(57)【要約】【課題】  対象物に暗視野照明を施すリング状の光源４と、該光源４の光軸上に配置された対物レンズ１とを具えた光学装置において、装置の小型化を図る。【解決手段】  本発明に係る光学装置において、光源４は、観察対象面５に向かって円筒状の光を出射する複数のＬＥＤによって構成され、これらのＬＥＤは、対物レンズ１よりも観察対象面５側であって且つ対物レンズ１の視野範囲Ｂの外側に円陣に配列されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に暗視野照明を施すリング状の光源(４)と、該光源(４)の光軸上に配備された対物レンズ(１)とを具えた光学装置において、前記光源(４)は、対物レンズ(１)よりも対象物側であって且つ対物レンズ(１)の視野範囲の外側に配備されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
対物レンズ(１)を収容する円筒状ケース(２)の対象物側の端部に、対象物に向かって縮径する円錐状のフード(３)が突設され、該円錐状フード(３)の外径は円筒状ケース(２)の外径と略同等であって、該円錐状フード(３)の内側に前記光源(４)が配置されている請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光源(４)は、対物レンズ(１)の視野範囲を包囲して円陣に配置された複数の発光素子によって構成されている請求項１又は請求項２に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察の対象物に暗視野照明を施して対象物を観察するための光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の微生物や細胞を培養するためにインキュベータが用いられている(特許文献１〜４参照)。例えば図３に示すインキュベータにおいては、環境条件が整えられたチャンバー(６)内に、マイクロプレート(62)を収納するためのスタッカー(61)と、マイクロプレート(62)上の試料を観察するための顕微観察ユニット(８)と、マイクロプレート(62)をスタッカー(61)と顕微観察ユニット(８)の間で搬送するマイクロプレート搬送装置(９)とが設置されている。
【０００３】
顕微観察ユニット(８)は、シールドケース(80)内に顕微観察装置(8a)と駆動装置(8b)を配備すると共に、顕微観察装置(8a)の上方位置には、マイクロプレート(62)を収容するためのマイクロプレート収容部(89)が設けられている。
顕微観察装置(8a)はカメラ(81)と光学系(82)から構成され、光学系(82)は長焦点型の対物レンズ等から構成されている。
【０００４】
駆動装置(8b)は、図４に示す如く、Ｙ軸モータ(851)を具えたＹ軸駆動機構(85)と、Ｘ軸モータ(861)を具えたＸ軸駆動機構(86)と、Ｚ軸モータ(871)を具えたＺ軸駆動機構(87)とから構成され、顕微観察装置(8a)をＸＹＺの３軸方向に移動させるものである。
顕微観察装置(8a)及び駆動装置(8b)から伸びる電力線や信号線からなる信号ケーブル(83)は、シールドケース(80)に取り付けられた防水コネクター(84)に接続され、該防水コネクター(84)を経て、図３に示す如く分析装置(72)に繋がっている。
【０００５】
上記インキュベータにおいては、スタッカー(61)に収容されているマイクロプレート(62)の顕微観察を行なう場合、マイクロプレート搬送装置(９)によって該マイクロプレート(62)をスタッカー(61)から取り出し、顕微観察ユニット(８)のマイクロプレート収容部(89)まで搬送して、所定位置に設置する。この状態で、駆動装置(8b)をＺ軸方向に動作させて、焦点合わせを行なう。その後、駆動装置(8b)をＸ軸方向及びＹ軸方向に動作させて、マイクロプレート(62)の顕微観察を行なう。
【０００６】
ところで、インキュベータ等において対象物の観察のために用いる顕微観察装置として、暗視野照明を行なう光学装置(特許文献５)を装備したものが知られている。該光学装置は、図５に示す如く、円筒ケース(20)の内部に、対物レンズ(10)と照明装置(41)を配備し、円筒ケース(20)の先端部には、照明装置(41)に内蔵された光源(40)からの光を観察対象面(50)に向けて反射するための円錐状ミラー(30)が取り付けられている。
ここで、光源(40)はリング照明を行なうものであって、例えば対物レンズ(10)の外径よりも大きな円周線に沿って複数の発光素子(ＬＥＤ)を円陣に配備して構成される。
【０００７】
図５に示す光学装置においては、光源(40)から発せられる円筒状のビームが図中に鎖線で示す様に対物レンズ(10)の周囲を進行し、円錐状ミラー(30)にて反射されて観察対象面(50)に照射され、暗視野照明が行なわれる。そして、観察対象面(50)からの反射光は、対物レンズ(10)を経て、後段の撮像装置(図示省略)に入射し、画像撮影が行なわれる。撮像結果は例えばモニター画面に映し出される。
【特許文献１】特開平１１−８９５５９号公報
【特許文献２】特表２００２−５３８４７７号公報
【特許文献３】特開２００３−９３０４１号公報
【特許文献４】特開２００３−２１６２８号公報
【特許文献５】特開２０００−１２１９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５に示す光学装置においては、光源(40)を構成する複数の光学素子が対物レンズ(10)の外径ｄよりも大きな円周線上に配列されており、対物レンズ(10)の周囲には、これらの光学素子から出射されるビームを通過させるための円筒状の空間を設ける必要があるため、円筒ケース(20)の外径Ｄ′が対物レンズ(10)の外径ｄよりも大きくなって、光学装置が大型となる問題があった。
そこで本発明の目的は、暗視野照明を行なう光学装置を従来よりも小型化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光学装置は、観察の対象物に暗視野照明を施すリング状の光源(４)と、該光源(４)の光軸上に配置された対物レンズ(１)とを具え、前記光源(４)は、対物レンズ(１)よりも対象物側であって且つ対物レンズ(１)の視野範囲の外側に配備され、対象物に向かって円筒状の光を出射するものである。
【００１０】
上記本発明の光学装置においては、光源(４)を対物レンズ(１)よりも対象物側であって且つ対物レンズ(１)の視野範囲の外側に配備する構成が採られているので、光源(４)は、対物レンズ(１)の視野範囲に入らない限度で小径の円周線上、例えば対物レンズ(１)の外径と略同一径の円周線上に配備することが出来、対物レンズ(１)の周囲には、光ビームの通路を設ける必要がない。
従って、光学装置の外径、即ち対物レンズ(１)を収容する円筒状ケースの外径は、対物レンズ(１)の外径よりもケースの肉厚だけ大きくなるに過ぎず、対物レンズの周囲に光ビームの通路を設けていた従来装置よりも小径化が可能である。
【００１１】
具体的には、対物レンズ(１)を収容する円筒状ケース(２)の対象物側の端部に、対象物に向かって縮径する円錐状のフード(３)が突設され、該円錐状フード(３)の外径は円筒状ケース(２)の外径と略同等であって、該円錐状フード(３)の内側に前記光源(４)が配置されている。
又、前記光源(４)は、対物レンズ(１)の視野範囲を包囲して円陣に配置された複数の発光素子によって構成されている。
【００１２】
該具体的構成においては、円錐状フード(３)の内面に沿って、光源(４)を構成する複数の発光素子が配列され、これら複数の発光素子から出射される光は、観察対象面(50)に向かって収束し、観察対象面(50)の特定領域を照射する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光学装置によれば、対物レンズの周囲に光ビームの通路を設けていた従来装置よりも小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る光学装置においては、図１に示す如く、長作動距離の対物レンズ(１)を収容した円筒状ケース(２)の光出射側に、円錐状フード(３)が取り付けられており、該円錐状フード(３)の内面に沿って、リング照明となる光源(４)が配備されている。
該光源(４)は、円周線に沿って円陣に配列された複数のＬＥＤから構成され、各ＬＥＤは観察対象面(５)上の所定位置Ｐに向けて傾斜した姿勢に配列されている。
【００１５】
図２に示す如く、円錐状フード(３)の内側には、中央開口(32)を有する円板(31)が水平に設置されると共に、該円板(31)上には、円錐筒(33)が設置され、該円錐筒(33)と円錐状フード(３)の間に、リング状の空間が形成されて、該空間に、前記光源(４)を構成する複数のＬＥＤが収容されている。
この様にして、光源(４)を構成する複数のＬＥＤは、対物レンズ(１)よりも観察対象面(５)側であって且つ対物レンズ(１)の視野範囲Ｂの外側に、対物レンズ(１)の外径ｄと略同一径の円周線に沿って配列されている。
【００１６】
又、円筒状ケース(２)は対物レンズ(１)よりもケースの肉厚分だけ大きな外径を有し、円錐状フード(３)は、円筒状ケース(２)の外径と略同一の外径を有している。
【００１７】
上記光学装置においては、光源(４)を構成する複数のＬＥＤから出射された光が、円錐状フード(３)の環状絞り口(34)を経て円錐筒状のビームＡとなり、観察対象面(５)の所定位置Ｐを照射する。これによって観察対象面(５)に対する暗視野照明が行なわれる。そして、観察対象面(５)にて反射された光が、対物レンズ(１)の視野範囲Ｂを経て、円錐状フード(３)の観察口(35)から対物レンズ(１)に入射する。対物レンズ(１)を通過した光は、対物レンズ(１)の後段に配置されている撮像装置(図示省略)に入射し、画像撮影が行なわれる。撮像結果は例えばモニター画面に映し出される。
【００１８】
上述の如く、本発明に係る光学装置においては、光源(４)を構成する複数のＬＥＤを、対物レンズ(１)よりも観察対象面(５)側であって且つ対物レンズ(１)の視野範囲Ｂの外側に配備する構成が採られているので、対物レンズ(１)の視野範囲Ｂに入らない限度で小径の円周線上、例えば対物レンズ(１)の外径ｄと略同一径の円周線上に、前記複数のＬＥＤを配備することが出来る。
従って、対物レンズ(１)の周囲には、光ビームの通路を設ける必要がなく、これによって、光学装置の外径、即ち対物レンズ(１)を収容する円筒状ケース(２)及び円錐状フード(３)の外径Ｄは、対物レンズ(１)の外径ｄよりもケースの肉厚だけ大きくなるに過ぎない。
【００１９】
この結果、本発明に係る光学装置は、対物レンズ(１)の周囲に光ビームの通路を設けていた従来装置よりも小径となり、小型化が実現される。従って、例えば図３及び図４に示す如きインキュベータの顕微観察装置(8a)の光学系(82)に装備した場合、光学系(82)の可動範囲を拡大することが可能となり、極めて有用である。
【００２０】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、光源(４)は、複数のＬＥＤを円陣に配列した構成に限らず、リング形状の照明器具を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光学装置の斜視図である。
【図２】該光学装置の断面図である。
【図３】インキュベータの概略構成を示す図である。
【図４】インキュベータの顕微観察装置の構成を示す斜視図である。
【図５】従来の光学装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
(１)  対物レンズ
(２)  円筒状ケース
(３)  円錐状フード
(31)  円板
(32)  開口
(33)  円錐状フード
(34)  環状絞り口
(35)  観察口
(４)  光源
(５)  観察対象面
【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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