JP2013238789A - 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム - Google Patents

観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム Download PDF

Info

Publication number
JP2013238789A
JP2013238789A JP2012112810A JP2012112810A JP2013238789A JP 2013238789 A JP2013238789 A JP 2013238789A JP 2012112810 A JP2012112810 A JP 2012112810A JP 2012112810 A JP2012112810 A JP 2012112810A JP 2013238789 A JP2013238789 A JP 2013238789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microscope
optical system
display element
image
loupe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012112810A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013238789A5 (ja
Inventor
Kazuo Kajitani
和男 梶谷
Hisashi Goto
尚志 後藤
Yoshimasa Suzuki
良政 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2012112810A priority Critical patent/JP2013238789A/ja
Priority to PCT/JP2013/062564 priority patent/WO2013172194A1/ja
Publication of JP2013238789A publication Critical patent/JP2013238789A/ja
Priority to US14/542,034 priority patent/US9671604B2/en
Publication of JP2013238789A5 publication Critical patent/JP2013238789A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/368—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements details of associated display arrangements, e.g. mounting of LCD monitor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/361—Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001—Eyepieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

【課題】従来の双眼鏡筒では、高い光学性能を有し、観察倍率を一定に保つことができ、集中して長時間の観察が難しい。
【解決手段】顕微鏡と、顕微鏡と別体に設けられた観察ユニットと、を備えた顕微鏡システムであって、顕微鏡は、顕微鏡対物レンズと、顕微鏡対物レンズを介して形成された像位置に配置された撮像素子と、撮像素子に接続された第１制御装置と、を有し、観察ユニットは、第２制御装置と、第２制御装置に接続された表示素子と、表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、更に、第１制御装置と第２制御装置との間で通信を行なう通信手段を備え、撮像素子で取得した画像を表示素子に表示することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システムに関するものである。
光学顕微鏡は、もともとは、観察者が標本（標本の光学像）を肉眼で観察するための光学機器であった。しかしながら、標本の様子（色や形態等）を記録したいという要望に応えるために、静止画用カメラや動画用カメラを光学顕微鏡に付加して来た歴史がある。
光学顕微鏡では、観察者は、双眼鏡筒（観察鏡筒）を介して標本を肉眼で観察する。そのため、双眼鏡筒には、結像レンズ系とプリズムが内蔵され、更に接眼レンズが装着されている。
また、双眼鏡筒の中には、観察者の観察時の姿勢に合わせるために、アイポイントの位置を水平方向や垂直方向に移動させる機構や、観察者が接眼レンズを覗き込むときの角度（仰角）を調節する機構を備えたものもある（特許文献１、特許文献２）。
また、教育用途として、同じ標本を、多人数（２〜１０人以上）で観察できる双眼鏡筒もある。このような鏡筒は、ディスカッション鏡筒と呼ばれる（引用文献３）。
また、近年、電子撮像素子と画像表示装置は、その性能の著しい向上により、肉眼で標本を観察する場合に匹敵するほどの解像力、階調を備え始めた。そこで、肉眼での観察の代わりに、モニタのような画像表示装置に標本の画像を表示し、表示された標本の画像を、観察者が観察するということが行われるようになった。このような観察を行う顕微鏡の中には、双眼鏡筒を持たない顕微鏡もある（特許文献４）。
特開平８−２７８４４８号公報 特開平１１−０７２７０８号公報 特開平１０−２１３７５２号公報 特開２００６−１６２７６５号公報
従来の双眼鏡筒には、結像レンズ系とプリズムが内蔵され、更に接眼レンズが装着されている。このように、従来の双眼鏡筒では光学部品が多く用いられるため、光学的には、諸収差の悪化、色再現性の低下、像の明るさの低下等が生じやすい。また、構造的には、機構の複雑化、それに伴う調節箇所や調節機構の増大、費用的には、製造コストの増加が生じやすい。
また、特許文献１や文献２に開示された顕微鏡では、アイポイントの位置や仰角を調節するために、顕微鏡対物レンズと双眼鏡筒の間に、リレー光学系や多数のプリズムを配置する必要がある。そのため、従来の双眼鏡筒よりも、光学的、構造的、費用的な面で更に不利になる。
また、引用文献３に開示された顕微鏡においても、引用文献１、２と同様に、光学的、構造的、費用的な面で不利になる。また、双眼鏡筒の配置位置が制限されるため、観察者は窮屈な姿勢を要求される。また、ディスカッション鏡筒の代わりに、標本の画像を１つの大型表示装置に表示し、表示された画像を全員で見ることや、各人に用意したモニタで標本の画像を観察することも行われている。しかしながら、ディスカッション、あるいは教育という観点では、各人が先生である主検鏡者から遠くなってしまうので、コミュニケーションが取りづらくなる。
また、引用文献４に開示された顕微鏡では、画像表示装置の画面から観察者の目までの距離を一定に保つことが難しい。これは、観察倍率を一定に保つことが困難であることを意味する。そのため、一定の観察倍率で標本を観察する病理診断では、診断の判断を誤る恐れがある。また、大きなモニタは見やすいが、広いスペースを必要とする。また、大きなモニタでの観察では、標本を覗きこむような姿勢にならない。そのため、没入感が得られないことから、集中した観察が長時間できない可能性がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い光学性能を有し、観察倍率を一定に保つことができ、集中して長時間の観察が可能な顕微鏡システムを提供することを目的とする。また、移動機構や調節機構を設ける場合に、これらの機構を簡素にできる顕微鏡システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の顕微鏡システムは、
顕微鏡と、顕微鏡と別体に設けられた観察ユニットと、を備えた顕微鏡システムであって、
顕微鏡は、顕微鏡対物レンズと、顕微鏡対物レンズを介して形成された像位置に配置された撮像素子と、撮像素子に接続された第１制御装置と、を有し、
観察ユニットは、第２制御装置と、第２制御装置に接続された表示素子と、表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、
更に、第１制御装置と第２制御装置との間で通信を行なう通信手段を備え、
撮像素子で取得した画像を表示素子に表示することを特徴とする。
また、本発明の観察ユニットは、入力された所定の画像を表示する表示素子と、表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、
所定の画像が、顕微鏡対物レンズを介して形成された像を撮像素子で撮像した画像であって、
以下の条件式（１Ａ）と（１Ｂ）のいずれか一方と、条件式（２）を満足することを特徴とする。
０．９×βoc＜（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ａ)
０．９×βoc＜ｑ×（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ｂ）
２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° （２）
ここで、
βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
ｑは中間結像レンズの倍率、
Ｌdは表示素子の表示範囲の対角長、
Ｌiは撮像素子の撮像範囲の対角長、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
本発明によれば、高い光学性能を有し、観察倍率を一定に保つことができ、集中して長時間の観察が可能な顕微鏡システムを提供することができる。また、移動機構や調節機構を設ける場合に、これらの機構を簡素にできる顕微鏡システムを提供することができる。
第１実施形態の顕微鏡システムの構成を示す図である。 第１実施形態の顕微鏡システムにおける観察ユニットの構成を示す図である。 第１実施形態の顕微鏡システムにおけるルーペ光学系を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 第１実施形態の顕微鏡システムにおける別のルーペ光学系を示す図である。 （ａ）は第２実施形態の顕微鏡システムの概観図、（ｂ）は画像処理ユニットの概観図である。 第２実施形態の顕微鏡システムにおける顕微鏡の構成を示す図である。 第２実施形態の顕微鏡システムにおける観察ユニットの構成を示す図である。 第２実施形態の顕微鏡システムにおけるルーペ光学系を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 第３実施形態の顕微鏡システムの概観図である。 第３実施形態の顕微鏡システムにおける観察ユニットの構成を示す図である。 第３実施形態の顕微鏡システムにおけるルーペ光学系を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 第４実施形態の顕微鏡システムにおける観察ユニットの構成を示す図である。 （ａ）は、実施例１に係るルーペ光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面、（ｂ）〜（ｄ）は、ルーペ光学系の収差図である。 （ａ）は、実施例２に係るルーペ光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面、（ｂ）〜（ｄ）は、ルーペ光学系の収差図である。 （ａ）は、実施例３に係るルーペ光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面、（ｂ）〜（ｄ）は、ルーペ光学系の収差図である。 （ａ）は、実施例４に係るルーペ光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面、（ｂ）〜（ｄ）は、ルーペ光学系の収差図である。
以下に、本発明に係る顕微鏡システムの実施形態、及び、ルーペ光学系の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態及び実施例により、この発明が限定されるものではない。
本実施形態の顕微鏡システムは、顕微鏡と、顕微鏡と別体に設けられた観察ユニットと、を備えた顕微鏡システムであって、顕微鏡は、顕微鏡対物レンズと、顕微鏡対物レンズを介して形成された像位置に配置された撮像素子と、撮像素子に接続された第１制御装置と、を有し、観察ユニットは、第２制御装置と、第２制御装置に接続された表示素子と、表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、更に、第１制御装置と第２制御装置との間で通信を行なう通信手段を備え、撮像素子で取得した画像を表示素子に表示することを特徴とする。
以下、本実施形態の顕微鏡システムの基本構成について、第１実施形態の顕微鏡システムを例に説明する。図１は第１実施形態の顕微鏡システムの構成を示す図、図２は観察ユニットの構成を示す図である。
図１に示すように、顕微鏡システム１００は、顕微鏡１０と、観察ユニット２０と、を備えている。顕微鏡１０は、光源ユニット１と、ハーフミラー２と、顕微鏡対物レンズ３と、レボルバ４と、ステージ５と、結像光学系６と、ミラー７と、アフォーカル光学系８と、撮像光学系９と、撮像装置３０と、を備える。また、撮像装置３０は、撮像素子３１と、制御装置（第１制御装置）３２と、を備えている。
光源ユニット１は、照明光を出射する。照明光は、ハーフミラー２で反射された後、顕微鏡対物レンズ３に入射する。ここで、顕微鏡対物レンズ３はレボルバ４に保持され、ステージ５の下方に位置している。また、ステージ５上には、標本が載置されている。よって、顕微鏡対物レンズ３から出射した照明光は、標本に照射される。標本からの光は、顕微鏡対物レンズ３とハーフミラー２を通過して、結像光学系６に入射する。結像光学系６から出射した光は、ミラー７で反射された後、所定の位置に集光される。この所定の位置に、標本の１次像（光学像）が形成される。
ミラー７で反射された光の進行方向には、観察光路ＬＰａと撮像光路ＬＰｂが形成されている。観察光路ＬＰａには、アフォーカル光学系８が配置され、撮像光路ＬＰｂには、撮像光学系９が配置されている。また、ミラー７とアフォーカル光学系８の間には、撮像光路ＬＰｂへ光を導くための光学素子が配置されている。
後述するように、本実施形態における観察ユニット２０は、顕微鏡１０に対して着脱可能になっている。よって、観察ユニット２０は、顕微鏡１０に取り付けて使用する。また、観察ユニット２０を取り外し、従来の双眼鏡筒を顕微鏡１０に取り付けることで、観察者は標本の像（光学像）を肉眼で観察することができる。
また、撮像装置３０を顕微鏡１０に取り付けることで、標本の像を撮像することができる。そのため、撮像装置３０は撮像素子３１を有している。この撮像素子３１としては、例えば、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサがある。標本の像は、撮像素子３１によって画像データ（デジタルデータ）に変換され、外部に出力される。画像データを外部に出力するために、撮像装置３０は、制御装置３２を有している。なお、制御装置３２は撮像素子３１に含まれていても良い。
本実施形態における観察ユニット２０は、顕微鏡１０と別体で、顕微鏡１０に対して着脱可能になっている。よって、標本の観察を行なう場合は、観察ユニット２０を顕微鏡１０に取り付ける。そして、観察ユニット２０では、表示装置に標本の画像（デジタル画像）を表示して、画像を観察者が観察する。そのため、本実施形態の顕微鏡システムでは、標本の画像データ取得するために、顕微鏡１０は撮像装置３０を必ず有している。
なお、撮像素子３１を顕微鏡１０の内部に配置して、撮像装置３０が顕微鏡１０に対して着脱不可になるようにしても良い。また、図１では、撮像光学系９を介して標本の像を撮像している。しかしながら、撮像光学系９を介さずに、標本の１次像の位置に撮像素子３１を配置して、標本の像を撮像しても良い。
観察ユニット２０の構造を、図２を用いて説明する。観察ユニット２０は、制御装置（第２制御装置）２１と、表示素子２２と、ルーペ光学系２３と、を有する。また、ＥＰはアイポイントを示している。
表示素子２２は制御装置２１に接続されている。制御装置２１は、撮像装置３０の制御装置３２との間で通信を行なう。この通信に使われる手段は、有線であっても、無線であっても構わない。また、ルーペ光学系２３は、表示素子２２から所定の間隔をおいて配置されている。表示素子２２としてはＬＣＤや有機ＥＬディスプレイがある。なお、制御装置２１は表示素子２２に含まれていても良い。
上述のように、撮像装置３０によって、標本の画像データが取得される。取得された標本の画像データは、制御装置３２と制御装置２１を介して表示素子２２に入力される。これにより、表示素子２２に、標本の画像が表示される。そして、観察者は、この表示された標本の画像を、ルーペ光学系２３を介して肉眼で観察する。このように、観察ユニット２０では標本の画像、すなわち、デジタル画像を観察する点が、標本の光学像を観察する従来の双眼鏡筒と異なる。
本実施形態の顕微鏡システムでは、標本の画像を観察するために必要な光学部品は、ルーペ光学系２３のみである。このように、本実施形態の顕微鏡システムでは、使用される光学部品が従来の双眼鏡筒に比べて少ないので、諸収差の悪化、色再現性の低下、像の明るさの低下を防止することできる。
また、観察者は観察ユニット２０を介して標本の画像を観察する。この場合、観察ユニット２０（アイポイントＥＰ）に対して、観察者の目の位置を一定保つことができる。そのため、一定の観察倍率が維持できると共に、没入感が得られることから、集中して長時間の観察が可能となる。
以上、本実施形態の基本構成について説明した。なお、この基本構成は、以下の実施形態の顕微鏡システムも備えている。
また、上述のように、本実施形態の顕微鏡システムでは、観察ユニット２０内に、表示装置２２とルーペ光学系２３が配置されている。そのため、標本の画像データを観察ユニット２０に入力するだけで、観察ユニット２０のみで標本の観察が行なえる。これは、顕微鏡１０の観察光路ＬＰａとは無関係に、観察ユニット２０の設置位置や姿勢を決定できることを意味している。
そのため、アイポイントの位置を水平方向や垂直方向に移動させる場合、観察ユニット２０を、矢印Ａの方向に動かすための機械的な移動機構（スライド機構）があれば良い。また、観察者が接眼レンズを覗き込むときの角度（仰角）を調節する場合、矢印Ｂの方向に動かすための機械的な調節機構（回転機構）があれば良い。
従来、このような移動や調節を行うにあたっては、観察光路ＬＰａと双眼鏡筒の光路を一致させるために、リレー光学系や多数のプリズムを必要としていた。しかしながら、本実施形態の顕微鏡システムでは、このような光学部品は必要ない。そのため、本実施形態の顕微鏡システムでは、移動機構や調節機構を設けた場合であっても、諸収差の悪化、色再現性の低下、像の明るさの低下を防止することできる。また、これらの機構も簡素にできる
また、本実施形態の顕微鏡システムは、上記の基本構成を備えた上で、以下の条件式（１Ａ）、（２）を満足することが好ましい。
０．９×βoc＜（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc (１Ａ)
２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° (２)
ここで、
βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
Ｌdは表示素子の表示範囲の対角長、
Ｌiは撮像素子の撮像範囲の対角長、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
条件式（１Ａ）、（２）は、適切な観察倍率と視野角（２ω）を得るための条件式である。本実施形態の顕微鏡システムでは、観察ユニットを使って標本の画像を観察する。この場合の観察倍率や視野角は、従来の観察倍率や視野角と同じか、又は、ほぼ同等であることが好ましい。特に、適切な観察倍率は、従来の観察倍率の±１０％以内であることが好ましい。
なお、ここでの「従来の観察倍率」とは、従来の接眼レンズの倍率のことである。従来の顕微鏡では、顕微鏡対物レンズを介して形成された光学像（１次像）を、接眼レンズを用いて観察している。従来の接眼レンズとは、この接眼レンズのことである。また、「従来の視野角」とは、従来の接眼レンズで観察した時の視野角のことである。
条件式（１Ａ）を満足することで、観察ユニットで標本の画像を観察したときの観察倍率を、従来の観察倍率と同じか、又は、ほぼ同等にすることができる。また、条件式（２）を満足することで、観察ユニットで標本の画像を観察したときの視野角を、従来の視野角と同じか、又は、ほぼ同等にすることができる。
条件式(２)の下限値を下回ると、視野角が小さくなりすぎる。これは、視野数にすると、視野数が１８よりも小さくなるので、顕微鏡としての観察範囲が小さくなりすぎる。
条件式(２)の上限値を上回ると、視野角が大きくなりすぎる。これは、視野数にすると、視野数が３５よりも大きくなるので、顕微鏡対物レンズにおいて像の平坦性（像面湾曲）を保てない。
なお、条件式（１Ａ）は、顕微鏡対物レンズのみで形成された像（１次像）を撮像素子で撮像する場合、あるいは、顕微鏡対物レンズと結像レンズのみで形成された像（１次像）を撮像素子で撮像する場合に満足することが好ましい。また、顕微鏡対物レンズは、有限系対物レンズと無限遠補正対物レンズの、いずれであっても良い。
また、本実施形態の顕微鏡システムは、上記の基本構成を備えた上で、更に、顕微鏡対物レンズから撮像素子までの間に、中間結像レンズを有し、以下の条件式（１Ｂ）、（２）を満足することが好ましい。
０．９×βoc＜ｑ×（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ｂ）
２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° （２）
ここで、
βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
ｑは中間結像レンズの倍率、
Ｌdは表示素子の表示範囲の対角長、
Ｌiは撮像素子の撮像範囲の対角長、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
条件式（１Ｂ）の技術的意義（作用効果）は、条件式（１Ａ）と同じである。また、条件式（２）の技術的意義（作用効果）は前述のとおりである。
なお、条件式（１Ｂ）は、顕微鏡対物レンズのみで形成された像（１次像）を、中間結像レンズを介して撮像素子で撮像する場合、あるいは、顕微鏡対物レンズと結像レンズのみで形成された像を、中間結像レンズを介して撮像素子で撮像する場合に満足することが好ましい。また、顕微鏡対物レンズは、有限系対物レンズと無限遠補正対物レンズの、いずれであっても良い。なお、中間結像レンズの倍率が１倍の場合、条件式（１Ｂ）は条件式（１Ａ）と同じになる。
また、本実施形態の顕微鏡システムは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
８≦βoc≦３０ （３）
ここで、
βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
である。
なお、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足すると良い。
１０≦βoc≦１５ （３’）
さらに、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’’）を満足するとなお良い。
βoc＝１０ （３’’）
図２に示したルーペ光学系の好ましい具体例を説明する。図３はルーペ光学系を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はｚ軸方向に沿う断面図である。図３に示すように、観察ユニット２０は、表示素子とルーペ光学系とを、それぞれ２つ有する。図３に示すルーペ光学系は、後述の実施例１のルーペ光学系である。
観察ユニット２０は、表示素子２２ａとは別に、表示素子２２ｂを有すると共に、ルーペ光学系２３ａとは別に、ルーペ光学系２３ｂを有する。表示素子２２ａとルーペ光学系２３ａは、第１の光路ＬＰ１に配置されている。また、表示素子２２ｂとルーペ光学系２３ｂは、第２の光路ＬＰ２に配置されている。このようにルーペ光学系２３ａとルーペ光学系２３ｂは、並んで配置されている。また、表示素子２２ａと表示素子２２ｂも、並んで配置されている。なお、光路は、アイポイントＥＰの中心と、表示素子２２の中心を結んだ線で定義される。
また、ルーペ光学系２３ａの光軸（中心軸）とアイポイントＥＰａの中心は、一致している。同様に、ルーペ光学系２３ｂの光軸（中心軸）とアイポイントＥＰｂの中心も、一致している。また、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２は、平行となっている。また、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２の間隔は、観察者の平均的な眼幅と同じである。
図４は、図３に示すルーペ光学系とは別のルーペ光学系を示す図であって、ｚ軸方向に沿う断面図である。図４に示すルーペ光学系は、後述の実施例２のルーペ光学系である。図４に示すように、表示素子２４ａとルーペ光学系２５ａは、第１の光路ＬＰ１に配置されている。また、表示素子２４ｂとルーペ光学系２５ｂは、第２の光路ＬＰ２に配置されている。このように、ルーペ光学系２５ａとルーペ光学系２５ｂは、並んで配置されている。また、表示素子２４ａと表示素子２４ｂも、並んで配置されている。
なお、第１実施形態における観察ユニットは、表示素子とルーペ光学系を、それぞれ２つ有するものの、反射部材は有していない。このような構成の場合、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１２ｍｍ＜ｆl≦５０ｍｍ (４)
ここで、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
なお、観察ユニット２０に、２つのルーペ光学系の間隔を変化させる調節機構を設けても良い。このようにすれば、観察者に応じて、ルーペ光学系２３ａとルーペ光学系２３ｂとの間隔、すなわち、アイポイントＥＰａとアイポイントＥＰｂの間隔を、調節することができる。このような調節機構は、後述の第２〜第４実施形態の顕微鏡システムにも設けて良い。
また、２つのルーペ光学系のうちの、少なくとも一方を、その光軸方向に沿って移動させる移動機構を有することが好ましい。このようにすれば、ピントの調節が容易になる。このような移動機構は、後述の第２〜第４実施形態の顕微鏡システムにも設けて良い。
第２実施形態の顕微鏡システムを、図５、６を用いて説明する。図５（ａ）は顕微鏡システムの概観図、（ｂ）は画像処理ユニットの概観図、図６は顕微鏡システムにおける顕微鏡の構成を示す図である。
図５（ａ）に示すように、顕微鏡システム２００は、顕微鏡４０と、観察ユニット５０と、を備えている。なお、必要に応じて、顕微鏡システム２００に、図５（ｂ）に示すような画像処理システムＩＰＳを組み合わせても良い。この画像処理ユニットＩＰＳは、画像処理装置ＩＰＳ１と表示装置ＩＰＳ２を備えている。
顕微鏡４０は、図６に示すように、光源ユニット４１と、ステージ４２と、ホルダ４３と、顕微鏡対物レンズ４４と、レボルバ４５と、結像光学系４６と、撮像光学系４７と、撮像装置６０と、を備えている。また、撮像装置６０は、撮像素子６１と、制御装置（第１制御装置）６２と、を備えている。なお、顕微鏡４０の基本的な構成は、第１実施形態における顕微鏡１０と同様であるため、各構成の説明は省略する。
本実施形態における観察ユニット５０は、顕微鏡４０と別体で、顕微鏡４０に対して着脱できない。よって、観察ユニット５０は、顕微鏡４０とは分離して使用される。そして、観察ユニット５０では、表示装置に標本の画像を表示して、画像を観察者が観察する。そのため、本実施形態の顕微鏡システムでは、標本の画像データ取得するために、顕微鏡４０は撮像装置６０を必ず有している。
観察ユニット５０は、接眼部５１と、支柱５２と、ベース５３と、第１の操作部５４と、第２の操作部５５と、を有する。ベース５３に、支柱５２と、第１の操作部５４と、第２の操作部５５と、が接続され、支柱５２に接眼部５１が接続されている。
第１の操作部５４と第２の操作部５５は、いずれも回転式のつまみである。第１の操作部５４のつまみを回転させることで、顕微鏡４０において、標本にピントを合わせることができる。また、第２の操作部５５のつまみを回転させることで、顕微鏡４０において、標本を移動させることができる。なお、直交する２方向に標本の移動ができるように、第２の操作部５５には、２つのつまみ５５ａ、５５ｂが設けられている。観察者は、接眼部５１を覗きながら第１の操作部５４と第２の操作部５５を操作することで、標本のピント合わせと、観察位置の調節を行うことができる。
観察ユニット５０の接眼部５１の構造を、図７を用いて説明する。図７は接眼部５１の構成を示す図である。接眼部５１は、制御装置（第２制御装置）５６と、表示素子５７と、ミラー（反射部材）５８と、ルーペ光学系５９と、を有する。
表示素子５７は制御装置５６に接続されている。制御装置５６は、撮像装置６０の制御装置６２との間で通信を行なう。この通信は、有線であっても、無線であっても構わない。また、ルーペ光学系５９は、表示素子５７から所定の間隔をおいて配置されている。更に、表示素子５７とルーペ光学系５９との間に、ミラー５８が配置されている。よって、表示素子５７に表示された画像の光はミラー５８で反射され、ルーペ光学系５９に入射することになる。
上述のように、撮像装置６０によって、標本の画像データが取得される。取得された標本の画像データは、制御装置６２と制御装置５６を介して表示素子５７に入力される。これにより、表示素子５７に、標本の画像が表示される。そして、観察者は、この表示された標本の画像を、ミラー５８とルーペ光学系５９を介して肉眼で観察する。このように、観察ユニット５０では標本の画像、すなわち、デジタル画像を観察する点が、標本の光学像を観察していた従来の双眼鏡筒と異なる。
本実施形態の顕微鏡システムでは、標本の画像を観察するために必要な光学部品は、ミラー５８とルーペ光学系５９のみである。このように、本実施形態の顕微鏡システムでは、使用される光学部品が従来の双眼鏡筒に比べて少ないので、諸収差の悪化、色再現性の低下、像の明るさの低下を防止することできる。
また、観察者は観察ユニット５０を介して標本の画像を観察する。この場合、観察ユニット５０（アイポイントＥＰ）に対して、観察者の目の位置を一定に保つことができる。そのため、一定の観察倍率が維持できると共に、没入感が得られることから、集中して長時間の観察が可能となる。
なお、第１実施形態の顕微鏡システムと同様に、本実施形態の顕微鏡システムにおいても、アイポイントの位置や仰角を調節する機構を設けることができる。例えば、接眼部５１を２つの構造体とし、一方の構造体に表示素子５７、ミラー５８及びルーペ光学系５９を配置する。そして、一方の構造体を、他方の構造体に対して回転させることで、仰角の調節を行なうことができる（矢印Ｃ）。また、支柱５２の長さを変更できるようにすれば、アイポイントの位置を垂直方向に移動させることができる（矢印Ｄ）。また、接眼部５１と支柱５２との接続部にスライド機構を設ければ、アイポイントの位置を水平方向に移動させることができる（矢印Ｅ）。
図７に示したルーペ光学系の好ましい具体例を説明する。図８はルーペ光学系を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はｚ軸方向に沿う断面図である。図８に示すように、観察ユニット５０の接眼部５１は、表示素子と、ミラー（反射部材）と、ルーペ光学系とを、それぞれ２つ有する。図８に示すルーペ光学系は、後述の実施例３のルーペ光学系である。
観察ユニット５０は、表示素子５７ａとは別に、表示素子５７ｂを有し、ミラー５８ａとは別に、ミラー５８ｂを有し、更に、ルーペ光学系５９ａとは別に、ルーペ光学系５９ｂを有する。表示素子５７ａと、ミラー５８ａと、ルーペ光学系５９ａは、第１の光路ＬＰ１に配置されている。また、表示素子５７ｂと，ミラー５８ｂと、ルーペ光学系５９ｂは、第２の光路ＬＰ２に配置されている。このようにルーペ光学系２３ａとルーペ光学系２３ｂは、並んで配置されている。また、表示素子２２ａと表示素子２２ｂ、ミラー５８ａとミラー５８ｂも、並んで配置されている。
また、ルーペ光学系５９ａの光軸（中心軸）とアイポイントＥＰａの中心は、一致している。同様に、ルーペ光学系５９ｂの光軸（中心軸）とアイポイントＥＰｂの中心も、一致している。また、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２は、平行となっている。また、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２の間隔は、観察者の平均的な眼幅と同じである。
なお、第２実施形態における観察ユニットは、表示素子、反射部材及びルーペ光学系を、それぞれ２つ有する。このような構成の場合、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
５０ｍｍ＜ｆl＜１５０ｍｍ (５)
ここで、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
本実施形態における観察ユニット５０は、第１実施形態の観察ユニット２０と同様に、表示素子とルーペ光学系を備え、観察者は、表示素子に表示された画像をルーペ光学系で観察する。よって、本実施形態の顕微鏡システムにおいても、第１実施形態の顕微鏡システムと同様の作用効果を奏する。
なお、顕微鏡システム２００に画像処理ユニットＩＰＳを組み合わせた場合、顕微鏡４０の撮像装置６０で取得した画像を、画像処理装置ＩＰＳ１を経由して、観察ユニット５０に出力することができる。そのため、画像処理装置ＩＰＳ１において、画像データに対して各種の画像処理を施すことができる。また、観察ユニット５０で観察している画像を、表示装置ＩＰＳ２に表示させることもできる。
第３実施形態の顕微鏡システムを、図９、１０を用いて説明する。図９は顕微鏡システムの概観図、図１０は観察ユニット（接眼部）の構成を示す図である。
図９に示すように、顕微鏡システム３００は、顕微鏡７０と、観察ユニット８０と、を備えている。顕微鏡７０は、光源ユニット７１と、顕微鏡対物レンズ７２と、レボルバ７３と、ステージ７４と、撮像光学系７５と、双眼鏡筒７６と、撮像装置９０と、を備える。また、撮像装置９０は、撮像素子と、制御装置（第１制御装置）と、を備えているが、図９では図示されていない。なお、顕微鏡７０の基本的な構成は、第１実施形態における顕微鏡１０と同様であるため、各構成の説明は省略する。
本実施形態における観察ユニット８０は、顕微鏡７０と別体で、顕微鏡７０に対して着脱できない。よって、観察ユニット８０は、顕微鏡７０とは分離して使用される。そして、観察ユニット８０では、表示装置に標本の画像を表示して、画像を観察者が観察する。そのため、本実施形態の顕微鏡システムでは、標本の画像データ取得するために、顕微鏡７０は撮像装置９０を必ず有している。
観察ユニット８０は、接眼部８１と、支柱８２と、ベース８３と、を有する。ベース８３に支柱８２が接続され、支柱８２に接眼部８１が接続されている。
観察ユニット８０の接眼部８１の構造を、図１０を用いて説明する。接眼部８１は、制御装置（第２制御装置）８４と、表示素子８５と、ルーペ光学系８６と、を有する。
表示素子８５は制御装置８４に接続されている。制御装置８４は、撮像装置９０の制御装置との間で通信を行なう。この通信は、有線であっても、無線であっても構わない。また、ルーペ光学系８６は、表示素子８５から所定の間隔をおいて配置されている。
上述のように、撮像装置９０によって、標本の画像データが取得される。取得された標本の画像データは、制御装置と制御装置８４を介して表示素子８５に入力される。これにより、表示素子８５に、標本の画像が表示される。そして、観察者は、この表示された標本の画像を、ルーペ光学系８６を介して肉眼で観察する。このように、観察ユニット８０では標本の画像、すなわち、デジタル画像を観察する点が、標本の光学像を観察していた従来の双眼鏡筒と異なる。
本実施形態の顕微鏡システムでは、標本の画像を観察するために必要な光学部品は、ルーペ光学系８６のみである。このように、本実施形態の顕微鏡システムでは、使用される光学部品が従来の双眼鏡筒に比べて少ないので、諸収差の悪化、色再現性の低下、像の明るさの低下を防止することできる。
また、観察者は観察ユニット８０を介して標本の画像を観察する。この場合、観察ユニット８０（アイポイントＥＰ）に対して、観察者の目の位置を一定に保つことができる。そのため、一定の観察倍率が維持できると共に、没入感が得られることから、集中して長時間の観察が可能となる。
なお、第１、第２実施形態の顕微鏡システムと同様に、本実施形態の顕微鏡システムにおいても、アイポイントの位置や仰角を調節する機構を設けることができる。
図１０に示したルーペ光学系の好ましい具体例を説明する。図１１はルーペ光学系を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はｚ軸方向に沿う断面図である。図１１に示すように、観察ユニット８０の接眼部８１は、１つの表示素子と、２つのルーペ光学系と、を有する。図１１に示すルーペ光学系は、後述の実施例４のルーペ光学系である。
接眼部８１は、ルーペ光学系８６ａとは別に、ルーペ光学系８６ｂを有する。ルーペ光学系８６ａは、第１の光路ＬＰ１に配置されている。また、ルーペ光学系８６ｂは、第２の光路ＬＰ２に配置されている。このようにルーペ光学系８６ａとルーペ光学系８６ｂは、並んで配置されている。そして、表示素子８５は、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２を含むように、配置されている。
また、ルーペ光学系８６ａの光軸（中心軸）とアイポイントＥＰａの中心は、一致していない。アイポイントＥＰａの中心は、ルーペ光学系８６ａの光軸よりも外側に位置している。同様に、ルーペ光学系８６ｂの光軸（中心軸）とアイポイントＥＰｂの中心は、一致していない。アイポイントＥＰｂの中心は、ルーペ光学系８６ｂの光軸よりも外側に位置している。
なお、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２は、非平行となっている。また、第１の光路ＬＰ１と第２の光路ＬＰ２の間隔は、観察者の平均的な眼幅と同じである。
なお、第３実施形態における観察ユニットは、１つの表示素子と２つのルーペ光学系を有するものの、反射部材は有していない。このような構成の場合、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１００ｍｍ＜ｆl＜３００ｍｍ （６）
ここで、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
本実施形態における観察ユニット８０は、第１実施形態の観察ユニット２０と同様に、表示素子とルーペ光学系を備え、観察者は、表示素子に表示された画像をルーペ光学系で観察する。よって、本実施形態の顕微鏡システムにおいても、第１実施形態の顕微鏡システムと同様の作用効果を奏する。
また、本実施形態の顕微鏡システムは、観察ユニット８０を複数有している。ここで、顕微鏡７０と各観察ユニット８０との間や、観察ユニット８０同士の間には、光学部品が存在しない。このように、本実施形態の顕微鏡システムでは、使用される光学部品が従来の双眼鏡筒に比べて少ないので、諸収差の悪化、色再現性の低下、像の明るさの低下を防止することできる。
また、顕微鏡７０と各観察ユニット８０との間には、両者の位置を規制する構造物がない。また、観察ユニット８０同士の間にも、互いの位置を規制する構造物がない。そのため、顕微鏡７０、各観察ユニット８０は、いずれも自由に配置することができる。
そして、各観察ユニット８０には、撮像装置９０で取得した標本の画像が表示される。よって、複数の観察者が、同じ標本を観察することができる。ここで、上述のように、顕微鏡７０、各観察ユニット８０は、いずれも自由に配置することができる。そのため、各観察者は窮屈な姿勢を強いられることがない。
第４実施形態の顕微鏡システムを、図１２を用いて説明する。なお、本実施形態の顕微鏡システムでは、顕微鏡は、第２実施形態の顕微鏡、又は第３実施形態の顕微鏡を用いる。そのため、図１２には、観察ユニットのみを図示している。また、観察ユニットには、第３実施形態におけるルーペ光学系を用いているため、ルーペ光学系の構成は図示されていない。
本実施形態における観察ユニット５００は、本体部５０１と、表示素子５０２と、を有する。本体部５０１には、ルーペ光学系８６ａと８６ｂが設けられている。表示素子５０２は、本体部５０１に対して着脱可能になっている。そのため、本体部５０１には、表示素子５０２を装着するための、装着部（溝）５０３が設けられている。また、表示素子５０２としては、携帯型の情報端末を用いることができる。そのため、情報端末の利用用途が広がる。
また、本実施形態における観察ユニット５００は、第１実施形態の観察ユニット２０と同様に、表示素子とルーペ光学系を備え、観察者は、表示素子に表示された画像をルーペ光学系で観察する。よって、本実施形態の顕微鏡システムにおいても、第１実施形態の顕微鏡システムと同様の作用効果を奏する。また、第４実施形態における観察ユニットも、条件（６）を満足することが好ましい。
また、本実施形態の観察ユニットは、入力された所定の画像を表示する表示素子と、表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、所定の画像が、顕微鏡対物レンズを介して形成された像を撮像素子で撮像した画像であって、以下の条件式（１Ａ）と（１Ｂ）のいずれか一方と、条件式（２）を満足することを特徴とする。
０．９×βoc＜（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ａ)
０．９×βoc＜ｑ×（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ｂ）
２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° （２）
ここで、
βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
ｑは中間結像レンズの倍率、
Ｌdは表示素子の表示範囲の対角長、
Ｌiは撮像素子の撮像範囲の対角長、
ｆlはルーペ光学系の焦点距離、
である。
本実施形態の観察ユニットによれば、高い光学性能を有し、観察倍率を一定に保つことができ、集中して長時間の観察が可能な観察ユニットを提供することができる。また、移動機構や調節機構を設ける場合に、これらの機構を簡素にできる観察ユニットを提供することができる。
以下、ルーペ光学系の実施例１〜４について説明する。実施例１〜４に係るルーペ光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面を、それぞれ図１３（ａ）〜図１６（ａ）に示す。これらの断面図中、Ｌ１〜Ｌ６は各レンズ、ＥＰはアイポイントを示してている。また、紙面左側を物体側、右側を像側とする。
実施例１のルーペ光学系は、平凸正レンズＬ１と、両凹負レンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、平凸正レンズＬ５と、からなる。ここで、両凹負レンズＬ２と両凸正レンズＬ３とが接合されている。
実施例２のルーペ光学系は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、平凸正レンズＬ５と、平凹負レンズＬ６と、からなる。ここで、正メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２とが接合されている。また、平凸正レンズＬ５と平凹負レンズＬ６とが接合されている。
実施例３のルーペ光学系は、両凸正レンズＬ１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２とが接合されている。
実施例４のルーペ光学系は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、からなる。ここで、正メニスカスレンズＬ１と負メニスカスレンズＬ２とが接合されている。
次に、上記各実施例のルーペ光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各レンズのｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各レンズのアッべ数、ｆは焦点距離、ＮＡ’は開口数、ＥＰＬは、レンズ最終面からアイポイントまでの距離を示している。
また、物面には表示素子が配置されている。また、像高は、ルーペ光学系と理想レンズとによって像を形成したときの像の高さである。理想レンズは、ルーペ光学系の像側（アイポイント側）に配置され、焦点距離は２５ｍｍである。また、ＮＡ’は、理想レンズを配置した時の像側における開口数である。
数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ 8.45
1 ∞ 4.80 1.7859 44.2
2 -31.253 4.94
3 -21.275 2.81 1.8052 25.4
4 39.37 7.40 1.6516 58.6
5 -39.37 0.18
6 100.551 4.50 1.7440 44.8
7 -59.027 0.18
8 29.478 5.40 1.5688 56.4
9 ∞

各種データ
ｆ 25
ＮＡ’ 0.12
像高 11.4
瞳半径 3
ＥＰＬ 21
数値実施例２
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ 9.13
1 -53.774 27.91 1.5750 41.5
2 -30.872 4.50 1.6433 48.0
3 -56.704 0.19
4 141.445 10.81 1.6138 56.4
5 -117.503 0.19
6 54.814 9.89 1.6138 56.4
7 688.631 0.19
8 28.793 11.25 1.6138 56.4
9 ∞ 1.35 1.698951 30.1
10 31.975

各種データ
ｆ 31.5
ＮＡ’ 0.16
像高 16.7
瞳半径 4
ＥＰＬ 20
数値実施例３
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ 117.8
1 72.200 13.7 1.5163 64.1
2 -53.9 4.0 1.6477 33.8
3 -173.889

各種データ
ｆ 120.3
ＮＡ’ 0.2
像高 12.7
瞳半径 5
ＥＰＬ 30
数値実施例４
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ 117.8
1 41.732 12.0 1.5952 67.7
2 189.230 4.0 1.7205 34.7
3 56.966

各種データ
ｆ 250
ＮＡ’ 0.2
像高 12.1
瞳半径 5
ＥＰＬ 30
また、実施例１〜４にかかるルーペ光学系の収差図を、それぞれ図１３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）〜図１６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。これらの収差図において、”ＦＩＹ”は像高である。また、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）を示している。なお、これらの収差図は、ルーペ光学系と理想レンズとによって像を形成したときの収差図である。
次に、各実施例における条件式（１Ｂ）、（２）の値を掲げる。
条件式 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
(1B)q×(Ld/Li)×(250/fl ) 10 11.31 10.50 10.1
(2)tan-1(Ld/(2×fl)) 24.5 33.7 25.5 24.7
また、各実施例における要素値を掲げる。
要素値 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
βoc 10 10 10 10
q 0.5 0.35 0.5 0.5
Ld 22.8 42 115 230
Li 11.4 13 11.4 11.4
fl 25 31.5 120.3 250
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
以上のように、本発明は、高い光学性能を有し、観察倍率を一定に保つことができ、集中して長時間の観察が可能な顕微鏡システムや、移動機構や調節機構を設ける場合に、これらの機構を簡素にできる顕微鏡システムに適している。
１ 光源ユニット
２ ハーフミラー
３ 顕微鏡対物レンズ
４ レボルバ
５ ステージ
６ 結像光学系
７ ミラー
８ アフォーカル光学系
９ 撮像光学系
１０ 顕微鏡
２０ 観察ユニット
２１ 制御装置（第２制御装置）
２２、２２ａ、２２ｂ 表示素子
２３、２３ａ、２３ｂ ルーペ光学系
２４ａ、２４ｂ 表示素子
２５ａ、２５ｂ ルーペ光学系
３０ 撮像装置
３１ 撮像素子
３２ 制御装置（第１制御装置）
４０ 顕微鏡
４１ 光源ユニット
４２ ステージ
４３ ホルダ
４４ 顕微鏡対物レンズ
４５ レボルバ
４６ 結像光学系
４７ 撮像光学系
５０ 観察ユニット
５１ 接眼部
５２ 支柱
５３ ベース
５４ 第１の操作部
５５ 第２の操作部
５５ａ、５５ｂ つまみ
５６ 制御装置（第２制御装置）
５７、５７ａ、５７ｂ 表示素子
５８、５８ａ、５８ｂ ミラー（反射部材）
５９、５９ａ、５９ｂ ルーペ光学系
６０ 撮像装置
６１ 撮像素子
６２ 制御装置（第１制御装置）
７０ 顕微鏡
７１ 光源ユニット
７２ 顕微鏡対物レンズ
７３ レボルバ
７４ ステージ
７５ 双眼鏡筒
７６ 撮像光学系
８０ 観察ユニット
８１ 接眼部
８２ 支柱
８３ ベース
８４ 制御装置（第２制御装置）
８５ 表示素子
８６、８６ａ、８６ｂ ルーペ光学系
９０ 撮像装置
１００ 顕微鏡システム
２００ 顕微鏡システム
３００ 顕微鏡システム
５００ 観察ユニット
５０１ 本体部
５０２ 表示素子
５０３ 装着部（溝）
ＥＰ、ＥＰａ、ＥＰｂ アイポイント
ＩＰＳ 画像処理システム
ＩＰＳ１ 画像処理装置
ＩＰＳ２ 表示装置
ＬＰａ 観察光路
ＬＰｂ 撮像光路
ＬＰ１ 第１の光路
ＬＰ２ 第２の光路

Claims (19)

  1. 顕微鏡と、該顕微鏡と別体に設けられた観察ユニットと、を備えた顕微鏡システムであって、
    前記顕微鏡は、顕微鏡対物レンズと、該顕微鏡対物レンズを介して形成された像位置に配置された撮像素子と、該撮像素子に接続された第１制御装置と、を有し、
    前記観察ユニットは、第２制御装置と、該第２制御装置に接続された表示素子と、該表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、
    更に、前記第１制御装置と前記第２制御装置との間で通信を行なう通信手段を備え、
    前記撮像素子で取得した画像を前記表示素子に表示することを特徴とする顕微鏡システム。
  2. 以下の条件式（１Ａ）、（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
    ０．９×βoc＜（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ａ)
    ２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° （２）
    ここで、
    βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
    Ｌdは前記表示素子の表示範囲の対角長、
    Ｌiは前記撮像素子の撮像範囲の対角長、
    ｆlは前記ルーペ光学系の焦点距離、
    である。
  3. 前記顕微鏡対物レンズから前記撮像素子までの間に、中間結像レンズを有し、
    以下の条件式（１Ｂ）、（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
    ０．９×βoc＜ｑ×（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ｂ）
    ２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° （２）
    ここで、
    βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
    ｑは前記中間結像レンズの倍率、
    Ｌdは前記表示素子の表示範囲の対角長、
    Ｌiは前記撮像素子の撮像範囲の対角長、
    ｆlは前記ルーペ光学系の焦点距離、
    である。
  4. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡システム。
    ８≦βoc≦３０ （３）
    ここで、
    βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
    である。
  5. 前記観察ユニットは、前記表示素子とは別の表示素子と、前記ルーペ光学系とは別のルーペ光学系と、を更に有し、
    前記表示素子と、前記ルーペ光学系と、が第１の光路に配置され、
    前記別の表示素子と、前記別のルーペ光学系と、が第２の光路に配置され、
    前記ルーペ光学系と、前記別のルーペ光学系とが、並んで配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  6. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
    １２ｍｍ＜ｆl≦５０ｍｍ (４)
    ここで、
    ｆlは前記ルーペ光学系の焦点距離、
    である。
  7. 前記観察ユニットは、反射部材を有し、
    前記反射部材は、前記表示素子からの光を、前記ルーペ光学系に向けて反射する位置に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  8. 前記観察ユニットは、前記表示素子とは別の表示素子と、前記ルーペ光学系とは別のルーペ光学系と、前記反射部材とは別の反射部材と、を更に有し、
    前記別の反射部材は、前記別の表示素子からの光を、前記別のルーペ光学系に向けて反射する位置に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡システム。
  9. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から４、７、８のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
    ５０ｍｍ＜ｆl＜１５０ｍｍ (５)
    ここで、
    ｆlは前記ルーペ光学系の焦点距離、
    である。
  10. 前記観察ユニットは、前記ルーペ光学系とは別のルーペ光学系を更に有し、
    前記表示素子に対向する位置に、前記ルーペ光学系と、前記別のルーペ光学系とが、並んで配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  11. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から４、１０のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
    １００ｍｍ＜ｆl＜３００ｍｍ （６）
    ここで、
    ｆlは前記ルーペ光学系の焦点距離、
    である。
  12. 前記観察ユニットは、前記表示素子を着脱可能な着脱部を有することを特徴とする請求項１から４、１０、１１のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  13. 前記表示素子は、携帯型の情報端末装置であることを特徴とする請求項１２に記載の顕微鏡システム。
  14. 前記ルーペ光学系と、前記別のルーペ光学系との間隔を変化させる調節機構を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  15. 前記ルーペ光学系を、その光軸方向に沿って移動させる移動機構を有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  16. 前記観察ユニットの仰角を変化させる調節機構を有することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  17. 前記観察ユニットを、水平方向または垂直方向に移動させる移動機構を有することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  18. 前記観察ユニットを複数有することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の顕微鏡システム。
  19. 入力された所定の画像を表示する表示素子と、
    該表示素子から所定の間隔をおいて配置されたルーペ光学系と、を有し、
    前記所定の画像が、顕微鏡対物レンズを介して形成された像を撮像素子で撮像した画像であって、
    以下の条件式（１Ａ）と（１Ｂ）のいずれか一方と、条件式（２）を満足することを特徴とする観察ユニット。
    ０．９×βoc＜（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ａ)
    ０．９×βoc＜ｑ×（Ｌd／Ｌi）×（２５０／ｆl）＜１．１×βoc （１Ｂ）
    ２０°＜ｔａｎ-1（Ｌd／（２×ｆl））＜３５° （２）
    ここで、
    βocは光学像を観察する際の接眼レンズの倍率、
    ｑは中間結像レンズの倍率、
    Ｌdは前記表示素子の表示範囲の対角長、
    Ｌiは前記撮像素子の撮像範囲の対角長、
    ｆlは前記ルーペ光学系の焦点距離、
    である。
JP2012112810A 2012-05-16 2012-05-16 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム Pending JP2013238789A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012112810A JP2013238789A (ja) 2012-05-16 2012-05-16 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム
PCT/JP2013/062564 WO2013172194A1 (ja) 2012-05-16 2013-04-30 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム
US14/542,034 US9671604B2 (en) 2012-05-16 2014-11-14 Observation unit and microscope system equipped with observation unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012112810A JP2013238789A (ja) 2012-05-16 2012-05-16 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013238789A true JP2013238789A (ja) 2013-11-28
JP2013238789A5 JP2013238789A5 (ja) 2015-05-28

Family

ID=49583603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012112810A Pending JP2013238789A (ja) 2012-05-16 2012-05-16 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9671604B2 (ja)
JP (1) JP2013238789A (ja)
WO (1) WO2013172194A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017022670A1 (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 日東光学株式会社 接眼光学系および電子ビューファインダー

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6296318B1 (ja) * 2017-04-28 2018-03-20 アクアシステム株式会社 顕微鏡用光学系及びそれを用いた顕微鏡
DE102020101880A1 (de) * 2020-01-27 2021-07-29 Carl Zeiss Meditec Ag Mikroskopieverfahren und Mikroskop zur Erzeugung eines Bilds eines Objekts
DE202020000635U1 (de) 2020-02-17 2020-06-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Binokularer Digitaltubus für ein Mikroskop
PL437476A1 (pl) * 2021-03-31 2022-10-03 Uniwersytet Warszawski Mikroskop optyczny

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066513A (ja) * 1999-08-25 2001-03-16 Olympus Optical Co Ltd 実体顕微鏡
JP2002196258A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Asahi Optical Co Ltd ビデオ型顕微鏡
JP2008006089A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Mitaka Koki Co Ltd 手術顕微鏡システム
JP2009163201A (ja) * 2007-12-11 2009-07-23 Mitaka Koki Co Ltd 立体顕微鏡

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08278448A (ja) 1995-04-06 1996-10-22 Nikon Corp 鏡筒光学系
JPH10213752A (ja) 1997-01-31 1998-08-11 Nikon Corp ティーチング中間鏡筒
JPH1172708A (ja) 1997-08-29 1999-03-16 Nikon Corp 顕微鏡
JP4245750B2 (ja) * 1999-10-15 2009-04-02 オリンパス株式会社 立体観察装置
WO2002023247A1 (fr) * 2000-09-18 2002-03-21 Vincent Lauer Dispositif de balayage optique confocal
US6771416B2 (en) * 2000-09-20 2004-08-03 Olympus Optical Co., Ltd. Inverted microscope
US7151246B2 (en) * 2001-07-06 2006-12-19 Palantyr Research, Llc Imaging system and methodology
US7248716B2 (en) * 2001-07-06 2007-07-24 Palantyr Research, Llc Imaging system, methodology, and applications employing reciprocal space optical design
DE10203215B4 (de) * 2002-01-28 2004-09-09 Carl Zeiss Jena Gmbh Mikroskop, insbesondere Operationsmikroskop
ATE360227T1 (de) * 2002-02-04 2007-05-15 Zeiss Carl Surgical Gmbh Stereo-untersuchungssysteme und stereo- bilderzeugungsvorrichtung sowie verfahren zum betrieb einer solchen
JP2005519288A (ja) * 2002-03-05 2005-06-30 ムラジン アブベキロビッチ クマホフ， Ｘ線顕微鏡
JP2004298996A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Canon Inc 微小物操作装置
EP1630586B1 (en) * 2003-06-02 2015-01-07 Nikon Corporation Microscope device
US20060043302A1 (en) * 2003-11-10 2006-03-02 Prelewitz David F Digital imaging assembly & methods thereof
JP2007510963A (ja) * 2003-11-10 2007-04-26 テクノロジー イノヴェイションズ リミテッド ライアビリティ カンパニー デジタル画像化組立品、及びその方法
JP2006162765A (ja) 2004-12-03 2006-06-22 Keyence Corp 倒立型蛍光顕微鏡
US7006741B1 (en) * 2005-03-22 2006-02-28 Bi Yu Contact-field optical microscope
US8477416B2 (en) 2007-12-11 2013-07-02 Mitaka Kohki Co., Ltd. Stereomicroscope
JP5290475B2 (ja) * 2011-05-12 2013-09-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066513A (ja) * 1999-08-25 2001-03-16 Olympus Optical Co Ltd 実体顕微鏡
JP2002196258A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Asahi Optical Co Ltd ビデオ型顕微鏡
JP2008006089A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Mitaka Koki Co Ltd 手術顕微鏡システム
JP2009163201A (ja) * 2007-12-11 2009-07-23 Mitaka Koki Co Ltd 立体顕微鏡

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017022670A1 (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 日東光学株式会社 接眼光学系および電子ビューファインダー
JPWO2017022670A1 (ja) * 2015-07-31 2018-05-24 株式会社ｎｉｔｔｏｈ 接眼光学系および電子ビューファインダー

Also Published As

Publication number Publication date
US9671604B2 (en) 2017-06-06
WO2013172194A1 (ja) 2013-11-21
US20150070484A1 (en) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1975504B (zh) 高功率立体显微镜
JP5552000B2 (ja) ファインダー装置および撮像装置
JP2016001209A (ja) 接眼レンズおよび撮像装置
JP2013045020A (ja) 接眼レンズ系および画像観察装置
WO2013172194A1 (ja) 観察ユニット、及びこの観察ユニットを備えた顕微鏡システム
JP2013088632A (ja) 接眼レンズ系およびビューファインダおよび画像観察装置および画像撮影装置
JPWO2017022670A1 (ja) 接眼光学系および電子ビューファインダー
Qin et al. Multiresolution foveated laparoscope with high resolvability
US20160011433A1 (en) Optical system for imaging an object
JP2009003105A (ja) ファインダー光学系及び撮像装置
JP2020148884A (ja) 内視鏡システム及び内視鏡用光学アダプタ
US20180224645A1 (en) Illumination device and microscope device
JP6363570B2 (ja) ファインダーおよび撮像装置
JPWO2013024576A1 (ja) 実像式変倍ファインダーおよび撮像装置
US11229349B2 (en) Variable-magnification optical system and imaging apparatus
JP2012212096A (ja) 顕微鏡光学系
JP2016095490A (ja) 光学系、観察光学系および光学装置
JP2008180964A (ja) 光学系
JP2019128527A (ja) 観察装置
JP6406930B2 (ja) 接眼レンズ及びそれを有する観察装置、撮像装置
JP2007156252A (ja) 観察光学系
US9551864B2 (en) Eyepiece lens and observation apparatus having the same
Zimmer Optical designs for stereomicroscopes
JPWO2019163744A1 (ja) 内視鏡用変倍光学系及び内視鏡
US9417504B2 (en) Variable magnification finder and imaging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150402

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160302

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160907