(57)【要約】【課題】観察者に無理な姿勢を強いることなく、大きな標本等の観察に適しており、落射及び透過観察時の倍率変化が生じず、かつ、安価な実体顕微鏡を提供する。【解決手段】対物レンズ（２）の上方に配され光学的に同一に構成された一対のズーム系（３）と、ズーム系よりも上方においてそれぞれの光軸を偏向させる第１のミラー（２４）と、第１のミラーにより偏向された光軸中に配されたビームスプリッターの前後に設けられた像リレー光学系（２５）と、像リレー光学系の後段において光軸をさらに偏向させる第２のミラー（２６）と、第２ミラーにより偏向された光軸中に配された接眼レンズ（１４）を有する接眼鏡筒（１５）とを備えた実体顕微鏡である。【選択図】    図１
2004361645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、光学的に同一に構成された一対の観察系と、この観察系のそれぞれに対応する接眼レンズとを備え、前記ズーム系よりも上側においてそれそれの前記観察系と同軸になるように偏光ビームスプリッター等を介して照明光を入射せしめる光源が配置され、又前記接眼レンズ側と光源側に振動方向を直交させた偏光板を有し、さらに前記対物レンズと試料間にλ／４板を有している、同軸落射照明が可能な実体顕微鏡において、
前記対物レンズの上方に配され光学的に同一に構成された一対のズーム系と、
前記ズーム系よりも上方においてそれぞれの光軸を偏向させる第１のミラーと、
前記第１のミラーにより偏向された光軸中に配された前記ビームスプリッターの前後に設けられた像リレー光学系と、
前記像リレー光学系の後段において光軸をさらに偏向させる第２のミラーと、
前記第２ミラーにより偏向された光軸中に配された前記接眼レンズを有する接眼鏡筒と
を備えたことを特徴とする実体顕微鏡。
【請求項２】
前記第１のミラーと前記第２のミラーがそれぞれ同形状の第１及び第２のミラーユニットとして構成され、前記光源側の偏向板、前記ビームスプリッター及び前記像リレー光学系が一つの照明ユニットに含まれて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
【請求項３】
前記実体顕微鏡は、透過照明が可能に構成され、
前記第１のミラーユニットと前記第２のミラーユニットとの間に前記照明ユニットに替えて、前記像リレー光学系のみを含むリレーユニットを配したことを特徴とする請求項２に記載の実体顕微鏡。
【請求項４】
少なくとも前記光源と、光源側の前記偏光板と、前記偏光ビームスプリッターと、前記像リレー光学系で同軸照明ユニットを構成したことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
【請求項５】
前記光源と、前記偏光板と、前記偏光ビームスプリッターとを偏光用の偏光ユニットとして構成したことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
【請求項６】
対物レンズと、光学的に同一に構成された一対の観察系と、この観察系のそれぞれに対応する接眼レンズとを備え、前記ズーム系よりも上側においてそれそれの前記観察系と同軸になるように偏光ビームスプリッター等を介して照明光を入射せしめる光源が配置され、又前記接眼レンズ側と光源側に振動方向を直交させた偏光板を有し、さらに前記対物レンズと試料間にλ／４板を有している、同軸落射照明が可能な実体顕微鏡において、
前記対物レンズの上方に配され光学的に同一に構成された一対のズーム系と、
前記ズーム系よりも上方において、前記偏光ビームスプリッターにより前記照明光の光軸と直角方向に偏向された光軸中に配された像リレー光学系と、
前記像リレー光学系の後段において光軸をさらに偏向させるミラーと、
前記ミラーにより偏向された光軸中に配された前記接眼レンズを有する接眼鏡筒と
を備えたことを特徴とする実体顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にシステム性の高い実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実体顕微鏡は、正立の三次元像を作るように並列した複合顕微鏡を用いて構成され、医学生物分野、電子工業における検査分析等に広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。また、これらの実体顕微鏡を用いて大型の標本を観察するための技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図７は、特許文献２に記載された、従来の実体顕微鏡の構成を示す図である。図７を参照しつつ、この実体顕微鏡の構成と作用を説明する。
【０００４】
図中、ａ光路の光源１０ａから出た照明光はレンズ９ａで集光され、偏光板７ａを通過する。偏光板７ａを通過してＳ偏光となった照明光は偏光ビームスプリッター６ａで、偏向素子群１１ａの方向に偏向させられる。
【０００５】
偏向素子群１１ａには、落射照明観察では、ハーフミラーや空穴、第２のビームスプリッター等が用いられる。そして、これらの偏向素子群１１ａは、スライダー５に取り付けられ、用途に応じて切り替えて使用される。
【０００６】
もし、偏光ビームスプリツター６ａと偏向素子群内の第２のビームスプリッターとの偏光面の関係が、図７の紙面に垂直で同方向であれば、偏光ビームスプリッター６ａで偏向させられた照明光は、偏向素子群内の第２の偏光ビームスプリッターに対しても、同じくＳ偏光である。このため照明光は偏向素子群内の第２の偏光ビームスプリッターを通過することはできない。そこで、偏光ビームスプリッター６ａの偏向面は、第２の偏向ビームスプリッターの偏向面に対して９０度回転した状態で配置されている。
【０００７】
図８は、光源と偏光板と偏光ビームスプリッターとの配置を示す模式図である。
【０００８】
図８に示すようにそれぞれの機器が配置されていると、偏光ビームスプリッター６ａで偏向させられた照明光は、偏向素子群１１ａ内の第２の偏光ビームスプリッターに対しては、Ｐ偏光となる。従って、照明光は偏向素子群１１ａ内の第２の偏光ビームスプリッターを通過することができる。
【０００９】
そして、偏向素子群を通過した照明光はズーム光学系３ａ、対物レンズ２を介してλ／４板８を通過する。λ／４板８を通過した照明光は円偏向となって標本１を照明する。
【００１０】
標本１で反射、回折した照明光は像光となり、ｂ光路に進入し、λ／４板８を通過する。この時、円偏向は偏光板７ａで作られた直線偏光とは直交する直線偏光となっている。
【００１１】
像光は、ｂ光路の対物レンズ２、ズーム光学系３ｂを、ａ光路とは逆の順序で通過しｂ光路の偏光素子群１１ｂに到達する。ここで、偏向素子群１１ｂの種類によって、像光の以降の進路が決定される。即ち、偏向素子群１１ｂがハーフミラーの場合は、像光は接眼レンズ１４ｂに進む光路と、ＴＶ・フォトユニット２０に向かう光路に２分割される。偏向素子群１１ｂが空穴の場合は、像光はＴＶ・フォトユニット２０に向かう光路に１００％、偏光ビームスプリッターの場合は接眼レンズ１４ｂに進む光路に１００％偏向させられる。
【００１２】
尚、偏向素子群１１ｂが偏光ビームスプリッターの場合、像光が接眼レンズ１４ｂの方向に１００％偏向させられるのは、像光が偏光素子群内の偏光ビームスプリッターに対して、Ｓ偏光になっているからである。
【００１３】
偏向された像光のうち接眼レンズ１４ｂに向かうものはミラーで接眼鏡筒１５ｂの方向に曲げられる。そして、直線偏光である像光が通過できるように振動方向を定められた偏光板１２ｂを通過して接眼レンズ１４ｂに届く。ＴＶ・フォトユニット２０方向に直進した像光は、同じく像光が通過できるように振動方向を整えられた偏光板７’ｂを通過してＴＶ・フォトユニット３０に入力する。
【００１４】
実体顕微鏡が上述のように偏光を利用した構成をとるのは、照明光が、試料に届くまでに通過するレンズ、プリズム等の光学素子表面からの反射光が、逆光路からの像光といっしょになって、結像レンズ像面にフレアを発生させて、像の質を落とすことを防ぐためである。
【００１５】
また、上述の動作の説明においては、ａ光路から照明光が照射され、像光がｂ光路に進行する場合について説明したが、ｂ光路から照明光が照射され、像光がａ光路に進行する場合についても同様の動作である、従って、その詳細の説明は省略する。
【００１６】
図９は、特許文献１に記載された、従来の実体顕微鏡の構成を示す図である。
【００１７】
図９は、一般のガリレオタイプ実体顕微鏡の構成であり、図７の構成の偏光素子群１１ａ、１１ｂと落射照明装置とが上下逆転して配された構成となっている。
【００１８】
図１０（ａ）は、図７に示す特許文献２記載の実体顕微鏡の内部構成を示し、図１０（ｂ）は、図９に示す特許文献１記載の一般のガリレオタイプ実体顕微鏡の内部構成を示す図である。
【００１９】
図１０（ａ）に示す特許文献２記載の実体顕微鏡は、図１０（ｂ）に示す特許文献１記載の実体顕微鏡よりも、観察者のアイポイントと対物レンズの光軸ｃとの距離Ｌを大きくすることができる。また、偏向素子群１１ａをチェンジすることにより簡単に検鏡法を変更することができる。
【００２０】
従って、特許文献２記載の実体顕微鏡は、本発明が目的としている大型の標本に対して、観察者の姿勢に無理のないエルゴノミー性に優れていることと、検鏡法のクイックチェンジができるという点で、一般のガリレオタイプ実体顕微鏡よりも優れているといえる。
【００２１】
【特許文献１】
特開昭６０−２２７２１４号公報
【００２２】
【特許文献２】
特許第３０１４１５８号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近の大型化する液晶ディスプレー用の基板や、ＩＣ製造に用いるＳＩウェハを観察する際には、特許文献２記載の実体顕微鏡を用いてもなお、対物レンズの光軸ｃから観察者のアイポイントまでの距離Ｌが短いため、観察者が無理な姿勢を強いられることも発生している。
【００２４】
この理由は、図７のａの光路を像光が進行する例で説明すると、ズーム系３ａから出てくるアフォーカル光を対物レンズ２から遠く離れて結像するためには口径の大きい結像レンズ１３ａが必要とされるからである。
【００２５】
標準的に設計される一対の光軸間距離は２２ｍｍ程度であり、大きなレンズは使えないし、標準に設計された接眼鏡筒も使えなくなる。そこで結局、ズーム系３ａと接眼鏡筒内の結像レンズ１３ａ間の距離を、像にケラレが発生しない限度まで伸ばすにとどまった。この距離は１００ｍｍ程度である。実体顕微鏡の構成を大幅に変更せずに、さらに距離を伸ばすためには厚いガラスプリズムを用いて光路の延長を図るしか対応方法がとれない。
【００２６】
当然ながら、落射照明と透過照明とを切り替えて観察しようとした場合には、新たな偏向素子切り替え装置を製作する必要もあった。
【００２７】
また、最近の落射照明装置は、図１１に示すようにファイバー光源１０ａ、１０ｂと偏光板７ａ、７ｂからなる一対の光学ユニットから構成される。この理由としては、明るくて安いファイバー光源１０ａ、１０ｂが供給されることにより、図８に示すような、光学調整が必要なミラーの組み合わせで構成するよりも安価になったことと、ファイバー光源１０ａ、１０ｂを用いれば外観上もよりエレガントに構成できることによる。
【００２８】
しかし、このようなファイバー光源１０ａ、１０ｂによる照明ユニットは、特許文献２に記載のとおり、図１２のようなλ／２板を用いた構成としなければならない。そのため、ファイバー光源１０ａ、１０ｂを用いるための新たなユニットが必要になる。
【００２９】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、観察者に無理な姿勢を強いることなく、大きな標本等の観察に適しており、落射及び透過観察時の倍率変化が生じず、かつ、安価な実体顕微鏡を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる請求項１に記載の実体顕微鏡は、対物レンズと、光学的に同一に構成された一対の観察系と、この観察系のそれぞれに対応する接眼レンズとを備え、前記ズーム系よりも上側においてそれそれの前記観察系と同軸になるように偏光ビームスプリッター等を介して照明光を入射せしめる光源が配置され、又前記接眼レンズ側と光源側に振動方向を直交させた偏光板を有し、さらに前記対物レンズと試料間にλ／４板を有している、同軸落射照明が可能な実体顕微鏡において、前記対物レンズの上方に配され光学的に同一に構成された一対のズーム系と、前記ズーム系よりも上方においてそれぞれの光軸を偏向させる第１のミラーと、前記第１のミラーにより偏向された光軸中に配された前記ビームスプリッターの前後に設けられた像リレー光学系と、前記像リレー光学系の後段において光軸をさらに偏向させる第２のミラーと、前記第２ミラーにより偏向された光軸中に配された前記接眼レンズを有する接眼鏡筒とを備えた。
【００３１】
本発明の実体顕微鏡によれば、ズーム系の後に配置された第１のミラーによって偏向された光軸中に像リレー光学系を持つことから、対物レンズ光軸から離れて観察者のアイポイントを設定できる。このため、観察者が大きな標本を観察しても、接眼レンズを覗くために前かがみになることもなく、標本が胸にあたることもなくなる。
【００３２】
また本発明にかかる請求項２に記載の実体顕微鏡は、上記記載の発明である実体顕微鏡において、前記第１のミラーと前記第２のミラーがそれぞれ同形状の第１及び第２のミラーユニットとして構成され、前記光源側の偏向板、前記ビームスプリッター及び前記像リレー光学系が一つの照明ユニットに含まれて構成されている。
【００３３】
本発明の実体顕微鏡によれば、第１、第２のミラーを同一のユニットで構成することによって、実体顕微鏡では標準的なユニットであるリレー光学系と偏光板（ポラライザーとアナライザー）とビームスプリッター及びファイバー光源からなる落射照明ユニットがそのまま使えることとなり、ミラーユニットのみ用意すれば簡単に大型標本の観察が可能になる。
【００３４】
また本発明にかかる請求項３に記載の実体顕微鏡は、上記記載の発明である実体顕微鏡において、前記実体顕微鏡は、透過照明が可能に構成され、前記第１のミラーユニットと前記第２のミラーユニットとの間に前記照明ユニットに替えて、前記像リレー光学系のみを含むリレーユニットを配した。
【００３５】
本発明の実体顕微鏡は、落射照明を用いない場合に使用されるものである。落射照明を用いない場合には、レンズ面からの反射を考慮しなくて良いことから偏向素子と照明系を取り除いた構成とすることができる。
【００３６】
また本発明にかかる請求項４に記載の実体顕微鏡は、上記記載の発明である実体顕微鏡において、少なくとも前記光源と、光源側の前記偏光板と、前記偏光ビームスプリッターと、前記像リレー光学系で同軸照明ユニットを構成した。
【００３７】
また本発明にかかる請求項５に記載の実体顕微鏡は、上記記載の発明である実体顕微鏡において、前記光源と、前記偏光板と、前記偏光ビームスプリッターとを偏光用の偏光ユニットとして構成した。
【００３８】
また本発明にかかる請求項６に記載の実体顕微鏡は、対物レンズと、光学的に同一に構成された一対の観察系と、この観察系のそれぞれに対応する接眼レンズとを備え、前記ズーム系よりも上側においてそれそれの前記観察系と同軸になるように偏光ビームスプリッター等を介して照明光を入射せしめる光源が配置され、又前記接眼レンズ側と光源側に振動方向を直交させた偏光板を有し、さらに前記対物レンズと試料間にλ／４板を有している、同軸落射照明が可能な実体顕微鏡において、前記対物レンズの上方に配され光学的に同一に構成された一対のズーム系と、前記ズーム系よりも上方において、前記偏光ビームスプリッターにより前記照明光の光軸と直角方向に偏向された光軸中に配された像リレー光学系と、前記像リレー光学系の後段において光軸をさらに偏向させるミラーと、前記ミラーにより偏向された光軸中に配された前記接眼レンズを有する接眼鏡筒とを備えた。
【００３９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の実体顕微鏡の構成を示す図である。本実体顕微鏡は、複数のユニットを組合わせて構成されている。図１において、枠で囲まれた部分がそれぞれ一つのユニットを表わしている。尚、図７と同様の機能を示す部分には同一の符号を付して詳細の説明を省略する。
【００４０】
本実体顕微鏡は、対物レンズ２の光軸ｃを中心線として、ａ光路とｂ光路が対称に配置されている。
【００４１】
そして、ａ光路には、接眼鏡筒１５ａ、落射照明ユニット１６ａ、第２ミラーユニット１７ａ、第１ミラーユニット１８、ズームユニット１９、対物レンズユニット２０及びλ／４ユニット２１が設けられている。
【００４２】
接眼鏡筒１５ａには、接眼レンズ１４ａ、結像レンズ１３ａが設けられている。落射照明ユニット１６ａには、ファイバー光源１０ａ、集光レンズ９ａ及びポラライザー７’ａ、偏向ビームスプリッター６ａ及びリレーレンズ２５ａ、２５’ａが備えられている。
【００４３】
第２ミラーユニット１７ａには一枚のミラー２６ａとアナライザー７ａとが内蔵されている。第１ミラーユニット１８にも第２ミラーユニット１７と同様に一枚のミラー２４ａが内蔵されている。図１ではミラー２４ａ、２４ｂの２枚のミラーを表しているが、理解を容易にするための表現であり、実際は一対のズーム光軸を同一方向に折り曲げる一枚のミラーで構成される。
【００４４】
ズームユニット１９には一対のズーム光学系３ａ、３ｂが内蔵される。対物レンズユニット２０には、さまざまな対物レンズが装着される。λ／４ユニット２１には、回転可能なλ／４板８が内蔵される。
【００４５】
また、ｂ光路には、接眼鏡筒１５ｂ、落射照明ユニット１６ｂ、第２ミラーユニット１７ｂ、第１ミラーユニット１８、ズームユニット１９、対物レンズユニット２０及びλ／４ユニット２１が設けられている。このｂ光路は、ａ光路の構成と同様であるため詳細の説明は省略する。
【００４６】
このように、対物レンズ２と接眼レンズ１４ａ、１４ｂとの間には、光学的に同一に構成された一対の観察系が備えられている。
【００４７】
次に、本第１の実施の形態の実体顕微鏡の動作について説明する。
【００４８】
まず、片側（ａ光路）のファイバー光源１０ａから出た照明光は、集光レンズ９ａで集光された後、偏光ビームスプリッター６に対してＳ偏光となるように配置された偏光板、所謂、ポラライザイー７’ａで直線偏光に整えられ、ビームスプリッター６ａの偏光面で対物レンズ２側に偏向させられる。
【００４９】
この後、第１ミラーユニット内のミラー２４ａで一方のズーム光学系３ａに導かれた照明光は、ズーム光学系、対物レンズ２を通過しλ／４板８に入る。この時、照明光の直線偏光は円偏向に変化させられる。そして、その状態で標本１を照明し、反射・回折した光は像光として逆側の光路（ｂ光路）に導かれる。
【００５０】
ｂ光路に入った像光は、λ／４板８を通過するときに位相がλ／４加算されて、元の直線偏光とは９０度回転した直線偏光に変化する。そして、対物レンズ２、ズーム光学系３ｂを通過してミラー２４ｂで偏向させられビームスプリツター６ｂに入る。
【００５１】
この時、像光はビームスプリッター６ｂに対してＰ偏向となっている。そのため、リレー落射照明ユニット１６ｂに構成されている像リレー光学系２５ｂを通過した像光は、ビームスプリッター６で反射されることなく、像リレー光学系２５’ｂを通過して、第２のミラーユニット１７ｂに入り、ミラー２６ｂにより偏向させられ接眼鏡筒１５ｂの光路に導かれる。
【００５２】
ｂ光路のファイバー光源１０ｂから出た照明光も、同様に逆の順序を経て接眼鏡筒１５ａに導かれる。ここで、接眼鏡筒１５ａ、１５ｂは所謂双眼鏡筒を構成する。双眼鏡筒内で、像光は結像レンズ１３ａ、１３ｂで結像せしめられ接眼レンズ１４ａ、１４ｂにより観察者に標本像として提供される。
【００５３】
実体顕微鏡を構成する際に重要なことは、上述のように結像のための光学設計とともに、多くのレンズからなるリレーレンズや対物レンズの表面からの反射光をいかに像面に達せさせないようにすることである。
【００５４】
反射光を像面に導かないための工夫に関して説明する。光源１０ａから出た照明光は、直線偏光に整えられ、ビームスプリッター６ａや第１ミラー２４ａで偏向させられ、ズーム光学系３ａや対物レンズ２に入射する。この時、各レンズの表面で照明光が反射し、反射光は照明光の光路を逆に進行する。そして、反射光は偏光ビームスプリッター６ａに達するが、この反射光は偏光ビームスブリッター６ａに対しては、Ｓ偏光のままであるため、ファイバー光源１０ａの方向に偏向させられる。従って、反射光は双眼鏡筒には入り込まず、結果、像にフレアが発生することはなくなる。
【００５５】
この結像システムはｂ光路の光源１０ｂから出た照明光にも同様に適用される。
【００５６】
本実施の形態の実体顕微鏡と特許文献２の実体顕微鏡とを比較する。
【００５７】
まず、落射照明ユニット１６ａ（１６ｂ）の位置は、特許文献２の実体顕微鏡では偏向光学素子群１１の上方に位置されるのに対し、本実施の形態の実体顕微鏡では、偏向光学素子６ａ（６ｂ）によって変更された光軸中に配設される。
【００５８】
更に、落射照明ユニット１６ａ（１６ｂ）には像リレー光学系２５ａ、２５’ａ（２５ｂ、２５’ｂ）が設けられている。よって、本実施の形態におけるアイポイントは、像リレー光学系のない特許文献２の実体顕微鏡より大幅に前方に位置できることになる。
【００５９】
この効果を、一般の実体顕微鏡の標準ユニットを使用した場合の実例で比較する。
【００６０】
一般の実体顕微鏡では、接眼レンズの視野が欠けない条件での、ズーム系の最後部のレンズから双眼鏡筒の結像レンズまでの距離は約１００ｍｍである。よって、偏向素子群の大きさや鏡筒取り付け部のメカ寸法などを勘案すると、対物レンズ光軸ｃとアイポイント間距離Ｌは約６０ｍｍとなる。距離を増加するため光路をガラスで作り光路を延長したとしても距離Ｌは８０ｍｍが限度である。
【００６１】
一方、本実施の形態では、ズーム光学系最後端のレンズからリレー光学系の最前方レンズまで６０ｍｍ、リレー光学系レンズ間隔４０ｍｍ、リレー光学系最後端レンズから双眼鏡筒結像レンズまで１００ｍｍである。従って、ズーム光学系の最後部のレンズから双眼鏡筒の結像レンズまでの距離は約２００ｍｍとなる。この結果、メカの構成を落射照明ユニットの大きさまで勘案してもアイポイントは１２０ｍｍ程度、前方に移動することができる。
【００６２】
第１の実施の形態の実体顕微鏡によれば、アイポイントを現状のままの高さに維持したまま、観察者に大幅に近づけることができることから、特に大きな標本等の観察に適しており、観察者に無理な姿勢を強いることがない。
【００６３】
また、第１の実施の形態によれば、図８に示す、従来型の複雑な照明ユニットを使用する必要はなく、現在、各メーカーで使用されている図１１に示すファイバー型の照明装置を用いることができる。このためコストの低減と、操作性に優れた実体顕微鏡を構成することができる。
【００６４】
また、特許文献２に記載の実体顕微鏡の特徴である写真撮影装置の装着も標準の３眼鏡筒をつけることにより機能的には同一のものとすることができる。
【００６５】
さらに落射及び透過観察時の倍率変化も、リレー光学系の倍率が加わるものの変化は生じない。
【００６６】
［第１の実施の形態の変形例１］
次に、本発明の第１の実施の形態の実体顕微鏡を変形した形態について説明する。本変形例では、図１に示す第１の実施の形態のリレー落射照明ユニット１６ａ（１６ｂ）、第２ミラーユニット１７ａ（１７ｂ）、第１ミラーユニット１８の構成のみが異なっている。従って、第１の実施の形態を示す図１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細の説明を省略する。
【００６７】
図２は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図である。
【００６８】
本変形例では、第１及び第２ミラーユニット１７ａ、１８が同一構成のユニットとして形成されている。この形態を実現するために、落射照明ユニット１６ａにアナライザー２７ａを内蔵する。
【００６９】
本変形例によれば、上述の第１の実施の形態の効果に加えて、落射照明ユニット１６ａに実体顕微鏡の落射照明標準ユニットを使用することができるため、安価な装置を提供することができる。
【００７０】
［第１の実施の形態の変形例２］
次に、本発明の第１の実施の形態の実体顕微鏡を変形した形態について説明する。本変形例では、図１に示す第１の実施の形態のリレー落射照明ユニット１６ａ（１６ｂ）、第２ミラーユニット１７ａ（１７ｂ）、第１ミラーユニット１８の構成のみが異なっている。従って、第１の実施の形態を示す図１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細の説明を省略する。
【００７１】
図３は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図である。
【００７２】
本変形例では、第１ミラーユニット１８及び第２ミラーユニット１７ａが同一構成のユニットとして形成されている。そして、落射照明ユニット１６ａにはリレーレンズ系２５ａ、２５’ｂのみを内蔵する。
【００７３】
この構成は、落射照明を用いない場合に使用されるものである。落射照明を用いない場合には、レンズ面からの反射を考慮しなくて良いことから偏向素子と照明系を取り除いたものである。従って、第１ミラーユニット１８及び第２ミラーユニット１７ａ間には、リレー光学系のみを配すれば良い。
【００７４】
本変形例によれば、上述の第１の実施の形態の効果に加えて、落射照明ユニット１６ａが簡素化され、安価な装置を提供することができる。
【００７５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態の実体顕微鏡について説明する。本実施の形態では、図１に示す第１の実施の形態の接眼鏡筒１５ａ（１５ｂ）、リレー落射照明ユニット１６ａ（１６ｂ）、第２ミラーユニット１７ａ（１７ｂ）、第１ミラーユニット１８、の構成が異なっている。従って、第１の実施の形態を示す図１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細の説明を省略する。
【００７６】
図４は、本発明の第２の実施に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図である。尚、本図は、ａ光路のみについて記載してあるが、ｂ光路についても同様の構成である。
【００７７】
第２の実施の形態では、落射照明ユニット４０ａが、第１ミラーユニット１８を介さずに直接ズームユニット１９と接続されている。そして、落射照明ユニット４０ａの他方には、リレーレンズユニット４１ａ、第２ミラーユニット４２ａを介して、接眼鏡筒４３ａが接続されている。
【００７８】
次に、本第２の実施の形態の実体顕微鏡の動作について説明する。
【００７９】
まず、落射照明ユニット４０ａに設けられた。片側（ａ光路）のファイバー光源１０ａから出た照明光は、集光レンズ９ａで集光された後、偏光ビームスプリッター６ａに対してＰ偏光となるように配置された偏光板、所謂、ポラライザイー７’ａで直線偏光に整えられ、ビームスプリッター６ａの偏光面を通過して、ズーム光学系３ａを備えたズームユニット１９に導かれる。
【００８０】
そして、第１の実施の形態で説明したように、照明光は標本１を照明し、反射・回折した光は像光として逆側の光路（ｂ光路）に導かれる。
【００８１】
一方、ｂ光路からの照明光も像光としてａ光路に導かれ、逆の経路を経て落射照明ユニット４０ａのビームスプリッター６ａに入射する。この時、像光はビームスプリッター６ａの偏光面で反射してアナライザ２７ａを介してリレーレンズユニット４１ａに入射する。
【００８２】
リレーレンズユニット４１ａは、一対の像リレーレンズ系２５ａ、２５’ａのみが内蔵されている。この像リレーレンズ系２５ａ、２５’ａを通過した像光は、第２のミラーユニット４２ａに入り、ミラー２６ａにより偏向させられ接眼鏡筒４３ａの光路に導かれる。
【００８３】
本実施の形態によれば、落射照明ユニット４０ａで構成される照明光学系が、ズームユニット１９に近いため、照明効果を良くすることができる。また、ファイバー光源１０ａを、鏡基の奥まった位置に配置できるため、図４に示すように、３眼鏡筒など、後側に大きな突出部４４ａをもつ鏡筒との干渉をさけることができる。
【００８４】
［第２の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第２の実施の形態の実体顕微鏡を変形した形態について説明する。本変形例では、図４に示す第２の実施の形態のリレーレンズユニット４１ａが設けられておらず、リレー落射照明ユニット４０ａ（４０ｂ）の構成のみが異なっている。従って、第２の実施の形態を示す図４と同一の部分には同一の符号を付けて詳細の説明を省略する。
【００８５】
図５は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図である。
【００８６】
本発明の第２の実施の形態の変形例では、ビームスプリッター６ａの前後に集光レンズ９ａとリレーレンズ２５ａを設け、このリレーレンズ２５ａを照明光学系とリレー光学系で共用している。そして、ビームスプリッタ６ａの後方にリレーレンズ２５’ａを配置しているので、リレーレンズユニット４１ａを不要としている。
【００８７】
本実施の形態によれば、落射照明ユニット４０ａで構成される照明光学系が、ズームユニット１９に近いため、照明効果を良くすることができる。また、装置の構成を簡素化することができる。
【００８８】
［第２の実施の形態の第２の変形例］
次に、本発明の第２の実施の形態の実体顕微鏡を変形した他の形態について説明する。本変形例では、図５に示す第２の実施の形態の変形例において第２のミラーユニット４２ａと接眼鏡筒４３ａの構成が異なっている。従って、第２の実施の形態の変形例を示す図５と同一の部分には同一の符号を付けて詳細の説明を省略する。
【００８９】
図６は、本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図である。
【００９０】
第２の変形例では、ズームユニット１９からの出射光束が偶数回の反射回数で接眼レンズに到達するように、落射照明ユニット４０ａのビームスプリッター６ａで反射された光束が、鏡筒内で反射する回数を１回としたものである。このような構成とすることで、シンプル、かつ低価格でありながら、接眼レンズでの観察像が、鏡像でなく表像として観察することが可能となるとともに、反射回数を少なくできるために、像の劣化を防止することができる。
【００９１】
更に、鏡筒内に結像レンズ１３ａを配置することで、接眼レンズ１４ａの設置位置を光軸からより遠い位置とすることができる。
【００９２】
尚、本第２の変形例に係る発明は、上述のそれぞれの実施の形態に開示する発明である実体顕微鏡において、対物レンズの光軸に配した偏向ミラーによって偏向させられた結像光束を結像させる結像レンズと、この像を目で見る接眼レンズと、光束を奇数回偏向させるミラーを備えていることを特徴としている。
【００９３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、観察者に無理な姿勢を強いることなく、大きな標本等の観察に適しており、落射及び透過観察時の倍率変化が生じず、かつ、安価な実体顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の実体顕微鏡の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の他の変形例に係る実体顕微鏡の相違するユニットの構成を示す図。
【図７】従来の実体顕微鏡の構成を示す図。
【図８】光源と偏光板と偏光ビームスプリッターとの配置を示す模式図。
【図９】従来の実体顕微鏡の構成を示す図。
【図１０】従来の実体顕微鏡の内部構成を示す図。
【図１１】ファイバを用いた照明機構を示す図。
【図１２】ファイバを用いた照明機構を示す図。
【符号の説明】
２…対物レンズ、３…ズーム系、６…偏光ビームスプリッター、７…偏向板、８…λ／４板、９…集光レンズ、１０…光源、１３…結像レンズ、１５…接眼鏡筒、１６…落射照明ユニット、１７…第２ミラーユニット、１８…第１ミラーユニット、１９…ズームユニット、２０…対物レンズユニット、２１…λ／４板ユニット、２４…ミラー、２５…リレーレンズ、２６…ミラー、２７…アナライザー、４０…落射照明ユニット、４１…リレーレンズユニット、４２…第２ミラーユニット、４３…接眼鏡筒。
【図１】
2004361645.tif 000003
【図２】
2004361645.tif 000004
【図３】
2004361645.tif 000005
【図４】
2004361645.tif 000006
【図５】
2004361645.tif 000007
【図６】
2004361645.tif 000008
【図７】
2004361645.tif 000009
【図８】
2004361645.tif 000010
【図９】
2004361645.tif 000011
【図１０】
2004361645.tif 000012
【図１１】
2004361645.tif 000013
【図１２】
2004361645.tif 000014