JP2009008701A - Illuminator and zoom microscope with this illuminator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同軸落射型の照明装置、及び、この照明装置を備えたズーム顕微鏡に関する。 The present invention relates to a coaxial epi-illumination device and a zoom microscope equipped with the illumination device.
一般にズーム光学系はズーミングに際し、標本面と像面位置の共役関係(以後「像面の共役関係」という)は維持されるが、瞳位置の共役関係は変化してしまうという現象が生じる。例えば、対物レンズの像側でアフォーカルズーム系の標本面側に開口絞りを有するズーム顕微鏡の場合、像面の共役関係は当然保たれるが、同時に瞳面の共役関係も保つのは装置の構成上極めて困難であり、瞳面の共役関係は変化するのはやむを得ない現象となる(例えば、特許文献1参照)。
上述のように、ズーム系においては、ズーミングに際し像面の共役関係が保たれるのは当然であるが、光学系を構成する際のもう一つの重要な要素である瞳面の共役関係は移動するのが一般である。ズーム系と観察用鏡筒部の間に配置される反射照明装置の場合、ズーミングによる瞳移動は照明状態に影響を与えてしまい好ましくない。即ち、ズーム系を含む装置を構成する上で、ズーミングにより像面と共に瞳面の共役関係も保たれ、入射瞳位置も射出瞳位置も変化しないのが理想である。しかしながら、像面及び瞳面の双方の共役関係を保ったままのズーム系を構成しようとすると、大きなスペースと複雑な機構及び光学系とが必要になるという課題がある。特にズーム系の標本面側に固定開口絞りを有する顕微鏡の場合、ズーム系の中に開口絞りがある場合に比べて射出瞳面の移動は大きくなりがちである。 As described above, in the zoom system, it is natural that the conjugate relationship of the image plane is maintained during zooming, but the conjugate relationship of the pupil plane, which is another important factor in constructing the optical system, moves. It is common to do. In the case of a reflective illumination device disposed between the zoom system and the observation barrel, movement of the pupil due to zooming affects the illumination state, which is not preferable. That is, in configuring an apparatus including a zoom system, it is ideal that the conjugate relationship between the pupil plane and the image plane is maintained by zooming, and neither the entrance pupil position nor the exit pupil position is changed. However, when it is intended to construct a zoom system that maintains the conjugate relationship between the image plane and the pupil plane, there is a problem that a large space and a complicated mechanism and optical system are required. In particular, in the case of a microscope having a fixed aperture stop on the sample plane side of the zoom system, the movement of the exit pupil plane tends to be larger than when the aperture stop is in the zoom system.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動に対処する手段を設けた照明装置を提供することを目的とし、さらに、この照明装置を備えたズーム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 problems, and provided means for dealing with movement of the pupil plane due to zooming without using a zoom system that maintains a conjugate relationship between the image and the pupil having a complicated configuration. It aims at providing an illuminating device, and also aims at providing the zoom microscope provided with this illuminating device.
前記課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム系とを有し、アフォーカルズーム系の標本面側に対物レンズの瞳(例えば、実施形態における開口絞り12)が位置するズーム顕微鏡に設けられ、アフォーカルズーム系及び対物レンズを介して標本面に照明光を照射する照明装置であって、アフォーカルズーム系から光源側に向かって順に、結像レンズと、瞳位置補正光学系と、光源と、を有し、瞳位置補正光学系が、ズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成される射出瞳の位置変化を補正するように構成される。 In order to solve the above-described problem, an illumination apparatus according to the present invention includes an objective lens and an afocal zoom system in order from the sample plane, and a pupil (for example, a pupil of the objective lens on the sample plane side of the afocal zoom system) An illumination apparatus that is provided in a zoom microscope in which an aperture stop 12) in the embodiment is located and irradiates a specimen surface with illumination light via an afocal zoom system and an objective lens, and is directed from the afocal zoom system toward the light source side. The imaging lens, the pupil position correction optical system, and the light source are sequentially provided so that the pupil position correction optical system corrects the position change of the exit pupil formed on the light source side of the illumination optical system caused by zooming. Configured.
このような本発明に係る照明装置において、瞳位置補正光学系が、標本面側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、光軸に沿って移動可能な正の屈折力を有する第2レンズと、光軸に沿って移動可能な正の屈折力を有する第3レンズと、から構成され、アフォーカルズーム系のズーミングに応じて第2レンズ及び第3レンズを光軸に沿って移動させ射出瞳の位置変化を補正するように構成されることが好ましい。 In such an illuminating device according to the present invention, the pupil position correcting optical system includes, in order from the sample surface side, a first lens having a negative refractive power, and a first lens having a positive refractive power that is movable along the optical axis. The second lens and the third lens move along the optical axis according to the zooming of the afocal zoom system. It is preferably configured to correct the position change of the exit pupil.
あるいは、瞳位置補正光学系が、標本面側から順に、光軸に沿って移動可能な正の屈折力を有する可動レンズと、拡散板と、から構成され、アフォーカルズーム系のズーミングに応じて可動レンズを移動させて射出瞳の位置変化を補正するように構成されることが好ましい。 Alternatively, the pupil position correcting optical system is composed of a movable lens having a positive refractive power that can move along the optical axis in order from the sample surface side, and a diffusion plate, and according to zooming of the afocal zoom system It is preferable that the movable lens is moved to correct the position change of the exit pupil.
また、本発明に係るズーム顕微鏡は、標本面から順に、対物レンズと、アフォーカルズーム系と、結像レンズと、上述の瞳位置補正光学系のいずれかと、光源と、を有し、対物レンズの瞳がアフォーカルズーム系の標本面側に位置し、瞳位置補正光学系が、ズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成される射出瞳の位置変化を補正するように構成される。 The zoom microscope according to the present invention includes an objective lens, an afocal zoom system, an imaging lens, any one of the above-described pupil position correction optical systems, and a light source in order from the sample surface. Is positioned on the sample plane side of the afocal zoom system, and the pupil position correcting optical system is configured to correct the position change of the exit pupil formed on the light source side of the illumination optical system caused by zooming.
なお、このような本発明に係るズーム顕微鏡は、対物レンズの瞳を、アフォーカルズーム系の標本側に設けられた開口絞りと一致させることができる。 In such a zoom microscope according to the present invention, the pupil of the objective lens can be matched with the aperture stop provided on the specimen side of the afocal zoom system.
本発明に係る照明装置及びズーム顕微鏡を以上のように構成すると、複雑な構成となる像及び瞳の共役関係を同時に保ったズーム系とすることなく、ズーミングによる瞳面の移動を瞳位置補正光学系により補正することで、ズーム倍率に依らずケーラー照明を実現することができ、標本面に対して効率よく照明を行うことができる。 When the illumination device and the zoom microscope according to the present invention are configured as described above, the pupil position correction optics can move the pupil plane by zooming without using a zoom system that simultaneously maintains the conjugate relationship between the image and the pupil having a complicated configuration. By correcting by the system, Koehler illumination can be realized regardless of the zoom magnification, and the sample surface can be efficiently illuminated.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図1を用いて、反射照明装置を備えたズーム顕微鏡の構成について説明する。このズーム顕微鏡30は、標本面10aから順に、対物レンズ11、開口絞り12、アフォーカルズーム系13、及び、結像レンズ(第二対物レンズ)14が光軸上に並んで構成されており、アフォーカルズーム系13と第二対物レンズ14との間に反射照明装置20が配置されている。ここで、反射照明装置20は、光ファイバ等から構成される光源18、拡散板G6及び可動レンズG5からなる瞳位置補正光学系16、視野絞り(視野絞り面10c)、結像レンズ15、並びに、ハーフミラー19がこの順で光軸上に並んで構成されており、ズーム顕微鏡30の光学系の光軸と反射照明装置20の光学系の光軸とが直交し、これらの光軸が直交する位置にハーフミラー19が位置するように配置されている。なお、このような構成のズーム顕微鏡30においては、アフォーカルズーム系13のズーミングによる瞳位置移動のため、クリティカル照明状態に近づく状況、即ち、瞳位置補正光学系の可動レンズG5だけでは、瞳面位置の完全な補正ができない状況が生じるため、上記拡散板G6が、光源18のファイバ面の構造を見えなくするために設けられている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of a zoom microscope provided with a reflective illumination device will be described with reference to FIG. The
光源18から放射された光は瞳位置補正光学系16の拡散板G6で拡散され、可動レンズG5により視野絞り面10cを一様に通過して結像レンズ15により平行光束に変換され、ハーフミラー19に入射する。ハーフミラー19は、一部の光を反射し、残りの光を透過する光学部材であり、このハーフミラー19で反射された光は、アフォーカルズーム系13及び開口絞り12を通過して対物レンズ11で集光され、標本面10aに照射される。そして、この標本面10aで反射した光は、対物レンズ11、開口絞り12及びアフォーカルズーム系13を通過して平行光束になり、ハーフミラー19に入射して一部の光が反射され、残りの光が透過し、透過した光が第二対物レンズ14で集光されて、像面10bに標本面10aの像が結像される。
The light emitted from the
このようなズーム顕微鏡30において、アフォーカルズーム系13及び結像レンズ15による開口絞り12の共役関係を考える。このとき、開口絞り12のアフォーカルズーム系13及び結像レンズ15による像位置がアフォーカルズーム系13のズーム倍率に依らず視野絞り面10cから同じ位置にあれば、可動レンズG5を介して光源18の光源面(光ファイバ面又は拡散板面)と一致し、いわゆるケーラー照明となり良好な照明を行うことができる。ところが、一般にズーミングにより開口絞り12の像位置は移動してしまう。例えば、低倍側が1倍で、8倍のズーム比を有するズーム顕微鏡の場合、ズーム倍率が1倍のときの開口絞り12の像位置が視野絞り面10cを起点として光源方向に40mmとなるときに、ズーム倍率が8倍のときには400mmとなるものがある。そのため、可動レンズG5が固定のとき、図2に示した光線の通り方から判るように、ズーム倍率の変化により開口絞り12の像位置が変化するため、実際に使用する光源面(ファイバ面)LSの位置(大きさ方向)と、開口絞り12のアフォーカルズーム系13から可動レンズG5に到る光学系による像である照明光学系の射出瞳位置とが大きく異なることになる。
In such a
このように、照明装置を構成する光学系の設計においては、射出瞳位置の変化を考慮しながら対処する必要がある。ズーミングによる射出瞳位置変化の影響により、照明装置としてはケーラー照明に近い場合からクリティカル照明に近い場合までどちらとも言えない中間の状態を含めて変化してしまう。従って、光源には、配光角特性の一様性及び発光面の一様性の双方が求められる。ケーラー照明では発光面の一様性は必ずしも必要なく、クリティカル照明では角度特性の一様性は必ずしも必要でないが、ズーミングの状態によっては中間的な状況となるため双方が必要となる。 As described above, in designing the optical system constituting the illumination apparatus, it is necessary to cope with the change in the exit pupil position. Due to the influence of the change in the exit pupil position due to zooming, the illumination device changes including an intermediate state that can be said to be neither from a case close to Kohler illumination to a case close to critical illumination. Therefore, the light source is required to have both uniformity of the light distribution angle characteristic and uniformity of the light emitting surface. In the Koehler illumination, the uniformity of the light emitting surface is not necessarily required, and in the critical illumination, the uniformity of the angle characteristic is not necessarily required. However, depending on the zooming state, the situation is intermediate, and both are necessary.
そこでこのズーム顕微鏡30に用いられている反射照明装置20は、アフォーカルズーム系13の倍率に応じて瞳位置補正光学系16の可動レンズ(図1においては可動レンズG5)を光軸に沿って移動させることにより、瞳位置がほぼ一定となる補正を行うように構成されている。具体的には、コントローラ40を設け、このコントローラ40がアフォーカルズーム系13の倍率を設定するとともに、その倍率に応じて瞳位置補正光学系16の可動レンズG5を移動させるように構成されている。
Therefore, the
以下に、瞳位置補正光学系の具体的な実施例について説明するが、その前に、この瞳位置補正光学系で瞳位置が補正されるアフォーカルズーム系13について説明する。このアフォーカルズーム系13は、一例として図3に示すように、開口絞り面SP(上述の開口絞り12に相当)側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と両凸レンズL2とが貼り合わされたレンズ及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3からなる第1レンズ群G1と、両凹レンズL4、両凸レンズL5と両凹レンズL6とが貼り合わされたレンズ及び両凹レンズL7からなる第2レンズ群G2と、両凸レンズL8及び両凸レンズL9と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL10とが貼り合わされたレンズからなる第3レンズ群G3と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL11と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12とが貼り合わされたレンズからなる第4レンズ群G4と、鏡筒胴付面PLから構成され、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3を光軸に沿って移動させることにより、ズーム倍率(アフォーカル倍率)を変更可能に構成されている。
Hereinafter, specific examples of the pupil position correcting optical system will be described. Before that, the
表1にこのアフォーカルズーム系13における各レンズの諸元を示す。この表1において、mは面番号を示し、rはレンズ面の曲率半径を示し、dはレンズ面の間隔を示し、νdは各レンズ硝材のアッベ数を示し、ndはd線に対する屈折率を示しており、後述する瞳位置補正光学系の諸元においても同様である。また、fはこのアフォーカルズーム系13全体の焦点距離を示している。ここで、この表1における面番号mに示す1〜26はこのアフォーカルズーム系13に関するものであり、図3における符号1〜22に対応している。なお、この表1には、上述の図3に示していない結像レンズ15及び視野絞り面FS(図1の視野絞り面10cに相当)の諸元値も含んでおり、面番号23〜25が結像レンズ15に対応し、面番号26が視野絞り面FSに対応する。
Table 1 shows the specifications of each lens in the
また、以下のすべての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔dその他の長さの単位は、特記の無い場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。 In addition, unless otherwise specified, “mm” is generally used as the focal length f, radius of curvature r, surface spacing d, and other length units listed in all the following specifications, but the optical system is proportional. Since the same optical performance can be obtained even when the magnification or reduction is performed, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
(表1)
m r d νd nd
d0
1 ∞ 15.0000 SP
2 120.1967 2.0000 39.57 1.80440 L1
3 48.7980 3.0000 82.56 1.49782 L2
4 -509.0866 0.5000
5 50.4610 3.0000 82.56 1.49782 L3
6 3179.8129 d1
7 -108.0082 1.5000 35.71 1.90265 L4
8 25.8194 2.0000
9 32.8474 3.5000 23.78 1.84666 L5
10 -19.0003 1.0000 60.29 1.62041 L6
11 31.8448 1.5000
12 -25.9839 1.5000 35.71 1.90265 L7
13 228.2515 d2
14 838.2380 6.0000 82.56 1.49782 L8
15 -31.9728 0.2000
16 136.9685 6.0000 82.56 1.49782 L9
17 -39.2120 2.0000 28.55 1.79504 L10
18 -92.0449 d3
19 -339.8016 5.5000 36.24 1.62004 L11
20 -40.8020 1.5000 39.57 1.80440 L12
21 -124.4210 8.017
22 ∞ 50.0000 PL
23 93.0000 8.0000 60.29 1.62041 結像レンズ15
24 -39.0000 3.0000 35.28 1.74950
25 -110.0000 96.0000
26 ∞ Bf FS
(可変データ)
ズーム1倍時 ズーム7.5倍時
f 100.0000 750.0000
d0 0.0000 0.0000
d1 2.6024 60.3676
d2 22.8372 2.5051
d3 43.3588 5.9257
Bf 37.5000 476.0000
(Table 1)
m r d νd nd
d0
1 ∞ 15.0000 SP
2 120.1967 2.0000 39.57 1.80440 L1
3 48.7980 3.0000 82.56 1.49782 L2
4 -509.0866 0.5000
5 50.4610 3.0000 82.56 1.49782 L3
6 3179.8129 d1
7 -108.0082 1.5000 35.71 1.90265 L4
8 25.8194 2.0000
9 32.8474 3.5000 23.78 1.84666 L5
10 -19.0003 1.0000 60.29 1.62041 L6
11 31.8448 1.5000
12 -25.9839 1.5000 35.71 1.90265 L7
13 228.2515 d2
14 838.2380 6.0000 82.56 1.49782 L8
15 -31.9728 0.2000
16 136.9685 6.0000 82.56 1.49782 L9
17 -39.2120 2.0000 28.55 1.79504 L10
18 -92.0449 d3
19 -339.8016 5.5000 36.24 1.62004 L11
20 -40.8020 1.5000 39.57 1.80440 L12
21 -124.4210 8.017
22 ∞ 50.0000 PL
23 93.0000 8.0000 60.29 1.62041
24 -39.0000 3.0000 35.28 1.74950
25 -110.0000 96.0000
26 ∞ Bf FS
(Variable data)
When zoom is 1x When zoom is 7.5x f 100.0000 750.0000
d0 0.0000 0.0000
d1 2.6024 60.3676
d2 22.8372 2.5051
d3 43.3588 5.9257
Bf 37.5000 476.0000
この表1に示されるように、アフォーカルズーム光学系13の物体側15mmの位置に開口絞り面SPが配置されているとき、この開口絞りのアフォーカルズーム光学系13及び結像レンズ15による像位置は、アフォーカルズーム光学系13の焦点距離fが100mm(1倍に相当)のとき、視野絞りFSの後方37.5mm(Bf)の位置に形成され、アフォーカルズーム光学系13の焦点距離fが750mm(7.5倍に相当)のとき、視野絞りFSの後方476.0mm(Bf)の位置に形成される。
As shown in Table 1, when the aperture stop surface SP is arranged at a
(第1実施例)
図4は、第1実施例に係る瞳位置補正光学系16を示すものであり、この構成は図1における可動レンズG5をアフォーカルズーム系13のズーム倍率に応じて光軸方向に移動可能とし、射出瞳位置を光源18の光源面LSと一致或いは極力近づけるようにしたものである。図4に示す矢印の基端側が、アフォーカルズーム系13が低倍端(例えば1倍)にあるときの可動レンズG5の位置を示し、この矢印の先端側が、アフォーカルズーム系13が高倍端(例えば7.5倍)にあるときの可動レンズG5の位置を示している。以下の表2にこの瞳位置補正光学系16における各レンズの諸元値を示すが、面番号mに示す1〜4は、図4に示す符号1〜4に対応している。なお、この表2においては、アフォーカルズーム系13の倍率が1倍のときと7.5倍のときの諸元を示している。
(First embodiment)
FIG. 4 shows the pupil position correcting
(表2)
ズーム1倍時
m r d νd nd
d0=-37.500
1 ∞ 39.0000 FS
2 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 G5
3 -21.0000 4.0000
4 ∞ -10.0000 LS
ズーム7.5倍時
m r d νd nd
d0=-476.000
1 ∞ 24.0000 FS
2 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 G5
3 -21.0000 19.0000
4 ∞ 0.0000 LS
(Table 2)
When zoomed 1x, m r d νd nd
d0 = -37.500
1 ∞ 39.0000 FS
2 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 G5
3 -21.0000 4.0000
4 ∞ -10.0000 LS
M r d νd nd at zoom 7.5 times
d0 = -476.000
1 ∞ 24.0000 FS
2 21.0000 3.0000 64.10 1.51680 G5
3 -21.0000 19.0000
4 ∞ 0.0000 LS
この表2に示すように、アフォーカルズーム光学系13のズーム倍率が1倍のときは、視野絞り面FS(面番号1)の後方39mmの位置に可動レンズG5(面番号2,3)が配置され、光源面LS(面番号4)の前方10mm(LSより−10mm)のところに開口絞り12の像、即ち、射出瞳が形成されている。一方、ズーム倍率が7.5倍のときは、視野絞り面FSの後方24mmの位置に可動レンズG5が配置され、光源面LSと、開口絞り12の像(射出瞳)とは完全に重なっている。図5にズーム倍率が1倍のときとズーム倍率が7.5倍のときの瞳位置補正光学系16の光束の状態を示す。この図5からも明らかなように、アフォーカルズーム光学系13のズーム倍率が1倍のときは光源面LSと上述の射出瞳位置と10mmずれており、完全に補正できてはいないが、ズーム倍率が7.5倍のときは光源面LSと射出瞳位置は完全に重なりこの瞳位置補正光学系16により補正されている。そのため、この第1実施例に係る瞳位置補正光学系16を用いると、アフォーカルズーム光学系13のズーム倍率によらずほぼケーラー照明状態となり、光源面LS(ファイバ面)の輝度分布に依らず良好な照明を得ることができる。なお、この第1実施例においては、上述のように、ズーム倍率が1倍の時は瞳位置を完全に補正することができないため、拡散板G6を設けることが好ましい。
As shown in Table 2, when the zoom magnification of the afocal zoom
(第2実施例)
図6は、第2実施例に係る瞳位置補正光学系17を示しており、物体側かから順に、両凹レンズからなる第1レンズG7と、両凸レンズからなる第2レンズG8と、両凸レンズからなる第3レンズG9の3群で構成される。この瞳位置補正光学系17も、上述の第1実施例と同様に視野絞り面10cと光源18との間に配置されるものであり、第1レンズG7は固定し、アフォーカルズーム光学系13のズーム倍率に応じて第2レンズG8及び第3レンズG9を互いに逆方向に光軸に沿って移動させて射出瞳位置を光源面LSと一致させるようにしたものである。なお、この図6においても、矢印の基端側が、アフォーカルズーム系13が低倍端(例えば1倍)にあるときの第2及び第3レンズG8,G9の位置を示し、この矢印の先端側が、アフォーカルズーム系13が高倍端(例えば7.5倍)にあるときの第2及び第3レンズG8,G9の位置を示している。以下の表3にこの瞳位置補正光学系17における各レンズの諸元値を示すが、面番号mに示す1〜8は、図6に示す符号1〜8に対応している。なお、この表3においても、アフォーカルズーム系13の倍率が1倍のときと7.5倍のときの諸元を示している。
(Second embodiment)
FIG. 6 shows the pupil position correcting
(表3)
ズーム1倍時
m r d νd nd
d0=-37.500
1 ∞ 10.0000 FS
2 -24.0000 2.0000 53.88 1.71300 G7
3 24.0000 1.0000
4 370.0000 3.0000 53.88 1.71300 G8
5 -27.0000 35.5000
6 27.0000 3.0000 53.88 1.71300 G9
7 -370.0000 22.5000
8 ∞ 0.0000 LS
ズーム7.5倍時
m r d νd nd
d0=-476.000
1 ∞ 10.0000 FS
2 -24.0000 2.0000 53.88 1.71300 G7
3 24.0000 8.0000
4 370.0000 3.0000 53.88 1.71300 G8
5 -27.0000 3.0000
6 27.0000 3.0000 53.88 1.71300 G9
7 -370.0000 48.0000
8 ∞ 0.0000 LS
(Table 3)
When zoomed 1x, m r d νd nd
d0 = -37.500
1 ∞ 10.0000 FS
2 -24.0000 2.0000 53.88 1.71300 G7
3 24.0000 1.0000
4 370.0000 3.0000 53.88 1.71300 G8
5 -27.0000 35.5000
6 27.0000 3.0000 53.88 1.71300 G9
7 -370.0000 22.5000
8 ∞ 0.0000 LS
M r d νd nd at zoom 7.5 times
d0 = -476.000
1 ∞ 10.0000 FS
2 -24.0000 2.0000 53.88 1.71300 G7
3 24.0000 8.0000
4 370.0000 3.0000 53.88 1.71300 G8
5 -27.0000 3.0000
6 27.0000 3.0000 53.88 1.71300 G9
7 -370.0000 48.0000
8 ∞ 0.0000 LS
この表3に示すように、アフォーカルズーム光学系13のズーム倍率が1倍のときは、視野絞り面FS(面番号1)の後方10mmの位置に第1レンズG7(面番号2,3)が配置され、この第1レンズG7の後方1mmの位置に第2レンズG8(面番号4,5)が配置され、さらにこの第2レンズG8の後方35.5mmの位置に第3レンズG9(面番号6,7)が配置される。一方、ズーム倍率が7.5倍のときは、同様に視野絞り面FSの後方10mmの位置に第1レンズG7が配置され、この第1レンズG7の後方8mmの位置に第2レンズG8が配置され、さらにこの第2レンズG8の後方3mmの位置に第3レンズG9が配置される。そして、どちらのズームポジションでも光源面LS(面番号8)と射出瞳位置は、瞳共役位置に完全に重なっている。図7にズーム倍率が1倍のときと7.5倍のときの瞳位置補正光学系17の光束の状態を示す。この図5からも明らかなように、この第2実施例に係る瞳位置補正光学系17を用いると、アフォーカルズーム光学系13のズーム倍率によらずケーラー照明状態となり、光源面LS(ファイバ面)の輝度分布に依らず良好な照明を得ることができる。
As shown in Table 3, when the zoom magnification of the afocal zoom
10a 標本面 10c 視野絞り面 11 対物レンズ
12 開口絞り(対物レンズの瞳) 13 アフォーカルズーム系
15 反射照明系結像レンズ 16,17 瞳位置補正光学系 18 光源
20 照明装置 30 ズーム顕微鏡 G5 可動レンズ G6 拡散板
G7 第1レンズ G8 第2レンズ G9 第3レンズ
Claims (5)
前記アフォーカルズーム系から光源側に向かって順に、
結像レンズと、
瞳位置補正光学系と、
光源と、を有し、
前記瞳位置補正光学系が、前記アフォーカルズーム系のズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成される射出瞳の位置変化を補正するように構成された照明装置。 The objective lens and the afocal zoom system are provided in order from the sample plane, and are provided in a zoom microscope in which the pupil of the objective lens is located on the sample plane side of the afocal zoom system, and the afocal zoom system and the objective lens An illumination device for illuminating the specimen surface with illumination light through a lens,
In order from the afocal zoom system toward the light source side,
An imaging lens;
A pupil position correcting optical system;
A light source,
An illumination device configured to correct a position change of an exit pupil formed on the light source side of the illumination optical system, which is generated by zooming of the afocal zoom system, wherein the pupil position correction optical system is.
前記標本面側から順に、
負の屈折力を有する第1レンズと、
光軸に沿って移動可能な正の屈折力を有する第2レンズと、
光軸に沿って移動可能な正の屈折力を有する第3レンズと、から構成され、
前記アフォーカルズーム系のズーミングに応じて前記第2レンズ及び前記第3レンズを光軸に沿って移動させ前記射出瞳の位置変化を補正するように構成された請求項1に記載の照明装置。 The pupil position correcting optical system is
In order from the specimen surface side,
A first lens having negative refractive power;
A second lens having a positive refractive power that is movable along the optical axis;
A third lens having a positive refractive power movable along the optical axis,
2. The illumination device according to claim 1, wherein the second lens and the third lens are moved along an optical axis in accordance with zooming of the afocal zoom system to correct a position change of the exit pupil.
前記標本面側から順に、
光軸に沿って移動可能な正の屈折力を有する可動レンズと、
拡散板と、から構成され、
前記アフォーカルズーム系のズーミングに応じて前記可動レンズを移動させて前記射出瞳の位置変化を補正するように構成された請求項1に記載の照明装置。 The pupil position correcting optical system is
In order from the specimen surface side,
A movable lens having a positive refractive power movable along the optical axis;
A diffusion plate, and
The illumination device according to claim 1, wherein the movable lens is moved in accordance with zooming of the afocal zoom system to correct a change in position of the exit pupil.
対物レンズと、
アフォーカルズーム系と、
結像レンズと、
請求項1〜3いずれか一項に記載の瞳位置補正光学系と、
光源と、を有し、
前記対物レンズの瞳が前記アフォーカルズーム系の標本面側に位置し、
前記瞳位置補正光学系が、ズーミングによって生じる照明光学系の光源側に形成される射出瞳の位置変化を補正するように構成されたズーム顕微鏡。 Objective lens in order from the sample surface,
An afocal zoom system,
An imaging lens;
The pupil position correcting optical system according to any one of claims 1 to 3,
A light source,
The pupil of the objective lens is located on the specimen surface side of the afocal zoom system;
A zoom microscope configured such that the pupil position correcting optical system corrects a position change of an exit pupil formed on a light source side of an illumination optical system caused by zooming.
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---|---|---|---|
JP2007167093A JP2009008701A (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Illuminator and zoom microscope with this illuminator |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012048242A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Microscope including macro and micro objective |
JP2012118139A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Olympus Corp | Illumination optical system for fluorescent microscope |
JP2013167746A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Nikon Corp | Imaging device |
US20220217261A1 (en) * | 2021-01-04 | 2022-07-07 | Phoseon Technology, Inc. | Methods and systems for an adaptive illumination system for imaging applications |
-
2007
- 2007-06-26 JP JP2007167093A patent/JP2009008701A/en active Pending
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