JPH07501631A - 顕微鏡用明視野・透過光・照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 顕微鏡用明視野・透過光・照明装置 本発明は、請求項１の前提概念に記載の顕微鏡用明視野・透過光・照明装置に関 する。

顕微鏡用明視野・透過光・照明装置は、ケーラーの照明条件にしたがって構成さ れる。その際必要なことは、光源が対象物視野及び対物レンズの入射瞳を均一に 照明することである。このような顕微鏡構成の分解能は、使用される対物レンズ の開口、及び照明開口にも依存している。照明開口が大きいと、顕微鏡システム の達成可能な分解能は向上するが、同時に像コントラストが低下する。使用され る対物レンズを最適に利用するためには、照明開口を対物レンズ開口に適合させ ねばならない。

また像コントラストは、照明される対象物視野の大きさに依存している。散乱光 または過剰光による悪影響を回避するためには、この対象物視野は、対物レンズ が受ける対象物視野よりも大きくてはいけない。

対象物視野は、使用される対物レンズの像倍率に比例する。このため、対物レン ズを交換するたびに、照明される対象物視野を境界づけている照明視野絞りをこ れに適合させねばならない。

このような理由から、全開るさの調節は、開口絞り及び照明視野絞りの大きさを 変えることによって行われるのではなく、これとは別に灰色フィルターまたはラ ンプ電圧の調節によって行わねばならない。

公知の顕微鏡用照明装置では、ハロゲンランプが使用される。ハロゲンランプは 、通常、横倍率２：１のフィラメント面を有している。この長方形の照明視野は 、適当に成形された中空ミラーにより、光源の正方形のフィラメント像へもたら され、ケーラーの照明の場合には、円形の開口絞りに結像される。

開口が小さく、または視野が大きな対物レンズを使用する場合には、コサイン則 により光の強度が照明視野エツジのほうへ低下し、一方開口絞りを照明するため に開口が大きく、または視野が小さい対物レンズを使用する場合には、結像され たランプフィラメントの大きさが十分でないという難がある。

後者の問題は、オーストリア特許第１８３２４６号公報によれば、照明光路内に 挿入されるすりガラスを介してランプフィラメントの像を拡散させることにより 解決された。この構成により、小さな視野によって大きな開口絞りを均一に照明 することができる。しかしこれには大きな欠点が付随し、即ち照明光路内で制御 不能であるような散乱光が対象物の面に達し、顕微鏡システム全体のコントラス トと分解能が低下する。

この欠点を解消する光学器用照明装置は、ドイツ特許公開第４１０２５０７号公 報から知られる。この照明装置では、照明光路内に、全面に均等に配分される複 数個の個別プリズムを備えた偏向円板が設けられ、この偏向円板を介して、複数 の副像をもった光源を開口絞りの面に光学的に鮮明に結像させることにより、開 口絞りを均一に照明することが達成されている。

しかしながら、この照明装置ではコサイン則が考慮されない。放射角度のために 、照明視野絞り面での明るさはこの面のエツジのほうへ低下する。大きな視野を 使用すると、即ちコレクターレンズの直径が大きく、開口が小さいと、照明視野 絞りの均一な照明は達成されない。

本発明の課題は、小さな視野にたいしても大きな視野にたいしても照明視野絞り を均一に照明できるような顕微鏡用明視野・透過光・照明装置を提供することで ある。

上記の課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部分に記載された構成により解 決される。

本発明の有利な構成は、従属項に記載されている。

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。

図１は　大きな視野と小さな開口のための光路を備えた照明装置を示す図、 図２は　小さな視野と大きな開口のための光路を備えた照明装置を示す図、 図３は　個別プリズムを備えたグリッドディスクを示す図、 図４は　ラメラ格子を備えたグリッドディスクを示図１は、透過光照明光路７を 示す。透過光照明光路７は、大きな視野（ＬＦ）と小さな開口（ＡＰ）を有して いる。透過光照明光路７内には、ランプフィラメント６を備えた光源１から順に 、コレクターレンズ２と、グリッドディスク３と、第１のレンズ要素４と、開口 絞りＡＰと、第２のレンズ要素５と、照明視野絞りＬＦとが設けられている。グ リッドディスク３は透明な平行平面板として構成され、照明光軸９の領域に配置 されたグリッド８を備えている。グリッド８は、円形面として構成されている。

ケーラーの照明条件によれば、破線で示した光路を持つ光源１またはそのランプ フィラメント６は、コレクターレンズ２と第１のレンズ要素４とを介して開口絞 りＡＰに結像される。光源１は、第２のレンズ要素５を介して無限遠に結像され る。照明視野の実線で示した光路は、両レンズ要素４と５を介して案内され、照 明視野絞りＬＦの面に合焦し、結像される。この合焦、結像のため、コレクター レンズ２とグリッドディスク３の間にあって均一に照明される面が用いられる。

照明視野絞りＬＦの視野が大きいと、光の強度はコサインの法則によりエツジの ほうへ減少する。しかしながら、照明光路７内に配置されたグリッドディスク３ により、照明光軸９の領域で光は拡散または屈折する。この拡散により、照明視 野絞りＬＦでの不均一性が補正される。

大きな絞りのためのこのような照明装置においては、グリッド８は開口絞りＡＰ の照明に対して決定的な影響力を持っていない。なぜなら、コレクターレンズの 領域で開口絞りＡＰを照明するため、大きな視野が使用されるからである。グリ ッド３の非網目部分を介して開口絞りＡＰの照明に利用される光成分は、グリッ ド８を介して案内される光成分に比べて著しく大きい。

図２は、図１の透過光照明光路７とほぼ同じ透過光照明光路を示すが、小さな視 野（ＬＦ）と大きな開口（ＡＰ）とが設けられている点で異なっている。光学的 構成要素とその符号は、図１のそれに同じである。

小さな視野のためのこの照明装置においては、グリッド８は、照明視野絞りＬＦ の照明に決定的な影響を持っていない。なぜなら、光源１のエツジ光線は照明視 野絞りＬＦの照明のために利用されないからである。この照明装置では、グリッ ド８の影響は開口絞りＡＰにおいて大きい。というのも、コレクターレンズ２の 領域には、大きな開口（ＡＰ）を照明するためにただ１つの小さな視野しか設け られていないからである。ここで利用されるランプフィラメント６の部分面の像 は、グリッド８を介して開口絞りＡＰの面内で分割され、互いに並行する部分像 に結像して、面ＡＰを完全に照明するために利用される。

ランプフィラメント６の上記部分像は、もちろん図１の開口絞りＡＰにおいても 発生される。しかし、開口絞りＡＰ全体の照明においてこの部分像が占める割合 は、前述したように無視できるほど小さい。

図３は、使用されるグリッドディスク３の第１実施例を示し、中心部にリング状 のグリッド８が配置されている。グリッド８は、この実施例では、並設される複 数個のプリズム１０を有している。

図４は、使用されるグリッドディスク３の第２実施例を示す。この実施例では、 グリッド８としてラメラ格子１１が設けられる。ラメラ格子１１は、並置された 格子線１２を有している。格子を使用する場合、もちろん他の格子形状も可能で あり、例えば十字格子、或いは光源のフィラメント面に適合する異なる格子定数 を備えた格子を使用してもよい。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．角形のフィラメント面（６）を備えた光源（１）と、コレクターレンズ（２ ）と、該コレクターレンズ（２）の後方に配置されるグリッドディスク（３）と 、照明光路内に配置され、ケーラー照明を生じさせるための他のレンズ要素（４ ，５）とを有する、顕微鏡用明視野・透過光・照明装置において、大きな開口と 小さな対象物視野で開口絞り（ＡＰ）を均一に照明し、且つ小さな開口と大きな 対象物視野で照明視野絞り（ＬＦ）を均一に照明するため、グリッドディスク（ ３）が、照明光軸（９）のまわりに円形面として配置されたグリッド（８）であ って、小さな視野のために利用されるフィラメント面（６）の領域を数倍に開口 絞り（ＡＰ）に結像させるグリッド（８）を中心に備えた平面平行板として構成 されていることを特徴とする顕微鏡用明視野・透過光・照明装置。
2. ２．グリッド（８）が、並設される個別プリズム（１０）を有していることを特 徴とする、請求項１に記載の顕微鏡用明視野・透過光・照明装置。
3. ３．グリッド（８）が、互いに平行に配置される複数個の格子線（１２）を備え たラメラ格子（１１）として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載 の顕微鏡用明視野・透過光・照明装置。