(57)【要約】【課題】良好な操作性を確保しつつ、標本表面に不活性ガスを供給できる紫外線顕微鏡を提供すること。【解決手段】紫外光を標本３に照射し、標本３の光学像を観察する顕微鏡１は、光軸Ｌ１に沿った連通孔３４が形成され、開口部３２ａから標本３に向けて不活性ガスを吹き付ける紫外光用対物レンズ３０と、顕微鏡１に固定され、紫外光用対物レンズ３０が取り付けられた場合に連通口３４’に対応する位置とガスボンベ５３側とを連通するガス流路２３が形成され、ガスボンベ５３から供給される不活性ガスを、ガス流路２３を介して連通口３４’に導く固定部とを備える。【選択図】        図２
2009122372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光を標本に照射して、該標本の光学像を観察する紫外線顕微鏡であって、
光軸に沿った連通孔が形成され、該連通孔の一端の連通口から前記標本に向けて不活性ガスを吹き付ける紫外光用対物レンズと、
当該紫外線顕微鏡の本体に固定され、前記紫外光用対物レンズが取り付けられた場合に前記連通孔の他端の連通口に対応する位置と不活性ガス供給源側とを連通するガス流路が形成され、前記不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを、前記ガス流路を介して前記他端の連通口に導く固定部と、
を備えたことを特徴とする紫外線顕微鏡。
【請求項２】
前記固定部に対して回動自在に支持され、前記紫外光用対物レンズを含む複数の対物レンズを保持するとともに、該複数の対物レンズのうち所望の対物レンズを当該紫外線顕微鏡の光軸上に配置する回動部材を備え、
前記紫外光用対物レンズが当該紫外線顕微鏡の光軸上に配置された場合、前記ガス流路および前記連通孔を介して前記不活性ガスが前記標本に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載の紫外線顕微鏡。
【請求項３】
前記固定部は、前記不活性ガス供給源側のガス流路開口に、前記不活性ガスを導くガス配管を着脱可能に装着する装着部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線顕微鏡。
【請求項４】
前記紫外光用対物レンズと顕微鏡本体との間の光軸上に挿脱されるユニットであって少なくとも前記不活性ガス供給源から供給される前記不活性ガスを光軸側に誘導する誘導流路が形成されたガス誘導部材を有した挿脱ユニットを備え、
前記固定部は、前記挿脱ユニットが光軸上に挿脱される挿脱空間が形成され、前記ガス誘導部材が光軸上に設定された場合、前記不活性ガス供給側である前記誘導流路のガス吐出口と前記連通孔の他端の連通口に対応する位置との間を連通させることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線顕微鏡。
【請求項５】
前記不活性ガスの供給を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の紫外線顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光を標本に照射して標本の光学像を得る紫外線顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明光として紫外光を用いる紫外線顕微鏡が知られている。紫外線顕微鏡は、照明光として可視光を用いる場合に比べて分解能が高いため、半導体素子などの微細な標本の観察に適している。しかし、例えば半導体のウエハパターンの紫外線観察を行う場合、観察中、紫外線の作用により空気中の酸素がオゾン化されて生じる活性酸素によってウエハ表面が劣化してしまう。そこで、従来から、標本の劣化発生を防止するために、標本周辺に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置を備えた紫外線顕微鏡が開発されている。
【０００３】
例えば、不活性ガス供給装置を備えた紫外線顕微鏡として、対物レンズから標本に不活性ガスを吹き付ける紫外線顕微鏡が開発されている。この紫外線顕微鏡は、対物レンズの鏡筒の外周にこれを覆うカバー鏡筒を備えた対物レンズを用い、カバー鏡筒の側面に接続した不活性ガス供給用のパイプから鏡筒とカバー鏡筒の間の空間に不活性ガスを導入し、対物レンズ下部に設けたガス吐出口から標本に不活性ガスを吹き付けて、標本周辺でのオゾンの発生を防止する（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、従来の紫外線顕微鏡では、単一の対物レンズのみで観察を行うだけでなく、様々な観察法や倍率に応じて種類の異なる紫外光用対物レンズを交換したり、可視光用対物レンズとの交換を行う場合がある。
【０００６】
しかし、従来の紫外線顕微鏡は、対物レンズを交換する操作などを行う場合、対物レンズに不活性ガス供給用チューブを引き回しているため、交換作業に伴ってチューブの着脱を行う必要があり、操作が煩わしいという問題があった。また、例えばレボルバなどの対物レンズ転換装置に保持されている複数の対物レンズの配置を切り換える場合では、レボルバによって光軸上に配置する対物レンズを切換える際にチューブが絡まってしまうことがあり、操作性が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な操作性を確保しつつ、標本表面に不活性ガスを供給できる紫外線顕微鏡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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる紫外線顕微鏡は、紫外光を標本に照射して、該標本の光学像を観察する紫外線顕微鏡であって、光軸に沿った連通孔が形成され、該連通孔の一端の連通口から前記標本に向けて不活性ガスを吹き付ける紫外光用対物レンズと、当該紫外線顕微鏡の本体に固定され、前記紫外光用対物レンズが取り付けられた場合に前記連通孔の他端の連通口に対応する位置と不活性ガス供給源側とを連通するガス流路が形成され、前記不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを、前記ガス流路を介して前記他端の連通口に導く固定部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる紫外線顕微鏡は、上記の発明において、前記固定部の前記標本側に回動自在に連結され、前記紫外光用対物レンズを含む複数の対物レンズを保持し、該複数の対物レンズのうち所望の対物レンズを当該紫外線顕微鏡の光軸上に配置する回動部材を備え、前記紫外光用対物レンズが当該紫外線顕微鏡の光軸上に配置された場合、前記ガス流路および前記連通孔を介して前記不活性ガスが前記標本に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる紫外線顕微鏡は、上記の発明において、前記固定部は、前記不活性ガス供給源側のガス流路開口に、前記不活性ガスを導くがガス配管を着脱可能に装着する装着部を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる紫外線顕微鏡は、上記の発明において、前記紫外光用対物レンズと光源との間の光軸上に挿脱されるユニットであって少なくとも前記不活性ガス供給源から供給される前記不活性ガスを光軸側に誘導する誘導流路が形成されたガス誘導部材を有した挿脱ユニットを備え、前記固定部は、前記挿脱ユニットが光軸上に挿脱される挿脱空間が形成され、前記ガス誘導部材が光軸上に設定された場合、前記不活性ガス供給側である前記誘導流路のガス吐出口と前記連通孔の他端の連通口に対応する位置との間を連通させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる紫外線顕微鏡は、上記の発明において、前記不活性ガスの供給を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる紫外線顕微鏡では、紫外線顕微鏡の本体に固定された固定部に供給された不活性ガスが、固定部に形成されたガス流路を通過した後、紫外線用対物レンズに形成された連通孔の一端の連通口から標本に向けて噴出する構造を有するので、対物レンズの配置切換操作または交換操作を行う場合、不活性ガス供給用の配管が固定部に取り付けられているため、対物レンズ周辺の配管の引き回す必要が無いので、対物レンズの配置切換または交換を行う場合の良好な操作性を確保しつつ標本の表面に不活性ガスを供給することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明を実施するための最良の形態である顕微鏡について説明する。なお、この実施の形態によってこの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いる。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡１は、紫外光観察に加えて可視光観察を行う機能を備える顕微鏡である。図１は、顕微鏡１の全体構成を示すものである。図１に示すように、顕微鏡１は、ステージ２を備え、ステージ２上に標本３を載置する。ユーザーは、顕微鏡１の光軸Ｌ１と直交する平面上でステージ２を移動させて標本３の位置出しを行い、昇降ダイヤル４を回してステージ２を光軸方向に移動させて標本３に対物レンズの焦点を合わせる。
【００１６】
また、顕微鏡１は、照明光として可視光を発する可視光照明部５を備える。可視光照明部５は、可視光源６、照明レンズ７およびハーフミラー８を備え、これらを照明レンズ７の光軸Ｌ２上にこの順番で配置している。なお、可視光源６は、例えばハロゲンランプや発光ダイオードなどによって実現され、ハーフミラー８は、可視光および紫外光が入射した場合、半分程度の光を透過し、残りを反射する材料によって実現される。また、可視光照明部５の底部および天井部には、開口部５ａ，５ｂが設けられている。開口部５ａ，５ｂは、対向する位置に配置されており、開口部５ａ，５ｂの間に、ハーフミラー８が配置される。
【００１７】
開口部５ｂには、照明光として紫外光を発する紫外光照明部９が取り付けられている。紫外光照明部９は、紫外光源１０、波長選択部１１、シャッター１２、照明レンズ１３およびハーフミラー１４を備え、これらを照明レンズ１３の光軸Ｌ３上にこの順番で配置している。なお、紫外光源１０は、水銀キセノンランプ等の放電ランプによって実現され、紫外光観察に必要な紫外光を含む光を発するものであれば他の光源を用いてもよい。波長選択部１１は、干渉フィルタ、ダイクロイックミラー、バンドパスフィルタなどを適宜組み合わせた波長選択素子によって実現され、紫外光観察に必要な波長の光のみを照明光として透過させる。また、ハーフミラー１４は、紫外光および可視光が入射した場合、半分程度の光を透過し、残りを反射する材料によって実現される。
【００１８】
なお、シャッター１２は、図示しない駆動手段によって、紫外光観察をする場合は開けられ、可視光観察する場合は閉じられる。紫外光源１０の放電ランプは、その原理上、点灯状態が安定するまで時間がかかる。そのため、紫外光観察と可視光観察とを繰り返し行う場合、紫外光源１０の点灯および消灯を繰り返すよりも、紫外光源１０の点灯状態を安定させたまま、紫外光源１０から出射された光を遮断することによって紫外光の出射を制御したほうが、紫外光と可視光とをすばやく切り換えることができる。したがって、顕微鏡１は、シャッター１２の開閉動作によって、紫外光を制御する。
【００１９】
紫外光照明部９の底部および天井部には、開口部９ａ，９ｂが形成されている。開口部９ａ，９ｂは、対向する位置に配置されている。ハーフミラー１４は、開口部９ａ，９ｂの間に配置される。開口部５ｂ，９ａを介して、可視光照明部５および紫外光照明部９が連通されている。
【００２０】
開口部９ｂには、結像部１５が取り付けられている。結像部１５は、結像レンズ１６およびカメラ１７を保持し、標本３の観察像を出力する。結像レンズ１６は、カメラ１７の撮像素子１７ａの撮像面上に観察像を結像する位置に配置されている。カメラ１７は、可視光および紫外光の入力を受け、画像信号を出力する。この画像信号は、図示しないカメラコントローラーによって必要な信号処理を施され、表示部１８に観察画像として表示される。なお、表示部１８は、ＴＶモニタなどによって実現される。
【００２１】
一方、開口部５ａには、レボルバ２０が着脱可能に取り付けられている。レボルバ２０は、紫外光用対物レンズ３０および可視光用対物レンズ４０を着脱可能に保持し、いずれかの対物レンズを光軸Ｌ１上に配置する。ユーザーは、レボルバ２０を操作して、観察用途などに応じて対物レンズの配置を切り換える。
【００２２】
なお、図１に示すように、顕微鏡１では、標本３、紫外光用対物レンズ３０または可視光用対物レンズ４０、ハーフミラー８，１４、結像レンズ１６および撮像素子１７ａが、この順番で光軸１上に配置されている。
【００２３】
レボルバ２０には、配管継手５０を介して配管チューブ５１の一端が接続され、配管チューブ５１の他端は、電磁弁５２を介してガスボンベ５３に接続されている。配管継手５０は、空気配管用の継手によって実現され、配管チューブ５１が着脱自在に装着されている。配管チューブ５１は、ポリウレタンやナイロンなど樹脂弾性材料のチューブによって実現される。また、ガスボンベ５３には、紫外光を照射しても標本に対する影響を及ぼすことのない不活性ガス、例えば窒素ガスが、充填されている。
【００２４】
制御部５４は、ＣＰＵなどによって実現され、可視光源６、紫外光源１０、シャッター１２、カメラ１７、表示部１８、電磁弁５２および入力部５５と電気的に接続している。なお、入力部５５は、例えばキーボードやタッチパネル、ジョグダイヤルなどによって実現され、制御部５４に各種情報を入力する。制御部５４は、入力された情報に応じて、顕微鏡１の各部の動作を制御する。
【００２５】
紫外光観察を行う場合、ユーザーは、紫外光用対物レンズ３０を光軸Ｌ１上に配置し、可視光源６を消灯してシャッター１２を開放する操作を行う。この場合、紫外光源１０を出射した照明光は、波長選択部１１、照明レンズ１３を透過し、ハーフミラー１４によって反射された後、光軸Ｌ１に沿って、ハーフミラー８、レボルバ２０および紫外光用対物レンズ３０を透過して、標本３に到達する。標本３で反射された照明光は、観察光となり、光軸Ｌ１に沿って紫外光用対物レンズ３０、レボルバ２０、ハーフミラー８，１４、および結像レンズ１６を透過し、カメラ１７に入射する。
【００２６】
一方、可視光観察を行う場合、ユーザーは、可視光用対物レンズ４０を光軸Ｌ１上に配置し、シャッター１２を閉めて可視光源６を点灯させる操作を行う。この場合、可視光源６を出射した照明光は、照明レンズ７を透過し、ハーフミラー８で反射された後、光軸Ｌ１に沿って、レボルバ２０および可視光用対物レンズ４０を通過し、標本３に到達する。その後、標本３の観察光は、紫外光観察の場合と同様の光路をたどり、カメラ１７に入射する。
【００２７】
次に、レボルバ２０および紫外光対物レンズ３０の内部構造について、図２を参照して説明する。図２は、レボルバ２０および紫外光用対物レンズ３０の概略断面図である。図２に示すように、レボルバ２０は、固定部２１および回動部材２４を備える。なお、配管継手５０は、固定部２１に取り付けられている。
【００２８】
固定部２１には、開口部５ａに嵌めこみ可能な構造を有する例えばアリ機構などの取付け部２１ａが形成されており、固定部２１は、開口部５ａに着脱可能に取り付けられている。取付け部２１ａは、従来から使用されているレボルバの顕微鏡本体への取付け部分と同一形状であり、その他の種類の顕微鏡装置等への互換性を備えている。
【００２９】
固定部２１内部には、光路孔２２が設けられている。光路孔２２は、可視光照明部５と光軸Ｌ１上に配置された対物レンズとを連通する円筒状の孔で、円筒の中心軸が光軸Ｌ１と一致する位置に形成されており、照明光および観察光ＬＦ１を通過させる。さらに、固定部２１内部には、ガス流路２３が設けられている。ガス流路２３は、ガス流路２３ａ，２３ｂによって形成されている。ガス流路２３ａは、光路孔２２の外周に形成され、光路孔２２と同軸で、光路孔２２よりも直径の大きいパイプ状の孔である。ガス流路２３ｂは、配管継手５０とガス流路２３ａとを連通する孔である。なお、ガス流路２３ａは、取付け部２１ａ側には貫通しておらず、ガス流路２３ｂと接続する位置から対物レンズと対向する側に向かって形成されている。
【００３０】
回動部材２４は、光軸Ｌ１に対して傾斜しており、複数のボール２５によって、固定部２１に対して回動自在に連結されている。また、回動部材２４は、対物レンズを着脱自在に固定保持する保持部２６を複数備える。保持部２６は、回動部材２４を貫通する円筒状の孔で、ナットのように、円筒の内側に図示しないねじ山を備える。なお、各対物レンズは、レボルバ２０と対向する側の先端部に、保持部２６のねじ山と係合する図示しないねじ山を備えている。ユーザーは、回動部材２４を回転させ、所望の対物レンズを光軸Ｌ１上に配置する。なお、図２において、回動部材２４は、紫外光用対物レンズ３０および可視光用対物レンズ４０を保持し、紫外光用対物レンズ３０を光軸Ｌ１上に配置している。
【００３１】
紫外光用対物レンズ３０は、複数のレンズ３１ａ，３１ｂ，３１ｃによって構成されるレンズ３１およびレンズ３１を内部に保持する鏡筒３２によって形成されている。鏡筒３２の一端が、保持部２６にねじ込み装着されている。一方、鏡筒３２の他端には、開口部３２ａが設けられている。また、鏡筒３２内部に形成された把持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃが、レンズ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの外縁部分を把持している。なお、把持部３３ａは、レボルバ２０に最も近いレンズ３１ａを把持し外部と接しており、把持部３３ｃは、標本３に最も近いレンズ３１ｃを把持する。把持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、各々を貫通する連通孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃを備える（連通孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃをまとめて、「連通孔３４」とする）。また、連通孔３４ａの一端の外部と接する部分を連通口３４’とし、連通孔３４ｃの一端の開口部３２ａと対向する部分を連通口３４”とする。連通口３４’は、紫外光用対物レンズ３０が光軸Ｌ１上に配置された場合にガス流路２３ａの一端と対向する位置に配置されている。また、開口部３２ａと鏡筒３２の側面との間には、傾斜面３２ｂが形成されている。傾斜面３２ｂは、光軸Ｌ１に対して傾斜した面であり、連通口３４”から流出する不活性ガスの流れ方向を光軸Ｌ１の方向に偏向させる。なお、図２において、連通孔３４は、各把持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃにそれぞれ２箇所ずつ設けられているが、それぞれに１箇所以上設けられていればよい。また、予め対物レンズ内部の鏡枠に間隙部などが設けられている場合は、これを連通孔としてもよい。
【００３２】
紫外光用対物レンズ３０が光軸Ｌ１上に配置された場合、ガス流路２３および配管継手５０によって、配管チューブ５１と連通口３４’とが連通される。したがって、配管チューブ５１に供給された不活性ガスは、ガス流路２３および連通孔３４を通過し、傾斜面３２ｂによって偏向された後、開口部３２ａから標本３に向かって放出される。
【００３３】
なお、制御部５４は、ユーザーの操作を受け、電磁弁５２を開放してガスボンベ５３から配管チューブ５１に不活性ガスを供給し、標本３へ不活性ガスの噴き付けを開始した後、シャッター１２を開放して標本３へ紫外光の照射を開始する。したがって、顕微鏡１では、紫外線観察を行う場合、オゾン化から生じる活性酸素によって標本３が劣化することを防止することができる。
【００３４】
実施の形態１にかかる顕微鏡１は、配管チューブ５１をレボルバ２０に着脱自在に接続して、紫外光用対物レンズ３０から標本３に不活性ガスを吹き付けるので、配管対物レンズの配置切換操作および交換操作を行う場合、配管チューブ５１が対物レンズに絡まることなく操作を行うことができる。すなわち、本実施の形態１によれば、対物レンズの配置切換または交換を行う場合の良好な操作性を確保しつつ、標本３の表面に不活性ガスを供給することができる。
【００３５】
また、顕微鏡１は、従来のような、ステージまたは対物レンズをチャンバーなどの密閉容器に収納し、密閉容器内に不活性ガスを充填することによって標本の表面に不活性ガスを供給する顕微鏡と比較して、顕微鏡装置全体の小型化を図ることができる。さらに、顕微鏡１は、対物レンズと標本との間の微小な空間に顕微鏡の光軸とほぼ直交する方向から不活性ガスを供給する顕微鏡と比較して、少量の不活性ガスで確実に標本３の表面に不活性ガスを供給できる。
【００３６】
なお、ユーザーは、通常の顕微鏡のレボルバをレボルバ２０に交換することによって、通常の顕微鏡に対して不活性ガスを供給する機能を付加できる。レボルバ２０は、複数の対物レンズを保持するので、顕微鏡１と同様に、紫外光観察に加えて可視光観察を行う顕微鏡に対しても、不活性ガスを供給する機能を付加することもできる。
【００３７】
（変形例１）
ところで、顕微鏡１は、複数の対物レンズを保持する構造としたが、本変形例１にかかる顕微鏡は、１つの対物レンズを保持する構造とする。すなわち、本変形例１にかかる顕微鏡は、顕微鏡レボルバ２０に換えて、対物レンズを１つ保持する固定部２７を備える。なお、変形例１にかかる顕微鏡のその他の構成は、顕微鏡１と同様である。
【００３８】
図３に示すように、固定部２７は、固定部２１と同様に、配管継手５０、光路孔２２、ガス流路２３および取付け部２７ａを備える。取付け部２７ａは、取付け部２１ａと同様の形状であり、通常の顕微鏡に着脱自在に装着できる。さらに、固定部２７は、保持部２６と同様に、対物レンズをねじ止め式で保持する保持部２８を備える。固定部２７は、保持部２８が紫外光用対物レンズ３０を保持した場合、ガス流路２３の一端が連通口３４’と対向する構造となっている。したがって、変形例１にかかる顕微鏡は、顕微鏡１と同様に、不活性ガスを開口部３２ａから標本３に吹き付けることができる。このように、変形例１にかかる顕微鏡によれば、標本３の観察に使用中の対物レンズのみを保持した状態で標本３の表面に不活性ガスを供給できるので、簡素な構成の顕微鏡になる。
【００３９】
なお、実施の形態１および変形例１において、ガス流路２３および連通孔３４のいずれかの位置に、１つまたは複数の防塵フィルタを備えてもよい。この場合、標本３には微小な塵や有機物などが除去されたよりクリーンな不活性ガスが吹き付けられる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる顕微鏡１００について説明する。顕微鏡１００は、明視野観察に加えて暗視野観察を行う機能を備える。図４は、顕微鏡１００の概略構成図である。図４に示すように、顕微鏡１００は、図１に示す顕微鏡１の可視光照明部５、制御部５４、レボルバ２０および可視光用対物レンズ４０に換えて、可視光照明部５６、制御部５９、レボルバ６０および暗視野観察用対物レンズ７０を備える。なお、顕微鏡１００のその他の構成は顕微鏡１と同様の構成である。
【００４１】
可視光照明部５６は、可視光照明部５が備えた可視光源６、照明レンズ７およびハーフミラー８に加えて、リングミラー５７を備える。リングミー５７は、リング状に形成されており、その中空部に遮光筒５８を備える。図４に示すように、暗視野観察を行う場合、リングミラー５７が、ハーフミラー８に換えて、図示しない駆動手段によって光軸Ｌ１に設置される。可視光源６を出射して照明レンズ７を透過した照明光は、リングミラー５７で反射してリング状の暗視野照明光ＬＦ２とされて標本３の方向に向かう。制御部５９は、制御部５４の機能に加えて、ハーフミラー８およびリングミラー５７を駆動する図示しない駆動手段を制御する機能を備える。
【００４２】
図５，６は、レボルバ６０および対物レンズの概略断面図である。図５，６に示すように、レボルバ６０は、固定部６１および回動部材２４を備える。回動部材２４は、レボルバ２０と同様に、固定部６１に対して回動自在に連結されており、暗視野観察用対物レンズ７０および紫外光用対物レンズ３０を保持する。なお、図５は、暗視野観察用対物レンズ７０が光軸Ｌ１上に配置された場合の概略断面図であり、図６は、紫外光用対物レンズ３０が光軸Ｌ１上に配置された場合の概略断面図である。
【００４３】
固定部６１は、固定部２１と同様に、配管継手５０、光路孔２２および取付け部６１ａを備える。なお、取付け部６１ａは、取付け部２１ａと同様の形状である。さらに、固定部６１内部には、暗視野照明光路６２が設けられている。暗視野照明光路６２は、光路孔２２の外周に形成される暗視野照明光を通過させるための光路である。この暗視野照明光路６２は、図２に示すガス流路２３ａと同様の直径のパイプ状の孔で、光路孔２２に沿って固定部６１を貫通している。暗視野照明光路６２内には、カバーガラス６３が設置されており暗視野照明光路６２を途中で塞いでいる。ただし、カバーガラス６３は、暗視野照明光ＬＦ２を透過可能な例えばガラスなどの透過部材によって実現され、暗視野照明光ＬＦ２を遮断せずに透過させるものであればその他のものであってもよい。また、固定部６１内部には、ガス流路６４が設けられている。ガス流路６４は、配管継手５０と暗視野照明光路６２とを連通する孔である。なお、カバーガラス６３は、暗視野照明光路６２とガス流路６４とが接続する位置の直上に設置されている。
【００４４】
また、暗視野観察用対物レンズ７０は、内部に複数のレンズ７１を保持するレンズ保持筒７２と、レンズ保持筒７２を内部に保持する鏡筒７３とによって形成される。なお、レンズ保持筒７２の外周と鏡筒７３内周とによって挟まれる空間が、暗視野照明光路７４となる。暗視野照明光路７４は、暗視野観察用対物レンズ７０が光軸Ｌ１上に配置された場合に暗視野照明光路６２と対向する位置に配置されている。また、暗視野照明光路７４の一端には、集光部７５が備えられている。集光部７５は、例えば放物面ミラーによって実現され、暗視野照明光路７４内を通過してきた暗視野照明光ＬＦ２を標本３の表面に集光させる。
【００４５】
暗視野観察を行う場合、ユーザーは、暗視野観察用対物レンズ７０を光軸Ｌ１上に配置し、シャッター１２を閉じて可視光源６を点灯させる操作を行う。この場合、図５に示すように、可視光照明部５６を出射した暗視野照明光ＬＦ２は、光軸Ｌ１に沿って、暗視野照明光路６２，７４内を通過し、集光部７５で偏向されて、標本３の表面に到達する。標本３の観察光ＬＦ１は、光軸Ｌ１に沿ってレンズ７１を透過した後、光路孔２２を通過する。その後、観察光ＬＦ１は、遮光筒５８内を通過し、ハーフミラー１４および結像レンズ１６を透過してカメラ１７に入射する。
【００４６】
一方、紫外線観察を行う場合、ユーザーは、紫外光用対物レンズ３０を光軸Ｌ１上に配置し、可視光源６を消灯してシャッター１２を開放する操作を行う。この場合、図６に示すように、紫外光照明部９を出射した照明光は、光軸Ｌ１に沿って光路孔２２を通過してレンズ３１を透過した後、標本３に到達する。標本３の観察光ＬＦ１は、光軸Ｌ１に沿ってレンズ３１を透過した後、光路孔２２を通過し、その後は暗視野観察の場合と同様の光路をたどり、カメラ１７に入射する。なお、紫外線観察を行う場合、リングミラー５７及び遮光筒５８が紫外光および観察光ＬＦ１に干渉しなければ、リングミラー５７及び遮光筒５８を光軸Ｌ１内に留置しておいてもよいが、図示しない駆動手段によって、リングミラー５７及び遮光筒５８を光軸Ｌ１外に退避させるか、またはハーフミラー８を光軸Ｌ１上に配置してもよい。
【００４７】
紫外光用対物レンズ３０が光軸Ｌ１上に配置されると、図６に示すように、暗視野照明光路６２の一端が、連通口３４’と対向する。したがって、配管チューブ５１と連通口３４’とは、配管継手５０、ガス流路６４および暗視野照明光路６２によって連通される。したがって、配管５１を介して供給された不活性ガスは、ガス流路６４を通過して暗視野照明光路６２に流入し、カバーガラス６３によって流れ方向を規制されて連通口３４’へ向かい、連通孔３４および開口部３２ａを通過して標本３に向かって放出される。
【００４８】
制御部５９は、ユーザーの操作を受け、電磁弁５２を開放して標本３へ不活性ガスの噴き付けを開始した後、シャッター１２を開放して標本３へ紫外光の照射を開始する。このため、顕微鏡１００は、顕微鏡１と同様に、オゾンによる標本３の劣化を防止できる。
【００４９】
本実施の形態２にかかる顕微鏡１００は、暗視野照明光路６２を不活性ガスの流路としても使用するので、対物レンズの配置切換または交換の際の良好な操作性を確保しつつ標本３の表面に不活性ガスを供給できる。また、本実施の形態２にかかるレボルバ６０は、通常の顕微鏡に装着可能であるため、暗視野観察を行う機能を有する通常の顕微鏡に対して、容易に不活性ガスを供給する機能を付加できる。
【００５０】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる顕微鏡について説明する。本実施の形態３にかかる顕微鏡は、紫外線観察、可視光観察および暗視野観察を行う機能に加えて、微分干渉観察、簡易偏光観察などのオプション観察を行う機能を備える。すなわち、本実施の形態３にかかる顕微鏡は、実施の形態２にかかる顕微鏡１００の各機能に加えて、オプション観察を行う機能として、ノマルスキープリズム、アナライザなどの光学素子を照明光および観察光の光路上に配置する機能を備える。
【００５１】
本実施の形態３にかかる顕微鏡は、図５に示す顕微鏡１００のレボルバ６０に換えて、オプション観察時に使用する光学素子を保持する光学ユニット８０および光学ユニットを挿脱可能なレボルバ９０を備える。なお、本実施の形態３にかかる顕微鏡のその他の構成は、顕微鏡１００と同様の構成である。
【００５２】
図７，９は、光学ユニット８０が挿入されたレボルバ９０周辺の概略断面図である。図７，９に示すように、レボルバ９０は、固定部９１および回動部材２４によって形成されている。回動部材２４は、レボルバ６０と同様に、固定部９１に対して回動自在に連結されており、紫外光用対物レンズ３０および可視光用対物レンズ４０を保持する。なお、図７は、可視光用対物レンズ４０が光軸Ｌ１上に配置された場合の図であり、図９は、紫外光用対物レンズ３０が光軸Ｌ１上に配置された場合の図である。
【００５３】
固定部９１は、図５に示す取付け部６１ａと同形状の取付け部９１ａと、光路孔２２と同形状で可視光照明部５６と光軸Ｌ１上に配置された対物レンズとを連通する光路孔９２と、暗視野照明光路６２と同形状で光路孔９２の外周に形成された暗視野照明光路とを備える。また、固定部９１は、ユニット挿脱空間９４を備える。ユニット挿入空間９４は、光路孔９２および暗視野照明光路を光軸Ｌ１と交差する面で分断し、光路孔９２、暗視野照明光路および外部を連通する空間であり、光学ユニット８０が挿脱自在に挿入される。なお、ユニット挿入空間８０によって分断された暗視野照明光路において、可視光照明部５６と対向する側の光路を暗視野照明光路９３ａとし、対物レンズと対向する側の光路を暗視野照明光路９３ｂとする。
【００５４】
光学ユニット８０は、ケース８１を有する。ケース８１は、図７に示すように、ユニット挿脱空間９４に嵌合する形状であり、開口部８１ａ，８１ｂを備える。開口部８１ａ，８１ｂは、光学ユニット８０がユニット挿脱空間９４に挿入された場合、光路孔９２および暗視野照明光路９３ａ，９３ｂと対向する位置に配置されている。したがって、ケース８１によって、照明光および観察光ＬＦ１は遮断されない。さらに、ケース８１は、その一端に配管チューブ５１を着脱自在に装着する配管継手５０を備える。また、ケース８１は、スライダブロック８２および配管チューブ８３を収納する。
【００５５】
図８は、図７に示す光学ユニット８０の拡大図である。スライダブロック８２は、光学素子保持部材８４およびガス誘導部材８５によって形成されている。光学素子保持部材８４は、内部にノマルスキープリズムまたはアナライザなどの光学素子８４ａを保持する。一方、ガス誘導部材８５は、遮光部材８６、流路部材８７およびカバーガラス８８によって形成されており、ガス誘導流路８９を有する。遮光部材８６は、内径が光路孔９２の内径とほぼ等しく、外径が暗視野照明光路９３ａ，９３ｂの内径とほぼ等しく、開口部８１ａ，８１ｂを連通可能な高さを有する円筒である。流路部材８７は、遮断部材８６の外周に配置され、内径が暗視野照明光路９３ａ，９３ｂの外径とほぼ等しく、開口部８１ａ，８１ｂを連通可能な高さを有する円筒である。ガス誘導流路８９は、遮断部材８６と流路部材８７とによって挟まれた空間によって形成される。カバーガラス８８は、暗視野照明光を透過する例えばガラスなどの透過部材によって実現され、ガス誘導流路８９の一端を塞いでいる。なお、ガス誘導流路８９の他端をガス吐出口８９’とする。また、スライダブロック８２は、図示しない移動手段によってケース８１内部を移動する。したがって、ユーザーは、所望の観察方式に対応して、光学素子保持部材８４またはガス誘導部材８５のいずれかを開口部８１ａ，８１ｂの間、すなわち光軸Ｌ１上に配置できる。
【００５６】
配管チューブ８３は、配管継手５０とガス誘導流路８９とを連通する。なお、配管チューブ８３は、弾性変形自在なチューブによって実現され、スライダブロック８２の移動に対応して変形する。
【００５７】
オプション観察を行う場合、ユーザーは、可視光用対物レンズ４０を光軸Ｌ１上に配置し、シャッター１２を閉じて可視光源６を点灯させる操作を行う。この場合、図７に示すように、可視光照明部５６より出射された照明光は、光軸Ｌ１に沿って、光路孔９２、光学素子８４ａおよび可視光用対物レンズ４０を透過して、標本３に到達する。標本３の観察光ＬＦ１は、可視光用対物レンズ４０、光路孔９２および光学素子８４ａを透過した後、実施の形態２と同様の光路をたどり、カメラ１７に入射する。
【００５８】
一方、紫外線観察を行う場合、ユーザーは、紫外光用対物レンズ３０を光軸Ｌ１上に配置し、可視光源６を消灯してシャッター１２を開放する操作を行う。この場合、図９に示すように、紫外光照明部９より出射された照明光は、光軸Ｌ１に沿って、可視光照明部５６、光路孔９２および遮光部材８６内を通過した後、レンズ３１を透過して、標本３に到達する。標本３の観察光ＬＦ１は、レンズ３１を透過し、光路孔９２および遮光部材８６内を通過した後、実施の形態２と同様の光路をたどり、カメラ１７に入射する。
【００５９】
なお、ガス誘導部材８５が光軸Ｌ１上に配置されると、ガス吐出口８９’が、暗視野照明光路９３ｂと対向する。したがって、配管チューブ８３と暗視野照明光路９３ｂとが、ガス誘導流路８９によって連通される。また、紫外光用対物レンズ３０が光軸Ｌ１上に配置されると、暗視野照明光路９３ｂが、連通口３４’と対向する。したがって、配管チューブ５１と連通口３４’が、配管継手５０、配管チューブ８３、ガス誘導流路８９および暗視野照明光路９３ｂによって連通される。
【００６０】
したがって、配管チューブ５１を介して供給される不活性ガスは、配管チューブ８３およびガス誘導流路８９を通過して、ガス吐出口８９’から暗視野照明光路９３ｂに流入し、その後連通口３４’へ向かい、連通孔３４および開口部３２ａを通過して、標本３に向かって放出される。このため、本実施の形態３にかかる顕微鏡は、顕微鏡１００と同様にオゾン化から生じる活性酸素によって標本３が劣化することを防止できる。
【００６１】
実施の形態３にかかる顕微鏡は、光学ユニット８０からレボルバ９０を介して紫外光用対物レンズ３０に不活性ガスを供給するので、対物レンズの配置切換または交換の際の良好な操作性を確保しつつ標本３の表面に不活性ガスを供給できる。
【００６２】
また、従来から、ユニット挿脱空間を有するレボルバを備え、光学素子を保持したユニットを光軸上に挿入してオプション観察行うことができる顕微鏡が使用されている。オプション観察可能な顕微鏡に対して、従来のユニットに換えて光学ユニット８０を挿入することによって、容易に不活性ガスを供給する機能を追加できる。また、不活性ガスを供給する機能の追加のみを所望する場合、光学ユニット８０は、光学保持部材８４を備えていなくてもよい。
【００６３】
なお、本実施の形態３にかかる顕微鏡において暗視野観察を行う機能が不要の場合、暗視野照明光路９３ａおよびカバーガラス８８は、不要である。また、スライダブロック８２とケース８１との隙間が微小で必要程度の機密性が確保されている場合、配管チューブ８３を備えなくてもよい。
【００６４】
ところで、実施の形態１〜３では、制御部５４または制御部５９が、電磁弁５２を制御して不活性ガスの供給を制御したが、手動で不活性ガスの供給を制御してもよい。
【００６５】
また、実施の形態１〜３において、紫外光用対物レンズ３０は、暗視野観察用対物レンズ７０と同様の構造であってもよい。具体的には、紫外光用対物レンズ３０は、レンズを保持するレンズ保持筒と、このレンズ保持筒を内部に保持する鏡筒を備え、レンズ保持筒と鏡筒とに挟まれた空間を不活性ガスの流路とする構造としてもよい。この場合、不活性ガスは、レンズ保持筒と鏡筒とに挟まれた空間を通過して標本３に向かうので、実施の形態１〜３と同様の効果が得られる。なお、紫外光用対物レンズ３０は、３枚のレンズによってレンズ３１が構成されていたが、レンズの枚数はこれに限られない。レンズの枚数が異なる場合、紫外光用対物レンズ３０と同様に、各レンズを把持する各把持部におのおの連通孔を設ける。
【００６６】
また、実施の形態１〜３では、紫外線顕微鏡に可視光照明部と紫外光照明部とを設ける構成としたが、紫外光と可視光とを発する光源として例えば水銀キセノンランプのみを使用し、フィルタ等の波長選択手段を用いて紫外光と可視光の照射を切換えられる単一の照明部を有する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる顕微鏡の概略構成図である。
【図２】図１に示すレボルバおよび対物レンズの概略断面図である。
【図３】変形例１にかかる固定部および対物レンズの概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる顕微鏡の概略構成図である。
【図５】図４に示すレボルバおよび対物レンズの概略断面図である（暗視野観察時）。
【図６】図４に示すレボルバおよび対物レンズの概略断面図である（紫外光観察時）。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡のレボルバおよび対物レンズの概略断面図である（オプション観察時）。
【図８】図７に示すオプションユニットの拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡のレボルバおよび対物レンズの概略断面図である（紫外光観察時）。
【符号の説明】
【００６８】
１  顕微鏡
２  ステージ
３  標本
４  昇降ダイヤル
５，５６  可視光照明部
５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ，３２ａ，８１ａ，８１ｂ  開口部
６  可視光源
７，１３  照明レンズ
８，１４  ハーフミラー
９  紫外光照明部
１０  紫外光源
１１  波長選択部
１２  シャッター
１５  結像部
１６  結像レンズ
１７  カメラ
１７ａ  結像素子
１８  表示部
２０，６０，９０  レボルバ
２１，２７，６１，９１  固定部
２１ａ，２７ａ，６１ａ，９１ａ  取付け部
２２，９２  光路孔
２３，２３ａ，２３ｂ，６４，  ガス流路
２４  回動部材
２５  ボール
２６，２８  保持部
３０  紫外光用対物レンズ
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，７１  レンズ
３２，７３  鏡筒
３４’，３４”  連通口
３２ｂ  傾斜面
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ  把持部
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ  連通孔
４０  可視光用対物レンズ
５０  配管継手
５１，８３  配管チューブ
５２  電磁弁
５３  ガスボンベ
５４，５９  制御部
５５  入力部
５７  リングミラー
５８  遮光筒
６２，７４，９３ａ，９３ｂ  暗視野照明光路
６３  カバーガラス
７０  暗視野観察用対物レンズ
７２  レンズ保持筒
７５  集光部
８０  光学ユニット
８１  ケース
８２  スライダブロック
８４  光学素子保持部材
８４ａ  光学素子
８５  ガス誘導部材
８６  遮光部材
８７  流路部材
８８  カバーガラス
８９  ガス誘導流路
８９’  ガス吐出口
９４  ユニット挿脱空間
【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】
2009122372.tif 000009
【図８】
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【図９】
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