JPH07140395A

JPH07140395A - 実体顕微鏡

Info

Publication number: JPH07140395A
Application number: JP5311055A
Authority: JP
Inventors: Toyoji Hanzawa; 豊治榛澤; Tomonori Ishikawa; 朝規石川; Takashi Fukaya; 孝深谷; Shinichi Nakamura; 信一中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1995-06-02
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JP3689124B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、左右の観察系の瞳を含む１本の
変倍光学系を有している実体顕微鏡で、アイポイントを
低くして観察しながらの物体面での操作が容易で、しか
も良好な光学性能を有している実体顕微鏡を提供するこ
とを目的としている。【構成】本発明の実体顕微鏡は、同軸に配置された
一つの対物レンズと一つの変倍光学系と、変倍光学系と
観察者の間で変倍光学系の軸と偏芯した位置に複数設定
された観察系を有するもので、観察系よりも物体側に１
回結像するリレー系を設けたことによりその目的を達成
するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、実体顕微鏡の光学系に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実体顕微鏡は、微細な部分を３次元的に
把握できるため、研究、検査、手術などの幅広い分野で
使用されている。最近これら分野での技術が高度化し、
２人が自由な方向から作業したり、長時間観察するため
に、楽な姿勢で観察できるような実体顕微鏡の要望が強
くなっている。

【０００３】この要望を満たす実体顕微鏡の従来例とし
て、特開平４−１５６４１２号公報に記載されたものが
知られている。この従来例は、図２２に示すような構成
のもので、対物レンズと同軸のアフォーカルズーム光学
系等からなる変倍可能な光学系３０を設置し、その後方
に左右一対の接眼光学系を置いたもので、接眼光学系全
体を対物レンズの光軸と平行な軸の回りで回転させるこ
とによって、前述の要望を達成させるようにしている。

【０００４】しかし、この実体顕微鏡は、接眼光学系の
左右観察用の瞳を含むようにアフォーカルズーム光学系
の射出瞳を大きくする必要がある。例えば、通常の実体
顕微鏡にて使われている２本のアフォーカルズームレン
ズの片方を相似拡大して前記の要件を満たそうとする
と、瞳の大きさは２倍以上になりそれに応じてズームレ
ンズの全長が２倍以上になる。更に顕微鏡の作業性を良
くするために作動距離が可変の対物レンズを取付けた実
体顕微鏡が実用化されており、その場合光学系の光路長
はさらに長くなる。そのために、作業を行なう光学系の
物体面と作業者が接眼レンズをのぞく目の位置（アイポ
イント）とが離れ、物体面付近での作業を行ないにく
い。更に、瞳位置から対物レンズまでの距離が離れるた
めに軸外光束が広がり、対物レンズの外径が大きくなり
顕微鏡が大型化すると云う問題が生ずる。

【０００５】又、ズーム光学系の瞳径を前述の２倍以上
の大きさにしたまま、レンズ系の全長を短くすることも
考えられるが、各レンズの焦点距離が短くなり、高精度
のレンズ加工が必要になり、又調整が難しくなる欠点が
生じ、実用的な大きさのものを作成出来ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、変倍光学系
が左右の観察光学系の瞳を含む１本の実体顕微鏡変倍光
学系で、アイポイントを低くして観察しながらの物体面
での操作が容易になり、しかも良好な光学性能を有する
実体顕微鏡を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の実体顕微鏡は、
一つの対物レンズとこの対物レンズと同軸に配置されて
いる一つの変倍光学系とを有し、変倍光学系と観察者の
瞳の間であって変倍光学系の光軸とは偏芯した位置に瞳
となる開口絞りを複数設定し、この開口絞りによって決
められる光軸（観察系の光軸）と変倍光学系内部で異な
った位置を通るもので、左右共通の１本の光学系（前記
の観察系よりも物体側に位置する光学系）の内部で１回
結像したアフォーカルリレー光学系を有することを特徴
としている。

【０００８】実体顕微鏡は、作業に必要な作動距離を確
保したうえで、作業を行なう光学系の物体面とアイポイ
ントを近くする必要がある。顕微鏡の作業者がいる側と
反対の側や側方は、多少大きくなっても作業への影響は
少ない。そのため、顕微鏡の作業に影響の少ない方向に
突出部を設けて、その内部に変倍光学系を配置し、反射
部材を使って物体からの光束を変倍光学系に導き、鏡体
の入射光束の近くから光束を射出するようにする。この
ように構成することによって、アイポイントを低く出
来、物体面とアイポイントとの距離を短くできる。しか
し鏡体内の光路長が長くなり、対物レンズが開口絞りか
ら離れ、軸外光束が広くなり、大きな径の対物レンズが
必要になる。そのために幅の広い鏡体になり物体面を直
接見づらくなり、作業性の悪い顕微鏡になり実用的では
ない。本発明では、この欠点を瞳（開口絞りの像）を対
物レンズの近くにリレーして対物レンズ付近の光束を小
さくすることによって解決した。つまり、内部にて１回
結像するアフォーカルリレー光学系を、左右共通の１本
の光学系（開口絞りより物体側の光学系）中に挿入して
解決した。

【０００９】ここで対物レンズと開口絞りとの間には、
アフォーカル変倍光学系が存在するために、対物レンズ
の近くにリレーされた開口絞りの像位置が変化する。

【００１０】このような光学系において、対物レンズの
外径の大きさは、アフォーカル変倍光学系の倍率が最大
の時の光束の状態に左右される。したがって、アフォー
カル変倍光学系の最大の時に開口絞りの像が対物レンズ
の付近に形成されるようにすれば、レンズの径を小さく
することが可能である。尚、対物レンズが複数のレンズ
から成るときは物体側のレンズの近くに瞳がリレーされ
るようにすると好ましい。この場合、接眼レンズに至る
までの間に物体像は変倍光学系とリレー光学系とで２回
結像されるため像を１８０°回転するための正立系は必
要としない。しかし左右の光束は、入れ替わるので、そ
のまま観察すると逆立体になるため瞳と接眼レンズとの
間で左右の光束を入れ替える必要がある。

【００１１】図１は、本発明の実体顕微鏡の構成の１例
を示す図である。この図１に示すように本発明の実体顕
微鏡は、物体からの光線を水平方向に曲げるための第１
の反射部材１と、物体からの光線を平行にするための対
物レンズ２と、水平方向の光線を再び垂直方向に曲げる
第２の反射部材３と、アフォーカル変倍光学系４と、光
線を曲げ元の方向に戻すための第３の反射部材５と、ア
フォーカル光束を結像させるためのレンズ群６と、レン
ズ群６を射出する光線の方向を下方へ向け、更に水平方
向に向、更に物体からの光束と同じ方向（物体方向）に
曲げる反射部材７（反射板７ａ，７ｂ，７ｃ）と、光束
を再び平行光束にするレンズ群８と、複数の観察者方向
や撮像系に分岐するための光分割素子９と、瞳を設定す
るための左右の開口絞り１０Ｌ，１０Ｒと、左右像を結
像するための結像レンズ１１Ｌ，１１Ｒと、左右の光束
を入れ替えるための光学系１２と、左右の接眼レンズ１
３Ｌ，１３Ｒとからなっている。

【００１２】ここで、対物レンズ２は物体側より正レン
ズ群と負レンズ群により構成され、負レンズ群が光軸方
向に移動させることによって作動距離ＷＤを変えること
が出来るようにしたものである。又変倍光学系４は正レ
ンズ群，負レンズ群，正レンズ群の三つのレンズ群から
なり、像側の二つのレンズ群を移動させて変倍を行なう
ようにしている。尚、対物レンズ２からレンズ群８まで
は左右光学系に共通であり、同一の光軸上に配置されて
いる。

【００１３】図２はこの実体顕微鏡において、開口絞り
１０Ｌ，１０Ｒから接眼レンズ１３Ｌ，１３Ｒまでの鏡
筒部の１例を示す図で、左右の光束を入れ替える光学系
１２は四つの反射部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
により構成されており、反射部材１２ａ，１２ｂにより
右側の結像光束を左側の接眼レンズに、又反射部材１２
ｃ，１２ｄにより左側の結像光束を右側の接眼レンズに
導くようになっている。また左右の接眼レンズ１３Ｌ，
１３Ｒの間に両眼での観察に必要な左右の眼幅調整のた
めのプリズム１５Ｌ，１５Ｒが挿入されている。

【００１４】このような光学系において、レンズ群６と
レンズ群８とよりなるアフォーカルリレー光学系によ
り、変倍光学系の倍率が最も大きくなる状態での瞳（開
口絞りの像）が対物レンズ付近にリレーされるようにし
ている。なお、レンズ群６は、アフォーカルリレー光学
系内の結像点１４より物体側のレンズ群、レンズ群８は
結像点１４より像側の光学系である。

【００１５】この光学系において、複数の観察者が観察
する場合、それぞれの観察者の瞳位置が異なることが多
い。そのため、開口絞りのすべてを対物レンズの位置に
リレーすることができない。このような場合、それぞれ
の観察者の開口絞りのリレー位置の範囲の中間を対物レ
ンズの位置に調整すると有効径を小さくできる。

【００１６】また、図３に示すように、図１の第２の反
射部材３を反射部材３ａ，３ｂとリレー光学系内の反射
部材７として７ａ，７ｂ，７ｃに更に７ｄを増加して３
次元的に光学系を配置すれば、即ち反射プリズム３ａに
より反射プリズム１からの光を水平面内で曲げ、その後
反射プリズム３ｂにより上方に向けるようにし、更に反
射プリズム７ｂからの光を反射プリズム７ｃにより水平
面内で元の方向に戻してから反射プリズム７ｄにより上
方へ向けるようにすれば、顕微鏡より突出する方向を調
整することが出来る。

【００１７】この場合、図４に示すように、プリズム７
ｂ，７ｄを逆向きに９０°回し、その間にプリズム７ｃ
を置くようにすると、対物レンズ２から瞳リレー光学系
のレンズ群８までの反射部材を利用して像を１８０°回
転させることも出来る。その場合、左右光束を入れ替え
る光学系は、不要であり、左右光束を入れ替えずに像を
１８０°回転させる左右一対の正立プリズムを用いれば
よい。つまり図５に示すように夫々２つのプリズムから
なる左右の正立光学系１６Ｒ₁，１６Ｒ₂，１６Ｌ₁，１
６Ｌ₂を用いれば、一般的なガリレオ型の実体顕微鏡の
鏡筒と同じ構成になる。そのため、ガリレオ型の実体顕
微鏡の鏡筒と共通化出来る長所がある。

【００１８】このような光学系では、瞳位置を調節し、
かつ反射部材を用いるためにレンズの配置位置にかなり
の制限が生ずる。この制限を緩和するためには、レンズ
群６とレンズ群８のうち、いずれかのレンズ群或いは、
両方のレンズ群を２群に分ければよい。これによって、
第３の反射部材５から光分割素子９までの距離とアフォ
ーカルリレー倍率を最適なものに調整することが出来
る。

【００１９】更に光分割素子９により分割後の光束に複
数の観察者のそれぞれにレンズ群８を設置してもよい。
この場合、複数の観察者が夫々倍率を変え観察出来、又
レンズ群をズームレンズにすれば観察者各自の観察しや
すい倍率に微調整することが出来る。図６は、このよう
な構成で、観察者２人の場合であって、一方の観察者の
み倍率を変化させての観察を可能にした例である。この
図６において、光分割プリズム９の透過側に第１の観察
者用の光束をアフォーカルにするためのレンズ群８と第
１の観察者用の鏡筒１５を配置してある。又光分割プリ
ズム９の反射側には、第２の観察者用の光束をアフォー
カルにするためのレンズ群１７ａ，１７ｂとその後方の
第２の観察者用の鏡筒１６が配置してある。このレンズ
群１７ａ，１７ｂは、射出する光束をアフォーカル光束
に維持しながら、倍率を変化するように光軸上を移動さ
せるようにしてある。

【００２０】なお図６には、第２の観察者のみ変倍しな
がらの観察を可能にしたものを示してあるが、第１の観
察者も変倍観察するようにしてもよい。更に多数の観察
者が倍率を調整しながら観察出来る構成にすることも可
能である。

【００２１】また、このように構成した場合、第３反射
部材５が瞳や結像点から離れるために、軸外光束が広く
なり第３の反射部材５の外径が大になりやすい。この反
射部材５の径が大きくならないようにするには、総合の
アフォーカル倍率を一定にしたまま、アフォーカル変倍
系のアフォーカル倍率を上げ、アフォーカルリレー系の
アフォーカル倍率を下げるとよい。特にアフォーカルリ
レー系の倍率を１倍より小さくすると第３の反射部材５
の付近のレンズの径を小さく出来るようになるため、鏡
体全体の一層の小型化が可能になる。また、アフォーカ
ル変倍系を凸レンズ、凹レンズ、凸レンズからなる３群
ズームにすると変倍系を短く出来、全体を小型に出来
る。

【００２２】尚本発明の実体顕微鏡は、反射部材を多く
配置しているので、この反射部材の一部をハーフミラー
に変えて写真装置、テレビ装置、オートフォーカス装
置、指標投影装置、他の画像をスーパーインポーズする
装置等を取付けることが出来る。特に第３の反射部材５
付近は観察部から離れているために、前記のようにハー
フミラーを用いての各装置の設置を行なっても観察や作
業に影響を与えることがなく、大型な装置でも取付けが
可能である。

【００２３】次に、本発明の実体顕微鏡で用いるアフォ
ーカル変倍光学系とアフォーカルリレー光学系の数値例
を示す。数値例１ｒ₀ ＝基準面ｄ₀ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₁ ＝0.6864 ｄ₁ ＝0.06386 ｎ₁ ＝1.60311 ν₁ ＝60.7 ｒ₂ ＝-0.51403 ｄ₂ ＝0.04032 ｎ₂ ＝1.85026 ν₂ ＝32.3 ｒ₃ ＝-1.17302 ｄ₃ ＝Ｄ₂ （可変）ｒ₄ ＝-0.34692 ｄ₄ ＝0.02016 ｎ₃ ＝1.72916 ν₃ ＝54.7 ｒ₅ ＝0.37783 ｄ₅ ＝0.05808 ｒ₆ ＝-0.13308 ｄ₆ ＝0.02419 ｎ₄ ＝1.8044 ν₄ ＝39.6 ｒ₇ ＝-0.80747 ｄ₇ ＝0.07064 ｎ₅ ＝1.5927 ν₅ ＝35.3 ｒ₈ ＝-0.15417 ｄ₈ ＝Ｄ₃ （可変）ｒ₉ ＝0.80541 ｄ₉ ＝0.03226 ｎ₆ ＝1.85026 ν₆ ＝32.3 ｒ₁₀＝0.31126 ｄ₁₀＝0.07121 ｎ₇ ＝1.497 ν₇ ＝81.6 ｒ₁₁＝-0.46759 ｄ₁₁＝0.01613 ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.3629 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.1 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.00806 ｒ₁₄＝0.3303 ｄ₁₄＝0.06186 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.1 ｒ₁₅＝-2.63036 ｄ₁₅＝0.04298 ｎ₁₀＝1.5213 ν₁₀＝52.6 ｒ₁₆＝0.84049 ｄ₁₆＝1.32998 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.32258 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.1 ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝0.06452 ｒ₁₉＝-0.14401 ｄ₁₉＝0.02595 ｎ₁₂＝1.7847 ν₁₂＝26.2 ｒ₂₀＝-0.19417 ｄ₂₀＝0.03039 ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝0.32258 ｎ₁₃＝1.51633 ν₁₃＝64.1 ｒ₂₂＝∞ ｄ₂₂＝0.04032 ｒ₂₃＝-14.63582 ｄ₂₃＝0.03226 ｎ₁₄＝1.79952 ν₁₄＝42.2 ｒ₂₄＝1.00588 ｄ₂₄＝0.05711 ｎ₁₅＝1.60311 ν₁₅＝60.7 ｒ₂₅＝-0.40794 ｄ₂₅＝0.80645 ｒ₂₆＝開口絞りＡＰ＝0.80645 ，ＡＤ＝0.08871 ，Ａ＝0.0968 β_Z 0.375Ｘ 0.75Ｘ 1.5 ＸＤ₁ 0.23513 0.04032 0.10274 Ｄ₂ 0.04839 0.34973 0.50041 Ｄ₃ 0.36802 0.26148 0.04839 ＥＮＰ 0.60706 0.56164 -0.64207 β_r ＝0.714 Ｘ，ｆＯＣ＝1.3548，ＩＨ＝0.040323

【００２４】数値例２ｒ₀ ＝基準面ｄ₀ ＝0.050847 ｒ₁ ＝0.4925442 ｄ₁ ＝0.0834281 ｎ₁ ＝1.48749 ν₁ ＝70.2 ｒ₂ ＝-0.474812 ｄ₂ ＝0.0423728 ｎ₂ ＝1.6765 ν₂ ＝37.5 ｒ₃ ＝-1.182482 ｄ₃ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₄ ＝-0.523820 ｄ₄ ＝0.0211864 ｎ₃ ＝1.834 ν₃ ＝37.2 ｒ₅ ＝0.2682305 ｄ₅ ＝0.0607603 ｒ₆ ＝-0.138451 ｄ₆ ＝0.0254237 ｎ₄ ＝1.7552 ν₄ ＝27.5 ｒ₇ ＝0.3546701 ｄ₇ ＝0.0874550 ｎ₅ ＝1.80518 ν₅ ＝25.4 ｒ₈ ＝-0.219867 ｄ₈ ＝Ｄ₂ （可変）ｒ₉ ＝1.3224827 ｄ₉ ＝0.0338983 ｎ₆ ＝1.85026 ν₆ ＝32.3 ｒ₁₀＝0.6696354 ｄ₁₀＝0.0595425 ｎ₇ ＝1.48749 ν₇ ＝70.2 ｒ₁₁＝-0.529872 ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変）ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝0.3813559 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.1 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.0084745 ｒ₁₄＝0.8065133 ｄ₁₄＝0.0738292 ｎ₉ ＝1.60311 ν₉ ＝60.7 ｒ₁₅＝-0.539466 ｄ₁₅＝0.0254237 ｎ₁₀＝1.7847 ν₁₀＝26.2 ｒ₁₆＝-1.552770 ｄ₁₆＝1.5723571 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.2203389 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.1 ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝0.0664603 ｒ₁₉＝-0.328386 ｄ₁₉＝0.0256057 ｎ₁₂＝1.85026 ν₁₂＝32.3 ｒ₂₀＝0.3641288 ｄ₂₀＝0.0458154 ｎ₁₃＝1.71736 ν₁₃＝29.5 ｒ₂₁＝-0.415556 ｄ₂₁＝0.0951693 ｒ₂₂＝∞ ｄ₂₂＝0.3389830 ｎ₁₄＝1.51633 ν₁₄＝64.1 ｒ₂₃＝∞ ｄ₂₃＝0.0254237 ｒ₂₄＝24.324563 ｄ₂₄＝0.0338983 ｎ₁₅＝1.6445 ν₁₅＝40.8 ｒ₂₅＝0.5318231 ｄ₂₅＝0.0677966 ｎ₁₆＝1.60311 ν₁₆＝60.7 ｒ₂₆＝-0.525972 ｄ₂₆＝1.01695 ｒ₂₇＝開口絞りＡＰ＝1.0169491 ，ＡＤ＝0.09322 ，Ａ＝0.10169 β_Z 0.375Ｘ 0.75Ｘ 1.5 ＸＤ₁ 0.05128 0.33268 0.47337 Ｄ₂ 0.35445 0.25324 0.05847 Ｄ₃ 0.23104 0.05085 0.11256 ＥＮＰ 0.18528 0.48537 -0.78405 β_r ＝0.714 Ｘ，ｆＯＣ＝1.4237，ＩＨ＝0.042373

【００２５】数値例３ｒ₀ ＝基準面ｄ₀ ＝0.050847 ｒ₁ ＝18.627873 ｄ₁ ＝0.0247486 ｎ₁ ＝1.741 ν₁ ＝52.7 ｒ₂ ＝-4.252746 ｄ₂ ＝0.0042372 ｒ₃ ＝0.9474827 ｄ₃ ＝0.0681677 ｎ₂ ＝1.72916 ν₂ ＝54.7 ｒ₄ ＝-1.180707 ｄ₄ ＝0.0423728 ｎ₃ ＝1.80518 ν₃ ＝25.4 ｒ₅ ＝-5.860852 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₆ ＝-0.396629 ｄ₆ ＝0.0211864 ｎ₄ ＝1.85026 ν₄ ＝32.3 ｒ₇ ＝0.3824245 ｄ₇ ＝0.0487516 ｒ₈ ＝-0.405606 ｄ₈ ＝0.0338983 ｎ₅ ＝1.53996 ν₅ ＝59.5 ｒ₉ ＝0.3183145 ｄ₉ ＝0.0482891 ｎ₆ ＝1.80518 ν₆ ＝25.4 ｒ₁₀＝1741.561 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変）ｒ₁₁＝1.4346549 ｄ₁₁＝0.0381355 ｎ₇ ＝1.834 ν₇ ＝37.2 ｒ₁₂＝0.4381331 ｄ₁₂＝0.0831096 ｎ₈ ＝1.618 ν₈ ＝63.4 ｒ₁₃＝-0.440553 ｄ₁₃＝0.3411328 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.3813559 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.1 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.0084745 ｒ₁₆＝0.5284915 ｄ₁₆＝0.0957926 ｎ₁₀＝1.618 ν₁₀＝63.4 ｒ₁₇＝-0.526626 ｄ₁₇＝0.0482751 ｎ₁₁＝1.834 ν₁₁＝37.2 ｒ₁₈＝-5.096974 ｄ₁₈＝1.4915253 ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝0.2203389 ｎ₁₂＝1.51633 ν₁₂＝64.1 ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝0.0186949 ｒ₂₁＝-3.573787 ｄ₂₁＝0.0961652 ｎ₁₃＝1.834 ν₁₃＝37.2 ｒ₂₂＝-0.543674 ｄ₂₂＝0.0338983 ｎ₁₄＝1.56732 ν₁₄＝42.8 ｒ₂₃＝0.4358255 ｄ₂₃＝0.0334448 ｒ₂₄＝∞ ｄ₂₄＝0.3559322 ｎ₁₅＝1.51633 ν₁₅＝64.1 ｒ₂₅＝∞ ｄ₂₅＝0.0254237 ｒ₂₆＝1.0161958 ｄ₂₆＝0.0430328 ｎ₁₆＝1.7847 ν₁₆＝26.2 ｒ₂₇＝0.6530680 ｄ₂₇＝0.0586621 ｎ₁₇＝1.618 ν₁₇＝63.4 ｒ₂₈＝-0.738788 ｄ₂₈＝0.92308 ｒ₂₉＝開口絞りＡＰ＝1.0169491 ，ＡＤ＝0.09322 ，Ａ＝0.10169 β_Z 0.45 Ｘ 0.9 Ｘ 1.8 ＸＤ₁ 0.0508474 0.3673346 0.5255765 Ｄ₂ 0.2459698 0.1809286 0.0508474 Ｄ₃ 0.3411327 0.0896868 0.0615261 ＥＮＰ 0.2286542 0.0465839 -1.32839 β_r ＝0.794 Ｘ，ｆＯＣ＝1.4237，ＩＨ＝0.056483 上記の数値例は、変倍系の最大長で規格化した値であ
る。データー中ｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・は各レンズ面の曲率半
径（基準面ｒ₀は実施例では第２反射部材の射出面）、
ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、
ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・
・は各レンズのアッベ数である。又ＡＤは変倍光学系の
光軸に対する左右の接眼光学系の光軸の偏芯量、Ａは接
眼光学系の開口絞りの径、ＡＰは接眼光学系の開口絞り
とアフォーカルリレー光学系を含む変倍光学系の最終面
との光軸方向の距離（プリズム等を含む場合は空気換算
長）、ＩＨは接眼光学系の光軸からの最大像高、ＨＨは
第２レンズ群の主点間隔、β_Z はアフォーカル変倍光学
系の倍率、β_r はアフォーカルリレー光学系の倍率、Ｅ
ＮＰは入射瞳位置、ｆＯＣは結像レンズの焦点距離であ
る。

【００２６】数値例１（第１の例）は、図７、図８に示
す通りで、図７の第１３面（ｒ₁₃）までがアフォーカル
変倍光学系、図８の第２５面（ｒ₂₅）までがアフォーカ
ルリレー光学系である。

【００２７】又図７に示すガラスブロック（ｒ₁₂，
ｒ₁₃）は反射部材（プリズム）５、図８に示すガラスブ
ロック（ｒ₁₇，ｒ₁₈）は反射部材７ｃ、ガラスブロック
（ｒ₂₁，ｒ₂₂）は反射部材７ｄであり、面ｒ₁₆と面ｒ₁₇
の間には反射部材７ａ，７ｂが配置されているがこの数
値例１は反射部材７ａ，７ｂとしミラーを設けたもので
あり、データー並びに図８には示していない。また収差
状況は図１３乃至図１５の通りである。

【００２８】数値例２（第２の例）は、図９、図１０に
示す通りで、図９の第１３面（ｒ₁₃）までがアフォーカ
ル変倍光学系、図１０の第２６面（ｒ₂₆）までがアフォ
ーカルリレー光学系である。

【００２９】この数値例２も図９のガラスブロック（ｒ
₁₂，ｒ₁₃）が反射部材５、図１０のガラスブロック（ｒ
₁₇，ｒ₁₈）および（ｒ₂₂，ｒ₂₃）が夫々反射部材７ｃ、
７ｄであり、又面ｒ₁₆と面ｒ₁₇の間には反射部材７ａ，
７ｂに相当する２枚のミラーが配置されているがデータ
ーおよび図１０には示していない。この数値例２の収差
状況は図１６乃至図１８の通りである。

【００３０】数値例１では、変倍光学系中の第１群（ｒ
〜ｒ）と第２群（ｒ〜ｒ）を移動させて変倍を行なって
いるが、この数値例２では、変倍光学系中の第２群（ｒ
〜ｒ）と第３群（ｒ〜ｒ）を移動させて変倍を行なって
いる。これによって最低倍率の瞳の位置を最高倍率の入
射瞳位置に近づけやすくなり、観察視野を広げる場合に
有効である。

【００３１】数値例３（第３の例）は、図１１、図１２
に示す通りで、図１１の第１５面（ｒ₁₅）までがアフォ
ーカル変倍光学系、図１２の第２８面（ｒ₂₈）までがア
フォーカルリレー光学系である。

【００３２】この数値例３も図１１のガラスブロック
（ｒ₁₄，ｒ₁₅）が反射部材５、図１２のガラスブロック
（ｒ₁₉，ｒ₂₀）および（ｒ₂₄，ｒ₂₅）が反射部材７ｃ、
７ｄであり、又面ｒ₁₈と面ｒ₁₉の間には反射部材７ａ，
７ｂに相当する２枚のミラーが配置されているがデータ
ーおよび図１２には示していない。この数値例の収差状
況は図１９乃至図２１に示す通りである。

【００３３】この数値例は、倍率、解像、立体感を上げ
た例である。

【００３４】これらの光学系は、いずれも入射瞳付近に
対物レンズをおけば対物レンズの直径を小さく出来る。

【００３５】

【発明の効果】本発明の実体顕微鏡は、アフォーカル変
倍光学系と共にアフォーカルリレー光学系を用いること
によって小型で低いアイポイントで、しかも良好な光学
系になし得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実体顕微鏡の構成を示す図

【図２】本発明の実体顕微鏡の鏡筒部の１例を示す図

【図３】本発明の実体顕微鏡の他の構成を示す図

【図４】本発明の実体顕微鏡の更に他の構成を示す図

【図５】本発明の実体顕微鏡の鏡筒部の他の例を示す図

【図６】本発明の実体顕微鏡の鏡筒部の更に他の例を示
す図

【図７】本発明の実体顕微鏡で用いる変倍光学系の第１
の例を示す断面図

【図８】本発明の実体顕微鏡で用いるリレー光学系の第
１の例を示す断面図

【図９】本発明の実体顕微鏡で用いる変倍光学系の第２
の例を示す断面図

【図１０】本発明の実体顕微鏡で用いるリレー光学系の
第２の例を示す断面図

【図１１】本発明の実体顕微鏡で用いる変倍光学系の第
３の例を示す断面図

【図１２】本発明の実体顕微鏡で用いるリレー光学系の
第３の例を示す断面図

【図１３】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第１の例の横収差図

【図１４】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第１の例の左右方向の非点収差図

【図１５】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第１の例の垂直方向の非点収差図

【図１６】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第２の例の横収差図

【図１７】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第２の例の左右方向の非点収差図

【図１８】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第２の例の垂直方向の非点収差図

【図１９】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第３の例の横収差図

【図２０】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第３の例の左右方向の非点収差図

【図２１】前記の変倍光学系とリレー光学系よりなる光
学系の第３の例の垂直方向の非点収差図

【図２２】従来の実体顕微鏡の構成を示す図

【符号の説明】

２対物レンズ３反射部材４変倍光学系５反射部材６アフォーカルリレー系のレンズ群７反射部材８アフォーカルリレー系のレンズ群１０Ｌ，１０Ｒ左右の開口絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村信一東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】いずれも一つの光学系よりなり同軸に配置
されている対物レンズと変倍光学系と、前記変倍光学系
と観察者の瞳との間で変倍光学系の光軸と偏芯した位置
に瞳となる開口絞りを複数設定しこの開口絞りにより決
められる観察系の光軸と変倍系内部において異なった位
置を通る実体顕微鏡において、瞳を設定する観察系より
も物体側の内部で１回結像するリレー光学系を有するこ
とを特徴とする実体顕微鏡。
【請求項２】開口絞りより物体側の光学系で像の回転が
なく瞳設定後に左右の光束を入れ替える光学素子を配置
したことを特徴とする請求項１の実態顕微鏡。
【請求項３】開口絞りより物体側の光学系で像が１８０
°回転され、瞳設定後に左右それぞれに正立光学系を設
けた請求項１の実体顕微鏡。
【請求項４】アフォーカルリレー光学系中に光分割素子
を設け複数の観察者にて夫々観察し得るようにし、更に
観察者ごとに倍率を変え得るようにした請求項２又は３
の実体顕微鏡。
【請求項５】アフォーカルリレー系の倍率が１よりも大
であることを特徴とする請求項１の実体顕微鏡。