特許 6839439 試料観察装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6839439

(24)【登録日】2021年2月17日

(45)【発行日】2021年3月10日

(54)【発明の名称】試料観察装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/21 20060101AFI20210301BHJP

   G02B 21/00 20060101ALI20210301BHJP

   G02B 21/06 20060101ALI20210301BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/21 Z

   G02B21/00

   G02B21/06

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-233865(P2016-233865)

(22)【出願日】2016年12月1日

(65)【公開番号】特開2018-91676(P2018-91676A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年11月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】304020177

【氏名又は名称】国立大学法人山口大学

(74)【代理人】

【識別番号】100158702

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 卓也

(72)【発明者】

【氏名】志村 俊昭

【審査官】 伊藤 裕美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１４８５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１７１３２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−０８３１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−０６９９７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１６３０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１２５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１３６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０７４９５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−０８１３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３７０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６３８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３０６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００５８４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００ − ２１／６１

Ｇ０２Ｂ ２１／００ − ２１／３６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を照明する光源及び試料照明光路上に位置する第１偏光板を基台内部に有し、試料が載置される第１透明板を前記基台の上壁として有する試料載置部と、
前記基台に立設される支柱と第２透明板とを含む支持部と、
前記第２透明板の上部に第２偏光板を含む観察部と、
から構成され、
前記支持部は前記支柱に一体に設けられる第２透明板を有し、前記第２透明板は前記第１透明板の上方であって試料観察光路上に位置し前記第１透明板と平行に配設される一方で、
前記第２偏光板は、前記第２透明板上であって、前記試料観察光路中に挿入された際、前記第１偏光板と直線偏光の振動方向が直交方向となるよう、前記第２透明板に回動可能に支持されており、
前記第２偏光板の前記試料観察光路中への挿脱によりクロスニコルとオープンニコルを切り替えて、前記試料観察光路上方から前記第１透明板上に載置される試料の全体観察を可能とすることを特徴とする試料観察装置。

【請求項2】

前記光源は面状光源である請求項１記載の試料観察装置。

【請求項3】

前記光源は面発光白色ＬＥＤ光源であり、前記面発光白色ＬＥＤ光源と前記第１偏光板との間に前記面発光白色ＬＥＤ光源からの光を拡散させて輝度を均一化する光拡散板を有する請求項１記載の試料観察装置。

【請求項4】

前記観察部は前記第２偏光板の上方又は下方であって前記第２透明板に支持されるレンズを含む請求項１乃至３のいずれかに記載の試料観察装置。

【請求項5】

前記レンズはフレネルレンズであり、
前記フレネルレンズは前記第２透明板上に載置支持される請求項４記載の試料観察装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可視光線を透過する物質の光学的性質の観察に用いる試料観察装置であって、岩石・鉱物・雪氷・生体細胞・液晶・高分子など様々な物質の光学的性質の観察・研究に用いることができる試料観察装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、岩石・鉱物などの試料観察には、光学顕微鏡の一種である偏光顕微鏡が用いられている。
偏光顕微鏡は、偏光を用いて試料の複屈折や偏光の振動方向による特性を観察する装置であって筒状の形態を呈し、接眼レンズから試料の一部を覗く構造である（例えば、特許文献１，２参照）。

【0003】

前記偏光顕微鏡は、物質の偏光に関わる性質を観察することができるため、従来の岩石や鉱物の観察に加え、最近では、雪氷学・歯学・細胞学・高分子化学・液晶など様々な分野における試料観察・研究に用いられている。

【0004】

ところが、前記偏光顕微鏡は、接眼レンズから試料の一部を覗く構造のため、試料の狭い部分を少しずつ観察するしかなく、試料全体を一度に観察できない問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実公昭５３−１７７９７号公報

【特許文献2】特開２００５−３９９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は、試料の光学的性質の観察に用いる試料観察装置であって、試料全体を一度に観察することができる試料観察装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の試料観察装置は、
試料を照明する光源及び試料照明光路上に位置する第１偏光板を基台内部に有し、試料が載置される第１透明板を前記基台の上壁として有する試料載置部と、
前記基台に立設される支柱と第２透明板とを含む支持部と、
前記第２透明板の上部に第２偏光板を含む観察部と、
から構成され、
前記支持部は前記支柱に一体に設けられる第２透明板を有し、前記第２透明板は前記第１透明板の上方であって試料観察光路上に位置し前記第１透明板と平行に配設される一方で、
前記第２偏光板は、前記第２透明板上であって、前記試料観察光路中に挿入された際、前記第１偏光板と直線偏光の振動方向が直交方向となるよう、前記第２透明板に回動可能に支持されており、
前記第２偏光板の前記試料観察光路中への挿脱によりクロスニコルとオープンニコルを切り替えて、前記試料観察光路上方から前記第１透明板上に載置される試料の全体観察を可能とすることを特徴とする。

【0008】

本発明の試料観察装置は、
前記光源が面状光源であることが好ましい。

【0009】

本発明の試料観察装置は、
前記光源が面発光白色ＬＥＤ光源であり、前記面発光白色ＬＥＤ光源と前記第１偏光板との間に前記面発光白色ＬＥＤ光源からの光を拡散させて輝度を均一化する光拡散板を有することが好ましい。

【0010】

本発明の試料観察装置は、
前記観察部が前記第２偏光板の上方又は下方であって前記第２透明板に支持されるレンズを含むことが好ましい。

【0011】

本発明の試料観察装置は、
前記レンズがフレネルレンズであり、
前記フレネルレンズは前記第２透明板上に載置支持されることが好ましい。

【0012】

本発明の試料観察装置は、
前記支持部の支柱の長さを可変できる構造とすることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の試料観察装置は、試料観察光路上方から第１透明板上に載置される試料の全体観察を可能とするものであり、試料全体を一度に観察することができる。

【0014】

また、本発明の試料観察装置は、従来の偏光顕微鏡のように接眼レンズを覗くことなく、試料観察光路上方から第１透明板上に載置される試料を観察するものであり、一つの試料を複数人で同時に観察することができる。

【0015】

本発明の試料観察装置は、光源が面状光源であることとすれば、光源の高さを低くすることができるのに加え、光拡散板を必要としないことから、薄型の装置とすることができる。

【0016】

本発明の試料観察装置は、観察部が第２偏光板の上方又は下方であって第２透明板に支持されるレンズを含むこととすれば、試料を拡大して観察することができる。

【0017】

本発明の試料観察装置は、前記支持部の支柱の長さを可変できる構造とすれば、様々な大きさの試料を適切に観察することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】試料観察装置の概略斜視図。

【図2】試料観察装置の概略正面断面図。

【図3】基台上に試料を載置した状態の概略斜視図。

【図4】クロスニコルで試料を観察する様子の説明図。

【図5】オープンニコルで試料を観察する様子の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態における試料観察装置の概略斜視図を示す。図２は試料観察装置の概略正面断面図を示す。
本発明の実施の形態における試料観察装置１は、試料載置部２と、支持部３と、観察部４から構成される。

【0020】

前記試料載置部２は、箱体状の基台２１を有する。前記試料載置部２は、前記基台２１の内部に、試料を照明する面発光白色ＬＥＤ光源２２、前記面発光白色ＬＥＤ光源２２の光を拡散させて輝度を均一化する光拡散板２３、試料照明光路上に位置する下方偏光板（下方ニコル）２４を有し、前記基台２１の上壁として、試料が載置される透明板ガラス２５を有する

【0021】

前記面発光白色ＬＥＤ光源２２には、例えば複数のＬＥＤチップを基板上に並べてなる市販の製品を利用することができる。
また、前記透明板ガラス２５は、前記偏光板２４を保護するとともに、前記基台２１となる箱状体の蓋体の役割を果たす。

【0022】

前記支持部３は、前記基台２１に立設される支柱３１、前記支柱３１と一体に成形される透明アクリル板３２を有する。
前記支柱３１には、板状部材のほか棒状部材などを用いることができる。
前記透明アクリル板３２は、前記透明板ガラス２５の上方であって試料観察光路上に位置し、前記透明板ガラス２５と平行に配設される。

【0023】

前記観察部４は、前記透明アクリル板３２上に載置支持されるフレネルレンズ４１、前記フレネルレンズ４１上に載置支持される上方偏光板（上方ニコル）４２を有する。
前記上方偏光板４２は、前記透明板ガラス２５と平行な面内で回動可能となるよう前記透明アクリル板３２に支持され、試料観察光路中に挿脱可能とされる。

【0024】

ここで、前記上方偏光板４２は、前記透明アクリル板３２上であって、試料観察光路中に挿入された際、前記下方偏光板２４と直線偏光の振動方向が直交方向となるよう、前記透明アクリル板３２に回動可能に支持されており、前記試料観察光路中への挿脱によりクロスニコルとオープンニコルを切り替えることができる。

【0025】

また、前記フレネルレンズ４１は、前記上方偏光板４２と同様に、前記透明板ガラス２５と平行な面内で回動可能となるよう前記透明アクリル板３２に支持され、試料観察光路中に挿脱可能とされていてもよい。

【0026】

図３は試料観察装置の基台上に試料を載置した状態の概略斜視図を示す。
前記試料観察装置１は、試料載置部２と観察部４の間に側方が開放された試料載置空間を有し、前記基台２１上であって透明板ガラス２５の上面に、前記開放された側方から試料Ｓを載置することができる。

【0027】

図４は図３の試料載置装置の平面図であって、クロスニコルで試料を観察する様子の説明図を示す。
前記試料観察装置１は、前記上方偏光板４２を前記試料観察光路中に位置させることで、前記試料観察光路上方から前記透明板ガラス２５の上面に載置される試料Ｓの全体をクロスニコルで観察することができる。

【0028】

図５は図３の試料載置装置の平面図であって、オープンニコルで試料を観察する様子の説明図を示す。
前記試料観察装置１は、前記上方偏光板４２を前記試料観察光路外に退避させることで、前記試料観察光路上方から前記透明板ガラス２５の上面に載置される試料Ｓの全体をオープンニコルで観察することができる。

【0029】

ここで、前記試料観察装置１において、前記光拡散板２３、前記下方偏光板２４、前記透明板ガラス２５、前記透明アクリル板３２、前記フレネルレンズ４１及び前記上方偏光板４２には、それぞれ薄板状の部品を利用することができる。
前記試料観察装置１において薄板状の部品を利用することとすれば、前記試料観察装置１を薄型の製品とすることができる。

【0030】

上記本発明の実施の形態において、前記試料載置部２は、前記基台２１の内部に面発光白色ＬＥＤ光源２２を有するものとしたが、その他の光源を有するものとすることもできる。前記面発光白色ＬＥＤ光源２２に代えて、有機ＥＬシート、無機ＥＬシートなどの面状光源を前記基台２１の内部に有するものとすれば、光源の高さを低くできるのに加え、前記光拡散板２２を不要とできるため、前記試料観察装置１をより薄型の製品とすることができる。

【0031】

上記本発明の実施の形態において、前記試料載置部２は、前記基台２１の上壁として透明板ガラス２５を有するものであったが、透明アクリル板などの透明で偏光を生じない他の材料からなる板材を有するものとすることもできる。
なお、前記基台２１の上壁として透明板ガラス２５を有するものであれば、透明アクリル板などに比べて傷がつきにくいため、より好ましいものとなる。

【0032】

上記本発明の実施の形態において、前記支持部３は、支柱３１の長さ（高さ）を可変できる構造とすることもできる。
前記支持部３が支柱３１の長さ（高さ）を可変できる構造であれば、様々な大きさの試料を適切に観察することができる。

【0033】

上記本発明の実施の形態において、前記支持部３は、透明アクリル板３２を有することとしたが、透明板ガラスなどの透明で偏光を生じない他の材料からなる板材を有することとすることもできる。

【0034】

上記本発明の実施の形態において、前記観察部４は、フレネルレンズ４１を有することとしたが、前記フルネルレンズ４１に代えて、普通の凸レンズを有するこことすることもできる。
前記観察部４がフルネルレンズ４１を有するものであれば、前記試料観察装置１を薄型とする上でより好ましいものとなる。

【0035】

上記本発明の実施の形態において、前記フレネルレンズ４１は、前記透明アクリル板３２に載置支持されることとしたが、前記フレネルレンズ４１を撓ませることなく前記透明板ガラス２５と平行に支持できるのであれば、前記透明アクリル板３２に代えて他の支持手段を採用することができる。
なお、前記フレネルレンズ４１は、試料を拡大して観察する必要がなければ、必ずしも設ける必要はない。

【0036】

上記本発明の実施の形態において、前記観察部４は、フレネルレンズ４１の上面に載置支持される上方偏光板４２を有することとしたが、前記フレネルレンズ４１を前記上方偏光板４２の上方に配設することもできる。

【0037】

本発明は、上記実施の形態に限るものでなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいてその構成を適宜変更できることはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明の試料観察装置は、試料の光学的性質の観察に用いる試料観察装置であって、試料全体を一度に観察することができるとともに、一つの試料を複数人で同時に観察することが可能なものであり、極めて有用である。

【符号の説明】

【0039】

１ 試料観察装置
２ 試料載置部
３ 支持部
４ 観察部
２１ 基台
２２ 面発光白色ＬＥＤ光源
２３ 光拡散板
２４ 下方偏光板
２５ 透明板ガラス
３１ 支柱
３２ 透明アクリル板
４１ フレネルレンズ
４２ 上方偏光板
Ｓ 試料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】