(57)【要約】【課題】載置に要するスペースを省スペース化できること。【解決手段】照明装置５は、照明光を発するＬＥＤ１１と照明光を集めるコレクタレンズ１２を有する光源ユニット２２と、光源ユニット２２を保持して照明光を導光する投光管本体２１とを備え、光源ユニット２２は、ＬＥＤ１１を保持してＬＥＤ１１が発する熱を放出する放熱板２３と、コレクタレンズ１２を保持するとともにコレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持するレンズ枠２４とを有し、投光管本体２１は、投光管本体２１内を外部に連通させる連通孔２１ｄを有し、レンズ枠２４を連通孔２１ｄに挿設させて光源ユニット２２を保持する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する光源と前記照明光を集める集光レンズとを有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持して前記照明光を導光する装置本体とを備えた照明装置において、
前記光源ユニットは、前記光源を保持して該光源が発する熱を放出する放熱部材と、前記集光レンズを保持するとともに該集光レンズに対する前記光源の相対位置を変更可能に前記放熱部材を保持するレンズ枠とを有し、
前記装置本体は、該装置本体内を外部に連通させる連通孔を有し、前記レンズ枠を該連通孔に挿設させて前記光源ユニットを保持することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記レンズ枠は、前記連通孔に嵌合することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記レンズ枠は、その端部に前記放熱部材を保持するとともに該端部周りの少なくとも一部に前記放熱部材を張り出させ、
前記装置本体は、前記レンズ枠を前記連通孔に挿設させるとともに、前記レンズ枠に対する前記放熱部材の張出部を前記連通孔の周辺部に当接させて前記光源ユニットを保持することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記装置本体は、前記張出部を前記連通孔の周辺部に螺設して保持することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記レンズ枠は、前記集光レンズの光軸に垂直な端面を有し、前記放熱部材を該端面に対して摺動可能に保持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項６】
前記レンズ枠は、前記集光レンズに対する前記放熱部材の相対位置を該集光レンズの光軸方向へ変化させる移動機構を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項７】
前記レンズ枠は、前記集光レンズの光軸に垂直な端面と、該端面と前記放熱部材との間に着脱可能に介在させる１以上の間隔調整部材とを有し、前記放熱部材を該間隔調整部材に対して摺動可能に保持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項８】
前記装置本体は、前記光源ユニットを着脱自在に保持することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項９】
前記光源は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項１０】
前記装置本体は、前記集光レンズと協働して前記照明光を集束させて前記光源の光源像を結像させるリレー光学系を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の照明装置。
【請求項１１】
前記リレー光学系は、前記装置本体に対して光学的に接続される対物レンズの瞳近傍に前記光源像を結像させることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光を発する光源と前記照明光を集める集光レンズとを有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持して前記照明光を導光する装置本体とを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の照明装置には、ハロゲンランプ、キセノンランプまたは水銀ランプ等のランプ光源を内部に備えたランプハウスが用いられている（例えば、特許文献１参照）。かかるランプハウスは、照明装置本体の後側に接続され、ランプ光源が発する照明光を照明装置本体内に設けられたリレー光学系へ供給する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１３３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述のようなランプハウスを備えた従来の照明装置では、ランプハウスが照明装置本体の後側に突設されているため、この照明装置を用いた顕微鏡においてもランプハウスが顕微鏡本体から突設されることとなり、顕微鏡を載置するためのスペースとして顕微鏡本体のフットプリント以外にランプハウスの突出スペースを余計に確保しなければならないという問題があった。顕微鏡に搭載する場合に限らず照明装置を単独で載置する場合にも同様に、照明装置本体のフットプリントに加えてランプハウスの突出スペースを余計に確保しなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置全体の小型化を促進することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる照明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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる照明装置は、照明光を発する光源と前記照明光を集める集光レンズとを有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持して前記照明光を導光する装置本体とを備えた照明装置において、前記光源ユニットは、前記光源を保持して該光源が発する熱を放出する放熱部材と、前記集光レンズを保持するとともに該集光レンズに対する前記光源の相対位置を変更可能に前記放熱部材を保持するレンズ枠とを有し、前記装置本体は、該装置本体内を外部に連通させる連通孔を有し、前記レンズ枠を該連通孔に挿設させて前記光源ユニットを保持することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記レンズ枠は、前記連通孔に嵌合することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記レンズ枠は、その端部に前記放熱部材を保持するとともに該端部周りの少なくとも一部に前記放熱部材を張り出させ、前記装置本体は、前記レンズ枠を前記連通孔に挿設させるとともに、前記レンズ枠に対する前記放熱部材の張出部を前記連通孔の周辺部に当接させて前記光源ユニットを保持することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記装置本体は、前記張出部を前記連通孔の周辺部に螺設して保持することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記レンズ枠は、前記集光レンズの光軸に垂直な端面を有し、前記放熱部材を該端面に対して摺動可能に保持することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記レンズ枠は、前記集光レンズに対する前記放熱部材の相対位置を該集光レンズの光軸方向へ変化させる移動機構を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記レンズ枠は、前記集光レンズの光軸に垂直な端面と、該端面と前記放熱部材との間に着脱可能に介在させる１以上の間隔調整部材とを有し、前記放熱部材を該間隔調整部材に対して摺動可能に保持することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記装置本体は、前記光源ユニットを着脱自在に保持することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記光源は、半導体発光素子であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記装置本体は、前記集光レンズと協働して前記照明光を集束させて前記光源の光源像を結像させるリレー光学系を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる照明装置は、上記の発明において、前記リレー光学系は、前記装置本体に対して光学的に接続される対物レンズの瞳近傍に前記光源像を結像させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる照明装置によれば、装置全体の小型化を促進することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる。また、発熱による光源の劣化を抑制して光源を長寿命化することができるとともに、集光レンズに対する光源の相対位置調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明にかかる照明装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一符号を付して示している。
【００１９】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１にかかる照明装置について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる照明装置を用いた顕微鏡１００の要部構成を示す図である。この図に示すように、顕微鏡１００は、試料１が載置されるステージ２と、ステージホルダ３を介してステージ２を支持する顕微鏡本体４と、顕微鏡本体４上に搭載された照明装置５と、照明装置５の前側（図１における左側）底部に設けられたレボルバ６と、レボルバ６に対して交換自在に取り付けられる複数の対物レンズ７と、レボルバ６の直上における照明装置５の上部に搭載された鏡筒８と、鏡筒８の前側に設けられた双眼部９とを備える。
【００２０】
ステージホルダ３は、顕微鏡本体４の側面部に突設された焦準ハンドル３ａの回動操作に連動して昇降移動され、試料１およびステージ２は、このステージホルダ３の昇降移動にともなって観察光軸ＯＡ１方向に焦準移動されて焦点合わせ（ピント合わせ）される。また、試料１およびステージ２は、図示しない平面駆動機構によって、観察光軸ＯＡ１に垂直な平面内で自在に移動され、試料１上の観察位置が調整される。観察光軸ＯＡ１は、レボルバ６によって試料１上に択一的に配設された対物レンズ７の光軸に相当する。
【００２１】
対物レンズ７は、鏡筒８に内設された結像レンズ８ａと協働し、照明装置５によって後述のように照明される試料１の観察像を結像させる。その際、対物レンズ７は、試料１上の各点から発する観察光を平行光束にして結像レンズ８ａへ射出させる。結像レンズ８ａは、対物レンズ７が射出させた観察光を集束させて観察像を結像させる。この観察像は、鏡筒８に内設された偏向プリズム８ｂを介して双眼部９内へ導入され、双眼部９によって左右方向（図１における紙面垂直方向）に２分割された後、双眼部９の先端部に設けられた一対の接眼レンズ９ａを介して検鏡者等に目視観察される。
【００２２】
つづいて、本実施の形態１にかかる照明装置の要部である照明装置５について詳細に説明する。照明装置５は、図１に示すように、照明光を発する光源としてのＬＥＤ１１と、ＬＥＤ１１が発する照明光を平行光にして射出させる集光レンズとしてのコレクタレンズ１２と、コレクタレンズ１２が射出させた照明光を集束させてＬＥＤ１１の共役像である１次光源像を結像させる結像レンズ１３とを備える。コレクタレンズ１２は、第１レンズ１２ａおよび第２レンズ１２ｂを用いて構成されている。
【００２３】
また、照明装置５は、結像レンズ１３が結像させた１次光源像の大きさを制限する開口絞り１４と、開口絞り１４を通過した照明光の光束径を制限する視野絞り１５と、視野絞り１５を通過した照明光を集光して１次光源像の共役像である２次光源像を結像させるリレーレンズ系１６と、リレーレンズ系１６から射出した照明光を観察光軸ＯＡ１に沿って対物レンズ７へ向けて偏向させるハーフミラー１７とを備える。リレーレンズ系１６は、第１リレーレンズ１６ａおよび第２リレーレンズ１６ｂを用いて構成されている。なお、ＬＥＤ１１からハーフミラー１７までの各光学素子は、照明光軸ＯＡ２を共通の光軸として配置されている。
【００２４】
開口絞り１４は、対物レンズ７の瞳に対して共役位置に配置されており、１次光源像の大きさを制限することで、試料１に照射する照明光の開口数（ＮＡ）を規定する。視野絞り１５は、対物レンズ７の焦点位置における試料１に対して共役位置に配置されており、開口絞り１４を通過した照明光の光束径を制限することで、試料１上に照射する照明光の照射範囲を規定する。リレーレンズ系１６は、照明装置５に対して光学的に接続される対物レンズ７の瞳上に２次光源像を結像させる。これによって照明装置５は、対物レンズ７を介して試料１をケーラー照明する。なお、リレーレンズ系１６は、２次光源像を厳密に対物レンズ７の瞳上に結像させる必要はなく、瞳近傍に結像させればよい。
【００２５】
図２および図３は、照明装置５の構成を示す断面図である。図２は、照明装置５の全体構成を示し、図３は、図２に示したＡ領域内の構成を拡大して示している。これらの図に示すように、照明装置５が備える各光学素子は、投光管本体２１内に設けられている。投光管本体２１は、底部に複数のザグリ穴２１ａが設けられており、このザグリ穴２１ａごとにクランプビスＣＶ１によって顕微鏡本体４上に螺設される。
【００２６】
また、投光管本体２１は、顕微鏡本体４上に搭載された際に観察光軸ＯＡ１上に位置する底面部および上面部に、それぞれ開口部２１ｂ，２１ｃが設けられている。これによって、試料１に対する照明光路および観察光路が確保されている。また、開口部２１ｂの周縁部には、レボルバ６を着脱自在に固定するためのスライドアリが設けられ、開口部２１ｃの周縁部には、鏡筒８を着脱自在に固定するための丸アリが設けられている。
【００２７】
さらに、投光管本体２１は、後端部（図２および図３における右端部）において投光管本体２１内を外部に連通させる連通孔２１ｄが照明光軸ＯＡ２を中軸として形成されている。連通孔２１ｄの内側端部（図２および図３における左側端部）には結像レンズ１３が嵌設され、外側端部（図２および図３における右側端部）には光源ユニット２２が嵌設されている。光源ユニット２２は、ＬＥＤ１１を保持するとともにＬＥＤ１１が発する熱を放出する放熱板２３と、コレクタレンズ１２を保持するとともにコレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持するレンズ枠２４と、を用いて構成されている。
【００２８】
具体的には、放熱板２３は、基板２５を介してＬＥＤ１１を保持するとともに、ＬＥＤ１１の発光部１１ａが発し、基板２５を介して伝達される熱を、ＬＥＤ１１に対する背面部（図２および図３における右側面部）から外部へ放出する。また、放熱板２３は、基板２５から伝達された熱の一部を、後述のように接続される投光管本体２１およびレンズ枠２４へ熱を逃がすことで放熱をしている。放熱板２３および基板２５は、アルミニウム等の熱伝導率が高い材料を用いて形成されるとともに、互いに面同士が密着されることで熱の伝達効率が高められている。
【００２９】
これによって、光源ユニット２２では、発光部１１ａが発する熱をＬＥＤ１１外へ放出することができるとともに、発光部１１ａの温度上昇を抑制することができ、ＬＥＤ１１の寿命を改善することができる。一般に、ＬＥＤでは、ハロゲンランプ等のランプ光源に比して発熱量は少ないが、自らが発した熱によって発光部の劣化を促進させて寿命を縮めることが知られている。これに対して光源ユニット２２では、ＬＥＤ１１が発する熱を放熱板２３によって常に放出することができるため、発光部１１ａの劣化を抑制し、ＬＥＤ１１を長寿命化することができる。なお、放熱板２３は、ＬＥＤ１１に対する背面部をリブ形状あるいは放熱フィンとしてもよい。これによって、放熱板２３の外部表面積を大きくすることができ、放熱板２３による放熱効果をさらに高めることができる。
【００３０】
レンズ枠２４は、部位によって異なる内径を有する円筒状に成形されており、コレクタレンズ１２を構成する第１レンズ１２ａおよび第２レンズ１２ｂを照明光軸ＯＡ２方向に所定間隔で保持している。第１レンズ１２ａおよび第２レンズ１２ｂは、それぞれレンズ枠２４内に嵌設されて固定されている。また、レンズ枠２４は、照明光軸ＯＡ２に垂直な端面２４ａを有しており、この端面２４ａに対し、放熱板２３におけるＬＥＤ１１の取付面２３ａが当接されている。これによって、レンズ枠２４は、コレクタレンズ１２に対してＬＥＤ１１を照明光軸ＯＡ２方向における所定位置、例えばコレクタレンズ１２の焦点面上に保持している。なお、端面２４ａが照明光軸ＯＡ２に対して垂直であるとは、厳密に垂直な場合に限定されず、略垂直な場合を含むものである。
【００３１】
ここで、放熱板２３は、端面２４ａに対向する位置にザグリ穴２３ｂが形成されており、このザグリ穴２３ｂに挿通されるクランプビスＣＶ２によってレンズ枠２４に螺設される。ザグリ穴２３ｂには、クランプビスＣＶ２のネジ部とザグリ穴２３ｂの内壁との間に所定量の間隙２３ｃが設けられている。このため、放熱板２３は、クランプビスＣＶ２をザグリ穴２３ｂに挿通した状態において、この間隙２３ｃの範囲内で端面２４ａに対して摺動可能とされている。すなわち、放熱板２３は、クランプビスＣＶ２によって完全に締着されていない状態において、レンズ枠２４に対する相対位置が照明光軸ＯＡ２に垂直な面内で変更可能とされている。これによって、レンズ枠２４は、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を照明光軸ＯＡ２に垂直な面内で変更可能に放熱板２３を保持している。
【００３２】
光源ユニット２２では、このようにコレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置が変更可能とされていることで、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の芯出し調整（偏心補正）を簡易に行うことができる。また、この芯出し調整は、光源ユニット２２を投光管本体２１に取り付ける前に、光源ユニット２２ごとに個別に行うことができる。このため、照明装置５においてＬＥＤ１１の交換を行う場合、例えばあらかじめ芯出し調整を行った他の光源ユニット２２と交換することで、投光管本体２１上で芯出し調整を行うことなく容易かつ迅速にＬＥＤ１１を交換することができる。
【００３３】
一般に、ＬＥＤでは発光部の位置に個体差（バラツキ）が存在するため、ＬＥＤを交換した場合にはコレクタレンズに対するＬＥＤの芯出し調整が必要である。そして、コレクタレンズを投光管本体上に固定したままＬＥＤを交換する場合、投光管本体上でＬＥＤの芯出し調整を行うことが必要となる。これに対して光源ユニット２２では、光源ユニット２２ごとに投光管本体２１とは別に芯出し調整を行うことができるため、例えばあらかじめ芯出し調整を行った他の光源ユニット２２に交換するだけで、ただちにＬＥＤ１１を交換できるとともに芯出し調整された状態に復帰させることができる。
【００３４】
放熱板２３は、さらに、レンズ枠２４の端面２４ａの外径よりも大きな外径を有する円板状に成形されており、その周縁部が端面２４ａから張り出された状態で端面２４ａに螺設される。このため、光源ユニット２２は、レンズ枠２４が連通孔２１ｄ内に挿設されて嵌合されるとともに、放熱板２３のうち端面２４ａから張り出された張出部２３ｄが投光管本体２１の後端面における連通孔２１ｄの周辺部２１ｅに当接され、投光管本体２１に保持される。これによって、光源ユニット２２は、投光管本体２１に対して照明光軸ＯＡ２方向および照明光軸ＯＡ２と垂直な方向に位置決めされて保持される。
【００３５】
張出部２３ｄは、周辺部２１ｅに対向する位置にザグリ穴２３ｅが形成されており、このザグリ穴２３ｅに挿通されるクランプビスＣＶ３によって周辺部２１ｅに螺設される。ザグリ穴２３ｅには、クランプビスＣＶ３のネジ部とザグリ穴２３ｅの内壁との間に間隙２３ｆが設けられており、この間隙２３ｆの大きさは、ザグリ穴２３ｂにおける間隙２３ｃ以上とされている。これによって、張出部２３ｄは、レンズ枠２４に対する相対位置の調整範囲を間隙２３ｃ以下に制限させることなく周辺部２１ｅに螺設されるとともに、光源ユニット２２は、投光管本体２１によって安定に保持される。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態１にかかる照明装置５は、照明光を発する光源としてのＬＥＤ１１と照明光を集める集光レンズとしてのコレクタレンズ１２とを有する光源ユニット２２と、光源ユニット２２を保持して照明光を導光する装置本体としての投光管本体２１とを備え、光源ユニット２２は、ＬＥＤ１１を保持してＬＥＤ１１が発する熱を放出する放熱板２３と、コレクタレンズ１２を保持するとともにコレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持するレンズ枠２４とを有し、投光管本体２１は、投光管本体２１内を外部に連通させる連通孔２１ｄを有し、レンズ枠２４を連通孔２１ｄに挿設させて光源ユニット２２を保持する。
【００３７】
このため、照明装置５では、装置全体の小型化を促進することができるとともに、光源ユニット２２のほぼ全体を投光管本体２１に内設することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる。また、発熱によるＬＥＤ１１の劣化を抑制してＬＥＤ１１を長寿命化することができるとともに、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置調整を行うことができる。
【００３８】
（変形例）
つぎに、本実施の形態１にかかる照明装置の変形例について説明する。図４および図５は、本変形例にかかる照明装置の要部である照明装置３５の構成を示す断面図である。図４は、照明装置３５の全体構成を示し、図５は、図４に示したＢ領域内の構成を拡大して示している。照明装置３５は、上述した照明装置５と交換可能に顕微鏡１００に搭載される。
【００３９】
図４および図５に示すように、照明装置３５は、照明装置５の構成をもとに、投光管本体２１および光源ユニット２２に替えて、投光管本体４１および光源ユニット４２を備える。また、投光管本体２１が備えた照明光学系としてのコレクタレンズ１２、結像レンズ１３、開口絞り１４、視野絞り１５およびリレーレンズ系１６に替えて、コレクタレンズ３２および結像レンズ３６を備える。コレクタレンズ３２および結像レンズ３６は、照明光軸ＯＡ２を共通の光軸として投光管本体４１内に配置されている。その他の構成は照明装置５と同じであり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
【００４０】
コレクタレンズ３２は、ＬＥＤ１１が発する照明光を平行光にして射出させ、結像レンズ３６は、コレクタレンズ３２が射出させた照明光を集束させてＬＥＤ１１の共役像である光源像を結像させる。結像レンズ３６は、照明装置３５に対して光学的に接続される対物レンズ７の瞳上に、ハーフミラー１７を介してＬＥＤ１１の光源像を結像させる。これによって、照明装置３５は、対物レンズ７を介して試料１を落射照明する。なお、結像レンズ３６は、光源像を厳密に対物レンズ７の瞳上に結像させる必要はなく、瞳近傍に結像させればよい。
【００４１】
投光管本体４１は、後端部（図４および図５における右端部）において投光管本体４１内を外部に連通させる連通孔４１ｄが照明光軸ＯＡ２を中軸として形成されており、連通孔４１ｄには光源ユニット４２が嵌設されている。光源ユニット４２は、光源ユニット２２の構成をもとに、レンズ枠２４に替えてレンズ枠４４を備える。レンズ枠４４は、コレクタレンズ３２を保持するとともにコレクタレンズ３２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持している。レンズ枠４４は、照明光軸ＯＡ２に垂直な端面４４ａを有しており、この端面４４ａに放熱板２３を当接させ、光源ユニット２２におけるレンズ枠２４と同様に放熱板２３を保持している。放熱板２３は、光源ユニット２２の場合と同様に、張出部２３ｄが投光管本体４１の後端面における連通孔４１ｄの周辺部４１ｅに当接されて螺設される。コレクタレンズ３２は、レンズ枠４４内に嵌設されて固定されている。
【００４２】
以上説明した本変形例にかかる照明装置３５は、照明装置５と同様の効果を奏する。すなわち、照明装置３５では、装置全体の小型化を促進することができるとともに、光源ユニット４２のほぼ全体を投光管本体４１に内設することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる。また、発熱によるＬＥＤ１１の劣化を抑制してＬＥＤ１１を長寿命化することができるとともに、コレクタレンズ３２に対するＬＥＤ１１の相対位置調整を行うことができる。
【００４３】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２にかかる照明装置について説明する。上述した光源ユニット２２，４２では、それぞれレンズ枠２４，４４は、コレクタレンズ１２，３２に対するＬＥＤ１１の相対位置を照明光軸ＯＡ２に垂直な面内で変更可能に放熱板２３を保持するものとしたが、本実施の形態２では、ＬＥＤ１１の相対位置をさらに照明光軸ＯＡ２方向へ変更可能に放熱板２３を保持するようにしている。
【００４４】
図６および図７は、本実施の形態２にかかる照明装置の要部である照明装置５５の構成を示す断面図である。図６は、照明装置５５の全体構成を示し、図７は、図６に示したＣ領域内の構成を拡大して示している。照明装置５５は、上述した照明装置５，３５と交換可能に顕微鏡１００に搭載される。
【００４５】
図６および図７に示すように、照明装置５５は、照明装置５の構成をもとに、投光管本体２１および光源ユニット２２に替えて、投光管本体５１および光源ユニット５２を備える。投光管本体５１は、投光管本体４１と同様に、後端部（図６および図７における右端部）において投光管本体５１内を外部に連通させる連通孔５１ｄが照明光軸ＯＡ２を中軸として形成されており、連通孔５１ｄには光源ユニット５２が嵌設されている。光源ユニット５２は、光源ユニット２２の構成をもとに、レンズ枠２４に替えてレンズ枠５４を備える。レンズ枠５４は、第１レンズ枠５４ａおよび第２レンズ枠５４ｂを用いて構成され、コレクタレンズ１２を保持するとともにコレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持している。
【００４６】
具体的には、第１レンズ枠５４ａと第２レンズ枠５４ｂとは、それぞれ円筒状に形成され、第１レンズ枠５４ａの後端部外周と第２レンズ枠５４ｂの中央部内周とには、それぞれネジ部５４ｃ，５４ｄが形成されている。第１レンズ枠５４ａは、内部に第１レンズ１２ａおよび第２レンズ１２ｂを照明光軸ＯＡ２方向に所定間隔で保持するとともに、後端部が第２レンズ枠５４ｂ内に挿嵌され、ネジ部５４ｃ，５４ｄによって螺合されている。第２レンズ枠５４ｂは、照明光軸ＯＡ２に垂直な端面５４ｅを有しており、この端面５４ｅに放熱板２３を当接させ、光源ユニット２２におけるレンズ枠２４と同様に放熱板２３を保持している。
【００４７】
このため、レンズ枠５４では、第２レンズ枠５４ｂに対して第１レンズ枠５４ａを螺入または螺脱することで、コレクタレンズ１２に対する放熱板２３の相対位置をコレクタレンズ１２の光軸方向、つまり照明光軸ＯＡ２方向へ変化させることができ、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を照明光軸ＯＡ２方向に変化させることができる。これによって、光源ユニット５２では、ＬＥＤ１１の発光部１１ａをコレクタレンズ１２の焦点面上等の所望位置に容易に位置合わせすることができる。
【００４８】
発光部１１ａがコレクタレンズ１２の焦点面上等の所望位置に位置合わせされた後、第１レンズ枠５４ａは、第２レンズ枠５４ｂの側面に形成されたネジ穴５４ｆに螺挿されるクランプビスＣＶ４によって、第２レンズ枠５４ｂに対して固定される。また、放熱板２３は、光源ユニット２２の場合と同様に、張出部２３ｄが投光管本体５１の後端面における連通孔５１ｄの周辺部５１ｅに当接されて螺設される。
【００４９】
以上説明した本実施の形態２にかかる照明装置５５は、照明装置５と同様の効果を奏する。すなわち、照明装置５５では、装置全体の小型化を促進することができるとともに、光源ユニット５２のほぼ全体を投光管本体５１に内設することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる。また、発熱によるＬＥＤ１１の劣化を抑制してＬＥＤ１１を長寿命化することができるとともに、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置調整を行うことができる。さらに、照明装置５５では、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の照明光軸ＯＡ２方向の相対位置が調整可能とされているため、照明装置５の場合よりも一層厳密にコレクタレンズ１２に対する発光部１１ａの照明光軸ＯＡ２方向の位置合わせを行うことができ、照明装置５よりも正確に２次光源像を対物レンズ７の瞳上に結像させることができる。これによって、対物レンズ７あるいは発光部１１ａの位置のバラツキによらず試料１に対して常に良好にケーラー照明を行うことができる。
【００５０】
（変形例１）
つぎに、本実施の形態２にかかる照明装置の変形例１について説明する。図８および図９は、本変形例１にかかる照明装置の要部である照明装置６５の構成を示す断面図である。図８は、照明装置６５の全体構成を示し、図９は、図８に示したＤ領域内の構成を拡大して示している。照明装置６５は、上述した照明装置５，３５，５５と交換可能に顕微鏡１００に搭載される。
【００５１】
図８および図９に示すように、照明装置５５は、照明装置３５の構成をもとに、光源ユニット４２に替えて光源ユニット６２を備える。光源ユニット６２は、光源ユニット４２の構成をもとにレンズ枠４４に替えてレンズ枠６４を備え、連通孔４１ｄ内に嵌設されている。レンズ枠６４は、第１レンズ枠６４ａおよび第２レンズ枠６４ｂを用いて構成され、コレクタレンズ３２を保持するとともにコレクタレンズ３２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持している。
【００５２】
具体的には、第１レンズ枠６４ａと第２レンズ枠６４ｂとは、それぞれ円筒状に形成され、第１レンズ枠６４ａの後端部外周と第２レンズ枠６４ｂの中央部内周とには、それぞれネジ部６４ｃ，６４ｄが形成されている。第１レンズ枠６４ａは、内部にコレクタレンズ３２を保持するとともに、後端部が第２レンズ枠６４ｂ内に挿嵌され、ネジ部６４ｃ，６４ｄによって螺合されている。第２レンズ枠６４ｂは、照明光軸ＯＡ２に垂直な端面６４ｅを有しており、この端面６４ｅに放熱板２３を当接させ、光源ユニット４２におけるレンズ枠４４と同様に放熱板２３を保持している。
【００５３】
このため、レンズ枠６４では、第２レンズ枠６４ｂに対して第１レンズ枠６４ａを螺入または螺脱することで、コレクタレンズ３２に対する放熱板２３の相対位置をコレクタレンズ３２の光軸方向、つまり照明光軸ＯＡ２方向へ変化させることができ、コレクタレンズ３２に対するＬＥＤ１１の相対位置を照明光軸ＯＡ２方向に変化させることができる。これによって、光源ユニット６２では、ＬＥＤ１１の発光部１１ａをコレクタレンズ３２の焦点面上等の所望位置に容易に位置合わせすることができる。
【００５４】
発光部１１ａがコレクタレンズ３２の焦点面上等の所望位置に位置合わせされた後、第１レンズ枠６４ａは、第２レンズ枠６４ｂの側面に形成されたネジ穴６４ｆに螺挿されるクランプビスＣＶ４によって、第２レンズ枠６４ｂに対して固定される。また、放熱板２３は、光源ユニット４２の場合と同様に、張出部２３ｄが投光管本体４１の後端面における連通孔４１ｄの周辺部４１ｅに当接されて螺設される。
【００５５】
以上説明した本変形例１にかかる照明装置６５は、照明装置３５と同様の効果を奏する。すなわち、照明装置６５では、装置全体の小型化を促進することができるとともに、光源ユニット６２のほぼ全体を投光管本体４１に内設することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる。また、発熱によるＬＥＤ１１の劣化を抑制してＬＥＤ１１を長寿命化することができるとともに、コレクタレンズ３２に対するＬＥＤ１１の相対位置調整を行うことができる。さらに、照明装置６５では、コレクタレンズ３２に対するＬＥＤ１１の照明光軸ＯＡ２方向の相対位置が調整可能とされているため、照明装置３５の場合よりも一層厳密にコレクタレンズ３２に対する発光部１１ａの照明光軸ＯＡ２方向の位置合わせを行うことができ、照明装置３５よりも正確に２次光源像を対物レンズ７の瞳上に結像させることができる。これによって、対物レンズ７あるいは発光部１１ａの位置のバラツキによらず試料１に対して常にムラが少ない均一な照明を行うことができる。
【００５６】
（変形例２）
つぎに、本実施の形態２にかかる照明装置の変形例２について説明する。図１０は、本変形例２にかかる照明装置の要部である照明装置７５の部分構成を示す断面図である。照明装置７５は、上述した照明装置５，３５，５５，６５と交換可能に顕微鏡１００に搭載される。
【００５７】
図１０に示すように、照明装置７５は、照明装置５の構成をもとに、投光管本体２１および光源ユニット２２に替えて投光管本体７１および光源ユニット７２を備える。投光管本体７１は、投光管本体２１と同様に、後端部（図１０における右端部）において投光管本体７１内を外部に連通させる連通孔７１ｄが照明光軸ＯＡ２を中軸として形成されている。光源ユニット７２は、光源ユニット２２の構成をもとに、レンズ枠２４と間隔調整部材としての１以上のワッシャ７４ａとを用いて構成されるレンズ枠７４を備え、連通孔７１ｄ内に嵌設されている。レンズ枠７４は、コレクタレンズ１２を保持するとともにコレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を変更可能に放熱板２３を保持している。
【００５８】
具体的には、レンズ枠７４は、輪帯状に成形された平行平板であるワッシャ７４ａをレンズ枠２４の端面２４ａと放熱板２３との間に１以上介在させるとともに、この１以上のワッシャ７４ａのうち放熱板２３に対向するワッシャ７４ａの端面７４ｂに放熱板２３を当接させている。そして、レンズ枠７４は、ザグリ穴２３ｂに挿通されるクランプビスＣＶ２によってワッシャ７４ａを介して放熱板２３を螺設することで、ワッシャ７４ａを着脱可能に保持するとともに、放熱板２３をワッシャ７４ａに対して摺動可能に保持している。
【００５９】
このため、レンズ枠７４では、レンズ枠２４の端面２４ａと放熱板２３との間に介在させるワッシャ７４ａの介在数を変更することで、コレクタレンズ１２に対する放熱板２３の相対位置をコレクタレンズ１２の光軸方向、つまり照明光軸ＯＡ２方向へ変化させることができ、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置を照明光軸ＯＡ２方向に変化させることができる。これによって、光源ユニット７２では、ＬＥＤ１１の発光部１１ａをコレクタレンズ１２の焦点面上等の所望位置に容易に位置合わせすることができる。また、光源ユニット７２では、光源ユニット２２と同様に、コレクタレンズ１２に対する放熱板２３の相対位置つまりＬＥＤ１１の相対位置を照明光軸ＯＡ２と垂直な面内で移動させることで、ＬＥＤ１１の芯出し調整を簡易に行うことができる。
【００６０】
ＬＥＤ１１がコレクタレンズ１２に対して所望位置に位置合わせされた後、放熱板２３およびワッシャ７４ａは、クランプビスＣＶ２によってレンズ枠２４に対して固定される。また、放熱板２３は、光源ユニット２２の場合と同様に、張出部２３ｄが投光管本体７１の後端面における連通孔７１ｄの周辺部７１ｅに当接されて螺設される。なお、投光管本体７１の後端部における連通孔７１ｄの周囲には、光源ユニット７２を嵌設させる際にワッシャ７４ａと投光管本体７１との接触を避けるための空隙７１ｆが設けられている。
【００６１】
以上説明した本変形例２にかかる照明装置７５は、照明装置５と同様の効果を奏する。すなわち、照明装置７５では、装置全体の小型化を促進することができるとともに、光源ユニット７２のほぼ全体を投光管本体７１に内設することができ、載置に要するスペースを省スペース化することができる。また、発熱によるＬＥＤ１１の劣化を抑制してＬＥＤ１１を長寿命化することができるとともに、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の相対位置調整を行うことができる。さらに、照明装置７５では、コレクタレンズ１２に対するＬＥＤ１１の照明光軸ＯＡ２方向の相対位置が調整可能とされているため、照明装置５の場合よりも一層厳密にコレクタレンズ１２に対する発光部１１ａの照明光軸ＯＡ２方向の位置合わせを行うことができ、照明装置５よりも正確に２次光源像を対物レンズ７の瞳上に結像させることができる。これによって、対物レンズ７あるいは発光部１１ａの位置のバラツキによらず試料１に対して常に良好にケーラー照明を行うことができる。
【００６２】
ここまで、本発明を実施する最良の形態を実施の形態１および２として説明したが、本発明は、上述した実施の形態１および２に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。
【００６３】
例えば、上述した実施の形態１および２では、放熱板２３をクランプビスＣＶ３によって投光管本体２１，４１，５１または７１に螺設することで光源ユニット２２，４２，５２，６２，７２を投光管本体２１，４１，５１または７１に固定するものとしたが、放熱板２３を螺設することに限定されず、レンズ枠２４，４４，５４，６４，７４を投光管本体２１，４１，５１または７１に対して固定してもよい。その場合、例えば各レンズ枠２４，４４，５４，６４，７４の側面部に対して投光管本体２１，４１，５１または７１にネジ穴を設け、このネジ穴に螺挿するクランプビスによってレンズ枠２４，４４，５４，６４，７４を固定することができる。
【００６４】
また、上述した実施の形態１および２では、照明装置５，３５，５５，６５，７５は、試料１に対して落射照明をするものとして説明したが、落射照明に限定されず、透過照明するものとして用いることもできる。また、照明装置５，３５，５５，６５，７５は、顕微鏡１００に搭載して用いるものとして説明したが、顕微鏡に限定されず、半導体検査装置やＦＰＤ（Flat Panel Display）検査装置等、各種検査装置に搭載して用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる照明装置を用いた顕微鏡の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態１の変形例にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態１の変形例にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態２にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態２にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態２の変形例１にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図９】実施の形態２の変形例１にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２の変形例２にかかる照明装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    試料
２    ステージ
３    ステージホルダ
３ａ    焦準ハンドル
４    顕微鏡本体
５    照明装置
６    レボルバ
７    対物レンズ
８    鏡筒
８ａ    結像レンズ
８ｂ    偏向プリズム
９    双眼部
９ａ    接眼レンズ
１１    ＬＥＤ
１１ａ    発光部
１２    コレクタレンズ
１２ａ    第１レンズ
１２ｂ    第２レンズ
１３    結像レンズ
１４    開口絞り
１５    視野絞り
１６    リレーレンズ系
１６ａ    第１リレーレンズ
１６ｂ    第２リレーレンズ
１７    ハーフミラー
２１    投光管本体
２１ａ    ザグリ穴
２１ｂ，２１ｃ    開口部
２１ｄ    連通孔
２１ｅ    周辺部
２２    光源ユニット
２３    放熱板
２３ａ    取付面
２３ｂ，２３ｅ    ザグリ穴
２３ｃ，２３ｆ    間隙
２３ｄ    張出部
２４    レンズ枠
２４ａ    端面
２５    基板
３２    コレクタレンズ
３５    照明装置
３６    結像レンズ
４１    投光管本体
４１ｄ    連通孔
４１ｅ    周辺部
４２    光源ユニット
４４    レンズ枠
４４ａ    端面
５１    投光管本体
５１ｄ    連通孔
５１ｅ    周辺部
５２，６２    光源ユニット
５４，６４    レンズ枠
５４ａ，６４ａ    第１レンズ枠
５４ｂ，６４ｂ    第２レンズ枠
５４ｃ，５４ｄ，６４ｃ，６４ｄ    ネジ部
５４ｅ，６４ｅ    端面
５４ｆ，６４ｆ    ネジ穴
５５，６５    照明装置
７１    投光管本体
７１ｄ    連通孔
７１ｅ    周辺部
７１ｆ    空隙
７２    光源ユニット
７４    レンズ枠
７４ａ    ワッシャ
７４ｂ    端面
７５    照明装置
１００    顕微鏡
ＣＶ１〜ＣＶ４    クランプビス
ＯＡ１    観察光軸
ＯＡ２    照明光軸
【図１】
2009003186.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009003186.tif 000005
【図４】
2009003186.tif 000006
【図５】
2009003186.tif 000007
【図６】
2009003186.tif 000008
【図７】
2009003186.tif 000009
【図８】
2009003186.tif 000010
【図９】
2009003186.tif 000011
【図１０】
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