JP2005189315A - 投影光学系及びそれを用いた撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】デジタル一眼レフカメラを介して撮像した場合に、明るさムラを少なくし、且つ、撮影範囲を極力広く確保できる投影光学系及びそれを用いた撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットを提供する。
【解決手段】投影光学系１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素を含む第１群ＧＦと、中間像位置１１を介して、両凸形状のレンズ要素を含む第２群ＧＢとを有し、全系の倍率が次の条件式を満足する。
１＜β＜２
ただし、βは全系の倍率である。
投影光学系１と、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と電子撮像装置又は任意の光学ユニットを着脱自在に接続可能な第２の接続部とが設けられたユニット本体部とを有することで、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットが構成される。
【選択図】 図１
【解決手段】投影光学系１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素を含む第１群ＧＦと、中間像位置１１を介して、両凸形状のレンズ要素を含む第２群ＧＢとを有し、全系の倍率が次の条件式を満足する。
１＜β＜２
ただし、βは全系の倍率である。
投影光学系１と、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と電子撮像装置又は任意の光学ユニットを着脱自在に接続可能な第２の接続部とが設けられたユニット本体部とを有することで、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットが構成される。
【選択図】 図１
Description
本発明は、顕微鏡の対物レンズによって形成された物体像を一眼レフ型デジタルカメラの撮像素子面に再結像させるための投影光学系及びそれを用いた撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットに関する。
従来、顕微鏡による観察像は、銀塩フィルムを用いたカメラで撮影されてきた。この種の顕微鏡写真撮影に用いる投影レンズの従来技術としては、例えば、次の特許文献１，２に記載のものが本出願人によって提案されている。
特許第３１２１０６８号公報
特開平６−２８１８６５号公報
これらの特許文献１，２では、投影倍率が２倍から５倍の投影レンズが開示されている。
ところで、近年、顕微鏡の撮影に用いる撮像装置としては、ＣＣＤなどの電子撮像素子を用いた電子撮像装置が普及してきている。その理由としては、電子撮像装置であれば、(1)標本の撮像（撮影）が手軽にできること、(2)撮像した画像の処理が容易に行えること、(3)撮影した画像の管理や配布が容易であること、などがあげられる。
また、現在、コンシューマー市場で主流になっている電子撮像素子は、低価格化が進んでいる。そのため、撮像装置全体の価格も低下し、よりユーザが購入し易い状況となってきている。
さらに、上記の電子撮像素子は低価格化と同時に高感度化が進んでいる。
しかるに、顕微鏡に特許文献１、２に記載のような倍率が２倍以上の投影レンズを用いるとともに、上記のような電子撮像素子を用いた場合には、次のような問題が生じる。
また、現在、コンシューマー市場で主流になっている電子撮像素子は、低価格化が進んでいる。そのため、撮像装置全体の価格も低下し、よりユーザが購入し易い状況となってきている。
さらに、上記の電子撮像素子は低価格化と同時に高感度化が進んでいる。
しかるに、顕微鏡に特許文献１、２に記載のような倍率が２倍以上の投影レンズを用いるとともに、上記のような電子撮像素子を用いた場合には、次のような問題が生じる。
従来の投影レンズを用いて銀塩フィルムを用いたカメラで撮影する場合には、比較的高倍率にしても広い観察範囲を撮影することができる。
これに対し、一眼レフ型の電子撮像装置の撮像面は、例えば、従来の３５ｍｍ銀塩フィルムや中判フィルムを使用した場合の撮影面に比べて小型化されているものが多い。
しかし、特許文献１、２に記載のような従来の投影レンズは倍率が２倍以上で構成されている。これでは、一般に３５ｍｍ判銀塩フィルムよりも受光面寸法が小さい電子撮像素子が使われることが多い一眼レフ型の電子撮像装置に従来のような倍率が２倍以上の投影光学系を用いると、なおのこと撮影される画像の倍率が銀塩フィルムで撮影する場合に比べて高くなり、撮影範囲が狭くなる。
これに対し、一眼レフ型の電子撮像装置の撮像面は、例えば、従来の３５ｍｍ銀塩フィルムや中判フィルムを使用した場合の撮影面に比べて小型化されているものが多い。
しかし、特許文献１、２に記載のような従来の投影レンズは倍率が２倍以上で構成されている。これでは、一般に３５ｍｍ判銀塩フィルムよりも受光面寸法が小さい電子撮像素子が使われることが多い一眼レフ型の電子撮像装置に従来のような倍率が２倍以上の投影光学系を用いると、なおのこと撮影される画像の倍率が銀塩フィルムで撮影する場合に比べて高くなり、撮影範囲が狭くなる。
一方、ＣＣＤ等の電子撮像素子には撮像面に入射する光束が垂直方向から外れて斜め方向から入射する場合、入射する角度が大きくなればなるほど感度が低下していくという入射角度特性があり、そのため、いわゆるシェーディングと呼ばれる現象が起こる。よって、３５ｍｍ判銀塩フィルムよりも小さな受光面寸法である撮像素子で広い撮影範囲を得ようとあまりにも低倍率の投影光学系にしてしまうと、特に撮像面周辺部に行くほど光束の入射角度が大きくなるためシェーディングが発生し易く、撮影された画面の周辺が暗くなって明るさムラが生じるという問題がある。また、顕微鏡本体の照明光学系自体も必ずしも広い照明範囲全域で略均一な明るさになっているとは限らず、これもあまりにも低倍率の投影光学系で撮影すると撮影画像の明るさムラが目立ってくる原因にもなる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、デジタル一眼レフカメラを介して撮像した場合に、明るさムラを少なくし、且つ、撮影範囲を極力広く確保できる投影光学系及びそれを用いた撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明による投影光学系は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素を含む第１群と、中間像位置を介して、両凸形状のレンズ要素を含む第２群とを有し、全系の倍率が次の条件式を満足することを特徴としている。
１＜β＜２
ただし、βは全系の倍率である。
１＜β＜２
ただし、βは全系の倍率である。
また、本発明による撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、本発明の投影光学系と、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と電子撮像装置又は任意の光学ユニットを着脱自在に接続可能な第２の接続部とが設けられたユニット本体部とを有することを特徴としている。
又は、本発明の投影光学系は、顕微鏡本体に一体的に固定されていることを特徴としている。
また、本発明による撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、物体側から順に、少なくとも１つの偏光解消素子と、光路分割光学素子と、目視観察光学系を有し、本発明の投影光学系と前記電子撮像装置との間に配置される第２の接続アダプタユニットを有し、前記第２の接続アダプタユニットは、一端部が本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットに対して着脱可能に取り付けられ又は一体的に固定され、他端部が電子撮像装置を着脱自在に接続可能であることを特徴としている。
また、本発明による撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、物体側から順に、少なくとも１つの偏光解消素子と、光路切り替え光学素子と、目視観察光学系を有し、本発明の投影光学系と前記電子撮像装置との間に配置される第２の接続アダプタユニットを有し、前記第２の接続アダプタユニットは、一端部が本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットに対して着脱可能に取り付けられ又は一体的に固定され、他端部が電子撮像装置を着脱自在に接続可能であることを特徴としている。
また、本発明による撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、前記第２の接続アダプタユニットが、接続される前記電子撮像装置の撮像素子の大きさに応じた任意の倍率の目視観察光学系に交換可能に構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、デジタル一眼レフカメラを介して撮像した場合に、明るさムラを少なくし、且つ、撮影範囲を極力広く確保できる投影光学系及びそれを用いた撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットが得られる。
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の投影光学系のように、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素を含む第１群と、中間像位置を介して、両凸形状のレンズ要素を含む第２群とを有し、全系の倍率βが１＜β＜２を満足するように構成すれば、顕微鏡に本発明の投影光学系を用いるとともに電子撮像装置を接続した場合に、明るさムラが目立つ部分は排除しながらも極力広い撮影範囲を確保することができる。その場合、第２レンズ群を両凸形状の単レンズを含んで構成すれば、収差と倍率のバランスがとりやすくなる。
また、本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットのように、上記本発明の投影光学系と、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と電子撮像装置又は任意の光学ユニットを着脱自在に接続可能な第２の接続部とが設けられたユニット本体部とを有して構成すれば、第１の接続部を顕微鏡本体に接続し、第２の接続部を電子撮像装置等に接続することにより、明るさムラが目立つ部分は排除しながらも極力広い撮影範囲を確保することができる。そして、本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、顕微鏡に対して着脱可能であるため、フィルムカメラを用いた撮影と、電子撮像装置を用いた撮影との切り替えを簡単に行なうことができる。
なお、本発明の投影光学系は、電子撮像装置を専ら用いて撮像しフィルムカメラを用いない顕微鏡の場合には、顕微鏡本体に一体的に固定されていてもよい。このように構成すれば、顕微鏡本体への着脱作業が、より簡単になる。
また、本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットにおいては、さらに、物体側から順に、少なくとも１つの偏光解消素子と、光路分割素子と、目視観察光学系を有し、上記本発明の投影光学系と前記電子撮像装置との間に配置される第２の接続アダプタユニットを有し、前記第２の接続アダプタユニットが、一端部が上述した本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットに対して着脱可能に取り付けられ又は一体的に固定され、他端部が電子撮像装置を着脱自在に接続可能であるように構成されている。このように、第２の接続アダプタユニットを有して構成すれば、偏光解消素子を介して、顕微鏡本体の鏡筒内の光路分割素子や第２の接続アダプタユニット内の光路分割素子によって生じる偏光特性を抑えて明るくて明るさムラや色ムラの少ない、またカメラ側の露出計に狂いを生じさせにくい光線状態とすることができ、その光線が形成する像について、目視観察でのフレーミングとピント合わせを行いながら、撮像装置での撮像を行なうことができる。
例えば、偏光解消素子は、第２の接続アダプタユニット内における光路分割素子の物体側とカメラ側の２箇所にそれぞれ配置する。このようにすれば、物体側に設けた偏光解消素子で、顕微鏡本体の鏡筒内の光路分割素子と第２の接続アダプタユニット内の光路分割素子との間で生じる偏光特性の劣化を解消することができる。また、カメラ側に設けた偏光解消素子で、第２の接続アダプタユニット内の光路分割素子とカメラのハーフミラー（露出計）により生じる偏光特性の劣化を解消することができる。
例えば、偏光解消素子は、第２の接続アダプタユニット内における光路分割素子の物体側とカメラ側の２箇所にそれぞれ配置する。このようにすれば、物体側に設けた偏光解消素子で、顕微鏡本体の鏡筒内の光路分割素子と第２の接続アダプタユニット内の光路分割素子との間で生じる偏光特性の劣化を解消することができる。また、カメラ側に設けた偏光解消素子で、第２の接続アダプタユニット内の光路分割素子とカメラのハーフミラー（露出計）により生じる偏光特性の劣化を解消することができる。
また、本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットにおいては、第２の接続アダプタユニットに関し、光路分割素子の代わりに跳ね上げミラー等の光路切り替え部材を用いて構成してもよい。
このように構成すれば、跳ね上げミラー部分における偏光特性の劣化は全く発生しないしないため、跳ね上げミラーよりもカメラ側あるいは顕微鏡側のどちらかの偏光解消素子が不要となりコスト低減につながるほか、光分割素子等を介さないより明るい像について、光路切り替え部材を介して光路を目視観察光学系側に切り替えることによって目視観察でのフレーミングとピント合わせを行った後に、光路切り替え部材を介して光路を撮像装置側に切り替えることによって撮像装置での撮像を行なうことができる。
このように構成すれば、跳ね上げミラー部分における偏光特性の劣化は全く発生しないしないため、跳ね上げミラーよりもカメラ側あるいは顕微鏡側のどちらかの偏光解消素子が不要となりコスト低減につながるほか、光分割素子等を介さないより明るい像について、光路切り替え部材を介して光路を目視観察光学系側に切り替えることによって目視観察でのフレーミングとピント合わせを行った後に、光路切り替え部材を介して光路を撮像装置側に切り替えることによって撮像装置での撮像を行なうことができる。
また、本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットのように、前記第２の接続アダプタユニットが、接続される前記電子撮像装置の撮像素子の大きさに応じた任意の倍率の目視観察光学系に交換可能に構成すれば、用途に応じて異なる大きさの撮像素子を備えた撮像装置を用いて撮像することができ、しかも、その際の撮像範囲の大きさに合わせた範囲の像を目視観察できる。
さらに、本発明の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットにおいては、ＮＤフィルタを着脱可能に構成しておけば、カメラ内の光学素子と本発明のアダプタユニット内の光学系あるいは顕微鏡本体の光学系や標本との間の多重反射によってフレアが発生した場合にもフレアを低減することが可能である。
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施例１にかかる撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例１のアダプタユニットは、物体側から順に、投影光学系１とプリズムボックス部光学系２を有している。図中、１０は投影光学系の顕微鏡鏡筒胴付位置、１１は投影光学系の中間像位置、１２はプリズムボックス部光学系の胴付位置、１３は電子撮像装置のマウント面、１４は電子撮像装置のＣＣＤ受光面（撮像面）である。
投影光学系１は、物体側から順に、前群ＧＦと、後群ＧＢとを有し、かつ、全体で１．２倍の倍率を有して構成されている。
前群ＧＦは、物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２とを接合し、１つのレンズ要素で物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっている接合レンズで構成されている。なお、本発明においてレンズ要素とは、単レンズや、接合レンズ等、空気間隔を挟まないひとかたまりの光学部材をいう。
後群ＧＢは、物体側から順に、両凸レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と両凹レンズＬ１５との接合レンズで構成されている。
図１は本発明の実施例１にかかる撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例１のアダプタユニットは、物体側から順に、投影光学系１とプリズムボックス部光学系２を有している。図中、１０は投影光学系の顕微鏡鏡筒胴付位置、１１は投影光学系の中間像位置、１２はプリズムボックス部光学系の胴付位置、１３は電子撮像装置のマウント面、１４は電子撮像装置のＣＣＤ受光面（撮像面）である。
投影光学系１は、物体側から順に、前群ＧＦと、後群ＧＢとを有し、かつ、全体で１．２倍の倍率を有して構成されている。
前群ＧＦは、物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２とを接合し、１つのレンズ要素で物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっている接合レンズで構成されている。なお、本発明においてレンズ要素とは、単レンズや、接合レンズ等、空気間隔を挟まないひとかたまりの光学部材をいう。
後群ＧＢは、物体側から順に、両凸レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と両凹レンズＬ１５との接合レンズで構成されている。
プリズムボックス部光学系２は、物体側から順に、第１の偏光解消板Ｂ２１と、光分割素子Ｐ２２と、光分割素子Ｐ２２の透過光路上に配置された第２の偏光解消板２３を有するとともに、光分割素子Ｐ２２の反射光路上に配置された目視観察光学系２４で構成されている。
光分割素子Ｐ２２は、２方向に光路を形成することが可能な光分割面Ｐ２２ａを備えた光学部材であればどのようなものを用いてもよい。例えば、ダイクロイックミラー、ビームスプリッタ、ハーフミラー、又はダイクロイックミラー面もしくはハーフミラー面を有するプリズム等で構成できる。
光分割素子Ｐ２２は、２方向に光路を形成することが可能な光分割面Ｐ２２ａを備えた光学部材であればどのようなものを用いてもよい。例えば、ダイクロイックミラー、ビームスプリッタ、ハーフミラー、又はダイクロイックミラー面もしくはハーフミラー面を有するプリズム等で構成できる。
図２は実施例１にかかる撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成を示す概略図である。
実施例１の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、第１のユニット３と、第２のユニット４とを有して構成されている。
第１のユニット３は、鏡筒部３１と図１に示した投影光学系１を有して構成されている。鏡筒部３１の一端部には、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部３１ａが設けられている。鏡筒部３１の他端部には、電子撮像装置又はプリズムボックス部を着脱自在に接続可能な第２の接続部３１ｂが設けられている。
実施例１の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、第１のユニット３と、第２のユニット４とを有して構成されている。
第１のユニット３は、鏡筒部３１と図１に示した投影光学系１を有して構成されている。鏡筒部３１の一端部には、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部３１ａが設けられている。鏡筒部３１の他端部には、電子撮像装置又はプリズムボックス部を着脱自在に接続可能な第２の接続部３１ｂが設けられている。
第２のユニット４は、プリズムボックス部４１と、図１に示したプリズムボックス部光学系２を有して構成されている。プリズムボックス部４１のビュアー内部には図１に示した目視観察光学系２４が備えられている。
プリズムボックス部４１の一端部には、第１のユニット３に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部４１ａが設けられている。プリズムボックス部４１の他端部には、電子撮像装置（カメラ）を着脱自在に接続可能な第２の接続部４１ｂが設けられている。
そして、第１のユニット３は、固定ビスを介して顕微鏡本体に固定され、第２のユニット４は、固定ビスを介して第１のユニット３に固定されている。
プリズムボックス部４１の一端部には、第１のユニット３に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部４１ａが設けられている。プリズムボックス部４１の他端部には、電子撮像装置（カメラ）を着脱自在に接続可能な第２の接続部４１ｂが設けられている。
そして、第１のユニット３は、固定ビスを介して顕微鏡本体に固定され、第２のユニット４は、固定ビスを介して第１のユニット３に固定されている。
図３は実施例１の変形例にかかる撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成を示す概略図である。
本変形例の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、図２のアダプタユニットにおける投影光学系１を備えた第１のユニット３の鏡筒部３１と第２のユニット４のプリズムボックス部４１とが一体的に形成され、顕微鏡本体に対して１つのアダプタユニットとして構成されている。その他の光学構成及び作用効果は図２の構成と同様である。
本変形例の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、図２のアダプタユニットにおける投影光学系１を備えた第１のユニット３の鏡筒部３１と第２のユニット４のプリズムボックス部４１とが一体的に形成され、顕微鏡本体に対して１つのアダプタユニットとして構成されている。その他の光学構成及び作用効果は図２の構成と同様である。
次に、実施例１の投影光学系を構成する光学部材の数値データを示す。数値データ中、ｒ１、ｒ２、…は投影光学系を構成する光学部材の光学作用面等の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は投影光学系を構成する光学部材の光学作用面等の間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は投影光学系を構成する光学部材のｄ線での屈折率、νｄ１、ｎｄ２、…は投影光学系を構成する光学部材のアッベ数を示している。
数値データ１
β（倍率）：1.2
ｒ１＝∞（鏡筒胴付位置） ｄ１＝26.21
ｒ２＝28.31 ｄ２＝7.44 ｎｄ2＝1.49 νｄ2＝70.2
ｒ３＝-71.97 ｄ３＝4.61 ｎｄ3＝1.79 νｄ3＝44.2
ｒ４＝140.15 ｄ４＝34.63
ｒ５＝∞（中間像位置） ｄ５＝72.38
ｒ６＝37.32 ｄ６＝3.80 ｎｄ6＝1.50 νｄ6＝81.5
ｒ７＝-32.47 ｄ７＝1.00
ｒ８＝35.19 ｄ８＝4.00 ｎｄ8＝1.50 νｄ8＝81.5
ｒ９＝-21.71 ｄ９＝1.83 ｎｄ9＝1.74 νｄ9＝52.6
ｒ10＝55.80 ｄ10＝3.84
ｒ11＝∞（プリズムボックス部光学系胴付位置）
β（倍率）：1.2
ｒ１＝∞（鏡筒胴付位置） ｄ１＝26.21
ｒ２＝28.31 ｄ２＝7.44 ｎｄ2＝1.49 νｄ2＝70.2
ｒ３＝-71.97 ｄ３＝4.61 ｎｄ3＝1.79 νｄ3＝44.2
ｒ４＝140.15 ｄ４＝34.63
ｒ５＝∞（中間像位置） ｄ５＝72.38
ｒ６＝37.32 ｄ６＝3.80 ｎｄ6＝1.50 νｄ6＝81.5
ｒ７＝-32.47 ｄ７＝1.00
ｒ８＝35.19 ｄ８＝4.00 ｎｄ8＝1.50 νｄ8＝81.5
ｒ９＝-21.71 ｄ９＝1.83 ｎｄ9＝1.74 νｄ9＝52.6
ｒ10＝55.80 ｄ10＝3.84
ｒ11＝∞（プリズムボックス部光学系胴付位置）
図４は本発明の実施例２にかかる撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例２のアダプタユニットでは、投影光学系１が、実施例１のアダプタユニットと異なり、物体側から順に、前群ＧＦと、後群ＧＢとを有し、かつ、全体で１．６倍の倍率を有して構成されている。
実施例２のアダプタユニットでは、投影光学系１が、実施例１のアダプタユニットと異なり、物体側から順に、前群ＧＦと、後群ＧＢとを有し、かつ、全体で１．６倍の倍率を有して構成されている。
前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１’と、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１２’とで構成されている。
後群ＧＢは、物体側から順に、両凸レンズＬ１３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４’と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５’との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１７との接合レンズとで構成されている。
なお、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成は、図２又は図３で示した実施例１とほぼ同様に構成されている。
後群ＧＢは、物体側から順に、両凸レンズＬ１３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４’と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５’との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１７との接合レンズとで構成されている。
なお、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成は、図２又は図３で示した実施例１とほぼ同様に構成されている。
次に、実施例２の投影光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２
β（倍率）：1.6
ｒ１＝∞（鏡筒胴付位置） ｄ１＝38.01
ｒ２＝39.46 ｄ２＝11.78 ｎｄ2＝1.49 νｄ2＝70.2
ｒ３＝301.32 ｄ３＝15.92
ｒ４＝∞ ｄ４＝3.47 ｎｄ4＝1.69 νｄ4＝31.1
ｒ５＝60.57 ｄ５＝12.77
ｒ６＝∞（中間像位置） ｄ６＝13.7
ｒ７＝54.29 ｄ７＝5.85 ｎｄ7＝1.49 νｄ７＝70.2
ｒ８＝-54.29 ｄ８＝31.35
ｒ９＝-14.45 ｄ９＝5.44 ｎｄ9＝1.57 νｄ9＝50.8
ｒ10＝-87.05 ｄ10＝8.46 ｎｄ10＝1.72 νｄ10＝43.7
ｒ11＝-21.96 ｄ11＝0.79
ｒ12＝25.52 ｄ12＝3.63 ｎｄ12＝1.81 νｄ12＝25.4
ｒ13＝13.70 ｄ13＝4.20 ｎｄ13＝1.59 νｄ13＝61.1
ｒ14＝227.34 ｄ14＝3.99
ｒ15＝∞（プリズムボックス部光学系胴付位置）
数値データ２
β（倍率）：1.6
ｒ１＝∞（鏡筒胴付位置） ｄ１＝38.01
ｒ２＝39.46 ｄ２＝11.78 ｎｄ2＝1.49 νｄ2＝70.2
ｒ３＝301.32 ｄ３＝15.92
ｒ４＝∞ ｄ４＝3.47 ｎｄ4＝1.69 νｄ4＝31.1
ｒ５＝60.57 ｄ５＝12.77
ｒ６＝∞（中間像位置） ｄ６＝13.7
ｒ７＝54.29 ｄ７＝5.85 ｎｄ7＝1.49 νｄ７＝70.2
ｒ８＝-54.29 ｄ８＝31.35
ｒ９＝-14.45 ｄ９＝5.44 ｎｄ9＝1.57 νｄ9＝50.8
ｒ10＝-87.05 ｄ10＝8.46 ｎｄ10＝1.72 νｄ10＝43.7
ｒ11＝-21.96 ｄ11＝0.79
ｒ12＝25.52 ｄ12＝3.63 ｎｄ12＝1.81 νｄ12＝25.4
ｒ13＝13.70 ｄ13＝4.20 ｎｄ13＝1.59 νｄ13＝61.1
ｒ14＝227.34 ｄ14＝3.99
ｒ15＝∞（プリズムボックス部光学系胴付位置）
図５は本発明の実施例３にかかる撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例３のアダプタユニットでは、第２の接続アダプタユニットとしてのプリズムボックス部光学系２が、実施例１、２で示した構成と異なり、物体側から順に、第１の偏光解消板Ｂ２１と、光切り替え素子Ｐ２２’を有するとともに、光切り替え素子Ｐ２２’で切り替えられた他の光路上に配置された目視観察光学系２４で構成されている。
光切り替え素子Ｐ２２’は、２方向に光路を切り替えることが可能な光学部材であればどのようなものを用いてもよい。例えば、跳ね上げミラーで構成することができる。
実施例３の場合、跳ね上げミラー部分における偏光特性の劣化は全く発生しないしない。このため、光切り替え素子Ｐ２２’よりもカメラ側には図１、図４で示した実施例１、２のような偏光解消素子Ｂ２３は設けていない。
投影光学系１は、図１で示した実施例１と同様に構成されている。
また、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成は、図２又は図３で示した実施例１とほぼ同様に構成されている。
実施例３のアダプタユニットでは、第２の接続アダプタユニットとしてのプリズムボックス部光学系２が、実施例１、２で示した構成と異なり、物体側から順に、第１の偏光解消板Ｂ２１と、光切り替え素子Ｐ２２’を有するとともに、光切り替え素子Ｐ２２’で切り替えられた他の光路上に配置された目視観察光学系２４で構成されている。
光切り替え素子Ｐ２２’は、２方向に光路を切り替えることが可能な光学部材であればどのようなものを用いてもよい。例えば、跳ね上げミラーで構成することができる。
実施例３の場合、跳ね上げミラー部分における偏光特性の劣化は全く発生しないしない。このため、光切り替え素子Ｐ２２’よりもカメラ側には図１、図４で示した実施例１、２のような偏光解消素子Ｂ２３は設けていない。
投影光学系１は、図１で示した実施例１と同様に構成されている。
また、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットの全体構成は、図２又は図３で示した実施例１とほぼ同様に構成されている。
上記各実施例のように構成すれば、顕微鏡に上記各実施例の投影光学系を用いるとともに電子撮像装置を接続した場合に、明るさムラが目立つ部分は排除しながらも極力広い撮影範囲を確保することができる。また、第２レンズ群を両凸形状の単レンズを含んで構成したので、収差と倍率のバランスがとりやすくなる。
また、上記各実施例の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットのように、上記各実施例の投影光学系と、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と電子撮像装置又は任意の光学ユニットを着脱自在に接続可能な第２の接続部とが設けられたユニット本体部とを有して構成すれば、第１の接続部を顕微鏡本体に接続し、第２の接続部を電子撮像装置等に接続することにより、明るさムラが目立つ部分は排除しながらも極力広い撮影範囲を確保することができる。そして、上記各実施例の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットは、顕微鏡に対して着脱可能であるため、フィルムカメラを用いた撮影と、電子撮像装置を用いた撮影との切り替えを簡単に行なうことができる。
なお、上記各実施例の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットでは、第２の接続アダプタユニット（図２参照）又は一体となったアダプタユニット（図３参照）が、接続される電子撮像装置の撮像素子の大きさに応じた任意の倍率の目視観察光学系に交換可能に構成することができる。このように構成すれば、用途に応じて異なる大きさの撮像素子を備えた撮像装置を用いて撮像することができ、しかも、その際の撮像範囲の大きさに合わせた範囲の像を目視観察できる。
また、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットにＮＤフィルタを着脱可能に構成することができる。このように構成すれば、カメラ内の光学素子と本発明のアダプタユニット内の光学系あるいは顕微鏡本体の光学系や標本との間の多重反射によってフレアが発生した場合にもフレアを低減することができる。
また、撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットにＮＤフィルタを着脱可能に構成することができる。このように構成すれば、カメラ内の光学素子と本発明のアダプタユニット内の光学系あるいは顕微鏡本体の光学系や標本との間の多重反射によってフレアが発生した場合にもフレアを低減することができる。
さらには、上記各実施例とは異なり、図１に示した実施例１の投影光学系１を顕微鏡本体と一体的に固定し、図２に示した第２の接続ユニット４をその投影光学系１と一体となった顕微鏡に着脱可能に構成してもよい。そのように構成すれば、顕微鏡本体への着脱作業が、より簡単になる。
１ 投影光学系
２ プリズムボックス部光学系
３ 第１のユニット
４ 第２のユニット
１０ 投影光学系の顕微鏡鏡筒胴付位置
１１ 投影光学系の中間像位置
１２ プリズムボックス部光学系の胴付位置
１３ 電子撮像装置のマウント面
１４ 電子撮像装置のＣＣＤ受光面（撮像面）
２４ 目視観察光学系
３１ 鏡筒部
３１ａ 第１の接続部
３１ｂ 第２の接続部
４１ プリズムボックス部
４１ａ 第１の接続部
４１ｂ 第２の接続部
ＧＦ 前群
ＧＢ 後群
Ｌ１１ 両凸レンズ
Ｌ１１’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１２ 両凹レンズ
Ｌ１２’ 物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズ
Ｌ１３ 両凸レンズ
Ｌ１４ 両凸レンズ
Ｌ１４’ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１５ 両凹レンズ
Ｌ１５’ 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１６ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１７ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｂ２１ 第１の偏光解消素子
Ｐ２２ 光分割光学素子
Ｐ２２ａ 光分割面
Ｐ２２’ 光切り替え光学素子
Ｂ２３ 第２の偏光解消素子
２ プリズムボックス部光学系
３ 第１のユニット
４ 第２のユニット
１０ 投影光学系の顕微鏡鏡筒胴付位置
１１ 投影光学系の中間像位置
１２ プリズムボックス部光学系の胴付位置
１３ 電子撮像装置のマウント面
１４ 電子撮像装置のＣＣＤ受光面（撮像面）
２４ 目視観察光学系
３１ 鏡筒部
３１ａ 第１の接続部
３１ｂ 第２の接続部
４１ プリズムボックス部
４１ａ 第１の接続部
４１ｂ 第２の接続部
ＧＦ 前群
ＧＢ 後群
Ｌ１１ 両凸レンズ
Ｌ１１’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１２ 両凹レンズ
Ｌ１２’ 物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズ
Ｌ１３ 両凸レンズ
Ｌ１４ 両凸レンズ
Ｌ１４’ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１５ 両凹レンズ
Ｌ１５’ 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１６ 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１７ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｂ２１ 第１の偏光解消素子
Ｐ２２ 光分割光学素子
Ｐ２２ａ 光分割面
Ｐ２２’ 光切り替え光学素子
Ｂ２３ 第２の偏光解消素子
Claims (6)
- 物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素を含む第１群と、中間像位置を介して、両凸形状のレンズ要素を含む第２群とを有し、全系の倍率が次の条件式を満足することを特徴とする投影光学系。
１＜β＜２
ただし、βは全系の倍率である。 - 請求項１に記載の投影光学系と、顕微鏡本体に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と電子撮像装置又は任意の光学ユニットを着脱自在に接続可能な第２の接続部とが設けられたユニット本体部とを有することを特徴とする撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニット。
- 顕微鏡本体に一体的に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
- 物体側から順に、少なくとも１つの偏光解消素子と、光路分割光学素子と、目視観察光学系を有し、請求項１に記載の投影光学系と前記電子撮像装置との間に配置される第２の接続アダプタユニットを有し、
前記第２の接続アダプタユニットは、一端部が請求項２に記載の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットに対して着脱可能に取り付けられ又は一体的に固定され、他端部が電子撮像装置を着脱自在に接続可能であることを特徴とする撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニット。 - 物体側から順に、少なくとも１つの偏光解消素子と、光路切り替え光学素子と、目視観察光学系を有し、請求項１に記載の投影光学系と前記電子撮像装置との間に配置される第２の接続アダプタユニットを有し、
前記第２の接続アダプタユニットは、一端部が請求項２に記載の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニットに対して着脱可能に取り付けられ又は一体的に固定され、他端部が電子撮像装置を着脱自在に接続可能であることを特徴とする撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニット。 - 前記第２の接続アダプタユニットが、接続される前記電子撮像装置の撮像素子の大きさに応じた任意の倍率の目視観察光学系に交換可能に構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置接続用顕微鏡アダプタユニット。
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