実体顕微鏡（双眼実体顕微鏡・三眼実体顕微鏡）

実体顕微鏡とは

実体顕微鏡（Stereo Microscope）は双眼実体顕微鏡ともいい、物体を立体的に観察することを目的とした作られた光学顕微鏡です。
低倍率で広視野、作業距離は長く、像は正立像です。一般的な光学顕微鏡では像が上下左右反転する倒立像ですが、実体顕微鏡は正立像（顕微鏡に配置した観察物の向きと一致した像）で観察できます。
光不透過性の観察物を反射照明で観察することが多く、観察物を薄切してプレパラートを作製するといった加工が不要です。
上記のような特徴より、実体顕微鏡は製品や生物の外観観察や、顕微鏡下での組立作業や解剖・手術などに用いられます。

実体顕微鏡の基本構造と原理

立体視するには左右の眼に視差が必要であるため、実体顕微鏡は物体を異なる方向から見るためのふたつの光路を備えています。両眼で見るため双眼鏡筒であり、右眼・左眼それぞれに対応する光路があります。それぞれに僅かに視野角が異なる像を両眼で観察することで視差が生じ、立体像が得られます。
人間の眼は左右がおよそ60数mm程度離れた位置にあるので、右目と左目には視差があり像に差違が生じます。この像を脳内で合成し、奥行きを認識しています。実体顕微鏡は左右の光路を分けることで視差を生じさせ、立体視を実現しています。生物顕微鏡などは、双眼鏡筒であったとしても左右の眼に視差がないため立体視はできません。

実体顕微鏡の用途

実体顕微鏡の用途は、観察用途・作業用途のふたつに大別されます。
観察用途では、昆虫・水生生物や植物、岩石や鉱物、化石、石器や土器のようなものの観察、製品の外観検査・異物混入検査、溶接部の検査、宝石の鑑定などがあります。
作業用途においては、時計や補聴器のような精密機器の組み立て、電子基板への微細な部品の実装（はんだ付け）、マイクロサージェリーや解剖等に用いられます。

実体顕微鏡の観察例

実体顕微鏡の観察用途の例

• 昆虫や植物：複眼や脚の形状、羽の模様、花弁や葉の構造などをを詳しく観察し、属や種の特定などが行われます。
• 水性生物の観察： プランクトンや小型ベントスなどを観察します。生きたままシャーレに入れた状態で観察することもあります。
• 電子回路の品質検査：電子部品や配線の接合部などを観察し、隣接する部品間がショートしていないかなどを確認します。
• 宝石の鑑定：表面性状、加工後の状態、内包物などを見て、宝石の種別や品質を確認します。特殊な照明装置が併用されます。
• 金属や溶接部：表面の凹凸、傷、溶け込み不足や融合不良の有無などを観察します。
• 岩石や鉱物：結晶の観察や、物質の複屈折性を確認したりします。偏光装置や特殊な照明装置が併用されることがあります。
• 考古学分野：化石、石器、土器、古文書などの解析・確認用途に使用されます。
• 非破壊検査：探傷検査・漏洩検査、コンタミネーション検査、液体や容器内の中の物体の確認、液晶モニタ内部のカラーフィルターの検査などがあります。照明には赤外線や紫外線が用いられたり、観察像の確認に特殊なカメラが利用されることもあります。

実体顕微鏡の作業例

実体顕微鏡の作業用途の例

• 精密機器の組み立て：時計や補聴器の組み立て作業に用いられます。
• 電子部品のはんだ付け：微細な電子部品の実装（ハンダ付け）は、顕微鏡下で行われます。
• 宝飾品の作製：指輪などのアクセサリの彫金・加工・組立作業に使用されます。
• 人工授精：検卵や体外受精に使用されます。
• 歯科技工：補綴物の作製に使用されます。
• 手術：血管吻合手術、白内障手術など、顕微鏡下で行われる手術（マイクロサージャリー）で用いられます。
• 解剖：動物などの解剖で使用されます。

実体顕微鏡の種類（光学様式による分類）

グリノー式実体顕微鏡

グリノー式（Greenough、内斜型）は、約12度の角度で向かい合うふたつの独立した光軸上に、それぞれ接眼レンズと対物レンズを配置した構造を持つ実体顕微鏡です。
この構造により、両眼視での観察像に立体感が得やすいという特徴があります。
グリノー式は構造がシンプルで、筐体をコンパクトに設計できることから、クリーンベンチ内での使用や機器組み込み用途といったスペースが制限される場面で有用です。
また、構造がシンプルであることで設計・製造コストが抑えられるため、後述するガリレオ式実体顕微鏡に比較して安価です。

ガリレオ式実体顕微鏡

ガリレオ式（Galilean）は、対物レンズから接眼レンズまでの光路が平行になっている双眼実体顕微鏡です。平行光学系・CMO（Common Main Objective）とも呼ばれます。左右の光路はひとつの無限遠補正光学系の対物レンズを共用しています。対物レンズは観察面に対して垂直に向き合っています。内部には結像させるための結像レンズを有します。
光路が平行になっていることで、以下のような利点があります。

• 接眼レンズと対物レンズの間に落射蛍光ユニットや写真撮影装置（ビームスプリッター）のような装置を挿入することができ、拡張性に優れている。
• 左右の光路に差異がなく、長時間観察時にも目が疲れにくい。
• 大きなズーム比、高倍率が実現可能。
• 像の平坦性に優れる（視野内での焦点ずれが少ない）。

グリノー式の対物レンズは左右それぞれが独立していますが、ガリレオ式では一つの大きな対物レンズを用いています（CMO（Common Main Objective））。このためガリレオ式の実体顕微鏡はグリノー式に比べ像の立体感は低くなります。また顕微鏡のサイズが大型で、高額であるという面もあります。

実体顕微鏡の種類（変倍方式による分類）

固定倍率式実体顕微鏡

倍率の変更ができない実体顕微鏡です。特定の目的のために最適な倍率と作業距離に設定されています。

固定変倍式実体顕微鏡

複数の倍率を備えた実体顕微鏡です。対物筒（タレット）を回転させるタイプが一般的です。タレットを回転させると対物レンズが入れ替わり、倍率を変更することができます。一般的には倍率を変更しても作業距離は維持されます。

ズーム変倍式実体顕微鏡

一定の範囲内で任意の倍率に設定できる実体顕微鏡です。ズームダイヤルを回転させることにより倍率を変更します。ズーム変倍式も一般的には倍率を変更しても作業距離は維持されます。

実体顕微鏡の使い方

使用する実体顕微鏡が目的に合った倍率・作業距離であることが重要です。場合によっては異なる倍率の対物レンズに変える必要が生じることもあります。また併用する顕微鏡スタンド（架台）や照明装置の選定も重要になります。
眼幅や左右の視度を観察者の眼に合うように調整することはもちろん、ズーム型の実体顕微鏡ではズーム変倍時に同焦点が得られるように調整します。

実体顕微鏡は前述のとおりの観察対象物の加工をしなくても観察ができるのですが、目的によっては観察対象物を事前に加工する必要があるかもしれません。観察対象物の厚みや平坦性が顕微鏡像に大きく影響するため、薄切や研磨が必要かもしれません。

顕微鏡スタンドは、対象物のサイズや作業内容、観察方向に応じて適切なものを選定します。レイマーでは、スタンダードな顕微鏡スタンドはもちろんのこと、アームスタンド、ブームスタンド、ロングピラースタンド、水平スタンド、暗視野照明付きのスタンドなど種々取り揃えております。

観察の対象物・観察や作業の目的に適した照明を用いることで、よりよい顕微鏡像が得られます。LEDリングライト、ハレーションを抑える偏光照明やドームライト、紫外線や赤外線照明、照明の照射方向を切り替えできる分割リングライト、照明光の照射方向を自由に設定可能なスポットライト、照明光の平行性が高い同軸落射照明、透過照明、均一な拡散光が得られるリングライトなど、レイマーではさまざまなタイプの顕微鏡用照明装置を取り揃えております。

レイマーは多数の実体顕微鏡・照明機器・顕微鏡用スタンドを取り扱っています。お客様の用途に最適な機器の選定も承っておりますので、お困りの際はご遠慮なくお問い合わせください。

実体顕微鏡のよくある質問

以下、実体顕微鏡についてよくある質問へのリンクをまとめました。
※別サイト（レイマーテクニカルサポートページ）が開きます。

• 実体顕微鏡LW-800シリーズの組み立て
• 実体顕微鏡LW-800シリーズの同焦点取得方法
• 実体顕微鏡での較正（キャリブレーション）

文献紹介

朝倉書店刊行：ライフサイエンス 顕微鏡学ハンドブック
秀潤社刊行：顕微鏡フル活用術イラストレイテッド　基礎から応用まで