JPH10186242A - 暗視野照明用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成でありながらも照明光の伝達効率
及び照明効率を向上させ、広い観察範囲を照明可能な暗
視野照明用部材を提供する。 【解決手段】 本発明の暗視野照明部材１２は、輪帯状
光源１３を備えた照明装置と共に用いられる、輪帯状光
源１３と同等若しくはそれより広い範囲を照明するため
の照明用部材であって、外部形状の一部に少なくとも光
源１３側から試料面１４側へ向けて拡がった略台錐形の
側面１５ａを含む中空の筒状透明材料からなる導光部１
５と、試料面１４に向かって先窄まりのリング状光内方
偏向面１６と、光源１３と試料面１４との中間位置より
も試料面１４側に位置するリング状出射端面１７とから
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡ＴＶ観察シ
ステム等拡大観察系に用いられる暗視野照明用部材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】毛髪，皮膚，或いは様々な微小工業製品
等をマクロ的に観察する拡大観察装置としては、例え
ば、特開平５−３０３０４２号公報に開示されているよ
うなビデオマイクロスコープが知られている。図１１
は、この種のビデオマイクロスコープの構成の概略を示
す図である。ここに示すように、光源及び画像処理部が
備えられたコントロールボックス１は、光ファイバから
なるライトガイド２及び映像信号ケーブル３を介して観
察ヘッド部４と接続されている。この観察ヘッド部４
は、撮像素子１１を内蔵したプローブ５に対物レンズ１
０が配置されている筒状の対物レンズ部６が接続され、
更に対物レンズ部６の先端部に透過性の導光部７が備え
られて構成されている。又、コントロールボックス１に
は、モニタ８が接続されている。

【０００３】コントロールボックス１の光源から出射さ
れた照明光は、ライトガイド２を介して観察ヘッド部４
に至り、その導光部７を透過して試料９へ向けて出射さ
れる。このとき、導光部７は試料９に対して近接若しく
は接触した状態にある。この試料９からの反射光は、再
度導光部７を介して対物レンズ１０によって撮像素子１
１上に集光され、試料像が形成される。試料像は、撮像
素子１１により映像信号に変換された後、映像信号ケー
ブル３を経てコントロールボックス１へ送信される。そ
の映像信号はコントロールボックス１の画像処理部にお
いて画像処理され、試料９の拡大像がモニタ８上に表示
される。

【０００４】ところで、このようなビデオマイクロスコ
ープにおいて、コントラストのよい拡大像を得るために
は、試料に対して適切な照明を行う必要がある。この場
合の照明手段としては、光学系の光軸上から垂直に試料
へ照明光を照射する同軸落射方式，光学系の光軸外から
の照明光をほぼ試料の真上から照射する垂直落射照明方
式，及び試料に対し対物レンズの開口数以上の角度で側
面から照明光を照射する落射暗視野照明方式がある。図
１２（ａ）〜（ｃ）には、夫々、同軸落射照明方式，垂
直落射方式及び落射暗視野照明方式の概略図が示されて
いる。

【０００５】同軸落射照明方式及び垂直落射照明方式
は、全体的な立体観察に優れているが、金属表面等反射
率の高い平坦な試料を観察する場合には、光源の像と試
料の像とが重なって見えるため、画像のコントラストが
低下したり、試料の色彩が観察しにくい等の不都合を生
じる。一方、落射暗視野照明方式では、穴等の凹部があ
るとその内部まで照明光が届かず観察し難いという欠点
を有している。しかし、通常の観察では発見しにくい反
射試料表面の傷や僅かな凹凸でも観察することが可能で
あり、又、試料からの反射光が直接撮像素子に入射する
ようなことはないため、コントラストが良好でゴースト
が生じないという利点がある。このような理由から、ビ
デオマイクロスコープでは、反射試料を観察する際のコ
ントラスト低下を避けるため、落射暗視野方式の照明が
用いられることが多い。

【０００６】一般に、ビデオマイクロスコープに用いら
れる落射暗視野照明方式としては、対物レンズを収納し
た本体部分の先端に設けられた環状光源から出射する照
明光を透明な導光部材を介して試料に集光させるように
したものが知られている。透明な導光部材には、主とし
てアクリル等の透明樹脂材料が用いられるため安価で加
工性がよく、又、基本的に全反射による導光であるため
光の伝達効率が良好で、コーティング等を施す必要がな
いという利点がある。

【０００７】このようなビデオマイクロスコープに用い
られる従来の照明装置としては、特開平１−３０８５２
７号及び特開平８−３６１３３号の各公報に開示された
ものがある。

【０００８】特開平１−３０８５２７号公報に開示され
た技術は、半球体状の前部を有すると共にその先端部に
照明孔（小孔）が形成された導光キャップを試料の照明
用に用いている。即ち、前記導光キャップ内を通過する
光が全反射を繰り返して前記小孔の内周面から試料に向
けほぼ水平光として出射するようにした導光体を構成
し、試料に対して側射する光を主体として前記導光体よ
り漏れる落射光及び試料への透過光を適度に組み合わせ
ることにより、最適な観察を可能としたものである。

【０００９】特開平８−３６１３３号公報に開示された
技術は、透明合成樹脂の導光キャップの先端の中心に内
周面が先拡がりのテーパ状に形成された照明孔が設けら
れた導光体を備え、光源から前記導光キャップ内に導か
れた光をその導光キャップの先端で１回反射させ前記照
明孔を直角に通過させた後、試料に向けて出射されるも
のである。即ち、導光体内に入射した光は導光体内で１
回反射し、導光体出射の際にもほぼ屈折せず試料まで届
くため、試料へはある程度傾斜した光を投射でき、試料
に凹部が形成されている場合でも、この凹部内を十分明
るく照明することができる。

【００１０】以上説明した照明方法は、主としてさほど
広い照野を必要としない場合によく用いられている。し
かしながら、塗装面の傷の検査や生体観察等、低倍率で
非常に広い範囲を観察しなくてはならない場合も多い。
特に低倍率で試料の広い範囲を観察する場合には、輪帯
状に配置された光源の直径に比して試料の観察範囲が同
等若しくは若干広くなる傾向がある。このような状態で
前述の照明方法を用いた場合、完全な暗視野照明とはな
らず、試料で直接反射される光源の像が撮像素子で受光
されてしまうという不具合が生じる。これを避けるため
には、若干複雑な照明系が必要となるが、光源から出射
された照明光の光束径をその半径方向外側にある程度拡
げてから試料に照射する必要がある。

【００１１】このような形態の照明を行う手段として
は、特公平５−７９１３９号，実開平７−２３２０８号
及び特開平６−１８０４２７号の各公報に開示されたも
のがある。

【００１２】特公平５−７９１３９号公報に開示されて
いる技術は、環状光源からの光束を第１の光学素子で前
記光束の半径方向外向きに偏向し、更にこの光束を第２
の光学素子でその半径方向内向きに再度偏向することに
より、試料の大きさや形状に応じて照明光の向きを自由
に設定できるようにしたものである。

【００１３】実開平７−２３２０８号公報に開示された
技術は、環状光源から出射された発散光束を集光リング
レンズを用いて平行光とした後、この集光リングレンズ
と一体化されたリングミラーでその光束の半径方向外向
きに偏向し、更にこの光束を集光ミラーによって光軸上
の定位置に集光させるものである。この照明系は、拡散
光を平行光束とする部材がミラーではなくリングレンズ
によって構成されているため、安価で容易に製造でき
る。

【００１４】又、特開平６−１８０４２７号公報に開示
された技術は、リング状外方偏向部材とリング状内方偏
向部材とリング状集光部材とにより構成された偏向部材
において、各リング状偏向部材を適当に連動して移動さ
せることにより照明光の試料への入射角度を変えて、試
料に最適な暗視野照明を供給できるようにしたものであ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
照明方法によって試料の非常に広い観察範囲を照明する
場合には、次のような問題が生じる。

【００１６】まず、前記特公平５−７９１３９号公報，
及び特開平６−１８０４２号公報に開示された技術で
は、照明光が平行光束である場合には有効である。しか
し、光源と接続されたファイバの先端部から出射される
光束のうち拡散する照明光に対しては何らの考慮もなさ
れていない。よって、光源から試料までの光路が照明光
の発散角度に対し非常に長く形成されている光学系を用
いた場合には、大きな光量損失を招いてしまうし、例え
大きな偏向部材を用いて発散光束を拾ったとしても、観
察範囲に望まれる以上に照明範囲が拡がり過ぎて照明効
率が悪化する。又、実開平７−２３２０８号公報に開示
された技術では、第２の光学素子（集光ミラー）の小型
化は不可能であるため用途が限られる。更に、用いられ
ている反射部材の反射率の低さにも問題がある。

【００１７】その他、特公平５−７９１３９号，実開平
７−２３２０８号，特開平６−１８０４２７号の各公報
に記載された技術に共通している問題点としては、複数
の偏向部材が各々独立して構成されているために複雑な
構造となることが挙げられる。更に、何れも環状光源と
同等若しくはそれ以上の広い範囲を照明する場合におけ
る暗視野照明方法については何ら示唆されていない。
又、それらの公報に開示された技術を用いて、特に反射
率の高い平坦な試料を観察する場合には、試料で反射さ
れた光源の像が試料の像と共に撮像され、目的の試料が
明瞭に観察できない状況を招く虞がある。

【００１８】更に、特開平１−３０８５２７号，特開平
８−３６１３３号の各公報に開示されている技術は、共
に輪帯状の光源よりもその半径方向内側に位置する被観
察領域のみを照明するものであり、広い領域を照明して
コントラストのよい画像を得ることは難しい。

【００１９】そこで、本発明は上記のような従来技術の
有する問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、
簡素な構成でありながらも照明光の伝達効率及び照明効
率を向上させ、広い観察範囲を照明可能な暗視野照明用
部材を提供することにある。加えて、本発明は、照明装
置に取り付けた際に、照明装置の性能を維持しながら容
易にピント合わせができるコンパクトな暗視野照明用部
材を提供することも目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による暗視野照明用部材は、以下のような特
徴を備えている。

【００２１】請求項１に記載の発明は、輪帯状光源を備
えた照明装置と共に用いられる、前記輪帯状光源と同等
若しくはそれより広い範囲を照明するための照明用部材
であって、外部形状の一部に少なくとも前記光源側から
試料側へ向けて拡がった略台錐形を含む中空の筒状透明
材料からなる導光部と、前記試料に向かって先窄まりの
リング状光内方偏向面と、前記光源と試料との中間位置
よりも試料側に位置するリング状の出射端面とから構成
されていることを特徴とする暗視野照明用部材である。

【００２２】請求項２に記載の発明は、請求項１の暗視
野照明用部材において、前記環状光源から出射された発
散光を前記導光部の側面で全反射させて導光するように
したものである。

【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
の暗視野照明用部材において、導光部を共に前記光源側
から試料側へ向けて拡がった２つの略台錐形の側面で挟
まれた形状に構成したものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明による暗視野照明用部材
は、輪帯状光源を備えた照明装置と共に用いられる、前
記輪帯状光源と同等若しくはそれより広い範囲を照明す
るための照明用部材であって、外部形状の一部に少なく
とも前記光源側から試料側へ向けて拡がった略台錐形の
側面を含む中空の筒状透明材料からなる導光部と、前記
試料に向かって先窄まりのリング状光内方偏向面と、前
記光源と試料との中間位置よりも標本側に位置するリン
グ状の出射端面とから構成されている。

【００２５】図１は、本発明による暗視野照明用部材の
構成を示す光軸に沿う断面図である。本発明の暗視野照
明用部材１２は、照明装置の輪帯状光源１３の出射端に
取り付けられて用いられる。輪帯状光源１３から出射さ
れた発散光束は、本発明の暗視野照明用部材１２に入射
した後、一部に少なくとも光源１３側から試料面１４側
へ向けて拡がった略台錐形の側面を含む中空の筒状透明
部材からなる導光部１５中をその半径方向外側に拡がり
ながら伝搬される。このとき、前記発散光束は導光部１
５の側面１５ａで反射を繰り返しながら、側面１５ａで
制限された領域以上には拡がらずに伝搬されるので無駄
の少ない光量伝達が行われる。導光部１５中を伝搬され
た光束は、試料面１４に向かって先窄まりのリング状光
内方偏向面１６で試料面１４の方向に偏向され、試料面
１４の全観察領域において完全な暗視野照明となる照射
角度をもってリング状出射端面１７から試料面１４へ向
けて出射されるようになっている。尚、リング状出射端
面１７は光源１３と試料面１４との中間位置よりも試料
面１４側に位置しているので、試料面１４の視野領域に
対する照明領域の比率を高めることが可能になる。

【００２６】ここで、前記リング状光内方偏向面１６を
試料面１４に向かって先窄まりな形状にした理由は、第
１には、視野外へ発散する光束を減らし照明効率を向上
させるためである。又、従来、反射試料の観察を行うと
視野外で反射された照明光が観察光学系内に入射し、画
像のコントラストを低下させることがしばしば確認され
ていたが、これを低減させるためであることが第２の理
由である。尚、リング状光内方偏向面１６の形状は試料
面１４において所望の照度分布を得るために、自由に設
定できるようにしたことは云うまでもない。

【００２７】加えて、本発明の暗視野照明用部材１２に
おいて、輪帯状光源１３から出射された発散光束を導光
部１５の側面１５ａの間を全反射させながら伝搬するよ
うに構成すれば、リング状出射端面１７に至るまでの光
路での光量損失は非常に僅かなものになる。特に、輪帯
状光源１３から試料面１４までの距離が非常に長い場合
には、発散光束は何度も全反射を繰り返して伝搬される
ことになるため、ミラー面で構成された導光体では到底
得られない高い伝達効率を得ることができる。又、本発
明の暗視野照明用部材１２は透明な材質で形成されてい
るため、照明の目標とされる試料面１４の位置を目視で
確認しながら観察，検査を行うことができる。更に、本
発明の暗視野照明用部材１２は、一体の透明部材により
光源１３からの照明光を試料面１４へ導くようになって
おり、非常に簡易な構成である。よって、組立の際にも
大きな利点があると云える。

【００２８】又、本発明の暗視野照明用部材１２の導光
部１５は、光源１３側から試料面１４側へ向けて拡がっ
た２つの略台錐形の側面１５ａにより構成されている。

【００２９】この暗視野照明用部材１２では、光源１３
から出射された光束は、試料面１４側に拡がった２つの
略台錐形の側面１５ａにより構成された導光部１５内を
全反射しながら、単調にその導光部１５の半径方向外側
に光束径を拡げられつつリング状光内方偏向面１６まで
伝搬される。リング状光内方偏向面１６までの伝搬光路
は非常に単純な形状であって極端な屈曲を伴っていない
ので、全反射せずに漏れてしまう光線が極めて少なく光
量損失を更に低減することができる。又、加工性がよ
く、導光部１５の側面１５ａを容易に鏡面化することが
できることから、全反射面の反射率を高めることが可能
になる。更に、導光部１５の内側の側面１５ａは、リン
グ状出射端面１７と兼ねることも可能である。暗視野照
明用部材をこのように構成した場合、光量損失の低さと
加工性のよさとを両立させることができる。

【００３０】又、本発明の暗視野照明用部材１２は、導
光部１５の厚みがリング状出射端面１７に近づく程厚く
なるように構成されている。

【００３１】照明用部材から出射される光の発散を抑え
照明効率を高めることは、明るい像を得る上で重要であ
る。本発明の暗視野照明用部材１２と共に用いられる照
明装置の光源１３はある程度の幅を有する輪帯形状とな
っている。よって、むやみにレンズ等で集光しようとす
ると、光源１３が拡大されて投影されてしまう等の理由
により、逆に照明範囲が拡がってしまい、又照明ムラも
発生し易くなる。そこで、本発明の暗視野照明用部材１
２では、導光部１５の厚みがリング状出射端面１７に近
づくほど厚くなるように構成した。このように構成され
た導光部１５中を伝搬される光線は、導光部１５の側面
１５ａで全反射される度にその光線の反射角度が小さく
なっていくので、第１回目の反射が全反射となりさえす
れば、その後の発散光束は最終的に導光部１５の厚みの
拡がり角の大きさ程度まで指向性が増すことになる。よ
って、特に導光部１５を複雑に構成しなくても光の発散
を確実に抑え、観察に必要な範囲を効率よく照明するこ
とができるようになる。

【００３２】ところで、ミラーを用いた反射と比較し
て、全反射の方がはるかに反射率が高いことは一般的に
よく知られているが、その一方で、全反射には臨界角と
いう入射光線の角度制限があることも周知の事実であ
る。よって、通常、発散する光束を大きく偏向するため
に全反射面を利用すれば、大きな光量損失を招いてしま
う。しかしながら、本発明の暗視野照明用部材１２を用
いれば、発散光束の指向性を非常に高めることができる
ことは前述のとおりである。そのうえ、前記リング状光
内方偏向面１６を全反射面で構成すれば、より光量損失
の少ない偏向が可能になる。その結果、本発明の暗視野
照明用部材１２全体において、より確実に光量損失を抑
制することができる。

【００３３】又、本発明の暗視野照明用部材１２は、前
記導光部１５の厚みの拡がり角の大きさが前記輪帯状光
源１３から出射される照明光の開口数以下となるように
構成されている。

【００３４】導光部１５の厚みがリング状出射端面１７
に近づく程厚くなるような構造であれば、光の発散を簡
単に抑えることができることは前述したとおりである。
しかしながら、この厚みの拡がり角が発散光の発散角度
に対してある程度小さくないと、十分な集光性能が得ら
れない。よって、照明光の発散角度に合わせて導光部１
５の厚みの拡がり角の大きさを設定することが必要とな
る。発散光の拡がりをより効果的に抑制するためには、
照明光の発散角度の１／２、即ち輪帯状光源１３から出
射される照明光の開口数以下の大きさに導光部１５の厚
みの拡がり角が設定されていることが必要である。これ
よりもその厚みの拡がり角が小さくないと、得られる光
の発散の抑制効果は僅かなものにもかかわらず、照明用
部材の外形が大きくなってしまうことになる。

【００３５】更に、本発明の暗視野照明用部材１２で
は、前記リング状光内方偏向面１６とリング状出射端面
１７とのなす角θが以下に示す条件式を満足しているこ
とが好ましい。 θ≧ｓｉｎ^-1（０．７／ｎ） ・・・・（１） 但し、ｎは本発明の暗視野照明用部材１２を形成してい
る透明部材の材質の屈折率を示している。

【００３６】本発明の暗視野照明用部材１２の導光部１
５中を伝搬された光束は、リング状光内方偏向面１６で
試料面１４の方向に向けられた後、リング状出射端面１
７より試料面１４へ向けて出射されるが、このときリン
グ状出射端面１７で再度全反射を起こしてしまうと目標
領域に照明光束を導くことができなくなり、照明効率の
低下を招く。そこで、前記リング状出射端面１７への光
線の入射角度を制限して、リング状光内方偏向面１６で
反射された殆どの光束をリング状出射端面１７で全反射
させずに試料面１４へ到達させることを可能にすれば、
かかる問題は解決される。

【００３７】リング状出射端面１７で全反射し得る光線
のリング状出射端面１７への入射角度はｓｉｎ^-1（１／
ｎ）で表される。リング状光内方偏向面１６からリング
状出射端面１７へ達する光線の入射角は、リング状光内
方偏向面１６とリング状出射端面１７とのなす角θで決
定されるが、リング状光内方偏向面１６へ到達する光は
前述したように指向性のよい光束となっているため、角
度θはｓｉｎ^-1（１／ｎ）の値よりも若干小さな角度で
あっても大きな光量損失は生じない。しかしながら、角
度θがｓｉｎ^-1（０．７／ｎ）の値を大きく下回ると、
徐々にリング状出射端面１７で全反射を生じる光線が増
加し、照明効率の低下を招いてしまう。

【００３８】これまで説明したように、本発明の暗視野
照明用部材１２によれば、光の発散を抑え照明効率を向
上させた明るい照明が可能となる一方、照明光の出射端
面の位置が試料面に近いことや照野が非常に広いこと等
の理由から、急激な強度変化を伴う照明ムラが発生し易
い。又、特に光ファイバを輪帯状に並べた光源を用いる
と、光軸を中心として放射方向に帯状に拡がる非常に見
苦しい照明ムラが発生することもある。照明用部材の形
状を変えるだけでは、これらの照明ムラを解消すること
は難しい。

【００３９】そこで、本発明の暗視野照明用部材１２で
は、前記リング状出射端面１７に光拡散面を設けること
により前記不具合の解消を図った。比較的パワーの弱い
拡散面を出射端面に施すだけでも照明ムラによる試料面
１４における照明光の強度変化はなだらかになり、放射
状に伸びる帯状のムラも解消される。而も、リング状出
射端面１７での光量損失も殆ど生じない。このような光
拡散面は直接リング状出射端面１７に形成してもよい
し、別体に構成された拡散面を前記リング状出射端面１
７に貼り付けてもよい。又、かかる拡散面で前記リング
状出射端面１７の全面を覆う必要はなく、一部の領域に
のみ前記光拡散面を施しても十分前述の効果を得ること
ができる。

【００４０】ところで、ビデオマイクロスコープは、そ
の観察ヘッド部を手に持って手軽に様々な部分を観察，
検査することができる。しかし、観察ヘッド部の一部を
どこかに接触させてピント合わせをしないと、手ブレに
よって満足な画像を得ることができない。逆に、精密基
盤のように接触させることがはばかられる観察試料もあ
り、この場合には専用の架台に前記観察ヘッド部を固定
してピント合わせが行われる。このような２通りの観察
を行うために、本発明の暗視野照明用部材１２では、ほ
ぼピント位置で接触し少なくとも観察範囲を取り囲むピ
ント合わせ用の筒状透明部材の着脱が可能になってい
る。

【００４１】具体的には、このピント合わせ用の筒状透
明部材は、前記リング状光内方偏向面１６の近傍に取付
けることができるようになっている。輪帯状光源１３と
同等若しくはそれ以上の広い範囲を照明する場合には、
試料面１４で反射された光源１３の像が試料像と重なら
ないように照明光束を一旦その半径方向外側へ拡げなけ
ればならないことはすでに説明した。必然的に照明用部
材もその半径方向に大きなものとなる。しかし、本発明
では、前記ピント合わせ用の筒状透明部材が前記リング
状光内方偏向面１６近傍の先端近くに取付け可能になっ
ているため、輪帯状光源近傍から試料面１４までを全て
太い筒状透明部材で覆う必要はなく、観察ヘッド部をコ
ンパクトに構成することが可能になる。従って、その暗
視野照明用部材１２の重量も十分軽くすることができ、
観察者がこの暗視野照明用部材１２が搭載された照明装
置を手に持って使用した場合にも疲れず、観察位置の調
整も容易になる。尚、このピント合わせ用の筒状透明部
材は、前記リング状光内方偏向面１６の近傍の導光部１
５に着脱可能に取付けてもよい。

【００４２】本発明の暗視野照明用部材１２において、
前記ピント合わせ用の筒状透明部材は以下に示す条件式
を満足する位置に取付けられることが好ましい。 Ｌ／Ｔ＜１．５ ・・・・（２） 但し、Ｌは前記輪帯状光源１３からリング状光内方偏向
面１６までの光軸に沿う方向の長さ、Ｔは前記輪帯状光
源１３からピント合わせ用の筒状透明部材の取付け位置
までの光軸に沿う方向の長さを示している。又、前記ピ
ント合わせ用の筒状透明部材を前記リング状光内方偏向
面１６の近傍の導光部１５に取り付ける場合には、その
取付け部分は以下に示す条件式を満足していることが好
ましい。 ４＜Ｌ／Ｓ＜４０ ・・・・（３） 但し、Ｓは前記導光部１５のピント合わせ用の筒状透明
部材の取付け部分の光軸に沿う方向の長さ、Ｌは前記輪
帯状光源１３からリング状光内方偏向面１６までの光軸
に沿う方向の長さを示している。

【００４３】透明の導光部中を全反射させて照明光の伝
搬を行う照明用部材では、ピント合わせ用の筒状透明部
材を前記導光部に取付けた場合、その取付け部分におい
て光の全反射が途切れて大きな光量損失が生じる虞があ
る。よって、ミラー等の部品の追加により漏光防止対策
を施さなければならない。しかしながら、本発明の暗視
野照明用部材１２を用いれば、余計な部品を追加しなく
ても、光量損失を最小限に抑えることができる。なぜな
ら、本発明の暗視野照明用部材１２では、光源１３から
出射された発散光束を導光部１５の２つの側面１５ａの
間において全反射を繰り返させる度にその指向性は増
し、導光部１５が長ければ長い程光束の発散を抑えるこ
とができる。その結果、前記リング状内方偏向面１６に
入射する照明光は、導光部１５の厚みの拡がり角の大き
さ程度の発散角しかもたなくなり、前記リング状光内方
偏向面１６近傍の導光部１５の外側の面１５ａで反射さ
れる光は非常に少なくなるからである。即ち、かかる部
分に前記ピント合わせ用の筒状透明部材を取り付ければ
光量損失を抑制することが可能となるのである。

【００４４】加えて、上記条件式（２）を満足する位置
に、ピント合わせ用の筒状透明部材を取付ければ、更に
それが取付けられた部分からの光の漏れを減少させるこ
とができる。前記Ｌ／Ｔの値が条件式（２）の取り得る
値の範囲の上限を越える場合には、導光部１５中を伝搬
される光束の指向性がまだ十分に高まっていない位置に
前記ピント合わせ用の筒状透明部材が取付けられている
可能性が高く、当然光量損失も増加してしまう。

【００４５】更に、本発明の暗視野照明用部材１２は、
条件式（３）を満足することで、前記筒状透明部材の取
付け部分からの光の漏れを最小限に抑えながら、頻繁な
着脱にも耐え得る強固な取付けが可能となる。しかし、
Ｌ／Ｓの値が条件式（３）の取り得る値の範囲の下限を
下回ると、導光部１５の大きさに比較して前記筒状透明
部材の取付け部が大きすぎて光量損失が増加する。一
方、Ｌ／Ｓの値が条件式（３）の取り得る値の範囲の上
限を越えると、前記筒状透明部材の取付け部の強度を保
てず、この筒状透明部材の着脱や試料面１４への接触が
繰り返される過程でこの取付け部分が破損する虞も生じ
る。

【００４６】ビデオマイクロスコープが家庭用ＴＶカメ
ラのように簡単に携帯できれば非常に便利であるが、ビ
デオマイクロスコープはＴＶカメラとは異なり、常に照
明装置が必要である。携帯性を重視した場合に最も要求
されることは、システム全体の重量が軽いことと、使用
可能な時間の長さである。重量を抑えるためには電源で
あるバッテリの容量は大きくできない。又、小さなバッ
テリ容量である程度長時間使用するには光源の消費電力
を小さくしなければならない。結局、光源であるランプ
は通常用いられるものの数分の１の出力程度のものしか
使用できないことになる。このように、携帯可能なビデ
オマイクロスコープでは絶対的な光量は必然的に制限を
受けるので、いかに照明光の伝達効率，照明効率を向上
させるかが、ノイズの少ないクリアな画像を得るための
条件と云える。

【００４７】このために提案されたのが本発明の暗視野
照明用部材１２である。本発明の暗視野照明用部材１２
は、電子撮像素子と、この電子撮像素子へ試料からの像
を投影するための光学系と、電源用バッテリと、このバ
ッテリを電源とした光源とを備えた顕微鏡用ＴＶ観察シ
ステムと共に用いることができるように、前述のように
簡素でコンパクトに構成されている。更に、顕微鏡用Ｔ
Ｖ観察システムには照明光の明るさが極限まで追求され
るが、特にこのようなシステムに用いるのに最適なの
が、本発明による暗視野照明用部材１２であることは、
これまで述べてきた通りである。尚、このような目的で
用いられる本発明の暗視野照明用部材１２は、良好な加
工性と軽量であることを併せもつことが必要であるた
め、アクリル樹脂等の透明性が高く軽量である樹脂によ
り構成されることが好ましい。

【００４８】以下、図示した実施例に基づき本発明の具
体的な構成を示す。

【００４９】第１実施例 図２は本実施例にかかる暗視野照明用部材の構成を示す
光軸に沿う断面図である（但し、上側の部分のみ示して
いる）。本実施例の暗視野照明用部材２１は、夫々台錐
形の側面により形成された外側面ａ₁ と内側面ａ₂ とを
有する導光部２２と、リング状光内方偏向面ａ₃ と、光
導光部２２の内側面ａ₂ の延長上に形成されたリング状
出射端面ａ₄ とからなっている。

【００５０】まず、輪帯状光源２０から光軸と平行に出
射された光束（以下、リング状光束と称する）は、外側
面ａ₁ と内側面ａ₂ との間を全反射で繰り返しながら導
光部２２中を伝搬されてリング状光内方偏向面ａ₃ まで
導かれる。外側面ａ₁ と内側面ａ₂ とはリング状光内方
偏向面ａ₃ に向かって徐々に拡がる形状を有しており、
この間を伝搬される発散光が拡がるのを抑制する働きを
備えている。リング状光内内方偏向面ａ₃ に到達した光
束は、全反射によりリング状出射端面ａ₄ 向けて偏向さ
れ、リング状出射端面ａ₄ を経て試料面２３に向けて出
射される。

【００５１】以下、本実施例にかかる暗視野照明用部材
２１の数値データを示す。 ａ₁ ＝４９．９mm，ａ₂ ＝６１．６mm，ａ₃ ＝４９．６
mm，ａ₄ ＝１４．１mm ａ₅ ＝１３７．５°，ａ₆ （θ）＝３６．０° 導光部２２の厚みの拡がり角（外側面ａ₁ と内側面ａ₂
とのなす角）＝６４°

【００５２】第２実施例 図３は本実施例にかかる暗視野照明用部材の構成を示す
光軸に沿う断面図である（但し、上側の部分のみ示して
いる）。本実施例の暗視野照明用部材３１は、台錐形の
側面で形成された外側面ｂ₁ と略台錐形の側面から形成
され光軸に沿う断面の形状が暗視野照明用部材３１の半
径方向外側に曲率中心を有する曲面となっている内側面
ｂ₂ とにより構成された導光部３２と、リング状光内方
偏向面ｂ ₃ と、導光部３２を構成している内側面ｂ₂ の
延長上に形成されたリング状出射端面ｂ₄ とからなって
いる。

【００５３】まず、輪帯状光源２０からのリング状光束
は、外側面ｂ₁ と内側面ｂ₂ との間で全反射を繰り返し
ながら導光部３２中を伝搬されてリング状光内方偏向面
ｂ₃まで導かれる。外側面ｂ₁ と内側面ｂ₂ とはリング
状光内方偏向面ｂ₃ に向かって徐々に拡がる形状を有し
ており、この間を伝搬される発散光の拡がりを抑える働
きを備えている。又、光軸に沿う断面の形状が暗視野照
明用部材３１の半径方向外側に曲率中心を有する曲面と
なっている内側面ｂ₂ によっても光束の発散が抑えら
る。リング状光内偏向面ｂ₃ に到達した光束は、全反射
によりリング状出射端面ｂ₄ へ向けて偏向され、リング
状出射端面ｂ₄ を経て試料面２３へ向けて出射される。
尚、ｂ₅ は内側面ｂ₂ とその延長上に形成されたリング
状出射端面ｂ₄ との両端を結んだ台錐面を示している。
ｂ₆ はリング状出射面ｂ₃ と台錐面ｂ₅ とのなす角を示
している。

【００５４】本実施例の暗視野照明用部材３１では、導
光部３２がリング状光内方偏向面ｂ ₃ に近づくにつれ徐
々に厚くなっているうえ、導光部３２を構成する内側面
ｂ₂の光軸に沿う断面の形状が暗視野照明用部材３１の
半径方向外側に曲率中心を有する曲面となっていること
から、二重に導光部３２中を伝搬される光束の発散を抑
制しその集光性を非常に高めることができる。

【００５５】以下、本実施例にかかる暗視野照明用部材
３１の数値データを示す。 ｂ₁ ＝４８mm，ｂ₃ ＝１６mm，ｂ₅ ＝６１．６mm，ｂ₆
＝３３．３°，ｂ₇ ＝１６６．５° 導光部３２の厚みの拡がり角（外側面ｂ₁ と内側面ｂ₂
とのなす角）＝平均約７．２° リング状光内方偏向面ｂ₃ とリング状出射端面ｂ₄ との
なす角θ≧３３．３°

【００５６】第３実施例 図４は本実施例にかかる暗視野照明用部材の構成を示す
光軸に沿う断面図である（但し、上側の部分のみ示して
いる）。本実施例の暗視野照明用部材４１は、略台錐形
の側面から形成され光軸に沿う断面の形状が暗視野照明
用部材４１の半径方向外側に曲率中心を有する曲面とな
っている外側面ｃ₁ と台錐形の側面から形成された内側
面ｃ₂ とで構成された導光部４２と、リング状光内方偏
向面ｃ₃と、リング状出射端面ｃ₄ とからなっている。

【００５７】まず、輪帯状光源２０からのリング状光束
は、外側面ｃ₁ と内側面ｃ₂ との間で全反射を繰り返し
ながら導光部４２中を伝搬されリング状光内方偏向面ｃ
₃ まで導かれる。外側面ｃ₁ と内側面ｃ₂ とはリング状
光内方偏向面ｃ₃ に向かって徐々に拡がる形状を有して
おり、この間を伝搬される発散光の拡がりを抑える働き
を備えている。又、外側面ｃ₁ は、前述のように、光軸
に沿う断面の形状が暗視野照明用部材４１の半径方向外
側に曲率中心を有する曲面となっていることから、光束
を若干発散させる性質を有している。リング状光内方偏
向面ｃ₃ に到達した光束は、全反射によりリング状出射
端面ｃ₄ へ向けて偏向され、リング状出射端面ｃ₄ を経
て試料面２３へ向けて出射される。リング状出射端面ｃ
₄ には旋盤加工による細かい引き目が形成されており、
拡散面の役割を果たしている。尚、ｃ₅ は外側面ｃ₁ の
両端を結んだ台錐面、ｃ₈ はリング状出射端面ｃ₃ と台
錐面ｃ₅ とのなす角を示している。ｃ₉ は光軸に対する
内側面ｃ₂ の傾き、ｃ ₁₀は光源２０を有する照明装置の
照明光束の出射端面と外側面ｃ₁ とのなす角を示してい
る。

【００５８】本実施例の暗視野照明用部材４１は、導光
部４２の厚みの拡がりによる集光作用と外側面ｃ₁ の曲
率による発散作用とを適当に設定することにより、試料
面２３上の照野における中心部の明るさと周辺光量との
バランスを自由に設定することができる。又、リング状
出射端面ｃ₄ に光の拡散面を設けることにより、急激な
強度変化を伴う照明ムラを解消している。

【００５９】以下、本実施例にかかる暗視野照明用部材
４１の数値データを示す。 ｃ₂ ＝４７．３mm，ｃ₃ ＝１８mm，ｃ₄ ＝１３．５mm，
ｃ₅ ＝４６．１mm，ｃ₆ ＝２．８mm ｃ₇ （θ）＝３４．５°，ｃ₈ ＝１３９．３°，ｃ₉ ＝
１３．３°，ｃ₁₀＝２１．２° 導光部４２の厚みの拡がり角（外側面ｃ₁ と内側面ｃ₂
とのなす角）＝平均約７．９°

【００６０】第４実施例 図５は本実施例にかかる暗視野照明用部材の構成を示す
光軸に沿う断面図である（但し、上側の部分のみ示して
いる）。本実施例の暗視野照明用部材５１は、略台錐形
の側面から形成され光軸に沿う断面の形状が暗視野照明
用部材５１の半径方向外側に曲率中心を有する曲面とな
っている外側面ｄ₁ とこの外側面ｄ₁ と同様に形成され
た内側面ｄ₂ とにより構成された導光部５２と、ミラー
面により形成されたリング状光内方偏向面ｄ₃ と、内側
面ｄ₂ の延長上に形成されたリング状出射端面ｄ₄ とか
らなっている。

【００６１】まず、輪帯状光源２０からのリング状光束
は、外側面ｄ₁ と内側面ｄ₂ との間で全反射を繰り返し
ながら導光部５２中を伝搬されてリング状光内方偏向面
ｄ₃まで導かれる。外側面ｄ₁ と内側面ｄ₂ とはリング
状光内方偏向面ｄ₃ に向かって徐々に拡がる形状を有し
ており、この間を伝搬される発散光の拡がりを抑える働
きを備えている。更に、外側面ｄ₁ は光束を若干発散さ
せる性質を有しており、内側面ｄ₂ は光束を若干集光さ
せる性質を有している。リング状光内方偏向面ｄ₃ に到
達した光束は、リング状出射端面ｄ₄ へ向けて偏向さ
れ、リング状出射端面ｄ₄ を経て試料面２３へ向けて出
射される。尚、ｄ₅ は導光体５２の外側面ｄ₁ の両端を
結んだ台錐面、ｄ₇ はリング状出射端面ｄ₃ と台錐面ｄ
₅ とのなす角を示している。ｄ₆ は内側面ｄ₂ とその延
長上に形成されたリング状出射端面ｄ₄ との両端を結ん
だ台錐面、ｄ₈ はリング状出射端面ｄ₃ と台錘面ｄ₆ と
のなす角を示している。

【００６２】本実施例の暗視野照明用部材５１は、導光
部５２の厚みの拡がりによる集光作用と、外側面ｄ₁ の
曲面による発散作用及び内側面ｄ₂ の曲面による集光作
用とを適当に設定することにより、試料面２３における
明るさと照明ムラとのバランスを自由に設定することが
できる。

【００６３】以下、本実施例にかかる暗視野照明用部材
５１の数値データを示す。 ｄ₃ ＝１５．２mm，ｄ₅ ＝５２．４mm，ｄ₆ ＝６５．２
mm ｄ₇ ＝１３９．４°，ｄ₈ ＝３４．２５° 導光部５２の厚みの拡がり角（外側面ｄ₁ と内側面ｄ₂
とのなす角）＝平均約６．９°リング状光内方偏向面ｄ
₃ とリング状出射端面ｄ₄ とのなす角θ≧３４．５°

【００６４】ここで、これまで説明した第１乃至第４実
施例に示された暗視野照明用部材を実際に照明装置と共
に用いた様子を示す。図６はかかる暗視野照明用部材を
照明装置に搭載した状態を示す光軸に沿う断面図である
（但し、上側の部分のみ示している）。この暗視野照明
用部材ｅ₁ は、輪帯状光源２０が配置された照明装置の
対物レンズ部ｅ₄ の光の出射面と接合され、暗視野照明
用部材ｅ₁ 及び対物レンズ部ｅ ₄ の外側面には接続アダ
プタｅ₃ がねじ込み式に接続される。更に、この接続ア
ダプタｅ₃ の外側には、ピント位置合わせ用の筒状透明
部材ｅ₂ が取り付けネジｅ₅ によって着脱可能に取り付
けられる。尚、ピント位置合わせ用の筒状透明部材ｅ₂
は、接続アダプタｅ₃ を介して暗視野照明部材ｅ₁ と固
定された状態でほぼ試料面２３と接触し得る程度の長さ
を有している。

【００６５】又、図７も第１乃至第４実施例に示された
暗視野照明用部材を照明装置に搭載した状態を示す光軸
に沿う断面図である（但し、上側の部分のみ示してい
る。）この暗視野照明用部材ｆ₁ は、アダプタｆ₇ によ
って輪帯状光源２０が配置された照明装置の対物レンズ
部ｆ₄ の光の出射面に取付けられる。又、光内方偏向面
としてのミラー面を備えたピント位置合わせ用の筒状透
明部材接続アダプタｆ ₃ が固定部材ｆ₅ によって暗視野
照明用部材ｆ₁ の頂角を挟み込んで固定される。接続ア
ダプタｆ₃ の試料２３側にはピント位置合わせ用の筒状
透明部材ｆ₂ が着脱可能に取付けられる。尚、ここに示
した暗視野照明用部材ｆ₁ の光の入射端には、アダプタ
ｆ₇ を介して対物レンズ部ｆ₄ の出射端面と接合するた
めの突起部が設けられている。又、ピント位置合わせ用
の筒状透明部材ｆ₂ は、接続アダプタｆ₃ に取付けられ
た状態で試料面２３に接触し得る程度の長さを有してい
る。

【００６６】以下、図７中に示された各数値データを示
す。 Ｌ＝４７mm，Ｔ＝４１mm，Ｓ＝２mm Ｌ／Ｔ＝１．１５，Ｌ／Ｓ＝２３．５

【００６７】第５実施例 図８は本実施例にかかる暗視野照明用部材の構成を示す
光軸に沿う断面図である（但し、上側の部分のみ示して
いる）。本実施例の暗視野照明用部材６１は、夫々台錐
形の側面により形成された外側面ｇ₁ と内側面ｇ₂ とを
有する導光部６２と、リング状光内方偏向面ｇ₃ と、内
側面ｇ₂ の延長上に形成されたリング状出射端面ｇ₄ と
により構成されている。

【００６８】まず、輪帯状光源２０からのリング状光束
は、外側面ｇ₁ と内側面ｇ₂ との間で全反射を繰り返し
ながらリング状光内方偏向面ｇ₃ まで導かれる。外側面
ｇ₁と内側面ｇ₂ とはリング状光内方偏向面ｇ₃ に向か
って徐々に拡がる形状を有しており、この間を伝搬され
る発散光の拡がりを抑える働きを備えている。リング状
光内方偏向面ｇ₃ に到達した光束は、ここで全反射によ
りリング状出射端面ｇ ₄ へ向けて偏向され、リング状出
射端面ｇ₄ を経て試料面２３へ向けて出射される。

【００６９】又、本実施例の暗視野照明用部材６１で
は、外側面ｇ₁ とリング状光内方偏向面ｇ₃ との間に、
反射面角度調整部位ｇ₅ が形成されている。この反射面
角度調整部位ｇ₅ は、外側面ｇ₁ とリング状光内偏向面
ｇ₃ とのなす角を所望の大きさに設定して、試料面２３
への照明角度，集光性及び照明ムラをバランスよく調整
するためのものである。尚、本実施例の暗視野照明用部
材６１では、光導光部６２中を伝搬された光束は光の発
散が抑制されているため、反射面角度調整部位ｇ ₅ での
光量損失は非常に少なくなっている。更に、反射面角度
調整部位ｇ₅ の外側には、アダプタｇ₆ を介してピント
位置合わせ用の筒状透明部材ｇ₇ が着脱可能に取り付け
られる。反射面角度調整部位ｇ₅ ，アダプタｇ₆ 及び筒
状透明部材ｇ₇ の接続面には夫々溝が形成されており、
それら３つの部材を強く固定することができる。尚、こ
のピント位置合わせ用の筒状透明部材ｇ₇ は、暗視野照
明部材６１に固定された状態でほぼ試料面２３と接触し
得る程度の長さを有している。尚、ｇ₉ は光軸に対する
内側面ｅ₂ の傾き、ｇ₁₀は光源２０を有する照明装置の
照明光束の出射端面と外側面ｇ₁ とのなす角を示してい
る。

【００７０】以下、本実施例にかかる暗視野照明用部材
６１の数値データを示す。 ｇ₁ ＝４２．１mm，ｇ₂ （ｇ₄ 含む）＝６１．８mm，ｇ
₃ ＝４１．１mm，ｇ₈ ＝２．７mm ｇ₉ ＝１４．０°，ｇ₁₀＝７２°，ｇ₁₁（θ）＝３０．
５° 導光部６２の厚みの拡がり角（外側面ｇ₁ と内側面ｇ₂
とのなす角）＝４．９° Ｌ＝４６．５mm，Ｔ＝４０mm，Ｓ＝６．５mm Ｌ／Ｔ＝１．１６，Ｌ／Ｓ＝７．１５

【００７１】第６実施例 図９は本実施例にかかる暗視野照明用部材の構成を示す
光軸に沿う断面図である（但し、上側部分のみ示してい
る）。本実施例の暗視野照明用部材７１は、夫々台錐形
の側面で形成された外側面ｈ₁ と内側面ｈ₂ とを有する
導光部７２と、リング状光内方偏向面ｈ₃ と、リング状
出射端面ｈ₄ とにより構成されている。

【００７２】まず、輪帯状光源２０からのリング状光束
は、外側面ｈ₁ と内側面ｈ₂ との間で全反射を繰り返し
ながらリング状光内方偏向面ｈ₃ まで導かれる。外側面
ｈ₁と内側面ｈ₂ とはリング状光内方偏向面ｈ₃ に向か
って徐々に拡がる形状を有しており、この間を伝搬され
る発散光の拡がりを抑える働きを備えている。リング状
光内方偏向面ｈ₃ に到達した光束は、全反射によりリン
グ状出射端面ｈ₄ へ向けて偏向された後、リング状出射
端面ｈ₄ を経て試料面２３へ向けて出射される。

【００７３】更に、本実施例の暗視野照明用部材７１に
は、導光部７２の内側面ｈ₂ の延長上よりもやや暗視野
照明用部材７１の半径方向内側の位置に、ピント位置合
わせ用の筒状透明部材ｈ₅ が暗視野照明用部材７１と一
体的に形成されている。この筒状透明部材ｈ₅ は、暗視
野照明用部材７１が照明装置に搭載された状態で試料面
２３と接触し得る程度の長さを有している。又、本実施
例の暗視野照明用部材７１は、前述の理由により、導光
部７２内を伝搬された光束の発散を良好に抑制できるた
め、ピント位置合わせ用の筒状透明部材ｈ₅ での光量損
失は非常に少なくなっている。尚、ｈ₁₀は光軸に対する
内側面ｈ₂ の傾き、ｈ₁₁は光源２０を有する照明装置の
照明光束の出射端面と外側面ｈ₁ とのなす角を示してい
る。

【００７４】以下、本実施例にかかる暗視野照明用部材
７１の数値データを示す。 ｈ₁ ＝４８．４mm，ｈ₂ ＝４９．６mm，ｈ₃ ＝１８mm，
ｈ₄ ＝１６．８mm，ｈ₆ ＝５．４mm，ｈ₇ ＝２．８mm，
ｈ₈ ＝１３９．１°，ｈ₉ ＝９７．２mm，ｈ₁₀＝１４．
６°，ｈ₁₁＝６８．５°，ｈ₁₂＝９４．５° 光導光部７１の厚みの拡がり角（外側面ｈ₁ と内側面ｈ
₂ とのなす角）＝６．９°リング状光内方偏向面ｈ₃ と
リング状出射端面ｈ₄ とのなす角θ＝３６．８°

【００７５】図１０は、上記第１乃至第５実施例に夫々
示された暗視野照明用部材を用いた顕微鏡ＴＶ観察シス
テムの構成を示す図である。このシステムでは、電源で
あるバッテリと光源用ハロゲンランプとが内臓された光
源ユニットｉ₁ と、ＣＣＤコントロールユニットｉ
₂ と、出力用テレビモニタｉ₃ と、ＣＣＤ及び対物レン
ズを備えた観察ヘッド部ｉ₄ と、暗視野照明用部材ｉ₅
と、光ファイバ束ｉ₆ とから構成される。

【００７６】この顕微鏡ＴＶ観察システムでは、まず、
光源ユニットｉ₁ 内部のランプから出射される照明光が
光ファイバ束ｉ₆ 介して観察ヘッド部ｉ₄ まで導光され
る。観察ヘッド部ｉ₄ まで導光された照明光は、観察ヘ
ッド部ｉ₄ で輪帯状の光束に変換され、その試料ｉ₇ 側
の出射端から出射される。この輪帯状光束を暗視野照明
用部材ｉ₅ を介して試料ｉ₇ を照明する。照明された試
料ｉ₇ の像は観察ヘッド部ｉ₄ 内の対物レンズによりＣ
ＣＤに投影された後、電気信号に変換される。この電気
信号はＣＣＤコントロールユニットｉ₂ で画像信号に変
換され、テレビモニタｉ₃ に表示される。尚、図１０に
示したＴＶ観察システムの電源はバッテリを用いている
ため、使用者は肩にかけて手軽に持ち運びできる。

【００７７】以上説明したように、本発明による暗視野
照明用部材は、特許請求の範囲に記載された特徴と併
せ、以下の（１）〜（１０）に示す特徴も備えている。

【００７８】（１）上記導光部の厚みが光の出射端に近
づく程厚くなっていることを特徴とする請求項１乃至３
の何れかに記載の暗視野照明用部材。

【００７９】（２）上記導光部の厚みの拡がり角は上記
輪帯状光源の開口数以下であることを特徴とする上記
（１）に記載の暗視野照明用部材。

【００８０】（３）上記リング状光内方偏向面とリング
状出射端面とのなす角θが以下の条件式を満足している
ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の暗視野
照明用部材。 θ≧ｓｉｎ^-1（０．７／ｎ） 但し、ｎは上記暗視野照明用部材を構成する透明部材の
材質の屈折率を示す。

【００８１】（４）上記リング状出射端面を光拡散面と
したことを特徴とする請求項１乃至３又は上記（１）乃
至（３）の何れかに記載の暗視野照明用部材。

【００８２】（５）着脱可能なピント合わせ用の筒状透
明部材が備えられていることを特徴とする請求項１乃至
３又は上記（１）乃至（４）の何れかに記載の暗視野照
明用部材。

【００８３】（６）上記ピント位置合わせ用の筒状透明
部材が上記リング状光内方偏向面近傍に着脱可能に取付
けられていることを特徴とする請求項１乃至３又は上記
（１）乃至（５）の何れかに記載の暗視野照明用部材。

【００８４】（７）上記ピント位置合わせ用の筒状透明
部材が上記リング状光内方偏向面近傍の導光部に着脱可
能に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至３
又は上記（１）乃至（５）の何れかに記載の暗視野照明
用部材。

【００８５】（８）上記ピント合わせ用の筒状透明部材
は以下の条件式を満足する位置に取付けられていること
を特徴とする上記（１）乃至（４）又は（７）の何れか
に記載の暗視野照明用部材。 Ｌ／Ｔ＜１．５ 但し、Ｌは上記光源からリング状光内方偏向面までの光
軸に沿った方向の長さ、Ｔは上記光源からピント合わせ
用の筒状透明部材の取付け位置までの光軸に沿った方向
の長さを示している。

【００８６】（９）上記ピント合わせ用の筒状透明部材
は以下の条件式を満足する位置に取付けられていること
を特徴とする上記（１）乃至（４）又は（７）乃至
（８）の何れかに記載の暗視野照明用部材。 ４＜Ｌ／Ｓ＜４０ 但し、Ｌは上記光源からリング状光内方偏向面までの光
軸に沿った方向の長さ、Ｓは上記導光部上のピント合わ
せ用の筒状透明部材の取付け部の光軸に沿った方向の長
さを示している。

【００８７】（１０）電子撮像素子と、この電子撮像素
子に試料の像を投影するための光学系と、電源用のバッ
テリとこのバッテリを電源とする光源とを備えたＴＶ撮
像装置の上記光学系側に配置されることによって、暗視
野照明による顕微鏡ＴＶ観察装置を構成し得るようにし
たことを特徴とする請求項１乃至３又は上記（１）乃至
（９）の何れかに記載の暗視野照明用部材。

【００８８】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、簡素な
構成でありながらも照明光の伝達効率及び照明効率が高
く光量損失が少ない照明が可能で、広い範囲を照明でき
る小型の暗視野照明用部材を提供することができる。
又、本発明の暗視野照明用部材は、照明装置と共に用い
た場合、その照明装置の光学性能を損なうことなく容易
にピント合わせを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による暗視野照明用部材の構成を示す光
軸に沿う断面図である。

【図２】第１実施例にかかる暗視野用照明部材の構成を
示す光軸に沿う断面図である。

【図３】第２実施例にかかる暗視野用照明部材の構成を
示す光軸に沿う断面図である。

【図４】第３実施例にかかる暗視野用照明部材の構成を
示す光軸に沿う断面図である。

【図５】第４実施例にかかる暗視野用照明部材の構成を
示す光軸に沿う断面図である。

【図６】第１乃至第４実施例に示された暗視野用照明部
材を照明装置に搭載した状態を示す図である。

【図７】第１乃至第４実施例に示された暗視野用照明部
材を照明装置に搭載した状態を示す図である。

【図８】第５実施例にかかる暗視野用照明部材の構成を
示す光軸に沿う断面図である。

【図９】第６実施例にかかる暗視野用照明部材の構成を
示す光軸に沿う断面図である。

【図１０】本発明の暗視野照明用部材を用いた顕微鏡Ｔ
Ｖ観察システムの構成を示す図である。

【図１１】従来のビデオマイクロスコープのシステム構
成を示す図である。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）は夫々同軸落射照明方式，垂
直落射照明方式，落射暗視野照明方式を説明するための
概略図である。

【符号の説明】

１ コントロールボックス ２ ライトガイド ３ 映像信号ケーブル ４，ｉ₄ 観察ヘッド部 ５ プローブ ６，ｅ₄ ，ｆ₄ 対物レンズ部 ７，１５，２２，３２，４２，５２，６２，７２ 導光
部 ８，ｉ₃ モニタ ９，ｉ₇ 試料 １０ 対物レンズ １１ 撮像素子 １２，２１，３１，４１，５１，６１，７１，ｅ₁ ，ｆ
₁ ，ｉ₅ 暗視野照明用部材 １３，２０ 輪帯状光源 １４，２３ 試料面 １５ａ 導光部の側面 １６，ａ₃ ，ｂ₃ ，ｃ₃ ，ｄ₃ ，ｇ₃ ，ｈ₃ リング
状光内方偏向面 １７，ａ₄ ，ｂ₄ ，ｃ₄ ，ｄ₄ ，ｇ₄ ，ｈ₄ リング
状出射端面 ａ₁ ，ｂ₁ ，ｃ₁ ，ｄ₁ ，ｇ₁ ，ｈ₁ 外側面 ａ₂ ，ｂ₂ ，ｃ₂ ，ｄ₂ ，ｇ₂ ，ｈ₂ 内側面 ｅ₂ ，ｆ₂ ，ｇ₇ ，ｈ₅ 筒状透明部材 ｅ₃ ，ｆ₇ ，ｇ₆ アダプタ ｅ₅ ネジ ｆ₅ 固定部材 ｉ₁ 光源ユニット ｉ₂ コントロールユニット ｉ₆ ファイバ束

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輪帯状光源を備えた照明装置と共に用い
   られる、前記輪帯状光源と同等若しくはそれより広い範
   囲を照明するための照明用部材であって、外部形状の一
   部に少なくとも前記光源側から試料側へ向けて拡がった
   略台錐形の側面を含む中空の筒状透明材料からなる導光
   部と、前記試料に向かって先窄まりのリング状光内方偏
   向面と、前記光源と試料との中間位置よりも試料側に位
   置するリング状の出射端面とから構成されていることを
   特徴とする暗視野照明部材。
2. 【請求項２】 前記輪帯状光源から出射された発散光を
   前記導光部の側面で全反射させて導光するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の暗視野照明用部材。
3. 【請求項３】 前記導光部は共に前記光源側から試料側
   へ向けて拡がった２つの略台錐形の側面で挟まれた形状
   であることを特徴とする請求項１又は２に記載の暗視野
   照明用部材。