JPS60112015A - 双眼実体顕微鏡の透過照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、双眼実体顕微鏡の透過１：ａ明装置に関する
ものである。

従来技術 この種従来の透過照明装置１ｄ１例えば第１図Ｖこ示し
た如く、光源１とコレクターレンズ２とスリ硝子３とコ
ンデンサーレンズ４と試料面を有するステージ硝子５と
を順に配置し、スリ硝子３をコンデンサーレンズ４に関
して後述の双眼実体顕微鏡の入射瞳と共役な位置に機械
軸Ｍと垂直に配置すると共に、該スリ硝子３を光源１を
発しコレクターレンズ２により略平行にされた光束に」
：り背後から照明して散乱光を作り出すようにして成る
ものであった。尚、１ン］中６，６は対物レンズ、７゜
７は開口絞り、８．８はイメージローチータブリズム、
９．９は接眼レンズであって、これらが双眼実体：・煩
微鏡本体の光学系を構成し、１０．１０はその入射瞳を
示している。そして、この従来例は、スリ硝子３を二次
光源と考えると入射瞳１Ｏ１１０との共役関係からケー
ラー照明装置であると考えられる。ところが、ケーラー
照明で均一なムラのない照明を得るにはその光源の発す
る光が方向によらず同一強度である８我があるのに、こ
の従ノ硲はスリ硝子３が発する光が第２図に示し／こ如
くその方向により強度が著しく変化している（閉鎖曲線
りの矢印は、その長さがその方向−＼向う散乱光線のイ
（コ対強度を示している）ので、照明ムラが発生してし
丑うという問題があった。

この点について詳濶１に説明すれば、光線ＣとＡは試料
面における視野の端りとＥを夫々照明し、■３は視野の
中心Ｏを照明している。一方、各光線の強度はＡ　、　
ＩＬ、Ｃの順に弱くなり、特に光線Ｃの暗くなり方が激
しい。このため、試料面もＥ。

０、Ｄの順に照明が暗くなる。従って、光線Ａ。

Ｄ、Ｃの照明により覗見される左側視野１１には第１図
に示した如く太き々明るさムラが生じ、この明るさムラ
は視野の右端が暗く且つ左端が明るくなる。父、双眼実
体顕微鏡の光学系全体は機械１１ζｌ＋Ｍに関して対称
であるから、左側視野１２に生じる明るさムラは、左側
視野１１のそれと機械１１ＱＩＩＭに関し対称である即
ち視野の左４が暗い。従って、もともと照明ムラが生じ
ること自体問題であるが、左右の視野で同一観察点にお
ける明るさに大きな差が生じるので、立体視を行う時に
非常に見にくいという不具合がある。尚、スリ硝子３の
表面の粗さを増しても以上の不具合を多少軽減すること
はできるが、照明光の損失が増え照明効・イ・３が劣化
する１：すには不具合の改善銹果にし」・さい３、目　
的 本発明は、上記問題点に鑑み、ムラのない明るいケーラ
ー照明が行える透過照明装置１σを提供せんとするもの
である。

概　票 本発明による透過照明装置は、スリ硝子を二枚にしてこ
れらを双眼実体顕微鏡の機械ＩＩ！Ｉ１１に関して左右
対称に斜設することにより散乱特性を改善して、ムラを
少なくしつＸ照明効率を高めたものである。

実り例 μＦ、第３図乃至第６図に示した一実施例に基づき上記
従来例と同一の部材には同一符号を付して本発明を詳４
１１　Ｋ説明する。第３図（ｂ）は第、３図（ａ）の光
学系を第３図において下方から見た図を示しており、１
：３．１３はコンデンサーレンズ４に関して入射瞳１０
，１０と共役な位置において機械軸Ｍに関して左右対称
で機械ｌ抽Ｍに対して斜めに設置された一対のスリ硝子
であって、これらの粗面Ｓはコンデンサーレンズ４の方
を向き且つその方向に傾けられている。尚、スリ硝子１
３．１３の粗面Ｓの反対側の面Ｉ″ｉ研摩面となってい
る。

本発明による透過照明装置は上述の如く構成されており
、スリ硝子１３，１３が機械軸Ｍに対して斜めに設置′
ｊ６されているので、スリ硝子１３，１３が発する光の
強度は方向によらずはソ同一となる。

即ち、上記従来例の光線Ａ、Ｂ、Ｃに夫々相当する光線
Δ′、Ｂ′、Ｃ′及びＦ　、Ｇ　、　Ｈの強度がＡ′＝
Ｂ′７：Ｃ’！Ｆ＝Ｇ”：Ｈとなる。従って、照明ムラ
が大幅に少なくなる。又、ムラの生じ方に片寄）がなく
なるため、立体視を行う時は非常に見易くなる。

更に、スリ硝子１３．１３の粗面Ｓの粗さを・増す必要
もないので、照明効率は低下しない。

次に、スリ硝子１３．１３を斜設するとその散乱特性が
例数上述の如く改善されるか、その原理について詳細に
説明する。まず、スリ硝子１３゜１３の一部を拡大して
考えると、その粗面Ｓは第４図に示した如く凸レンズの
集まりと考えることができる。その個々の凸レンズを要
素レンズと呼ぶことにする。第５図（ａ）は機械軸Ｍに
対して垂直に設置されたスリ硝子１３に細い光束を入射
させた時即ち光束がスリ硝子１３に対して垂直に入射し
た時該光束が要素レンズによりどのように拡散されるか
を示している。この場合、拡散光束はｌＩＭ＋対称であ
り、その対称軸は入射光束と同一の向きを持っている。

又、要素レンズの中心部より周辺部に向うに従い光束密
度が小さくなっており、その小さくなる度合は中央部よ
り周辺部の方が激しい。従って、スリ硝子１３をケーラ
ー照明の二次光源として使用する場合、有効に使える拡
散光は線分ｅの範囲にある光線に限定される。但し、こ
の範囲は中心部の線密度に対して細裂の密度のもの丑で
許容できるかにより決定されるものであつ−〔、実際上
は実験的に決められるものである。第５図（ｂ）は、以
上の結果をもとに、スリ硝子１３に垂直に光線が入射し
た時、有効な散乱光がどう広かっているかを巨視的に示
している。又、第５図（ｃ）は光１線の散乱強度を示し
ている。

一方、第６図（ａ）は機械軸Ｍに対して斜設したスリ硝
子１３に細い光束が入射した時に即ち光束がスリ硝子１
３に斜め入射した時に、その光束が要素レンズでどう拡
散されるかを示している。この場合、拡散のされ方は線
対称であるが、その対称軸は入射光束の方向に対し右上
がりに傾斜している。父、有効に使える拡散光は線分ｍ
の中にある光線である。第６図（ｂ）は、以上の結果を
もとに、斜設されたスリ硝子に光線が入射した時、有効
な散乱光がどう広がっているかを巨視的に示している。

父、第６図（ｃ）は光線の散乱強度を示している。

以上のように、スリ硝子１３を斜設した時としない時と
では散乱の状態が変わり、斜設した場合の第６図（ｂ）
に示されている。有効散乱光の広がりは試料を中心から
周辺捷で照明するのに必要な第３図の光線Ａ’　、　Ｂ
’　、　Ｃ’をカバーし、散乱強度も第６図（ｃ）から
第３図の閉鎖曲線りに示した特性が得られることが明ら
かである。

第７図は第二の実砲例を示しており、その基本的な構成
１作用、効果は第一の実施例と同じであるが、スリ硝子
１３．１３の斜設方向及びその粗面Ｓの向きが第一の実
施例と全く逆である点で異っている。即ち、スリ硝子１
３．１３の粗面Ｓはコレクターレンズ２の方を向き且つ
その方向に傾けられている。従って、ここではスリ硝子
１３゜１３をこのように用いても第一の実施例と同様に
その散乱特性が改善される点について説明する。

第８図（ａ）は第６図（ａ）と同様に斜設されたスリ硝
子１３の要素レンズに細い光束が入射した時の拡散状態
を示している。但し、粗面Ｓが入射側を向いており、斜
設方向も第６図（ａ）と反対である。この場合、拡散の
され方ははソ線対称であり、その対称軸は第６図（ａ）
と同（毛布上がりになる。又、線分ｎは、有効に使える
拡散光の範囲を示している。

この範囲は第６図（ａ）に示された例よりも広く、従っ
て第二の実施１タリの方が第一の実施レリよりも照明ｌ
、うが少なくなることが明らかである。尚、有効に使え
る拡散光の範囲が広くなつプこ理由は、甥素レンズの向
きが平行な入射光に対向した向きであるため、その残存
法面収差はが第６図（ａ）に示された例に比べ−Ｃ小さ
いからである。第８図（ｂ）は、以上の結果をもとに、
斜設されたスリ硝子１３に光線が入射しだ時有効な散乱
光がどう広がっているかを巨視的に示している。又、第
８図（Ｃ）は光線の散乱強（皮を示している。

尚、第−及び第二の実施例に共通して言えることである
が、スリ硝子１３による散乱を大きくするにはスリ硝子
１３の屈折率を上げるのが効果的である。具体的には屈
折率を１．６以上にするのが良い。従来、１１女乱作大
きくするためにはスリ硝子１３ゐ粗面をより粗くしてい
たが、これは要素レンズの収差の増加と全反射光線の増
加で光敗損失が大きくなる割には散乱を大きくする効果
は少ない。これに対して、本発明の場合、屈折率を」二
げるととで収差を減らすととがてき、要素レンズのＦ数
を小さくできるので、散乱を大きくすることができる。

又、従来、散乱を大きくするもう一つの方法として、第
９図（ａ）に示した如く、スリ硝子１３の両面を粗面Ｓ
にする方法も行われていた。しかし、射出面に要素レン
ズを形成すると、第５図（ａ）に示した如く全反射が起
き、射出側に設けた粗面Ｓによる散乱効果ｊｄ小さい。

従って、二つの粗面Ｓ４．−利用する方法としては、第
９図（ｂ）又は（Ｃ）に示した如く二枚のスリ硝子１３
．１３を近接配置する方法をとるべきであり、これヲ−
枚のスリ硝子１３の代りに用いると効果がある。

発明の効果 上述の如く、本発明による透過照明装置６．は、ムラの
ない明るい照明が行えるという極めて重要な利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の透過（１（１明装置の光学系を示す図、
第２図は」−記従来例のスリ硝子による光線の１１女乱
作度を示す図、第３図は本発明による透過照明装置の一
実施例の光学系を示す図、第４図はスリ硝子の要部拡大
図、第５図は光束が垂直に入射した時のスリ硝子の敗乱
特性金示す図、第６図は光束が斜めに入射した時のスリ
硝子の散乱特性を示す図、第７図は第二の実施例の光学
系を示す図、第８図は粗面の向きが反対で光束が原［め
に入射した時のスリ硝子の散乱特性を示す図、第９図は
散乱を大きくするための二枚のスリ硝子の配置方法を示
す図である。 ■・・・・光源、２・・・・コレクターレンズ、４・・
・・コンデンザーレンズ、５・・・・ステージ硝子、１
０・・・・入射瞳、１１，１２・・・・視野、１３・・
・・スリ硝子。 第４図　第９図 １３ 第５図 オフ図 １ 手続補正書（自発） 昭和５９年２　月ｉｅ日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 特願昭５８−２２０２６５号 公開　−号 ２、発明の名称　双眼実体顕微鏡の透過照明装置３、補
正をする者　特許出願人 東京都渋谷区幡ケ谷２の４３の２ ４、代　理　人 ５補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄
。 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙添イ」の通り訂正する。 （２）明細書簡３頁２行目の「閉鎖曲線りの」を「閉鎖
曲線り内の」と訂正する。 （３）明細書箱４頁１０〜１２行目の１−スリ硝子を・
・・・斜設する」を「スリ硝子等の拡散部材が双眼実体
顕微鏡の機械軸に対して左右対称に傾斜した部分を有す
るようにした」と訂正する。 （４）明細書第５頁９〜１４行目の「スリ硝子１３゜１
３が・・・・少なくなる。」を下記文章に訂正する。 「スリ硝子１３１．１３の拡散特性が改善されて左右各
校光学系へ入射する光の強度の対称性が良くなシ、従来
例の光線Ａ、Ｃに夫々相当する光線Ａ’、Ｃ’及びＦ　
、Ｈの強度。 がｘ−＝σ、１：　Ｆ　：　Ｈというように大体等しく
なる。このため、照明ムラが少なくなる。」（５）明細
書第７頁１６行目の［示されている３、有効散乱光」を
「示されている有効１１を乱光」と訂正する。 （６）明細間第１０頁９行目と１０行目との間に下記文
章を・挿入する。 「　尚、」二記スリ硝子１３の代りに、スリ硝子の表面
をフッ化水素等でエツチングした拡散板やプラスチック
板に微小な硝子ビーズを埋込んだ拡散板等を用いても良
い。又、上記二枚のスリ硝子１３．１３は一体化されて
いても良い。」 （１１光源と試料面との間に拡散部杓を配置し、該拡散
部材を二次元−源として用いるようにした双眼実体顕微
鏡の透過照明装置において、上記拡散部材が双眼実体顕
微鏡の機械軸に対して左右対称に傾斜した部分を有する
ことを特徴とする透過照明装置。 （２）拡散部拐の屈折率を１．６以上にしたことを特徴
とする特許請求の範囲（１）に記載の透過照明装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料面の背後に凸レンズを配置し、該凸レンズに
   関して双眼実体顕微鏡の入射瞳と共役な位置にスリ硝子
   を配置し、該スリ硝子を背後から照明して二次光源とし
   て用いるようにした双眼実体顕微鏡の透過照明装置にお
   いて、上記スリ硝子を二枚にし−にれらを双眼実体顕微
   鏡の機械軸に関して左右対称に斜設したことを特徴とす
   る透過照明装置。
2. （２）　スリ硝子の屈折率全１．６以上にしたことを特
   徴とする特許請求の範囲（１）に記載の透過照明装置３
   ．