JP2001100093A - リレー光学系 - Google Patents
リレー光学系Info
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- JP2001100093A JP2001100093A JP2000182302A JP2000182302A JP2001100093A JP 2001100093 A JP2001100093 A JP 2001100093A JP 2000182302 A JP2000182302 A JP 2000182302A JP 2000182302 A JP2000182302 A JP 2000182302A JP 2001100093 A JP2001100093 A JP 2001100093A
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- relay optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】顕微鏡と撮像装置とが構造的な干渉を起こすこ
となく顕微鏡に撮像装置を装着できるようにするリレー
光学系を提供する。 【解決手段】中間結像位置Ｉから射出側へ順に配置され
た、負の屈折力を有する第１群Ｇ１と、正の屈折力を有
する第２群Ｇ２とから構成されていて、第２群Ｇ２の最
終レンズ面ｒ８から射出瞳位置ＥＸＰまでの距離が３０
ｍｍ〜９０ｍｍに選定されている。
となく顕微鏡に撮像装置を装着できるようにするリレー
光学系を提供する。 【解決手段】中間結像位置Ｉから射出側へ順に配置され
た、負の屈折力を有する第１群Ｇ１と、正の屈折力を有
する第２群Ｇ２とから構成されていて、第２群Ｇ２の最
終レンズ面ｒ８から射出瞳位置ＥＸＰまでの距離が３０
ｍｍ〜９０ｍｍに選定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズにより
形成された像を電子撮像カメラ等で撮像するために用い
られるリレー光学系に関する。
形成された像を電子撮像カメラ等で撮像するために用い
られるリレー光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】顕微鏡の対物レンズにより形成された像
を記録する手段としては、銀塩カメラによる撮影やテレ
ビカメラによる撮像がある。このうち銀塩カメラによる
撮影では、標本像がフィルムに記録されていた。
を記録する手段としては、銀塩カメラによる撮影やテレ
ビカメラによる撮像がある。このうち銀塩カメラによる
撮影では、標本像がフィルムに記録されていた。
【０００３】一方、テレビカメラによる撮像方法は特開
平６−３３１９０３号公報に開示されており、ここで
は、接眼観察鏡筒、アダプター、テレビカメラ用アタッ
チメント、テレビカメラの撮像部からなるテレビカメラ
接続鏡筒が示されている。なお、撮像素子は具体的に記
載されていないが、例えば固体撮像素子（ＣＣＤ）が使
用される。
平６−３３１９０３号公報に開示されており、ここで
は、接眼観察鏡筒、アダプター、テレビカメラ用アタッ
チメント、テレビカメラの撮像部からなるテレビカメラ
接続鏡筒が示されている。なお、撮像素子は具体的に記
載されていないが、例えば固体撮像素子（ＣＣＤ）が使
用される。
【０００４】従来、固体撮像素子の画素数はテレビモニ
タの走査線数に応じておおよそ決まっており、例えば標
準方式の場合（ＮＴＳＣ）では、例えば5１２×５１２
画素あるいは６４０×５１２画素で、高精細用で例えば
１０２４×７６８画素である。
タの走査線数に応じておおよそ決まっており、例えば標
準方式の場合（ＮＴＳＣ）では、例えば5１２×５１２
画素あるいは６４０×５１２画素で、高精細用で例えば
１０２４×７６８画素である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、これま
での写真撮影では、標本像はフィルムに記録されていた
が、近年になって、記録媒体としてフィルムの代わりに
固体撮像素子を用いたデジタルカメラが登場し普及しは
じめた。このデジタルカメラの特徴は固体撮像素子の面
積の割には画素数が多いことで、初期の頃は１／３イン
チサイズで数十万画素であったものが、最近では２／３
インチサイズあるいは１／２インチサイズで１００〜２
００万画素、あるいはそれ以上の画素数を有するように
なった。
での写真撮影では、標本像はフィルムに記録されていた
が、近年になって、記録媒体としてフィルムの代わりに
固体撮像素子を用いたデジタルカメラが登場し普及しは
じめた。このデジタルカメラの特徴は固体撮像素子の面
積の割には画素数が多いことで、初期の頃は１／３イン
チサイズで数十万画素であったものが、最近では２／３
インチサイズあるいは１／２インチサイズで１００〜２
００万画素、あるいはそれ以上の画素数を有するように
なった。
【０００６】しかしながら、デジタルカメラはカメラ本
体に撮影レンズが固定されており、入射瞳位置は撮影レ
ンズ内あるいはデジタルカメラ本体内に存在する。その
ため標本像を撮影するために顕微鏡と組み合わせて使お
うとすると、顕微鏡の射出瞳位置（あるいは射出瞳位置
と共役な位置）とデジタルカメラの入射瞳位置を一致さ
せるために、デジタルカメラ本体を顕微鏡の鏡筒近くに
まで位置させなければならない。その結果、顕微鏡とデ
ジタルカメラが構造的に干渉を起こすという問題が生じ
る。なお、特開平２−２２２９１４号公報、特開平９−
５４２５８号公報、特開平９−１３３８７５号公報、特
開平１０−３９２３５号公報には、対物レンズにより形
成された像（中間像）を観察するための光学系が開示さ
れているが、これらは人間の眼で観察することを前提と
しているため、撮像装置用のリレー光学系として用いる
ことは難しい。
体に撮影レンズが固定されており、入射瞳位置は撮影レ
ンズ内あるいはデジタルカメラ本体内に存在する。その
ため標本像を撮影するために顕微鏡と組み合わせて使お
うとすると、顕微鏡の射出瞳位置（あるいは射出瞳位置
と共役な位置）とデジタルカメラの入射瞳位置を一致さ
せるために、デジタルカメラ本体を顕微鏡の鏡筒近くに
まで位置させなければならない。その結果、顕微鏡とデ
ジタルカメラが構造的に干渉を起こすという問題が生じ
る。なお、特開平２−２２２９１４号公報、特開平９−
５４２５８号公報、特開平９−１３３８７５号公報、特
開平１０−３９２３５号公報には、対物レンズにより形
成された像（中間像）を観察するための光学系が開示さ
れているが、これらは人間の眼で観察することを前提と
しているため、撮像装置用のリレー光学系として用いる
ことは難しい。
【０００７】本発明の目的は、撮像装置により標本像の
撮影を行なう際に、顕微鏡と撮像装置とが構造的な干渉
を起こすことなく顕微鏡に撮像装置を装着できるように
するリレー光学系を提供することにある。
撮影を行なう際に、顕微鏡と撮像装置とが構造的な干渉
を起こすことなく顕微鏡に撮像装置を装着できるように
するリレー光学系を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるリレー光学
系は、中間結像位置から射出側へ順に配置された、負の
屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と
から構成され、前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位
置までの距離が３０ｍｍ〜９０ｍｍであることを特徴と
している。また、本発明によるリレー光学系は、前記第
１群は接合レンズからなり、前記第２群は２枚の正レン
ズから成ることを特徴としている。また、本発明による
リレー光学系は、前記第１群は中間結像位置側に凸面を
向けた負メニスカスレンズから成り、前記第２群は接合
レンズと正レンズから成ることを特徴としている。ま
た、本発明によるリレー光学系は、前記第１群は両凹レ
ンズから成り、前記第２群は接合レンズと正レンズから
成ることを特徴としている。また、本発明によるリレー
光学系は、以下の条件（１）を満足することを特徴とし
ている。 ０．３≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１） 但し、Ｌは前記リレー光学系の全長であって、光が最初
に入射するレンズ面から最後に射出するレンズ面までの
距離、ｆは焦点距離である。更に、本発明によるリレー
光学系は、以下の条件（２）乃至（４）を満足すること
を特徴としている。 −１２≦ｆ１／ｆ≦−０．５ （２） ０．４５≦ｆ２／ｆ≦１．５ （３） ０．９≦ｄEXP／ｆ≦１．５ （４） 但し、ｆは前記リレー光学系の焦点距離、ｆ１は前記第
１群の焦点距離、前記ｆ２は前記第２群の焦点距離、ｄ
EXPは前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位置までの
距離である。
系は、中間結像位置から射出側へ順に配置された、負の
屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と
から構成され、前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位
置までの距離が３０ｍｍ〜９０ｍｍであることを特徴と
している。また、本発明によるリレー光学系は、前記第
１群は接合レンズからなり、前記第２群は２枚の正レン
ズから成ることを特徴としている。また、本発明による
リレー光学系は、前記第１群は中間結像位置側に凸面を
向けた負メニスカスレンズから成り、前記第２群は接合
レンズと正レンズから成ることを特徴としている。ま
た、本発明によるリレー光学系は、前記第１群は両凹レ
ンズから成り、前記第２群は接合レンズと正レンズから
成ることを特徴としている。また、本発明によるリレー
光学系は、以下の条件（１）を満足することを特徴とし
ている。 ０．３≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１） 但し、Ｌは前記リレー光学系の全長であって、光が最初
に入射するレンズ面から最後に射出するレンズ面までの
距離、ｆは焦点距離である。更に、本発明によるリレー
光学系は、以下の条件（２）乃至（４）を満足すること
を特徴としている。 −１２≦ｆ１／ｆ≦−０．５ （２） ０．４５≦ｆ２／ｆ≦１．５ （３） ０．９≦ｄEXP／ｆ≦１．５ （４） 但し、ｆは前記リレー光学系の焦点距離、ｆ１は前記第
１群の焦点距離、前記ｆ２は前記第２群の焦点距離、ｄ
EXPは前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位置までの
距離である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
示した実施例に基づき説明する。各実施例は、いずれも
中間結像位置から順に射出側に配置された負の屈折力を
有する第１群と、正の屈折力を有する第２群から構成さ
れている。第１の構成では、負の屈折力を有する第１群
は接合レンズからなり、正の屈折力を有する第２群は２
枚の正レンズからなる。また、第２の構成では、負の屈
折力を有する第１群は中間結像位置側に凸面を向けた負
メニスカスレンズからなり、正の屈折力を有する第２群
は接合レンズと正レンズからなる。また、第３の構成で
は、負の屈折力を有する第１群は両凹レンズからなり、
正の屈折力を有する第２群は接合レンズと正レンズから
なる。ここで、第１の構成乃至第３の構成は、以下の条
件（１）を満足することが望ましい。 ０．３≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１） 但し、Ｌは前記リレー光学系の全長であって、光が最初
に入射するレンズ面から最後に射出するレンズ面までの
距離、ｆは焦点距離である。
示した実施例に基づき説明する。各実施例は、いずれも
中間結像位置から順に射出側に配置された負の屈折力を
有する第１群と、正の屈折力を有する第２群から構成さ
れている。第１の構成では、負の屈折力を有する第１群
は接合レンズからなり、正の屈折力を有する第２群は２
枚の正レンズからなる。また、第２の構成では、負の屈
折力を有する第１群は中間結像位置側に凸面を向けた負
メニスカスレンズからなり、正の屈折力を有する第２群
は接合レンズと正レンズからなる。また、第３の構成で
は、負の屈折力を有する第１群は両凹レンズからなり、
正の屈折力を有する第２群は接合レンズと正レンズから
なる。ここで、第１の構成乃至第３の構成は、以下の条
件（１）を満足することが望ましい。 ０．３≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１） 但し、Ｌは前記リレー光学系の全長であって、光が最初
に入射するレンズ面から最後に射出するレンズ面までの
距離、ｆは焦点距離である。
【００１０】条件（１）において、Ｌ／ｆの値が下限値
の０．３を超えて小さくなるとレンズ枚数が少なくなる
ため、リレー光学系の収差を良好に補正することが難し
い。また、上限値の１．２５を超えて大きくなると、必
要な射出瞳位置までの距離を確保することが難しい。従
って、以下の条件（１’）を満足することがより望まし
い。 ０．４０≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１’） また、第１の構成乃至第３の構成では、以下の条件
（２）乃至（４）を満足することが望ましい。 −１２≦ｆ１／ｆ≦−０．５ （２） ０．４５≦ｆ２／ｆ≦１．５ （３） ０．９≦ｄEXP／ｆ≦１．５ （４） 但し、ｆは前記リレー光学系の焦点距離、ｆ１は前記第
１群の焦点距離、ｆ２は前記第２群の焦点距離、ｄEXP
は前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位置までの距離
である。
の０．３を超えて小さくなるとレンズ枚数が少なくなる
ため、リレー光学系の収差を良好に補正することが難し
い。また、上限値の１．２５を超えて大きくなると、必
要な射出瞳位置までの距離を確保することが難しい。従
って、以下の条件（１’）を満足することがより望まし
い。 ０．４０≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１’） また、第１の構成乃至第３の構成では、以下の条件
（２）乃至（４）を満足することが望ましい。 −１２≦ｆ１／ｆ≦−０．５ （２） ０．４５≦ｆ２／ｆ≦１．５ （３） ０．９≦ｄEXP／ｆ≦１．５ （４） 但し、ｆは前記リレー光学系の焦点距離、ｆ１は前記第
１群の焦点距離、ｆ２は前記第２群の焦点距離、ｄEXP
は前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位置までの距離
である。
【００１１】条件（２）において、ｆ１／ｆの値が下限
値の−１２を超えて小さくなると第１群の屈折力が弱く
なり、ペッツバール和を小さくすることができず、像面
湾曲を十分に補正することができなくなる。また、上限
値の−０．５を超えて大きくなると、第１群の屈折力が
大きくなり、リレー光学系全体の収差を良好に補正する
ことが困難になるほか、第２群のレンズ外径が大きくな
ってしまう。
値の−１２を超えて小さくなると第１群の屈折力が弱く
なり、ペッツバール和を小さくすることができず、像面
湾曲を十分に補正することができなくなる。また、上限
値の−０．５を超えて大きくなると、第１群の屈折力が
大きくなり、リレー光学系全体の収差を良好に補正する
ことが困難になるほか、第２群のレンズ外径が大きくな
ってしまう。
【００１２】また、条件（３）において、ｆ２／ｆの値
が下限値の０．４５を超えて小さくなると第２群の屈折
力が強くなり、それに合わせて第１群の屈折力も強くな
る。この場合、第１群と第２群のそれぞれで発生する収
差量が大きくなるので、第１群と第２群で球面収差や像
面湾曲を相殺できず、バランスの良い収差補正が困難に
なる。また、上限値の１．５を超えて大きくなると第２
群の屈折力が弱くなり、それに合わせて第１群の屈折力
も弱くなる。この結果、負の屈折力が不足して像面湾曲
を効果的に補正することが難しくなる。
が下限値の０．４５を超えて小さくなると第２群の屈折
力が強くなり、それに合わせて第１群の屈折力も強くな
る。この場合、第１群と第２群のそれぞれで発生する収
差量が大きくなるので、第１群と第２群で球面収差や像
面湾曲を相殺できず、バランスの良い収差補正が困難に
なる。また、上限値の１．５を超えて大きくなると第２
群の屈折力が弱くなり、それに合わせて第１群の屈折力
も弱くなる。この結果、負の屈折力が不足して像面湾曲
を効果的に補正することが難しくなる。
【００１３】また、条件（４）において、ｄEXP／ｆの
値が下限値の０．９を超えて小さくなるか又は上限値の
１．５を超えて大きくなると、顕微鏡と組み合わせて使
用する場合に、適切な位置にバランス良く撮像装置を配
置させるのが困難となる。なお、ｄEXPはリレー光学系
の入射瞳位置が略無限遠にある場合の値である。
値が下限値の０．９を超えて小さくなるか又は上限値の
１．５を超えて大きくなると、顕微鏡と組み合わせて使
用する場合に、適切な位置にバランス良く撮像装置を配
置させるのが困難となる。なお、ｄEXPはリレー光学系
の入射瞳位置が略無限遠にある場合の値である。
【００１４】図１は本発明のリレー光学系が用いられて
いる顕微鏡を示している。図中、1は顕微鏡の本体、2は
観察鏡筒、3はリレー光学系、4はリレー光学系3を保持
する第1の保持部材、5は第2の保持部材、6はデジタルカ
メラ（電子撮像カメラ）である。また、１１はレボル
バ、１２は対物レンズ、１３は標本Sを載置するステー
ジである。
いる顕微鏡を示している。図中、1は顕微鏡の本体、2は
観察鏡筒、3はリレー光学系、4はリレー光学系3を保持
する第1の保持部材、5は第2の保持部材、6はデジタルカ
メラ（電子撮像カメラ）である。また、１１はレボル
バ、１２は対物レンズ、１３は標本Sを載置するステー
ジである。
【００１５】観察鏡筒2は、その下部が鏡体1の上面に設
置されており、その内部には標本Sの像を目で観察する
ための観察光路２Ａと、デジタルカメラ6で撮影するた
めの撮影光路２Bを有する。観察鏡筒2の観察光路２A上
には、接眼レンズ9が配置され、観察者の目による観察
ができるようになっている。観察光路２Aと撮影光路２B
の切り替えは、図示しない切り替えレバーを操作し、プ
リズム10を光路中に挿脱することにより行なわれる。ま
た、Ｉは標本の中間像であって、観察鏡筒2の外に形成
されている。
置されており、その内部には標本Sの像を目で観察する
ための観察光路２Ａと、デジタルカメラ6で撮影するた
めの撮影光路２Bを有する。観察鏡筒2の観察光路２A上
には、接眼レンズ9が配置され、観察者の目による観察
ができるようになっている。観察光路２Aと撮影光路２B
の切り替えは、図示しない切り替えレバーを操作し、プ
リズム10を光路中に挿脱することにより行なわれる。ま
た、Ｉは標本の中間像であって、観察鏡筒2の外に形成
されている。
【００１６】観察鏡筒2の上部には第1の保持部材4が設
けられており、第1の保持部材4はその下端４Aを介して
観察鏡筒2に接続されている。第1の保持部材4は円筒形
状をなしており、その内部にはリレー光学系3が配設さ
れている。
けられており、第1の保持部材4はその下端４Aを介して
観察鏡筒2に接続されている。第1の保持部材4は円筒形
状をなしており、その内部にはリレー光学系3が配設さ
れている。
【００１７】リレー光学系３は、第１の保持部材４の上
端４Ｂ近くに配設され、標本像Ｉがその前側焦点位置、
あるいはその近傍に一致するように第1の保持部材4の内
部に保持されている。したがって、標本像Ｉの各点から
の光は、リレー光学系3により平行光束、あるいは略平
行光束になってデジタルカメラ6に入射する。またリレ
ー光学系3によって、顕微鏡の射出瞳（あるいはその共
役点）とデジタルカメラ6の入射瞳は一致している。
端４Ｂ近くに配設され、標本像Ｉがその前側焦点位置、
あるいはその近傍に一致するように第1の保持部材4の内
部に保持されている。したがって、標本像Ｉの各点から
の光は、リレー光学系3により平行光束、あるいは略平
行光束になってデジタルカメラ6に入射する。またリレ
ー光学系3によって、顕微鏡の射出瞳（あるいはその共
役点）とデジタルカメラ6の入射瞳は一致している。
【００１８】第1の保持部材4の上部には第2の保持部材5
が設置され、第1の保持部材4の上端４Ｂと第2の保持部
材5の下端５Aが接続されている。第2の保持部材5は、第
1の保持部材4と同様に円筒形状をなしているが、内部に
はレンズがなく空洞になっている。
が設置され、第1の保持部材4の上端４Ｂと第2の保持部
材5の下端５Aが接続されている。第2の保持部材5は、第
1の保持部材4と同様に円筒形状をなしているが、内部に
はレンズがなく空洞になっている。
【００１９】第2の保持部材5の上部にはデジタルカメラ
6が接続されている。デジタルカメラ6の撮影レンズ６A
の外周部には、第2の保持部材5と接続するためのアダプ
タ7が設けられ、このアダプタ7の端部と第2の保持部材5
の上端５Bとが接続されている。なお、構造的に可能で
あれば、デジタルカメラ6を直接第2の保持部材5に接続
しても良い。
6が接続されている。デジタルカメラ6の撮影レンズ６A
の外周部には、第2の保持部材5と接続するためのアダプ
タ7が設けられ、このアダプタ7の端部と第2の保持部材5
の上端５Bとが接続されている。なお、構造的に可能で
あれば、デジタルカメラ6を直接第2の保持部材5に接続
しても良い。
【００２０】なお、本体１と観察鏡筒2との接続、第2の
保持部材5とアダプタ7との接続など、各部材の接続に
は、ネジ機構や丸アリ機構などの従来用いられている機
構を適宜選択して使用する。
保持部材5とアダプタ7との接続など、各部材の接続に
は、ネジ機構や丸アリ機構などの従来用いられている機
構を適宜選択して使用する。
【００２１】また、リレー光学系3は以下の条件（５）
を満足している。 ３０mm≦Ｄ≦９０mm （５） ここで、Ｄはリレー光学系3の最もデジタルカメラ6側の
ンンズ面から、デジタルカメラ6の入射瞳位置８までの
距離である。
を満足している。 ３０mm≦Ｄ≦９０mm （５） ここで、Ｄはリレー光学系3の最もデジタルカメラ6側の
ンンズ面から、デジタルカメラ6の入射瞳位置８までの
距離である。
【００２２】距離Ｄが下限の３０ｍｍよりも小さくなる
と、観察鏡筒２とデジタルカメラ６との間隔が短くな
り、構造的な干歩が生じる。また、焦点距難が長い撮影
レンズを持つデジタルカメラが接続された場合、このよ
うなデジタルカメラの入射瞳はその撮像素子の近くに位
置するため、周辺像の光線がけられてしまうという問題
が生じる。
と、観察鏡筒２とデジタルカメラ６との間隔が短くな
り、構造的な干歩が生じる。また、焦点距難が長い撮影
レンズを持つデジタルカメラが接続された場合、このよ
うなデジタルカメラの入射瞳はその撮像素子の近くに位
置するため、周辺像の光線がけられてしまうという問題
が生じる。
【００２３】一方、距離Ｄが上限の90mmを超えると、観
察鏡筒2からデジタルカメラ6までの距離が離れ過ぎるた
め、安定性が悪くなりシャープな標本像の撮影ができな
い。また、リレー光学系3の倍率を大きくすることが難
しくなり、デジタルカメラ6の撮影レンズ６Aが本来持っ
ている撮影可能な画角までの像を、けられることなく撮
影することができないという問題が生じる。
察鏡筒2からデジタルカメラ6までの距離が離れ過ぎるた
め、安定性が悪くなりシャープな標本像の撮影ができな
い。また、リレー光学系3の倍率を大きくすることが難
しくなり、デジタルカメラ6の撮影レンズ６Aが本来持っ
ている撮影可能な画角までの像を、けられることなく撮
影することができないという問題が生じる。
【００２４】本発明に係るリレー光学系3は上記条件
（５）を満足しているので、安定性を損なうことなくデ
ジタルカメラ6と観察鏡筒2を離すことができる。そのた
め、構造的に干渉を起こすことなく、安定した標本像の
撮影が可能になる。また、光学的にデジタルカメラの撮
影レンズ６Ａの光学特性に合った光学系となるため、撮
影範囲全域にわたって、けられのない良好な標本像を得
ることができる。
（５）を満足しているので、安定性を損なうことなくデ
ジタルカメラ6と観察鏡筒2を離すことができる。そのた
め、構造的に干渉を起こすことなく、安定した標本像の
撮影が可能になる。また、光学的にデジタルカメラの撮
影レンズ６Ａの光学特性に合った光学系となるため、撮
影範囲全域にわたって、けられのない良好な標本像を得
ることができる。
【００２５】なお、リレー光学系3は下記の条件（６）
を満足することが好ましい。 ６０mm≦Ｄ≦８０mm （６）
を満足することが好ましい。 ６０mm≦Ｄ≦８０mm （６）
【００２６】実施例１ 図２は本発明に係るリレー光学系３の第１実施例を示し
ている。本実施例は第１の構成のリレー光学系であっ
て、負の屈折力の第１群Ｇ１が中間像位置側から射出瞳
位置ＥＸＰ側へ向けて両凹レンズ、両凸レンズの順に配
置された接合レンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ２
が２枚の両凸レンズからなっている。負の屈折力の第１
群Ｇ１の両凹レンズ及び両凸レンズは全て曲率半径が同
じレンズである。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の２枚
の両凸レンズは互いに形状が異なるが、曲率半径の小さ
い面が互いに向き合うように配置されている。
ている。本実施例は第１の構成のリレー光学系であっ
て、負の屈折力の第１群Ｇ１が中間像位置側から射出瞳
位置ＥＸＰ側へ向けて両凹レンズ、両凸レンズの順に配
置された接合レンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ２
が２枚の両凸レンズからなっている。負の屈折力の第１
群Ｇ１の両凹レンズ及び両凸レンズは全て曲率半径が同
じレンズである。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の２枚
の両凸レンズは互いに形状が異なるが、曲率半径の小さ
い面が互いに向き合うように配置されている。
【００２７】以下、本実施例の数値データを示す。ここ
で、Ｒは各レンズ面の曲率半径を、Ｔは各レンズの肉厚
又は空気間隔を、ｎｄは各レンズのｄ−lineにおける屈
折率を、νｄは各レンズのアツベ数を夫々表しており、
これらは後述の各実施例においても共通に使用されてい
る。但し、第１面のINFは中間結像位置を、第９面のINF
は射出瞳位置EXPを夫々示している。図３は本実施例に
おける球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差曲線図
である。
で、Ｒは各レンズ面の曲率半径を、Ｔは各レンズの肉厚
又は空気間隔を、ｎｄは各レンズのｄ−lineにおける屈
折率を、νｄは各レンズのアツベ数を夫々表しており、
これらは後述の各実施例においても共通に使用されてい
る。但し、第１面のINFは中間結像位置を、第９面のINF
は射出瞳位置EXPを夫々示している。図３は本実施例に
おける球面収差，非点収差，歪曲収差を示す収差曲線図
である。
【００２８】 面番（ｒ） R Ｔ nd νd 1 INF 11.1142 2 -30.393 4.2000 1.84666 23.78 3 30.393 10.9000 1.58913 61.14 4 -30.393 1.0000 5 145.200 6.1000 1.48749 70.23 6 -45.256 1.0000 7 34.698 8.4000 1.48749 70.23 8 -87.355 35.9300 9 INF
【００２９】実施例２ 図４は本発明に係るリレー光学系の第２実施例を示して
いる。本実施例も実施例１と同様に、負の屈折力の第１
群Ｇ１が中間像位置側から両凹レンズ、両凸レンズの順
に配置された接合レンズからなり、正の屈折力の第２群
Ｇ２が２枚の両凸レンズからなっている。負の屈折力の
第１群Ｇ１の両凹レンズは両面の曲率半径が同じレンズ
である。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の２枚の両凸レ
ンズは同一形状のレンズであって、曲率半径の小さい面
が互いに向き合うように配置されている。以下、本実施
例の数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、実施
例１の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光線追
跡により算出できるので、図示は省略されている。
いる。本実施例も実施例１と同様に、負の屈折力の第１
群Ｇ１が中間像位置側から両凹レンズ、両凸レンズの順
に配置された接合レンズからなり、正の屈折力の第２群
Ｇ２が２枚の両凸レンズからなっている。負の屈折力の
第１群Ｇ１の両凹レンズは両面の曲率半径が同じレンズ
である。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の２枚の両凸レ
ンズは同一形状のレンズであって、曲率半径の小さい面
が互いに向き合うように配置されている。以下、本実施
例の数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、実施
例１の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光線追
跡により算出できるので、図示は省略されている。
【００３０】 面番（ｒ） R Ｔ nd νd 1 INF 7.1015 2 -19.467 3.0000 1.84666 23.78 3 19.467 11.4000 1.58913 61.14 4 -24.763 1.0000 5 68.589 6.0000 1.48749 70.23 6 -36.368 1.0000 7 36.368 6.0000 1.48749 70.23 8 -68.589 35.5870 9 INF
【００３１】実施例３ 図５は本発明に係るリレー光学系の第３実施例を示して
いる。本実施例も実施例１と同様に、負の屈折力の第１
群Ｇ１が中間像位置側から両凹レンズ、両凸レンズの順
に配置された接合レンズからなり、正の屈折力の第２群
Ｇ２が２枚の両凸レンズからなっている。負の屈折力の
第１群Ｇ１の両凸レンズは両面の曲率半径が同じレンズ
である。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の２枚の両凸レ
ンズは互いに形状が異なるが、曲率半径の小さい面が互
いに向き合うように配置されている。以下、本実施例の
数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、実施例１
の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光線追跡に
より算出できるので、図示は省略されている。
いる。本実施例も実施例１と同様に、負の屈折力の第１
群Ｇ１が中間像位置側から両凹レンズ、両凸レンズの順
に配置された接合レンズからなり、正の屈折力の第２群
Ｇ２が２枚の両凸レンズからなっている。負の屈折力の
第１群Ｇ１の両凸レンズは両面の曲率半径が同じレンズ
である。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の２枚の両凸レ
ンズは互いに形状が異なるが、曲率半径の小さい面が互
いに向き合うように配置されている。以下、本実施例の
数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、実施例１
の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光線追跡に
より算出できるので、図示は省略されている。
【００３２】 面番（ｒ） R Ｔ nd νd 1 INF 12.2390 2 -45.876 5.1000 1.84666 23.78 3 32.066 11.0000 1.58913 61.14 4 -32.066 1.0000 5 97.713 5.9000 1.48749 70.23 6 -71.183 1.0000 7 29.992 9.2000 1.48749 70.23 8 -168.989 31.0529 9 INF
【００３３】実施例４ 図６は本発明に係るリレー光学系の第４実施例を示して
いる。本実施例は第２の構成のリレー光学系であって、
負の屈折力の第１群Ｇ１が中間像位置側に凸面を向けた
負メニスカスレンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ２
が中間像位置側から正レンズ、負レンズの順に配置され
た接合レンズと、１枚の正レンズからなるリレー光学系
である。正の屈折力の第２群Ｇ２の接合レンズは、両凸
レンズと中間像位置側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズで構成され、全体として正の屈折力を有する。また、
正の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズは、両凸レンズであ
る。以下、本実施例の数値データを示す。図７は、本実
施例における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差
曲線図である。
いる。本実施例は第２の構成のリレー光学系であって、
負の屈折力の第１群Ｇ１が中間像位置側に凸面を向けた
負メニスカスレンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ２
が中間像位置側から正レンズ、負レンズの順に配置され
た接合レンズと、１枚の正レンズからなるリレー光学系
である。正の屈折力の第２群Ｇ２の接合レンズは、両凸
レンズと中間像位置側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズで構成され、全体として正の屈折力を有する。また、
正の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズは、両凸レンズであ
る。以下、本実施例の数値データを示す。図７は、本実
施例における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差
曲線図である。
【００３４】 面番（ｒ） R Ｔ nd νd 1 INF 11.8417 2 32.1231 4.0000 1.69895 30.13 3 20.1111 3.0925 4 55.7176 10.6575 1.51633 64.14 5 -16.7356 3.8973 1.74077 27.79 6 -43.3920 1.0000 7 55.3289 9.0162 1.69100 54.82 8 -39.7557 30.1409 9 INF
【００３５】実施例５ 図８は本発明に係るリレー光学系の第５実施例を示して
いる。本実施例も実施例４と同様に、負の屈折力の第１
群Ｇ１が中間像位置側に凸面を向けた負の屈折力のメニ
スカスレンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ２が中間
像位置側から両凸レンズ、両凹レンズの順に配置された
接合レンズと、１枚の正レンズからなるリレー光学系で
ある。正の屈折力の第２群Ｇ２の接合レンズは、両凸レ
ンズと中間像位置側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
で構成され、全体として正の屈折力を有する。また、正
の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズは、中間像位置側に凹
面を向けた正メニスカスレンズである。以下、本実施例
の数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、実施例
４の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光線追跡
により算出できるので、図示は省略されている。
いる。本実施例も実施例４と同様に、負の屈折力の第１
群Ｇ１が中間像位置側に凸面を向けた負の屈折力のメニ
スカスレンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ２が中間
像位置側から両凸レンズ、両凹レンズの順に配置された
接合レンズと、１枚の正レンズからなるリレー光学系で
ある。正の屈折力の第２群Ｇ２の接合レンズは、両凸レ
ンズと中間像位置側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
で構成され、全体として正の屈折力を有する。また、正
の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズは、中間像位置側に凹
面を向けた正メニスカスレンズである。以下、本実施例
の数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、実施例
４の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光線追跡
により算出できるので、図示は省略されている。
【００３６】 面番（ｒ） R Ｔ nd νd 1 INF 35.5987 2 89.0738 4.0000 1.69895 30.13 3 27.0854 5.2995 4 38.2208 11.0000 1.51633 64.14 5 -27.3767 4.0000 1.74077 27.79 6 -35.9861 1.8190 7 -110.2847 6.0000 1.69100 54.82 8 -61.0450 65.6468 9 INF
【００３７】実施例６ 図９は本発明に係るリレー光学系の第６実施例を示して
いる。本実施例は第３の構成のリレー光学系であって、
負の屈折力の第１群Ｇ１が両凹レンズからなり、正の屈
折力の第２群Ｇ２が中間像位置側から正レンズ、負レン
ズの順に配置された接合レンズと、１枚の正レンズから
なるリレー光学系である。正の屈折力の第２群Ｇ２の接
合レンズは、両凸レンズと中間像位置側に凹面を向けた
負メニスカスレンズで構成され、全体として正の屈折力
を有する。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズ
は、両凸レンズである。以下、本実施例の数値データを
示す。図１０は、本実施例における球面収差、非点収
差、歪曲収差を示す収差曲線図である。
いる。本実施例は第３の構成のリレー光学系であって、
負の屈折力の第１群Ｇ１が両凹レンズからなり、正の屈
折力の第２群Ｇ２が中間像位置側から正レンズ、負レン
ズの順に配置された接合レンズと、１枚の正レンズから
なるリレー光学系である。正の屈折力の第２群Ｇ２の接
合レンズは、両凸レンズと中間像位置側に凹面を向けた
負メニスカスレンズで構成され、全体として正の屈折力
を有する。また、正の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズ
は、両凸レンズである。以下、本実施例の数値データを
示す。図１０は、本実施例における球面収差、非点収
差、歪曲収差を示す収差曲線図である。
【００３８】 面番（ｒ） R Ｔ nd νd 1 INF 14.6795 2 -417.2840 3.5000 1.68893 31.07 3 34.6376 3.6016 4 47.5064 10.9500 1.49700 81.54 5 -18.3517 3.8598 1.74077 27.79 6 -29.4224 0.5000 7 47.2898 6.4300 1.74100 52.64 8 -157.4495 38.5181 9 INF
【００３９】実施例７ 図１１は本発明に係るリレー光学系の第７実施例を示し
ている。本実施例も実施例６と同様に、負の屈折力の第
１群Ｇ１が両凹レンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ
２が中間像位置側から正レンズ、負レンズの順に配置さ
れた接合レンズと、１枚の正レンズからなるリレー光学
系である。正の屈折力の第２群Ｇ２の接合レンズは、両
凸レンズと中間像位置側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズで構成され、全体として正の屈折力を有する。ま
た、正の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズは、中間像位置
側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。以下、本
実施例の数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、
実施例６の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光
線追跡により算出できるので図示は省略されている。
ている。本実施例も実施例６と同様に、負の屈折力の第
１群Ｇ１が両凹レンズからなり、正の屈折力の第２群Ｇ
２が中間像位置側から正レンズ、負レンズの順に配置さ
れた接合レンズと、１枚の正レンズからなるリレー光学
系である。正の屈折力の第２群Ｇ２の接合レンズは、両
凸レンズと中間像位置側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズで構成され、全体として正の屈折力を有する。ま
た、正の屈折力の第２群Ｇ２の正レンズは、中間像位置
側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。以下、本
実施例の数値データを示す。本実施例の各収差曲線は、
実施例６の各収差曲線とほぼ同様であり、データから光
線追跡により算出できるので図示は省略されている。
【００４０】 面番（ｒ） Ｒ Ｔ nd νd 1 INF 41.1156 2 -89.8328 7.5000 1.68893 31.07 3 41.3356 3.7277 4 56.6411 11.0304 1.49700 81.54 5 -31.3968 4.6442 1.74077 27.79 6 -33.6487 0.5000 7 59.6636 5.9477 1.74100 52.64 8 146.6294 88.0016 9 INF
【００４１】以下に、上記各実施例における前記条件式
の値を一括して表示する。なお、IM.Hは中間像の大き
さ、ＮＡは入射側（中間像側）の開口数である。
の値を一括して表示する。なお、IM.Hは中間像の大き
さ、ＮＡは入射側（中間像側）の開口数である。
【００４２】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、撮像装置に
より標本像の撮影を行なう際に、顕微鏡と撮像装置とが
構造的に干渉を起こすことなく顕微鏡に撮像装置を装着
できるようにしたリレー光学系を提供することが出来
る。
より標本像の撮影を行なう際に、顕微鏡と撮像装置とが
構造的に干渉を起こすことなく顕微鏡に撮像装置を装着
できるようにしたリレー光学系を提供することが出来
る。
【図１】本発明のリレー光学系が用いられている顕微鏡
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】本発明によるリレー光学系の第１実施例の光軸
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図３】第１実施例における収差図である。
【図４】本発明によるリレー光学系の第２実施例の光軸
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図５】本発明によるリレー光学系の第３実施例の光軸
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図６】本発明によるリレー光学系の第４実施例の光軸
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図７】第４実施例における収差図である。
【図８】本発明によるリレー光学系の第５実施例の光軸
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図９】本発明によるリレー光学系の第６実施例の光軸
に沿う断面図である。
に沿う断面図である。
【図１０】第６実施例における収差図である。
【図１１】本発明によるリレー光学系の第７実施例の光
軸に沿う断面図である。
軸に沿う断面図である。
１ 顕微鏡の本体 ２ 観察鏡筒 ３ リレー光学系 ４ 第１の保持部材 ５ 第２の保持部材 ６ 電子撮像カメラ（デジタルカメラ） ７ アダプタ ８ 入射瞳位置 ９ 接眼レンズ １０ プリズム １１ レボルバ １２ 対物レンズ １３ ステージ Ｓ 標本 Ｉ 標本の中間像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H052 AB24 AD33 AF14 2H087 KA09 LA27 NA02 PA03 PA18 PB04 QA02 QA03 QA06 QA07 QA12 QA14 QA21 QA22 QA25 QA37 QA39 QA41 QA45 QA46
Claims (6)
- 【請求項１】中間結像位置から射出側へ順に配置され
た、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する
第２群とから構成され、前記第２群の最終レンズ面から
射出瞳位置までの距離が３０ｍｍ〜９０ｍｍであるリレ
ー光学系。 - 【請求項２】前記第１群は接合レンズから成り、前記第
２群は２枚の正レンズから成る請求項１に記載のリレー
光学系。 - 【請求項３】前記第１群は中間結像位置側に凸面を向け
た負のメニスカスレンズから成り、前記第２群は接合レ
ンズと正レンズから成る請求項１に記載のリレー光学
系。 - 【請求項４】前記第１群は両凹レンズから成り、前記第
２群は接合レンズと正レンズから成る請求項１に記載の
リレー光学系。 - 【請求項５】以下の条件（１）を満足する請求項１乃至
請求項４の何れかに記載のリレー光学系。 ０．３≦Ｌ／ｆ≦１．２５ （１） 但し、Ｌは前記リレー光学系の全長であって、光が最初
に入射するレンズ面から最後に射出するレンズ面までの
距離、ｆは焦点距離である。 - 【請求項６】以下の条件（２）乃至（４）を満足する請
求項１乃至請求項４の何れかに記載のリレー光学系。 −１２≦ｆ１／ｆ≦−０．５ （２） ０．４５≦ｆ２／ｆ≦１．５ （３） ０．９≦ｄEXP／ｆ≦１．５ （４） 但し、ｆは前記リレー光学系の焦点距離、ｆ１は前記第
１群の焦点距離、前記ｆ２は前記第２群の焦点距離、ｄ
EXPは前記第２群の最終レンズ面から射出瞳位置までの
距離である。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2000182302A JP3325261B2 (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | リレー光学系 |
| US09/878,183 US6496308B2 (en) | 2000-06-13 | 2001-06-12 | Relay optical system |
| US10/303,111 US6853484B2 (en) | 2000-06-13 | 2002-11-25 | Relay optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000182302A JP3325261B2 (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | リレー光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001100093A true JP2001100093A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3325261B2 JP3325261B2 (ja) | 2002-09-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003029166A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Shibuya Optical Co Ltd | 撮像用アダプタ |
| JP2013088456A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Canon Inc | アタッチメント光学系およびそれを用いた撮像装置 |
| JP2013156467A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Olympus Corp | 走査型観察装置 |
| JP2013174651A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Canon Inc | アタッチメント光学系およびそれを用いた撮像装置 |
| JP2013178559A (ja) * | 2006-12-05 | 2013-09-09 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | カメラホルダと光学系アダプタとを備えたカメラアダプタ |
| CN104345427A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-02-11 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种摄像机镜头光学系统及摄像机 |
-
2000
- 2000-06-13 JP JP2000182302A patent/JP3325261B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013178559A (ja) * | 2006-12-05 | 2013-09-09 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | カメラホルダと光学系アダプタとを備えたカメラアダプタ |
| JP2013088456A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Canon Inc | アタッチメント光学系およびそれを用いた撮像装置 |
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| CN104345427A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-02-11 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种摄像机镜头光学系统及摄像机 |
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