(57)【要約】【課題】筐体に光学素子を回転させるための開口部を有さず、回転範囲の制限のない光学部材と、これを有する顕微鏡を提供すること。【解決手段】光学素子１７を保持する円筒状部材１１と、前記円筒状部材の内側に配置され、前記光学素子を前記円筒状部材の周方向に回動可能に保持する保持部材１８と、前記円筒状部材の外周であり前記保持部材に対向し、前記円筒状部材の周方向に摺動可能に配置された円形状の操作部材２２と、前記保持部材と前記操作部材の少なくとも一方に配置され、磁石または強磁性体を含む材料からなり前記操作部材から前記保持部材へ駆動力を伝達する駆動力伝達部材２１、２３とを具備する光学部材１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を保持する円筒状部材と、
前記円筒状部材の内側に配置され、前記光学素子を前記円筒状部材の周方向に回動可能に保持する保持部材と、
前記円筒状部材の外周にあり前記保持部材に対向し、前記円筒状部材の周方向に摺動可能に配置された円形状の操作部材と、
前記保持部材と前記操作部材の少なくとも一方に配置され、磁石または強磁性体を含む材料からなり前記操作部材から前記保持部材へ駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、
を具備することを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記光学素子は、モジュレータを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記光学素子は、可変開口絞りを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項４】
前記光学素子は、フィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項５】
前記光学部材は、対物レンズを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項６】
前記光学部材は、コンデンサレンズを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光学部材を有することを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路中で光軸中心に回動する光学素子を有する光学部材と、これを有する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光路中に配設されているモジュレータ等の光学素子を光軸に対して回転するために光学素子を保持する保持部材と、筐体の外部に配設されている操作部材とを筐体の外周部の周方向の一部に形成された開口部を介して連結部材で連結し、操作部材の回転を保持部材に伝達することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１４２５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の構成では、連結部材を貫通させる開口部を筐体に形成する必要があり、筐体の強度が低下する問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、光学素子を保持する円筒状部材と、前記円筒状部材の内側に配置され、前記光学素子を前記円筒状部材の周方向に回動可能に保持する保持部材と、前記円筒状部材の外周にあり前記保持部材に対向し、前記円筒状部材の周方向に摺動可能に配置された円形状の操作部材と、前記保持部材と前記操作部材の少なくとも一方に配置され、磁石または強磁性体を含む材料からなり前記操作部材から前記保持部材へ駆動力を伝達する駆動力伝達部材とを具備することを特徴とする光学部材を提供する。
【０００５】
また、本発明は、前記光学部材を有することを特徴とする顕微鏡を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、筐体に光学素子を回転させるための開口部を有さず、回転範囲の制限のない光学部材と、これを有する顕微鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態にかかる光学部材について図面を参照しつつ説明する。
【０００８】
（第１実施の形態）
図１は第１実施の形態にかかる光学部材を示す。
【０００９】
図１において、光学部材であるホフマンモジュレーション観察用顕微鏡対物レンズ１０（以後、対物レンズと記す）は、鏡筒１１の内側に紙面左側（標本側）から順にレンズ１２、レンズ１３、およびレンズ１４を有する。レンズ１２は鏡筒１１の標本側の内側に当接し、レンズ１２とレンズ１３の間には分離環１５が、レンズ１３とレンズ１４の間には分離環１６が配設され、各レンズ間隙を所定の間隙に保持する。
【００１０】
モジュレーション板１７とモジュレーション板保持枠１８は分離環１９によって所定の間隔に保たれる。また、モジュレーション板１７は光軸に対して傾けて配置されている。モジュレーション板１７とモジュレーション板保持枠１８は分離環１９と押え環２０に挟まれた空間内で光軸方向と半径方向に隙開が設けてあり、分離環１９の内側面１９ａが案内面となり光軸中心に回転可能に構成されている。また、その隙間は光学性能上の許容値内に設定されている。
【００１１】
押え環２０は鏡筒１１の内径部１１ａとねじ嵌合になっており、レンズ１２、１３、１４を、分離環１５、１６、１９を介して鏡筒内部に固定すると共に、モジュレーション板保持枠１８を回動可能に支持する構成である。
【００１２】
モジュレーション板保持枠１８の外周側面には止まり穴１９ｂが形成されており、止まり穴１９ｂ中に磁石２１が接着剤で固定されている。
【００１３】
モジュレーション板操作環２２は鏡筒１２の外周側にあり、光軸を中心に回転可能に配設されている。モジュレーション板操作環２２の内周面には止まり穴２２ａが止まり穴１９ｂに対向する位置に形成されており、止まり穴２２ａ中に永久磁石２３が接着剤で固定されている。
【００１４】
鏡筒１１にねじ締結されたナット２４はモジュレーション板操作環２２の光軸方向の移動を制限している。
【００１５】
モジュレーション板保持枠１８の永久磁石２１とモジュレーション板操作環２２の永久磁石２３は互いに引っ張り合う向きに構成されている。
【００１６】
このようにして、モジュレーション板操作環２２を回転することによりモジュレーション板１７を光軸中心に回転可能な対物レンズ１０が構成されている。
【００１７】
第１実施の形態にかかる対物レンズ１０では、モジュレーション板操作環２２を回転すると、その回転は永久磁石２１と永久磁石２３の磁力によってモジュレーション板保持枠１８に伝達され、モジュレーション板操作環２２の回転に伴ってモジュレーション板保持枠１８が回転し、モジュレーション板保持枠１８に固定されているモジュレーション板１７を光軸中心に回転することができる。
【００１８】
以上述べたように、第１実施の形態の対物レンズ１０では、モジュレーション板１７を回転するための回転力を鏡筒１１と分離環１９を介して配設された二つの永久磁石２１と２３の磁力により伝達するため、従来のように鏡筒１１の外周部に連結棒を通す開口部を設ける必要がない。この結果、開口部による回転制限がないため、モジュレーション板１７を一周３６０度に亘って回転することが可能になる。また、鏡筒１１の加工精度を高めることができ鏡筒１１の組み立て精度を高めることができる。また、開口による鏡筒１１の強度低下を招くこともない。また、開口部からの埃等の進入を防止することができる。
【００１９】
このように、鏡筒１１の外周部に開口部を形成する必要がないため、開口部による精度劣化がなく、また一周に亘ってモジュレーション板１７を回転することができるため高い光学性能を有する対物レンズ１０を提供することができる。
【００２０】
なお、上記説明では、モジュレーション板保持枠１８とモジュレーション板操作環２２それぞれに永久磁石２１、２３を有する場合について説明したが、永久磁石２１、２３のいずれか一方を永久磁石にし、他方をコバルト、鉄等の強磁性体を主成分とする部材で形成してもよい。また、モジュレーション板保持枠１８とモジュレーション板操作環２２のどちらか一方を強磁性体を主成分とする部材で形成してもよい。また、モジュレーション板保持枠１８の外周またはモジュレーション板操作環２２の内側面に複数個の永久磁石や強磁性体を主成分とする部材を円周等分に配置しても良い。例えば、モジュレーション板操作環２２を速く回転させ過ぎてモジュレーション板保持枠１８が磁力の拘束から外れても、例えば複数個の永久磁石や強磁性体を主成分とする部材を配置することで回転速度を落としモジュレーション板操作環２２を回し続ければ距離の近い永久磁石同士或いは永久磁石と強磁性体を主成分とする部材が引っ張り合いモジュレーション板保持枠１８が再び回転に追従するようにできる。
【００２１】
（第２実施の形態）
次に、第２実施の形態にかかる光学部材について図２から図４を参照しつつ説明する。図２は、可変開口絞りを有するコンデンサレンズを示し、（ａ）は上部から見た図を、（ｂ）は側面から見た図を、（ｃ）は概略の断面図を、それぞれ示す。図３は図２（ｃ）を拡大した概略の断面図を示す。図４は可変開口絞りを示し、（ａ）は全開状態を、（ｂ）は最も開口絞りを閉じた状態をそれぞれ示す。
【００２２】
図２から図４において、光学部材である可変開口絞りを有するコンデンサレンズ３０は、２枚のレンズ３１とレンズ３２を有し、レンズ３１、３２はレンズ保持部材３３で保持されている。レンズ保持部材３３は、後述する顕微鏡のコンデンサ保持部に嵌合して保持されるコンデンサレンズ筐体部３４に結合されている。
【００２３】
コンデンサレンズ筐体部３４内には、図４に示す絞り羽３６が８枚で形成される可変開口絞り３５を有する。絞り羽３６の両端の上下には２本のダボ３６ａ、３６ｂが配設され、ダボの１つ３６ｂは蜂の巣３７の穴３７ａに挿入され、穴３７ａを中心に絞り羽３６が回転可能に配設されている。蜂の巣３７には円周等分の８箇所にダボ３６ｂが挿入される穴３７ａが形成されている。また、蜂の巣３７はアルミまたは銅合金で形成されている。
【００２４】
絞り羽３６にある、もう１つのダボ３６ａは、矢車３８の溝３８ａに挿入されている。絞り羽３６はダボ３６ｂを中心に回転可能で矢車の溝３８ａが案内(制限)となる。
【００２５】
矢車３８には円周等分の８箇所にダボ３６ａが挿入される半径方向の溝３８ａが形成され、矢車３８を回転させると絞り羽３６が回転し、８枚の絞り羽３６の重なりの状態が変わり開口径が変化する。蜂の巣３７の内周面に摺動する矢車３８の外周面に穴３８ｂが形成され、この穴３８ｂに永久磁石３９が接着剤で固定されている。
【００２６】
また、穴３８ｂに対向する蜂の巣３７の外周面に摺動可能に係合された矢車操作環４０が配設されている。矢車操作環４０の内周面に穴４０ａが設けられ、この穴４０ａに永久磁石４１が接着剤で固定されている。永久磁石３９と永久磁石４１とは、互いに引き合うように配置されている。
【００２７】
矢車操作環４０を回転すると、矢車３８に追従して絞り羽３６が開閉する。矢車操作環４０の外周には指標環４２が配設されている。指標環４２は止めねじ４３を緩めると矢車操作環４０の外周を摺動しながら回転可能にすることができる。また、蜂の巣３７の外周面に設けられた絞りの開閉状態を示す目盛４４が印刷されている。指標環４２の調整は、開口絞り３５を全開にした状態で、開口絞り全開の目盛位置に指標環４２の指標４２ａを調整し止めねじ４３で指標環４２を固定することで行う。
【００２８】
このようにして、可変開口絞り３５を有するコンデンサレンズ３０が構成されている。
【００２９】
以上述べたように、第２実施の形態にかかるコンデンサレンズ３０では、可変開口絞り３５を開閉するための回転力を蜂の巣３７を介して配設された二つの永久磁石３９と４１の磁力により伝達するため、蜂の巣３７の外周部に連結棒を通す開口部を設ける必要がない。この結果、蜂の巣３７の強度低下を招くことなく、加工精度を高めることができ可変開口絞り３５の組み立て精度を高めることができる。また、開口部からの埃等の進入を防止することができる。
【００３０】
なお、上記説明では、矢車３８と矢車操作環４０それぞれに永久磁石３９、４１を有する場合について説明したが、永久磁石３９、４１のいずれか一方を永久磁石にし、他方をコバルト、鉄等の強磁性体を主成分とする部材で形成してもよい。また、矢車３８と矢車操作環４０のどちらか一方を強磁性体を主成分とする部材で形成してもよい。また、矢車３８の外周または矢車操作環４０の内側面に複数個の永久磁石や強磁性体を主成分とする部材を円周等分に配置しても良い。複数個の永久磁石や強磁性体を主成分とする部材を配置することで矢車操作環４０を速く回し過ぎて矢車３８が磁力の拘束から外れても、近い永久磁石同士或いは永久磁石と強磁性体が磁力により矢車３８が再び追従するようにできる。
【００３１】
なお、上記モジュレーション板、或いは可変開口絞り以外の、例えば、ポーラライザ、アナライザ等の種々のフィルタの回動に適用することも可能である。
【００３２】
（第３実施の形態）
次に、上記第１実施の形態にかかる対物レンズ１０、第２実施の形態にかかるコンデンサレンズ３０を有する顕微鏡について図５に基づき説明する。図５は、実施の形態にかかる対物レンズ１０とコンデンサレンズ３０を有する顕微鏡の概略構成図である。
【００３３】
図５において、顕微鏡５０は落射照明装置５１を有する光学系（不図示）とコンデンサレンズ３０を有する透過照明装置５２を有する光学系（不図示）を備え、ステージ５３に載置された標本５４を対物レンズ１０を介して接眼レンズ５５やカメラ５６で観察可能に構成されている。
【００３４】
落射照明観察の際には、落射照明装置５１からの照明光が対物レンズ１０を介して標本５４に照射され、反射光が対物レンズ１０で集光され接眼レンズ５５やカメラ５６で観察される。対物レンズ１０には前述したモジュレーション板１７が内蔵されており、モジュレーション板操作環２２を回転することで最適なコントラストを得ることができる。
【００３５】
また、透過照明観察の際には、透過照明装置５２からの照明光をコンデンサレンズ３０を介して標本５４に照射し、対物レンズ１０で集光して接眼レンズ５５やカメラ５６で観察する。この際、コンデンサレンズ３０の矢車操作環４０を回動することで可変開口絞りを開閉し最適な照明条件に設定することができる。
【００３６】
なお、顕微鏡５０は、対物レンズ１０とコンデンサレンズ３０の少なくとも一方を有しているものであれば上述の実施の形態の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００３７】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施の形態にかかる光学部材を示す。
【図２】可変開口絞りを有するコンデンサレンズを示し、（ａ）は上部から見た図を、（ｂ）は側面から見た図を、（ｃ）は断面を、それぞれ示す。
【図３】図２（ｃ）を拡大した図を示す。
【図４】可変開口絞りを示し、（ａ）は全開状態を、（ｂ）は最も絞った状態をそれぞれ示す。
【図５】実施の形態にかかる対物レンズ１０とコンデンサレンズ３０を有する顕微鏡の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    対物レンズ
１１    鏡筒
１２、１３、１４  レンズ
１５、１６、１９  分離環
１７    モジュレーション板
１８    モジュレーション板保持枠
２０    押え環
２１、２３  永久磁石
２２    モジュレーション板操作環
２４    ナット
３０    コンデンサレンズ
３１、３２  レンズ
３３    レンズ保持部材
３４    コンデンサレンズ筐体部
３５    可変開口絞り
３６    絞り羽
３７    蜂の巣
３８    矢車
３９、４１  永久磁石
４０    矢車操作環
４２    指標環
４３    止めねじ
４４    目盛
５０    顕微鏡
５１    落射照明装置
５２    透過照明装置
５３    ステージ
５４    標本
５５    接眼レンズ
５６    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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