(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡（１００）用の透過照明装置（１５０）であって、
フラットパネル型光源（１５１）と、
発光方向（ＡＲ）にて前記フラットパネル型光源（１５１）よりも後方に配置され、互いに相対移動可能な２つの絞り要素（１５３、１５４）を含む絞り手段（１５２）と、
を備え、
前記２つの絞り要素（１５３、１５４）の少なくとも１つは切欠き部（１５３ａ、１５４ａ）を有し、
前記２つの絞り要素（１５３、１５４）は、前記少なくとも１つの切欠き部（１５３ａ、１５４ａ）とともに、絞り開口部（１５５）を画定し、
前記絞り開口部（１５５）の、相互に垂直な２つの方向における寸法（１５６、１５７）は、前記絞り要素（１５３、１５４）の互いの相対位置によって決定され、
前記２つの絞り要素（１５３、１５４）の相対位置が、第一の移動方向（Ｎ−Ｓ）に沿って前記２つの絞り要素（１５３、１５４）のうちの少なくとも一方を移動させることによって調整可能であり、
前記少なくとも１つの切欠き部（１５３ａ、１５４ａ）は、前記絞り要素（１５３、１５４）の前記第一の移動方向（Ｎ−Ｓ）に沿った互いに対する相対位置が変化すると、前記絞り開口部の前記第一の移動方向（Ｎ−Ｓ）における前記寸法（１５６）が、第一の移動方向（Ｎ−Ｓ）に垂直な向きである第二の方向（Ｗ−Ｅ）における寸法（１５７）より大きく変化するような形状とされる、透過照明装置（１５０）。
【請求項２】
少なくとも１つの切欠き部（１５３ａ、１５４ａ）は前記第一の移動方向（Ｎ−Ｓ）に沿って先細り状になっている、請求項１に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項３】
少なくとも１つの切欠き部（１５３ａ、１５４ａ）は、前記第一の移動方向（Ｎ−Ｓ）に延びる軸に対称である、請求項１又は２に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項４】
少なくとも１つの切欠き部（１５３ａ、１５４ａ）は、少なくとも局所的に凹形、円形、放物線状および／または双曲線状である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項５】
前記２つの絞り要素（１５３、１５４）は、柔軟な絞り幕状要素として構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項６】
前記２つの絞り要素（１５３、１５４）を相対的に移動させるための少なくとも１つの絞り要素用シャフト（１６２、１６３）を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項７】
前記２つの絞り要素（１５３、１５４）は、前記少なくとも１つの絞り要素用シャフト（１６２、１６３）を用いて、前記フラットパネル型光源の中心に関して非対称である絞り開口部（１５５）を画定する相対位置にシフト可能である、請求項６に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項８】
前記フラットパネル型光源（１５１）は、下側界面（４１１）、上側界面（４１２）および少なくとも１つの側方面（４１３〜４１６）を有するプレート状の導光手段（４１０）、並びに、少なくとも２つの異なる方向から、光入射面として機能する少なくとも１つの側方面を介して前記導光手段（４１０）へと光（４３０）を照射して、前記光が前記導光手段（４１０）の中を全反射の結果として伝播されるように配置された少なくとも１つの発光手段（４２０、４２２）を備え、
前記全反射は、前記導光手段（４１０）の前記下側界面（４１１）の接触面（Ａ）に当接する要素（４４０）によって所定のやり方で攪乱されて、光の取り出しが前記導光手段（４１０）の前記上側界面（４１２）で発生するようになっており、
前記接触面の前記平坦部面積（Ａ）は、前記下側界面（４１１）の平坦部面積（Ｌ２）より小さい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項９】
全反射を攪乱する前記要素（４４０）は、前記導光手段（４１０）の中を伝播する前記光（４３０）を散漫散乱させるか、または前記光（４３０）の反射の方向を決める、請求項８に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項１０】
前記発光方向（ＡＲ）にて前記絞り手段（１５２）よりも後方に配置された暗視野照明装置（２５１、２５２）を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項１１】
前記フラットパネル型光源（１５１）は傾斜可能に取り付けられている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項１２】
前記絞り要素（１５３、１５４）を相対的に移動させるための少なくとも１つの駆動システム（１６１）とコントローラ（１６０）を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項１３】
前記コントローラ（１６０）に接続された操作手段を有し、前記コントローラは、前記操作手段が作動されると、前記絞り要素（１５３、１５４）を互いに対する特定の位置にシフトさせるようにセットアップされる、請求項１２に記載の透過照明装置（１５０）。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の透過照明装置（１５０）を有する顕微鏡（１００）。
【請求項１５】
請求項１２または請求項１３に記載の透過照明装置（１５０）を有し、前記コントローラ（１６０）が、前記顕微鏡（１００）の設定に応じて、前記絞り要素（１５３、１５４）を互いに対する特定の位置にシフトさせるようにセットアップされる、請求項１４に記載の顕微鏡（１００）。
【請求項１６】
前記コントローラ（１６０）は、前記顕微鏡（１００）の倍率設定、対物レンズ設定および／または虹彩絞り設定に応じて、前記絞り要素（１５３、１５４）を互いに対する特定の位置にシフトさせるようにセットアップされる、請求項１５に記載の顕微鏡（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡、特に連続可変倍率式顕微鏡、略して「ズーム式顕微鏡」、特に双眼実体顕微鏡またはマクロスコープ用の、フラットパネル型光源を一体的に有する透過照明装置（いわゆる透過光ベース）と、この種の透過照明装置を備える顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネル光源を一体的に有する各種の透過照明装置が、先行技術において知られている。これらは、明視野、暗視野および／または斜照明方式のために使用される。
【０００３】
特許文献１は、透過明視野および透過暗視野の複合的照明装置を開示しており、この装置は、多数のＬＥＤを相応に制御することによって、明視野照明と暗視野照明を切り替えることができる。
【０００４】
特に、コントラストの低い試料を観察する場合、散乱光での照明は、適切な詳細部を照らし出すのに不十分である。コントラストを高めるために、各種の周知の手法がある。当該の照明方法は、特に双眼実体顕微鏡においてきわめて重要であり、それは、この方法が、観察対象物上でコントラストを生じさせて、対象物の構造をより見やすく、または実際によく見えるようにするために使用されるからである。
【０００５】
特許文献２と特許文献３は、明視野照明方式に関して、試料の照明角度を制御する導光要素の使用を開示している。しかしながら、常に最大視野が照明されるという事実は、コントラストにマイナスの影響を与える。
【０００６】
特許文献４は光源の区分けを開示しており、スリットアパーチャの位置とギャップ幅が変化する。斜照明が可能である。しかしながら、スリットの形が長方形であることは、相互に対して斜めの２つの観察チャネルを持つ双眼実体顕微鏡の状況にとって理想的ではない。操作性および、スリットアパーチャの構成もまた改良する必要がある。
【０００７】
そこで、顕微鏡の均一な照明を行う、なるべく平坦な透過照明装置であり、明視野、暗視野および／または斜照明のために使用できる装置を開示することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−７５７２５号公報
【特許文献２】ＵＳ７，３４５，８１５Ｂ２
【特許文献３】ＵＳ７，５５４，７２７Ｂ２
【特許文献４】ＤＥ １０ ２００４ ０１７ ６９４ Ｂ３
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の背景から、本発明は特許請求の範囲の請求項１の特徴を有する透過照明装置と、この種の透過照明装置を備える顕微鏡を提案する。有利な実施形態は、従属項および以下の説明の主旨である。
【００１０】
本発明は、フラットパネル型光源の平坦な形状と、その上に配置された絞り手段の特別な配置を組み合わせて、複数の異なる照明方式と照明角度を同時に、単純な操作によって、再現可能に提供する、平坦で物理的にコンパクトな透過照明ベースを実現する。絞り手段は、他方に対して特に第一の移動方向に沿って移動可能な２つの絞り要素からなり、そのうちの少なくとも一方は絞り開口部を画定するための切欠き部を有する。絞り開口部は、相互に垂直な２つの方向へのそれぞれの寸法によって特徴付けることができる。下側に位置付けられたフラットパネル型光源の光は、絞り開口部を通り、顕微鏡光路の中でその上方に配置された試料を照明する。
【００１１】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの切欠き部は、絞り要素の互いに対する相対位置を第一の移動方向に沿って変更すると、絞り開口部の第一の移動方向における寸法が、第一の移動方向に垂直な方向における寸法より大きく変化するような形状とされる。移動方向を以下の説明において（これに限定されないが）Ｎ−Ｓ（「北南」）方向と定義することにした場合、Ｎ−Ｓ方向への相対的移動によって、絞り開口部のＮ−Ｓ寸法はＥ−Ｗ（「東西」）寸法より大きく変化する。切欠き部の形状は、移動方向に関して軸対称であると、この目標を達成するのに適しており、また製造しやすいことがわかっている。少なくとも１つの切欠き部は好ましくは、少なくとも局所的に凹状、円形、放物線状および／または双曲線状である。これらの形状は、特に容易に製造できる。
【００１２】
異なる寸法変化によって、特に、フラットパネル型光源を一体的に有する透過照明装置において、双眼実体顕微鏡の２つのチャネルからなるビーム経路の形状を考慮に入れることが可能となる。フラットパネル型光源は、試料平面の中ではなく、その真下に位置付けられ、それによって双眼実体顕微鏡の２つの観察ビームは、試料の中で相互に重なり、その後再び発散し、フラットパネル型光源の上では多少の差はあれ相互に並ぶ。絞り開口部の相応の形状、特に隣接する２つの立体視チャネル（stereo channel）のビーム径の包絡線によって、口径食の発生しない照明を行うことができるが、（特に有利な態様としては）視野または対象物の観察可能部分を、口径食を発生させずに照明するために必要な開口部だけを露出させることができ、それによってコントラスト低下の原因となるフレアが減少する。
【００１３】
有利な態様として、２つの絞り要素は、柔軟な絞り幕状要素として構成される。このような絞り幕状要素は、薄い柔軟材料で製作され、フラットパネル型光源を平面的に覆うという事実において優れている。この実施形態は、柔軟な絞り幕状要素が比較的自由に案内可能であるため、特に省スペース型である。特に、絞り幕状要素を巻き上げるか、横方向に移動させて、フラットパネル型光源を通過して、その後フラットパネル型光源の下へと案内することが有利である。さらに、２つの絞り要素を他方に対して変位可能な剛性の絞りプレートとして構成することも可能である。こうすることにより、堅牢で、壊れにくい絞り要素が得られる。
【００１４】
柔軟であり、剛性でもある絞り要素は、特に有利な態様として、絞り要素用シャフトによって移動させることができる。たとえば、絞り要素をシャフトに巻き付け、またシャフトから巻き出すことができる。この構成は特にコンパクトで、比較的安定している。絞り開口部は、絞り要素用シャフトを特定の角度位置へと移動させることによって特に単純に、そして特に、再現可能に調整し、および／または位置付けることができる。
【００１５】
本発明にとって特に好ましいフラットパネル型光源は、同日付の独国特許出願第１０ ２０１１ ００３ ５６８．０号明細書および独国特許出願第１０ ２０１１ ００３ ５６９．９号明細書に記載されており、その内容の全体を本明細書に明確に引用する。この種のフラットパネル型光源は、上側界面、下側界面および少なくとも１つの側方面を有するプレート型導光手段のほか、少なくとも１つの発光手段を備え、この発光手段は、光入射面として機能する少なくとも１つの側方面を介し、少なくとも２つの異なる方向から導光手段へと、光が導光手段の中を全反射によって伝播されるような方法で照明するように配置される。たとえばプリズムまたは角錐台のような導光手段、すなわち底面が多角形の導光手段の場合、側方面の少なくとも２つにおいて取り込み（incoupling）が発生する。円柱状または円錐台の導光手段、すなわち底面が楕円形の導光手段の場合、取り込みは、好ましくは円周上に均等に分散された、包絡面上の少なくとも２箇所において発生する。さらに、側面から取り込むことによって、全体の高さも縮小できる。全反射は、導光手段の下側界面の、試料と反対側の接触面に当接する要素により所定の方法で攪乱され、それによって、接触面に入射する光は、そのほとんどが上方に屈折し、導光手段の上側界面において光の取り出し（outcouping）が生じる。接触面の平坦部面積は下側界面の平坦部面積より小さい。全反射を攪乱する要素により、導光手段の中で光を散漫散乱させ、またはその反射の方向を決めることができる。
【００１６】
他のフラットパネル型光源、特にＯＬＥＤに基づいて構成された光源も同様に使用できる。
【００１７】
有益な態様として、暗視野照明装置を、試料に向かう発光方向において絞り手段よりも後方にさらに配置する。それゆえ、斜照明および明視野照明のほかに暗視野照明を行うことができる。絞り手段よりも後方に配置することにより、暗視野照明時には絞り開口部を完全に閉じることが可能となる。明視野照明の状況で使用される照明手段（たとえばＬＥＤ）の光散乱および／または蛍光特性は、特に照明装置の全高が低いときに攪乱しやすく、それによって、高品質の暗視野コントラストを実現するためには、これらの照明手段は、たとえオフに切り替えられていても、覆ってしまうことが有利である。
【００１８】
透過照明装置の好ましい実施形態は、コントローラと、絞り要素を相対的に移動させるための少なくとも１つの駆動システム、たとえばステッピングモータを有する。コントローラは、この場合、特定の絞り位置を事前に決め（保存し）、呼び出すことができ、有益な態様としては使用者がこれを保存できるようにセットアップすることができる。モータ式の操作によって取扱いが簡素化され、その結果、再現可能な照明方式が得られる。
【００１９】
好ましくは、コントローラに接続された操作手段を設け、コントローラは、操作手段を作動させると絞り要素が特定の相対位置に移動されるようにセットアップされる。これらの相対的な位置は、製造時に事前設定されたものおよび／または使用者により操作中に決定されるものとすることができる。好ましくは、使用者が照明の設定を調整できる機能を設ける。設定パラメータを変えることによって（たとえば、少なくとも１つの駆動システムを制御するための１つまたはそれ以上の回転ノブを使用する）、特定の絞り設定を選択することが可能である（たとえば、絞りによって瞳の直径の３分の２をトリミングする）。その後、これをコントローラに保存し、後に呼び出すことができる。
【００２０】
有益な態様として、コントローラは、絞り要素を顕微鏡のパラメータ、たとえば顕微鏡の倍率に応じて特定の相対位置に移動させるようにセットアップする。ズーム式顕微鏡の瞳の軸位置は一般に、固定されていない。倍率に応じて、対物レンズの瞳の共役面は、絞り要素の平面（倍率が高い時）からフラットパネル型光源の平面よりずっと下（倍率が低い時）へと移動する。対物レンズの瞳の共役面が絞り要素の平面内にあると、対象物視野全体にわたって均一に瞳を操作することができる。絞り平面から対物レンズの瞳までの距離が長いほど、対象物視野の操作の影響（口径食）が顕著となる。ズーム設定と対物レンズによって決定される瞳位置に応じて、適当な絞り設定がコントローラの中に保存され、過剰な口径食が防止される。その代わりに、またはこれに加えて、絞り開口部は好ましくは、虹彩絞りの設定および／または対物レンズの設定の変化という点でも調整され、それゆえ、顕微鏡の光学的構成を動的に追跡できる。
【００２１】
本発明の他の利点と実施形態は、説明と添付の図面から明らかである。
【００２２】
当然のことながら、上記の特徴および以下に説明する特徴は、それぞれ記載されている組み合わせだけでなく、他の組み合わせでも、または単独でも、本発明の内容から逸脱することなく使用できる。
【００２３】
本発明は図面において例示的実施形態に基づいて概略的に描かれており、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による顕微鏡の、低倍率での状況の概略的断面図である。
【図２】本発明による顕微鏡の、高倍率での状況の概略的断面図である。
【図３】本発明による透過照明装置の、図１の状況にとって好ましい絞り設定の概略平面図である。
【図４】本発明による透過照明装置の、図２の状況にとって好ましい絞り設定の概略平面図である。
【図５】本発明による透過照明装置の、斜照明にとって好ましい絞り設定の概略平面図である。
【図６】コントローラに保存可能な、各種の倍率に対する各種の好ましい絞り位置を示すグラフである。
【図７】コントローラに保存可能な、各種のコントラスト設定に対する各種の好ましい絞り位置を示すグラフである。
【図８ａ】本発明による透過照明装置の第一の好ましい実施形態の概略側面図である。
【図８ｂ】図８ａの部分平面図である。
【図９ａ】本発明による透過照明装置の第二の好ましい実施形態の概略側面図である。
【図９ｂ】図９ａの一部分を示す平面図である。
【図１０ａ】フラットパネル型光源が傾けられていない、本発明による透過照明装置の好ましい実施形態の概略側面である。
【図１０ｂ】フラットパネル型光源が傾けられている、図１０ａによる透過照明装置の概略側面図である。
【図１１】本発明による顕微鏡の暗視野照明の状況での概略断面図である。
【図１２ａ】本発明に適したフラットパネル型光源の好ましい実施形態の平面図である。
【図１２ｂ】図１２ａによるフラットパネル型光源の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図中、同一の要素には同一の参照記号を付し、明瞭化のために、一度のみ説明する。
【００２６】
図１は、顕微鏡１００として具現化されている顕微鏡の好ましい実施形態を、断面図として概略的に示したものである。顕微鏡１００には、本発明による好ましい実施形態の透過照明装置１５０が設けられている。顕微鏡は、対象物または試料１の検査に使用される。
【００２７】
顕微鏡１００は２つのアイピース１１０を有し、これらはズームシステム１２０の下流に配置される。物体１は、対物レンズ１３０を通じて観察される。２つの立体視チャネル（すなわち、左目用と右目用）のための例示的なビーム経路１４１、１４２は、対物レンズ１３０から試料１に進み、透過照明装置１５０に至るように描かれている。左チャネルを１４１、右チャネルを１４２とする。図中、観察チャネルは、図の平面におけるＷ−Ｅ方向に相互に隣り合わせに配置されている。これに対して、Ｎ−Ｓ方向は図の平面の中へと延びる。
【００２８】
透過照明装置１５０は、フラットパネル型光源１５１と、発光方向ＡＲにおいてフラットパネル型光源１５１よりも後方に配置される絞り手段１５２を有する。絞り手段１５２は、他方に対して移動する２つの絞り要素１５３、１５４を有する。この実施形態において、相対移動は、絞り要素１５３と１５４をＮ−Ｓ方向に移動可能とすることによって実現される。この点において、１つの絞り要素１５４は図の平面の上方に配置され、１つの絞り要素１５３は図の平面の下方に配置される。この配置は、図３から図５においてよくわかる。
【００２９】
対象物上のすべての点を観察するための観察チャネル１４１、１４２は、対物レンズ１３０から試料１を通過して、フラットパネル型光源１５１へと延び、ここで、これらの観察チャネルは、この図に描かれている低倍率時には、比較的広い範囲にわたって重複する。フラットパネル型光源の下の円は装置の一部ではなく、単に、フラットパネル型光源のうちの観察チャネルにより使用される領域を記号で示しているにすぎない。
【００３０】
透過照明装置１５０はさらに、コントローラを構成する演算ユニット１６０を備え、これは絞り手段１５２に接続されて（接続は描かれていない）、駆動システムを制御する（図８ｂ、図９ｂの１６１参照）。透過照明装置１５０は、内蔵されているシステムコンポーネントのデータ（ズームユニット、現在の拡大倍率、対物レンズ等）が、たとえばバスシステム１５９を通じてコントローラ１６０に転送されるような方法で顕微鏡１００に組み込まれる。
【００３１】
図２には、図１による顕微鏡１００の高倍率時の状態が描かれている。２つの観察チャネル１４１と１４２が相互により離れた位置に移動され、相互に実質的に並んでフラットパネル型光源１５１に至ることがわかる。
【００３２】
図３は、図１の絞り要素１５３と１５４を有する絞り手段１５２を、図４は図２の絞り手段を、それぞれ平面図として示している。図５は、斜照明を行うための絞りの位置を示す。
【００３３】
絞り要素は、他方に対してＮ−Ｓ方向に変位または移動可能である。特に、絞り用１５３、１５４の各々は、Ｎ−Ｓ方向に変位可能である。絞り要素の形状もまた、これらの図から特によくわかる。この実施形態において、絞り要素１５３、１５４の各々は、それぞれの切欠き部１５３ａ、１５４ａを有する。
【００３４】
切欠き部１５３ａ、１５４ａは各々、他方の絞り要素に面する側に配置され、Ｎ−Ｓ方向に延びる中心軸に関して対称な、実質的に凹形の形状である。絞り要素は、それぞれの切欠き部により、Ｎ−Ｓ方向への第一の寸法１５６とそれに垂直な、すなわちＷ−Ｅ方向への第二の寸法１５７を有する絞り開口部１５５を画定する。
【００３５】
絞り開口部１５５の大きさは、絞り要素１５３と１５４を他方に対して移動させることによって画定できる。特に、切欠き部１５３ａと１５４ａは、絞り要素をＮ−Ｓ方向に相対的に移動させることによって、第二の寸法１５７より第一の寸法１５６が大きく変化するような形状であり、これは図３と図４を比較すると明らかである。これによって、双眼実体顕微鏡における２チャンネルの構成を特に良好に適応させることができる。均一な照明と、フレアのほとんどない高いコントラストが得られるが、これは、光源のうち、基本的に観察チャネルが使用する部分だけが絞り手段によって露出されるからである。
【００３６】
アパーチャ要素１５３、１５４のそれぞれの位置は、対称軸上にある切欠き部基準点ＸとＹの位置（図３から図５参照）によって特徴付けることができる。
【００３７】
好ましくはコントローラ１６０に保存され、必要に応じて保存可能な、各種の倍率Ｖと各種のコントラスト設定Ｋに対する各種の絞り位置を、それぞれ図６と図７に示す。
【００３８】
絞り要素の移動と位置決めは、有益な態様として、コーディングシステムを有するモータを援用して行われる。別の実施形態ではステッピングモータが使用され、これは、参照により、基準点に関する相対位置に到達できる。有利な態様として、局所座標系に関する絞り要素の位置（たとえば、フラットパネル型光源の中心）が、各種の倍率、コントラスト設定方法、対物レンズ設定、虹彩絞り設定等に対するパラメータセットとしてコントローラに保存される。
【００３９】
図６は、ｙ軸上の倍率Ｖに関する、ｘ軸（Ｎ−Ｓ方向を示す）に沿った明視野照明と斜照明のための好ましい例示的絞り設定を示す。絞り設定は、明視野照明については上記の切欠き部基準点Ｘ、Ｙ、斜照明についてはＸ、Ｙ’により定義される。低倍率時は、切欠き部基準点は比較的大きく離れて位置付けられ、すなわちＮ−Ｓ方向の絞り寸法１５６が大きい。高倍率時は、切欠き部基準点は相互により近接して位置付けられ、すなわち絞り寸法１５６が小さい。明視野照明の場合、切欠き部基準点は、有益な態様として、Ｗ−Ｅ軸に関して対称に配置され、これは図６において、各線の外端にある地点Ｘ、Ｙに対応する。絞り１５３と１５４の切欠き部基準点ＸとＹ、Ｙ’の位置はそれぞれ、好ましくは、コントローラ１６０によって、対象物視野の口径食が発生しないように、またそれと同時に、入射フレアを減少させることができるように定義される。このコントラスト設定は、Ｗ−Ｅ方向または軸に関して対称の絞り開口部の形状に基づく。
【００４０】
斜照明の場合、１つの絞り要素は、有益な態様として、もう一方の要素より大きく変位され、それによって、斜照明の場合には切欠き部基準点ＹがＹ’まで変位される。すると、絞り開口部はＷ−Ｅ方向に関して非対称に配置される。
【００４１】
図７は、ｙ軸上の各種のコントラスト設定Ｋに対するｘ軸（Ｎ−Ｓ方向を示す）に沿った好ましい例示的絞り設定を示している。具体的には、各種の斜照明のための絞り設定が示されている。上から下に向かって、照明は完全にＳから、よりＮ寄りに、そして完全にＮへと移動する。たとえば、試料のレリーフコントラスト画像を生成するために、相応の斜照明を使用できる。これらの設定を事前に設計してコントローラに保存し、使用者が操作手段を使って呼び出すことができれば特に好ましい。この実施形態は、顕微鏡からのデータが入手できない、および／または自動絞り設定が好ましくない場合に特に適している。
【００４２】
さらに使用者が照明を調整できる機能が設けられる。任意の絞り設定は、たとえば、調整パラメータを（たとえば、回転ノブを使用して）変化させることによって確定される。使用者はこの設定をコントローラ１６０に保存し、後に再度呼び出すことができる。それにより、保存された数値に基づいて、手作業で作動させることのできる半自動的照明制御システムが実現される。
【００４３】
図８ａは、透過照明装置の第一の実施形態の一部の断面図であり、図８ｂは図８ａの一部の平面図である。
【００４４】
絞り要素はここでは、柔軟な絞り幕状要素として構成され、図８ａと図８ｂにおいては絞り幕状要素１５３だけが、アパーチャ開口部１５３ａとともに断面図として描かれている。絞り幕状要素１５４も同様に構成され、絞り幕状要素１５３を取り囲む。絞り幕状要素の各々は、２つの絞り要素用シャフト１６２、１６３の上で無限に案内され、フラットパネル型光源の下に延びる部分は、有益な態様として、ばね要素１６８によってまとめて保持される。切欠き部１５３ａはここでは、絞り幕状要素１５３の１種の孔として構成されている。
【００４５】
この構成では、シャフト１６２が、有益な態様として、循環する幕状要素１５３を移動させるための（たとえば歯付の）駆動プーリ１６４のほか、第二の幕状要素１５４のための従動プーリ１６７を担持する。もう一方のシャフト１６３は、第二の幕状要素１５４のための駆動プーリ１６６のほか、第一の幕状要素１５３のための従動プーリ１６５を担持する。従動プーリ１６５、１６７は、それぞれのシャフトの周囲で自由に回転する。駆動システム１６１、たとえばステッピングモータが、各絞り要素用シャフト１６２、１６３のために設置される。絞り要素用シャフト１６２と、その上に回転しないように配置された駆動プーリ１６４の回転によって、絞り１５３および、したがって切欠き部１５３ａがＮ−Ｓ方向に変位する。絞り要素用シャフト１６３と切欠き部１５４ａ（図示せず）についても、必要な変更を加えた上で、上記の説明と同じである。
【００４６】
あるいは、柔軟な絞り幕状要素として構成される絞り要素１５３と１５４が、それぞれの絞り要素用シャフトに巻き上げられ、またそこから巻き出されるようにすることができ、シャフトはたとえばステッピングモータ等の駆動システムによって駆動される。すると、巻き上げまたは巻き出しによっても同様に、絞り１５３およびそれゆえ切欠き部１５３ａがＮ−Ｓ方向に変位する。
【００４７】
図９ａと図９ｂは、剛性のプレート状絞り要素１５３、１５４を有する透過照明装置の対応部分を断面図として概略的に示す。絞り切欠き部１５３ａ、１５４ａが一緒に、絞り開口部１５５を画定する。プレート状絞り要素もまた、絞り要素用シャフトと駆動システムによってＮ−Ｓ方向に変位可能であるが、図９ａと図９ｂにおいては、絞り要素１５３のための１つの絞り要素用シャフト１６２のほか１つの駆動システム１６１を示している。反対圧力要素（たとえば、プーリまたはローラ）（図示せず）が、有益な態様として、各絞り要素用シャフトのために設置される。
【００４８】
駆動システムとしてステッピングモータを使用することは、透過照明装置全体に必要な設置スペース（高さと横方向の寸法）をなるべく小さくする点で有利である。絞り要素は、駆動システムによって、絞り要素用シャフトを介して移動される。設置スペースの最適化は、特に図８の実施形態によって実現でき、この実施形態では絞り要素が柔軟に構成され、絞り要素用シャフトの周囲で案内される。これによって、透過照明装置の横方向の寸法が小さくなる。
【００４９】
図１０ａと図１０ｂは、絞り手段を有するフラットパネル型光源を傾ける様子を示しており、それぞれ照明装置１５０はＮ−Ｓ方向に沿った断面図で示され、フラットパネル型光源１５１はＷ−Ｅ方向を軸として傾斜または回転可能に取り付けられている。
【００５０】
図１０ａのフラットパネル型光源１５１が傾けられていない状態では、斜照明（図のとおり）の結果、照明中心点Ｐは照明錐１５８の中にない。
【００５１】
したがって、フラットパネル型光源１５１を図１０ｂに示されるように傾け、それによって照明中心点Ｐ、すなわち照明強度の中心点が照明錐１５８の中に入るようにすると、照明は改善される。その結果、特に斜照明の場合に、コントラストはさらに増大する。
【００５２】
図１１は、好ましい実施形態による透過照明装置１５０を備える本発明の好ましい実施形態による顕微鏡１００を示す。透過照明装置１５０は、２つの絞り要素１５３、１５４の上に、前述の要素に加えて、たとえばＬＥＤ２５１、２５２等の発光要素からなる暗視野照明装置を有する。これらは線形ＬＥＤアレイとして構成でき、片面または両面暗視野照明を行うために個別に、または一緒にオンに切り替えることができる。
【００５３】
暗視野照明装置の発光要素２５１、２５２が発生する光は、対物レンズ１３０の観察用アパーチャの外に出ているため、照明には直接貢献しない。その代わりに、暗視野照明システムからの光は、対象物において散乱し、顕微鏡の中に侵入する。好ましくは、暗視野照明の使用時には絞り開口部を閉じて、コントラストを高める。一方で、こうすることにより、暗視野照明によって蛍光を発するおよび／または反射する可能性のあるフラットパネル型光源１５１が覆われ、もう一方で、絞り要素１５３、１５４の試料１に面する表面の吸収率が高くなり、後方散乱の可能性が低減される。有益な態様として、暗視野照明システムを使用するときには、開口部の閉鎖がコントローラ１６０によって自動的に行われる。
【００５４】
図１２ａと図１２ｂは、フラットパネル型光源１５１をそれぞれ平面図と断面図で示しており、これについて以下に詳細に説明する。
【００５５】
フラットパネル型光源１５１は、プレート状の導光手段１４０を備える。プレート状の導光手段は、たとえばアクリル、ガラスまたはその他によって作製され、ここでは、プリズムの形状、特に立方形である。プレート状の導光手段４１０は、下側（この場合、正方形の）界面４１１およびそれと合同な上側界面４１２を有する。導光手段４１０は、横方向の範囲Ｌと高さｈを有し、好ましくはｈ＜０．１Ｌである。
【００５６】
導光手段４１０はさらに、４つの側面４１３〜４１６を有する。この例において、発光手段４２０がすべての側面４１３〜３１６に連結されている。発光手段４２０は、同時にヒートシンクとしての役割を果たすキャリア４２１を有し、その上に多数の発光要素が配置され、これらはこの例において、発光ダイオード４２２として構成されている。発光ダイオード４２２は導光手段４１０の上に、発光ダイオード４２２から発せられる光４３０が導光手段の中で全反射により伝播されるように配置される。発光ダイオード４２２は相互から離れている。
【００５７】
下側界面４１１には、全反射を攪乱し、この例においては円形に構成される要素４４０が位置付けられている。長方形の構成もまた好ましいことに留意するべきである。当接領域は、「接触面」と呼ばれ、その平坦部面積は下側界面４１１の平坦部面積Ｌ２より小さい。特に、接触面は入射面となる側方面から距離２ｒの位置にあり、この距離は好ましくは、以下のように決定される。
【００５８】
導光手段の中で、取り込まれた光は屈折率ｎによって垂直線に向かって屈折される。それゆえ、隣接する発光ダイオードから取り込まれた光の重複が始まるのは、導光手段の周縁から距離ｒ＝ｓ／２＊√（ｎ２−１）の地点からである（図１２ａ参照）。したがって、良好な混合を実現させるためには、プレートの周縁に全反射領域を設けることが有利である。発光手段の異方性角度特性から、一般に、周縁領域の幅は少なくとも２ｒとされる。
【００５９】
導光手段４１０が立方形であるために、発光手段４２０の取扱いと取り付けが特に簡単になり、これは側方面４１３〜４１６が平坦であるからである。
【００６０】
この例では光４３０は４つの側方面４１３〜４１６のすべてから放出され、本発明の解釈において、４方向からの発光が起こる。技術的な意味において、個々の発光ダイオード４２２はそれぞれ、無限に多くの方向に発光するが、「異なる方向からの発光」とは、本発明の解釈において、発光手段の主な発光方向が異なることを意味する。この意味で、この例では、発光手段４２０の中で側方面４１３〜４１６のうちの１つに配置されたすべての発光ダイオード４２２は、同じ方向に発光する。
【００６１】
全反射を攪乱する要素４４０は、図の例において、導光手段４１０の下側界面４１１に透明接着剤で取り付けられたマイクロプリズムプレートとして構成されている。接合により構築されたフィルムも同様に、可能性として好ましい。要素４４０は、有益な形態として、ミラーコーティングの施された側面を有し、それによって入射光の大部分が反射され、失われない。反射率は好ましくは９０％より大きい。微細構造の形状は、取り出される光束の角度特性に影響を与える。
【００６２】
ミラーコーティングの施されたマイクロプリズムプレート４４０は、接着剤によって導光手段４１０に連結され、接着剤の光学反射率は、導光手段の中で設計により伝送される角度範囲が試料に向かって取り出されるように選択される。その結果、要素４４０に入射する光４３０は上方向に反射され、それによって一部が上側界面４１２において導光手段４１０から出て、これをその上に配置された試料１の透過照明に使用できる。
【００６３】
全反射を攪乱する要素４４０は、同様に好ましい方法で、散漫散乱を発生させることができ、この目的のためには、たとえば下側界面４１１に塗布されたペーストとすることができる。これは、接合フィルムであってもよい。要素４４０は、有益な形態として、実質的に不透明であり、それによって入射光の大部分が透過されず、その代わりに反射されるため、失われない。反射率は好ましくは０．９より大きい。要素４４０は明るい色、たとえば白かベージュで、散漫散乱表面として機能する。その結果、要素４４０に入射する光４３０は上方向に散漫的に反射され、または散乱し、それによって、一部が上側界面４１２において導光手段４１０から出て、これをその上に配置された試料１の透過照明に使用できる。
【００６４】
ここでアパーチャ４５０として構成される絞りが、上側界面４１２の上に設置される。絞り４５０の上側界面４１２に面する側には、ミラーコーティングが施されている。
【符号の説明】
【００６５】
１００  顕微鏡
１１０  アイピース
１２０  ズームシステム
１３０  対物レンズ
１４１、１４２  ビーム経路
１５０  透過照明装置
１５１  フラットパネル型光源
１５２  絞り手段
１５３、１５４  絞り要素
１５３ａ、１５４ａ  切欠き部
１５５  絞り開口部
１５９  バスシステム
１６０  コントローラ
１６１  駆動システム
１６２、１６３  絞り要素用シャフト
１６４  駆動プーリ
１６５、１６７  従動プーリ
１６８  ばね要素
２５１、２５２  発光要素
４１０  導光手段
４１１  下側界面
４１２  上側界面
４１３〜４１６  側方面
４２０  発光手段
４２１  キャリア
４２２  発光ダイオード
４４０  要素
４５０  アパーチャ
【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【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９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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