WO2006067846A1

WO2006067846A1 - 顕微鏡用照明装置及び顕微鏡用照明システム

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Inventors: Takashi Yoshimine; Masaru Nomura
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Publication date: 2006-06-29
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Description

明細書

顕微鏡用照明装置及び顕微鏡用照明システム

技術分野

[0001] 本発明は、顕微鏡に用いられ、観察試料を照らすための顕微鏡用照明装置及び顕微鏡用照明システムに関する。

背景技術

[0002] 従来、顕微鏡で金属組織や半導体基板等を比較的高倍率で観察する場合や、凹凸があって光が深部まで届きづら!/、サンプルを観察する場合には、対物レンズの光軸に沿って照明を導入する、同軸落射照明装置が用いられていた。この場合、例えば対物レンズの上部に、 45度に設定されたノヽーフミラーを設けて、当該当該ハーフミラーに側面力水平方向に照明を当てることで、撮像側の光軸と照明側の光軸とを同軸化させ、試料に対して垂直方向力照明光を照射する。

[0003] しかし、当該同軸落射照明装置においては、側面から照明を照射するため、ハーフミラー等が収容されたユニットのほかランプハウスやファイバー照明、外部トランス、アタッチメント等の装置が必要となり、特に横方向のスペースを取られて扱いにくいという問題がある。また、それらの装置は高価であり、かつそれらの装置を取り付けるためには専用の顕微鏡が必要となる。

[0004] これらの問題のうち、価格面の問題については、同軸落射照明装置よりも安価な照明装置として、例えば、顕微鏡の 2つの接眼レンズのうちいずれか一方を外して、当該接眼レンズの代わりに取り付けられる集光レンズと、ハロゲンランプが内蔵された光源装置と、この光源装置と集光レンズとの間に取り付けられ、光源装置のハロゲンランプの光を、集光レンズを通して試料に垂直に当てるためのファイバーケーブルとから構成される照明装置が開示されている。（特許文献 1参照。 ) o

特許文献 1：特開 2000— 292706号公報 (段落 [0005]、図 1等）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、上記特許文献 1に開示された照明装置においても、ハロゲンランプを内蔵した光源装置と集光レンズとをファイバーケーブルで接続しており、スペースをとられて扱いにくいという問題は依然として解決されていない。また、当該照明装置は、 V、かなる顕微鏡にも取り付けられるようには構成されて！、な!/、。

[0006] 以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、安価かつコンパクトで、同軸落射照明観察を行なうことができ、汎用性にも優れた顕微鏡用照明装置及び顕微鏡用照明システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 上記課題を解決するため、本発明の顕微鏡用照明装置は、接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持し第 1の径でなる双眼の第 1 の接眼レンズ保持筒とを少なくとも有する顕微鏡に用いられる照明装置であって、前記各第 1の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源とを具備する。

[0008] ここで上記顕微鏡の光学系とは、例えば対物レンズやプリズム等を含む。光源は例えば LED(light emitting diode),ハロゲンランプ、タングステンランプ等を用いることができる。試料は例えば半導体基板等や金属組織、榭脂試料、生物試料等である。また筒体の形状は例えば円筒である力これに限られない。

[0009] 本発明では、上記筒体の他端に光源が一体的に設けられており、その反対側の一端の装着部が接眼レンズ保持筒に装着可能となっているため、ケーブル等のフレキシブルな部材等を介さず、非常にコンパクトで取り扱いやすい構成となっている。また当該装着部を第 1の接眼レンズ保持筒に装着するだけで、上記光学系を介して容易に同軸落射照明観察を行なうことができる。すなわち、照明が試料の下方から照射される設計の生物顕微鏡においても、本発明の顕微鏡用照明装置を用いることで同軸落射照明光を照射でき、半導体基板や金属組織等の凹凸や傷等を観察することができる。試料の拡大像を観察する際には、例えば一方の第 1の接眼レンズ保持筒に当該顕微鏡用照明装置を装着して、他方の第 1の接眼レンズ保持筒から観察を行なうことができる。

[0010] 上記顕微鏡用照明装置は、前記筒体内に設けられ、前記光源からの光を集光する集光レンズを更に具備していてもよい。これにより、上記光源から上記光学系へ導かれる光が平行光束となり、より照射ムラのない観察を行なうことができる。

[0011] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明装置において、前記顕微鏡は前記第 1の径よりも大きい第 2の径を有する双眼の第 2の接眼レンズ保持筒を有し、該顕微鏡用照明装置は、前記各第 2の接眼レンズ保持筒に装着可能であり、かつ、前記装着部に着脱可能な第 1のアダプタを更に具備する。これにより、上記第 1のァダプタを筒体の装着部に装着することで、異なる 2つの径を持った接眼レンズ保持筒にそれぞれ対応して容易に同軸落射照明観察を行なうことができ、汎用性が向上する

[0012] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明装置において、前記顕微鏡は C マウント部を有し、該顕微鏡用照明装置は、前記 Cマウント部に装着可能であり、前記装着部に前記第 1のアダプタが装着された状態で、前記第 1のアダプタを介して前記筒体に着脱可能な第 2のアダプタを更に具備する。これにより、上記第 1のァダプタ及び第 2のアダプタを介することで、通常は撮像装置を装着するための Cマウント部に、当該顕微鏡用照明装置も装着することができる。よって、 Cマウント部に顕微鏡用照明装置を装着して試料に同軸落射照明光を当てながら、双眼の接眼レンズ保持筒から試料の拡大像の観察を行なうこともでき、当該顕微鏡用照明装置により広い汎用性を持たせることができる。

[0013] 本発明の他の観点に係る顕微鏡用照明装置は、接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持する双眼の接眼レンズ保持筒と、 Cマゥント部とを有する顕微鏡に用いられる照明装置であって、前記各接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記 Cマウント部に装着可能であり、かつ、前記筒体に着脱可能な Cマウントアダプタとを具備する。これにより、例えば当該顕微鏡用照明装置を一方の接眼レンズ保持筒に装着して試料を照明し、他方の接眼レンズ保持筒から観察し、同時に Cマウント部に撮像装置を装着して撮影を行なったり、また Cマウントアダプタにより Cマウント部に顕微鏡用照明装置を装着して双眼の接眼レンズ保持筒から観察を行なったりする等、様々なパターンで試料を照明して試料の観察や撮影を行なうことが可能となる。

[0014] また、当該顕微鏡用照明装置は、前記筒体内に設けられ、前記光源からの光を集光する集光レンズを更に具備するようにしてもょ、。

[0015] 本発明の顕微鏡用照明システムは、接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持し第 1の径でなる双眼の第 1の接眼レンズ保持筒とを少なくとも有する顕微鏡に用いられる照明システムであって、前記各第 1の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記筒体内に設けられ、前記光源から出射する光を偏光させる第 1の偏光板とを有する顕微鏡用照明装置と、前記各第 1の接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記筒体が前記一方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、前記他方の第 1の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料力の反射光を偏光させる第 2の偏光板とを具備する。

[0016] ここで第 1の偏光板はボラライザ一の役割を果たし、第 2の偏光板はアナライザーの役割を果たす。このシステムでは、筒体の他端に光源が一体的に設けられ、その反対側の一端の装着部が接眼レンズ保持筒に装着可能となっているため、非常にコンパクトで取り扱いやすい構成となっている。また当該装着部を一方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着して、上記第 2の偏光板を他方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着することで、いわゆるゴーストやフレアを排除しながら、上記光学系を介して容易に同軸落射照明観察を行なうことができるとともに、偏光観察を行なうこともできる。

[0017] また、当該顕微鏡照明システムは、前記筒体内に設けられ、前記光源からの光を集光する集光レンズを更に具備していてもよい。これにより、上記光源から上記光学系へ導かれる光が平行光束となるため、より照射ムラがなくなり、またフレアやゴーストをより排除しながら観察を行なうことができる。

[0018] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムにおいて、前記顕微鏡は前記第 1の径よりも大きい第 2の径を有する第 2の接眼レンズ保持筒を有し、該顕微鏡用照明システムは、前記各第 2の接眼レンズ保持筒に装着可能であり、かつ、前記装着部に着脱可能な第 1のアダプタと、前記各第 2の接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記筒体に前記第 1のアダプタが装着された状態で該筒体が前記一方の第 2の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、前記他方の第 2の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料力の反射光を偏光させる第 3の偏光板とを更に具備する。これにより、異なる 2つの径を持った接眼レンズ保持筒を有する顕微鏡での同軸落射照明観察及び偏光観察にそれぞれ容易に対応でき、汎用性が向上する。

[0019] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムは、前記各第 1の接眼レンズ保持筒に装着可能な撮像装置に着脱可能であり、前記筒体が前記一方の第 1 の接眼レンズ保持筒に装着され前記撮像装置が前記他方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、該他方の第 1の接眼レンズ保持筒から出射する前記試料からの反射光を偏光させる第 4の偏光板を更に具備する。これにより、上記第 4の偏光板を用いることで、撮像装置で試料の撮影を行なう場合でも同軸落射照明観察及び偏光観察による撮影を容易に行なうことができる。

[0020] 本発明の一の形態によれば、顕微鏡用照明システムは、前記各第 2の接眼レンズ保持筒に装着可能な撮像装置に着脱可能であり、前記筒体が前記一方の第 2の接眼レンズ保持筒に装着され前記撮像装置が前記他方の第 2の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、該他方の第 2の接眼レンズ保持筒から出射する前記試料からの反射光を偏光させる第 4の偏光板を更に具備する。これにより、異なる 2つの径を有する接眼レンズ保持筒に対応して、同軸落射照明観察及び偏光観察による試料の撮影を容易に行なうことができ、汎用性が向上する。

[0021] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムにおいて、前記顕微鏡は Cマウント部を有し、該顕微鏡用照明システムは、前記 Cマウント部に装着可能であり、前記少なくとも一方の第 1の接眼レンズ保持筒に前記第 2の偏光板が装着された場合、または、前記少なくとも一方の第 2の接眼レンズ部に前記第 3の偏光板が装着された場合に、前記装着部に前記第 1のアダプタが装着された状態で、前記第 1のァダプタを介して前記筒体に着脱可能な第 2のアダプタを更に具備する。これにより、上記第 1のアダプタ及び第 2のアダプタを介することで、撮像装置のみならず、上記顕微鏡用照明装置を Cマウント部に装着して、異なる 2つの径を有する接眼レンズ保持筒に対応した同軸落射照明観察及び偏光観察を容易に行なうことができ、汎用性が更に向上する。また、 Cマウント部に撮像装置を装着して各第 1の接眼レンズ保持筒にそれぞれ顕微鏡用照明装置と第 2または第 3の偏光板を装着したり、一方の第 1 または第 2の接眼レンズ保持筒に撮像装置を装着して他方に第 2または第 3の偏光板を装着し、 Cマウント部に顕微鏡用照明装置を装着する等、様々なパターンでの観察を行なうことができる。

[0022] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムは、前記筒体内に設けられ、前記第 1の偏光板を回転させることで該第 1の偏光板の偏光角度を変更するための第 1の回転機構を更に具備する。これにより、当該偏光角度を変更することで、観察像の色や明暗のコントラストを調整して、より詳細な観察を行なうことができる。

[0023] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムは、前記第 2の偏光板を回転させることで該第 2の偏光板の偏光角度を変更するための第 2の回転機構を更に具備する。

[0024] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムは、前記第 3の偏光板を回転させることで該第 3の偏光板の偏光角度を変更するための第 2の回転機構を更に具備する。

[0025] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムは、前記第 4の偏光板を回転させることで該第 4の偏光板の偏光角度を変更するための第 2の回転機構を更に具備する。

[0026] これらの第 2の回転機構と上記第 1の回転機構とを併用することで、偏光角度の調整をより容易に行なうことができる。

[0027] 本発明の一の形態によれば、上記顕微鏡用照明システムは、前記筒体内であって前記第 1の偏光板と前記装着部との間に着脱可能に設けられた鋭敏色板を更に具備する。これにより、観察像の色の変化を顕著にして、試料の微細な観察をより容易に行なうことができる。また、鋭敏色板を着脱可能としたことで、試料に応じて 2枚の偏光板のみで観察したり、鋭敏色板を挟んで観察したりして、最も効果的な観察法を容易に選択することが可能となる。

[0028] 本発明の他の観点に係る顕微鏡用照明システムは、接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持する双眼の接眼レンズ保持筒と、 c マウント部とを有する顕微鏡に用いられる照明システムであって、前記各接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記筒体内に設けられ、前記光源力出射する光を偏光させる第 1の偏光板と、前記 cマウント部に装着可能であり、かつ、前記筒体に着脱可能な cマウントアダプタとを有する顕微鏡用照明装置と、前記各接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記筒体が前記 Cマゥントアダプタを介して前記 Cマウント部に装着された場合に、前記各接眼レンズ保持筒の各接眼レンズから出射する前記試料力の反射光を偏光させ、または、前記筒体が前記一方の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、前記他方の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料からの反射光を偏光させる第 2の偏光板とを具備する。

[0029] この構成によれば、上記 Cマウントアダプタを用いることで、双眼の接眼レンズ保持筒と Cマウント部に、上記顕微鏡用照明装置、 Cマウントアダプタ、第 2の偏光板をそれぞれ適宜装着して、様々なパターンで同軸落射照明観察及び偏光観察を行なうことが可能となる。

[0030] また、当該顕微鏡用照明システムは、前記筒体内に設けられ、前記光源からの光を集光する集光レンズを更に具備して、てもよ、。

[0031] 本発明の更に別の観点に係る顕微鏡用照明システムは、接眼レンズを有し蛍光試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持する双眼の接眼レンズ保持筒とを有する顕微鏡に用いられる照明システムであって、前記一方の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記筒体内に設けられ、前記光源から出射する光を選択的に透過させる励起フィルタとを有する顕微鏡用照明装置と、前記他方の接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記他方の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料力ゝらの反射光のうち蛍光を選択的に透過させる吸収フィルタとを具備する。

[0032] この構成により、上記顕微鏡用照明装置を上記一方の接眼レンズ保持筒に装着して同軸落射照明観察を行ないながら、他方の接眼レンズ保持筒に吸収フィルタを装着することで、より安価でコンパクトなシステムにおいて簡易蛍光観察を行なうことが可能である。なおこの場合上記光源には例えば水銀ランプを用いる。

発明の効果

[0033] 本発明によれば、安価かつコンパクトで、同軸落射照明観察を行なうことができ、汎用性にも優れた顕微鏡用照明装置及び顕微鏡用照明システムを提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

[0035] (第 1実施形態）

まず、本発明の第 1の実施形態としての顕微鏡用照明システムについて説明する。当該顕微鏡用照明システムは、顕微鏡用照明装置と、各種のアダプタ等の付属品で構成される。図 1は本実施形態における顕微鏡用照明装置 100の外観を示す図であり、図 2は顕微鏡用照明装置 100の断面図である。

[0036] 両図に示すように、顕微鏡用照明装置 100の本体 1は段付き円筒の形状を有しており、大径筒部 la及び小径筒部 lbを有している。また本体 1の上端部には、 LED光源装置 4が設けられ、下端部には、後述する顕微鏡の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部 lcを有している。装着部 lcの外径は例えば φ 23. 2 (23. 2mm、単位は以下同じ。）弱である。

[0037] 本体 1の内部には、上記 LED光源装置 4から出射する照明光を偏光させるための内蔵偏光板 2が設けられ、当該内蔵偏光板 2を回転させるための筒状の偏光板回転ハンドル 3が内蔵偏光板 2と一体的に設けられている。また本体 1の内部には、当該照明光を通過させるための光路 7が形成されている。本体 1の下端部の装着部 lcの内部には、上記 LED光源装置 4から出射され、光路 7を通過しながら上記内蔵偏光板 2により偏光された照明光を集光するための集光レンズ 6が設けられている。

[0038] また本体 1の表面であって上記内蔵偏光板 2の下方にはスリット Idが設けられ、当該スリット Idに挿入されるように、鋭敏色板切替板 5が設けられている。図 3は当該鋭敏色板切替板 5の断面図（同図（a) )及び上面図（同図 (b) )である。当該鋭敏色板切替板 5には、鋭敏色を観察するための鋭敏色板 5aと空洞 5bが設けられており、鋭敏色板切替板 5を水平方向（図 1の矢印 A方向）にスライドさせることで、上記 LED光源装置 4、内蔵偏光板 2及び集光レンズ 6からなる光学系の光軸に沿うように鋭敏色板 5aを配置したり、また鋭敏色板 5aを当該光軸力外して上記光軸に空洞 5bが配置されるようにしたりして、鋭敏色板 5aの使用 ·不使用を切り替えることが可能となって V、る。なお当該鋭敏色板切替板 5の長手方向の両端部にはスリット Idの縦方向の長さ eよりも径の大き、係止ネジ 5cがそれぞれ螺着され、スライド動作のストロークエンドで鋭敏色板切替板 5が本体 1に係止されるようになってヽる。

[0039] 図 4は顕微鏡用照明装置 100と共に用いられる偏光板蓋 8を示した図である。同図

(a)が断面図、同図 (b)が上面図である。偏光板蓋 8は、顕微鏡の接眼レンズ保持筒に、当該接眼レンズ保持筒を覆うように装着することが可能となっている。また偏光板蓋 8の内部には偏光板 8aが設けられている。当該偏光板 8aは、顕微鏡用照明装置 100の内蔵偏光板 2と対となり、内蔵偏光板 2が、 LED光源装置 4の近傍にあってポラライザ一の役割を果たすのに対して、アナライザーの役割を果たす。偏光板蓋 8の内径 fは例えば約 φ 25である。また偏光板蓋 8には内径調節ネジ 8bが例えば 3っ螺着され、接眼レンズ保持筒の外径に適合するように内径を微調節することができるようになつている。更に、偏光板蓋 8は、偏光板 8aを有する上部 8cと下部 8dとが螺着された構造をとつており、上部 8cを回転させることで偏光板 8aの偏光角度を変更することが可能となっている。

[0040] 図 5は、顕微鏡用照明装置 100及び偏光板蓋 8を顕微鏡 200の接眼レンズ保持筒にそれぞれ装着した場合の様子を示した図である。同図に示すように、本体 1のうち径が最小に形成された装着部 lcがー方の接眼レンズ保持筒 21に挿入され、小径筒部 lbの下端 lb— bで係止する。この顕微鏡 200の接眼レンズ保持筒 21の内径は例えば Φ 23. 2である。また偏光板蓋 8は他方の接眼レンズ保持筒 21を覆うように装着される。このように装着することで、 LED光源装置 4からの照明光を接眼レンズ保持筒 21から対物レンズ 22等の光学系を通して試料 23に垂直方向力も照射して、その反射光を、アナライザ一として機能する偏光板蓋 8の偏光板 8aを通して観察することができる。すなわち、当該顕微鏡用照明システムにより、同軸落射照明観察及び偏光観察を行なうことができる。

[0041] ところで、顕微鏡の接眼レンズ保持筒 21の内径の規格には、 φ 23. 2と φ 30の 2種類がある。上記顕微鏡用照明装置 100の装着部 lcの外径は上述したように φ 23. 2 弱であり、また偏光板蓋 8の外形も当該 φ 23. 2の内径を有する接眼レンズ保持筒 2 1の外形 (例えば約 φ 25)に合わせて形成されているため、両者とも φ 23. 2の内径を有する接眼レンズ保持筒には装着可能であるが、 φ 30の内径を有する接眼レンズ保持筒にはそのままでは装着できない。そこで、本実施形態においては、顕微鏡用照明装置 100の小径筒部 lb及び装着部 lcの外周に、外径が φ 30弱の補助ァダプタ 10を装着することで、 φ 30の内径を有する接眼レンズ保持筒にも顕微鏡用照明装置 100を装着可能としている。また、偏光板蓋についても、 φ 30の内径を有する接眼レンズ保持筒の外径に装着可能なように上記偏光板蓋 8よりも内径の大きい偏光板蓋 9 (図示せず)を用意する。これにより、接眼レンズ保持筒の両規格に対応可能となる。

[0042] 図 6は、当該補助アダプタ 10を示した図である。同図（a)が正面図、同図 (b)が断面図である。また図 7は、当該補助アダプタ 10が顕微鏡用照明装置 100に装着された場合の断面図である。

[0043] 両図に示すように、補助アダプタ 10には、大径部 10cが形成されている。この大径部 10cの光軸方向の長さ gは例えば 9mm— 10mmとされており、上記小径筒部 lb の光軸方向の長さ d (図 1参照）と同一とされている。これにより、補助アダプタ 10を用 V、る場合と用いな、場合とで、 LED光源装置 4からの同一の光路長を形成させることができる。すなわち、小径筒部 lbによっても、補助アダプタ 10の大径部 10cによっても、接眼レンズ保持筒に対して同じ位置で顕微鏡用照明装置 100を係止させることができる。これにより光学的条件を同一にすることができる。

[0044] また当該補助アダプタ 10の外周 1 Oaの例えば 2力所には Oリング 11がはめ込まれている。補助アダプタ 10の内周 10bの例えば 1力所にも Oリング 12がはめ込まれている。これら外側及と内側の Oリング 11、 12は互いに異なる材質力もなる。そうすることで顕微鏡用照明装置 100に補助アダプタ 10を装着するときに必要な力と、補助ァダプタ 10が装着された顕微鏡用照明装置 100を接眼レンズ保持筒 21 (図 5参照）に挿入するときに必要な力とを異ならせることができる。

[0045] 例えば補助アダプタ 10が装着された顕微鏡用照明装置 100を接眼レンズ保持筒 2 1に挿入するときに必要な力の方を、顕微鏡用照明装置 100に補助アダプタ 10を装着するときに必要な力より小さくなるように設定する。これは、例えば外側の Oリング 1 1を内側 Oリング 12より柔らかい材質を用いることで実現できる。これにより、補助ァダプタ 10が装着された顕微鏡用照明装置 100を接眼レンズ保持筒 21にスムーズに挿入できる。一方、顕微鏡用照明装置 100も補助アダプタ 10も人が片手で容易に持つことができる大きさであるため、補助アダプタ 10を顕微鏡用照明装置 100に装着するときの力を比較的大きくなるように設定しても容易に装着することができる。具体的には、外側の Oリング 11は例えばシリコンゴムとし、内側の Oリング 12は例えば-トリルゴムとすればよい。

[0046] また、顕微鏡には、上記図 5で示したような、接眼レンズ保持筒 21が双眼のタイプと、当該双眼にカ卩えて、デジタルカメラや CCDカメラを装着するための Cマウント部を有するタイプがある。当該 Cマウント部の内径は上記接眼レンズ保持筒 21の 2つの規格の内径とは異なるため、上記顕微鏡用照明装置 100は、そのままでは Cマウント部に装着することはできない。そこで、本実施形態においては、 Cマウント部に顕微鏡用照明装置 100を装着するための Cマウントアダプタを用意する。

[0047] 図 8は、当該 Cマウントアダプタ 13を示した図である。同図（a)が正面図、同図（b) 力 S (a)の断面図である。また図 9は、当該 Cマウントアダプタ 13が顕微鏡用照明装置 100に装着された場合の断面図である。

[0048] 両図に示すように、 Cマウントアダプタ 13は筒状の形状を有しており、その下端 14 には、顕微鏡の Cマウント部等に係合、つまり螺着するためのネジ部 15が設けられている。また、上端 16には、顕微鏡用照明装置 100の装着部 lcの下端 lc-bが挿入されて所定の位置で係止する挿入部 17が設けられて、る。この挿入部 17に上記補助アダプタ 10を介して顕微鏡用照明装置 100の装着部 lcが挿入されて所定の位置で係止した状態で、顕微鏡用照明装置 100に装着されたデジタルカメラや CCDカメラの特定の位置に顕微鏡の Cマウント部を介して像を結像させる光路長の光路 18が C マウントアダプタ 13の内部に設けられている。なお、上端 16の揷入部 17の外周には、挿入部 17に挿入された顕微鏡用照明装置 100を固定するためのネジ 20が螺着されるネジ穴 19が設けられて!/、る。

[0049] なお、デジタルカメラ等を用いて撮影を行なう場合には、上記偏光板蓋 8や 9のようなアナライザーの役割を果たす偏光板が必要になる。そこで、本実施形態においては、デジタルカメラに図 10に示すような光学アダプタ 40を装着して、当該光学ァダプタ 40の下端にデジタルカメラ偏光板 31を装着するようにする。当該光学アダプタ 40 は顕微鏡用照明装置 100と同様の段付円筒形状であり、下端を内径 φ 23. 2の接眼レンズ保持筒に挿入したり、補助アダプタ 10を介して内径 φ 30の接眼レンズ保持筒に挿入したり、あるいは Cマウントアダプタ 13を介して Cマウント部に装着することが可會な構造となっている。

[0050] 以上のように、本実施形態においては、顕微鏡用照明装置 100が 2つの規格の接眼レンズ保持筒及び Cマウント部に装着可能であり、偏光板蓋 8及び 9も各規格の接眼レンズ保持筒に装着可能であるため、試料 23を観察する際には様々な組み合わせが考えられる。以下、上記顕微鏡用照明装置 100、偏光板蓋 8及びデジタルカメラ 30を接眼レンズ保持筒 21や Cマウント部に装着して観察する際の方法及びその際に LED光源装置 4から照射される照明光の光路について説明する。

[0051] 図 11は、一方の接眼レンズ保持筒 21aに顕微鏡用照明装置 100を挿入し、他方の接眼レンズ保持筒 2 lbに偏光板蓋 8を装着し、 Cマウント部 24にデジタルカメラ 30を装着した場合を示している。図 12は、この場合の光路を示した図である。両図に示すように、 LED光源装置 4から出射した照明光は顕微鏡用照明装置 100内の内蔵偏光板 2により偏光され、鋭敏色板 5a及び集光レンズ 6を通って一方の接眼レンズ保持筒 21aの接眼レンズ 26aを通過し、顕微鏡 200内のプリズム 25を通って対物レンズ 2 2へ達し、試料 23に垂直方向から照射される。試料 23に反射した反射光は、上記対物レンズ 22及びプリズム 25を通り、 2方向に分かれる。一方の反射光は、接眼レンズ保持筒 21bの接眼レンズ 26bから出射し、偏光板蓋 8を通って観察される。他方の反射光は、 Cマウント部 24に装着されたデジタルカメラ 30のデジタルカメラ偏光板 31へ導かれ、デジタルカメラ 30の図示しな、表示部等で観察される。

[0052] 図 13は、双方の接眼レンズ保持筒 21に偏光板蓋 8を装着し、 Cマウント部に顕微鏡用照明装置 100を装着した場合を示している。図 14は、この場合の光路を示した図である。両図に示すように、 Cマウント部 24の LED光源装置 4から出射した照明光は顕微鏡用照明装置 100内の内蔵偏光板 2、鋭敏色板 5a及び集光レンズ 6を通つて顕微鏡 200内のプリズム 25を通り、対物レンズ 22を介して試料 23に垂直方向から照射される。試料 23の反射光は、上記対物レンズ 22及びプリズム 25を通って各接眼レンズ保持筒へ分かれて、各接眼レンズ 26a及び 26bを介して各偏光板 8aへ導かれて観察される。

[0053] なお、図示しないが、上記の場合以外にも、例えば一方の接眼レンズ保持筒 21aにデジタルカメラ 30を装着し、他方の接眼レンズ保持筒 21bに偏光板蓋 8を装着し、 C マウント部に顕微鏡用照明装置 100を装着する場合等、様々なパターンが考えられ、また、接眼レンズ保持筒の φ 23. 2と φ 30の 2つの規格に対応して、補助アダプタ 10や、内径 φ 30の接眼レンズ保持筒に装着可能な偏光板蓋 9を適宜装着して観察することも可會である。

[0054] 次に、本実施形態における顕微鏡用照明システムを用いた場合の効果について説明する。図 15は、本顕微鏡用照明システムを用いて、生物顕微鏡において、試料 23 として半導体基板を用いて観察を行なった場合の観察像を示した図である。同図に示すように、本システムを用いることで、従来の生物顕微鏡においては撮影ができなかった半導体基板の撮影に成功した。すなわち、本実施形態における顕微鏡用照明装置 100によって半導体基板の垂直方向から同軸落射照明を当て、かつ、ポララィザ一としての内蔵偏光板 2及びアナライザーとしての偏光板蓋 8を用いることで、フレアやゴーストの無ヽ、鮮明な半導体基板の画像を得ることができた。

[0055] また、 2枚の偏光板を用いて偏光観察を行ない、各偏光板を回転させて偏光角度を変更することで、同図（a)— (c)に示すような色のコントラストの変化をもたらし、例えば半導体基板の凹凸や傷等をより鮮明に観察することができるようになった。

[0056] 図 16は、上記鋭敏色板切替板 5により鋭敏色板を 5a通して観察した場合（同図（a) )と通さないで観察した場合（同図 (b) )の観察像を示した図である。同図に示すように、本実施形態においては、鋭敏色板 5aを設けたことで、色の変化が顕著になり、より詳細な観察を行なうことができた。また鋭敏色板 5aを切り替え可能としたことで、試料によっては色の変化により逆に観察がしにくくなるような場合等にも対応可能とした

[0057] 以上説明したように、本実施形態によれば、同軸落射照明観察が行なうことができながら、従来の同軸落射照明装置よりも安価かつコンパクトで、汎用性にも優れた顕微鏡用照明システムを提供することができる。

[0058] (第 2実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。本実施形態において上記第 1 実施形態と同一の構成となる部分については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

[0059] 本実施形態においては、上記第 1実施形態においてボラライザ一として機能した内蔵偏光板 2と、アナライザ一として機能した偏光板 8aをそれぞれ励起フィルタと吸収フィルタに置き換えることで、簡易蛍光観察を可能とする。なお、この場合の光源には例えば水銀ランプを用いる。

[0060] 図 17は、この場合の光路を示した図である。同図に示すように、水銀ランプ 53から出射した照明光は、励起フィルタ 51により短波長域の光のみ選択的に透過され、鋭敏色板 5a及び集光レンズ 6を通って一方の接眼レンズ保持筒 21aの接眼レンズ 26a を通過し、顕微鏡内のプリズム 25及び対物レンズ 22を介して試料 23に照射される。その反射光は、対物レンズ 22及びプリズム 25を介して他方の接眼レンズ 26bから吸収フィルタ 52へ達し、当該吸収フィルタ 52により、反射光のうち蛍光のみが透過され、観察される。

[0061] このように、上記 2枚の偏光板をそれぞれ励起フィルタ 51及び吸収フィルタ 52に置き換えるだけで、簡易的な蛍光観察が可能となる。

[0062] なお、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しな、範囲内にお、て種々変更をカ卩ぇ得ることは勿論である。

[0063] 上述の実施形態においては、光源装置に LEDを用いていたが、顕微鏡用照明装置 100の本体 1に一体的に設けることが可能であれば、その他にもハロゲンランプやタングステンランプ等を用いてもよ、。

[0064] 上述の第 2実施形態においては、第 1実施形態における内蔵偏光板 2を励起フィルタ 51に、また偏光板蓋 8を吸収フィルタ 52に置き換えていた力 2枚の偏光板はそのまま残して、更に顕微鏡用照明装置 100に励起フィルタを設け、偏光板蓋 8に吸収フィルタを設けるようにしても構わな、。

[0065] また、光源にレーザーを配置することにより、顕微鏡用照明装置 100をレーザー顕微鏡用の光源としても採用することができる。また、同様にレーザーリペア装置の光源としても用いることができる。更に、顕微鏡用オートフォーカスの光源側としても採用することも可能である。

図面の簡単な説明

[0066] [図 1]第 1実施形態における顕微鏡用照明装置 100の外観を示す図である。

[図 2]顕微鏡用照明装置 100の断面図である。

[図 3]鋭敏色板切替板 5の断面図及び上面図である。

[図 4]偏光板蓋 8を示した図である。

[図 5]顕微鏡用照明装置 100及び偏光板蓋 8を顕微鏡 200の接眼レンズ保持筒に装着した場合の様子を示した図である。

[図 6]補助アダプタ 10を示した図である。

[図 7]補助アダプタ 10が顕微鏡用照明装置 100に装着された場合の断面図である。

[図 8]Cマウントアダプタ 13を示した図である。

[図 9]Cマウントアダプタ 13が顕微鏡用照明装置 100に装着された場合の断面図である。

[図 10]デジタルカメラ偏光板 31が装着された光学アダプタ 40を示した図である。

[図 11]顕微鏡用照明装置 100や偏光板蓋 8の装着方法の一例を示した図である。

[図 12]図 10の場合の光路を示した図である。

[図 13]顕微鏡用照明装置 100や偏光板蓋 8の装着方法の別の一例を示した図である。

[図 14]図 13の場合の光路を示した図である。

[図 15]本顕微鏡用照明システムを用いて、生物顕微鏡において、試料 23として半導体基板を用いて観察を行なった場合の観察像を示した図である。

[図 16]鋭敏色板切替板 5により鋭敏色板を 5a通して観察した場合と通さないで観察した場合の観察像を示した図である。

[図 17]本発明の他の実施形態において蛍光観察を行なう場合の光路を示した図である。

符号の説明

1·· '本体

lc- …装着部

2·· -内蔵偏光板

3·· '偏光板回転ハンドル

4·· •LED光源装置

5··信色板切替板

5a- ··鋭敏色板

6·· -集光レンズ

7·· -光路

8、 9…偏光板蓋

8a- ··偏光板

10· '··ネ ΐ助アダプタ

21· ··接眼レンズ保持筒

22- …対物レンズ

23- 料

24· ••Cマウント部

30· ··デジタノレカメラ

31· "デジタルカメラ偏光板

40· ··光学アダプタ

51· ··励起フィルタ

52· ··吸収フィルタ

53· ··水銀ランプ

Claims

請求の範囲

[1] 接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持し第 1の径でなる双眼の第 1の接眼レンズ保持筒とを少なくとも有する顕微鏡に用いられる照明装置であって、

前記各第 1の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と

を具備することを特徴とする顕微鏡用照明装置。

[2] 請求項 1に記載の顕微鏡用照明装置であって、

前記筒体内に設けられ、前記光源からの光を集光する集光レンズを更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明装置。

[3] 請求項 1に記載の顕微鏡用照明装置であって、

前記顕微鏡は前記第 1の径よりも大きい第 2の径を有する双眼の第 2の接眼レンズ保持筒を有し、

該顕微鏡用照明装置は、

前記各第 2の接眼レンズ保持筒に装着可能であり、かつ、前記装着部に着脱可能な第 1のアダプタを更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明装置。

[4] 請求項 3に記載の顕微鏡用照明装置であって、

前記顕微鏡は Cマウント部を有し、

該顕微鏡用照明装置は、

前記 Cマウント部に装着可能であり、前記装着部に前記第 1のアダプタが装着された状態で、前記第 1のアダプタを介して前記筒体に着脱可能な第 2のアダプタを更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明装置。

[5] 接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持する双眼の接眼レンズ保持筒と、 Cマウント部とを有する顕微鏡に用いられる照明装置であって、

前記各接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、

前記 Cマウント部に装着可能であり、かつ、前記筒体に着脱可能な Cマウントァダプタと

を具備することを特徴とする顕微鏡用照明装置。

[6] 請求項 5に記載の顕微鏡用照明装置であって、

[7] 接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持し第 1の径でなる双眼の第 1の接眼レンズ保持筒とを少なくとも有する顕微鏡に用いられる照明システムであって、

前記各第 1の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記筒体内に設けられ、前記光源から出射する光を偏光させる第 1の偏光板とを有する顕微鏡用照明装置と、

前記各第 1の接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記筒体が前記一方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、前記他方の第 1の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料力の反射光を偏光させる第 2の偏光板と

を具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[8] 請求項 7に記載の顕微鏡照明システムであって、

前記筒体内に設けられ、前記光源からの光を集光する集光レンズを更に具備することを特徴とする顕微鏡照明システム。

[9] 請求項 7に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記顕微鏡は前記第 1の径よりも大きい第 2の径を有する第 2の接眼レンズ保持筒を有し、

該顕微鏡用照明システムは、

前記各第 2の接眼レンズ保持筒に装着可能であり、かつ、前記装着部に着脱可能な第 1のアダプタと、

前記各第 2の接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記筒体に前記第 1のアダプタが装着された状態で該筒体が前記一方の第 2の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、前記他方の第 2の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料からの反射光を偏光させる第 3の偏光板と

を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[10] 請求項 9に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記各第 1の接眼レンズ保持筒に装着可能な撮像装置に着脱可能であり、前記筒体が前記一方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着され前記撮像装置が前記他方の第 1の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、該他方の第 1の接眼レンズ保持筒から出射する前記試料からの反射光を偏光させる第 4の偏光板を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[11] 請求項 9に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記各第 2の接眼レンズ保持筒に装着可能な撮像装置に着脱可能であり、前記筒体が前記一方の第 2の接眼レンズ保持筒に装着され前記撮像装置が前記他方の第 2の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、該他方の第 2の接眼レンズ保持筒から出射する前記試料からの反射光を偏光させる第 4の偏光板を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[12] 請求項 9に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記顕微鏡は Cマウント部を有し、

該顕微鏡用照明システムは、

前記 Cマウント部に装着可能であり、前記少なくとも一方の第 1の接眼レンズ保持筒に前記第 2の偏光板が装着された場合、または、前記少なくとも一方の第 2の接眼レンズ部に前記第 3の偏光板が装着された場合に、前記装着部に前記第 1のアダプタが装着された状態で、前記第 1のアダプタを介して前記筒体に着脱可能な第 2のァダプタを更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[13] 請求項 7に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記筒体内に設けられ、前記第 1の偏光板を回転させることで該第 1の偏光板の偏光角度を変更するための第 1の回転機構を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[14] 請求項 7に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記第 2の偏光板を回転させることで該第 2の偏光板の偏光角度を変更するための第 2の回転機構を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[15] 請求項 9に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記第 3の偏光板を回転させることで該第 3の偏光板の偏光角度を変更するための第 2の回転機構を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[16] 請求項 10または請求項 11に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記第 4の偏光板を回転させることで該第 4の偏光板の偏光角度を変更するための第 2の回転機構を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[17] 請求項 7に記載の顕微鏡用照明システムであって、

前記筒体内であって前記第 1の偏光板と前記装着部との間に着脱可能に設けられた鋭敏色板を更に具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[18] 接眼レンズを有し試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持する双眼の接眼レンズ保持筒と、 Cマウント部とを有する顕微鏡に用いられる照明システムであって、

前記各接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記筒体内に設けられ、前記光源力出射する光を偏光させる第 1の偏光板と、前記 Cマウント部に装着可能であり、かつ、前記筒体に着脱可能な Cマウントァダプタとを有する顕微鏡用照明装置と、

前記各接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記筒体が前記 Cマウントアダプタを介して前記 Cマウント部に装着された場合に、前記各接眼レンズ保持筒の各接眼レンズから出射する前記試料からの反射光を偏光させ、または、前記筒体が前記一方の接眼レンズ保持筒に装着された場合に、前記他方の接眼レンズ保持筒の接眼レンズ力出射する前記試料力の反射光を偏光させる第 2の偏光板と

を具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。

[19] 請求項 18に記載の顕微鏡用照明システムであって、

接眼レンズを有し蛍光試料の拡大像を得るための光学系と、前記接眼レンズを保持する双眼の接眼レンズ保持筒とを有する顕微鏡に用いられる照明システムであつて、

前記一方の接眼レンズ保持筒に装着可能な装着部を一端に有する筒体と、前記筒体の他端に一体的に設けられ、前記光学系を介して前記試料へ光を照射するための光源と、前記筒体内に設けられ、前記光源力出射する光を選択的に透過させる励起フィルタとを有する顕微鏡用照明装置と、

前記他方の接眼レンズ保持筒に着脱可能であり、前記他方の接眼レンズ保持筒の接眼レンズから出射する前記試料力の反射光のうち蛍光を選択的に透過させる吸収フィルタと

を具備することを特徴とする顕微鏡用照明システム。