JPS6336645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、照明光束を顕微鏡対物レンズの瞳の
半分に入射させる装置を有する顕微鏡のためのケ
ーラー式明視野落射照明装置に関する。

K.ミユツエ（K.Mu″tze）著、1961年ハナウ、
ウエルナーダウジン社出版の参考書「アーベーツ
エー デア オプテイーク（ABC DER
OPTIK）」の560乃至561頁に上記の種類の照明装
置が記載されそして図示されている。本発明に最
も近い型式はプリズム照明装置と表現されてい
る。照明光線は直角プリズムの斜面において対物
レンズの方に向つて反射されそして対物レンズを
通過して対象物の表面に導かれている。該プリズ
ムは対物レンズの射出瞳の半分を覆つている。対
象物の結像は射出瞳の別の半分を通過して行われ
る。この際視野の妨げにならない様にするため、
プリズムは可能な限り対物レンズの出射瞳の位置
に取り付けられていなければならない。この理由
から明視野落射照明対物レンズは特別に短い筒に
はめ込まれている。

上記した種類の照明装置は、入射させられた照
明光線をほとんど完全に利用するという特徴を持
つている。この照明装置は厳密なケーラー式照
明、即ち明視野絞りが対象物の表面に位置しそし
て開口絞りが顕微鏡対物レンズの射出瞳の位置に
結像されている照明装置に使用可能である。いわ
ゆるベレークプリズム（Berek−Prisma）を使
用するならば偏光落射照明も可能である。しか
し、対物レンズの完全な結像を要求するためにプ
リズムと対物レンズとの距離が僅かなものになる
ため、顕微鏡の鏡台が特別な構造を必要とすると
いう欠点を持つている。この種類の変換可能な照
明装置は、個々に交換可能な対物レンズを有する
顕微鏡に対してのみ使用可能であり、レボルバー
交換の対物レンズを有する顕微鏡に対しては使用
不可能である。透過照明顕微鏡にこの様な落射照
明装置を取り付けることは不可能である。

本発明の目的は、特に簡単な構造の任意の透過
照明顕微鏡に簡単な方法で取り付け可能でありそ
して偏光落射照明装置としても形成可能な明視野
落射照明装置を提供することである。

上記の目的は冒頭に述べた種類の照明装置にお
いて、特許請求の範囲第１項に記載した特徴を有
する照明装置により達成される。本発明の照明装
置の特徴ある別の形成は特許請求の範囲第２乃至
１１項に記載されている。

本発明は、略図により示されている実施例を示
す添付図を用いて次に詳細に説明される。

第１図に示されている照明装置は、図示されて
いない顕微鏡鏡台の枠に挿入可能な独立した構成
単位として設けられたものである。容器１は光線
入射方向が開いている。この場合には通常のラン
プハウスが接続される。

容器１の光線射出側には適合する接続筒２が設
けられており、該接続筒は顕微鏡鏡台の腕に設け
られた鏡筒交換装置の中に挿入可能である。照明
光束は、円筒殻３の内部にあつて、接続筒２を通
過して導かれ、その際接続筒の全開口の半分の一
部分のみが使用されている。円筒殻３は顕微鏡鏡
台の腕の中に観察光線束のために設けられた穿孔
を通過し、前同様図示されていない顕微鏡対物レ
ンズの射出瞳の近傍まで到達している。容器１の
上方には開口４が設けられており、その中には接
眼鏡筒が挿入可能になつている。

容器１の内部には、光線の進む方向に見て順次
に、可変な明視野絞り５、光軸６に対して直角に
推移可能な開口絞り７、コンデンサーレンズ８、
方向変換反射鏡９、偏光フイルター１０、視野レ
ンズ１１および光線の方向を変える光学構成要素
１２が設けられている。

コンデンサーレンズ８は１３で示されている面
に明視野絞り５の中間像を形成する。この面の近
傍に視野レンズ１１が配置されている。明視野照
明光線束は光学構成要素１２によつて無限遠に結
像され、この様にして、図示されていない顕微鏡
対物レンズの射出瞳の半分を照明する。

開口絞りは視野レンズ１１によつて１４で示さ
れている面に結像され、この面と顕微鏡対物レン
ズの射出瞳とは合致している。開口絞り７を光軸
６に対して直角に推移させることにより、該開口
絞りの像は１４で示されている面内を、顕微鏡対
物レンズの光軸に対し推移可能である。この様な
方法により照明角度を変化させることも可能であ
る。

方向変換反射鏡９の傾斜は、光軸６が方向変換
した後で、光軸１５に収斂する様に選択される。
この様な処置により反射鏡９の下端は光軸１５か
ら遠ざけられた位置に配置されることが可能とな
り、かくして反射鏡は観察光線束を妨害する様な
ことがない。傾けられた光軸６が顕微鏡対物レン
ズを通過した先方において、対象物表面に形成さ
れる照明された視野が光軸１５上に中心位置を持
つているとは限らない。視野の中心と光軸１５と
を合致させるため、光学構成要素１２が結像の問
題ばかりでなく光線の方向を変える問題を解決す
るものであり、そして次の様な方法で解決する。
即ち光軸６を対物レンズの後方まで延長した場合
に、対物レンズにより形成されている中間像の中
心点を通過する様に光線の方向を変えることによ
り解決する。無限遠に結像する対物レンズの場合
には、上記のことは、光軸６の延長が光軸１５に
平行になつていることを意味する。図に示されて
いる実施例では方向変換反射鏡９は平面でありそ
して視野レンズ１１は該反射鏡の後に配置されて
いる。結像系の光学的な数値を僅かに変更するこ
とにより、視野レンズを偏光子１０の前方に配置
することも可能である。このことは偏光落射照明
装置にとつて有利である。何故ならば偏光フイル
ターの後に配置されているすべての光学部材に応
力歪みがあつてはならないからである。方向変換
反射鏡９が凹面鏡として形成され、開口絞り７の
結像を同時に行う場合には視野レンズ１１を除外
することが可能である。

本発明による照明装置の構成は、照明光束が方
向変換された後になお、偏光フイルター１０を挿
入するのに充分な空間が存在しているという特徴
を持つており、該フイルターは図示の実施例で
は、明視野絞り５の中間像面１３の所に存在して
いる。偏光フイルター１０が方向変換反射鏡９の
後に配置可能であることは重要な意味を持つてい
る。何故ならばあらゆる反射面は偏光を形成する
作用を持つているからである。

光学構成要素１２の構造の詳細は第２乃至４図
に示されている。この際第２図に示されているレ
ンズは第１図に示されている要素１２に等しい。

光軸１６を有するレンズ（第２ａ図）から、第
２ｂ図に平面図で示された様な要素１２が偏心し
て切り取られ、該要素の十字の印で示されている
中心を、照明光線路の光軸６が通過する。要素１
２は光線入射側が平面になつている。該要素は、
光軸６が上記平面に垂直になる様に円筒殻３の中
に取り付けられる。切片が切り落とされた側面が
光軸１５に向けられている。この形態により照明
光線束と観察光線束との間の直線状の分離が達成
される。円筒殻３は、要素１２の直線状の部分に
対応して切り落とされそして板１７により再び閉
鎖され、かくして観察光線路に如何なる散乱光線
も侵入できない様になつている。

第３図に示した要素１２の構造は基本的には第
２図に示したものに等しい。しかし要素を円筒殻
３に取り付ける方法が異なり、レンズの光軸１６
が光軸１５に平行になる様に取り付けられてい
る。従つて光軸６は要素１２の光線入射側の平面
に対して傾斜している。光軸６は円筒殻３の縦軸
でもあるから、要素１２を保持する孔は軸６に対
して上記に対応する角度だけ傾斜していなければ
ならない。この様な製造上の困難は第２図の場合
には無い。しかし第３図に示した配置では要素１
２の光線入射面も光線の方向を変える役目を持
ち、従つてこの際必要な屈折力は２つの面に分布
配置されている。

白色光線を用いて照明する場合には光線の方向
を変える場合に光の分散が惹起されるから、明視
野絞りの像が色で縁どりされる。この現象を避け
るため、要素１２は第３図に示した如く、色収差
を補正された接合構成部材として形成するのが有
利である。

すでに前述した如く、要素１２は２つの問題を
解決するために存在している。この２つの問題は
２箇の別々の要素に受け持たせることも可能であ
る。第４図では明視野絞りを結像させるため、光
軸６に同軸的に位置するレンズ部材１８が用いら
れている。光線の方向を変えるためにはプリズム
１９が用いられており、該プリズムを分散を打ち
消すため接合されたプリズムを用いることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の断面図、第２乃至
４図は光線の方向を変える光学構成要素の詳細を
示す断面図である。図において、３……円筒殻、
５……明視野絞り、６……光軸、７……開口絞
り、８……コンデンサーレンズ、９……方向変換
反射鏡、１０……偏光フイルター、１１……視野
レンズ、１２……光学構成要素、１３……中間
像、１４……対物レンズ射出瞳、１５……顕微鏡
対物レンズ光軸、１６……光軸、１７……板、１
８……レンズ部材、１９……プリズムである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 照明光束を顕微鏡対物のレンズの瞳の半分に
   入射させる装置を有する顕微鏡のためのケーラー
   式明視野落射照明装置において、 (a) 明視野絞り５の中間像１３を作り出すための
   レンズ部材８が設けられていること、 (b) 上記中間像１３の近傍に方向変換反射鏡９が
   配置されており、該反射鏡は顕微鏡の観察光線
   束の横断面の半分よりも少ない面積を覆いそし
   て該反射鏡の傾斜は、照明光線束の光軸６が顕
   微鏡対物レンズの光軸１５に向かつて収斂する
   様に選定されていること、 (c) 対物レンズの瞳１４に開口絞り７を結像させ
   る手段１１が明視野絞り５の中間像１３の近傍
   に配置されていること、および (b) 顕微鏡対物レンズの瞳１４内又はその近傍に
   光学構成要素１２が配置さており、該要素は、
   光軸６を対物レンズの後方まで延長した場合
   に、対物レンズにより形成されている中間像の
   中心点を通過する様に、照明光線束の光軸６の
   方向を変えること を特徴とする照明装置。 ２ 明視野絞り５の中間像１３の近傍に視野レン
   ズ１１が配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の照明装置。 ３ 方向変換反射鏡９が凹面鏡として形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の照明装置。 ４ 方向変換反射鏡９の直後に偏光子１０が配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から第３項までのうちのいずれか一つに記載の
   照明装置。 ５ 光学構成要素は照明光線束の光軸６に対し偏
   心配置されているレンズ部材１２であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までの
   うちのいずれか一つに記載の照明装置。 ６ レンズ部材１２の光軸１６は、顕微鏡対物レ
   ンズの光軸１５に平行か、又は照明光線束の光軸
   ６に平行に配置され、又はこれらの双方の軸方向
   の間に存在する方向に配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の照明装置。 ７ レンズ部材１２の光線入射側は平面であり、
   該平面は入射する照明光線束の光軸６に対して垂
   直になつていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項または第６項記載の照明装置。 ８ レンズ部材１２は接合構成部材として形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   から第７項までのうちのいずれか一つに記載の照
   明装置。 ９ 光学構成要素は照明光線束の光軸６に同軸的
   に位置するレンズ部材１８と光線の方向を変える
   プリズム１９から成り立つていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第４項までのうちの
   いずれか一つに記載の照明装置。 １０ 光学構成要素は光線の方向を変換による分
   散が補償されるように色の上で補正されたもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
   第９項までのうちのいずれか一つに記載の照明装
   置。 １１ 反射鏡９の後に配置された光学部材１０，
   １１，１２は円筒殻３，１７の内部に配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
   第１０項までのうちのいずれか一つに記載の照明
   装置。