JP2007309976A - Device for variable magnification and microscope equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は変倍装置及び変倍装置を備える顕微鏡に関する。 The present invention relates to a zoom device and a microscope including the zoom device.
従来、4つのレンズ群からなるズーム変倍光学系と開口絞りとを備えている顕微鏡は知られている(下記特許文献参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a microscope including a zoom variable magnification optical system composed of four lens groups and an aperture stop is known (see the following patent document).
ズーミングに伴って瞳位置が移動する場合、この瞳位置の移動に伴って発生する収差を補正するため、対物レンズの構造が複雑になることがある。そこで、下記特許文献の顕微鏡では対物レンズとズーム変倍光学系との間に、固定された物体側の瞳位置が存在するように顕微鏡の光学系を設計し、この瞳位置に開口絞りを配置していた。
しかし、上述の顕微鏡にはズーム倍率に応じた開口径を得ることができないという問題がある。 However, the above-described microscope has a problem that an aperture diameter corresponding to the zoom magnification cannot be obtained.
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は倍率に応じた開口径を得ることができる変倍装置及び変倍装置を備える顕微鏡を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a zoom device that can obtain an aperture diameter corresponding to a magnification and a microscope including the zoom device.
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、操作力を伝達する共通伝達部材と、変倍光学系を構成する複数の光学素子と、前記共通伝達部材の動作に連動して、前記変倍光学系を構成する複数の光学素子のうちの少なくとも一部の光学素子を光軸方向へ移動させて倍率を変える光学素子移動機構と、前記変倍光学系の光軸上に配置される2つの開口絞りと、前記2つの開口絞りのうちの一方の開口絞りの開口径を変える第1の絞り径変更機構と、前記共通伝達部材の動作に連動して前記2つの開口絞りのうちの他方の開口絞りの開口径を変える第2の絞り径変更機構とを備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
この発明によれば倍率に応じた開口径を得ることができる。 According to the present invention, an opening diameter corresponding to the magnification can be obtained.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明の一実施形態に係る顕微鏡の側面図である。 FIG. 1 is a side view of a microscope according to an embodiment of the present invention.
顕微鏡MSは、ベース5と、ベース5の一端部に取り付けられた支柱5Aと、上下動機構6を介して支柱5Aに取り付けられ、支柱5Aに沿って上下動する顕微鏡本体1とを備えている。
The microscope MS includes a base 5, a support column 5A attached to one end of the base 5, and a
ベース5上には試料8が載せられる。
A
上下動機構6に設けられた焦準ノブ7を回転させると顕微鏡本体1が光軸方向へ移動する。顕微鏡本体1は、ズーム変倍部(変倍装置)3と、ズーム変倍部3の上部に取り付けられた接眼レンズ4aを有する接眼レンズ鏡筒4と、ズーム変倍部3の下部に取り付けられた対物レンズ部2とを備えている。
When the focusing
ベース5に載せられた試料8からの光束9が対物レンズ部2、ズーム変倍部3、接眼レンズ鏡筒4を介して接眼レンズ4aに導かれ、試料8の像が観察される。焦準ノブ7を回転させることによってピントを調整することができる。
A light beam 9 from the
図2は図1のII−II線に沿う断面図、図3は図2のIII−III線に沿う断面図、図4は図3のIV−IV線に沿う断面図である。 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
ズーム変倍部3は変倍光学系10とレンズ移動機構(光学素子移動機構)20と開口絞り30,31と絞り径変更機構40,50と共通動作機構60と筐体70A,70Bとを備える。
The zoom
変倍光学系10は光学素子である第1レンズ群11、第2レンズ群12、第3レンズ群13及び第4レンズ群14で構成される。第1レンズ群11及び第4レンズ群14はそれぞれ上側筐体70Aの下端部及び上端部に支持されている。第2レンズ群12は第2レンズ群枠22に支持され、第3レンズ群13は第3レンズ群枠23に支持されている。ガイド棒21a,21b,21cは変倍光学系10の光軸と平行に配置されている。第2レンズ群枠22及び第3レンズ群枠23はガイド棒21a,21b,21cに沿って移動可能である。ガイド棒21a,21b,21cと第2レンズ群枠22と第3レンズ群枠23とでレンズ移動機構20が構成される。なお、第2レンズ群枠22及び第3レンズ群枠23はそれぞれ後述するカム溝66,67と係合する従動節22a,22bを有する。
The variable magnification
共通動作機構60はズームノブ61とズームノブ軸62と第1かさ歯車63と第2かさ歯車64とカム軸(共通伝達部材)65とを備えている。ズームノブ61は倍率を変えるためのノブである。ズームノブ61は上側筐体70Aを貫通しかつ上側筐体70Aに回転可能に支持されたズームノブ軸62の両端部に固定され、操作者の手で操作される。ズームノブ軸62のほぼ中間部には第1かさ歯車63が固定され、第1かさ歯車63はカム軸65の一端に固定された第2かさ歯車64と噛合する。カム軸65は、変倍光学系10の光軸に平行に延び、かつ変倍光学系10の光軸と平行な仮想回転軸周りへ回転可能である。カム軸65の他端部は上側筐体70Aの底面部に回転可能に支持されている。カム軸65の他端部には絞り径変更機構50の一部を構成する平歯車51が固定されている。平歯車51は、中央部と開口部とを有するリング状をなし、開口部にカム軸65の一端が貫通した状態で設置されている。カム軸65の外周面に形成されたカム溝66,67には従動節22a,22bが係合している。
開口絞り30,31は、下側筐体70B内であって、対物レンズ2の後側焦点面の位置(瞳位置)の近傍に配置されている。
The
The aperture stops 30 and 31 are disposed in the lower casing 70B in the vicinity of the position (pupil position) of the rear focal plane of the
次に、図3〜5を用いて絞り径変更機構40,50を説明する。
Next, the aperture
図5は開口絞り及び絞り径変更機構の分解斜視図である。 FIG. 5 is an exploded perspective view of the aperture stop and the aperture diameter changing mechanism.
第1の絞り径変更機構40は回転部材42と固定部材46とから構成されている。
The first aperture
回転部材42は下側筐体70Bの中央部に形成された凹部に回転可能に装着されている。回転部材42は環状部43と歯部44とを有する。歯部44は平歯車41に噛合する。
The rotating
平歯車41は下側筐体70Bに回転可能に支持されている。平歯車41が回転したとき、回転部材42は変倍光学系10の光軸を中心として回転する。平歯車41の一部は観察者が手で操作することができるように下側筐体70Bから突き出ている(図4参照)。
The
環状部43にはその中心から放射状に延びる複数(絞り羽根32と同数)の長孔45が周方向へ等間隔に形成されている。長孔45には絞り羽根32の裏側ピン34が嵌まり込む。
A plurality of (as many as the diaphragm blades 32)
固定部材46は第1環状部47aと第2環状部47bとを有する。第2環状部47bの外周縁部の一部分は切り欠いてある。固定部材46は開口絞り30を介して回転部材42に重ねられ、ねじ(図示せず)によって下側筐体70Bに固定されている。また、固定部材46の第1環状部47aには周方向へ等間隔に絞り羽根32と同数のピン孔48が形成されている。ピン孔48には絞り羽根32の表側ピン33が嵌まり込んでいる。
The
第2の絞り径変更機構50は平歯車(回転伝達部材)51と回転部材52と固定部材46とから構成されている。
The second aperture
平歯車51は上側筐体70Aの底面から突き出たカム軸65の他端部に固定されている。
The
回転部材52は環状部53aと平歯車部53bとを有する。平歯車部53bは平歯車51に噛合する。環状部53aにはその中心から放射状に延びる複数(絞り羽根35と同数)の長孔55が周方向へ等間隔に形成されている。長孔55には絞り羽根35の表側ピン36が嵌まり込む。なお、絞り羽根35の裏側ピン37は固定部材46のピン孔48に嵌まり込む。
The rotating
次に、ズーム変倍部3の動作を説明する。
Next, the operation of the
観察者が平歯車41を回転させると、回転部材42が回転する。このとき、固定部材46のピン孔48に嵌まり込んでいる絞り羽根32の表側ピン33は移動しない。これに対し、回転部材42の長孔45に嵌まり込んでいる絞り羽根32の裏側ピン34は光軸を中心として放射方向へ移動する。その動きにつれて、各絞り羽根32は表側ピン33を中心として回転し、全部の絞り羽根32で形成される開口絞り30の開口径が変化する。
When the observer rotates the
観察者がズームノブ61を回転させると、ズームノブ軸62、第1かさ歯車63、第2かさ歯車64、カム軸65が回転する。このとき、従動節22a,22bがカム軸65のカム溝66,67内を相対移動し、第2レンズ群枠22及び第3レンズ群枠23がガイド棒21a,21b,21cに沿って移動する。その結果、顕微鏡の倍率が変わる。
When the observer rotates the
また、カム軸65の回転によって第2の絞り径変更機構50が動作し、平歯車51と噛合する回転部材52の平歯車部53bが回転する。このとき、固定部材46のピン孔48に嵌まり込んでいる絞り羽根35の裏側ピン37は移動しない。これに対し、回転部材52の環状部53aの長孔55に嵌まり込んでいる絞り羽根35の表側ピン36は光軸を中心として放射方向へ移動する。その動きにつれて、各絞り羽根35は裏側ピン37を中心としてそれぞれ回転し、全部の絞り羽根35で形成される開口絞り31の開口径が変化する。
Further, the rotation of the
すなわち、ズームノブ61を回転させたとき、顕微鏡の倍率が変わるとともに、開口絞り31の開口径が変わる。
That is, when the
この実施形態によれば、ズームノブ61を操作して移動機構20、第2の絞り変更機構50を動作させることができるとともに、平歯車41を操作して第1の絞り変更機構40を動作させることができるので、倍率に応じた開口径を得ることができる。しかも、共通伝達部材であるカム軸65の回転によってレンズ移動機構20及び第2の絞り変更機構50を動作させるので、レンズ移動機構20と第2の絞り変更機構50とを個別に動作させる場合より簡単な構造で上記効果を得ることができる。
According to this embodiment, the
なお、上記実施形態では、変倍光学系としてズーム変倍光学系10を用いたが、これに代えて例えばスライダ、ターレットに倍率の異なる複数の変倍レンズを取り付け、各変倍レンズを観察光路上に選択的に配置するようにしてもよい。
In the above embodiment, the zoom variable magnification
2:対物レンズ、3:ズーム変倍部(ズーム変倍装置)、10:変倍光学系、11:第1レンズ群、12:第2レンズ群、13:第3レンズ群、14:第4レンズ群、20:レンズ移動機構(光学素子移動機構)、22a,22b:従動節、30,31:開口絞り、40:第1の絞り径変更機構、42,52:回転部材、50:第2の絞り径変更機構、51:平歯車(回転伝達部材)、65:カム軸(共通伝達部材)、66,67:カム溝。 2: objective lens, 3: zoom zoom unit (zoom zoom device), 10: zoom optical system, 11: first lens group, 12: second lens group, 13: third lens group, 14: fourth Lens group, 20: lens moving mechanism (optical element moving mechanism), 22a, 22b: driven node, 30, 31: aperture stop, 40: first aperture diameter changing mechanism, 42, 52: rotating member, 50: second Aperture diameter changing mechanism, 51: spur gear (rotation transmission member), 65: cam shaft (common transmission member), 66, 67: cam groove.
Claims (4)
変倍光学系を構成する複数の光学素子と、
前記共通伝達部材の動作に連動して、前記変倍光学系を構成する複数の光学素子のうちの少なくとも一部の光学素子を光軸方向へ移動させて倍率を変える光学素子移動機構と、
前記変倍光学系の光軸上に配置される2つの開口絞りと、
前記2つの開口絞りのうちの一方の開口絞りの開口径を変える第1の絞り径変更機構と、
前記共通伝達部材の動作に連動して前記2つの開口絞りのうちの他方の開口絞りの開口径を変える第2の絞り径変更機構と
を備えていることを特徴とする変倍装置。 A common transmission member for transmitting operating force;
A plurality of optical elements constituting a variable magnification optical system;
In conjunction with the operation of the common transmission member, an optical element moving mechanism that changes the magnification by moving at least a part of the plurality of optical elements constituting the zoom optical system in the optical axis direction;
Two aperture stops arranged on the optical axis of the zoom optical system;
A first aperture diameter changing mechanism for changing an aperture diameter of one of the two aperture stops;
A zooming device comprising: a second aperture diameter changing mechanism that changes an aperture diameter of the other aperture aperture of the two aperture apertures in conjunction with the operation of the common transmission member.
前記2つの開口絞りは前記変倍光学系に対して前記対物レンズ側に配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の変倍装置。 An objective lens is disposed between the zoom optical system and the observation target,
The zooming apparatus according to claim 1, wherein the two aperture stops are arranged on the objective lens side with respect to the zooming optical system.
前記第2の絞り径変更機構は、前記カム軸の軸回転により前記光軸回りへ回転して前記他方の開口絞りの開口径を変える回転部材と、前記カム軸の回転を前記回転部材に伝える回転伝達部材とを有し、
前記光学素子移動機構は前記光学素子を保持する可動枠を有し、
前記カム軸には、前記可動枠と係合するカム溝が形成されているとともに、前記回転伝達部材が設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の変倍装置。 The common transmission member is a cam shaft that extends in a direction parallel to the optical axis of the zoom optical system and rotates about an axis parallel to the optical axis,
The second aperture diameter changing mechanism is configured to transmit a rotation member that rotates around the optical axis by changing the axis of the cam shaft and changes the aperture diameter of the other aperture stop, and the rotation of the cam shaft to the rotation member. A rotation transmission member,
The optical element moving mechanism has a movable frame that holds the optical element;
The zooming device according to claim 1 or 2, wherein the cam shaft is formed with a cam groove that engages with the movable frame and the rotation transmission member.
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