顕微鏡の構造: はじめに PART2

1600 年代の初め頃、オランダのヤンセン兄弟 (図 4 の顕微鏡を参照) とイタリアのガリレオの研究により、複合顕微鏡が開発されました。最も単純な形式では、直列に配置された 2 つの凸レンズで構成されています。1 つは物体または標本の近くにある対物ガラス (対物レンズ) です。そして観察者の目に近い接眼レンズ（接眼レンズ）（標本と顕微鏡レンズの位置を調整する手段を備えています）。2段階の倍率を実現した複合顕微鏡です。対物レンズは拡大された画像を顕微鏡の鏡筒内に投影し、接眼レンズは対物レンズによって投影された画像をさらに拡大します。

17 世紀から 18 世紀にかけて開発された複合顕微鏡は、光学収差 (色収差と球面収差の両方) によって妨げられ、複数のレンズを使用することでさらに悪化します。これらのアーチファクトのせいで、これらの顕微鏡は実際には当時の単レンズ顕微鏡よりも劣っていました。彼らが生成した画像は、多くの場合ぼやけており、色収差に関連したカラフルなハローがあり、画質が低下するだけでなく、解像度も低下します。1700 年代半ば、レンズメーカーは、色分散の異なるガラス製の 2 つのレンズを組み合わせることで、色収差の多くを軽減または除去できることを発見しました。この発見は、顕微鏡よりもはるかに大きなレンズを備えた望遠鏡で初めて利用されました。色補正されたレンズが複合顕微鏡で一般的になったのは 1800 年代の初めになってからでした。

18 世紀から 19 世紀にかけて、複合顕微鏡の機械的および光学的品質が大幅に向上しました。工作機械の進歩により、より洗練された部品を製造できるようになり、1800 年代半ばまでに、真鍮は高品質の顕微鏡の製造に最適な合金となりました。この時期には、英国とドイツの多くの顕微鏡メーカーが繁栄しました。彼らの顕微鏡の設計と製造品質は大きく異なりましたが、光学特性を定義する全体的な原理は比較的一定のままでした。図 5 に示されている顕微鏡は、ヒュー パウエルとピーター リーランドによって 1850 年頃に製造されました。三脚ベースは顕微鏡を頑丈に支えており、多くの人がこの顕微鏡が当時最も先進的であると考えています。

19 世紀の終わりまでに、顕微鏡メーカー間で激しい競争が起こり、顕微鏡の開発と製造コストが重要な要素になりました。顕微鏡メーカーが好む材料である真鍮は非常に高価であり、この金属から機械加工された顕微鏡本体やその他の部品を機械加工、研磨、塗装するのは長い作業でした。経費を削減するために、顕微鏡メーカーはまず、顕微鏡本体とスタンドの外側部分、さらにはステージやその他の非可動部分の塗装を開始しました。

20 世紀の第 1 四半期に、多くの顕微鏡メーカーは顕微鏡のフレームやステージの真鍮の代わりに鋳鉄を使用し始めました。鉄ははるかに安価で、黒く塗装すると真鍮と区別できませんでした。また、ノブ、対物レンズ鏡筒、ノーズピース、接眼レンズ、メカニカルステージアセンブリなどの多くの重要な真鍮部品の電気めっきも開始しました (図 6 を参照)。これらの 20 世紀初頭の顕微鏡は、依然として共通のデザインモチーフを採用していました。それらは、標本を照らすために外部ランプとともに使用されるサブステージミラーを備えた単眼でした。この時代の典型的な顕微鏡は、図 6 に示すツァイス研究所の顕微鏡です。このタイプの顕微鏡は非常に機能的で、多くは現在でも使用されています。