(57)【要約】【課題】透過照明によるコノスコープ観察と落射照明による簡易偏光観察とを両立し得る偏光顕微鏡及び偏光観察用中間鏡筒を提供すること。【解決手段】対物レンズ（１１０）と、前記対物レンズの光軸に概略平行な軸を中心に回転自在であり少なくとも２つの停止位置を有するターレット（２０２）と、前記ターレット上の第１の停止位置に配置され前記対物レンズの光軸方向に位置調節可能であり前記対物レンズの射出瞳を観察するための瞳投影レンズ（２０７）と、前記ターレット上の第２の停止位置に所定のミラーユニット（２０２１）を装着可能な取付け部（２０２３）と、を有する中間鏡筒（１１３）と、前記対物レンズとともに観察試料の像を結像する結像レンズ（１１５）を内蔵した観察鏡筒（１１４）と、前記観察鏡筒に装着され前記観察試料の像を観察するための観察部（１１７）と、を具備している。【選択図】    図１
2005003720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、
前記対物レンズの光軸に概略平行な軸を中心に回転自在であり少なくとも２つの停止位置を有するターレットと、前記ターレット上の第１の停止位置に配置され前記対物レンズの光軸方向に位置調節可能であり前記対物レンズの射出瞳を観察するための瞳投影レンズと、前記ターレット上の第２の停止位置に所定のミラーユニットを装着可能な取付け部と、を有する中間鏡筒と、
前記対物レンズとともに観察試料の像を結像する結像レンズを内蔵した観察鏡筒と、
前記観察鏡筒に装着され前記観察試料の像を観察するための観察部と、
を具備したことを特徴とする偏光顕微鏡。
【請求項２】
前記中間鏡筒は、落射照明による観察を行うための照明光を導入する照明投光ユニットを装着可能な取付け部を有することを特徴とする請求項１に記載の偏光顕微鏡。
【請求項３】
前記取付け部は、結像光学系を含む撮像ユニットを装着可能であることを特徴とする請求項２に記載の偏光顕微鏡。
【請求項４】
前記ターレット上の取付け部に、対物レンズと結像レンズとによって形成される試料像の倍率を変更する中間変倍レンズを装着したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光顕微鏡。
【請求項５】
顕微鏡本体の上部に着脱自在に装着される偏光観察用中間鏡筒であり、
前記顕微鏡本体が備える対物レンズの光軸に概略平行な軸を中心に回転自在であり、少なくとも２つの停止位置を有するターレットと、
前記ターレット上の第１の停止位置に配置され、前記対物レンズの光軸方向に位置調節可能であり、前記対物レンズの射出瞳を観察するための瞳投影レンズと、
前記ターレット上の第２の停止位置に所定のミラーユニットを装着可能な取付け部と、
を有することを特徴とする偏光観察用中間鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズの瞳面に得られる偏光干渉像を観察（いわゆるコノスコープ観察）することが可能な偏光顕微鏡及び偏光観察用中間鏡筒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の偏光観察用中間鏡筒においては、観察光軸上から一旦直交方向に光を偏向させて周回光路を形成し、この周回光路上にベルトランレンズを位置調節可能に配置することで、観察試料のコノスコープ像を得るようにしたものがある。
【０００３】
特開昭６０−２５８５１４号公報には、顕微鏡の対物レンズおよび鏡筒が配置される主ビーム路と、主ビーム路の一部の代わりに選択的に介在できる補助ビーム路とを有し、対物レンズからの光が補助ビーム路に導かれた際に複数の光学偏向素子によって周回光路を形成し、この補助ビーム路の途中にあるベルトランレンズによってコノスコープ観察ができるようにした構成が示されている。
【０００４】
また特開昭５３−７０４５４号公報には、通常の像位置近傍にベルトランレンズを配設するとともに、反射部材にて構成したバイパス光学系を対物レンズと接眼レンズとの間の光路に対して挿脱可能に設け、オルソスコープ像観察およびコノスコープ像観察を可能にした観察装置が示されている。
【０００５】
また特開平５−２５７０６６号公報には、透過偏光観察あるいは透過微分干渉観察と落射照明観察とを切り換えることで複合観察が可能なシステム顕微鏡において、アナライザーとデポラライザーとからなるキューブを落射照明観察に用いるキューブと同じ担持体に取り付けて観察方法を切り換えるようにしたシステム顕微鏡が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開昭６０−２５８５１４号公報に記載の顕微鏡用光学装置では、縦方向（対物レンズの光軸方向）には、補助ビーム路へ対物レンズからの光を導くとともに補助ビーム路から主ビーム路へ光を戻すための光学素子分のスペースしか必要としない。このため、装置を縦方向にはコンパクトに構成できるが、周回光路を形成してベルトランレンズを合焦するため、横方向にはコンパクトに構成できない。
【０００７】
またこの装置は、通常、対物レンズと観察鏡筒との間に中間鏡筒として挿入できる付加ユニットとして設計（同公報４頁右上１１行目に記載）される。しかし、コノスコープ観察に加えて落射照明による観察を行うために落射照明モジュールを積み重ねて使用する場合には、落射照明モジュールを使用しない場合と比較して、対物レンズと観察鏡筒との間の距離が長くなる。
【０００８】
したがって、この装置に落射照明モジュール等を積み重ねて使用することを想定する場合には、ベルトランレンズの合焦のための移動量がさらに大きくなり、装置が大型化するという問題がある。また同公報には、落射照明モジュールとの併用については特に記載されておらず、その場合の詳細については不明である。
【０００９】
また、特開昭５３−７０４５４号公報に記載のコノスコープ像観察光学系では、通常の像位置近傍にベルトランレンズを配設するとともに、対物レンズと接眼レンズとの間に、反射部材にて構成したバイパス光学系を光路に対して挿脱可能に設けている。このように、通常の像位置近傍にあるベルトランレンズによって対物レンズの射出瞳を接眼レンズに投影するために、光路長がかなり長くなってしまう。（同公報の第１図あるいは第２図と第３図とを比較）
この長くなった光路長は、反射部材にて構成したバイパス光路を光路に挿入することによって、対物レンズの光軸方向に短くすることができる（第４図、第５図参照）。しかし、対物レンズの光軸に対して直交する方向にバイパス光路による突出部が形成されてしまうため、特開昭６０−２５８５１４号公報と同様に横方向にはコンパクトにならないという問題がある。また、落射照明モジュールとの併用については、同公報にも記載がなく詳細は不明である。
【００１０】
特開平５−２５７０６６号公報に記載のシステム顕微鏡では、アナライザーとデポラライザーとからなるキューブを、落射照明観察に用いるキューブと同じ担持体に取り付けて、観察方法を切り換えるように構成している。このため、透過偏光観察あるいは透過微分干渉観察と落射観察とを素早く切り換えて複合観察を行うことが可能である。
【００１１】
しかし、同公報に示されているのは顕微鏡本体内に最初から落射照明光学系を内蔵したシステム顕微鏡であり、高価なものであるため、学校等における教育用あるいはルーチン検査用の顕微鏡には適用し難い。また同公報には、透過偏光でコノスコープ像観察をする場合、ベルトランレンズを内蔵する中間鏡筒を観察光路に挿入する旨が記載されているが（公報図８参照）、その中間鏡筒の構成等については詳細な記載がなく不明である。
【００１２】
本発明の目的は、教育用・検査用等の光学顕微鏡において、透過照明によるコノスコープ観察と落射照明による簡易偏光観察とを両立し得る偏光顕微鏡及び偏光観察用中間鏡筒を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
課題を解決し目的を達成するために、本発明の偏光顕微鏡及び偏光観察用中間鏡筒は以下の如く構成されている。
【００１４】
（１）本発明の偏光顕微鏡は、対物レンズと、前記対物レンズの光軸に概略平行な軸を中心に回転自在であり少なくとも２つの停止位置を有するターレットと、前記ターレット上の第１の停止位置に配置され前記対物レンズの光軸方向に位置調節可能であり前記対物レンズの射出瞳を観察するための瞳投影レンズと、前記ターレット上の第２の停止位置に所定のミラーユニットを装着可能な取付け部と、を有する中間鏡筒と、前記対物レンズとともに観察試料の像を結像する結像レンズを内蔵した観察鏡筒と、前記観察鏡筒に装着され前記観察試料の像を観察するための観察部と、を具備している。
【００１５】
（２）本発明の偏光顕微鏡は上記（１）に記載の顕微鏡であり、かつ前記中間鏡筒は、落射照明による観察を行うための照明光を導入する照明投光ユニットを装着可能な取付け部を有する。
【００１６】
（３）本発明の偏光顕微鏡は上記（２）に記載の顕微鏡であり、かつ前記取付け部は、結像光学系を含む撮像ユニットを装着可能である。
【００１７】
（４）本発明の偏光顕微鏡は上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の顕微鏡であり、かつ前記ターレット上の取付け部に、対物レンズと結像レンズとによって形成される試料像の倍率を変更する中間変倍レンズを装着している。
【００１８】
（５）本発明の偏光観察用中間鏡筒は、顕微鏡本体の上部に着脱自在に装着される偏光観察用中間鏡筒であり、前記顕微鏡本体が備える対物レンズの光軸に概略平行な軸を中心に回転自在であり、少なくとも２つの停止位置を有するターレットと、前記ターレット上の第１の停止位置に配置され、前記対物レンズの光軸方向に位置調節可能であり、前記対物レンズの射出瞳を観察するための瞳投影レンズと、前記ターレット上の第２の停止位置に所定のミラーユニットを装着可能な取付け部と、を有する。
【００１９】
上記手段を講じた結果、それぞれ以下のような作用を奏する。
【００２０】
（１）本発明の偏光顕微鏡によれば、瞳投影レンズを光路に挿入することによって少なくとも透過偏光によるコノスコープ像観察が可能であるとともに、ターレットを切り換えることによって、落射照明光による観察、あるいは透過偏光によるオルソスコープ像観察もしくは偏光以外の（明視野などの）通常の観察を行うことが可能になる。
【００２１】
（２）本発明の偏光顕微鏡によれば、使用者の好みに応じて照明投光ユニットを中間鏡筒に後付けすることが可能であり、落射照明を必要としない使用者は照明投光ユニットを装着しない状態で使用できるので、偏光顕微鏡を低価格で提供することが可能になる。しかも、従来のように落射照明用の投光管を積み重ねる方式ではないため、瞳投影レンズの移動量を小さくでき、結果的にコンパクトな中間鏡筒を有する偏光顕微鏡を実現することが可能になる。
【００２２】
（３）本発明の偏光顕微鏡によれば、落射照明を必要としない場合、中間鏡筒の取付け部に撮像ユニットを装着することにより、簡単な構成で、ターレット上に装着された落射照明光導入用のミラーユニットにより対物レンズからの光を撮像ユニットに導いて、撮像ユニットに取り付けたＴＶカメラ等で試料像を観察することが可能になる。
【００２３】
（４）本発明の偏光顕微鏡によれば、中間変倍用の中間鏡筒を新たに積み重ねることなく容易に中間変倍を行うことができるため、瞳投影レンズの移動量を小さくでき、結果的にコンパクトで安価な中間鏡筒を有する偏光顕微鏡を実現することが可能になる。
【００２４】
（５）本発明の偏光観察用中間鏡筒によれば、顕微鏡本体の上部に装着し、瞳投影レンズを光路に挿入することによって少なくとも透過偏光観察におけるコノスコープ像観察が可能であるとともに、ターレットを切り換えることによって、落射照明光による観察、あるいは結像レンズによるオルソスコープ像観察もしくは偏光以外の（明視野などの）通常の観察を行うことが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図である。まず、図１に基づき偏光顕微鏡の全体構成について説明する。
【００２７】
図１において、１０１は顕微鏡本体（以下、鏡体と称する）であり、鏡体１０１のベース部には光源１０２が内蔵されている。コレクターレンズ１０３は、光源１０２からの光を集光し鉛直上方に向けて出射する。ステージ１０５には、観察試料１０４が載せられている。コンデンサーレンズ１０６は、コレクターレンズ１０３から出射された光を観察試料１０４上に集光させる。
【００２８】
ステージ受け１０７はステージ１０５を支えている。コンデンサー受け１０８は、コンデンサーレンズ１０６を支えているとともに、コンデンサー上下ハンドル１０９を操作することによってステージ受け１０７上で自在に上下動可能である。レボルバー１１１は対物レンズ１１０を含む複数の対物レンズを保持し、１つの対物レンズを光軸上に選択的に位置させる。
【００２９】
観察試料１０４、ステージ１０５、コンデンサーレンズ１０６、コンデンサー受け１０８、およびコンデンサー上下ハンドル１０９は、ステージ受け１０７とともに、鏡体１０１に設けられた焦準ハンドル１１２を操作することによって、一体的に上下動可能となっている。この焦準ハンドル１１２を回転させることにより、対物レンズ１１０に対する観察試料１０４のピント調節を行うことができる。
【００３０】
偏光観察用中間鏡筒１１３は、鏡体１０１の上部に着脱自在に装着されている。観察鏡筒１１４は偏光観察用中間鏡筒１１３の上部に着脱自在に装着されている。観察鏡筒１１４の内部には、対物レンズ１１０とともに観察試料１０４の像を結像するための結像レンズ１１５、結像レンズ１１５からの鉛直上向きの結像光束を双眼部１１４ａの方向に偏向させる偏向プリズム１１６、および偏向プリズム１１６からの結像光束を２つに分割する分割プリズム（図示せず）が内蔵されている。
【００３１】
また、観察鏡筒１１４の双眼部１１４ａの先端には接眼レンズ１１７が装着されている。接眼レンズ１１７により、対物レンズ１１０と結像レンズ１１５によって形成された観察試料１０４の像を観察することができる。
【００３２】
コンデンサーレンズ１０６には、開口絞り１０６ａが内蔵されている。開口絞り１０６ａは、コンデンサーレンズ１０６から観察試料１０４に照明する光の出射角度（開口数）を制限する。ポラライザー１１８は、コンデンサーレンズ１０６の下端に回転可能に保持されている。検板スロット１０１ａは、鏡体１０１の上方でレボルバー１１１の直ぐ上に設けられており、後述の検板等を光路上に挿入可能である。
【００３３】
図２の（ａ）は偏光観察用中間鏡筒１１３の横断面図、図２の（ｂ）は偏光観察用中間鏡筒１１３の主要部を下方から見た平面図である。以下、図２の（ａ）（ｂ）を基に偏光観察用中間鏡筒１１３について詳細に説明する。中間鏡筒本体２０１の下端には丸アリ部２０１ａが設けられている。中間鏡筒本体２０１は、丸アリ部２０１ａが鏡体１０１に設けられている丸アリ溝に嵌合することで、鏡体１０１に接続される。回転ターレット２０２は、中間鏡筒本体２０１に固着され対物レンズ１１０の光軸に概略平行なターレット軸２０３を中心に回転自在に支持されている。
【００３４】
中間鏡筒本体２０１の上には、中間鏡筒カバー２０４が固定されている。中間鏡筒カバー２０４には、丸アリ溝２０４ａが設けられている。丸アリ溝２０４ａには観察鏡筒１１４が装着される。回転ターレット２０２の上面には、その円周上の４箇所にそれぞれクリック溝２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄが設けられている。また、中間鏡筒カバー２０４の裏面には、板バネ２０５が固着されている。板バネ２０５の先端には、ボール２０６が固定されている。この板バネ２０５の作用によってボール２０６がクリック溝２０２ａ〜２０２ｄのいずれかに嵌まり込むことにより、回転ターレット２０２が上記４箇所のいずれかで停止する。
【００３５】
回転ターレット２０２の上記４箇所の停止位置のうちの１箇所には、ベルトランレンズ（瞳投影レンズ）２０７が保持されている。なお図２の（ａ）では、ボール２０６が回転ターレット２０２上面のクリック溝２０２ａに嵌まった時に、ベルトランレンズ２０７が対物レンズ１１０の光軸ｐ上に位置するようになっている。
【００３６】
レンズ枠２０８の内側には、ベルトランレンズ２０７が接着されている。レンズ枠２０８の外周には、ピン２０９が固着されている。外枠２１０は、レンズ枠２０８の外側にあって回転ターレット２０２に固定されており、レンズ枠２０８を光軸ｐ方向に摺動自在に保持している。カムリング２１１は、外枠２１０の外側にあって、外枠２１０に対して回転自在に嵌合保持されている。
【００３７】
外枠２１０には、ピン２０９が丁度通るだけの幅寸法をもった光軸方向に延びる長穴２１０ａが形成されている。カムリング２１１には、ピン２０９が丁度ガタなく案内されるカム溝２１１ａが形成されている。ピン２０９はカム溝２１１ａに係合している。カムリング２１１を回転させると、カム溝２１１ａと長穴２１０ａとの作用により、ピン２０９が固着されているレンズ枠２０８とレンズ枠２０８に接着されているベルトランレンズ２０７とが、光軸方向に移動する。
【００３８】
一方、フォーカスリング２１２は、ターレット軸２０３の下方でターレット軸２０３に対して回転自在に支持されている。連動ピン２１３は、フォーカスリング２１２の上面に固着されており、カムリング２１１の下面に設けられた連動溝２１１ｂに係合している。これにより、フォーカスリング２１２を回転させることで、連動ピン２１３を介してカムリング２１１が回転する。
【００３９】
以上のような構成により、ベルトランレンズ２０７が観察光軸ｐ上に位置するように回転ターレット２０２を上記４箇所の停止位置のうちの１箇所に停止させ、次にフォーカスリング２１２を回転させることで、ベルトランレンズ２０７を光軸ｐ方向に移動調節することができる。
【００４０】
なお、ベルトランレンズ２０７の光軸方向の調節範囲には、対物レンズ１１０をはじめ使用するすべての対物レンズ間で生じる射出瞳の位置のずれと同じ量が確保されている。使用する各対物レンズの射出瞳の位置が比較的近い位置に設計されていれば、ベルトランレンズ２０７の光軸方向の調節範囲を大きくとる必要はない。その結果、偏光観察用中間鏡筒１１３の光軸方向の寸法をコンパクトに設計できる。このことを、以下に図３を参照して説明する。
【００４１】
図３は、上述した偏光顕微鏡の光学系を示す図である。図３において図１，図２と同一な部分には同符号を付してある。
【００４２】
ベルトランレンズ２０７が光路（観察光軸ｐ上）に挿入されていない場合、観察試料１０４の１点からの光は、対物レンズ１１０で集光されて平行光束となり、そのまま結像レンズ１１５に入射して結像作用を受け、接眼レンズ１１７の焦点面Ｉで像を結ぶ（図中実線で示す）。一方、ベルトランレンズ２０７が光路に挿入されている場合には、対物レンズ１１０の射出瞳面ＦＢ上の１点からの光は、ベルトランレンズ２０７で平行光束となり、その後結像レンズ１１５で接眼レンズ１１７の焦点面Ｉで結像する（図中破線）。
【００４３】
図３では、射出瞳面ＦＢ上の光軸中心の１点について図示しているが、この１点は、観察試料１０４のある領域から光軸と平行に出射した平行光束の対物レンズ１１０による焦点位置である。実際には、観察試料１０４を通過したあらゆる方向の平行光束が対物レンズ１１０の射出瞳面ＦＢ上で焦点を結び、これをベルトランレンズ２０７と結像レンズ１１５によって接眼レンズ１１７の焦点面Ｉに結像させて観察をするのがコノスコープ観察である。
【００４４】
この場合、対物レンズ１１０の射出瞳面ＦＢ上の１点からの光はベルトランレンズ２０７によって平行光束になる。図３に示すように対物レンズ１１０の射出瞳面ＦＢの位置と他の対物レンズの射出瞳面ＦＢ’の位置とが異なっている場合は、ＦＢの位置とＦＢ’の位置の間にずれ量Ｌが生じる。この場合、光軸ｐ上でベルトランレンズ２０７をずれ量Ｌと同じ量Ｌだけ図中上方向に動かす。これにより、対物レンズ１１０に代えて他の対物レンズを使用する場合でも、他の対物レンズの射出瞳の観察が可能になる。
【００４５】
従来では落射照明を行う場合には、偏光観察用中間鏡筒の下に落射投光管を挿入し、落射投光管と偏光観察用中間鏡筒を積み重ねていた。このため、対物レンズ１１０からベルトランレンズ２０７までの距離が、落射投光管の厚さ分だけ変化してしまう。そのために、ベルトランレンズ２０７の移動範囲Ｌを大きくとらないと、対物レンズ１１０の射出瞳を観察できない。すなわち、コノスコープ観察ができなかった。しかし、本発明のように落射投光管を積み重ねない構成にすれば、ベルトランレンズ２０７の移動範囲Ｌは、使用する対物レンズの射出瞳位置のずれ分だけ確保すれば良いことになる。
【００４６】
再び、図２の（ａ）（ｂ）を基に説明する。回転ターレット２０２の４箇所の停止位置のうちの２箇所には、落射照明光を対物レンズ１１０に導入するための光学素子を内蔵したミラーユニット２０２１，２０２１’（図２の（ａ）（ｂ）中２点鎖線で示す）をそれぞれ装着可能な取付け部（取付けアリ部）２０２３，２０２３’が設けられており、残りの１箇所は対物レンズ１１０からの光をそのまま通過させる空穴２０２２となっている。
【００４７】
中間鏡筒本体２０１の丸アリ部２０１ａの直ぐ上には第１のアナライザー挿入スロット２０１ｂが設けられている。この第１のアナライザー挿入スロット２０１ｂには、アナライザーユニット１２０等が装着可能である。アナライザーユニット１２０には、透過照明による偏光観察を行う場合のアナライザー１１９が装着されている。中間鏡筒本体２０１の上部には第２のアナライザー挿入スロット２０１ｃが設けられている。この第２のアナライザー挿入スロット２０１ｃには、落射照明による偏光観察を行う場合のアナライザーユニット等が装着可能である。
【００４８】
また、中間鏡筒本体２０１の側面（図２の（ａ）（ｂ）中右側）には、丸アリ機構による取付け部２０１ｄが設けられている。取付け部２０１ｄには、落射照明を行うための照明光を導入する照明投光ユニットが装着可能である。中間鏡筒本体２０１の底面（図２の（ａ）中左下）には、ミラーユニット２０２１の取り外しが可能なように開口部２０１ｅと着脱可能なカバー２１４が設けられている。
【００４９】
次に、以上のように構成された本発明の第１の実施の形態において、透過偏光観察を行う方法について説明する。
【００５０】
まず、偏光観察用中間鏡筒１１３の回転ターレット２０２の空穴２０２２を、対物レンズ１１０の光軸ｐ上に位置させる。すなわち、ベルトランレンズ２０７が対物レンズ１１０の光軸上に位置しないようにする。次に、通常の明視野観察等の観察方法と同様に、焦準ハンドル１１２を回転させ、対物レンズ１１０に対して観察試料１０４のピントを概略合わせる。さらに、コンデンサー上下ハンドル１０９を回転させ、コンデンサーレンズ１０６の位置を最適に調節する。
【００５１】
次に、観察試料１０４のピントを正確に合わせ、偏光観察用中間鏡筒１１３のアナライザー挿入スロット２０１ｂにアナライザーユニット１２０を挿入し、アナライザー１１９の振動方向とポラライザー１１８の振動方向とを直交させる。この状態で、コンデンサーレンズ１０６に内蔵されている開口絞り１０６ａを絞ると、観察試料１０４のオルソスコープ観察が可能になる。
【００５２】
この状態（オルソスコープ観察）からコノスコープ観察に切り換える場合は、まずコンデンサーレンズ１０６に内蔵されている開口絞り１０６ａを大きく開放する。次に、偏光観察用中間鏡筒１１３の回転ターレット２０２に装着されたベルトランレンズ２０７が対物レンズ１１０の光軸上に位置するよう、回転ターレット２０２を回転させ、停止させる。そして、フォーカスリング２１２を回転して、接眼レンズ１１７で対物レンズ１１０の射出瞳１１０ａ（ＦＢ）にピントが合うよう、ベルトランレンズ１０７を上下方向に調節する。
【００５３】
また、鏡体１０１の検板スロット１０１ａに鋭敏色等の検板（図示せず）を挿入することによって、観察試料１０４の結晶特性に応じて干渉色の変化が生じるため、結晶の正負の方向性を判断することができる。
【００５４】
図４は、図１に示した偏光顕微鏡に、落射照明による観察が可能な照明投光ユニットおよび落射照明光を導入するミラーユニットを装着した構成を示す図である。図４において図１と同一な部分には同符号を付してある。
【００５５】
図４において、２５１は落射照明用のランプハウスであり、光源２５２はランプハウス２５１に内蔵されている。コレクターレンズ２５３は、ランプハウス２５１に内蔵され、光源２５２からの光を集光する。照明投光ユニット本体２５４は、その一端部にランプハウス２５１が接続されるとともに、他端部が偏光観察用中間鏡筒１１３の中間鏡筒本体２０１に設けられた取付け部２０１ｄに装着される。
【００５６】
投影レンズ２５５は、照明投光ユニット本体２５４に内蔵され、コレクターレンズ２５３で集められた照明光をより適切に対物レンズ１１０へと導くためのものである。また照明投光ユニット２５４には、フィルタ挿入スロット２５４ａ，２５４ｂおよびポラライザー挿入スロット２５４ｃが設けられている。ポラライザー挿入スロット２５４ｃには、落射照明用のポラライザー２５６が挿入される。
【００５７】
アナライザー２５７は、偏光観察用中間鏡筒１１３に設けられた第２のアナライザー挿入スロット２０１ｃに挿入されている。明視野照明ミラーユニット２５８は、回転ターレット２０２の４箇所の停止位置のうちの１箇所に設けられた取付け部（取付アリ部）２０２３に固定され、投影レンズ２５５から出射された落射照明光を対物レンズ１１０の方向へ偏向する。
【００５８】
以上のような構成において、回転ターレット２０２を回転して明視野ミラーユニット２５８が対物レンズ１１０の光軸ｐ上に位置するような状態で停止させれば、光源２５２からの落射照明光が投影レンズ２５５を介して明視野ミラーユニット２５８により対物レンズ１１０に導かれる。これにより、落射照明による明視野観察あるいは簡易偏光観察が可能になる。なお、ポラライザー２５６およびアナライザー２５７を各光路に挿入すれば簡易偏光観察が可能になり、これらを各光路から引き抜けば明視野観察が可能になる。
【００５９】
また、回転ターレット２０２を回転してベルトランレンズ２０７が対物レンズ１１０の光軸ｐ上に位置するような状態で停止させれば、透過偏光のコノスコープ像観察が可能になる。この場合、アナライザー２５７は、落射照明による簡易偏光観察と透過偏光観察とで共用することができるため、回転ターレット２０２の切換えに伴って挿脱する必要はなく光路に挿入したままでよい。また、回転ターレット２０２を回転して、何も挿入されていない空穴２０２２が光軸ｐ上に位置するような状態で停止させれば、透過偏光のオルソスコープ像観察が可能になる。
【００６０】
以上のように図４に示した偏光顕微鏡では、図１に示した偏光顕微鏡と同様に、透過偏光のオルソスコープ像観察とコノスコープ像観察に加えて、さらに落射照明による明視野観察あるいは落射照明による簡易偏光観察を、容易かつ迅速に切り換え可能である。しかも落射照明を行う場合に、偏光観察用中間鏡筒１１３の上に落射照明用投光管を積み重ねるのではなく、照明投光ユニット２５４を偏光観察用中間鏡筒１１３の側面に装着するようにしたので、落射照明装置の有無によって対物レンズ１１０の射出瞳からベルトランレンズ２０７までの距離が変化することがない。このため、ベルトランレンズ２０７の光軸方向の移動範囲を小さくすることができ、結果として非常にコンパクトな偏光観察用中間鏡筒が実現できるという利点を有する。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図である。図５において図１，図４と同一な部分には同符号を付してある。
【００６２】
本第２の実施の形態では、基本構成は第１の実施の形態とほぼ同じであり、偏光観察用中間鏡筒の構成に差異がある。本第２の実施の形態における偏光観察用中間鏡筒３００は、第１の実施の形態における偏光観察用中間鏡筒１１３に比べて、中間鏡筒本体および中間鏡筒カバーが異なるのみであり、内蔵される回転ターレット等の構成はすべて同じである。
【００６３】
図５において、３０１は中間鏡筒本体であり、中間鏡筒本体３０１の下端部の丸アリ３０１ａは鏡体１０１に接続される。アナライザースロット３０１ｂは透過偏光観察時に使用される。丸アリ機構による取付け部３０１ｄには、落射照明を行うための照明投光ユニット本体２５４を装着可能である。中間鏡筒本体３０１の底面には、ミラーユニットの取り外しが可能なように開口部３０１ｅが設けられている。図５の中間鏡筒本体３０１では、図４に示した落射照明による簡易偏光観察時に使用する第２のアナライザー挿入スロット２０１ｃは存在せず、その分だけ上下方向の寸法は小さくなっている。
【００６４】
中間鏡筒本体３０１の上には、中間鏡筒カバー３０４が固定されている。中間鏡筒カバー３０４は、中間鏡筒本体３０１に対応している。中間鏡筒カバー３０４は、第１の実施の形態における中間鏡筒カバー２０４と比べて形状が若干異なるのみであり、裏面に板バネ２０５が固着されることや観察鏡筒１１４を装着するための丸アリ部３０４ａを有することなど、基本構成は同じである。
【００６５】
また、中間鏡筒本体３０１の取付け部３０１ｄには、第１の実施の形態と同じ照明投光ユニット本体２５４が接続されているが、本第２の実施の形態の場合は、照明投光ユニット本体２５４に設けられたポラライザー挿入スロット２５４ｃにポラライザーは挿入されていない。
【００６６】
以上のように構成された本発明の第２の実施の形態において、透過偏光によるオルソスコープ像観察およびコノスコープ像観察については第１の実施の形態と同様に実施できるので、その説明は省略する。落射照明による簡易偏光観察を行うために、第２の実施の形態では、明視野ミラーユニット２５８に加えて、ポラライザー３６１とアナライザー３６２とを内蔵した落射偏光用ミラーユニット３６０を回転ターレット３０２上に装着するようにした。
【００６７】
したがって、回転ターレット３０２の４箇所の停止位置に、ベルトランレンズ２０７、明視野照明ミラーユニット２５８、および落射偏光用ミラーユニット３６０を装着したことで、回転ターレット３０２の切り換え操作により、透過偏光によるオルソスコープ像観察、透過偏光によるコノスコープ像観察、落射照明による明視野観察、および落射照明による簡易偏光観察の４つの観察法を容易に切り換え可能である。特に本第２の実施の形態においては、落射観察用のアナライザー挿入スロットを省略することにより、偏光観察用中間鏡筒の光軸方向の寸法を小さくすることができるという利点を有する。
【００６８】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図である。図６において図１，図４，図５と同一な部分には同符号を付してある。
【００６９】
本第３の実施の形態では、基本構成は第１および第２の実施の形態とほぼ同じであり、偏光観察用中間鏡筒３００の構成は第２の実施の形態と同一である。
【００７０】
図６において、中間鏡筒本体３０１の丸アリ機構による取付け部３０１ｄには、照明投光ユニットに代えて、ＴＶ直筒（撮像ユニット）４０２が装着されている。ＴＶ直筒４０２は、結像レンズ４０１を内蔵している。ＴＶ直筒４０２の先端部には、ＴＶアダプタ４０３を介してカメラ４０４が取り付けられている。
【００７１】
また、中間鏡筒カバー３０４の丸アリ部３０４ａには、観察鏡筒１１４ではなく三眼鏡筒４０５が装着されている。この三眼鏡筒４０５には、観察鏡筒１１４と同じく、結像レンズ１１５と偏向プリズム１１６が内蔵されているのに加えて、偏向プリズム１１６の上方にＴＶポート用プリズム４０６が接合されている。また、三眼鏡筒４０５上部のＴＶポート部４０５ａには、第２のＴＶアダプタ４０７を介してカメラ４０８が装着されている。
【００７２】
また、回転ターレット３０２の４箇所の停止位置のうち１箇所には、第１の実施の形態と同じ明視野ミラーユニット２５８が装着されている。この明視野ミラーユニット２５８が光軸ｐ上に位置した場合、２つのカメラ４０４および４０８によって観察試料１０４の像を撮像できる。２つのカメラ４０４および４０８としては、例えば通常のＴＶカメラとデジタルカメラといった組合せが考えられる。また、明視野ミラーユニット２５８に代えて、全反射ミラーユニットや波長選択性ミラーユニット等を用いる変形例も考えられる。
【００７３】
以上のように構成された第３の実施の形態において、偏光観察用中間鏡筒に、落射照明のための照明投光ユニットに代えて撮像用ユニットを装着した。これにより、新たな中間鏡筒等を積み重ねて装着することなく、ＴＶカメラ等による撮像が可能になり、やはりベルトランレンズの移動量の少ないコンパクトな偏光観察用中間鏡筒が構成可能であるとともに、異なる２種類のカメラ等を必要とするアプリケーションにも対応できるという利点を有する。
【００７４】
（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図である。図７において図１，図４，図５，図６と同一な部分には同符号を付してある。
【００７５】
本第４の実施の形態では、基本構成は第１の実施の形態とほぼ同じであり、偏光観察用中間鏡筒３００の構成は第２および第３の実施の形態と同一である。
【００７６】
図７において、回転ターレット３０２の４箇所の停止位置のうち１箇所の取付け部２０２３には、中間変倍レンズユニット４５１が装着されている。中間変倍レンズユニット４５１は、対物レンズ１１０から出射された光束径を変更して、対物レンズ１１０と結像レンズ１１５とによって形成される試料像の倍率を変更する。したがって、透過偏光によるオルソスコープ像観察や落射照明による明視野観察において、試料像の倍率を対物レンズの倍率により拡大あるいは縮小して観察することが可能になる。
【００７７】
本第４の実施の形態においては、回転ターレット３０２の４箇所の停止位置のうち１箇所にベルトランレンズ２０７が、もう１箇所に中間変倍レンズユニット４５１が装着されている。これに加えて、もう１箇所に倍率の異なる別の中間変倍レンズユニットや落射照明用ミラーユニットを取り付けることも勿論可能である。
【００７８】
以上のように構成された第４の実施の形態において、偏光観察用中間鏡筒の回転ターレットに中間変倍レンズユニットを装着した。これにより、中間変倍専用の中間鏡筒等を積み重ねて装着することなく、試料像の中間変倍を実現でき、やはりベルトランレンズの移動量の少ないコンパクトな偏光観察用中間鏡筒が構成可能であるという利点を有する。
【００７９】
なお、本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、偏光観察用中間鏡筒はターレット式によって観察を切り換えるのでなく、スライド式により切り換えるようにしてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、教育用・検査用等の光学顕微鏡において、透過照明によるコノスコープ観察と落射照明による簡易偏光観察とを両立し得るコンパクトで安価な偏光顕微鏡及び偏光観察用中間鏡筒を提供できる。
【００８１】
すなわち本発明によれば、落射照明光による観察、撮像ユニットによる撮像、中間変倍等を行う際に、新たに中間鏡筒を追加し積み重ねるのではなく、中間鏡筒に各機能を付加するようにした。これにより、瞳投影レンズの合焦のための移動量は、対物レンズ毎の射出瞳位置のずれに対応した量だけを見込めばよいので、瞳投影レンズの移動範囲を小さくすることができ、コンパクトで安価な偏光顕微鏡及び偏光観察用中間鏡筒を実現できる。その結果、教育用や検査用等の安価な偏光顕微鏡にも十分適用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る偏光観察用中間鏡筒の横断面図と、偏光観察用中間鏡筒の主要部を下方から見た平面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る偏光顕微鏡の光学系を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る偏光顕微鏡の構成を示す図。
【符号の説明】
１０１…顕微鏡本体（鏡体）  １０１ａ…検板スロット  １０２…光源  １０３…コレクターレンズ  １０４…観察試料  １０５…ステージ  １０６…コンデンサーレンズ  １０６ａ…開口絞り  １０７…ステージ受け  １０８…コンデンサー受け  １０９…コンデンサー上下ハンドル  １１０…対物レンズ  １１０ａ…射出瞳  １１１…レボルバー  １１２…焦準ハンドル  １１３…偏光観察用中間鏡筒  １１４…観察鏡筒  １１４ａ…双眼部  １１５…結像レンズ  １１６…偏向プリズム  １１７…接眼レンズ  １１８…ポラライザー  １１９…アナライザー  ２０１…中間鏡筒本体  ２０１ａ…丸アリ部  ２０１ｂ…第１のアナライザー挿入スロット  ２０１ｃ…第２のアナライザー挿入スロット  ２０１ｄ…取付け部  ２０１ｅ…開口部  ２０２…回転ターレット  ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄ…クリック溝  ２０３…ターレット軸  ２０４…中間鏡筒カバー  ２０４ａ…丸アリ溝  ２０５…板バネ  ２０６…ボール  ２０７…ベルトランレンズ  ２０８…レンズ枠  ２０９…ピン  ２１０…外枠  ２１０ａ…長穴  ２１１…カムリング  ２１１ａ…カム溝  ２１２…フォーカスリング  ２１３…連動ピン  ２１４…カバー  ２０２１，２０２１’…ミラーユニット  ２０２２…空穴  ２０２３，２０２３’…取付け部  ２５１…ランプハウス  ２５２…光源  ２５３…コレクターレンズ  ２５４…照明投光ユニット本体  ２５４ａ，２５４ｂ…フィルタ挿入スロット  ２５４ｃ…ポラライザー挿入スロット２５５…光源  ２５６…ポラライザー  ２５７…アナライザー  ２５８…明視野照明ミラーユニット  ３００…偏光観察用中間鏡筒  ３０１…中間鏡筒本体  ３０１ａ…丸アリ  ３０１ｂ…アナライザースロット  ３０１ｄ…取付け部  ３０１ｅ…開口部  ３０２…回転ターレット  ３０４…中間鏡筒カバー  ３０４ａ…丸アリ溝３６０…落射偏光用ミラーユニット  ３６１…ポラライザー  ３６２…アナライザー  ４０１…結像レンズ  ４０２…ＴＶ直筒  ４０３…ＴＶアダプタ  ４０４…カメラ  ４０５…三眼鏡筒  ４０５ａ…ＴＶポート部  ４０６…ＴＶポート用プリズム  ４０７…第２のＴＶアダプタ  ４０８…カメラ
【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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