DE10059184A1 - Optische Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine optische Vorrichtung minimiert Autofluoreszenz und Streulicht ebenso wie eine Leckage von Anregungslicht und nutzt Beleuchtungslicht von einem Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem effizient, um eine Betrachtung eines hellen Fluoreszenzabbildes zu gestatten. Eine Betrachtungsvorrichtung besitzt ein Objektiv, eine Betrachtungs-Optiksystemeinheit, umfassend ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem, und eine Abbildungs-Optiksystemeinheit, umfassend eine abbildende Linse und ein Okular. Eine Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung, welche getrennt vorgesehen ist, ist abnehmbar an der Betrachtungsvorrichtung angebracht. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung besitzt eine Lichtquelle, eine Sammellinseneinheit und ein zwischen dem Objektiv und der Betrachtungs-Optiksystemeinheit an einer von der optischen Achse des Objektivs verlagerten Position angeordnetes reflektierendes Element, um Licht von der Lichtquelle auf das Objektiv einfallen zu lassen. Zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Element ist ein Anregungsfilter vorgesehen. Zwischen dem Objektiv und der Betrachtungs-Optiksystemeinheit ist ein optisches Element zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht, welches von einer Probe ausgesendet wird, angeordnet.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Vorzug der japanischen Anmeldung Nr. Hei 11-344786, in Japan am 03. Dezember 1999 eingereicht, deren Inhalte durch Bezugnahme einbezogen sind.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Vorrichtungen und insbesondere optische Vorrichtungen zur Fluoreszenzbetrachtung einschließlich eines Fluoreszenzmikroskops sowie eines stereoskopischen Mikroskops, welches eine Fluoreszenzbetrachtung gestattet.

In den letzten Jahren wurde Fluoreszenzbetrachtung unter einem Fluo­ reszenzmikroskop und einem stereoskopischen Mikroskop nicht nur bei der Mikrobetrachtung, sondern ebenso bei der Makrobetrachtung bei geringer Vergrößerung weit verbreitet eingesetzt. Im besonderen weisen Fluores­ zenzproteine, wie z. B. GFP (Green Fluorescence Protein = grünes Fluo­ reszenzprotein), CFP (Cyan Fluorescence Protein = Cyanfluoreszenzprotein) sowie YFP (Yellow Fluorescence Protein = gelbes Fluoreszenzprotein) im Vergleich zu herkömmlichen fluoreszierenden Farbstoffen Vorteile auf. D. h. derartige Fluoreszenzproteine zeigen eine vergleichsweise niedrige Giftigkeit gegenüber Zellen, klingen weniger stark ab und liefern eine hellere Fluo­ reszenz. Dementsprechend hat auch der Einsatz von Fluoreszenzproteinen auf dem Gebiet der Genforschung zugenommen.

Somit reichen die zu betrachtenden Objekte von Zellen bei einer Mikrobe­ trachtung bis zu Individuen, wie z. B. Fruchtfliegen und Mäusen, bei einer Makrobetrachtung. Aus diesem Grunde wurde eine Fluoreszenzbetrach­ tungsvorrichtung, umfassend nicht nur ein gewöhnliches Fluoreszenzmikro­ skop, sondern ebenso ein stereoskopisches Mikroskop, als eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche Fluoreszenzbetrachtung gestattet.

Das stereoskopische Mikroskop ist ein Mikroskop, welches dadurch ge­ kennzeichnet ist, dass es einen sehr großen Arbeitsabstand verglichen mit gewöhnlichen Mikroskopen aufweist und eine dreidimensionale Betrachtung gestattet.

Fig. 43 zeigt eine herkömmliche Fluoreszenzbetrachtungsvorrichtung, umfassend ein stereoskopisches Mikroskop. Erstens weist das Betrach­ tungs-Optiksystem des stereoskopischen Mikroskops ein austauschbares Objektiv 41 und zwei Veränderliche-Vergrößerung-Optiksysteme 42R und 42L auf, welche dem rechten bzw. dem linken Auge zugeordnet sind. Das Betrachtungs-Optiksystem weist weiterhin abbildende Linsen 43R und 43L und Okulare 44R und 44L auf. Ein Abbild einer Probe 47 wird durch das Objektiv 41 und die Veränderliche-Vergrößerung-Optiksysteme 42R und 42L vergrößert und das vergrößerte Abbild der Probe 47 wird durch die abbildenden Linsen 43R und 43L sowie die Okulare 44R und 44L betrach­ tet.

Das Objektiv 41 und jedes der Veränderliche-Vergrößerung-Optiksysteme 42R und 42L sind in der Form eines afokalen optischen Systems angeord­ net. In ähnlicher Weise sind die Veränderliche-Vergrößerung-Optiksysteme 42R und 42L bzw. die abbildenden Linsen 43R und 43L in der Form eines afokalen optischen Systems angeordnet. Somit weist das Betrachtungs- Optiksystem eine ausgezeichnete Systemflexibilität auf.

Das Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem des stereoskopischen Mikro­ skops besitzt eine Lichtquelle 51, ein Beleuchtungslinsensystem 52, einen Anregungsfilter 53 und einen dichroitischen Spiegel 54L.

Licht von der Lichtquelle 51, welche eine Quecksilberdampflampe ist, wird zu dem Anregungsfilter 53 durch das Beleuchtungslinsensystem 52 hin­ durchgeführt. Von dem Licht von der Lichtquelle 51 wird lediglich Anre­ gungslicht der zur Anregung der Probe 47 benötigten Wellenlänge selektiv durch den Anregungsfilter 53 übertragen. Vom Anregungsfilter 53 ausge­ hendes Anregungslicht wird zum Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem 42L durch den dichroitischen Spiegel 54L reflektiert und der Probe 47 durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem 42L und das Objektiv 41 hindurch zugeführt.

An der Probe 47 wird Fluoreszenzlicht von Abschnitten der Probe 47, welche mit einer fluoreszierenden Färbung gefärbt sind, durch Beleuchtung mit dem Anregungslicht erzeugt. Das Fluoreszenzlicht von der Probe 47 wird durch das Objektiv 41 gesammelt und zu einem rechten optischen Betrachtungsweg R für ein rechtes Auge des Betrachters und ebenso zu einem linken optischen Betrachtungsweg L für ein linkes Auge des Betrach­ ters geleitet. Zu dem linken optischen Betrachtungsweg L geleitetes Fluo­ reszenzlicht tritt durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem 42L und den dichroitischen Spiegel 54L hindurch und erreicht einen Absorp­ tionsfilter 55L. Der Absorptionsfilter 55L überträgt lediglich Fluoreszenzlicht einer spezifischen Wellenlänge, welche gemäß dessen Spektraleigenschaf­ ten ausgewählt ist. Das Fluoreszenzlicht der spezifischen Wellenlänge wird durch die abbildende Linse 43L abgebildet und als ein Fluoreszenzabbild durch das Okular 44L betrachtet. Zu dem rechten optischen Betrachtungs­ weg R geleitetes Fluoreszenzlicht tritt durch das Veränderliche-Vergröße­ rung-Optiksystem 42R und einen dichroitischen Spiegel 54R hindurch und erreicht einen Absorptionsfilter 55R. Durch den Absorptionsfilter 55R hindurchtretendes Fluoreszenzlicht, wie im Falle des durch den Absorp­ tionsfilter 55L hindurchtretenden Fluoreszenzlichts, wird durch die abbil­ dende Linse 43R abgebildet und als ein Fluoreszenzabbild durch das Okular 44R hindurch betrachtet.

Die Anordnung eines gewöhnlichen Fluoreszenzmikroskops ist in Fig. 44 gezeigt. Das Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem des gewöhnlichen Fluoreszenzmikroskops besitzt eine Lichtquelle 51, ein Beleuchtungslinsen­ system 52, einen Anregungsfilter 53, einen dichroitischen Spiegel 54 und einen Absorptionsfilter 55. Licht von der Lichtquelle 51, welche eine Quecksilberdampflampe ist, wird zum Anregungsfilter 53 durch das Be­ leuchtungslinsensystem 52 hindurchgeleitet. Von dem Licht von der Licht­ quelle 51 wird lediglich Anregungslicht einer zur Anregung einer Probe 47 benötigten Wellenlänge durch den Anregungsfilter 53 selektiv übertragen. Von dem Anregungsfilter 53 ausgehendes Anregungslicht wird durch den dichroitischen Spiegel 54 reflektiert und zur Probe 47 durch ein Objektiv 41 zugeführt. Fluoreszenzlicht von der Probe 47 wird durch das Objektiv 41 gesammelt und tritt durch den dichroitischen Spiegel 54 hindurch, um den Absorptionsfilter 55 zu erreichen. Der Absorptionsfilter 55 überträgt ledi­ glich Fluoreszenzlicht einer spezifischen Wellenlänge, welche gemäß des­ sen Spektraleigenschaften ausgewählt ist. Das Fluoreszenzlicht spezifischer Wellenlänge wird durch eine abbildende Linse 43 hindurch abgebildet und als ein Fluoreszenzabbild durch ein Okular 44 hindurch betrachtet. Das in Fig. 43 gezeigte Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem projiziert ein Abbild der Lichtquelle 51 in die Nähe der Pupillenposition des Veränder­ liche-Vergrößerung-Optiksystem 42L und gestattet, dass der Beleuchtungs­ bereich und der Betrachtungsbereich unabhängig von einer während der Betrachtung durchgeführten Veränderung der Vergrößerung und weiterhin unabhängig von einem Austausch des Objektivs 41 durch ein anderes Objektiv miteinander übereinstimmen. Aus diesem Grunde weist das Fluo­ reszenzbeleuchtungs-Optiksystem eine ausgezeichnete Betriebsfähigkeit auf.

In ähnlicher Weise projiziert das in Fig. 44 gezeigte Fluoreszenzbeleuch­ tungs-Optiksystem ein Abbild der Lichtquelle 51 in die Nähe der Pupillen­ stellung des Objektivs 41 und ist somit in der Lage, den Beleuchtungs­ bereich und den Betrachtungsbereich unabhängig vom Austausch des Objektivs 41 durch ein anderes Objektiv miteinander in Übereinstimmung zu bringen.

Fig. 45 zeigt eine Anordnung, bei welcher ein optischer Betrachtungsweg nicht auch als ein optischer Beleuchtungsweg verwendet wird, anders als das in Fig. 43 gezeigte Beleuchtungsverfahren. Das in Fig. 45 gezeigte Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem besitzt eine Lichtquelle 51, ein Sammellinsensystem 58, eine Lichtleitungsfaser 59, einen Anregungsfilter 53 und ein Beleuchtungslinsensystem 57, welches in der Lage ist, den Beleuchtungsbereich zu verändern. Anregungslicht von der Lichtquelle 51 wird durch das Sammellinsensystem 58 gesammelt und zu einer Eingangs­ endfläche 59a der Lichtleitungsfaser 59 geleitet. Aus einer Ausgangsend­ fläche 59b der Lichtleitungsfaser 59 austretendes Licht tritt durch das Beleuchtungslinsensystem 57 hindurch, welches in der Lage ist, den Be­ leuchtungsbereich zu verändern, und tritt weiterhin durch den Anregungs­ filter 53, wodurch lediglich Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich ausgewählt und einer Probe 47 zugeführt wird. Fluoreszenzlicht von der Probe 47 wird durch ein Objektiv 41, Veränderliche-Vergrößerung-Optiksy­ steme 42R und 42L, Absorptionsfilter 55R und 55L, abbildende Linsen 43R und 43L sowie Okulare 44R und 44L wie im Falle von Fig. 43 betrachtet.

Fig. 46 zeigt die Anordnung einer in der WO 99/13370 vorgeschlagenen Vorrichtung, bei welcher ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem in einem Betrachtungs-Optiksystem und einem Beleuchtungs-Optiksystem voneinander getrennt sind.

Wie in Teil (a) von Fig. 46 gezeigt ist, besitzt die Vorrichtung ein Objektiv 41 sowie Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R, welche dem linken bzw. rechten Auge des Betrachters zugeordnet sind, und welche in einer Betrachtungs-Optiksystemeinheit 42 vorgesehen sind. Die Vorrichtung weist weiterhin abbildende Linsen 43L und 43R sowie Okulare 44L und 44R auf.

Ein Absorptionsfilter 50 ist zwischen dem Betrachtungs-Optiksystem 42L und der abbildenden Linse 43L angeordnet. Ein weiterer Absorptionsfilter 50 ist zwischen dem Betrachtungs-Optiksystem 42R und der abbildenden Linse 43R angeordnet. Bei einem Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem 45, wie es in Teil (b) von Fig. 46 gezeigt ist, wird Licht von einer Lichtquelle 46 gesammelt und durch einen Anregungsfilter 48 hindurchgeleitet. Dann strahlt Anregungslicht über ein Ablenkungselement 49 und tritt durch eine Fluoreszenzbeleuchtungslinseneinheit 42F hindurch, welche in der Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit 42 gesondert von den Betrachtungs-Optiksyste­ men 42L und 42R vorgesehen ist. Dann beleuchtet das Anregungslicht eine Probe 47 durch das Objektiv 41. Fluoreszenzlicht von der Probe 47 tritt durch Objektiv 41 und weiter durch die Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R und die Absorptionsfilter 50 hindurch und wird durch die Okulare 44L und 44R betrachtet.

Wenn die Vergrößerung für eine Betrachtung durch einen Vergrößerungs­ änderungsvorgang der Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 42 verändert wird, bewegen sich Linsen­ elemente in der Fluoreszenzbeleuchtungslinseneinheit 42F in Zuordnung zum Vergrößerungsänderungsvorgang der Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R, um den Betrachtungsbereich und den Beleuchtungsbereich mit­ einander übereinstimmend zu machen. Es sollte angemerkt werden, dass Teil (c) von Fig. 46 eine Draufsicht ist, welche die Betrachtungs-Optiksy­ steme 42L und 42R und die Fluoreszenzbeleuchtungslinseneinheit 42F zeigt.

Bei einer Fluoreszenzbetrachtung werden helle und sehr kontrastreiche Fluoreszenzabbildungen gefordert.

Da Fluoreszenzlicht verglichen mit Licht bei gewöhnlicher Reflexionslicht­ betrachtung oder Transmissionslichtbetrachtung eine sehr schwache Inten­ sität aufweist, ist es sehr wichtig zu gestatten, dass ein Fluoreszenzabbild einer Probe mit großer Helligkeit und hohem Kontrast nicht nur durch eine Fluoreszenzbetrachtung gestattende stereoskopische Mikroskope, sondern ebenso durch verschiedene für Fluoreszenzbetrachtung verwendete Mikro­ skope hindurch betrachtet wird.

Als Faktoren beim Bereitstellen heller Fluoreszenzabbildungen wird bei­ spielsweise gefordert, dass das Objektiv und andere zugeordnete optische Systeme eine hohe numerische Apertur haben und eine hohe Transmittanz vom ultravioletten Bereich bis zum sichtbaren Bereich vorweisen sollten, und dass der Beleuchtungswirkungsgrad erhöht sein sollte.

Einer der Gründe der Kontrastverringerung des Fluoreszenzabbildes ist Autofluoreszenz, d. h. durch Anregungslicht von einem optischen Element, z. B. Glas, erzeugtes Fluoreszenzlicht. Obwohl zur Bildung eines Objektives für Fluoreszenzbetrachtung ein glasartiges Material ausgewählt wird, wel­ ches ein Minimum an Autofluoreszenz erzeugt, erzeugt insbesondere ein Glasmaterial von hoher Dispersion und einem hohen Brechungsindex, welches als ein Material einer negativen Linse verwendet wird, einen hohen Grad an Autofluoreszenz und besitzt eine geringe Transmittanz im ultravio­ letten Bereich. Deshalb besteht eine Einschränkung bei der Wahl glasartiger Materialien und es ist hinsichtlich der optischen Konstruktion schwierig, eine Aberration des Objektivs und anderer optischer Systeme zur Fluo­ reszenzbetrachtung in günstiger Art und Weise zu korrigieren.

Dementsprechend liefert das in Fig. 43 gezeigte stereoskopische Mikros­ kop ein ungünstig dunkles Fluoreszenzabbild während einer Fluoreszenzbe­ trachtung, da die numerische Apertur im Vergleich zu dem gewöhnlichen Fluoreszenzmikroskop niedrig ist, obwohl das stereoskopische Mikroskop die vorteilhaften Merkmale aufweist, dass es eine dreidimensionale Betrach­ tung gestattet und einen langen Arbeitsabstand besitzt, wodurch es eine ausgezeichnete Betriebsfähigkeit bereitstellt. Darüber hinaus, da das Ver­ änderliche-Vergrößerung-Optiksystem 42L und das Objektiv 41 in dem optischen Weg angeordnet sind, durch welchen Anregungslicht hindurch­ tritt, wie in Fig. 43 gezeigt ist, tritt von dem Glas Autofluoreszenz auf, was verursacht, dass der Kontrast des Fluoreszenzabbildes ungünstiger­ weise verringert wird. Weiterhin ist der Grad an in dem optischen Weg auftretender Autofluoreszenz im Vergleich zu dem Objektiv des gewöhnli­ chen Fluoreszenzmikroskops sehr hoch, da Anregungslicht durch einen langen optischen Weg aus Glas hindurchtritt. Zusätzlich ist das mit dem stereoskopischen Mikroskop erhaltene Fluoreszenzabbild dunkler als im Falle des gewöhnlichen Fluoreszenzmikroskops, wie oben angemerkt, da die numerische Apertur niedrig ist. Darüber hinaus ist die Transmittanz in ultravioletten Bereich niedrig. Somit wird der Kontrast des Fluoreszenz­ abbildes geringer als im Falle des gewöhnlichen Fluoreszenzmikroskops.

Es ist daher wesentlich, eine Autofluoreszenz zu minimieren, um das Fluo­ reszenzabbild mit hohem Kontrast zu betrachten. Fig. 45 und 46 zeigen bisher vorgeschlagene Anordnungen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen.

In dem in Fig. 45 gezeigten Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem tritt in dem Betrachtungs-Optiksystem keine Autofluoreszenz auf, da Anregungs­ licht nicht durch den optischen Betrachtungsweg hindurchtritt. Dement­ sprechend kann ein Fluoreszenzabbild mit hohem Kontrast erhalten werden.

Da jedoch der Beleuchtungsbereich des Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksy­ stems sich nicht in Zuordnung zu der Veränderung des Betrachtungsbe­ reichs verändert, welcher durch den Vergrößerungsänderungsvorgang des Betrachtungs-Optiksystems hervorgerufen wird, ist die Betriebsfähigkeit sehr schlecht. Darüber hinaus ist der Anregungslicht-Beleuchtungswir­ kungsgrad niedrig, da eine Lichtleitfaser in dem Beleuchtungs-Optiksystem verwendet wird. Dementsprechend ist das Fluoreszenzabbild für eine Betrachtung ungünstig dunkel.

Darüber hinaus ist es notwendig, jeden der Erreger- und Absorptionsfilter einzeln zu wechseln, um eine Fluoreszenzbetrachtung mit unterschiedlichen Anregungslichtwellenlängen durchzuführen. Dementsprechend ist die Betriebsfähigkeit nicht gut.

Das in Fig. 46 gezeigte Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem weist die Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R in der Betrachtungs-Optiksystem­ einheit 42 auf, gemeinsam mit der Fluoreszenzbeleuchtungslinseneinheit 42F für die ausschließliche Verwendung des Fluoreszenzbeleuchtungs- Optiksystems. Dementsprechend tritt Anregungslicht nicht direkt durch die Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R und Autofluoreszenz tritt nicht auf. Da jedoch durch die Fluoreszenzbeleuchtungslinseneinheit 42F hin­ durchtretendes Anregungslicht in das Objektiv 41 fällt, tritt Autofluores­ zenz in dem Objektiv 41 auf. Wenn das Objektiv 41 durch Verwendung eines glasartigen Werkstoffs gebildet ist, welcher eine minimale Autofluo­ reszenz erzeugt, um die vom Objektiv 41 erzeugte Autofluoreszenz zu minimieren, wird es unmöglich, die geforderte optische Leistung, ein­ schließlich einer Korrekturleistung für eine chromatische Aberration, im Vergleich zu der optischen Leistung herkömmlicher Objektive beizubehal­ ten, wie oben angemerkt ist.

In einem Fall, in welchem das Auftreten von Autofluoreszenz im Objektiv 41 nicht unterdrückt werden kann, überlappen einander ein Bereich in dem Objektiv 41, durch welchen das Anregungslicht hindurchtritt und einen Bereich in dem Objektiv 41, durch welchen Fluoreszenzlicht von der Probe 47 hindurchtritt, wenn es zu den Betrachtungs-Optiksystemen 42L und 42R geleitet wird, an einem bestimmten Bereich im Betrachtungsbereich. Somit wird Autofluoreszenzlicht von dem Objektiv 41 dem Fluoreszenz­ abbild in diesem Bereich überlagert. Als Folge wird der Kontrast des Be­ trachtungsabbilds teilweise verschlechtert. Was diese Erscheinung angeht, so verändert sich der Bereich, in welchem Autofluoreszenzlicht dem Fluo­ reszenzabbild überlagert wird, entsprechend der Vergrößerung der Ver­ änderliche-Vergrößerung-Optiksysteme in den Betrachtungs-Optiksystemen 42L und 42R. Normalerweise, wenn das Zoom-Verhältnis der Veränder­ liche-Vergrößerung-Optiksysteme niedrig ist, wird Autofluoreszenzlicht dem Betrachtungsbereich teilweise überlagert. Wenn das Zoom-Verhältnis zunimmt, wird Autofluoreszenzlicht vom Objektiv 41 dem gesamten Be­ trachtungsbereich überlagert.

Darüber hinaus ist es vorstellbar, dass dann, wenn Anregungslicht durch die Fluoreszenzbeleuchtungslinseneinheit 42F in der Betrachtungs-Optiksy­ stemeinheit 42 hindurchtritt, von den Linsenoberflächen in der Fluoreszenz­ beleuchtungslinseneinheit 42F reflektiertes Anregungslicht in die Betrach­ tungs-Optiksysteme 42L und 42R in der Form von Streulicht oder Leckage­ licht einfallen kann. In einem derartigen Fall, falls das Anregungslicht verursacht, dass Autofluoreszenz von den Linsen in den Betrachtungs- Optiksystemen 42L und 42R und den Absorptionsfiltern 50 auftritt, ist es unmöglich, eine Fluoreszenzbetrachtung mit hohem Kontrast durchzufüh­ ren.

Darüber hinaus ist die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 42 derart struktu­ riert, dass sie sich in Zuordnung zur Bewegung der Linseneinheiten der Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R in der Betrachtungs-Optiksystem­ einheit 42 zur Veränderung der Vergrößerung bewegt, um den Beleuch­ tungsbereich und den Betrachtungsbereich miteinander in Übereinstimmung zu bringen. Daher ist es schwierig, die Fluoreszenzbeleuchtungslinsen­ einheit 42F teilweise abzuschirmen, um zu verhindern, dass Anregungslicht in die Betrachtungs-Optiksysteme 42L und 42R als Streulicht oder Leckage­ licht eintritt.

Darüber hinaus kann die Fluoreszenzbetrachtungsvorrichtung mit der Be­ trachtungs-Optiksystemeinheit 42 nicht in ein stereoskopisches Mikroskop eingebaut werden, welches bisher benutzt wurde; es wird als ein stereo­ skopisches Spezialzweck-Fluoreszenzmikroskop verwendet. Deshalb kann die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung nicht in Kombination mit einem stereoskopischen Mikroskop verwendet werden, welches bisher verwendet wurde. Dementsprechend weist die Vorrichtung eine geringe Kompatibilität und Systemflexibilität auf.

Gelegentlich wurden verschiedene chirurgische Mikroskope vorgeschlagen, bei welchen ein Betrachtungs-Optiksystem und ein Beleuchtungs-Optiksy­ stem voneinander getrennt sind, obwohl sie keine stereoskopischen Mikro­ skope sind, welche eine Fluoreszenzbetrachtung gestatten. Fig. 47 zeigt ein Beispiel der Anordnung eines in der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer nach Prüfung Hei 7-57226 offenbartes chirurgi­ sches Mikroskop.

Ein betroffener Teil 60, welcher einer chirurgischen Operation unterzogen werden soll, wird durch ein Betrachtungs-Optiksystem mit einem Objektiv 61, einem Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem 62 zur Betrachtung, einem Strahlungsteiler 63, einem Betrachtungsprisma 64 und einem Okular 65 betrachtet. Der Strahlungsteiler 63 wird verwendet, um einen optischen Fotografieweg vom optischen Betrachtungsweg abzuzweigen. Folglich wird der optische Weg zu einem Fotografie-Optiksystem (nicht dargestellt) abgezweigt, welches eine optische Achse in einer zur Ebene der Figur orthogonalen Richtung aufweist. Ein Betrachtungs-Beleuchtungs-Optiksy­ stem, welches den betroffenen Teil 60 beleuchtet, weist eine Lichtquellen­ lampe 66, ein erstes Relaislinsensystem 67, ein Beleuchtungs-Veränder­ liche-Vergrößerung-Optiksystem 69 zur, ein Beleuchtungsprisma 70 und das Objektiv 61 auf Licht von der Lichtquellenlampe 66 beleuchtet den betroffenen Teil 60 durch das Betrachtungs-Beleuchtungs-Optiksystem hindurch. Ein Fotografie-Beleuchtungs-Optiksystem weist eine Xenon (Xe)- Blitzlampe 71, ein zweites Relaislinsensystem 72, einen halbdurchlässigen reflektierenden Spiegel 68, das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem 69, das Beleuchtungsprisma 70 und das Objektiv 61 auf. Der halbdurch­ lässige reflektierende Spiegel 68 ist in der Lage, in das Betrachtungs-Be­ leuchtungs-Optiksystem eingefügt und aus diesem zurückgezogen zu werden. Um Fotografien zu machen, wird der halbdurchlässige reflektie­ rende Spiegel 68 zu einer durch die gestrichelten Linien gezeigten Position 68' durch z. B. einen Drehsolenoid (nicht gezeigt) angehoben. Folglich beleuchtet Licht von der Xe-Blitzlampe 71 den betroffenen Teil 60 durch das Fotografie-Beleuchtungs-Optiksystem hindurch.

Das oben beschriebene chirurgische Mikroskop weist die Merkmale auf, dass, da der Abstand zu dem einer chirurgischen Operation zu unterziehen­ den betroffenen Teil lang ist, der Arbeitsabstand im Vergleich zu den stereoskopischen Mikroskopen lang und die Fokustiefe tief ist und weiter­ hin das Zoom-Verhältnis des Betrachtungs-Optiksystems um einen Faktor von etwa 10 kleiner ist als das der stereoskopischen Mikroskope. Das chirurgische Mikroskop ist für eine Fluoreszenzbetrachtung ungeeignet und unterscheidet sich von dem stereoskopischen Mikroskop, welches Fluo­ reszenzbetrachtung gestattet, in der Gebrauchsanwendung und ebenso in der vom Betrachtungs-Optiksystem und dem Beleuchtungs-Optiksystem geforderten Leistung.

ABRISS DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände des Standes der Technik gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluoreszenzbetrachtungs-Optikvorrichtung bereitzustellen, welche ein Fluoreszenzmikroskop und ein eine Fluorszenz­ betrachtung gestattendes stereoskopisches Mikroskop umfasst. Die Fluo­ reszenzbetrachtungs-Optikvorrichtung ist ausgelegt, Autofluoreszenz zu minimieren, welche von Glas in einem Betrachtungs-Optiksystem durch Anregungslicht von einem Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem erzeugt wird, und zu verhindern, dass Anregungslicht als Streulicht oder Leckage­ licht in das Betrachtungs-Optiksystem fällt, wodurch eine Betrachtung mit hohem Kontrast ermöglicht wird. Weiterhin wird Beleuchtungslicht von dem Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem effizient verwendet, um eine Be­ trachtung eines hellen Fluoreszenzabbildes zu gestatten. Darüber hinaus weist die Fluoreszenzbetrachtungs-Optikvorrichtung eine ausgezeichnete Betriebsfähigkeit und Systemflexibilität auf.

Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfin­ dung eine erste optische Vorrichtung bereit, umfassend eine Betrachtungs­ vorrichtung und eine abnehmbar an der Betrachtungsvorrichtung ange­ brachte Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung. Die Betrachtungsvorrichtung besitzt ein Objektiv, eine Betrachtungs-Optiksystemeinheit, umfassend ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem, sowie eine Abbildungs-Optiksy­ stemeinheit, umfassend eine abbildende Linse und ein Okular.

Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung besitzt eine Lichtquelle und ein zwischen dem Objektiv und der Betrachtungs-Optiksystemeinheit an einer von der optischen Achse des Objektivs verlagerten Position angeordnetes reflektierendes Element, um Licht von der Lichtquelle auf das Objektiv einfallen zu lassen. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung weist ferner ein zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Element angeordnetes Beleuchtungs-Optiksystem auf, um Beleuchtungslicht von der Lichtquelle zu dem reflektierenden Element zu leiten.

Ein erstes Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich im Beleuchtungslicht ist zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Element angeordnet. Ein zweites Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht in dem Wellenlängenbereich von von einer Probe ausgesandtem Fluoreszenzlicht ist zwischen dem Objektiv und der Abbildungs-Optiksy­ stemeinheit angeordnet.

Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine zweite optische Vorrichtung mit einer Struktur, welche der der ersten optischen Vorrichtung ähnlich ist, bereit. Bei der zweiten optischen Vorrichtung ist das zweite Wellenlängen­ auswahlelement mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung integriert ausgeführt.

Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine dritte optische Vorrichtung mit einer Struktur bereit, welche der der ersten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der dritten optischen Vorrichtung ist das zweite Wellenlän­ genauswahlelement mit dem ersten Wellenlängenauswahlelement integriert ausgeführt.

Noch weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden zum Teil offen­ sichtlich sein und werden zum Teil aus der Beschreibung hervorgehen.

Die Erfindung umfasst dementsprechend die Merkmale von Aufbau, Kom­ binationen von Elementen und Anordnung von Teilen, welche in dem im Folgenden dargelegten Aufbau beispielhaft dargestellt werden, und der Umfang der Erfindung wird durch die Ansprüche angezeigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer ersten opti­ schen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher Teile (a) und (b) eine Seiten- bzw. eine Vorderansicht der optischen Vor­ richtung sind, welche mit einer Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung ver­ sehen ist, die eine Beleuchtung durch ein Objektiv durchführt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer fünften optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher Teile (a) und (b) eine Seiten- bzw. eine Vorderansicht der optischen Vor­ richtung in einem Zustand sind, in welchem eine Fluoreszenzbeleuchtungs­ vorrichtung an ein Galilei'sches stereoskopisches Mikroskop angebracht ist.

Fig. 3 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer sechsten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher Teile (a) und (b) einer Seiten- bzw. eine Vorderansicht der optischen Vor­ richtung in einem Zustand sind, in welchem eine Fluoreszenzbeleuchtungs­ vorrichtung an einem Greenough'schen stereoskopischen Mikroskop ange­ bracht ist.

Fig. 4 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Positionen von zwei Betrachtungs-Optiksystemen und einem reflektieren­ den Element in Bezug auf ein Objektiv auf der einen Seite und durch das Objektiv hindurchtretendes Beleuchtungslicht auf der anderen Seite zeigt, in welchem Teil (a) einen Fall zeigt, bei dem eine die Zentren der zwei optischen Betrachtungssysteme verbindende imaginäre Linie von der opti­ schen Achse des Objektivs verlagert ist, und Teil (b) einen Fall zeigt, bei dem die optische Achse des Objektivs auf der die Zentren der zwei opti­ schen Betrachtungssysteme verbindenden imaginären Linie liegt.

Fig. 5 ist eine ausführliche Ansicht, welche die Anordnung einer Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung in einer neunten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer dreizehnten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher Teile (a) und (b) eine Seiten- bzw. eine Vorderansicht der optischen Vor­ richtung ist, welche mit einer Distalend-Beleuchtungseinheit versehen ist, welche eine Beleuchtung direkt ohne Verwendung eines Objektivs durch­ führt.

Fig. 7 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer achtzehnten und neunzehnten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welchen ein Prisma als eine Distalend-Beleuchtungseinheit ver­ wendet wird, wobei Teil (a) einen Fall zeigt, bei welchem Keilprismen verwendet werden, und Teil (b) einen Fall zeigt, bei welchem ein Ablenk­ prisma verwendet wird.

Fig. 8 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer zwanzigsten und einundzwanzigsten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welchen ein Prisma als eine Distalend-Beleuchtungs­ einheit verwendet wird, wobei: Teil (a) eine Seitenansicht eines zwei Pris­ men verwendenden optischen Systems ist; Teil (b) eine Rückansicht des zwei Prismen verwendenden optischen Systems ist; Teil (c) eine Seiten­ ansicht eines vier Prismen verwendenden optischen Systems ist; und Teil (d) eine Rückansicht des vier Prismen verwendenden optischen Systems ist.

Fig. 9 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer zweiund­ zwanzigsten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher eine torische Linse als eine Distalend-Beleuchtungseinheit verwendet wird.

Fig. 10 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Teil (a) eine Vorderansicht ist, welche lediglich ein optisches Fluoreszenzbe­ trachtungssystem der optischen Vorrichtung zeigt, welche mit einer Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung versehen ist, die eine Beleuchtung durch ein Objektiv durchführt, und Teil (b) eine Seitenansicht ist, welche die gesamte optische Vorrichtung zeigt.

Fig. 11 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 zeigt, bei welcher die Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung nicht verwendet wird, wobei Teil (a) eine Seitenansicht der optischen Vorrichtung ist und Teil (b) ein Diagramm ist, welches einen in der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 verwendeten Rahmensockel zeigt.

Fig. 12 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 zeigt, bei welcher ein Anregungsfilter und ein Absorptionsfilter in eine Einheit integriert sind.

Fig. 13 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung einer Filter­ einheit zeigt, welche verwendet wird, um Anregungs- und Absorptionsfilter austauschbar zu machen, wobei Teil (a) eine Draufsicht und Teil (b) eine Schnittansicht ist.

Fig. 14 ist ein Diagramm, welches eine weitere Anordnung einer Filtereinheit zeigt, welche verwendet wird, um Anregungs- und Absorp­ tionsfilter austauschbar zu machen, wobei Teils (a) und (b) Draufsichten sind und Teil (c) eine Schnittansicht ist.

Fig. 15 ist eine ausführliche Ansicht, welche die Anordnung des optischen Systems der in Beispiel 1 verwendeten Fluoreszenzbeleuchtungs­ vorrichtung zeigt.

Fig. 16 ist ein Diagramm, welches das optische System der in Fig. 1 verwendeten Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung zeigt, welches die Linsenanordnungen bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergröße­ rung zeigt.

Fig. 17 ist ein Diagramm, welches die Weise zeigt, in welcher die optische Achse eines Objektivs und die optische Achse eines Beleuch­ tungs-Optiksystems voneinander verlagert sind.

Fig. 18 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Teil (a) eine Vorderansicht ist, welche lediglich ein Fluoreszenzbetrachtungs- Optiksystem in einem Galilei'schen stereoskopischen Mikroskop zeigt, und Teil (b) eine Seitenansicht der gesamten optischen Vorrichtung ist.

Fig. 19 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Positionen von zwei Betrachtungs-Optiksystemen und einem reflektieren­ den Element mit Bezug auf ein Objektiv auf der einen Seite und durch das Objektiv tretendes Beleuchtungslicht auf der anderen zeigt, wobei Teil (a) einen Fall zeigt, bei welchem eine die Zentren der zwei Betrachtungs-Optik­ systeme verbindende imaginäre Linie von der optischen Achse des Objek­ tivs verlagert ist, und Teil (b) einen Fall zeigt, bei welchem die optische Achse des Objektivs auf der die Zentren der zwei Betrachtungs-Optiksy­ steme verbindenden imaginären Linie liegt.

Fig. 20 ist ein Diagramm, welches einen Mechanismus zeigt, der den Beleuchtungsbereich in Zuordnung zu einer in einem Veränderliche- Vergrößerung-Optiksystem durchgeführten Vergrößerungsänderung ver­ ändert.

Fig. 21 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Teil (a) eine Vorderansicht ist, welche lediglich ein Fluoreszenzbetrachtungs- Optiksystem in einem Greenough'schen stereoskopischen Mikroskop zeigt, und Teil (b) eine Seitenansicht ist, welche die gesamte optische Vorrich­ tung zeigt.

Fig. 22 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung zeigt, welche mit einer Distalend-Beleuchtungseinheit versehen ist, welche eine Beleuchtung direkt ohne Verwendung eines Objektivs durchführt, wobei Teil (a) eine Vorderansicht ist, die lediglich ein Fluoreszenzbetrachtungs-Optiksystem zeigt, und Teil (b) eine Seitenansicht ist, welche die gesamte optische Vorrichtung zeigt.

Fig. 23 ist ein Diagramm, welches das optische System einer in Beispiel 4 verwendeten Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung zeigt, welches die Linsenanordnungen bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergröße­ rung zeigt.

Fig. 24 ist ein Diagramm, welches das Layout einer Distalend- Beleuchtungseinheit und den Beleuchtungslichtzustand bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung zeigt.

Fig. 25 ist ein Diagramm, welches eine weitere Anordnung des optischen Systems der Distalend-Beleuchtungseinheit zeigt, wobei: Teil (a) einen Fall zeigt, bei welchem Linsenelemente mit einer Neigung zur opti­ schen Achse eines Beleuchtungs-Optiksystems angeordnet sind; Teil (b) einen Fall zeigt, bei welchem ein reflektierender Spiegel mit einer Neigung angeordnet ist; und Teil (c) einen Fall zeigt, bei welchem der Durchmesser eines Linsenelements eines Objektivs, welches einer Probe am nächsten liegt, erhöht ist.

Fig. 26 ist ein Diagramm, welches Beispiel 5 zeigt, das eine weitere Anordnung der Distalend-Beleuchtungseinheit bereitstellt, bei welcher ein Keilprisma verwendet wird.

Fig. 27 ist ein Diagramm, welches das Layout der Distalend-Be­ leuchtungseinheit in Beispiel 5 und den Beleuchtungslichtzustand bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung zeigt.

Fig. 28 ist ein Diagramm, welches Beispiel 6 zeigt, das eine weitere Anordnung der Distalend-Beleuchtungseinheit bereitstellt, bei welcher ein Ablenkprisma verwendet wird.

Fig. 29 ist ein Diagramm, welches das Layout der Distalend-Be­ leuchtungseinheit in Beispiel 6 und den Beleuchtungslichtzustand bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung zeigt.

Fig. 30 ist ein Diagramm, welches Beispiel 7 zeigt, das noch eine weitere Anordnung der Distalend-Beleuchtungseinheit bereitstellt, wobei: Teil (a) eine Seitenansicht der Distalend-Beleuchtungseinheit, eines Objek­ tivs und eines Betrachtungs-Optiksystems ist; Teil (b) eine Vorderansicht der Anordnung ist; und Teil (c) eine Draufsicht der Anordnung ist.

Fig. 31 ist ein Diagramm, welches eine Distalend-Beleuchtungs­ einheit in Fig. 7 zeigt, welche den Beleuchtungslichtzustand bei der nied­ rigsten, mittleren und größten Vergrößerung zeigt.

Fig. 32 ist ein Diagramm, welches eine aus zwei Prismen gebildete Distalend-Beleuchtungseinheit zeigt.

Fig. 33 ist ein Diagramm, welches eine aus vier Prismen gebildete Distalend-Beleuchtungseinheit zeigt.

Fig. 34 ist ein Diagramm, welches den Zustand eines Beleuchtungs­ lichtstrahls auf eine Probe zeigt, wenn ein Beleuchtungs-Optiksystem aus einem rotationssymmetrischen kreisförmigen optischen Element gebildet ist und Beleuchtungslicht einer Probe schräg zugeführt wird.

Fig. 35 ist ein Diagramm, welches eine Distalend-Beleuchtungs­ einheit in Beispiel 8 zeigt, welche unter Verwendung von torischen Linsen gebildet ist, wobei: Teil (a) eine Seitenansicht der Distalend-Beleuchtungs­ einheit, eines Objektivs und eines Betrachtungs-Optiksystems ist; Teil (b) eine Vorderansicht der Anordnung ist; Teil (c) eine Draufsicht der Anord­ nung ist; und Teil (d) ein Diagramm ist, welches die äußere Gestalt einer torischen Linse zeigt.

Fig. 36 ist ein Diagramm, welches eine Positionsbeziehung zwi­ schen einer torischen Linse und einem Prisma zeigt.

Fig. 37 ist ein Diagramm, welches eine Positionsbeziehung zwi­ schen einer weiteren torischen Linse und einem weiteren Prisma zeigt.

Fig. 38 ist eine perspektivische Ansicht einer Distalend-Beleuch­ tungseinheit.

Fig. 39 ist ein Diagramm, welches den Zustand eines Beleuchtungs­ lichtstrahls auf eine Probe zeigt, wenn eine torische Linse in einem Be­ leuchtungs-Optiksystem verwendet und Beleuchtungslicht einer Probe schräg zugeführt wird.

Fig. 40 ist ein Diagramm, welches eine Distalend-Beleuchtungs­ einheit in Beispiel 8 zeigt, welche den Zustand von Beleuchtungslicht bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung zeigt.

Fig. 41 ist ein Diagramm, welches den Zustand von Beleuchtungs­ licht auf eine Probe zeigt, wobei Teil (a) ein Diagramm ist, welches den Zustand von Beleuchtungslicht zeigt, wenn eine asymmetrische Oberfläche nicht verwendet wird, und Teil (b) ein Diagramm ist, welches den Zustand von Beleuchtungslicht zeigt, wenn eine asymmetrische Oberfläche ver­ wendet wird.

Fig. 42 ist ein Diagramm, welches eine optische Vorrichtung zeigt, die eine Kombination der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 und der Distalend-Beleuchtungseinheit in Beispiel 4 ist, wobei Teil (a) eine Vorder­ ansicht ist, welche lediglich ein Fluoreszenzbetrachtungs-Optiksystem zeigt, und Teil (b) eine Seitenansicht der gesamten optischen Vorrichtung ist.

Fig. 43 ist ein Diagramm, welches die Anordnung eines herkömm­ lichen stereoskopischen Mikroskops während einer Fluoreszenzbetrachtung zeigt.

Fig. 44 ist ein Diagramm, welches die Anordnung eines mit her­ kömmlichem Auflicht-Fluoreszenzmikroskops ist.

Fig. 45 ist ein Diagramm, welches die Anordnung eines herkömm­ lichen stereoskopischen Mikroskops während einer Fluoreszenzbetrachtung zeigt, bei welchem Anregungslicht nicht durch ein Betrachtungs-Optiksy­ stem hindurchgeschickt wird.

Fig. 46 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer in der WO 99/13370 offenbarten herkömmlichen Vorrichtung zeigt.

Fig. 47 ist ein Diagramm, welches die Anordnung eines in der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer nach Prüfung Hei 7-57226 offenbarten chirurgischen Mikroskops ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Als erstes wird der Betrieb der oben beschriebenen ersten bis dritten opti­ schen Vorrichtung beschrieben werden. Um den Kontrast des oben be­ schriebenen Fluoreszenzabbildes zu verbessern, ist es wichtig, dass soweit wie möglich verhindert werden sollte, dass Anregungslicht von der Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung durch das optische System in der Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit hindurchtritt. Dementsprechend, wie in Teilen (a) und (b) von Fig. 1, welche eine Seitenansicht und eine Vorderansicht sind, gezeigt ist, umfasst die erste optische Vorrichtung eine Betrachtungs­ vorrichtung und eine Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A, welche an der Betrachtungsvorrichtung abnehmbar angebracht ist. Die Betrachtungsvor­ richtung besitzt ein Objektiv 1, eine Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2, umfassend ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem, und eine Ab­ bildungs-Optiksystemeinheit 9, umfassend eine abbildende Linse 3 und ein Okular 4. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A weist ein Beleuch­ tungs-Optiksystem mit einer Lichtquelle 13 und einer Mehrzahl von Linsen­ einheiten, umfassend eine Kollektorlinseneinheit 16, auf. Das Beleuch­ tungs-Optiksystem weist weiterhin reflektierende Elemente auf. Ein reflek­ tierendes Element 6 zum Reflektieren von Anregungslicht ist zwischen der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und dem Objektiv 1 an einer Position angeordnet, welche von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagert ist, um Beleuchtungslicht zur Beleuchtung einer Probe 7 zu reflektieren. Zwi­ schen der Lichtquelle 13 und dem reflektierenden Element 6 ist ein Anre­ gungsfilter 8 als ein erstes Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht einer spezifischen Wellenfänge angeordnet, um die Probe 7 zu beleuchten. Zwischen dem Objektiv 1 und der Abbildungs- Optiksystemeinheit 9 ist ein Absorptionsfilter 5 als ein zweites Wellenlän­ genauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht angeordnet, welches von der Probe 7 ausgesendet wird.

Das Objektiv 1 und die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2, welche ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem umfasst, sind in der Form eines universellen infiniten optischen Systems angeordnet. Das Veränderliche- Vergrößerung-Optiksystem ist aus einem afokalen optischen System gebil­ det.

Bei der ersten optischen Vorrichtung tritt Anregungslicht von der Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung A nicht durch die Betrachtungs-Optiksy­ stemeinheit 2, welche das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem um­ fasst, sondern fällt in das Objektiv 1 durch einen Bereich zwischen der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und dem Objektiv 1 aufgrund der Wirkung des an einer von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagerten Position angeordneten reflektierenden Elements 6 ein und beleuchtet die Probe 7. Deshalb tritt in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 keine Autofluoreszenz auf.

Bei der zweiten optischen Vorrichtung sind der Absorptionsfilter 5 als das zweite Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht und die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A in eine Einheit integriert, wodurch der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A ermöglicht wird, mit einer herkömmlichen Betrachtungsvorrichtung ohne weiteres kombiniert zu werden. Somit ist die optische Vorrichtung in ihren Allzweckeigenschaften verbessert. Zusätzlich weist die optische Vorrich­ tung eine ausgezeichnete Systemflexibilität auf, da die mit der Fluoreszenz­ beleuchtungsvorrichtung A kombinierte herkömmliche Betrachtungsvor­ richtung eine Fluoreszenzbetrachtung gestattet.

Bei der dritten optischen Vorrichtung sind der Absorptionsfilter 5 als das zweite Wellenlängenauswahlelement und der Anregungsfilter 8 als das erste Wellenlängenauswahlelement in eine Einheit integriert, wodurch das System gestattet, ohne weiteres gehandhabt zu werden. Zusätzlich können die Kosten reduziert werden, da der Systemaufbau vereinfacht ist.

Eine vierte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, die der der ersten oder zweiten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die vierte optische Vorrichtung weist einen Rahmen zum Halten einer Probe und einen an dem Rahmen eingebauten Stab auf. Die optische Vorrichtung besitzt weiterhin eine Fokussiereinheit, die an dem Stab gehal­ ten ist, um den Abstand zwischen der Probe und dem Objektiv zu ver­ ändern. Die Fokussiereinheit hält die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung hält die Betrachtungsvorrichtung.

Der Betrieb der vierten optischen Vorrichtung wird im Folgenden beschrie­ ben werden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Fluoreszenzbetrachtung gestattende Vorrichtung eine Fokussiereinheit 19 zum Verändern des Abstands zwischen der Probe 7 und dem Objektiv 1 auf. Die optische Vorrichtung weist ferner einen Rahmen 10 zum Halten der Probe 7 und einen am Rahmen 10 eingebauten Stab 11 auf. Die Fokussiereinheit 19 ist an dem Stab 11 gehalten. Die Fokussiereinheit 19 hält die Fluoreszenzbe­ leuchtungsvorrichtung A. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A hält das Objektiv 1, die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und die Abbildungs- Optiksystemeinheit 9.

Bei der vierten optischen Vorrichtung können der Absorptionsfilter 5 als das zweite Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht und die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A in eine Einheit integriert sein, wodurch gestattet wird, die Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A ohne weiteres mit einer herkömmlichen Betrachtungs­ vorrichtung zu kombinieren. Folglich gestattet die mit der Fluoreszenzbe­ leuchtungsvorrichtung A kombinierte herkömmliche Betrachtungsvorrich­ tung eine Fluoreszenzbetrachtung. Somit weist die optische Vorrichtung eine ausgezeichnete Systemflexibilität auf. Darüber hinaus wird der Bereich zwischen der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und der Fokussiereinheit 19, welches der Raum zur Unterbringung der Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A ist, in der herkömmlichen Vorrichtung nicht in besonderer Weise verwendet. Somit vermeidet ein Anordnen der Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A in diesem Raum eine Zunahme der Größe der optischen Vor­ richtung und verhindert, dass der umgebende Raum geopfert wird.

Eine fünfte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der ersten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der fünften optischen Vorrichtung sind die Betrachtungs-Optiksystem­ einheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Das Paar von Linseneinheiten ist parallel und symmetrisch zur optischen Achse des Objektivs angeordnet.

Der Betrieb der fünften optischen Vorrichtung wird unter Bezugnahme auf Teil (a) von Fig. 2 beschrieben werden. Wie in Teil (a) von Fig. 2 gezeigt ist, weist die fünfte optische Vorrichtung ein einzelnes Objektiv 1 sowie ein linkes und ein rechtes Betrachtungs-Optiksystem 2L und 2R auf. Weiterhin weist die fünfte optische Vorrichtung einen linken und einen rechten Ab­ sorptionsfilter 25L und 25R als zweite Wellenlängenauswahlelemente zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht, eine linke und eine rechte abbildende Linse 3L und 3R sowie ein linkes und ein rechtes Okular 4L und 4R auf. Dementsprechend besitzen die Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils ein Paar von Linseneinhei­ ten.

Es sollte angemerkt werden, dass die Betrachtungs-Optiksysteme optische Systeme in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit sind und jedes Betrach­ tungs-Optiksystem zusätzlich zum Veränderliche-Vergrößerung-Optiksy­ stem ein Relais-Optiksystem oder eine den optischen Weg teilende Vor­ richtung aufweisen kann.

In Teil (a) von Fig. 2 sind die linke Linseneinheit (2L, 25L, 3L und 4L) und die rechte Linseneinheit (2R, 25R, 3R und 4R) an der linken bzw. rechten Seite einer optischen Achse des Objektivs 1 angeordnet, welches ebenso die Mittenachse des Objektivs 1 ist. Der Abstand zwischen der linken Linseneinheit und der optischen Achse und der Abstand zwischen der rechten Linseneinheit und der optischen Achse sind einander gleicht. Das Paar von Linseneinheiten ist parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 angeordnet. Dementsprechend ist das Paar von Linseneinheiten symme­ trisch bezüglich der optischen Achse des Objektivs 1. Mit dieser Anord­ nung bildet die fünfte optische Vorrichtung ein Galilei'sches stereoskopi­ sches Mikroskop und ermöglicht somit, die Probe stereoskopisch zu be­ trachten.

Eine sechste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der ersten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der sechsten optischen Vorrichtung sind das Objektiv, die Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Jedes Paar von Linseneinhei­ ten ist zu einer zur Probenoberfläche orthogonalen Achse geneigt und symmetrisch bezüglich der Achse angeordnet.

Der Betrieb der sechsten optischen Vorrichtung wird mit Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert werden. Teil (a) von Fig. 3 ist eine Vorderansicht und Teil (b) von Fig. 3 ist eine Seitenansicht. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist die sechste optische Vorrichtung ein linkes und ein rechtes Objektiv 1L und 1R, ein rechtes und ein linkes Betrachtungs-Optiksystem 2L und 2R, ein linkes und ein rechtes optisches Element 5L und 5R zum selektiven Durch­ lassen von Fluoreszenzlicht, eine linke und eine rechte abbildende Linse 3L und 3R sowie ein linkes und ein rechtes Okular 4L und 4R auf.

Dementsprechend weisen das Objektiv, die Betrachtungs-Optiksystem­ einheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils ein Paar von Linsen­ einheiten auf.

Die linke Linseneinheit (1L, 2L, 5L, 3L und 4L) und die rechte Linseneinheit (1R, 2R, 5R, 3R und 4R) sind an der linken bzw. rechten Seite einer zur Oberfläche der Probe 7 orthogonalen Achse angeordnet. Jede Linseneinheit ist mit dem gleichen Winkel α bezüglich der zur Oberfläche der Probe 7 orthogonalen Achse geneigt. Dementsprechend ist das Paar von Linsen­ einheiten bezüglich der zur Oberfläche der Probe 7 orthogonalen Achse symmetrisch angeordnet.

Mit dieser Anordnung bildet die sechste optische Vorrichtung ein Gree­ nough'sches stereoskopisches Mikroskop und ermöglicht es somit, die Probe stereoskopisch zu betrachten.

Eine siebte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der fünften optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der siebten optischen Vorrichtung sind die Betrachtungs-Optiksystem­ einheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit derart angeordnet, dass eine die optischen Achsen des Paares von Linseneinheiten enthaltende Ebene von der optischen Achse des Objektivs verlagert ist.

Der Betrieb der siebten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Bei der siebten optischen Vorrichtung, wie in Teil (a) von Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Ebene, die die optischen Achsen von zwei unabhängigen Betrach­ tungs-Optiksystemen enthält, von der optischen Achse des Objektivs 1 weg vom reflektierenden Element 6 verlagert.

Genauer ist in Teil (a) von Fig. 4 die obere Figur eine Schnittansicht entlang einer Ebene des Objektivs 1 in der Nähe des reflektierenden Ele­ ments 6 und die untere Figur eine Seitenansicht des Objektivs 1. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Objektiv und Bezugszeichen 2 ₁ und 2 ₂ bezeichnen die Bereiche von Lichtstrahlen, welche in zwei unabhängige Betrachtungs-Optiksysteme hineingeleitet werden, welche aus einem Paar von Einheiten gebildet sind. Bezugszeichen 2 ₃ bezeichnet einen Bereich, durch welchen Anregungslicht hindurchtritt, welches durch das reflektie­ rende Element 6 abgelenkt ist. Bezugszeichen O bezeichnet die Position der optischen Achse des Objektivs 1 und Bezugszeichen E bezeichnet die Pupillenposition des Beleuchtungs-Optiksystems in der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A, welche zur Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksy­ stems konjugiert ist. Die Seitenansicht zeigt den optischen Weg von Anre­ gungslicht im Objektiv 1. Wie in Teil (a) von Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Ebene, welche die optischen Achsen der zwei unabhängigen Betrachtungs- Optiksysteme enthält, von der optischen Achse O des Objektivs 1 weg von dem reflektierenden Element 6 verlagert, wodurch dann, wenn Anregungs­ licht von der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A durch das reflektie­ rende Element 6 abgelenkt wird, um in das Objektiv 1 zu fallen, um die Probe 7 zu beleuchten, Umfangsstrahlen L' und U' von Anregungslicht die Probe 7 beleuchten können, ohne im Objektiv 1 verdunkelt zu werden.

Andererseits zeigt Teil (b) von Fig. 4 einen Zustand, in welchem die optische Achse des Objektivs 1 nicht von der die optischen Achsen der zwei unabhängigen Betrachtungs-Optiksysteme enthaltenden Ebene ver­ lagert ist. In diesem Falle wird ein Randstrahl U' von Anregungslicht, wel­ cher auf die Pupillenposition E mit einem großen Winkel einfällt, im Objektiv 1 verdunkelt und kann den Betrachtungsbereich nicht beleuchten.

Eine achte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine der ersten optischen Vorrichtung ähnliche Struktur auf. Bei der achten optischen Vorrichtung ist wenigstens eine Linseneinheit des Beleuchtungs- Optiksystems in der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung derart beweglich, dass der Beleuchtungsbereich des Beleuchtungs-Optiksystems näherungs­ weise mit dem Betrachtungsbereich zusammenfällt, welcher sich gemäß eines Vergrößerungsänderungsvorgangs des Betrachtungs-Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit verändert.

Der Betrieb der achten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Bei der achten optischen Vorrichtung besitzt die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrich­ tung einen Bewegungsmechanismus, und das Beleuchtungs-Optiksystem besitzt wenigstens eine bewegliche Linseneinheit. Es wird bevorzugt, dass die Position eines Abbildes der durch das Beleuchtungs-Optiksystem proji­ zierten Lichtquelle zu der Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems näherungsweise konjugiert sein sollte. Der Grund dafür ist, dass die Rand­ strahlen des beleuchtenden Lichtstrahls die Probe nicht erreichen können, falls die Position des projizierten Abbildes der Lichtquelle nicht näherungs­ weise zur Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems konjugiert ist. Bei der achten optischen Vorrichtung können die Pupillenposition des Beleuchtungs-Optiksystems und die Pupillenposition des Betrachtungs- Optiksystems näherungsweise miteinander in Übereinstimmung gebracht werden, selbst wenn die Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems sich aufgrund eines Vergrößerungsänderungsvorgangs des Betrachtungs- Optiksystems ändert, da wenigstens eine Linseneinheit in dem Beleuch­ tungs-Optiksystem durch einen in Fig. 1 gezeigten Bewegungsmecha­ nismus 15' bewegt werden kann. Folglich können der Betrachtungsbereich und der Beleuchtungsbereich miteinander in Übereinstimmung gebracht werden. Somit ist es möglich, ein Betrachtungsabbild zu erhalten, welches ähnlich dem ist, welches mit dem herkömmlichen Fluoreszenzmikroskop erhalten wird.

Eine neunte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der achten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der neunten optischen Vorrichtung besitzt das Beleuchtungs-Optiksystem eine Sammellinseneinheit zum Sammeln von Licht von der Lichtquelle, eine erste Relaislinseneinheit, um ein erstes Abbild der Lichtquelle zu bilden, und eine zweite Relaislinseneinheit, um das erste Abbild der Lichtquelle zu übertragen. Ein erstes reflektierendes Element ist in der ersten Relaislinsen­ einheit angeordnet. Eine Aperturblende ist in der Nähe des ersten Abbildes der Lichtquelle angeordnet. Wenigstens eine bewegliche Linseneinheit und ein zweites reflektierendes Element sind in der zweiten Relaislinseneinheit angeordnet. Erste Wellenlängenauswahlelemente sind austauschbar in dem Beleuchtungs-Optiksystem vorgesehen.

Der Betrieb der neunten optischen Vorrichtung wird beschrieben werden. Fig. 5 und 6 zeigen die Anordnung der optischen Vorrichtung. In Fig. 5 besitzt das Beleuchtungs-Optiksystem in Reihenfolge von der Lichtquelle 13 aus eine Sammellinseneinheit G0 zum Sammeln von Licht von der Lichtquelle 13, eine erste Relaislinseneinheit G1, um ein erstes Abbild der Lichtquelle 13 zu bilden, eine zweite Relaislinseneinheit G2, um das erste Abbild der Lichtquelle 13 zu übertragen, sowie das reflektierende Element 6, welches zwischen den Betrachtungs-Optiksystemen 2L und 2R und dem Objektiv 1 angeordnet ist. Ein erstes reflektierendes Element M1 ist in der ersten Relaislinseneinheit G1 vorgesehen. Eine Aperturblende AS ist in der Nähe des ersten Abbildes der Lichtquelle 13 angeordnet. Eine bewegliche Linseneinheit L22 und ein zweites reflektierendes Element M2 sind in der zweiten Relaislinseneinheit G2 vorgesehen. Zusätzlich sind Anregungsfilter 8 und 8' als erste Wellenlängenauswahlmittel in dem Beleuchtungs-Optik­ system austauschbar vorgesehen, wie durch den Doppelpfeil gezeigt ist.

Somit wird Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 13 durch die Sammellin­ seneinheit G0 gesammelt und Licht einer Wellenlänge zum Beleuchten der Probe 7 wird selektiv als Anregungslicht durch den Anregungsfilter 8 übertragen, welcher in der ersten Relaislinseneinheit G1 angeordnet ist. Die erste Relaislinseneinheit G1 bildet ein erstes Abbild der Lichtquelle 13. Eine Aperturblende ist in der Nähe des ersten Abbildes der Lichtquelle 13 an­ geordnet. Die zweite Relaislinseneinheit G2 projiziert das erste Abbild in die Nähe einer Position, welche näherungsweise der Pupillenposition eines jeden der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R konjugiert ist.

Das Betrachtungs-Optiksystem besitzt ein Veränderliche-Vergrößerung- Optiksystem und ist in der Lage, die Größe des Betrachtungsabbildes zu verändern. Wenn jedoch die Vergrößerung verändert wird, verändern sich die Pupillenposition und Pupillendurchmesser eines jeden Betrachtungs- Optiksystems 2L und 2R. Folglich kann die Position, an welche das Abbild der Lichtquelle 13 projiziert wird, nicht zur Pupillenposition eines jeden der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R konjugiert sein. Somit ist die Linsen­ einheit L22 in der zweiten Relaislinseneinheit G2 in der Richtung der opti­ schen Achse bewegbar ausgebildet, wie in Teil (b) von Fig. 5 durch den Bewegungsmechanismus 15' gezeigt, um das zweite Abbild der Lichtquelle 13 mit einer zur Pupillenposition konjugierten Position in Übereinstimmung zu bringen und um das Lichtquellenabbild auf eine optimale Größe bezü­ glich des Pupillendurchmessers einzustellen. Somit wird dem Beleuchtungs­ bereich gestattet, sich gemäß der Veränderung der durch den Vergröße­ rungsänderungsvorgang der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R hervor­ gerufenen Veränderung des Betrachtungsbereichs durch Bewegen der Linseneinheit L22 in der zweiten Relaislinseneinheit G2 in Richtung der optischen Achse in Zuordnung mit der Veränderung der Vergrößerung der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R zu verändern. Darüber hinaus wird die Größe des projizierten Abbildes der Lichtquelle 13 näherungsweise übereinstimmend mit dem Pupillendurchmesser der Betrachtungs-Optiksy­ steme 2L und 2R und das projizierte Abbild der Lichtquelle 13 füllt die Pupille eines jeden der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R. Dement­ sprechend weist die optische Vorrichtung eine ausgezeichnete Betriebs­ fähigkeit auf und gestattet eine helle Fluoreszenzbetrachtung.

Es sollte angemerkt werden, dass die Aperturblende AS, welche in der Nähe des ersten Abbildes der Lichtquelle 13 angeordnet ist, als eine Vor­ richtung zum Einstellen der Beleuchtungsintensität von Anregungslicht dient.

Mit der oben beschriebenen Anordnung wirkt das Beleuchtungs-Optiksy­ stem als ein Koehler'sches Beleuchtungssystem. Dementsprechend ist es möglich, hell und gleichförmig zu beleuchten.

Eine zehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der ersten oder neunten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der zehnten optischen Vorrichtung wird der Abstand zwi­ schen der Sammellinseneinheit und der Lichtquelle verändert, um eine kritische Beleuchtung zu gestatten, bei welcher die Position, an welche das Abbild der Lichtquelle projiziert wird und die Probe miteinander näherungs­ weise in Übereinstimmung sind.

Eine elfte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der zehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der elften optischen Vorrichtung ist die Sammellinseneinheit relativ zur Lichtquelle unabhängig von dem Vergrößerungsänderungsvorgang der Betrachtungs-Optiksysteme in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit beweg­ bar, und der Abstand D zwischen der Lichtquelle und einer zur Probe konjugierten Position, welche der Lichtquelle in dem Fluoreszenzbeleuch­ tungs-Optiksystem am nächsten ist, erfüllt die folgende Bedingung:

|D| ≦ 3 Millimeter

Der Betrieb der zehnten und der elften optischen Vorrichtung wird beschrie­ ben werden. Die zehnte optische Vorrichtung besitzt einen Bewegungs­ mechanismus 15, welcher in der Lage ist, den Abstand zwischen der Sammellinseneinheit G0 und der Lichtquelle 13 zu verändern. Mit dieser Anordnung können die Position, an welche das Abbild der Lichtquelle projiziert wird, und die Probenoberfläche miteinander im Wesentlichen in Übereinstimmung gebracht werden. Somit ist es möglich, eine kritische Beleuchtung zu realisieren. Dementsprechend ist es möglich, zwischen einer Koehler-Beleuchtung, welche gestattet, dass der gesamte Betrach­ tungsbereich beleuchtet wird, und einer kritischen Beleuchtung, welche gestattet, dass lediglich ein mittlerer Abschnitt des Betrachtungsbereichs noch heller beleuchtet wird, gemäß dem Bedarf zu wählen. Deshalb weist die zehnte optische Vorrichtung eine ausgezeichnete Betriebsfähigkeit auf. Insbesondere ein dunkles Fluoreszenzabbild kann noch heller betrachtet werden, wenn eine kritische Beleuchtung verwendet wird.

Bei der elften optischen Vorrichtung ist der Abstand zwischen der Sammel­ linseneinheit G0 und der Lichtquelle 13 unabhängig von der Bewegung der Linseneinheit, welche sich in Zuordnung zum Vergrößerungsänderungsvor­ gang des Betrachtungs-Optiksystems bewegt, variabel. Zusätzlich erfüllt der Abstand D zwischen der Lichtquelle 13 und einer konjugierten Position zur Probe, welche der Lichtquelle 13 im Beleuchtungs-Optiksystem am nächsten ist, die folgende Bedingung:

|D| ≦ 3 Millimeter

Mit dieser Anordnung kann eine kritische Beleuchtung durch Verändern des Abstandes zwischen der Lichtquelle 13 und der Sammellinseneinheit G0, während Licht bei einer hohen numerischen Apertur von der Lichtquelle 13 durch die Sammellinseneinheit G0 ohne Vergeudung gesammelt wird, realisiert werden. Als Folge ist es möglich, zwischen einer Koehler-Beleuch­ tung, welche gestattet, dass der gesamte Betrachtungsbereich beleuchtet wird, und einer kritischen Beleuchtung, welche gestattet, dass lediglich der mittlere Abschnitt des Betrachtungsbereichs noch heller beleuchtet wird, zu wählen. Somit weist die optische Vorrichtung eine verbesserte Betriebs­ fähigkeit auf und gestattet, dass ein dunkles Fluoreszenzabbild noch heller betrachtet wird.

Eine zwölfte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung be­ sitzt eine Struktur, welche der der dritten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die zwölfte optische Vorrichtung weist einen Mechanismus auf, durch welchen das erste Wellenlängenauswahlelement und das zweite Wellenlän­ genauswahlelement gegen ein weiteres erstes Wellenlängenauswahlele­ ment bzw. ein weiteres zweites Wellenlängenauswahlelement in Kopp­ lungsbeziehung miteinander gewechselt werden.

Der Betrieb der zwölften optischen Vorrichtung wird unten beschrieben werden. Die optische Vorrichtung besitzt einen Mechanismus, durch wel­ chen der Anregungsfilter 8, welcher ein erstes Wellenlängenauswahlele­ ment ist, und der Absorptionsfilter 5, welcher ein zweites Wellenlängen­ auswahlelement ist, gegen einen weiteren Anregungsfilter 8 bzw. einem weiteren Absorptionsfilter 5 in Kopplungsbeziehung miteinander gewech­ selt werden. Somit ist es möglich, ohne weiteres eine optimale Kombina­ tion eines Anregungsfilters 8 und eines Absorptionsfilters 5 für jede be­ stimmte verwendete Fluoreszenzfarbe auszuwählen, da der Anregungsfilter 8 und der Absorptionsfilter 5 in Kopplungsbeziehung miteinander in den optischen Weg eingefügt und von diesem zurückgezogen werden. Folglich ist die Betriebsfähigkeit beträchtlich verbessert.

Eine dreizehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Betrachtungsvorrichtung und eine an der Betrachtungsvor­ richtung abnehmbar angebrachte Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung. Die Betrachtungsvorrichtung besitzt ein Objektiv, eine Betrachtungs-Optiksy­ stemeinheit, umfassend ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem sowie eine Abbildungs-Optiksystemeinheit, umfassend eine abbildende Linse und ein Okular.

Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung weist eine Lichtquelle und eine Distalend-Beleuchtungseinheit auf, welche in großer Nähe zum Objektiv angeordnet sind. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung weist weiterhin ein Beleuchtungs-Optiksystem auf, welches zwischen der Lichtquelle und der Distalend-Beleuchtungseinheit angeordnet ist, um Beleuchtungslicht von der Lichtquelle zur Distalend-Beleuchtungseinheit zu leiten.

Ein erstes Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich im Beleuchtungslicht ist zwischen der Lichtquelle und der Distalend-Beleuchtungseinheit angeord­ net. Ein zweites Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht in dem Wellenlängenbereich von Fluoreszenzlicht, welches von einer Probe ausgesendet wird, ist zwischen dem Objektiv und der Abbil­ dungs-Optiksystemeinheit angeordnet.

Die Distalend-Beleuchtungseinheit ist am Umfang des Objektivs angeord­ net, sodass die Mittenposition eines Betrachtungs-Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Mittenposition von durch die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung zugeführtem Beleuchtungslicht mitein­ ander an der Probenoberfläche übereinstimmen.

Das Beleuchtungs-Optiksystem weist wenigstens eine bewegliche Linsen­ einheit und einen Bewegungsmechanismus auf. Die bewegliche Linsen­ einheit wird gemäß einer Veränderung der Vergrößerung des Betrachtungs- Optiksystems bewegt, um den Betrachtungsbereich und den Beleuchtungs­ bereich miteinander näherungsweise in Übereinstimmung zu bringen.

Eine vierzehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der vierzehnten optischen Vorrichtung ist das zweite Wel­ lenlängenauswahlelement mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung integriert ausgeführt.

Eine fünfzehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der vierzehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der fünfzehnten optischen Vorrichtung ist das zweite Wel­ lenlängenauswahlelement mit dem ersten Wellenlängenauswahlelement integriert ausgeführt.

Eine sechzehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der sechzehnten optischen Vorrichtung beleuchtet die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung die Probe mit Licht von der Lichtquelle durch die Distalend-Beleuchtungseinheit, ohne durch das Objektiv hindurch­ zutreten.

Der Betrieb der dreizehnten, der vierzehnten, der fünfzehnten und der sechzehnten optischen Vorrichtung wird mit Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert werden. Teil (a) von Fig. 6 ist eine Seitenansicht und Teil (b) von Fig. 6 ist eine Vorderansicht.

Die dreizehnte optische Vorrichtung umfasst eine Betrachtungsvorrichtung und eine Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A, welche abnehmbar an der Betrachtungsvorrichtung angebracht ist. Die Betrachtungsvorrichtung besitzt ein Objektiv 1, Betrachtungs-Optiksystemeinheiten 2L und 2R, wobei jede ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem umfasst, sowie eine Abbildungs-Optiksystemeinheit 9, umfassend abbildende Linsen 3L und 3R und Okulare 4L und 4R. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A besitzt ein Beleuchtungs-Optiksystem mit einer Lichtquelle 13, eine Mehr­ zahl von Linseneinheiten, umfassend eine Sammellinseneinheit G0 und reflektierende Elemente. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A besitzt weiterhin eine Distalend-Beleuchtungseinheit B, welche nahe dem Objektiv 1 angeordnet ist. Zusätzlich ist ein erstes Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht einer spezifischen Wellenlänge, um eine Probe 7 zu beleuchten, d. h. ein Anregungsfilter 23, zwischen der Lichtquelle 13 und der Distalend-Beleuchtungseinheit B vorgesehen. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A beleuchtet die Probe 7 derart, dass die Mittenposition des Betrachtungs-Optiksystems und die Mittenposition von durch das Beleuchtungs-Optiksystem zugeführtem Beleuchtungslicht miteinander an der Probenoberfläche zusammenfallen. Von der Probe 7 ausgesendetes Fluoreszenzlicht tritt durch Absorptionsfilter 25L und 25R hindurch, welche als zweite Wellenlängenauswahlelemente zum selektiven Durchlassen von Licht von einer Fluoreszenzwellenlänge dienen. Es sollte angemerkt werden, dass die Absorptionsfilter 25L und 25R zwischen dem Objektiv 1 und der Abbildungs-Optikssystemeinheit 9 angeordnet sind. Zusätzlich weist die optische Vorrichtung einen Bewegungsmechanismus 15' auf, welcher wenigstens eine Linseneinheit in der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A in Zuordnung zu einem Vergrößerungsänderungsvor­ gang des Betrachtungs-Optiksystems bewegt, sodass der Betrachtungs­ bereich und der Beleuchtungsbereich miteinander näherungsweise zusam­ menfallen. Somit kann effizient beleuchtet werden, da die optische Vor­ richtung einen Mechanismus aufweist, welcher den Betrachtungsbereich und den Beleuchtungsbereich näherungsweise miteinander in Übereinstim­ mung bringt.

Die vierzehnte optische Vorrichtung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der vierzehnten opti­ schen Vorrichtung sind die als zweite Wellenlängenauswahlelemente zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht dienenden Absorptionsfilter 25R und 25L mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A in eine Einheit integriert, wodurch ermöglicht wird, dass die Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A ohne weiteres mit einer herkömmlichen Betrachtungsvorrichtung kombiniert wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Fluoreszenzbetrach­ tung mit einer herkömmlichen optischen Vorrichtung auszuführen, welche selbst keine Fluoreszenzbetrachtung gestattet.

Die fünfzehnte optische Vorrichtung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der fünfzehnten opti­ schen Vorrichtung sind die als zweite Wellenlängenauswahlelemente die­ nenden Absorptionsfilter 25R und 25L sowie ein Anregungsfilter als ein erstes Wellenlängenauswahlelement in eine Einheit integriert, wie im Falle der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, wodurch ein Wechseln von Filtern erleichtert und somit ermöglicht wird, das System einfach zu bedienen.

Bei der sechzehnten optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung tritt keine Autofluoreszenz vom Objektiv 1 oder den Betrachtungs- Optiksystemen 2L und 2R auf, da Anregungslicht nicht durch das Objektiv 1, sondern durch die Distalend-Beleuchtungseinheit B im Fluoreszenzbe­ leuchtungs-Optiksystem tritt, um die Probe 7 zu beleuchten. Dementspre­ chend wird es möglich, ein Probenabbild mit hohem Kontrast zu betrach­ ten.

Eine siebzehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der siebzehnten optischen Vorrichtung weist die Distalend- Beleuchtungseinheit Linsen auf. Wenigstens eine Linse in der Distalend- Beleuchtungseinheit ist derart angeordnet, dass die optische Achse der Linse von der optischen Achse der Distalend-Beleuchtungseinheit verlagert ist.

Eine achtzehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der achtzehnten optischen Vorrichtung umfasst die Dista­ lend-Beleuchtungseinheit ein optisches Element, welches lediglich aus ebenen Flächen gebildet ist, und welches einfallendes Licht von sich ledi­ glich durch einen Brechungsvorgang heraustreten lässt.

Der Betrieb der siebzehnten und der achtzehnten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Bei der siebzehnten optischen Vorrichtung, wie in Teil (a) von Fig. 6 gezeigt ist, sind Linsen B1 und B2 in der Distalend- Beleuchtungseinheit B bezüglich der optischen Achse der Distalend-Be­ leuchtungseinheit B außermittig angeordnet. Bei der achtzehnten optischen Vorrichtung, wie in Teil (a) von Fig. 7 gezeigt ist, sind Keilprismen P7 und P8 in der Distalend-Beleuchtungseinheit B vorgesehen. Ein Vorsehen von optischen Elementen in der Distalend-Beleuchtungseinheit B, wie in der Figur dargestellt, ermöglicht, dass die optische Achse des Fluoreszenzbe­ leuchtungs-Optiksystems und die optische Achse des Objektivs 1 mitein­ ander an der Probenoberfläche zusammenfallen und gestattet somit eine effiziente Beleuchtung.

Eine neunzehnte optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der neunzehnten optischen Vorrichtung umfasst die Dista­ lend-Beleuchtungseinheit ein optisches Element, welches lediglich aus ebenen Flächen gebildet ist und welches einfallendes Licht von sich durch einen Brechungsvorgang und einen Reflexionsvorgang heraustreten lässt.

Der Betrieb der neunzehnten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Bei der neunzehnten optischen Vorrichtung, wie in Teil (b) von Fig. 7 gezeigt ist, ist wenigstens ein Ablenkungsprisma P6 in der Distalend-Be­ leuchtungseinheit B vorgesehen. Anregungslicht, welches in das Ablen­ kungsprisma P6 einfällt, wird durch eine erste Fläche a des Ablenkungs­ prismas P6 gebrochen, von einer zweiten Fläche b des Ablenkungsprismas P6 total reflektiert und von einer dritten Fläche c des Ablenkungsprismas P6 reflektiert, um das Ablenkungsprisma P6 durch Hindurchtreten durch die zweite Fläche b, welche ebenso als eine Brechungsfläche dient, zu ver­ lassen. Dann beleuchtet das Anregungslicht die Probe 7.

Somit kann bei der neunzehnten optischen Vorrichtung durch Verwenden des Ablenkungsprismas P6 die Distalend-Beleuchtungseinheit B in ihrer Struktur vereinfacht und in einer kompakten Form aufgebaut werden. Zusätzlich wird der Verlust von Anregungslichtintensität verglichen mit einem Falll, bei welchem ein reflektierender Spiegel verwendet wird, ver­ ringert, da die Fläche b als eine total reflektierende Fläche dient.

Eine zwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der zwanzigsten optischen Vorrichtung umfasst die Dista­ lend-Beleuchtungseinheit in einer Reihenfolge von der Fluoreszenzbeleuch­ tungs-Optiksystem-Seite ein erstes Ablenkungselement und ein zweites Ablenkungselement, welche in einer Ebene orthogonal zu einer Ebene vorgesehen sind, welche sowohl die optische Achse des Objektivs als auch die in die Distalend-Beleuchtungseinheit eintretende optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems enthält. Das erste Ablenkungselement lenkt die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems ab. Das zweite Ablen­ kungselement lenkt die durch das erste Ablenkungselement abgelenkte optische Achse ab, sodass die optische Achse schräg zur Probenoberfläche in einer die optische Achse des Objektivs enthaltenden Ebene verläuft.

Eine einundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung besitzt eine Struktur, welche der der zwanzigsten optischen Vor­ richtung ähnlich ist. Bei der einundzwanzigsten optischen Vorrichtung umfasst die Distalend-Beleuchtungseinheit weiterhin wenigstens zwei dritte Ablenkungselemente zum Ablenken der optischen Achse des Beleuchtungs- Optiksystems. Die wenigstens zwei dritten Ablenkungselemente sind näher an der Lichtquelle als das erste Ablenkungselement in einer Ebene sen­ krecht zu einer sowohl die in die Distalend-Beleuchtungseinheit einfallende optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems als auch die optische Achse des Objektivs enthaltenden Ebene angeordnet.

Der Betrieb der zwanzigsten und der einundzwanzigsten optischen Vor­ richtung wird erläutert werden. Die zwanzigste optische Vorrichtung besitzt zwei Ablenkungselemente in der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der dreizehnten optischen Vorrichtung. Wie in Teilen (a) und (b) von Fig. 8 gezeigt ist, welche eine Seiten- und eine Vorderansicht sind, wird in die Distalend-Beleuchtungseinheit B einfallendes Licht durch Prismen P 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010059184 00004 998804 und P5, welche Ablenkungselemente sind, auf die Probe 7 geleitet. Da die optische Achse von Beleuchtungslicht durch die Prismen P4 und P5 an eine von der optischen Achse des Objektivs 1 entfernten Position gesetzt wer­ den kann, kann die Lichtquelle von der Betrachtungsvorrichtung entfernt angeordnet sein. Zusätzlich kann die Distalend-Beleuchtungseinheit B in einer kompakten Form aufgebaut sein.

Wie in Teilen (c) und (d) von Fig. 8 gezeigt ist, welche eine Seiten- und eine Vorderansicht sind, weist die einundzwanzigste optische Vorrichtung zwei auf der Lichtquellenseite des Prismas P4 als zusätzliche Ablenkungs­ elemente angeordnete Prismen P2 und P3 auf, um eine Ablenkung durch die Prismen P2, P3, P4 und P5 in der genannten Reihenfolge zu wiederho­ len. Mit dieser Anordnung kann die Lichtquelle weiter von der Betrach­ tungsvorrichtung weg angeordnet werden, und der Freiheitsgrad für das Layout des optischen Beleuchtungswegs nimmt zu. Deshalb ist es möglich, die Distalend-Beleuchtungseinheit in einer kompakten Form aufzubauen, während die geforderte Beleuchtungsleistung beibehalten wird.

Eine zweiundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der zweiundzwanzigsten optischen Vorrichtung umfasst die Distalend-Beleuchtungseinheit ein optisches Element mit we­ nigstens zwei torischen Flächen.

Eine dreiundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der dreiundzwanzigsten optischen Vorrichtung umfasst die Distalend-Beleuchtungseinheit ein optisches Element mit we­ nigstens einer Fläche, welche bezüglich der optischen Achse asymmetrisch ist.

Der Betrieb der zweiundzwanzigsten und der dreiundzwanzigsten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Die zweiundzwanzigste optische Vor­ richtung besitzt ein optisches Element mit zwei torischen Flächen in der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der dreizehnten optischen Vorrichtung. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, fällt in die Distalend-Beleuchtungseinheit ein­ tretendes Beleuchtungslicht auf eine torische Linse B2 mit zwei torischen Flächen. Der Krümmungsradius einer Fläche der torischen Linse B2 und der der anderen Fläche können gleich oder voneinander verschieden sein. In einem Falle, in welchem der Krümmungsradius einer Fläche und der der anderen Fläche voneinander verschieden sind, wird ein durch die torische Linse B2 hindurchtretender Lichtstrahl elliptisch. Dementsprechend kann, selbst in einem Falle, bei welchem Beleuchtungslicht (Anregungslicht) der Probe 7 schräg zugeführt wird (schräge Beleuchtung), der Beleuchtungs­ bereich an der Probe 7 kreisförmig gemacht werden.

Die dreiundzwanzigste optische Vorrichtung besitzt ein optisches Element mit einer asymmetrischen Fläche in der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der dreizehnten optischen Vorrichtung. Das optische Element liefert die gleiche Wirkung und den gleichen Effekt wie eine torische Linse. Bezüglich einer schrägen Beleuchtung weist die Anordnung der dreiundzwanzigsten optischen Vorrichtung ein hohes Aberrationskorrekturvermögen auf. Des­ halb kann der Beleuchtungsbereich noch gleichförmiger beleuchtet werden.

Eine vierundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der zweiundzwanzigsten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die vierundzwanzigste optische Vor­ richtung genügt den folgenden Bedingungen:

Fy < Fx
0.8 < (Fy/Fx)/cosθ < 1.2

Bei den obigen Bedingungen ist θ der zwischen der aus der Distalend- Beleuchtungseinheit B austretenden optischen Achse des Beleuchtungs- Optiksystems und der optischen Achse des Objektivs 1 gebildete Winkel. Fx ist die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der Richtung der kleineren Achse eines an der Probe ausgebildeten elliptischen Beleuch­ tungsbereichs, wenn sie durch ein aus einem rotationssymmetrischen optischen System gebildeten Beleuchtungs-Optiksystem beleuchtet wird. Fy ist die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der Richtung der größeren Achse des elliptischen Beleuchtungsbereichs, welche orthogo­ nal zur Richtung der kleineren Achse ist.

Eine fünfundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der zweiundzwanzigsten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die fünfundzwanzigste optische Vor­ richtung erfüllt die folgenden Bedingungen:

|My| < |Mx|
0.8 < (|My|/|Mx|)/cosθ < 1.2

Bei den obigen Bedingungen ist θ der zwischen der die Distalend-Beleuch­ tungseinheit B verlassenden optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksy­ stems und der optischen Achse des Objektivs gebildete Winkel. Mx ist die Projektionsvergrößerung des optischen Systems der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B in der Richtung der kleineren Achse eines an der Probe ausgebildeten elliptischen Beleuchtungsbereichs, wenn sie unter dem Winkel θ mit einem rotationssymmetrischen optischen System beleuchtet wird, welche erhalten wird durch Mx = I/Ix', wobei I die Probe ist und Ix' ein Probenabbild ist, welches durch die Distalend-Beleuchtungseinheit B gebildet wird. My ist die Projektionsvergrößerung des optischen Systems der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der Richtung der größeren Achse des elliptischen Beleuchtungsbereichs, welche orthogonal zur Richtung der kleineren Achse ist. Die Projektionsvergrößerung My wird erhalten durch My = I/Iy', wobei I die Probe ist und Iy' ein durch die Distalend-Beleuch­ tungseinheit B gebildetes Probenabbild.

Der Betrieb der vierundzwanzigsten und der fünfundzwanzigsten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. In einem Fall, in welchem das Beleuch­ tungs-Optiksystem aus einem rotationssymmetrischen kreisförmigen opti­ schen Element gebildet ist und Beleuchtungslicht schräg der Probe zuge­ führt wird, wird der Beleuchtungslichtstrahl an der Probe elliptisch. Dage­ gen ist der Betrachtungsbereich kreisförmig. Somit stimmen der Beleuch­ tungsbereich (elliptisch) und der Betrachtungsbereich (kreisförmig) nicht miteinander überein. Dementsprechend ist die Distalend-Beleuchtungs­ einheit der optischen Vorrichtung derart angeordnet, dass sie die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt, wodurch der Beleuchtungsbereich in einer näherungsweise kreisförmigen Gestalt ausgebildet werden kann. Als Folge kann eine Beleuchtung mit zufriedenstellend hoher Effizienz bewirkt werden, selbst wenn die ausgangsseitige optische Achse der Distalend- Beleuchtungseinheit bezüglich der optischen Achse des Objektivs geneigt ist.

Eine sechsundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die sechsundzwanzigste optische Vorrichtung erfüllt die folgende Bedingung:

0.7 ≦ Fob/F ≦ 1.2

wobei F die Brennweite des optischen Systems der Distalend-Beleuch­ tungseinheit und Fob die Brennweite des Objektivs ist.

Eine siebenundzwanzigste optische Vorrichtung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die sieben­ undzwanzigste optische Vorrichtung erfüllt die folgende Gleichung:

0.5 ≦ Sob/S ≦ 1.4

wobei S das Flächenmaß eines durch die Distalend-Beleuchtungseinheit beleuchteten Bereichs ist und Sob das Flächenmaß eines mit dem Objektiv betrachteten Bereichs ist.

Der Betrieb der sechsundzwanzigsten und der siebenundzwanzigsten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Das Objektiv der optischen Vorrichtung ist austauschbar. Dementsprechend verändern sich der Be­ trachtungsbereich und der Arbeitsabstand, wenn ein anderes Objektiv verwendet wird. Deshalb ist es wünschenswert, dass die Distalend-Be­ leuchtungseinheit für jedes bestimmte verwendete Objektiv austauschbar sein sollte. In diesem Falle kann, falls die Distalend-Beleuchtungseinheit die obige Bedingung erfüllt, eine Koehler-Beleuchtung in einem Zustand durch­ geführt werden, in welchem der Beleuchtungsbereich und die Beleuch­ tungsintensität von Beleuchtungslicht optimal angepasst sind, selbst wenn der Betrachtungsbereich und der Arbeitsabstand sich als Folge eines Aus­ tauschs von Objektiven ändern.

Eine achtundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der achtundzwanzigsten optischen Vorrichtung wird ein Bereich einer Linseneinheit des Objektivs, welche der Probe am nächsten liegt, als eine Linseneinheit der Distalend-Beleuchtungseinheit verwendet.

Der Betrieb der achtundzwanzigsten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Die Distalend-Beleuchtungseinheit ist nahe des Außenumfangs des Objektivs angeordnet. Somit sind die horizontale Position der Linse des Objektivs, welche der Probe am nächsten liegt, und die der Linseneinheit der Distalend-Beleuchtungseinheit näherungsweise gleich. Dementspre­ chend kann durch Vergrößern des Durchmessers der Linse des Objektivs, welche der Probe am nächsten ist, ein Umfangsabschnitt des Objektivs als eine Linseneinheit der Distalend-Beleuchtungseinheit verwendet werden.

Mit dieser Anordnung können die optische Achse der Distalend-Beleuch­ tungseinheit und die optische Achse des Objektivs miteinander an der Probe in Übereinstimmung gebracht werden.

Eine neunundzwanzigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Die neunundzwanzigste optische Vorrichtung besitzt einen Rahmen zum Halten einer Probe und einen am Rahmen einge­ bauten Stab. Die optische Vorrichtung besitzt weiter eine Fokussiereinheit, welche an dem Stab gehalten ist, um den Abstand zwischen der Probe und dem Objektiv zu ändern. Die Fokussiereinheit hält die Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung hält die Betrach­ tungsvorrichtung.

Der Betrieb der neunundzwanzigsten optischen Vorrichtung ist der gleiche wie der oben bezüglich der vierten optischen Vorrichtung genannte.

Eine dreißigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der dreißigsten optischen Vorrichtung sind die Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Das Paar von Linseneinheiten ist bezüglich der optischen Achse des Objektivs parallel und symmetrisch angeordnet.

Der Betrieb der dreißigsten optischen Vorrichtung ist der gleiche wie der oben in Bezug auf die fünfte optische Vorrichtung genannte.

Eine einunddreißigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung weist eine Struktur auf, welche der der dreizehnten optischen Vor­ richtung ähnlich ist. Bei der einunddreißigsten optischen Vorrichtung sind das Objektiv, die Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs- Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Jedes Paar von Linseneinheiten ist unter zu einer zur Probenoberfläche orthogonalen Achse und bezüglich der Achse symmetrisch geneigt an­ geordnet.

Der Betrieb der einunddreißigsten optischen Vorrichtung ist der gleiche wie der oben in Bezug auf die sechste optische Vorrichtung genannte.

Eine zweiunddreißigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, welche der der dreizehnten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der zweiunddreißigsten optischen Vorrichtung besitzt das Beleuchtungs-Optiksystem eine Sammellinseneinheit zum Sam­ meln von Licht von der Lichtquelle, eine erste Relaislinseneinheit zum Bilden eines ersten Abbildes der Lichtquelle sowie eine zweite Relaislinsen­ einheit zum Übertragen des ersten Abbildes der Lichtquelle. Eine Apertur­ blende ist in der Nähe des ersten Abbildes der Lichtquelle angeordnet. In der zweiten Relaislinseneinheit ist wenigstens eine bewegliche Linsenein­ heit vorgesehen.

Der Betrieb der zweiunddreißigsten optischen Vorrichtung wird erläutert werden. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt das Beleuchtungs-Optiksystem eine Lichtquelle 13, eine Sammellinseneinheit G0 zum Sammeln von Licht von der Lichtquelle 13, eine erste Relaislinseneinheit G1 zum Bilden eines ersten Abbildes der Lichtquelle 13, eine zweite Relaislinseneinheit G2 zum Übertragen des ersten Abbildes der Lichtquelle 13 sowie eine Distalend- Beleuchtungseinheit B. Ein Anregungsfilter 23 zum selektiven Durchlassen von Licht von der Lichtquelle 13 ist in der ersten Relaislinseneinheit G1 vorgesehen. Eine Aperturblende AS ist in der Nähe des ersten Abbildes der Lichtquelle 13 angeordnet. Wenigstens eine bewegliche Linseneinheit L22 ist in der zweiten Relaislinseneinheit G2 vorgesehen und zum Bewegen der Linseneinheit L22 ist ein Bewegungsmechanismus 15' vorgesehen.

Mit dieser Anordnung kann die Position, an welche das zweite Abbild der Lichtquelle projiziert wird, näherungsweise in Übereinstimmung mit einer zur Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems durch Bewegen der wenigstens einen beweglichen Linseneinheit L22 im Beleuchtungs-Optiksy­ stem in Übereinstimmung gebracht werden, selbst wenn sich der Betrach­ tungsbereich aufgrund eines Vergrößerungsänderungsvorgangs des Be­ trachtungs-Optiksystems verändert. Gleichzeitig verändert sich die Projek­ tionsvergrößerung des Beleuchtungs-Optiksystems, sodass der Betrach­ tungsbereich und der Beleuchtungsbereich näherungsweise gleich werden. Dementsprechend kann eine Koehler-Beleuchtung durchgeführt werden, wie im Falle des herkömmlichen Systems. Somit ist es möglich, die gleiche Beleuchtungsleistung und Betriebsfähigkeit zu erhalten, wie im Falle des herkömmlichen Fluoreszenzmikroskops.

Eine dreiunddreißigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung besitzt eine Struktur, welche der der dreizehnten oder zweiunddreißig­ sten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der dreiunddreißigsten optischen Vorrichtung wird der Abstand zwischen der Sammellinseneinheit und der Lichtquelle verändert, um eine kritische Beleuchtung zu gestatten, bei welcher die Position, an welche das Abbild der Lichtquelle projiziert wird, und die Probe näherungsweise miteinander übereinstimmen.

Der Betrieb der dreiunddreißigsten optischen Vorrichtung ist der gleiche wie der oben in Bezug auf die zehnte optische Vorrichtung genannte.

Eine vierunddreißigste optische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung besitzt eine Struktur, welche der der dreiunddreißigsten optischen Vorrichtung ähnlich ist. Bei der vierunddreißigsten optischen Vorrichtung ist die Sammellinseneinheit bezüglich der Lichtquelle unabhängig von einem Vergrößerungsänderungsvorgang des Betrachtungs-Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit beweglich, und der Abstand D zwischen der Lichtquelle und einer der Lichtquelle nächstliegenden zur Probe kon­ jugierten Position in dem Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem erfüllt die folgende Bedingung:

|D| ≦ 3 Millimeter

Der Betrieb der vierunddreißigsten optischen Vorrichtung ist der gleiche wie der oben in Bezug auf die elfte optische Vorrichtung genannte.

Als nächstes werden Beispiele der optischen Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden.

(Beispiel 1)

Die Anordnung von Beispiel 1 der optischen Vorrichtung gemäß der vor­ liegenden Erfindung ist in Fig. 10 gezeigt. Teil (a) von Fig. 10 ist eine Vorderansicht der optischen Vorrichtung, welche lediglich ein optisches System zur Betrachtung von Fluoreszenzlicht zeigt. Teil (b) von Fig. 10 ist eine Seitenansicht der gesamten optischen Vorrichtung. Teil (a) von Fig. 11 ist eine Seitenansicht, welche die Anordnung der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 zeigt, wenn keine Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung verwendet wird. Teil (b) von Fig. 11 zeigt die Anordnung eines Rahmen­ sockels, welcher in der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 verwendet wird.

Die optische Vorrichtung gemäß Beispiel 1 besitzt einen Rahmen 10, einen Rahmensockel 14, einen Stab 11, eine Fokussiereinheit 19, eine Betrach­ tungsvorrichtung C sowie eine Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A.

Der Rahmen 10 dient als Plattform zum Halten einer Probe 7 und dient weiterhin dazu, den Stab 11 durch den Rahmensockel 14 zu halten. Wie in Teil (b) von Fig. 11 gezeigt ist, ist der Rahmensockel 14 mit zwei Ein­ führungslöchern versehen, um den Stab 11 einzuführen. Die Gestalt eines jeden Einführungslochs stimmt mit der Gestalt des Stabs 11 überein, welche kreisförmig oder polygonal sein kann.

In einem Zustand, in welchem der Rahmensockel 14 am Rahmen 10 ange­ bracht ist, wird ein Einführungsloch 14a, welches an einer von einer Probe 7 entfernten Position vorgesehen ist, verwendet, wenn die Fluoreszenzbe­ leuchtungsvorrichtung A verwendet wird. Demgegenüber wird ein an einer der Probe 7 näheren Position vorgesehenes Einführungsloch 14b verwen­ det, wenn die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A nicht verwendet wird. Der Abstand zwischen dem Einführungsloch 14a und dem Einführungsloch 14b ist derart festgelegt, dass ungeachtet dessen, ob die Fluorszenzbe­ leuchtungsvorrichtung A verwendet wird oder nicht, die Betrachtungsvor­ richtung C direkt oberhalb der an derselben Position am Rahmen 10 an­ geordneten Probe 7 gelegen ist. Dementsprechend, wie durch Vergleich von Teil (a) von Fig. 10, welcher einen Zustand zeigt, bei dem die Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung A verwendet wird, und Teil (a) von Fig. 11, welcher einen Zustand zeigt, bei dem die Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A nicht verwendet wird, kann die Probe 7 durch die Betrachtungs­ vorrichtung C betrachtet werden, ohne die Position der Probe 7 in einen der zwei Zustände zu bewegen.

Optische Vorrichtungen des in Fig. 10 gezeigten Typs umfassen einen, bei welchem im Rahmen 10 ein optisches Durchlicht-Beleuchtungssystem vorgesehen ist, um die Probe 7 von Seiten des Rahmens 10 zu beleuchten, um dadurch eine Betrachtung unter Durchlichtbeleuchtung zu gestatten. In einer derartigen optischen Vorrichtung kann die Position der Probe 7 nicht bewegt werden, da durch die optische Achse des Durchlicht-Beleuchtungs­ systems bestimmt wird, wo die Probe 7 angeordnet ist. Somit ist es mög­ lich, ohne weiteres zwischen Fluoreszenzbetrachtung und Betrachtung unter Durchlichtbeleuchtung zu wechseln, falls die optische Vorrichtung derart angeordnet ist, dass die Position der Probe 7 an einer festen Stelle gehalten ist, ungeachtet dessen, ob die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrich­ tung verwendet wird oder nicht, selbst in dem Fall einer Betrachtungsvor­ richtung mit einem Durchlicht-Beleuchtungs-Optiksystem.

Die Anordnung kann derart sein, dass der Rahmensockel 14 mit lediglich einem Einführungsloch versehen ist, und wenn die Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A verwendet wird, wird ein gerader Stab verwendet, wohingegen wenn die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A nicht ver­ wendet wird, ein gekröpfter Stab 11' verwendet wird, wie durch die gestri­ chelten Linien gezeigt ist. Die Fokussiereinheit 19 ist an dem Stab 11 angebracht. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A ist an der Fokus­ siereinheit 19 angebracht und die Betrachtungsvorrichtung C ist an der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A angebracht. Es sollte angemerkt werden, dass die Betrachtungsvorrichtung C direkt an der Fokussiereinheit 19 angebracht werden kann, ohne die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A zu verwenden, wie oben gesagt wurde. In diesem Falle ist die Anord­ nung die gleiche wie jene der herkömmlichen optischen Vorrichtung, mit welcher eine Fluoreszenzbetrachtung nicht durchgeführt wird. Die Fokus­ siereinheit 19 ist mit einem Fokussierknopf 19a versehen. Eine Drehung des Fokussierknopfs 19a lässt die Fokussiereinheit 19 entlang des Stabes 11 auf den Rahmen 10 zu oder von diesem weg bewegen. Entsprechend der Bewegung der Fokussiereinheit 19 ändert sich der Abstand zwischen der Probe 7 und der Betrachtungsvorrichtung C und somit kann der Fo­ kuszustand eingestellt werden.

Die Betrachtungsvorrichtung C besitzt ein Objektiv 1, eine Betrachtungs- Optiksystemeinheit 2 und eine Abbildungs-Optiksystemeinheit 9. Die Be­ trachtungs-Optiksystemeinheit 2 besitzt ein Veränderliche-Vergrößerung- Optiksystem und kann weiterhin, je nach den Umständen, ein Relais-Optik­ system und ein den optischen Weg teilendes Prisma aufweisen. Derartige optische Systembauteile bilden ein Betrachtungs-Optiksystem als Ganzes. Die Abbildungs-Optiksystemeinheit 19 besitzt eine abbildende Linse 3 und ein Okular 4. Diese Linsen können in eine Einheit integriert sein. Alternativ können die abbildende Linse 3 und das Okular 4 als gesonderte Einheiten ausgebildet sein, welche miteinander verbunden sind, um eine Abbildungs- Optiksystemeinheit zu bilden.

Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A weist eine Lichtquelle 13 und ein Beleuchtungs-Optiksystem auf. Das Beleuchtungs-Optiksystem umfasst eine Sammellinseneinheit 16, zusammen mit einer Mehrzahl von Linsen­ einheiten, einer Blende sowie reflektierende Elemente. Ein reflektierendes Element 6 ist zwischen dem Objektiv 1 und der Betrachtungs-Optiksystem­ einheit 2 vorgesehen, um Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 13 zur Probe 7 zuzuführen. Das reflektierende Element 6 ist an einem Umfangs­ abschnitt des Objektivs 1 derart angeordnet, dass es bezüglich einer opti­ schen Achse 12 der Betrachtungsvorrichtung C (optische Achse des Objek­ tivs 1) außermittig angeordnet ist. Da das reflektierende Element 6 an einer Position angeordnet ist, welche dem Außenbereich eines durch die Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit 2 und die Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 bestimmten Betrachtungsfeldes entspricht, wird es die Betrachtung der Probe 7 nicht stören. Es ist vom Standpunkt der Bedienung her bevorzugt, dass das reflektierende Element 6 mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A integriert ausgeführt sein sollte. Jedoch kann das reflektierende Element 6 von der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A gesondert sein.

Bei der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 ist zwischen der Lichtquelle 13 und dem reflektierenden Element 6 ein Anregungsfilter 8 vorgesehen.

Der Anregungsfilter 8 besitzt optische Eigenschaften, welche einen Durch­ gang lediglich von Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich im Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 13 gestattet. Der durch den Anre­ gungsfilter 8 selektiv durchgelassene spezifische Wellenlängenbereich wurde im Vorhinein zu einer in der Probe 7 verwendeten Fluoreszenzfarbe oder einem Fluoreszenzprotein passend ausgewählt, sodass von der Probe 7 kräftiges Fluoreszenzlicht ausgeht. Fluoreszenzlicht von der Probe 7 tritt durch das Objektiv 1 und durch die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 hindurch und wird durch das Okular 4 der Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 hindurch als ein Fluoreszenzabbild betrachtet. Zu dieser Zeit wird von der Probe Beleuchtungslicht (Anregungslicht) zusammen mit Fluoreszenzlicht reflektiert. Deshalb ist ein Absorptionsfilter 5 zwischen dem Objektiv 1 und der Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 vorgesehen, um lediglich Licht in dem Wellenlängenbereich von Fluoreszenzlicht durchzulassen.

Somit tritt in der ersten optischen Vorrichtung Beleuchtungslicht zum Beleuchten der Probe 7 nicht durch die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 hindurch. Dementsprechend tritt keine Autofluoreszenz vom Betrachtungs- Optiksystem in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 auf. Somit ist es möglich, ein Fluoreszenzabbild mit hohem Kontrast zu erhalten. Obwohl Beleuchtungslicht durch das Objektiv 1 hindurchtritt, ist dort, wo das Beleuchtungslicht hindurchtritt, ein Umfangsabschnitt des Objektivs 1, und das reflektierende Element 6 ist an einer Position angeordnet, welche dem Außenbereich eines durch die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und die Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 bestimmten Betrachtungsfeldes ent­ spricht. Somit besteht keine Möglichkeit, dass Autofluoreszenzlicht dem Fluoreszenzabbild überlagert wird, selbst falls Autofluoreszenz auftritt.

Darüber hinaus kann die Betrachtungsvorrichtung aus einem in günstiger Weise korrigierten optischen System gebildet sein, da jedes gewünschte glasartige Material frei gewählt sein kann, um die Linsen des Objektivs 1 und jene des Betrachtungs-Optiksystems zu bilden, ohne dass man sich um das Auftreten von Autofluoreszenz sorgen muss. In ähnlicher Weise ist die Intensität von Autofluoreszenzlicht im Vergleich zu Beleuchtungslicht sehr schwach, selbst falls Autofluoreszenz in der Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A auftritt. Deshalb tritt hinsichtlich Beleuchtung kein Problem auf. Dementsprechend kann jedes gewünschte glasartige Material frei gewählt werden, um das Beleuchtungs-Optiksystem zu bilden, ohne dass man sich um das Auftreten von Autofluoreszenz sorgen muss. Es ist daher möglich, das Beleuchtungs-Optiksystem aus einem in günstiger Weise korrigierten optischen System zu bilden.

Bei der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1, wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist der Absorptionsfilter 5 zwischen der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und der Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 angeordnet. Der Absorptionsfilter 5 ist aus einer diskreten Einheit gesondert von der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A ausgebildet. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann der Ab­ sorptionsfilter 5 jedoch mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A integriert ausgeführt sein. Diese Anordnung ist günstig, da ein Einbau und ein Entfernen der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A in einfacher Weise durchgeführt werden kann.

Es besteht eine bestimmte Beziehung zwischen der Wellenlänge von Licht, welches zur Beleuchtung der Probe 7 verwendet wird, und der Wellenlänge von von der Probe 7 ausgesendetem Fluoreszenzlicht. Dementsprechend können die Filter leicht gewechselt werden, falls der Anregungsfilter 8 und der Absorptionsfilter 5 in eine Einheit integriert sind. Deshalb ist die Be­ triebsfähigkeit verbessert. In Fig. 12 sind der Anregungsfilter 8 und der Absorptionsfilter 5 in eine Filtereinheit integriert. Zusätzlich sind die Bau­ teile der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A in Einheiten gemäß ihrer Funktionen ausgebildet, wie z. B. eine Lichtquelleneinheit, umfassend die Lichtquelle 13 und die Sammellinseneinheit 16, und eine Distalend-Beleuch­ tungseinheit, welche aus Linseneinheiten und reflektierenden Elementen gebildet ist.

In der in Fig. 12 gezeigten Anordnung sind der Anregungsfilter 8 und der Absorptionsfilter 5 in eine Einheit integriert. Da jedoch die Einheit optische Elemente wie z. B. Linseneinheiten, reflektierende Elemente und eine Blende umfasst, müssen diese optischen Elemente ebenfalls gewechselt werden, wenn der Anregungsfilter 8 und der Absorptionsfilter 5 gewechselt wer­ den. Dementsprechend ist diese Anordnung nicht praktisch. Falls eine Filtereinheit lediglich aus dem Anregungsfilter 8 und dem Absorptionsfilter 5 gebildet ist, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt ist, können die Filter in einfacher Weise gewechselt werden, wobei die anderen optischen Elementen so gelassen werden wie sie sind. Deshalb ist die in Fig. 1 gezeigte Anordnung günstig.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer spezifischen Anordnung zum Austauschen des Anregungsfilters 8 und des Absorptionsfilters 5 mit anderen Erreger- und Absorptionsfiltern. In diesem Beispiel bildet ein Element, welches eine Mehrzahl von Anregungsfiltern und eine Mehrzahl von Absorptionsfiltern hält, eine Filtereinheit, welche ausgebildet ist, in der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A zu drehen. In Teil (a) von Fig. 13 bezeichnet Bezugs­ zeichen 40 einen Revolverkörper und Bezugszeichen 41 bezeichnet ein Wellenelement. Bezugszeichen 42, 44 und 46 bezeichnen Anregungsfilter und Bezugszeichen 43, 45 und 47 bezeichnen Absorptionsfilter. Die Filter sind mit gleichem Abstand am Umfang des Revolverkörpers 40 angeordnet. Der Anregungsfilter 42 und der Absorptionsfilter 43 sind derart angeordnet, dass sie über die Drehachse hinweg aufeinander zu weisen. Der Anre­ gungsfilter 44 und der Absorptionsfilter 45 sind ebenfalls derart angeord­ net, dass sie über die Drehachse hinweg aufeinander zu weisen, und glei­ ches gilt für den Anregungsfilter 46 und den Absorptionsfilter 47. Das Wellenelement 41 ist in ein durch den Revolverkörper 40 hindurch ver­ laufendes Loch eingeführt. Dementsprechend dreht der Revolverkörper 40 um das Wellenelement 41 als ein Drehzentrum.

Der Revolverkörper 40 zum Halten der Filter ist ein scheibenförmiges Ele­ ment und weist eine Fläche und eine Dicke auf, welche ausreichend sind, um eine Mehrzahl von Anregungsfiltern und eine Mehrzahl von Absorp­ tionsfiltern zu halten. Der Revolverkörper 40 weist die Anregungsfilter 42, 44 und 46 und die Absorptionsfilter 43, 45 und 47 auf, welche entlang des Umfangs des Revolverkörpers 40 vorgesehen sind. Wie in Teil (b) von Fig. 13 gezeigt ist, welche eine Schnittansicht ist, ist der Revolverkörper 40 mit Ausnehmungen 48 zur Aufnahme der jeweiligen Filter 42 bis 47 versehen. D. h. die Anzahl von Ausnehmungen 48 entspricht der Anzahl von Filtern 42 bis 47. Die Ausnehmungen 48 weisen jeweils einen Durchmesser auf, welcher geringfügig größer als der Außendurchmesser eines jeden Filters ist. Die Tiefe einer jeden Ausnehmung 48 ist derart festgelegt, dass, wenn der zugeordnete Filter darin aufgenommen ist, die Filterfläche nicht ein beträchtliches Maß über die Fläche des Revolverkörpers 40 vorsteht. Unterhalb einer jeden Ausnehmung 48 ist ein Loch 49 mit einem geringeren Durchmesser als dem der Ausnehmung 48 derart vorgesehen, dass es durch den Revolverkörper 40 verläuft. Somit sind die Anregungsfilter 42, 44 und 46 und die Absorptionsfilter 43, 45 und 47 jeweils durch einen Grenzabschnitt zwischen der Ausnehmung 48 und dem Loch 49 gehalten. Jeder Filter, jede Ausnehmung 48 und jedes Loch 49 weisen ausreichend große Durchmesser auf, damit Beleuchtungslicht und Fluoreszenzlicht durchtritt. Es sollte angemerkt werden, dass jeder Filter durch Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens, z. B. durch Einfüllen eines Klebstoffes in die Lücke zwischen dem Filter und der Ausnehmung 48 oder durch Halten des Filters von oben mit einem Haltering oder dgl., gesichert ist.

In diesem Beispiel ist ein Revolver, welcher eine Mehrzahl von Anregungs­ filtern und eine Mehrzahl von Absorptionsfiltern aufnimmt, in die Fluores­ zenzbeleuchtungsvorrichtung A im Vorhinein eingebaut und der Revolver wird gedreht, um eine notwendige Kombination aus einem Anregungsfilter und einem Absorptionsfilter gemäß der Wellenlänge eines zu betrachtenden Fluoreszenzabbildes auszuwählen. Auf diese Art werden die Filter gewech­ selt. Dementsprechend wird es unnötig, einen Vorgang des Einschiebens oder Entfernens eines Anregungsfilters und eines Absorptionsfilters in die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A oder aus ihr heraus durchzuführen. Deshalb ist die Betriebsfähigkeit verbessert.

Fig. 14 zeigt ein weiteres Beispiel einer spezifischen Anordnung zum Auswechseln des Anregungsfilters 8 und des Absorptionsfilters 5 gegen andere Anregungs- und Absorptionsfilter. In diesem Beispiel bildet ein Element, welches einen Satz aus Anregungs- und Absorptionsfilter hält, eine Filtereinheit, welche abnehmbar in die Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A eingefügt ist. In Teilen (a) und (b) von Fig. 14 bezeichnet Bezugszeichen 50 einen Gleitelementkörper. Bezugszeichen 51 und 53 bezeichnen Anregungsfilter und Bezugszeichen 52 und 54 bezeichnen Absorptionsfilter.

Die Anregungsfilter 51 und 53 weisen voneinander verschiedene Spektral­ durchlasseigenschaften auf. Beispielsweise besitzt der Anregungsfilter 51 Eigenschaften, welche einen Durchgang von Licht einer Wellenlänge von ca. 450 Nanometer gestattet. Der Anregungsfilter 53 besitzt Eigenschaf­ ten, welche einen Durchgang von Licht einer Wellenlänge von ca. 510 Nanometer erlaubt. Die Absorptionsfilter 52 und 54 besitzen ebenso von­ einander verschiedene Spektraldurchlasseigenschaften. Der Absorptions­ filter 52 besitzt Eigenschaften, welche einen Durchgang von Licht im Wellenlängenbereich von von der Probe 7 ausgesendetem Fluoreszenzlicht gestatten, wenn sie von durch den Anregungsfilter 51 hindurchgehendem Licht angeregt wird. Der Absorptionsfilter 54 besitzt Eigenschaften, welche einen Durchgang von Licht im Wellenlängenbereich von von der Probe 7 ausgesendetem Fluoreszenzlicht gestatten, wenn sie von durch den Anre­ gungsfilter 53 hindurchgehendem Licht angeregt wird.

Obwohl die oben beschriebenen Anregungsfilter und Absorptionsfilter Eigenschaften aufweisen, welche einen Durchgang von Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich gestatten, sollte angemerkt werden, dass jeder Filter Spektraldurchlasseigenschaften aufweisen kann, welche einen Durchgang von Licht in einer Mehrzahl von spezifischen Wellenlängenberei­ chen gestattet. Falls beispielsweise einem Anregungsfilter Eigenschaften gegeben sind, welche gestatten, dass eine Wellenlänge von ca. 450 Nano­ meter und eine Wellenlänge von ca. 510 Nanometer gleichzeitig hindurch­ gehen, kann die Probe 7 gleichzeitig mit zwei unterschiedlichen Wellenlän­ gen beleuchtet werden. Dementsprechend ist es in einem Fall, bei welchem die Probe 7 mit einer Mehrzahl von Fluoreszenzfarben gefärbt ist, möglich, Fluoreszenzlicht von zwei Wellenlängen zu erzeugen. Falls ebenso einem Absorptionsfilter Wellenlängen gegeben sind, welche gestatten, dass Fluoreszenzlicht von zwei Wellenlängen gleichzeitig hindurchgeht, können gleichzeitig Fluoreszenzabbilder von zwei Farben betrachtet werden.

Der Gleitelementkörper 50 zum Halten von Filtern ist ein plattenförmiges Element und weist eine Fläche und eine Dicke auf, welche ausreichen, um einen Anregungsfilter und einen Absorptionsfilter zu halten. Wie in Teil (c) von Fig. 14 gezeigt ist, ist der Gleitelementkörper 50 mit zwei Ausneh­ mungen 55 versehen, welche in der Längsrichtung mit Abstand vonein­ ander angeordnet sind. Die Ausnehmungen 55 weisen einen geringfügig größeren Durchmesser auf als der Außendurchmesser eines jeden der Anregungsfilter 51 und 53 sowie der Absorptionsfilter 52 und 54. Die Tiefe der Ausnehmungen 55 ist derart eingestellt, dass dann, wenn die Anre­ gungsfilter 51 und 53 und die Absorptionsfilter 52 und 54 in den jeweiligen Ausnehmungen 55 untergebracht sind, die Oberflächen der Anregungsfilter 51 und 53 sowie der Absorptionsfilter 52 und 54 nicht von der Oberfläche des Gleitelementkörpers 50 in beträchtlichem Ausmaß vorstehen. Unter jeder Ausnehmung 55 ist ein Loch 66 mit einem geringeren Durchmesser als der der Ausnehmung 55 derart vorgesehen, dass es durch den Gleit­ elementkörper 50 hindurch zu verläuft. Somit sind die Anregungsfilter 51 und 53 und die Absorptionsfilter 52 und 54 jeweils durch einen Grenz­ abschnitt zwischen der Ausnehmung 55 und dem Loch 56 gehalten. Jeder Filter, jede Ausnehmung 55 und jedes Loch 56 besitzen ausreichend große Durchmesser, um Beleuchtungslicht und Fluoreszenzlicht durchzulassen. Es sollte angemerkt werden, dass jeder Filter durch Verwendung eines her­ kömmlichen Verfahrens, z. B. durch Einfüllen eines Klebstoffs in den Spalt zwischen dem Filter und dem Loch 56 oder durch Halten des Filters von oben mit einem Haltering oder dgl., gesichert ist.

In diesem Beispiel ist eine Mehrzahl von Filtereinheiten entsprechend den Wellenlängen von zu betrachtenden Fluoreszenzabbildern vorbereitet und aus diesen wird eine notwendige Filtereinheit ausgewählt. Die ausgewählte Filtereinheit wird durch einen Gleitelementmechanismus oder dgl. abnehm­ bar in die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A eingefügt. Auf diese Art werden Filter gewechselt. Dementsprechend erfordert die in Fig. 13 gezeigte Anordnung dann, wenn ein Bedarf für eine neue Kombination aus einem Anregungsfilter und einem Absorptionsfilter besteht, einen Filter­ wechselvorgang, um einen Satz von Filtern zu entfernen und einen weite­ ren Satz von Filtern einzufügen, wohingegen es bei der in Fig. 14 gezeig­ ten Anordnung ausreicht, lediglich eine weitere Filtereinheit vorzubereiten und es nicht erforderlich ist, Filter zu wechseln. Die Anordnung kann derart sein, dass die in Teilen (a) und (b) von Fig. 14 gezeigten Filtereinheiten in eine Filtereinheit integriert sind und man diese Filtereinheit in der Fluores­ zenzbeleuchtungsvorrichtung A gleiten lässt.

Mit der oben beschriebenen Anordnung ist es möglich, ohne weiteres die Probe 7 mit Anregungslicht einer benötigten Wellenlänge zu beleuchten. Es sollte angemerkt werden, dass in diesem Beispiel ein Schutzfilter F in der Betrachtungsvorrichtung C vorgesehen ist, sodass selbst dann, falls Anre­ gungslicht von der Probe 7 in Richtung des Betrachters reflektiert wird, wenn die Probe 7 mit Anregungslicht beleuchtet wird, das reflektierte Anregungslicht den Betrachter nicht erreichen wird.

Fig. 15 ist eine ausführliche Darstellung der Anordnung des in der Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung A verwendeten optischen Systems. Eine Lichtquelle 13 und eine Sammellinseneinheit G0 bilden eine Lichtquellen­ einheit. Beleuchtungslicht von einem Punkt an der optischen Achse der Lichtquelle 13 wird in einen näherungsweise parallelen Lichtstrahl durch die Sammellinseneinheit G0 umgewandelt. Es sollte angemerkt werden, dass die Lichtquelleneinheit mit einem Bewegungsmechanismus 15 versehen ist. Durch Bewegen der Sammellinseneinheit G0 in der Richtung der optischen Achse mit dem Bewegungsmechanismus 15 kann der Abstand zwischen der Lichtquelle 13 und der Sammellinseneinheit G0 verändert werden. Eine erste Relaislinseneinheit G1 fokussiert den aus der Sammellinseneinheit G0 austretenden Lichtstrahl, um ein erstes Abbild der Lichtquelle 13 zu bilden. In diesem Beispiel umfasst die erste Relaislinseneinheit G1 eine Linse L11 von positivem Brechungsvermögen, eine Linse L12 von negativem Bre­ chungsvermögen, ein erstes reflektierendes Element (reflektierender Spie­ gel) M1 sowie eine Linse L13 von positivem Brechungsvermögen. Ein Anregungsfilter 8 ist in der ersten Relaislinseneinheit G1 zwischen dem ersten reflektierenden Element M1 und der Linse L13 von positivem Bre­ chungsvermögen angeordnet. Dementsprechend geht dann, wenn Beleuch­ tungslicht von der Lichtquelle 13 durch den Anregungsfilter 8 hindurchtritt, lediglich Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich, welcher durch die Spektraldurchlasseigenschaften des Anregungsfilters 8 bestimmt wird, vom Anregungsfilter 8 aus, um Anregungslicht zu bilden. Es sollte ange­ merkt werden, dass der Anregungsfilter 8 gegen einen anderen Anregungs­ filter 8' mit anderen Spektraldurchlasseigenschaften austauschbar ist.

In der ersten Relaislinseneinheit G1 bilden die Linse L11 von positivem Brechungsvermögen und die Linse L12 von negativem Brechungsvermögen ein afokales optisches System. Dementsprechend bleibt der von der Sam­ mellinseneinheit G0 ausgehende näherungsweise parallele Lichtstrahl in der Form eines näherungsweise parallelen Lichtstrahls, selbst nach dem Hin­ durchtreten durch die Linsen L11 und L12. Da jedoch dieses optische System ein reduzierendes optisches System ist, geht der näherungsweise parallele Lichtstrahl davon mit einem reduzierten Strahlendurchmesser aus. Mit dieser Anordnung kann der Anregungsfilter 8 in seiner Größe verringert sein, da der Durchmesser des in den Anregungsfilter 8 einfallenden Licht­ strahls verringert ist.

In einem Fall, bei welchem ein Mehrlagenfilter als Anregungsfilter 8 ver­ wendet wird, entstehen Probleme aus Eigenschaften, welche für den Mehrlagenfilter kennzeichnend sind. D. h. mit größer werdendem Einfalls­ winkel ändert sich die durch den Filter durchgelassene Wellenlänge in größerem Ausmaß und ebenso ändert sich die Durchlässigkeit in größerem Ausmaß. Falls jedoch ein reduzierendes afokales optisches System, wie in diesem Beispiel, verwendet wird, fällt ein axialer Lichtstrahl im Beleuch­ tungslicht von der Lichtquelle 13 orthogonal (d. h. parallel zur optischen Achse) auf den Anregungsfilter 8 ein, und ein außeraxialer Lichtstrahl fällt weiterhin auf den Anregungsfilter 8 unter einem kleinen Einfallswinkel ein (d. h. der Einfallswinkel ist bezogen auf die optische Achse klein). Somit ist es möglich, selbst falls ein Mehrlagenfilter als Anregungsfilter 8 verwendet wird, die Wirkung der verschiedenen oben beschriebenen Probleme betref­ fend den Einfallswinkel, welche für den Mehrlagenfilter kennzeichnend sind, zu minimieren.

Eine zweite Relaislinseneinheit G2 überträgt weiter das durch die erste Relaislinseneinheit G1 gebildete erste Abbild der Lichtquelle 13 und bildet ein zweites Abbild. Die zweite Relaislinseneinheit G2 umfasst eine Apertur­ blende AS, eine Linse L21 von positivem Brechungsvermögen, eine Linse L22 von positivem Brechungsvermögen, ein zweites reflektierendes Ele­ ment M2 sowie eine Linse L23 von positivem Brechungsvermögen. Die zweite Relaislinseneinheit G2 besitzt weiterhin einen Bewegungsmecha­ nismus 15', sodass die Linse L22 von positivem Brechungsvermögen durch den Bewegungsmechanismus 15' entlang der optischen Achse bewegt werden kann. Die in der zweiten Relaislinseneinheit G2 vorgesehene Aper­ turblende AS ist an oder nahe der Position des ersten Abbildes der Licht­ quelle 13 angeordnet, um die Funktion des Einstellens der Intensität von Anregungslicht durchzuführen. Obwohl in diesem Beispiel die Apertur­ blende AS in der zweiten Relaislinseneinheit G2 enthalten ist, kann sie in der ersten Relaislinseneinheit G1 enthalten sein.

Von der Lichtquelle 13 ausgesendetes und in Richtung der Probe 7 durch das erste reflektierende Element M1 in der ersten Relaislinseneinheit G1 abgelenktes Beleuchtungslicht bildet ein erstes Abbild der Lichtquelle 13 an der Aperturblende AS. Beleuchtungslicht vom ersten Abbild der Lichtquelle 13 tritt durch die Linsen L21 und L22 von positivem Brechungsvermögen hindurch und wird durch das zwischen den Linsen L22 und L23 von positi­ vem Brechungsvermögen angeordnete zweite reflektierende Element M2 in Richtung auf das Objektiv 1 abgelenkt. Das durch das zweite reflektierende Element M2 abgelenkte Beleuchtungslicht wird nach dem Hindurchtreten durch die Linse L23 von positivem Brechungsvermögen fokussiert, um ein zweites Abbild der Lichtquelle 13 zu bilden. Die Position des zweiten Abbilds der Lichtquelle 13 ist näherungsweise zur Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 kon­ jugiert.

Um Beleuchtungslicht vom zweiten Abbild der Lichtquelle 13 in Richtung auf die Probe 7 zu richten, ist das reflektierende Element 6 zwischen dem Objektiv 1 und der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 angeordnet. Das reflektierende Element 6 ist an einem Umfangsabschnitt des Objektivs 1 positioniert und bezüglich der optischen Achse des Objektivs 1, wie oben angemerkt, außermittig angeordnet. Die Position des reflektierenden Ele­ ments 6 entspricht dem Außenbereich des Betrachtungsfeldes, sodass das reflektierende Element 6 nicht zu sehen ist, wenn die Probe 7 betrachtet wird.

In einem Fall, in welchem eine Beleuchtung für eine Fluoreszenzbetrachtung von einer Position durchgeführt wird, welche von der optischen Achse des Objektivs verlagert ist, wie in diesem Beispiel, kann ein Umfangsabschnitt des Beleuchtungslichtstrahls in dem Objektiv 1 abgedunkelt sein, sodass er die Probe 7 nicht zu erreichen vermag, obwohl der Mittenabschnitt des Beleuchtungslichtstrahls die Probe 7 erreicht. Deshalb ist in diesem Beispiel der Pupillendurchmesser des Objektivs 1 vergrößert (d. h. es wird ein Objek­ tiv mit großem Pupillendurchmesser verwendet), wodurch verhindert wird, dass Beleuchtungslicht im Objektiv 1 abgedunkelt wird, selbst wenn das Beleuchtungslicht in das Objektiv 1 in einem Zustand einfällt, in welchem die optische Achse des Beleuchtungslichts von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagert ist.

Die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 umfasst ein Veränderliche-Ver­ größerung-Optiksystem. Da das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem vereinheitlicht ist, ist es möglich, Veränderliche-Vergrößerung-Optiksy­ steme austauschbar zu verwenden, welche entsprechend den für Betrach­ tungen erforderlichen Vergrößerungen vorbereitet wurden. Alternativ ist es möglich, ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem austauschbar zu benutzen, welches eine Auswahl einer gewünschten Vergrößerung aus einer Mehrzahl von voreingestellten Vergrößerungen innerhalb eines Be­ reichs veränderlicher Vergrößerungen gestattet bzw. ein Veränderliche- Vergrößerung-Optiksystem zu benutzen, welches gestattet, dass die Ver­ größerung innerhalb eines Bereichs veränderlicher Vergrößerung kontinuier­ lich verändert wird.

Somit gestattet die optische Vorrichtung gemäß dieses Beispiels, dass die Größe eines Betrachtungsabbilds durch das in der Betrachtungs-Optiksy­ stemeinheit 2 vorgesehene Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem ver­ ändert wird. Wenn durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem eine Veränderung der Vergrößerung vorgenommen wird, verändern sich Pupil­ lenposition und Pupillendurchmesser des Betrachtungs-Optiksystems. Falls trotz der Veränderung der Vergrößerung des Betrachtungs-Optiksystems keine Veränderung im Beleuchtungs-Optiksystem der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A auftritt, ist die konjugierte Beziehung zwischen der Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems nach der Vergrößerungs­ änderung und der Position des zweiten Abbilds der Lichtquelle 13 uner­ wünschterweise zerstört. Falls das zweite Abbild der Lichtquelle 13 nach der Vergrößerungsänderung mit der zur Pupillenposition des Betrachtungs- Optiksystems konjugierten Position nicht übereinzustimmen vermag, kann der notwendige Beleuchtungsbereich nicht zufriedenstellend beleuchtet werden. Alternativ wird ein unnötig weites Gebiet beleuchtet und der Beleuchtungswirkungsgrad ist verschlechtert. Deshalb wird in diesem Beispiel die Linse L22 von positivem Brechungsvermögen in der zweiten Relaislinseneinheit G2 in Richtung der optischen Achse durch den Bewe­ gungsmechanismus 15' bewegt.

In Fig. 15 befindet sich die durch die gestrichelten Linien umgebene zweite Relaislinseneinheit G2 in einem Zustand, welcher dem Zustand der niedrigsten Vergrößerung des Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystems entspricht. In diesem Zustand ist die Linse L22 von positivem Brechungs­ vermögen in der Nähe des zweiten reflektierenden Elements M2 angeord­ net. Der Zustand der zweiten Relaislinseneinheit G2, welcher dem Zustand größter Vergrößerung des Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystems ent­ spricht, ist auf der rechten Seite der zweiten Relaislinseneinheit G2 von den gestrichelten Linien umgeben gezeigt. In diesem Falle hat sich die Linse L22 von positivem Brechungsvermögen entlang der optischen Achse zu einer Position in der Nähe der Linse L21 von positivem Brechungsvermögen entsprechend einer durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem durchgeführten Vergrößerungsänderung bewegt. Somit kann in diesem Beispiel, da die Linse L22 von positivem Brechungsvermögen beweglich ist, die Position des zweiten Abbilds der Lichtquelle 13 in der Richtung der optischen Achse bewegt werden. Dementsprechend kann, selbst wenn von dem Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem eine Vergrößerungsänderung durchgeführt wird, die Position des zweiten Abbilds der Lichtquelle 13 nach der Vergrößerungsänderung näherungsweise mit der zur Pupillenposition des Betrachtungs-Optiksystems konjugierten Position in Übereinstimmung gebracht werden. Somit kann zu allen Zeiten eine Koehler-Beleuchtung durchgeführt werden. Die Bewegung der Linse L22 von positivem Bre­ chungsvermögen bewirkt, dass sich die Übertragungsvergrößerung der zweiten Relaislinseneinheit G2 ändert. Dementsprechend kann die Größe des zweiten Abbilds der Lichtquelle 13 nach der Vergrößerungsänderung näherungsweise gleich dem Pupillendurchmesser des Betrachtungs-Optiksy­ stems gemacht werden. Mit dieser Anordnung kann, selbst wenn sich der Betrachtungsbereich aufgrund einer durch das Veränderliche-Vergrößerung- Optiksystem durchgeführten Vergrößerungsänderung ändert, der Beleuch­ tungsbereich nach Maßgabe der Änderung des Betrachtungsbereichs geändert werden. Deshalb kann eine helle Fluoreszenzbetrachtung ver­ wirklicht werden. Es sollte angemerkt werden, dass die Bewegung der Linse L22 von positivem Brechungsvermögen, da eine Veränderung der Vergrößerung des Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystems elektrisch oder mechanisch erfasst werden kann, mit der Vergrößerungsänderung des Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystems durch Übertragen von Informa­ tion betreffend die erfasste Vergrößerungsänderung zu dem Bewegungs­ mechanismus 15' gekoppelt werden kann. In diesem Falle ist ebenso die Betriebsfähigkeit verbessert. Eine zu bewegende Linse ist nicht notwendi­ gerweise auf die Linse L22 von positivem Brechungsvermögen begrenzt, sondern anstelle der Linse L22 von positivem Brechungsvermögen kann eine andere Linse (ungeachtet dessen, ob das Brechungsvermögen positiv oder negativ ist) bewegt werden.

Als Linsendaten des optischen Systems sind Linsendaten betreffend ein Objektiv und ein Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem in Tabelle 1-1 gezeigt (weiter unter dargestellt) und die Werte der Paraxialgrößen des Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystems sind in Tabelle 1-2 gezeigt. Die Brennweite Fob des in Tabelle 1-1 gezeigten Objektivs beträgt 75 Millime­ ter. Es sollte angemerkt werden, dass die Konfiguration von asphärischen Flächen in Tabelle 1-1 durch die folgende Gleichung gegeben ist (gleiches wird im Folgenden gelten):

z = (y²/r)/[1+{1-(K+1)(y/r)²}^1/2] + A₂y²+A₄y⁴+A₆y⁶+A₈y⁸+A₁₀y¹⁰

wobei z eine optische Achse ist, für welche die Ausbreitungsrichtung von Licht als positive Richtung definiert ist; y ist ein Abstand von der optischen Achse in einer zur optischen Achse orthogonalen Richtung; r ist ein para­ xialer Krümmungsradius; K ist eine konische Konstante; und A₂, A₄, A₆, A₈ und A₁₀ sind jeweils asphärische Konstanten zweiter, vierter, sechster, achter und zehnter Ordnung.

In Tabelle 1-1 entsprechen die Flächennummern 1 bis 10 dem Objektiv 1 in Fig. 15 und die Flächennummern 11 bis 13 entsprechen dem reflektieren­ den Element 6, welches hier ein Reflexionsprisma ist. Dementsprechend ist die Fläche Nr. 11 eine Eintrittsfläche und die Fläche Nr. 12 ist eine reflek­ tierende Fläche. Die Fläche Nr. 13 ist eine Austrittsfläche. Die Fläche-Nr. 11 und die dieser nachfolgenden Flächen sind um 15 Millimeter bezüglich der optischen Achse des Objektivs 1 außermittig angeordnet. Die Fläche Nr. 14 entspricht der Eintrittspupille des Objektivs 1. Die Flächen Nr. 16 bis 26 entsprechen der zweiten Relaislinseneinheit G2. Unter diesen entspre­ chen die Flächennummern 16 bis 17 der Linse L23 und die Fläche Nr. 18 entspricht dem zweiten reflektierenden Element M2. Die Flächen Nr. 19 bis 22 entsprechen der Linse L22. Die Fläche Nr. 23 bis 24 entsprechen dem Anregungsfilter 8 (in diesem numerischen Beispiel ist der Anregungsfilter 8 in der zweiten Relaislinseneinheit G2 angeordnet). Die Fläche Nr. 25 bis 26 entsprechen der Linse L21. Die Fläche Nr. 27 bis 30 entsprechen der ersten Relaislinseneinheit G1. Unter diesen entsprechen die Flächennum­ mern 27 bis 28 der Linse L13 und die Flächen Nr. 29 bis 30 entsprechen der Linse L11. Weiterhin entsprechen die Flächen Nr. 31 bis 43 der Sam­ mellinseneinheit G0. Unter diesen entsprechen die Flächen Nr. 31 bis 34 einem Infrarot-Ausschnittfilter.

Fig. 16 zeigt optische Strahlenverläufe des optischen Systems, basierend auf den in Tabelle 1-1 gezeigten Linsendaten, bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung. Fig. 17 zeigt die Art und Weise, in welcher die optische Achse des Objektivs im optischen System und die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems voneinander verlagert sind.

Das in Tabelle 1-1 und Fig. 16 gezeigte Beleuchtungs-Optiksystem unter­ scheidet sich von dem in Fig. 15 gezeigten Beleuchtungs-Optiksystem in den folgenden Punkten. Der erste Punkt ist, dass ein Infrarot-Ausschnitt­ filter in der Sammellinseneinheit G0 des in Fig. 16 gezeigten Beleuch­ tungs-Optiksystems vorgesehen ist. Wenn Infrarotstrahlen der Probe 7 zugeführt werden, wird an der Oberfläche der Probe 7 Wärme erzeugt, welche einen Einfluss auf die Probe 7 ausübt. Deshalb ist ein Infrarot- Ausschnittfilter an einer Position nahe der Lichtquelle angeordnet.

Der zweite Punkt ist, dass in Fig. 16 die Linse L12 von negativem Bre­ chungsvermögen nicht in der ersten Relaislinseneinheit G1 vorgesehen ist. Es ist im Wesentlichen wünschenswert, die Linse L12 von negativem Brechungsvermögen vorzusehen, um ein afokales System zu bilden. Falls jedoch der Strahlendurchmesser verringert werden kann und der Winkel des außeraxialen Lichtstrahls zur optischen Achse verringert werden kann, kann der Anregungsfilter 8 dort angeordnet werden, selbst falls Beleuch­ tungslicht kein paralleler Lichtstrahl ist. In diesem Falle kann die Fluores­ zenzbeleuchtungsvorrichtung A in ihrer Größe vorteilhaft verringert werden, da die Anordnung der ersten Relaislinseneinheit G1 vereinfacht werden kann.

Der dritte Punkt ist, dass in Fig. 16 der Anregungsfilter 8 in der zweiten Relaislinseneinheit G2 angeordnet ist. In Fig. 15 ist der Anregungsfilter 8 in der ersten Relaislinseneinheit G1 angeordnet, wohingegen er in Fig. 16 in der zweiten Relaislinseneinheit G2 angeordnet ist. Im Grunde kann der Anregungsfilter 8 an einem beliebigen Ort im Beleuchtungs-Optiksystem angeordnet sein, vorausgesetzt, dass der Strahlendurchmesser ausreichend klein ist und der Einfallswinkel des außeraxialen Lichtstrahls ausreichend klein ist, wie oben gesagt wurde. Fig. 16 zeigt diese Tatsache.

Der vierte Punkt ist, dass das reflektierende Element 6 ein Reflexionsprisma ist. Obwohl das reflektierende Element 6 in Fig. 15 ein reflektierender Spiegel ist, kann es, wie in Fig. 16 gezeigt ist, aus einem Reflexions­ prisma gebildet sein. Da Beleuchtungslicht durch die reflektierende Fläche (Fläche Nr. 12) des Reflexionsprismas total reflektiert wird, kann der Ver­ lust an Beleuchtungslichtmenge im Vergleich zum reflektierenden Spiegel verringert werden.

Wenn der Ausgangspupillendurchmesser des Objektivs mit d1 bezeichnet ist und der Eingangspupillendurchmesser des Betrachtungs-Optiksystems mit d2 bezeichnet ist, sollte das Verhältnis des Ausgangspupillendurch­ messers d1 zum Eingangspupillendurchmesser d2 der folgenden Bedingung (1) genügen:

d1 < 50 Millimeter
d1/d2 < 1.5 (1)

Die obige Bedingung macht den Eingangspupillendurchmesser des Objek­ tivs 1 näherungsweise gleich dem Pupillendurchmesser des Objektivs des stereoskopischen Mikroskops. Zusätzlich wird es möglich, falls das Be­ trachtungs-Optiksystem derart gebildet ist, dass die Bedingung (1) bei einer geringen Vergrößerung der Größenordnung von etwa 10x erfüllt ist, eine Fluoreszenzbetrachtung mit einer sehr hohen numerischen Apertur ver­ glichen mit herkömmlichen stereoskopischen Mikroskopen und den ge­ wöhnlichen Fluoreszenzmikroskopen durchzuführen, obwohl es schwierig ist, eine stereoskopische Betrachtung zu verwirklichen.

Dieses Beispiel nimmt eine Anordnung an, in welcher eine Linse in der zweiten Relaislinseneinheit G2 bewegt wird. Dies wird getan, um zu gestat­ ten, dass eine Koehler-Beleuchtung durchgeführt wird, selbst wenn durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem eine Vergrößerungsänderung durchgeführt wird, wie oben gesagt wurde. Zusätzlich zur Koehler-Beleuch­ tung kann in diesem Beispiel ebenso eine kritische Beleuchtung durchge­ führt werden. Um eine kritische Beleuchtung zu ermöglichen, ist ein Bewe­ gungsmechanismus 15 vorgesehen und durch den Bewegungsmechanis­ mus 15 wird die Sammellinseneinheit G0 bewegt, wodurch es möglich gemacht wird, den Abstand zwischen der Lichtquelle 13 und der Sammel­ linseneinheit G0 zu ändern. Wenn die Sammellinseneinheit G0 in Richtung der optischen Achse bewegt wird, bewegt sich ebenso die Position eines projizierten Abbilds der Lichtquelle 13 in der Richtung der optischen Achse. Schließlich fallen die Position, an welche das Abbild der Lichtquelle 13 projiziert wird, und die Oberfläche der Probe 7 zusammen, um eine kri­ tische Beleuchtung bereitzustellen. Somit ist es in diesem Beispiel möglich, sowohl Koehler-Beleuchtung durchzuführen, welche gestattet, dass der gesamte Betrachtungsbereich gleichförmig beleuchtet wird, als auch kri­ tische Beleuchtung durchzuführen, welche gestattet, dass der Zentralbe­ reich des Betrachtungsbereichs noch heller beleuchtet wird. Dementspre­ chend kann entsprechend jeder bestimmten Betrachtungssituation eine optimale Beleuchtung durchgeführt werden. Im Besonderen kann ein Dun­ kelfluoreszenzabbild noch heller betrachtet werden, wenn das optische System derart eingestellt ist, dass es eine kritische Beleuchtung durchführt. Zusätzlich ist es möglich, da Beleuchtungszustände vom einen zum andern einfach durch Bewegen der Sammellinseneinheit G0 geschalten werden können, eine optische Vorrichtung mit ausgezeichneter Betriebsfähigkeit zu verwirklichen.

Die Veränderung des Abstands zwischen der Lichtquelle 13 und der Sam­ mellinseneinheit G0 ist unabhängig von der Bewegung der Linse L22 von positivem Brechungsvermögen, welche sich nach Maßgabe eines Vergröße­ rungsänderungsvorgangs des Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystems bewegt. Wenn die Linse L22 von positivem Brechungsvermögen sich nach Maßgabe einer durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem durch­ geführten Vergrößerungsänderung bewegt, selbst falls die Position, an welche das Abbild der Lichtquelle 13 projiziert wird, und die Position der Oberfläche der Probe 7 vor der Vergrößerungsänderung miteinander über­ einstimmen, stimmen dementsprechend die beiden Positionen nach der Vergrößerungsänderung nicht miteinander überein. Somit ist es nötig, um eine kritische Beleuchtung selbst nach der Vergrößerungsänderung durch­ zuführen, die Sammellinseneinheit G0 erneut zu bewegen. Es sollte ange­ merkt werden, dass, falls der Bewegungsmechanismus 15 und der Bewe­ gungsmechanismus 15' in gekoppelter Beziehung zueinander angetrieben werden, es möglich ist, eine kritische Beleuchtung durchzuführen, während die Vergrößerung geändert wird.

Wenn eine kritische Beleuchtung durchgeführt wird, ist es wünschenswert, dass das aus dem Objektiv 1 und dem Beleuchtungs-Optiksystem gebildete optische System der folgenden Bedingung (2) genügt:

|D| ≦ 3 Millimeter (2)

In der obigen Bedingung ist D der Abstand zwischen der Lichtquelle 13 und einer zur Probe 7 konjugierten Position, welche der Lichtquelle 13 im Beleuchtungs-Optiksystem am nächsten liegt. Genauer ist D der Abstand von der Lichtquelle 13 zu der Position eines Abbildes der Probe 7, welches in dem Beleuchtungs-Optiksystem durch das aus dem Objektiv 1 und dem Beleuchtungs-Optiksystem gebildete optische System projiziert wird, welche eine zur Probe 7 konjugierte, der Lichtquelle 13 am nächsten gebil­ dete Position ist. In Fig. 15 liegt die zur Probe 7 konjugierte Position zwischen der Lichtquelle 13 und der Sammellinseneinheit G0. Die zur Probe 7 konjugierte Position kann jedoch an der Seite der Lichtquelle 13 gebildet sein, welche von der Sammellinseneinheit G0 entfernt liegt. Es ist wün­ schenswert, dass diese Bedingung bei allen Vergrößerungen innerhalb des Bereichs veränderlicher Vergrößerungen des Veränderliche-Vergrößerung- Optiksystems erfüllt ist.

Durch Anordnen des aus dem Objektiv 1 und dem Beleuchtungs-Optiksy­ stem gebildeten optischen Systems derart, dass die Bedingung (2) erfüllt ist, können die Position der Lichtquelle 13 und die zur Probe 7 konjugierte Position miteinander durch lediglich geringfügiges Bewegen der Position der Lichtquelle 13 in Übereinstimmung gebracht werden. Als Folge ist es möglich, eine kritische Beleuchtung für die Probe 7 durchzuführen, wäh­ rend Licht bei einer hohen numerischen Apertur nahe der Lichtquelle 13 durch die Sammellinseneinheit G0 ohne Verschwendung hereingenommen wird. Falls die Bedingung (2) nicht erfüllt ist, befindet sich die Lichtquelle 13 zu nahe an der Sammellinseneinheit G0, sodass sich die Lichtquelle 13 und die Sammellinseneinheit G0 unerwünschterweise kontaktieren. Alterna­ tiv befindet sich die Lichtquelle 13 zu weit von der Sammellinseneinheit G0 entfernt, sodass es für die Sammellinseneinheit G0 unmöglich wird, den gesamten Lichtstrahl von der Lichtquelle 13 hereinzunehmen, was zu einem Verlust der Beleuchtungslichtmenge führt.

Um die Position der Lichtquelle 13 und die zur Probe 7 konjugierte Position miteinander in Übereinstimmung zu bringen, sollte die Lichtquelle 13 in Richtung der optischen Achse auf die zur Probe 7 konjugierte Position zu, welche der Lichtquelle 13 am nächsten liegt, bei jeder bestimmten Ver­ größerung bewegt werden. Es ist jedoch tatsächlich schwierig, die Licht­ quelle 13 zu bewegen. Somit ist zu bevorzugen, die Sammellinseneinheit G0 zu bewegen, sodass die zur Probe 7 konjugierte Position mit der Posi­ tion der Lichtquelle 13 zusammenfällt. Es sollte angemerkt werden, dass das in Tabelle 1-1 gezeigte optische System eine kritische Beleuchtung bei jeder Vergrößerung durchführen kann, da, wie in Tabelle 1-2 gezeigt ist, der Wert von D (in Tabelle 1-2 ist D die Ausgangspupillenposition) der Bedingung (2) bei irgendeiner der niedrigsten, mittleren und größten Ver­ größerung des Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystems genügt.

(Beispiel 2)

Beispiel 2 der optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 18 gezeigt. Bei der in Fig. 18 gezeigten optischen Vorrichtung sind die Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystem­ einheit der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet, und das Paar von Linseneinheiten ist parallel und symmetrisch bezüglich der optischen Achse des Objektivs angeordnet. Die optische Vorrichtung ist ein Galilei'sches stereoskopisches Mikroskop. Es sollte angemerkt werden, dass die optische Vorrichtung eine Fluores­ zenzbeleuchtungsvorrichtung A, einen Rahmen 10, einen Rahmensockel 14, einen Stab 11 und eine Fokussiereinheit 19 benutzt, welche Anord­ nungen ähnlich jenen in Beispiel 1 aufweisen. Bei der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A können die Bewegung der Sammellinseneinheit G0 und die Bewegung der beweglichen Linse in der zweiten Relaislinseneinheit G2 in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt werden. Der Anregungs­ filter 23 und die Absorptionsfilter 25L und 25R können durch teilweises Modifizieren der in Fig. 1 gezeigten Filtereinheit dazu ausgebildet sein, mit anderen Erreger- und Absorptionsfiltern austauschbar zu sein.

Da die optische Vorrichtung gemäß Beispiel 2 ein Galilei'sches stereoskopi­ sches Mikroskop ist, sind die linke Linseneinheit (2L, 25L, 3L und 4L) und die rechte Linseneinheit (2R, 25R, 3R und 4R) an der linken bzw. rechten Seite einer optischen Achse des Objektivs 1 angeordnet, welche die Mittel­ achse des Objektivs 1 ist. Der Abstand zwischen der linken Linseneinheit und der optischen Achse und der Abstand zwischen der rechten Linsen­ einheit und der optischen Achse sind einander gleich. Das Paar von Linsen­ einheiten ist parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 angeordnet.

Dementsprechend ist das Paar von Linseneinheiten symmetrisch bezüglich der optischen Achse des Objektivs 1. Mit dieser Anordnung ermöglicht es die optische Vorrichtung, die Probe 7 stereoskopisch zu betrachten.

In Beispiel 2 ist das Objektiv 1 aus einem einzelnen Objektiv gebildet, wie im Falle des Beispiels 1. Jedoch ist die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 aus einem Paar von Betrachtungs-Optiksystemen 2L und 2R (links und rechts) gebildet. In ähnlicher Weise ist die Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 aus einem Paar von abbildenden Linsen 3L und 3R (links und rechts) und einem Paar von Okularen 4L und 4R (links und rechts) gebildet.

Somit sind bei der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 2 die Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Dementsprechend ist die optische Vorrichtung mit einem Paar von Absorptionsfiltern 25L und 25R (links und rechts) als zweite Wellenlängenauswahlelemente zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht versehen. Deshalb tritt Fluoreszenzlicht von der Probe 7 durch das Objektiv 1 und tritt dann derart durch die linken Linseneinheiten und die rechten Linseneinheiten, dass es das linke und rechte Auge des Betrachters erreicht. Beleuchtungslicht zum Beleuchten der Probe 7 tritt nicht durch die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 wie im Falle von Beispiel 1. Dementsprechend tritt keine Autofluoreszenz von den Betrachtungs-Optiksystemen 2L und 2R in der Betrachtungs-Optiksystem­ einheit 2 auf. Deshalb ist es möglich, ein Fluoreszenzabbild mit hohem Kontrast zu erhalten. Obwohl Beleuchtungslicht durch das Objektiv 1 hindurchtritt, befindet sich dort, wo das Beleuchtungslicht hindurchtritt, ein Umfangsabschnitt des Objektivs 1 und ein reflektierendes Element 30 ist an einer Position angeordnet, welche dem Außenbereich eines durch die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und die Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 bestimmten Betrachtungsfeldes entspricht. Daher besteht keine Möglich­ keit, selbst falls Autofluoreszenz auftritt, dass Autofluoreszenzlicht dem Fluoreszenzabbild überlagert würde. Da jedes gewünschte glasartige Mate­ rial frei ausgewählt werden kann, um die Linsen des Objektivs 1 und jene des Betrachtungs-Optiksystems zu bilden, ohne dass man sich um das Auftreten von Autofluoreszenz sorgen müsste, kann die Betrachtungsvor­ richtung weiterhin aus einem in günstiger Weise korrigierten optischen System gebildet sein. In ähnlicher Weise ist die Intensität von Autofluo­ reszenzlicht verglichen mit Beleuchtungslicht sehr schwach, selbst falls Autofluoreszenz in der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A auftritt. Daher treten hinsichtlich Beleuchtung keine Probleme auf. Dementspre­ chend kann jedes gewünschte glasartige Material zur Bildung des Beleuch­ tungs-Optiksystems frei gewählt werden, ohne dass man sich um das Auftreten von Autofluoreszenz sorgen müsste. Es ist daher möglich, das Beleuchtungs-Optiksystem aus einem in günstiger Weise korrigierten opti­ schen System zu bilden.

In diesem Beispiel ist ein reflektierendes Element an einer von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagerten Position angeordnet, um die Probe 7 wie im Falle von Beispiel 1 zu beleuchten. In dieser Hinsicht ist es wünschens­ wert, die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und die Abbildungs-Optiksy­ stemeinheit 9 bezüglich des Objektivs 1 derart anzuordnen, dass eine die optischen Achsen der linken und der rechten Linseneinheit enthaltende Ebene von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagert ist. Dies wird unten mit Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben werden.

Teil (a) von Fig. 19 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung zeigt, bei welcher eine die optischen Achsen der linken und der rechten Linseneinheit enthaltende Ebene von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagert ist. Die obere Figur in Teil (a) von Fig. 19 ist eine Schnittansicht des Objektivs 1, betrachtet aus der Richtung der Betrachtungs-Optiksystemeinheit, und die untere Figur ist eine Seitenansicht des Objektivs 1. Teil (b) von Fig. 19 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung zeigt, bei welcher eine die optischen Achsen der linken und der rechten Linseneinheit enthaltende Ebene mit der optischen Achse des Objektivs 1 zusammenfällt. Die obere und die untere Figur in Teil (b) von Fig. 19 sind jenen in Teil (a) von Fig. 19 ähnlich. In Fig. 19 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Objektiv und Be­ zugszeichen 2L' und 2R' bezeichnen die Bereiche von Lichtstrahlen, welche durch die Betrachtungs-Optiksysteme geleitet werden, welche eine linke und eine rechte Einheit sind. Bezugszeichen O bezeichnet eine optische Achse des Objektivs 1. Bezugszeichen 30' bezeichnet den Bereich eines Anregungslichtstrahls, welcher durch das reflektierende Element 30 geleitet wird. Bezugszeichen U' und L' bezeichnen Randstrahlen des Anregungs­ lichtstrahls. Bezugszeichen E bezeichnet eine zur Pupillenposition eines jeden der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R konjugierte Position. Bezugszeichen X bezeichnet ein lichtblockierendes Element.

In einem Fall, in welchem man Anregungslicht von der Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung A auf das Objektiv 1 einfallen lässt, um die Probe 7 zu beleuchten, ist es, um denselben Bereich wie den Betrachtungsbereich zu beleuchten, notwendig, dass man die Strahlen von Anregungslicht auf das Objektiv 1 in demselben Winkel einfallen lässt, wie jenen von Strahlen, die durch die Pupille eines jeden der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R hindurchtreten. Strahlen von Anregungslicht, welche auf das Objektiv 1 unter dem größten Winkel zur optischen Achse des Objektivs 1 einfallen, sind die Randstrahlen des Anregungslichtstrahls. Somit ist es wünschens­ wert, dass die Randstrahlen nicht im Objektiv 1 abgedunkelt werden. Dementsprechend sind in diesem Beispiel, wie in Teil (a) von Fig. 19 gezeigt ist, die Bereiche 2L' und 2R' von Lichtstrahlen, welche durch die Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R geleitet werden, derart angeordnet, dass sie durch Umfangsabschnitte hindurchtreten, welche ein wenig ent­ fernt von der optischen Achse O des Objektivs 1 liegen, sodass der Bereich 30' des vom reflektierenden Element 30 geleiteten Lichtstrahls so nahe wie möglich am Zentralbereich des Objektivs 1 hindurchtritt. In diesem Zustand ist eine die optischen Achsen der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R verbindende gedachte Linie von der optischen Achse O des Objektivs 1 verlagert. Somit ist eine die optischen Achsen der Betrachtungs-Optiksy­ steme 2L und 2R enthaltende Ebene von der optischen Achse des Objek­ tivs 1 verlagert. Mit dieser Anordnung kreuzt der Strahl L' aus den Rand­ strahlen des Anregungslichtstrahls die optische Achse O des Objektivs 1 unmittelbar nach dem Eintritt in das Objektiv 1 und erreicht ein Ende des Beleuchtungsbereichs. Andererseits liegt die Einfallsposition des Rand­ strahls U' in der Nähe der Mitte zwischen der optischen Achse O des Objektivs 1 und des Außenumfangs desselben. Daher tritt der Strahl U' in der Nähe des Außenumfangs des Objektivs 1 hindurch, während er durch die Linsen im Objektiv 1 gebrochen wird, und erreicht das andere Ende des Beleuchtungsbereichs. Dementsprechend besteht keine Möglichkeit, dass Anregungslicht im Objektiv 1 verdunkelt wird.

Andererseits, in einem Fall, in welchem die Betrachtungs-Optiksystem­ einheit 2 und die Abbildungs-Optiksystemeinheit 9 derart angeordnet sind, dass eine die optischen Achsen der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R verbindende gedachte Linie mit der optischen Achse O des Objektivs 1 zusammenfällt, wie in Teil (b) von Fig. 19 gezeigt ist, kreuzt der Rand­ strahl L' des Anregungslichtstrahls die optische Achse O des Objektivs 1, nachdem er in dieses eingefallen ist und erreicht ein Ende des Beleuch­ tungsbereichs. Jedoch befindet sich die Einfallsposition des Randstrahls U' in der Nähe des Außenumfangs des Objektivs 1. Deshalb kommt der Strahl U', selbst falls er durch die Linsen im Objektiv 1 gebrochen wird, uner­ wünschterweise aus dem Außenumfang des Objektivs 1 im Verlauf des Strahlengangs heraus, und vermag das andere Ende des Beleuchtungs­ bereichs nicht zu erreichen. Somit wird Beleuchtungslicht im Objektiv 1 unerwünschterweise abgedunkelt.

Wie oben gesagt wurde, kann in einer optischen Vorrichtung mit einem Paar von Linseneinheiten für jede aus der Betrachtungs-Optiksystemeinheit und der Abbildungs-Optiksystemeinheit, wie in einem Galilei'schen stereo­ skopischen Mikroskop, der gesamte Betrachtungsbereich beleuchtet wer­ den durch Anordnen der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und der Ab­ bildungs-Optiksystemeinheit 9 derart, dass eine die optischen Achsen des Paars von Linseneinheiten enthaltende Ebene von der optischen Achse des Objektivs 1 verlagert ist. Diese Anordnung ist besonders effektiv während einer Betrachtung bei einer niedrigen Vergrößerung mit einem großen Einfallswinkel. Zusätzlich, da aus einer Position nahe der optischen Achse des Objektivs 1 beleuchtet wird, wird der Probe 7 Anregungslicht bei einem Winkel nahe von 90° zur Oberfläche der Probe 7 zugeführt. Dementspre­ chend kann eine Beleuchtung vorteilhafterweise mit reduziertem Schatten durchgeführt werden.

Es sollte angemerkt werden, dass eine Beleuchtung mit weiter verringertem Schatten verwirklicht werden kann durch Anordnen einer Mehrzahl von geteilten reflektierenden Elementen, von denen jedes eine kleine Fläche an einem Umfangsabschnitt des Objektivs 1 aufweist, um dadurch die Probe 7 aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Richtungen zu beleuchten. Wenn der Bereich 30' des durch das reflektierende Element 30 geleiteten Anregungslichtstrahls näher an die optische Achse O des Objektivs 1 gebracht wird, bewegen sich die Bereiche 2L' und 2R' der durch die Be­ trachtungs-Optiksysteme 2L und 2R geleiteten Lichtstrahlen näher an den Umfang des Objektivs 1. Folglich nimmt der Abstand zwischen den opti­ schen Achsen der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R unerwünsch­ terweise zu. Dies verursacht, dass in die Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R eintretendes Fluoreszenzlicht im Objektiv 1 verdunkelt wird. Es ist deshalb wünschenswert, durch Erhöhen des effektiven Durchmessers des Objektivs 1 oder durch Verwendung eines Objektivs mit einer anderen Pupillenposition zu verhindern, dass der Beleuchtungsbereich und der Betrachtungsbereich verdunkelt werden.

Falls ein lichtblockierendes Element X derart angeordnet ist, dass es das reflektierende Element 30 umgibt, wie in Teil (b) von Fig. 19 gezeigt ist, ist es möglich zu verhindern, dass von der Oberfläche des Objektivs 1 reflektiertes Anregungslicht und durch Autofluoreszenz erzeugtes Anre­ gungslicht in die Bereiche 2L' und 2R' der Lichtstrahlen eintritt, welche durch die Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R geleitet werden. In diesem Beispiel kann ebenso das auf den in Tabellen 1-1 und 1-2 gezeigten Linsen­ daten basierende Beleuchtungs-Optiksystem, welches in Beispiel 1 gezeigt ist, in der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A verwendet werden, wie oben gesagt wurde. Die Werte von Paraxialgrößen des Objektivs in diesem Beispiel, welches in Kombination mit dem Beleuchtungs-Optiksystem verwendet wird, sind in Tabelle 1-3 gezeigt. Tabelle 1-4 zeigt die Paraxial­ größen eines betrachtungsseitigen optischen Systems einschließlich des Objektivs 1, der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 und der Abbildungs- Optiksystemeinheit 9.

In diesem Beispiel kann ebenso, wenn eine Vergrößerungsänderung durch das Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem durchgeführt wird, der Be­ leuchtungsbereich nach Maßgabe einer Veränderung des Betrachtungs­ bereichs durch Bewegen einer Linse in der Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A mit dem Bewegungsmechanismus 15' entsprechend der Ver­ größerungsänderung verändert werden. Fig. 20 zeigt, wie die Linse in der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A durch den Bewegungsmechanismus 15' bewegt wird. Die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 ist mit einem Veränderliche-Vergrößerung-Knopf 2' zum Verändern der Vergrößerung durch Bewegen von Linsen in den Betrachtungs-Optiksystemen 2L und 2R versehen, von denen jede ein Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem umfasst. Der Veränderliche-Vergrößerung-Knopf 2' besitzt eine Drehwelle, welche in der Figur schraffiert ist, und dreht in den durch Doppelpfeil bezeichneten Richtungen. In Antwort auf die Drehung des Knopfes 2' bewegen sich die Linsen in den Betrachtungs-Optiksystemen 2L und 2R in Richtung der optischen Achse, um eine Vergrößerungsänderung zu bewir­ ken. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A ist weiterhin mit einem Bewegungsmechanismus 15' zur Bewegung einer Linse versehen. Der Bewegungsmechanismus 15' besitzt eine Drehwelle, welche in der Figur schraffiert ist, und dreht in den durch Doppelpfeil angezeigten Richtungen, wie im Falle des Veränderliche-Vergrößerung-Knopfes 2'. In diesem Beispiel ist zwischen dem Veränderliche-Vergrößerung-Knopf 2' und' dem Bewe­ gungsmechanismus 15' ein Gurt Y vorgesehen, um die Drehung des Ver­ änderliche-Vergrößerung-Knopfes 2' zum Bewegungsmechanismus 15' zu übertragen. Mit dieser Anordnung bewegen sich die Linsen in den Betrach­ tungs-Optiksystemen 2L und 2R in der Richtung der optischen Achse, wenn der Betrachter den Veränderliche-Vergrößerung-Knopf 2' dreht, um den Betrachtungsbereich zu verändern. Gleichzeitig wird die Drehung des Veränderliche-Vergrößerung-Knopfes 2' durch den Gurt Y zum Bewegungs­ mechanismus 15' übertragen, was bewirkt, dass sich die Linse in der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A bewegt. Dementsprechend kann der Beleuchtungsbereich in Antwort auf eine durch eine Vergrößerungsände­ rung, welche von dem Veränderliche-Vergrößerung-Optiksystem bewirkt wurde, hervorgerufene Veränderung des Betrachtungsbereiches verändert werden.

(Beispiel 3)

Beispiel 3 der optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 21 gezeigt. In der in Fig. 21 gezeigten optischen Vorrichtung sind das Objektiv, die Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs- Optiksystemeinheit der optischen Vorrichtung entsprechend Beispiel 1 jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Das Paar von Linsen­ einheiten eines jeden von diesen Bauteilen ist zu einer zur Probenoberfläche orthogonalen Achse geneigt und bezüglich der Achse symmetrisch an­ geordnet. Somit ist die optische Vorrichtung ein Greenough'sches stereo­ skopisches Mikroskop. Es sollte angemerkt werden, dass die optische Vorrichtung eine Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A, einen Rahmen 10, einen Rahmensockel 14, einen Stab 11 und eine Fokussiereinheit 19 ver­ wendet, welche Anordnungen aufweisen, die jenen in Beispiel 1 ähnlich sind. In der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A kann die Bewegung der Sammellinseneinheit G0 und die Bewegung der variablen Linse in der zweiten Relaislinseneinheit G2 in gleicher Weise durchgeführt werden wie in Beispiel 1. Der Anregungsfilter 8 und die Absorptionsfilter 5L und 5R können durch teilweises Modifizieren der in Beispiel 1 gezeigten Filterein­ heit dazu ausgebildet sein, mit anderen Erreger- und Absorptionsfiltern austauschbar zu sein. Da die optische Vorrichtung gemäß Beispiel 3 ein Greenough'sches stereoskopisches Mikroskop ist, sind die linke Linsen­ einheit (1L, 2L, 5L, 3L und 4L) und die rechte Linseneinheit (1R, 2R, 5R, 3R und 4R) an der linken bzw. der rechten Seite einer zu der Oberfläche der Probe 7 orthogonalen Achse angeordnet. Jede Linseneinheit ist in dem gleichen Winkel α bezüglich der zur Oberfläche der Probe 7 orthogonalen Achse geneigt, sodass linke und rechte optische Achsen, welche durch die linke und die rechte Linseneinheit bestimmt sind, einander an der Probe 7 schneiden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Probe 7 stereosko­ pisch zu betrachten.

Bei der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 3 sind weiterhin die Betrach­ tungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet. Dementsprechend ist die optische Vorrichtung mit einem Paar von Absorptionsfiltern 5L und 5R (links und rechts) als zweite Wellenlängenauswahlelemente zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenzlicht versehen. Deshalb tritt Fluoreszenzlicht von der Probe 7 durch die Objektive 1L und 1R hindurch und tritt dann durch die linken Linseneinheiten und die rechten Linseneinheiten hindurch, um das linke und rechte Auge des Betrachters zu erreichen.

In diesem Beispiel tritt ebenso kein Beleuchtungslicht zum Beleuchten der Probe 7 durch die Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 hindurch. Im Gegen­ satz zu Beleuchtungslicht in Beispielen 1 und 2 tritt in diesem Beispiel kein Beleuchtungslicht zum Beleuchten der Probe 7 durch die Objektive 1L und 1R hindurch. Dementsprechend tritt von den Betrachtungs-Optiksystemen 2L und 2R in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit 2 keine Autofluoreszenz auf. Es ist daher möglich, ein Fluoreszenzabbild mit hohem Kontrast zu erhalten. Zusätzlich tritt in den Objektiven 1L und 1R keine Autofluoreszenz auf, da Beleuchtungslicht nicht durch die Objektive 1L und 1R hindurchtritt.

Da darüber hinaus jedes beliebige glasartige Material frei gewählt werden kann, um die Linsen der Objektive 1L und 1R und jene des Betrachtungs- Optiksystems zu bilden, ohne dass man sich um das Auftreten von Auto­ fluoreszenz sorgen müsste, kann die Betrachtungsvorrichtung aus einem in günstiger Weise korrigierten optischen System gebildet sein. In ähnlicher Weise ist, selbst falls Autofluoreszenz in der Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A auftritt, die Intensität von Autofluoreszenzlicht verglichen mit Beleuchtungslicht sehr schwach. Deshalb tritt hinsichtlich Beleuchtung kein Problem auf. Dementsprechend kann jedes beliebige glasartige Material frei gewählt werden, um das Beleuchtungs-Optiksystem zu bilden, ohne dass man sich um das Auftreten von Autofluoreszenz sorgen müsste. Daher ist es möglich, das Beleuchtungs-Optiksystem aus einem in günstiger Weise korrigierten optischen System zu bilden.

Es sollte angemerkt werden, dass verschiedene in Beispielen 1 und 2 gezeigte Mechanismen sämtlich auf dieses Beispiel anwendbar sind, da dieses Beispiel sich von den Beispielen 1 und 2 lediglich ein wenig in der Anordnung des optischen Systems der Betrachtungsvorrichtung unter­ scheidet.

(Beispiel 4)

Beispiel 4 der optischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 22 gezeigt. Die in Fig. 22 gezeigte optische Vorrichtung ist ein Galilei'sches stereoskopisches Mikroskop, wie im Falle von Beispiel 2. Hinsichtlich der Anordnung der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A sind die Sammellinseneinheit G0 und die erste Relaislinseneinheit G1 jenen in Beispiel 2 ähnlich. Die zweite Relaislinseneinheit G2 unterscheidet sich von jener in Beispiel 2 dahingehend, dass anstelle des reflektierenden Elements Linsen mit positivem Brechungsvermögen in Reihe vorgesehen sind. Dem­ entsprechend geht in diesem Beispiel Beleuchtungslicht von der zweiten Relaislinseneinheit G2 näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 aus, wohingegen in Beispiel 2 Beleuchtungslicht von der zwei­ ten Relaislinseneinheit G2 in einer Richtung senkrecht (oder nicht parallel) zur optischen Achse des Objektivs 1 ausgeht.

In diesem Beispiel ist eine Distalend-Beleuchtungseinheit B in der Nähe des Außenumfangs des Objektivs 1 angeordnet, um von der zweiten Relaislin­ seneinheit G2 ausgehendes Beleuchtungslicht zur Probe 7 zu leiten. Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst Prismen P2 und P3 und Linsen B1 und B2. Die Prismen P2 und P3 sind Dreiecksprismen. Das Prisma P2 ist derart angeordnet, dass es von der zweiten Relaislinseneinheit G2 ausge­ hendes Beleuchtungslicht in Richtung des Objektivs 1 ablenkt. Das Prisma P3 ist derart angeordnet, dass es durch das Prisma P2 abgelenktes Be­ leuchtungslicht in Richtung der Probe 7 ablenkt. Es sollte angemerkt wer­ den, dass Bezugszeichen 31 eine Pupillenposition der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B bezeichnet. In diesem Beispiel ist die Pupille zwischen den Prismen P2 und P3 gebildet. Die Linsen B1 und B2 sind halbkreisförmige Linsen, von denen jede eine Gestalt aufweist, welche durch Abschneiden eines Teils einer kreisförmigen Linse gebildet ist. Dies ist einer Anordnung gleichwertig, bei welcher kreisförmige Linsen bezüglich der optischen Achse von vom Prisma P3 ausgehendem Beleuchtungslicht außermittig angeordnet sind, wodurch die optische Achse von Beleuchtungslicht durch einen Umfangsabschnitt einer jeden der kreisförmigen Linsen hindurchtritt. Ein Abschnitt einer jeden kreisförmigen Linse, welcher auf den Abschnitt weist, durch welchen Beleuchtungslicht über die optische Achse hindurch­ tritt, ist abgeschnitten, da er zur Beleuchtung nicht benötigt wird, was zu dem Aufbau einer jeden der Linsen B1 und B2, wie in Fig. 22 gezeigt, führt.

Tabelle 2-1 zeigt Linsendaten, welche das optische System der Fluores­ zenzbeleuchtungsvorrichtung A betreffen. Tabelle 2-2 zeigt Linsendaten betreffend die Distalend-Beleuchtungseinheit B. Da das Objektiv 1 das gleiche ist wie das oben bezüglich Beispiel 2 bezeichnete, sind in Tabelle 2- 1 Linsendaten, welche das Objektiv 1 betreffen, weggelassen. Tabelle 2-1 zeigt Linsendaten, welche Bauelemente der Distalend-Beleuchtungseinheit B betreffen, von der Pupillenposition 31 bis zur Lichtquelle 13, welche in Fig. 22 gezeigt ist.

In Tabelle 2-1 entsprechen die Flächen Nr. 1 bis 3 den Prismen P2 in Fig. 22. Die Flächen Nr. 4 bis 12 entsprechen der zweiten Relaislinseneinheit G2, in welcher die Flächen Nr. 6 bis 12 der Linseneinheit L22 entsprechen, welche aus einer bikonvexen Linse und einer verkitteten Linse gebildet ist. Die Fläche Nr. 13 ist die Aperturblende AS. Die Flächen Nr. 14 bis 22 entsprechen der ersten Relaislinseneinheit G1, bei welcher die Fläche Nr. 17 die reflektierende Fläche des Prismas P1 ist. Die Flächen Nr. 23 bis 34 entsprechen der Sammellinseneinheit G0, bei welcher die Flächen Nr. 23 bis 26 dem Infrarot-Ausschnittfilter entsprechen. Es sollte angemerkt werden, dass in Tabelle 2-1 den Anregungsfilter 23 betreffende Linsenda­ ten weggelassen sind.

Fig. 23 stellt optische Strahlenverläufe des optischen Systems auf Grund­ lage der in Tabelle 2-1 gezeigten Linsendaten bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung dar. Fig. 24 zeigt das Layout der Distalend- Beleuchtungseinheit B und stellt weiterhin optische Strahlengänge des optischen Systems desselben bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung dar. In Fig. 24 sind die Linsen B1 und B2 der Einfachheit halber durch kreisförmige Linsen dargestellt. Die Linse (Fläche Nr. 9), welche näher an der Probenoberfläche (Fläche Nr. 10) ist, ist die Linse B1 in Fig. 22. Die Linse (Fläche Nr. 6), welche näher an dem Prisma (Flächen Nr. 3 und 4) ist, ist die Linse B2.

In dieser Anordnung wird Licht von der Lichtquelle 13 von der Sammellin­ seneinheit G0 gesammelt. Eine Wellenlänge zur Beleuchtung der Probe 7 wird selektiv durch den Anregungsfilter 23 in dem System der ersten Relaislinseneinheit G1 übertragen und ein erstes Abbild der Lichtquelle 13 wird gebildet. Das erste Abbild der Lichtquelle 13 wird als ein zweites Lichtquellenabbild bei der Pupillenposition 31 der Distalend-Beleuchtungs­ einheit B von der zweite Relaislinseneinheit G2 projiziert.

Die Distalend-Beleuchtungseinheit B ist derart aufgebaut und angeordnet, dass sie ermöglicht, dass das in die Nähe der Pupillenposition 31 projizierte zweite Abbild der Lichtquelle 13 der Probe 7 durch die Linseneinheiten und die Ablenkungselemente in der Distalend-Beleuchtungseinheit B derart zugeführt wird, dass die Beleuchtungsmittenposition und die Betrachtungs­ mittenposition miteinander übereinstimmen. Zusätzlich bewegt sich die Linseneinheit L22 in der zweiten Relaislinseneinheit G2 der Fluoreszenzbe­ leuchtungsvorrichtung A nach Maßgabe eines Vergrößerungsänderungsvor­ gangs des Betrachtungs-Optiksystems, um das zweite Lichtquellenabbild an die Pupillenposition 31 der Distalend-Beleuchtungseinheit B bei einer opti­ malen Projektionsvergrößerung und einem Einfallswinkel zu projizieren, welcher benötigt wird, damit der Betrachtungsbereich und der Beleuch­ tungsbereich näherungsweise miteinander übereinstimmen, wodurch ge­ stattet wird, dass der Betrachtungsbereich und der Beleuchtungsbereich miteinander zu allen Zeiten übereinstimmen, wie im Falle von Beispiel 2.

Dementsprechend beleuchtet auch in diesem Beispiel Anregungslicht die Probe 7, ohne dass es durch das Objektiv 1 und das Betrachtungs-Optiksy­ stem hindurchtritt. Folglich tritt in dem Betrachtungs-Optiksystem keine Autofluoreszenz auf und es gibt weder eine Streuung noch eine Reflexion von Anregungslicht. Somit wird es möglich, eine Fluoreszenzbetrachtung mit sehr hohem Kontrast durchzuführen.

Es wird aus Tabelle 2-1 verstanden werden, dass die Werte der Ausgangs­ pupillenposition D des Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystems der Bedin­ gung (2) genügen, und es ist aus diesem Grunde in diesem Beispiel mög­ lich, eine kritische Beleuchtung durch Verändern des Abstands zwischen der Lichtquelle 13 und der Sammellinseneinheit G0 zu verwirklichen.

Im Übrigen kann die Distalend-Beleuchtungseinheit B derart angeordnet sein, dass sie entsprechend dem verwendeten Objektiv 1 austauschbar ist. Wenn das Objektiv 1 gegen ein weiteres Objektiv ausgetauscht wird, ändern sich der Betrachtungsbereich und der Arbeitsabstand. Somit ist es möglich, falls die Distalend-Beleuchtungseinheit B derart angeordnet ist, dass sie austauschbar ist, selbst wenn ein anderes Objektiv verwendet wird, einen Beleuchtungsbereich und eine Beleuchtungsintensität bereitzu­ stellen, welcher zu dem Objektiv passt. In diesem Falle ist es wünschens­ wert, dass die Distalend-Beleuchtungseinheit B der folgenden Bedingung genügen sollte:

0.7 ≦ Fob/F ≦ 1.2 (3)

wobei F die Brennweite des optischen Systems der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B und Fob die Brennweite des Objektivs ist.

Alternativ ist es wünschenswert, der folgenden Bedingung zu genügen:

0.5 ≦ Sob/S ≦ 1.4 (4)

wobei S das Flächenmaß eines durch die Distalend-Beleuchtungseinheit B beleuchteten Bereichs und Sob das Flächenmaß eines mit dem Objektiv betrachteten Bereichs ist.

Durch Erfüllen der obigen Bedingung ist es möglich, eine Koehler-Beleuch­ tung in einem Zustand durchzuführen, in welchem der Beleuchtungsbereich und die Beleuchtungsintensität von Beleuchtungslicht optimal eingestellt sind, selbst wenn sich der Betrachtungsbereich und der Arbeitsabstand als eine Folge des Austauschens des Objektivs 1 gegen ein anderes Objektiv ändern. Falls die Obergrenze von jeder der Bedingungen (3) und (4), d. h. 1.2 oder 1.4, überschritten wird, wird die Brennweite der Distalend-Be­ leuchtungseinheit B übermäß 54343 00070 552 001000280000000200012000285915423200040 0002010059184 00004 54224ig kurz und der Abstand von der Distalend- Beleuchtungseinheit B zur Probe 7 wird so kurz, dass es nicht einfach ist, das Objektiv 1 und die Probe 7 zu wechseln. Somit wird die Betriebsfähig­ keit verschlechtert. Falls Fob/F kleiner als die Untergrenze ist, d. h. 0,7, oder Sob/S kleiner als die Untergrenze ist, d. h. 0,5, wird die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B übermäßig lang und die numerische Apertur von Beleuchtungslicht, welches der Probe 7 von der Distalend- Beleuchtungseinheit B zugeführt wird, nimmt unerwünschterweise ab. Folglich sinkt die Helligkeit des Fluoreszenzabbilds ungünstigerweise.

In diesem Beispiel beträgt die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B F = 95 Millimeter und die Brennweite des Objektivs 1 beträgt Fob = 75 Millimeter. Somit ist die Bedingung (3) erfüllt. Der Beleuchtungsbereich (Durchmesser) bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung beträgt 26.19 Millimeter, 8.0 Millimeter bzw. 2.0 Millimeter. Andererseits kann der Betrachtungsbereich (Durchmesser) aus Tabelle 1-4 erhalten werden, indem man die Feldnummer durch die Vergrößerung des Gesamt­ systems dividiert. Der Beleuchtungsbereich bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung beträgt 26.19 Millimeter, 7.97 Millimeter bzw. 2.03 Millimeter. Somit ist die Bedingung (4) erfüllt.

Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn der Arbeitsabstand als Folge eines Austauschs des Objektivs 1 gegen ein anderes Objektiv verändert wird, es nötig ist, den Abstand zwischen der Probe 7 und dem Objektiv 1 durch Drehen des Fokussierknopfes 19a zu ändern. Zu dieser Zeit bewegt sich die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A gemeinsam mit dem Objek­ tiv 1 (Betrachtungsvorrichtung C), da die Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A an der Fokussiereinheit 19 angebracht ist. Als Folge vermag die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems an der Ausgangsseite der Distalend-Beleuchtungseinheit B nicht mit der optischen Achse des Objek­ tivs 1 an der Probe 7 übereinzustimmen. In dieser Hinsicht ist es möglich, falls ein Antriebsmechanismus zur Bewegung einer Linse in der Distalend- Beleuchtungseinheit B oder zum Drehen eines Prismas oder eines Spiegels vorgesehen ist, die Neigung der optischen Achse des Beleuchtungs-Optik­ systems an der Ausgangsseite der Distalend-Beleuchtungseinheit B zu verändern. Daher können die jeweiligen Mittenpositionen und Bereiche des Betrachtungsbereichs und des Beleuchtungsbereichs miteinander in Über­ einstimmung gebracht werden.

Zusätzlich zu dem Obigen kann die folgende Anordnung übernommen werden. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung A ist nicht an der Fokus­ siereinheit 19 angebracht, sondern direkt an dem Stab 11 installiert und an der Fokussiereinheit 19 ist lediglich die Betrachtungsvorrichtung C ange­ bracht. Mit dieser Anordnung bewegt sich die Fluoreszenzbeleuchtungsvor­ richtung A nicht, wenn das Objektiv 1 durch Drehen des Fokussierknopfes 19a bewegt wird. Daher können die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems an der Ausgangsseite der Distalend-Beleuchtungseinheit B und die optische Achse des Objektivs 1 miteinander an der Probe 7 in Übereinstimmung gehalten werden.

In diesem Beispiel sind die Linsen B1 und B2 in der Distalend-Beleuchtungs­ einheit halbkreisförmige Linsen. Die Linse B1 besitzt eine Schnittkonfigura­ tion, gebildet durch Halbieren einer bikonvexen Linse. Die Linse B2 besitzt eine Konfiguration, welche gebildet ist durch Halbieren einer Meniskuslinse von positivem Brechungsvermögen, wobei sie eine konkave Fläche auf­ weist, die zur Probe 7 hin gerichtet ist. Die zur Bildung der Distalend-Be­ leuchtungseinheit B verwendeten Linsen sind jedoch nicht notwendiger­ weise auf die oben beschriebenen Linsen beschränkt. Die Distalend-Be­ leuchtungseinheit B kann durch Verwenden gewöhnlicher Linsen (kreisför­ miger Linsen) gebildet sein. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 25 darge­ stellt.

Teil (a) von Fig. 25 zeigt ein Beispiel, in welchem ein Teil von Linsen­ elementen der Linse B1 bezüglich der optischen Achse des Beleuchtungs- Optiksystems geneigt ist, wodurch die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 in Übereinstimmung gebracht wird. Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst zwei Prismen P2 und P3, eine aus vier Linsenelementen von positi­ vem Brechungsvermögen gebildete Linse B1 sowie eine aus einer einzelnen Linse von negativem Brechungsvermögen gebildete Linse B2. Die Prismen P2 und P3 sind rechtwinklige Dreiecksprismen. Die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems, welche im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 ist, ist durch das Prisma P2 zum Objektiv 1 hin abgelenkt und dann durch das Prisma P3 derart abgelenkt, dass sie nähe­ rungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 verläuft. Die Linse B2 und zwei prismenseitige Linsenelemente der Linse B1 sind derart angeordnet, dass die Mittelachse einer jeden bzw. eines jeden von diesen mit der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems übereinstimmt. Es sollte angemerkt werden, dass die Pupillenposition der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B zwischen dem Prisma P3 und der Linse B2 liegt.

Das dritte Linsenelement der Linse 81 ist bezüglich der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems geneigt (obwohl die Mitte des Linsenele­ ments sich an der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems befin­ det, ist die Mittelachse desselben bezüglich der optischen Achse des Be­ leuchtungs-Optiksystems geneigt). Deshalb ist die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems durch das dritte Linsenelement in Richtung des Objektivs 1 gelenkt. Durch geeignetes Auswählen eines Neigungsgrades des dritten Linsenelements kann die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 in Übereinstimmung gebracht werden. Obwohl lediglich ein Linsenelement bezüglich der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems in der in Teil (a) von Fig. 25 gezeigten Anordnung geneigt ist, kann eine Mehrzahl von Linsenelementen bezüglich der optischen Achse des Beleuchtungs- Optiksystems geneigt sein.

Teil (b) von Fig. 25 zeigt ein Beispiel, in welchem ein reflektierender Spiegel geneigt vorgesehen ist, um die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 in Übereinstimmung zu bringen. Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst ein Prisma P2, einen reflektierenden Spiegel M1, eine aus zwei Linsen­ elementen von positivem Brechungsvermögen gebildete Linse B1 sowie eine aus einer einzelnen Linse von negativem Brechungsvermögen gebildete Linse B2. In diesem Beispiel ist die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems, welche näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 ist, in Richtung des Objektivs 1 durch das Prisma P2 abgelenkt und fällt dann auf den reflektierenden Spiegel M1. Der reflektierende Spie­ gel M1 ist derart angeordnet, dass die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 zusammenfällt. Dementsprechend sind beide Linsen B1 und B2 derart angeordnet, dass die Mittelachse einer jeden von ihnen mit der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems übereinstimmt. Es sollte angemerkt werden, dass die Pupillenposition der Distalend-Beleuchtungseinheit B zwischen dem reflektierenden Spiegel M1 und der Linse B2 liegt.

Teil (c) von Fig. 25 zeigt ein Beispiel, in welchem eine Linse in dem Objek­ tiv 1, welche der Probe 7 am nächsten liegt, einen vergrößerten Durch­ messer aufweist und die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems durch einen Randabschnitt des Objektivs 1 geleitet wird, wodurch die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 in Übereinstimmung gebracht wird. Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst ein Prisma P2, ein Prisma P3, eine Linse B1, welche ebenso einen Teil des Objektivs 1 bildet, sowie eine einzelne Linse B2 von positivem Brechungsvermögen. Es sollte angemerkt werden, dass die Pupillenposition der Distalend-Beleuchtungseinheit B zwischen den Prismen P2 und P3 liegt.

Die in Fig. 22 gezeigte Distalend-Beleuchtungseinheit B ist ein Beispiel der Anordnung, um die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 in Übereinstimmung zu bringen. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, ist die Distalend-Beleuchtungseinheit B derart angeordnet, dass sie die optische Achse des Beleuchtungs-Optik­ systems lenkt, indem sie Beleuchtungslicht durch einen Randabschnitt einer jeden zum Aufbau beitragenden Linse hindurchschickt. In Anbetracht der Tatsache, dass in Fig. 22 die Distalend-Beleuchtungseinheit B nahe dem Objektiv 1 angeordnet ist sowie der Tatsache, dass die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems durch Hindurchschicken von Beleuchtungslicht durch einen Umfangsabschnitt einer jeden zum Aufbau beitragenden Linse gelenkt ist, können die gleiche Wirkung und der gleiche Effekt durch Inte­ grieren der Linse B1 der Distalend-Beleuchtungseinheit B mit dem Objektiv 1 erhalten werden. Somit kann die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 durch Erhöhen des Durchmessers einer Linse in dem Objektiv 1, welche der Probenoberfläche am nächsten liegt, sowie durch Verwenden eines Um­ fangsabschnitts der Linse als einen Teil der Distalend-Beleuchtungseinheit B, in Übereinstimmung gebracht werden.

(Beispiel 5)

Eine weitere Anordnung der Distalend-Beleuchtungseinheit B ist in Fig. 26 gezeigt. Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst vier Prismen P2, P3, P7 und P8, eine aus zwei Linsenelementen von positivem Brechungsver­ mögen gebildete Linse B1 und eine aus einer einzelnen Linse von negati­ vem Brechungsvermögen gebildete Linse B2. Die Prismen P2 und P3 sind rechtwinklige Dreiecksprismen. Die Prismen P7 und P8 sind Keilprismen. Die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems, welche näherungs­ weise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 verläuft, ist zum Objek­ tiv 1 hin durch das Prisma P2 abgelenkt und dann durch das Prisma P3 derart abgelenkt, dass sie im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 ist. Die Linsen B1 und B2 sind derart angeordnet, dass die Mittelachse einer jeden Linse mit der optischen Achse des Beleuchtungs- Optiksystems zusammenfällt. Es sollte angemerkt werden, dass die Pupil­ lenposition der Distalend-Beleuchtungseinheit B zwischen dem Prisma P3 und der Linse B2 liegt.

Das Prisma P7 ist auf Seiten der Probe 7 der Linse B1 angeordnet. Das Prisma P7 lenkt die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems in Richtung des Objektivs 1. Die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksy­ stems wird weiter in Richtung des Objektivs 1 durch das Prisma P8 ge­ lenkt, welches auf das Prisma P7 folgend vorgesehen ist. Dementspre­ chend kann die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 durch geeignetes Aus­ wählen der Scheitelwinkel der Keilprismen P7 und P8, der Positionen, an welchen diese Prismen angeordnet sind, sowie des Abstands zwischen diesen in Übereinstimmung gebracht werden. Somit ist in diesem Beispiel die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems lediglich durch den Brechungsvorgang der Keilprismen P7 und P8 abgelenkt. Obwohl die Anzahl an Keilprismen in diesem Beispiel zwei beträgt, ist die Anzahl an Keilprismen nicht notwendigerweise auf zwei beschränkt. Eines oder drei oder mehr Keilprismen können verwendet werden, um die Distalend-Be­ leuchtungseinheit B zu bilden.

Tabelle 3 zeigt Linsendaten, welche die Distalend-Beleuchtungseinheit B in diesem Beispiel betreffen. Die Flächen Nr. 2 bis 4 entsprechen dem recht­ winkligen Dreiecksprisma P3. Die Flächen Nr. 6 bis 7 entsprechen der Linse B2. Die Flächen Nr. 8 bis 11 entsprechen der Linse B1. Die Flächen Nr. 14 bis 15 entsprechen dem Keilprisma P7. Die Flächen Nr. 16 bis 17 entspre­ chen dem Keilprisma P8. Fig. 27 zeigt das Layout der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B basierend auf den in Tabelle 3 gezeigten Linsendaten und stellt weiterhin optische Strahlengänge des optischen Systems derselben bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung dar. Die Brenn­ weite der Distalend-Beleuchtungseinheit B beträgt F = 95 Millimeter. Die Brennweite des Objektivs 1 beträgt Fob = 75 Millimeter. Daher ist Bedin­ gung (3) erfüllt. Der Betrachtungsbereich ist der gleiche wie in Beispiel 4. Daher ist ebenso die Bedingung (4) erfüllt.

(Beispiel 6)

Noch eine weitere Anordnung der Distalend-Beleuchtungseinheit B ist in Fig. 28 gezeigt. Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst drei Prismen P2, P3 und P6, eine aus zwei Linsenelementen von positivem Brechungs­ vermögen gebildete Linse B1 sowie einen aus einer einzelnen Linse von negativem Brechungsvermögen gebildete Linse B2. Die Prismen P2 und P3 sind rechtwinklige Dreiecksprismen. Das Prisma P6 ist ein keilförmiges Ablenkprisma. Die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems, welche näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 verläuft, ist in Richtung des Objektivs 1 durch das Prisma P2 abgelenkt und dann durch das Prisma P3 derart abgelenkt, dass sie näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 ist. Die Linsen B1 und B2 sind derart angeordnet, dass die Mittelachse einer jeden Linse mit der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems zusammenfällt. Es sollte angemerkt wer­ den, dass die Linse B2 zwischen den Prismen P2 und P3 angeordnet ist, und die Pupillenposition 31 der Distalend-Beleuchtungseinheit B zwischen dem Prisma P2 und der Linse B2 liegt.

Das Ablenkprisma P6 ist auf Seiten der Probe 7 der Linse B1 angeordnet. Die durch das Prisma P3 abgelenkte optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems tritt in das Prisma P6 durch eine erste Fläche a und wird dann von der optischen Achse des Objektivs 1 weg durch eine zweite Fläche b abgelenkt. Die abgelenkte optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems wird durch eine Fläche c in Richtung der optischen Achse des Objektivs 1 abgelenkt. Dann verlässt die optische Achse des Beleuch­ tungs-Optiksystems das Ablenkprisma P6 durch die zweite Fläche b. Die Neigung sowohl der zweiten Fläche b als auch der dritten Fläche c ist derart eingestellt, dass die durch die dritte Fläche c abgelenkte optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems das Ablenkprisma P6 verlässt, ohne beim Durchgang durch die zweite Fläche b abgelenkt zu werden, und mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 zusammenfällt.

Tabelle 4 zeigt Linsendaten betreffend die Distalend-Beleuchtungseinheit B in diesem Beispiel. Die Flächen Nr. 3 bis 4 entsprechen der Linse B2. Die Flächen Nr. 5 bis 7 entsprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P3. Die Flächen Nr. 8 bis 10 entsprechen der Linse B1. Die Flächen Nr. 12 bis 14 entsprechen dem Ablenkprisma P6. Fig. 29 zeigt das Layout der Distalend-Beleuchtungseinheit B auf Grundlage der in Tabelle 4 gezeigten Linsendaten und stellt weiterhin optische Strahlengänge des optischen Systems derselben bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung dar. Wie aus den Strahlenwegdiagrammen verstanden werden wird, sind alle Flächen des Prismas P6 aus ebenen Flächen gebildet. Einfallendes Beleuchtungslicht tritt in das Prisma P6 durch eine erste Fläche a ein, während es gebrochen wird. Das einfallende Beleuchtungslicht wird durch eine zweite Fläche b total reflektiert und durch eine dritte Fläche c derart reflektiert, dass es das Prisma P6 durch die zweite Fläche b hindurch verlälsst. Somit wird verstanden werden, dass das Ablenkprisma P6 ein optisches Element ist, welches einfallendes Licht von sich durch einen Brechungsvorgang und einen Reflexionsvorgang ausgehen lässt. Es sollte angemerkt werden, dass die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B F = 95 Millimeter beträgt und die Brennweite des Objektivs 1 Fob = 75 Millimeter beträgt. Daher ist die Bedingung (3) erfüllt. Zusätzlich ist der Betrachtungsbereich der gleiche wie der in Beispiel 4. Daher ist ebenso die Bedingung (4) erfüllt. Es müssen nicht alle Flächen des Prismas P6 ebene Flächen sein. Es ist ebenso möglich, das Prisma P6 aus sphärischen Flä­ chen, asphärischen Flächen, rotationsasymmetrischen Flächen oder Dif­ fraktionsflächen zu bilden.

(Beispiel 7)

Eine weitere Anordnung der Distalend-Beleuchtungseinheit B ist in Fig. 30 gezeigt. Teil (a) von Fig. 30 ist eine Seitenansicht einer Anordnung ein­ schließlich der Distalend-Beleuchtungseinheit B, des Objektivs 1 und der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R. Teil (b) von Fig. 30 ist eine Vor­ deransicht der Anordnung. Teil (c) von Fig. 30 ist eine Draufsicht der Anordnung.

Die Distalend-Beleuchtungseinheit B umfasst vier Prismen P2, P3, P4 und P5, eine aus einer einzelnen Linse von positivem Brechungsvermögen gebildete Linse B1, eine aus einer einzelnen Linse von positivem Bre­ chungsvermögen gebildete Linse B2 sowie eine aus einer einzelnen Linse von positivem Brechungsvermögen gebildete Linse B3. Die Prismen P2, P3, P4 und P5 sind alle rechtwinklige Dreiecksprismen. Das Prisma P2 ist derart angeordnet, dass die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems, welche im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 verläuft, in Richtung des Objektivs 1 abgelenkt ist. Das Prisma P3 ist derart angeordnet, dass die durch das Prisma P2 abgelenkte optische Achse derart abgelenkt ist, dass sie näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1 verläuft. Das Prisma P4 ist derart angeordnet, dass die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems in einer Richtung orthogo­ nal zur optischen Achse zwischen den Prismen P2 und P3 abgelenkt ist. Das Prisma P5 ist derart angeordnet, dass die durch das Prisma P4 abge­ lenkte optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 zusammenfällt (diese schneidet).

Die Linsen B1, B2 und B3 sind derart angeordnet, dass die Mittelachse einer jeden Linse mit der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems zusammenfällt. Die Linse B1 ist zwischen den Prismen P2 und P3 angeord­ net. Es sollte angemerkt werden, dass die Pupillenposition der Distalend- Beleuchtungseinheit B zwischen der Linse B1 und dem Prisma P3 liegt. Die Linse B2 ist zwischen den Prismen P3 und P4 angeordnet. Die Linse B3 ist zwischen den Prismen P4 und P5 angeordnet.

Tabelle 5 zeigt Linsendaten betreffend die Distalend-Beleuchtungseinheit B in diesem Beispiel. Die Flächen Nr. 3 bis 4 entsprechen der Linse B1. Die Flächen Nr. 5 bis 7 entsprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P3. Die Flächen Nr. 8 bis 9 entsprechen der Linse B2. Die Flächen Nr. 10 bis 12 entsprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P4. Die Flächen Nr. 13 bis 14 entsprechen der Linse B3. Die Flächen Nr. 15 bis 17 entsprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P5. Fig. 31 stellt optische Strahlen­ gänge der Distalend-Beleuchtungseinheit B basierend auf den in Tabelle 5 gezeigten Linsendaten bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergröße­ rung dar. Es sollte angemerkt werden, dass die Brennweite der Distalend- Beleuchtungseinheit B F = 90 Millimeter beträgt und die Brennweite des Objektivs 1 Fob = 75 Millimeter beträgt. Deshalb ist die Bedingung (3) erfüllt. Der Beleuchtungsbereich (Durchmesser) bei der niedrigsten, mitt­ leren und größten Vergrößerung beträgt 31.4 Millimeter, 9.6 Millimeter bzw. 2.4 Millimeter. Deshalb ist auch Bedingung (4) erfüllt.

In diesem Beispiel weist die Distalend-Beleuchtungseinheit B über die in Beispiel 4 vorgesehene Anzahl von Prismen hinaus zwei Prismen P4 und P5 auf. Deshalb kann die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems, welche durch die Optiksysteme bestimmt ist, die von der Lichtquelle 13 bis zu dem der Distalend-Beleuchtungseinheit B unmittelbar vorhergehenden optischen Bauelement verlaufen, durch die Prismen P4 und P5 in verschie­ dene Richtungen abgelenkt werden. Dementsprechend kann die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems ohne weiteres mit der optischen Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 in Übereinstimmung gebracht wer­ den. Zusätzlich kann eine Beleuchtungsrichtung frei gewählt werden. Der Raum zwischen Objektiv 1 und dem Stab 11 ist ein Totraum. Daher kann, falls die Prismen P4 und P5 in diesem Raum angeordnet sind, die Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung A installiert sein, ohne dass eine Zunahme der Größe der optischen Vorrichtung verursacht wird.

Fig. 32 und 33 sind perspektivische Ansichten, welche lediglich das Objektiv 1 und die Prismen P2, P3, P4 und P5 in der in Fig. 30 gezeigten Anordnung zeigen. Fig. 32 zeigt die Anordnung des Objektivs 1 und der Prismen P4 und P5. Fig. 33 zeigt die Anordnung des Objektivs 1 und der Prismen P2, P3, P4 und P5.

Wie in Fig. 32 gezeigt ist, ist die optische Achse 101 des Beleuchtungs- Optiksystems näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1. Eine Ebene A1 enthält sowohl die optische Achse 101 als auch die optische Achse des Objektivs 1. Die Prismen P4 und P5, welche lichtablen­ kende Elemente sind, sind in einer Ebene A2 orthogonal zur Ebene A1 angeordnet. Das Prisma P4 ist derart angeordnet, dass die abgelenkte optische Achse 101 in Richtung des Objektivs 1 verläuft. Bezugszeichen 102 bezeichnet die durch das Prisma P4 abgelenkte optische Achse. Das Prisma P5 lenkt die optische Achse 102 derart ab, dass die optische Achse 102 die Oberfläche der Probe 7 schräg schneidet und die durch das Prisma P5 abgelenkte optische Achse 103 schneidet die optische Achse des Objektivs 1 an der Probe 7 unter einem Winkel θ. Es sollte angemerkt werden, dass eine Ebene A3 sowohl die optische Achse 102 als auch die optische Achse des Objektivs 1 enthält.

In Fig. 32 ist die optische Achse 101 näherungsweise parallel zur opti­ schen Achse des Objektivs 1. Andererseits ist die optische Achse, welche durch die von der Lichtquelle 13 bis zur zweiten Relaislinseneinheit G2 in Beispiel 4 (Fig. 22) verlaufenden optischen Systeme bestimmt ist, ebenso näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1. Dement­ sprechend kann von der zweiten Relaislinseneinheit G2 ausgehendes Be­ leuchtungslicht unter Verwendung der in Fig. 32 gezeigten Anordnung anstelle der in Fig. 22 gezeigten Distalend-Beleuchtungseinheit B zur Probe 7 geleitet werden. Mit anderen Worten, die in Fig. 32 gezeigte Anordnung ist eine Basisanordnung, in welcher Prismen verwendet werden, um Beleuchtungslicht zur Probe 7 zu leiten. Es ist jedoch selbstverständlich nötig, zwischen den optischen Achsen 101, 102 und 103 Linsensysteme bereitzustellen. In diesem Fall wird durch Anordnen der Linsen in koaxialer Beziehung zu den optischen Achsen 101, 102 und 103 der Zusammenbau des optischen Systems erleichtert.

Fig. 33 zeigt eine Anordnung, in welcher zwei Prismen P2 und P3, welche lichtablenkende Elemente sind, auf der Seite der Lichtquelle des Prismas P4 zusätzlich zu der in Fig. 32 gezeigten Anordnung vorgesehen sind. Die Prismen P2 und P3 sind in einer Ebene A4 orthogonal zur Ebene A1 an­ geordnet. Die optische Achse 105 des Beleuchtungs-Optiksystems ist näherungsweise parallel zur optischen Achse des Objektivs 1. Eine Ebene A5 enthält sowohl die optische Achse 105 als auch die optische Achse des Objektivs 1. Das Prisma P2 ist derart angeordnet, dass es die optische Achse 105 zum Prisma P3 hin ablenkt, welches von dem Objektiv 1 ent­ fernt vorgesehen ist (in Richtung des Prismas P4). Bezugszeichen 104 bezeichnet die durch das Prisma P2 abgelenkte optische Achse. Das Prisma P3 ist derart angeordnet, dass es die optische Achse 104 zum Prisma P4 hin ablenkt.

Die in Fig. 33 gezeigte Anordnung leitet Beleuchtungslicht unter Verwen­ dung von vier Prismen zur Probe 7. Deshalb steigt der Freiheitsgrad für das Layout des optischen Systems. Dementsprechend ist es möglich, Beleuch­ tungslicht aus verschiedenen Richtungen zuzuführen und somit ist es möglich, effizient zu beleuchten. Falls diese Prismen in dem Raum zwi­ schen dem Objektiv 1 und dem Stab 11 angeordnet sind, kann die Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung A installiert sein, ohne dass eine Größen­ zunahme der optischen Vorrichtung verursacht wird, wie oben gesagt wurde. Zusätzlich ist der Beleuchtungslichtverlust minimiert, da in jedem Prisma eine Totalreflexion als Reflexion verwendet wird.

Es sollte angemerkt werden, dass, wie in Fig. 32 und 33 gezeigt ist, die optische Achse 103 die Probe 7 unter einem Winkel θ schneidet. Daher ist der beleuchtende Lichtstrahl (in diesem Beispiel weisen die Linsen im Beleuchtungs-Optiksystem eine rotationssymmetrische Konfiguration auf) an der Oberfläche der Probe 7 elliptisch, obwohl er bezüglich einer Ebene orthogonal zur optischen Achse 103 kreisförmig ist. Andererseits ist der Betrachtungsbereich kreisförmig. Daher stimmen der Beleuchtungsbereich und der Betrachtungsbereich nicht miteinander überein. Die Verlagerung zwischen dem Beleuchtungsbereich und dem Betrachtungsbereich ist jedoch gering. Daher entsteht durch die Verlagerung kein ernsthaftes Problem. Um den Beleuchtungsbereich und den Betrachtungsbereich mit­ einander soweit wie möglich in Übereinstimmung zu bringen, wird ein optisches System zur Korrektur der Verlagerung benötigt, wie im unten beschriebenen Beispiel 8 gezeigt ist.

(Beispiel 8)

Wie in Beispiel 7 gesagt wurde, wird der beleuchtende Lichtstrahl in einem Fall, in welchem das Beleuchtungs-Optiksystem aus rotationssymmetri­ schen kreisförmigen optischen Elementen gebildet und Beleuchtungslicht der Probe schräg zugeführt ist, an der Probe elliptisch. Fig. 34 zeigt, wie der beleuchtende Lichtstrahl auf der Probe elliptisch wird. In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 90 eine Probenoberfläche. Bezugszeichen 91 bezeichnet eine optische Achse des Objektivs. Bezugszeichen 92 bezeich­ net einen Beleuchtungslichtstrahl. Bezugszeichen 93 bezeichnet einen Beleuchtungsbereich. Bezugszeichen 94 bezeichnet einen Betrachtungs­ bereich. Bezugszeichen 95 bezeichnet eine optische Achse des Beleuch­ tungs-Optiksystems. In Fig. 34 ist die optische Achse 95 des Beleuch­ tungs-Optiksystems bezüglich der optischen Achse 91 des Objektivs unter einem Winkel θ geneigt. Daher wird der Beleuchtungsbereich 93 des Be­ leuchtungslichtstrahls 92, welcher die Probenoberfläche 90 beleuchtet, elliptisch. Andererseits ist die optische Achse 91 des Objektivs zur Proben­ oberfläche 90 orthogonal. Deshalb wird der Betrachtungsbereich 94 kreis­ förmig. Die Tatsache, dass der Beleuchtungsbereich elliptisch ist, obwohl der Betrachtungsbereich 94 kreisförmig ist, bedeutet, dass sich nicht das gesamte Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 13 im Betrachtungsbereich 94 sammelt. Dementsprechend kann in diesem Zustand nicht effizient beleuchtet werden und es ist schwierig, ein helles Fluoreszenzabbild zu betrachten.

Es sollte angemerkt werden, dass in der Draufsicht der Fig. 34 der Be­ leuchtungslichtstrahl 92 nicht kreisförmig ist, obwohl er kreisförmig sein muss. Dies liegt daran, dass der Beleuchtungslichtstrahl (kreisförmig), welcher auf eine zur optischen Achse 95 des Beleuchtungs-Optiksystems orthogonale Ebene projiziert ist, von oben gesehen wird. Somit bietet der Beleuchtungslichtstrahl in der Draufsicht eine mit dem Wert cosθ multipli­ zierte Konfiguration.

Um das Problem zu lösen, dass der Betrachtungsbereich und der Beleuch­ tungsbereich nicht miteinander übereinstimmen, ist die Distalend-Beleuch­ tungseinheit B in diesem Beispiel gebildet, indem man die Linsen B2 und B3 von positivem Brechungsvermögen in der Distalend-Beleuchtungseinheit B in Beispiel 7 durch torische Linsen ersetzt, wie in Fig. 35 gezeigt ist. Teil (a) von Fig. 35 ist eine Seitenansicht der Distalend-Beleuchtungseinheit B, des Objektivs 1 und der Betrachtungs-Optiksysteme 2L und 2R. Teil (b) von Fig. 35 ist eine Vorderansicht der Anordnung. Teil (c) von Fig. 35 ist eine Draufsicht der Anordnung. Teil (d) von Fig. 35 ist ein Diagramm, welches die äußere Gestalt einer torischen Linse zeigt.

Wie in Teil (d) von Fig. 35 gezeigt ist, ist jede der torischen Linsen B2 und B3 eine derartige Linse, dass eine brechende Fläche derselben nicht rota­ tionssymmetrisch ist und die Linse in den Richtungen der zwei orthogona­ len Achsen X und Y unterschiedliche Krümmungsradien RDX und RDY aufweist. Dementsprechend besitzt die Distalend-Beleuchtungseinheit B mit derartigen torischen Linsen in diesem Beispiel zwei unterschiedliche Brenn­ weiten Fx und Fy in den orthogonalen Richtungen X und Y.

In diesem Beispiel wird ein von der Distalend-Beleuchtungseinheit B ausge­ hender Lichtstrahl der Probe 7 schräg zugeführt. Dabei ist θ der zwischen der optischen Achse des Objektivs 1 und der optischen Achse des Beleuch­ tungs-Optiksystems an der Ausgangsseite der Distalend-Beleuchtungs­ einheit B gebildete Winkel. Wie in Fig. 36 und 37 gezeigt ist, ist die torische Linse B2 an einer Position angeordnet, welche um einen Winkel θ bezüglich der vom Prisma P4 ausgehenden Achse b'c' des Beleuchtungs- Optiksystems gedreht ist. Die torische Linse B3 ist in einer Position an­ geordnet, welche um einen Winkel θ mit Bezug auf die in das Prisma P4 einfallende optische Achse a'b' des Beleuchtungs-Optiksystems gedreht ist. Bezugszeichen X2 und Y2 bezeichnen Richtungen, in welche die bre­ chenden Flächen der torischen Linse B2 Krümmungen aufweisen. Bezugs­ zeichen X3 und Y3 bezeichnen Richtungen, in welche die brechenden Flächen der torischen Linse B3 Krümmungen aufweisen. Die torische Linse B2 ist derart angeordnet, dass der zwischen X2 und der optischen Achse b'c' des Beleuchtungs-Optiksystems gebildete Winkel gleich θ ist. Die torische Linse B3 ist derart angeordnet, dass der zwischen X3 und der optischen Achse a'b' des Beleuchtungs-Optiksystems gebildete Winkel gleich θ ist.

Fig. 38 ist eine perspektivische Ansicht der Distalend-Beleuchtungseinheit B. In Fig. 38 entspricht RDX X2 und X3 in Fig. 36 und 37, und RDY entspricht Y2 und Y3 in Fig. 36 und 37. Die brechende Fläche der torischen Linse B2, welche näher an dem Prisma P3 liegt, weist eine Krüm­ mung in der Richtung RDY, jedoch keine Krümmung in der Richtung RDX auf. Die Fläche der torischen Linse B2 an der entgegengesetzten Seite, d. h. die näher am Prisma P4 liegende brechende Fläche, weist eine Krümmung in der Richtung RDX, jedoch nicht in der Richtung RDY auf. Die brechende Fläche der torischen Linse 83, welche näher an dem Prisma P4 liegt, weist eine Krümmung in der Richtung RDX, jedoch keine Krümmung in der Rich­ tung RDY auf. Die Fläche der torischen Linse B3 an der entgegengesetzten Seite, d. h. die näher am Prisma P5 liegende brechende Fläche, besitzt eine Krümmung in der Richtung RDY, jedoch keine Krümmung in der Richtung RDX.

In Fig. 38 wird eine Beleuchtung in der Richtung einer Achse (Pfeil) RDY an der Oberfläche der Probe 7 durchgeführt, d. h. in der Richtung der gera­ den Schnittlinie zwischen der Probenoberfläche und einer Ebene, welche sowohl die optische Achse O des Objektivs als auch die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems enthält. In einem Falle, in welchem die Linsen B2 und B3 rotationssymmetrische Linsen ähnlich der Linse B1 sind, wird der Beleuchtungsbereich an der Probe 7 elliptisch. In diesem Falle ist die Richtung der geraden Schnittlinie zwischen der Probenoberfläche und der sowohl die optische Achse O des Objektivs als auch die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems enthaltende Ebene die Richtung der größeren Halbachse (Durchmesser) der Ellipse, und die Richtung (Richtung RDX in Fig. 38), welche die Richtung RDY orthogonal schneidet, ist die Richtung der kleineren Halbachse (Durchmesser) der Ellipse.

Deshalb können die Brennweiten der Distalend-Beleuchtungseinheit B in den Richtungen RDX und RDY durch Ersetzen der Linsen B2 und B3 mit torischen Linsen voneinander verschieden gemacht werden. Dementspre­ chend kann der Durchmesser des Beleuchtungslichtstrahls 92 in der Rich­ tung des Pfeiles (entsprechend der Richtung RDY) kleiner als im Falle von Fig. 34 gemacht werden, indem die Projektionsvergrößerungen in den Richtungen RDX und RDY voneinander verschieden gemacht werden, wie in der Draufsicht in Fig. 39 gezeigt ist. Als Folge wird der Beleuchtungs­ bereich 93 kreisförmig, nicht elliptisch, wenn der Beleuchtungslichtstrahl 92 auf die Probe 7 projiziert wird. Wenn der Beleuchtungslichtstrahl auf eine Ebene orthogonal zur optischen Achse 95 des Beleuchtungs-Optiksy­ stems projiziert wird, ist er im Falle von Fig. 39 elliptisch und im Falle von Fig. 34 kreisförmig.

Somit verwendet in diesem Beispiel die Distalend-Beleuchtungseinheit B torische Linsen, von denen jede unterschiedliche Brennweiten in zwei orthogonalen Richtungen aufweist, wodurch gestattet wird, dass der Beleuchtungsbereich und der Betrachtungsbereich die gleiche Gestalt an der Probe aufweisen, wenn der Probenoberfläche Beleuchtungslicht schräg zugeführt wird. Dementsprechend kann eine effiziente Beleuchtung durch­ geführt und ein helles Fluoreszenzabbild betrachtet werden.

Im Übrigen ist es wünschenswert, dass die Distalend-Beleuchtungseinheit B den folgenden Bedingungen genügen sollte:

Fy < Fx (5)

0.8 < (Fy/Fx)/cosθ < 1.2 (6)

In den obigen Bedingungen ist θ der zwischen der die Distalend-Beleuch­ tungseinheit B verlassenden optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksy­ stems und der optischen Achse des Objektivs 1 gebildete Winkel. Fx ist die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der Richtung der kleine­ ren Halbachse eines an der Probe gebildeten elliptischen Beleuchtungs­ bereichs, wenn sie durch ein aus einem rotationssymmetrischen optischen System gebildetes Beleuchtungs-Optiksystem beleuchtet wird. Fy ist die Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit B in der Richtung der größe­ ren Halbachse des elliptischen Beleuchtungsbereichs, welche orthogonal zu der Richtung der kleineren Halbachse ist.

Alternativ ist es wünschenswert, dass die Distalend-Beleuchtungseinheit B den folgenden Bedingungen genügt:

|My| < |Mx| (7)

0.8 < (|My|/|Mx|/)cosθ < 1.2 (8)

In den obigen Bedingungen ist θ der zwischen der die Distalend-Beleuch­ tungseinheit B verlassenden optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksy­ stems und der optischen Achse des Objektivs gebildete Winkel. Mx ist die Projektionsvergrößerung des optischen Systems der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B in der Richtung der kleineren Halbachse eines an der Probe gebildeten elliptischen Beleuchtungsbereichs, wenn sie unter dem Winkel θ mit einem rotationssymmetrischen optischen System beleuchtet wird, welche erhalten wird durch Mx = I/Ix', wobei I die Probe und Ix' ein durch die Distalend-Beleuchtungseinheit B gebildetes Probenabbild ist. My ist die Projektionsvergrößerung des optischen Systems der Distalend-Beleuch­ tungseinheit in der Richtung der größeren Halbachse des elliptischen Be­ leuchtungsbereichs, welche orthogonal zur Richtung der kleineren Halb­ achse ist. Die Projektionsvergrößerung My wird erhalten durch My = I/Iy', wobei I die Probe und Iy' ein von der Distalend-Beleuchtungseinheit B gebildetes Probenabbild ist.

Falls die Bedingungen (5) und (6) oder die Bedingungen (7) und (8) erfüllt sind, weist der die Distalend-Beleuchtungseinheit B verlassende Beleuch­ tungslichtstrahl eine elliptische Schnittkonfiguration in einem Schnitt or­ thogonal zur optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems auf. Deshalb wird der Beleuchtungslichtstrahl näherungsweise kreisförmig, wenn er der Oberfläche der Probe 7 zugeführt wird. Genauer wird der Beleuchtungs­ lichtstrahl kreisförmig, wenn (Fy/Fx)/cosθ = 1 oder (|My|/|Mx|)/cosθ = 1. Dementsprechend können der Betrachtungsbereich und der Beleuch­ tungsbereich von Beleuchtungslicht miteinander näherungsweise in Über­ einstimmung gebracht werden.

Durch Ausbilden der Distalend-Beleuchtungseinheit B derart, dass die obigen Bedingungen erfüllt sind, kann eine zufriedenstellend effiziente Beleuchtung durchgeführt werden, selbst wenn die optische Achse an der Ausgangsseite der Distalend-Beleuchtungseinheit B bezüglich der optischen Achse des Objektivs 1 geneigt ist. Es sollte angemerkt werden, dass, falls die Bedingung (6) oder (8) nicht erfüllt ist, der Beleuchtungsbereich von Beleuchtungslicht nicht mit dem Betrachtungsbereich übereinstimmt. Somit wird die Beleuchtungseffizienz verschlechtert. Als Folge wird es schwierig, ein helles Fluoreszenzabbild zu betrachten.

Es sollte angemerkt werden, dass in den obigen Bedingungen die Richtung der kleineren Halbachse und die Richtung der größeren Halbachse bezüglich des Beleuchtungsbereichs (RDX, RDY) an der Probe bestimmt werden. Falls jedoch die Richtung der kleineren Halbachse und die Richtung der größeren Halbachse bezüglich des Beleuchtungslichtstrahls in einem optischen System bestimmt werden, welches torische Linsen verwendet, ist RDX die Richtung der größeren Halbachse und RDY die Richtung der kleineren Achse, da der Beleuchtungslichtstrahl die Gestalt einer Ellipse aufweist, welche in der Richtung RDY kürzer als in der Richtung RDX ist.

Tabelle 6 zeigt Linsendaten, welche die Distalend-Beleuchtungseinheit B in diesem Beispiel betreffen. Die Linsendaten sind gesondert für die Richtung RDX und die Richtung RDY gezeigt. Die Flächen Nr. 3 bis 4 entsprechen der Linse B1 von negativem Brechungsvermögen, welche eine negative Linse ist mit einer auf die Probe gerichteten konkaven Fläche. Die Flächen Nr. 5 bis 7 entsprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P3. Die Flä­ chen Nr. 8 bis 9 entsprechen der torischen Linse B2, welche aus Silikon hergestellt ist. Die Fläche Nr. 8 weist eine Krümmung in der Richtung RDY, jedoch keine Krümmung in der Richtung RDX auf. Die Fläche Nr. 9 ist eine asphärische Fläche mit einer Krümmung in der Richtung RDX, welche keine Krümmung in der Richtung RDY aufweist. Die Flächen Nr. 10 bis 12 ent­ sprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P4. Die Flächen Nr. 13 bis 14 entsprechen der torischen Linse B3, welche aus Silikon hergestellt ist. Die Flächen Nr. 13 weist eine Krümmung in der Richtung RDX, jedoch keine Krümmung in Richtung RDY auf. Die Flächen Nr. 14 ist eine asphärische Fläche mit einer Krümmung in der Richtung RDY, welche keine Krümmung in der Richtung RDX aufweist. Die Flächen Nr. 15 bis 17 entsprechen dem rechtwinkligen Dreiecksprisma P4.

Fig. 40 stellt optische Strahlengänge des optischen Systems auf Grund­ lage der in Tabelle 6 gezeigten Linsendaten bei der niedrigsten, mittleren und größten Vergrößerung in den Richtungen RDX und RDY dar. Die Brenn­ weiten der Distalend-Beleuchtungseinheit B betragen Fx = 90 Millimeter und Fy = 68.9 Millimeter. Die Brennweite des Objektivs 1 beträgt Fob = 75 Millimeter. Daher sind die Bedingungen (3) und (6) erfüllt. Die Bedin­ gung (4) ist ebenso erfüllt.

Das Material der torischen Linsen ist Silikon, welches günstig ist, da die Herstellungskosten durch Herstellen der torischen Linsen als aus Silikon geformte Linsen minimiert sind. Es ist jedoch ebenso möglich, die torischen Linsen aus einem Glasmaterial herzustellen. Ungeachtet dessen, ob Silikon oder ein Glasmaterial verwendet wird, ist es zu bevorzugen, ein Material mit hoher Durchlässigkeit für ultraviolette Strahlen zum Zwecke des Durch­ führens einer Fluoreszenzbeleuchtung zu wählen.

In diesem Beispiel besitzen die beiden torischen Linsen B2 und B3 jeweils torische Flächen an ihren beiden Seiten. Deshalb sind in diesem Beispiel vier torische Flächen eingesetzt. Jedoch genügt das Bereitstellen wenig­ stens einer torischen Fläche, um zu gestatten, dass die Distalend-Beleuch­ tungseinheit B unterschiedliche Brennweiten in den orthogonalen Richtun­ gen aufweist. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass wenigstens zwei torische Flächen erforderlich sind, um die Pupillenpositionen 31 der Dista­ lend-Beleuchtungseinheit B in den orthogonalen Richtungen miteinander in Übereinstimmung zu bringen. In diesem Falle ist es wünschenswert, dass eine torische Fläche eine Krümmung in jeder der orthogonalen Richtungen aufweisen sollte.

Es ist ebenso möglich, eine bezüglich der optischen Achse asymmetrische Fläche zu verwenden, um eine Linse anstelle einer torischen Fläche zu bilden. D. h. wenigstens eine der oben beschriebenen torischen Flächen ist durch eine bezüglich der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems asymmetrische Fläche ersetzt. Teil (a) von Fig. 41 zeigt den Zustand von Beleuchtungslicht in einem Falle, in welchem keine asymmetrische Fläche verwendet wird. Teil (b) von Fig. 41 zeigt den Zustand von Beleuchtungs­ licht in einem Falle, in welchem eine asymmetrische Fläche verwendet wird.

In einem Falle, in welchem im optischen System der Distalend-Beleuch­ tungseinheit B keine asymmetrische Fläche verwendet wird, ist die Ebene 96, welche gleichmäßig beleuchtet ist, bezüglich der Probenoberfläche 90 geneigt. Da die Ebene 96 nicht mit der Probenoberfläche 90 übereinstimmt, stimmt dann, wenn Beleuchtungslicht die Probenoberfläche 90 erreicht, ein an der optischen Achse 95 gesammelter Lichtstrahl mit der Probenober­ fläche 90 überein, jedoch divergieren die übrigen Lichtstrahlen uner­ wünschterweise an der Probenoberfläche 90. Daher wird der Umfangs­ abschnitt des Betrachtungsbereichs verglichen mit der Mitte desselben ungünstigerweise dunkel. Im Gegensatz dazu kann, falls eine asymme­ trische Fläche in dem optischen System der Distalend-Beleuchtungseinheit B verwendet wird, das gesamte Beleuchtungslicht an der Probenoberfläche 90 gesammelt werden. Somit können die Ebene 96, welche gleichmäßig beleuchtet ist, und die Probenoberfläche 90 miteinander in Übereinstim­ mung gebracht werden. Dementsprechend können sowohl der zentrale als auch der Umfangsabschnitt des Betrachtungsbereichs mit der gleichen Helligkeit beleuchtet werden.

Die Distalend-Beleuchtungseinheit B kann mit der optischen Vorrichtung gemäß Beispiel 1 kombiniert sein, wie in Fig. 42 gezeigt ist. In diesem Falle ist es möglich, zwei verschiedene Beleuchtungsarten durchzuführen, d. h. Beleuchtung durch das Objektiv 1 und Beleuchtung durch die Dista­ lend-Beleuchtungseinheit B. In der in Fig. 42 gezeigten Anordnung kann ein optisches Element M3 ein total reflektierender Spiegel, ein Halbspiegel oder ein dichroitischer Spiegel sein. Wenn ein total reflektierender Spiegel als das optische Element M3 verwendet wird, kann lediglich einer aus dem optischen Weg der durch das Objektiv 1 durchgeführten Beleuchtung und dem optischen Weg der Distalend-Beleuchtungseinheit B verwendet wer­ den. Daher sollte das optische Element M3 derart angeordnet sein, dass es in den durch den Doppelpfeil bezeichneten Richtungen beweglich ist, um zwischen den beiden optischen Wegen umzuschalten.

In einem Fall, in welchem ein Halbspiegel als das optische Element M3 verwendet wird, ist es möglich, sowohl den optischen Weg der durch das Objektiv 1 durchgeführten Beleuchtung als auch den optischen Weg der Distalend-Beleuchtungseinheit B gleichzeitig zu verwenden. In diesem Falle wird der Probe 7 Beleuchtungslicht nahezu orthogonal von dem optischen Beleuchtungsweg durch das Objektiv 1 zugeführt und gleichzeitig wird der Probe 7 Beleuchtungslicht von der Distalend-Beleuchtungseinheit B schräg zugeführt. Somit wird die Probe 7 aus zwei Richtungen beleuchtet. Dem­ entsprechend kann die Probe 7 ohne Schatten beleuchtet werden. Darüber hinaus kann Autofluoreszenz minimiert werden, da die durch das Objektiv 1 hindurchtretende Beleuchtungslichtmenge reduziert ist.

In einem Fall, in welchem ein dichroitischer Spiegel als das optische Ele­ ment M3 verwendet wird, kann die Probe 7 mit Beleuchtungslicht (Anre­ gungslicht) verschiedener Wellenlängen beleuchtet werden. Dementspre­ chend kann bei Betrachtung einer mehrfach gefärbten Probe 7 eine Mehr­ zahl von Fluoreszenzabbildern verschiedener Wellenlängen gleichzeitig betrachtet werden. In diesem Falle kann Autofluoreszenz im Objektiv 1 minimiert werden, indem Beleuchtungslicht von kurzer Wellenlänge, wel­ ches wahrscheinlich Autofluoureszenz verursacht, durch die Distalend- Beleuchtungseinheit B hindurchgeleitet wird und Beleuchtungslicht von langer Wellenlänge durch den optischen Beleuchtungsweg im Objektiv 1 hindurchgeleitet wird.

Im Folgenden sind die Tabellen 1-1 bis 6 gezeigt.

Tabelle 1-1

Linsendaten betreffend Objektiv und Fluoreszenzbeleuchtungs- Optiksystem

Tabelle 1-2

Paraxialgrößen des Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystems

Tabelle 1-3

Paraxialgrößen des Objektivs

Tabelle 1-4

Paraxialgrößen auf der Betrachtungsseite

Tabelle 2-1

Tabelle 2-2

Tabelle 3

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

(RDY-Richtung)

(RDX-Richtung)

Der Winkel zwischen der optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems und der optischen Achse des Objektivs:

θ = 40°

(RDY-Richtung)

Es sollte angemerkt werden, dass Werte von A₂ und A₁₀ für einige asphä­ rische Flächen nicht gezeigt sind; in diesem Falle sind die Werte von A₂ und A₁₀ null.

Wie oben gesagt wurde, eliminiert die vorliegende Erfindung Autofluoreszenz, welche ansonsten im Betrachtungs-Optiksystem durch Anregungslicht erzeugt worden wäre und verhindert das Auftreten von Autofluoreszenz aus dem Objektiv und dem Betrachtungs-Optiksystem durch die Anordnung der Dista­ lend-Beleuchtungseinheit, wodurch die Betrachtung eines Fluoreszenzabbildes mit hohem Kontrast gestattet wird. Darüber hinaus ist es möglich, ein her­ kömmliches Mikroskopsystem in ein Fluoreszenzbetrachtungssystem umzu­ wandeln, ohne dieses durch Integrieren des Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksy­ stems und des Absorptionsfilters in eine Einheit oder durch Integrieren des Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystems, des Absorptionsfilters und der Dista­ lend-Beleuchtungseinheit in eine Einheit umzugestalten.

Zusätzlich kann durch Anordnen der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung an der Rückseite der Betrachtungsvorrichtung bezüglich des Betrachters ein erweiterter Raum in der Nähe der Probenoberfläche bereitgestellt werden, was zu einer verbesserten Betriebsfähigkeit führt.

Falls die oben beschriebene Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung mit einem Mikroskopsystem kombiniert ist, welche ein Veränderliche-Vergrößerung- Optiksystem umfasst, welches bei einer niedrigen Vergrößerung in der Grö­ ßenordnung von etwa 10x verwendet wird, ist es möglich, ein System zu bilden, welches, verglichen mit herkömmlichen Fluoreszenzmikroskopen, eine bessere Betriebsfähigkeit bereitstellt und eine Fluoreszenzbetrachtung mit einer sehr hohen numerischen Apertur gestattet. Zusätzlich wird es möglich ein helles Fluoreszenzabbild mit hohem Kontrast zu betrachten, da der Ein­ fluss von Autofluoreszenz minimiert ist.

Eine optische Vorrichtung minimiert Autofluoreszenz und Streulicht ebenso wie eine Leckage von Anregungslicht und nutzt Beleuchtungslicht von einem Fluoreszenzbeleuchtungs-Optiksystem effizient, um eine Betrachtung eines hellen Fluoreszenzabbildes zu gestatten. Eine Betrachtungsvorrichtung besitzt ein Objektiv, eine Betrachtungs-Optiksystemeinheit umfassend ein Veränder­ liche-Vergrößerung-Optiksystem, und eine Abbildungs-Optiksystemeinheit umfassend eine abbildende Linse und ein Okular. Eine Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung, welche getrennt vorgesehen ist, ist abnehmbar an der Betrachtungsvorrichtung angebracht. Die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung besitzt eine Lichtquelle, eine Sammellinseneinheit und ein zwischen dem Objektiv und der Betrachtungs-Optiksystemeinheit an einer von der optischen Achse des Objektivs verlagerten Position angeordnetes reflektierendes Ele­ ment, um Licht von der Lichtquelle auf das Objektiv einfallen zu lassen. Zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Element ist ein Anregungs­ filter vorgesehen. Zwischen dem Objektiv und der Betrachtungs-Optiksystem­ einheit ist ein optisches Element zum selektiven Durchlassen von Fluoreszenz­ licht, welches von einer Probe ausgesendet wird, angeordnet.

Claims (34)

1. Eine optische Vorrichtung, umfassend:
eine Betrachtungsvorrichtung mit einem Objektiv, einer Betrachtungs- Optiksystemeinheit umfassend ein Veränderliche-Vergrößerung-Optik­ system, und eine Abbildungs-Optiksystemeinheit umfassend eine abbildende Linse und ein Okular; sowie
eine an der Betrachtungsvorrichtung abnehmbar angebrachte Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung;
wobei die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung umfasst:
eine Lichtquelle,
ein reflektierendes Element, welches zwischen dem Objektiv und der Betrachtungs-Optiksystemeinheit an einer von einer optischen Achse des Objektivs verlagerten Position angeordnet ist, um Licht von der Lichtquelle auf das Objektiv einfallen zu lassen; sowie
ein zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Element angeord­ netes Beleuchtungs-Optiksystem, um Beleuchtungslicht von der Licht­ quelle zu dem reflektierenden Element zu leiten;
wobei ein erstes Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durch­ lassen von Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich in dem Beleuchtungslicht zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Element angeordnet ist und ein zweites Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durchlassen von Licht in einem Wellenlängenbereich von Fluoreszenzlicht, welches von einer Probe ausgesendet wird, zwischen dem Objektiv und der Abbildungs-Optiksystemeinheit an­ geordnet ist.

2. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Wellen­ längenauswahlelement mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung integriert ausgeführt ist.

3. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Wellen­ längenauswahlelement mit dem ersten Wellenlängenauswahlelement integriert ausgeführt ist.

4. Eine optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend:
einen Rahmen zum Halten der Probe;
einen an dem Rahmen eingebauten Stab; sowie
eine Fokussiereinheit, welche an dem Stab gehalten ist, um einen Abstand zwischen der Probe und dem Objektiv zu verändern;
wobei die Fokussiereinheit die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung hält und die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung die Betrachtungsvorrich­ tung hält.

5. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Betrachtungs- Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet sind, wobei das Paar von Linseneinheiten parallel und symmetrisch bezüglich der optischen Achse des Objektivs angeordnet ist.

6. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Objektiv, die Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystem­ einheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet sind, wobei das Paar von Linseneinheiten zu einer zu einer Oberfläche der Probe orthogonalen Achse geneigt und bezüglich der Achse symmetrisch angeordnet ist.

7. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Betrachtungs- Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit derart angeordnet sind, dass eine optische Achsen der Linseneinheiten enthal­ tende Ebene von der optischen Achse des Objektivs verlagert ist.

8. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine Linseneinheit des Beleuchtungs-Optiksystems in der Fluoreszenzbe­ leuchtungsvorrichtung derart bewegbar ist, dass ein Beleuchtungs­ bereich des Beleuchtungs-Optiksystems näherungsweise mit einem Betrachtungsbereich übereinstimmt, welcher sich nach Maßgabe eines Vergrößerungsänderungsvorgangs eines Betrachtungs-Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit ändert.

9. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Beleuchtungs- Optiksystem umfasst:
eine Sammellinseneinheit zum Sammeln von Licht von der Lichtquelle;
eine erste Relaislinseneinheit, um ein erstes Abbild der Lichtquelle zu bilden;
eine zweite Relaislinseneinheit, um das erste Abbild der Lichtquelle zu übertragen;
ein in der ersten Relaislinseneinheit vorgesehenes erstes reflektierendes Element;
eine in der Nähe des ersten Abbilds der Lichtquelle angeordnete Aper­ turblende; sowie
wenigstens eine bewegbare Linseneinheit und ein zweites reflektieren­ des Element, welche in der zweiten Relaislinseneinheit vorgesehen sind;
wobei das erste Wellenlängenauswahlelement austauschbar in dem Beleuchtungs-Optiksystem vorgesehen ist.

10. Eine optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen der Sammellinseneinheit und der Lichtquelle geändert wird, um eine kritische Beleuchtung zu gestatten, bei welcher eine Position, an welche ein Abbild der Lichtquelle projiziert wird, und die Probe näherungsweise miteinander übereinstimmen.

11. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei eine Veränderung des Abstands zwischen der Sammellinseneinheit und der Lichtquelle unabhängig von einem Vergrößerungsänderungsvorgang eines Betrach­ tungs-Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit ist, und ein Abstand D zwischen der Lichtquelle und einer zu der Probe kon­ jugierten Position, welche der Lichtquelle am nächsten liegt, in dem Beleuchtungs-Optiksystem der folgenden Bedingung genügt:
|D| ≦ 3 Millimeter.

12. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin umfassend:
einen Mechanismus, durch welchen das erste Wellenlängenauswahl­ element und das zweite Wellenlängenauswahlelement gegen ein ande­ res erstes Wellenlängenauswahlelement bzw. ein anderes zweites Wellenlängenauswahlelement miteinander verbunden gewechselt wer­ den.

13. Eine optische Vorrichtung, umfassend:
eine Betrachtungsvorrichtung mit einem Objektiv, einer Betrachtungs- Optiksystemeinheit umfassend ein Veränderliche-Vergrößerung-Optik­ system, und eine Abbildungs-Optiksystemeinheit umfassend eine abbildende Linse und ein Okular; sowie
eine an der Betrachtungsvorrichtung abnehmbar angebrachte Fluo­ reszenzbeleuchtungsvorrichtung;
wobei die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung umfasst:
eine Lichtquelle,
eine in der Nähe des Objektivs angeordnete Distalend-Beleuchtungsein­ heit; sowie
ein zwischen der Lichtquelle und der Distalend-Beleuchtungseinheit angeordnetes Beleuchtungs-Optiksystem, um Beleuchtungslicht von der Lichtquelle zu der Distalend-Beleuchtungseinheit zu leiten;
wobei ein erstes Wellenlängenauswahlelement zum selektiven Durch­ lassen von Licht in einem spezifischen Wellenlängenbereich in dem Beleuchtungslicht zwischen der Lichtquelle und der Distalend-Beleuch­ tungseinheit angeordnet ist und ein zweites Wellenlängenauswahl­ element zum selektiven Durchlassen von Licht in einem Wellenlängen­ bereich von Fluoreszenzlicht, welches von einer Probe ausgesendet wird, zwischen dem Objektiv und der Abbildungs-Optiksystemeinheit angeordnet ist;
wobei die Distalend-Beleuchtungseinheit an einem Umfang des Objek­ tivs derart angeordnet ist, dass eine Mittenposition eines Betrachtungs- Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit und eine Mitten­ position von Beleuchtungslicht, welches durch die Fluoreszenzbeleuch­ tungsvorrichtung zugeführt wird, miteinander an einer Oberfläche der Probe zusammenfallen; und
wobei das Beleuchtungs-Optiksystem wenigstens eine bewegbare Linse und einen Bewegungsmechanismus aufweist, sodass die beweg­ bare Linseneinheit sich nach Maßgabe einer Veränderung der Vergröße­ rung des Betrachtungs-Optiksystems bewegt, um einen Betrachtungs­ bereich und einen Beleuchtungsbereich näherungsweise miteinander in Übereinstimmung zu bringen.

14. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das zweite Wel­ lenlängenauswahlelement mit der Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung integriert ausgeführt ist.

15. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das zweite Wel­ lenlängenauswahlelement mit dem ersten Wellenlängenauswahlelement integriert ausgeführt ist.

16. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Fluoreszenzbe­ leuchtungsvorrichtung die Probe mit Licht von der Lichtquelle durch die Distalend-Beleuchtungseinheit hindurch beleuchtet, ohne dass dieses durch das Objektiv hindurchtritt.

17. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit Linsen aufweist, wobei wenigstens eine Linse in der Distalend-Beleuchtungseinheit derart angeordnet ist, dass eine optische Achse der Linse von einer optischen Achse der Distalend- Beleuchtungseinheit verlagert ist.

18. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit ein optisches Element umfasst, welches lediglich aus ebenen Flächen gebildet ist, und welches einfallendes Licht von sich lediglich durch einen Brechungsvorgang ausgehen lässt.

19. Eine optische Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit ein optisches Element umfasst, welches lediglich aus ebenen Flächen gebildet ist und welches einfallendes Licht von sich durch einen Brechungsvorgang und einen Reflexionsvorgang ausgehen lässt.

20. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit in der Reihenfolge von einer Seite des Beleuch­ tungs-Optiksystems umfasst:
ein erstes Ablenkelement und ein zweites Ablenkelement, welche in einer Ebene orthogonal zu einer sowohl eine optische Achse des Objek­ tivs als auch eine in die Distalend-Beleuchtungseinheit eintretende optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems aufweisende Ebene vorgesehen sind;
wobei das erste Ablenkelement die optische Achse des Beleuchtungs- Optiksystems ablenkt;
wobei das zweite Ablenkelement die durch das erste Ablenkelement abgelenkte optische Achse derart ablenkt, dass die optische Achse schräg zur Oberfläche der Probe in einer die optische Achse des Objek­ tivs enthaltenden Ebene verläuft.

21. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit weiterhin wenigstens zwei dritte Ablenkelemente umfasst, um die optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems ab­ zulenken, wobei die wenigstens zwei dritten Ablenkelemente näher an der Lichtquelle als das erste Ablenkelement in einer Ebene orthogonal zu einer Ebene, welche sowohl die in die Distalend-Beleuchtungseinheit eintretende optische Achse des Beleuchtungs-Optiksystems als auch die optische Achse des Objektivs enthält, angeordnet sind.

22. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit ein optisches Element mit wenigstens zwei tori­ schen Flächen umfasst.

23. Eine optische Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Distalend- Beleuchtungseinheit ein optisches Element umfasst, welches wenig­ stens eine Fläche aufweist, die bezüglich der optischen Achse asym­ metrisch ist.

24. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 22, welche den folgenden Bedingungen genügt:
Fy < Fx
0.8 < (Fy/Fx)/cosθ < 1.2
wobei θ ein zwischen der die Distalend-Beleuchtungseinheit verlassen­ den optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems und der opti­ schen Achse des Objektivs gebildeter Winkel ist; Fx eine Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit in einer Richtung einer kleinen Halb­ achse eines elliptischen Beleuchtungsbereichs ist, welcher an der Probe gebildet ist, wenn sie durch ein aus einem rotationssymmetrischen optischen System gebildeten Beleuchtungs-Optiksystem beleuchtet wird; Fy eine Brennweite der Distalend-Beleuchtungseinheit in einer Richtung einer großen Halbachse des elliptischen Beleuchtungsbereichs ist, welche orthogonal zur Richtung der kleinen Halbachse ist.

25. Eine optische Vorrichtung gemäß Anspruch 22, welche den folgenden Bedingungen genügt:
|My| < |Mx|
0.8 < (|My|/|Mx|)/cosθ < 1.2
wobei θ ein zwischen der die Distalend-Beleuchtungseinheit verlassen­ den optischen Achse des Beleuchtungs-Optiksystems und der opti­ schen Achse des Objektivs gebildeter Winkel ist; Mx eine Projektions­ vergrößerung des optischen Systems der Distalend-Beleuchtungseinheit in einer Richtung einer kleinen Halbachse eines elliptischen Beleuch­ tungsbereichs ist, welcher an der Probe gebildet ist, wenn sie unter dem Winkel θ mit einem rotationssymmetrischen optischen System beleuchtet wird und welche erhalten wird durch Mx = I/Ix', wobei I die Probe ist und Ix' ein Probenabbild ist, welches durch die Distalend- Beleuchtungseinheit gebildet ist; My eine Projektionsvergrößerung des optischen Systems der Distalend-Beleuchtungseinheit in einer Richtung einer großen Halbachse des elliptischen Beleuchtungsbereichs ist, welche orthogonal zur Richtung der kleinen Halbachse ist, wobei die Projektionsvergrößerung My durch My = I/Iy' erhalten wird, wobei I die Probe ist und Iy' ein Probenabbild ist, welches durch die Distalend- Beleuchtungseinheit gebildet ist.

26. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, welche der folgenden Bedingung genügt:
0.7 ≦ Fob/F ≦ 1.2
wobei F eine Brennweite des optischen Systems der Distalend-Beleuch­ tungseinheit ist und Fob eine Brennweite des Objektivs ist.

27. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, welche der folgenden Bedingung genügt:
0.5 ≦ Sob/S ≦ 1.4
wobei S ein Flächenmaß eines von der Distalend-Beleuchtungseinheit beleuchteten Bereichs ist, und Sob ein Flächenmaß eines mit dem Objektiv betrachteten Bereichs ist.

28. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei ein Bereich einer Linseneinheit des Objektivs, welcher der Probe am nächsten liegt, als eine Linseneinheit der Distalend-Beleuchtungseinheit verwendet ist.

29. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, weiterhin umfassend:
einen Rahmen zum Halten der Probe;
einen an dem Rahmen eingebauten Stab;
eine Fokussiereinheit, welche an dem Stab gehalten ist, um einen Abstand zwischen der Probe und dem Objektiv zu verändern;
wobei die Fokussiereinheit die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung hält und die Fluoreszenzbeleuchtungsvorrichtung die Betrachtungsvorrich­ tung hält.

30. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Betrachtungs- Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystemeinheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet sind, wobei das Paar von Linseneinheiten parallel und symmetrisch bezüglich einer optischen Achse des Objektivs angeordnet ist.

31. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Objektiv, die Betrachtungs-Optiksystemeinheit und die Abbildungs-Optiksystem­ einheit jeweils aus einem Paar von Linseneinheiten gebildet sind, wobei das Paar von Linseneinheiten zu einer zur Oberfläche der Probe or­ thogonalen Achse geneigt und bezüglich der Achse symmetrisch an­ geordnet ist.

32. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Beleuchtungs- Optiksystem umfasst:
eine Sammellinseneinheit zum Sammeln von Licht von der Lichtquelle;
eine erste Relaislinseneinheit, um ein erstes Abbild der Lichtquelle zu bilden;
eine zweite Relaislinseneinheit, um das erste Abbild der Lichtquelle zu übertragen;
eine in der Nähe des ersten Abbilds der Lichtquelle angeordnete Aper­ turblende; sowie
wenigstens eine in der zweiten Relaislinseneinheit vorgesehene be­ wegliche Linseneinheit.

33. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei ein Abstand zwischen der Sammellinseneinheit und der Lichtquelle verändert wird, um eine kritische Beleuchtung zu gestatten, bei welcher eine Position, an die ein Abbild der Lichtquelle projiziert wird, und die Probe mitein­ ander näherungsweise übereinstimmen.

34. Eine optische Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei eine Veränderung des Abstands zwischen der Sammellinseneinheit und der Lichtquelle unabhängig von einem Vergrößerungsänderungsvorgang eines Betrach­ tungs-Optiksystems in der Betrachtungs-Optiksystemeinheit ist, und ein Abstand D zwischen der Lichtquelle und einer zur Probe konjugier­ ten Position, welche der Lichtquelle in dem Beleuchtungs-Optiksystem am nächsten liegt, der folgenden Bedingung genügt:
|D| ≦ 3 Millimeter.