JP2004318181A - Inverted microscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverted microscope which allows three or more optical paths to be reserved as photographic optical paths and is useful in research fields such as life science to meet the demand for various researches. <P>SOLUTION: The inverted microscope is provided with; a light source 3 for generating illuminating light; an illumination optical system 4 for irradiating a sample 9 with light generated by the light source 3 to; an objective lens 11 which is arranged in opposition to the sample 9 and on which object light from the sample 9 is made incident; light branching means 16 and 22 which are arranged on an optical path between a primary image formed by the objective lens 11 and the objective lens 11 and branch light passing the objective lens 11 in three or more directions different from one another; an observation optical path 23 on which light branched by light branching means 16 and 22 is made incident; and three or more photographic optical paths 17a, 17b, 17c and 17d on which light branched by light branching means 16 and 22 is made incident. One of photographic optical paths 17a, 17b, 17c and 17d can be branched to a lower optical path of light branching means 16 and 22, and the plurality of photographic optical paths 17a, 17b, 17c and 17d including the lower optical path 17d can be simultaneously used. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料像を接眼レンズで観察しおよびスチールカメラ,TVカメラで撮影するための複数の光路を必要とし、また培養細胞等の位相物体試料の像を観察および撮影するための顕微鏡に関する。   The present invention relates to a microscope that requires a plurality of optical paths for observing a sample image with an eyepiece and photographing with a still camera and a TV camera, and for observing and photographing an image of a phase object sample such as a cultured cell.

接眼レンズを通して行なう目視観察と共に、スチールカメラやTVカメラを鏡体に取り付けてそれらカメラで試料の拡大像を撮影できるようにした顕微鏡が知られている。特公平4−30565公報には、試料の拡大像の光を撮影光路へ導くための光学素子を備えた顕微鏡が開示されている。この顕微鏡は、対物レンズからの光を撮影光路へ導くための第1の光学素子と、対物レンズからの光を観察光路へ導くための第2の光学素子とを備えている。この顕微鏡では、第1の光学素子を光軸に対して直交する方向に三段階に切り換えることによって、2方向の撮影光路が選択可能となり、観察光路に加えてTVカメラまたはスチールカメラ等の撮影光路が適宜選択できる。   There is known a microscope in which a steel camera or a TV camera is attached to a mirror body so that an enlarged image of a sample can be photographed by the camera together with visual observation performed through an eyepiece. Japanese Patent Publication No. Hei 4-30565 discloses a microscope provided with an optical element for guiding light of an enlarged image of a sample to a photographing optical path. This microscope includes a first optical element for guiding light from an objective lens to a photographing optical path, and a second optical element for guiding light from the objective lens to an observation optical path. In this microscope, the photographing optical path in two directions can be selected by switching the first optical element in three stages in a direction orthogonal to the optical axis, and in addition to the observation optical path, the photographing optical path of a TV camera, a still camera, or the like. Can be appropriately selected.

また、特開平3−172816号公報には、第2の光学素子で反射(分岐)された観察光路の途中にビ―ムスプリッタ―が介挿され、このビ―ムスプリッタ―により対物レンズからの光を観察光路のみならず撮影光路へも同時に導く顕微鏡が開示されている。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-172816, a beam splitter is interposed in the middle of an observation optical path reflected (branched) by a second optical element. There is disclosed a microscope that simultaneously guides light not only to an observation optical path but also to a photographing optical path.

近年、生命科学の研究分野では、高感度撮像デバイスの開発,蛍光試薬の発達等に伴い、微弱蛍光観察,微弱測光等の人間の目では検出できない極微弱光を検出する研究実験が増大している。又、ビデオマイクロスコピ―という観察手法においては、試料(標本)からの光に変調、例えば微分干渉効果を加え、この変調された像を別途撮像デバイスで検出した映像に画像処理(エンハンス)することによって、動きのある標本の移動量,位置の検出感度の向上を図るようにしている。
特公平4−30565公報 特開平3−172816号公報
In recent years, in the field of life science research, with the development of high-sensitivity imaging devices and the development of fluorescent reagents, research experiments to detect extremely weak light that cannot be detected by the human eye, such as weak fluorescence observation and weak photometry, have increased. I have. In the observation technique called video microscopy, light from a sample (sample) is modulated, for example, by adding a differential interference effect, and the modulated image is processed (enhanced) into an image separately detected by an imaging device. Thereby, the detection sensitivity of the moving amount and the position of the moving sample is improved.
Japanese Patent Publication No. 4-30565 JP-A-3-172816

しかしながら、上述した顕微鏡においてもまだ解消すべき次のような課題があった。   However, the above-mentioned microscope still has the following problems to be solved.

(1)撮影光路の数が少ない。すなわち、TVカメラと写真を得るためのスチールカメラとの併設による2撮影光路は当然必要であるが、2種類以上のTVカメラの併設及び使い分けができない。   (1) The number of photographing optical paths is small. In other words, two photographing optical paths are required, of course, by providing a TV camera and a still camera for obtaining a picture, but two or more types of TV cameras cannot be provided and used properly.

例えば、微弱蛍光観察においては、空間分解能の向上を図るためのク―ルドCCDカメラ,時間分解能の向上を図るためフォトダイオ―ドアレイ、それに、標本の形態記録用に小型CCDカメラとの3種類のTVカメラを設置する必要があるので、少なくとも3つ以上の撮影光路が必要となる。   For example, in weak fluorescence observation, there are three types: a cold CCD camera for improving the spatial resolution, a photodiode array for improving the temporal resolution, and a small CCD camera for recording the morphology of the specimen. Since a TV camera needs to be installed, at least three or more photographing optical paths are required.

なお、特公平4−30565号公報における倒立顕微鏡においては、第1の光学素子を三段階に切り換えることで2方向(手前側と左側)の撮影光路が確保されているが、手前側の撮影光路は35mmのスチールカメラ専用である。したがって、TVカメラは1台しか取り付けることができない。   In the inverted microscope disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 4-30565, the first optical element is switched in three stages to secure the photographing optical paths in two directions (front side and left side). Is for 35mm still cameras only. Therefore, only one TV camera can be attached.

(2)各々の撮影光路に形成される像の大きさが正確に一致しない。すなわち、複数のTVカメラで像を撮像した場合、得られた各映像の大きさを正確に把握し、映像の重ね合せや、比較を行なうことによって、標本の時間経過に伴う変化や動きを正確に測定する手法が提唱されているが、各像の大きさが不一致の場合、これらの手法を採用できない。   (2) The sizes of the images formed on the respective photographing optical paths do not exactly match. That is, when images are captured by a plurality of TV cameras, the size of each obtained image is accurately grasped, and the changes and movements of the sample over time are accurately obtained by superimposing and comparing the images. However, when the sizes of the images do not match, these methods cannot be adopted.

(3)各撮影光路や観察光路において光量損失が大きく、しかも各撮影光路や各観察光路の光量損失量が一致しない。   (3) The loss of light amount is large in each photographing optical path and observation light path, and the amount of light loss in each photographing optical path and each observation light path does not match.

例えば、一般的な倒立顕微鏡では、観察鏡筒までの光の反射回数は3回もあり、反射に伴う光量ロスと像の劣化は著しい。特に倒立顕微鏡では観察像の向きとして標本を上方から見た方向に一致させる慣例があり、反射回数は奇数回である必要上、観察光路の反射回数として1回,3回,5回等が選ばれる。   For example, in a general inverted microscope, the number of times of reflection of light to the observation lens barrel is three, and the loss of light amount and the deterioration of an image due to reflection are remarkable. In particular, in an inverted microscope, it is customary to match the direction of the observation image with the direction viewed from above, and the number of reflections must be an odd number, and the number of reflections in the observation optical path is selected to be 1, 3, 5, etc. It is.

例えば、特開平3−172816号公報においては、観察光路を1回の反射で観察鏡筒に導き、観察光路の途中にビ―ムスプリッタ―を挿脱可能にして、TVカメラや写真装置を取り付ける付属装置へ光を導く構成が開示されている。しかし、観察鏡筒内にビ―ムスプリッタ―による光路の延び量を補正するためのプリズムを予め組込んでおく必要があるので、観察光量のロスや像の劣化が生じやすい。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-172816, an observation optical path is guided to an observation lens barrel by one reflection, a beam splitter can be inserted and removed in the middle of the observation optical path, and a TV camera and a photographic device are mounted. A configuration for guiding light to an accessory is disclosed. However, since it is necessary to previously incorporate a prism for correcting the amount of extension of the optical path by the beam splitter in the observation lens barrel, loss of observation light amount and image deterioration are likely to occur.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、撮影光路として3つ以上の光路が確保でき、生命科学等の研究分野においても、有用で種々の研究要望に対応できる倒立顕微鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an inverted microscope that can secure three or more optical paths as a photographing optical path and that is useful in research fields such as life science and can respond to various research requests. The purpose is to do.

本発明による倒立顕微鏡は、照明光を発生する光源と、前記光源で発生させた照明光を試料へ照射する照明光学系と、前記試料に対向配置され前記試料から物体光が入射する対物レンズと、前記対物レンズによる第1次像と前記対物レンズの間の光路上に配置され前記対物レンズを通過した光を互いに異なる3方向以上の方向に分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段で分岐された光が入射する観察光路と、前記光分岐手段で分岐された光が入射する3つ以上の撮影光路とを具備し、前記撮影光路のうちの1つは前記光分岐手段の下方光路に分岐可能であり、かつ前記下方光路と他の撮影光路とを同時に使用できることを特徴とする。   An inverted microscope according to the present invention includes a light source that generates illumination light, an illumination optical system that irradiates the sample with the illumination light generated by the light source, and an objective lens that is arranged to face the sample and receives object light from the sample. A light branching unit disposed on an optical path between a primary image formed by the objective lens and the objective lens, and branching light passing through the objective lens in three or more different directions from each other; An observation optical path on which the divided light is incident, and three or more photographing optical paths on which the light branched by the light branching means is incident, and one of the photographing optical paths is provided in a lower optical path of the light branching means. It can be branched, and the lower optical path and another photographing optical path can be used simultaneously.

本発明による別の倒立顕微鏡は、照明光を発生する光源と、前記光源で発生させた照明光を試料へ照射する照明光学系と、前記試料に対向配置され前記試料から物体光が入射する対物レンズと、前記対物レンズを通過した光の光路上に設けられ前記試料の第1次像を形成するため前記対物レンズを通過した光を所定位置に結像させる結像レンズと、前記対物レンズと前記第1次像との間の光路上に配置され前記対物レンズを通過した光を互いに異なる3方向以上の方向に分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段で分岐された光が入射する観察光路と、前記光分岐手段で分岐された光が入射する3つ以上の撮影光路とを具備し、前記撮影光路のうちの1つは前記光分岐手段の下方光路に分岐可能であり、かつ前記下方光路と他の撮影光路とを同時に使用できることを特徴とする。   Another inverted microscope according to the present invention includes a light source that generates illumination light, an illumination optical system that irradiates the sample with the illumination light generated by the light source, and an object that is arranged to face the sample and receives object light from the sample. A lens, an imaging lens provided on an optical path of the light passing through the objective lens, and forming an image of the light passing through the objective lens at a predetermined position to form a primary image of the sample; A light branching unit that is arranged on an optical path between the first image and the light that has passed through the objective lens and branches in three or more different directions from each other, and an observation in which the light branched by the light branching unit is incident. An optical path, and three or more photographing light paths on which the light branched by the light branching means is incident, and one of the photographing light paths is branchable to an optical path below the light branching means; and Align the lower optical path with the other Characterized in that that can be used for.

本発明によるさらに別の倒立顕微鏡は、照明光を発生する光源と、前記光源で発生させた照明光を試料へ照射する照明光学系と、前記試料に対向配置され前記試料から物体光が入射する対物レンズと、前記対物レンズを通過した光の光路上に設けられ前記試料の第1次像を形成するため前記対物レンズを通過した光を所定位置に結像させる結像レンズと、前記対物レンズと前記第1次像との間の光路上に配置され前記対物レンズを通過した光を異なる方向に分岐する第1の光学素子と、前記第1の光学素子で分岐された分岐光の光路上に設けられ前記第1の光学素子から入射する前記分岐光を観察光路を含む複数方向に導く第2の光学素子と、前記第1の光学素子で分岐された光および前記第1の光学素子と前記第2の光学素子とを経由した光とが入射する3つ以上の撮影光路とを具備し、前記撮影光路のうちの1つは前記第2の光学素子の下方光路に分岐可能であり、かつ前記下方光路と他の撮影光路とを同時に使用できることを特徴とする。   Still another inverted microscope according to the present invention includes a light source that generates illumination light, an illumination optical system that irradiates the sample with the illumination light generated by the light source, and an object light that is arranged to face the sample and enters from the sample. An objective lens, an imaging lens provided on an optical path of light passing through the objective lens, and imaging the light passing through the objective lens at a predetermined position to form a primary image of the sample, and the objective lens A first optical element that is disposed on an optical path between the first optical element and the first image and that branches light that has passed through the objective lens in different directions, on an optical path of the branched light that is branched by the first optical element A second optical element for guiding the branched light incident from the first optical element in a plurality of directions including an observation optical path, and a light branched by the first optical element and the first optical element. Via the second optical element And three or more photographing optical paths on which light is incident. One of the photographing optical paths is branchable to a lower optical path of the second optical element, and the lower optical path and another photographing optical path are connected to each other. It can be used simultaneously.

本発明によれば、撮影光路として3つ以上の光路が確保でき、生命科学等の研究分野においても、有用で種々の研究要望に対応できる倒立顕微鏡を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, three or more optical paths can be ensured as a photographing optical path, and the inverted microscope which is useful also in research fields, such as life science, and which can respond to various research requests can be provided.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

(第1実施形態)図1〜図3は、本発明を倒立顕微鏡に適用した実施形態を示している。図1は、倒立顕微鏡における各光学系の相互位置関係を示す透視斜視図であり、図2は同顕微鏡を側面から見た透視図であり、図3は同顕微鏡を正面から見た透視図である。   (First Embodiment) FIGS. 1 to 3 show an embodiment in which the present invention is applied to an inverted microscope. FIG. 1 is a perspective view showing the mutual positional relationship of each optical system in the inverted microscope, FIG. 2 is a perspective view of the microscope viewed from the side, and FIG. 3 is a perspective view of the microscope viewed from the front. is there.

この倒立顕微鏡は、鏡体ハウジング1の上端に照明ハウジング2が取り付けられ、照明ハウジング2内に光源3が収納されている。光源3から出力された光4は反射ミラー5で進行方向を下方に変更される。下方に曲げられた光4は、視野絞り6を通過してコンデンサレンズ7に入射する。コンデンサレンズ7が光4をステージ8上に載置された試料9上に集光する。この試料9を通過した光はステージ8の下側に配設されたレボルバ10に支持された対物レンズ11へ入射する。   In this inverted microscope, an illumination housing 2 is attached to an upper end of a mirror housing 1, and a light source 3 is housed in the illumination housing 2. The traveling direction of the light 4 output from the light source 3 is changed downward by the reflection mirror 5. The light 4 bent downward passes through the field stop 6 and enters the condenser lens 7. A condenser lens 7 focuses the light 4 on a sample 9 placed on a stage 8. The light that has passed through the sample 9 enters an objective lens 11 supported by a revolver 10 disposed below the stage 8.

対物レンズ11を通過した光は、光軸に対して45度傾斜したダイクロイックミラーを内蔵した蛍光キュ―ブ12へ入射される。この蛍光キュ―ブ12は、落射照明系13の光源14から照明光が入射される。   The light passing through the objective lens 11 is incident on a fluorescent tube 12 having a built-in dichroic mirror inclined at 45 degrees with respect to the optical axis. Illumination light enters the fluorescent tube 12 from a light source 14 of an epi-illumination system 13.

蛍光キュ―ブ12の下側には、対物レンズ11から入射する光を焦点距離の位置に結像させる結像レンズ15が配設されている。図1中、符号29a〜29dは結像レンズ15による試料9の第1次像が形成される位置を示す。この結像レンズ15を通過した光は第1の光学素子16に入射する。   Below the fluorescent tube 12, an imaging lens 15 for imaging light incident from the objective lens 11 at a focal length position is provided. In FIG. 1, reference numerals 29a to 29d indicate positions where the primary image of the sample 9 is formed by the imaging lens 15. The light passing through the imaging lens 15 enters the first optical element 16.

第1の光学素子16は、図1に示すように、光軸に直交する方向に互いに接して配列された3個の半透過プリズム16a,16b,16cで構成されている。各半透過プリズム16a〜16cは、それぞれ上方から入射される光を、下方に透過すると共に、それぞれ入射光の光軸と直交しかつ互いに90°異なる方向に反射する半透過面を有する。   As shown in FIG. 1, the first optical element 16 includes three semi-transmissive prisms 16a, 16b, and 16c arranged in contact with each other in a direction perpendicular to the optical axis. Each of the semi-transmissive prisms 16a to 16c has a semi-transmissive surface that allows light incident from above to be transmitted downward, and that reflects light orthogonal to the optical axis of the incident light and in directions different from each other by 90 °.

具体的には、半透過プリズム16aは上方から入射した光を下方に透過すると共に、当該入射光を第1の撮影光路17a方向(左方向)に導く。中央の半透過プリズム16bは上方から入射した光を下方に透過すると共に、当該入射光を第2の撮影光路17b方向(手前方向)に導く。半透過プリズム16cは上方から入射した光を下方に透過すると共に、当該入射光を第3の撮影光路17c方向(右方向)に導く。   Specifically, the semi-transmissive prism 16a transmits the light incident from above downward, and guides the incident light toward the first imaging optical path 17a (leftward). The central semi-transmissive prism 16b transmits the light incident from above downward, and guides the incident light toward the second photographing optical path 17b (forward direction). The semi-transmissive prism 16c transmits the light incident from above downward, and guides the incident light toward the third photographing optical path 17c (rightward).

3個の半透過プリズム16a,16b,16cは図中点線で示す支持台18に移動自在に支持されている。支持台18に支持された半透過プリズム16a,16b,16cは、先端が鏡体ハウジング1の外壁に露出した位置調整ツマミ19によって、その水平位置がA,B,Cの3段階に移動可能である。位置調整ツマミ19をA位置に停止させると、半透過プリズム16aが光4の光路上に配置され、光4が撮影光路17aに導かれて位置29aで結像する。位置調整ツマミ19をB位置に停止させると、半透過プリズム16bが光路上に配置され、光4が撮影光路17bに導かれて位置29bで結像する。位置調整ツマミ19をC位置に停止させると、半透過プリズム16cが光路上に配置され、光4が撮影光路17cに導かれて位置29cで結像する。すなわち、任意の半透過プリズム16a,16b,16cを入射光の光軸位置に選択的に移動できる。その結果、観察者は結像レンズ15を通過した光を第1〜第3の撮影光路17a〜17cのうちの任意の撮影光路に導くことが可能である。   The three semi-transmissive prisms 16a, 16b, 16c are movably supported by a support 18 shown by a dotted line in the figure. The translucent prisms 16a, 16b and 16c supported by the support base 18 can be moved in three horizontal positions A, B and C by a position adjusting knob 19 whose tip is exposed on the outer wall of the lens housing 1. is there. When the position adjustment knob 19 is stopped at the position A, the transflective prism 16a is arranged on the optical path of the light 4, and the light 4 is guided to the photographing optical path 17a to form an image at the position 29a. When the position adjustment knob 19 is stopped at the position B, the transflective prism 16b is arranged on the optical path, and the light 4 is guided to the photographing optical path 17b to form an image at the position 29b. When the position adjustment knob 19 is stopped at the position C, the transflective prism 16c is arranged on the optical path, and the light 4 is guided to the photographing optical path 17c to form an image at the position 29c. That is, any translucent prism 16a, 16b, 16c can be selectively moved to the optical axis position of the incident light. As a result, the observer can guide the light passing through the imaging lens 15 to any one of the first to third photographing optical paths 17a to 17c.

なお、第1の光学素子16を構成する各半透過プリズム16a〜16cおよび第2の光学素子22の半透明ミラーの光学特性は任意に変更できる。例えば、反射率を0〜100%の範囲でZnS−Agの薄膜の蒸着により膜厚を選定することで選択できる。   Note that the optical characteristics of the translucent prisms 16a to 16c constituting the first optical element 16 and the translucent mirror of the second optical element 22 can be arbitrarily changed. For example, the reflectance can be selected by selecting a film thickness by depositing a ZnS-Ag thin film in a range of 0 to 100%.

また、研究者の実験目的によって、第1,第2の光学素子16,22に求められる要求仕様は様々であるので、半透過プリズム16a〜16cの反射率/透過率においても、80/20%,50/50%,100/0%,0/100%の種類が考えられる。また、2波長以上の蛍光を同時測光する場合は、半透過プリズム16a〜16cの代りに短波長光を反射し、長波長光を透過する特性を持ったダイクロイックミラーを用いる。撮影光路17aと17b、または撮影光路17cと17dにTVカメラや測定系素子を配置して同時比較測光することが可能である。さらに、第2の光学素子22の半透明ミラーとして反射100%のミラー、つまり全反射ミラーを選択することも可能である。   Further, since the required specifications required for the first and second optical elements 16 and 22 vary depending on the experimental purpose of the researcher, the reflectance / transmittance of the transflective prisms 16a to 16c is also 80/20%. , 50/50%, 100/0%, and 0/100%. In the case of simultaneously measuring the fluorescence of two or more wavelengths, a dichroic mirror having a characteristic of reflecting short-wavelength light and transmitting long-wavelength light is used instead of the transflective prisms 16a to 16c. It is possible to arrange a TV camera or a measuring system element on the photographing optical paths 17a and 17b or the photographing optical paths 17c and 17d to perform simultaneous comparative photometry. Further, it is also possible to select a 100% reflection mirror, that is, a total reflection mirror, as the semi-transparent mirror of the second optical element 22.

各撮影光路17a〜17cに結像される試料9の第1次像の像倍率は、完全に一致するように調整されている。すなわち、対物レンズ11自体が無限遠補正対物レンズであるために有限補正対物レンズに無限遠用の結像レンズを備える必要がなく、また試料9のピント合わせはレボルバ10を動かせば良い。さらに、結像レンズ15が無限遠補正対物レンズに対応した結像レンズであり、結像レンズ15と、各光路の焦点位置29との間にレンズは入っていないので各光路の像倍率は等しい。実施形態においては、結像レンズ15の焦点距離fが180mmで、像倍率は[1x]に設定されている。 The image magnification of the primary image of the sample 9 formed on each of the imaging optical paths 17a to 17c is adjusted so as to completely match. That is, since the objective lens 11 itself is an infinity correction objective lens, there is no need to provide an imaging lens for infinity in the finite correction objective lens, and the sample 9 can be focused by moving the revolver 10. Further, since the imaging lens 15 is an imaging lens corresponding to the infinity correction objective lens, and no lens is inserted between the imaging lens 15 and the focal position 29 of each optical path, the image magnification of each optical path is equal. . In the embodiment, the focal length f B is 180mm of the imaging lens 15, the image magnification is set to [1x].

第1の光学素子16のいずれか1つの半透過プリズム16a〜16cを下方に通過した光は第2の光学素子22に入射される。この第2の光学素子22は例えば半透明ミラーで構成されており、入射した光を観察光路23方向に反射すると共に、入射光をそのまま下方の新たな撮影光路17dへ透過させる。   Light that has passed downward through any one of the transflective prisms 16a to 16c of the first optical element 16 is incident on the second optical element 22. The second optical element 22 is composed of, for example, a semi-transparent mirror, reflects the incident light in the direction of the observation optical path 23, and transmits the incident light as it is to a new lower imaging optical path 17d.

この第2の光学素子22は支持台24に移動自在に支持されており、第1の光学素子16と同様に、挿脱レバー25を操作することによって、鏡体ハウジング1の外部へ引き出すことが可能である。第2の光学素子22が挿脱レバー25により光路外に引き出されると、光は観察光路23に導かれることなく撮影光路17dへのみ入射する。第2の光学素子22が光路内に挿入されたときには、観察光路23および撮影光路17dの双方に入射する。   The second optical element 22 is movably supported by a support base 24, and can be pulled out of the lens housing 1 by operating the insertion / removal lever 25, similarly to the first optical element 16. It is possible. When the second optical element 22 is pulled out of the optical path by the insertion / removal lever 25, the light enters only the photographing optical path 17d without being guided to the observation optical path 23. When the second optical element 22 is inserted into the optical path, it enters both the observation optical path 23 and the imaging optical path 17d.

第2の光学素子22は、第1の光学素子16と同様に、上記挿脱機構によって観察者が必要に応じて他の光学特性を有した半透明ミラーと交換が可能である。また、変形例として、鏡体ハウジング1の底面から光学素子22を保持する支持台24および挿脱レバー25の一体物を光路からハネノケ可能に底面に取り付けるようにしてもよい。このハネノケ機構によっても、入射した光を観察光路23方向に反射する場合と下方の新たな撮影光路17dにのみ透過する場合の切り換えが可能となる。   As with the first optical element 16, the second optical element 22 can be replaced by a translucent mirror having other optical characteristics as needed by the observer by the insertion / removal mechanism described above. Further, as a modified example, an integrated body of the support base 24 for holding the optical element 22 and the insertion / removal lever 25 from the bottom surface of the lens housing 1 may be attached to the bottom surface so as to be able to make a splash from the optical path. Even with this splash mechanism, it is possible to switch between a case where the incident light is reflected in the direction of the observation optical path 23 and a case where the light is transmitted only to the new lower imaging optical path 17d.

第2の光学素子22を透過して撮影光路17dに導入された光は前記第1の光学素子16の各撮影光路17a〜17cと同一距離の所定位置29で結像する。さらに、この撮影光路17dに結像される試料9の第1次像の像倍率は前記第1の光学素子16の各撮影光路17a〜17cの各像倍率と完全に一致することは、結像レンズ15と焦点位置29a〜29dとの間にレンズが介在されていないことから明らかである。撮影光路17dの焦点位置29dにTVカメラの撮像面を配置するため、撮影光路17d中には所望のTVカメラのフランジバックに合う図示しないTVカメラ取り付け用マウントが鏡体ハウジング1の外側に取り付け可能となっている。言い換えれば、前記マウントを鏡体ハウジング1の外側に取り付けられる程度の焦点距離を結像レンズは有している。撮影光路17a,17cの焦点距離29a,29cについても同様である。   The light transmitted through the second optical element 22 and introduced into the photographing optical path 17d forms an image at a predetermined position 29 at the same distance as each of the photographing optical paths 17a to 17c of the first optical element 16. Furthermore, the fact that the image magnification of the primary image of the sample 9 formed on the photographing optical path 17d completely matches each image magnification of each of the photographing optical paths 17a to 17c of the first optical element 16 means that This is apparent from the fact that no lens is interposed between the lens 15 and the focal positions 29a to 29d. Since the imaging surface of the TV camera is arranged at the focal position 29d of the imaging optical path 17d, a TV camera mounting mount (not shown) that fits a flange back of a desired TV camera can be attached to the outside of the lens housing 1 in the imaging optical path 17d. It has become. In other words, the imaging lens has a focal length that allows the mount to be mounted outside the lens housing 1. The same applies to the focal lengths 29a and 29c of the imaging optical paths 17a and 17c.

但し、第1の光学素子16を透過する側の撮影光路17dの焦点距離29dは第1の光学素子16を取り外し素通しの状態にしても前記マウントが鏡体ハウジング1の外側に取り付け可能な大きさに鏡体ハウジング1が形成されている。   However, the focal length 29d of the photographing optical path 17d on the side transmitting the first optical element 16 is such that the mount can be attached to the outside of the lens housing 1 even when the first optical element 16 is detached and is in a transparent state. A lens housing 1 is formed in the housing.

第2の光学素子22で反射されて観察光路23に導入された光も所定位置29eで結像する。この結像位置には撮影領域を確認するためのマスクガラスや、像の大きさを比較するためのスケールガラスを挿入することが可能である。   Light reflected by the second optical element 22 and introduced into the observation optical path 23 also forms an image at a predetermined position 29e. At this image forming position, it is possible to insert a mask glass for confirming the photographing area and a scale glass for comparing the size of the image.

一方、第1の光学素子16で水平方向に反射された光が入射する撮影光学系17bでは、焦点型写真レンズ30a内に第1次結像される。この第1次像は写真レンズ30aで拡大されてフィルム面29に第2次結像し、フィルム面29に試料9の像が記録される。   On the other hand, in the imaging optical system 17b where the light reflected in the horizontal direction by the first optical element 16 is incident, a primary image is formed in the focus type photographic lens 30a. This primary image is magnified by the photographic lens 30a and forms a secondary image on the film surface 29, and the image of the sample 9 is recorded on the film surface 29.

第2の光学素子22の下方、すなわち顕微鏡の裏側にも撮影光路を設け、他の撮影光路の投影倍率と等しくなっているので、さらに多くのTVカメラの装着が可能となる。   An imaging optical path is provided below the second optical element 22, that is, also on the back side of the microscope, and the projection magnification of the other imaging optical paths is equal to that of the other imaging optical paths, so that more TV cameras can be mounted.

第1の光学素子16および第2の光学素子22を鏡体ハウジング1に対して挿脱可能に、かつ簡単に交換できるようにしたので、種々の異なった研究実験や研究者個々の要求仕様に合致する撮影光路を構成することができ、研究実験の多様化や発展性に一台の顕微鏡で対応でき、さらに作業の効率化を図れる。   Since the first optical element 16 and the second optical element 22 can be inserted into and removed from the lens housing 1 and can be easily exchanged, various research experiments and individual requirements of researchers can be achieved. A matching imaging optical path can be configured, a single microscope can cope with the diversification and development of research experiments, and work efficiency can be further improved.

このように本実施形態によれば、第1の光学素子16で反射される撮影光路を、3光路備えているので1光路を写真撮影のための35mmカメラ光路としても、残りの2光路を使って、高感度TVカメラと、高分解能TVカメラの組合わせといった使い方ができ、また、各撮影光路の投影倍率が等しいので、得られる複数の映像を使って標本の大きさ把握,映像の重ね合わせ,比較作業を容易にし微弱蛍光観察,測光という研究実現の使い勝手,作業効率,実験精度の向上が図れる。具体的には、視野内の観察細胞の一部をクールドCCDの中心に合わせて、これにさらにフォトダイオードアレイを合致させると共に、小型CCDで標本の形態記憶など、同時に2光路または観察などと合わせて切り換えても良い。   As described above, according to the present embodiment, since the imaging optical path reflected by the first optical element 16 is provided with three optical paths, one optical path is used as a 35 mm camera optical path for photographing, and the remaining two optical paths are used. It can be used as a combination of a high-sensitivity TV camera and a high-resolution TV camera, and the projection magnification of each imaging optical path is the same. This facilitates comparison work and improves the usability, work efficiency, and experimental accuracy of research realizations such as weak fluorescence observation and photometry. Specifically, part of the observation cells in the field of view are aligned with the center of the cooled CCD, and the photodiode array is further matched with the center of the cooled CCD. May be switched.

図4は、半透過プリズム16a〜16cと支持台18との関係を示す斜視図である。支持台18は、アリ溝18aが水平方向に刻設されており、アリ溝18aに位置調整ツマミ19で移動する移動部材20のアリ20aが摺動自在に係合している。位置調整ツマミ19の操作により、移動部材20はアリ20aとアリ溝18aとで水平方向に摺動する。   FIG. 4 is a perspective view showing the relationship between the transflective prisms 16a to 16c and the support base 18. The support base 18 has a dovetail groove 18a formed in the horizontal direction, and the dovetail 20a of the moving member 20 which is moved by the position adjustment knob 19 is slidably engaged with the dovetail groove 18a. By the operation of the position adjustment knob 19, the moving member 20 slides in the horizontal direction between the dovetail 20a and the dovetail groove 18a.

ストッパーネジ21´は、図示するように、アリ溝18aの端部近傍にネジ込まれている。このストッパーネジ21´頭部の張出し量を調整することによって、反対側の半透過プリズム16cが光軸位置に入るときの位置決めが行なわれる。   The stopper screw 21 'is screwed in the vicinity of the end of the dovetail groove 18a as shown. By adjusting the amount of protrusion of the head of the stopper screw 21 ', positioning is performed when the transflective prism 16c on the opposite side enters the optical axis position.

アリ溝18aの図示反対側にも同様にストッパーネジが設けられている。このストッパーネジの調整によって、手前側に位置する半透過プリズム16aが光軸位置に入るときの位置決めが行なわれる。なお、中央の半透過プリズム16bを光軸位置に位置決めする手法として、図示しないが、公知のクリック機構が用いられている。   Similarly, a stopper screw is provided on the opposite side of the dovetail groove 18a in the figure. By adjusting the stopper screw, positioning is performed when the semi-transmissive prism 16a located on the near side enters the optical axis position. Although not shown, a known click mechanism is used as a method for positioning the central semi-transmissive prism 16b at the optical axis position.

移動部材20はアリ溝20a″,20b″,20c″が上下方向に刻設されており、アリ溝20a″,20b″,20c″に半透過プリズム16a,16b,16cを支持する支持枠21a,21b,21cが挿入されている。なお、アリ溝20a″,20b″,20c″の方向は上下方向だけとは限らず移動部材20の摺動方向と同じでも何等支障はない。この場合、半透過プリズム16a〜16cの支持枠21a〜21cは、ネジ21a′〜21c′の先端をアリ溝20a″,20b″,20c″に夫々押圧させることにより固定される。   The moving member 20 has dovetail grooves 20a ", 20b", 20c "engraved in the vertical direction, and the supporting frames 21a, which support the transflective prisms 16a, 16b, 16c in the dovetail grooves 20a", 20b ", 20c". 21b and 21c are inserted. The direction of the dovetail grooves 20a ", 20b", 20c "is not limited to the vertical direction, and may be the same as the sliding direction of the moving member 20. In this case, there is no problem. 21c are fixed by pressing the tips of the screws 21a 'to 21c' into the dovetail grooves 20a ", 20b", 20c ", respectively.

また、変形例として、位置決めピンもしくは溝とビス等の締結手段を併用し、移動部材20と支持枠21を固定しても支障ない。ストッパーネジ21´を緩めて外し、位置調整ツマミ19を操作することによって、各支持枠21a〜21cを搭載した移動部材20全体を鏡体ハウジング1の外部へ引き出すことが可能である。   Further, as a modified example, there is no problem even if the moving member 20 and the support frame 21 are fixed by using a positioning pin or a groove together with a fastening means such as a screw. By loosening and removing the stopper screw 21 ′ and operating the position adjustment knob 19, it is possible to pull out the entire moving member 20 on which the support frames 21 a to 21 c are mounted to the outside of the lens housing 1.

図5は、図4を一点鎖線A−Aに沿って切断して、矢印方向に見た断面図である。観察者は、引き出された移動部材20の半透過プリズム16a〜16cを各支持枠21a,21b,21c毎に個別に上方に引き抜くことによって、簡単に他の光学特性を有した各半透過プリズム16a〜16cに交換することが可能である。半透過プリズム16a〜16cは、各支持枠21a〜21cを固定している各ネジ21a´,21b´,21c´を緩めて上方に引き抜くことにより移動部材20から外される。   FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG. 4 cut along the alternate long and short dash line AA and viewed in the direction of the arrow. The observer can easily pull out the semi-transmissive prisms 16a to 16c of the extracted moving member 20 individually for each of the support frames 21a, 21b, 21c, thereby easily obtaining the semi-transmissive prisms 16a having other optical characteristics. ~ 16c can be exchanged. The semi-transmissive prisms 16a to 16c are detached from the moving member 20 by loosening the screws 21a ', 21b', 21c 'fixing the support frames 21a to 21c and pulling them upward.

結像レンズ15を通過した光は位置調整ツマミ19で選択された一つの半透過プリズム16a〜16cおよび各支持枠21a〜21cに形成した貫通孔35a〜35cを介して一つの撮影光路17a〜17c上の所定位置29a〜29bで結像する。   The light that has passed through the imaging lens 15 passes through one of the transflective prisms 16a to 16c selected by the position adjustment knob 19 and through holes 35a to 35c formed in each of the support frames 21a to 21c to form one photographing optical path 17a to 17c. An image is formed at the upper predetermined positions 29a to 29b.

観察光路23に導かれた光は、所定の結像位置29eを通った後、複数の群レンズからなるリレーレンズ系26を介して観察鏡筒27方向へ向かう。前記複数の群レンズは、少なくとも2群以上の構成とし、前群は対物レンズ11の瞳像をリレーする瞳リレーレンズ26cからなり、対物レンズ11の瞳像を位置26bに投影する。この瞳像と共役な位置26bには位相差用位相板や変調コントラスト用変調器のような振幅変調を有する瞳変調器26bが設けられている。この瞳変調器26bは後述する機構にて鏡体ハウジング1の外側より着脱自在に設けられる構成をとっている。前記複数の群レンズの後群26aは対物レンズ11の1次結像位置29eにできた1次像を無限遠に投影する像リレーレンズからなる。この像リレーレンズ26aから出射する光は、平行光になって観察鏡筒27内の結像レンズ27aへ入射する。結像レンズ27aは入射した光を観察鏡筒27内の所定位置29e′に結像する。観察者は接眼レンズ27bを介して位置29e′に結像された試料9の拡大像を観察することができる。   The light guided to the observation optical path 23 passes through a predetermined imaging position 29e, and then travels toward the observation lens barrel 27 via a relay lens system 26 including a plurality of group lenses. The plurality of group lenses have at least two or more groups. The front group includes a pupil relay lens 26c that relays a pupil image of the objective lens 11, and projects the pupil image of the objective lens 11 to a position 26b. A pupil modulator 26b having amplitude modulation such as a phase plate for phase difference or a modulator for modulation contrast is provided at a position 26b conjugate with the pupil image. The pupil modulator 26b is configured to be detachably provided from the outside of the lens housing 1 by a mechanism described later. The rear group 26a of the plurality of group lenses includes an image relay lens that projects a primary image formed at a primary imaging position 29e of the objective lens 11 at infinity. The light emitted from the image relay lens 26a becomes parallel light and enters the imaging lens 27a in the observation lens barrel 27. The imaging lens 27a forms an image of the incident light at a predetermined position 29e 'in the observation lens barrel 27. The observer can observe an enlarged image of the sample 9 formed at the position 29e 'through the eyepiece 27b.

ここで、本実施形態の光学系の作用について説明を加える。図6は、図1〜図3に示す倒立顕微鏡における透過照明光学系を除く光学系の構成を示している。試料9の像は対物レンズ11で拡大され、その拡大光束が結像レンズ15および第1の光学素子16を通り、反射ミラー22に入射して観察光路23へ反射される(同図には不図示であるが一部は透過して撮影光路17dに入射する)。反射ミラー22により観察光路23へ反射された拡大光束は点29eで第1次像を結像する。この第1次像は、瞳リレーレンズ26c,瞳変調器26bおよび第1群の像リレーレンズ27aに導かれ、第2群の像リレーレンズ27aで接眼レンズ27bの近傍に結像する。この第2次結像が接眼レンズ27bで観察されるのは上述した通りである。   Here, the operation of the optical system according to the present embodiment will be described. FIG. 6 shows a configuration of an optical system in the inverted microscope shown in FIGS. 1 to 3 except for a transmission illumination optical system. The image of the sample 9 is enlarged by the objective lens 11, and the enlarged light flux passes through the imaging lens 15 and the first optical element 16, enters the reflection mirror 22, and is reflected to the observation optical path 23 (not shown in FIG. Although part of the drawing is shown, the light is transmitted and enters the imaging optical path 17d). The enlarged light flux reflected by the reflection mirror 22 to the observation optical path 23 forms a primary image at a point 29e. This primary image is guided to the pupil relay lens 26c, the pupil modulator 26b, and the first group of image relay lenses 27a, and is formed near the eyepiece 27b by the second group of image relay lenses 27a. This secondary image is observed by the eyepiece 27b as described above.

ここで、第1群と第2群の像リレーレンズ26a,27aとの間には、観察鏡筒27の鏡体ハウジング1への取り付け面(図中破線で示す)が位置する。それ故第2群の像リレーレンズ27aは観察鏡筒内27内の結像レンズ27aに相当する。   Here, between the image relay lenses 26a and 27a of the first group and the second group, a mounting surface (shown by a broken line in the figure) of the observation lens barrel 27 to the lens housing 1 is located. Therefore, the image relay lens 27a of the second group corresponds to the imaging lens 27a in the observation lens barrel 27.

結像関係を説明すると、対物レンズ11は無限遠設計となっており、結像レンズ15によって第1次結像され、瞳リレーレンズ26cと像リレーレンズ27aによって接眼レンズ27bの近傍に第2次結像する。対物レンズ11が無限遠設計となっているので、対物レンズ11と結像レンズ15との間は平行光学系となっており、例えば試料9にピントを合わせるときには対物レンズ11を動かしても前記第1次結像の位置は変わらない。したがって、ピント合わせ機構は、対物レンズ11を動かすようにすればよく、対物レンズ11が複数取り付けられレボルバ10を上下動させる一般にレボ上下方式と呼ばれている機構をピント合わせ機構として採用できる。   Explaining the imaging relationship, the objective lens 11 is designed to be infinity, is primary-imaged by the imaging lens 15, and is secondarily formed near the eyepiece 27b by the pupil relay lens 26c and the image relay lens 27a. Form an image. Since the objective lens 11 is designed at infinity, a parallel optical system is provided between the objective lens 11 and the imaging lens 15. For example, when focusing on the sample 9, the objective lens 11 is moved even if the objective lens 11 is moved. The position of the primary image does not change. Therefore, the focusing mechanism may be configured to move the objective lens 11, and a mechanism generally called a revolving up-and-down system in which a plurality of objective lenses 11 are attached and the revolver 10 is moved up and down can be adopted as the focusing mechanism.

また、本実施形態では対物レンズ11のレボルバ取り付け面近傍に存在する対物レンズ11の瞳を、結像レンズ15および第1の光学素子16を通り反射ミラー22で焼く45°上方に反射して瞳変調器26bに投影している。さらに、コンデンサレンズ7の近傍に対物レンズ11の瞳と共役な位置があり、そこにもう一つの瞳変調器を配置可能に構成している。ここで、リレーレンズ系26内の瞳変調器26bを第1の瞳変調器とし、コンデンサレンズ7近傍に配置される瞳変調器を第2の瞳変調器100とする。   Further, in the present embodiment, the pupil of the objective lens 11 existing near the revolver mounting surface of the objective lens 11 is reflected by the reflecting mirror 22 through the imaging lens 15 and the first optical element 16 and reflected upward by 45 ° to be reflected by the pupil. The light is projected on the modulator 26b. Furthermore, there is a position conjugate with the pupil of the objective lens 11 near the condenser lens 7, and another pupil modulator can be arranged there. Here, the pupil modulator 26b in the relay lens system 26 is defined as a first pupil modulator, and the pupil modulator arranged near the condenser lens 7 is defined as a second pupil modulator 100.

実際には、リレー系に使用した各光学部品の誤差、特に屈折率誤差によって最適な瞳変調器の光軸方向の位置が微妙に変わるため、瞳変調器は光軸方向の微調整ができる構造とする方が望ましい。そこで、本実施形態では瞳変調器を光軸方向の位置調整および芯合わせを可能に構成した。   Actually, since the optimal position of the pupil modulator in the optical axis direction is slightly changed due to errors of each optical component used in the relay system, particularly the refractive index error, the pupil modulator can be fine-tuned in the optical axis direction. It is more desirable. Therefore, in the present embodiment, the pupil modulator is configured to be capable of adjusting the position in the optical axis direction and aligning the center.

マイクロウェルプレートやプラスチック三角フラスコ中に培養した生細胞や培養細胞を観察するのに最適な瞳変調器26bを作成すれば、その瞳変調器26bをリレーレンズ系26に挿入するだけで、対物レンズ交換なしで各容器に最適なコントラストが得られる。   If an optimal pupil modulator 26b for observing living cells or cultured cells cultured in a microwell plate or a plastic Erlenmeyer flask is prepared, the pupil modulator 26b is simply inserted into the relay lens system 26, and an objective lens is formed. Optimum contrast is obtained for each container without replacement.

第1,第2の瞳変調器を備えた光学系によれば、第1の瞳変調器26bに位相板82a,82bを配置し、第2の瞳変調器にリングスリットを配置したことにより、対物レンズ外位相差観察が可能になり、位相差専用の対物レンズを使用することなく位相差観察を容易に実施できる。   According to the optical system including the first and second pupil modulators, the phase plates 82a and 82b are arranged in the first pupil modulator 26b, and the ring slit is arranged in the second pupil modulator. Observation of the phase difference outside the objective lens becomes possible, and the phase difference observation can be easily performed without using an objective lens dedicated to the phase difference.

対物レンズ11の倍率やNA、瞳位置、および、観察したい試料9によって、最適な瞳変調器は異なるが、本実施形態では瞳変調器の種類を瞳変調スライダ81によって切り換え可能に構成しているため、対物レンズ11の種類または試料9の種類に応じて最適な瞳変調器に容易に切り換えることができる。   The optimum pupil modulator differs depending on the magnification and NA of the objective lens 11, the pupil position, and the sample 9 to be observed. In this embodiment, the type of the pupil modulator can be switched by the pupil modulation slider 81. Therefore, it is possible to easily switch to the optimum pupil modulator according to the type of the objective lens 11 or the type of the sample 9.

位相差や変調コントラスト顕微鏡(ホフマン法)を用いることができるため、プラスチック製培養容器中の細胞を観察する場合に、容器による偏光性能の劣化に影響を受けない利点がある。   Since a phase difference and a modulation contrast microscope (Hoffman method) can be used, there is an advantage that observation of cells in a plastic culture container is not affected by deterioration of polarization performance due to the container.

位相差や変調コントラスト顕微鏡(ホフマン法)などは、低倍の対物レンズを用いた観察が可能であるが、低倍の対物レンズにノマルスキーを用いた場合、対物レンズの瞳収差によって、視野周辺でリタデーションが発生し、視野内にむらが生じるが、本発明は、ノマルスキー干渉方式を用いないため、視野むらは発生しないという利点がある。また、偏光観察法やノマルスキー観察法で問題になる、像の劣化は、発生しない。   Phase contrast and modulation contrast microscopes (Hoffman method) can be observed using a low-magnification objective lens. However, when Nomarski is used for the low-magnification objective lens, the pupil aberration of the objective lens causes an error around the field of view. Although retardation occurs and unevenness occurs in the field of view, the present invention does not use the Nomarski interference method, and thus has an advantage that the field unevenness does not occur. In addition, image deterioration, which is a problem in the polarization observation method and the Nomarski observation method, does not occur.

図7および図8は第1の瞳変調器26bの機械的な構成を示している。第1の瞳変調器26bは、リレーレンズ系26内における前記対物レンズ瞳像と共役位置95近傍に瞳変調スライダ81を備え、この瞳変調スライダ81が図示しない係止機構(例えばクリック機構)にて係止するようになっている。瞳変調スライダ81は、全体形状が長方形をなし、その長手方向に3つの開口部を有する。両側の開口部には2種類の対物に対応可能な様に2種類の位相板82a,82bが保持され、中央の開口部は変調をしない場合のために空穴83となっている。対物レンズ11の種類によりそれぞれ対応した位相板82aまたは82bを使用する。   FIGS. 7 and 8 show a mechanical configuration of the first pupil modulator 26b. The first pupil modulator 26b includes a pupil modulation slider 81 near the conjugate position 95 with the objective lens pupil image in the relay lens system 26, and the pupil modulation slider 81 is connected to a not-shown locking mechanism (for example, a click mechanism). It is designed to lock. The pupil modulation slider 81 has a rectangular overall shape, and has three openings in its longitudinal direction. Two types of phase plates 82a and 82b are held in the openings on both sides so as to be compatible with two types of objectives, and the central opening is a hole 83 for the case where no modulation is performed. A phase plate 82a or 82b corresponding to each type of the objective lens 11 is used.

瞳変調スライダ81の側面に長手方向に沿ってスライダを停止するためのV溝84が設けられている。各V溝84は対応する位相板82a,82bまたは空穴83が光軸上に配置されたとき上記係止機構と係合する。位相板82a(82b)は、円筒状の保持枠85に固定されており、その保持枠85の外周が外枠86の内周面にて軸嵌合になっている。保持枠85には、位相板82a(82b)の位相膜87を対物レンズの瞳と共役な位置に調整するための操作ツマミ88が設けてある。操作ツマミ88は、外枠86の案内溝89を通って保持枠85の外周に螺合している。この操作ツマミ88を案内溝89に沿って光軸方向に移動させることにより、位相膜87を共役位置95に調整できる。また、操作ツマミ88のツマミ先端部外周に形成したフランジ90を外枠86に押し付けることで、位相板82a(82b)を固定する。   On the side surface of the pupil modulation slider 81, a V groove 84 for stopping the slider is provided along the longitudinal direction. Each V-groove 84 engages with the locking mechanism when the corresponding phase plate 82a, 82b or hole 83 is disposed on the optical axis. The phase plate 82 a (82 b) is fixed to a cylindrical holding frame 85, and the outer periphery of the holding frame 85 is axially fitted on the inner peripheral surface of the outer frame 86. The holding frame 85 is provided with an operation knob 88 for adjusting the phase film 87 of the phase plate 82a (82b) to a position conjugate with the pupil of the objective lens. The operation knob 88 is screwed to the outer periphery of the holding frame 85 through the guide groove 89 of the outer frame 86. By moving the operation knob 88 in the optical axis direction along the guide groove 89, the phase film 87 can be adjusted to the conjugate position 95. Further, the phase plate 82a (82b) is fixed by pressing a flange 90 formed on the outer periphery of the knob tip of the operation knob 88 against the outer frame 86.

又、位相差観察の場合、コンデンサレンズ7近傍には照明の変調を行なうため、位相差開口を設けているが、この開口の位置に位相膜87の心を合わせるために、瞳変調スライダ81にプランジャー91と2つの調整ツマミ92を具備している。プランジャー91及び2つの調整ツマミ92の先端の3点が外枠86の外周に当接し、調整ツマミ92を回転することにより位相膜87の心合わせを行なえるようになっている。   In the case of phase difference observation, a phase difference opening is provided in the vicinity of the condenser lens 7 in order to modulate illumination. In order to align the center of the phase film 87 with the position of this opening, the pupil modulation slider 81 is provided. A plunger 91 and two adjustment knobs 92 are provided. The three points at the tips of the plunger 91 and the two adjustment knobs 92 abut on the outer periphery of the outer frame 86, and the center of the phase film 87 can be aligned by rotating the adjustment knob 92.

なお、位相差観察によればシャープな像が得られるが、透明試料の方向性がわからない。ホフマン式変調コントラストでは、試料の方向性が判ると共に、厚い透明試料が観察可能であり、さらに焦点深度が深いことから立体的に見ることができる。また、生態試料はガラスシャーレまたはプラスチックシャーレに入っているが、ホフマン式の場合、ガラスシャーレでは両瞳変調器に偏光板を入れてコントラストのさらなる向上が図られ、プラスチックシャーレでは偏光板を入れずにプラスチックシャーレの偏光歪みから解放可能となる利点がある。   Although a sharp image can be obtained by phase difference observation, the directionality of the transparent sample is not known. In the Hoffman modulation contrast, the directionality of the sample can be understood, a thick transparent sample can be observed, and the depth of focus can be seen three-dimensionally. The biological sample is contained in a glass or plastic dish, but in the case of the Hoffman type, the contrast is further improved by placing a polarizing plate in the double-pupil modulator in the glass dish, and without using a polarizing plate in the plastic dish. Another advantage is that it can be released from the polarization distortion of the plastic petri dish.

本実施形態では鏡体ハウジング1内に第1の瞳変調器26bを配置したことにより、中間鏡筒のような別体化することなく、対物レンズ外位相差,ホフマン式変調コントラスト等の観察が可能となる。   In the present embodiment, by disposing the first pupil modulator 26b in the lens housing 1, observation of the phase difference outside the objective lens, the Huffman modulation contrast, and the like can be performed without being separated as in the intermediate lens barrel. It becomes possible.

変調コントラスト像は、位相差像と異なり、像のコントラストの方向性を調整するために、瞳変調器を回転させる必要があるが、本実施形態ではスライダ方式を採用しているため、顕微鏡本体から簡単に取り外すことができ、該ユニットごと交換できる。   The modulation contrast image is different from the phase contrast image, and it is necessary to rotate the pupil modulator in order to adjust the directionality of the image contrast. It can be easily removed and the whole unit can be replaced.

鏡体ハウジング1内に瞳変調器26bを挿脱自在および着脱自在に儲けたので、瞳変調部の小形化および操作性が向上する。また、観察光路23の像リレーレンズ26aと観察鏡筒27の結像レンズ27aの間が平行光学系になっているので、観察鏡筒27を鏡体ハウジング1に直接取り付けるのではなく、図12(a)に示すように光路偏向装置33を介して傾斜角の異なる観察鏡筒34を取り付けるようにすることができる。   Since the pupil modulator 26b is provided in the lens housing 1 so that it can be inserted and detached and detached, the pupil modulator can be downsized and the operability can be improved. In addition, since the space between the image relay lens 26a of the observation optical path 23 and the imaging lens 27a of the observation lens barrel 27 is a parallel optical system, the observation lens barrel 27 is not directly attached to the lens housing 1, but is directly connected to the lens housing 1 as shown in FIG. As shown in (a), observation lens barrels 34 having different inclination angles can be attached via an optical path deflecting device 33.

ここで、光路偏向装置33内の光路偏向プリズム33aは観察鏡筒取付面を水平にするためのものであり、観察鏡筒34の先端部に取り付けられたプリズム34bは観察鏡筒傾斜角度を例えば30度にするプリズムである。結像レンズ34aは結像レンズ27aに、接眼レンズ34bは結像レンズ27bにそれぞれ対応している。   Here, the optical path deflecting prism 33a in the optical path deflecting device 33 is for leveling the observation lens barrel mounting surface, and the prism 34b attached to the distal end of the observation lens barrel 34 has a tilt angle of the observation lens barrel, for example. It is a prism to make 30 degrees. The imaging lens 34a corresponds to the imaging lens 27a, and the eyepiece 34b corresponds to the imaging lens 27b.

また、図12(a)に示す光路偏向プリズム33bの代わりに図12(b)に示す光路偏向プリズム33bを使用するようにしても良い。図12(b)に示す光路偏向プリズム33bを使用すれば、試料9から接眼レンズ27bのアイポイントまでの距離を短くできる。   Further, instead of the optical path deflecting prism 33b shown in FIG. 12A, an optical path deflecting prism 33b shown in FIG. 12B may be used. If the optical path deflection prism 33b shown in FIG. 12B is used, the distance from the sample 9 to the eye point of the eyepiece 27b can be shortened.

また、上記平行光学系に、中間鏡筒としてディスカッション鏡筒,変倍鏡筒,フォト鏡筒等を簡単に挿入することが可能である。具体的には、観察鏡筒27は鏡体ハウジング1に対して簡単に取り外しが可能であるので、観察鏡筒27と鏡体ハウジング1との間に上述した各種中間鏡筒を必要に応じて介在させることが可能である。   Further, it is possible to easily insert a discussion lens barrel, a variable power lens barrel, a photo lens barrel, or the like as an intermediate lens barrel into the parallel optical system. Specifically, since the observation lens barrel 27 can be easily removed from the lens housing 1, the above-described various intermediate lens barrels may be provided between the observation lens barrel 27 and the lens housing 1 as necessary. It is possible to intervene.

図9は、実施形態の倒立顕微鏡に、中間鏡筒の一例として、ディスカッション鏡筒28を組合わせて、正面から見た場合の透視図である。ディスカッション鏡筒28は、主観察者と同時に副観察者が観察するための観察筒であり、観察光路23内の像リレーレンズ26aの上部に取り付けられる。そして、このディスカッション鏡筒28は、図示するように、主に、光路分割プリズム28a,リレーレンズ28b,反射プリズム28cとで構成されている。副観察鏡筒27´は観察鏡筒27と同一構造を有している、また、副観察鏡筒側には装置を安定させるための支持脚31が設けられている。   FIG. 9 is a perspective view when the inverted microscope according to the embodiment is combined with a discussion lens barrel 28 as an example of an intermediate lens barrel when viewed from the front. The discussion tube 28 is an observation tube for the sub-observer to observe at the same time as the main observer, and is mounted above the image relay lens 26a in the observation optical path 23. The discussion lens barrel 28 is mainly composed of an optical path splitting prism 28a, a relay lens 28b, and a reflecting prism 28c, as shown in the figure. The sub-observation barrel 27 'has the same structure as the observation barrel 27, and a support leg 31 for stabilizing the device is provided on the sub-observation barrel side.

図9では、ディスカッション鏡筒28は、光路偏向装置33を介して取り付けてあるが、これに限らず顕微鏡本体(鏡体ハウジング1)に直接取り付けても何等支障はない。但し、取り付け面が傾いているので、傾いたディスカッション鏡筒28を支持できるように支持脚31の鏡筒支持部は交換もしくは対応可能となっている。   In FIG. 9, the discussion barrel 28 is attached via the optical path deflecting device 33. However, the present invention is not limited to this, and there is no problem even if the discussion barrel 28 is directly attached to the microscope main body (the lens housing 1). However, since the mounting surface is inclined, the lens barrel supporting portion of the support leg 31 can be replaced or adapted to support the inclined discussion lens barrel 28.

観察光路の途中に平行光学系を設け、その位置で鏡体ハウジング1と観察鏡筒27を分離できるので、その間に中間鏡筒としてディスカッション鏡筒や、変倍鏡筒を研究実験の目的に合わせて挿入または2段重ねすることができる。その結果、顕微鏡の応用範囲をさらに拡大できる。また、中間鏡筒を平行光学系内に挿入しているので中間鏡筒に特別なレンズを付加する必要がなく、常時品質の高い像が得られる。   A parallel optical system is provided in the middle of the observation optical path, and the lens barrel housing 1 and the observation lens barrel 27 can be separated at that position. Can be inserted or stacked in two stages. As a result, the scope of application of the microscope can be further expanded. Further, since the intermediate lens barrel is inserted into the parallel optical system, it is not necessary to add a special lens to the intermediate lens barrel, and a high-quality image can always be obtained.

像リレーレンズを、1次像を無限遠に投影するための1群26aと無限遠に投影された像を有限にする2群27aとから構成し、1群と2群の間で鏡体が鏡筒が取り外せる構造としたので、観察専用鏡筒や写真撮影用鏡筒を取り付け可能となり、瞳モジューレータで変調した後の像を写真装置に導くことで写真撮影を可能とすることもできる。   The image relay lens is composed of a first group 26a for projecting the primary image at infinity and a second group 27a for making the image projected at infinity finite. Since the lens barrel is detachable, it is possible to mount a lens barrel dedicated for observation and a lens barrel for photographing, and it is also possible to take a photograph by guiding an image modulated by the pupil modulator to a photographing device.

なお、結像レンズの焦点距離は、所望の視野数(例えば20以上)の視野で光学特性および全体の光学素子配置が可能な範囲であれば、180mmに限定されることなく、150mmから200mm程度でも良い。また、無限遠設計対物レンズについて説明したが、有限設計対物レンズでも適用可能である。この場合、有限設計対物レンズ単体での結像位置を延ばすか、または有限設計対物レンズを取り付けるレボルバ内の転換で不動位置に無限遠用補助レンズを設けて無限遠化すればよい。   The focal length of the imaging lens is not limited to 180 mm but may be about 150 mm to 200 mm as long as the optical characteristics and the entire optical element arrangement can be arranged in a desired number of fields (for example, 20 or more). But it's fine. In addition, the infinity design objective lens has been described, but a finite design objective lens is also applicable. In this case, the imaging position of the finite design objective lens alone may be extended, or an infinity auxiliary lens may be provided at an immovable position by conversion in a revolver where the finite design objective lens is attached, so that the infinity is achieved.

無限遠設計の対物レンズ11を用いるため、結像レンズ15と対物レンズ11の間隔を50mm以上にすることができ、この間隔中に蛍光照明用投光管から落射照明を行なうためのダイクロックミラーやノマルスキー用プリズム、偏光観察用偏光板等を挿入することができ、様々な観察法が可能となる。   Since the objective lens 11 designed at infinity is used, the distance between the imaging lens 15 and the objective lens 11 can be set to 50 mm or more, and a dichroic mirror for performing epi-illumination from the fluorescent light projection tube during this interval. And a prism for Nomarski, a polarizing plate for polarization observation, and the like can be inserted, and various observation methods are possible.

図13は、図6の有限設計の対物レンズ11aを倒立顕微鏡に使用した例である。この倒立顕微鏡は、試料9から対物レンズ11aを通り、凹レンズ11bで平行光学系となり、結像レンズ15aで集光されて図中では所定位置29b,29e等(図1と同様)に結像する。リレー光学系は図6と同様であるが、有限設計の対物レンズ11aに対応して多少の変更はあるがほぼ同等である。有限設計の場合、観察鏡筒に結像レンズを含まないので、図中の2点破線が観察鏡筒の鏡体ハウジングへの取り付け面となり、結像レンズ26a′,27a′または一体の26a′′にする以外は、無限遠設計と大差なく構成できる。   FIG. 13 shows an example in which the objective lens 11a of finite design in FIG. 6 is used for an inverted microscope. In this inverted microscope, a parallel optical system is formed from the sample 9 through the objective lens 11a and the concave lens 11b, and is condensed by the imaging lens 15a to form an image at predetermined positions 29b and 29e in the drawing (similar to FIG. 1). . Although the relay optical system is the same as that of FIG. 6, it is almost the same, although there are some changes corresponding to the objective lens 11a of finite design. In the case of the finite design, since the observation lens barrel does not include the imaging lens, the two-dot broken line in the figure becomes the mounting surface of the observation lens barrel to the lens housing, and the imaging lenses 26a ', 27a' or the integral 26a '. ′, It can be configured without much difference from the design at infinity.

(第2実施形態)次に、本発明の第2実施形態について説明する。   (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図10は、実施形態の正立顕微鏡における各光学系の相互位置関係を示す透視斜視図であり、図11は同実施形態の顕微鏡を側面から見た透視図である。鏡体ハウジング51の下端に取り付けられた照明ハウジング52内に収納された光源53から出力された光54は反射ミラー55で上方に照射方向が偏向され、視野絞り56を通過してコンデンサレンズ57でステージ58上に載置された試料(標本)59上に集光される。この試料(標本)59を透過した光は、ステージ58の上側に配設されたレボルバ60に支持された対物レンズ61へ入射される。対物レンズ61を通過した拡大画像の光は励起フィルタ62a,ダイクロイックミラー62b、吸収フィルタ62cを内蔵した蛍光キューブ62へ入射される。この蛍光キューブ62には水銀灯、キセノン光源等の落射照明系の光源64から照明光が入射される。   FIG. 10 is a perspective view showing the mutual positional relationship between the optical systems in the erecting microscope of the embodiment, and FIG. 11 is a perspective view of the microscope of the embodiment as viewed from the side. Light 54 emitted from a light source 53 housed in an illumination housing 52 attached to the lower end of a mirror housing 51 is deflected upward by a reflection mirror 55, passes through a field stop 56, and passes through a condenser lens 57. The light is focused on a sample (specimen) 59 placed on the stage 58. The light transmitted through the sample (sample) 59 is incident on an objective lens 61 supported by a revolver 60 disposed above the stage 58. The light of the enlarged image that has passed through the objective lens 61 is incident on a fluorescent cube 62 including an excitation filter 62a, a dichroic mirror 62b, and an absorption filter 62c. Illumination light is incident on the fluorescent cube 62 from a light source 64 of an epi-illumination system such as a mercury lamp or a xenon light source.

蛍光キューブ62の上側には、対物レンズ61から来た光を焦点位置に結像させる結像レンズ65が配設されている。この結像レンズ65を通過した光は第1の光学素子66に入射する。   Above the fluorescent cube 62, an imaging lens 65 for imaging light coming from the objective lens 61 at a focal position is provided. The light that has passed through the imaging lens 65 enters the first optical element 66.

第1の光学素子66は、図10に示すように、光軸に直交する方向に互いに接して配列された3個の半透過プリズム66a,66b,66cで構成されている。各半透過プリズム66a〜66cは、それぞれ下方から入射した光を上方に透過すると共に、それぞれ前記入射光の光軸と直交し、かつ互いに90°異なる方向に入射光を分岐する。   As shown in FIG. 10, the first optical element 66 includes three semi-transmissive prisms 66a, 66b, and 66c arranged in contact with each other in a direction perpendicular to the optical axis. Each of the semi-transmissive prisms 66a to 66c transmits the light incident from below upward, and branches the incident light in a direction orthogonal to the optical axis of the incident light and in directions different from each other by 90 °.

具体的には、半透過プリズム66aは下方から入射した光を上方に透過すると共に、該入射光を第1の撮影光路67a方向(左方向)に導き、中央の半透過プリズム66bは下方から入射した光を上方に透過すると共に、該入射光を第2の撮影光路67b方向(図11参照)に導き、さらに半透過プリズム66cは下方から入射した光を上方に透過すると共に、該入射光を第3の撮影光路67c方向(右方向)に導く。   Specifically, the semi-transmissive prism 66a transmits the light incident from below upward, guides the incident light toward the first photographing optical path 67a (left direction), and the central semi-transmissive prism 66b receives light from below. The transmitted light is transmitted upward, the incident light is guided in the direction of the second photographing optical path 67b (see FIG. 11), and the semi-transmissive prism 66c transmits the light incident from below and transmits the incident light. The third imaging light path 67c is guided in the right direction.

また、3個の半透過プリズム66a,66b,66cは図中点線で示す支持台68に移動自在に支持されている。この支持台68に支持された半透過プリズム66a,66b,66cはまとめて先端が光路分割ユニット69の外壁に露出した位置調整ツマミ70によって、その水平位置が(A),(B),(C)の3段階に移動可能である。よって、位置調整ツマミ70を操作することによって、任意の半透過プリズム66a,66b,66cを入射光の光軸位置に選択的に移動できる。その結果、観察者は結像レンズ65を通過した光を第1〜第3の撮影光路67a〜67cのうちの任意の撮影光路に導くことが可能である。   The three semi-transmissive prisms 66a, 66b, 66c are movably supported by a support 68 shown by a dotted line in the figure. The translucent prisms 66a, 66b, and 66c supported by the support table 68 are collectively moved to horizontal positions (A), (B), and (C) by a position adjustment knob 70 whose tip is exposed on the outer wall of the optical path splitting unit 69. ) Can be moved to three stages. Therefore, by operating the position adjustment knob 70, any transflective prism 66a, 66b, 66c can be selectively moved to the optical axis position of the incident light. As a result, the observer can guide the light that has passed through the imaging lens 65 to any one of the first to third photographing optical paths 67a to 67c.

位置調整ツマミ70をAにすると半透過プリズム66aが光軸中に配置され光が撮影光路67aに導かれて所定位置(71a)で結像する。他は同様に位置調整ツマミ70のアルファベットに対応して移動する。半透過プリズム66a〜66cと支持台68との関係は第1実施形態の図4の構成と同様であり、半透過プリズム66a〜66cを搭載しかつ任意のプリズムを選択的に光路72内に移動させて移動部材(第2実施形態では図示しないが図4の移動部材20と同部材)を、光路分割ユニットのハウジング69の外部へ引き出すことが可能である。又、第1実施形態と同様に各半透過プリズム66a〜66cは着脱自在であり、他の光学特性を有した半透過プリズムに交換可能である。   When the position adjustment knob 70 is set to A, the transflective prism 66a is arranged in the optical axis, and the light is guided to the photographing optical path 67a to form an image at a predetermined position (71a). Others also move correspondingly to the alphabet of the position adjustment knob 70. The relationship between the semi-transmissive prisms 66a to 66c and the support table 68 is the same as the configuration of FIG. 4 of the first embodiment, in which the semi-transmissive prisms 66a to 66c are mounted and an arbitrary prism is selectively moved into the optical path 72. Then, the moving member (not shown in the second embodiment but the same as the moving member 20 in FIG. 4) can be pulled out of the housing 69 of the optical path splitting unit. Further, similarly to the first embodiment, each of the transflective prisms 66a to 66c is detachable, and can be replaced with a transflective prism having another optical characteristic.

又、各撮影光路67a〜67cに結像される試料(標本)59の像倍率は、完全に一致するように調整されている。すなわち、対物レンズ61自体が無限遠補を対物レンズであるために、有限補正対物レンズに無限遠交換用レンズが不要であり、試料のピント合わせはステージ58を被かせばよく、また結像レンズ65が無限遠補を対物レンズに対応した結像レンズであり、結像レンズ65と各光路の焦点位置71との間にレンズは入っていないので各光路の像倍率は等しい。本実施形態においては、結像レンズ65の焦点距離fが180mmで、像倍率は[1x]に設定されている。 Further, the image magnification of the sample (specimen) 59 formed on each of the photographing optical paths 67a to 67c is adjusted so as to completely match. That is, since the objective lens 61 itself is an object lens for infinity compensation, the finite correction objective lens does not require an infinity exchange lens, and the sample can be focused by covering the stage 58. Numeral 65 denotes an image forming lens corresponding to an objective lens at infinity. Since no lens is provided between the image forming lens 65 and the focal position 71 of each optical path, the image magnification of each optical path is equal. In the present embodiment, the focal length f B is 180mm of the imaging lens 65, the image magnification is set to [1x].

第1の光学素子66のいずれか1つの半透過プリズム66a〜66cを上方に通過した光は第2の光学素子73に入射される。第2の光学素子73を有する光路分割ユニットのハウジング74は、本実施形態では、一般的に公知である三眼鏡筒であり、光路分割プリズム73は、眼視するための観察光路75と、写真やTV撮影のための撮像光路76へ分光するプリズムであり、分割比の違いによる3種類のプリズムによって構成される。   Light that has passed upward through any one of the semi-transmissive prisms 66a to 66c of the first optical element 66 enters the second optical element 73. In the present embodiment, the housing 74 of the optical path splitting unit having the second optical element 73 is a generally known trinocular tube, and the optical path splitting prism 73 includes an observation optical path 75 for visual observation and a photograph. And a prism that splits the light into an image pickup optical path 76 for TV shooting, and is constituted by three types of prisms having different division ratios.

第2光学素子によって透過/反射された撮像光路76と観察光路75中の光は、第1光学素子66の各撮影光路67a〜67cと同一距離の所定位置X(71d,e)で結像する。さらに前記2光路75,76に結像される試料59の像の像倍率は前記第1の光学素子66の各撮影光路67a〜67cの各像倍率と完全に一致することは、結像レンズ65と各光路の焦点位置との間にレンズが介在されていないことから明らかである。   Light in the imaging optical path 76 and the observation optical path 75 transmitted / reflected by the second optical element forms an image at a predetermined position X (71d, e) at the same distance as each of the imaging optical paths 67a to 67c of the first optical element 66. . Furthermore, the fact that the image magnification of the image of the sample 59 formed on the two optical paths 75 and 76 completely matches each image magnification of each of the photographing optical paths 67 a to 67 c of the first optical element 66 is that the imaging lens 65. This is apparent from the fact that no lens is interposed between the optical path and the focal position of each optical path.

撮影光路67a,67c,76における3カ所の焦点位置(71a,71c,71d)にはTVカメラの撮像面を配置するため、前記3光路(67a,67c,76)中には所望のTVカメラのフランジバックに合うTVカメラ取り付け用マウント(69c,74d)が、光路分割ユニット69および三眼鏡筒74の外側に配置されている。なお、撮影光路67a側にも図示しないマウントは存在する。   Since the imaging plane of the TV camera is arranged at three focal positions (71a, 71c, 71d) in the photographing optical paths 67a, 67c, 76, a desired TV camera is placed in the three optical paths (67a, 67c, 76). TV camera mounting mounts (69c, 74d) that match the flange back are arranged outside the optical path splitting unit 69 and the trinocular tube 74. Note that a mount (not shown) also exists on the imaging optical path 67a side.

第1光学素子66bを光路72中に挿入した場合について、図11に基づき詳述する。前述の対物レンズ61を通過した試料59の拡大画像の光は、結像レンズ65を通過後、第1の光学素子66bの分割比の割合に応じた光量が撮影光路67b側に反射または三眼鏡筒74側に透過される。透過側について既に記載したので、ここでは撮影光路67b側に反射した光路について記述する。   The case where the first optical element 66b is inserted into the optical path 72 will be described in detail with reference to FIG. The light of the enlarged image of the sample 59 that has passed through the above-described objective lens 61 passes through the imaging lens 65, and then the amount of light corresponding to the ratio of the division ratio of the first optical element 66b is reflected on the photographing optical path 67b side or through the three glasses The light is transmitted to the cylinder 74 side. Since the transmission side has already been described, the light path reflected on the photographing light path 67b will be described here.

反対側の光路上には、図11に示す如く対物レンズの瞳像をリレーする瞳リーレンズ群77と、結像レンズ65によって焦点位置71bに結像された(対物レンズ61を通過した試料(標本)59の)1次像をさらにリレーする2次像リレーレンズ群(2群構成)78,79および第1光学素子66bにより水平方向に偏向された光を上方に偏向する反射ミラー96が配置されている。   On the optical path on the opposite side, a pupil Lee lens group 77 that relays the pupil image of the objective lens as shown in FIG. 11 and an image formed at the focal position 71b by the imaging lens 65 (the sample passing through the objective lens 61 ( A secondary image relay lens group (two-group configuration) 78, 79 for further relaying the primary image of the specimen 59) and a reflection mirror 96 for deflecting the light horizontally deflected by the first optical element 66b upward are arranged. Have been.

前述の光路分割ユニットのハウジング69は、結像レンズ65、半透過プリズム66a〜66c、瞳リレーレンズ77、2次像リレーレンズ群の一方78および反射ミラー96の光学素子から構成されている。又、2次像リレーレンズ群78は1次像を無限遠に投影するための群であり、79は無限遠に投影された像を有限にする群という役割をもっており、78と79の間は平行光束となっている。又、95は瞳リレーレンズ77によって投影された対物レンズ61の瞳像と共役な位置である。   The housing 69 of the above-described optical path splitting unit includes an image forming lens 65, semi-transmissive prisms 66a to 66c, a pupil relay lens 77, one of a group of secondary image relay lenses 78, and an optical element of a reflection mirror 96. The secondary image relay lens group 78 is a group for projecting the primary image at infinity, and 79 has a role as a group for making the image projected at infinity finite. It is a parallel light flux. Reference numeral 95 denotes a position conjugate with the pupil image of the objective lens 61 projected by the pupil relay lens 77.

光路分割ユニットのハウジング69には、前記対物レンズ瞳像と共役位置95近傍に図示しない開口と図7,8に示す瞳変調器と同じ構成の瞳変調器97が設けられている。この瞳変調器97は瞳共役位置95の近傍に設けられた係止機構(例えばクリック機構)により間欠的に固定されるようになっている。瞳変調器のもう一方97aは図11図中のコンデンサレンズ57近傍に配置されている。   The housing 69 of the optical path splitting unit is provided with an aperture (not shown) and a pupil modulator 97 having the same configuration as the pupil modulator shown in FIGS. The pupil modulator 97 is intermittently fixed by a locking mechanism (for example, a click mechanism) provided near the pupil conjugate position 95. The other pupil modulator 97a is arranged near the condenser lens 57 in FIG.

以上のように構成された本実施形態によれば、第1の光学素子66で反射される投影光路を、3光路備えているので1光路を瞳変調のための光路としても、残りの2光路を使って、高感度TVカメラ、高分解TVカメラの組合わせといった使い方ができ、また、各投影光路の投影倍率が等しいので、得られる複数の映像を使って標本の大きさ把握、映像の重ね合わせ、比較作業を容易にし微弱蛍光観察、測光という研究実現の使い勝手、作業効率、実験精度の向上が図れる。   According to the present embodiment configured as described above, since the projection optical path reflected by the first optical element 66 is provided with three optical paths, even if one optical path is used as an optical path for pupil modulation, the remaining two optical paths are used. Can be used as a combination of a high-sensitivity TV camera and a high-resolution TV camera. Also, since the projection magnification of each projection optical path is equal, the size of the sample can be grasped using multiple images obtained, and the images can be superimposed. This facilitates the adjustment and comparison work, improving the usability, work efficiency, and experimental accuracy of the research realization of weak fluorescence observation and photometry.

位相差や立体視のための瞳変調器97をリレーレンズ光路中に着脱自在にしたことで、明視野と位相差および蛍光と蛍光位相差などの同時観察が可能になった。   By making the pupil modulator 97 for the phase difference and the stereoscopic vision detachable in the optical path of the relay lens, simultaneous observation of the bright field and the phase difference and the fluorescence and the fluorescence phase difference becomes possible.

極微弱光を検出する場合、試料の位置出しに位相差観察をした後に、蛍光測光することになるが、同一対物レンズで位相差観察および蛍光測光を可能なため、対物転換による芯ずれしかなく測定精度の向上が図れる。   When detecting extremely weak light, fluorescence measurement is performed after phase difference observation for sample positioning.However, since phase difference observation and fluorescence measurement can be performed with the same objective lens, there is only misalignment due to objective conversion. Measurement accuracy can be improved.

第1光学素子の光路分割ユニットと、瞳変調可能なリレーレンズを中間鏡筒タイプで顕微鏡に対して着脱可能にしたことで、正立顕微鏡におけるシステム性の維持向上が回れる。   Since the optical path splitting unit of the first optical element and the relay lens capable of pupil modulation can be attached to and detached from the microscope as an intermediate lens barrel, the system of the erecting microscope can be maintained and improved.

リレーレンズを2群にし、中間鏡筒(光路分割ユニット69)を像リレーレンズ系の無限遠投影(光束)部分で区切っているため、像リレーレンズの第2群を含む観察もしくは撮影鏡筒をつければユニット分割による心精度が劣化が少なくおさえられ、安価に提供できる。   Since the relay lens is divided into two groups and the intermediate lens barrel (optical path splitting unit 69) is separated by the infinite projection (light flux) portion of the image relay lens system, the observation or photographing lens barrel including the second group of the image relay lens is used. If it is used, the accuracy of the heart due to the division of the unit can be reduced and the cost can be reduced.

対物レンズ直上の観察鏡筒から結像レンズを外し、結像レンズを中間鏡筒内の第1光学素子直下に設けたので、通常の明視野や蛍光検鏡時には中間鏡筒をはずし結像レンズ付きの観察鏡筒を顕微鏡本体に挿着すればよく顕微鏡のシステム性への影響を極力少なくでき、かつ像倍率の等しい複数の撮像光路を設けられる。   The imaging lens was removed from the observation lens barrel immediately above the objective lens, and the imaging lens was provided immediately below the first optical element in the intermediate lens barrel. It is sufficient to insert the attached observation lens barrel into the microscope main body, and it is possible to minimize the influence on the system performance of the microscope and to provide a plurality of imaging optical paths having the same image magnification.

なお、半透過プリズム66bで反射される側に瞳変調可能なリレーレンズ系を光路分割ユニットのハウジング69から分離し、別々のユニット化し、さらに、その別々のユニットのインターフェースを該光路分割ユニットのハウジング69の両側面についているTVカメラ取り付け用マウント(69c)と同形状にしておけばリレーレンズ系ユニットを3方向(光路67a,b,c)どこでも装着可能となる。本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施可能である。   The relay lens system capable of pupil modulation on the side reflected by the semi-transmissive prism 66b is separated from the housing 69 of the optical path splitting unit, and is made into a separate unit. The relay lens system unit can be mounted in any of three directions (optical paths 67a, b, c) if it has the same shape as the TV camera mounting mount (69c) on both sides of 69. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の第1実施形態に係わる倒立顕微鏡の光学系の構造を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a structure of an optical system of an inverted microscope according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態を側面から見た光学系を示す透視図。FIG. 2 is a perspective view illustrating the optical system when the first embodiment is viewed from the side. 第1実施形態を正面から見た光学系を示す透視図。FIG. 2 is a perspective view showing the optical system of the first embodiment as viewed from the front. 第1実施形態における第1の光学素子の鏡体ハウジングからの挿脱機構の要部を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a main part of an insertion / removal mechanism of the first optical element from the lens housing in the first embodiment. 図4に示すA−A線矢示断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 4. 第1実施形態の光学系を抜出して示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an extracted optical system according to the first embodiment. 第1実施形態に備えた瞳変調器の機械構成を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a mechanical configuration of a pupil modulator provided in the first embodiment. 図7に示すA−A線矢示断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 7. 第1実施形態に組込まれるディスカッション鏡筒を示す透視図。FIG. 2 is a perspective view showing a discussion lens barrel incorporated in the first embodiment. 第2実施形態に係わる正立顕微鏡の光学系の構造を示す模式図。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a structure of an optical system of an erecting microscope according to a second embodiment. 第2実施形態を側面から見た光学系を示す透視図。FIG. 9 is a perspective view showing an optical system when the second embodiment is viewed from the side. 第1実施形態に他の観察鏡筒を取り付けた光学系を示す図、および光路偏向装置の変形例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an optical system in which another observation lens barrel is attached to the first embodiment, and a diagram illustrating a modification of the optical path deflecting device. 第1実施形態に有限設計光学系を適用した場合を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a case where a finite design optical system is applied to the first embodiment.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…鏡体ハウジング、9…試料、11,61…対物レンズ、15,65…結像レンズ、16,66…第1の光学素子、16a〜16c…半透過プリズム、17a〜17d…撮影光路、22,73…第2の光学素子、23…観察光路、26b,97,100…瞳変調器、27…観察筒体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... mirror housing, 9 ... sample, 11, 61 ... objective lens, 15, 65 ... imaging lens, 16, 66 ... 1st optical element, 16a-16c ... semi-transmissive prism, 17a-17d ... photography optical path, 22, 73: second optical element, 23: observation optical path, 26b, 97, 100: pupil modulator, 27: observation cylinder.

Claims (6)

照明光を発生する光源と、
前記光源で発生させた照明光を試料へ照射する照明光学系と、
前記試料に対向配置され前記試料から物体光が入射する対物レンズと、
前記対物レンズによる第1次像と前記対物レンズの間の光路上に配置され前記対物レンズを通過した光を互いに異なる3方向以上の方向に分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段で分岐された光が入射する観察光路と、
前記光分岐手段で分岐された光が入射する3つ以上の撮影光路とを具備し、
前記撮影光路のうちの1つは前記光分岐手段の下方光路に分岐可能であり、かつ前記下方光路と他の撮影光路とを同時に使用できることを特徴とする倒立顕微鏡。
A light source for generating illumination light,
An illumination optical system that irradiates the sample with illumination light generated by the light source,
An objective lens that is arranged to face the sample and that receives object light from the sample;
Light splitting means arranged on an optical path between a primary image formed by the objective lens and the objective lens and splitting light passing through the objective lens in three or more different directions,
An observation optical path on which the light branched by the light branching unit is incident,
And three or more photographing optical paths on which the light branched by the light branching unit is incident.
An inverted microscope, wherein one of the photographing optical paths can branch into a lower optical path of the light branching means, and the lower optical path and another photographing optical path can be used simultaneously.
照明光を発生する光源と、
前記光源で発生させた照明光を試料へ照射する照明光学系と、
前記試料に対向配置され前記試料から物体光が入射する対物レンズと、
前記対物レンズを通過した光の光路上に設けられ前記試料の第1次像を形成するため前記対物レンズを通過した光を所定位置に結像させる結像レンズと、
前記対物レンズと前記第1次像との間の光路上に配置され前記対物レンズを通過した光を互いに異なる3方向以上の方向に分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段で分岐された光が入射する観察光路と、
前記光分岐手段で分岐された光が入射する3つ以上の撮影光路とを具備し、
前記撮影光路のうちの1つは前記光分岐手段の下方光路に分岐可能であり、かつ前記下方光路と他の撮影光路とを同時に使用できることを特徴とする倒立顕微鏡。
A light source for generating illumination light,
An illumination optical system that irradiates the sample with illumination light generated by the light source,
An objective lens that is arranged to face the sample and that receives object light from the sample;
An imaging lens that is provided on an optical path of light that has passed through the objective lens and forms an image of light that has passed through the objective lens at a predetermined position to form a primary image of the sample;
Light splitting means arranged on an optical path between the objective lens and the primary image and splitting light passing through the objective lens into three or more different directions,
An observation optical path on which the light branched by the light branching unit is incident,
And three or more photographing optical paths on which the light branched by the light branching unit is incident.
An inverted microscope, wherein one of the photographing optical paths can branch into a lower optical path of the light branching means, and the lower optical path and another photographing optical path can be used simultaneously.
照明光を発生する光源と、
前記光源で発生させた照明光を試料へ照射する照明光学系と、
前記試料に対向配置され前記試料から物体光が入射する対物レンズと、
前記対物レンズを通過した光の光路上に設けられ前記試料の第1次像を形成するため前記対物レンズを通過した光を所定位置に結像させる結像レンズと、
前記対物レンズと前記第1次像との間の光路上に配置され前記対物レンズを通過した光を異なる方向に分岐する第1の光学素子と、
前記第1の光学素子で分岐された分岐光の光路上に設けられ前記第1の光学素子から入射する前記分岐光を観察光路を含む複数方向に導く第2の光学素子と、
前記第1の光学素子で分岐された光および前記第1の光学素子と前記第2の光学素子とを経由した光とが入射する3つ以上の撮影光路とを具備し、
前記撮影光路のうちの1つは前記第2の光学素子の下方光路に分岐可能であり、かつ前記下方光路と他の撮影光路とを同時に使用できることを特徴とする倒立顕微鏡。
A light source for generating illumination light,
An illumination optical system that irradiates the sample with illumination light generated by the light source,
An objective lens that is arranged to face the sample and that receives object light from the sample;
An imaging lens that is provided on an optical path of light that has passed through the objective lens and forms an image of light that has passed through the objective lens at a predetermined position to form a primary image of the sample;
A first optical element disposed on an optical path between the objective lens and the first image and branching light passing through the objective lens in different directions;
A second optical element that is provided on the optical path of the branched light branched by the first optical element and guides the branched light incident from the first optical element in a plurality of directions including an observation optical path;
It is provided with three or more photographing optical paths into which light split by the first optical element and light passing through the first optical element and the second optical element are incident,
An inverted microscope, wherein one of the photographing optical paths can branch into a lower optical path of the second optical element, and the lower optical path and another photographing optical path can be used simultaneously.
前記光分岐手段または前記光学素子は、少なくとも半透過プリズムまたはダイクロイックミラーを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の倒立顕微鏡。   4. The inverted microscope according to claim 1, wherein the light splitting unit or the optical element has at least a semi-transmissive prism or a dichroic mirror. 前記光分岐手段または前記光学素子は、少なくともその一部が挿脱可能または交換可能であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の倒立顕微鏡。   The inverted microscope according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the optical branching unit or the optical element is detachable or replaceable. 複数の前記撮影光路は、互いに等しい像倍率であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の倒立顕微鏡。   4. The inverted microscope according to claim 1, wherein the plurality of photographing optical paths have the same image magnification.
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