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JPH08278448A - 鏡筒光学系 - Google Patents

鏡筒光学系

Info

Publication number
JPH08278448A
JPH08278448A JP7106963A JP10696395A JPH08278448A JP H08278448 A JPH08278448 A JP H08278448A JP 7106963 A JP7106963 A JP 7106963A JP 10696395 A JP10696395 A JP 10696395A JP H08278448 A JPH08278448 A JP H08278448A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
lens
objective lens
luminous flux
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7106963A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Otaki
達朗 大瀧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP7106963A priority Critical patent/JPH08278448A/ja
Priority to US08/628,762 priority patent/US5764408A/en
Publication of JPH08278448A publication Critical patent/JPH08278448A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/36Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/361Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/06Means for illuminating specimens
    • G02B21/08Condensers
    • G02B21/082Condensers for incident illumination only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/18Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】観察者のアイレベルを低く抑えることができ、
肉眼観察と写真、ビデオ観察などとの同時観察を容易に
行うことができ、更に、小型で傾角の可変な鏡筒光学系
を提供することを目的とする。 【構成】対物レンズ2a,2bからの光束を内面3b,
3a,3cにおいてM字状に3回反射することにより、
対物レンズ2a,2bの光軸と平行かつ反対方向に転向
するプリズム3と、該プリズム3からの光束を接眼レン
ズ9の方向に転向する反射鏡5とを有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、顕微鏡等の鏡筒光学系
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より顕微鏡等の鏡筒光学系として
は、実開平4−124218号公報に開示されたものが
ある。これは、入射光軸を直角に反射させて第1反射光
軸とする第1光学素子と、第1反射光軸を2回直角に曲
げて第1反射光軸に平行且つ逆向きの第2反射光軸とす
ると共に第1反射光軸を中心に回動可能である第2光学
素子と、第2反射光軸を直角に反射させて射出光軸とす
ると共に第2反射光軸を中心に回動可能である第3光学
素子と、第1反射光軸を中心に回動可能で且つ第1光学
素子に固定されている第1歯車部材と、第2反射光軸を
中心に回動可能で且つ第3光学素子に固定されていて第
1歯車部材と噛合すると共に第1歯車部材と同一径を有
している第2歯車部材と、を備えていて、入射光軸と射
出光軸とが平行且つ同一方向であるときに入射光軸と射
出光軸と第1反射光軸と第2反射光軸とは同一平面に位
置するようになっていると共に、第1光学素子の後方に
結像レンズを配置した鏡筒光学系である。また米国特許
第4299439号公報には、一度中間像を作り光路を
延長した鏡筒光学系が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のう
ち、実開平4−124218号公報に開示された技術で
は、光路が短くて済み、装置が単純であるという利点が
あるものの、観察者のアイレベルを低く抑えることがで
きないという問題点がある。すなわち対物レンズからの
光束は4回にわたって反射されるが、各回の反射では光
束の方向は水平方向又は水平方向よりも上方に転向され
ているから、必然的に接眼レンズの鏡筒部が上方にきて
しまい、観察者のアイレベルが高くなるという欠点があ
る。したがってこの鏡筒光学系と標本との間に、中間鏡
筒類を配置しようとすれば、観察者のアイレベルはます
ます高くなるという欠点があった。また第4の反射面が
第1の反射面の上方に接近して配置されているために、
第1の反射面において反射方向と直進方向とに光路を分
割することが困難となる。したがって反射光を使用する
肉眼観察と、直進光を利用する写真、ビデオ観察などと
の同時観察が困難であるという問題点もある。
【0004】他方、米国特許第4299439号公報に
開示された技術では、対物レンズからの光束を引き回す
ために反射回数が多くなり、また中間像を作っているた
めに結像のためのレンズ枚数が多くなる。この結果フレ
アや像の劣化を招きやすく、また装置が大がかりなもの
となるという問題点がある。したがって本発明は、観察
者のアイレベルを低く抑えることができる鏡筒光学系を
提供することを目的とする。本発明はまた、肉眼観察と
写真、ビデオ観察などとの同時観察を容易に行うことが
できる鏡筒光学系を提供することを目的とする。本発明
は更に、小型で傾角の可変な鏡筒光学系を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、対物レンズか
らの光束を内面においてM字状に3回反射することによ
り、対物レンズの光軸と平行かつ反対方向に転向するプ
リズムと、該プリズムからの光束を接眼レンズの方向に
転向する反射鏡とを有する鏡筒光学系によって、上記課
題を解決したものである。その際、接眼レンズの方向の
俯角と反射鏡の俯角とを可変に形成することができる。
またプリズムを光路外に除去可能に配置し、あるいはプ
リズムの反射面のうち、対物レンズからの光束を最初に
反射する反射面をハーフミラーとすることにより、対物
レンズの光軸方向に設けた直筒部への光束の出力を可能
とすることができる。
【0006】
【作用】対物レンズからの光束は、プリズムによって下
向きに転向された後に、反射鏡によって接眼レンズの方
向に導かれるから、観察者のアイレベルを低く抑えるこ
とができる。
【0007】
【実施例】図面は本発明の一実施例による鏡筒光学系を
示す。図1に示すように、標本1の上方には第1対物レ
ンズ2aと第2対物レンズ2bとが配置されており、標
本1は第1対物レンズ2aの物体側焦点上に配置されて
おり、したがって標本1からの光束は第1対物レンズ2
aによって無限遠補正されるように集光されている。第
2対物レンズ2bの上方には透過反射用プリズム3が配
置されている。透過反射用プリズム3は第1、第2及び
第3面3a,3b及び3cを有し、第1面3aと第2面
3bとのなす角度と、第1面3aと第3面3cとのなす
角度とは、同一に且つ45°未満に形成されている。第
1面3aは、対物レンズ2a,2bの光軸と直交するよ
うに配置されており、したがって対物レンズ2a,2b
から第1面3aに入射した光束は、第1面3aを透過す
る。第2面3bは、第1面3aを透過した光束が第2面
3bに入射するように配置されている。第2面3bと第
1面3aとのなす角度は45°未満に形成されているか
ら、第2面3bによって反射した光束は第1面3aに入
射する。この第1面3aに入射した光束が、第1面3a
によって全反射するように、第1面3aと第3面3cと
のなす角度と、透過反射用プリズム3の屈折率とが選定
されている。第1面3aによって全反射した光束は第3
面3cに入射し、第3面にて全ての光線が反射されるよ
うに、第3面は裏面鏡として形成されている。第3面3
cと第1面3aとのなす角度は、第2面3bと第1面3
aとのなす角度と同一に形成されているから、第3面に
よって反射した光束は、対物レンズ2a,2bの光軸と
平行かつ反対方向に転向され、したがって第1面3aを
透過する。こうして対物レンズ2a,2bからの光束
は、透過反射用プリズム3の内面においてM字状に3回
反射されて、対物レンズ2a,2bの光軸と平行かつ反
対方向に転向される。
【0008】透過反射用プリズム3を射出した光束は、
第1リレーレンズ4aを透過した後に、反射鏡5によっ
て反射されて、双眼鏡筒部6に至る。双眼鏡筒部6にお
いて光束は、第2リレーレンズ4bを透過した後に、双
眼分割用プリズム7に入射し、双眼分割用プリズム7に
よって光路を2分割された後に、双眼部拡大像8として
結像する。双眼部拡大像8は、接眼レンズ9によって更
に拡大されて、肉眼10によって観察される。リレーレ
ンズ4a,4bによって、双眼分割用プリズム7を配置
するための光路長が確保され、且つ透過反射用プリズム
3や双眼分割用プリズム7に起因する色収差が補正され
ている。
【0009】反射鏡5と双眼鏡筒部6とは共に、反射鏡
5への光束の入射点を通り、入射光束と反射光束とが作
る平面、すなわち図1の紙面に垂直な軸5aを中心とし
て、俯仰自在に配置されている。更に双眼鏡筒部6の俯
角αすなわち水平面とのなす角度の基準値をα0とし、
反射鏡5の俯角βの基準値をβ0としたとき、 β=β0+(α−α0)/2 となるように制御されており、こうして双眼鏡筒部6の
俯角αすなわち傾角を自在に変更できるように構成され
ている。
【0010】他方、透過反射用プリズム3の第2面3b
には、透過用プリズム11の第1面11aが貼り合わせ
られており、両面3b,11aの接合面によってハーフ
ミラーが形成されている。この接合面は本実施例では、
約20%の光束を反射し、約80%の光束を透過するよ
うに形成されている。接合面3b,11aを透過して透
過用プリズム11内に入射した光束は、第2面11bに
入射する。この第2面11bは、透過反射用プリズム3
の第1面3aと平行に形成されており、したがって第2
面11bに入射した光束は、第2面11bを透過して直
筒部12に至り、直筒部拡大像13として結像する。
【0011】接合された透過反射用プリズム3と透過用
プリズム11とは、図2に示すように、反射用プリズム
14と、平行平面ガラス15との都合3者間で、切り換
え可能に配置されている。すなわち先ず図2(B)は同
時観察モードを示し、上記した透過反射用プリズム3と
透過用プリズム11とが光路内に挿入されている。した
がって双眼鏡筒部6に約20%の光束が導かれ、直筒部
12に約80%の光束が導かれ、直筒部12に写真カメ
ラやビデオカメラ(図示せず)などを取り付けることに
より、肉眼観察と同時に写真撮影などを行うことができ
る。図2(A)は100%双眼鏡筒部モードを示し、反
射用プリズム14が光路内に挿入されている。反射用プ
リズム14は、透過反射用プリズム3と同様に形成され
ており、すなわち第1面14aと第3面14cとは、透
過反射用プリズム3の第1面3aと第3面3cと同一に
形成されているが、第2面14bは、第3面14cと同
様に裏面鏡として形成されている。したがってこの図2
(A)のモードでは、肉眼観察のみを行うことができ
る。図2(C)は100%直筒部モードを示し、平行平
面ガラス15が光路内に挿入されている。平行平面ガラ
ス15は、直筒部拡大像13の位置が、図2(B)の同
時観察モードのときの直筒部拡大像13と同一の位置に
保たれるように、その厚さと屈折率とが選定されてい
る。
【0012】本実施例は以上のように構成されており、
対物レンズ2a,2bからの光束は、透過反射用プリズ
ム3又は反射用プリズム14によって下向きに転向され
た後に、反射鏡5によって双眼鏡筒部6に導かれている
から、観察者のアイレベルを低く抑えることができる。
また第1対物レンズ2aと第2対物レンズ2bとの間を
大きく取っても、反射鏡5の位置を低く保つことによっ
て観察者のアイレベルを低く保つことができるから、第
1対物レンズ2aと第2対物レンズ2bとの間に中間鏡
筒類を容易に付加することができる。しかもこれらのプ
リズム3,14は、3回の反射を行っているにもかかわ
らず、第1面3a,14aが入射面と反射面と射出面と
を兼ねているために、研磨面は都合3面と少なくて済
み、安価な鏡筒光学系を得ることができる。また本実施
例によれば、双眼鏡筒部6の傾角を自在に変更すること
ができる。更に図1及び図2(B)に示す同時観察モー
ドでは、双眼鏡筒部6と直筒部12での同時観察を行う
ことができる。また本実施例では、途中に中間像をつく
ることなくリレーしているから、装置全体がコンパクト
になる。
【0013】
【発明の効果】本発明による鏡筒光学系によれば、対物
レンズからの光束はプリズムによって下向きに転向され
た後に、反射鏡によって接眼レンズの方向に導かれてい
るから、観察者のアイレベルを低く抑えることができ
る。またこの鏡筒光学系と標本との間に、中間鏡筒類を
配置しようとするときでも、観察者のアイレベルを十分
に低く抑えることができる。更にプリズムのうち、対物
レンズからの光束を最初に反射する反射面の上方には、
光路と干渉する部材が特に存在しないから、この反射面
をハーフミラーとすることにより、肉眼観察と写真観察
などとの同時観察を容易に行うことができる。また接眼
レンズの方向の俯角と反射鏡の俯角とを可変とすること
により、肉眼観察の傾角を自在に変更することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の同時観察モードを示す断面
【図2】該実施例の切り換えの状態を示す要部断面図
【符号の説明】
1…標本 2a,2b…対物レ
ンズ 3…透過反射用プリズム 3a…第1面 3b…第2面 3c…第3面 4a,4b…リレーレンズ 5…反射鏡 6…双眼鏡筒部 7…双眼分割用プリ
ズム 8…双眼部拡大像 9…接眼レンズ 10…肉眼 11…透過用プリズ
ム 11a…第1面 11b…第2面 12…直筒部 13…直筒部拡大像 14…反射用プリズム 14a…第1面 14b…第2面 14c…第3面 15…平行平面ガラス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物レンズからの光束を内面においてM字
    状に3回反射することにより、前記対物レンズの光軸と
    平行かつ反対方向に転向するプリズムと、 該プリズムからの光束を接眼レンズの方向に転向する反
    射鏡とを有する鏡筒光学系。
  2. 【請求項2】前記接眼レンズの方向の俯角と前記反射鏡
    の俯角とを可変に形成した、請求項1記載の鏡筒光学
    系。
  3. 【請求項3】前記プリズムを光路外に除去可能に配置し
    て、対物レンズの前記光軸方向に設けた直筒部への光束
    の出力を可能とした、請求項1又は2記載の鏡筒光学
    系。
  4. 【請求項4】前記プリズムの反射面のうち、対物レンズ
    からの光束を最初に反射する反射面をハーフミラーとす
    ることにより、対物レンズの前記光軸方向に設けた直筒
    部への光束の出力を可能とした、請求項1又は2記載の
    鏡筒光学系。
JP7106963A 1995-04-06 1995-04-06 鏡筒光学系 Pending JPH08278448A (ja)

Priority Applications (2)

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JP7106963A JPH08278448A (ja) 1995-04-06 1995-04-06 鏡筒光学系
US08/628,762 US5764408A (en) 1995-04-06 1996-04-05 Lens-barrel optical system and microscope apparatus

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