(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の管状中空部と、
この第１の管状中空部材における一方の開口端に連結される第２の管状中空部材と、
上記第１及び第２の管状中空部材における互いの連結部の間で挟持される断熱部材と、
内部に光源を備えており、第１の管状中空部材における他方の開口端に配置され、第１及び第２の管状中空部材における中空部分を介して光源からの光を射出する光源支持部材と、
上記第２の管状中空部材の外周部から上記第１の管状中空部材の他方の開口端側に延出するように上記第２の管状中空部材の外周部に設けられるとともに、空気層を介して該第１の管状中空部材の外周を覆うように形成された第１のカバー部材と、
を具備したことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
上記光源支持部材に固定され、空気層を介して上記光源支持部材の周囲を囲むように、第２のカバー部材を配置したことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
上記第２のカバー部材は、上記光源支持部材とともに、上記第１のカバー部材の下面を除く該第１のカバー部材の周囲を覆うように設けることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡や計測器などの光学器機に用いられる光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ランプハウスを有する顕微鏡として、図７に示すように構成したものがある。図７は、倒立顕微鏡を示すもので、顕微鏡本体１の上方に標本２０１を載置するステージ２を設けている。また、顕微鏡本体１の後方に絞り４を有する投光管３を配置している。この投光管３には、ランプハウス５を設けている。このランプハウス５は、ランプ５１を有するもので、このランプ５１からの光を図示しないコレクターレンズで集光し、絞り４を介して観察光路中に配置したハーフミラー６に入射させ、ここでの反射光をレボルバ７に装着された対物レンズ８を介してステージ２上の標本２０１に照射させる。そして、標本２０１からの反射光を対物レンズ８、ハーフミラー６を介して反射ミラー９で反射させ、顕微鏡本体１前方に配置される鏡筒１０を介して接眼レンズ１１より拡大標本像の観察を可能にしている。
【０００３】
ところで、このような顕微鏡に用いられるランプハウス５は、ランプ５１から発生する熱がかなりの高温になることが知られており、発熱に対する対策が講じられている。図８は、このようなランプハウス５の概略構成を示すもので、実公平７−４０９７２号公報に開示されている。
【０００４】
この場合、ランプハウス５は、外枠５０１と内枠５０２を有し、このうち外枠５０１は、上下面にそれぞれ開口部５０１ａ、５０１ｂを形成し、また、内枠５０２は、ランプ５１を収容するとともに、ランプ５１を囲むように傾斜板５０３、５０４を設けている。そして、ランプ５１から発せられる光を、熱線吸収フィルタ５０５より光軸に沿って上述した投光管３側に出射させるととてもに、傾斜板５０３、５０４で熱に変換して開口部５０１ａから５０１ｂへの自然対流を発生させるとともに、これら開口部５０１ａ、５０１ｂから外部に放熱させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように投光管３とランプハウス５を採用した顕微鏡によると、ランプハウス５は、外枠５０１および内枠５０２の内部にそれぞれ大きな空間を作ってランプ５１の発生熱を放熱させる構成になっているため、その外形寸法が大きくなっている。このため、このようなランプハウス５を用いると、図７に示すようにランプハウス５の高さ寸法ｈが大きくなるとともに、投光管３を含めた幅寸法ｌも大きくなってしまい、このようなランプハウス５を組み合わせた顕微鏡を机上などに設置しようとすると、机上で極めて大きな設置スペースを占有するという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、温度上昇を抑制できるとともに、コンパクト化を実現した光源装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、第１の管状中空部と、この第１の管状中空部材における一方の開口端に連結される第２の管状中空部材と、上記第１及び第２の管状中空部材における互いの連結部の間で挟持される断熱部材と、内部に光源を備えており、第１の管状中空部材における他方の開口端に配置され、第１及び第２の管状中空部材における中空部分を介して光源からの光を射出する光源支持部材と、上記第２の管状中空部材の外周部から上記第１の管状中空部材の他方の開口端側に延出するように上記第２の管状中空部材の外周部に設けられるとともに、空気層を介して該第１の管状中空部材の外周を覆うように形成された第１のカバー部材と、により構成している。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記光源支持部材に固定され、空気層を介して上記光源支持部材の周囲を囲むように、第２のカバー部材を配置したことを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、上記第２のカバー部材は、上記光源支持部材とともに、上記第１のカバー部材の下面を除く該第１のカバー部材の周囲を覆うように設けることを特徴としている。
【０００８】
この結果、請求項１記載の発明によれば、投光管を構成する第１および第２の管状中空部材の間に断熱部材を介在させることにより、光源からの発熱が投光管を介して他へ影響するのを防止できる。また、光源支持部材の光源を、その内部の光軸上に配置された第１の管状中空部材の周囲を空気層を介して囲むように、第２の管状中空部材に設けたカバー部材を配置しているので、カバー部材の表面温度を大幅に低下させることができる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明によれば、光源支持部材の周囲を空気層を介して、さらにカバー部材で囲むようにしたので、光源支持部材自身の表面温度を低下させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の光源装置を用いた倒立顕微鏡の概略構成を示している。図において、２１は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体２１の上方には、標本２２１を載置するステージ２２をネジなどで一体に取付けている。また、顕微鏡本体２１の後方に光源装置２３を設けている。
【００１１】
この光源装置２３は、落射投光管２４と、この落射投光管２４に対し着脱可能なランプソケット２５から構成している。
落射投光管２４は、図２に示すように光軸方向に配置された、アルミ材からなる管状の中空部材２４１、２４２、２４３より構成されている。このうちの中空部材２４１は、フランジ２４１ａを有し、このフランジ２４１ａにより顕微鏡本体２１に直接固定されるようになっている。また、中空部材２４１は、光軸上に明るさ絞り２６を設けている。この明るさ絞り２６は、レバーを光軸回りに回転操作することで、光軸の光量を調整できるようになっている。２１８は、ランプの光量を調整するためのボリュームである。
【００１２】
中空部材２４２は、中空部材２４１にネジなどで一体に連結されるもので、中空部材２４１との連結部の光軸上にフロスト２７を設けている。このフロスト２７は、照明系の照野の集中を分散させるものである。
【００１３】
中空部材２４３は、光源支持部材としてのランプソケット２５を着脱可能に取付けるもので、中空部材２４２に対し、中をくり抜いた円柱形状の断熱部材２８を介して固定している。この断熱部材２８は、通常の材料に比べれば断熱効果が高い程度で完全断熱でない、例えば樹脂材などが用いられる。樹脂材としては、熱硬化性、熱可塑性樹脂が考えられ、本発明では、フェノール樹脂を組合わせている。また、中空部材２４３は、断熱部材２８側端部の光軸上にコレクターレンズ２９を設けている。
【００１４】
中空部材２４３および後述するランプソケット２５の周囲を囲むようにカバー部材３０を配置している。このカバー部材３０は、アルミ材などの筒状をなすもので、一方端部を中空部材２４２にネジなどで固定され、中空部材２４３およびランプソケット２５の周囲を所定厚さの空気層３１を介して囲むようにしている。また、カバー部材３０は、後述するランプソケット２５からの電源コード３７を通すための細長い切り欠部３０１を形成している。
【００１５】
ランプソケット２５は、図３に示すようにソケット本体２５１前面にランプ座３２を突出して設けている。そして、このランプ座３２上に光源としてのランプ３３を直立して設け、また、このランプ３３の背部に、ランプ３３後方への光の漏れ防止するための反射板３４を設けている。ランプ座３２には、リード線３５を介してソケット本体２５１前面に突設された外部端子３６に接続している。この外部端子３６には、電源コード３７を接続しており、この電源コード３７を、上述したカバー部材３０の切り欠部３０１を介して外部に導出している。
【００１６】
ソケット本体２５１前面には、ランプ座３２上のランプ３３を挟むように一対のランプ位置決め用バー４１を突設している。これらランプ位置決め用バー４１は、落射投光管２４にランプソケット２５を取付ける際に、中空部材２４３内部の光軸上にランプ３３を位置決めするものである。
【００１７】
なお、３８はソケット本体２５１後面に設けられた後方カバーである。この後方カバー３８は、その背面に多数のスリット穴部３８１を形成している。
そして、このように構成した光源装置２３のランプソケット２５のランプ３３からの光を落射投光管２４の中空部材２４３中のコレクターレンズ２９で集光し、中空部材２４２の光軸上のフロスト２７、中空部材２４１の光軸上の明るさ絞り２６を介して顕微鏡本体２１内部のハーフミラー２１１に入射させ、ここでの反射光をレボルバ２１２に装着された対物レンズ２１３を介してステージ２２上の標本２２１に照射させる。そして、標本２２１からの反射光を対物レンズ２１３、ハーフミラー２１１を介して反射ミラ２１４で反射させ、顕微鏡本体２１前方に配置される鏡筒２１５の光軸分岐プリズムを介して接眼レンズ２１６より拡大標本像の観察を可能にしている。
【００１８】
この場合、レボルバ２１２の回転操作により光軸上の対物レンズ２１３が切替わって倍率変換を可能にし、また、顕微鏡本体２１前方に設けた準焦ハンドル２１７を回転操作することで、レボルバ２１２を上下動できるようになっている。
【００１９】
次に、このように構成した倒立顕微鏡の動作を説明する。
この場合、光源装置２３のランプソケット２５のランプ３３から光が発せられると、落射投光管２４のコレクターレンズ２９、フロスト２７、明るさ絞り２６を介して顕微鏡本体２１内部のハーフミラー２１１に入射し、ここでの反射光が対物レンズ２１３を介してステージ２２上の標本２２１に照射され、さらに、標本２２１からの反射光が対物レンズ２１３、ハーフミラー２１１を介して反射ミラ２１４で反射され、顕微鏡本体２１前方の鏡筒２１５を介して接眼レンズ２１６より拡大標本像が観察される。
【００２０】
この場合、ランプ３３から発せられた光は、コレクターレンズ２９を経由して照明光として作用するものと、ランプ３３周辺の部材に吸収され熱に変換されるものとがある。このうち、後者の熱変換については、ランプ３３の放射熱により、落射投光管２４の中空部材２４３が直接温められ、仮りにランプ３３の出力を３０Ｗとすると、実験値では、中空部材２４３内部の図２のａ点で、基準温度を４０℃として換算すると１１０℃となり、中空部材２４３の外部表面のｂ点で、中空部材２４３の肉厚を意識して厚めにして熱勾配をかけることで、基準温度を４０℃として換算すると約９０℃となる。
【００２１】
この場合、中空部材２４３の熱は、中空部材２４２との間の断熱部材２８に伝わるが、この時の断熱部材２８は、高い断熱効果を期待できないため、中空部材２４２にも伝わり、さらに顕微鏡本体２１までも伝わる。しかし、断熱部材２８での断熱効果により中空部材２４２側への熱の伝導は、大幅に抑制されるので、顕微鏡本体２１への熱の影響は回避でき、逆に、中空部材２４３の熱の一部を顕微鏡本体２１側まで伝えることで、中空部材２４３での熱の集中を避けることができる。一方、中空部材２４３の周囲に配置されるカバー部材３０は、中空部材２４３に対して断熱部材２８を介して接続された中空部材２４２に固定されているので、カバー部材３０表面のｃ点での温度は、基準温度を４０℃として換算すると約６５℃となる。この時、カバー部材３０と中空部材２４３との間には、樹脂等の断熱材を使用するより安価で効果的な断熱効果を得られる空気層３１が介在されるため、中空部材２４３の熱の影響を受けることなく、中空部材２４３に比べ低い温度が維持される。
【００２２】
従って、このようにすれば、ランプソケット２５のランプ３３周囲の熱分布は、熱源であるランプ３３に近い落射投光管２４の中空部材２４３は、高い温度となるものの、中空部材２４３に断熱部材２８を介して接続される中空部材２４２では、熱の伝導が抑制され低い温度を維持できるので、顕微鏡本体２１への熱の影響を回避できる。また、落射投光管２４の中空部材２４３周囲を囲むように配置されるカバー部材３０は、中空部材２４３との間に空気層３１を介在させることで、中空部材２４３からの熱の影響を直接受けないようにしているので、中空部材２４３での表面温度に比べて大幅に低い表面温度を維持することができ、さらに、ランプソケット２５の周面は、ランプ３３の発熱により温度上昇され、基準温度を４０℃として換算すると１００℃とかなりの高温になるが、表面温度を低く維持されたカバー部材３０で囲まれるため、安全性も確保できる。そして、この結果として、ランプソケット２５は、その回りの構成を含めてコンパクトにできるので、 図７に示す、従来の投光管とランプハウスを組み合わせたものと比較して、ランプソケット２５の高さ寸法Ｈおよび落射投光管２４を含めた幅寸法Ｌも小さくでき、このようなランプソケット２５を組み合わせた顕微鏡を机上などに設置する場合、机上のスペースを有効に利用することができる。
（第２の実施の形態） 図４は、本発明の第２の実施の形態の光源装置を用いた倒立顕微鏡の概略構成図、図５は、落射投光管の側断面図および図６は、ランプソケットの側断面図を示すもので、上述した図１乃至図３と同一部分には、同符号を付している。
【００２３】
ところで、第１の実施の形態で述べたように、ランプソケット２５は、ソケット本体２５１の上面、下面、側面および後方カバー３８については、ランプ３３の熱により温度上昇され、基準温度を４０℃として換算すると１００℃とかなりの高温になっている。
【００２４】
そこで、この第２の実施の形態では、ソケット本体２５１の前面と下面を除いた回りを空気層４０を介在させてソケットカバー３９により囲むようにしている。この場合、ソケットカバー３９は、上部カバー３９１と下部カバー３９２に２分割構造になっているが、実質的には一体構造となっている。また、ソケットカバー３９は、上部カバー３９１および下部カバー３９２の背面に多数のスリット穴部３９ａを形成している。さらに、ソケットカバー３９は、上部カバー３９１の上面に傾斜面３９１ａを形成し、この上部カバー３９１上面に、仮にコードなどの部品が乗せられたとき、傾斜面３９１ａにより滑り落ちるようにしている。
【００２５】
そして、このようなソケットカバー３９は、ランプソケット２５のソケット本体２５１に固定されるが、この状態で、ソケットカバー３９内に、ランプソケット２５とともに、カバー部材３０の下面を除く部分が収容される。
【００２６】
従って、このようにすれば、ランプソケット２５のソケット本体２５１の後部カバー３９２を含めた周囲を空気層４０を介在させたソケットカバー３９により囲むようにしたので、ランプソケット２５の表面温度を下げることができ、さらに安全性を確保することができる。ちなみに、ソケットカバー３９による断熱効果としては、ソケットカバー３９の上面、側面および後面で基準温度を４０℃として換算すると約５０℃以下となっている。
【００２７】
なお、上述した実施の形態では、ランプソケット２５は、落射投光管２４に対して着脱できるタイプとしたが、ランプ３３のみを着脱するタイプにも適用することができる。また、上述した実施の形態で述べた各温度値は、一つの形態の実験結果であるとともに、各数値は相対的な比較としてのものであり、測定環境、ランプ３３の容量、落射投光管２４の材質、直径、断熱部材２８の材質などで数値は変わってくる。さらに、同じ構造であっても、表面部材を樹脂材などに変えることで、感覚的な熱さの程度も変化する。さらにまた、  ランプソケット２５のソケットカバー３９の形状は、特に上面が斜めになっている必要はなく、平らなものでも構わない。また、ランプソケット２５と落射投光管２４は必ずしも対で組合わせる必要はなく、例えば、落射投光管２４としての機能を顕微鏡本体２１中に設けて、直接顕微鏡の透過照明用として組合わせることもできる。さらに、ランプ３３の電源に関しては特に言及していないが、顕微鏡本体２１に対して内蔵・外部電源などが考えられる。外部電源にすれば、発熱を抑制する上で有利である。さらにまた、落射投光管２４は、光軸方向に並設された中空部材２４１、２４２、２４３より構成しているが、これら中空部材２４１、２４２、２４３は、管タイプのものならば丸、角などの形状も容易に考えられる。また、断熱部材２８は、中をくり抜いた円柱状形ではなく、例えば、中空部材２４３と２４２を固定するためのネジ部のみスペーサとして入れても容易に構成できる。また、上述した実施の形態では、一貫して倒立顕微鏡に適用した例を述べたが、正立型顕微鏡や他の光学機器などの光源装置として適用することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、光源からの発熱が投光管を介して他へ影響するのを防止でき、また、光源を支持する光源支持部材および投光管の周囲温度の上昇を抑制してコンパクト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる落射投光管の概略構成を示す側断面図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるランプソケットの概略構成を示す側断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図５】第２の実施の形態に用いられる落射投光管の概略構成を示す側断面図。
【図６】第２の実施の形態に用いられるランプソケットの概略構成を示す側断面図。
【図７】従来の光源装置を用いた倒立顕微鏡の概略構成を示す図。
【図８】従来の光源装置の一例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
２１…顕微鏡本体
２２…ステージ
２３…光源装置
２４…落射投光管
２５…ランプソケット
２６…明るさ絞り
２７…フロスト
２８…断熱部材
２９…コレクターレンズ
３０…カバー部材
３０１…切り欠部
３１…空気層
３２…ランプ座
３３…ランプ
３４…反射板
３５…リード線
３６…外部端子
３７…電源コード
４１…ランプ位置決め用バー
３８…後方カバー
３８１…スリット穴部
３９…ソケットカバー
３９１…上部カバー
３９２…下部カバー
３９ａ…スリット穴部
３９１ａ…傾斜面
４０…空気層
２１１…ハーフミラー
２１２…レボルバ
２１３…対物レンズ
２１４…反射ミラ
２１５…鏡筒
２１６…接眼レンズ
２１７…準焦ハンドル
２１８…ボリューム
２２１…標本
２４１．２４２．２４３…中空部材
２４１ａ…フランジ
２５１…ソケット本体
【図１】
0004695234.tif 000002
【図２】
0004695234.tif 000003
【図３】
0004695234.tif 000004
【図４】
0004695234.tif 000005
【図５】
0004695234.tif 000006
【図６】
0004695234.tif 000007
【図７】
0004695234.tif 000008
【図８】
0004695234.tif 000009