マイクロスコープはデジタルカメラによって、微細な対象物を鮮明に映し出す観察機器です。顕微鏡とはさまざまな面で異なる特徴を持ち、精密な観察や複数人同時の観察が可能な点などから幅広い分野で利用されています。
本記事では、マイクロスコープの特徴や顕微鏡との違い、顕微鏡と比較した場合のマイクロスコープのメリットについて詳しく解説します。
マイクロスコープとは？
マイクロスコープは、物体の表面を拡大して観察するための光学機器の一種です。光の反射や屈折などの性質を利用して物体の像を作ったり，集光したりする機器の総称である「光学系」と、デジタルカメラを組み合わせた顕微鏡といっても良いでしょう。
マイクロスコープはデジタルカメラによって、画像をデジタルデータとして取得します。取り込まれた画像は内蔵の画像処理技術によって補正や調整が施され、高解像度の画像としてモニターに映し出されます。もちろん、そのままデジタルデータとして保存も可能です。
画像のデータ解析ができるため、一定の法則性や共通点を見つけやすいメリットもあります。基本的に複数の照明方法や画像モードを搭載しているので、顕微鏡では難しかった生細胞の動態や化学反応の進行状況などのリアルタイムな観察も可能です。
対象の細部にわたる詳細な観察が可能なマイクロスコープは、品質管理や研究、教育など多様な分野で広く利用されています。
顕微鏡との違い
一般的な顕微鏡は対物レンズと接眼レンズを持ち、観察者が直接覗き込んで肉眼で観察する形式です。一方マイクロスコープはデジタルカメラで対象を捉え、画像を外部モニターに表示して観察する点が大きく異なります。
モニターで確認できるため、複数人で同時に観察したり意見交換したりするのにも役立ちます。顕微鏡は高倍率なものでも100倍程度が限界ですが、マイクロスコープでは1,000倍を超える高倍率での観察が可能な点も大きな違いです。
顕微鏡と比較したマイクロスコープのメリット
顕微鏡と比較し、マイクロスコープを利用するメリットを解説します。
観察結果を共有しやすい
顕微鏡は対物レンズをのぞいて観察する必要があるため、同じタイミングで複数の人間が観察することはできません。しかしマイクロスコープはモニターに画像を映し出して観察するため、複数での同時観察が可能です。生物や化学変化など、随時状況が変わる対象の観察に有効な他、共同作業がはかどるだけでなく意見交換にも役立ちます。
広範囲にピントが合う
マイクロスコープはピントの幅が広く、詳細な画像を鮮明に映し出しやすい特徴があります。顕微鏡の場合ピントの合う範囲（被写界深度）が狭いため、細胞の表面や微粒子、凹凸のある対象のピントをうまくとることができません。
マイクロスコープならデジタルセンサーによってピントの度合いを数値化し、より鮮明な画像に整えてモニターに映し出すことができます。いわゆる深度合成という技術で、顕微鏡と異なり凹凸のある対象でも全体にピントが合った画像を得られるのがメリットです。
倍率をスムーズに変えられる
倍率変換が容易なことも、顕微鏡と比較したマイクロスコープのメリットです。リボルバー式の固定レンズを使う顕微鏡の場合、レンズを変えるたびに位置を変え、ピントを合わせ直さなければいけません。
しかしマイクロスコープは位置もピントもそのままの状態で、倍率だけ変えることができます。これはデジタルカメラならではのオートフォーカス機能などによるもので、スムーズな観察を可能にします。
マイクロスコープの主な用途
マイクロスコープは主に以下などの用途で使用されています。
- 工業製品の検査
- 材料の微細構造分析
- 病変の観察や病理診断
- 細胞や細胞内の構造観察
- 遺伝子研究
工業製品の検査は品質の維持に欠かせない重要な工程です。マイクロスコープを活用すれば電子部品の微細な傷、溶接不良など目視では確認が難しい欠陥を検出できます。
材料の断面構造の観察は、性能や耐久性を評価するのに役立ちます。また病理診断や細胞、細胞内の構造、遺伝子など、鮮明な画像と正確な観察が必要な場面でもマイクロスコープはよく用いられる有効な手段です。
まとめ
マイクロスコープは製造現場をはじめ、生物学や医学など幅広い分野で導入が進んでいる観察機器です。マイクロスコープのデジタルカメラが捉える鮮明な画像は、製品の品質担保や安全保障、正確な診断や研究・発展に大いに寄与するといえるでしょう。
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