(57)【要約】【課題】  暗視野観察を含めた各種観察を良好に行なうことができ、しかも、光学素子の重複を無くして価格的にも安価にできる顕微鏡の光学素子切換装置を提供する。【解決手段】  基本的な明暗視野観察と交換キューブによる複数の観察法を切換え可能にした顕微鏡であって、明暗視野キューブ１１および交換キューブ１７を保持したキューブ保持部材１２の移動に連動してレンズ保持部材２３を回動させ、照明レンズ２５を照明光学系の光路上に挿脱させる。【選択図】      図１
2005115273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種観察法に対応した複数の光学素子ユニットを保持した光学素子ユニット保持手段と、
前記光学素子ユニット保持手段を移動させるとともに、前記光学素子ユニットを選択的に顕微鏡の照明光学系の光路上に挿脱させる移動手段と、
光学素子を保持した光学素子保持手段と、
前記光学素子ユニット保持手段の移動に連動して前記光学素子保持手段を移動させ、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿脱させる光学素子挿脱手段と、
を具備したことを特徴とする顕微鏡の光学素子切換装置。
【請求項２】
前記光学素子ユニット保持手段は、少なくとも暗視野観察用の光学素子ユニットを有し、
前記光学素子挿脱手段は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡の光学素子切換装置。
【請求項３】
前記光学素子保持手段は、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿入した状態で回動可能に支持され、
前記光学素子挿脱手段は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子保持手段を回動させ、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させることを特徴とする請求項２記載の顕微鏡の光学素子切換装置。
【請求項４】
前記光学素子保持手段は、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿入した状態で直線移動可能に支持され、
前記光学素子挿脱手段は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子保持手段を直線移動させ、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させることを特徴とする請求項２記載の顕微鏡の光学素子切換装置。
【請求項５】
前記光学素子保持手段は、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿入した状態で直線移動可能に支持され、
前記光学素子挿脱手段は、前記移動手段と前記光学素子保持手段との間を連結し、前記移動手段による前記光学素子ユニット保持手段の移動に応じて回動されるカム部材からなり、
前記カム部材は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子保持手段を直線移動させて、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させるとともに、前記移動手段に連動して前記複数の光学素子ユニットのうちの少なくとも一つを装置外部まで移動可能にしたことを特徴とする請求項２記載の顕微鏡の光学素子切換装置。
【請求項６】
前記光学素子保持手段に保持される光学素子は、照明レンズ、視野絞り、視野絞り投影レンズのいずれか、あるいは複数の組合わせであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の顕微鏡の光学素子切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の照明光学系の光路上に配置される各種観察用の光学素子ユニットの切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の観察には、明視野観察、暗視野観察、ＤＩＣ(微分干渉)観察、蛍光観察などの各種の観察方法があり、一般的には、照明光学系の光路上の各種観察に対応した光学素子ユニット(以下キューブ)の配置切換えを行うことで、複数の観察方法による検鏡を可能にしている。
【０００３】
図１４は、これら明視野観察、暗視野観察、蛍光観察における、照明光学系の光路上の各光学素子の配置について説明するものである。
【０００４】
この場合、同図（ａ）に示す明視野観察の照明光学系では、光源１からの照明光の光路上に、照明レンズ２、明るさ絞り３、視野絞り４、照明レンズ５,６、明視野キューブ７が配置されている。そして、光源１から出た照明光は、これら照明レンズ２、明るさ絞り３、視野絞り４、照明レンズ５,６を通り、明視野キューブ７に入射する。明視野キューブ７は、ハーフミラー７ａを有していて、照明レンズ６からの光をハーフミラー７aによって試料側に反射し、図示しない対物レンズにより試料上を照明し、その観察光(試料からの戻り光)を対物レンズを通し、今度は、ハーフミラー７aを透過して観察光路側へ導くようにしている。
【０００５】
また、同図（ｃ）に示す蛍光観察の照明光学系では、光源１から蛍光キューブ９に入るまでの光路上の光学素子の配置は、上述した明視野観察の場合と同様である。蛍光キューブ９は、励起フィルタ９ａ、バリアフィルタ９ｂ、ダイクロイックミラー９ｃを有していて、照明レンズ６からの光を励起フィルタ９ａを介してダイクロイックミラー９ｃに入射し、このダイクロイックミラー９ｃによって試料側に反射し、また、観察光(試料からの戻り光)を、ダイクロイックミラー９ｃ、バリアフィルタ９ｂを透過して観察光路側へ導くようにしている。
【０００６】
一方、同図（ｂ）に示す暗視野観察の照明光学系では、光源１から暗視野キューブ８に入るまでの光路上の光学素子の配置は、照明レンズ６が存在しない他は、明視野観察の場合と同様である。つまり、暗視野観察では、明視野観察や蛍光観察のような通常の照明方法と異なり、光束の中央部を抜いた環状照明を行うため、照明光学系の設計にもよるが照明レンズ６を必要としない。または、これとは逆に、暗視野観察時のみ照明レンズが必要というような光学系の違いを生じることもある。
【０００７】
そこで、上述した各種観察に対応したキューブの切換えにより複数の観察方法による検鏡を可能にした顕微鏡では、レンズの重複を避けるため、暗視野キューブ８内にのみ点線で示したような照明レンズ８aを持たせ、他の明視野キューブ７および蛍光キューブ９には照明レンズを持たせないような構成としている。
【０００８】
しかし、暗視野観察は環状照明であり、光束の中央部分の殆どを使用しないことから、明視野観察等に比べて光量が絶対的に少ない。したがって、暗視野キューブ８内に照明レンズ８ａを持たせると、照明レンズ８ａでの光量損失により十分な光量が得られず、暗視野観察が暗くなってしまう。また、暗視野観察を明るくするために、暗視野キューブ８ではなく、他の明視野キューブ７および蛍光キューブ９に照明レンズを持たせると、照明レンズが重複してしまう。一般に、光学素子は高価であり、照明レンズの重複は、顕微鏡のコストアップになってしまう。
【０００９】
一方、従来の各種観察方法が可能な顕微鏡の切換機構として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１には、各種の観察キューブを着脱可能に保持し、これら観察キューブを所定位置に位置決め可能とするとともに、各キューブの交換を簡単に行えるようにしたものが開示されている。
【特許文献１】特許第２９４５１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１には、各種の観察キューブを着脱可能に保持し、各キューブの交換を簡単に行えるようにしたものが開示されているものの、上述したような照明レンズの重複の問題点や暗視野観察が暗い場合の問題点について、これらを解決する手段について何も開示されていない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、暗視野観察を含めた各種観察を良好に行なうことができ、しかも、光学素子の重複を無くして価格的にも安価にできる顕微鏡の光学素子切換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、各種観察法に対応した複数の光学素子ユニットを保持した光学素子ユニット保持手段と、前記光学素子ユニット保持手段を移動させるとともに、前記光学素子ユニットを選択的に顕微鏡の照明光学系の光路上に挿脱させる移動手段と、光学素子を保持した光学素子保持手段と、前記光学素子ユニット保持手段の移動に連動して前記光学素子保持手段を移動させ、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿脱させる光学素子挿脱手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光学素子ユニット保持手段は、少なくとも暗視野観察用の光学素子ユニットを有し、前記光学素子挿脱手段は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させることを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記光学素子保持手段は、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿入した状態で回動可能に支持され、前記光学素子挿脱手段は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子保持手段を回動させ、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させることを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記光学素子保持手段は、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿入した状態で直線移動可能に支持され、前記光学素子挿脱手段は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子保持手段を直線移動させ、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させることを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記光学素子保持手段は、前記光学素子を前記照明光学系の光路上に挿入した状態で直線移動可能に支持され、前記光学素子挿脱手段は、前記移動手段と前記光学素子保持手段との間を連結し、前記移動手段による前記光学素子ユニット保持手段の移動に応じて回動されるカム部材からなり、前記カム部材は、前記暗視野観察用の光学素子ユニットが前記顕微鏡の照明光学系の光路上に挿入された状態で、前記光学素子保持手段を直線移動させて、前記光学素子を前記照明光学系の光路上から退避させるとともに、前記移動手段に連動して前記複数の光学素子ユニットのうちの少なくとも一つを装置外部まで移動可能にしたことを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記光学素子保持手段に保持される光学素子は、照明レンズ、視野絞り、視野絞り投影レンズのいずれかあるいは複数の組合わせであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光学素子ユニット保持手段の移動に連動して光学素子保持手段を移動させ、光学素子を照明光学系の光路上に挿脱させるようにしたので、光学素子を必要とする観察法の場合にのみ光学素子を光路上に挿入することができ、各種の観察を最適な条件下で実行することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、暗視野観察用の光学素子ユニットが照明光学系の光路上に挿入された状態で、照明レンズなどの光学素子を照明光学系の光路上から退避させるようにしているので、暗視野観察での照明レンズによる光量損失を無くすことができるとともに、暗視野観察以外で必要になる照明レンズが一つですむようにもなり、レンズの重複も回避でき、価格的にも安価にできる。
【００２０】
さらに本発明によれば、移動手段に連動して複数の光学素子ユニットのうちの少なくとも一つを装置外部まで移動可能にでき、これにより、交換キューブ（観察法を切換えるための各種観察キューブ）を交換する場合に、光学素子ユニット保持手段全体を顕微鏡の外部に取り出す必要がなく、交換キューブの交換を迅速に行ない、素早く検鏡状態に復帰させることができるので、観察作業を能率よく行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
(第１の実施の形態)
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明が適用される顕微鏡の光学素子切換装置の概略構成を示している。
【００２３】
図において、１０は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体１０に、本発明の光学素子切換装置が装着されている。この場合、顕微鏡本体１０には、開口１０ａが設けられ、この開口１０ａから内部に向けて、水平方向にメスアリ１０ｂが形成されている。メスアリ１０ｂには、光学素子ユニット保持手段としてのキューブ保持部材１２のオスアリ１２ｆが挿入され、キューブ保持部材１２全体をメスアリ１０ｂに沿って直線移動可能にしている。この場合、これらメスアリ１０ｂとオスアリ１２ｆがキューブ保持部材１２を移動させる移動手段を構成している。
【００２４】
キューブ保持部材１２には、レバー２１が連結されている。レバー２１には、ツマミ部２１ａが設けられている。ツマミ部２１ａは、顕微鏡本体１０の開口１０ａより外部に突出しており、このツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２をメスアリ１０ｂに沿って直線移動させるとともに、後述する明暗視野キューブ１１および交換キューブ１７とともに、開口１０ａから顕微鏡本体１０外部に取り出しできるようにもなっている。
【００２５】
キューブ保持部材１２には、光学素子としての明暗視野キューブ１１が一体に固定されている。明暗視野キューブ１１は、明視野キューブ１１ａと暗視野キューブ１１ｂを一体に構成したものである。この場合、明視野キューブ１１ａは、図示しない光源からの光を試料側に反射するとともに、試料からの観察光を透過して観察光路に導くハーフミラーが収容されている。また、暗視野キューブ１１ｂは、図示しない光源からの光を、環状照明に変換するスリット部１１１が設けられている。また、明暗視野キューブ１１のキューブ保持部材１２への取付面と反対側の側面には、挿脱ピン１３が直立して固定されている。
【００２６】
キューブ保持部材１２には、キューブ保持部材１２の移動方向と直交する方向に沿ってオスアリ１２ａが設けられている。このオスアリ１２ａには、交換キューブ１７のメスアリ１７ａが突き当て面１２ｅに当たるまで挿入されている。ここでの交換キューブ１７は、交換式のＤＩＣキューブや蛍光キューブなどの観察キューブが用いられる。
【００２７】
キューブ保持部材１２のオスアリ１２ａは、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、切欠き部１２ｈが設けられている。この切欠き部１２ｈ中には、固定部材１４が配置されている。固定部材１４は、一方側面をオスアリ１２ａ側面と同じ傾きのテーパ面１４ａに形成され、また、他方側面が位置調整用のテーパ面１４ｂに形成されている。このような固定部材１４は、固定ビス１５を介して切欠き部１２ｈ底面に固定されている。この場合、固定部材１４の固定ビス１５を通している穴部１４ｃは、固定ビス１５の直径より大きくしており、固定部材１４は、その寸法差分だけオスアリ１２ａ側面から突出可能にしている。
【００２８】
オスアリ１２ａの端面には、切欠き部１２ｈまで貫通するねじ部１２ｃが設けられている。このねじ部１２ｃには、着脱ビス１６がねじ込まれている。着脱ビス１６は、先端を固定部材１４のテーパ面１４ｂに当接されていて、そのねじ込みにより固定部材１４のテーパ面１４ａ側をオスアリ１２ａ側面から突出させて交換キューブ１７のメスアリ１７ａ側面を押圧し、交換キューブ１７を位置決めしつつ固定するようにしている。
【００２９】
キューブ保持部材１２のオスアリ１２ｆの先端面には、明暗視野キューブ１１の明視野キューブ１１ａと暗視野キューブ１１ｂおよび交換キューブ１７の位置に対応して溝部１２ｇが形成されている。また、顕微鏡本体１０のメスアリ１０ｂ底面には、位置決め手段２０が設けられている。位置決め手段２０は、バネ１８とボール１９を有するもので、キューブ保持部材１２の移動操作にともない、オスアリ１２ｆ側の各溝部１２ｇがボール１９に呼び込まれることにより、バネ１８の押圧力により、明視野キューブ１１ａ、暗視野キューブ１１ｂおよび交換キューブ１７のそれぞれを光軸ａ上に位置決めできるようになっている。
【００３０】
顕微鏡本体１０には、支持軸２２を介して光学素子保持手段としてのレンズ保持部材２３が回動可能に支持されている。レンズ保持部材２３は、長方形の板状をなすもので、支持軸２２に支持される端部の側面に、先端に向けて徐々に細くなるようなテーパ部２３ｃが形成されている。また、レンズ保持部材２３は、中央部に透孔２３ａが形成されている。透孔２３ａの一方開口部の周縁部には、段部２３ｂが形成され、この段部２３ｂに照明レンズ２５が当接して配置されている。また、透孔２３ａの他方開口部には、押え環２４が嵌合され、この押え環２４により光学素子としての照明レンズ２５を段部２３ｂ側に押付けて固定するようにしている。
【００３１】
支持軸２２には、ねじりコイルバネ２６が設けられている。ねじりコイルバネ２６は、一端部を顕微鏡本体１０に係止されるとともに、他端部をレンズ保持部材２３のバネ掛け部２３ｄに係止されている。そして、常時、ねじりコイルバネ２６のねじり方向の偏倚力によりレンズ保持部材２３を顕微鏡本体１０に取り付けられた位置決めピン２７に押し当てるようにして、照明レンズ２５の光軸ａ上への再現性のある位置決めを行なうようにしている。図１（ｂ）は、この状態を示している。
【００３２】
この場合、ねじりコイルバネ２６によるレンズ保持部材２３の位置決めピン２７への押し当て力量は、位置決め手段２０によるキューブ保持部材１２の位置決めの力量と比較して十分小さい力量となるように設計されている。
【００３３】
レンズ保持部材２３のテーパ部２３ｃには、上述したキューブ保持部材１２の挿脱ピン１３が当接可能になっている。この場合、キューブ保持部材１２の移動により挿脱ピン１３がレンズ保持部材２３のテーパ部２３ｃを押圧すると、レンズ保持部材２３は、ねじりコイルバネ２６の偏倚力に抗して支持軸２２を中心に回動され、照明レンズ２５を光軸ａ上から退避させるようになっている。
【００３４】
なお、顕微鏡本体１０の開口１０ａは、普段、図示しないカバー等で塞がれている。
【００３５】
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。
【００３６】
まず、交換キューブ１７を交換する場合は、顕微鏡本体１０の開口１０ａの図示しないカバーを取外し、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を引き出すことで、明暗視野キューブ１１および交換キューブ１７を顕微鏡本体１０の外部に取り出す。
【００３７】
次に、着脱ビス１６を緩めてキューブ保持部材１２のオスアリ１２ａから交換キューブ１７を取り外し、代わりの交換キューブ１７をオスアリ１２ａに沿って突き当て面１２eに当たるまで挿入し、着脱ビス１６をねじ込んで固定する。
【００３８】
そして、キューブ保持部材１２のオスアリ１２ｆを顕微鏡本体１０のメスアリ１０ｂに挿入し、位置決め手段２０により位置決め固定されるまで押し込む。
【００３９】
次に、各種の観察方法に応じてキューブの配置を切換える方法を図３に従いで説明する。
【００４０】
まず、図３(ａ)では、明暗視野キューブ１１のうちの明視野キューブ１１ａが光軸ａ上に配置され、明視野観察の状態に設定されている。この場合、レンズ保持部材２３は、ねじりコイルバネ２６によるねじり方向の偏倚力により位置決めピン２７に押し当てられ、照明レンズ２５が光軸ａ上に位置決めされている。これにより、照明光の光路上に照明レンズ２５が配置された状態で、明暗視野キューブ１１を用いた明視野観察が行われる。
【００４１】
次に、暗視野観察から暗視野観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を奥まで押し込み、位置決め手段２０により図３(ｂ)に示すように暗視野キューブ１１ｂを光軸ａ上に位置決めさせる。
【００４２】
この場合、レンズ保持部材２３は、キューブ保持部材１２の移動とともに挿脱ピン１３によりテーパ部２３ｃを押圧され、ねじりコイルバネ２６の偏倚力に抗して支持軸２２を中心に回動され、照明レンズ２５とともに光軸ａ上から退避される。これにより、照明光の光路から照明レンズ２５を取り除いた状態で、暗視野キューブ１１ｂを用いた暗視野観察が行なわれる。
【００４３】
次に、暗視野観察から明視野観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を手前に引き出し、位置決め手段２０により図３(ａ)に示すように明視野キューブ１１ａを光軸ａ上に位置決めさせる。この場合、キューブ保持部材１２の引き出し方向の移動により、レンズ保持部材２３に対する挿脱ピン１３の押圧力が解除されるので、レンズ保持部材２３は、ねじりコイルバネ２６により自動的に位置決めピン２７に突き当たるまで戻り、光軸ａ上に復帰する。
【００４４】
次に、明視野観察から蛍光観察(交換キューブ１７)に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２をさらに手前に引き出し、位置決め手段２０により図３(ｃ)に示すように交換キューブ１７を光軸ａ上に位置決めさせる。この場合は、キューブ保持部材１２の引き出し方向の移動により、挿脱ピン１３がレンズ保持部材２３に接触することがないため、レンズ保持部材２３は光軸ａ上から動くことがない。これにより、照明光の光路上に照明レンズ２５が配置された状態で、交換キューブ１７（蛍光キューブ）を用いた蛍光観察が行われる。
【００４５】
従って、このようにすれば、基本的な明暗視野観察と交換キューブによる複数の観察法を切換え可能にした顕微鏡であり、キューブ保持部材１２の移動に連動してレンズ保持部材２３を回動させ、照明レンズ２５を照明光学系の光路上に挿脱させるようにしたので、照明レンズ２５を必要とする観察法の場合にのみ照明レンズ２５を光路上に挿入することができ、各種の観察を最適な条件下で実行することができる。
【００４６】
また、キューブ保持部材１２に保持される明視野キューブ１１ａと暗視野キューブ１１ｂおよび交換キューブ１７のうち、暗視野観察に用いられる暗視野キューブ１１ｂが光軸ａ上に配置された場合でのみ、レンズ保持部材２３を回動させて照明レンズ２５を光軸ａ上から退避するようにしているので、暗視野観察の照明レンズ２５による光量損失を無くすことができるとともに、暗視野観察以外で必要になる照明レンズ２５が一つですむようにもなり、レンズの重複を回避でき、価格的にも安価にできる。
【００４７】
(変形例１)
第１の実施の形態では、レンズ保持部材２３を移動する移動手段として、レンズ保持部材２３を回転可能に支持する支持軸２２と、レンズ保持部材２３に対してねじり方向の偏倚力を作用するねじりコイルバネ２６を用いたが、この変形例１では、引っ張りバネを用いるような構成としている。
【００４８】
図４（ａ）（ｂ）は、変形例１の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００４９】
この場合、顕微鏡本体１０には、キューブ保持部材１２の移動方向に沿って直線状のガイド３２が取付けネジ３１により固定されている。ガイド３２には、レンズ保持部材３３が取付けネジ３４により取り付けられている。このレンズ保持部材３３は、ガイド３２に沿って直線移動可能になっている。
【００５０】
レンズ保持部材３３は、ガイド３２に沿って移動することで、光軸ａに対して挿脱可能になっている。この場合、レンズ保持部材３３は、第１の実施の形態で述べたレンズ保持部材２３と同様な構成をなすもので、照明レンズ２５を有している。
【００５１】
顕微鏡本体１０には、バネ掛け部材３５が設けられている。そして、このバネ掛け部材３５とレンズ保持部材３３に設けたバネ取付け部材３３ａとの間に引っ張りバネ３６が設けられている。引っ張りバネ３６は、レンズ保持部材３３に対してキューブ保持部材１２の引き出し方向の引っ張り力を作用するもので、この引っ張り力によりレンズ保持部材３３を位置決めピン２７に押し当て、照明レンズ２５の光軸ａ上への再現性のある位置決めを行なうようにしている。
【００５２】
この場合、引っ張りバネ３６よるレンズ保持部材３３の位置決めピン２７への押し当て力量は、位置決め手段２０によるキューブ保持部材１２の位置決めの力量と比較して十分小さい力量となるように設計されている。
【００５３】
レンズ保持部材３３の側面には、上述したキューブ保持部材１２の挿脱ピン１３が当接可能になっている。この場合、キューブ保持部材１２の移動により挿脱ピン１３がレンズ保持部材３３の側面を押圧すると、レンズ保持部材３３は、引っ張りバネ３６の引っ張り力に抗してガイド３２に沿って移動され、照明レンズ２５を光軸ａ上から退避するようになっている。
【００５４】
このような構成において、まず、図５(ａ)では、明暗視野キューブ１１のうちの明視野キューブ１１ａが光軸ａ上に配置され、明視野観察の状態に設定されている。この場合、レンズ保持部材３３は、引っ張りバネ３６の引っ張り力により位置決めピン２７に押し当てられ、照明レンズ２５が光軸ａ上に位置決めされている。
【００５５】
次に、明視野観察から暗視野観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を奥まで押し込み、位置決め手段２０により図５(ｂ)に示すように暗視野キューブ１１ｂを光軸ａ上に位置決めさせる。
【００５６】
この場合、レンズ保持部材３３は、キューブ保持部材１２の移動とともに挿脱ピン１３により側面を押圧され、引っ張りバネ３６の引っ張り力に抗してガイド３２に沿って移動され、照明レンズ２５とともに光軸ａ上から取り除かれる。
【００５７】
次に、暗視野観察から明視野観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を手前に引き出し、位置決め手段２０により明視野キューブ１１ａを光軸ａ上に位置決めさせる。この場合、キューブ保持部材１２の引き出し方向の移動により、レンズ保持部材３３に対する挿脱ピン１３の押圧力が解除されるので、レンズ保持部材３３は、引っ張りバネ３６の引っ張り力によりガイド３２に沿って自動的に位置決めピン２７に突き当たるまで戻り、光軸ａ上に復帰する。
【００５８】
次に、明視野観察から蛍光観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２をさらに手前に引き出し、位置決め手段２０により交換キューブ１７を光軸ａ上に位置決めさせる。この場合も、キューブ保持部材１２の引き出し方向の移動により、挿脱ピン１３がレンズ保持部材３３に接触することがないため、レンズ保持部材３３は光軸ａ上から動くことがない。
【００５９】
従って、このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待できる。  なお、本変形例１では、引っ張りバネを用いているが、圧縮バネを適用することもできる。このようにしても、上述と同様な効果を期待することができる。
【００６０】
(変形例２)
変形例１では、レンズ保持部材３３を移動する手段に、引っ張りバネ３６を用いたが、この変形例２では、歯車機構を用いるような構成としている。
【００６１】
図６（ａ）（ｂ）は、変形例２の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００６２】
この場合も顕微鏡本体１０には、キューブ保持部材１２の移動方向に沿って直線状のガイド３２が取付けネジ３１により固定されている。ガイド３２には、レンズ保持部材４１が取付けネジ４２により取り付けられている。このレンズ保持部材４１は、ガイド３２に沿って直線移動可能になっている。
【００６３】
レンズ保持部材４１は、ガイド３２に沿って移動することで、光軸ａに対して挿脱可能になっている。この場合、レンズ保持部材４１は、第１の実施の形態で述べたレンズ保持部材２３と同様な構成をなすもので、照明レンズ２５を有している。
【００６４】
レンズ保持部材４１と明暗視野キューブ１１には、それぞれ同じ歯数のラック４３,４４が設けられている。これらラック４３,４４の間には、歯車４５が配置されている。この歯車４５は、顕微鏡本体１０に設けられた軸４６に回転可能に支持されている。
【００６５】
この場合、歯車４５には、ラック４３,４４が噛合されていて、キューブ保持部材１２の移動により一方のラック４４が移動すると、歯車４５が回転して、他方のラック４３がラック４４の移動方向と反対方向にレンズ保持部材４１とともに移動するようになっている。
【００６６】
ガイド３２に沿って位置決め部材４９が配置されている。位置決め部材４９は、明暗視野キューブ１１の明視野キューブ１１ａと暗視野キューブ１１ｂおよび交換キューブ１７に対応する位置に溝部４９ａが形成されている。また、レンズ保持部材４１には、図６（ｂ）に示すような位置決め手段４８が設けられている。位置決め手段４８は、バネ４８ａとボール４８ｂを有するもので、レンズ保持部材４１のガイド３２に沿った移動にともない、位置決め部材４９側の各溝部４９ａにボール４８ｂが呼び込まれることにより、バネ４８ａの押圧力により、レンズ保持部材４１の光軸ａ上および光軸ａ外での再現性のある位置決めを行なうようにしている。
【００６７】
このような構成において、まず、図７(ａ)では、明暗視野キューブ１１のうちの明視野キューブ１１ａが光軸ａ上に配置され、明視野観察の状態に設定されている。この場合、レンズ保持部材３３は、位置決め部材４９の溝部４９ａにボール４８ｂが呼び込まれ、バネ４８ａにより押圧力が作用されることで、照明レンズ２５が光軸ａ上に位置決めされている。
【００６８】
次に、明視野観察から暗視野観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を奥まで押し込み、位置決め手段２０により図７(ｂ)に示すように暗視野キューブ１１ｂを光軸ａ上に位置決めさせる。この場合、レンズ保持部材４１は、キューブ保持部材１２の移動とともに、ラック４３,４４と歯車４５の噛み合いにより、ガイド３２上を移動して光軸ａ上より脱出し、位置決め部材４９により位置決めされる。
【００６９】
次に、暗視野観察から明視野観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２を手前に引き出し、位置決め手段２０により明視野キューブ１１ａを光軸ａ上に位置決めさせる。この場合、キューブ保持部材１２の引き出し方向の移動により、レンズ保持部材４１は、キューブ保持部材１２の移動とともに、ラック４３,４４と歯車４５の噛み合いにより、ガイド３２上を移動して光軸ａ上に復帰する。
【００７０】
次に、明視野観察から蛍光観察に切換えるには、レバー２１のツマミ部２１ａを持ってキューブ保持部材１２をさらに手前に引き出し、位置決め手段２０により交換キューブ１７を光軸ａ上に位置決めさせる。この場合、キューブ保持部材１２が移動しても、ラック４４は歯車４５と噛み合わないため、レンズ保持部材４１は光軸上から動くことがない。
【００７１】
従って、このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果が期待できる。さらに、ねじりコイルバネや引っ張りバネの場合のような力量計算が不要にできるので、より信頼性の高い顕微鏡の光学素子切換装置を提供できる。
【００７２】
なお、本変形例２では、ラック４３,４４と歯車４５の直接の噛み合いによる移動機構を用いたが、これらの移動機構の配置が難しい場合などは、回転の伝達にベルト、プーリ等を用いても構わない。
【００７３】
(変形例３)
第１の実施の形態では、キューブ保持部材１２に明暗視野キューブ１１と交換キューブ１７を設けたものを述べたが、変形例３では、キューブ保持部材１２に保持される全てのキューブを交換キューブで構成するような構成としている。
【００７４】
図８は、変形例３の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００７５】
この場合、キューブ保持部材１２には、キューブ保持部材１２の移動方向と直交する方向に沿ったオスアリ１２ａを３個並べて設けられている。これらオスアリ１２ａには、それぞれ交換キューブ１７１、１７２、１７３のメスアリ１７１ａ、１７２ａ、１７３ａが着脱可能に、かつ位置決めの再現性を持って固定されている。ここでの交換キューブ１７１、１７２、１７３は、交換式の明視野キューブ、暗視野キューブの他、ＤＩＣキューブや蛍光キューブなどが用いられる。
【００７６】
キューブ保持部材１２には、交換キューブを避けるようにアーム部１２ｉが設けられている。このアーム部１２ｉの先端には、着脱可能に挿脱ピン５５が取り付けられている。この挿脱ピン５５は、図１で述べた挿脱ピン１３に相当するものである。
【００７７】
このような構成において、まず、観察に暗視野観察が含まれない場合は、挿脱ピン５５をアーム部１２ｉ先端から取外す。このようにすれば、レンズ保持部材２３の照明レンズ２５が光軸ａから取り除かれることがなくなる。
【００７８】
次に暗視野観察を行う場合は、上述した第１の実施の形態と同様に、キューブ保持部材１２全体を顕微鏡外へ取り出し、右端のオスアリ１２ａに暗視野キューブをセットし、挿脱ピン５５をアーム部１２ｉに取り付けて顕微鏡内に戻す。この場合の暗視野キューブには、図１４（ｂ）の点線で示したような照明レンズ８ａは入っていない。
【００７９】
その後の検鏡中の各種観察方法の切換えは、第１の実施の形態で述べたと同様である。
【００８０】
このようにしても、第１の実施の形態と同様な効果を期待できる。さらに、挿脱ピン５５を取り外し可能とすることで、照明レンズの挿脱を無効にできるので、暗視野観察を行わない場合は、挿脱ピンを取外して他の観察キューブによる検鏡を行うことができ、検鏡者に取ってより選択性のある顕微鏡の光学素子切換装置を提供できる。
【００８１】
なお、本変形例３は、第１の実施の形態の構成に基づいたものについて述べたが、変形例１、変形例２の構成に基づいたものについても勿論適用可能である。加えて、挿脱ピン５５がキューブ保持部材１２ではなく、暗視野キューブに直接取り付けられるような構成でも構わない。さらに、観察キューブの数は３個であるが、勿論それより多くても構わない。
【００８２】
また、第１の実施の形態と変形例１〜３は、すべて手動による連動機構を示したが、観察法の切換えが電動モータ等により制御されるものでも構わないし、レンズ保持部材２３の挿脱にも電動モータ等を用いて、暗視野キューブが選択された場合のみ、レンズ保持部材２３を光路外へ脱出させるような制御を行っても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００８４】
ところで、第１の実施の形態では、交換キューブ１７を交換する場合は、キューブ保持部材１２全体を顕微鏡本体１０の外部に取り出すようにしたが、交換キューブ１７の交換を迅速に行ない素早く検鏡状態に復帰させることは、観察作業を能率よく行なうためにも極めて重要である。そこで、第２の実施の形態では、交換キューブ１７の交換を迅速に行なうことを可能にする構成としている。
【００８５】
図９（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００８６】
本実施の形態では、キューブ保持部材１２には、連結ピン６１を介してカム部材としてのＹ型カム６２が、回転可能に取り付けられている。Ｙ型カム６２の詳細については後述する。
【００８７】
このＹ型カム６２には、Ｙ字型の可動溝６２ａが設けられている。この可動溝６２ａには、レンズ保持部材６３に取り付けられた挿脱ピン６４が挿入されている。また、可動溝６２aには、連結ピン６１と挿脱ピン６４の直線距離上の半分の位置に、制限ピン６５が挿入されている。この制限ピン６５は、顕微鏡本体１０に取り付けられている。
【００８８】
顕微鏡本体１０には、キューブ保持部材１２の移動方向に沿って直線状のガイド３２が固定されている。ガイド３２には、レンズ保持部材６３が取付けネジ６６によって取り付けられている。このレンズ保持部材６３は、ガイド３２に沿って直線移動可能になっている。
【００８９】
レンズ保持部材６３は、ガイド３２に沿って移動することで、光軸ａに対して挿脱可能になっている。この場合、レンズ保持部材６３は、第１の実施の形態で述べたレンズ保持部材２３と同様な構成をなすもので、照明レンズを有している。
【００９０】
レンズ保持部材６３には、図９（ｂ）に示すような位置決め手段４８が設けられている。位置決め手段４８は、バネ４８ａとボール４８ｂを有するもので、レンズ保持部材６３のガイド３２に沿った移動にともない、位置決め部材４９側の各溝部４９ａにボール４８ｂが呼び込まれることにより、バネ４８ａの押圧力により、レンズ保持部材６３の光軸ａ上および光軸ａ外での再現性のある位置決めを行なうようにしている。
【００９１】
図１０は、Ｙ型カム６２を詳細に説明するための図で、ここでは、Ｙ型カム６２と連結ピン６１、制限ピン６５、挿脱ピン６４の位置関係を示している。また、Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ各観察時での連結ピン６１の位置を示し、Ａ４は、交換キューブが顕微鏡外に出た時(交換時)の位置である。同様に、Ｃ１,Ｃ２は、各観察時での挿脱ピン６４の位置を示している。なお、制限ピン６５は顕微鏡本体１０に取り付けられているため不動である。
【００９２】
この状態から、連結ピン６１が図１０（ａ）のＡ３の位置から、図１０（ｂ）の状態を経て、図１０（ｃ）のＡ２に移動すると、Ｙ字型の可動溝６２aの直線部がスライドしながら制限ピン６５を中心として挿脱ピン６４を押し、挿脱ピン６４は、図１０（ｃ）に示すようにＣ２へと移動する。
【００９３】
さらに、図１０（ｃ）の状態から連結ピン６１が図１０（ｄ）のＡ１へ移動すると、先と同様に可動溝６２aの直線部がスライドしながら制限ピン６５を中心に移動するが、今度は可動溝６２aの曲線部が挿脱ピン６４を避けるように移動していく(この状態を図１１に示している)。言い換えれば、挿脱ピン６４を押す直線溝と避けるような曲線溝がＹ型カム６２に設けられており、このため、連結ピン６１がＡ１へと移動しても挿脱ピン６４は動かない。逆に、Ａ１からＡ２へと戻る場合も挿脱ピン６４は動かない。また、連結ピン６１が図１０（ｅ）のＡ４に移動した時も同様であり、挿脱ピン６４を避けるような曲線溝により、挿脱ピン６４は動かない。左右の曲線溝の長さが違うのは、Ａ３からＡ４までの距離と、Ａ１からＡ２までの距離が違うためである。
【００９４】
ここで、この可動溝６２aについては２つの制約がある。１つは、図１０（ｂ）の状態が連結ピン６１と制限ピン６５が最も近づく時であり、この時に直線溝の端部と制限ピン６５が接触しないこと、もう１つは、Ａ３（Ａ２）からＣ１（Ｃ２）までの直線距離が、Ａ４から制限ピン６５までの距離より長いことである。何故なら、この距離が短いと、連結ピン６１がＡ４に移動する前に、制限ピン６５が可動溝６２aの曲線部に接触してしまうからである。
【００９５】
これらを図１２を用いて説明すると、Ａ２〜Ａ３の距離をａ、Ａ３〜Ａ４の距離をｋａ（ｋ:定数）、連結ピン６１から制限ピン６５までの光軸方向距離をｓとすると、
ｓ≧ａ｛(２ｋ＋３)(２ｋ−１)/１２｝１／２
の関係が成り立つことから、上式を満たすように各キューブの移動距離、制限ピン６５の位置を決めてやればよい。
【００９６】
第２の実施の形態では、図１０の（ａ）が暗視野観察、（ｃ）が明視野観察、（ｄ）が交換キューブ、（ｅ）がキューブ交換のそれぞれの位置となるように、各構成要素の位置付けが行われている。
【００９７】
このような構成において、図１３（ａ）に示す暗視野観察の状態では、レンズ保持部材６３は光軸ａ外に位置決めされている。暗視野観察からレバー２１を押し込んで図１３（ｂ）に示す明視野観察に切換えると、Ｙ型カム６２が制限ピン６５を中心に可動溝６２aの直線部で挿脱ピン６４を押すことにより、レンズ保持部材６３は、移動部材３４とともにガイド３２上を移動して光軸ａに挿入され、位置決め手段４９により光軸上に位置決めされる。さらにレバー２１を押し込み、明視野観察から交換キューブヘと切換えられると、Ｙ型カム６２の可動溝６２aの曲線部が挿脱ピン６４を避けるように移動し、レンズ保持部材６３の位置はそのまま光軸上に保持される(図１３（ｃ）)。
【００９８】
次に、交換キューブ１７を交換する場合は、図示しないカバーを取外し、暗視野観察の状態から、さらにレバー２１を引っ張り、図１３（ｄ）のキューブ交換の位置にすると、先の明視野観察から交換キューブヘの切換えと同様、交換キューブ１７のみ顕微鏡外へ移動して、レンズ保持部材６３の位置はそのまま光路外に保持される。
【００９９】
交換キューブ１７の交換方法については第１の実施の形態で述べたのと同様である。そして、交換後、交換キューブ１７を顕微鏡内へ戻すが、この時も、レンズ保持部材６３は動かず、暗視野状態に速やかに復帰する。
【０１００】
従って、このようにすれば、交換キューブ１７を交換する場合には、キューブ保持部材１２全体を顕微鏡本体１０の外部に取り出す必要がなく、交換キューブ１７の交換を迅速に行ない、素早く検鏡状態に復帰させることができるので、観察作業を能率よく行なうことができる。
【０１０１】
なお、この第２の実施の形態では手動による連動機構を示したが、観察法の切換えが電動モータ等によるもので制御されるものでも構わない。
【０１０２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した第１実施の形態、変形例１〜３及び第２実施の形態では、明暗視野一体の固定キューブと交換キューブの組み合わせ、あるいは全てが交換キューブの構成で説明したが、全てが交換不可能な固定キューブの構成でも勿論適用可能である。また、上述では、光学素子として照明レンズの場合を述べたが、視野絞り、視野絞り投影レンズなどであってもよい。
【０１０３】
また、上述した実施の形態では、明視野観察、暗視野観察、蛍光観察における照明光学系の光路上の各光学素子の配置を例に説明したが、これらに限るものではなく、複数の観察法における各光学素子の配置に共通性があれば、種々の設計変更は可能であり、例えば、明視野観察、暗視野観察、微分干渉（ＤＩＣ）観察における照明光学系の光路上の各光学素子の配置の場合にも適用することができる。この場合、蛍光キューブの代わりにＤＩＣキューブを用いるとともに、ＤＩＣプリズム（ノマルスキープリズム）と呼ばれる光学素子を用いることで容易に実現できる。
【０１０４】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【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キューブ保持部材のオスアリに設けられる固定部材を説明するための図。
【図３】第１の実施の形態の動作を説明するための図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例１の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態の変形例１の動作を説明するための図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例２の概略構成を示す図。
【図７】第１の実施の形態の変形例２の動作を説明するための図。
【図８】本発明の第１の実施の形態の変形例３の概略構成を示す図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図１０】第２の実施の形態に用いられるＹ型カムを詳細に説明するための図。
【図１１】第２の実施の形態に用いられるＹ型カムを詳細に説明するための図。
【図１２】第２の実施の形態に用いられるＹ型カムを詳細に説明するための図。
【図１３】第２の実施の形態の動作を説明するための図。
【図１４】従来の明視野観察、暗視野観察、蛍光観察における、照明光学系の光路上の各光学素子の配置について説明する図。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…顕微鏡本体、１０ａ…開口、１０ｂ…メスアリ
１１…明暗視野キューブ、１１ａ…明視野キューブ、１１ｂ…暗視野キューブ
１１１…スリット部、１２…キューブ保持部材
１２ａ…オスアリ、１２ｅ…突き当て面、１２ｆ…オスアリ
１２ｇ…溝部、１２ｈ…切欠き部、１２ｉ…アーム部
１３…挿脱ピン、１４…固定部材、１４ａ…テーパ面、１４ｂ…テーパ面
１４ｃ…穴部、１５…固定ビス、１６…着脱ビス、１７…交換キューブ
１７ａ…メスアリ、１８…バネ、１９…ボール
２０…位置決め手段、２１…レバー、２１ａ…ツマミ部
２２…支持軸、２３…レンズ保持部材、２３ａ…透孔、２３ｂ…段部
２３ｃ…テーパ部、２４…押え環、２５…照明レンズ
２６…ねじりコイルバネ、２７…ピン、３１…ネジ
３２…ガイド、３３…レンズ保持部材、３３ａ…バネ掛け部、３４…ネジ
３５…バネ掛け部材、３６…張りバネ、４１…レンズ保持部材、４２…ネジ
４３、４４…ラック、４５…歯車、４６…軸
４８…位置決め手段、４８ａ…バネ、４８ｂ…ボール
４９…位置決め部材、４９ａ…溝部、５５…挿脱ピン、６１…連結ピン
６２…Ｙ型カム、６２ａ…可動溝、６３…レンズ保持部材、６６…ネジ
６４…挿脱ピン、６５…制限ピン
１７１．１７２、１７３…交換キューブ
１７１ａ．１７２ａ、１７３ａ…メスアリ
【図１】
2005115273.tif 000003
【図２】
2005115273.tif 000004
【図３】
2005115273.tif 000005
【図４】
2005115273.tif 000006
【図５】
2005115273.tif 000007
【図６】
2005115273.tif 000008
【図７】
2005115273.tif 000009
【図８】
2005115273.tif 000010
【図９】
2005115273.tif 000011
【図１０】
2005115273.tif 000012
【図１１】
2005115273.tif 000013
【図１２】
2005115273.tif 000014
【図１３】
2005115273.tif 000015
【図１４】
2005115273.tif 000016