(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動され、複数の対物レンズを保持する電動レボルバと、
前記対物レンズを介して試料を照明する光源と、
前記光源からの紫外光を前記対物レンズに導く紫外光用リレー光学系と、
前記対物レンズを介して得られる前記試料の観察像を観察する観察光学系と、
前記観察光学系の光路中に配置可能であり、前記観察像を拡大する変倍系と、
前記電動レボルバの位置情報に基づいて前記観察光学系の光路中に配置された紫外光用対物レンズを検出する対物レンズ検出手段と、
前記対物レンズを切り換えるため、前記電動レボルバの回転を指示する切換手段と、
前記切換手段により前記電動レボルバが回転されて、前記紫外光用対物レンズに切り換える切換信号を入力したとき、前記対物レンズ検出手段からの検知信号を参照して前記変倍系を前記観察光学系中に配置する制御手段とを備え、
前記光源と、前記紫外光用リレー光学系と、前記観察光学系と、前記変倍系とを配置した紫外像検出ユニットが形成され、
前記紫外像検出ユニット内での配置は、前記観察光学系の光路と前記紫外光用リレー光学系の紫外光照明光路とが一部共通であるが、前記変倍系の光路が前記紫外光用リレー光学系の紫外光照明光路と相互に干渉しない光学配置となっていることを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記電動レボルバには、複数の可視光用対物レンズと最大倍率の前記紫外光用対物レンズとが保持されたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は顕微鏡装置に関し、特に電動によって回転するレボルバを備えた顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の顕微鏡装置は、複数の対物レンズを保持する電動レボルバと、電動レボルバを回転させて対物レンズを切り換えるためのレボルバ回転スイッチとを備える。
【０００３】
レボルバ回転スイッチを押すと、電動レボルバが回転し、対物レンズが順次切り換わる。
【０００４】
一般に、まず低倍の対物レンズによる観察後、徐々に高倍の対物レンズに切り換えて観察を行う。
【０００５】
したがって、電動レボルバには低倍から高倍への倍率の順序で対物レンズが保持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、観察によっては検鏡者が選択したい倍率や選択したい対物レンズの数は、レボルバに保持可能な対物レンズの数より多くなる場合がある。
【０００７】
このような場合、検鏡者はレボルバに保持されている対物レンズの中から任意の対物レンズを外し、観察したい倍率等を備えた他の対物レンズに付け替えなければならない。
【０００８】
しかし、対物レンズを付け替えたときには、再度ピント合せと標本の観察したい範囲を視野内に入れることが必要であるので、多くの手間と時間がかかってしまう。
【０００９】
また、可視光及び紫外光の両方で観察が可能な顕微鏡装置の場合、レボルバには可視光用対物レンズの他に紫外光用対物レンズも保持されているが、それらの対物レンズのうち紫外光用対物レンズは高価等の理由から通常１つか２つである。
【００１０】
そのため、紫外光による観察を行うときには、倍率選択の自由度が無いか、あっても低く、更に高倍での観察を行うときには他の紫外光対物レンズに付け替えなければならず、多くの手間と時間がかかってしまう。
【００１１】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はレボルバに保持されている最大倍率の対物レンズより高い倍率で簡単に標本観察を行うことができる顕微鏡装置を提供することである。
【００１２】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、モータにより駆動され、複数の対物レンズを保持する電動レボルバと、前記対物レンズを介して試料を照明する光源と、前記光源からの紫外光を前記対物レンズに導く紫外光用リレー光学系と、前記対物レンズを介して得られる前記試料の観察像を観察する観察光学系と、前記観察光学系の光路中に配置可能であり、前記観察像を拡大する変倍系と、前記電動レボルバの位置情報に基づいて前記観察光学系の光路中に配置された紫外光用対物レンズを検出する対物レンズ検出手段と、前記対物レンズを切り換えるため、前記電動レボルバの回転を指示する切換手段と、前記切換手段により前記電動レボルバが回転されて、前記紫外光用対物レンズに切り換える切換信号を入力したとき、前記対物レンズ検出手段からの検知信号を参照して前記変倍系を前記観察光学系中に配置する制御手段とを備え、前記光源と、前記紫外光用リレー光学系と、前記観察光学系と、前記変倍系とを配置した紫外像検出ユニットが形成され、前記紫外像検出ユニット内での配置は、前記観察光学系の光路と前記紫外光用リレー光学系の紫外光照明光路とが一部共通であるが、前記変倍系の光路が前記紫外光用リレー光学系の紫外光照明光路と相互に干渉しない光学配置となっていることを特徴とする。
【００１５】
レボルバの位置に対応させて対物レンズを予め登録しておくことによって観察光学系に配置された対物レンズを検知することができる。
【００１７】
切換手段から紫外光用対物レンズの最大倍率に切り換える切換信号を入力したときには、対物レンズは切り換わらず、観察光学系中に変倍系が配置される。
【００１９】
レボルバの位置に対応させて対物レンズを予め登録しておくことによって観察光学系に配置された可視光用対物レンズと紫外光用対物レンズとを検知することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の顕微鏡装置において、前記電動レボルバには、複数の可視光用対物レンズと最大倍率の前記紫外光用対物レンズとが保持されたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１及び図２は顕微鏡装置を示す破断面図である。
【００２２】
なお、図１は照明光として可視光照明系を選択したときの状態を示し、図２は照明光として紫外光照明系を選択したときの状態を示す図である。
【００２３】
この顕微鏡装置は、顕微鏡本体１０と、鏡筒３０と、電動レボルバ（レボルバ）４０と、レボルバ回転スイッチ（切換手段）４４と、ステージ５０と、紫外光用ディテクタ６０と、変倍系７０とを備える。
【００２４】
顕微鏡本体１０は、ベース１０Ａと、支柱１０Ｂと、アーム１０Ｄとで構成される。
【００２５】
アーム１０Ｄの背面側には、ハロゲンランプ２２を内蔵するランプハウス９０が設けられている。また、アーム１０Ｄの上部には、紫外像検出ユニット１０Ｃが載置されている。この紫外像検出ユニット１０Ｃは、顕微鏡本体１０に対して着脱可能である。
【００２６】
鏡筒３０は紫外像検出ユニット１０Ｃの上部に取り付けられ、接眼レンズ３１を有する。
【００２７】
紫外光用ディテクタ６０は紫外像検出ユニット１０Ｃの上部に取り付けられ、紫外光用ＣＣＤ（図示せず）を有する。
【００２８】
電動レボルバ４０はアーム１０Ｄの下面に取り付けられ、電動レボルバ４０には複数の対物レンズ４１，４２が保持されている。対物レンズ４１は可視光用を、対物レンズ４２は紫外光用をそれぞれ示す。電動レボルバ４０はモータ（図示せず）によって駆動される。
【００２９】
なお、紫外光用対物レンズは、可視光と紫外光との両方において適正な収差補正をすることが困難なために使用されている。
【００３０】
レボルバ回転スイッチ４４は電動レボルバ４０の回転方向を指示するボタン式スイッチ４４Ａ，４４Ｂを備え、スイッチ４４Ａ，４４Ｂを押すことによって電動レボルバ４０が正転又は逆転する。
【００３１】
ステージ５０はベース１０Ａ上に設けられ、対物レンズ４１，４２の光軸に沿って上下動する。
【００３２】
紫外像検出ユニット１０Ｃ内には水銀ランプ１２、ＵＶフィルタ１３、紫外光用リレー光学系を構成するリレーレンズ１４，１５、シャッタ１６、ハーフミラー１７及び変倍系７０が配置されている。
【００３３】
変倍系７０は紫外光観察光学系の光路Ｌ２上に配置可能であり、変倍レンズ７１，７２によって観察像を拡大する。変倍系７０は変倍レンズホルダ７８に保持されている。
【００３４】
変倍レンズホルダ７８は複数のコロ７３ａを転動可能に支持するコロレース機構を介して固定ガイド部７５に取り付けられ、固定ガイド部７５に対して移動可能である。
【００３５】
変倍レンズホルダ７８の上部にはラック７６Ａが形成され、このラック７６Ａはモータ（例えばＤＣモータ）７７の回転軸に固着されたピニオン７７Ａと噛み合っている。モータ７７は紫外像検出ユニット１０Ｃに固着されている。
【００３６】
シャッタ１６はソレノイド１６Ａによって駆動され、可視光観察を行うとき、紫外光が観察系光路に入射しないように紫外光照明系光路に挿入される。
【００３７】
アーム１０Ｄ内にはハロゲンランプ２２及び可視光用リレー光学系を構成するリレーレンズ２４，２５が配置されている。
【００３８】
また、紫外像検出ユニット１０Ｃの内部空間とアーム１０Ｄの内部空間とは開口Ｓを介して連通しており、この開口Ｓを介して２階建て構造の中空ブロック１８が両内部空間に渡って配置されている。
【００３９】
ハーフミラー１８Ａの上部に第１の遮光体１８Ｂが、第２の遮光体１８Ｃの上部に全反射ミラー１８Ｄがそれぞれ一体に形成されている。
【００４０】
この中空ブロック１８はアーム１０Ｄのモータ２０で駆動される。
【００４１】
中空ブロック１８は、水銀ランプ１２及ハロゲンランプ２２の光路に対して直交する方向（図面を貫通する方向）へ移動できる。
【００４２】
したがって、紫外光照明光路に対して全反射ミラー１８Ｄ及び遮光体１８Ｂのいずれか一方を配置することができるとともに、可視光照明系光路に対してハーフミラー１８Ａ及び遮光体１８Ｃのいずれか一方を配置することができる。
【００４３】
遮光体１８Ｂを紫外光照明系光路に配置したとき、貫通孔１８Ｆの中心軸は可視光観察光学系の光路Ｌ１上に位置する。
【００４４】
また、遮光体１８Ｃを可視光照明系光路に配置したとき、貫通孔１８Ｇの中心軸は紫外光観察光学系の光路Ｌ２上に位置する。
【００４５】
中空ブロック１８は、複数のコロ１８ａを転動可能に支持するコロレース機構を介して固定ガイド部１９に取り付けられ、固定ガイド部１９に対して移動可能である。
【００４６】
中空ブロック１８の上部にはラック１８Ｅが形成され、このラック１８Ｅはモータ（例えばＤＣモータ）２０の回転軸に固着されたピニオン２０Ａと噛み合っている。モータ２０は固定ガイド部１９に固着されている。
【００４７】
照明光として可視光が選択されたとき、モータ２０が作動して中空ブロック１８が移動し、ハーフミラー１８Ａが可視光照明系光路に配置される。
【００４８】
ハロゲンランプ２２から出射された照明光は、ハーフミラー１８Ａによって反射され、可視光用対物レンズ４１を介して試料５１上の所定領域に照射される。この可視光照明系は試料５１に対してケーラー照明を達成するように構成されている。
【００４９】
試料５１からの反射光はハーフミラー１８Ａを透過した後、貫通孔１８Ｆを通り、鏡筒３０内の結像レンズ３２により結像され、接眼レンズ３１により可視光観察される。
【００５０】
このとき、水銀ランプ１２からの照明光は第２の照明光選択部材１８Ｂによって遮断されるとともに、シャッタ１６によっても遮断されるので、紫外光が試料５１や可視光観察光学系の光路Ｌ１に入射することはない。
【００５１】
また、照明光として紫外光が選択されたとき、モータ２０が作動して中空ブロック１８が移動し、全反射ミラー１８Ｄが紫外光照明系光路に配置される。
【００５２】
水銀ランプ１２から出射された照明光は、ＵＶフィルタ１３を通過することにより、可視光を含まない紫外光だけの照明光となる。
【００５３】
照明光は紫外光用のリレーレンズ１４，１５を通りハーフミラー１７を透過し、全反射ミラー１８Ｄによって貫通孔１８Ｇ及び紫外光用対物レンズ４２へと偏光され、試料５１上の所定領域に照射される。
【００５４】
この紫外光照明系は試料５１に対してケーラー照明を達成するように構成されている。
【００５５】
試料５１からの反射光は貫通孔１８Ｇを通り、全反射ミラー１８Ｄで反射され、更にハーフミラー１７により紫外光用ディテクタ６０に導かれる。
【００５６】
ハーフミラー１７によって反射された光は紫外光用結像レンズ７４により結像され、紫外光用ディテクタ６０の紫外光用ＣＣＤによって受光される。
【００５７】
紫外光用ＣＣＤによって受光された紫外光は電気信号に変換され、モニタ（図示せず）によって可視化され、観察される。
【００５８】
このとき、ハロゲンランプ２２からの照明光は遮光体１８Ｃによって遮断されるので、可視光が試料５１や紫外光観察光学系の光路Ｌ２に入射することはない。
【００５９】
ところで、変倍系７０を光路Ｌ２上に配置すると、変倍系７０が光路Ｌ２から外れているときに比べて観察像を例えば２倍に拡大することができる。
【００６０】
次に、レボルバ４０が１番から５番までの５個の取付孔を有し、１番から４番までは倍率順に可視光用対物レンズが取り付けられ、５番に紫外光用対物レンズが取り付けられている場合を例に、対物レンズと変倍系７０との関係を説明する。
【００６１】
図３はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡装置のブロック構成図、図４は制御部による制御の一例を説明するフローチャートである。
【００６２】
顕微鏡装置は対物レンズ検出器（対物レンズ検出手段）４５と、制御部（制御手段）８０とを備える。
【００６３】
対物レンズ検出器４５は電動レボルバ４０に内蔵されているフォトインタラプタである。
【００６４】
制御部８０は、例えばワンチップマイコンで構成される。
【００６５】
制御部８０はレボルバ回転スイッチ４４から出力される電動レボルバ４０の回転方向を指示する回転方向信号４４ａと対物レンズ検出器４５から出力される対物レンズ検出信号（検知信号）４５ａに基いて電動レボルバ４０、変倍系７０及び中空ブロック１８を制御する。なお、対物レンズ検出器４５は電動レボルバ４０の位置信号４０ａに基いて対物レンズを検知する。
【００６６】
光路上に例えば１番の対物レンズが配置されているとき、スイッチ４４Ａが押されると、制御部８０は回転方向信号４４ａに基いてレボルバ回転信号８０ｃを出力し、第１駆動装置（モータ）４６を駆動して電動レボルバ４０を正転させる。その結果、１番、２番、３番及び４番の順序で対物レンズが光路上に配置される（Ｓ１）。
【００６７】
更に、スイッチ４４Ａが押されたとき、制御部８０は回転方向信号（正転）４４ａに基いて第１駆動装置（モータ）４６を駆動してレボルバ４０を正転させ、５番の対物レンズを光路上に配置し（Ｓ２）、５番の対物レンズ検出信号４５ａを入力する。
【００６８】
このとき、制御部８０は５番の対物レンズ検出信号４５ａに基いてブロック移動信号８０ａを出力してモータ７７を駆動して中空ブロック１８を移動し、紫外光照明系に切り換える（Ｓ３）。
【００６９】
同時に、制御部８０はシャッタ制御信号８０ｂを出力してシャッタ１６を開くとともに、ハロゲンランプ２２を消灯する（Ｓ４）。
【００７０】
スイッチ４４Ａが押される（Ｓ５）。
【００７１】
制御部８０は電動レボルバ４０に５番の対物レンズが配置されているという対物レンズ検出信号４５ａを入力している場合において、回転方向信号（正転）４４ａ（最大倍率に切り換える切換信号）を入力したとき、対物レンズ検出信号４５ａを参照してモータ７７を駆動し、変倍系７０を光路上に配置し（Ｓ６）、観察像を２倍にする。
【００７２】
更に、スイッチ４４Ａが押される（Ｓ７）。
【００７３】
制御部８０はシャッタ制御信号８０ｂを出力してシャッタ１６を閉じるとともに、ハロゲンランプ２２を点灯する（Ｓ８）。その結果、紫外光照明系から可視光照明系に切り換わる。
【００７４】
制御部８０は回転方向信号４４ａを入力したとき、モータ７７を駆動し、変倍系７０を光路上から外す（Ｓ９）。
【００７５】
制御部８０はレボルバ回転信号８０ｃを出力し、第１駆動装置（モータ）４６を駆動して電動レボルバ４０を正転させる（Ｓ１０）。その結果、１番の対物レンズが光路上に配置される。
【００７６】
制御部８０はＳ５で回転方向信号（逆転）４４ｂを入力したとき、シャッタ制御信号８０ｂを出力してシャッタ１６を閉じるとともに、ハロゲンランプ２２を点灯する（Ｓ１１）。その結果、紫外光照明系から可視光照明系に切り換わる。
【００７７】
更に、制御部８０はレボルバ回転信号８０ｃを出力して第１駆動装置（モータ）４６を駆動してレボルバ４０を逆転させる（Ｓ１２）。その結果、４番の対物レンズが光路上に配置される。
【００７８】
制御部８０はＳ７で回転方向信号（逆転）４４ｂを入力したとき、モータ７７を駆動し、変倍系７０を光路上から外し（Ｓ１３）、Ｓ５に戻る。
【００７９】
一方、Ｓ１においてスイッチ４４Ｂが押されると、制御部８０は回転方向信号４４ｂ（逆転）に基いて電動レボルバ４０を逆転させるとともに、モータ７７を駆動させて変倍系７０を光路上に配置させる（Ｓ１４）。
【００８０】
制御部８０はブロック移動信号８０ａを出力してモータ７７を駆動して中空ブロック１８を移動させ、紫外光照明系に切り換える（Ｓ１５）。
【００８１】
制御部８０はシャッタ制御信号８０ｂを出力してシャッタ１６を開くとともに、ハロゲンランプ２２を消灯し（Ｓ１６）、Ｓ７へ進む。
【００８２】
以下上記ステップを繰り返す。
【００８３】
この実施形態によれば、電動レボルバ４０に保持されている対物レンズよりも高い倍率で標本を観察でき、しかも倍率の変更に当り、対物レンズを付け替えたときのように、再度のピント合せと試料の観察したい範囲を視野内に入れる作業が必要ないので、多くの手間と時間が節約される。
【００８４】
可視光と紫外光の両方で観察を行うときには、紫外光用対物レンズは通常１つか２つしか用意されないが、このようなの場合に２種類以上の倍率で紫外光による観察を行えるので、倍率選択の自由度が高くなり、特に有用である。
【００８５】
なお、上記実施形態では、レボルバ回転スイッチ４４を用いて電動レボルバ４０を回転させて対物レンズを切り換えているが、電動レボルバ４０の番地に対応する個数より１個多いスイッチを設け、このスイッチを押すことによって電動レボルバ４０を回転させて所望の対物レンズを選択する構成としてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、紫外光の光源として水銀ランプ１２を用いたが、水銀ランプ１２では、特に極紫外（ＤＵＶ）と呼ばれる非常に波長の短い波長の場合、観察に必要な十分な光量を得ることが難しいため、水銀ランプ１２の代わりに紫外光又は極紫外光を出射するレーザを光源を用いてもよい。
【００８７】
更に、対物レンズは紫外光と可視光の両方で収差補正された共用の対物レンズを用いても、可視光用の対物レンズだけとしてもよい。
【００８８】
また、中空ブロック１８は必ずしも一体に形成する必要はなく、中空ブロック１８を２分割して紫外像検出ユニット１０Ｃとアーム１０Ｄとに独立に設けてもよい。
【００８９】
更に、上記実施形態は乾燥系の対物レンズを用いた場合で説明したが、乾燥系の対物レンズと油や水等の液体を用いた液浸系の対物レンズとをレボルバ４０に保持させ、両方の対物レンズを切り換える顕微鏡に本発明を適用することもできる。
【００９０】
また、紫外像検出ユニット１０Ｃとアーム１０Ｄとを分離可能な構成としたが、可視光と紫外光とを完全に分けることができれば一体的に構成してもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１記載の発明の顕微鏡装置によれば、電動レボルバに保持されている紫外光用対物レンズより高い倍率で簡単に標本観察を行うことができ、しかも対物レンズを付け替えたときのように、再度のピント合せと試料の観察したい範囲を視野内に入れる作業が必要ないので、多くの手間と時間が節約される。また、可視光と紫外光の両方で観察を行うときのように紫外光用対物レンズが１つか２つしか用意されないときであっても、２種類以上の倍率で紫外光による観察を行えるので、倍率選択の自由度が高くなる。更に、高価な紫外光用対物レンズを別に用意する必要がないので、顕微鏡装置を安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は顕微鏡装置を示す破断面図であり、照明光として可視光照明系を選択したときの状態を示す図である。
【図２】図２は顕微鏡装置を示す破断面図であり、照明光として紫外光照明系を選択したときの状態を示す図である。
【図３】図３はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡装置のブロック構成図である。
【図４】図４は制御部による制御の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
４０  電動レボルバ（レボルバ）
４１，４２  対物レンズ
４４  レボルバ回転スイッチ（切換手段）
４４ａ，４４ｂ  回転方向信号（切換信号）
４５  対物レンズ検出器（対物レンズ検出手段）
４５ａ  対物レンズ検出信号（検知信号）
７０  変倍系
Ｌ１  可視光観察光学系の光路
Ｌ２  紫外光観察光学系の光路
【図１】
0004304548.tif 000002
【図２】
0004304548.tif 000003
【図３】
0004304548.tif 000004
【図４】
0004304548.tif 000005