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技術 実体顕微鏡

出願人 オリンパス株式会社
発明者 河野高之吉田直人
出願日 2006年3月27日 (14年7ヶ月経過) 出願番号 2006-085800
公開日 2007年10月11日 (13年0ヶ月経過) 公開番号 2007-264075
状態 特許登録済
技術分野 レンズ鏡筒 顕微鏡、コンデンサー
主要キーワード 倍ユニット Y座標 フィルタ光 出射プリズム ファイバライトガイド 観察軸 ズームハンドル 入射プリズム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年10月11日)のものです。
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図面 (15)

課題

標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とを同一の鏡筒によって実現できること。

解決手段

実体顕微鏡100は、並設された2つの変倍光学系を有するズーム鏡体3,13と、2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの結像光学系を有し、2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数のズーム鏡体3,13に対して交換自在に設けられる双眼実体鏡筒5と、を備え、結像光学系の有効径は、異なるズーム鏡体3,13が有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさに設定される。

概要

背景

従来、製造業医療などの現場実体顕微鏡が広く利用されている。図13は、実体顕微鏡が備える光学系の一般的な構成を示す図である。この図に示すように、実体顕微鏡は、ガラスプレート21上に載置された標本SP’の上部に対物レンズ22、ズーム鏡体23、鏡筒24を備える。ズーム鏡体23は、ズーム変倍可能な2つの変倍光学系23L,23Rを有し、鏡筒24は、変倍光学系23L,23Rの各々に対応して、標本SP’の標本像結像する結像光学系24L,24Rを有する。結像光学系24L,24Rは、それぞれ結像レンズ24La,24Ra、プリズム24Lb,24Rbおよび接眼レンズ24Lc,24Rcを用いて構成されている。

変倍光学系23L,23Rは、標本SP’が異なる方向に発した光を、対物レンズ22を介して各々受光する。結像レンズ24La,24Raは、それぞれ変倍光学系23L,23Rが射出した光を受光して標本像を結像する。プリズム24Lb,24Rbは、結像レンズ24La,24Raが結像する倒立像としての標本像を各々正立像に変換する。正立像に変換された各標本像は、接眼レンズ24Lc,24Rcを介して観察される。

一方、図14は、特許文献1に開示された実体顕微鏡用双眼鏡筒の構成を示す図である。この図に示すように、特許文献1に記載された双眼鏡筒は、結像レンズ31と、入射プリズム32、出射プリズム33および中間プリズム34からなるポロプリズムと、平行プリズム35と、接眼レンズ36とを用いて構成されている。これによって、特許文献1では、鏡筒角度が浅く、コンパクトな双眼鏡筒が実現されている。

特開平10−54941号公報

概要

標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とを同一の鏡筒によって実現できること。実体顕微鏡100は、並設された2つの変倍光学系を有するズーム鏡体3,13と、2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの結像光学系を有し、2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数のズーム鏡体3,13に対して交換自在に設けられる双眼実体鏡筒5と、を備え、結像光学系の有効径は、異なるズーム鏡体3,13が有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさに設定される。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とを同一の鏡筒によって実現することができる実体顕微鏡を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

並設された2つの変倍光学系が平行光束中に配置された変倍ユニットと、前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、を備え、前記鏡筒光学系の有効径の中心が、複数の前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径の中心と少なくとも1つは偏心していることを特徴とする実体顕微鏡

請求項2

前記鏡筒光学系の有効径は、複数の前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさであることを特徴とする請求項1に記載の実体顕微鏡。

請求項3

前記変倍ユニットが有する前記2つの変倍光学系の有効径の中心と、前記鏡筒ユニットが有する前記2つの鏡筒光学系の有効径の中心が偏心していることを特徴とする請求項1に記載の実体顕微鏡。

請求項4

並設された2つの変倍光学系を有する変倍ユニットと、前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、を備え、前記鏡筒光学系の有効径は、異なる前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさであることを特徴とする実体顕微鏡。

請求項5

並設された2つの変倍光学系を有する変倍ユニットと、前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、を備え、前記2つの鏡筒光学系の光軸間距離は、異なる前記変倍ユニットごとに前記2つの変倍光学系の光軸間距離と一致するように変更可能であることを特徴とする実体顕微鏡。

請求項6

前記2つの鏡筒光学系の光軸間距離は、異なる前記変倍ユニットのうち1つの変倍ユニットが有する前記2つの変倍光学系の光軸間距離と等しいことを特徴とする請求項4に記載の実体顕微鏡。

請求項7

前記変倍光学系は、第1の平行光束を受光し、該第1の平行光束と光束径が異なる第2の平行光束を射出することを特徴とする請求項4〜6のいずれか一つに記載の実体顕微鏡。

請求項8

前記変倍光学系は、前記変倍ユニットごとに有効径が異なることを特徴とする請求項4〜7のいずれか一つに記載の実体顕微鏡。

技術分野

0001

本発明は、標本立体的に観察することができる実体顕微鏡に関する。

背景技術

0002

従来、製造業医療などの現場で実体顕微鏡が広く利用されている。図13は、実体顕微鏡が備える光学系の一般的な構成を示す図である。この図に示すように、実体顕微鏡は、ガラスプレート21上に載置された標本SP’の上部に対物レンズ22、ズーム鏡体23、鏡筒24を備える。ズーム鏡体23は、ズーム変倍可能な2つの変倍光学系23L,23Rを有し、鏡筒24は、変倍光学系23L,23Rの各々に対応して、標本SP’の標本像結像する結像光学系24L,24Rを有する。結像光学系24L,24Rは、それぞれ結像レンズ24La,24Ra、プリズム24Lb,24Rbおよび接眼レンズ24Lc,24Rcを用いて構成されている。

0003

変倍光学系23L,23Rは、標本SP’が異なる方向に発した光を、対物レンズ22を介して各々受光する。結像レンズ24La,24Raは、それぞれ変倍光学系23L,23Rが射出した光を受光して標本像を結像する。プリズム24Lb,24Rbは、結像レンズ24La,24Raが結像する倒立像としての標本像を各々正立像に変換する。正立像に変換された各標本像は、接眼レンズ24Lc,24Rcを介して観察される。

0004

一方、図14は、特許文献1に開示された実体顕微鏡用双眼鏡筒の構成を示す図である。この図に示すように、特許文献1に記載された双眼鏡筒は、結像レンズ31と、入射プリズム32、出射プリズム33および中間プリズム34からなるポロプリズムと、平行プリズム35と、接眼レンズ36とを用いて構成されている。これによって、特許文献1では、鏡筒角度が浅く、コンパクトな双眼鏡筒が実現されている。

0005

特開平10−54941号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、実体顕微鏡では、標本の観察を行う場合に疲労感や違和感が生じないように適正な立体視を実現する必要がある。このため、例えば図13に示した実体顕微鏡では、左右の観察軸内向角αが適切な角度となるように、左右の変倍光学系23L,23Rの光軸間距離Lが所定の値に設定されるとともに、結像光学系24L,24Rの光軸間距離が光軸間距離Lと等しく設定される。

0007

一方、近年、実体顕微鏡によって標本の蛍光観察を行う要望が高まっている。このため、例えば図13に示した実体顕微鏡では、より明るく標本を観察できるように、対物レンズ22および変倍光学系23L,23Rの開口数(NA)を大きくする必要がある。この場合、変倍光学系23L,23Rに対応するズーム変倍機構などの構成都合等に応じて、光軸間距離Lを、内向角αに対応する値よりも大きくする必要が生じる。

0008

このように、実体顕微鏡では、観察に適した立体視を実現する場合と、標本を明るく観察する場合とで、並設された2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数のズーム鏡体を用いる必要がある。しかしながら、従来技術にかかる実体顕微鏡では、例えば特許文献1に記載されたように、鏡筒角度を浅くすることで標本観察時の疲労感を軽減可能とした鏡筒は実現されているものの、光軸間距離が異なるズーム鏡体に適用可能な鏡筒は実現されておらず、ズーム鏡体ごとに専用の鏡筒を備えなければならないという問題があった。

0009

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とを同一の鏡筒によって実現することができる実体顕微鏡を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる実体顕微鏡は、並設された2つの変倍光学系が平行光束中に配置された変倍ユニットと、前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、を備え、前記鏡筒光学系の有効径の中心が、複数の前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径の中心と少なくとも1つは偏心していることを特徴とする。

0011

また、請求項2にかかる実体顕微鏡は、上記の発明において、前記鏡筒光学系の有効径は、複数の前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさであることを特徴とする。

0012

また、請求項3にかかる実体顕微鏡は、上記の発明において、前記変倍ユニットが有する前記2つの変倍光学系の有効径の中心と、前記鏡筒ユニットが有する前記2つの鏡筒光学系の有効径の中心が偏心していることを特徴とする。

0013

また、請求項4にかかる実体顕微鏡は、並設された2つの変倍光学系を有する変倍ユニットと、前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、を備え、前記鏡筒光学系の有効径は、異なる前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさであることを特徴とする。

0014

また、請求項5にかかる実体顕微鏡は、並設された2つの変倍光学系を有する変倍ユニットと、前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、を備え、前記2つの鏡筒光学系の光軸間距離は、異なる前記変倍ユニットごとに前記2つの変倍光学系の光軸間距離と一致するように変更可能であることを特徴とする。

0015

また、請求項6にかかる実体顕微鏡は、上記の発明において、前記2つの鏡筒光学系の光軸間距離は、異なる前記変倍ユニットのうち1つの変倍ユニットが有する前記2つの変倍光学系の光軸間距離と等しいことを特徴とする。

0016

また、請求項7にかかる実体顕微鏡は、上記の発明において、前記変倍光学系は、第1の平行光束を受光し、該第1の平行光束と光束径が異なる第2の平行光束を射出することを特徴とする。

0017

また、請求項8にかかる実体顕微鏡は、上記の発明において、前記変倍光学系は、前記変倍ユニットごとに有効径が異なることを特徴とする。

発明の効果

0018

本発明にかかる実体顕微鏡によれば、標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とを同一の鏡筒によって実現することができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、添付図面を参照して、本発明にかかる実体顕微鏡の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらに、参照する図面には、本発明にかかる実体顕微鏡に対して便宜的に設定したXY座標系を適宜付して示している。

0020

(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1にかかる実体顕微鏡について説明する。図1は、本実施の形態1にかかる実体顕微鏡100の要部構成を示す図である。図1に示すように、実体顕微鏡100は、内部に照明光学系を有する照明架台1上に、対物レンズ2と、変倍ユニットとしてのズーム鏡体3と、焦準機構4と、鏡筒ユニットとしての双眼実体鏡筒5と、双眼の接眼レンズ6とを備える。また、実体顕微鏡100は、対物レンズ2およびズーム鏡体3と交換可能に対物レンズ12およびズーム鏡体13を備えるとともに、ズーム鏡体3,13に対して交換自在に双眼実体鏡筒5を備える。

0021

ズーム鏡体3は、焦準機構4を介して照明架台1上に設けられ、底部に対物レンズ2が取り付けられるとともに、上部に双眼実体鏡筒5および接眼レンズ6が搭載されている。また、ズーム鏡体3は、内部に2つの変倍光学系が設けられており、この変倍光学系は、ズーム鏡体3の側面部に突設されたズームハンドル3hの回動操作連動し、ズーム変倍される。変倍光学系の詳細は、別途後述する。

0022

焦準機構4は、照明架台1上に突設された支持部7に固定される固定部4aと、固定部4aに対して上下動自在に取り付けられる可動部4bとを用いて構成されている。固定部4aと可動部4bとは図示しないラック・ピニオンによって係合され、可動部4bは、その側面部に突設された焦準ハンドル4cの回動操作に連動し、固定部4aに対して上下動する。これによって、焦準機構4は、可動部4bに取り付けられたズーム鏡体3とともに対物レンズ2、双眼実体鏡筒5および接眼レンズ6を昇降移動させ、標本SPに対する焦点合わせを行う。

0023

標本SPは、照明架台1の上面部に嵌設されたガラスプレート8上に載置され、対物レンズ2の光軸OA近傍に配置されるとともに、照明架台1の内部に設けられた図示しない照明光学系を用いて透過照明される。照明された標本SPは、対物レンズ2、ズーム鏡体3、双眼実体鏡筒5および接眼レンズ6を介して観察される。

0024

つづいて、実体顕微鏡100が内部に備える光学系について説明する。図2は、ズーム鏡体3および双眼実体鏡筒5が内部に備える光学系の要部構成を示す図である。また、図3は、双眼実体鏡筒5が内部に備える光学系を図1におけるIII矢視方向から見た斜視図であり、図4は、図3に示す光学系をX軸負方向(図3右方向)から見た側面図である。

0025

ズーム鏡体3は、図2に示すように、ズーム変倍可能な2つの変倍光学系3L,3Rを備える。変倍光学系3L,3Rは、ともにレンズ3a〜3cを用いて構成されており、それぞれ入射された平行光束を異なる光束径の平行光束に変換して射出する。変倍光学系3L,3Rは、対物レンズ2の光軸OAに対して対称にX軸方向に並設されており、各光軸OL1,OR1間の光軸間距離L1は、標本SPの観察に適した立体視が可能な値として、例えば22mmに設定される。

0026

なお、光軸間距離L1は、一般的に20〜24mmの範囲が適している。光軸間距離L1が20mmよりも短くなると、標本SPに対する観察軸の内向角が小さくなり過ぎるため、立体視の効果が小さくなる。また、光軸間距離L1を24mmより長くすると、対物レンズ2のレンズ径が大きくなり過ぎるため、標本に対する作業を行いにくくなる。

0027

双眼実体鏡筒5は、図3および図4に示すように、鏡筒光学系としての結像光学系5L,5Rを備える。結像光学系5L,5Rは、それぞれ結像レンズ5La,5Ra、ポロプリズム5Lb,5Rbおよび三角プリズム対5Lc,5Rcを用いて左右対称に構成されている。三角プリズム対5Lc,5Rcは、それぞれポロプリズム5Lb,5Rbからの入射光軸を中心に回動可能に設けられており、これによって双眼の接眼レンズ6における眼幅調節が行われる。

0028

このように構成された実体顕微鏡100では、変倍光学系3L,3Rは、標本SPが異なる方向に発した光を、対物レンズ2を介して各々受光する。結像レンズ5La,5Raは、それぞれ変倍光学系3L,3Rが射出した光を受光して標本像を結像する。ポロプリズム5Lb,5Rbは、結像レンズ5La,5Raが結像する倒立像としての標本像を各々正立像に変換する。正立像に変換された各標本像は、各々三角プリズム対5Lc,5Rcおよび双眼の接眼レンズ6を介して観察される。

0029

一方、図5は、対物レンズ2およびズーム鏡体3に替えて対物レンズ12およびズーム鏡体13を備えた場合の光学系の要部構成を示す図である。この図に示すように、ズーム鏡体13は、ズーム変倍可能な2つの変倍光学系13L,13Rを備える。変倍光学系13L,13Rは、レンズ13a〜13cを用いて構成され、変倍光学系3L,3Rと同様に、光軸OAに対して対称にX軸方向に並設されている。変倍光学系13L,13Rは、それぞれ入射された平行光束を異なる光束径の平行光束に変換して射出する。

0030

対物レンズ12および変倍光学系13L,13Rは、それぞれ対物レンズ2および変倍光学系3L,3Rに比して大きなNAに対応した有効径を有している。このため、実体顕微鏡100では、対物レンズ12および変倍光学系13L,13Rを用いることで、対物レンズ2および変倍光学系3L,3Rを用いた場合に比して、より明るい観察を行うことができる。

0031

変倍光学系13L,13Rの各光軸OL2,OR2間の光軸間距離L2は、変倍光学系13L,13Rの有効径が変倍光学系3L,3Rに比して拡大されたことにともなって、光軸間距離L1よりも大きな値、具体的には、例えば25mmに設定される。このため、変倍光学系13L,13Rの光軸OL2,OR2は、それぞれ双眼実体鏡筒5が備える結像光学系5L,5Rの光軸OL1,OR1から外側に外れた位置に設けられている。

0032

ここで、結像光学系5L,5Rの有効径と、変倍光学系3L,3Rおよび変倍光学系13L,13Rの各有効径との関係を説明する。図6は、これら各光学系の有効径の対応関係を示す図である。この図に示すように、変倍光学系3L,3Rの各有効径3LA,3RAは、それぞれ光軸OL1,OR1を中心に設けられ、変倍光学系13L,13Rの各有効径13LA,13RAは、それぞれ光軸OL2,OR2を中心に設けられている。

0033

これに対して、結像光学系5Lの有効径5LAは、光軸OL1を中心に設けられるとともに、有効径3LA,13LAを包含する大きさに設定されている。同様に、結像光学系5Rの有効径5RAは、光軸OR1を中心に設けられるとともに、有効径3RA,13RAを包含する大きさに設定されている。

0034

これによって、結像光学系5Lは、変倍光学系3L,13Lから入射される平行光束にケラレを生じさせることなく、標本像を結像させることができる。同様に、結像光学系5Rは、変倍光学系3R,13Rから入射される平行光束にケラレを生じさせることなく、標本像を結像させることができる。このため、双眼実体鏡筒5は、ズーム鏡体3,13のいずれに組み合わされた場合にも、片ボケ周辺光量不足などを生じさせることなく標本像を結像させることができる。

0035

なお、ズーム鏡体13を用いた場合、変倍光学系13L,13Rが各々結像レンズ5La,5Raに対して偏心するが、変倍光学系13L,13Rから結像レンズ5La,5Raに入射される光が平行光束であるため、標本像は、ズーム鏡体3を用いた場合と同一位置に結像される。

0036

以上説明したように、本実施の形態1にかかる実体顕微鏡100は、ズーム鏡体3,13に対して交換自在に双眼実体鏡筒5を備え、双眼実体鏡筒5が有する結像光学系5L,5Rの有効径5LA,5RAは、それぞれズーム鏡体3が有する変倍光学系3L,3Rの有効径3LA,3RAおよびズーム鏡体13が有する変倍光学系13L,13Rの有効径13LA,13RAを包含する大きさに設定されている。このため、標本の観察に適した立体視を実現するズーム鏡体3および対物レンズ2を用いる場合と、より明るい観察を実現するズーム鏡体13および対物レンズ12を用いる場合とで、同一の双眼実体鏡筒5を用いて観察を行うことができる。

0037

また、本実施の形態1では、双眼実体鏡筒5は、ズーム鏡体3,13に限定されず、種々のズーム鏡体が有する変倍光学系の有効径を包含することができ、種々のズーム鏡体に対して汎用的に用いることができる。このため、ズーム鏡体が種々異なる構成として実現される実体顕微鏡システムにおいて、ズーム鏡体ごとに専用の双眼実体鏡筒を備える必要がなく、同一の双眼実体鏡筒5によって観察を行うことができる。これによって、構成ユニット数を削減してシステム性を高められるとともに、システムを安価に提供することができる。なお、双眼実体鏡筒5の適用は、同一の実体顕微鏡100内に限定されず、他の実体顕微鏡に対しても汎用的に適用することができる。

0038

一方、本実施の形態1では、ズーム鏡体13の光軸間距離L2を25mmに設定するものとしたが、この数値に限定して解釈する必要はなく、例えばズーム鏡体3の光軸間距離L1を22mmとした場合には、光軸間距離L2を24〜28mmの範囲内で設定することが好ましい。光軸間距離L2を24mmより短くすると、光軸間距離L1との差異が小さくなり、ズーム鏡体3とズーム鏡体13との光学的な特性差が少なくなるため、光軸間距離が異なるズーム鏡体を備えるシステムとしての意味が薄れる。一方、光軸間距離L2を28mmより長くすると、ズーム鏡体3とズーム鏡体13とで光軸間距離の差が大きくなり過ぎるため、結像レンズ5La,5Raは、有効径を確保できたとしても、各ズーム鏡体3,13に対する光学性能の差が大きくなり過ぎる恐れが生じる。以上のことから、光軸間距離L1,L2は、次の関係式満足させることが望ましい。
1.08<(L2/L1)<1.3

0039

また、本実施の形態1では、双眼実体鏡筒5の光軸間距離をズーム鏡体3の光軸間距離に一致させるものとしたが、これに限定されず、例えばズーム鏡体13の光軸間距離に一致させるようにしてもよく、あるいはズーム鏡体3,13の各光軸間距離の中間値と一致させるようにしてもよい。

0040

(実施の形態2)
つぎに、本実施の形態2にかかる実体顕微鏡について説明する。上述した実施の形態1では、双眼実体鏡筒5が有する結像光学系5L,5Rの光軸間距離を固定し、結像光学系5L,5Rの各有効径が、種々のズーム鏡体が有する変倍光学系の有効径を包含するものとしたが、本実施の形態2では、ズーム鏡体が有する変倍光学系の光軸間距離に応じて、双眼実体鏡筒が有する結像光学系の光軸間距離を変更できるようにしている。

0041

図7および図8は、本実施の形態2にかかる実体顕微鏡200が内部に備える光学系の要部構成を示す図である。実体顕微鏡200は、実体顕微鏡100の構成をもとに、双眼実体鏡筒5に替えて双眼実体鏡筒15を備えている。また、双眼実体鏡筒15は、図7および図8に示すように、双眼実体鏡筒5の構成をもとに、結像光学系5L,5Rに替えて結像光学系15L,15Rを備える。結像光学系15L,15Rは、それぞれ結像レンズ15La,15Ra、ポロプリズム15Lb,15Rbおよび三角プリズム対15Lc,15Rcを用い、結像光学系5L,5Rと同様に構成されている。

0042

結像光学系15L,15Rは、それぞれ一体にX軸方向に移動可能に設けられている。これによって、各光軸OL,OR間の光軸間距離L3は、双眼実体鏡筒15に組み合わされるズーム鏡体ごとに、そのズーム鏡体が備える2つの変倍光学系の光軸間距離と一致するように変更させることができる。また、結像光学系15L,15Rの各有効径は、双眼実体鏡筒15と組み合わせ可能な種々のズーム鏡体の有効径のうち、最も大きな有効径を包含する大きさに設定されている。

0043

このため、双眼実体鏡筒15は、組み合わされるズーム鏡体ごとに、そのズーム鏡体が備える2つの変倍光学系の各光軸に対して、結像光学系15L,15Rの光軸OL,ORを各々合致させることができる。そして、結像光学系15L,15Rは、それぞれ変倍光学系から入射される平行光束にケラレを生じさせることなく、常に鮮鋭に標本像を結像させることができる。なお、双眼の接眼レンズ6は、各々結像光学系15L,15Rに取り付けられたまま、結像光学系15L,15Rと一体に移動される。

0044

以上説明したように、本実施の形態2にかかる実体顕微鏡200では、双眼実体鏡筒15が備える2つの結像光学系15L,15Rの光軸間距離L3が、異なるズーム鏡体ごとに、各ズーム鏡体が備える2つの変倍光学系の光軸間距離と一致するように変更可能である。このため、変倍光学系の光軸間距離が異なるズーム鏡体に対して、同一の双眼実体鏡筒15によって観察を行うことができる。これによって、標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とを同一の双眼実体鏡筒15によって実現することができる。

0045

また、実体顕微鏡200では、結像光学系15L,15Rの各有効径が、双眼実体鏡筒15と組み合わせ可能な種々のズーム鏡体の有効径のうち、最も大きな有効径を包含する大きさに設定されている。このため、結像光学系15L,15Rは、結像光学系5L,5Rに比して有効径を小さくすることができるとともに、コンパクトに構成することができる。

0046

さらに、本実施の形態2では、実施の形態1と同様に、双眼実体鏡筒15を種々のズーム鏡体に対して汎用的に用いることができるため、ズーム鏡体が種々異なる構成として実現される実体顕微鏡システムにおいて、ズーム鏡体ごとに専用の双眼実体鏡筒を備える必要がなく、構成ユニット数を削減してシステム性を高められるとともに、システムを安価に提供することができる。

0047

(実施の形態3)
つぎに、本実施の形態3にかかる実体顕微鏡について説明する。上述した実施の形態1では、双眼実体鏡筒5が有する結像光学系5L,5Rの各有効径が、種々のズーム鏡体が有する変倍光学系の有効径を包含するものとしたが、本実施の形態3では、さらにズーム鏡体と双眼実体鏡筒との間に中間鏡筒を備え、この中間鏡筒が有する光学系の有効径が、種々のズーム鏡体が有する変倍光学系の有効径を包含するようにしている。

0048

図9は、本実施の形態3にかかる実体顕微鏡300の要部構成を示す図である。図9に示すように、実体顕微鏡300は、実体顕微鏡100の構成をもとに、ズーム鏡体3もしくはズーム鏡体13と双眼実体鏡筒5との間に中間鏡筒としての照明ユニット9をさらに備えるとともに、この照明ユニット9をズーム鏡体3,13に対して交換自在に備える。その他の構成は実施の形態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

0049

図10および図11は、ズーム鏡体3、照明ユニット9および双眼実体鏡筒5が内部に備える光学系の要部構成を示す図である。図10は、Y軸負方向(図9の左方向)から見た正面図であり、図11は、X軸負方向(図10の左方向)からみた側面図である。これらの図に示すように、照明ユニット9は、鏡筒光学系として左右に2つの照明光学系を備える。この左右の照明光学系は、それぞれハーフミラー9La,9Ra、照明レンズ9Lb,9Rbおよびファイバライトガイド9Lc,9Rcを用いて左右対称に構成されている。

0050

このように構成された実体顕微鏡300では、照明レンズ9Lb,9Rbは、それぞれファイバライトガイド9Lc,9Rcが射出した照明光集光するとともに、各照明光をハーフミラー9La,9Ra、変倍光学系3L,3Rおよび対物レンズ2を介して照射することで、標本SPに対する落射照明を行う。また、対物レンズ2およびズーム鏡体3に替えて対物レンズ12およびズーム鏡体13を備えた場合も同様に、照明レンズ9Lb,9Rbは、各々集光した各照明光をハーフミラー9La,9Ra、変倍光学系13L,13Rおよび対物レンズ12を介して照射することで、標本SPに対する落射照明を行う。なお、照明ユニット9によって照明された標本SPの標本像は、実体顕微鏡100と同様に、双眼の接眼レンズ6を介して観察される。

0051

ここで、双眼実体鏡筒5が備える結像光学系5L,5R、ズーム鏡体3が備える変倍光学系3L,3R、ズーム鏡体13が備える変倍光学系13L,13Rおよび照明ユニット9が備える左右の照明光学系について、各光学系の有効径の対応関係を説明する。図12は、その対応関係を示す図である。この図に示すように、変倍光学系3L,3Rの各有効径3LA,3RA、変倍光学系13L,13Rの各有効径13LA,13RAおよび結像光学系5L,5Rの各有効径5LA,5RAは、実施の形態1と同様に設定されている(図6参照)。

0052

これに対して、ハーフミラー9Laの各有効径9LA1は、光軸OL1を中心に設けられるとともに、有効径3LA,13LAを包含する大きさに設定されている。同様に、ハーフミラー9Raの有効径9RA1は、光軸OR1を中心に設けられるとともに、有効径3RA,13RAを包含する大きさに設定されている。また、照明レンズ9Lb,9Rbの各有効径9LA2,9RA2は、それぞれ結像レンズ5La,5Raの有効径5LA,5RAと等しく設定されている。

0053

これによって、照明ユニット9が有する左右の照明光学系は、各々対応する変倍光学系3Lおよび13L、変倍光学系3Rおよび13Rに対してケラレを生じさせることなく落射照明を行うことができる。このため、照明ユニット9は、ズーム鏡体3,13のいずれに組み合わされた場合にも、周辺光量の不足などを生じさせることなく均一に標本SPを照明することができる。

0054

なお、ズーム鏡体13を用いた場合、照明ユニット9が有する左右の照明光学系が各々変倍光学系13L,13Rに対して偏心するが、左右の照明光学系から変倍光学系13L,13Rに供給される光が平行光束であるため、標本SPに対する照明領域は、ズーム鏡体3を用いた場合の照明領域と等しくなる。

0055

以上説明したように、本実施の形態3にかかる実体顕微鏡300は、ズーム鏡体3,13に対して交換自在に照明ユニット9を備え、照明ユニット9が有するハーフミラー9La,9Raの有効径9LA1,9RA1および照明レンズ9Lb,9Rbの有効径9LA2,9RA2は、それぞれズーム鏡体3が有する変倍光学系3L,3Rの有効径3LA,3RAおよびズーム鏡体13が有する変倍光学系13L,13Rの有効径13LA,13RAを包含する大きさに設定されている。このため、標本の観察に適した立体視と、より明るい観察とに対応する照明を、同一の照明ユニット9を用いて実現することができる。

0056

また、本実施の形態3では、照明ユニット9は、ズーム鏡体3,13に限定されず、種々のズーム鏡体が有する変倍光学系の有効径を包含することができ、種々のズーム鏡体に対して汎用的に用いることができる。このため、ズーム鏡体が種々異なる構成として実現される実体顕微鏡システムにおいて、ズーム鏡体ごとに専用の照明ユニットを備える必要がなく、同一の照明ユニット9によって照明を行うことができる。これによって、構成ユニット数を削減してシステム性を高められるとともに、システムを安価に提供することができる。なお、照明ユニット9の適用は、同一の実体顕微鏡300内に限定されず、他の実体顕微鏡に対しても汎用的に適用することができる。

0057

さらに、本実施の形態3では、ズーム鏡体3,13と双眼実体鏡筒5との間に設ける中間鏡筒として照明ユニット9について説明したが、本発明にかかる鏡筒ユニットとしての中間鏡筒は、照明ユニットに限定されず、例えばズーム鏡体が有する変倍光学系による変倍範囲からさらに結像倍率を変化させる中間変倍ユニット、標本像を結像する光の特性を変化させるフィルタ光学系を有するフィルタユニット、標本像を撮像する撮像光学系を有した撮像ユニット等であってもよい。

0058

また、本実施の形態3では、実体顕微鏡300は、双眼実体鏡筒5を備えるものとしたが、実施の形態2にかかる双眼実体鏡筒15を備えてもよい。さらに、照明ユニット9における左右の照明光学系の光軸間距離L3を、双眼実体鏡筒15における光軸間距離と同様に、変更自在としてもよい。

0059

ここまで、本発明を実施する最良の形態を実施の形態1〜3として説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

0060

例えば、上述した実施の形態1〜3では、ズーム鏡体3,13が有する変倍光学系をズーム変倍可能な変倍光学系として説明したが、ズーム変倍に限らず段階的に変倍を行う変倍光学系とすることもできる。

0061

また、上述した実施の形態1〜3では、双眼実体鏡筒5,15が双眼の接眼レンズ6を備える双眼鏡筒であるものとして説明したが、上部にCCDカメラ等の撮像装置をさらに搭載可能な三眼鏡筒とすることもできる。

0062

(付記1)
並設された2つの変倍光学系を有する変倍ユニットと、
前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、
を備え、前記鏡筒光学系の有効径は、異なる前記変倍ユニットが有する各変倍光学系の有効径を包含した大きさであることを特徴とする実体顕微鏡。

0063

(付記2)
並設された2つの変倍光学系を有する変倍ユニットと、
前記2つの変倍光学系にそれぞれ接続される2つの鏡筒光学系を有し、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる複数の前記変倍ユニットに対して交換自在に設けられる鏡筒ユニットと、
を備え、前記2つの鏡筒光学系の光軸間距離は、異なる前記変倍ユニットごとに前記2つの変倍光学系の光軸間距離と一致するように変更可能であることを特徴とする実体顕微鏡。

0064

(付記3)
前記変倍ユニットは、前記2つの変倍光学系の光軸間距離が異なる第1および第2の変倍光学系を含み、
前記第1の変倍光学系における光軸間距離L1と、前記第2の変倍光学系における光軸間距離L2とは、次式を満足することを特徴とする付記1または2に記載の実体顕微鏡。
1.08<(L2/L1)<1.3

0065

(付記4)
前記鏡筒ユニットは、標本の標本像を結像する結像レンズを有した鏡筒と、前記標本に対して落射照明を行う照明光学系を有した照明ユニットと、前記標本像の結像倍率を変化させる中間変倍光学系を有した中間変倍ユニットと、前記標本像を結像する光の特性を変化させるフィルタ光学系を有したフィルタユニットと、前記標本像を撮像する撮像光学系を有した撮像ユニットとの少なくとも一つを含むことを特徴とする付記1または2に記載の実体顕微鏡。

図面の簡単な説明

0066

本発明の実施の形態1にかかる実体顕微鏡の構成を示す図である。
図1に示した実体顕微鏡が備える光学系の構成を示す図である。
図1に示した双眼実体鏡筒が備える結像光学系の構成を示す図である。
図1に示した双眼実体鏡筒が備える結像光学系の構成を示す図である。
図1に示した実体顕微鏡が備える光学系の構成を示す図である。
図1に示した双眼実体鏡筒およびズーム鏡体における有効径の対応関係を示す図である。
本発明の実施の形態2にかかる実体顕微鏡が備える光学系の構成を示す図である。
図7に示した双眼実体鏡筒が備える結像光学系の構成を示す図である。
本発明の実施の形態3にかかる実体顕微鏡の構成を示す図である。
図9に示した実体顕微鏡が備える光学系の構成を示す図である。
図9に示した実体顕微鏡が備える光学系の構成を示す図である。
図9に示した双眼実体鏡筒、ズーム鏡体および照明ユニットにおける有効径の対応関係を示す図である。
従来技術にかかる実体顕微鏡の構成を示す図である。
従来技術にかかる実体顕微鏡が備える双眼鏡筒の構成を示す図である。

符号の説明

0067

1,21,41照明架台
2,12対物レンズ
3,13ズーム鏡体
3L,3R,13L,13R変倍光学系
3LA,3RA,13LA,13RA有効径
3a〜3c,13a〜13cレンズ
3hズームハンドル
4焦準機構
4a 固定部
4b可動部
4c 焦準ハンドル
5,15双眼実体鏡筒
5L,5R,15L,15R結像光学系
5LA,5RA 有効径
5La,5Ra,15La,15Ra結像レンズ
5Lb,5Rb,15Lb,15Rbポロプリズム
5Lc,5Rc,15Lc,15Rc三角プリズム対
6接眼レンズ
7 支持部
8ガラスプレート
9照明ユニット
9LA1,9LA2,9RA1,9RA2 有効径
9La,9Raハーフミラー
9Lb,9Rb照明レンズ
9Lc,9Rcファイバライトガイド
21 ガラスプレート
22 対物レンズ
23 ズーム鏡体
24鏡筒
24L,24R 結像光学系
24La,24Ra 結像レンズ
24Lb,24Rbプリズム
24Lc,24Rc 接眼レンズ
31 結像レンズ
32入射プリズム
33出射プリズム
34中間プリズム
35 平行プリズム
36 接眼レンズ
100,200,300実体顕微鏡
L,L1〜L3光軸間距離
OA,OL,OL1,OL2,OR,OR1,OR2光軸
SP,SP’ 標本

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