JPH04304411A - 高感度顕微鏡 - Google Patents

高感度顕微鏡

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JPH04304411A
JPH04304411A JP3094723A JP9472391A JPH04304411A JP H04304411 A JPH04304411 A JP H04304411A JP 3094723 A JP3094723 A JP 3094723A JP 9472391 A JP9472391 A JP 9472391A JP H04304411 A JPH04304411 A JP H04304411A
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JP
Japan
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image
microscope
image intensifier
lens
observation
Prior art date
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Pending
Application number
JP3094723A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidehiko Furuhashi
古橋 英彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Priority to US07/856,762 priority patent/US5296962A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高感度顕微鏡に関し、
特に観察光学系にイメージインテンシファイアを導入可
能とし、強い照明光を照射できない標本などの暗い標本
像を十分な明るさで観察可能にする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光学顕微鏡は、顕微鏡の照明装置
による照明を受けた標本からの光を対物レンズで取り込
み、該対物レンズからの結像光束を接眼レンズの像面に
導くよう構成されており、暗い標本からの光を明るくす
る手段は特に設けられていなかった。
【0003】また、暗い標本像を明るくして見る手段と
しては、高感度のテレビジョンカメラであるSITカメ
ラを顕微鏡に付加し、標本像をモニタテレビジョンカメ
ラに写し出すことによって観察を行なう装置が利用され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の光学顕微
鏡においては、明るい顕微鏡像を得るためには照明光を
強くする必要があるが、例えば微弱な偏光性を有する標
本の偏光顕微鏡観察では、照明光を強くしても観察像は
暗く、また、強い照明光を照射すると死んでしまう生き
ている微生物あるいは培養細胞観察では照明光を強くす
ることができないため観察像が暗くなり観察が困難にな
るという不都合があった。また、顕微鏡の倍率を大きく
すればするほど観察像が暗くなるという問題もあった。 さらに、蛍光標本を用いる蛍光顕微鏡では、観察可能な
明るさを得るために強い照明光を照射すると蛍光標本の
蛍光色素がすぐに退色してしまうという問題点があった
【0005】さらに、SITカメラのような高感度テレ
ビジョンカメラを使用する方法にあっては、モニタテレ
ビジョン上での観察しか行なうことができず、視野が狭
くなるとともに、システム構成が大かがりになるという
不都合があった。また、通常の顕微鏡観察との切換えに
は顕微鏡の鏡筒とモニタテレビジョンとを見直さなけれ
ばならないという使いにくさもあった。
【0006】本発明の目的は、このような従来の装置に
おける問題点に鑑み、強い照明光を用いることなく暗い
標本像を明るく観察可能とし、かつ通常の顕微鏡使用と
同じ感覚で使用できる高感度顕微鏡を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明によれば、対物レンズと接眼レンズとを含む観
察光学系を備えた高感度顕微鏡が提供され、該高感度顕
微鏡は、前記対物レンズの像面の位置に受光面を一致さ
せかつ光出力面が前記接眼レンズの像面と共役な位置と
なる如くイメージインテンシファイアを前記観察光学系
内に配設したことを特徴とする。
【0008】また、前記対物レンズからの光を選択的に
前記イメージインテンシファイアを含む光路または前記
イメージインテンシファイアを含まない光路を介して前
記接眼レンズに導く光路切換手段を設けることもできる
【0009】さらに、前記イメージインテンシファイア
またはリレーレンズを選択的に前記観察光学系に挿入す
るよう構成することもできる。
【0010】
【作用】上記構成においては、対物レンズに入射した画
像光は前記イメージインテンシファイアに入射し、この
場合対物レンズの像面の位置が受光面となっているから
イメージインテンシファイアの受光面に対物レンズによ
る像が形成される。イメージインテンシファイアはこの
像を増強し蛍光面のような光出力面に出力する。そして
、この光出力面は接眼レンズの像面と共役な位置となっ
ているから、接眼レンズによってこの光出力面の増倍さ
れた画像が観察できる。これにより、イメージインテン
シファイアを介した顕微鏡像を観察することができ、例
えば生きている標本には生命体に影響を与えないような
、そして退色の早い標本には退色し難いような弱い照明
光を照射しても明るい観察像が得られる。また、もとも
と暗くて見難い標本の観察、あるいは高倍率での観察の
場合でも明るい観察像が得られる。
【0011】また、対物レンズの光を選択的に前記イメ
ージインテンシファイアを含む光路または前記イメージ
インテンシファイアを含まない光路を介して前記接眼レ
ンズに導く光路切換え手段を設けた場合には、イメージ
インテンシファイアを介する観察像も通常の顕微鏡像と
視野の広さ、倍率ともほぼ同等にすることができるから
、顕微鏡観察状態のままで通常観察とイメージインテン
シファイアによる増幅光による観察を切換比較しながら
観察を行なうことができる。このことは、前記イメージ
インテンシファイアまたはリレーレンズを選択的に前記
観察光学系に挿入する場合にも同様である。また、顕微
鏡写真撮影装置を使用することにより、イメージインテ
ンシファイアによる増幅光の像の顕微鏡写真を撮影する
ことも容易である。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図1は、本発明の第1の実施例に係わる高感
度顕微鏡装置を示す。同図の装置は、対物レンズ16が
取付けられた顕微鏡本体14と、接眼レンズ17が取付
けられた観察鏡筒15と、これら顕微鏡本体14および
観察鏡筒15の間に挿入された顕微鏡用鏡筒1とを含む
。顕微鏡用鏡筒1は、イメージインテンシファイア9を
内蔵し、かつ全反射プリズム2および円筒ガラス3を含
む光路切換機構13を備えている。光路切換機構13は
、対物レンズ16から観察鏡筒15を通り接眼レンズ1
7に至る観察光学系にリレーレンズ4および5を介して
全反射プリズム2または円筒ガラス3を選択的に挿入す
るものである。
【0013】図2の(a)および(b)は、それぞれ、
顕微鏡用鏡筒1の側面図および平面図であり、(b)は
図1のA−A線に沿った断面図、かつ(a)は図2の(
b)のB−B線に沿った断面図となっている。さらに、
図3は、顕微鏡用鏡筒1の光学系を示す斜視図である。
【0014】これらの図に示されるように、顕微鏡用鏡
筒1は、対物レンズ16に対向してリレーレンズ4を有
し、かつ観察鏡筒15に対向して他のリレーレンズ5を
有する。また、これらリレーレンズ4および5の間には
前述の光路切換機構13により全反射プリズム2および
円筒ガラス3が選択的に挿入される。また、全反射プリ
ズム2の両横にはレンズ6と反射鏡7およびレンズ12
と反射鏡11とが配設されており、かつ反射鏡7および
11にそれぞれ対向して他の反射鏡8および10が配設
されており、さらに反射鏡8および10を結ぶ光路中に
はイメージインテンシファイア9が配置されている。な
お、全反射プリズム2は単なる両面反射鏡でもよく、か
つ各反射鏡7,8,10,11はそれぞれ全反射プリズ
ムでもよい。さらに、リレーレンズ4および5の間の光
束が平行光束となる構成では円筒ガラス3を省略するこ
とも可能である。
【0015】以上のような構成を有する高感度顕微鏡に
おいては、イメージインテンシファイア9を介さない通
常の顕微鏡観察の場合は、図示された全反射プリズム2
の位置に該全反射プリズム2に代えて円筒ガラス3が配
置される。従って、対物レンズ16からの光はリレーレ
ンズ4、円筒ガラス3、他のリレーレンズ5、観察鏡筒
15の順に通過し接眼レンズ17の接眼レンズ像面に結
像する。
【0016】これに対し、イメージインテンシファイア
9を介する像を観察する場合には、全反射プリズム2が
図示の如く顕微鏡の観察光学系の光路に入れられる。従
って、対物レンズ16からの光は、リレーレンズ4、全
反射プリズム2、レンズ6、反射鏡7および8を経てイ
メージインテンシファイア9の光電面すなわち受光面に
入射し、対物レンズ16による像9aを該受光面に結ぶ
。イメージインテンシファイア9により増幅された蛍光
面すなわち出力像面の像9bは、反射鏡10および11
、レンズ12、全反射プリズム2、リレーレンズ5、観
察鏡筒15の順に通過し、接眼レンズ17の接眼レンズ
像面に結像する。なお、イメージインテンシファイア9
の受光面は対物レンズ16による1次像面の位置に一致
させると好都合であり、かつイメージインテンシファイ
ア9の光出力面は接眼レンズ17の像面と共役な位置と
なるよう構成されている。このようにして、イメージイ
ンテンシファイア9を介した増幅光による顕微鏡像の観
察が可能となる。
【0017】なお、全反射プリズム2と円筒ガラス3に
よる光路切換に代えて、全反射プリズム2を常時光路に
挿入しておき、図3に想像線で示すようにイメージイン
テンシファイア9とリレーレンズとを切換えることも可
能である。
【0018】図4は本発明の第2の実施例に係わる高感
度顕微鏡装置に使用される顕微鏡用鏡筒21の構成を示
す。同図の顕微鏡用鏡筒21は、前記図1〜図3の構成
を縦に配置換えした構造となっている。すなわち、図4
の顕微鏡用鏡筒21は、台形の全反射プリズ22、円筒
ガラス23、レンズ26,30を含む光路切換機構31
と、リレーレンズ24,25と、反射鏡27,29と、
これら反射鏡27,29の間に配置されたイメージイン
テンシファイア28を備えている。このような顕微鏡用
鏡筒21は、リレーレンズ24が対物レンズ16に対向
し、他のリレーレンズ25が観察鏡筒15に対向する如
く顕微鏡に組込まれる。
【0019】図4に示す顕微鏡用鏡筒21を用いた高感
度顕微鏡においては、イメージインテンシファイア28
を介さない通常の顕微鏡像を観察する場合には、光路切
換機構31によりリレーレンズ24、25の間に円筒ガ
ラス23が配置されるようにする。これにより、対物レ
ンズ16からの光は、リレーレンズ24、円筒ガラス2
3、他のリレーレンズ25を通り、観察鏡筒15および
接眼レンズ17を経て観察される。
【0020】これに対し、イメージインテンシファイア
28による増幅光の像を観察する場合には、光路切換機
構31により、全反射プリズム22を図4に示す位置、
すなわちリレーレンズ24,25の間に配置する。これ
により、対物レンズ16からの光は、リレーレンズ24
を通過後、全反射プリズム22、レンズ30、反射鏡2
9を経てイメージインテンシファイア28の光電面に対
物レンズ16による像28bを結像する。イメージイン
テンシファイア28により増幅された蛍光面の像28a
は、反射鏡27、レンズ26、全反射プリズム22、他
のリレーレンズ25を介し観察鏡筒15に入り、接眼レ
ンズ17の像面に結像する。このようにして、イメージ
インテンシファイア28により増倍された顕微鏡像が観
察できる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、顕微鏡
の観察光学系に光増幅機能を有するイメージインテンシ
ファイアを挿入したから、暗い標本の観察を行なう場合
や、強い照明光を与えることが適切でない標本を弱い照
明光で観察する場合にも、明るい観察像を得ることがで
きる。また、イメージインテンシファイアを用いない通
常の顕微鏡像との切換えも可能になるから、観察姿勢を
変えずにイメージインテンシファイアによる像と通常顕
微鏡像とを比較観察することが可能となる。さらに、イ
メージインテンシファイアによる顕微鏡像の写真撮影は
、短い露出時間、すなわち早いシャッタ速度で撮影でき
るという利点も備えている。なお、イメージインテンシ
ファイアは紫外光および赤外光も可視化しかつ増幅する
機能を有するから、通常の顕微鏡では観察できない紫外
光、赤外光による観察を行なうことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係わる高感度顕微鏡の構成
を示す部分断面側面図である。
【図2】図1の高感度顕微鏡に用いられているイメージ
インテンシファイアを含む顕微鏡用鏡筒部分の詳細な構
造を示す左側面図(a)および平面図(b)である。
【図3】図1の高感度顕微鏡に用いられている顕微鏡用
鏡筒に含まれる光学系を示す斜視図である。
【図4】本発明の他の実施例に係わる高感度顕微鏡に使
用される顕微鏡用鏡筒の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
1,21  顕微鏡用鏡筒 2,22  全反射プリズム 3,23  円筒ガラス 4,5,24,25  リレーレンズ 6,12,26,30  レンズ 7,8,10,11,27,29  反射鏡9,28 
 イメージインテンシファイア13,31  光路切換
機構 14  顕微鏡本体 15  観察鏡筒 16  対物レンズ 17  接眼レンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  対物レンズと接眼レンズとを含む観察
    光学系を備えた高感度顕微鏡であって、前記対物レンズ
    の像面の位置に受光面を一致させかつ光出力面が前記接
    眼レンズの像面と共役な位置となる如くイメージインテ
    ンシファイアを前記観察光学系内に配設することにより
    前記イメージインテンシファイアを介した顕微鏡像を観
    察可能としたことを特徴とする高感度顕微鏡。
  2. 【請求項2】  さらに、前記対物レンズからの光を選
    択的に前記イメージインテンシファイアを含む光路また
    は前記イメージインテンシファイアを含まない光路を介
    して前記接眼レンズに導く光路切換手段を備え、前記イ
    メージインテンシファイアを介した顕微鏡像および前記
    イメージインテンシファイアを介さない顕微鏡像を選択
    的に観察可能としたことを特徴とする請求項1に記載の
    高感度顕微鏡。
  3. 【請求項3】  前記イメージインテンシファイアまた
    はリレーレンズを選択的に前記観察光学系に挿入するこ
    とにより、前記イメージインテンシファイアを介した顕
    微鏡像および前記イメージインテンシファイアを介さな
    い顕微鏡像を選択的に観察可能としたことを特徴とする
    請求項1に記載の高感度顕微鏡。
JP3094723A 1991-04-01 1991-04-01 高感度顕微鏡 Pending JPH04304411A (ja)

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US07/856,762 US5296962A (en) 1991-04-01 1992-03-24 High sensitivity microscope

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