JP2001117009A - Inverted microscope - Google Patents
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- JP2001117009A JP2001117009A JP29815799A JP29815799A JP2001117009A JP 2001117009 A JP2001117009 A JP 2001117009A JP 29815799 A JP29815799 A JP 29815799A JP 29815799 A JP29815799 A JP 29815799A JP 2001117009 A JP2001117009 A JP 2001117009A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、培養瓶中の生体標
本等の観察に用いられる倒立型の顕微鏡に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverted microscope used for observing a biological specimen or the like in a culture bottle.
【0002】[0002]
【従来の技術】倒立型の顕微鏡は、ステージの下部に対
物レンズを備えた構成であり、ステージ上に搭載した培
養瓶などの容器内の生物標本の拡大像を観察するために
用いられている。倒立型の顕微鏡は、例えば特公平4−
30565号に光学系等が開示されている。この公報の
光学系は、対物レンズから接眼レンズまでの光学系をU
字型にし、写真撮影のための光路等を備えている。2. Description of the Related Art An inverted microscope has an objective lens at a lower portion of a stage and is used for observing an enlarged image of a biological specimen in a container such as a culture bottle mounted on the stage. . Inverted microscopes are, for example,
No. 30,565 discloses an optical system and the like. The optical system disclosed in this publication uses an optical system from an objective lens to an eyepiece,
It is shaped like a letter and has an optical path for photography.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の倒立型の顕微鏡
は、写真撮影や多目的のポートの必要性から装置が大型
化かつ複雑化し、ひいては高価格化の要因となってい
た。In the conventional inverted microscope, the size and complexity of the apparatus have been increased due to the necessity of photographing and multi-purpose ports, which has led to an increase in price.
【0004】また、倒立型の顕微鏡は、観察者の観察の
しやすさを考慮すると、接眼レンズを有するアイピース
の位置は、机上からある程度の高さがある方が観察しや
すい。具体的には、アイピースのアイレベル(観察時の
観察者の目の高さ)は、机上から400〜450mm程
度になることが望ましい。一方、ステージの高さは、ス
テージ上の標本を直接肉眼で上方から確認する必要があ
ることから、なるべく低い方が作業効率がよい。しかし
ながら、従来の倒立型の顕微鏡は構成は、アイレベルと
ステージの位置の両方を満足できる高さに設計すること
は困難であり、アイレベルが低く、かつ、ステージは高
くなりがちであった。In addition, in the case of an inverted microscope, considering the ease of observation by an observer, it is easier to observe the position of the eyepiece having the eyepiece at a certain height from the desk. Specifically, the eye level of the eyepiece (the height of the observer's eyes at the time of observation) is preferably about 400 to 450 mm from the desk. On the other hand, it is necessary to confirm the specimen on the stage directly from above with the naked eye from above, so that the lower the height, the better the work efficiency. However, it is difficult to design the configuration of the conventional inverted microscope to a height that satisfies both the eye level and the position of the stage, and the eye level is low and the stage tends to be high.
【0005】本発明の目的は、簡単な光学系でありなが
ら、観察者が観察しやすい高さに接眼レンズがあり、か
つ、ステージの高さの低い倒立顕微鏡を提供することに
ある。It is an object of the present invention to provide an inverted microscope having an eyepiece at a height that is easy for an observer to observe and a low stage, even though the optical system is simple.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願によれば以下のような倒立顕微鏡が提供され
る。In order to achieve the above object, according to the present application, the following inverted microscope is provided.
【0007】すなわち、標本を搭載するためのステージ
と、前記ステージの下側に配置された対物レンズと、前
記対物レンズの光軸上に順に配置された結像レンズとリ
レーレンズとを有し、前記結像レンズとリレーレンズと
の間には光路偏向手段が配置され、前記光軸を斜め上方
に折り曲げていることを特徴とする倒立顕微鏡である。In other words, it has a stage for mounting a sample, an objective lens arranged below the stage, an imaging lens and a relay lens arranged in order on the optical axis of the objective lens, An inverted microscope, wherein an optical path deflecting unit is disposed between the imaging lens and the relay lens, and the optical axis is bent obliquely upward.
【0008】前記結像レンズは、該結像レンズと前記リ
レーレンズとの間に中間像を形成し、該中間像の大きさ
は、前記リレーレンズが形成するリレー像よりも小さく
なるように構成することができる。The imaging lens forms an intermediate image between the imaging lens and the relay lens, and the size of the intermediate image is smaller than that of the relay image formed by the relay lens. can do.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を用いて説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0010】(実施の形態1)まず、第1の実施の形態
の倒立顕微鏡について図1を用いて説明する。図1の倒
立顕微鏡は、照明光学系140と、標本153を搭載す
るためのステージ150と、対物レンズ104と、結像
光学系160と、リレー光学系170と、接眼光学系1
30とを、光軸114に沿って順に配置した構成であ
る。(Embodiment 1) First, an inverted microscope according to a first embodiment will be described with reference to FIG. 1 includes an illumination optical system 140, a stage 150 for mounting a specimen 153, an objective lens 104, an imaging optical system 160, a relay optical system 170, and an eyepiece optical system 1.
30 are arranged in order along the optical axis 114.
【0011】照明光学系140は、いわゆるクリティカ
ル照明法により照明を行う光学系であり、ハロゲンラン
プ等の光源100、コレクタレンズ101、拡散板10
2、開口絞り103、コンデンサレンズ154を鏡筒中
に備えている。この構成は、拡散板102を備え、さら
に、コンデンサレンズ154の前側焦点面付近に開口絞
り103を配置しているため、光源100のむらによる
照明むらを減少させることができる。The illumination optical system 140 is an optical system for performing illumination by a so-called critical illumination method, and includes a light source 100 such as a halogen lamp, a collector lens 101, and a diffusion plate 10.
2. An aperture stop 103 and a condenser lens 154 are provided in a lens barrel. This configuration includes the diffuser plate 102 and further arranges the aperture stop 103 near the front focal plane of the condenser lens 154, so that illumination unevenness due to unevenness of the light source 100 can be reduced.
【0012】また、対物レンズ104は、ステージ15
0の下方に配置されている。The objective lens 104 includes a stage 15
0.
【0013】結像光学系160は、絞り105、結像レ
ンズ106、ミラー108、絞り109,110、視野
絞り112を有する。これらのうち、絞り105、結像
レンズ106、ミラー108が、対物レンズ104と机
上面180との間に配置されている。ミラー108は、
最も机上面180に近い位置に配置され、光軸114を
斜め上方に向かって折り曲げるように、その向きが定め
られている。ここでは、光軸114のなす角が45度に
なるようにミラー108の向きを設定しているため、観
察者が観察しやすいようになっている。絞り109,1
10、視野絞り112は、斜め上方に向けて折り曲げら
れた光軸114上に配置されている。絞り109,11
0、視野絞り112は、視野外の光束を遮り、迷光やフ
レアをなくす役割をしている。結像レンズ106は、視
野絞り112の位置に中間像111を形成する。結像レ
ンズ106は、両凸レンズ106aと凹メニスカスレン
ズ106bとによって構成されている。The image forming optical system 160 includes a stop 105, an image forming lens 106, a mirror 108, stops 109 and 110, and a field stop 112. Among them, the diaphragm 105, the imaging lens 106, and the mirror 108 are arranged between the objective lens 104 and the desk surface 180. The mirror 108
The optical axis 114 is arranged at a position closest to the desk surface 180 and its direction is determined so that the optical axis 114 is bent obliquely upward. Here, the orientation of the mirror 108 is set so that the angle formed by the optical axis 114 is 45 degrees, so that the observer can easily observe. Aperture 109, 1
10. The field stop 112 is disposed on the optical axis 114 bent obliquely upward. Aperture 109, 11
0, the field stop 112 plays a role of blocking light beams outside the field of view and eliminating stray light and flare. The imaging lens 106 forms an intermediate image 111 at the position of the field stop 112. The imaging lens 106 includes a biconvex lens 106a and a concave meniscus lens 106b.
【0014】リレー光学系170は、第1レンズ群11
3、第2レンズ群115、ハーフプリズム116、ミラ
ー120、121、122を有する。第1レンズ群11
3は、中間像I1より距離D1(=16mm)だけ離れ
た位置に配置されている。第2レンズ群115は、第1
レンズ群から距離D2(=137mm)だけ離れた位置
に配置されている。第1レンズ群113は、両凸レンズ
113aと凹レンズ113bとで構成されている。第2
レンズ群115は、2枚の凸レンズ115a、115c
とその中間に位置する両凹レンズ115bとによって構
成された完全対称型のレンズ群である。The relay optical system 170 includes the first lens group 11
3, a second lens group 115, a half prism 116, and mirrors 120, 121, and 122. First lens group 11
3 is arranged at a position away from the intermediate image I1 by a distance D1 (= 16 mm). The second lens group 115 is
It is arranged at a position away from the lens group by a distance D2 (= 137 mm). The first lens group 113 includes a biconvex lens 113a and a concave lens 113b. Second
The lens group 115 includes two convex lenses 115a and 115c.
And a bi-concave lens 115b located therebetween.
【0015】ハーフプリズム116およびミラー12
0、121、122は、観察者の両眼による観察のため
に、光軸114を2つの光軸123,124に分ける双
眼光学系190を構成する。この双眼光学系190は、
いわゆるジーデントップ型の光路構成である。第2レン
ズ群115は、2つの光軸123、124上にそれぞれ
リレー像117a,117bを形成する。Half prism 116 and mirror 12
Reference numerals 0, 121, and 122 configure a binocular optical system 190 that divides the optical axis 114 into two optical axes 123 and 124 for observation by both eyes of the observer. This binocular optical system 190
This is a so-called Siddentop optical path configuration. The second lens group 115 forms relay images 117a and 117b on the two optical axes 123 and 124, respectively.
【0016】双眼光学系190は、リレー光学系170
の光軸114を中心に回転することができ、光軸12
3、124の間隔を変化させることができる。The binocular optical system 190 includes a relay optical system 170.
Can rotate about the optical axis 114 of the
3, 124 can be varied.
【0017】接眼光学系130は、光軸123,124
上にそれぞれ接眼レンズ118を有している。The eyepiece optical system 130 has optical axes 123 and 124.
Each has an eyepiece 118 on the top.
【0018】本実施の形態の顕微鏡では、結像レンズ1
06によって形成される中間像112の大きさが、標本
153の所望の倍率Bの像よりも小さくなるように結像
レンズ106を構成している。すなわち、対物レンズ1
04は、設計基準として、焦点距離200mmの結像レ
ンズ106を用いた場合の中間像112の大きさが、標
本153の所望の倍率Bの像の大きさになるように設計
されている。しかしながら、本実施の形態では、結像レ
ンズ106として、あえて設計基準(焦点距離200m
m)の結像レンズではなく、焦点距離180mmのもの
を用い、中間像112の大きさを、標本153の所望の
倍率Bの像の0.9倍の大きさになるようにしている。In the microscope of the present embodiment, the imaging lens 1
The imaging lens 106 is configured such that the size of the intermediate image 112 formed by 06 is smaller than the image of the specimen 153 at the desired magnification B. That is, the objective lens 1
Reference numeral 04 is designed so that the size of the intermediate image 112 when the imaging lens 106 having a focal length of 200 mm is used becomes the size of the image of the specimen 153 at the desired magnification B as a design criterion. However, in the present embodiment, the design standard (focal length 200 m
Instead of the imaging lens of m), the one having a focal length of 180 mm is used, and the size of the intermediate image 112 is set to be 0.9 times the size of the image of the specimen 153 at the desired magnification B.
【0019】一方、リレー光学系の第1レンズ群113
および第2レンズ群114は、中間像111を拡大し
て、リレー像117a,117bの大きさを標本153
の所望の倍率Bの大きさの像とするように構成してい
る。これにより、標本153の所望の倍率Bの大きさの
リレー像117a,117bが得られる。On the other hand, the first lens group 113 of the relay optical system
And the second lens group 114 enlarges the intermediate image 111 and adjusts the size of the relay images 117a and 117b to the sample 153.
Of the desired magnification B. Thereby, relay images 117a and 117b of the desired magnification B of the sample 153 are obtained.
【0020】一般的には、対物レンズ、結像レンズ、リ
レーレンズを用いる顕微鏡は、中間像とリレー像とは、
1対1の大きさになるように構成されている。しかしな
がら、本実施の形態において結像レンズ106として設
計基準よりも焦点距離の短いレンズを用い、中間像11
1をリレー像117a,117bよりも小さくなるよう
に構成しているのは次のような理由による。In general, a microscope using an objective lens, an image forming lens, and a relay lens has an intermediate image and a relay image.
It is configured to have a one-to-one size. However, in the present embodiment, a lens having a shorter focal length than the design standard is used as the imaging lens 106, and the intermediate image 11
1 is configured to be smaller than the relay images 117a and 117b for the following reason.
【0021】すなわち、本実施の形態は、倒立顕微鏡で
標本153を入れた培養瓶等を観察者が上から覗いて確
認する等の動作を楽に行えるようにするために、ステー
ジ150を低く設置している。一方、接眼光学系130
は、観察者の目の高さに合わせて一定の範囲の高さに収
めることが望ましく、本実施の形態では、接眼光学系1
30のアイレベル(観察者が覗く高さ)をおおむね40
0mm以上450mm以下の範囲に設定しようとしてい
る。しかしながら、従来のように光路を2回折り曲げて
U字型にした場合には、アイレベルを400mm以上に
高くすることは難しく、光学系が複雑になる。そこで、
本実施の形態では、光路を1回のみ折り曲げるV字型と
することにより、アイレベルを400mm以上の高さに
することを可能にする。ところが、V字型の光路にした
場合、中間像とリレー像とを従来のように1対1の大き
さになるように光学系を設計すると、光路長が長すぎて
アイレベルを450mm以下にすることが難しくなる。That is, in this embodiment, the stage 150 is set low so that an observer can easily check the culture bottle or the like in which the specimen 153 is placed with an inverted microscope by looking up from above. ing. On the other hand, the eyepiece optical system 130
Is preferably set within a certain range according to the height of the observer's eyes. In this embodiment, the eyepiece optical system 1
Approximately 40 eye levels (height for observers to see)
An attempt is being made to set the range between 0 mm and 450 mm. However, if the optical path is bent twice to form a U-shape as in the related art, it is difficult to increase the eye level to 400 mm or more, and the optical system becomes complicated. Therefore,
In this embodiment, the eye level can be set to a height of 400 mm or more by forming the optical path into a V-shape that is bent only once. However, in the case of a V-shaped optical path, if the optical system is designed so that the intermediate image and the relay image have a one-to-one size as in the related art, the optical path length is too long and the eye level is reduced to 450 mm or less. It becomes difficult to do.
【0022】具体的には、ステージを低くすると、結像
レンズ106は、机上面180に近い位置に配置される
ため、V字型の光路では、中間像111の位置は結像レ
ンズ106の位置が低い分だけ接眼光学系130側に押
し上げられる。そのため、接眼光学系130の位置を4
50mm以下にしようとすると、中間像111と接眼光
学系130との距離は短くなり、双眼光学系190を配
置するために必要な最低距離である160mmを、第2
レンズ群115と接眼光学系130との間に確保するこ
とが困難になる。これを解決するためには、第2レンズ
群115のバックフォーカス距離を前側フォーカス距離
よりも長くするように、特殊なレンズ設計をした第2レ
ンズ群115を用いることが考えられるが、第2レンズ
群115が複雑かつ高価になってしまうことは避けがた
い。Specifically, when the stage is lowered, the imaging lens 106 is arranged at a position close to the desk surface 180, so that in the V-shaped optical path, the position of the intermediate image 111 is the position of the imaging lens 106. Is pushed up toward the eyepiece optical system 130 by the lower amount. Therefore, the position of the eyepiece optical system 130 is set to 4
If the distance is set to 50 mm or less, the distance between the intermediate image 111 and the eyepiece optical system 130 becomes short, and 160 mm, which is the minimum distance required for disposing the binocular optical system 190, is changed to the second distance.
It becomes difficult to secure between the lens group 115 and the eyepiece optical system 130. In order to solve this, it is conceivable to use the second lens group 115 specially designed so that the back focus distance of the second lens group 115 is longer than the front focus distance. It is inevitable that the group 115 becomes complicated and expensive.
【0023】そこで、本実施の形態では、簡単なレンズ
群でこの問題を解決するために、結像レンズ106とし
て、あえて設計基準よりも焦点距離の短いレンズを用い
ることにより、中間像111の位置を机上面180側に
押し下げる。このように焦点距離の短い結像レンズ10
6を用いると、中間像112の大きさが、標本153の
所望の倍率Bの像よりも小さくなってしまうため、リレ
ー光学系170の第1レンズ群113および第2レンズ
群115を、中間像111を拡大して、標本153の所
望の倍率Bのリレー像117a,117bを形成するよ
うに拡大光学系の構成とするものである。Therefore, in the present embodiment, in order to solve this problem with a simple lens group, a lens having a focal length shorter than the design standard is used as the imaging lens 106, so that the position of the intermediate image 111 can be reduced. Is pushed down to the desk surface 180 side. The imaging lens 10 having such a short focal length
6, the size of the intermediate image 112 becomes smaller than the image of the specimen 153 at the desired magnification B. Therefore, the first lens group 113 and the second lens group 115 of the relay optical system 170 are The magnifying optical system is configured so that 111 is enlarged to form relay images 117a and 117b of the sample 153 at a desired magnification B.
【0024】このような構成にすることにより、結像レ
ンズ106としては、単に設計基準よりも焦点距離の短
いレンズを用い、リレー光学系170の第1レンズ群1
13および第2レンズ群115を拡大倍率のレンズにす
るだけでよく、簡単な光学系でアイレベル400mm以
上450mm以下を実現することができる。実際、本実
施の形態では第2レンズ群115は、完全対称型の簡単
な構成で実現できる。With this configuration, as the imaging lens 106, a lens having a shorter focal length than the design standard is used, and the first lens group 1 of the relay optical system 170 is used.
It is only necessary to make the 13 and the second lens group 115 lenses with magnification, and an eye level of 400 mm or more and 450 mm or less can be realized with a simple optical system. Actually, in the present embodiment, the second lens group 115 can be realized with a simple configuration of a perfect symmetric type.
【0025】また、本実施の形態では、リレー光学系1
70の第1レンズ群113と中間像111との距離D1
を、第1レンズ群113と第2レンズ群115との距離
D2よりも短く、すなわちD1<D2となるように設計
している。これは次のような理由による。In the present embodiment, the relay optical system 1
Distance D1 between the first lens group 113 of 70 and the intermediate image 111
Are designed to be shorter than the distance D2 between the first lens group 113 and the second lens group 115, that is, D1 <D2. This is for the following reasons.
【0026】結像レンズ106からの光束を、第2レン
ズ群115に入射させる際に、第2レンズ群の中心に、
光束の主光線が交わる位置(瞳)を位置させると、レン
ズの対称性から収差補正しやすく、特にコマ収差の発生
を抑制することができる。そこで、第1レンズ群113
が、光束を屈折させて光束の径を絞って第2レンズ群に
入射させる構成としている。その際、第1レンズ群11
3と第2レンズ群115との距離D2が非常に短いと、
第1レンズ群113のパワーを大きくして、光束を大き
く屈折させて第2レンズ群115に入射させる必要があ
る。しかしながら、第1レンズ群113のパワーが大き
いと像面湾曲が発生するため好ましくなく、距離D2は
大きい方がよい。一方、距離D2を大きくとると、必然
的に第1レンズ群113が中間像111に近づき過ぎ
る。第1レンズ群113と中間像111が重なると、第
1レンズ群113のレンズ面についているゴミや傷の像
がリレー像117a,117b上に結像し、観察しづら
くなる。そこで、第1レンズ群113と中間像111と
の距離D1は、ある程度(D1>10mm)とることが
望ましい。そこで、本実施の形態ではD1<D2、望ま
しくは10mm<D1<D2に設定する。When the light beam from the imaging lens 106 is made incident on the second lens group 115, the center of the second lens group
When the position (pupil) where the principal rays of the light beam intersect is located, it is easy to correct aberration due to the symmetry of the lens, and it is possible to particularly suppress the occurrence of coma. Therefore, the first lens group 113
However, the light beam is refracted, the diameter of the light beam is reduced, and the light beam is incident on the second lens group. At that time, the first lens group 11
If the distance D2 between the third lens group 115 and the second lens group 115 is very short,
It is necessary to increase the power of the first lens group 113 so that the light beam is refracted greatly and is incident on the second lens group 115. However, if the power of the first lens group 113 is large, field curvature occurs, which is not preferable, and the larger the distance D2, the better. On the other hand, if the distance D2 is increased, the first lens group 113 necessarily comes too close to the intermediate image 111. When the first lens group 113 and the intermediate image 111 overlap, an image of dust or a flaw on the lens surface of the first lens group 113 is formed on the relay images 117a and 117b, making it difficult to observe. Therefore, it is desirable that the distance D1 between the first lens group 113 and the intermediate image 111 be a certain value (D1> 10 mm). Therefore, in the present embodiment, D1 <D2, preferably 10 mm <D1 <D2.
【0027】また、本実施の形態では、第2レンズ群1
15を、凸レンズ115a、凹レンズ115b、凸レン
ズ115cを順に配置した完全対称型のトリプレットと
言われるレンズ群の構成としている。このとき凸レンズ
115a、115cの焦点距離をfA、アッベ数をν
1、凹レンズ115bの焦点距離をfB、アッベ数をν
2としたとき、 0.8<|ν1×fB|/|ν2×fA|<1.0 を満たすように設計する。というのは、この条件をはず
れた場合、凸レンズ115a,115cと凹レンズ11
5bのパワーバランスが崩れ、軸上色収差の補正が困難
になるためである。In the present embodiment, the second lens group 1
Reference numeral 15 denotes a configuration of a lens group called a completely symmetric triplet in which a convex lens 115a, a concave lens 115b, and a convex lens 115c are sequentially arranged. At this time, the focal length of the convex lenses 115a and 115c is fA, and the Abbe number is ν.
1. The focal length of the concave lens 115b is fB, and the Abbe number is ν.
When it is set to 2, it is designed to satisfy 0.8 <| ν1 × fB | / | ν2 × fA | <1.0. This is because if these conditions are not met, the convex lenses 115a and 115c and the concave lens 11
This is because the power balance of 5b is lost, and it becomes difficult to correct axial chromatic aberration.
【0028】また、本実施の形態では、 0.45<|fB|/|fA|<0.55 を満たすように第2レンズ群115を設計している。そ
の理由は、この条件をはずれると像面湾曲の補正が困難
になるためである。In the present embodiment, the second lens group 115 is designed so as to satisfy 0.45 <| fB | / | fA | <0.55. The reason is that if this condition is not satisfied, it becomes difficult to correct the field curvature.
【0029】このような構成の本実施の形態の倒立顕微
鏡では、光源100から発せられた光束は、コレクタレ
ンズ101によってほぼ平行光束となった後、拡散板1
02によって拡散され、開口絞り103を通過し、コン
デンサレンズ154によって集光され、ステージ150
上の標本153を照明する。標本153からの光束は、
対物レンズ104によってコリメートされて平行光束と
なり、結像レンズ106aにより集光され、中間像11
1を形成する。リレー光学系170の第1レンズ群11
3は、結像レンズ106aからの光束を屈折させて、光
束系を絞って第2レンズ群115に入射させる。第2レ
ンズ群115を通過した光束は、双眼光学系190によ
り2つの光束に分割される。第2レンズ群115は、2
つの光束にそれぞれリレー像117a,117bを結像
させる。In the inverted microscope according to the present embodiment having such a configuration, the light beam emitted from the light source 100 is converted into a substantially parallel light beam by the
02, passes through the aperture stop 103, is collected by the condenser lens 154, and is
The upper specimen 153 is illuminated. The luminous flux from the specimen 153 is
The light is collimated by the objective lens 104 into a parallel light beam, condensed by the imaging lens 106a, and
Form one. First lens group 11 of relay optical system 170
Reference numeral 3 refracts the light beam from the imaging lens 106a, narrows the light beam system, and makes the light beam enter the second lens group 115. The light beam that has passed through the second lens group 115 is split by the binocular optical system 190 into two light beams. The second lens group 115
The relay images 117a and 117b are formed on the two light fluxes, respectively.
【0030】このとき、中間像111は、標本153の
所望の倍率Bの像の0.9倍の大きさであるが、リレー
像117a,117bは、標本153の所望の倍率Bの
大きさになっている。よって、接眼光学系130の接眼
レンズ118によってリレー像117a,117bを観
察することにより、所望の倍率Bの像を双眼で観察でき
る。At this time, the intermediate image 111 is 0.9 times as large as the image of the specimen 153 at the desired magnification B, while the relay images 117a and 117b are at the desired magnification B of the specimen 153. Has become. Therefore, by observing the relay images 117a and 117b with the eyepiece 118 of the eyepiece optical system 130, an image of the desired magnification B can be observed with the binocular.
【0031】また、本実施の形態では、中間像111の
大きさをリレー像117a,117bよりも小さくする
という、簡単な光学系でありながら、ステージ150の
高さが低く、かつ、接眼レンズ118の高さが机上面1
80から400mm以上450mm以下の倒立顕微鏡を
実現できる。よって、作業効率が高く、観察もしやすい
倒立顕微鏡が得られる。In the present embodiment, the height of the stage 150 is low and the eyepiece lens 118 is a simple optical system in which the size of the intermediate image 111 is smaller than that of the relay images 117a and 117b. Height is desk top 1
An inverted microscope of 80 to 400 mm or more and 450 mm or less can be realized. Therefore, an inverted microscope with high work efficiency and easy observation can be obtained.
【0032】また、リレー光学系170の第1および第
2レンズ群113,115の構成を、上述のように D1<D2 0.8<|ν1×fB|/|ν2×fA|<1.0 0.45<|fB|/|fA|<0.55 の条件を満たすように設計しているため、コマ収差、色
収差、像面湾曲が補正された像を観察することができ
る。The structure of the first and second lens groups 113 and 115 of the relay optical system 170 is changed to D1 <D2 0.8 <| ν1 × fB | / | ν2 × fA | <1.0 as described above. Since it is designed so as to satisfy the condition of 0.45 <| fB | / | fA | <0.55, it is possible to observe an image in which coma, chromatic aberration and curvature of field are corrected.
【0033】ここで、上述の第1の実施の形態の結像レ
ンズ106、および、リレー光学系170の第1レンズ
群113および第2レンズ群115の具体的な構成の実
施例を表1に示す。ただし、表1において、 r:曲率
半径(mm)、d:間隔(mm)、nd:d線(λ=5
87.6nm)における屈折率、νd:アッベ数を示
す。なお、表1の実施例では、結像レンズ106と第1
レンズ群113は、接合レンズである。Here, Table 1 shows examples of specific configurations of the imaging lens 106 of the first embodiment and the first lens group 113 and the second lens group 115 of the relay optical system 170. Show. However, in Table 1, r: radius of curvature (mm), d: interval (mm), nd: d line (λ = 5)
87.6 nm), and νd: Abbe number. In the example of Table 1, the imaging lens 106 and the first
The lens group 113 is a cemented lens.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】また、表1の構成において、凸レンズ11
5a、115cの焦点距離fA=44.5mm、凹レン
ズ115bの焦点距離fB=−23.5mmである。In the configuration shown in Table 1, the convex lens 11
The focal length fA of the lenses 5a and 115c is 44.5 mm, and the focal length fB of the concave lens 115b is −23.5 mm.
【0036】よって、|ν1×fB|/|ν2×fA|
=0.91であり、0.8<|ν1×fB|/|ν2×
fA|<1.0の条件を満たしている。また、|fB|
/|fA|=0.53であり、0.45<|fB|/|
fA|<0.55の条件を満たしている。Therefore, | ν1 × fB | / | ν2 × fA |
= 0.91 and 0.8 <| ν1 × fB | / | ν2 ×
The condition of fA | <1.0 is satisfied. Also, | fB |
/|fA|=0.53 and 0.45 <| fB | / |
The condition of fA | <0.55 is satisfied.
【0037】(実施の形態2)つぎに、第2の実施の形
態の倒立顕微鏡について図2を用いて説明する。(Embodiment 2) Next, an inverted microscope according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
【0038】図2の倒立顕微鏡は、図1の倒立顕微鏡と
ほぼ同じ構成であるが、リレー光学系170の第2レン
ズ群115と双眼光学系190との間の光軸114上
に、ミラー202が着脱可能に配置されている点が図1
とは異なっている。このミラー202は、光軸114上
に挿入されている場合には、第2レンズ群115からの
光束を反射して光軸205に導く。光軸205上には、
プリズム203が配置されており、光軸205を折り曲
げて光軸206とする。プリズム203は、光軸206
が鉛直方向に一致するように配置されている。光軸20
6の先には、CCD等のビデオカメラや写真用カメラ等
の撮像装置201が配置されている。The inverted microscope shown in FIG. 2 has substantially the same configuration as the inverted microscope shown in FIG. 1, except that a mirror 202 is provided on the optical axis 114 between the second lens group 115 of the relay optical system 170 and the binocular optical system 190. Fig. 1 shows that
Is different from When the mirror 202 is inserted on the optical axis 114, the mirror 202 reflects the light beam from the second lens group 115 and guides it to the optical axis 205. On the optical axis 205,
A prism 203 is provided, and an optical axis 205 is bent to form an optical axis 206. The prism 203 has an optical axis 206
Are arranged so as to coincide with each other in the vertical direction. Optical axis 20
An image pickup device 201 such as a video camera such as a CCD or a photographic camera is disposed at the end of 6.
【0039】よって、ミラー202が光軸114上にあ
る場合には、第2レンズ群115からの光束は、ミラー
202により反射され、さらにプリズム203で反射さ
れて光軸206上に像204を形成する。よって、撮像
装置201により、この像204を撮像することができ
る。また、目視観察する場合には、つまみ207により
ミラー202を光軸114からはずすことにより、光束
は双眼光学系190に導かれ図1と同じくリレー像11
7a,117bが観察できる。Therefore, when the mirror 202 is located on the optical axis 114, the light beam from the second lens group 115 is reflected by the mirror 202 and further reflected by the prism 203 to form an image 204 on the optical axis 206. I do. Therefore, the image 204 can be captured by the imaging device 201. In the case of visual observation, the mirror 202 is separated from the optical axis 114 by the knob 207, so that the light flux is guided to the binocular optical system 190, and the relay image 11 as in FIG.
7a and 117b can be observed.
【0040】図2のようにミラー202を配置するため
には、第2レンズ群115と観察光学系130との間
に、双眼光学系190のための間隔のみならずミラー2
02のための間隔を確保する必要があるが、図2の光学
系は、第1の実施の形態で説明したように中間像111
をリレー像より小さくしているため、第2レンズ群11
5と観察光学系130との間の距離を大きく確保するこ
とができ、図2のような構成を実現することができる。In order to arrange the mirror 202 as shown in FIG. 2, not only the space for the binocular optical system 190 but also the mirror 2 between the second lens group 115 and the observation optical system 130 are required.
It is necessary to secure an interval for the intermediate image 111, as described in the first embodiment.
Is smaller than the relay image, the second lens group 11
A large distance between the optical system 5 and the observation optical system 130 can be ensured, and the configuration as shown in FIG. 2 can be realized.
【0041】この構成では、撮像装置201が顕微鏡の
上部に位置するため、撮像装置201を配置するスペー
スを大きく確保することができる。よって、撮像装置2
01が下部に配置されている場合のように撮像装置20
1が机上面180に接触するおそれがなく、大型の撮像
装置を取り付けることが可能になる。In this configuration, since the imaging device 201 is located above the microscope, a large space for disposing the imaging device 201 can be ensured. Therefore, the imaging device 2
01 as in the case where
There is no possibility that the device 1 will come into contact with the desk surface 180, and a large-sized imaging device can be attached.
【0042】また、図2のように、撮像装置201を取
り付ける光軸206を鉛直方向に向けているため、撮像
装置201と鏡筒との連結部208にかかる力が鏡筒の
周方向に一様になる。これにより、連結部208の負担
が少なく、大きな撮像装置201をしっかりと支えるこ
とができる。Further, as shown in FIG. 2, since the optical axis 206 for mounting the imaging device 201 is oriented vertically, the force applied to the connecting portion 208 between the imaging device 201 and the lens barrel is reduced in the circumferential direction of the lens barrel. Looks like Accordingly, the load on the connecting unit 208 is small, and the large imaging device 201 can be firmly supported.
【0043】[0043]
【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
簡単な光学系でありながら、観察者が観察しやすい高さ
に接眼レンズがあり、かつ、ステージの高さの低い倒立
顕微鏡を提供することができる。As described above, according to the present invention,
Although the optical system is a simple optical system, it is possible to provide an inverted microscope having an eyepiece at a height that is easy for an observer to observe and a low stage.
【図1】本発明の第1の実施の形態の倒立顕微鏡の構成
を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an inverted microscope according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態の倒立顕微鏡の構成
を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an inverted microscope according to a second embodiment of the present invention.
100…光源、101…コレクタレンズ、102…拡散
板、103…開口絞り、104…対物レンズ、105…
絞り、106…結像レンズ、108…ミラー、109,
110…絞り、111…中間像、112…視野絞り、1
13第1レンズ群、114…光軸、115…第2レンズ
群、116…ハーフプリズム、117a、117b…リ
レー像、118…接眼レンズ、120,121,122
…ミラー、123,124…光軸、130…接眼レン
ズ、140…照明光学系、150…ステージ、154…
コンデンサレンズ、153…標本、160…結像光学
系、170…リレー光学系、190…双眼光学系、20
1…撮像装置、202…ミラー、203…プリズム、2
04…像、205,206…光軸、207…可動つま
み、208…連結部。100 light source, 101 collector lens, 102 diffuser plate, 103 aperture stop, 104 objective lens, 105
Aperture 106, imaging lens 108, mirror 109,
110: stop, 111: intermediate image, 112: field stop, 1
13 first lens group, 114: optical axis, 115: second lens group, 116: half prism, 117a, 117b: relay image, 118: eyepiece, 120, 121, 122
Mirrors 123, 124 Optical axis 130 Eyepiece 140 Illumination optical system 150 Stage 154
Condenser lens, 153 specimen, 160 imaging optical system, 170 relay optical system, 190 binocular optical system, 20
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 202 ... Mirror, 203 ... Prism, 2
04: image, 205, 206: optical axis, 207: movable knob, 208: connecting portion.
Claims (4)
テージの下側に配置された対物レンズと、前記対物レン
ズの光軸上に順に配置された結像レンズとリレーレンズ
とを有し、 前記結像レンズとリレーレンズとの間には光路偏向手段
が配置され、前記光軸を斜め上方に折り曲げていること
を特徴とする倒立顕微鏡。1. A stage for mounting a specimen, an objective lens arranged below the stage, an imaging lens and a relay lens arranged in order on an optical axis of the objective lens, An inverted microscope, wherein an optical path deflecting unit is disposed between the imaging lens and the relay lens, and the optical axis is bent obliquely upward.
記結像レンズが、該結像レンズと前記リレーレンズとの
間に形成する中間像を形成し、該中間像の大きさは、前
記リレーレンズが形成するリレー像よりも小さいことを
特徴とする倒立顕微鏡。2. The inverted microscope according to claim 1, wherein the imaging lens forms an intermediate image formed between the imaging lens and the relay lens, and the size of the intermediate image is An inverted microscope characterized by being smaller than a relay image formed by a relay lens.
記リレーレンズは、前記中間像側に配置された第1レン
ズ群と、前記リレー像側に配置された第2レンズ群とを
有し、前記第2レンズ群は、前記光軸上に順に凸レン
ズ、凹レンズ、凸レンズを配置した完全対称型であり、 前記第1レンズ群と中間像との距離D1と、前記第1レ
ンズ群と前記第2レンズ群との距離D2とは、 D1<D2 の関係であり、 前記第2レンズ群は、前記凸レンズの焦点距離をfA、
アッベ数をν1、前記凹レンズの焦点距離をfB、アッ
ベ数をν2とした場合に、 0.8<|ν1×fB|/|ν2×fA|<1.0 0.45<|fB|/|fA|<0.55 を満たしていることを特徴とする倒立顕微鏡。3. The inverted microscope according to claim 2, wherein the relay lens has a first lens group arranged on the intermediate image side and a second lens group arranged on the relay image side. The second lens group is a perfect symmetric type in which a convex lens, a concave lens, and a convex lens are sequentially arranged on the optical axis; a distance D1 between the first lens group and an intermediate image; The distance D2 to the second lens group is in a relationship of D1 <D2, and the second lens group has a focal length of the convex lens of fA,
When the Abbe number is ν1, the focal length of the concave lens is fB, and the Abbe number is ν2, 0.8 <| ν1 × fB | / | ν2 × fA | <1.0 0.45 <| fB | / | An inverted microscope characterized by satisfying fA | <0.55.
記リレーレンズと前記リレー像の間には、前記リレーレ
ンズからの光束を前記光軸から分離するための偏向手段
が、前記光軸上に着脱可能に配置されていることを特徴
とする倒立顕微鏡。4. The inverted microscope according to claim 2, wherein a deflection means for separating a light beam from the relay lens from the optical axis is provided between the relay lens and the relay image. An inverted microscope characterized by being detachably mounted on a microscope.
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