WO2011149090A1 - 倒立顕微鏡 - Google Patents

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inverted microscope
stage
objective lens
optical device
microscope
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北原　章広
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オリンパス株式会社
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    • G02B21/00—Microscopes
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    • G—PHYSICS
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    • G02B21/241—Devices for focusing
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    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G02B21/26—Stages; Adjusting means therefor

Definitions

  • the present invention relates to an inverted microscope for observing a specimen to be observed from below.
  • An inverted microscope has been proposed in which an optical device constituting a new optical system can be mounted between the objective lens and the imaging lens.
  • a spacer member can be disposed between a stage and a stage support member that supports the stage so that an optical device can be mounted between the objective lens and the imaging lens. Then, by selecting and arranging a spacer member corresponding to the thickness of the optical device to be newly installed, the stage is raised, and the space provided by the raising is used to provide a space between the objective lens and the coupling lens.
  • a new optical device is mounted (see, for example, Patent Document 1).
  • stage unit in which the stage and the objective lens are unitized, a microscope main body to which the stage unit can be attached and detached, and the microscope main body and the stage unit can be mounted.
  • An inverted microscope provided with an optical device that changes is proposed (for example, see Patent Document 2).
  • the stage is greatly raised because the rigidity of the stage is lowered, and the stage is easily affected by vibration or the like, or is easily affected by heat.
  • the inverted microscope described in Patent Document 2 described above mounts the optical device between the microscope main body and the stage unit, the upper surface and the lower surface of the optical device serve as mounting surfaces, and accuracy such as parallelism and rigidity
  • the optical device cannot be provided at a low cost.
  • the optical device cannot be easily recombined.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides an inverted microscope that can be mounted with an optical device on an observation optical system from an objective lens to an eyepiece, and is inexpensive and excellent in rigidity. Objective.
  • the present invention provides a microscope main body, a stage supported by the microscope main body, and an observation optical system for observing a sample placed on the stage from below.
  • the microscope body can be mounted with an optical device between an objective lens and an imaging lens constituting the observation optical system, and a plurality of stage support parts for supporting the stage, And a beam portion that connects the stage support portions that are paired at least in the front-rear direction among the plurality of stage support portions in a mode that is positioned between the imaging lens and the objective lens.
  • the present invention is characterized in that the inverted microscope includes a focusing device that is attached at least partially to the stage support portion or the beam portion and moves the objective lens in the optical axis direction.
  • the present invention is characterized in that, in the inverted microscope, the semi-focus device is an autofocus device that detects reflected light from a sample or a sample container and focuses the objective lens.
  • the present invention is the above inverted microscope, wherein the stage support portion is formed together with the support portion main body and the beam portion, so that the optical axis of the mounted optical device and the optical axis of the objective lens match. And a slide body attached to the support body so as to be slidable.
  • the beam portion has a size that covers the entire upper surface of the mounted optical device, and has an edge protruding upward at least at a part of the outer peripheral portion of the upper surface. It is characterized by that.
  • the present invention is the above inverted microscope, wherein the microscope body has a lower structure to which the coupling lens is attached and the optical device can be mounted, the plurality of stage support portions, and the beam portions. And an upper structure attached to the lower structure so as to be slidably adjustable so that the optical axis of the mounted optical device and the optical axis of the objective lens coincide with each other. And
  • the beam portion has a size that covers the entire upper surface of the mounted optical device, and has an edge protruding upward at least at a part of the outer peripheral portion of the upper surface. It is characterized by that.
  • the microscope main body of the inverted microscope according to the present invention can be equipped with an optical device between the objective lens and the imaging lens constituting the observation optical system, and has a plurality of stage support portions for supporting the stage, and the imaging lens Observation beam extending from the objective lens to the eyepiece because it has a beam portion that interconnects the stage support portions that are paired at least before and after the plurality of stage support portions. It is possible to provide an inverted microscope that can be equipped with an optical device in the system and is inexpensive and excellent in rigidity.
  • the stage support part of the inverted microscope according to the present invention has a support part main body and a slide part that is formed together with the beam part and is attached to the support part main body so that the slide can be adjusted. Adjustment can be made so that the optical axis of the objective lens coincides.
  • FIG. 1 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the inverted microscope shown in FIG.
  • FIG. 3A is a conceptual perspective view showing the inverted microscope according to the second embodiment of the present invention, and shows a state where the upper structure is slid forward.
  • FIG. 3-2 is a conceptual perspective view showing the inverted microscope according to the second embodiment of the present invention, and shows a state in which the upper structure is slid rearwardly.
  • 4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the inverted microscope shown in FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the structure of the inverted microscope shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the reason why the optical axis is shifted.
  • FIG. 7 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the structure of the inverted microscope shown in FIG.
  • FIG. 9 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal structure of the inverted microscope shown in FIG.
  • the inverted microscope is a microscope for observing a sample to be observed from below, and includes a microscope main body 1, a stage 2 supported by the microscope main body 1, and a stage 2. And an observation optical system 3 for observing the placed sample from below.
  • the microscope main body 1 has a box shape, and includes a base 1a extending in the front-rear direction, a rear wall 1b extending upward from the rear edge of the base 1a, and a front wall 1c extending upward from the front edge of the base 1a. And a beam portion 1d that interconnects the upper portion of the rear wall portion 1b and the upper portion of the front wall portion 1c.
  • a mounting region for the optical device 4 is defined in the lower region of the beam portion 1d, and a mounting region for the objective lens 31 (see FIG. 2) is defined in the upper region.
  • Three fitting grooves 1b1 and 1c1 are formed in the vertical direction on the inner side of the rear wall 1b and the inner side of the front wall 1c that define the mounting region.
  • the pair of fitting grooves 1b1 and 1c1 are for mounting the optical device 4 and extend in the left-right direction, and a prismatic convex portion 4a provided in the optical device 4 can be fitted therein.
  • the projections 4 a provided on the optical device 4 are guided in the fitting grooves 1 b 1 and 1 c 1, and the optical device 4 is mounted on the microscope body 1.
  • the mounted optical device 4 is positioned and fixed by the convex portion 4a and the fitting grooves 1b1 and 1c1.
  • fitting holes 1b2 communicating with each of the above-described three fitting grooves 1b1 are formed in the rear wall 1b side by side in the vertical direction.
  • the fitting hole 1b2 is for mounting the light source 5, and a cylindrical convex portion 5a provided in the light source 5 can be fitted therein.
  • a convex portion 5 a provided in the light source 5 is guided in the fitting hole 1 b 2, and the light source 5 is attached to the microscope body 1.
  • the mounted light source 5 is positioned and fixed by the convex portion 5a and the fitting hole 1b2.
  • the revolver 6 and the semi-focusing device 7 are attached to the upper surface of the beam portion 1d that defines the attachment area.
  • the revolver 6 is rotatable and can be raised and lowered, and a plurality of objective lenses 31 can be attached thereto.
  • One objective lens 31 among the objective lenses 31 attached to the revolver 6 is arranged on the optical axis.
  • the semi-focus device 7 is for focusing the objective lens 31 on the sample. By operating the semi-focus device 7, the revolver 6 moves up and down, and the focus of the objective lens 31 mounted on the revolver 6 focuses on the sample. To do.
  • the upper surface 1b3 of the rear wall portion 1b and the upper surface 1c3 of the front wall portion 1c constitute the same plane extending in the horizontal direction, and the stage 2 is the upper surface of the rear wall portion 1b. 1b3 and the upper surface 1c3 of the front wall 1c are attached and supported.
  • the stage 2 is a plate-like body whose upper surface and lower surface are flat, and a sample is placed on the upper surface.
  • an opening (through hole) 2a is provided at almost the center of the stage 2 so that the sample does not fall, and the observation light passes therethrough.
  • the observation optical system 3 enables observation of a sample, and is provided across the microscope body 1 and the lens barrel 8 attached to the microscope body 1.
  • the observation optical system 3 has an imaging lens 32, a mirror 33, a relay lens 34, an imaging lens 35, and an eyepiece lens 36.
  • the imaging lens 32, the mirror 33, and the relay lens 34 are attached to the inside of the microscope body 1, and the observation light that has become a parallel light beam by passing through the objective lens 31 is connected by passing through the imaging lens 32.
  • the image is incident on the lens barrel 8 via the mirror 33 and the relay lens 34.
  • the imaging lens 35 and the eyepiece lens 36 are attached to the inside of the lens barrel 8, and the observation light incident from the microscope main body 1 is imaged by passing through the imaging lens 35 and looking into the eyepiece lens 36. Observed.
  • the inverted microscope shown in FIGS. 1 and 2 includes a transmission illumination device 9.
  • the transmitted illumination device 9 is attached to the upper area of the microscope body 1.
  • the transmitted illumination device 9 includes a support column 91, a light source 92 attached to the support column 91, a light projecting device 93 attached to the support column 91, and a condenser lens 94 attached to the support column 91.
  • the convex portion 4a provided in the optical device 4 is inserted into the fitting grooves 1b1 and 1c1 provided in the microscope main body 1. .
  • the convex portion 4 a provided in the optical device 4 is guided by fitting grooves 1 b 1 and 1 c 1 provided in the microscope main body 1, and the optical device 4 is attached to the microscope main body 1.
  • the mounted optical device 4 is positioned and fixed by the convex portion 4a and the fitting grooves 1b1 and 1c1.
  • the convex portion 5 a provided in the light source 5 is inserted into the fitting hole 1 b 2 provided in the microscope body 1.
  • the convex portion 5 a provided in the light source 5 is guided by a fitting hole 1 b 2 provided in the microscope main body 1, and the light source 5 is attached to the microscope main body 1.
  • the mounted light source 5 is positioned and fixed by the convex portion 5a and the fitting hole 1b2.
  • the microscope main body 1 of the inverted microscope according to the first embodiment described above has the beam portion 1d that connects the upper portion of the rear wall portion 1b and the upper portion of the front wall portion 1c, and the optical device 4 in the lower region of the beam portion 1d.
  • the mounting area of the objective lens 31 is defined in the upper area. Therefore, the beam portion 1d is located between the imaging lens 32 and the objective lens 31, and connects the rear wall portion 1b and the front wall portion 1c which are paired in the front and rear directions, so that the microscope body 1 is rigid. It will be excellent.
  • the semi-focusing device 7 is disposed in the vicinity of the stage 2 regardless of the number of the optical devices 4 mounted, the size can be reduced and the rigidity can be improved.
  • the rear wall portion 1b and the front wall portion 1c are used as support portions for supporting the stage 2.
  • the rear wall portion 1b and the front wall portion 1c are formed on the wall body.
  • the support is not limited, and may be a support (not shown) as long as it is paired in the front and rear and supports the stage 2.
  • the semi-focus device 7 is attached to the upper surface of the beam portion 1d, but at least a part of the semi-focus device 7 is attached to the beam portion 1d or the stage support portion (rear wall portion 1b or front wall portion 1c). I just need it.
  • FIG. 3 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a diagram showing a state in which the upper structure is slid forward
  • FIG. It is a figure which shows the state which carried out slide adjustment of the upper structure backward.
  • 4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the inverted microscope shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the structure of the inverted microscope shown in FIG.
  • the inverted microscope according to the second embodiment is not different from the inverted microscope according to the first embodiment except that the microscope main body 1 is composed of the lower structure 10 and the upper structure 11. For this reason, the microscope main body 1 will be described, and the same components as those of the inverted microscope according to the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the optical device 4 when the optical device 4 is mounted between the objective lens 31 and the imaging lens 32, the light passes through the mirror 41 built in the optical device 4.
  • the optical axis O shifts backward.
  • the optical axis O is greatly shifted backward.
  • the microscope body 1 of the inverted microscope is composed of a lower structure (support body) 10 and an upper structure (slide body) 11.
  • the lower structure 10 is a portion constituting the lower portion of the microscope body 1, and includes a base portion 10 a extending in the front-rear direction and a rear wall lower portion 10 b extending upward from the rear edge portion of the base portion 10 a. And a front wall lower portion 10c extending upward from the front edge portion of the base portion 10a.
  • the upper surface 10b3 (see FIG. 5) of the rear wall lower portion 10b and the upper surface 10c3 (see FIG. 5) of the front wall lower portion 10c constitute the same plane extending in the horizontal direction, and the upper structure 11 is formed of the rear wall lower portion 10b. It is attached across the upper surface 10b3 and the upper surface 10c3 of the front wall lower portion 10c.
  • the upper structure 11 is a part constituting the upper part of the microscope body 1 and is mounted on the lower structure 10.
  • the rear wall upper part 11b extending upward from the rear wall lower part 10b of the lower structure 10
  • the front wall upper part extending upward from the front wall lower part 10c of the lower structure 10 11c
  • the rear wall upper part 11b and the front wall upper part 11c are connected to each other at the center in the height direction 11d.
  • the upper surface 11b3 of the rear wall upper portion 11b and the upper surface 11c3 of the front wall upper portion 11c constitute the same surface extending in the horizontal direction, and the stage 2 has the upper surface 11b3 of the rear wall upper portion 11b and the upper surface 11c3 of the front wall upper portion 11c. Attached across the.
  • the above-described upper structure 11 includes a female screw 12 (see FIG. 8) in which a screw 12 (see FIG. 8) inserted through the long holes 11 b 4 and 11 c 4 (see FIG. 8) provided in the upper structure 11 is provided in the lower structure.
  • the lower structure 10 is fixed by being screwed to 10b4 and 10c4.
  • a click mechanism and an abutment surface (not shown) for positioning are provided between the lower structure 10 and the upper structure 11, and the upper structure 11 is provided according to the case where the optical device 4 is not attached or according to the number of attachments. May be positioned at a predetermined position.
  • the revolver 6 and the semi-focusing device 7 are attached to the upper surface of the beam portion 11d of the upper structure 11. Therefore, when the upper structure 11 is removed from the lower structure 10, the revolver 6 and the focusing device 7 are removed together with the upper structure 11. When the screw 12 is loosened and the upper structure is moved with respect to the lower structure 10, the revolver 6 and the focusing device 7 move together with the upper structure 11.
  • a transmission illumination device 9 is attached to the rear wall upper portion 11 b of the upper structure 11. Therefore, when the upper structure 11 is removed from the lower structure 10, the transmission illumination device 9 is removed together with the upper structure 11. Further, when the screw 12 is loosened and the upper structure 11 is moved with respect to the lower structure 10, the transmitted illumination device 9 moves together with the upper structure 11.
  • the microscope main body 1 of the inverted microscope according to the second embodiment described above includes a lower structure 10 and an upper structure 11 attached to the lower structure 10, and moves the upper structure 11 relative to the lower structure 10. Therefore, the optical axis O 1 of the optical device 4 mounted on the lower structure 10 and the optical axis O 2 of the objective lens 31 mounted on the revolver 6 can be adjusted.
  • the revolver 6 and the focusing device 7 are attached to the upper surface of the beam portion 11d of the upper structure 11, and the transmission illumination device 9 is attached to the rear wall upper portion 11b of the upper structure 11, so that the transmission illumination device 9 If the optical axis and the optical axis of the objective lens 31 attached to the revolver 6 are adjusted so as to coincide with each other, the optical axis and the revolver of the transmission illumination device 9 can be obtained even if the upper structure 11 is moved relative to the lower structure 10. No deviation occurs with respect to the optical axis of the objective lens 31 attached to 6 and measurement with high reliability can be performed.
  • FIG. 7 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the structure of the inverted microscope shown in FIG.
  • the inverted microscope according to the third embodiment is not different from the inverted microscope according to the second embodiment except that the edge portions 11d1 and 11d2 are provided on the upper surface of the beam portion 11d. Therefore, the beam portion 11d will be described, and the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • oil used for the oil immersion objective lens, solvent for dissolving the sample, liquid used for temperature or humidity control, etc. are dropped from the stage 2 so that the lower area of the stage 2 is easily contaminated.
  • the beam portion 11d of the inverted microscope according to the third embodiment has a size that covers the entire upper surface of the mounted optical device 4, and the beam portion 11d has an oil, solvent, liquid, or the like dropped from the stage 2 on the upper surface. I will take it for a while.
  • the edge part 11d1 which protrudes upwards is formed in the upper surface both-sides edge of the beam part 11d, and surrounds the upper surface outer periphery of the beam part 11d with the rear wall upper part 11b and the front wall upper part 11c.
  • an edge portion 11d2 protruding upward is formed around the through hole through which the observation light is transmitted, and surrounds the through hole.
  • a notch 11d3 is provided in a part of the edge part 11d1, and oil, solvent, liquid, etc. accumulated on the upper surface of the beam part 11d flows out from the notch 11d3.
  • the beam portion 11d of the inverted microscope according to the third embodiment covers the entire upper surface of the mounted optical device 4, even if oil, solvent, or liquid drops from the stage 2, it can be received by the beam portion 11d. Contamination of the device 4 can be prevented. Further, since the received oil, solvent, liquid, and the like flow out of the notch 11d3 provided on the outer periphery of the upper surface of the beam portion 11d, the mounted optical device 4 is not contaminated by overflowing from the edge portions 11d1 and 11d2.
  • FIG. 9 is a conceptual perspective view showing an inverted microscope according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the inverted microscope according to the fourth embodiment is not different from the inverted microscope according to the second embodiment except that the semi-focus device 7 is configured by the autofocus device 70. For this reason, the same components as those of the inverted microscope according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the semi-focus device 7 is composed of an autofocus device 70.
  • the autofocus device 70 is for automatically focusing the objective lens 31 and includes a light source, a lens, and a light receiver.
  • the autofocus device is based on, for example, an active method, and detects the reflected light from the sample placed on the stage or the bottom surface of the sample container to automatically focus the objective lens 31.
  • the focusing device 7 is configured by the autofocus device 70, so that the focus of the objective lens 31 is automatically focused, and the focusing operation is easy.

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Abstract

　対物レンズから接眼レンズに至る観察光学系に光学装置を装着可能であって、かつ、剛性に優れた倒立顕微鏡を提供することを目的として、顕微鏡本体１と、顕微鏡本体１に支持されたステージ２と、ステージ２の上に載置された試料を下から観察する観察光学系３とを備えた倒立顕微鏡において、顕微鏡本体１は、観察光学系３を構成する対物レンズ３１と結像レンズ３２との間に光学装置４を装着可能であって、ステージ２を支持する後壁部１ｂおよび前壁部１ｃと、結像レンズ３２と対物レンズ３１との間に位置する態様で、前後で対となる後壁部１ｂと前壁部１ｃとを相互に接続する梁部１ｄを設けた。

Description

倒立顕微鏡
　本発明は、観察対象となる標本を下から観察する倒立顕微鏡に関する。
　対物レンズと結像レンズとの間に新たな光学系を構成する光学装置を装着可能な倒立顕微鏡が提案されている。この倒立顕微鏡は、対物レンズと結像レンズとの間に光学装置を装着可能にするために、ステージと該ステージを支持するステージ支持部材との間にスペーサ部材を配設可能にしてある。そして、新たに装着する光学装置の厚みに対応するスペーサ部材を選択して配置することにより、ステージを嵩上げするとともに、嵩上げによって設けられた空間を利用して、対物レンズと結合レンズとの間に新たな光学装置を装着する（たとえば、特許文献１参照）。
　また、ステージと対物レンズとをユニット化したステージユニットと、該ステージユニットが着脱可能な顕微鏡本体と、該顕微鏡本体とステージユニットとの間に装着可能であって、装着することによってステージの高さが変わる光学装置とを備えた倒立顕微鏡が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
特開平１１－７２７１５号公報 特開平１１－３４４６７５号公報
　ところで、上述した特許文献１に記載された倒立顕微鏡は、対物レンズと結合レンズとの間に新たな光学装置を複数配置する場合には、新たに配置する複数の光学装置の厚みに対応するスペーサ部材を選択して配置することにより、ステージを大きく嵩上げする必要がある。
　しかしながら、ステージを大きく嵩上げすると、ステージの剛性が下がり、振動等の影響を受けやすくなったり、熱の影響を受けやすくなったりするため好ましくない。
　また、上述した特許文献２に記載された倒立顕微鏡は、顕微鏡本体とステージユニットとの間に光学装置を装着するため、光学装置の上面と下面とが取付面となり、平行度などの精度や剛性を考慮する必要あり、光学装置を安価に提供できない。また、容易に光学装置を組み換えることができない。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対物レンズから接眼レンズに至る観察光学系に光学装置を装着可能であって、かつ、安価で剛性に優れた倒立顕微鏡を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、顕微鏡本体と、該顕微鏡本体に支持されたステージと、該ステージの上に載置された試料を下から観察する観察光学系とを備えた倒立顕微鏡において、前記顕微鏡本体は、前記観察光学系を構成する対物レンズと結像レンズとの間に光学装置を装着可能であって、前記ステージを支持する複数のステージ支持部と、結像レンズと対物レンズとの間に位置する態様で、前記複数のステージ支持部のうち少なくとも前後で対となるステージ支持部を相互に接続する梁部とを有したことを特徴とする。
　また、本発明は、上記倒立顕微鏡において、少なくとも一部が前記ステージ支持部または前記梁部に取り付けられ、前記対物レンズを光軸方向に移動させる準焦装置を備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、上記倒立顕微鏡において、前記準焦装置が、試料あるいは試料容器からの反射光を検知して対物レンズの焦点を合焦させるオートフォーカス装置であることを特徴とする。
　また、本発明は、上記倒立顕微鏡において、前記ステージ支持部が、支持部本体と、前記梁部とともに形成され、装着した光学装置の光軸と前記対物レンズの光軸とが合致するように、スライド調整可能に前記支持部本体に取り付けられたスライド体とを有したことを特徴とする。
　また、本発明は、上記倒立顕微鏡において、前記梁部が、装着した光学装置の上面全域を覆う大きさを有し、かつ、その上面外周部の少なくとも一部に上方に突出する縁部を有したことを特徴とする。
　また、本発明は、上記倒立顕微鏡において、前記顕微鏡本体が、前記結合レンズが取り付けられ、かつ、前記光学装置が装着可能に構成された下部構造体と、前記複数のステージ支持部と前記梁部とが一体に形成され、装着した光学装置の光軸と前記対物レンズの光軸とが合致するように、スライド調整可能に前記下部構造体に取り付けられた上部構造体とを有したことを特徴とする。
　また、本発明は、上記倒立顕微鏡において、前記梁部が、装着した光学装置の上面全域を覆う大きさを有し、かつ、その上面外周部の少なくとも一部に上方に突出する縁部を有したことを特徴とする。
　本発明にかかる倒立顕微鏡の顕微鏡本体は、観察光学系を構成する対物レンズと結像レンズとの間に光学装置を装着可能であって、ステージを支持する複数のステージ支持部と、結像レンズと対物レンズとの間に位置する態様で、複数のステージ支持部のうち少なくとも前後で対となるステージ支持部を相互に接続する梁部とを有したので、対物レンズから接眼レンズに至る観察光学系に光学装置を装着可能であって、かつ、安価で剛性に優れた倒立顕微鏡を提供できる。
　また、本発明にかかる倒立顕微鏡のステージ支持部は、支持部本体と、梁部とともに形成され、スライド調整可能に支持部本体に取り付けられたスライド体を有するので、装着した光学装置の光軸と対物レンズの光軸とが一致するように調整できる。
図１は、本発明の実施の形態１である倒立顕微鏡を示す概念斜視図である。 図２は、図１に示した倒立顕微鏡の内部構造を示す断面図である。 図３－１は、本発明の実施の形態２である倒立顕微鏡を示す概念斜視図であって、上部構造体を前方にスライド調整した状態を示す図である。 図３－２は、本発明の実施の形態２である倒立顕微鏡を示す概念斜視図であって、上部構造体を後方にスライド調整した状態を示す図である。 図４は、図３に示した倒立顕微鏡の内部構造を示す断面図である。 図５は、図３に示した倒立顕微鏡の構造を示す分解斜視図である。 図６は、光軸がずれる理由を説明するための説明図である。 図７は、本発明の実施の形態３である倒立顕微鏡を示す概念斜視図である。 図８は、図７に示した倒立顕微鏡の構造を示す分解斜視図である。 図９は、本発明の実施の形態４である倒立顕微鏡を示す概念斜視図である。
　以下に、本発明にかかる倒立顕微鏡の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１である倒立顕微鏡を示す概念斜視図であり、図２は、図１に示した倒立顕微鏡の内部構造を示す断面図である。
　図１および図２に示すように、倒立顕微鏡は、観察対象となる試料を下から観察する顕微鏡であって、顕微鏡本体１と、顕微鏡本体１に支持されたステージ２と、ステージ２の上に載置された試料を下から観察する観察光学系３とを備えている。
　顕微鏡本体１は、箱状を呈しており、前後方向に延びる基部１ａと、基部１ａの後縁部から上方に延びる後壁部１ｂと、基部１ａの前縁部から上方に延びる前壁部１ｃと、後壁部１ｂの上部と前壁部１ｃの上部とを相互に接続する梁部１ｄとを有している。そして、梁部１ｄの下方域に光学装置４の装着領域が画成され、上方域に対物レンズ３１（図２参照）の取付領域が画成される。
　装着領域を画成する後壁部１ｂの内側と前壁部１ｃの内側とには、前後で対になる嵌合溝１ｂ１、１ｃ１が上下方向に三つ形成してある。対になる嵌合溝１ｂ１、１ｃ１は、光学装置４を装着するためのもので、左右方向に延在しており、光学装置４に設けた角柱状の凸部４ａが嵌合可能である。この嵌合溝１ｂ１、１ｃ１に光学装置４に設けた凸部４ａがガイドされ、顕微鏡本体１に光学装置４が装着される。そして、装着された光学装置４は、凸部４ａと嵌合溝１ｂ１、１ｃ１とによって位置決めされ、固定される。
　図２に示すように、後壁部１ｂには上述した三つの嵌合溝１ｂ１のそれぞれに連通する嵌合孔１ｂ２が上下方向に並んで形成してある。嵌合孔１ｂ２は、光源５を装着するためのもので、光源５に設けた円柱状の凸部５ａが嵌合可能である。この嵌合孔１ｂ２に光源５に設けた凸部５ａがガイドされ、顕微鏡本体１に光源５が装着される。そして、装着された光源５は、凸部５ａと嵌合孔１ｂ２とによって位置決めされ、固定される。
　取付領域を画成する梁部１ｄの上面には、レボルバ６と準焦装置７とが取り付けてある。レボルバ６は、回転可能かつ昇降可能であって、複数の対物レンズ３１が装着可能である。そして、レボルバ６に装着された対物レンズ３１のうち一の対物レンズ３１が光軸上に配置される。準焦装置７は、対物レンズ３１の焦点を試料に合わせるためもので、準焦装置７を操作することにより、レボルバ６が昇降し、レボルバ６に装着した対物レンズ３１の焦点が試料に合焦する。
　図１および図２に示すように、後壁部１ｂの上面１ｂ３と前壁部１ｃの上面１ｃ３とは、水平方向に延びる同一平面を構成しており、ステージ２は、後壁部１ｂの上面１ｂ３と前壁部１ｃの上面１ｃ３とに跨って取り付けられ、支持される。
　ステージ２は、上面と下面とがそれぞれ平坦な板状体であって、その上面に試料が載置される。また、ステージ２のほぼ中央には、試料が落下しない程度の開口（透孔）２ａが設けてあり、観察光が通過するようになっている。
　図２に示すように、観察光学系３は、試料の観察を可能にするもので、顕微鏡本体１と顕微鏡本体１に取り付けられた鏡筒８とにわたって設けられている。観察光学系３は、上述した対物レンズ３１のほか、結像レンズ３２、ミラー３３、リレーレンズ３４、結像レンズ３５、接眼レンズ３６を有している。
　結像レンズ３２、ミラー３３、リレーレンズ３４は、顕微鏡本体１の内部に取り付けてあり、対物レンズ３１を通過することにより平行光束となった観察光は、結像レンズ３２を通過することにより結像され、ミラー３３、リレーレンズ３４を経由して鏡筒８に入射する。
　結像レンズ３５、接眼レンズ３６は、鏡筒８の内部に取り付けてあり、顕微鏡本体１から入射した観察光は、結像レンズ３５を通過することにより結像され、接眼レンズ３６を覗くことにより観察される。
　また、図１および図２に示す倒立顕微鏡は、透過照明装置９を備えている。透過照明装置９は、顕微鏡本体１の上方域に取り付けられている。透過照明装置９は、支柱９１と、支柱９１に取り付けられた光源９２と、支柱９１に取り付けられた投光装置９３と、支柱９１に取り付けられたコンデンサレンズ９４とを有している。
　上述した実施の形態１である倒立顕微鏡において、装着領域に光学装置４を装着する場合には、光学装置４に設けた凸部４ａを顕微鏡本体１に設けた嵌合溝１ｂ１、１ｃ１に挿入する。光学装置４に設けた凸部４ａは顕微鏡本体１に設けた嵌合溝１ｂ１、１ｃ１にガイドされ、顕微鏡本体１に光学装置４が装着される。そして、装着された光学装置４は、凸部４ａと嵌合溝１ｂ１、１ｃ１とによって位置決めされ、固定される。
　つぎに、光源５に設けた凸部５ａを顕微鏡本体１に設けた嵌合孔１ｂ２に挿入する。光源５に設けた凸部５ａは顕微鏡本体１に設けた嵌合孔１ｂ２にガイドされ、顕微鏡本体１に光源５が装着される。そして、装着された光源５は、凸部５ａと嵌合孔１ｂ２とによって位置決めされ、固定される。
　上述した実施の形態１である倒立顕微鏡の顕微鏡本体１は、後壁部１ｂの上部と前壁部１ｃの上部とを接続する梁部１ｄを有し、梁部１ｄの下方域に光学装置４の装着領域が画成され、上方域に対物レンズ３１の取付領域が画成される。したがって、梁部１ｄは、結像レンズ３２と対物レンズ３１との間に位置し、前後で対となる後壁部１ｂと前壁部１ｃとを相互に接続するので、顕微鏡本体１は剛性に優れたものとなる。また、光学装置４の装着数に関わらず、準焦装置７をステージ２の近傍に配置しているので、小型化が可能で剛性に優れたものとなる。
　なお、上述した実施の形態１である顕微鏡本体において、後壁部１ｂおよび前壁部１ｃをステージ２を支持する支持部としたが、後壁部１ｂおよび前壁部１ｃのように壁体に限られるものではなく、前後で対となりステージ２を支持するものであれば、支柱（図示せず）であってもよい。
　また、梁部１ｄの上面に準焦装置７を取り付けるものとしたが、準焦装置７の少なくとも一部が梁部１ｄまたはステージ支持部（後壁部１ｂまたは前壁部１ｃ）に取り付けるものであればよい。
（実施の形態２）
　図３は、本発明の実施の形態２である倒立顕微鏡を示す概念斜視図であって、図３－１は、上部構造体を前方にスライド調整した状態を示す図、図３―２は、上部構造体を後方にスライド調整した状態を示す図である。また、図４は、図３に示した倒立顕微鏡の内部構造を示す断面図であり、図５は、図３に示した倒立顕微鏡の構造を示す分解斜視図である。
　実施の形態２である倒立顕微鏡は、顕微鏡本体１を下部構造体１０と上部構造体１１とにより構成する点を除いて、実施の形態１である倒立顕微鏡と異なる点はない。このため、顕微鏡本体１について説明し、実施の形態１である倒立顕微鏡と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　図６に示すように、上述した実施の形態１である倒立顕微鏡において、対物レンズ３１と結像レンズ３２との間に光学装置４を装着すると、光が光学装置４に内蔵したミラー４１を通過する際に屈折し、光軸Ｏは後方にずれる。特に、対物レンズ３１と結像レンズ３２との間に複数の光学装置４を装着した場合や光学装置４に内蔵したミラー４１の厚みが厚い場合には、光軸Ｏが大きく後方にずれることになる。
　実施の形態２である倒立顕微鏡は、対物レンズ３１と結像レンズ３２との間に光学装置４を装着した場合に、装着した光学装置４の光軸Ｏ１と対物レンズ３１の光軸Ｏ２とが合致するように、対物レンズ３１の光軸Ｏ２を前後方向にスライド調整可能にしたものであって（図３－１および図３－２参照）、上述したように、実施の形態２である倒立顕微鏡の顕微鏡本体１は、下部構造体（支持部本体）１０と上部構造体（スライド体）１１とにより構成する。
　図３および図４に示すように、下部構造体１０は、顕微鏡本体１の下部を構成する部分であり、前後方向に延びる基部１０ａと、基部１０ａの後縁部から上方に延びる後壁下部１０ｂと、基部１０ａの前縁部から上方に延びる前壁下部１０ｃとを有している。後壁下部１０ｂの上面１０ｂ３（図５参照）と前壁下部１０ｃの上面１０ｃ３（図５参照）とは、水平方向に延びる同一平面を構成しており、上部構造体１１は後壁下部１０ｂの上面１０ｂ３と前壁下部１０ｃの上面１０ｃ３とに跨って取り付けられる。
　上部構造体１１は、顕微鏡本体１の上部を構成する部分であり、下部構造体１０の上に取り付けられる。上部構造体１１は、下部構造体１０に取り付けた場合に下部構造体１０の後壁下部１０ｂから上方に延びる後壁上部１１ｂと、下部構造体１０の前壁下部１０ｃから上方に延びる前壁上部１１ｃと、後壁上部１１ｂと前壁上部１１ｃを高さ方向略中央で接続する梁部１１ｄとを有している。また、後壁上部１１ｂの上面１１ｂ３と前壁上部１１ｃの上面１１ｃ３とは、水平方向に延びる同一面を構成しており、ステージ２が後壁上部１１ｂの上面１１ｂ３と前壁上部１１ｃの上面１１ｃ３とに跨って取り付けられる。
　図５に示すように、上述した上部構造体１１は、上部構造体１１に設けた長孔１１ｂ４、１１ｃ４（図８参照）を挿通したネジ１２（図８参照）を下部構造体に設けたメネジ１０ｂ４、１０ｃ４に螺合させることにより、下部構造体１０に固定される。なお、下部構造体１０と上部構造体１１との間にクリック機構や位置決めするための当て付け面（図示せず）を設け、光学装置４を取り付けない場合や取付個数に応じて上部構造体１１を所定の位置に位置決めできるようにしてもよい。
　また、上部構造体１１の梁部１１ｄの上面には、レボルバ６と準焦装置７とが取り付けてある。したがって、下部構造体１０から上部構造体１１を取り外すと、レボルバ６と準焦装置７とは上部構造体１１とともに取り外される。また、ネジ１２を緩め、下部構造体１０に対して上部構造体を移動させると、レボルバ６と準焦装置７とは上部構造体１１とともに移動する。
　また、上部構造体１１の後壁上部１１ｂには、透過照明装置９が取り付けてある。したがって、下部構造体１０から上部構造体１１を取り外すと、透過照明装置９は上部構造体１１とともに取り外される。また、ネジ１２を緩め、下部構造体１０に対して上部構造体１１を移動させると、透過照明装置９は上部構造体１１とともに移動する。
　上述した実施の形態である倒立顕微鏡において、装着した光学装置４の光軸Ｏ１と対物レンズ３１の光軸Ｏ２とが合致するように調整する場合には、下部構造体１０に上部構造体１１を固定しているネジを緩め、装着した光学装置４の光軸Ｏ１と対物レンズ３１の光軸Ｏ２とが合致するように、上部構造体１１を移動させる（図３－１および図３―２参照）。その後、ネジを締め下部構造体１０に上部構造体１１を固定する。
　上述した実施の形態２である倒立顕微鏡の顕微鏡本体１は、下部構造体１０と下部構造体１０に取り付けられた上部構造体１１とを備え、下部構造体１０に対して上部構造体１１を移動させることができるので、下部構造体１０に装着した光学装置４の光軸Ｏ１とレボルバ６に装着された対物レンズ３１の光軸Ｏ２とが合致するように調整できる。
　また、上部構造体１１の梁部１１ｄの上面にレボルバ６と準焦装置７とを取り付けるとともに、上部構造体１１の後壁上部１１ｂに透過照明装置９が取り付けてあるので、透過照明装置９の光軸とレボルバ６に装着された対物レンズ３１の光軸とが合致するように調整すれば、下部構造体１０に対して上部構造体１１を移動させても透過照明装置９の光軸とレボルバ６に装着された対物レンズ３１の光軸との間にずれが生じることがなく、信頼性の高い測定を行うことができる。
（実施の形態３）
　図７は、本発明の実施の形態である倒立顕微鏡を示す概念斜視図であり、図８は、図７に示した倒立顕微鏡の構造を示す分解斜視図である。
　実施の形態３である倒立顕微鏡は、梁部１１ｄの上面に縁部１１ｄ１、１１ｄ２を有する点を除いて、実施の形態２である倒立顕微鏡と異なる点はない。このため、梁部１１ｄについて説明し、実施の形態２と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　倒立顕微鏡は、油侵対物レンズに用いるオイル、試料を溶かす溶媒、温度または湿度の管理に用いる液体等がステージ２から滴下することにより、ステージ２の下方域が汚染されやすい。
　実施の形態３である倒立顕微鏡の梁部１１ｄは、装着した光学装置４の上面全域を覆う大きさを有しており、梁部１１ｄは、ステージ２から滴下したオイル、溶媒、液体等を上面で一旦受け止める。また、梁部１１ｄの上面両側縁部には、上方に突出する縁部１１ｄ１が形成してあり、後壁上部１１ｂおよび前壁上部１１ｃとともに梁部１１ｄの上面外周を取り囲んでいる。また、観察光が透過する透孔の周りには、上方に突出する縁部１１ｄ２が形成してあり、透孔を取り囲んでいる。これら縁部１１ｄ１、１１ｄ２は、梁部１１ｄの上面で一旦受け止めたオイル、溶媒、液体等が梁部１１ｄの上面側縁部から不規則に流れ落ちる事態を防止する。また、縁部１１ｄ１の一部には切欠１１ｄ３が設けてあり、梁部１１ｄの上面に溜まったオイル、溶媒、液体等は、この切欠１１ｄ３から外部に流れ出る。
　実施の形態３である倒立顕微鏡の梁部１１ｄは、装着した光学装置４の上面全域を覆うので、オイル、溶媒、液体がステージ２から滴下しても梁部１１ｄで受け止められるので、装着した光学装置４の汚染を防止できる。また、受け止められたオイル、溶媒、液体等は、梁部１１ｄの上面外周に設けた切欠１１ｄ３から流れ出るので、縁部１１ｄ１、１１ｄ２から溢れ出て装着した光学装置４を汚染することもない。
（実施の形態４）
　図９は、本発明の実施の形態４である倒立顕微鏡を示す概念斜視図である。実施の形態４である倒立顕微鏡は、準焦装置７をオートフォーカス装置７０により構成する点を除いて、実施の形態２である倒立顕微鏡と異なる点はない。このため、実施の形態２である倒立顕微鏡と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　図９に示すように、本発明の実施の形態４である倒立顕微鏡は、準焦装置７をオートフォーカス装置７０により構成してある。オートフォーカス装置７０は、対物レンズ３１の焦点を自動的に合焦させるためのもので、光源、レンズ、受光器を備えている。オートフォーカス装置は、たとえば、アクティブ方式によるもので、ステージの上に載置された試料、あるいは試料容器底面からの反射光を検知して対物レンズ３１の焦点を自動的に合焦させる。
　実施の形態４である倒立顕微鏡は、準焦装置７をオートフォーカス装置７０により構成してあるので、対物レンズ３１の焦点が自動的に合焦され、合焦操作が容易なものとなる。
　１　　顕微鏡本体
　１ａ　　基部
　１ｂ　　後壁部
　１ｂ１　　嵌合溝
　１ｂ２　　嵌合孔
　１ｂ３　　上面
　１ｃ　　前壁部
　１ｃ１　　嵌合溝
　１ｃ３　　上面
　１ｄ　　梁部
　１０　　下部構造体
　１０ａ　　基部
　１０ｂ　　後壁下部
　１０ｂ４　　メネジ
　１０ｃ　　前壁下部
　１１　　上部構造体
　１１ｂ　　後壁上部
　１１ｂ４　　長孔
　１１ｃ　　前壁上部
　１１ｃ４　　長孔
　１１ｄ　　梁部
　１１ｄ１　　縁部
　１１ｄ２　　縁部
　１１ｄ３　　切欠
　２　　ステージ
　３　　観察光学系
　３１　　対物レンズ
　３２　　結像レンズ
　３６　　接眼レンズ
　４　　光学装置
　４ａ　　凸部
　４１　　ミラー
　５　　光源
　５ａ　　凸部
　６　　レボルバ
　７　　準焦装置
　７０　　オートフォーカス装置
　８　　鏡筒
　９　　透過照明装置

Claims (7)

  1. 　顕微鏡本体と、該顕微鏡本体に支持されたステージと、該ステージの上に載置された試料を下から観察する観察光学系とを備えた倒立顕微鏡において、
    　前記顕微鏡本体は、
    　前記観察光学系を構成する対物レンズと結像レンズとの間に光学装置を装着可能であって、
    　前記ステージを支持する複数のステージ支持部と、
    　結像レンズと対物レンズとの間に位置する態様で、前記複数のステージ支持部のうち少なくとも前後で対となるステージ支持部を相互に接続する梁部と
    　を有したことを特徴とする倒立顕微鏡。
  2. 　少なくとも一部が前記ステージ支持部または前記梁部に取り付けられ、前記対物レンズを光軸方向に移動させる準焦装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の倒立顕微鏡。
  3. 　前記準焦装置は、試料あるいは試料容器からの反射光を検知して対物レンズの焦点を合焦させるオートフォーカス装置であることを特徴とする請求項２に記載の倒立顕微鏡。
  4. 　前記ステージ支持部は、
    　支持部本体と、
    　前記梁部とともに形成され、装着した光学装置の光軸と前記対物レンズの光軸とが合致するように、スライド調整可能に前記支持部本体に取り付けられたスライド体と
    　を有したことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の倒立顕微鏡。
  5. 　前記梁部は、
    　装着した光学装置の上面全域を覆う大きさを有し、かつ、その上面外周部の少なくとも一部に上方に突出する縁部を有したことを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の倒立顕微鏡。
  6. 　前記顕微鏡本体は、
    　前記結合レンズが取り付けられ、かつ、前記光学装置が装着可能に構成された下部構造体と、
    　前記複数のステージ支持部と前記梁部とが一体に形成され、装着した光学装置の光軸と前記対物レンズの光軸とが合致するように、スライド調整可能に前記下部構造体に取り付けられた上部構造体と
    　を有したことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の倒立顕微鏡。
  7. 　前記梁部は、
    　装着した光学装置の上面全域を覆う大きさを有し、かつ、その上面外周部の少なくとも一部に上方に突出する縁部を有したことを特徴とする請求項６に記載の倒立顕微鏡。
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