JP3735973B2 - 顕微鏡 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、顕微鏡本体と接眼レンズを備えた鏡筒との間に中間鏡筒を配置できるシステムの顕微鏡がよく知られている。中間鏡筒としては、例えばランプ光源を端部に有する落射照明装置等がある。この中間鏡筒を顕微鏡本体へ取り付けて固定する方法としては以下の３通りの方法が知られている。
【０００３】
第１の方法を図４に示す。顕微鏡本体１は、ベース部１ａ、ステージ２を支持する支柱部１ｂ、対物レンズ３を備えたレボルバ４を支持するアーム部１ｃを有し、コの字形状をしている。アーム部１ｃにはレボルバ４の取り付け部分に対向して、その上部に中間鏡筒１０を取り付けるための円型の雌アリ１ｅが設けられている。この雌アリ１ｅに中間鏡筒の雄アリ１０ａが嵌合し、セットビス５によって雄アリ１０ａを雌アリ１ｅに押圧することにより中間鏡筒１０を顕微鏡本体１に固定している。
【０００４】
中間鏡筒１０の端部にはランプ光源３０が取り付けられており、この光源３０からの光は中間鏡筒１０の内部に設けられたレンズ３１やビームスプリッタ３２等の光学部材、及び対物レンズ３を介してステージ２上の試料に照射される。光軸ＡＸ２は、中間鏡筒１０内に設けられた光学部材３１、３２によって規定される光軸である。
【０００５】
中間鏡筒１０の上部にも同様に鏡筒２０を取り付けるための雌アリ１０ｂが設けられ、ここに鏡筒２０の雄アリ２０ａが嵌合し、セットビス６を締め付けることにより接眼鏡筒２０を中間鏡筒１０に固定している。試料からの光は対物レンズ３、ビームスプリッタ３２、鏡筒２０を介して接眼レンズ４０によって観察される。
【０００６】
顕微鏡本体１と中間鏡筒１０とが固定される部分は雌アリ１ｅと雄アリ１０ａとの周辺部分（対物レンズ３の光軸ＡＸ１の周辺部分）のみであり、アーム部１ｃの先端部分である。この固定部分以外では顕微鏡本体１と中間鏡筒１０とは接触しない。
第２の方法を図５に示す。この第２の方法は先の第１の方法に加えて、中間鏡筒１０の下面の雄アリ１０ａとは逆側の端部に、顕微鏡本体１の支柱部１ｂ上部に接触する支持部１０ｃを備えたものである。従って、それ以外の構成は先の第１の方法と全く同じであるので、その説明は省略する。本第２の方法では、顕微鏡本体１と中間鏡筒１０とは、アーム部１ｃの先端部分及び支柱部１ｂの上部の２個所で接触し、各部材が固定される部分は、そのうちのアーム部１ｃの先端部分の方のみである。
【０００７】
第３の方法を図６（ａ）、（ｂ）に示す。図６（ａ）において図４、図５に示す部材と同じ機能を果たす部材には同一の符号を付している。また、中間鏡筒１０の上部に取り付けられる鏡筒２０、接眼レンズ４０の図示を省略している。この第３の方法は、中間鏡筒１０に設けられた支持部１０ｄと顕微鏡本体１とをビスで固定する点で先の第２の方法と異なる。支持部１０ｄは中間鏡筒１０の内部の空間を上下方向に貫く柱状の部材である。支持部１０の内部には、上側にビス１２の頭部の径形よりもわずかに大きな径の開口１１ａ、下側にビス１２のネジ部の直径よりもわずかに大きな径の開口１１ｂが設けられている。顕微鏡本体１の支柱部１ｂにはビス１２の雄ネジが螺合する雌ネジ１ｄが設けられている。ビス１２を中間鏡筒１０の上方から開口１１ａ、１１ｂを介して雌ネジ１ｄに螺合することにより、顕微鏡本体１の支柱部１ｂの上部に中間鏡筒１０の支持部１０ｄが固定される。支持部１０ｄは図６（ｂ）に示すように中間鏡筒１０の幅方向、即ち、中間鏡筒１０の光軸ＡＸ２に直交する方向に離れた２個所に設けられており、ビス１２はこの２個所で中間鏡筒１０と顕微鏡本体１とを固定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した第１の方法では、中間鏡筒１０の自重を丸アリの周辺部分のみで保持するため、顕微鏡アーム部１ｃの雌アリ１ｅ周辺部に荷重（中間鏡筒１０の自重による垂直荷重及びモーメント荷重）が集中し、アーム部１ｃの雌アリ１ｅの周辺部に集中した変形が起こる。これにより、対物レンズ３の光軸上に配置された光学部材（ビームスプリッタ３２）に倒れ（傾き）が生じ、光学系の性能に影響を与える。また、これらの変形は荷重によるアーム部１ｃの弾性変形によるものであり、外部からの振動に対して振動し易い（揺れやすい）状態である。
【０００９】
図５に示した第２の方法は、中間鏡筒１０による荷重を顕微鏡アーム部１ｃの雌アリ１ｅ周辺部と支持部１０ｃとで分割して保持するため、第１の方法に比べてアーム部１ｃの雌アリ１ｅの周辺部に生じる変形を低減することができる。しかし、この方法は第１の方法と同様に、中間鏡筒による荷重をアーム部１ｃの強度だけで保持しており、アーム部１ｃの変形の改善を図るには、アーム部１ｃの強度を上げるしかない。しかし、アーム部１ｃの強度を上げるに当り、顕微鏡全体の大きさや重さ、アイポイント位置等の制約を受けるため、現実的ではない。
【００１０】
図６（ａ）、（ｂ）に示した第３の方法は、中間鏡筒１０を顕微鏡本体１の支柱部１０ｄにビス１２で締結、固定することにより、中間鏡筒１０の自重によるアーム部１ｃの変形に際して、中間鏡筒１０も締結点を中心にともに変形する構造となっている。しかし、顕微鏡本体１には、支柱部１ｂとアーム部１ｃとの境界部分１ｆに応力が集中し、この部分で最も変形するので、この変形に伴う光学部材等の倒れ（傾き）による光学性能への影響や、外部からの振動の影響を、効果的に低減するには至っていない。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされ、限られた寸法（大きさ）、重さの中で、中間鏡筒の自重による顕微鏡アーム部の変形を効果的に低減できる顕微鏡を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、ベース部（１ａ）とステージ（２）を支持する支柱部（１ｂ）と対物レンズ（３）を支持するアーム部（１ｃ）とからなるコの字形状の顕微鏡本体（１）と、対物レンズ（３）からの光を接眼レンズ（４０）に導く鏡筒（２０）と、顕微鏡本体（１）のアーム部（１ｃ）上部に着脱可能に設けられ、顕微鏡本体（１）と鏡筒（２０）との間に配置可能な中間鏡筒（１０）と、対物レンズ（３）の光軸（ＡＸ１）近傍において中間鏡筒（１０）を顕微鏡本体（１）に対して位置決めし固定する位置決め部材（１ｅ、５、１０ａ）と、を有する顕微鏡において、中間鏡筒（１０）を顕微鏡本体（１）の支柱部（１ｂ）とアーム部（１ｃ）との境界部分近傍（１ｆ）、及び支柱部（１ｂ）上面に固設する固設部材（１２）を有することを特徴とするものである。
【００１３】
固設部材は、アーム部と支持部との境界部分近傍において、中間鏡筒と顕微鏡本体とを固設している。より具体的には、アーム部と支持部との境界部分近傍は顕微鏡本体のアーム部に働く応力集中部であり、この部分で中間鏡筒と顕微鏡本体とを固設している。さらに固設部材は支持部の上面において中間鏡筒と顕微鏡本体とを固設しており、位置決め部材が光軸近傍、即ちアーム部の先端部分で中間鏡筒と顕微鏡本体とを固定している。これら３個所で中間鏡筒と顕微鏡本体が固定することにより、中間鏡筒自身が有する剛性を利用し、中間鏡筒自身の剛性をアーム部の剛性に付加させている。従って、中間鏡筒の自重によるアーム部の変形を最小限に抑えることができ、変形による光学部材の倒れや、外部からの振動の影響を受けず、光学性能の変化がほとんど生じない。
【００１４】
請求項２記載の本発明は、前述の固設部材はビスであり、境界部分、及び支柱部上面の各々において少なくとも１個所で締結されていることを特徴とするものである。
請求項３記載の本発明は、前述の固設部材は、境界部分、及び支柱部上面の各々において、中間鏡筒の幅方向に離れた２個所でそれぞれ固定することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２及び３の発明によれば、中間鏡筒が顕微鏡本体に対して安定して固定され、顕微鏡全体の剛性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の顕微鏡における第１実施形態を示す部分断面図である。図６（ａ）、（ｂ）に示す部材と同じ機能を果たす部材には同一の符号を付し、その部材の説明は省略する。また、中間鏡筒１０の上部に取り付けられる鏡筒２０、接眼レンズ４０の図示を省略している。
【００１７】
本実施形態の中間鏡筒１０は、顕微鏡本体１に装着されたときに、顕微鏡本体１の支柱部１ｂの上面に当接する支持部１０ｄと、顕微鏡本体１の支柱部１ｂとアーム部１ｃの境界部分１ｆに当接する支柱部１０ｅとを有する。本実施形態において、支柱部１ｂとアーム部１ｃの境界部分１ｆは、アーム部１ｃの肉厚が急激に変化する部分であり、アーム部１ｃに荷重が加わるとここに応力が集中する。
支持部１０ｄは、先の図６に示す１０ｄとまったく同じ部材であり、開口１１ａ、１１ｂを介してビス１２によって顕微鏡本体１に締結され固定されている。支持部１０ｅにも開口１１ａ、１１ｂと同形状の開口１４ａ、１４ｂが設けられており、ビス１２がこの開口１４ａ、１４ｂを介して顕微鏡本体１に設けられた雌ネジ１ｇに螺合している。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、支持部１０ｄ、１０ｅは、それぞれ、中間鏡筒１０の幅方向、即ち、中間鏡筒１０の光軸ＡＸ２に直交する方向に離れた２個所に設けられ、ビス１２によって顕微鏡本体１に固設されている。また、セットビス５は中間鏡筒１０の雄アリ１０ａを顕微鏡本体１の雌アリ１ｅに押圧し、位置決めしている。従って中間鏡筒１０は、顕微鏡本体１に対して、アーム部１ｃの先端部、アーム部１ｃと支柱部１ｂの境界部分、及び支柱部１ｂの上面の３個所で固定されているので、中間鏡筒１０自身の剛性をアーム部１ｂの剛性に付加させている。従って、中間鏡筒１０の自重によるアーム部１ｃの変形を最小限に抑えることができ、変形による中間鏡筒１０内の光学部材の倒れや、外部からの振動の影響を受けず、光学性能の変化がほとんど生じない。
【００１９】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態を示す図である。本実施形態は、中間鏡筒１０の底板部に凸部１０ｆ、１０ｇを形成し、ビス１５によってこの凸部１０ｆ、１０ｇと顕微鏡本体とを締結し固定している。中間鏡筒１０の各ビス１５の鉛直上方には穴が開いており、ここからビス１５を締める治具を挿入することができる。通常は蓋１６によって穴が閉じられている。
凸部１０ｆ、１０ｇは、図２（ｂ）に示すように、中間鏡筒１０の幅方向に離れた２個所ずつ形成されている。即ち、本実施形態は、先の第１実施形態における支持部１０ｄ、１０ｅの代わりに凸部１０ｆ、１０ｇを設け、この凸部１０ｆ、１０ｇを介して、中間鏡筒１０をアーム部１ｃと支柱部１ｂの境界部分、及び支柱部１ｂの上面に固定したものである。従って、先の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態を示す図である。本実施形態は、先の第２実施形態の凸部１０ｆ、１０ｇが、中間鏡筒１０の幅方向における中央部に１個所づつ形成されたものである。そして、ビス１５によってこの凸部１０ｆ、１０ｇと顕微鏡本体とが締結され固定されている。
中間鏡筒１０の底板部に凸部１０ｆ、１０ｇを形成し、ビス１５によってこの凸部１０ｆ、１０ｇと顕微鏡本体とを締結し固定しているので、中間鏡筒１０の光路を邪魔することが無い。したがって、第２実施形態の如く４本のビス１５ではなく、２本のビス１５で中間鏡筒１０と顕微鏡本体１とを固定することができる。
【００２１】
本発明は上述の実施形態に限るものではなく、たとえばビス以外の固定機構を用いることができる。また、支柱部１ｂの上部と、境界部分１ｆとに固定するビスの個数は１個又は２個であったが、３個以上であってもよく、さらに、支柱部１ｂの上部が２個、境界部分１ｆが１個等、各々の個数が違っていてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、中間鏡筒自身が有する剛性を利用し、中間鏡筒自身の剛性をアーム部の剛性に付加させているため、中間鏡筒の自重によるアーム部の変形を最小限に抑えることができ、変形による光学部材の倒れや、外部からの振動の影響を受けず、光学性能の変化がほとんど生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の顕微鏡における第１実施形態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の顕微鏡における第２実施形態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の顕微鏡における第３実施形態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面図である。
【図４】従来の顕微鏡の第１の例を示す部分断面図である。
【図５】従来の顕微鏡の第２の例を示す部分断面図である。
【図６】（ａ）は、従来の顕微鏡における第３の例を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面図である。
【符号の説明】
１・・・顕微鏡本体
１ａ・・・ベース
１ｂ・・・支柱部
１ｃ・・・アーム部
１０・・・中間鏡筒
１０ｄ、１０ｅ・・・支持部
１２、１５・・・ビス

Claims (3)

1. ベース部とステージを支持する支柱部と対物レンズを支持するアーム部とからなるコの字形状の顕微鏡本体と、前記対物レンズからの光を接眼レンズに導く鏡筒と、前記顕微鏡本体のアーム部上部に着脱可能に設けられ、前記顕微鏡本体と前記鏡筒との間に配置可能な中間鏡筒と、前記対物レンズの光軸近傍において前記中間鏡筒を前記顕微鏡本体に対して位置決めし固定する位置決め部材と、を有する顕微鏡において、
   前記中間鏡筒を前記顕微鏡本体の前記支柱部と前記アーム部との境界部分近傍、及び前記支柱部上面に固設する固設部材を有することを特徴とする顕微鏡。
2. 前記固設部材はビスであり、前記境界部分、及び前記支柱部上面の各々において少なくとも１個所以上で締結されていることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
3. 前記固設部材は、前記境界部分、及び前記支柱部上面の各々において、前記中間鏡筒の幅方向に離れた２個所でそれぞれ固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡。

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