顕微鏡用照明装置および顕微鏡
【課題】一旦調節した最適なコントラストを与える照明状態を容易に再現することができる顕微鏡用透過照明装置を備えた顕微鏡を提供すること。
【解決手段】標本を照明するための照明光を射出する光源と、前記標本を観察するための観察光学系に含まれる対物レンズの瞳と共役な位置または略共役な位置に配置され、前記照明光の一部を遮光可能な１つの遮光体とを有し、前記遮光体は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
【解決手段】標本を照明するための照明光を射出する光源と、前記標本を観察するための観察光学系に含まれる対物レンズの瞳と共役な位置または略共役な位置に配置され、前記照明光の一部を遮光可能な１つの遮光体とを有し、前記遮光体は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡用透過照明装置および当該透過照明装置を備えた顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の透過照明装置において、位相差物体を可視化するための光学的手法として、偏斜照明法が知られている。偏斜照明法は光源から射出される光束の一部を遮光し、光軸に対して偏った光束を標本に向けて照射し、主に像のコントラストを向上させる手法である。特許文献１には、偏斜照明法を用いることのできる顕微鏡用透過照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５０３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の透過照明装置においては、少なくとも２つの遮光体の位置を組み合わせることによって、対物レンズの瞳位置における光の入射状態を決めている。このため、一旦最適なコントラストを与える照明状態を見つけたとしても、一時的に他の観察方法に移行した後に当該最適なコントラストを与える照明状態を再現することが困難であった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、一旦調節した最適なコントラストを与える照明状態を容易に再現することができる顕微鏡用透過照明装置および当該透過照明装置を備えた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】
上記目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡用透過照明装置は、標本を照明するための照明光を射出する光源と、前記標本を観察するための観察光学系に含まれる対物レンズの瞳と共役な位置または略共役な位置に配置され、前記照明光の一部を遮光可能な１つの遮光体とを有し、前記遮光体は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記顕微鏡用透過照明装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一旦調節した最適なコントラストを与える照明状態を容易に再現することができる顕微鏡用透過照明装置および当該顕微鏡用透過照明装置を備えた顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡の外観図である。
【図２】実施形態に係る透過照明装置での偏斜照明法を示す図であり、（ａ）は、遮光体が開口の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図および上側の図は、それぞれこの状態を側方および標本側から見た図であり、（ｂ）は、遮光体が開口の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図および上側の図は、それぞれこの状態を側方および標本側から見た図である。
【図３】（ａ）は遮光体が光束の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ａ）の状態）での標本の観察像を示す図であり、（ｂ）は遮光体が光束の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ｂ）の状態）での標本の観察像を示す図である。
【図４】開口に対する遮光体の位置の例を示す図であり、（ａ）は遮光体が＋Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｂ）は遮光体が開口の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、（ｃ）は遮光体が−Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｄ）は遮光体が開口の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、（ｅ）は遮光体が移動ストロークの中間地点に位置し、開口全体を遮光している状態を示している。
【図５】実施例に係る透過照明装置の構成を示す断面図である。
【図６】顕微鏡のベース部の内部を上方から見た図である。
【図７】開口に対する拡散板の位置の例を示す図であり、（ａ）は拡散板が＋Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｂ）は拡散板が開口の＋Ｙ方向側の一部を覆うように光束に挿入されている状態を示し、（ｃ）は拡散板が−Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｄ）は拡散板が開口の−Ｙ方向側の一部を覆うように光束に挿入されている状態を示し、（ｅ）は拡散板が移動ストロークの中間地点に位置し、開口全体を覆っている状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、観察者が接眼レンズを覗いて通常に観察する状態において、観察者側を顕微鏡の手前側（前側）とし、その反対側を顕微鏡の奥側（後側）とする。また、左右方向および上下方向は、観察者から見た方向についていう。また、標本載置台と対物レンズの光軸との交点を中心（原点）として、前後方向をＹ方向あるいはＹ軸とし、左右方向をＸ方向あるいはＸ軸とし、上下方向（光軸方向）をＺ方向あるいはＺ軸とする。Ｙ方向については対物レンズの光軸よりも奥側を＋（プラス）側、対物レンズの光軸よりも手前側を−（マイナス）側とする。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡の外観図である。
本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡４は、平行系単対物型双眼実体顕微鏡である。顕微鏡４は、ベース部７と、対物レンズ１０と、変倍レンズ鏡筒１３と、接眼レンズ１６と、焦点合わせ装置１９とを備えている。ベース部７には透過照明装置が内蔵されている。また、ベース部７の上面には透明部材を埋め込んだ標本載置台２５が設けられている。光源から射出された照明光は透明部材を透過して標本を照射する。対物レンズ１０は、変倍レンズ鏡筒１３の下部に設けられた対物レンズ取り付け部（図示省略）に取り付けられている。なお、対物レンズ取り付け部は、予め定められた複数の低倍率の対物レンズおよび複数の高倍率の対物レンズから一つを選択して取り付けることができるようになっている場合と、予め定められた複数の低倍率の対物レンズおよび複数の高倍率の対物レンズから複数を選択して取り付けることができるようになっている場合とがある。
【００１２】
変倍レンズ鏡筒１３の内部は左眼用の観察光学系と右眼用の観察光学系とに分岐しており、各観察光学系に変倍レンズ群（図示省略）および結像レンズ群（図示省略）が配置されている。変倍レンズ鏡筒１３の外側には変倍ノブ２８が配置されている。各変倍レンズ群には変倍のための可動レンズ群（図示省略）が複数含まれており、変倍ノブ２８の回転に対応して予め定められた移動量に則って光軸方向に移動する。また、変倍レンズ群には可変絞り（図示省略）が含まれており、変倍レンズ鏡筒１３には可変絞りの調節機構が設けられている。焦点合わせ装置１９は、焦点合わせノブ３１と、焦点合わせノブ３１の回転に伴い変倍レンズ鏡筒１３を光軸方向に上下動させる機構とを備えている。
【００１３】
図２の各図は、本実施形態に係る透過照明装置での偏斜照明法を示す図である。ここで図２を参照して、本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡４の光学系について、その要部を説明する。
【００１４】
図２の各図に示すように、顕微鏡４は標本面３７を照明するための照明光学系４０と標本面３７を観察するための観察光学系４３とを備えている。なお、顕微鏡４は左右２つの観察光学系４３、４３を備えているが、図２には左側の観察光学系のみを示している。照明光学系４０は、図示しない光源と、光源側から順に、光源から射出された照明光の光束４６を制限する視野絞り（図示省略）と、視野絞りを通過した光束４６の一部を遮光可能な遮光体４９と、光束４６を標本面３７に集光するコンデンサレンズ５２とを備えている。観察光学系４３は、標本側から順に、対物レンズ１０と変倍レンズ系（図示省略）と接眼レンズ１６（図１参照）とを備えている。対物レンズ１０は左右の観察光路で共通である。コンデンサレンズ５２の前側焦点位置は、対物レンズ１０の瞳５５の位置と共役関係になっている。対物レンズ１０は、標本面３７を透過した光束４６を平行光束に変換し、左眼用および右眼用の各変倍レンズ系に導く役割を担っている。左右の変倍レンズ系からそれぞれ射出された標本の像は、それぞれ左右の接眼レンズ１６、１６によって観察される。
【００１５】
遮光体４９は矩形に形成された薄板であり、対物レンズ１０の光軸と直角に交差する方向に沿って配置されている。また、遮光体４９の４つの辺を周方向に沿って順にＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とすると、辺Ｓ１およびＳ３がＸ軸と、辺Ｓ２およびＳ４がＹ軸とそれぞれ平行となるように配置されている。遮光体４９の各辺の寸法は、視野絞りを通過した照明光の光束４６の径よりも大きく形成されている。したがって、遮光体４９は光束４６の断面形状よりも大きい。遮光体４９は、種々のフレアを防止するために黒の艶消し処理を施すことが望ましい。遮光体４９は左右２つの観察光学系４３、４３の光軸を含む平面に対して直角に交差する方向へ、具体的にはＹ方向へ移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動することにより光束４６に挿入され、また、光束４６から脱離される。遮光体４９が光束４６に挿入されることにより光源から射出された照明光の一部が遮られる。遮光体４９が照明光の一部を遮る位置は、対物レンズ１０の瞳５５と共役な位置すなわち瞳共役面５８、または共役な位置から光軸方向に近傍の位置（具体的には光軸方向に±数ｍｍ程度、以下同様。）すなわち瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面である。言い換えると、遮光体４９は、対物レンズ１０の瞳共役面５８に沿って、または該瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面に沿って光束４６に挿入され、あるいは光束から脱離される。以下、遮光体が移動するＹ方向に沿った軸を「軸Ａ」とする。軸Ａは、図１に示すように、顕微鏡の手前側（−Ｙ側）と奥側（＋Ｙ側）とを結ぶ軸である。
【００１６】
次に図２の各図を参照して本実施形態における偏斜照明法について説明する。本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡４で位相差観察をするためには、偏斜照明を行う。偏斜照明は、対物レンズ１０の瞳共役面５８、または瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面における照明光の光束４６の断面形状を変化させて行う。対物レンズ１０の瞳共役面５８またはその近傍の平行面では、視野絞りによって制限された光束４６の断面が円形の開口のように見える。以後、本実施形態においては、瞳共役面５８またはその近傍の平行面における照明光の光束４６の断面のことを「瞳共役面５８の開口６１」あるいは単に「開口６１」という。また、当該開口６１の形状を「瞳共役面５８の開口６１の形状」あるいは単に「開口６１の形状」ともいう。また、以下の偏斜照明法の説明は、遮光体４９が瞳共役面５８に沿って光束４６に挿脱される場合についての説明であるが、瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面に沿って光束４６に挿脱される場合にあっても同様である。
【００１７】
図２（ａ）は、遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図はこの状態を側方から見た図であり、上側の図は標本面３７側から見た図である。また、（ｂ）は、遮光体４９が開口６１の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図はこの状態を側方から見た図であり、上側の図は標本面３７側から見た図である。
【００１８】
瞳共役面５８の開口６１の形状は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、遮光体４９を光束４６に挿入することによって変化する。これにより、光軸に対して偏った光束４６を標本に向けて照射することができる。本実施形態では、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、遮光体４９は開口６１の中心すなわち光束４６の光軸を挟んで軸Ａに沿って顕微鏡４の手前側から奥側へ向かって光束４６に挿入することも、奥側から手前側へ向かって光束４６に挿入することも可能となっており、任意の位置に移動させることが可能となっている。言い換えると、開口６１に対する遮光体４９の位置は、開口６１の手前側で光束４６に全く挿入されていない位置（手前側移動端）と、開口６１の奥側で光束４６に全く挿入されていない位置（奥側移動端）と、手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置との、いずれの位置に移動させることも可能となっている。なお、図２の各図は、遮光体４９が手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置にある状態を示している。
【００１９】
図３の各図は、リング状の位相差標本の観察において、異なる方向から遮光体４９を光束４６に挿入したときの当該標本に対するコントラストのつき方の例を示す図であり、（ａ）は遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ａ）の状態）での観察像を示す図であり、（ｂ）は遮光体４９が開口６１の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ｂ）の状態）での観察像を示す図である。
【００２０】
遮光体４９を図２（ａ）または図２（ｂ）に示すように位置させ、標本に対して斜めに光を照射することにより、光は干渉する。光を照射する角度によって干渉の具合も変化する。その結果、干渉の具合によって、図３の各図に示すように、標本の観察像の見え方は異なるものとなる。
【００２１】
図３（ａ）、（ｂ）において、暗い部分は光の波長の谷と谷とが重なり合うように干渉している部分であり、背景に対してシグナルが弱くなっている。また、明るい部分は光の波長の山と山とが重なり合うように干渉している部分であり、背景に対してシグナルが強くなっている。このようにコントラストをつけることにより位相差標本を可視化することができる。本実施形態は、一つの遮光体４９を、開口６１を挟んで開口６１の両側、すなわち相互に対向する方向から光束４６に挿入できる構成としたので、標本に対するコントラストのつき方を容易に変化させることができるようになっている。
【００２２】
なお、本実施形態に係る顕微鏡４は平行系実体顕微鏡なので、左眼用と右眼用とで別々の光路を有している。そのため、左右の光路の光束に対して同様の偏斜照明を行うことができるように、遮光体４９は、光束４６に挿入される際に開口６１を横切る辺Ｓ１およびＳ３がＸ軸と平行になるように配置され、軸Ａに沿って移動する構成になっている。すなわち、辺Ｓ１およびＳ３はＸ軸との平行状態を保って軸Ａ上を移動する。また、軸Ａ上においては、いずれの位置であっても、遮光体４９の法線ベクトルは光軸と平行である。このような構成により、左右の光束に対して同様の偏斜照明を行うことができる。
【００２３】
図４の各図は、開口６１に対する遮光体４９の位置の例を示す図であり、図４（ａ）は遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側に位置し、光束４６に挿入されていない状態を示している。この状態にあっては、瞳共役面５８の開口６１は全開であり、明視野観察となる。図４（ｂ）は遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示している。このとき標本には、一定のコントラストがつく。図４（ｃ）は、図４（ａ）と同様に遮光体４９が光束４６に挿入されていない状態を示しているが、遮光体４９は開口６１の−Ｙ方向側に位置している。図４（ｄ）は遮光体４９が開口６１の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示している。この状態での標本へのコントラストのつき方は、図４（ｂ）のときとは異なるものとなる。図４（ｅ）は遮光体４９が移動ストロークの中間地点に位置し、開口６１全体を覆っている状態を示している。
【００２４】
これら図４の各図に示すように、遮光体４９は軸Ａに沿って、開口６１に対して任意の位置に移動させることができ、標本へのコントラストのつき方を容易に調整することができるようになっている。その結果、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置を探し易い構成となっている。さらに、このようにコントラストのつき方を容易に調整することができるので、最適なコントラストを与える状態から一旦明視野観察に切り替えたりした後であっても、再度最適なコントラストを与える遮光体４９の位置に調節することができる。
【００２５】
（実施例）
次に、本発明に係る透過照明装置の一つの実施例について説明する。実施例に係る透過照明装置、および当該透過照明装置を備えた顕微鏡１０４は、上記実施形態と異なるところを中心に説明し、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を用いて説明する。
【００２６】
図５は、本実施例に係る透過照明装置の構成を示す断面図である。
本実施例に係る透過照明装置は顕微鏡１０４のベース部１０７に内蔵されている。透過照明装置は、光源６４と、遮光体４９と、拡散板６７とを備えている。本実施例に係る透過照明装置は、光源６４に面発光照明を用いた薄型の透過照明系を適用している。具体的には、導光板によるＬＥＤ面発光光源である。光源６４は、発光面が対物レンズ１０の瞳共役面５８近傍の平行面に沿って配置されている。光源６４から射出された照明光は、ベース部１０７の上面に設けられた穴１１０を通過する。したがって、照明光はベース部１０７の上面の穴１１０を通過して標本載置台２５に到達し、標本面３７を照射する。遮光体４９は、上記実施形態と同様に、光源６４と標本面３７との間を軸Ａ方向（図１参照）に沿って移動可能に設けられている。
【００２７】
遮光体４９が設けられている位置は、対物レンズ１０の瞳共役面５８である。遮光体４９は、上記実施形態の図４の各図で示したのと同様に、面光源６４から射出された照明光の光束４６の一部を遮光する。なお、本実施例においては、面光源６４から射出された照明光の光束４６（図６参照）の断面が上記実施形態の開口６１に対応する。また、遮光体４９は開口６１の中心すなわち光束４６の光軸を挟んで軸Ａ方向に沿って顕微鏡４の手前側から奥側へ向かって光束４６に挿入することも、奥側から手前側へ向かって光束４６に挿入することも可能となっており、任意の位置に移動させることが可能となっている。言い換えると、開口６１に対する遮光体４９の位置は、開口６１の手前側で光束４６に全く挿入されていない位置（手前側移動端）と、開口６１の奥側で光束４６に全く挿入されていない位置（奥側移動端）と、手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置との、いずれの位置に移動させることも可能となっている。このような構成により、標本へのコントラストのつき方を容易に調整することができるようになっている。
【００２８】
拡散板６７は遮光体４９と標本面３７との間を軸Ａ方向へ移動可能に設けられている。拡散板６７は明視野観察において照明ムラを低減し、また、偏斜照明による位相差観察においてコントラストを調整するためのものである。拡散板６７の詳細は後述する。
【００２９】
本実施例においては、図５に示すように、顕微鏡１０４の透過照明系はコンデンサレンズ等の光学系を備えていない構成となっている。光源６４と標本面３７との間には、遮光体４９と拡散板６７だけが配置可能となっている。したがって本実施例に係る透過照明系は、上述したＬＥＤ面発光光源と相俟って、従来の透過照明系に比べて薄型化が可能である。その結果、低倍率での観察が主体となる実体顕微鏡に適した構成となっている。このような構成により、明視野観察と偏斜照明による位相差観察との両方の観察が可能なベース部を実現することができる。なお、導光板の光源としては、例えば冷陰極管などの他の光源にしても良い。また、導光板に代えて有機または無機のＥＬなどの薄型面光源を用いても良い。
【００３０】
次に遮光体４９の支持機構について説明する。図６は顕微鏡１０４のベース部１０７の内部機構を上方から見た図である。図６においては、紙面右側が顕微鏡１０４の手前側であり、紙面左側が奥側である。
【００３１】
図６に示すように、ベース部１０７の内部には、軸Ａと平行な方向に延在する軸部材７０が設けられている。軸部材７０は、両端部が固定部材７１、７１を介してベース部１０７の底面７３に固定されており、軸部材７０とベース部１０７の底面７３との間には空間が介在している。軸部材７０には、遮光体４９を支持するための支持部材７６が支持されている。支持部材７６は、軸Ａ方向と直角に交差する方向（Ｘ方向）に延在し、軸Ａ方向に摺動可能に支持されている。遮光体４９は、ベース部１０７のＸ方向の中央部に位置するように支持部材７６に支持されている。このような構成なので、遮光体４９の軸Ａ方向への移動は軸部材７０によってガイドされる。支持部材７６の一方側の端部（本実施例においては観察者から見て右側の端部）は、ベース部１０７の側面を貫通して外部に突出し、端部にはつまみ部７９が形成されている。つまみ部７９は遮光体４９を移動させるための操作手段となっている。観察者はつまみ部７９を軸Ａ方向にスライドさせることで遮光体４９の位置を調節し、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置を探すことができる。
【００３２】
本実施例においては、位相差観察において一度調節した最適なコントラストを与える照明状態の再現性を向上させるための機構が設けられている。
【００３３】
ベース部１０７の右側の側面には軸Ａ方向に沿って目盛り板８２が設けられている。目盛り板８２は、遮光体４９が瞳共役面５８の開口６１をどのくらい遮光しているのか、あるいは遮光体４９が現在どの位置にあるのかを知るための表示手段として設けられている。
【００３４】
例えばある位相差標本の観察において、つまみ部７９を操作して遮光体４９の位置を調節し、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置として図６に示す位置、すなわちつまみ部７９が目盛り板８２の目盛り「２０」を指示する位置、を探し当てたとする。この状態から一旦観察方法を明視野観察に切り替えたり、遮光体４９の挿入方向を逆向きにしてみたりして観察する。そしてその後、再び最初に探し当てたコントラストの状態で観察しようとした場合、観察者はつまみ部７９の位置を目盛り板８２の目盛り「２０」の位置に合わせれば良い。そうすれば、瞬時に最適なコントラストの照明状態を再現することができる。
【００３５】
このように本実施例では、目盛り板８２を設けたことにより、一旦調節した照明状態を再現することが容易となっている。さらに、本実施例では、１つの遮光体４９を軸Ａ方向のみに移動させるので操作が簡単である。しかも、つまみ部７９の移動方向および移動量は、遮光体４９の移動方向および移動量と同じになっており、遮光体４９の位置すなわち光束４６への挿入割合と、目盛り板８２の目盛りとの対応が直感的でわかり易い。その結果、操作性が向上している。
【００３６】
また、つまみ部７９で遮光体４９の位置を調節する際、調節後の位置につまみ部７９を固定するためのストッパ機構を設けても良い。そうすれば最適なコントラストの状態を保持することができる。ストッパ機構の構成は特に限定はされず、どのような機構を用いても構わない。例えば目盛り板８２にピンを差し込んでつまみ部７９を固定するタイプでも良い。
【００３７】
また、遮光体４９の移動用モータを設けて遮光体４９の移動を電動とし、遮光体４９の現在位置を検出するセンサ、遮光体４９の位置を記憶するメモリ等を備え、最適なコントラストの照明状態におけるつまみ部７９の目盛り位置等の各種パラメ−タを記憶する機構を設けても良い。そうすれば、対物レンズ１０の種類や最適な照明状態となる遮光体４９の位置等の情報を利用できるので、さらに再現性および操作性が良いものとなる。
【００３８】
次に拡散板６７について説明する。本実施例においては、遮光体４９と標本載置台２５との間を移動可能に拡散板６７が配置されている。拡散板６７は矩形の薄板で、遮光板４９よりも大きく形成されている。拡散板６７は、上述したように、明視野観察において照明ムラを低減し、また、偏斜照明においてコントラストを調整するためのものである。
【００３９】
拡散板６７の支持機構およびガイド機構は、図示は省略するが、図６に示した遮光体４９の支持機構およびガイド機構と同様の構成であり、拡散板６７は軸Ａ方向の任意の位置に移動させることができる。拡散板６７の位置の調節可能範囲は、遮光体４９と同様である。すなわち、拡散板６７は開口６１の中心すなわち光束４６の光軸を挟んで軸Ａに沿って顕微鏡１０４の手前側から奥側へ向かって光束４６に挿入することも、奥側から手前側へ向かって光束４６に挿入することも可能となっている。言い換えると、開口６１に対する拡散板６７の位置は、開口６１の手前側で光束４６に全く挿入されていない位置（手前側移動端）と、開口６１の奥側で光束４６に全く挿入されていない位置（奥側移動端）と、手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置との、いずれの位置に移動させることも可能となっている。拡散板６７の位置を調節するためのつまみ部、および目盛り板はベース部の左側に設けられている。なお、遮光体４９と拡散板６７とは上下方向に高さが異なって配置されているが、互いに接触することがないように支持されている。また、拡散板６７を所定の位置に保持するためのストッパ機構や、調節した位置を記憶するためのメモリ等を備えても良い。
【００４０】
図７の各図は、拡散板６７が光束４６に挿入されている状態の例を示している。すなわち、開口６１に対する拡散板６７の位置を示す図である。ただし、拡散板６７による効果は、遮光体４９の位置によっても異なる。図７の各図においては、遮光体４９は開口６１の−Ｙ側の一部を遮光している状態となっている。図７（ａ）および（ｃ）は、それぞれ拡散板６７が＋Ｙ方向側または−Ｙ方向側に位置し、光束４６に挿入されていない状態を示している。この状態は位相差の小さな標本の観察に適しており、コントラストがつき易い状態である。一方、図７（ｅ）は拡散板６７が移動ストロークの中間地点に位置し、開口６１全体を覆っている状態を示している。この状態は位相差の大きな標本の観察に適しており、ぎらつきを抑えた像を得ることができる。これらの中間的な位相差の標本では、図７（ｂ）または（ｄ）に示すように、開口６１の一部を覆うように拡散板６７を光束４６に挿入し、その挿入方向や挿入距離を変えることで最適なコントラストに調整する。
【００４１】
このように、拡散板６７を任意の位置に変更することができるので、コントラストのつき方を微妙に変化させることができ、さらに、このような微妙な変化を容易に調整することができ、調整後の状態の再現も容易な構成となっている。また、図４の各図および図７の各図に示すように、遮光体４９と拡散板６７との位置の組み合わせは、例えば、両方とも光束４６に挿入されていない状態、両方とも開口６１の全部を覆う位置にある状態、両方とも開口６１の一部だけ覆う位置にある状態等、さまざまな状態とすることができる。なお、本実施例においては、遮光体４９と散板６７との何れも光束４６に挿入されていない状態にあっては、光源６４と標本との間には光学部材等は何も配置されず、空気間隔のみ介在することとなる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例に係る透過照明装置は操作性が良く、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置を探し易い構成となっている。さらに、遮光体４９の位置を示す目盛り板８２を設けたので、一旦調節した照明状態を再現することが容易になっている。また、拡散板６７の位置についても遮光体４９と同様の機構で移動可能となっているため、コントラストのつき方を容易に調整することができ、さらに一旦調節したコントラストのつき方を再現することが容易となっている。
【００４３】
なお、上記実施形態および実施例においては、本発明に係る透過照明装置を平行系実体顕微鏡に適用したが、これ以外の顕微鏡、例えば内斜系実体顕微鏡、モノズーム顕微鏡、一般顕微鏡等に適用しても同様の効果を発揮する。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０１ 透過照明装置
４、１０４顕微鏡
７、１０７ ベース部
１０ 対物レンズ
１３ 変倍レンズ鏡筒
１６ 接眼レンズ
１９ 焦点合わせ装置
２２ 透明部材
２５ 標本載置台
２８ 変倍ノブ
３１ 焦点合わせノブ
３７ 標本面
４０ 照明光学系
４３ 観察光学系
４６ 光束
４９ 遮光体
５２ コンデンサレンズ
５５ 対物レンズの瞳
５８ 瞳共役面
６１ 開口
６４ 光源
６７ 拡散板
７０ 軸部材
７１ 固定部材
７３ （ベース部の）底面
７６ 支持部材
７９ つまみ部
８２ 目盛り板
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡用透過照明装置および当該透過照明装置を備えた顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の透過照明装置において、位相差物体を可視化するための光学的手法として、偏斜照明法が知られている。偏斜照明法は光源から射出される光束の一部を遮光し、光軸に対して偏った光束を標本に向けて照射し、主に像のコントラストを向上させる手法である。特許文献１には、偏斜照明法を用いることのできる顕微鏡用透過照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５０３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の透過照明装置においては、少なくとも２つの遮光体の位置を組み合わせることによって、対物レンズの瞳位置における光の入射状態を決めている。このため、一旦最適なコントラストを与える照明状態を見つけたとしても、一時的に他の観察方法に移行した後に当該最適なコントラストを与える照明状態を再現することが困難であった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、一旦調節した最適なコントラストを与える照明状態を容易に再現することができる顕微鏡用透過照明装置および当該透過照明装置を備えた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】
上記目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡用透過照明装置は、標本を照明するための照明光を射出する光源と、前記標本を観察するための観察光学系に含まれる対物レンズの瞳と共役な位置または略共役な位置に配置され、前記照明光の一部を遮光可能な１つの遮光体とを有し、前記遮光体は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記顕微鏡用透過照明装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一旦調節した最適なコントラストを与える照明状態を容易に再現することができる顕微鏡用透過照明装置および当該顕微鏡用透過照明装置を備えた顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡の外観図である。
【図２】実施形態に係る透過照明装置での偏斜照明法を示す図であり、（ａ）は、遮光体が開口の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図および上側の図は、それぞれこの状態を側方および標本側から見た図であり、（ｂ）は、遮光体が開口の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図および上側の図は、それぞれこの状態を側方および標本側から見た図である。
【図３】（ａ）は遮光体が光束の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ａ）の状態）での標本の観察像を示す図であり、（ｂ）は遮光体が光束の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ｂ）の状態）での標本の観察像を示す図である。
【図４】開口に対する遮光体の位置の例を示す図であり、（ａ）は遮光体が＋Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｂ）は遮光体が開口の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、（ｃ）は遮光体が−Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｄ）は遮光体が開口の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、（ｅ）は遮光体が移動ストロークの中間地点に位置し、開口全体を遮光している状態を示している。
【図５】実施例に係る透過照明装置の構成を示す断面図である。
【図６】顕微鏡のベース部の内部を上方から見た図である。
【図７】開口に対する拡散板の位置の例を示す図であり、（ａ）は拡散板が＋Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｂ）は拡散板が開口の＋Ｙ方向側の一部を覆うように光束に挿入されている状態を示し、（ｃ）は拡散板が−Ｙ方向側に位置し、光束に挿入されていない状態を示し、（ｄ）は拡散板が開口の−Ｙ方向側の一部を覆うように光束に挿入されている状態を示し、（ｅ）は拡散板が移動ストロークの中間地点に位置し、開口全体を覆っている状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、観察者が接眼レンズを覗いて通常に観察する状態において、観察者側を顕微鏡の手前側（前側）とし、その反対側を顕微鏡の奥側（後側）とする。また、左右方向および上下方向は、観察者から見た方向についていう。また、標本載置台と対物レンズの光軸との交点を中心（原点）として、前後方向をＹ方向あるいはＹ軸とし、左右方向をＸ方向あるいはＸ軸とし、上下方向（光軸方向）をＺ方向あるいはＺ軸とする。Ｙ方向については対物レンズの光軸よりも奥側を＋（プラス）側、対物レンズの光軸よりも手前側を−（マイナス）側とする。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡の外観図である。
本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡４は、平行系単対物型双眼実体顕微鏡である。顕微鏡４は、ベース部７と、対物レンズ１０と、変倍レンズ鏡筒１３と、接眼レンズ１６と、焦点合わせ装置１９とを備えている。ベース部７には透過照明装置が内蔵されている。また、ベース部７の上面には透明部材を埋め込んだ標本載置台２５が設けられている。光源から射出された照明光は透明部材を透過して標本を照射する。対物レンズ１０は、変倍レンズ鏡筒１３の下部に設けられた対物レンズ取り付け部（図示省略）に取り付けられている。なお、対物レンズ取り付け部は、予め定められた複数の低倍率の対物レンズおよび複数の高倍率の対物レンズから一つを選択して取り付けることができるようになっている場合と、予め定められた複数の低倍率の対物レンズおよび複数の高倍率の対物レンズから複数を選択して取り付けることができるようになっている場合とがある。
【００１２】
変倍レンズ鏡筒１３の内部は左眼用の観察光学系と右眼用の観察光学系とに分岐しており、各観察光学系に変倍レンズ群（図示省略）および結像レンズ群（図示省略）が配置されている。変倍レンズ鏡筒１３の外側には変倍ノブ２８が配置されている。各変倍レンズ群には変倍のための可動レンズ群（図示省略）が複数含まれており、変倍ノブ２８の回転に対応して予め定められた移動量に則って光軸方向に移動する。また、変倍レンズ群には可変絞り（図示省略）が含まれており、変倍レンズ鏡筒１３には可変絞りの調節機構が設けられている。焦点合わせ装置１９は、焦点合わせノブ３１と、焦点合わせノブ３１の回転に伴い変倍レンズ鏡筒１３を光軸方向に上下動させる機構とを備えている。
【００１３】
図２の各図は、本実施形態に係る透過照明装置での偏斜照明法を示す図である。ここで図２を参照して、本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡４の光学系について、その要部を説明する。
【００１４】
図２の各図に示すように、顕微鏡４は標本面３７を照明するための照明光学系４０と標本面３７を観察するための観察光学系４３とを備えている。なお、顕微鏡４は左右２つの観察光学系４３、４３を備えているが、図２には左側の観察光学系のみを示している。照明光学系４０は、図示しない光源と、光源側から順に、光源から射出された照明光の光束４６を制限する視野絞り（図示省略）と、視野絞りを通過した光束４６の一部を遮光可能な遮光体４９と、光束４６を標本面３７に集光するコンデンサレンズ５２とを備えている。観察光学系４３は、標本側から順に、対物レンズ１０と変倍レンズ系（図示省略）と接眼レンズ１６（図１参照）とを備えている。対物レンズ１０は左右の観察光路で共通である。コンデンサレンズ５２の前側焦点位置は、対物レンズ１０の瞳５５の位置と共役関係になっている。対物レンズ１０は、標本面３７を透過した光束４６を平行光束に変換し、左眼用および右眼用の各変倍レンズ系に導く役割を担っている。左右の変倍レンズ系からそれぞれ射出された標本の像は、それぞれ左右の接眼レンズ１６、１６によって観察される。
【００１５】
遮光体４９は矩形に形成された薄板であり、対物レンズ１０の光軸と直角に交差する方向に沿って配置されている。また、遮光体４９の４つの辺を周方向に沿って順にＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とすると、辺Ｓ１およびＳ３がＸ軸と、辺Ｓ２およびＳ４がＹ軸とそれぞれ平行となるように配置されている。遮光体４９の各辺の寸法は、視野絞りを通過した照明光の光束４６の径よりも大きく形成されている。したがって、遮光体４９は光束４６の断面形状よりも大きい。遮光体４９は、種々のフレアを防止するために黒の艶消し処理を施すことが望ましい。遮光体４９は左右２つの観察光学系４３、４３の光軸を含む平面に対して直角に交差する方向へ、具体的にはＹ方向へ移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動することにより光束４６に挿入され、また、光束４６から脱離される。遮光体４９が光束４６に挿入されることにより光源から射出された照明光の一部が遮られる。遮光体４９が照明光の一部を遮る位置は、対物レンズ１０の瞳５５と共役な位置すなわち瞳共役面５８、または共役な位置から光軸方向に近傍の位置（具体的には光軸方向に±数ｍｍ程度、以下同様。）すなわち瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面である。言い換えると、遮光体４９は、対物レンズ１０の瞳共役面５８に沿って、または該瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面に沿って光束４６に挿入され、あるいは光束から脱離される。以下、遮光体が移動するＹ方向に沿った軸を「軸Ａ」とする。軸Ａは、図１に示すように、顕微鏡の手前側（−Ｙ側）と奥側（＋Ｙ側）とを結ぶ軸である。
【００１６】
次に図２の各図を参照して本実施形態における偏斜照明法について説明する。本実施形態に係る透過照明装置を備えた顕微鏡４で位相差観察をするためには、偏斜照明を行う。偏斜照明は、対物レンズ１０の瞳共役面５８、または瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面における照明光の光束４６の断面形状を変化させて行う。対物レンズ１０の瞳共役面５８またはその近傍の平行面では、視野絞りによって制限された光束４６の断面が円形の開口のように見える。以後、本実施形態においては、瞳共役面５８またはその近傍の平行面における照明光の光束４６の断面のことを「瞳共役面５８の開口６１」あるいは単に「開口６１」という。また、当該開口６１の形状を「瞳共役面５８の開口６１の形状」あるいは単に「開口６１の形状」ともいう。また、以下の偏斜照明法の説明は、遮光体４９が瞳共役面５８に沿って光束４６に挿脱される場合についての説明であるが、瞳共役面５８から光軸方向に近傍の平行面に沿って光束４６に挿脱される場合にあっても同様である。
【００１７】
図２（ａ）は、遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図はこの状態を側方から見た図であり、上側の図は標本面３７側から見た図である。また、（ｂ）は、遮光体４９が開口６１の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示し、下側の図はこの状態を側方から見た図であり、上側の図は標本面３７側から見た図である。
【００１８】
瞳共役面５８の開口６１の形状は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、遮光体４９を光束４６に挿入することによって変化する。これにより、光軸に対して偏った光束４６を標本に向けて照射することができる。本実施形態では、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、遮光体４９は開口６１の中心すなわち光束４６の光軸を挟んで軸Ａに沿って顕微鏡４の手前側から奥側へ向かって光束４６に挿入することも、奥側から手前側へ向かって光束４６に挿入することも可能となっており、任意の位置に移動させることが可能となっている。言い換えると、開口６１に対する遮光体４９の位置は、開口６１の手前側で光束４６に全く挿入されていない位置（手前側移動端）と、開口６１の奥側で光束４６に全く挿入されていない位置（奥側移動端）と、手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置との、いずれの位置に移動させることも可能となっている。なお、図２の各図は、遮光体４９が手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置にある状態を示している。
【００１９】
図３の各図は、リング状の位相差標本の観察において、異なる方向から遮光体４９を光束４６に挿入したときの当該標本に対するコントラストのつき方の例を示す図であり、（ａ）は遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ａ）の状態）での観察像を示す図であり、（ｂ）は遮光体４９が開口６１の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態（図２（ｂ）の状態）での観察像を示す図である。
【００２０】
遮光体４９を図２（ａ）または図２（ｂ）に示すように位置させ、標本に対して斜めに光を照射することにより、光は干渉する。光を照射する角度によって干渉の具合も変化する。その結果、干渉の具合によって、図３の各図に示すように、標本の観察像の見え方は異なるものとなる。
【００２１】
図３（ａ）、（ｂ）において、暗い部分は光の波長の谷と谷とが重なり合うように干渉している部分であり、背景に対してシグナルが弱くなっている。また、明るい部分は光の波長の山と山とが重なり合うように干渉している部分であり、背景に対してシグナルが強くなっている。このようにコントラストをつけることにより位相差標本を可視化することができる。本実施形態は、一つの遮光体４９を、開口６１を挟んで開口６１の両側、すなわち相互に対向する方向から光束４６に挿入できる構成としたので、標本に対するコントラストのつき方を容易に変化させることができるようになっている。
【００２２】
なお、本実施形態に係る顕微鏡４は平行系実体顕微鏡なので、左眼用と右眼用とで別々の光路を有している。そのため、左右の光路の光束に対して同様の偏斜照明を行うことができるように、遮光体４９は、光束４６に挿入される際に開口６１を横切る辺Ｓ１およびＳ３がＸ軸と平行になるように配置され、軸Ａに沿って移動する構成になっている。すなわち、辺Ｓ１およびＳ３はＸ軸との平行状態を保って軸Ａ上を移動する。また、軸Ａ上においては、いずれの位置であっても、遮光体４９の法線ベクトルは光軸と平行である。このような構成により、左右の光束に対して同様の偏斜照明を行うことができる。
【００２３】
図４の各図は、開口６１に対する遮光体４９の位置の例を示す図であり、図４（ａ）は遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側に位置し、光束４６に挿入されていない状態を示している。この状態にあっては、瞳共役面５８の開口６１は全開であり、明視野観察となる。図４（ｂ）は遮光体４９が開口６１の＋Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示している。このとき標本には、一定のコントラストがつく。図４（ｃ）は、図４（ａ）と同様に遮光体４９が光束４６に挿入されていない状態を示しているが、遮光体４９は開口６１の−Ｙ方向側に位置している。図４（ｄ）は遮光体４９が開口６１の−Ｙ方向側の一部を遮光している状態を示している。この状態での標本へのコントラストのつき方は、図４（ｂ）のときとは異なるものとなる。図４（ｅ）は遮光体４９が移動ストロークの中間地点に位置し、開口６１全体を覆っている状態を示している。
【００２４】
これら図４の各図に示すように、遮光体４９は軸Ａに沿って、開口６１に対して任意の位置に移動させることができ、標本へのコントラストのつき方を容易に調整することができるようになっている。その結果、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置を探し易い構成となっている。さらに、このようにコントラストのつき方を容易に調整することができるので、最適なコントラストを与える状態から一旦明視野観察に切り替えたりした後であっても、再度最適なコントラストを与える遮光体４９の位置に調節することができる。
【００２５】
（実施例）
次に、本発明に係る透過照明装置の一つの実施例について説明する。実施例に係る透過照明装置、および当該透過照明装置を備えた顕微鏡１０４は、上記実施形態と異なるところを中心に説明し、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を用いて説明する。
【００２６】
図５は、本実施例に係る透過照明装置の構成を示す断面図である。
本実施例に係る透過照明装置は顕微鏡１０４のベース部１０７に内蔵されている。透過照明装置は、光源６４と、遮光体４９と、拡散板６７とを備えている。本実施例に係る透過照明装置は、光源６４に面発光照明を用いた薄型の透過照明系を適用している。具体的には、導光板によるＬＥＤ面発光光源である。光源６４は、発光面が対物レンズ１０の瞳共役面５８近傍の平行面に沿って配置されている。光源６４から射出された照明光は、ベース部１０７の上面に設けられた穴１１０を通過する。したがって、照明光はベース部１０７の上面の穴１１０を通過して標本載置台２５に到達し、標本面３７を照射する。遮光体４９は、上記実施形態と同様に、光源６４と標本面３７との間を軸Ａ方向（図１参照）に沿って移動可能に設けられている。
【００２７】
遮光体４９が設けられている位置は、対物レンズ１０の瞳共役面５８である。遮光体４９は、上記実施形態の図４の各図で示したのと同様に、面光源６４から射出された照明光の光束４６の一部を遮光する。なお、本実施例においては、面光源６４から射出された照明光の光束４６（図６参照）の断面が上記実施形態の開口６１に対応する。また、遮光体４９は開口６１の中心すなわち光束４６の光軸を挟んで軸Ａ方向に沿って顕微鏡４の手前側から奥側へ向かって光束４６に挿入することも、奥側から手前側へ向かって光束４６に挿入することも可能となっており、任意の位置に移動させることが可能となっている。言い換えると、開口６１に対する遮光体４９の位置は、開口６１の手前側で光束４６に全く挿入されていない位置（手前側移動端）と、開口６１の奥側で光束４６に全く挿入されていない位置（奥側移動端）と、手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置との、いずれの位置に移動させることも可能となっている。このような構成により、標本へのコントラストのつき方を容易に調整することができるようになっている。
【００２８】
拡散板６７は遮光体４９と標本面３７との間を軸Ａ方向へ移動可能に設けられている。拡散板６７は明視野観察において照明ムラを低減し、また、偏斜照明による位相差観察においてコントラストを調整するためのものである。拡散板６７の詳細は後述する。
【００２９】
本実施例においては、図５に示すように、顕微鏡１０４の透過照明系はコンデンサレンズ等の光学系を備えていない構成となっている。光源６４と標本面３７との間には、遮光体４９と拡散板６７だけが配置可能となっている。したがって本実施例に係る透過照明系は、上述したＬＥＤ面発光光源と相俟って、従来の透過照明系に比べて薄型化が可能である。その結果、低倍率での観察が主体となる実体顕微鏡に適した構成となっている。このような構成により、明視野観察と偏斜照明による位相差観察との両方の観察が可能なベース部を実現することができる。なお、導光板の光源としては、例えば冷陰極管などの他の光源にしても良い。また、導光板に代えて有機または無機のＥＬなどの薄型面光源を用いても良い。
【００３０】
次に遮光体４９の支持機構について説明する。図６は顕微鏡１０４のベース部１０７の内部機構を上方から見た図である。図６においては、紙面右側が顕微鏡１０４の手前側であり、紙面左側が奥側である。
【００３１】
図６に示すように、ベース部１０７の内部には、軸Ａと平行な方向に延在する軸部材７０が設けられている。軸部材７０は、両端部が固定部材７１、７１を介してベース部１０７の底面７３に固定されており、軸部材７０とベース部１０７の底面７３との間には空間が介在している。軸部材７０には、遮光体４９を支持するための支持部材７６が支持されている。支持部材７６は、軸Ａ方向と直角に交差する方向（Ｘ方向）に延在し、軸Ａ方向に摺動可能に支持されている。遮光体４９は、ベース部１０７のＸ方向の中央部に位置するように支持部材７６に支持されている。このような構成なので、遮光体４９の軸Ａ方向への移動は軸部材７０によってガイドされる。支持部材７６の一方側の端部（本実施例においては観察者から見て右側の端部）は、ベース部１０７の側面を貫通して外部に突出し、端部にはつまみ部７９が形成されている。つまみ部７９は遮光体４９を移動させるための操作手段となっている。観察者はつまみ部７９を軸Ａ方向にスライドさせることで遮光体４９の位置を調節し、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置を探すことができる。
【００３２】
本実施例においては、位相差観察において一度調節した最適なコントラストを与える照明状態の再現性を向上させるための機構が設けられている。
【００３３】
ベース部１０７の右側の側面には軸Ａ方向に沿って目盛り板８２が設けられている。目盛り板８２は、遮光体４９が瞳共役面５８の開口６１をどのくらい遮光しているのか、あるいは遮光体４９が現在どの位置にあるのかを知るための表示手段として設けられている。
【００３４】
例えばある位相差標本の観察において、つまみ部７９を操作して遮光体４９の位置を調節し、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置として図６に示す位置、すなわちつまみ部７９が目盛り板８２の目盛り「２０」を指示する位置、を探し当てたとする。この状態から一旦観察方法を明視野観察に切り替えたり、遮光体４９の挿入方向を逆向きにしてみたりして観察する。そしてその後、再び最初に探し当てたコントラストの状態で観察しようとした場合、観察者はつまみ部７９の位置を目盛り板８２の目盛り「２０」の位置に合わせれば良い。そうすれば、瞬時に最適なコントラストの照明状態を再現することができる。
【００３５】
このように本実施例では、目盛り板８２を設けたことにより、一旦調節した照明状態を再現することが容易となっている。さらに、本実施例では、１つの遮光体４９を軸Ａ方向のみに移動させるので操作が簡単である。しかも、つまみ部７９の移動方向および移動量は、遮光体４９の移動方向および移動量と同じになっており、遮光体４９の位置すなわち光束４６への挿入割合と、目盛り板８２の目盛りとの対応が直感的でわかり易い。その結果、操作性が向上している。
【００３６】
また、つまみ部７９で遮光体４９の位置を調節する際、調節後の位置につまみ部７９を固定するためのストッパ機構を設けても良い。そうすれば最適なコントラストの状態を保持することができる。ストッパ機構の構成は特に限定はされず、どのような機構を用いても構わない。例えば目盛り板８２にピンを差し込んでつまみ部７９を固定するタイプでも良い。
【００３７】
また、遮光体４９の移動用モータを設けて遮光体４９の移動を電動とし、遮光体４９の現在位置を検出するセンサ、遮光体４９の位置を記憶するメモリ等を備え、最適なコントラストの照明状態におけるつまみ部７９の目盛り位置等の各種パラメ−タを記憶する機構を設けても良い。そうすれば、対物レンズ１０の種類や最適な照明状態となる遮光体４９の位置等の情報を利用できるので、さらに再現性および操作性が良いものとなる。
【００３８】
次に拡散板６７について説明する。本実施例においては、遮光体４９と標本載置台２５との間を移動可能に拡散板６７が配置されている。拡散板６７は矩形の薄板で、遮光板４９よりも大きく形成されている。拡散板６７は、上述したように、明視野観察において照明ムラを低減し、また、偏斜照明においてコントラストを調整するためのものである。
【００３９】
拡散板６７の支持機構およびガイド機構は、図示は省略するが、図６に示した遮光体４９の支持機構およびガイド機構と同様の構成であり、拡散板６７は軸Ａ方向の任意の位置に移動させることができる。拡散板６７の位置の調節可能範囲は、遮光体４９と同様である。すなわち、拡散板６７は開口６１の中心すなわち光束４６の光軸を挟んで軸Ａに沿って顕微鏡１０４の手前側から奥側へ向かって光束４６に挿入することも、奥側から手前側へ向かって光束４６に挿入することも可能となっている。言い換えると、開口６１に対する拡散板６７の位置は、開口６１の手前側で光束４６に全く挿入されていない位置（手前側移動端）と、開口６１の奥側で光束４６に全く挿入されていない位置（奥側移動端）と、手前側移動端と奥側移動端との間の任意の位置との、いずれの位置に移動させることも可能となっている。拡散板６７の位置を調節するためのつまみ部、および目盛り板はベース部の左側に設けられている。なお、遮光体４９と拡散板６７とは上下方向に高さが異なって配置されているが、互いに接触することがないように支持されている。また、拡散板６７を所定の位置に保持するためのストッパ機構や、調節した位置を記憶するためのメモリ等を備えても良い。
【００４０】
図７の各図は、拡散板６７が光束４６に挿入されている状態の例を示している。すなわち、開口６１に対する拡散板６７の位置を示す図である。ただし、拡散板６７による効果は、遮光体４９の位置によっても異なる。図７の各図においては、遮光体４９は開口６１の−Ｙ側の一部を遮光している状態となっている。図７（ａ）および（ｃ）は、それぞれ拡散板６７が＋Ｙ方向側または−Ｙ方向側に位置し、光束４６に挿入されていない状態を示している。この状態は位相差の小さな標本の観察に適しており、コントラストがつき易い状態である。一方、図７（ｅ）は拡散板６７が移動ストロークの中間地点に位置し、開口６１全体を覆っている状態を示している。この状態は位相差の大きな標本の観察に適しており、ぎらつきを抑えた像を得ることができる。これらの中間的な位相差の標本では、図７（ｂ）または（ｄ）に示すように、開口６１の一部を覆うように拡散板６７を光束４６に挿入し、その挿入方向や挿入距離を変えることで最適なコントラストに調整する。
【００４１】
このように、拡散板６７を任意の位置に変更することができるので、コントラストのつき方を微妙に変化させることができ、さらに、このような微妙な変化を容易に調整することができ、調整後の状態の再現も容易な構成となっている。また、図４の各図および図７の各図に示すように、遮光体４９と拡散板６７との位置の組み合わせは、例えば、両方とも光束４６に挿入されていない状態、両方とも開口６１の全部を覆う位置にある状態、両方とも開口６１の一部だけ覆う位置にある状態等、さまざまな状態とすることができる。なお、本実施例においては、遮光体４９と散板６７との何れも光束４６に挿入されていない状態にあっては、光源６４と標本との間には光学部材等は何も配置されず、空気間隔のみ介在することとなる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例に係る透過照明装置は操作性が良く、最適なコントラストを与える遮光体４９の位置を探し易い構成となっている。さらに、遮光体４９の位置を示す目盛り板８２を設けたので、一旦調節した照明状態を再現することが容易になっている。また、拡散板６７の位置についても遮光体４９と同様の機構で移動可能となっているため、コントラストのつき方を容易に調整することができ、さらに一旦調節したコントラストのつき方を再現することが容易となっている。
【００４３】
なお、上記実施形態および実施例においては、本発明に係る透過照明装置を平行系実体顕微鏡に適用したが、これ以外の顕微鏡、例えば内斜系実体顕微鏡、モノズーム顕微鏡、一般顕微鏡等に適用しても同様の効果を発揮する。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０１ 透過照明装置
４、１０４顕微鏡
７、１０７ ベース部
１０ 対物レンズ
１３ 変倍レンズ鏡筒
１６ 接眼レンズ
１９ 焦点合わせ装置
２２ 透明部材
２５ 標本載置台
２８ 変倍ノブ
３１ 焦点合わせノブ
３７ 標本面
４０ 照明光学系
４３ 観察光学系
４６ 光束
４９ 遮光体
５２ コンデンサレンズ
５５ 対物レンズの瞳
５８ 瞳共役面
６１ 開口
６４ 光源
６７ 拡散板
７０ 軸部材
７１ 固定部材
７３ （ベース部の）底面
７６ 支持部材
７９ つまみ部
８２ 目盛り板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本を照明するための照明光を射出する光源と、
前記標本を観察するための観察光学系に含まれる対物レンズの瞳と共役な位置または略共役な位置に配置され、前記照明光の一部を遮光可能な１つの遮光体とを有し、
前記遮光体は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
【請求項２】
前記遮光体の前記光束への挿脱の際、前記光束を横切る前記遮光体の縁部は直線状であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項３】
前記遮光体を移動させるための操作手段と、前記光束に対する前記遮光体の位置を示す表示手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項４】
前記操作手段は移動操作することで前記遮光体を移動させ、前記操作手段の移動方向および移動距離は、前記遮光体の移動方向および移動距離と同じであることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項５】
前記照明光の少なくとも一部を拡散させるための移動可能な光学部材をさらに備え、前記光学部材は、前記遮光体よりも前記標本側に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項７】
前記光学部材は、前記遮光体と同じ方向に移動可能であることを特徴とする請求項５または６に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項８】
前記光学部材の前記光束への挿脱の際、前記光束を横切る前記光学部材の縁部は、直線状であることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項９】
前記遮光体を所定の位置に保持するための移動制限機構を備えたことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項１０】
前記光源は面発光体であることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項１１】
前記光源と前記標本との間には、空気間隔のみが介在する状態とすることが可能であることを特徴とする請求項１０に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置を備えたことを特徴とする顕微鏡。
【請求項１】
標本を照明するための照明光を射出する光源と、
前記標本を観察するための観察光学系に含まれる対物レンズの瞳と共役な位置または略共役な位置に配置され、前記照明光の一部を遮光可能な１つの遮光体とを有し、
前記遮光体は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする顕微鏡用透過照明装置。
【請求項２】
前記遮光体の前記光束への挿脱の際、前記光束を横切る前記遮光体の縁部は直線状であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項３】
前記遮光体を移動させるための操作手段と、前記光束に対する前記遮光体の位置を示す表示手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項４】
前記操作手段は移動操作することで前記遮光体を移動させ、前記操作手段の移動方向および移動距離は、前記遮光体の移動方向および移動距離と同じであることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項５】
前記照明光の少なくとも一部を拡散させるための移動可能な光学部材をさらに備え、前記光学部材は、前記遮光体よりも前記標本側に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記照明光の光束の光軸を挟んで対向する一方側および他方側の何れの方向からも前記光束への挿脱が可能であることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項７】
前記光学部材は、前記遮光体と同じ方向に移動可能であることを特徴とする請求項５または６に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項８】
前記光学部材の前記光束への挿脱の際、前記光束を横切る前記光学部材の縁部は、直線状であることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項９】
前記遮光体を所定の位置に保持するための移動制限機構を備えたことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項１０】
前記光源は面発光体であることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項１１】
前記光源と前記標本との間には、空気間隔のみが介在する状態とすることが可能であることを特徴とする請求項１０に記載の顕微鏡用透過照明装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の顕微鏡用透過照明装置を備えたことを特徴とする顕微鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５４１７４（Ｐ２０１３−５４１７４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１６３０（Ｐ２０１１−１９１６３０）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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