開始する前にリングスリットと位相膜の位置
合わせ等を各対物レンズ毎に行う必要がある。
【０００８】
【発明が解決しょうとする課題】倒立型位相差顕微鏡に
は、リングスリットと対物レンズ内に配置された位相膜
との共役関係を保つためにリングスリットの位置調整す
る機構が、観察物体の上方のコンデンサーに配置されて
いる。培養細胞の育成をチェックするルーチンワーク用
倒立型位相差顕微鏡では、観察を開始する前に調整機構
を用いて対物レンズの各倍率毎にリングスリットの位置
調整を行い、一連のルーチンワークを開始する。このリ
ングスリットの位置調整の際に、調整機構等に付着して
いた異物などが、培養容器に落下すると培養細胞に影響
を与えることになり、問題になる。
は、リングスリットと対物レンズ内に配置された位相膜
との共役関係を保つためにリングスリットの位置調整す
る機構が、観察物体の上方のコンデンサーに配置されて
いる。培養細胞の育成をチェックするルーチンワーク用
倒立型位相差顕微鏡では、観察を開始する前に調整機構
を用いて対物レンズの各倍率毎にリングスリットの位置
調整を行い、一連のルーチンワークを開始する。このリ
ングスリットの位置調整の際に、調整機構等に付着して
いた異物などが、培養容器に落下すると培養細胞に影響
を与えることになり、問題になる。
【０００９】このため、培養細胞の育成状況をチエック
するルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡では、リング
スリットの位置調整を無くしたイニシャライズフリーの
仕様が要望されている。観察する細胞の大きさにより観
察倍率を変えることがあり、これに伴いリングスリット
も対物レンズにあわせて交換することになり、この際に
も培養容器内への異物の落下が問題になる。
するルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡では、リング
スリットの位置調整を無くしたイニシャライズフリーの
仕様が要望されている。観察する細胞の大きさにより観
察倍率を変えることがあり、これに伴いリングスリット
も対物レンズにあわせて交換することになり、この際に
も培養容器内への異物の落下が問題になる。
【００１０】また、対物レンズを変える時にリングスリ
ットも同時に変えることは、作業上の効率を著しく低下
さる。このため、培養細胞の育成をチェックするルーチ
ンワーク用の位相差顕微鏡には、対物レンズの倍率を変
えても、リングスリットを交換しないで済む共通リング
スリットの仕様が要望されている。
ットも同時に変えることは、作業上の効率を著しく低下
さる。このため、培養細胞の育成をチェックするルーチ
ンワーク用の位相差顕微鏡には、対物レンズの倍率を変
えても、リングスリットを交換しないで済む共通リング
スリットの仕様が要望されている。
【００１１】位相差顕微鏡のリングスリットの位置調整
を機械的に行なわない方法が、文献２（特開平５−３３
３２７２号公報）に開示されている。この文献２は、図
９に示すように、光源１０３とコンデンサレンズ１０４
の間に配設されるリングスリット１００を液晶素子で形
成し、該液晶素子に印加する電圧をコントローラ１０１
により制御して液晶素子１００の形状及び位置を変える
ことにより、液晶素子と位相膜（透明板１０２ａと位相
制御板１０２ｂからなるもの）１０２の位置調整を行な
う発明である。
を機械的に行なわない方法が、文献２（特開平５−３３
３２７２号公報）に開示されている。この文献２は、図
９に示すように、光源１０３とコンデンサレンズ１０４
の間に配設されるリングスリット１００を液晶素子で形
成し、該液晶素子に印加する電圧をコントローラ１０１
により制御して液晶素子１００の形状及び位置を変える
ことにより、液晶素子と位相膜（透明板１０２ａと位相
制御板１０２ｂからなるもの）１０２の位置調整を行な
う発明である。
【００１２】なお、図９において、１０５はステージ、
１０７は培養容器１０６内に配置した培養細胞、１０８
はコンデンサレンズ１０４とにより光学系を構成する対
物レンズ、１０９は結像部材である。
１０７は培養容器１０６内に配置した培養細胞、１０８
はコンデンサレンズ１０４とにより光学系を構成する対
物レンズ、１０９は結像部材である。
【００１３】この文献２が開示している技術を用いるこ
とにより、培養容器１０６の上方での操作を無くすこと
ができ、培養容器１０６への異物の落下を防ぐことがで
きる。しかし、観察開始前に行なうリングスリット１０
０の初期調整はそれ以前に必要であり、対物レンズ１０
８の倍率を変えた時のリングスリット１００の交換も必
要であり、ルーチンワークの作業上の効率が悪い。
とにより、培養容器１０６の上方での操作を無くすこと
ができ、培養容器１０６への異物の落下を防ぐことがで
きる。しかし、観察開始前に行なうリングスリット１０
０の初期調整はそれ以前に必要であり、対物レンズ１０
８の倍率を変えた時のリングスリット１００の交換も必
要であり、ルーチンワークの作業上の効率が悪い。
【００１４】位相差顕微鏡で、照明系の瞳位置に配置す
るリングスリットを共通にすると、対物レンズの瞳位置
に投影されるリングスリットの径は対物レンズの倍率に
より変わり、共役関係にある位相膜の径も対物レンズ毎
に変わることになる。このため、対物レンズ毎にリング
スリットを設定した場合と比べ、解像力や像コントラス
トが変わり、全ての倍率で十分な解像力や像コントラス
トを得ることはできない。
るリングスリットを共通にすると、対物レンズの瞳位置
に投影されるリングスリットの径は対物レンズの倍率に
より変わり、共役関係にある位相膜の径も対物レンズ毎
に変わることになる。このため、対物レンズ毎にリング
スリットを設定した場合と比べ、解像力や像コントラス
トが変わり、全ての倍率で十分な解像力や像コントラス
トを得ることはできない。
【００１５】また、位相差顕微鏡では、加工誤差の影響
によりリングスリットと位相膜の共役関係が保たれなく
なる。この加工誤差の影響を補正するために、リングス
リットの位置調整が行われている。リングスリットの位
置調整を行なわずに加工誤差の影響を補正するために
は、リングスリットの対物レンズの瞳面に投影される像
が、位相膜からはみ出さないように位相膜の幅を広く取
ることが考えられる。従って、イニシャライズフリーの
仕様を満足するためには、位相膜の膜幅を十分広くする
ことになる。しかし、位相差顕微鏡で位相膜の膜幅を広
くすると、解像力と像コントラストを低下させてしまう
という問題がある。
によりリングスリットと位相膜の共役関係が保たれなく
なる。この加工誤差の影響を補正するために、リングス
リットの位置調整が行われている。リングスリットの位
置調整を行なわずに加工誤差の影響を補正するために
は、リングスリットの対物レンズの瞳面に投影される像
が、位相膜からはみ出さないように位相膜の幅を広く取
ることが考えられる。従って、イニシャライズフリーの
仕様を満足するためには、位相膜の膜幅を十分広くする
ことになる。しかし、位相差顕微鏡で位相膜の膜幅を広
くすると、解像力と像コントラストを低下させてしまう
という問題がある。
【００１６】本発明は、以上のような問題点を鑑みてな
されたものであり、培養細胞等の育成状況をチェックす
るルーチンワーク用顕微鏡において、観察前にリングス
リットの位置調整を行なう必要の無いイニシャライズフ
リーであり、対物レンズの倍率変化に伴うリングスリッ
トの変更を行なわない共通開口を有する位相差顕微鏡を
提供することを目的とする。
されたものであり、培養細胞等の育成状況をチェックす
るルーチンワーク用顕微鏡において、観察前にリングス
リットの位置調整を行なう必要の無いイニシャライズフ
リーであり、対物レンズの倍率変化に伴うリングスリッ
トの変更を行なわない共通開口を有する位相差顕微鏡を
提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、光源と、該光源からの
光を観察物体に照射する照明光学系と、観察物体を拡大
投影する拡大光学系を有し、前記照明光学系の瞳位置に
リングスリットを配置し、前記リングスリットと前記観
察物体を介して略共役な位置に位相膜が配置されている
位相差顕微鏡において、同一のリングスリットを用いて
異なる倍率の拡大光学系に対し、位相差観察が可能な構
成としたことを特徴とする位相差顕微鏡である。
め、請求項１に対応する発明は、光源と、該光源からの
光を観察物体に照射する照明光学系と、観察物体を拡大
投影する拡大光学系を有し、前記照明光学系の瞳位置に
リングスリットを配置し、前記リングスリットと前記観
察物体を介して略共役な位置に位相膜が配置されている
位相差顕微鏡において、同一のリングスリットを用いて
異なる倍率の拡大光学系に対し、位相差観察が可能な構
成としたことを特徴とする位相差顕微鏡である。
【００１８】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役な
位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡において、
前記照明光学系に配置されるリングスリットが挿脱可能
であり、リングスリットを照明光学系に挿入した際に、
リングスリットの対物レンズの瞳面近傍に投影された像
が、対物レンズの瞳面近傍に配置された位相膜からはみ
出さない構成としたことを特徴とする位相差顕微鏡であ
る。
する発明は、光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役な
位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡において、
前記照明光学系に配置されるリングスリットが挿脱可能
であり、リングスリットを照明光学系に挿入した際に、
リングスリットの対物レンズの瞳面近傍に投影された像
が、対物レンズの瞳面近傍に配置された位相膜からはみ
出さない構成としたことを特徴とする位相差顕微鏡であ
る。
【００１９】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役な
位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡において、
照明光学系に配置されるリングスリットが挿脱可能であ
り、前記リングスリットは異なる倍率の拡大光学系に対
し同一であり、前記リングスリットを照明光学系に挿入
した際に、前記リングスリットのそれぞれ異なる倍率の
拡大光学系の瞳面近傍に投影された像が、それぞれの拡
大光学系の瞳近傍に配置された位相膜からはみ出さない
構成としたことを特徴とする位相差顕微鏡である。
する発明は、光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役な
位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡において、
照明光学系に配置されるリングスリットが挿脱可能であ
り、前記リングスリットは異なる倍率の拡大光学系に対
し同一であり、前記リングスリットを照明光学系に挿入
した際に、前記リングスリットのそれぞれ異なる倍率の
拡大光学系の瞳面近傍に投影された像が、それぞれの拡
大光学系の瞳近傍に配置された位相膜からはみ出さない
構成としたことを特徴とする位相差顕微鏡である。
【００２０】請求項１〜請求項３のいずれかに対応する
発明によれば、リングスリットの径及び位相膜の膜幅を
それそれ最適に設定することにより、位相差顕微鏡（特
に培養細胞の育成状況観察用の位相差顕微鏡）におけ
る、リングスリットの共通化とイニシャライズフリーの
仕様を満足することができ、位相差観察における倍率変
化時の操作性及び作業効率を改善することができる。
発明によれば、リングスリットの径及び位相膜の膜幅を
それそれ最適に設定することにより、位相差顕微鏡（特
に培養細胞の育成状況観察用の位相差顕微鏡）におけ
る、リングスリットの共通化とイニシャライズフリーの
仕様を満足することができ、位相差観察における倍率変
化時の操作性及び作業効率を改善することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明するが、始めに本発明の実施形態の
概要について説明する。従来、位相差顕微鏡の結像特性
が、結像光学系の瞳面上に配置される位相膜の径及び位
相膜膜幅により変わることは、例えば前述の文献１およ
び文献３「位相差顕微鏡の像コントラストに関する考
察、大木裕史、光学、Ｖｏｌ．20、Ｎｏ．9(1991) 、ｐ
590 594 」にそれぞれ開示されている。
図面を参照して説明するが、始めに本発明の実施形態の
概要について説明する。従来、位相差顕微鏡の結像特性
が、結像光学系の瞳面上に配置される位相膜の径及び位
相膜膜幅により変わることは、例えば前述の文献１およ
び文献３「位相差顕微鏡の像コントラストに関する考
察、大木裕史、光学、Ｖｏｌ．20、Ｎｏ．9(1991) 、ｐ
590 594 」にそれぞれ開示されている。
【００２２】位相膜は照明系に配置されているリングス
リットと共役な関係にあるので、リングスリットの径に
より位相差顕微鏡の結像特性が変わることになる。照明
系に配置するリングスリットの径を共通にして、複数の
倍率の異なる対物レンズに対応させると、倍率によって
結像特性が異なることになる。培養細胞の育成状況をチ
ェックするルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡では、
観察に４倍から４０倍の対物レンズが用いられる。特
に、１０倍から４０倍の対物レンズの使用頻度が高くな
っている。
リットと共役な関係にあるので、リングスリットの径に
より位相差顕微鏡の結像特性が変わることになる。照明
系に配置するリングスリットの径を共通にして、複数の
倍率の異なる対物レンズに対応させると、倍率によって
結像特性が異なることになる。培養細胞の育成状況をチ
ェックするルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡では、
観察に４倍から４０倍の対物レンズが用いられる。特
に、１０倍から４０倍の対物レンズの使用頻度が高くな
っている。
【００２３】従って、リングスリットの径を共通化した
時に、１０倍から４０倍の対物レンズで位相差像の結像
特性が、培養細胞の育成をチェックするのに必要十分な
結像特性が得られれば、倍率変換のために対物レンズを
交換する際に、同時にリングスリットを交換する必要が
無くなり、ルーチンワークの作業効率を向上させること
ができる。
時に、１０倍から４０倍の対物レンズで位相差像の結像
特性が、培養細胞の育成をチェックするのに必要十分な
結像特性が得られれば、倍率変換のために対物レンズを
交換する際に、同時にリングスリットを交換する必要が
無くなり、ルーチンワークの作業効率を向上させること
ができる。
【００２４】位相差顕微鏡において、結像光学系の瞳位
置に配置する位相膜の径を大きくすると解像力は向上す
るが、像のコントラストが低下する。逆に、径を小さく
すると像のコントラストは向上するが、解像力が低下す
る。１０倍から４０倍の対物レンズに対し、照明系に配
置するリングスリットの径を共通にした場合、各倍率で
対物レンズの瞳面に投影されるリングスリットの投影倍
率が変わる。通常の位相差顕微鏡に用いている４０倍用
のリングスリットを共通リングスリットに用いると、４
０倍の対物レンズでは位相膜の径がほぼ瞳径の半分程度
になるが、１０倍の対物レンズでは瞳径の半分よりかな
り外側にくる。これにより、１０倍での解像力は大幅に
良くなるが、像のコントラストが低下してしまう。同様
に、１０倍用のリングスリットを共通リングスリットに
用いると、１０倍で位相膜の径が瞳径のほぼ半分程度に
なり、４０倍で位相膜の径が半分より内側にくる。この
場合、４０倍での解像力の低下が生じる。１０倍及び４
０倍の対物レンズに、１０倍用、２０倍用、４０倍用の
各リングスリットを用いた時のＭＴＦ（光学的応答関
数）を図４及び図５に示す。
置に配置する位相膜の径を大きくすると解像力は向上す
るが、像のコントラストが低下する。逆に、径を小さく
すると像のコントラストは向上するが、解像力が低下す
る。１０倍から４０倍の対物レンズに対し、照明系に配
置するリングスリットの径を共通にした場合、各倍率で
対物レンズの瞳面に投影されるリングスリットの投影倍
率が変わる。通常の位相差顕微鏡に用いている４０倍用
のリングスリットを共通リングスリットに用いると、４
０倍の対物レンズでは位相膜の径がほぼ瞳径の半分程度
になるが、１０倍の対物レンズでは瞳径の半分よりかな
り外側にくる。これにより、１０倍での解像力は大幅に
良くなるが、像のコントラストが低下してしまう。同様
に、１０倍用のリングスリットを共通リングスリットに
用いると、１０倍で位相膜の径が瞳径のほぼ半分程度に
なり、４０倍で位相膜の径が半分より内側にくる。この
場合、４０倍での解像力の低下が生じる。１０倍及び４
０倍の対物レンズに、１０倍用、２０倍用、４０倍用の
各リングスリットを用いた時のＭＴＦ（光学的応答関
数）を図４及び図５に示す。
【００２５】この時、リングスリットと位相膜の径はそ
れそれの対物レンズの瞳径で規格化されている。培養細
胞の育成状況をチェックするルーチンワーク用倒立型位
相差顕微鏡では、４０倍の高倍側においても解像力より
像のコントラストの高い方が作業上良いことと、１０倍
のリングスリットを共通リングスリットに用いた場台で
も、解像力が使用上問題ないことから、１０倍用のリン
グスリットを共通リングスリットに用いることが良い。
特に、共通リングスリットが１０倍の対物レンズの瞳面
上に投影された時、その中心半径Ｒと、１０倍の対物レ
ンズの瞳半径Ｉとが次の（１）式を満たすことが良い。
れそれの対物レンズの瞳径で規格化されている。培養細
胞の育成状況をチェックするルーチンワーク用倒立型位
相差顕微鏡では、４０倍の高倍側においても解像力より
像のコントラストの高い方が作業上良いことと、１０倍
のリングスリットを共通リングスリットに用いた場台で
も、解像力が使用上問題ないことから、１０倍用のリン
グスリットを共通リングスリットに用いることが良い。
特に、共通リングスリットが１０倍の対物レンズの瞳面
上に投影された時、その中心半径Ｒと、１０倍の対物レ
ンズの瞳半径Ｉとが次の（１）式を満たすことが良い。
【００２６】 ０．３５＜（Ｒ／Ｉ）＜０．５５ …（１） ここで「ｒ中心半径」とは、リングスリットの外半径と
内半径の平均値をいう。
内半径の平均値をいう。
【００２７】この条件式の上限を超えると、１０倍での
像コントラストの低下が大きくなり、実使用上問題にな
る。下限を下回ると、４０倍での解像力が低下し、観察
に必要な解像力が得られなくなり、培養細胞の育成チエ
ックがしずらくなる。以上より、培養細胞の育成状況を
チエックするルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡で、
１０倍から４０倍の対物レンズを共通の径を持つリング
スリットで位相差観察を行なうことができ、倍率を変化
させる時にリングスリットを同時に変える必要が無くな
り、観察の作業性を向上させることができる。
像コントラストの低下が大きくなり、実使用上問題にな
る。下限を下回ると、４０倍での解像力が低下し、観察
に必要な解像力が得られなくなり、培養細胞の育成チエ
ックがしずらくなる。以上より、培養細胞の育成状況を
チエックするルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡で、
１０倍から４０倍の対物レンズを共通の径を持つリング
スリットで位相差観察を行なうことができ、倍率を変化
させる時にリングスリットを同時に変える必要が無くな
り、観察の作業性を向上させることができる。
【００２８】位相差顕微鏡でリングスリットの位置調整
を行わないイニシャライズフリーを実現するためには、
リングスリットと位相膜を照明光学系と対物レンズのそ
れそれの瞳位置に配置する時の偏心によるリングスリッ
ト像と位相膜の位置ずれを無くす必要がある。位相差顕
微鏡はリングスリットの像が位相膜からはみ出さなけれ
ば、位相差観察が可能である。従って、位相膜の幅を広
くし、リングスリット等の偏心が生じてもリングスリッ
トの像が位相膜からはみ出さなければ、位相差観察は可
能である。
を行わないイニシャライズフリーを実現するためには、
リングスリットと位相膜を照明光学系と対物レンズのそ
れそれの瞳位置に配置する時の偏心によるリングスリッ
ト像と位相膜の位置ずれを無くす必要がある。位相差顕
微鏡はリングスリットの像が位相膜からはみ出さなけれ
ば、位相差観察が可能である。従って、位相膜の幅を広
くし、リングスリット等の偏心が生じてもリングスリッ
トの像が位相膜からはみ出さなければ、位相差観察は可
能である。
【００２９】しかし、位相膜の幅を広くすると、位相差
像のコントラストの低下を招くことになる。よって、リ
ングスリット等の偏心による機械的誤差を許容し、位相
差像のコントラスト低下を最低限に抑える位相膜の膜幅
を求めることにより、位相差顕微鏡のイニシャライズフ
リーか実現できる。位相膜の膜幅をＴ、リングスリット
の内径をＲｉ、外径をＲｏとし、リングスリットの結像
光学系への投影倍率をβとする時、以下の条件を満足す
ることにより、リングスリットの偏心等による機械的誤
差によるリングスリットと位相膜の位置ずれを無くし、
位相差観察を可能にする。
像のコントラストの低下を招くことになる。よって、リ
ングスリット等の偏心による機械的誤差を許容し、位相
差像のコントラスト低下を最低限に抑える位相膜の膜幅
を求めることにより、位相差顕微鏡のイニシャライズフ
リーか実現できる。位相膜の膜幅をＴ、リングスリット
の内径をＲｉ、外径をＲｏとし、リングスリットの結像
光学系への投影倍率をβとする時、以下の条件を満足す
ることにより、リングスリットの偏心等による機械的誤
差によるリングスリットと位相膜の位置ずれを無くし、
位相差観察を可能にする。
【００３０】ここで、（２）式を満せば、実使用上問題
ない最低限のレベルを確保できる。 ２＜Ｔ／［β（Ｒｏ−Ｒｉ）］＜３．５ …（２） （２）式（条件式）の下限を下回ると、リングスリット
等の偏心による機械的誤差を、非常に小さくする必要が
あり、位相差顕微鏡の生産性を著しく低下させる。
ない最低限のレベルを確保できる。 ２＜Ｔ／［β（Ｒｏ−Ｒｉ）］＜３．５ …（２） （２）式（条件式）の下限を下回ると、リングスリット
等の偏心による機械的誤差を、非常に小さくする必要が
あり、位相差顕微鏡の生産性を著しく低下させる。
【００３１】また、（２）式の上限を超えてしまうと、
機械的誤差の影響は小さくなるが、位相差像のコントラ
ストの低下を招き、位相差像の品位が低下してしまう。
従って、位相膜の幅を上記（２）式の範囲に設定するこ
とにより、イニシャライズフリーの位相差顕微鏡を実現
することができる。
機械的誤差の影響は小さくなるが、位相差像のコントラ
ストの低下を招き、位相差像の品位が低下してしまう。
従って、位相膜の幅を上記（２）式の範囲に設定するこ
とにより、イニシャライズフリーの位相差顕微鏡を実現
することができる。
【００３２】上記説明により、位相差顕微鏡のリングス
リットの共通化とイニシャライズフリーの実現方法につ
いて、説明してきた。上記２つの方法は排他的なもので
はなく、同時に満たすことができる。よって、上記で説
明した２つの方を組台わせることにより、対物レンズの
倍率変換に伴うリングスリットの交換と観察開始時のリ
ングスリット調整を必要としない位相差顕微鏡が可能に
なる。
リットの共通化とイニシャライズフリーの実現方法につ
いて、説明してきた。上記２つの方法は排他的なもので
はなく、同時に満たすことができる。よって、上記で説
明した２つの方を組台わせることにより、対物レンズの
倍率変換に伴うリングスリットの交換と観察開始時のリ
ングスリット調整を必要としない位相差顕微鏡が可能に
なる。
【００３３】そして、培養細胞の育成状況をチェックす
るルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡に用いることに
より、作業性を大幅に改善することが可能になる。 ［第１実施形態］図１は本発明の第１実施形態で倒立型
顕微鏡の全体図を示すもので、（ａ）はその正面図であ
り、（ｂ）はその右側面図である。図２は図１の光学系
のみを示す概略図である。内部に光源（図示せず）を有
するランプハウス１と、また内部に後述するコンデンサ
レンズ１３を収納したコンデンサ筒２からなる照明光学
系３は、Ｌ形の照明支柱４の上端部側に支持されてい
る。照明支柱４の下端部側は観察物体（標本）１４を載
置する標本載置台（ステージ）５の後端部に固定され、
標本載置台５は顕微鏡本体６に固定されている。
るルーチンワーク用倒立型位相差顕微鏡に用いることに
より、作業性を大幅に改善することが可能になる。 ［第１実施形態］図１は本発明の第１実施形態で倒立型
顕微鏡の全体図を示すもので、（ａ）はその正面図であ
り、（ｂ）はその右側面図である。図２は図１の光学系
のみを示す概略図である。内部に光源（図示せず）を有
するランプハウス１と、また内部に後述するコンデンサ
レンズ１３を収納したコンデンサ筒２からなる照明光学
系３は、Ｌ形の照明支柱４の上端部側に支持されてい
る。照明支柱４の下端部側は観察物体（標本）１４を載
置する標本載置台（ステージ）５の後端部に固定され、
標本載置台５は顕微鏡本体６に固定されている。
【００３４】ランプハウス１とコンデンサ筒２の間であ
って、後述するコンデンサレンズの前側焦点位置の近傍
には、光軸Ｏに対して直交する方向にスライド可能にス
ライダ７が配設され、このスライダ７の中央部には後述
するリングスリット１２が配設されている。
って、後述するコンデンサレンズの前側焦点位置の近傍
には、光軸Ｏに対して直交する方向にスライド可能にス
ライダ７が配設され、このスライダ７の中央部には後述
するリングスリット１２が配設されている。
【００３５】顕微鏡本体６には、接眼レンズ９を有する
鏡筒８が垂直線に対して所定角度傾斜した状態で固定さ
れ、また顕微鏡本体６にはレボルバ１０がピント合わせ
のための上下動かつ対物レンズ交換のための回転が可能
なように支持され、レボルバ１０には倍率の異なる例え
ば１０ｘ，２０ｘ，４０ｘの複数の対物レンズ１１が取
り付けられ、さらに対物レンズ１１の後側焦点位置近傍
に後述する位相膜１５が配置されている。次に、以上述
べた実施形態における、リングスリット及び位相膜の中
心径条件と、リングスリット及び位相膜の幅条件につい
て具体的に説明する。
鏡筒８が垂直線に対して所定角度傾斜した状態で固定さ
れ、また顕微鏡本体６にはレボルバ１０がピント合わせ
のための上下動かつ対物レンズ交換のための回転が可能
なように支持され、レボルバ１０には倍率の異なる例え
ば１０ｘ，２０ｘ，４０ｘの複数の対物レンズ１１が取
り付けられ、さらに対物レンズ１１の後側焦点位置近傍
に後述する位相膜１５が配置されている。次に、以上述
べた実施形態における、リングスリット及び位相膜の中
心径条件と、リングスリット及び位相膜の幅条件につい
て具体的に説明する。
【００３６】前述したように、異なる倍率の対物レンズ
に対して共通のリングスリットを使用すると、解像力ま
たはコントラストの低下が生じるが、これについて、具
体的に検討する。なお、使用する対物レンズの倍率範囲
は、前述と同様の１０倍〜４０倍とする。
に対して共通のリングスリットを使用すると、解像力ま
たはコントラストの低下が生じるが、これについて、具
体的に検討する。なお、使用する対物レンズの倍率範囲
は、前述と同様の１０倍〜４０倍とする。
【００３７】＜リングスリット及び位相膜の中心径条件
＞図３（ａ）は、図２の位相膜１５およびリングスリッ
ト１２の投影像１２ｉを示す概略図である。ここで、Ｃ
a はリングスリット投影像１２ｉの位相膜１５からのは
み出しに対する外側余裕量であり、Ｃb はリングスリッ
ト投影像１２ｉの位相膜１５からのはみ出しに対する内
側余裕量であり、ｄは位相膜１５上でのリングスリット
投影像１２ｉの偏心量を示している。
＞図３（ａ）は、図２の位相膜１５およびリングスリッ
ト１２の投影像１２ｉを示す概略図である。ここで、Ｃ
a はリングスリット投影像１２ｉの位相膜１５からのは
み出しに対する外側余裕量であり、Ｃb はリングスリッ
ト投影像１２ｉの位相膜１５からのはみ出しに対する内
側余裕量であり、ｄは位相膜１５上でのリングスリット
投影像１２ｉの偏心量を示している。
【００３８】図７は、図４（ｂ）、図５（ｂ）の条件を
説明するための図で、図７（ａ）は対物レンズ１１の瞳
と、リングスリット１２の像を示し、Ｒinは瞳半径を１
としたときのリングスリット１２の像の内半径、Ｒout
はリングスリット１２の外半径を示している。図７
（ｂ）は対物レンズ１１の瞳と、位相膜１５を示し、ｒ
inは瞳半径を１としたときの位相膜１５の内半径、ｒou
t は外半径を示している。
説明するための図で、図７（ａ）は対物レンズ１１の瞳
と、リングスリット１２の像を示し、Ｒinは瞳半径を１
としたときのリングスリット１２の像の内半径、Ｒout
はリングスリット１２の外半径を示している。図７
（ｂ）は対物レンズ１１の瞳と、位相膜１５を示し、ｒ
inは瞳半径を１としたときの位相膜１５の内半径、ｒou
t は外半径を示している。
【００３９】まず、最低倍率である１０倍対物レンズに
ついて、１０倍用、２０倍用、４０倍用の各リングスリ
ットを使用した場台のＭＴＦを計算した結果を、図４
（ａ）に示す。計算の条件は、図４（ｂ）に示されてい
る。また、対物レンズのＮＡ＝０．３、λ＝５５０ｎｍ
としている。
ついて、１０倍用、２０倍用、４０倍用の各リングスリ
ットを使用した場台のＭＴＦを計算した結果を、図４
（ａ）に示す。計算の条件は、図４（ｂ）に示されてい
る。また、対物レンズのＮＡ＝０．３、λ＝５５０ｎｍ
としている。
【００４０】１０倍対物レンズを装着した状態でそれよ
りの高倍率用のリングスリットを使用すると、リングス
リット像１２ｉ及び位相膜１５が瞳径の外形に近づき、
コントラストの低下が生じる。
りの高倍率用のリングスリットを使用すると、リングス
リット像１２ｉ及び位相膜１５が瞳径の外形に近づき、
コントラストの低下が生じる。
【００４１】図４（ａ）を見ると、１０倍用リングスリ
ットに対して２０倍用リングスリットではＭＴＦ値がほ
ぼ同程度であるが、４０倍用リングスリットではＭＴＦ
の値が大きく低下している。従つて、１０倍対物レンズ
に対して２０倍用リングスリットが使用の限度であると
いえる。２０倍用リングスリットの中心半径は、図４
（ｂ）から０．５１［＝（０．４８＋０．５４）／２］
であるので、マージンを見込んで、リングスリットの上
限値を０．５５とする。
ットに対して２０倍用リングスリットではＭＴＦ値がほ
ぼ同程度であるが、４０倍用リングスリットではＭＴＦ
の値が大きく低下している。従つて、１０倍対物レンズ
に対して２０倍用リングスリットが使用の限度であると
いえる。２０倍用リングスリットの中心半径は、図４
（ｂ）から０．５１［＝（０．４８＋０．５４）／２］
であるので、マージンを見込んで、リングスリットの上
限値を０．５５とする。
【００４２】次に、最高倍率である４０倍対物レンズに
ついて、同様に１０倍用、２０倍用の各リングスリット
を使用した場合のＭＴＦを計算した結果を、図５（ａ）
に示す。計算条件は、図５（ｂ）に示されている。ま
た、対物レンズのＮＡ＝０．５５、λ＝５５０ｎｍとし
ている。４０倍対物レンズを装着した状態でそれより低
倍率用のリングスリットを使用すると、リングスリット
像１２ｉ及び位相膜１５が瞳径の中心に近づき、解像力
の低下が生じる。
ついて、同様に１０倍用、２０倍用の各リングスリット
を使用した場合のＭＴＦを計算した結果を、図５（ａ）
に示す。計算条件は、図５（ｂ）に示されている。ま
た、対物レンズのＮＡ＝０．５５、λ＝５５０ｎｍとし
ている。４０倍対物レンズを装着した状態でそれより低
倍率用のリングスリットを使用すると、リングスリット
像１２ｉ及び位相膜１５が瞳径の中心に近づき、解像力
の低下が生じる。
【００４３】図５（ａ）を見ると、４０倍用リングスリ
ットに対して、２０倍用、１０倍用の各リングスリット
とも多少の解像力の低下があるが、どちらも大幅な低下
ではなく、両方とも使用可能であるといえる。
ットに対して、２０倍用、１０倍用の各リングスリット
とも多少の解像力の低下があるが、どちらも大幅な低下
ではなく、両方とも使用可能であるといえる。
【００４４】１０倍用リングスリットの中心半径は、図
５（ｂ）から０．２２［＝０．２２十０．２４）／２］
であるが、この値は４０倍対物レンズに対する値であ
る。先に決めた上限値と比較可能にするために、最低倍
率である１０倍対物レンズに対する値に換算すると、図
４（ｂ）を参照して０．４１［＝（０．３８＋０．４
４）／２］となるので、この値にマージンを見込んで、
リングスリットの下限値を０．３５とする。
５（ｂ）から０．２２［＝０．２２十０．２４）／２］
であるが、この値は４０倍対物レンズに対する値であ
る。先に決めた上限値と比較可能にするために、最低倍
率である１０倍対物レンズに対する値に換算すると、図
４（ｂ）を参照して０．４１［＝（０．３８＋０．４
４）／２］となるので、この値にマージンを見込んで、
リングスリットの下限値を０．３５とする。
【００４５】すなわち、リングスリットの中心半径を
Ｒ、対物レンズの瞳径をＩとしたとき、使用する各対物
レンズに対して共通使用するリングスリットが、 ０．３５＜Ｒ／Ｉ＜０．５５ を満たしていれば、実用上支障ないレベルの観察像を得
ることができるといえる。
Ｒ、対物レンズの瞳径をＩとしたとき、使用する各対物
レンズに対して共通使用するリングスリットが、 ０．３５＜Ｒ／Ｉ＜０．５５ を満たしていれば、実用上支障ないレベルの観察像を得
ることができるといえる。
【００４６】なお、ここでの検討では使用する対物レン
ズ倍率を１０倍、２０倍、４０倍としたが、これと異な
る倍率であっても同様に適用できる。例えば最低倍率が
２倍または４倍といった場合、その最低倍率の対物レン
ズを基準にすればよく、高倍率側についても同様であ
る。
ズ倍率を１０倍、２０倍、４０倍としたが、これと異な
る倍率であっても同様に適用できる。例えば最低倍率が
２倍または４倍といった場合、その最低倍率の対物レン
ズを基準にすればよく、高倍率側についても同様であ
る。
【００４７】＜リングスリット及び位相膜の幅条件：機
械的条件＞イニシャライズフリーを実現するためのリン
グスリット及び位相膜の幅条件について、まず、リング
スリット像が位相膜からはみ出ないための機械的条件に
ついて説明する。
械的条件＞イニシャライズフリーを実現するためのリン
グスリット及び位相膜の幅条件について、まず、リング
スリット像が位相膜からはみ出ないための機械的条件に
ついて説明する。
【００４８】図３（ｂ）は、図３（ａ）とは逆に、リン
グスリット１２および位相膜１５の投影像１５ｉを示す
概略図である。ここで説明する機械誤差の寸法関係は、
図３（ｂ）のようにリングスリット１２上に各対物レン
ズの位相膜の投影像１５ｉを投影して説明する。ここ
で、Ｒｏ、Ｒｉは、それぞれリングスリットの外半径、
内半径を示している。
グスリット１２および位相膜１５の投影像１５ｉを示す
概略図である。ここで説明する機械誤差の寸法関係は、
図３（ｂ）のようにリングスリット１２上に各対物レン
ズの位相膜の投影像１５ｉを投影して説明する。ここ
で、Ｒｏ、Ｒｉは、それぞれリングスリットの外半径、
内半径を示している。
【００４９】次に本実施形態の構成要素の寸法関係につ
いて説明する。リングスリット１２の外半径Ｒo は１
０．５ｍｍ、リングスリット１２の内半径Ｒi は８．８
ｍｍであり、リングスリット１２の各対物レンズ１１の
位相膜１５への投影倍率は、１０倍の対物レンズ（１０
ｘ）で０．２、２０倍の対物レンズ（２０ｘ）で０．１
４、４０倍の対物レンズ（４０ｘ）で０．０７と縮小投
影になっている。
いて説明する。リングスリット１２の外半径Ｒo は１
０．５ｍｍ、リングスリット１２の内半径Ｒi は８．８
ｍｍであり、リングスリット１２の各対物レンズ１１の
位相膜１５への投影倍率は、１０倍の対物レンズ（１０
ｘ）で０．２、２０倍の対物レンズ（２０ｘ）で０．１
４、４０倍の対物レンズ（４０ｘ）で０．０７と縮小投
影になっている。
【００５０】リングスリット１２と位相膜１５の投影像
１５ｉの間の投影時に影響する機械的誤差は、 観察光軸と照明光軸のずれが０．３０ｍｍ（光軸調整を
行った値） リングスリットスライダ７とリングスリット１２の中心
のずれが０．１ｍｍ レボルバ１０の各対物レンズ１１の取り付けねじ穴のず
れが０．０１５ｍｍ 対物レンズ１１の取り付けねじと対物レンズの光軸のず
れが０．０ｌｍｍ これらを累積すると０．４２５ｍｍとなり、リングスリ
ット１２上に直接効く機械的誤差である。この場合の直
接機械的誤差０．４２５ｍｍである。
１５ｉの間の投影時に影響する機械的誤差は、 観察光軸と照明光軸のずれが０．３０ｍｍ（光軸調整を
行った値） リングスリットスライダ７とリングスリット１２の中心
のずれが０．１ｍｍ レボルバ１０の各対物レンズ１１の取り付けねじ穴のず
れが０．０１５ｍｍ 対物レンズ１１の取り付けねじと対物レンズの光軸のず
れが０．０ｌｍｍ これらを累積すると０．４２５ｍｍとなり、リングスリ
ット１２上に直接効く機械的誤差である。この場合の直
接機械的誤差０．４２５ｍｍである。
【００５１】また、対物レンズ１１の光軸とその位相膜
のずれが０．０３ｍｍであり、これをリングスリット１
２上に投影して換算すると、４０倍の換算０．４２９ｍ
ｍ（０．０３／０．０７＝０．４２９）となる。この結
果、投影換算機械的誤差は０．４２９ｍｍとなる。
のずれが０．０３ｍｍであり、これをリングスリット１
２上に投影して換算すると、４０倍の換算０．４２９ｍ
ｍ（０．０３／０．０７＝０．４２９）となる。この結
果、投影換算機械的誤差は０．４２９ｍｍとなる。
【００５２】それぞれの機械的誤差の和は０．８５４ｍ
ｍとなり、この誤差があってもリングスリット１２が位
相膜１５の投影像１５ｉからはみ出さないためには、
０．８５４×２＝１．７０８ｍｍの余裕が必要となっ
て、リングスリット位置での位相膜増の幅は、１．７＋
１．７０８＝３．４０８mmとなり、前述のリングスリッ
ト１２の幅１．７ｍｍの２倍に相当する。（１０．５−
８．８＝１．７）それゆえ、リングスリット位置での位
相膜像の幅はリングスリット１２の幅の２倍以上、また
はリングスリット１２の幅が該位相膜像１５の幅の半分
以下である必要がある。
ｍとなり、この誤差があってもリングスリット１２が位
相膜１５の投影像１５ｉからはみ出さないためには、
０．８５４×２＝１．７０８ｍｍの余裕が必要となっ
て、リングスリット位置での位相膜増の幅は、１．７＋
１．７０８＝３．４０８mmとなり、前述のリングスリッ
ト１２の幅１．７ｍｍの２倍に相当する。（１０．５−
８．８＝１．７）それゆえ、リングスリット位置での位
相膜像の幅はリングスリット１２の幅の２倍以上、また
はリングスリット１２の幅が該位相膜像１５の幅の半分
以下である必要がある。
【００５３】＜リングスリット及び位相膜の幅条件：光
学的条件＞リングスリット幅に対して位相膜幅が大きす
ぎると像のコントラストが低下する。図６に、位相膜の
幅を大きくしたときのＭＴＦの計算結果を示す。図６
で、Ａは理想の膜幅値、Ｂは位相膜像１５ｉの幅がリン
グスリット１２の幅の３．５倍の値でのＭＴＦである。
図６のＢの状態を超えると、コントラスト低下が無視で
きなくなり、性能上好まし＜ないといえる。従って、リ
ングスリツト位置での位相膜像１５ｉの幅が、リングス
リット１２の幅の３．５倍以下である必要がある。これ
らの結果をまとめると、前述の（２）式が、初期の位置
調節を不要とするための多件となる。
学的条件＞リングスリット幅に対して位相膜幅が大きす
ぎると像のコントラストが低下する。図６に、位相膜の
幅を大きくしたときのＭＴＦの計算結果を示す。図６
で、Ａは理想の膜幅値、Ｂは位相膜像１５ｉの幅がリン
グスリット１２の幅の３．５倍の値でのＭＴＦである。
図６のＢの状態を超えると、コントラスト低下が無視で
きなくなり、性能上好まし＜ないといえる。従って、リ
ングスリツト位置での位相膜像１５ｉの幅が、リングス
リット１２の幅の３．５倍以下である必要がある。これ
らの結果をまとめると、前述の（２）式が、初期の位置
調節を不要とするための多件となる。
【００５４】［第２実施形態］以上述べた第１の実施形
態は、リングスリット１２がスライダ７によりスライド
可能に構成した場合であるが、図８は本発明の第２実施
形態で倒立型顕微鏡の全体図を示すもので、（ａ）はそ
の正面図であり、（ｂ）はその右側面図であり、（ｃ）
はリングスリット１２の部分を水平方向に切断した断面
図である。図８から明らかなように、第１の実施形態と
同様にコンデンサレンズ１３の前側焦点位置近傍に配置
されたリングスリット１２は、光軸Ｏに挿脱可能にリン
グスリット枠１２１を設け、リングスリット枠１２１に
直接取り付けたものである。この場合、リングスリット
枠１２１の外径１２２は、受け側の内径と嵌合する寸法
に形成され、また図８（ｃ）の紙面の縦方向つまりリン
グスリット枠１２１の奥行き方向はストッパ１２３によ
り位置決めされるようになっている。以上述べた点以外
の構成は、前述の第１実施形態と同一である。
態は、リングスリット１２がスライダ７によりスライド
可能に構成した場合であるが、図８は本発明の第２実施
形態で倒立型顕微鏡の全体図を示すもので、（ａ）はそ
の正面図であり、（ｂ）はその右側面図であり、（ｃ）
はリングスリット１２の部分を水平方向に切断した断面
図である。図８から明らかなように、第１の実施形態と
同様にコンデンサレンズ１３の前側焦点位置近傍に配置
されたリングスリット１２は、光軸Ｏに挿脱可能にリン
グスリット枠１２１を設け、リングスリット枠１２１に
直接取り付けたものである。この場合、リングスリット
枠１２１の外径１２２は、受け側の内径と嵌合する寸法
に形成され、また図８（ｃ）の紙面の縦方向つまりリン
グスリット枠１２１の奥行き方向はストッパ１２３によ
り位置決めされるようになっている。以上述べた点以外
の構成は、前述の第１実施形態と同一である。
【００５５】以上述べた第２実施形態によれば、第１実
施形態のスライダ７を用いた構成に比べて照明支柱４の
周りの顕微鏡操作スペースを縮小でき、コンパクトで取
扱いが容易な顕微鏡を構成できるという利点を有する。
施形態のスライダ７を用いた構成に比べて照明支柱４の
周りの顕微鏡操作スペースを縮小でき、コンパクトで取
扱いが容易な顕微鏡を構成できるという利点を有する。
【００５６】［変形例］以上述べた実施形態では倒立型
顕微鏡について説明したが、正立型顕微鏡であっても同
様に実施でき、作用効果も倒立型顕微鏡と同様な作用効
果が得られる。また、対物レンズ１１は３個組合わせた
ものをあげたが、これに限らず２個あるいは４個以上で
あっても同様に実施できる。
顕微鏡について説明したが、正立型顕微鏡であっても同
様に実施でき、作用効果も倒立型顕微鏡と同様な作用効
果が得られる。また、対物レンズ１１は３個組合わせた
ものをあげたが、これに限らず２個あるいは４個以上で
あっても同様に実施できる。
【００５７】本発明は、以上述べた請求項１〜請求項３
以外に、次の請求項もすべて含まれる。 ［請求項４］ 光源と、該光源からの光を観察物体に照
射する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学
系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを
配置し、前記リングスリットと前記観察物体を介して略
共役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡にお
いて、前記拡大光学系は複数の倍率の異なる対物レンズ
を有し、前記複数の対物レンズに対し、同一のリングス
リットを使用することを特徴とする位相差顕微鏡。
以外に、次の請求項もすべて含まれる。 ［請求項４］ 光源と、該光源からの光を観察物体に照
射する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学
系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを
配置し、前記リングスリットと前記観察物体を介して略
共役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡にお
いて、前記拡大光学系は複数の倍率の異なる対物レンズ
を有し、前記複数の対物レンズに対し、同一のリングス
リットを使用することを特徴とする位相差顕微鏡。
【００５８】［請求項５］ 前記対物レンズの倍率の変
化率が約４倍以下であることを特徴とする請求項４記載
の位相差顕微鏡。 ［請求項６］ 前記照明光学系の略瞳位置に配置された
共通のリングスリットの中心径が以下の（３）式（条件
式）を満足することを特徴とする請求項４または請求項
５記載の位相差顕微鏡。
化率が約４倍以下であることを特徴とする請求項４記載
の位相差顕微鏡。 ［請求項６］ 前記照明光学系の略瞳位置に配置された
共通のリングスリットの中心径が以下の（３）式（条件
式）を満足することを特徴とする請求項４または請求項
５記載の位相差顕微鏡。
【００５９】 ０．３５＜（Ｒ／Ｉ）＜０．５５ …（３） 但し、Ｒは共通リングスリットが最低倍の対物レンズの
瞳面に投影された像の中心半径を表し、Ｉは最低倍率の
対物レンズの瞳の半径を表す。
瞳面に投影された像の中心半径を表し、Ｉは最低倍率の
対物レンズの瞳の半径を表す。
【００６０】［請求項７］ 光源と、光源からの光を観
察物体に照射する照明光学系と、観察物体を拡大投影す
る拡大光学系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリング
スリットを配置し、前記リングスリットと観察物体を介
して略共役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微
鏡において、前記位相膜の膜幅をＴ、リングスリットの
内径をＲｉ、外径をＲｏとし、リングスリットの結像光
学系への投影倍率をβとする時、以下の（４）式（条件
式）を満足することを特徴とする位相差顕微鏡。
察物体に照射する照明光学系と、観察物体を拡大投影す
る拡大光学系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリング
スリットを配置し、前記リングスリットと観察物体を介
して略共役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微
鏡において、前記位相膜の膜幅をＴ、リングスリットの
内径をＲｉ、外径をＲｏとし、リングスリットの結像光
学系への投影倍率をβとする時、以下の（４）式（条件
式）を満足することを特徴とする位相差顕微鏡。
【００６１】 ２＜Ｔ／［β（Ｒｏ−Ｒｉ）］＜３．５ …（４） ［請求項８］ 光源と、該光源からの光を観察物体に照
射する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学
系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを
配置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役
な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡におい
て、前記拡大光学系は複数の倍率の異なる対物レンズを
有し、前記複数の対物レンズに対し、同一のリングスリ
ットを使用することを特徴とする位相差顕微鏡。
射する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学
系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを
配置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役
な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡におい
て、前記拡大光学系は複数の倍率の異なる対物レンズを
有し、前記複数の対物レンズに対し、同一のリングスリ
ットを使用することを特徴とする位相差顕微鏡。
【００６２】［請求項９］ 前記対物レンズの倍率の変
化率が約４倍以下であることを特徴とする請求項７また
は８記載の位相差顕微鏡。 ［請求項１０］ 前記照明光学系の略瞳位置に配置され
た共通のリングスリットの中心径が以下の（５）式（条
件式）を満足することを特徴とする請求項７〜請求項９
のいずれかに記載の位相差顕微鏡。
化率が約４倍以下であることを特徴とする請求項７また
は８記載の位相差顕微鏡。 ［請求項１０］ 前記照明光学系の略瞳位置に配置され
た共通のリングスリットの中心径が以下の（５）式（条
件式）を満足することを特徴とする請求項７〜請求項９
のいずれかに記載の位相差顕微鏡。
【００６３】 ０．３５＜（Ｒ／Ｉ）＜０．５５ …（５） 但し、Ｒは共通リングスリットが最低倍の対物レンズの
瞳面に投影された像の中心半径を表し、Ｉは最低倍率の
対物レンズの瞳の半径を表す。
瞳面に投影された像の中心半径を表し、Ｉは最低倍率の
対物レンズの瞳の半径を表す。
【００６４】［請求項１１］ 前記位相膜の膜幅をＴ、
前記リングスリットの内径をＲｉ、外径をＲｏとし、前
記リングスリットの結像光学系への投影倍率をβとする
時、以下の（６）式（条件式）を満足すること特徴とす
る請求項１０記載の位相差顕微鏡。 ２＜Ｔ／［β（Ｒｏ−Ｒｉ）］＜３．５ …（６）
前記リングスリットの内径をＲｉ、外径をＲｏとし、前
記リングスリットの結像光学系への投影倍率をβとする
時、以下の（６）式（条件式）を満足すること特徴とす
る請求項１０記載の位相差顕微鏡。 ２＜Ｔ／［β（Ｒｏ−Ｒｉ）］＜３．５ …（６）
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような作用効果
が得られる位相差顕微鏡を提供できる。 （１）リングスリットの径及び位相膜の膜幅をそれそれ
最適に設定することにより、位相差顕微鏡（特に培養細
胞の育成状況観察用の位相差顕微鏡）における、リング
スリットの共通化とイニシャライズフリーの仕様を満足
することができ、位相差観察における倍率変化時の操作
性及び作業効率を改善することができる。 （２）培養細胞を入れている培養容器への異物の落下を
無くすこともでき、培養細胞観察状の諸問題を解決する
ことができる。
が得られる位相差顕微鏡を提供できる。 （１）リングスリットの径及び位相膜の膜幅をそれそれ
最適に設定することにより、位相差顕微鏡（特に培養細
胞の育成状況観察用の位相差顕微鏡）における、リング
スリットの共通化とイニシャライズフリーの仕様を満足
することができ、位相差観察における倍率変化時の操作
性及び作業効率を改善することができる。 （２）培養細胞を入れている培養容器への異物の落下を
無くすこともでき、培養細胞観察状の諸問題を解決する
ことができる。
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための位相差
顕微鏡の外観図。
顕微鏡の外観図。
【図２】図１の実施形態の光学系を説明するための概略
図。
図。
【図３】図１の実施形態の位相膜及びリングスリット投
影像を説明するための概略図。
影像を説明するための概略図。
【図４】図１の実施形態を具体的に説明するための図。
【図５】図１の実施形態を具体的に説明するための図。
【図６】図１の実施形態を具体的に説明するための図。
【図７】図４，５の実験条件を説明するための図。
【図８】本発明の第２実施形態を説明するための位相差
顕微鏡の外観図。
顕微鏡の外観図。
【図９】従来の位相差顕微鏡の一例を説明するための
図。
図。
１…ランプハウス ２…コンデンサ筒 ３…照明光学系 ４…照明支柱 ５…標本載置台 ６…顕微鏡本体 ７…スライダ ８…鏡筒 ９…接眼レンズ １０…レボルバ １１…対物レンズ １２…リングスリット １３…コレクタレンズ １４…観察物体（標本） １５…位相膜 １２１…リングスリット枠
Claims (3)
- 【請求項１】 光源と、該光源からの光を観察物体に照
射する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学
系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを
配置し、前記リングスリットと前記観察物体を介して略
共役な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡にお
いて、 同一のリングスリットを用いて異なる倍率の拡大光学系
に対し、位相差観察が可能な構成としたことを特徴とす
る位相差顕微鏡。 - 【請求項２】 光源と、該光源からの光を観察物体に照
射する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学
系を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを
配置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役
な位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡におい
て、 前記照明光学系に配置されるリングスリットが挿脱可能
であり、リングスリットを照明光学系に挿入した際に、
リングスリットの対物レンズの瞳面近傍に投影された像
が、対物レンズの瞳面近傍に配置された位相膜からはみ
出さない構成としたことを特徴とする位相差顕微鏡。 - 【請求項３】光源と、該光源からの光を観察物体に照射
する照明光学系と、観察物体を拡大投影する拡大光学系
を有し、前記照明光学系の瞳位置にリングスリットを配
置し、前記リングスリットと観察物体を介して略共役な
位置に位相膜が配置されている位相差顕微鏡において、 照明光学系に配置されるリングスリットが挿脱可能であ
り、前記リングスリットは異なる倍率の拡大光学系に対
し同一であり、前記リングスリットを照明光学系に挿入
した際に、前記リングスリットのそれぞれ異なる倍率の
拡大光学系の瞳面近傍に投影された像が、それぞれの拡
大光学系の瞳近傍に配置された位相膜からはみ出さない
構成としたことを特徴とする位相差顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24705497A JP3841523B2 (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 位相差顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24705497A JP3841523B2 (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 位相差顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184260A true JPH1184260A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3841523B2 JP3841523B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=17157741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24705497A Expired - Fee Related JP3841523B2 (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 位相差顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3841523B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005173288A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Olympus Corp | 顕微鏡観察方法及びそれを用いるための顕微鏡 |
| JP2006163090A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Nikon Corp | 位相差顕微鏡 |
| WO2008098875A1 (de) * | 2007-02-12 | 2008-08-21 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Mikroskop zur herkömmlichen fluoreszenzmikroskopie und zur totalinternen-reflexions-mikroskopie |
| US7799559B2 (en) * | 2003-10-24 | 2010-09-21 | Olympus Corporation | Culture microscope apparatus |
| US8094371B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-01-10 | Olympus Corporation | Microscope |
| US8159675B2 (en) | 2007-03-19 | 2012-04-17 | Nikon Corporation | Observation device and wavelength limiting filter |
| JP2015219524A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | ライカ マイクロシステムズ リミテッド シャンハイＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ． Ｓｈａｎｇｈａｉ | 顕微鏡の照明コンポーネントのための調整装置、顕微鏡照明装置及び顕微鏡 |
| JP2016122027A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | オリンパス株式会社 | 位相差顕微鏡 |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP24705497A patent/JP3841523B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7799559B2 (en) * | 2003-10-24 | 2010-09-21 | Olympus Corporation | Culture microscope apparatus |
| US8110394B2 (en) | 2003-10-24 | 2012-02-07 | Olympus Corporation | Culture microscope apparatus |
| JP2005173288A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Olympus Corp | 顕微鏡観察方法及びそれを用いるための顕微鏡 |
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| US8559103B2 (en) | 2007-02-12 | 2013-10-15 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Microscope for conventional fluorescence microscopy and total internal reflection microscopy |
| US8159675B2 (en) | 2007-03-19 | 2012-04-17 | Nikon Corporation | Observation device and wavelength limiting filter |
| US8094371B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-01-10 | Olympus Corporation | Microscope |
| JP2015219524A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | ライカ マイクロシステムズ リミテッド シャンハイＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ． Ｓｈａｎｇｈａｉ | 顕微鏡の照明コンポーネントのための調整装置、顕微鏡照明装置及び顕微鏡 |
| JP2016122027A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | オリンパス株式会社 | 位相差顕微鏡 |
| US10254525B2 (en) | 2014-12-24 | 2019-04-09 | Olympus Corporation | Phase contrast microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3841523B2 (ja) | 2006-11-01 |
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