JP2958096B2 - 実体顕微鏡 - Google Patents

実体顕微鏡

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朝規 石川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数のユニットを自由に取り付けることが
出来ると共に、複数の観察者が自由な角度から観察でき
る変倍可能な実体顕微鏡に関する。
〔従来の技術〕
近年、微細加工や手術など小さい部分での精密な作業
が盛んに行われるようになってきており、そのため細か
い部分が見え且つ三次元的位置を確実に把握できる実体
顕微鏡が有効な手段になっている。その上、精密な作業
であるため、複数の人が同時に作業しなければならない
ような場合が増えてきているので、複数の人がほぼ同じ
倍率,ほぼ同じ立体感の観察像が観察できることが望ま
れている。又、実体顕微鏡に写真装置,TVカメラ,レー
ザー装置など変倍系を使った装置を多数取り付けたいと
いう要望も多い。
ところで、従来の実体顕微鏡は通常2本以上の同一変
倍系を有しているため、複数の人が観察し得るようにす
るために、例えば実開昭60−1110号公報(第8図,第9
図)に記載の如く、一対の光路を夫々二つに分割して向
かい合って観察するようにしたものがある。尚、第8図
は全光学系を示す側面図、第9図はその要部の斜視図で
あって、1は左右の光学系に共通な対物レンズ、2は変
倍系、3はビームスプリッタ、4は反射プリズム、5は
光路折曲用プリズム、6は結像レンズ、7はポロプリズ
ム、8は接眼レンズである。
又、例えば特開昭56−144410号公報(第10図,第11
図)に記載の如く、一対の光路のうち片方の光路を分割
し、リレーした瞳位置で瞳分割して立体視するようにし
たものもある。尚、第10図は全光学系を示す正面図、第
11図はその瞳分割部の平面図であって、1は左右の光学
系に共通な対物レンズ、2は変倍系、3はビームスプリ
ッタ、3′は左右光学系の光路長を合わせるためのガラ
スブロック、4は反射プリズム、5は光路折曲用プリズ
ム、6は結像レンズ、8は接眼レンズ、9はリレーレン
ズ、10はイメージローテータ、11は瞳分割ミラーであ
る。
更に、例えば特開昭61−172111号公報(第12図,第13
図)に記載の如く、変倍系を3本以上組み込んだものも
ある。尚、第12図はその一例の全光学系を示す正面図で
あって、1は左右の光学系に共通な対物レンズ、2は変
倍系、8は接眼レンズ、12は結像系、13はミラーであ
る。第13図は他の例の要部平面図であって、1は左右の
光学系に共通な対物レンズ、A,Aaは変倍系である。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記各従来例は何れも立体視のための光路
分岐を変倍系の前で行い且つ複数個の変倍系を用いてい
るため、多数の人が観察できたり、写真装置やTV装置の
取付けを可能にするための構造が非常に複雑になってし
まうという問題があった。又、複数の観察者の顕微鏡を
覗く向きを変えるには、変倍系にレンズの移動の他に回
転等の動きもさせなければならず、構造が複雑になり調
整が困難になるという問題があった。又、複数個の変倍
系を用いているため、左右観察像の倍率差等の差が発生
し易く、それを原因とする目の疲れが発生し易いという
問題もあった。
本発明は、上記問題点に鑑み、構造が簡単で調整が容
易でありながら、多数の人が観察できたり、写真装置や
TV装置の取付けが可能であり、複数の観察者の顕微鏡を
覗く向きを変えることができ、更に左右観察像の差によ
る目の疲れも発生し難い実体顕微鏡を提供することを目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による実体顕微鏡の一つは、 対物レンズと、この対物レンズと同軸に設けられた変
倍光学系と、この変倍光学系の射出側に設けられていて
前記変倍光学系からの射出光を複数の光路に分岐する光
路分岐光学系と、前記複数の光路のうちの少なくとも一
つの光路中に設けた接眼レンズを有する観察光学系とを
備え、前記接眼レンズが観察者の眼幅より大きい直径を
有することを特徴としている。
又、他の一つは、 対物レンズと、この対物レンズと同軸に設けられた変
倍光学系と、この変倍光学系の射出側に設けられていて
前記変倍光学系からの射出光を複数の光路に分岐する光
路分岐光学系と、前記複数の光路のうちの少なくとも一
つの光路中に設けた一対の接眼レンズを有する観察光学
系とを備えていることを特徴としている。
更に、他の一つは、 対物レンズと、この対物レンズと同軸に設けられた変
倍光学系と、この変倍光学系の射出側に設けられていて
前記変倍光学系からの射出光を三つ以上の光路に分岐さ
せる光路分岐光学系と、前記複数の光路のうちの二つに
各々設けられた接眼レンズを有する観察光学系とを備え
ていることを特徴としている。
〔作 用〕
上記何れの場合も、変倍系が一つであり、変倍系の後
方で立体視のための光路分岐を行なっているので、多数
の人が観察できたり、写真装置やTV装置の取付けを可能
にするための構造が簡単である。又、複数の観察者の顕
微鏡を覗く向きを変える場合でも、変倍系を動かさずに
済むので、構造が簡単になり調整も容易になる。更に、
変倍系が一つなので、左右観察像の倍率差等の差が発生
し難く、その結果目の疲れも発生し難い。
〔実施例〕
以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
第1図及び第2図は夫々本発明による実体顕微鏡の第
1実施例の光学系の正面図及び右側面図であって、二人
の観察者が同時に観察できるようにしたものである。こ
の光学系は、物体面から発する光線を平行にする交換可
能な一つの対物レンズ21と、この対物レンズ21の射出側
に対物レンズ21と共通の光軸を有するアフォーカル変倍
系22を備えている。このアフォーカル変倍系22は光軸に
沿って移動する移動レンズ群22a,22b及び固定レンズ群2
2cとから成っており、移動レンズ群22a,22bを実線に示
す位置から破線で示す位置まで移動させることにより、
倍率を変化させる。このアフォーカル変倍系22の射出側
には変倍系22から射出する平行光束を結像させる一つの
結像レンズ23がある。結像レンズ23の射出側にはプリズ
ム24aが設けられていて、このプリズム24aで反射される
光路とこのプリズム24aを透過する光路とに光束を分割
している。プリズム24aを透過した光は像正立のための
三つのプリズム25a,25b,25cから成る第1観察者用の像
正立光学系(ポロプリズム)25を介して結像レンズ23と
共通の光軸を有する第1観察者用接眼レンズ27に導かれ
る。一方、プリズム24aで反射された光はプリズム24bで
2回反射された後プリズム24cで反射されて第2観察者
用接眼レンズ26に導かれる。ここでプリズム24a乃至24c
からなる光学系はポロプリズムと同様の反射面の配置と
なっており、像正立と観察方向の変換を同時に行ってい
るのでポロプリズム24と言うことにする。尚、この構成
では対物レンズ21から接眼レンズ26又は27までがすべて
共通の光軸を有しており且つ接眼レンズ26,27の有効径
が観察者の眼幅より大きいため、各観察者の眼自身が立
体視のための瞳を設定するための光学系の役割を果たし
ている。
そして、結像レンズ23と第一観察者用ポロプリズム24
の間の結像光学系光軸のまわりと第一観察者ポロプリズ
ム24と第二観察者用ポロプリズム25の間の結像光学系光
軸のまわりで自由に光学系の移動,回転ができ、二人の
観察者の観察する方向が自由に変えられるようになって
いる。
本実施例は上述の如く構成されており、変倍系22が一
つであり、変倍系22の後方で立体視のための光路分岐を
行っているので、多数の人が観察できたり、写真装置や
TV装置の取付けを可能にするための構造が簡単である。
又、複数の観察者の顕微鏡を覗く向きを変える場合で
も、変倍系22を動かさずに済むので、構造が簡単になり
調整も容易になる。更に、変倍系22が一つなので、左右
観察像の倍率差等の差が発生し難く、その結果目の疲れ
も発生し難い。又、二人の観察者用の観察光路を一つの
光路を分割することにより得ているので、両者はほぼ同
じ倍率,同じ立体感の観察像を観察することができる。
又、この実施例ではポロプリズム24,25が夫々三つの
分離されたプリズムから成っているため、これを用いて
傾斜角を可変にすることもできる。第一観察者用につい
て観察系光軸の傾斜角の変化方法について述べると、プ
リズム24aとプリズム24b間の対物光学系光軸を第一回転
軸A1とし、プリズム24bとプリズム24c間の対物光学系光
軸を第二回転軸B1とする。そして、両回転軸A1,B1のま
わりにプリズム24b,24cを夫々回転させると、観察系光
軸の傾斜角が変化する。但し、第一回転軸A1と第二回転
軸B1のまわりの回転角の比を1:2にすると像の回転はな
い。第二観察者用のプリズム5についても同様なことが
できる。これにより観察方向の自由度が増やせる。尚、
第二観察者用の回転軸A2,B2は、第1図においては紙面
と垂直な方向になり、第2図においては二つの軸A2,B2
が重なっている。
更に、観察像は暗くなるが、ポロプリズム24,接眼レ
ンズ26をプリズム24aとプリズム25aの間にn組入れ、光
量分割比を透過率:反射率=n+1:1にすれば、n+2
個の観察系ができる。このように、プリズム24a以降の
光路分岐により、観察者の人数を増やすことができる。
第3図及び第4図は夫々第2実施例の光学系の正面図
及び平面図であって、これは変倍可能な一つの結像光学
系30から成る対物光学系と、該対物光学系と該対物光学
系の結像点の間に該対物光学系の光軸から偏心した位置
に設けた四つの瞳を設定する正立光学系31a,31b,32a,32
b、眼幅調整用プリズム33a,33b,34a,34b、二人の観察者
用の四個の接眼レンズ35a,35b,36a,36bから成る瞳設定
光学系とから構成されている。正立光学系31a,32b,32a,
32bは、夫々一個のミラーと四個のプリズムから成り、
夫々の番号に小文字のa,b,c,dをつけて表示する。第一
観察者用の光路は、正立光学系31a,31b、眼幅調整用プ
リズム33a,33b、接眼レンズ35a,35bから成り、第二観察
者用光路は、正立光学系32a,32b、眼幅調整用プリズム3
4a,34b、接眼レンズ36a,36bから成っている。
本実施例は上述の如く構成されており、瞳設定光学系
の構造が簡単なので観察方向を変えるのが容易であり、
且つ小型化できる。又、瞳設定光学系の瞳設定数を増や
し(正立光学系,眼幅調整光学系,接眼レンズを増や
す。)ことにより観察像の明るさを変えずに同時に観察
できる人数を増やせる上に、増やした光路を観察用では
なく、写真,TVなどの装置に使っても光分割による光量
の減少がないので、絞りを絞ることができて、被写界深
度の深い像が得られる。
4 第5図及び第6図は夫々第3実施例の光学系の正面
図及び右側面図であって、これは対物レンズ21,アフォ
ーカル変倍系22が同一の光軸を有する対物光学系と、物
体側で三本の光軸を設定する結像レンズ37a,37b,37c
と、第一観察者と第二観察者に光路分割する光路分割素
子38aと、観察者用と写真やTV装置などの装置とに光路
分割する光路分割素子38b,38cと、第一観察者用の傾斜
角偏向光学系39a,39bと、第一観察者用の正立光学系40
a,40bと、第一観察者用の接眼レンズ41a,41bと、第二観
察者用の正立光学系42a,42bと、第二観察者用の接眼レ
ンズ43a,43bとで構成される瞳設定光学系とから構成さ
れている。又、瞳設定光学系内で、一本の観察光路Cの
光路分割を行い、二人の観察者用に共通に使うと共に、
この観察光路Cを中心に他の観察光路D,Eの片方若しく
は両方を動かし、一人若しくは二人の観察者が自由に観
察方向が変えられることを特徴としている。第7図は、
変倍系22の瞳と瞳設定光学系の瞳との関係を示したもの
である。又、観察系左右の像の明るさの差をなくすた
め、観察光路Dと観察光路Eに光路分割素子38b,38cを
いれ、写真装置やTV装置を取付けられるようになってい
る。又、正立光学系40a,40b,42a,42bの入射側観察系光
軸を回転軸にして回転することにより、眼幅調整ができ
るようになっている。
本実施例の対物光学系と第1実施例の対物光学系はア
フォーカル変倍系22までは同じ構造なので、この位置で
ユニットとして分離できるようにすると、第1実施例と
第3実施例の交換が可能となり、より自由な観察系の選
択ができる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明による実体顕微鏡は、構造が簡単
で調整が容易でありながら、多数の人が観察できたり、
写真装置やTV装置の取付けが可能であり、複数の観察者
の顕微鏡を覗く向きを変えることができ、更に左右観察
像の差による目の疲れも発生し難いという実用上重要な
利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明による実体顕微鏡の第1
実施例の光学系の正面図及び右側面図、第3図及び第4
図は夫々第2実施例の光学系の正面図及び平面図、第5
図乃至第7図は夫々第3実施例の正面図,右側面図及び
変倍系の瞳と瞳設定光学系の瞳との関係を示した図、第
8図及び第9図は夫々一従来例の全光学系を示す側面図
及びその要部斜視図、第10図及び第11図は他の従来例の
全光学系を示す正面図及びその瞳分割部の平面図、第12
図及び第13図は夫々更に他の二つの従来例の全光学系を
示す正面図及び要部平面図である。 21……対物レンズ、22……アフォーカル変倍系、23,37
a,37b,37c……結像レンズ、24,25……ポロプリズム、2
6,27,35a,35b,36a,36b,41a,41b,43a,43b……接眼レン
ズ、28,29……目、30……結像光学系、31a,31b,32a,32
b,40a,40b,42a,42b……正立光学系、33a,33b,34a,34b…
…眼幅調整用プリズム、38a,38b,38c……光路分割素
子、39a,39b……傾斜角偏向光学系。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 朝規 東京都渋谷区幡ケ谷2―43―2 オリン パス光学工業株式会社内 (72)発明者 徳永 繁男 東京都渋谷区幡ケ谷2―43―2 オリン パス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 信一 東京都渋谷区幡ケ谷2―43―2 オリン パス光学工業株式会社内 (72)発明者 絹川 正彦 東京都渋谷区幡ケ谷2―43―2 オリン パス光学工業株式会社内 (72)発明者 浜田 雅巳 東京都渋谷区幡ケ谷2―43―2 オリン パス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−208019(JP,A) 特開 昭61−172111(JP,A) 特開 昭59−99412(JP,A) 実開 昭60−1110(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 21/00 G02B 21/06 - 21/36

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物レンズと、この対物レンズと同軸に設
    けられた変倍光学系と、この変倍光学系の射出側に設け
    られていて前記変倍光学系からの射出光を複数の光路に
    分岐する光路分岐光学系と、前記複数の光路のうちの少
    なくとも一つの光路中に設けた接眼レンズを有する観察
    光学系とを備え、前記接眼レンズが観察者の眼幅より大
    きい直径を有する実体顕微鏡。
  2. 【請求項2】対物レンズと、この対物レンズと同軸に設
    けられた変倍光学系と、この変倍光学系の射出側に設け
    られていて前記変倍光学系からの射出光を複数の光路に
    分岐する光路分岐光学系と、前記複数の光路のうちの少
    なくとも一つの光路中に設けた一対の接眼レンズを有す
    る観察光学系とを備えた実体顕微鏡。
  3. 【請求項3】対物レンズの、この対物レンズと同軸に設
    けられた変倍光学系と、この変倍光学系の射出側に設け
    られていて前記変倍光学系からの射出光を三つ以上の光
    路に分岐させる光路分岐光学系と、前記複数の光路のう
    ちの二つに各々設けられた接眼レンズを有する観察光学
    系とを備えた実体顕微鏡。
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