JPH03240016A - 顕微鏡光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、顕微鏡による通常の観察と共に写真撮影又は
ビデオ等による画像記録を行なうようにした顕微鏡光学
系に関する。

〔従来の技術〕

この種従来の顕微鏡光学系は、例えば第３図に示した如
き構成を有しており、対物レンズｌによる試料■１の結
像光束は観察方向変換プリズム２のハーフミラ−面２ａ
、第１面２ｂ（対物レンズ１の光軸と直交する面）で順
に反射されて所定の方向（俯視方向）に曲げられ、円柱
プリズム３を経て像■２を形成し、該像■、を接眼レン
ズ４を通して観察するようになっていると共に、観察方
向変換プリズム２の第１面２ｂと平行な面５ａを有し且
つ該プリズム２のハーフミラ−面２ａに接合された撮影
用プリズム５を透過した結像光束は像！３を形成し、該
像Ｉ、を撮影レンズ６によりフィルム面７上に像Ｉ、と
して再結像せしめることにより像の撮影を行なうように
なっていた。そして、撮影像■、の変倍は一般的に撮影
レンズ６を倍率の異なるものに変換することにより行わ
れるが、この構成では変倍された撮影像を観察すること
ができないため、撮影レンズ６とフィルム面７との間に
ビームスプリッタ−８を配置して撮影レンズ６による結
像光束の一部を分割して像■５を形成せしめ、該像Ｉ、
をピュアー接眼レンズ９を通して観察し、これにより撮
影像範囲の確認いわゆるフレーミングを行なうようにな
っていた。

しかし、このような構成では、写真撮影のたびに使用者
が接眼レンズ４からピュアー接眼レンズ９へ眼を移動さ
せるために姿勢を変えなければならないという欠点があ
った。

そこで、この欠点を改善したものとして、例えば第４図
に示した如き構成のものがある。即ち、対物レンズ１と
観察方向変換プリズム２との間に変換可能で倍率の異な
る変倍レンズＩＯ又は１１を設け、変倍レンズｌＯ又は
１１により変倍された像Ｉ２を接眼レンズ４を通して観
察するようになっていると共に、撮影用プリズム５を透
過した結像光束による像Ｉ３と該プリズム５との間に反
射プリズム１２を配置して光束を曲げて像Ｉ６を形成し
、該像Ｉ６を撮影レンズ６と反射プリズム１３によりフ
ィルム面７上に像■、として再結像せしめることにより
像の撮影を行なうようになっていた。又、照明光源１４
と視野枠を有する焦点板いわゆるレチクル１５とレクチ
ル投影レンズ１６とから成り、その光軸が観察方向変換
プリズム２のハーフミラ−面２ａで折り曲げられた光軸
と一致せしめられたレチクル投影系を設けて、レチクル
像を像■２の位置に形成することにより、接眼レンズ４
を通して変倍像■２とレチクル像を同−視野内で観察す
るようになっていた。

しかし、このような構成では、変倍レンズｌＯ又は１１
を対物レンズ１と観察方向変換プリズム２との間に配置
しているため、観察位置が高くなって非常に観察しづら
いという欠点があった。又、ズームレンズは光軸方向の
長さが長いため、これを採用することは実際上不可能で
あった。又、このような構成においては、像■６の位置
にスケールやデータ表示板を配置してこれらの像を像■
７と共にフィルム面７に写し込む手法がよく採用される
が、この構成ではそれらの写し込み位置等を接眼レンズ
４を通して確認できないという欠点があった。更に、こ
の構成では接眼レンズ４を通して観察される視野枠が背
景に対して明るい所謂ブライトフレームになるが、これ
は背景の像が明るい場合には極めて見にくいという欠点
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、上記ブライトフレームの問題を解決するものと
して、例えば特開昭５８−２１４１２１号公報に記載の
光学系は、対物レンズの光軸と直交する第１面及び第２
面と観察方向変換プリズムの接眼レンズ側の面と平行な
第３面及び第４面を有していて観察方向変換プリズムと
交換可能に設けられた四辺形プリズムと、該四辺形プリ
ズムの第１面及び第２面を透過した光束を順に反射して
該四辺形プリズムの第３面から入射せしめ続いて第２面
及び第１面で順に反射させて接眼レンズへ向う光軸と一
致させるよう対物レンズの光軸を含む平面内に配置され
た第１．第２及び第３反射部材から成るループ光路と、
該ループ光路中に配置されていて対物レンズによる像を
再結像せしめるレンズ系と、ループ光路内の像位置に配
置されたレチクルとを備え、第２反射部材を挿脱自在と
して撮影のための光束を取り出すようになっていた。

しかし、このような構成では、通常の観察時と撮影像確
認時とで対物レンズから接眼レンズに達するまで光束の
受ける反射回数の差が奇数回であるため、両者の観察像
の向きを一致させるために例えば第３反射部材にダハプ
リズムを用いなければならず、構成が複雑でコスト高に
なるという欠点があった。又、観察位置を高くせずに変
倍を可能とし而もその状態を観察し得るようにするため
に、撮影レンズを第２反射部材の前側に配置してズーム
レンズ化すると、第３反射部材が対物レンズの光軸から
大きく離れるのに伴い大きく下側に位置するようになっ
てしまい、その結果鏡筒の大型化が避けられず、撮影装
置のユニット化も困難になるという欠点があった。

そこで、上記鏡筒の大型化の問題を解決するものとして
、例えば特公昭６３−４５５６６号公報に記載の光学系
では、撮影レンズを通った結像光束を対物レンズの光軸
と直交する平面内に配置された複数の反射部材から成る
ループ光路を介してイエンチ型鏡筒のプリズムの側面に
入射させるようにしていた。しかし、この構成では、ル
ープ光路が対物レンズの光軸と同一平面内にないため、
接眼レンズにおいて傾きのない像を観察し慢るようにす
るためには例えば特公昭６３−１８７２１号公報に記載
の如き像回転光学系が必要になり、これも又構成が複雑
でコスト高になるという欠点があった。又、この構成で
は眼幅調整時、鏡筒のプリズム側面の光軸に対する角度
が変動するジ−プントツブ型鏡筒に適用できないという
欠点もあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、写真撮影やビデオ等によ
る画像記録を行なう場合、写真、ビデオに記録される撮
影像の視野範囲や写し込みデータの写し込み位置等を接
眼レンズを通してそのまま観察でき、観察位置を高くせ
ず且つ鏡筒部を大型化せずに変倍が可能であり、ダハプ
リズムや像回転光学系を必要とせず構成が簡単でコスト
安である顕微鏡光学系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〕

本発明による顕微鏡光学系は、 対物レンズと、該対物レンズからの光束を所定の方向に
曲げる観察方向変換プリズムと、該所定の方向の光束に
よる像を観察する接眼レンズとを有する顕微鏡光学系に
おいて、 前記対物レンズの光軸と直交する第１面及び第２面と該
第１面に対して前記観察方向変換プリズムの接眼レンズ
側の面と同一の底角を持つ第３面及び第４面とを有して
いて前記観察方向変換プリズムと交換可能に設けられた
プリズムと、該プリズムの第１面及び第２面を透過した
光束を上記所定の方向に導くために前記対物レンズの光
軸を含む平面内に設けられた時分割又光量分割方式の半
透過反射部材を含む奇数個の反射部材から成るループ光
路と、前記対物レンズによって形成された像を再結像さ
せるため少なくとも一部を前記半透過反射部材より前方
のループ光路中に設けた撮影レンズとを備え、前記半透
過反射部材の透過側光路を撮影又は記録のための光路と
したことを特徴としている。

又、本発明による顕微鏡光学系の他の一つは、上記構成
に加えて、撮影レンズを変倍可能にしたことを特徴とし
ている。

〔作　用〕

以上の構成によれば、最終的に接眼レンズの光軸と一致
するループ光路内に撮影レンズを設けているので、写真
、ビデオに記録される撮影像の視野範囲を接眼レンズを
通してそのまま確認できる。

又、ループ光路を構成する反射部材の何れもが観察方向
変換プリズムと交換可能なプリズムより下側に位置する
ことがないので、撮影レンズを変倍可能とした場合、鏡
筒部を高くせず且つ鏡筒部を大型化せずに変倍が可能で
ある。又、通常の観察時と撮影像確認時とで対物レンズ
から接眼レンズに達するまで光束の受ける反射回数の差
が偶数回であるためダハプリズムなしに両者の観察像を
一致させることができる。又、ループ光路が対物レンズ
の光軸と同一平面内にあるので、像回転光学系なしに傾
きのない像を観察することができる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づき、上記従来例と同一の部
材には同一符号を付して本発明の詳細な説明する。

第１図は第１実施例の構成を示しており、１７は対物レ
ンズｌの光軸と直交する第１面１７ａ及び第２面１７ｂ
と第１面１７ａに対して観察方向変換プリズム２の接眼
レンズ３側の面２Ｃと同一の底角θを持つ第３面１７ｃ
及び第４面１７ｄとを有していて観察方向変換プリズム
２と交換可能に設けられたプリズムである。１８，１９
，２０゜２１．２２はプリズム１７の第１面１７ａ及び
第２面１７ｂを透過した光束を順に反射してプリズム１
７の第３面１７ｃから入射せしめ続いて第１面１７ａで
反射させて接眼レンズ４へ向う光軸と一致させるように
対物レンズｌの光軸を含む平面内に配置された反射プリ
ズム、ハーフミラ−９反射プリズム、反射プリズム、ミ
ラーであって、これらがループ光路を構成している。２
３は反射プリズム１８とハーフミラ−１９との間に配置
された撮影レンズであって、これは対物レンズｌによる
像■８をハーフミラ−１９の射出側に配置された負パワ
ーを持つリレーレンズ２４１反射プリズム２５を介して
フィルム面７上に像■、として結像せしめると共にハー
フミラ−１９９反射プリズム２０を介してループ光路内
に像１１゜とじて結像せしめるようになっている。撮影
レンズ２３は、倍率の異なる数種のレンズと交換可能に
するが又はズームレンズ系とすることにより変倍可能と
なっている。又、リレーレンズ２４は、−船釣にフィル
ム面７上に結像される像１．が接眼レンズ４を通して観
察される像■２に対して２倍以上拡大されている必要が
あることから、像Ｉ　ＩＧに対する像■、の拡大倍率を
上げるために設けられている。

又、反射プリズム２５は像■、が鏡像とならないように
するためのものである。２６は像１１０の位置又はその
近傍に配置された焦点板、２７はミラー２２とプリズム
１７の第３面１７ｃとの間に配置されていて像１１゜を
接眼レンズ４により観察される像！２として再結像せし
めるリレーレンズである。尚、フィルム面７は代わりに
撮像管の受像面としても用いられる。

本実施例は上述の如（構成されており、通常の観察時に
はプリズム１７の代りに観察方向変換プリズム２が用い
られるので、対物レンズｌによる試料１１の結像光束は
プリズム２の第１面２ａ。

第２面２ｂで反射した後面２ｃから射出して円柱プリズ
ム３を経て像Ｉ２として結像せしめられ、該像Ｉ２が接
眼レンズ４を通して観察される。この場合、光路中の反
射回数が少ないので、像Ｉ２は良質の物体像となる。

又、写真撮影やビデオによる画像記録を行う時は観察方
向変換プリズム２の代りにプリズム１７が用いられる。

従って、対物レンズｌによる試料■１の結像光束はプリ
ズム１７の第１面１７ａ。

第２面１７ｂを通った後反射プリズム１８で方向が曲げ
られて像１．とじて結像せしめられる。そして、像■、
は撮影レンズ２３によりリレーレンズ２４．反射プリズ
ム２５を介してフィルム面７上に像■、として再結像せ
しめられると共にハーフミラ−１９，反射プリズム２ｏ
を介して焦点板２６上に像１１゜とじて結像せしめられ
る。再に像１１０からの光束は反射プリズム２１．ミラ
ー２２で反射された後リレーレンズ２７によりプリズム
１７の第１面１７ａ、円柱プリズム３を介して像！２と
して結像せしめられ、該像Ｉ２が接眼レンズ４を通して
観察される。

以上の構成によれば、最終的に接眼レンズ４の光軸と一
致するループ光路内に変倍可能な撮影レンズ２３を設け
ているので、写真、ビデオに記録される変倍された撮影
像の視野範囲を接眼レンズ４を通してそのまま確認でき
る。又、ループ光路内に変倍可能な撮影レンズ２３が設
けられていると共に、ループ光路を構成する反射部材の
何れもが観察方向変換プリズムと交換可能なプリズムよ
り下側に位置することがないので、鏡筒部を高（せず且
つ鏡筒部を大型化せずに変倍が可能である。

又、通常の観察時と撮影像確認時とで対物レンズｌから
接眼レンズ４に達するまで光束の受ける反射回数が夫々
２回と６回であってその差が偶数回であるためダハプリ
ズムなしに両者の観察像を一致させることができる。又
、ループ光路が対物レンズ１の光軸と同一平面内にある
ので、像回転光学系なしに傾きのない像を観察すること
ができる。

尚、ループ光路を形成する反射部材の数は奇数個であれ
ば何個でも良いが、個数が多いと光路中の反射回数が多
（なり、最終像■、の性能が劣化するので好ましくない
。

又、ループ光路内の像位置（像■１゜の位置）又はその
近傍に焦点板２６を配置しているので、写し込みデータ
の写し込み位置等を接眼レンズ４を通してそのまま観察
できる。そして、像位置が撮影レンズ２３による結像位
置であるので、常に一定の大きさの視野枠内で撮影像を
観察することができる。従って、焦点板２６に設けた視
野枠の大きさをフィルム面７の大きさに対応させておけ
ば、撮影範囲等の決定いわゆるフレーミングが大変行な
い易くなる。尚、対物レンズ１による結像位置（像■、
の位置）にスケールを有する焦点板２６を設けても良く
、その場合撮影像とスケールとの相対的大きさを変化さ
せずに観察することができる。

又、ハーフミラ−１９の代りにハーフプリズムやクイッ
クリターンミラーを用いても良く、クイックリターンミ
ラーを用いれば撮影像及び観察像の何れかの明るさも低
下させずに済む。

ところで、上記第１実施例においては、反射プリズム１
８とハーフミラ−１９との間のスペースは顕微鏡を大型
化しないためある程度限定されている。そのため、より
変倍比を高め、結像性能を高めるために撮影レンズ２３
を３群構成又は４群構成というように多群構成にして行
くことは実質的に難しい。そこで、第２図に示した第２
実施例のように撮影レンズ２３を例えばハーフミラ−１
９を挾んだ３群構成にし、その第３群で同じパワーを有
するレンズ２３ａ及び２３ａ′を夫々ハーフミラ−２２
とリレーレンズ２４との間及びハーフミラ−２２と反射
プリズム２０との間に配置すれば、ハーフミラ−２２と
リレーレンズ２４との間のスペース及びハーフミラ−２
２と反射プリズム２０との間のスペースを無駄なく有効
に利用できるという利点がある。尚、撮影レンズ２３が
ズームレンズである場合は、レンズ２３ａとレンズ２３
ａ′は同じ駆動軌跡を有する。

又、本実施例はリレーレンズ２４を有しているので、必
ずしもレンズ２３ａとレンズ２３ａ′を同一パワーにし
なくとも良い。又、レンズ２３ａ及び２３ａ′を夫々他
の倍率の異なるレンズと交換可能にしてやれば、より一
層豊富な変倍効果が得られる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明による顕微鏡光学系は、写真撮影や
ビデオ等による画像記録を行う場合、写真、ビデオに記
録される撮影像の視野範囲や写し込みデータの写し込み
位置等を接眼レンズを通してそのまま観察でき、観察位
置を高くせず鏡筒部を大型化せずに変倍が可能であり、
ダハプリズムや像回転光学系を必要とせず構成が簡単で
コスト安である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図は本発明による顕微鏡光学系の第１実施例の構成
を示す図、第２図は第２実施例の構成を示す図、第３図
は従来例の構成を示す図、第４図は他の従来例の構成を
示す図である。 １・・・・対物レンズ、２・・・・観察方向変換プリズ
ム、３・・・・円柱プリズム、４・・・・接眼レンズ、
７・・・・フィルム面、１７・・・・プリズム、１８，
２０゜２１．２５・・・・反射プリズム、１９・・・・
ハーフミラ−２２・・・・ミラー　２３・・・・撮影レ
ンズ、２４．２７・・・・リレーレンズ、２６・・・・
焦点板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズと、該対物レンズからの光束を所定の
   方向に曲げる観察方向変換プリズムと、該所定の方向の
   光束による像を観察する接眼レンズとを有する顕微鏡光
   学系において、 前記対物レンズの光軸と直交する第１面及び第２面と該
   第１面に対して前記観察方向変換プリズムの接眼レンズ
   側の面と同一の底角を持つ第３面及び第４面とを有して
   いて前記観察方向変換プリズムと交換可能に設けられた
   プリズムと、該プリズムの第１面及び第２面を透過した
   光束を上記所定の方向に導くために前記対物レンズの光
   軸を含む平面内に設けられた時分割又光量分割方式の半
   透過反射部材を含む奇数個の反射部材から成るループ光
   路と、前記対物レンズによって形成された像を再結像さ
   せるため少なくとも一部を前記半透過反射部材より前方
   のループ光路中に設けられた撮影レンズとを備え、前記
   半透過反射部材の透過側光路を撮影又は記録のための光
   路としたことを特徴とする顕微鏡光学系。
2. （２）前記撮影レンズが変倍可能であることを特徴とす
   る請求項（１）に記載の顕微鏡光学系。