(57)【要約】【課題】装置を大型化せず、かつ、シャッタ等の可動部を設けずに対物レンズの倍率を切り換えることのできる顕微鏡を提供する。【解決手段】本発明の顕微鏡は、試料３からの光を第１の対物レンズ７に通過させた後に結像光学系１７に導く第１の光路と、試料３からの光を第２の対物レンズ８に通過させた後に結像光学系１７に導くとともに、その光軸を結像光学系１７の光軸に一致させた第２の光路と、第１の光路の光軸を結像光学系１７の光軸に一致させる光路調整部材１６と、第１の光路に設けられる第１の光源１０と、第２の光路に設けられる第２の光源１３とを備える。第１および第２の対物レンズ７，８のいずれで試料３を観察するかに応じて、第１の光源１０と第２の光源１３を選択的に点灯させることにより観察倍率を切り換える。【選択図】        図１
2010243856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を保持し、観察光軸と直交する面内を移動可能に構成されたステージと、
倍率の異なる二つの対物レンズと、
前記対物レンズからの光を結像させる結像光学系と、
を備えた顕微鏡において、
前記試料からの光を第１の対物レンズに通過させたのちに前記結像光学系に導く第１の光路と、
前記試料からの光を第２の対物レンズに通過させたのちに前記結像光学系に導くとともに、その光軸を前記結像光学系の光軸に一致させた第２の光路と、
前記第１の光路の光軸を前記結像光学系の光軸に一致させる光路調整部材と、
前記第１の光路に設けられる第１の光源と、
前記第２の光路に設けられる第２の光源と、を備え、
前記第１の光源と第２の光源を選択的に点灯させることにより、前記第１および第２の対物レンズのいずれを前記試料の観察に使用するかを決定することを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記ステージは、前記第１の光源が点灯された際に前記第１の光路の光軸上に前記試料を移動させ、第２の光源が点灯された際に前記第２の光路の光軸上に前記試料を移動させることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記光路調整部材は、入射した光の一部を透過して残りの光を反射させる光学部材であって、
前記第１および第２の対物レンズのうち高倍率の対物レンズを通過して前記結像光学系に入射する光の強度が、低倍率の対物レンズを通過して前記結像光学系に入射する光の強度よりも強くなるように、前記光路調整部材の透過率および反射率が調整されていることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記第１の光路と第２の光路との間に光遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の顕微鏡。
【請求項５】
第３の対物レンズと、
前記試料からの光を前記第３の対物レンズに通過させたのちに前記結像光学系に導く第３の光路と、
前記第３の光路の光軸を前記結像光学系の光軸に一致させる第２の光路調整部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に関するものであり、より具体的には、レボルバとは異なる構成で観察倍率を切り換える手段を備えた顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡を用いて試料の拡大観察を行なう場合、はじめに低倍率な対物レンズによる観察を行なうことで試料上（観察視野上）の広範囲を観察し、顕微鏡の光軸に対して試料を移動させながら、さらに詳細な観察をすべき箇所を特定し、その後、高倍率な対物レンズによる観察に切り換えて試料の詳細な拡大観察像を得ることが一般的に行なわれている。
【０００３】
顕微鏡の倍率を低倍率および高倍率に切り換える従来の技術としては、倍率の異なる複数の対物レンズをレボルバと呼ばれる機構に各々装着し、所望の倍率に応じた対物レンズを顕微鏡の光軸上に配置させて倍率を切り換える構成が代表的なものであるが、顕微鏡の要求仕様に適合させるため、レボルバとは異なる構成による倍率切り換え手段も種々提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。
【０００４】
図８は、特許文献１の顕微鏡の光学系を示した図である。この光学系では、対物レンズ５１の像側に光路分割部材としての半透過プリズム５２が配置され、ここでの反射によって第１の光路が、また透過によって第２の光路が分岐される。半透過プリズム５２で反射された第１の光路は、光路合成部材としての半透過プリズム５３に入射してさらに反射され、ここを透過する第２の光路と合成される。一方、半透過プリズム５２を透過して構成される第２光路の光束は、四辺形プリズム５４および反射部材５５で反射されリレーレンズ５６を通過した後、反射部材５７および台形プリズム５８で反射され、半透過プリズム５３に達し、これを透過して第１光路と合成される。リレーレンズ５６は、対物レンズ５１による像をさらに拡大して結像させる機能を備えている。なお、図８において、符号６１は光源、符号６２はコンデンサレンズ、符号６３はハーフミラー、Ｏは物体面である。
【０００５】
図８には、上述した部品の他にシャッタＳ２が示されている。このシャッタＳ２は、台形プリズム５８と半透過プリズム５３との間に挿脱可能に設けられることによって、第２光路を任意に遮断することができる。図８では、第１の光路の光だけが半透過プリズム５３で反射され、物体像Ｉ１が形成された状態を示している。
【０００６】
また、図９にはシャッタＳ１が示されている。このシャッタＳ１は、半透過プリズム５２と半透過プリズム５３との間に挿脱可能に設けられることによって、第１の光路を任意に遮断することができる。図９では、第２の光路の光だけが半透過プリズム５３を透過して物体像Ｉ２が形成された状態を示している。このとき、第２の光路の光がリレーレンズ５６を通過することで、物体像Ｉ２は、第１の光路によって形成される物体像Ｉ１よりも高い倍率で形成される。このように構成された光学系では、挿脱可能に設けられたシャッタＳ１，Ｓ２で第１または第２の光路を遮断することによって倍率を切り換える。
【０００７】
さらに、図１０は、特許文献２の顕微鏡の概略構成を示す図である。図１０に示される光学ユニット６４，６５は、それぞれ独立した対物レンズ、照明光学系、結像光学系および撮像手段を備えて構成されている。光学ユニット６４は、分解能の低いマクロ光学ユニットであり、試料６６の広範囲の観察を目的とする。また、光学ユニット６５は、分解能の高いミクロ光学ユニットであり、試料６６の詳細な観察を目的とする。試料６６を保持したステージ６８は、光学ユニット６４，６５の光軸に直交する面内で移動可能となっている。各光学ユニットで得られる試料６６の観察像は、モニタ６７の画面において適宜に選択して表示される。このように構成された光学ユニット６４，６５では、光学ユニット６４の光軸と光学ユニット６５の光軸との間で試料６６を移動させることによって倍率を切り換える。
【０００８】
【特許文献１】特許第２７１３４０３号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１３７６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のようにシャッタ等の可動部を設けた構成では、シャッタ等の可動部が動作する際の発塵，振動，騒音が避けられない。特に、半導体検査装置等のようにクリーンルーム内で使用される顕微鏡においては、発塵の可能性を極力排除することが求められる。
【００１０】
また、シャッタ等の可動部は、その耐久性が問題となり、定期的な点検や部品交換が必要である。さらに、シャッタを構成する部品，駆動源，制御手段が必要であり、装置構成が複雑になる。
【００１１】
一方、特許文献２のように複数の光学ユニットを設けた構成では、シャッタ等の可動部を設けずに倍率を切り換えることができるため、上記の発塵を防止することが可能であるが、装置が大型化するという別の問題が生じる。また、複数の光学ユニットそれぞれに結像光学系および撮像手段を設けた構成としているため、一方の光学ユニットを使用しているときには他方の光学ユニットの結像光学系および撮像手段が使用されず、無駄が生じる。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、装置を大型化せず、かつ、シャッタ等の可動部を設けずに対物レンズの倍率を切り換えることのできる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】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡は、試料を保持し、観察光軸と直交する面内を移動可能に構成されたステージと、倍率の異なる二つの対物レンズと、前記対物レンズからの光を結像させる結像光学系と、を備えた顕微鏡において、前記試料からの光を第１の対物レンズに通過させたのちに前記結像光学系に導く第１の光路と、前記試料からの光を第２の対物レンズに通過させたのちに前記結像光学系に導くとともに、その光軸を前記結像光学系の光軸に一致させた第２の光路と、前記第１の光路の光軸を前記結像光学系の光軸に一致させる光路調整部材と、前記第１の光路に設けられる第１の光源と、
前記第２の光路に設けられる第２の光源と、を備え、前記第１の光源と第２の光源を選択的に点灯させることにより、前記第１および第２の対物レンズのいずれを前記試料の観察に使用するかを決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記の発明において、前記ステージは、前記第１の光源が点灯された際に前記第１の光路の光軸上に前記試料を移動させ、第２の光源が点灯された際に前記第２の光路の光軸上に前記試料を移動させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記の発明において、前記光路調整部材が、入射した光の一部を透過して残りの光を反射させる光学部材であって、前記第１および第２の対物レンズのうち高倍率の対物レンズを通過して前記結像光学系に入射する光の強度が、低倍率の対物レンズを通過して前記結像光学系に入射する光の強度よりも強くなるように、前記光路調整部材の透過率および反射率が調整されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記の発明において、前記第１の光路と第２の光路との間に光遮蔽部材が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る顕微鏡は、上記の発明において、第３の対物レンズと、前記試料からの光を前記第３の対物レンズに通過させたのちに前記結像光学系に導く第３の光路と、前記第３の光路の光軸を前記結像光学系の光軸に一致させる第２の光路調整部材とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の顕微鏡によれば、光路調整部材によって第１の光路の光軸を結像光学系の光軸に一致させるように構成し、いずれの対物レンズにより試料を観察するかに応じて第１の光源と第２の光源を選択的に点灯させるようにしたことで、シャッタ等の可動部を設けずに観察倍率を切り換えることができるようになる。その結果、観察倍率切り換え時の発塵等を防止することが可能となる。さらに、第１の対物レンズと第２の対物レンズに対して結像光学系を兼用した構成としているため、装置が大型化することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の顕微鏡の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１が適用された正立型光学顕微鏡（以下、省略して単に「顕微鏡」という）を側方から見た概略構成図である。架台１にはステージ２および顕微鏡ユニット６が設けられている。なお、図１では顕微鏡ユニット６を断面で表している。
【００２１】
ステージ２は、試料３を保持した状態で対物レンズ７、８の光軸と直交する面内での移動により試料３の被観察箇所の位置出しを行ない、さらに光軸方向に沿って移動することで試料３の焦点合わせを行なう。本実施の形態では、位置出し用ハンドル４で試料３の位置出しを行ない、ステージ昇降ダイヤル５を回す操作によって試料３の焦点合わせを行なう。なお、試料３の位置出しと焦点合わせは、特にハンドルやダイヤルを操作する構成に限定されるものではなく、例えば図示しないモータを用い、移動指示スイッチの操作または自動制御によって行なわれる構成であってもよい。
【００２２】
上記のステージ２および位置出し用ハンドル４は、図示しない電動ステージに支持されている。電動ステージは、後述する低倍対物レンズ７の光軸と高倍対物レンズ８の光軸とのそれぞれに対応する位置の間で試料３を移動する際に用いられる。
【００２３】
顕微鏡ユニット６には、低倍対物レンズ（第１の対物レンズ）７および高倍対物レンズ（第２の対物レンズ）８が装着されている。ここで、低倍対物レンズ７とは、１０倍以下程度の倍率を有したものであり、高倍対物レンズ８とは、低倍対物レンズ７よりも比較的に高い倍率を有したものである。なお、低倍と高倍の倍率の比について特に限定はなく、観察用途に応じて適宜に倍率を選択することが可能である。
【００２４】
低倍対物レンズ７の光軸上の上方にはハーフミラー９が配置されている。このハーフミラー９は、光源１０から発して照明レンズ１１を通過した照明光を下方に反射して低倍対物レンズ７に導き試料３を照明するとともに、試料３が反射した観察光を上方に透過させる。
【００２５】
一方、高倍対物レンズ８の光軸上の上方にはハーフミラー１２が配置されている。このハーフミラー１２は、光源１３から発して照明レンズ１４を通過した照明光を下方に反射して高倍対物レンズ８に導き試料３を照明するとともに、試料３が反射した観察光を上方に透過させる。
【００２６】
第１の光源１０および第２の光源１３は、後述する制御装置４０（制御手段）によって任意に点灯／消灯を制御される。この第１の光源１０および第２の光源１３は、点灯／消灯の制御が可能であれば特にその形式を限定されるものではなく、通常の顕微鏡で用いられているハロゲンランプや、近年、照明光源として注目されているＬＥＤ（発光ダイオード）を用いても良い。ＬＥＤを光源とした場合は、顕微鏡ユニット６をさらに小型化することも可能である。
【００２７】
低倍対物レンズ７から出てハーフミラー９を透過した試料３からの反射光は、ミラー１５によって進行方向を変えられ、光路調整部材１６に導かれる。
【００２８】
光路調整部材１６は、入射した光の一部を透過して残りの光を反射させる光学部材である。この光路調整部材１６は、結像レンズ１７の光軸上に配置されており、低倍対物レンズ７からの光を反射するとともに、高倍対物レンズ８から出てハーフミラー１２を透過した試料３からの反射光を透過させる。低倍対物レンズ７および高倍対物レンズ８から出た試料３からの反射光は、この光路調整部材１６によってそれぞれの光軸を一致させられた後、結像レンズ１７に入射する。
【００２９】
一般的に、高倍対物レンズ８の観察像は、低倍対物レンズ７の観察像に比べて非常に暗い。このため、高倍対物レンズ８を通過して結像レンズ１７に入射する光の強度が、低倍対物レンズ７を通過して結像レンズ１７に入射する光の強度よりも強くなるように、光路調整部材１６の透過率および反射率を調整するのが好ましい。本実施の形態では、光路調整部材１６の透過率が反射率よりも大きくなるように光路調整部材１６を構成している。上記構成とすることで、低倍対物レンズ７を用いた観察から高倍対物レンズ８を用いた観察に切り換えるときに観察像の明るさが大きく変化することなく、光量調節等の作業を最小限または不要とすることができる。
【００３０】
結像レンズ１７は、低倍対物レンズ７および高倍対物レンズ８を透過した試料３からの反射光を、所定の焦点位置に結像させるためのレンズである。本実施の形態ではＴＶカメラ１８内に配置された撮像面１９が結像レンズ１７の焦点位置に配置されている。撮像面１９に受光されたＴＶカメラ１８の出力信号は、図示しないカメラコントローラにより必要な信号処理を施され、ＴＶモニタ２０に観察画像として表示される。
【００３１】
試料３が低倍対物レンズ７の光軸上に配置されている場合、第１の光源１０から出た光は、ハーフミラー９で反射し低倍対物レンズ７を通過して試料３を照明する。試料３からの反射光は、低倍対物レンズ７，ハーフミラー９を透過し、ミラー１５，光路調整部材１６で反射して結像レンズ１７に導かれる。以下では、この光の経路を第１の光路と呼ぶ。
【００３２】
また、試料３が高倍対物レンズ８の光軸上に配置されている場合、第２の光源１３から出た光は、ハーフミラー１２で反射し高倍対物レンズ８を通過して試料３を照明する。試料３で反射した観察光は、高倍対物レンズ８，ハーフミラー１２，光路調整部材１６を通過したのち、結像レンズ１７に導かれる。以下では、この光の経路を第２の光路とよぶ。図１に示すように、この第２の光路の光軸は、結像レンズ１７の光軸に一致している。
【００３３】
制御装置４０は、観察手段として低倍対物レンズ７または高倍対物レンズ８のいずれかが選択された際に、各対物レンズに対応する光源を選択して点灯し、他の光源を消灯する制御を行なう。すなわち、制御装置４０は、低倍対物レンズ７による観察が選択された場合、第１の光源１０を点灯させるとともに第２の光源１３を消灯し、電動ステージを駆動して試料３上の観察したい箇所が低対物レンズ７の光軸下に来るよう移動させる。
【００３４】
次に、図２および図３を参照しながら、本実施の形態の作用について説明する。図２において、ステージ２に保持された試料３は、低倍対物レンズ７の光軸上に配置されている。このとき、制御装置４０からの制御に基づき、第１の光源１０が点灯するとともに、第２の光源１３が消灯させられる。第１の光源１０から発して照明レンズ１１を通過した照明光はハーフミラー９で反射され、低倍対物レンズ７を通過して、試料３に照射される。試料３で反射した観察光は、低倍対物レンズ７，ハーフミラー９を通過してミラー１５によって進行方向を変えられ、さらに光路調整部材１６で反射して進行方向を変えられ、結像レンズ１７を介してＴＶカメラ１８の撮像面１９に結像させられる。
【００３５】
撮像面１９に受光されたＴＶカメラ１８の出力信号は、図示しないカメラコントローラで必要な信号処理が施された後、ＴＶモニタ２０に低倍の観察画像として表示される。この状態において試料３の広範囲な領域の観察が行なわれるが、その一部をより詳細に拡大観察する際は、以下に記す方法で倍率を切り換える。
【００３６】
図示しない電動ステージを作動させ、図２に示す状態から、低倍対物レンズ７および高倍対物レンズ８の光軸間距離だけステージ２を移動させることによって、図３に示すように試料３を高倍対物レンズ８の光軸上に配置する。これにより、低倍観察時に特定された箇所を高倍対物レンズ８の光軸上に位置合わせすることができる。試料３が高倍対物レンズ８の光軸上に配置されると、制御装置４０からの制御に基づき、第２の光源１３が点灯するとともに、第１の光源１０が消灯させられる。
【００３７】
第２の光源１３から発して照明レンズ１４を通過した照明光はハーフミラー１２で反射され、高倍対物レンズ８を通過して試料３に照射される。試料３で反射した反射光は、高倍対物レンズ８，ハーフミラー１２，光路調整部材１６を透過し、結像レンズ１７を介してＴＶカメラ１８の撮像面１９に結像させられる。撮像面１９に受光されたＴＶカメラ１８の出力信号は、図示しないカメラコントローラで必要な信号処理を施されたのち、ＴＶモニタ２０に高倍の観察画像として表示される。
【００３８】
ところで、低倍対物レンズ７または高倍対物レンズ８に照明光を入射させるとき、その照明光は、他方の対物レンズに至る照明光路およびＴＶカメラ１８に至る結像光路に直接的に入射しないように配慮することが必要である。第１，第２の光源１０，１３から発した光が照明光として対物レンズに入射する過程で発生したいわゆる漏れ光が他方の対物レンズに入射すると、その漏れ光が他方の対物レンズを介して試料に照射されることになり、その観察光がＴＶカメラ１８の撮像面に不要なゴースト像として結像される不具合を発生させてしまう。また、低倍対物レンズ７または高倍対物レンズ８に照明光を入射させるためのハーフミラー（例えばハーフミラー９）を透過した漏れ光が他方の光路のハーフミラー（例えばハーフミラー１２）の表面で反射し、ＴＶカメラ１８に至る結像レンズ１７に入射すると、観察像に対してフレア発生等の悪影響を及ぼす。
【００３９】
このような不具合を防止するための対策として、第１の光路と第２の光路との間に光遮蔽部材６ａが設けられている。この光遮蔽部材６ａは、顕微鏡ユニット６の構造部材の一部を利用して設けられたものであり、低倍対物レンズ７または高倍対物レンズ８に入射する照明光が、他方の対物レンズに至る照明光路およびＴＶカメラ１８に至る結像光路に直接的に入射しないように構成されている。
【００４０】
上記以外の有効な対策としては、低倍対物レンズ７および高倍対物レンズ８の各照明光学系の光軸を、その延長線上において他方の照明光学系の光軸と重ならないように配置させてもよい。図１に示されている低倍対物レンズ７および高倍対物レンズ８の各照明光学系の光軸を、図の上下方向にずらして配置させることにより、上記の光遮蔽部材６ａを設ける必要なく、照明光が他方の対物レンズに至る照明光路およびＴＶカメラ１８に至る結像光路に直接的に入射してしまう不具合を防止することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態の顕微鏡によれば、光路調整部材によって第１の光路の光軸を結像光学系の光軸に一致させるように構成し、倍率の異なる二つの対物レンズ７，８のうち、いずれによって試料３を観察するかに応じて、第１の光源１０と第２の光源１３を選択的に点灯させるようにしたことで、シャッタ等の可動部を設けずに倍率を切り換えることができるようになる。その結果、倍率切り換え時の発塵を防止することができる。
【００４２】
また、シャッタ等の可動部が不要となることで、可動部に必要な部品、駆動源、制御手段が不要となるとともに、可動部の耐久性や部品の劣化を考慮する必要もなくなる。交換が必要となるのは光源１０，１３のみであるから、メンテナンス作業も容易になる。
【００４３】
さらに、本実施の形態の顕微鏡によれば、倍率の異なる二つの対物レンズ７，８に対して結像レンズ１７とＴＶカメラ１８（撮像手段）をそれぞれ兼用した構成としているため、従来のように照明光学系、結像光学系、撮像手段をすべて装備した光学ユニットを複数設ける構成と比べて、装置を小型化することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡について説明する。なお、上述した実施の形態１で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。
【００４５】
図４および図５は、実施の形態２が適用された顕微鏡を側方から見た概略構成図である。上記実施の形態１では、一つの対物レンズに対して一つの光源を配置した構成としたが、この実施の形態２では、一つの対物レンズに対して二つの光源をそれぞれ配置した構成とした点が、上記実施の形態１と異なっている。
【００４６】
すなわち、実施の形態２では、異なる色または波長を備える複数の照明光を選択的に試料３へ照射するように構成されている。図４に示す顕微鏡ユニット２１には、実施の形態１で述べた第１の光源１０と異なる色または波長の光を発する第３の光源２２と、第２の光源１３と異なる色または波長の光を発する第４の光源２３が取り付けられている。
【００４７】
第３の光源２２および第４の光源２３の色または波長は、観察用途に応じて適宜に選択され顕微鏡ユニット２１に取り付けられる。例えば、第１，第２の光源１０，１３として白色光を用いる場合には、第３，第４の光源２２，２３として、可視光領域における狭帯域の緑色単色光や赤色単色光、あるいは、可視光領域よりも波長の短い紫外光等を用いる。照明光の色または波長を変える方法としては、各光源の発光体自体が異なる色または波長の光を発するものであってもよいし、光源からの光をカラーフィルタまたは波長選択フィルタのような光学素子を通過させることによって所望の色または波長の照明光を得る方法であってもよい。このような光学素子は、各光源の内部に設けられる構成の他に、顕微鏡ユニット２１において各光源が取り付けられる箇所に配置してもよい。
【００４８】
ハーフミラー２４は、第１の光路において、第１の光源１０とハーフミラー９の中間に設けられており、第１の光源１０からの光は透過させ、第３の光源２２からの光は反射させることによって、低倍率対物レンズ７に照明光を入射させる。一方、ハーフミラー２５は、第２の光路において、第２の光源１３とハーフミラー１２の中間に設けられており、第２の光源１３からの光は透過させ、第４の光源２３からの光は反射させることによって、高倍率対物レンズ８に照明光を入射させる。なお、ハーフミラー２４および２５の位置は特に図４に示した位置に限定されるものではなく、上記の作用を実現できる範囲において任意の箇所に配置可能である。
【００４９】
次に、図４および図５を参照しながら、本実施の形態の作用について説明する。図４に示すように、試料３は低倍対物レンズ７の光軸上に配置されており、第１の光源１０による照明光が低倍率対物レンズ７に入射しているとともに、第１の光源１０から発した照明光が照射された試料３の拡大観察像がＴＶカメラ１８の撮像面１９に結像している。このとき第１の光源１０以外の第２の光源１３，第３の光源２２，第４の光源２３は、制御装置４０の制御により消灯している。
【００５０】
図４に示す状態から、制御装置４０の指令に基づき第１の光源１０を消灯させ、図５に示すように第３の光源２２を点灯させる。図５では、第３の光源２２による照明光が低倍率対物レンズ７に入射しているとともに、第３の光源２２から発した照明光が照射された試料３の拡大観察像がＴＶカメラ１８の撮像面１９に結像している状態が示されている。このとき第３の光源２２以外の第１の光源１０，第２の光源１３，第４の光源２３は、制御部４０の制御により消灯している。
【００５１】
この後、例えば高倍対物レンズ８による試料３の観察を行なう場合は、第３の光源２２を消灯して第２の光源１３（または第４の光源２３）を点灯させるとともに、電動ステージを駆動して試料３を高倍対物レンズ８の光軸上に配置する。高倍率に切り換えたときの作用は上述した低倍率のときと同様である。すなわち、制御装置４０は、第１，第３の光源１０，２２を消灯させ、第２，第４の光源１３または２３を選択的に点灯／消灯する制御を行なうことによって、高倍対物レンズ８に入射する照明光の色または波長を選択することができる。
【００５２】
なお、実施の形態１と同様に、本実施の形態においても、高倍対物レンズ８を通過して結像レンズ１７に入射する光の強度が、低倍対物レンズ７を通過して結像レンズ１７に入射する光の強度よりも強くなるように、光路調整部材１６の透過率が反射率よりも大きくなるように光路調整部材１６を構成している。
【００５３】
また、実施の形態１と同様に、低倍対物レンズ７または高倍対物レンズ８に入射する照明光が、他方の対物レンズに至る照明光路およびＴＶカメラ１８に至る結像光路に直接的に入射しないようにするために、第１の光路と第２の光路との間に光遮蔽部材２１ａが設けられている。
【００５４】
以上説明したように、実施の形態２の顕微鏡によれば、実施の形態１で示した効果に加えて、異なる色または波長を備える複数の照明光を選択的に試料３へ照射する顕微鏡に対して、簡単な部品構成で装置を小型化できるとともにシャッタ等の可動部が不要な構成にすることができる。
【００５５】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡について説明する。なお、上述した実施の形態１，２で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。
【００５６】
図６および図７は、実施の形態３が適用された顕微鏡を側方から見た概略構成図である。上記実施の形態２の顕微鏡では、一つの対物レンズに対して異なる色または波長を備える複数の光源を配置した構成としたが、この実施の形態３の顕微鏡では、実施の形態２の顕微鏡の構成に加え、明視野観察と暗視野観察とを切り換え可能に構成されている。
【００５７】
本実施の形態における低倍率対物レンズ７´および高倍率対物レンズ８´は、暗視野照明のための照明光路を備える明／暗視野対物レンズが用いられる。
【００５８】
この実施の形態３における顕微鏡ユニット２６には、上記実施の形態１，２で説明した第１〜第４の光源１０〜２３に加えて、低倍対物レンズ７側に第５の光源２７、高倍対物レンズ８側に第６の光源２８が取付けられている。第５の光源２７から発した光は、照明レンズ２９を通過し、リングミラー３０でリング状に成形されて反射し、暗視野照明光となる。リングミラー３０はリング状に形成されており、その中空部には遮光筒３１が設けられている。遮光筒３１は、低倍対物レンズ７´の光軸と同軸に配置されており、観察光軸内にリング状の照明光が混入することを防止している。一方、第６の光源２８から発した光は、照明レンズ３２を通過し、リングミラー３３でリング状に成形されて反射し、暗視野照明光となる。リングミラー３３はリング状に形成されており、その中空部には遮光筒３４が設けられている。遮光筒３４は、高倍対物レンズ８´の光軸と同軸に配置されており、観察光軸内にリング状の照明光が混入することを防止している。
【００５９】
次に、図６および図７を参照しながら、本実施の形態の作用について説明する。図６に示すように、第２の光源１３による照明光が高倍対物レンズ８に入射しているとともに、第２の光源１３から発した照明光が照射された試料３の拡大観察像がＴＶカメラ１８の撮像面１９に結像している（明視野観察）。このとき、第２の光源１３以外の光源は、制御装置４０の制御により消灯している。また、第２の光源１３の代わりに第４光源２３を点灯させるときの作用は、実施の形態２と同様である。
【００６０】
図６に示す状態から、制御装置４０の指令に基づき第２の光源１３を消灯させ、図７に示すように第６の光源２８を点灯させる。図７は、第６の光源２８から発した光が照明レンズ３２を通過し、リングミラー３３でリング状に成形されて反射し暗視野照明光３５として高倍対物レンズ８´に入射しているとともに、この暗視野照明光３５が照射された試料３の拡大観察像がＴＶカメラ１８の撮像面１９に結像している状態を示している（暗視野観察）。このとき、第６の光源２８以外の光源は、制御装置４０からの制御に基づき消灯している。
【００６１】
この後、例えば低倍対物レンズ７´による試料３の観察を行なう場合は、第２の光源１３を消灯して第１の光源１０（または第３の光源２２，第５の光源２７）を点灯させるとともに、電動ステージを駆動して試料３を低倍対物レンズ７´の光軸上に配置する。低倍率に切り換えたときの作用は上述した低倍率のときと同様である。すなわち、制御装置４０は、第２の光源１３，第４の光源２３，第６の光源２８を消灯させ、第１の光源１０（または２２）および第５の光源２７を選択的に点灯／消灯する制御を行なうことによって、明視野照明または暗視野照明を適宜選択することができる。
【００６２】
なお、実施の形態１，２と同様に、本実施の形態においても、高倍対物レンズ８´を通過して結像レンズ１７に入射する光の強度が、低倍対物レンズ７´を通過して結像レンズ１７に入射する光の強度よりも強くなるように、光路調整部材１６の透過率が反射率よりも大きくなるように光路調整部材１６を構成している。
【００６３】
また、実施の形態１，２と同様に、低倍対物レンズ７´または高倍対物レンズ８´に入射する照明光が、他方の対物レンズに至る照明光路およびＴＶカメラ１８に至る結像光路に直接的に入射しないようにするために、第１の光路と第２の光路との間に光遮蔽部材２６ａ，２６ｂが設けられている。
【００６４】
以上説明したように、実施の形態の３に係る顕微鏡によれば、実施の形態１，２で示した効果に加えて、明視野観察と暗視野観察を切り換えて試料の観察を行なう顕微鏡に対して、簡単な部品構成で装置を小型化できるとともに、シャッタ等の可動部が不要な構成にすることができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態１〜３では、二つの対物レンズ７，８（実施の形態３では対物レンズ７´、８´）を備えた構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、三つ以上の対物レンズを備えた構成としてもよい。例えば、図示は省略するが、第１，第２の対物レンズ７，８に加えて、第３の対物レンズを備えた場合、試料３からの観察光を第３の対物レンズに通過させたのちに結像レンズ１７に導く第３の光路を形成し、この第３の光路上に光源を配置する。そして、結像レンズ１７の光軸上には、上述した光路調整部材１６に加えて、第２の光路調整部材を配置し、この第２の光路調整部材によって、第３の光路の光軸を結像レンズ１７の光軸に一致させる。さらに対物レンズを４つ以上備える場合も同様の構成とする。
【００６６】
また、上記実施の形態１〜３では、制御装置４０によって各光源の点灯制御を行なって観察光路を選択し、それに合わせて電動ステージを用いることで選択した観察光路上に試料３を移動させたが、電動ステージおよび制御装置４０を用いずに、手動操作で上記の操作を行なってもよい。
【００６７】
さらに、上記本実施の形態１〜３では、ＴＶカメラ１８内に配置された撮像面１９を結像レンズ１７の焦点位置に配置した構成としたが、ＴＶカメラ１８の撮像面１９に代えて接眼レンズ（図示せず）を結像レンズ１７の焦点位置に配置し、目視による観察を行なう場合にも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態１が適用された顕微鏡を側方から見た概略構成図である。
【図２】実施の形態１の作用を説明するための図である。
【図３】実施の形態１の作用を説明するための図である。
【図４】実施の形態２が適用された顕微鏡を側方から見た概略構成図であり、実施の形態２の作用を説明するための図である。
【図５】実施の形態２の作用を説明するための図である。
【図６】実施の形態３が適用された顕微鏡を側方から見た概略構成図であり、実施の形態３の作用を説明するための図である。
【図７】実施の形態３の作用を説明するための図である。
【図８】従来の顕微鏡の光学系を示す図である。
【図９】従来の顕微鏡の光学系を示す図である。
【図１０】従来の顕微鏡の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…架台
２…ステージ
３…試料
４…位置出し用ハンドル
５…ステージ昇降ダイヤル
６…顕微鏡ユニット
６ａ…光遮蔽部材
７…低倍対物レンズ（第１の対物レンズ）
８…高倍対物レンズ（第２の対物レンズ）
９，１２…ハーフミラー
１０…第１の光源
１１，１４…照明レンズ
１３…第２の光源
１５…ミラー
１６…光路調整部材
１７…結像レンズ（結像光学系）
１８…ＴＶカメラ
１９…撮像面
２０…ＴＶモニタ
２１…顕微鏡ユニット
２１ａ…光遮蔽部材
２２…第３の光源
２３…第４の光源
２４，２５…ハーフミラー
２６…顕微鏡ユニット
２６ａ，２６ｂ…光遮蔽部材
２７…第５の光源
２８…第６の光源
２９，３２…照明レンズ
３０，３３…リングミラー
３１，３４…遮光筒
３５…暗視野照明光
４０…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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