JPH1195111A - 顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】顕微鏡の設置高さを変えずに、立ち作業、座り
作業での観察が適性ポジションで得られ、ティルト角
が、どこの位置でも重力に影響されずに一定なティルト
角の操作性が得られる顕微鏡を得る。 【解決手段】ティルト鏡筒を組合わせた顕微鏡におい
て、前記ティルト鏡筒のティルト角度を３０〜６０°を
含むように設定したことを特徴とする顕微鏡。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ティルト鏡筒を組
合わせた顕微鏡に係り、特に立ち観察作業ならびに座り
観察作業にいずれにも適した顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来検鏡者の姿勢を楽にするように構成
した顕微鏡の公知例が種々ある。以下これらについて代
表的例を挙げて説明する。第１の公知例は、実公昭４２
−１５４１９号公報に示すものであり、図１２はこれを
説明するための図であり、顕微鏡のアーム０１に有する
機筐０２に、接眼部０３を有する鏡筒０４が傾斜回動可
能に取り付けられており、これは機筐０２に目盛０５が
形成されている範囲で自由に鏡筒０４の角度を設定でき
るものである。なお、０６は機台、０７は本体、０８は
ステージダイヤル、０９はステージ、０１０は反射鏡、
０１１はレボルバ、０１２は対物レンズ、０１３は目
盛、０１４はダイヤル、０１５は指針である。

【０００３】第２の公知例は、特開平８−１７９２２１
号公報に示すものであり、図１３はこれを説明するため
の図であり、ティルト鏡筒０２０であって、ティルト鏡
筒０２０に双眼部０２１が回動可能に取付けられたもの
において、双眼部０２１の動きに対して、光学部材の減
速比を微妙に調整できるようにしたものである。すなわ
ち、双眼部０２１と一体的に回動する双眼部円筒体０２
２と、双眼部円筒体０２２と同軸に回動可能でほぼ同一
の外径を有し、かつ折り返しミラー０２３が一体に固定
されたミラー部円筒体０２４と、これらの回転軸と平行
な第２の回転軸を中心として回動可能であって、かつ外
径比が略２対１である大径外輪部０２５と小径外輪部０
２６を有するプーリとを設け、双眼部円筒体０２２と大
径外輪部０２５、およびミラー部円筒体０２４と小径外
輪部０２６をそれぞれ２つの連結部材０２７，０２８で
連結し、また、小径外輪部０２６を僅かなテーパ状に形
成して、連結部材０２７の取付け位置を選択することに
より、角度減速比を微調整可能にしたものである。

【０００４】なお、０２９は顕微鏡本体、０３０はプリ
ズム、０３１，０３２はミラー、０３３，０３４はプリ
ズム、０３５は接眼レンズ、０３６，０３７はプリズム
である。

【０００５】第３の公知例は、実開平４−１２４２１８
号公報に示すものであり、これには角度可変型の鏡筒光
学系における結像レンズとプリズムの関係が開示されて
いる。

【０００６】第４の公知例は、特開平９−４３５１６号
公報に示すものであり、図１４はこれを説明するための
図であり、これは眼高可変式の顕微鏡のティルト鏡筒
で、鏡筒枠を検鏡しやすい好みのアイポイント位置に保
持でき、アイポイントが変化しても容易に元の位置に復
帰させることがことが可能なものである。具体的には、
接眼レンズ０７０が保持された双眼部０７１を上端部に
固定し、且つ対物レンズから双眼部０７１を通して接眼
レンズ０７０に至る光路を保持しながら双眼部０７１を
回動変化させることが可能な可動傾斜鏡体部０７２の下
端部をベース０７３に固定すると共に、ベース０７３上
に可動傾斜鏡体部０７２の傾斜面と平行になるようにア
ーム０７４を取り付ける共に、該アーム０７４に設けら
れたネジ穴に可動傾斜鏡体部０７２の可変範囲の上限位
置を規制するつまみ０７５をネジ込むようにしたもので
ある。０７３ａはベース０７３に形成された凹部、０７
３ｂはベース０７３に形成された丸アリ、０７６は写真
撮影用アダプタ、０７７は写真光路筒、０７８は撮影用
光学系、０７９は写真撮影用ビュア、０８０はカメラ、
０８１はネジである。

【０００７】以上述べた各公知例には、いずれも顕微鏡
にティルト鏡筒を取付けて角度をあおることで、アイポ
イントの高さを調整できるようにしたものであり、ま
た、その鏡筒のティルト機構、光学的部材の配置、光学
的部材のティルト角に対する追従、調整方法が開示され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた各公知例の
ティルト鏡筒を組み合わせた顕微鏡においては、以下の
ような問題がある。例えば、倒立顕微鏡の場合、対物レ
ンズがステージの下にあることから、シャーレ等の容器
に入った試料等を見るとか、試料操作する機会が多い。
従って、試料が見えるという観点から立ちながら観察す
るということも多い。ところが、主に椅子に座って観察
するという観点から考えた前述の公知例では、座高調整
用のティルト鏡筒であって、立ち見までは考慮されてい
ない問題がある。本発明では、顕微鏡の設定高さを変え
ずに、立ち作業、座り作業での観察が適性ポジションで
得られる顕微鏡を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、ティルト鏡筒を組合わせた
顕微鏡において、前記ティルト鏡筒のティルト角度を３
０〜６０°を含むように設定したことを特徴とする顕微
鏡である。

【００１０】請求項１に対応する発明によれば、ティル
ト角度を３０〜６０°と設定したので、顕微鏡の設置高
さを変えずに、立ち作業、座り作業での観察が適性ポジ
ションで得られ、ティルト角が、どこの位置でも重力に
影響されずに一定なティルト角の操作性が得られる顕微
鏡を提供することができる。具体的には、座りの観察時
でもティルト角が３０°のアイポイント高さ（床から）
が１１００mm程度を実現させるように最適なポジション
で観察できるようにし、またどのティルト角でも同様な
操作性（同じ力量で移動、自然落下、上昇によるティル
ト角の移動）を有するティルト鏡筒とすることで、操作
性を一段上げることができる。

【００１１】前記目的を達成するため請求項２に対応す
る発明は、前記顕微鏡の電源スイッチ、調光ボリュー
ム、準焦ハンドルを本体の対物レンズ光軸より鏡筒側に
集中させたことを特徴とする請求項１の顕微鏡。

【００１２】請求項２に対応する発明によれば、対物レ
ンズ光軸より鏡筒側に、準焦ハンドル等を集中させたの
で、請求項１の作用に加えて立ち見観察の操作性が向上
する。

【００１３】前記目的を達成するため請求項３に対応す
る発明は、前記鏡筒の各々の回転部に配した第１の弾性
部材と、前記各々の回転部にそれぞれの端部を固定した
第２の弾性部材を配置し、ティルト角に応じて、発生ト
ルクを変化させるようにしたことを特徴とする請求項１
記載の顕微鏡。請求項３に対応する発明によれば、第１
および第２の弾性体を配置したので、請求項１の作用に
加えて、ティルト鏡筒のティルトの操作性が向上する。

【００１４】

【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。図１は、本発明の倒立顕微鏡
の全体構成を示す側面図である。１は本体、２は電源ス
イッチ、３は照明光量を調整するためのボリューム、４
はレボルバ１２を上下動させるための準焦ツマミ、５は
ステージ、６は液体試料が主でシャーレ等の容器に入っ
ている試料、７はアームでステージ５と一体化され、更
にステージ５は本体１に一体化している。８はコンデン
サ、９はランプハウス、１０はティルト鏡筒で、ツマミ
１５を回転することで、脱着可能に固定されている。

【００１５】実際の観察は、ランプハウス９のランプ
（図示せず）より発した光は、コンデンサ８で集光され
た試料６を透過し、対物レンズ１３を経て、その下の図
示していないミラーで折り返えされ、更に図示していな
いリレーレンズを経てプリズムで垂直に折り返えされ、
ティルト鏡筒１０まで行きつく。

【００１６】１１は机上で、通常の高さは床から７００
〜７５０ｍｍ位と設定している。１３はレボルバ１２に
取付けられている対物レンズ、１４は接眼レンズであ
る。ティルト鏡筒１０内のプリズムを経て接眼レンズ１
４で得られる像を観察することになる。

【００１７】ここで、ティルト角とは水平線（机上面）
と光軸の角度のことであり、ティルト鏡筒１０が変化し
て、接眼レンズ１４が水平線になったとき、ティルト角
を０°として定義する。

【００１８】図１では、ティルト角を３０°〜７５°
（６０°）の範囲内で可変可能な構成となっている。 （座り観察の場合）試料６をステージ５上に載せて真ん
中付近に位置決めする。次にレボルバ１２を回転させ
て、低倍率４×〜１０×の対物レンズ１３を光路に入れ
る。次に、ティルト鏡筒１０の角度を楽なポジションで
のぞけるように調整する。同時に、椅子の高さも、準焦
ツマミ４の操作性等を考慮しながら調整する。

【００１９】（立ち見観察の場合）座り観察とほぼ同様
であるが、ティルト鏡筒１０の角度調整のみ行なうこと
になる。

【００２０】ティルト角度を最も大きい状態である０°
〜９０°に設定して観察してみる。考慮することは、準
焦ツマミ４、電源スイッチ２、ボリューム３の操作はや
りやすいか。不自然な格好で、覗いていないか。ステー
ジ５上の試料６が良く見えるか。等である。一般的には
ティルト角５０°以上にすれば立ち見での観察がやりや
すくなる。

【００２１】図２は、ティルト鏡筒１０のティルト角度
を決めるための実験データを説明するための図であり、
実験条件は、机高が７００mmで、椅子の高さが任意に可
変できる場合である。ティルト角を５°，３０°，４５
°，６０°，７５°に設定し、この設定角度毎に、身長
が１５５cm，１６２cm，１６７cm，１７８cmの検鏡者に
よってそれぞれ、立ち見観察と、座り観察のいずれか、
または両方について観察を行い、これを評価したもので
ある。

【００２２】この結果、ティルト角度が３０°〜６０°
の範囲のときには、身長が異なっても、問題なく観察が
できる、ということを意味している○印があることか
ら、このティルト角度の範囲が望ましいことがわかる。
ティルト角度が３０°〜６０°の範囲以外では、若干窮
屈そうであるということを意味している△印が存在した
り、かなり苦しいということを意味している×印が存在
することから、上記ティルト角度３０°〜６０°の範囲
が立ち見観察と及び座り観察の両方を満たす、最小範囲
となる。またティルト角度が３０°〜６０°またはそれ
以上が望ましいことになる。

【００２３】ティルト角度は検鏡者の作業上０°〜９０
°が限界であるが、機構上可能であれば、範囲が広いの
で有効である。しかし、人間工学的に検討及び実験の結
果、座り観察でティルト角度は１５°〜４５°、立ち見
観察でティルト角度は５０°〜８０°が望ましいので、
ティルト角度を１５°〜８０°としてもよい。

【００２４】ティルト鏡筒１０の光学系は、図３に示す
ように複数のプリズム及びレンズ群で構成されている。
図３は、例えばプリズムからなる第１光学素子３５１
と、例えばプリズムからなる第２光学素子３５２と、例
えばプリズムからなる第３光学素子３５３からなり、入
射光軸ＡI 、第１反射光軸Ａ1 、反射光軸Ａ2 、第２反
射光軸Ａ3 を直角に曲げるようになっている。そして第
３光学素子３５３からの射出光軸Ａo を有する入射光が
接眼レンズ（双眼接眼ユニット）１４に入射されるよう
になっている。

【００２５】また、入射光軸ＡI と射出光軸Ａo とが平
行且つ同一方向のときに、該入射光軸ＡI と射出光軸Ａ
o と第１反射光軸Ａ1 と第２反射光軸Ａ3 とは同一平面
に位置するようになっており、第１光学素子３５１と第
２光学素子３５２の間に結像レンズ３５４が配置されて
いる。

【００２６】次に、ティルト鏡筒１０の構成について、
図４及び図５を参照して説明する。図４はティルト鏡筒
１０と接眼レンズ１４の一部を断面した側面図であり、
図５はティルト鏡筒１０の正面図である。

【００２７】２１は鏡筒座で、図１の本体１への取付け
に必要なアリ形状部品２２がネジ３６で一体化されてい
る。ティルト本体３３は鏡筒座２１にネジ２３で一体化
されている。またティルト本体３３へは、切欠き歯車２
５がネジ３１で一体化されている。ティルト本体３３
は、プリズム３５１、レンズ３５４を保持している。

【００２８】更に、あおり部材３２が、ティルト本体３
３に対して嵌合でＡI 軸回りに回転自在に連結されてい
る。このＡI 軸は、図３の光軸ＡI に対応している。あ
おり部材３２の他の嵌合穴には、鏡筒あおり部材３７が
Ａ3 軸回りに回転自在に連結され、切欠き歯車２７がネ
ジで一体化されている。

【００２９】このＡ3 軸は、図３の光軸Ａ3 に対応して
いる。切り欠き歯車２５と２７は、ギャ比１：１で噛み
合っている。あおり部材３２は、プリズム３５２を、鏡
筒あおり部材３７はプリズム３５３をそれぞれ保持して
いる。

【００３０】３４は例えば板バネからなる第１の弾性部
材で、ティルト本体３３とあおり部材３２の回転トルク
の重さ出しを行なっている。また同様に、あおり部材３
２と鏡筒あおり部材３７の回転トルクの重さ出しも行な
っている。

【００３１】２６は例えばうず巻きバネからなる第２の
弾性部材で、その一端部はティルト本体３３に、その他
端部は、鏡筒あおり部材３７に固定されており、両者の
回転角に応じて回転方向にトルクを発生している。２８
はカバー、３５１〜３５４は図３に示す各光学素子であ
る。

【００３２】２９は双眼部で、光路を左右２つに分けて
両目で見れるようにしたもので、これは公知であるの
で、その説明を省略する。次に、図６でティルト鏡筒１
０の概念を説明する。

【００３３】（ａ）はティルト角が３０°の場合の状態 （ｂ）はティルト角が６０°の場合の状態 であり、５０は本体１に固定された鏡筒本体部、５２は
鏡筒接眼部、５１はあおり部材部をそれぞれ示してい
る。

【００３４】図７は、あおり部材部５１を示すもので、
（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はその側面図であ
る。これは、光束の通る２つの穴５１１，５１１と、こ
れと同軸に鏡筒本体部５０と鏡筒接眼部５２が嵌合する
穴５１２，５１２があり、この穴５１２，５１２を避け
て支柱５１３，５１３がある。この支柱５１３，５１３
に後述するストッパ５３がある。図７（ｂ）に示す凹部
５１４には、図３に示すプリズム３５２が保持されるよ
うになっている。

【００３５】図６において、鏡筒本体５０は、ティルト
本体３３及びこれと一体の切欠き歯車２５を含んだ形状
を概念的に示している。あおり部材部５１はあおり部材
３２の形状を、鏡筒接眼部５２は鏡筒あおり部材および
これと一体の切欠き歯車２７を含んだ形状を、それぞれ
概念的に表している。

【００３６】５３は下限ストッパであり、ストッパーピ
ン５３Ａ，５３Ｂから構成されている。５４は上限スト
ッパーであり、ストッパーピン５４Ａ，５４Ｂから構成
されている。ストッパーピン５３Ｂ，５４Ｂは鏡筒接眼
部５２に固定され、またストッパーピン５４Ａ，５３Ａ
は鏡筒本体５０に固定されている。ストッパーピン５
３，５４の当たる面はあおり部材部５１（と一体化さ
れ）の支柱５１３，５１３になっている。

【００３７】ストッパー５３，５４は、各ストッパーピ
ン５３Ａ，５４Ａ，５３Ｂ，５４Ｂともに共役な位置に
あり、同時にストッパーとなることで、ストッパーとし
て機能する時のねじれを無くす効果がある。

【００３８】また、各ストッパーピン５３Ａ，５４Ａ，
５３Ｂ，５４Ｂはあおり部材部５１から突出しないの
で、あおり部材部５１が小型にできる。このように、テ
ィルト鏡筒１０は、下限ストッパ５３と、上限ストッパ
５４を備えており、ここではティルト角３０°〜６０°
に設定してある。ティルト角は、どの角度においても停
止しており、双眼部を手で持って傾むけることにより自
由にセッティングできる。双眼鏡筒部、接眼レンズ等の
重さはティルト角が小さいほど回転中心部Ｏ，Ｐに大き
く作用し、自然回転を引き起こそうとするが、板バネ３
４の定トルク作用と、うず巻きバネ２６のティルト角が
大きくなるほど発生トルクが大きくなる様に設定してあ
るため、それぞれ力が打ち消し合い常に同トルクでティ
ルトできる。故に自然にティルト角が±方向へ動いてし
まうこともない。

【００３９】このような構成によれば、次のような作用
効果が得られる。すなわち、鏡筒の角度を変更する場
合、第１光学素子３５１に対して第２光学素子３５２を
所定角度回転させると、切欠き歯車２７が切欠き歯車２
５に対して該角度公転しながら同一角度自転するため、
第３光学素子３５３は第２光学素子３５２に対して同方
向に上記所定角度回転し、結局この所定角度の２倍の角
度だけ鏡筒の傾斜角度が変化する。そして、この場合、
アイポイントの昇降ストロークは比較的大きく、また通
常の傾斜角度固定型の鏡筒に比較して俯角が同一又はよ
り小さい角度でアイポイントの高さを同程度に保持する
ことができる。

【００４０】図８〜図１１は、ティルト角と切欠き歯車
とストッパーの関係を概念的に示す図である。図８
（ａ），（ｂ）は、ティルト角３０°〜７５°の場合
で、ティルト範囲は４５°で切欠き歯車２５，２７は２
２．５°分噛み合うと共に、ストッパーも２２．５°分
必要である。

【００４１】図９（ａ），（ｂ）は、ティルト角１５°
〜７５°の場合で、ティルト範囲は６０°で切欠き歯車
２５，２７は３０°分噛み合うと共に、ストッパーも３
０°分必要である。

【００４２】図１０（ａ），（ｂ）は、ティルト角５°
〜７５°の場合で、ティルト範囲は７０°で切欠き歯車
２５，２７は３５°分噛み合うと共に、ストッパーも３
５°分必要である。

【００４３】図１１（ａ），（ｂ）は、ティルト角０°
〜９０°の場合で、ティルト範囲は９０°で切欠き歯車
２５，２７は４５°分噛み合うと共に、ストッパーも４
５°分必要である。

【００４４】前述した図６（ａ），（ｂ）は、ティルト
角３０°〜６０°の場合で、ティルト範囲は３０°で切
欠き歯車２５，２７は１５°分噛み合うと共に、ストッ
パーも１５°分必要である。

【００４５】ティルト角３０°〜６０°の場合、ストッ
パーピンはあおり部材部５１からの突出はほとんどない
が、ティルト角１５°〜７５°ではストッパーピンはあ
おり部材部５１からの突出が少しあるが、カバーで覆え
る範囲である。ティルト角０°〜９０°ではストッパー
ピンはあおり部材部５１からの突出しているので、カバ
ーを大きくする必要があり、あおり部材部５１の幅が大
きくなる。

【００４６】この観点から見ると、ティルト角３０°〜
６０°が望ましく、ティルト角１５°〜７５°でも使用
可能である。 （変形例）前述の実施形態では、倒立顕微鏡に適応した
例について説明したが、倒立顕微鏡以外の正立顕微鏡な
ど他の顕微鏡にも適応できることは言うまでもない。

【００４７】前述の実施形態では、ティルト角の連動手
段として切欠き歯車を使用したが、回転伝達ができてす
べりがなければ摩擦車等を用いてもよい。また、トルク
設定に板バネ３４を使用したが、定トルクで摩擦が発生
すればよいので、ゴム等の弾性部材を用いてもよい。さ
らに、顕微鏡の電源スイッチ２、調光ボリューム３は顕
微鏡の前面付近にあれば良く、前面、側面のいずれでも
よい。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、顕微鏡の設置高さを変
えずに、立ち作業、座り作業での観察が適性ポジション
で得られ、ティルト角が、どこの位置でも重力に影響さ
れずに一定なティルト角の操作性が得られる顕微鏡を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の顕微鏡の実施形態を示す側面図。

【図２】図１のティルト鏡筒のティルト角を決めるため
の実験データを説明するための図。

【図３】図１のティルト鏡筒の光学系の第１の例を説明
するための図。

【図４】図１のティルト鏡筒を説明するためのもので一
部を断面した側面図。

【図５】図１のティルト鏡筒を説明するためのもので一
部を断面した正面図。

【図６】図１の顕微鏡の作用効果を説明するための図。

【図７】図６のあおり部材部を説明するための図。

【図８】図１のティルト角と切欠き歯車とストッパーの
関係を説明するための概念図。

【図９】図１のティルト角と切欠き歯車とストッパーの
関係を説明するための概念図。

【図１０】図１のティルト角と切欠き歯車とストッパー
の関係を説明するための概念図。

【図１１】図１のティルト角と切欠き歯車とストッパー
の関係を説明するための概念図。

【図１２】第１の公知例のティルト鏡筒を備えた顕微鏡
を説明するための図。

【図１３】第２の公知例のティルト鏡筒を備えた顕微鏡
を説明するための図。

【図１４】第４の公知例のティルト鏡筒を備えた顕微鏡
を説明するための図。

【符号の説明】

１…本体 ２…電源スイッチ ３…調光ボリューム ４…準焦ツマミ ５…ステージ ６…試料 ７…アーム ８…コンデンサ ９…ランプハウス １０…ティルト鏡筒 １１…机高 １２…電源スイッチ １３…対物レンズ １４…接眼レンズ １５…つまみ ５０…鏡筒本体 ５１…あおり部材部 ５２…鏡筒接眼部 ５３Ａ，５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ…ストッパピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ティルト鏡筒を組合わせた顕微鏡におい
   て、前記ティルト鏡筒のティルト角度を３０〜６０°を
   含むように設定したことを特徴とする顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記顕微鏡の電源スイッチ、調光ボリュ
   ーム、準焦ハンドルを本体の対物レンズ光軸より鏡筒側
   に集中させたことを特徴とする請求項１の顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記鏡筒の各々の回転部に配した第１の
   弾性部材と、前記各々の回転部にそれぞれの端部を固定
   した第２の弾性部材を配置し、ティルト角に応じて、発
   生トルクを変化させるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の顕微鏡。