特開 2024-54462 顕微鏡装置、光源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024054462

(43)【公開日】2024-04-17

(54)【発明の名称】顕微鏡装置、光源装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/06 20060101AFI20240410BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20240410BHJP

【ＦＩ】

G02B21/06

G02B5/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160678

(22)【出願日】2022-10-05

(71)【出願人】

【識別番号】322004393

【氏名又は名称】株式会社エビデント

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100182936

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 直樹

(72)【発明者】

【氏名】日下 健一

【テーマコード（参考）】

2H052

2H149

【Ｆターム（参考）】

2H052AC05

2H052AC28

2H052AC33

2H052AF16

2H052BA06

2H149AA21

2H149AB01

2H149BA02

2H149DA04

2H149DA16

2H149EA03

2H149EA06

2H149EA10

2H149EA19

2H149FB03

2H149FD05

(57)【要約】

【課題】容易に光の色温度を調整する。
【解決手段】顕微鏡装置は、色温度調整ユニット１０を備える。色温度調整ユニット１０は、光の入射側から順に、光を直線偏光に変換する偏光子１と、偏光子１に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する１／４λ板２と、偏光子１に対して回転自在に配置された、所定の偏光成分を取り出す偏光子３と、を備える。１／４λ板２の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差は３０度以上である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

色温度調整ユニットを備え、
前記色温度調整ユニットは、光の入射側から順に、
前記光を直線偏光に変換する第１偏光子と、
前記第１偏光子に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する１／４波長板と、
前記第１偏光子に対して回転自在に配置された、所定の偏光成分を取り出す第２偏光子と、を備え、
前記１／４波長板の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差が３０度以上である
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項2】

請求項１に記載の顕微鏡装置において、
前記１／４波長板は、互いに遅軸が直交するように配置された分散の異なる２種類の複屈折材料を含む
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項3】

請求項１に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第２偏光子の出射側に配置された、直線偏光を解消する偏光解消素子を備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項4】

請求項３に記載の顕微鏡装置において、
前記偏光解消素子は、前記第２偏光子に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する第２の１／４波長板を含む
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項5】

請求項２に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第２偏光子の出射側に配置された、直線偏光を解消する偏光解消素子を備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項6】

請求項５に記載の顕微鏡装置において、
前記偏光解消素子は、前記第２偏光子に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する第２の１／４波長板を含む
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項7】

請求項１に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第１偏光子に対して前記第２偏光子が回転することで異なる値を指す色変換能力に関するインジケータを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項8】

請求項２に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第１偏光子に対して前記第２偏光子が回転することで異なる値を指す色変換能力に関するインジケータを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項9】

請求項３に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第１偏光子に対して前記第２偏光子が回転することで異なる値を指す色変換能力に関するインジケータを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項10】

請求項４に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第１偏光子に対して前記第２偏光子が回転することで異なる値を指す色変換能力に関するインジケータを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項11】

請求項５に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第１偏光子に対して前記第２偏光子が回転することで異なる値を指す色変換能力に関するインジケータを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項12】

請求項６に記載の顕微鏡装置において、
前記色温度調整ユニットは、さらに、前記第１偏光子に対して前記第２偏光子が回転することで異なる値を指す色変換能力に関するインジケータを備える
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項13】

請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の顕微鏡装置において、さらに、
白色光を出射する半導体光源と、
前記白色光を標本に照射する照明光学系と、を備え、
前記色温度調整ユニットは、前記照明光学系の光路上に配置される
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項14】

請求項１３に記載の顕微鏡装置において、
前記半導体光源は、白色ＬＥＤ光源である
ことを特徴とする顕微鏡装置。

【請求項15】

白色光を出射する半導体光源と、
色温度調整ユニットと、を備え、
前記色温度調整ユニットは、光の入射側から順に、
前記光を直線偏光に変換する第１偏光子と、
前記第１偏光子に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する１／４波長板と、
前記第１偏光子に対して回転自在に配置された、所定の偏光成分を取り出す第２偏光子と、を備え、
前記１／４波長板の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差が３０度以上である
ことを特徴とする光源装置。

【請求項16】

請求項１５に記載の光源装置において、
前記半導体光源は、白色ＬＥＤ光源である
ことを特徴とする光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の開示は、顕微鏡装置、光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

顕微鏡の光源としては、従来、ハロゲンランプが主流であったが、近年では、ハロゲンランプからＬＥＤへの切り替えが進んでいる。その一方で、ハロゲンランプとＬＥＤでは色温度が異なるため、ハロゲンランプからＬＥＤへ切り替えた利用者から、以前の色温度で観察を行いたいという要望が寄せられることがある。

【0003】

しかしながら、ＬＥＤの色温度は固定であるのに対して、ハロゲンランプの色温度は印加電圧によって変化する。具体的には、ハロゲンランプでは、最大出力時には青っぽく見えるのに対して比較的出力を抑えた状態では黄色っぽく見える。つまり、ハロゲンランプの利用者は、普段の使い方によってそれぞれ見えている色味が異なっている。このため、供給者側がＬＥＤに予め所定の色変換フィルタを組み合わせて提供しても、利用者がハロゲンランプを使用していた時の色味が再現されるとは限らない。

【0004】

このような技術的な課題に関連する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、波長域間の光量バランスを変更することで、照明光の色温度を調整する構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－０８４７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１では反射素子が用いられているが、反射素子を含む構成は装置が大型化しやすく、既存の顕微鏡装置への組み込みが困難となる場合がある。そのため、色温度を調整する新たな技術が求められている。

【0007】

以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、容易に光の色温度を調整可能な新たな技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る顕微鏡装置は、色温度調整ユニットを備える。色温度調整ユニットは、光の入射側から順に、前記光を直線偏光に変換する第１偏光子と、前記第１偏光子に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する１／４波長板と、前記第１偏光子に対して回転自在に配置された、所定の偏光成分を取り出す第２偏光子と、を備え、前記１／４波長板の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差が３０度以上である。

【0009】

本発明の一態様に係る光源装置は、白色光を出射する半導体光源と、色温度調整ユニットと、を備える。色温度調整ユニットは、光の入射側から順に、前記光を直線偏光に変換する第１偏光子と、前記第１偏光子に対して所定の向きに固定された、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する１／４波長板と、前記第１偏光子に対して回転自在に配置された、所定の偏光成分を取り出す第２偏光子と、を備え、前記１／４波長板の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差が３０度以上である。

【発明の効果】

【0010】

上記の態様によれば、容易に光の色温度を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る色温度調整ユニットの構成を例示した図である。

【図2】図１に示す色温度調整ユニットに含まれる１／４λ板の特性を説明するための図である。

【図3】図１に示す色温度調整ユニットに含まれる１／４λ板から出射した偏光の電場ベクトルの軌跡を波長毎に描いた図である。

【図4】図１に示す色温度調整ユニットに含まれる偏光子の透過軸の向きと透過光に含まれる波長毎の強度の関係を例示した図である。

【図5】図１に示す色温度調整ユニットの枠構造を例示した図である。

【図6】図１に示す色温度調整ユニットのインジケータを例示した図である。

【図7】変形例に係る色温度調整ユニットのインジケータを例示した図である。

【図8】第２の実施形態に係る色温度調整ユニットの構成を例示した図である。

【図9】図８に示す色温度調整ユニットに含まれる１／４λ板の特性を説明するための図である。

【図10】第３の実施形態に係る色温度調整ユニットの構成を例示した図である。

【図11】図１０に示す色温度調整ユニットの枠構造の一例を示した図である。

【図12】図１０に示す色温度調整ユニットの枠構造を別の例を示した図である。

【図13】第４の実施形態に係る光源装置の構成を例示した図である。

【図14】第５の実施形態に係る顕微鏡装置の構成を例示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る色温度調整ユニット１０の構成を例示した図である。図１に示す色温度調整ユニット１０は、入射光に対して色温度が調整された出射光を射出可能なユニットであり、例えば、白色光が入射する光学機器の光路中に配置して使用される。

【0013】

色温度調整ユニット１０は、回転自在に構成された可動部分を備えている。色温度調整ユニット１０は、この可動部分の回転方向と回転量によって色温度を容易に調整する可能であり、利用者が期待する様々な色温度に対応することができる。

【0014】

色温度調整ユニット１０は、図１に示すように、光が入射する側からこの順に配置された、偏光子１と、１／４λ板２と、偏光子３を備えている。偏光子１は、色温度調整ユニット１０の第１偏光子であり、光を直線偏光に変換する。偏光子１は、光を直線偏光に変換するものであればよく、例えば、ワイヤグリッドを使用した偏光子やその他の偏光子など、任意の偏光子を採用し得る。なお、偏光子１の透過軸はＸ軸と一致する方向に配置される。

【0015】

１／４λ板２は、色温度調整ユニット１０の遅相子であり、正常光線と異常光線の間に相対的位相量（以降、単に位相量と記す）を与えて直線偏光を円偏光に変換する。１／４λ板２は、例えば、複屈折材料である水晶からなる。１／４λ板２は、偏光子１に対して所定の向きに固定されている。具体的には、偏光子１から出射した直線偏光の偏光面（電場ベクトル）に対して４５°の方向に１／４λ板２の遅軸が向けられる。なお、偏光子１から出射した直線偏光の偏光面は偏光子１の透過軸と平行であるので、偏光子１の透過軸と１／４λ板２の遅軸が４５°の角度を成すように、偏光子１と１／４λ板２を配置すればよい。

【0016】

偏光子３は、色温度調整ユニット１０の第２偏光子であり、１／４λ板２から出射した円偏光から、所定の偏光成分を取り出す。具体的には、偏光子３の透過軸と平行な偏光面を有する直線偏光を取り出す。偏光子３は、１／４λ板２に対して回転自在に配置されている。以上の様に構成された色温度調整ユニット１０では、偏光子３を回転することで、任意の偏光面を有する直線偏光を取り出すことができる。なお、図１では偏光子３の透過軸がＸ軸となす角度をθとしている。

【0017】

図２は、図１に示す色温度調整ユニット１０に含まれる１／４λ板２の特性を説明するための図である。図３は、１／４λ板２から出射した偏光の電場ベクトルの軌跡を波長毎に描いた図である。図４は、偏光子３の透過軸の向きと透過光に含まれる波長毎の強度の関係を例示した図である。

【0018】

１／４λ板２を通過した光が円偏光であれば、偏光方向によらず一定の強度の偏光成分を有している。このため、偏光子３の透過軸の向きを変えても偏光子３を通過した直線偏光の強度は変化しない。しかしながら、１／４λ板２で生じた位相量がπ／２（つまり、光路長差が１／４λ）からずれると、１／４λ板２を通過した光は円偏光にならず楕円偏光になる。楕円偏光では偏光方向によって偏光成分の強度が異なるため、偏光子３の透過軸の向きを変えると、偏光子３を通過した直線偏光の強度が変化する。

【0019】

１／４λ板２で生じる位相量は、１／４λ板２の厚さをｄとし、１／４λ板２の正常光線と異常光線に対する屈折率をｎｏ、ｎｅとすると、２πｄ（｜ｎｏ－ｎｅ｜）／λ０で表され、入射波長λ０に依存する。ｎｏ、ｎｅは波長により変化するが、一般に波長が変わったときの｜ｎｏ－ｎｅ｜の変化は波長λ０の変化と異なる。このため、２πｄ（｜ｎｏ－ｎｅ｜）／λ０は波長に対して一定とはならない。従って、１／４λ板２は、実際には、所定波長では位相量π／２を生じさせるように設計されていて、その他の多くの波長では、π／２よりも小さい又は大きい位相量を生じさせる。即ち、１／４λ板２は、偏光子１から入射した直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換し、その他の波長の光を楕円偏光に変換するものである。

【0020】

一般に、特定の複屈折材料からなる１／４λ板で生じる位相量は、図２に示すように、短波長において長く、長波長において短くなる。そのため、例えば、緑色（Ｇ）に対して位相量π／２を生じさせるように設計されている場合を例にすると、図３に示すように、１／４λ板２を通過した光のうち、緑色（Ｇ）の光は円偏光になるのに対して、赤色（Ｒ）と青色（Ｂ）の光は互いに向きの異なる楕円偏光になる。

【0021】

図３に示すような波長毎に異なる方向を向いた楕円偏光が偏光子３に入射する場合、偏光子３の透過軸の向きを変えることで、図４に示すように、偏光子３を通過した直線偏光に含まれる波長間の光量バランスが変化する。

【0022】

例えば、図３に示すＩ方向（Ｘ軸から４５度傾き）に偏光子３の透過軸を向けた場合であれば、図４に示すようにＲＧＢがほぼ同じ強度で透過する。このため、視野が白っぽくなる。これに対して、図３に示すＩＩＩ方向に偏光子３の透過軸を向けると、図４に示すようにＲが減ってＢが増える。このため、視野が青っぽくなる。反対に、図３に示すＩＩ方向に偏光子３の透過軸を向けると、Ｒが増加しＢが減少する。このため、視野が黄色っぽく（赤っぽく）なる。

【0023】

このように、１／４λ板２が有する、波長によって位相量が異なる性質を利用することで偏光子３を通過する波長間の光量バランスを調整可能であり、それによって色温度を調整することができる。

【0024】

ところで、一般に１／４λ板などの波長板において、波長による位相量の変動は、単色光に対して用いられるものでなければ、可能な限り小さくなるよう設計されている。これに対して、色温度調整ユニット１０に用いられる１／４λ板２は、従来から用いられる典型的な１／４λ板とは異なり、この位相量の変動を積極的に利用するものである。

【0025】

具体的には、１／４λ板２は、可視域において、波長間の光量バランスが電場ベクトルの方向によって人間が視覚的に認識できる程度に十分に変化するように構成されている。より具体的には、１／４λ板２は、図２に示すように、１／４波長板の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差が３０度以上であるように構成されている。位相量差が３０度以上であれば、色変換能力、特にＢ－Ｒ変換能力、に換算して２０ミレッド以上を確保することができるため、人間が視覚的に色の変化を認識することができる。

【0026】

なお、Ｂ－Ｒ変換能力ｖは、ｖ＝２２１（ｌｏｇＴｒ－ｌｏｇＴｂ）で表される。Ｔｒは、波長610nm、635nm及び655nmでの１／４λ板２の透過率の平均値(%)であり、Ｔｂは、波長405nm、435nm及び465nmでの１／４λ板２の透過率の平均値(%)である。なお、Ｂ－Ｒ変換能力ｖの単位はミレッドである。以降では、計算を簡略化するためにＴｒとＴｂに635nm、435nmの透過率を用いて計算したＢ－Ｒ変換能力をｖ´と表記する。１／４λ板２が水晶からなる場合における１／４λ板２のＢ－Ｒ変換能力は以下の通りである。なお、角度θは、上述した通り、偏光子３の透過軸がＸ軸となす角度である。換言すると、偏光子１の透過軸に対する偏光子３の透過軸の相対的な角度である。

【0027】

635nmの位相量：76.82度
435nmの位相量：116.89度
635nmの位相量 - 435nmの位相量：40.07度
偏光子３の角度θ＝０度における色変換能力ｖ´：38.74ミレッド
偏光子３の角度θ＝９０度における色変換能力ｖ´：-30.32ミレッド

【0028】

図５は、色温度調整ユニット１０の枠構造を例示した図である。図５に示すように、色温度調整ユニット１０は、枠１１と、枠１１に対して回転自在に配置された枠１２を有している。１／４λ板２は、偏光子１に対して所定の向きに固定されるため、偏光子１と１／４λ板２は、同じ枠１１に支持される。一方、偏光子３は、１／４λ板２に対して回転自在に配置されるため、１／４λ板２が支持される枠１１とは異なる枠１２に支持される。これにより、色温度調整ユニット１０では、枠１１に対して枠１２を相対的に回転させることで、色温度を調整することができる。

【0029】

図６は、色温度調整ユニット１０のインジケータ１３を例示した図である。色温度調整ユニット１０では、図６に示すように、色変換能力に関するインジケータ１３を備えてもよい。インジケータ１３は、例えば、枠１１に付された目盛１３ａと、枠１２に付された基準１３ｂで構成されている。目盛１３ａは、例えば、上述したＢ－Ｒ変換能力をミレッド単位で示したものである。

【0030】

インジケータ１３は、偏光子１（枠１１）に対して偏光子３（枠１２）が回転することで基準１３ｂが目盛１３ａの異なる値を指すように構成されていればよい。このため、目盛１３ａが枠１２に付されていて、基準１３ｂが枠１１に付されてもよい。インジケータ１３で色温度の調整量を数値化することで、色の再現を容易に行うことができる。

【0031】

図７は、変形例に係る色温度調整ユニット１０ａのインジケータ１４を例示した図である。色温度調整ユニット１０ａは、インジケータ１３の代わりにインジケータ１４を備える点を除き、色温度調整ユニット１０と同様である。インジケータ１３は、円筒形状を有する枠１１及び枠１２の側面に設けられているのに対して、インジケータ１４は、枠１１及び枠１２の軸方向の端面に設けられている。色温度調整ユニット１０及び色温度調整ユニット１０ａに示すように、インジケータが設けられる位置は特に限定されず、利用者が認識可能であれば、色温度調整ユニットの任意の位置に設けてもよい。

【0032】

以上の様に、色温度調整ユニット１０によれば、可動部を回転させるだけで容易に光の色温度を調整することができる。特に、色温度調整ユニット１０では、光の進行方向に対して偏光子１と１／４λ板２と偏光子３を並べて配置することで厚さを抑えて１つのユニット内にコンパクトに収容することができる。また、出射光の方向を入射光の方向と同じ方向に維持することができる。従って、既存の光学機器の光路中への比較的容易に配置することができる。また、偏光子１と１／４λ板２と偏光子３がそれぞれの間に他の光学素子を介在させることなく近接して配置されていることで、設計外の偏光の乱れを防止することができる。従って、設計したとおりの高い色変換性能を実現することができる。

【0033】

（第２の実施形態）
図８は、本実施形態に係る色温度調整ユニット２０の構成を例示した図である。図９は、色温度調整ユニット２０に含まれる１／４λ板の特性を説明するための図である。図８に示す色温度調整ユニット２０は、１／４λ板２の代わりに１／４λ板２１を備える点が色温度調整ユニット１０とは異なっている。その他の点は、色温度調整ユニット１０と同様であり、色温度調整ユニット２０でもインジケータ１３を備えることが望ましい。

【0034】

１／４λ板２１は、１／４λ板２１の435nmの光に対する位相量と635nmの光に対する位相量の差が３０度以上であるように構成されている点は、１／４λ板２と同様である。ただし、１／４λ板２は、例えば、水晶など単一の複屈折材料からなる。これに対して、１／４λ板２１は、図８に示すように、互いに遅軸が直交するように配置された色分散の異なる２種類の複屈折材料２２、複屈折材料２３を含んでいる。この点において、１／４λ板２１は、１／４λ板２とは異なっている。

【0035】

２種類の異なる材料からなる波長板は従来からアクロマチック波長板として知られている。アクロマチック波長板は、色分散の異なる材料を組み合わせることで色分散を互いに補償することで実質的に取り除くように設計されている。これに対して、１／４λ板２１は、色分散（波長間での位相量差）が大きくなるように意図的に設計されている。この点において、１／４λ板２１は、従来のアクロマチック波長板と大きく異なっている。

【0036】

具体的には、１／４λ板２１では、図８に示すように、複屈折材料２３よりも大きな色分散を有する複屈折材料２２と、複屈折材料２２よりも小さな色分散を有する複屈折材料２３を、遅軸が互いに直交するように配置する。これにより、図９に示すように、１／４λ板２１全体として、複屈折材料２２、複屈折材料２３のそれぞれの色分散（位相量差Δ１、Δ２）よりも大きな色分散（位相量差Δ）を実現することができる。なお、複屈折材料２２は、複屈折材料２２の遅軸が偏光子１の透過軸に対して４５度傾いた向きとなるように配置される。

【0037】

複屈折材料２２として望ましい色分散が大きな材料は、例えば、水晶である。複屈折材料２３として色分散が小さな望ましい材料は、例えば、セロファンなどの高分子フィルムである。なお、水晶と高分子フィルムからなる１／４λ板２１の具体的な構成例（１）から（３）と、それらのＢ－Ｒ変換能力は、以下の通りである。いずれも十分なＢ－Ｒ変換能力を備えていることが確認できる。

【0038】

（１）水晶からなる２／４波長板と高分子フィルム１／４波長板の組み合わせ
635nmの位相量：73.50度
435nmの位相量：135.75度
635nmの位相量 - 435nmの位相量：62.25度
偏光子３の角度θ＝０度における色変換能力ｖ´：72.35ミレッド
偏光子３の角度θ＝９０度における色変換能力ｖ´：-41.94ミレッド

【0039】

（２）水晶からなる３／４波長板と高分子フィルム２／４波長板の組み合わせ
635nmの位相量：70.19度
435nmの位相量：154.61度
635nmの位相量 - 435nmの位相量：84.42度
偏光子３の角度θ＝０度における色変換能力ｖ´：126.13ミレッド
偏光子３の角度θ＝９０度における色変換能力ｖ´：-50.75ミレッド

【0040】

（３）水晶からなる１波長板と高分子フィルム３／４波長板の組み合わせ
635nmの位相量：66.87度
435nmの位相量：173.47度
635nmの位相量 - 435nmの位相量：106.60度
偏光子３の角度θ＝０度における色変換能力ｖ´：257.28ミレッド
偏光子３の角度θ＝９０度における色変換能力ｖ´：-57.01ミレッド

【0041】

色温度調整ユニット２０によっても、可動部を回転させるだけで容易に光の色温度を調整することが可能であり、色温度調整ユニット１０と同様の効果を得ることができる。また、コンパクトに構成され、既存の光学機器の光路中への比較的容易に配置することができる点、偏光の乱れを防止して高い色変換性能を実現することができる点も、色温度調整ユニット１０と同様である。さらに、色温度調整ユニット２０によれば、複数の複屈折材料を組み合わせることで色温度調整ユニット１０によりも高い色分散を実現することができるため、色温度調整ユニット１０よりも高い色温度の調整能力を提供することができる。

【0042】

（第３の実施形態）
図１０は、本実施形態に係る色温度調整ユニット３０の構成を例示した図である。図１１及び図１２は、色温度調整ユニット３０の枠構造を例示した図である。図１０に示す色温度調整ユニット３０は、偏光子３の出射側に配置された偏光解消素子４を備える点が色温度調整ユニット１０とは異なっている。その他の点は、色温度調整ユニット１０と同様であり、色温度調整ユニット３０でもインジケータ１３を備えることが望ましい。

【0043】

偏光解消素子４は、直線偏光を解消する素子である。偏光解消素子４は、偏光を乱して直線偏光を解消できればよい。偏光解消素子４は、例えば、直線偏光をランダム偏光に変換するデポラライザであってもよく、直線偏光の少なくとも所定波長の光を円偏光に変換する１／４λ板（第２の１／４λ板）であってもよい。偏光解消素子４は、図１１に示すように、偏光子３を支持する枠１２とは別の枠３１に支持されてもよい。ただし、偏光解消素子４が１／４λ板の場合には、偏光子３に対して所定の向きに固定するために、図１２に示すように、偏光子３と偏光解消素子４を同じ枠３２で支持することが望ましい。

【0044】

色温度調整ユニット３０によっても、可動部を回転させるだけで容易に光の色温度を調整することが可能であり、色温度調整ユニット１０と同様の効果を得ることができる。また、コンパクトに構成され、既存の光学機器の光路中への比較的容易に配置することができる点、偏光の乱れを防止して高い色変換性能を実現することができる点も、色温度調整ユニット１０と同様である。さらに、色温度調整ユニット３０によれば、出射光を直線偏光でない光として出力することが可能であり、入射光に対して偏光状態を変更することなく、色温度だけを調整することができる。

【0045】

なお、色温度調整ユニット３０は、１／４λ板２の代わりに１／４λ板２１を備えてもよい。即ち、第２の実施形態に係る色温度調整ユニット２０に偏光解消素子４を設けてもよい。

【0046】

（第４の実施形態）
図１３は、本実施形態に係る光源装置１００の構成を例示した図である。図１３に示す光源装置１００は、半導体光源１０１と、色温度調整ユニット１０２を備える。半導体光源１０１は、白色光源を出射する半導体光源であり、例えば、白色ＬＥＤ光源である。

【0047】

色温度調整ユニット１０２は、例えば、第１の実施形態に係る色温度調整ユニット１０であるが、上述した任意の実施形態に係る色温度調整ユニットであってもよい。

【0048】

半導体光源１０１は、ハロゲンランプなどのランプ光源とは異なり、発光する白色光の色温度が固定されているため、ハロゲンランプを用いた光源装置からの置き換え時に色温度を調整したいという要望が生じやすい。半導体光源１０１と色温度調整ユニット１０２を組み合わせることで、色温度の調整を容易に行うことができる。

【0049】

なお、光源装置１００は、出力光量を調整する操作部１１１と、色温度を調整する操作部１１２を備えることが望ましい、操作部１１２を操作することで、例えば色温度調整ユニット１０２に含まれる偏光子が回転し、その結果、色温度調整ユニット１０２に含まれる１／４λ板が偏光子に対して相対的に回転する。

【0050】

光源装置１００によれば、光源装置１００に含まれる色温度調整ユニット１０２で出射光の色温度を調整することができる。このため、ハロゲンランプを用いた光源装置からの置き換え時に、光源装置と組み合わせて使用する光学機器に別途色温度を調整するための手段を組み込む手間を省くことができる。

【0051】

（第５の実施形態）
図１４は、本実施形態に係る顕微鏡装置２００の構成を例示した図である。図１４に示す顕微鏡装置２００は、半導体光源２０１と、白色光を標本Ｓに照射する照明光学系２１０と、照明光学系２１０の光路上に配置された色温度調整ユニット２０２と、を備えている。顕微鏡装置２００は、さらに、観察光学系２２０を備えている。

【0052】

半導体光源２０１は、白色光源を出射する半導体光源であり、例えば、白色ＬＥＤ光源である。色温度調整ユニット２０２は、例えば、第１の実施形態に係る色温度調整ユニット１０であるが、上述した任意の実施形態に係る色温度調整ユニットであってもよい。照明光学系２１０は、コレクタレンズ２１１と、窓レンズ２１２と、コンデンサレンズ２１３を含んでいる。観察光学系２２０は、対物レンズ２２１と、結像レンズ２２２と、プリズム２２３と、接眼レンズ２２４を備えている。

【0053】

色温度調整ユニット２０２は、図１４に示すように、照明光学系２１０の光路上に配置されることが望ましい。色温度調整ユニット２０２内には、複数の光学素子が近接して配置されているため、観察光学系２２０の光路上に配置すると、色温度調整ユニット２０２内での面反射によるフレアが観察像に悪影響を及ぼす可能性があるからである。また、色温度調整ユニット２０２は、光軸に対して回転する部材（第２偏光子）を含んでいるため、観察光学系の光路中に置くと、回転する部材（第２偏光子）に楔がある場合には像が回転してしまう。以上のような理由から、色温度調整ユニット２０２は、照明光学系の光路上に配置することが望ましい。

【0054】

色温度調整ユニット２０２は、偏光解消素子４を含んでも含まなくてもよい。ただし、顕微鏡装置２００が実体顕微鏡などの双眼鏡筒を有する顕微鏡の場合には、偏光解消素子４を含むことが望ましい。双眼鏡筒内のビームスプリッタに直線偏光が入射すると、左右の光路に導かれる光量が均一にならない、左右でスペクトル分布に違いが生じるといった場合があるからである。

【0055】

顕微鏡装置２００によれば、顕微鏡装置２００に含まれる色温度調整ユニット２０２で照明光の色温度を調整することができる。このため、ハロゲンランプからＬＥＤ光源への置き換えても、使用感が大きく変わらない顕微鏡装置を利用者に提供することができる。

【0056】

上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態を変形した変形形態および上述した実施形態に代替する代替形態が包含され得る。つまり、実施形態は、その趣旨および範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形することが可能である。また、１つ以上の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、新たな実施形態を実施することができる。また、各実施形態に示される構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよく、または実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加してもよい。さらに、各実施形態に示す処理手順は、矛盾しない限り順序を入れ替えて行われてもよい。即ち、本発明の顕微鏡装置、光源装置は、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

【符号の説明】

【0057】

１、３ ：偏光子
２、２１ ：１／４λ板
４ ：偏光解消素子
１０、１０ａ、２０、３０、１０２、２０２ ：色温度調整ユニット
１１、１２、３１、３２ ：枠
１３、１４ ：インジケータ
２２、２３ ：複屈折材料
１００ ：光源装置
１０１、２０１ ：半導体光源
１１１、１１２ ：操作部
２００ ：顕微鏡装置
２１０ ：照明光学系
２２０ ：観察光学系
２２１ ：対物レンズ
Ｓ ：標本

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】