(57)【要約】【課題】観察をスムーズに行う。【解決手段】ポラライザ２１は、照明光学系の光軸に略平行な回動軸を中心に回動して照明光学系の光軸上に挿脱可能であり、ダイヤル３３を操作することにより、ポラライザ２１による照明光の偏光方位を変更させることができる。ダイヤル３３の回転は、ベルト４０および軸部４２を介してポラライザ２１に伝達され、ポラライザ２１が回転する。そして、軸部４２の回転軸が、ポラライザ２１の回動軸と同軸となるように光学素子ユニット２０が構成されている。本発明は、例えば、偏光観察と通常観察とを切り替えて観察を行う顕微鏡に適用できる。【選択図】図３
2010224343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルに照明光を照射する照明光学系と、サンプルからの観察光を結像する結像光学系とを有する顕微鏡装置において、
前記照明光学系の光軸に略平行な回動軸を中心に回動し、前記照明光学系の光軸上に挿脱可能な第１の偏光素子と、
前記第１の偏光素子による照明光の偏光方位を変更させる際に操作される第１の操作手段と、
前記第１の操作手段の回転を、前記第１の偏光素子に伝達し、前記第１の偏光素子を回転させる第１の伝達手段と
を備え、
前記第１の伝達手段が有する少なくとも１つの回転部材の回転軸が、前記第１の偏光素子の回動軸と同軸である
ことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記結像光学系の光軸に略平行な回動軸を中心に回動し、前記結像光学系の光軸上に挿脱可能な第２の偏光素子と、
前記第１の偏光素子および前記第２の偏光素子を前記結像光学系の光軸上に挿脱させる際に操作される１つの第２の操作手段と
をさらに備え、
前記第２の操作手段に対する操作に応じて、前記第１の偏光素子と前記第２の偏光素子とが同期して挿脱される
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記第１の偏光素子の回動軸と同軸に回動し、前記第１の偏光素子および前記第２の偏光素子の挿脱に対して反転する動作で、前記結像光学系の光軸上に挿脱される光学素子
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記照明光学系の光軸と前記結像光学系の光軸とは互いに略直交しており、
前記第２の操作手段は、前記第１の偏光素子の回動軸に略平行な回動軸を中心に回動可能であり、
前記第２の操作手段の回動を、その回動軸に対して略直交させて前記第２の偏光素子に伝達する第２の伝達手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記第２の操作手段は、前記第１の偏光素子および前記光学素子の共通の回動軸に略平行な回動軸を中心に回動可能であり、
前記第２の操作手段と同方向の回動を前記前記第１の偏光素子に伝達する第１のアームと、ギアを介して前記第２の操作手段の回動方向に対して反転された回動を前記光学素子に伝達する第２のアームとを有する第３の伝達手段さらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
前記第１の操作手段は、前記回転部材の回転軸と略平行な回転軸を中心に回転可能であり、
前記第１の伝達手段は、
前記第１の操作手段の回転を前記回転部材に伝達するベルトと、
前記回転部材の回転を前記第１の偏光素子に伝達するアイドルギアと
をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、偏光観察を行う顕微鏡装置は、照明光学系および結像光学系の光路に、それぞれ偏光素子が挿脱可能に構成されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、偏光素子が装着されたスライダ（ソリ）を利用して、スライダを滑動させることにより、偏光素子の挿脱が行われる顕微鏡が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５４１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているような顕微鏡では、偏光素子が装着されたスライダの内部に、偏光素子による偏光方位を変更させるための操作部が組み込まれており、偏光素子の挿脱とともに操作部が移動し、操作部が、顕微鏡の外部に大きく突出することがある。このように、顕微鏡の外部に突出した操作部が、検鏡者が顕微鏡により観察を行う際の支障となり、例えば、操作部に手などが引っかかり易くなり、観察をスムーズに行うことができないことがあった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、観察をスムーズに行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の顕微鏡装置は、サンプルに照明光を照射する照明光学系と、サンプルからの観察光を結像する結像光学系とを有する顕微鏡装置であって、前記照明光学系の光軸に略平行な回動軸を中心に回動し、前記照明光学系の光軸上に挿脱可能な第１の偏光素子と、前記第１の偏光素子による照明光の偏光方位を変更させる際に操作される第１の操作手段と、前記第１の操作手段の回転を、前記第１の偏光素子に伝達し、前記第１の偏光素子を回転させる第１の伝達手段とを備え、前記第１の伝達手段が有する少なくとも１つの回転部材の回転軸が、前記第１の偏光素子の回動軸と同軸であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の顕微鏡装置においては、第１の伝達手段が有する少なくとも１つの回転部材の回転軸が、第１の偏光素子の回動軸と同軸とされる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の顕微鏡装置によれば、偏光観察をスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態の構成例を示す図である。図１Ａには、顕微鏡１１の平面図が示されており、図１Ｂには、顕微鏡１１の右側面図が示されている。
【００１２】
図１に示すように、顕微鏡１１では、観察の対象となるサンプル１２がステージ１３の上に載置される。サンプル１２を照明するための光源を収納するランプハウス１４は、顕微鏡１１の正面方向に（図１の右側から左側に）向かう光軸Ｌ１に沿って照明光を放射し、その照明光は、光軸Ｌ１上にあるハーフミラー１５により、鉛直方向に向かう光軸Ｌ２の下方に向かって反射され、対物レンズ１６を介してサンプル１２に照射される。
【００１３】
対物レンズ１６は、サンプル１２からの光を集光し、その光は、光軸Ｌ２に沿って鉛直方向の上方に向かい、ハーフミラー１５を通過して鏡筒１７に入射する。鏡筒１７は、図示しない結像レンズやプリズムなどを有しており、サンプル１２からの光を結像させ、接眼レンズ１８は、鏡筒１７において結像された像を、検鏡者が肉眼で観察することができるように拡大する。また、顕微鏡１１では、鏡筒１７に設置される撮像装置（図示せず）にサンプル１２からの光を結像させることもできる。
【００１４】
ここで、ランプハウス１４の光源からの照明光をサンプル１２まで伝達する光学系（ランプハウス１４からハーフミラー１５までの光軸Ｌ１と、ハーフミラー１５からサンプル１２までの光軸Ｌ２とを光路とした光学系）を照明光学系と称し、サンプル１２からの光を光軸Ｌ２に沿って伝達して鏡筒１７において結像させる光学系を結像光学系と称する。
【００１５】
また、顕微鏡１１は、照明光学系の光軸Ｌ１と、結像光学系のハーフミラー１５から鏡筒１７までの間の光軸Ｌ２とに、光学素子を挿脱可能な光学素子ユニット２０を備えている。
【００１６】
図２は、光学素子ユニット２０の斜視図である。
【００１７】
光学素子ユニット２０は、光を偏光するポラライザ２１およびアナライザ２２と、光の量を減少させるＮＤ（Neutral Density）フィルタ２３とを備えて構成される。ポラライザ２１は、光源とサンプル１２との間に置かれる偏光素子であり、アナライザ２２は、サンプル１２と鏡筒１７との間に置かれる偏光素子である。
【００１８】
顕微鏡１１において偏光観察を行うときには、図２Ａに示すように、照明光学系の光軸Ｌ１上にポラライザ２１が配置されるとともに、結像光学系の光軸Ｌ２上にアナライザ２２が配置される。このように、ポラライザ２１およびアナライザ２２が配置されている光学素子ユニット２０による観察のモードを、以下、適宜、偏光観察モードと称する。
【００１９】
また、顕微鏡１１において偏光観察以外の観察が行われるとき、図２Ｂに示すように、照明光学系の光軸Ｌ１上にＮＤフィルタ２３が配置される。このように、ＮＤフィルタ２３が配置されている光学素子ユニット２０による観察のモードを、以下、適宜、通常観察モードと称する。
【００２０】
ポラライザ２１およびＮＤフィルタ２３は、光軸Ｌ１と平行な回動軸Ｒ１を中心として回動可能に構成されており、アナライザ２２は、光軸Ｌ２と平行な回動軸Ｒ２を中心として回動可能に構成されている。そして、ポラライザ２１とアナライザ２２とは、同時に各光軸に配置するように回動するとともに、ＮＤフィルタ２３は、ポラライザ２１およびアナライザ２２の回動に同期して、回動する。
【００２１】
即ち、顕微鏡１１では、偏光観察モードから通常観察モードに切り替えられる際に、光軸Ｌ１およびＬ２上にそれぞれ配置されていたポラライザ２１およびアナライザ２２が、光学素子ユニット２０の内部に収納される方向に回動するのと同時に、光学素子ユニット２０の内部に収納されていたＮＤフィルタ２３が光軸Ｌ１上に配置される方向に回動する。また、通常観察モードから偏光観察モードに切り替えられる際に、光軸Ｌ１上に配置されていたＮＤフィルタ２３が、光学素子ユニット２０の内部に収納される方向に回動するのと同時に、光学素子ユニット２０の内部に収納されていたポラライザ２１およびアナライザ２２が光軸Ｌ１およびＬ２上にそれぞれ配置される方向に回動する。
【００２２】
また、光学素子ユニット２０では、ポラライザ２１が、自身の中心を回転中心として回転可能に構成されており、これにより、光源からの光の偏光方位が変更される。
【００２３】
以下、図３乃至図７を参照して、光学素子ユニット２０の構成について説明する。
【００２４】
図３には、偏光観察モードにおける光学素子ユニット２０が示されており、図３Ａは、光学素子ユニット２０の正面図であり、図３Ｂは、光学素子ユニット２０の側面図であり、図３Ｃは、光学素子ユニット２０の平面図である。
【００２５】
光学素子ユニット２０では、その側面を覆う側面カバー３１から、光学素子ユニット２０に対する操作を行うためのスイッチ３２およびダイヤル３３の一部が突出している。スイッチ３２は、偏光観察モードと通常観察モードとを切り替えるときに操作され、ダイヤル３３は、ポラライザ２１による偏光方位を変更するときに操作される。
【００２６】
即ち、図３に示すような偏光観察モードにおいて、検鏡者がスイッチ３２を操作すると、回動軸Ｒ１を中心にポラライザ２１が回動して光学素子ユニット２０の内部に収納されるとともに、回動軸Ｒ２を中心にアナライザ２２が回動して光学素子ユニット２０の内部に収納される。そして、同時に、光学素子ユニット２０に収納されていたＮＤフィルタ２３が、回動軸Ｒ１を中心に回動して光軸Ｌ１（図１）上に配置される。また、検鏡者がダイヤル３３を回転させると、その回転に応じて同方向にポラライザ２１が回転する。
【００２７】
次に、図４を参照して、光学素子ユニット２０の内部の構成について説明する。
【００２８】
図４Ａには、図４Ｂの矢印Ａから見た光学素子ユニット２０の断面図が示されており、図４Ｂには、図３の側面カバー３１を取り外した光学素子ユニット２０の側面図が示されており、図４Ｃには、図４Ｂの矢印Ｂから見た光学素子ユニット２０の断面図が示されている。
【００２９】
図４Ｃに示すように、ダイヤル３３は、ポラライザ２１の回動中心である回動軸Ｒ１と平行な回転軸Ｃ１を中心に回転可能とされ、ダイヤル３３の側面に形成されている軸部３３ａにベルト４０が連結されている。ベルト４０は、回動軸Ｒ１を中心に回転する軸部４２に連結されており、ダイヤル３３の回転を軸部４２に伝達する。また、図７を参照して後述するように、軸部４２の回転が、ポラライザ２１が装着されているポラライザ枠部２１ａの内部で伝達され、ポラライザ２１が回転される。
【００３０】
スイッチ３２には、図４Ａに示すように、操作部３２ａ、アーム部３２ｂ、およびギア部３２ｃが形成されているとともに、図４Ｂに示すように、軸部３２ｄが形成されている。
【００３１】
スイッチ３２の操作部３２ａは、検鏡者により操作（押下）される部分（シーソースイッチ）であり、検鏡者が操作部３２ａを操作すると、スイッチ３２は、回転軸Ｃ１を中心として回動する。
【００３２】
スイッチ３２のアーム部３２ｂは、操作部３２ａの反対側に延びるように形成されており、その先端部分に切り込み３２ｅが形成されている。切り込み３２ｅは、ポラライザ２１のポラライザ枠部２１ａに形成されている突起部（後述する図５の突起部２１ｂ）に係合されている。
【００３３】
スイッチ３２のギア部３２ｃは、ＮＤフィルタ２３にスイッチ３２の回動を伝達するためのアーム部４１の一端に形成されているギア部４１ａと噛合可能に形成されている。アーム部４１の他端には、切り込み部４１ｂが形成されており、切り込み部４１ｂは、ＮＤフィルタ２３が装着されているＮＤフィルタ枠部２３ａに形成されている突起部２３ｂに係合されている。スイッチ３２の回動が、スイッチ３２のギア部３２ｃを介して、アーム部４１のギア部４１ａに伝達されることで、アーム部４１が、ギア部４１ａの中心を回動中心としてスイッチ３２と逆方向に回動し、これにより、ＮＤフィルタ２３が、ポラライザ２１に対して逆方向に回動する。
【００３４】
スイッチ３２の軸部３２ｄには、スイッチ３２の回動を伝達するベルト４３が連結されている。ベルト４３は、固定軸４４によりスイッチ３２の回動を伝達する向きを変えられ、アナライザ２２が装着されているアナライザ枠部２２ａに係合されるアーム部４５の軸部４５ａに連結されている。スイッチ３２の回動が、ベルト４３およびアーム部４５を介してアナライザ２２に伝達される機構については、図６を参照して後述する。
【００３５】
次に、図５は、図４Ｂの矢印Ｃから見た光学素子ユニット２０の断面図である。図５Ａには、偏光観察モードにおける光学素子ユニット２０が示されており、図５Ｂには、通常観察モードにおける光学素子ユニット２０が示されている。
【００３６】
例えば、偏光観察モードから通常観察モードに切り替えられるとき、スイッチ３２は、回転軸Ｃ１を中心として、図５の反時計方向に回動する。このとき、スイッチ３２と一体に形成されているアーム部３２ｂが反時計方向に回動し、この回動が、アーム部３２ｂの先端に形成されている切り込み３２ｅにより、ポラライザ２１のポラライザ枠部２１ａに形成されている突起部２１ｂに伝達される。これにより、ポラライザ枠部２１ａが回動軸Ｒ１を中心として時計方向に回動して、ポラライザ２１が、光学素子ユニット２０の内部に収納される。
【００３７】
また、同時に、スイッチ３２と一体に形成されているギア部３２ｃが反時計方向に回動し、ギア部３２ｃと噛合されているアーム部４１のギア部４１ａは、時計方向に回動する。そして、アーム部４１が、ギア部４１ａを中心に時計方向に回動し、この回動が、アーム部４１の先端に形成されている切り込み部４１ｂにより、ＮＤフィルタ２３のＮＤフィルタ枠部２３ａに形成されている突起部２３ｂに伝達される。これにより、ＮＤフィルタ枠部２３ａが回動軸Ｒ１を中心として反時計方向に回動して、ＮＤフィルタ２３が、光学素子ユニット２０の外部に配置される。
【００３８】
このように、光学素子ユニット２０では、ギア部３２ｃおよびギア部４１ａにより回動方向が反転されて伝達され、ポラライザ２１とＮＤフィルタ２３とが連動して逆方向に回動し、偏光観察モードから通常観察モードに切り替えられる。
【００３９】
また、通常観察モードから偏光観察モードへの切り替えの際には、ポラライザ２１が反時計方向に回動するとともに、ＮＤフィルタ２３が時計方向に回動する。
【００４０】
次に、図６は、図４Ｃの矢印Ｄから見た光学素子ユニット２０の断面図であり、図６には、偏光観察モードにおける光学素子ユニット２０が示されている。
【００４１】
図４を参照して説明したように、スイッチ３２の回動を伝達するベルト４３が、アーム部４５の軸部４５ａに連結されており、回転軸Ｃ１を中心としたスイッチ３２の回動は、回動軸Ｒ２と平行な回転軸Ｃ２を中心としてアーム部４５を回動させるように、固定軸４４（図４）により向きが変えられ伝達される。アーム部４５の先端部分には、切り込み４５ｂが形成されており、切り込み４５ｂは、アナライザ２２が装着されているアナライザ枠部２２ａに形成されている突起部２２ｂに係合されている。
【００４２】
例えば、偏光観察モードから通常観察モードに切り替えられるとき、スイッチ３２の反時計方向（図５）の回動は、アーム部４５の軸部４５ａを図６の反時計方向に回動させるように、ベルト４３により伝達される。そして、アーム部４５が、回転軸Ｃ２を中心として反時計回りに回動し、この回動が、アーム部４５の先端に形成されている切り込み４５ｂにより、アナライザ２２のアナライザ枠部２２ａに形成されている突起部２２ｂに伝達される。これにより、アナライザ枠部２２ａが回動軸Ｒ２を中心として時計方向に回動して、アナライザ２２が、光学素子ユニット２０の内部に収納される。なお、図６では、光学素子ユニット２０の内部に収納された状態のアナライザ枠部２２ａの一部が二点鎖線で示されている。
【００４３】
このように、光学素子ユニット２０では、ベルト４３により、回転軸Ｃ１を中心とした回動が、回転軸Ｃ２を中心とした回動に変更されて伝達され、ポラライザ２１とアナライザ２２とが連動して同一方向に回動し、偏光観察モードから通常観察モードに切り替えられる。
【００４４】
また、通常観察モードから偏光観察モードへの切り替えの際には、ポラライザ２１が図５の反時計方向に回動するとともに、アナライザ２２が図６の反時計方向に回動する。
【００４５】
次に、図７には、ポラライザ枠部２１ａの内部の構成が示されており、図７を参照して、ポラライザ２１による偏光方位を変更する構成について説明する。
【００４６】
図４を参照して説明したように、ダイヤル３３の回転は、ベルト４０により軸部４２に伝達され、軸部４２が回動軸Ｒ１を中心として回転する。
【００４７】
図７に示すように、ポラライザ枠部２１ａの内部には、回動軸Ｒ１を中心として回転可能なギア部５１が設けられており、ギア部５１は軸部４２とともに回転する。また、ポラライザ２１の外周部にはギア部５３が設けられており、ギア部５１およびギア部５３と噛合可能なギア部５２が設けられている。
【００４８】
例えば、検鏡者が、図４のダイヤル３３を時計方向に回転させると、その回転は、ベルト４０により軸部４２に伝達され、軸部４２とともにギア部５１が時計方向に回転し、ギア部５２が反時計方向に回転し、ギア部５３が時計方向に回転する。このように、光学素子ユニット２０では、ダイヤル３３の回転方向と同じ方向にポラライザ２１が回転する。
【００４９】
ここで、光学素子ユニット２０は、スイッチ３２を操作することによりポラライザ２１が回動する回動軸Ｒ１を中心に、軸部４２が回転するように構成されている。即ち、ポラライザ２１の回動中心と、軸部４２の回転中心とが同軸となるように構成されている。従って、ポラライザ２１を回動させても、ダイヤル３３の回転軸Ｃ１と、軸部４２の回動軸Ｒ１との距離は一定となり、ダイヤル３３が移動することはない。
【００５０】
このように、顕微鏡１１では、ポラライザ２１を光軸Ｌ１上から挿脱しても、ダイヤル３３は定位置のままとすることができ、検鏡者は観察をスムーズに行うことができる。
【００５１】
即ち、従来の顕微鏡では、偏光素子の光軸上からの挿脱に応じて、その偏光素子を回転させる操作部が移動するように構成されており、偏光素子を光軸上から外した際には、操作部が顕微鏡から突出し、その操作部が観察の支障となっていた。
【００５２】
これに対し、顕微鏡１１では、ポラライザ２１を光軸Ｌ１上から挿脱しても、ダイヤル３３が顕微鏡１１から突出することはないので、ダイヤル３３が観察の支障となることはなく、これにより、観察をスムーズに行うことができる。また、操作部が突出するような顕微鏡よりも、外観的にも問題とならない。また、ポラライザ２１の回動中心と、軸部４２の回転中心とが同軸となるように構成することで、光学素子ユニット２０の機構を簡素化することができる。
【００５３】
そして、顕微鏡１１では、スイッチ３２を操作するだけで、偏光観察モードと通常観察モードとを切り替えることができるので、観察をより容易に行うことができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、光学素子ユニット２０は、ダイヤル３３の回転を、ベルト４０により軸部４２に伝達するように構成されているが、例えば、歯車列などにより回転を軸部４２に伝達させたり、ダイヤル３３が直接的に軸部４２を回転させたりする構成としてもよい。
【００５５】
また、ベルト４３および固定軸４４を利用してスイッチ３２の回動を伝達する向きを変えているが、例えば、はすば歯車などを利用して回動を伝達する向きを変えるように光学素子ユニット２０を構成することもできる。
【００５６】
なお、本発明は、図１に示した正立顕微鏡の他、倒立顕微鏡に適用することができる。
【００５７】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】光学素子ユニット２０の斜視図である。
【図３】偏光観察モードにおける光学素子ユニット２０を示す図である。
【図４】光学素子ユニット２０の内部の構成について説明する図である。
【図５】光学素子ユニット２０の内部の構成について説明する図である。
【図６】光学素子ユニット２０の内部の構成について説明する図である。
【図７】ポラライザ枠部２１ａの内部の構成について説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１  顕微鏡，  １２  サンプル，  １３  ステージ，  １４  ランプハウス，  １５  ハーフミラー，  １６  対物レンズ，  １７  鏡筒，  １８  接眼レンズ，  ２０  光学素子ユニット，  ２１  ポラライザ，  ２１ａ  ポラライザ枠部，  ２１ｂ  突起部，  ２２  アナライザ，  ２２ａ  アナライザ枠部，  ２２ｂ  突起部，  ２３  ＮＤフィルタ，  ２３ａ  ＮＤフィルタ枠部，  ２３ｂ  突起部，  ３１  側面カバー，  ３２  スイッチ，  ３２ａ  操作部，  ３２ｂ  アーム部，  ３２ｃ  ギア部，  ３２ｄ  軸部，  ３２ｅ  切り込み，  ３３  ダイヤル，  ４０  ベルト，  ４１  アーム部，  ４１ａ  ギア部，  ４１ｂ  切り込み部，  ４２  軸部，  ４３  ベルト，  ４４  固定軸，  ４５  アーム部，  ４５ａ  軸部，  ４５ｂ  切り込み，  ５１乃至５３  ギア部
【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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