照明装置及びこの照明装置を備えたズーム顕微鏡
【課題】 複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動に対処する手段を設けた照明装置、及び、この照明装置を備えたズーム顕微鏡を提供する。
【解決手段】 標本面から順に、対物レンズ１１と、アフォーカルズーム光学系１３とを有し、アフォーカルズーム光学系１３の標本面側に対物レンズ１１の瞳が位置するズーム顕微鏡３０において、アフォーカルズーム光学系１３及び対物レンズ１１を介して標本面１０ａに照明光を照射する照明装置２０であって、アフォーカルズーム光学系１３から光源側に向かって順に、結像レンズ１５と、結像レンズ１５によってできる標本共役面近傍に挿脱可能に配置されるフィールドレンズ１６と、コレクタレンズＧ５と、光源１８とを有し、アフォーカルズーム光学系１３のズーミングに起因して生じる、照明光学系の光源側に形成される射出瞳と光源１８との位置ずれを補正するフィールドレンズ１６が挿脱可能に構成される。
【解決手段】 標本面から順に、対物レンズ１１と、アフォーカルズーム光学系１３とを有し、アフォーカルズーム光学系１３の標本面側に対物レンズ１１の瞳が位置するズーム顕微鏡３０において、アフォーカルズーム光学系１３及び対物レンズ１１を介して標本面１０ａに照明光を照射する照明装置２０であって、アフォーカルズーム光学系１３から光源側に向かって順に、結像レンズ１５と、結像レンズ１５によってできる標本共役面近傍に挿脱可能に配置されるフィールドレンズ１６と、コレクタレンズＧ５と、光源１８とを有し、アフォーカルズーム光学系１３のズーミングに起因して生じる、照明光学系の光源側に形成される射出瞳と光源１８との位置ずれを補正するフィールドレンズ１６が挿脱可能に構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸落射型の照明装置、及び、この照明装置を備えたズーム顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ズーム光学系はズーミングに際し、標本面と像面位置の共役関係（以後、「像面の共役関係」という）は維持されるが、瞳位置の共役関係は変化してしまうという現象が生じる。例えば、対物レンズの像側でアフォーカルズーム光学系の標本面側に開口絞りを有するズーム顕微鏡の場合、像面の共役関係は当然一定に保たれるが、同時に瞳面の共役関係を一定に保つのは装置の構成上極めて困難であり、瞳面の共役関係は変化するのはやむを得ない現象となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７８４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、ズーム系においては、ズーミングに際し像面の共役関係が保たれるのは当然であるが、光学系を構成する際のもう一つの重要な要素である瞳面の共役位置は移動するのが一般的である。ズーム系と観察用鏡筒部の間に配置される反射照明装置の場合、ズーミングによる瞳共役位置の移動は照明状態に影響を与えてしまい好ましくない。即ち、ズーム系を含む装置を構成する上で、ズーミングにより像面と共に瞳面の共役関係も一定に保たれ、入射瞳位置も射出瞳位置も変化しないのが理想である。しかしながら、像面及び瞳面の双方の共役関係を一定に保ったままのズーム系を構成しようとすると、大きなスペースと複雑な機構及び光学系とが必要になるという課題がある。特にズーム系の標本面側に固定開口絞りを有する顕微鏡の場合、ズーム系の中に開口絞りがある場合に比べて射出瞳面の移動は大きくなりがちである。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を一定に保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動に対処する手段を設けた照明装置を提供することを目的とし、さらに、この照明装置を備えたズーム顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳（例えば、実施形態に係る開口絞り１２）が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、結像レンズと、前記結像レンズによってできる標本共役面近傍に挿脱可能に配置されるフィールドレンズと、コレクタレンズと、光源とを有し、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングに起因して生じる、照明光学系の光源側に形成される射出瞳と前記光源との位置ずれを補正する前記フィールドレンズが挿脱可能に構成される。
【０００７】
また、本発明に係る照明装置は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳（例えば、実施形態に係る開口絞り１２）が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、結像レンズと、コレクタレンズと、光源とを有し、前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成された射出瞳と略共役の位置になるように構成される。
【０００８】
このような本発明に係る照明装置において、前記光源は、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、及び、光ファイバの射出端のいずれかであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る照明装置において、前記光源は、拡散板を含んでユニット化されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るズーム顕微鏡は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系と、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する上記いずれかに記載の照明装置とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳（例えば、実施形態に係る開口絞り１２）が位置し、前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成された射出瞳と略共役の位置になるように構成される。
【００１１】
なお、このような本発明に係るズーム顕微鏡において、前記対物レンズの瞳が、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に設けられた開口絞りであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る照明装置及びズーム顕微鏡を以上のように構成すると、複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を同時に保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動を瞳位置補正光学系により補正することで、ズーム倍率によらずケーラー照明を実現することができ、標本面に対して効率よく照明を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例に係る照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成を示す説明図である。
【図２】アフォーカルズーム光学系の倍率の変化による射出瞳位置の変化を示す説明図であり、（ａ）はズーム１倍のときを示し、（ｂ）はズーム７．５倍のときを示す。
【図３】アフォーカルズーム光学系のレンズ構成を示す断面図である。
【図４】第１実施例に係る照明装置内の、フィールドレンズから光源までの光学系による射出瞳位置の状態を示す説明図であり、（ａ）はズーム１倍のときを示し、（ｂ）はズーム７．５倍のときを示す。
【図５】第２実施例に係る照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成を示す説明図である。
【図６】第２実施例に係る照明装置内の、視野絞りから光源までの光学系による射出瞳位置の状態を示す説明図であり、（ａ）はズーム１倍のときを示し、（ｂ）はズーム７．５倍のときを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。まず、図１を用いて、反射照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成について説明する。このズーム顕微鏡３０は、標本面１０ａから順に、対物レンズ１１、開口絞り１２、アフォーカルズーム光学系１３、及び、結像レンズ（第二対物レンズ）１４が光軸上に並んで構成されており、アフォーカルズーム光学系１３と第二対物レンズ１４との間に反射照明装置２０が配置されている。ここで、反射照明装置２０は、光ファイバ等から構成される光源１８、拡散板Ｇ６、コレクタレンズＧ５、視野絞りＦＳ（視野絞り面１０ｃ）、フィールドレンズ１６、結像レンズ１５、並びに、ハーフミラー１９がこの順で光軸上に並んで構成されており、ズーム顕微鏡３０の光学系の光軸と反射照明装置２０の光学系の光軸とが直交し、これらの光軸が直交する位置にハーフミラー１９が位置するように配置されている。
【００１５】
なお、光源１８として、ＬＥＤ、ハロゲンランプ等が使用可能である。または、光ファイバの射出端等とすることができる。後者の場合、本発明に係る照明装置２０とは別の光源装置の光源からの光を直接またはレンズを通して光ファイバに導入し、光ファイバ内を伝播した光がその射出面から射出する構成となる。前記別の光源装置の光源には、ハロゲンランプやチップ型ＬＥＤなどが一般的に使用されている。
【００１６】
光源１８から放射された光は拡散板Ｇ６で拡散され、コレクタレンズＧ５により視野絞り面１０ｃを一様に通過して結像レンズ１５により平行光束に変換され、ハーフミラー１９に入射する。ハーフミラー１９は、一部の光を反射し、残りの光を透過する光学部材であり、このハーフミラー１９で反射された光は、アフォーカルズーム光学系１３及び開口絞り１２を通過して対物レンズ１１で集光され、標本面１０ａに照射される。そして、この標本面１０ａで反射した光は、対物レンズ１１、開口絞り１２及びアフォーカルズーム光学系１３を通過して平行光束になり、ハーフミラー１９に入射して一部の光が反射され、残りの光が透過し、透過した光が第二対物レンズ１４で集光されて、像面１０ｂに標本面１０ａの像が結像される。
【００１７】
このようなズーム顕微鏡３０において、アフォーカルズーム光学系１３及び結像レンズ１５による開口絞り１２の共役関係を考える。このとき、開口絞り１２のアフォーカルズーム光学系１３及び結像レンズ１５による像位置がアフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率によらず視野絞り面１０ｃから同じ位置にあれば、コレクタレンズＧ５を介して光源１８の光源面（光ファイバ面又は拡散板面）と一致し、いわゆるケーラー照明となり良好な照明を行うことができる。ところが、一般にズーミングにより開口絞り１２の像位置は移動してしまう。例えば、低倍側が１倍で、８倍のズーム比を有するズーム顕微鏡の場合、ズーム倍率が１倍のときの開口絞り１２の像位置が視野絞り面１０ｃを起点として光源方向に４０mmとなるときに、ズーム倍率が８倍のときには４００mmとなるものがある。そのため、図２に示した光線の通り方から判るように、ズーム倍率の変化により開口絞り１２の像位置が変化するため、実際に使用する光源面（ファイバ面）ＬＳの位置（大きさ方向）と、開口絞り１２のアフォーカルズーム光学系１３からコレクタレンズＧ５に到る光学系による像である照明光学系の射出瞳位置とが大きく異なることになる。
【００１８】
このように、照明装置を構成する光学系の設計においては、射出瞳位置の変化を考慮しながら対処する必要がある。ズーミングによる射出瞳位置変化の影響により、照明装置としてはケーラー照明に近い場合からクリティカル照明に近い場合までどちらとも言えない中間の状態を含めて変化してしまう。従って、光源には、配光角特性の一様性及び発光面の一様性の双方が求められる。ケーラー照明では発光面の一様性は必ずしも必要なく、クリティカル照明では角度特性の一様性は必ずしも必要でないが、ズーミングの状態によっては中間的な状況となるため双方が必要となる。
【００１９】
そこでこのズーム顕微鏡３０に用いられている反射照明装置２０は、アフォーカルズーム光学系１３の倍率に応じてフィールドレンズ１６を（結像レンズ１５によってできる標本共役面近傍に）挿脱することにより、瞳位置の変化が許容範囲内に収まる補正を行うように構成されている。具体的には、コントローラ４０を設け、このコントローラ４０がアフォーカルズーム光学系１３の倍率を設定するとともに、その倍率に応じてフィールドレンズ１６を（結像レンズ１５によってできる標本共役面近傍から）挿脱させるように構成されている。
【実施例】
【００２０】
以下に、照明装置の具体的な実施例について説明するが、その前に、この照明装置により瞳位置が補正されるアフォーカルズーム光学系１３について説明する。このアフォーカルズーム光学系１３は、一例として図３に示すように、開口絞り面ＳＰ（上述の開口絞り１２に相当）側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２とが貼り合わされたレンズ及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ４、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６とが貼り合わされたレンズ及び両凹レンズＬ７からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ８及び両凸レンズＬ９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１０とが貼り合わされたレンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とが貼り合わされたレンズからなる第４レンズ群Ｇ４と、鏡筒胴付面ＰＬとから構成され、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、ズーム倍率（アフォーカル倍率）を変更可能に構成されている。
【００２１】
表１にこのアフォーカルズーム光学系１３における各レンズの諸元を示す。この表１において、ｍは面番号を示し、ｒはレンズ面の曲率半径を示し、ｄはレンズ面の間隔を示し、νｄは各レンズ硝材のアッベ数を示し、ｎｄはｄ線に対する屈折率を示しており、後述する照明装置の光学系の諸元においても同様である。また、ｆはこのアフォーカルズーム光学系１３全体の焦点距離を示している。ここで、この表１における面番号ｍに示す１〜２６はこのアフォーカルズーム光学系１３に関するものであり、図３における符号１〜２２に対応している。なお、この表１には、上述の図３に示していない結像レンズ１５及び視野絞りＦＳ（図１の視野絞り面１０ｃに相当）の諸元値も含んでおり、面番号２３〜２５が結像レンズ１５に対応し、面番号２６が視野絞りＦＳ（視野絞り面１０ｃ）に対応する。
【００２２】
また、以下のすべての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さの単位は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。
【００２３】
（表１）
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0
１ ∞ 15.0000 ＳＰ
２ 120.1967 2.0000 39.57 1.80440 Ｌ１
３ 48.7980 3.0000 82.56 1.49782 Ｌ２
４ -509.0866 0.5000
５ 50.4610 3.0000 82.56 1.49782 Ｌ３
６ 3179.8129 d1
７ -108.0082 1.5000 35.71 1.90265 Ｌ４
８ 25.8194 2.0000
９ 32.8474 3.5000 23.78 1.84666 Ｌ５
10 -19.0003 1.0000 60.29 1.62041 Ｌ６
11 31.8448 1.5000
12 -25.9839 1.5000 35.71 1.90265 Ｌ７
13 228.2515 d2
14 838.2380 6.0000 82.56 1.49782 Ｌ８
15 -31.9728 0.2000
16 136.9685 6.0000 82.56 1.49782 Ｌ９
17 -39.2120 2.0000 28.55 1.79504 Ｌ１０
18 -92.0449 d3
19 -339.8016 5.5000 36.24 1.62004 Ｌ１１
20 -40.8020 1.5000 39.57 1.80440 Ｌ１２
21 -124.4210 8.017
22 ∞ 50.0000 ＰＬ
23 93.0000 8.0000 60.29 1.62041 結像レンズ１５
24 -39.0000 3.0000 35.28 1.74950
25 -110.0000 96.0000
26 ∞ Bf ＦＳ
（可変データ）
ズーム１倍時 ズーム７．５倍時
ｆ 100.0000 750.0000
d0 0.0000 0.0000
d1 2.6024 60.3676
d2 22.8372 2.5051
d3 43.3588 5.9257
Bf 37.5000 476.0000
【００２４】
この表１に示されるように、アフォーカルズーム光学系１３の物体側１５mmの位置に開口絞り面ＳＰが配置されているとき、この開口絞りのアフォーカルズーム光学系１３及び結像レンズ１５による像位置は、アフォーカルズーム光学系１３の焦点距離ｆが１００mm（１倍に相当）のとき、視野絞りＦＳの後方３７．５mm（Ｂｆ）の位置に形成され、アフォーカルズーム光学系１３の焦点距離ｆが７５０mm（７．５倍に相当）のとき、視野絞りＦＳの後方４７６．０mm（Ｂｆ）の位置に形成される。
【００２５】
（第１実施例）
図４は、上述の図１に示す照明装置２０内のフィールドレンズＦＬ（図１のフィールドレンズ１６に相当）から光源面ＬＳ（図１の光源１８に相当）までの詳細を示すものであり、この構成は図１における視野絞りＦＳの近傍にフィールドレンズ１６（ＦＬ）を挿脱可能に配置し、射出瞳位置を光源１８の光源面ＬＳと一致或いは極力近づけるようにしたものである。以下の表２に、本実施例に係る照明装置２０を構成するフィールドレンズＦＬから光源面ＬＳまでの各レンズの諸元値を示す。この表２においては、アフォーカルズーム光学系１３の倍率が１倍のときと、７．５倍のときの諸元を示している。なお、ズーム倍率が１倍のとき、面番号ｍに示す１〜４は、図４（ａ）に示す符号１〜４に対応している。また、ズーム倍率が７．５倍のとき、面番号ｍに示す１〜７は、図４（ｂ）に示す符号１〜７に対応している。
【００２６】
（表２）
ズーム１倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-37.500
１ ∞ 20.0000 ＦＳ
２ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
３ -21.0000 8.0000
４ ∞ 0.0000 ＬＳ
ズーム７．５倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-476.000
１ ∞ -15.0000
２ 55.0000 5.0000 64.10 1.51680 ＦＬ
３ -55.0000 10.0000
４ ∞ 20.0000 ＦＳ
５ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
６ -21.0000 8.0000
７ ∞ 0.0000 ＬＳ
【００２７】
この表２に示すように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときは、視野絞り面ＦＳ（面番号１）の後方２０mmの位置にコレクタレンズＧ５（面番号２，３）が配置され、光源面ＬＳ（面番号４）と、開口絞り１２の像（すなわち、射出瞳）とは完全に重なっている。また、ズーム倍率が７．５倍のときは、視野絞り面ＦＳの前方１５mmの位置（ＦＳより−１５mm）にフィールドレンズＦＬが配置され、光源面ＬＳ（面番号７）と、開口絞り１２の像（射出瞳）とは完全に重なっている。また、図４に示す光束の状態からも明らかなように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときもズーム倍率が７．５倍のときも光源面ＬＳと射出瞳位置は完全に重なり、本実施例の照明装置２０において挿脱可能なフィールドレンズＦＬにより補正されている。そのため、この第１実施例に照明装置２０を備えたズーム顕微鏡３０によれば、比較的簡単な構成によって、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率によらずほぼケーラー照明状態となり、良好な照明を得ることができる。
【００２８】
なお、第１実施例では、図４に示すように、ズーム倍率が高倍時（７．５倍時）にフィールドレンズＦＬを視野絞りＦＳの近傍に挿入し、ズーム倍率が低倍時（１倍時）にフィールドレンズＦＬを抜き出すように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ズーム倍率が低倍時にフィールドレンズＦＬを視野絞りＦＳの近傍に挿入し、ズーム倍率が高倍時にフィールドレンズＦＬを抜き出すように構成することもできる。
【００２９】
（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る反射照明装置２０´を備えるズーム顕微鏡３０を示している。なお、上記実施例において説明した構成部材と同様の機能を有するものについては、同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００３０】
図５に示すように、第２実施例に係る反射照明装置２０´は、アフォーカルズーム光学系１３から光源側に向かって順に光軸上に並んだ、ハーフミラー１９と、結像レンズ１５と、視野絞りＦＳ（視野絞り面１０ｃ）と、コレクタレンズＧ５と、拡散板Ｇ６と、位置変更可能な光源１８とを有し、光源１８は拡散板Ｇ６を含んでユニット化されている（以下、光源ユニット１９と称する）。
【００３１】
図６は、第２実施例に係る照明装置２０´内の視野絞りＦＳ（図５の視野絞り面１０ｃに相当）から光源面ＬＳ（図５の光源１８に相当）までの詳細を示すものであり、この構成はアフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率に応じて射出瞳位置を光源１８の光源面ＬＳと一致或いは極力近づけるように、光源ユニット１９を移動させるように構成したものである。以下の表３に、第２実施例に係る照明装置２０´を構成する視野絞りＦＳ（図５の視野絞り面１０ｃに相当）から光源面ＬＳ（図５の光源１８に相当）までの各レンズの諸元値を示すが、面番号ｍに示す１〜４は、図６に示す符号１〜４に対応している。なお、この表３においても、アフォーカルズーム光学系１３の倍率が１倍のときと、７．５倍のときの諸元を示している。
【００３２】
（表３）
ズーム１倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-37.500
１ ∞ 20.0000 ＦＳ
２ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
３ -21.0000 8.0000
４ ∞ 0.0000 ＬＳ
ズーム７．５倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-476.000
１ ∞ 20.0000 ＦＳ
２ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
３ -21.0000 10.9000
４ ∞ 0.0000 ＬＳ
【００３３】
この表３に示すように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときは、視野絞り面ＦＳ（面番号１）の後方２０mmの位置にコレクタレンズＧ５（面番号２，３）が配置され、コレクタレンズＧ５（面番号２，３）の後方８mmの位置に光源面ＬＳ（面番号４）が配置され、光源面ＬＳと開口絞り１２の像（射出瞳）とは完全に重なっている。また、ズーム倍率が７．５倍のときは、視野絞り面ＦＳ（面番号１）の後方２０mmの位置にコレクタレンズＧ５（面番号２，３）が配置され、コレクタレンズＧ５（面番号２，３）の後方１０．９mmの位置に光源面ＬＳ（面番号４）が配置され、光源面ＬＳと開口絞り１２の像（射出瞳）とは完全に重なっている。図６にズーム倍率が１倍のときとズーム倍率が７．５倍のときの、照明装置２０´における視野絞りＦＳから光源面ＬＳまでの光束の状態を示す。この図６からも明らかなように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときもズーム倍率が７．５倍のときも光源面ＬＳと射出瞳位置は完全に重なり、本実施例の照明装置２０´において位置変更可能な光源ユニット１９により補正されている。そのため、この第２実施例に係る照明装置２０´を備えたズーム顕微鏡３０によれば、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率によらずほぼケーラー照明状態となり、良好な照明を得ることができる。
【００３４】
以上のように、本発明を分かりやすくするために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１０ａ 標本面
１０ｃ 視野絞り面
１１ 対物レンズ
１２ 開口絞り（対物レンズの瞳）
１３ アフォーカルズーム光学系
１５ 反射照明系結像レンズ
１６ フィールドレンズ
１８ 光源
１９ 光源ユニット
２０，２０´ 照明装置
３０ ズーム顕微鏡
Ｇ５ コレクタレンズ
Ｇ６ 拡散板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸落射型の照明装置、及び、この照明装置を備えたズーム顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ズーム光学系はズーミングに際し、標本面と像面位置の共役関係（以後、「像面の共役関係」という）は維持されるが、瞳位置の共役関係は変化してしまうという現象が生じる。例えば、対物レンズの像側でアフォーカルズーム光学系の標本面側に開口絞りを有するズーム顕微鏡の場合、像面の共役関係は当然一定に保たれるが、同時に瞳面の共役関係を一定に保つのは装置の構成上極めて困難であり、瞳面の共役関係は変化するのはやむを得ない現象となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７８４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、ズーム系においては、ズーミングに際し像面の共役関係が保たれるのは当然であるが、光学系を構成する際のもう一つの重要な要素である瞳面の共役位置は移動するのが一般的である。ズーム系と観察用鏡筒部の間に配置される反射照明装置の場合、ズーミングによる瞳共役位置の移動は照明状態に影響を与えてしまい好ましくない。即ち、ズーム系を含む装置を構成する上で、ズーミングにより像面と共に瞳面の共役関係も一定に保たれ、入射瞳位置も射出瞳位置も変化しないのが理想である。しかしながら、像面及び瞳面の双方の共役関係を一定に保ったままのズーム系を構成しようとすると、大きなスペースと複雑な機構及び光学系とが必要になるという課題がある。特にズーム系の標本面側に固定開口絞りを有する顕微鏡の場合、ズーム系の中に開口絞りがある場合に比べて射出瞳面の移動は大きくなりがちである。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を一定に保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動に対処する手段を設けた照明装置を提供することを目的とし、さらに、この照明装置を備えたズーム顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳（例えば、実施形態に係る開口絞り１２）が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、結像レンズと、前記結像レンズによってできる標本共役面近傍に挿脱可能に配置されるフィールドレンズと、コレクタレンズと、光源とを有し、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングに起因して生じる、照明光学系の光源側に形成される射出瞳と前記光源との位置ずれを補正する前記フィールドレンズが挿脱可能に構成される。
【０００７】
また、本発明に係る照明装置は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳（例えば、実施形態に係る開口絞り１２）が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、結像レンズと、コレクタレンズと、光源とを有し、前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成された射出瞳と略共役の位置になるように構成される。
【０００８】
このような本発明に係る照明装置において、前記光源は、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、及び、光ファイバの射出端のいずれかであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る照明装置において、前記光源は、拡散板を含んでユニット化されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るズーム顕微鏡は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系と、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する上記いずれかに記載の照明装置とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳（例えば、実施形態に係る開口絞り１２）が位置し、前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成された射出瞳と略共役の位置になるように構成される。
【００１１】
なお、このような本発明に係るズーム顕微鏡において、前記対物レンズの瞳が、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に設けられた開口絞りであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る照明装置及びズーム顕微鏡を以上のように構成すると、複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を同時に保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動を瞳位置補正光学系により補正することで、ズーム倍率によらずケーラー照明を実現することができ、標本面に対して効率よく照明を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例に係る照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成を示す説明図である。
【図２】アフォーカルズーム光学系の倍率の変化による射出瞳位置の変化を示す説明図であり、（ａ）はズーム１倍のときを示し、（ｂ）はズーム７．５倍のときを示す。
【図３】アフォーカルズーム光学系のレンズ構成を示す断面図である。
【図４】第１実施例に係る照明装置内の、フィールドレンズから光源までの光学系による射出瞳位置の状態を示す説明図であり、（ａ）はズーム１倍のときを示し、（ｂ）はズーム７．５倍のときを示す。
【図５】第２実施例に係る照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成を示す説明図である。
【図６】第２実施例に係る照明装置内の、視野絞りから光源までの光学系による射出瞳位置の状態を示す説明図であり、（ａ）はズーム１倍のときを示し、（ｂ）はズーム７．５倍のときを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。まず、図１を用いて、反射照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成について説明する。このズーム顕微鏡３０は、標本面１０ａから順に、対物レンズ１１、開口絞り１２、アフォーカルズーム光学系１３、及び、結像レンズ（第二対物レンズ）１４が光軸上に並んで構成されており、アフォーカルズーム光学系１３と第二対物レンズ１４との間に反射照明装置２０が配置されている。ここで、反射照明装置２０は、光ファイバ等から構成される光源１８、拡散板Ｇ６、コレクタレンズＧ５、視野絞りＦＳ（視野絞り面１０ｃ）、フィールドレンズ１６、結像レンズ１５、並びに、ハーフミラー１９がこの順で光軸上に並んで構成されており、ズーム顕微鏡３０の光学系の光軸と反射照明装置２０の光学系の光軸とが直交し、これらの光軸が直交する位置にハーフミラー１９が位置するように配置されている。
【００１５】
なお、光源１８として、ＬＥＤ、ハロゲンランプ等が使用可能である。または、光ファイバの射出端等とすることができる。後者の場合、本発明に係る照明装置２０とは別の光源装置の光源からの光を直接またはレンズを通して光ファイバに導入し、光ファイバ内を伝播した光がその射出面から射出する構成となる。前記別の光源装置の光源には、ハロゲンランプやチップ型ＬＥＤなどが一般的に使用されている。
【００１６】
光源１８から放射された光は拡散板Ｇ６で拡散され、コレクタレンズＧ５により視野絞り面１０ｃを一様に通過して結像レンズ１５により平行光束に変換され、ハーフミラー１９に入射する。ハーフミラー１９は、一部の光を反射し、残りの光を透過する光学部材であり、このハーフミラー１９で反射された光は、アフォーカルズーム光学系１３及び開口絞り１２を通過して対物レンズ１１で集光され、標本面１０ａに照射される。そして、この標本面１０ａで反射した光は、対物レンズ１１、開口絞り１２及びアフォーカルズーム光学系１３を通過して平行光束になり、ハーフミラー１９に入射して一部の光が反射され、残りの光が透過し、透過した光が第二対物レンズ１４で集光されて、像面１０ｂに標本面１０ａの像が結像される。
【００１７】
このようなズーム顕微鏡３０において、アフォーカルズーム光学系１３及び結像レンズ１５による開口絞り１２の共役関係を考える。このとき、開口絞り１２のアフォーカルズーム光学系１３及び結像レンズ１５による像位置がアフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率によらず視野絞り面１０ｃから同じ位置にあれば、コレクタレンズＧ５を介して光源１８の光源面（光ファイバ面又は拡散板面）と一致し、いわゆるケーラー照明となり良好な照明を行うことができる。ところが、一般にズーミングにより開口絞り１２の像位置は移動してしまう。例えば、低倍側が１倍で、８倍のズーム比を有するズーム顕微鏡の場合、ズーム倍率が１倍のときの開口絞り１２の像位置が視野絞り面１０ｃを起点として光源方向に４０mmとなるときに、ズーム倍率が８倍のときには４００mmとなるものがある。そのため、図２に示した光線の通り方から判るように、ズーム倍率の変化により開口絞り１２の像位置が変化するため、実際に使用する光源面（ファイバ面）ＬＳの位置（大きさ方向）と、開口絞り１２のアフォーカルズーム光学系１３からコレクタレンズＧ５に到る光学系による像である照明光学系の射出瞳位置とが大きく異なることになる。
【００１８】
このように、照明装置を構成する光学系の設計においては、射出瞳位置の変化を考慮しながら対処する必要がある。ズーミングによる射出瞳位置変化の影響により、照明装置としてはケーラー照明に近い場合からクリティカル照明に近い場合までどちらとも言えない中間の状態を含めて変化してしまう。従って、光源には、配光角特性の一様性及び発光面の一様性の双方が求められる。ケーラー照明では発光面の一様性は必ずしも必要なく、クリティカル照明では角度特性の一様性は必ずしも必要でないが、ズーミングの状態によっては中間的な状況となるため双方が必要となる。
【００１９】
そこでこのズーム顕微鏡３０に用いられている反射照明装置２０は、アフォーカルズーム光学系１３の倍率に応じてフィールドレンズ１６を（結像レンズ１５によってできる標本共役面近傍に）挿脱することにより、瞳位置の変化が許容範囲内に収まる補正を行うように構成されている。具体的には、コントローラ４０を設け、このコントローラ４０がアフォーカルズーム光学系１３の倍率を設定するとともに、その倍率に応じてフィールドレンズ１６を（結像レンズ１５によってできる標本共役面近傍から）挿脱させるように構成されている。
【実施例】
【００２０】
以下に、照明装置の具体的な実施例について説明するが、その前に、この照明装置により瞳位置が補正されるアフォーカルズーム光学系１３について説明する。このアフォーカルズーム光学系１３は、一例として図３に示すように、開口絞り面ＳＰ（上述の開口絞り１２に相当）側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２とが貼り合わされたレンズ及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ４、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６とが貼り合わされたレンズ及び両凹レンズＬ７からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ８及び両凸レンズＬ９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１０とが貼り合わされたレンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とが貼り合わされたレンズからなる第４レンズ群Ｇ４と、鏡筒胴付面ＰＬとから構成され、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、ズーム倍率（アフォーカル倍率）を変更可能に構成されている。
【００２１】
表１にこのアフォーカルズーム光学系１３における各レンズの諸元を示す。この表１において、ｍは面番号を示し、ｒはレンズ面の曲率半径を示し、ｄはレンズ面の間隔を示し、νｄは各レンズ硝材のアッベ数を示し、ｎｄはｄ線に対する屈折率を示しており、後述する照明装置の光学系の諸元においても同様である。また、ｆはこのアフォーカルズーム光学系１３全体の焦点距離を示している。ここで、この表１における面番号ｍに示す１〜２６はこのアフォーカルズーム光学系１３に関するものであり、図３における符号１〜２２に対応している。なお、この表１には、上述の図３に示していない結像レンズ１５及び視野絞りＦＳ（図１の視野絞り面１０ｃに相当）の諸元値も含んでおり、面番号２３〜２５が結像レンズ１５に対応し、面番号２６が視野絞りＦＳ（視野絞り面１０ｃ）に対応する。
【００２２】
また、以下のすべての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さの単位は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。
【００２３】
（表１）
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0
１ ∞ 15.0000 ＳＰ
２ 120.1967 2.0000 39.57 1.80440 Ｌ１
３ 48.7980 3.0000 82.56 1.49782 Ｌ２
４ -509.0866 0.5000
５ 50.4610 3.0000 82.56 1.49782 Ｌ３
６ 3179.8129 d1
７ -108.0082 1.5000 35.71 1.90265 Ｌ４
８ 25.8194 2.0000
９ 32.8474 3.5000 23.78 1.84666 Ｌ５
10 -19.0003 1.0000 60.29 1.62041 Ｌ６
11 31.8448 1.5000
12 -25.9839 1.5000 35.71 1.90265 Ｌ７
13 228.2515 d2
14 838.2380 6.0000 82.56 1.49782 Ｌ８
15 -31.9728 0.2000
16 136.9685 6.0000 82.56 1.49782 Ｌ９
17 -39.2120 2.0000 28.55 1.79504 Ｌ１０
18 -92.0449 d3
19 -339.8016 5.5000 36.24 1.62004 Ｌ１１
20 -40.8020 1.5000 39.57 1.80440 Ｌ１２
21 -124.4210 8.017
22 ∞ 50.0000 ＰＬ
23 93.0000 8.0000 60.29 1.62041 結像レンズ１５
24 -39.0000 3.0000 35.28 1.74950
25 -110.0000 96.0000
26 ∞ Bf ＦＳ
（可変データ）
ズーム１倍時 ズーム７．５倍時
ｆ 100.0000 750.0000
d0 0.0000 0.0000
d1 2.6024 60.3676
d2 22.8372 2.5051
d3 43.3588 5.9257
Bf 37.5000 476.0000
【００２４】
この表１に示されるように、アフォーカルズーム光学系１３の物体側１５mmの位置に開口絞り面ＳＰが配置されているとき、この開口絞りのアフォーカルズーム光学系１３及び結像レンズ１５による像位置は、アフォーカルズーム光学系１３の焦点距離ｆが１００mm（１倍に相当）のとき、視野絞りＦＳの後方３７．５mm（Ｂｆ）の位置に形成され、アフォーカルズーム光学系１３の焦点距離ｆが７５０mm（７．５倍に相当）のとき、視野絞りＦＳの後方４７６．０mm（Ｂｆ）の位置に形成される。
【００２５】
（第１実施例）
図４は、上述の図１に示す照明装置２０内のフィールドレンズＦＬ（図１のフィールドレンズ１６に相当）から光源面ＬＳ（図１の光源１８に相当）までの詳細を示すものであり、この構成は図１における視野絞りＦＳの近傍にフィールドレンズ１６（ＦＬ）を挿脱可能に配置し、射出瞳位置を光源１８の光源面ＬＳと一致或いは極力近づけるようにしたものである。以下の表２に、本実施例に係る照明装置２０を構成するフィールドレンズＦＬから光源面ＬＳまでの各レンズの諸元値を示す。この表２においては、アフォーカルズーム光学系１３の倍率が１倍のときと、７．５倍のときの諸元を示している。なお、ズーム倍率が１倍のとき、面番号ｍに示す１〜４は、図４（ａ）に示す符号１〜４に対応している。また、ズーム倍率が７．５倍のとき、面番号ｍに示す１〜７は、図４（ｂ）に示す符号１〜７に対応している。
【００２６】
（表２）
ズーム１倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-37.500
１ ∞ 20.0000 ＦＳ
２ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
３ -21.0000 8.0000
４ ∞ 0.0000 ＬＳ
ズーム７．５倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-476.000
１ ∞ -15.0000
２ 55.0000 5.0000 64.10 1.51680 ＦＬ
３ -55.0000 10.0000
４ ∞ 20.0000 ＦＳ
５ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
６ -21.0000 8.0000
７ ∞ 0.0000 ＬＳ
【００２７】
この表２に示すように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときは、視野絞り面ＦＳ（面番号１）の後方２０mmの位置にコレクタレンズＧ５（面番号２，３）が配置され、光源面ＬＳ（面番号４）と、開口絞り１２の像（すなわち、射出瞳）とは完全に重なっている。また、ズーム倍率が７．５倍のときは、視野絞り面ＦＳの前方１５mmの位置（ＦＳより−１５mm）にフィールドレンズＦＬが配置され、光源面ＬＳ（面番号７）と、開口絞り１２の像（射出瞳）とは完全に重なっている。また、図４に示す光束の状態からも明らかなように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときもズーム倍率が７．５倍のときも光源面ＬＳと射出瞳位置は完全に重なり、本実施例の照明装置２０において挿脱可能なフィールドレンズＦＬにより補正されている。そのため、この第１実施例に照明装置２０を備えたズーム顕微鏡３０によれば、比較的簡単な構成によって、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率によらずほぼケーラー照明状態となり、良好な照明を得ることができる。
【００２８】
なお、第１実施例では、図４に示すように、ズーム倍率が高倍時（７．５倍時）にフィールドレンズＦＬを視野絞りＦＳの近傍に挿入し、ズーム倍率が低倍時（１倍時）にフィールドレンズＦＬを抜き出すように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ズーム倍率が低倍時にフィールドレンズＦＬを視野絞りＦＳの近傍に挿入し、ズーム倍率が高倍時にフィールドレンズＦＬを抜き出すように構成することもできる。
【００２９】
（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る反射照明装置２０´を備えるズーム顕微鏡３０を示している。なお、上記実施例において説明した構成部材と同様の機能を有するものについては、同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００３０】
図５に示すように、第２実施例に係る反射照明装置２０´は、アフォーカルズーム光学系１３から光源側に向かって順に光軸上に並んだ、ハーフミラー１９と、結像レンズ１５と、視野絞りＦＳ（視野絞り面１０ｃ）と、コレクタレンズＧ５と、拡散板Ｇ６と、位置変更可能な光源１８とを有し、光源１８は拡散板Ｇ６を含んでユニット化されている（以下、光源ユニット１９と称する）。
【００３１】
図６は、第２実施例に係る照明装置２０´内の視野絞りＦＳ（図５の視野絞り面１０ｃに相当）から光源面ＬＳ（図５の光源１８に相当）までの詳細を示すものであり、この構成はアフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率に応じて射出瞳位置を光源１８の光源面ＬＳと一致或いは極力近づけるように、光源ユニット１９を移動させるように構成したものである。以下の表３に、第２実施例に係る照明装置２０´を構成する視野絞りＦＳ（図５の視野絞り面１０ｃに相当）から光源面ＬＳ（図５の光源１８に相当）までの各レンズの諸元値を示すが、面番号ｍに示す１〜４は、図６に示す符号１〜４に対応している。なお、この表３においても、アフォーカルズーム光学系１３の倍率が１倍のときと、７．５倍のときの諸元を示している。
【００３２】
（表３）
ズーム１倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-37.500
１ ∞ 20.0000 ＦＳ
２ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
３ -21.0000 8.0000
４ ∞ 0.0000 ＬＳ
ズーム７．５倍時
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
d0=-476.000
１ ∞ 20.0000 ＦＳ
２ 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 Ｇ５
３ -21.0000 10.9000
４ ∞ 0.0000 ＬＳ
【００３３】
この表３に示すように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときは、視野絞り面ＦＳ（面番号１）の後方２０mmの位置にコレクタレンズＧ５（面番号２，３）が配置され、コレクタレンズＧ５（面番号２，３）の後方８mmの位置に光源面ＬＳ（面番号４）が配置され、光源面ＬＳと開口絞り１２の像（射出瞳）とは完全に重なっている。また、ズーム倍率が７．５倍のときは、視野絞り面ＦＳ（面番号１）の後方２０mmの位置にコレクタレンズＧ５（面番号２，３）が配置され、コレクタレンズＧ５（面番号２，３）の後方１０．９mmの位置に光源面ＬＳ（面番号４）が配置され、光源面ＬＳと開口絞り１２の像（射出瞳）とは完全に重なっている。図６にズーム倍率が１倍のときとズーム倍率が７．５倍のときの、照明装置２０´における視野絞りＦＳから光源面ＬＳまでの光束の状態を示す。この図６からも明らかなように、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率が１倍のときもズーム倍率が７．５倍のときも光源面ＬＳと射出瞳位置は完全に重なり、本実施例の照明装置２０´において位置変更可能な光源ユニット１９により補正されている。そのため、この第２実施例に係る照明装置２０´を備えたズーム顕微鏡３０によれば、アフォーカルズーム光学系１３のズーム倍率によらずほぼケーラー照明状態となり、良好な照明を得ることができる。
【００３４】
以上のように、本発明を分かりやすくするために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１０ａ 標本面
１０ｃ 視野絞り面
１１ 対物レンズ
１２ 開口絞り（対物レンズの瞳）
１３ アフォーカルズーム光学系
１５ 反射照明系結像レンズ
１６ フィールドレンズ
１８ 光源
１９ 光源ユニット
２０，２０´ 照明装置
３０ ズーム顕微鏡
Ｇ５ コレクタレンズ
Ｇ６ 拡散板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、
前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、
結像レンズと、
前記結像レンズによってできる標本共役面近傍に挿脱可能に配置されるフィールドレンズと、
コレクタレンズと、
光源とを有し、
前記アフォーカルズーム光学系のズーミングに起因して生じる、照明光学系の光源側に形成される射出瞳と前記光源との位置ずれを補正する前記フィールドレンズが挿脱可能に構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、
前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、
結像レンズと、
コレクタレンズと、
光源とを有し、
前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成される射出瞳と略共役の位置になるように構成されたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記光源は、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、及び、光ファイバの射出端のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源は、拡散板を含んでユニット化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
標本面から順に、
対物レンズと、
アフォーカルズーム光学系と、
前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置とを有し、
前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳が位置し、
前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成された射出瞳と略共役の位置になるように構成されたことを特徴とするズーム顕微鏡。
【請求項６】
前記対物レンズの瞳が、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に設けられた開口絞りであることを特徴とする請求項５に記載のズーム顕微鏡。
【請求項１】
標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、
前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、
結像レンズと、
前記結像レンズによってできる標本共役面近傍に挿脱可能に配置されるフィールドレンズと、
コレクタレンズと、
光源とを有し、
前記アフォーカルズーム光学系のズーミングに起因して生じる、照明光学系の光源側に形成される射出瞳と前記光源との位置ずれを補正する前記フィールドレンズが挿脱可能に構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム光学系とを有し、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳が位置するズーム顕微鏡において、前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する照明装置であって、
前記アフォーカルズーム光学系から光源側に向かって順に、
結像レンズと、
コレクタレンズと、
光源とを有し、
前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成される射出瞳と略共役の位置になるように構成されたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記光源は、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、及び、光ファイバの射出端のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源は、拡散板を含んでユニット化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
標本面から順に、
対物レンズと、
アフォーカルズーム光学系と、
前記アフォーカルズーム光学系及び前記対物レンズを介して前記標本面に照明光を照射する請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置とを有し、
前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に前記対物レンズの瞳が位置し、
前記光源が、前記アフォーカルズーム光学系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成された射出瞳と略共役の位置になるように構成されたことを特徴とするズーム顕微鏡。
【請求項６】
前記対物レンズの瞳が、前記アフォーカルズーム光学系の標本面側に設けられた開口絞りであることを特徴とする請求項５に記載のズーム顕微鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２４２６０９（Ｐ２０１１−２４２６０９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１４７６４（Ｐ２０１０−１１４７６４）
【出願日】平成２２年５月１８日（２０１０．５．１８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１８日（２０１０．５．１８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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