(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を所定の光路に沿って標本面へ導く顕微鏡用照明光学系であって、
前記光源側から順に、コレクタレンズ群と、
前記光路に対して挿脱可能な負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
前記光路に対して挿脱可能なコンデンサレンズ群とを備え、
前記第１レンズ群および前記コンデンサレンズ群はそれぞれ、前記光路内の使用位置と、前記照明光学系の光路外の不使用位置との間で移動可能であり、
前記標本面に対してケーラー照明を行う際には、前記第１レンズ群を前記不使用位置へ移動させ、かつ前記コンデンサレンズ群を前記使用位置へ挿入し、
前記標本面に対してクリティカル照明を行う際には、前記第１レンズ群を前記使用位置へ挿入し、かつ前記コンデンサレンズ群を前記不使用位置へ移動させることを特徴とする顕微鏡用照明光学系。
【請求項２】
前記コンデンサレンズ群と一体となって前記光路に対して挿脱可能に設けられた開口絞りを有することを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用照明光学系。
【請求項３】
前記コレクタレンズ群と前記第２レンズ群との間であって、ケーラー照明時には前記標本面と光学的に共役な位置に、視野絞りとして作用する絞りを有することを特徴とする請求項２記載の顕微鏡用照明光学系。
【請求項４】
前記クリティカル照明を行うときに、負の屈折力を有する前記第１レンズ群と正の屈折力を有する前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群と前記標本面との光軸に沿った距離間隔をＤとすると、
ｆ２＜Ｄ
を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の顕微鏡用照明光学系。
【請求項５】
前記コレクタレンズ群と、負の屈折力を有する前記第１レンズ群との間に、位相差観察用のリング状の開口絞りを配置することを特徴とする請求項４記載の顕微鏡用照明光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明された標本を拡大、縮小観察する顕微鏡の透過型照明光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
標本を照明するための顕微鏡の照明光学系では、ケーラー照明またはクリティカル照明が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ケーラー照明では、光源のコンデンサーレンズによる像は無限遠にできるので、照明むらが生じないという長所がある。一方、クリティカル照明では、標本面との作動距離（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）を大きくとることが可能であるので、フラスコ中の試料を照明して観察することが可能である。
【０００４】
通常ケーラー照明とクリティカル照明では、照明光学系のレンズ構成が異なるために別の光学系となっている。このため、ケーラー照明下での観察時に、クリティカル照明にする必要が生じても、すぐに変更出来なく問題であった。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ケーラー照明とクリティカル照明とを簡便に切り換えられる顕微鏡の透過型照明光学系を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するために、本発明の顕微鏡用照明光学系は、光源からの光束を所定の光路に沿って標本面へ導く顕微鏡用照明光学系であって、前記光源側から順に、コレクタレンズ群と、前記光路に対して挿脱可能な負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、前記光路に対して挿脱可能なコンデンサレンズ群とを備え、前記第１レンズ群および前記コンデンサレンズ群はそれぞれ、前記光路内の使用位置と、前記照明光学系の光路外の不使用位置との間で移動可能であり、前記標本面に対してケーラー照明を行う際には、前記第１レンズ群を前記不使用位置へ移動させ、かつ前記コンデンサレンズ群を前記使用位置へ挿入し、
前記標本面に対してクリティカル照明を行う際には、前記第１レンズ群を前記使用位置へ挿入し、かつ前記コンデンサレンズ群を前記不使用位置へ移動させることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ケーラー照明を行う場合には、凹レンズなどの負の屈折力を有する第１レンズ群を照明光学系の光路から外し、かつコンデンサレンズ群を光路中に挿入すればよく、また、クリティカル照明を行う場合には、コンデンサレンズを光路から外し、第１レンズ群を光路中へ挿入ればよい。したがって、レンズを光路中へ挿脱するだけで簡便、迅速にケーラー照明とクリティカル照明の変更を行うことが可能である。
【０００８】
また、本発明では、前記クリティカル照明を行うときに、負の屈折力を有する前記第１レンズ群と正の屈折力を有する前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群と前記標本面との光軸に沿った距離間隔をＤとしたときに、
ｆ２＜Ｄ
で示す条件式を満足する事が望ましい。
【０００９】
上記条件式は、クリティカル照明を行う際に、標本面とコンデンサレンズ等の第２レンズ群との距離、すなわち作動距離の適切な範囲を定めている。距離間隔Ｄが合成焦点距離ｆ２よりも小さいと、作動距離を十分長くとることが出来ないので、フラスコなどの中にある標本を照明して観察することができなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１、２に基づいて説明する。図１は、ケーラー照明時の光学系を示している。ハロゲンランプなどの光源Ｓから発せられた光束は、コレクタレンズＬ１によって集光され、ほぼ平行光束となり視野絞りＦＳを通過する。そして、フィールドレンズレンズＬ２によって開口絞りＡＳ上に集光され、さらにコンデンサレンズＬ３を透過し、標本Ｏ上を照明している。
【００１１】
レンズＬ３、Ｌ２による標本Ｏの共役な位置には、視野絞りＦＳが設けられている。視野絞りＦＳは、所定の視野領域を照明するのに必要な光以外の余分な無効な照明光束を除くためのものである。
【００１２】
照明された標本Ｏからの光束は、対物レンズＬ４によって集光され、拡大像Ｉ１１やＩ１２を形成する。ここで、対物レンズＬ４と像面Ｉ１１やＩ１２の間には光路分割プリズムＭ２が設けられ、観察光学系用の中間像面Ｉ１１と写真撮影や測光などに利用される像面Ｉ１２とに光束を分割している。本実施例では光束を光路分割プリズムＭ２にて分割しているが、像面Ｉ１１とＩ１２への切り替えであっても良い。
【００１３】
観察光学系は、像面Ｉ１１をリレーレンズ群Ｌ５ａ、Ｌ５ｂや光路折り曲げプリズムＭ３乃至Ｍ５によってリレーして、観察像Ｉ２を形成する。観察像Ｉ２は、接眼レンズＬ６により拡大され、観察者の肉眼Ｅによって観察される。
【００１４】
また、開口絞りＡＳの位置にリングスリットを配置することにより、位相差観察用対物レンズと組み合わせて標本の位相に応じた位相差観察等を行うこともできる。
【００１５】
図２は、本発明のクリティカル照明時の光学系を示している。図１のケーラー照明時には光路中に設置されていたコンデンサレンズＬ３が光路外へ外され、正の屈折力を有するフィールドレンズＬ２と光軸上に挿入された負レンズＬ２Ａによってコンデンサレンズが形成される。かかるコンデンサレンズの作動距離Ｄは、レンズＬ２と標本面０との間隔になる。図２から明らかなように、作動距離Ｄを長くとれるので、フラスコ等の内部に入っている試料も観察する事が可能である。
【００１６】
また、レンズＬ２と負レンズＬ２Ａにより形成されるコンデンサレンズの前側主点位置に開口絞りやリングスリットＲＳを設けることで、対物レンズの開口に応じた絞り、又は位相差観察を行うことが可能である。
【００１７】
【実施例】
以下の表１に図１及び図２に示した実施の形態の数値例を掲げる。なお、以下の表１において、ｆは焦点距離、Ｈは前側主点から後側主点までの距離、ｄは主点間隔を示しており、光源から標本へ向かう方向を正としている。
【００１８】
【表１】
0003757529.tif 000002
【００１９】
なお、Ｌ１、Ｌ２，Ｌ２Ａ等の各レンズは、単レンズには限られず、接合レンズや複数のレンズで構成してもよい。また、クリティカル照明時において、光源のフィラメント像が標本面上に形成されることによる照明ムラを防止するため、光路中にすりガラスなどの拡散板を配置する構成であってもよい。この場合、拡散板は絞りＲＳとコレクタレンズＬ１との間に配置することが望ましい。かかる標本面におけるフィラメント像の影響を避けるために、光源Ｓの結像位置を標本面から離れるようにディフォーカスさせても良い。このときのディフォーカス量は光束の開口数に応じて定めれば良い。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では簡単な構成により、ケーラー照明時には、従来と変わらない視野絞りや開口絞りを有効に使用して、照度ムラの無く、コントラストが良い観察をする事ができる。
【００２１】
また、クリティカル照明時には、光路内外へのレンズ群の挿入、移動により、作動距離の長いコンデンサレンズを、簡便、迅速に構成することができ、さらに、明るく広い照明範囲を照明できる。このため、例えばフラスコ中の標本などを、低倍率の対物レンズまで、良好に観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のケーラー照明時の光学系を示す図である。
【図２】本発明の実施例のクリティカル照明時の光学系を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ    光源
Ｌ１    コレクタレンズ
Ｌ２    正レンズ
Ｌ２Ａ    負レンズ
Ｌ３    コンデンサレンズ
Ｏ    標本面
Ｌ４    対物レンズ
Ｉ１１，Ｉ１２    像面
Ｌ５ａ、Ｌ５ｂ    リレーレンズ群
Ｍ２，Ｍ３、Ｍ４，Ｍ５    プリズム
Ｌ６    接眼レンズ
Ｅ    観察者の眼
【図１】
0003757529.tif 000003
【図２】
0003757529.tif 000004