JP2009058953A - Microscope - Google Patents

Microscope Download PDF

Info

Publication number
JP2009058953A
JP2009058953A JP2008202614A JP2008202614A JP2009058953A JP 2009058953 A JP2009058953 A JP 2009058953A JP 2008202614 A JP2008202614 A JP 2008202614A JP 2008202614 A JP2008202614 A JP 2008202614A JP 2009058953 A JP2009058953 A JP 2009058953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
optical path
illumination
sample
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008202614A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009058953A5 (en
JP5294005B2 (en
Inventor
Yumiko Ouchi
由美子 大内
Atsushi Takeuchi
淳 竹内
Yuki Yoshida
祐樹 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2008202614A priority Critical patent/JP5294005B2/en
Publication of JP2009058953A publication Critical patent/JP2009058953A/en
Publication of JP2009058953A5 publication Critical patent/JP2009058953A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5294005B2 publication Critical patent/JP5294005B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily adjust a diaphragm. <P>SOLUTION: The microscope 51 includes: an illumination optical system which introduces a light flux from an illumination light source stored in an accommodation part 81 and illuminates a sample 90; and an ocular optical system which introduces the light reflected by the sample 90 to an eyepiece 76 so that the observer can observe the image of the sample 90 through an objective lens. Provided that a direction parallel to the optical path P17 of the eyepiece 76 when viewed from above is regarded as a vertical direction, an optical path P12 which introduces the light flux emitted from a light source in a horizontal direction by means of a mirror 114 is formed in at least a part of the illumination optical system, and a diaphragm member for controlling the light flux from the light source is arranged in the light path P12 formed in the horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は顕微鏡に関し、特に、絞りを容易に調節できるようにした顕微鏡に関する。   The present invention relates to a microscope, and more particularly to a microscope in which an aperture can be easily adjusted.

顕微鏡においては、照明用の光源が設けられており、光源からの照明用光が照明用光学系に案内されて対物レンズを介して試料を照明する。試料からの光は対物レンズで集光され、観察用光学系を介して接眼レンズまで案内される。ユーザは接眼レンズを介して試料の像を観察することができる(例えば、特許文献1)。   In the microscope, an illumination light source is provided, and illumination light from the light source is guided to the illumination optical system to illuminate the sample via the objective lens. The light from the sample is collected by the objective lens and guided to the eyepiece through the observation optical system. A user can observe an image of a sample through an eyepiece (for example, Patent Document 1).

照明用の光学系の途中には絞りが配置されており、ユーザはその絞りを調節することで、試料が適切に照明されるように照明状態を調節する。   A stop is arranged in the middle of the illumination optical system, and the user adjusts the stop to adjust the illumination state so that the sample is appropriately illuminated.

特開2005−234279号公報JP 2005-234279 A

ところで光源は照明用光を発生するとき、合わせて熱も発生する。この熱が試料に作用すると、試料が変化してしまうおそれがある。そこで、照明用の光源は顕微鏡本体、特に試料を載置するステージから最も離れた位置に配置される。   By the way, when the light source generates illumination light, heat is also generated. When this heat acts on the sample, the sample may change. Therefore, the light source for illumination is arranged at a position farthest from the microscope main body, particularly the stage on which the sample is placed.

従来の顕微鏡においては、照明用の光源からの照明用光が対物レンズに向かう光路は、顕微鏡を上面から見た場合、奥行き方向(すなわち、前後方向)に配置されていた。その結果、照明用光学系の途中に配置される絞りの位置(顕微鏡を上面から見た場合の位置)が、ユーザから遠い位置になる。   In the conventional microscope, the light path from which the illumination light from the illumination light source is directed to the objective lens is arranged in the depth direction (that is, the front-rear direction) when the microscope is viewed from above. As a result, the position of the stop arranged in the middle of the illumination optical system (position when the microscope is viewed from above) is a position far from the user.

例えば、照明用光源の直後に配置されるコレクタレンズのために40乃至50mm、その後のリレー光学系のために100乃至250mm、さらにその後のフィールドレンズ群のために80乃至120mmの光路長が必要となる。ここまでの長さの光路を水平に配置し、その後の光路を垂直に偏向して対物レンズに案内するようにした場合、水平な光路の長さは約220mm乃至420mmとなる。実際にはそれに加えて、さらに観察用光の光路が必要となる。   For example, an optical path length of 40 to 50 mm for the collector lens disposed immediately after the illumination light source, 100 to 250 mm for the subsequent relay optical system, and 80 to 120 mm for the subsequent field lens group is required. Become. When the optical path having the length up to this point is horizontally arranged and the subsequent optical path is vertically deflected and guided to the objective lens, the length of the horizontal optical path is about 220 mm to 420 mm. Actually, in addition to that, an optical path of observation light is further required.

このように、上面から見た場合の照明用光学系の光路を奥行き方向に配置すると、絞りを調節する部材の位置がユーザから遠くなり、ユーザが接眼レンズを介して試料を観察しながら絞りを調節する場合の操作性が必ずしも良好ではなかった。   In this way, when the optical path of the illumination optical system when viewed from above is arranged in the depth direction, the position of the member for adjusting the diaphragm becomes far from the user, and the user can observe the sample through the eyepiece while observing the sample. The operability when adjusting is not always good.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、絞りを容易に調節することができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and makes it possible to easily adjust the aperture.

本発明は、照明用の光源からの光束を案内し、試料を照明する照明用光学系と、
対物レンズを介して前記試料の像を観察できるように、前記試料からの光を接眼レンズに案内する観察用光学系とを有する顕微鏡において、前記顕微鏡を上面から見た場合の前記接眼レンズの光路と平行な方向を縦方向としたとき、前記照明用光学系は、少なくともその一部に、前記光源からの光束を横方向に案内する光路を有し、その横方向の光路内に、前記光源からの光束を絞る絞り部材が配置されている顕微鏡である。
The present invention provides an illumination optical system for guiding a light beam from a light source for illumination and illuminating a sample;
In a microscope having an observation optical system for guiding light from the sample to the eyepiece so that the image of the sample can be observed through the objective lens, the optical path of the eyepiece when the microscope is viewed from above When the direction parallel to the vertical direction is the vertical direction, the illumination optical system has an optical path for guiding the light beam from the light source in the horizontal direction at least in part, and the light source in the horizontal optical path It is a microscope with which the aperture member which squeezes the light beam from is arranged.

本発明においては、顕微鏡を上面から見た場合の接眼レンズの光路と平行な方向を縦方向としたとき、照明用光学系は、少なくともその一部に、光源からの光束を横方向に案内する光路を有し、その横方向の光路内に、照明用光学系の絞りが配置されている。   In the present invention, when the vertical direction is the direction parallel to the optical path of the eyepiece when the microscope is viewed from above, the illumination optical system guides the light beam from the light source to at least a part thereof in the lateral direction. The diaphragm of the illumination optical system is disposed in the lateral optical path.

以上のように、本発明によれば、光源からの光束を横方向に案内する光路内に、照明用光学系の絞りが配置されているので、絞りを容易に調節することができる。   As described above, according to the present invention, since the stop of the illumination optical system is arranged in the optical path that guides the light beam from the light source in the lateral direction, the stop can be easily adjusted.

以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1乃至図3は、本発明を適用した顕微鏡の一実施の形態の構成を表している。顕微鏡51の本体61の右側上方には、レボルバ62が回転自在に配置されている。このレボルバ62にはいくつかの対物レンズが着脱自在とされており、ユーザは必要に応じてレボルバ62を回転し、装着された対物レンズのうち所望の1つの対物レンズを予め定められた所定の位置に配置することで、使用する対物レンズを選択することができる。図1には、対物レンズ120が1個だけ装着されている状態が示されている。   1 to 3 show the configuration of an embodiment of a microscope to which the present invention is applied. A revolver 62 is rotatably disposed above the right side of the main body 61 of the microscope 51. Several objective lenses are detachably attached to the revolver 62, and the user rotates the revolver 62 as necessary, and a desired objective lens among the attached objective lenses is predetermined. The objective lens to be used can be selected by arranging at the position. FIG. 1 shows a state where only one objective lens 120 is attached.

レボルバ62の上方には、本体61に対して水平に固定板63が取り付けられている。ステージ64、65は、固定板63に対して、それぞれX軸方向(図2において左右方向)とY軸方向(図2において上下方向)に沿って移動自在に配置されている。レボルバ62の右側に下方に伸びるように配置された調節軸68には、その下方に、調節部材69と調節部材70が回転自在に取り付けられている。ユーザが調節部材69または調節部材70を時計方向または反時計方向に回転すると、ステージ64またはステージ65が、X軸方向またはY軸方向に沿ってそれぞれ移動される。   Above the revolver 62, a fixing plate 63 is attached horizontally to the main body 61. The stages 64 and 65 are movably arranged with respect to the fixed plate 63 along the X-axis direction (left-right direction in FIG. 2) and the Y-axis direction (up-down direction in FIG. 2), respectively. An adjustment member 69 and an adjustment member 70 are rotatably attached to an adjustment shaft 68 arranged to extend downward on the right side of the revolver 62. When the user rotates the adjustment member 69 or the adjustment member 70 clockwise or counterclockwise, the stage 64 or the stage 65 is moved along the X-axis direction or the Y-axis direction, respectively.

ステージ64には試料ホルダ66が着脱自在に配置されている。ユーザは観察する試料90に応じて複数の試料ホルダ66の中から所定のものを選択し、ステージ64上に装着し、その上に試料90を載置する。試料ホルダ66の中央には孔67が形成されており、対物レンズ120からの光束が、この孔67を介して試料90に照射される。従って、ユーザは調節部材69と調節部材70を回転調節することにより、ステージ64上に配置された試料90の水平面内(xy平面内)の所定の位置を観察することができる。   A sample holder 66 is detachably disposed on the stage 64. The user selects a predetermined one from the plurality of sample holders 66 according to the sample 90 to be observed, mounts it on the stage 64, and places the sample 90 thereon. A hole 67 is formed in the center of the sample holder 66, and the sample 90 is irradiated with the light beam from the objective lens 120 through the hole 67. Therefore, the user can observe a predetermined position in the horizontal plane (in the xy plane) of the sample 90 arranged on the stage 64 by rotating and adjusting the adjustment member 69 and the adjustment member 70.

本体61の右側面には焦準ハンドル71が、左側面には焦準ハンドル71’と、焦準ハンドル72が、それぞれ回転自在に取り付けられている。ユーザは焦準ハンドル71または焦準ハンドル71’を回転調整することで、対物レンズ120が装着されたレボルバ62を試料90に対して微動で近づけたり、遠ざけたりするので、対物レンズ120によるフォーカス状態を微調整することができ、焦準ハンドル72を回転調整することで、レボルバ62を試料90に対して粗動で近づけたり遠ざけたりするので、フォーカスを粗調整および微調整することができる。   A focusing handle 71 is attached to the right side of the main body 61, and a focusing handle 71 'and a focusing handle 72 are rotatably attached to the left side. The user adjusts the focusing handle 71 or the focusing handle 71 ′ to rotate, so that the revolver 62 on which the objective lens 120 is mounted is moved close to or away from the sample 90. Can be finely adjusted, and by rotating and adjusting the focusing handle 72, the revolver 62 is moved closer to or away from the sample 90 by coarse movement, so that the focus can be coarsely adjusted and finely adjusted.

本体61の正面であって、接眼レンズ76の右斜め下方には、開口絞り調節用の調節部材73と視野絞り調節用の調節部材74とからなる調節部材75が回転自在に取り付けられている。ユーザは、調節部材75(開口絞り調節用の調節部材73または視野絞り調節用の調節部材74)を回転調節することで、後述する絞り部材117(開口絞り115または視野絞り116)の開き具合を調節することができる。   An adjustment member 75 comprising an adjustment member 73 for adjusting the aperture stop and an adjustment member 74 for adjusting the field stop is rotatably attached to the front surface of the main body 61 and obliquely to the lower right of the eyepiece 76. The user adjusts the degree of opening of the diaphragm member 117 (the aperture diaphragm 115 or the field diaphragm 116), which will be described later, by rotating and adjusting the adjustment member 75 (the aperture diaphragm adjusting member 73 or the field diaphragm adjusting member 74). Can be adjusted.

本体61の左前上方には、接眼レンズ76が配置されている。接眼レンズ76は、ステージ64よりも上方に配置されている。ユーザは接眼レンズ76を介して試料90の画像を観察することができる。また、接眼レンズ76から視線を外せば、肉眼で試料90を確認することができる。なお、この接眼レンズ76は一つまたは複数のレンズから構成された接眼光学系であってもよい。   An eyepiece 76 is disposed on the upper left front side of the main body 61. The eyepiece 76 is disposed above the stage 64. The user can observe an image of the sample 90 through the eyepiece 76. Further, if the line of sight is removed from the eyepiece lens 76, the sample 90 can be confirmed with the naked eye. The eyepiece 76 may be an eyepiece optical system including one or a plurality of lenses.

本体61の左側面の後方には、図8を参照して後述するフィルタ151や偏光素子などの光学部材を光路中に配置したり、それを交換するとき操作される操作部91が設けられている。   On the rear side of the left side surface of the main body 61, there is provided an operation section 91 that is operated when an optical member such as a filter 151 or a polarizing element, which will be described later with reference to FIG. Yes.

本体61の背面の左側後方には収容部81が配置されている。収容部81には、図4を参照して後述する照明用の光源111が内部に収容されている。収容部81の側面には、光源111で発生された熱を逃がすための放熱用のフィン81Aが形成されている。収容部81は光源111から発生する熱が試料90に影響しないように、また接眼レンズ76を覗くユーザに不快感を与えないように、ステージ64の試料ホルダ66の取り付け位置、並びに接眼レンズ76からの距離が長くなる位置に配置されている。   An accommodation portion 81 is disposed on the rear left side of the back surface of the main body 61. A light source 111 for illumination, which will be described later with reference to FIG. A heat radiating fin 81 </ b> A for releasing heat generated by the light source 111 is formed on the side surface of the housing portion 81. The accommodating portion 81 is provided from the mounting position of the sample holder 66 on the stage 64 and the eyepiece 76 so that the heat generated from the light source 111 does not affect the sample 90 and does not cause discomfort to the user looking into the eyepiece 76. It is arrange | positioned in the position where the distance of becomes long.

図4は本体61の内部の光学系の構成を表している。この光学系は照明用の光源111からの光束を案内し、対物レンズ120を介して試料90を照明する照明用光学系101と、対物レンズ120を介して試料の像を観察できるように、試料からの反射光を接眼レンズ76に案内する観察用光学系102とにより構成されている。   FIG. 4 shows the configuration of the optical system inside the main body 61. This optical system guides the light beam from the illumination light source 111 and illuminates the sample 90 via the objective lens 120, and the sample so that the sample image can be observed via the objective lens 120. The observation optical system 102 guides the reflected light from the eyepiece lens 76.

照明用光学系101において、ハロゲンランプなどよりなる光源111は照明用の光束を射出する。照明用の光束は光路P11の方向に配列されたコレクタレンズ112、リレー光学系113及びミラー114の順に進行する。光源111はコレクタレンズ112の前側焦点面近傍に配置されており、コレクタレンズ112は光源111からの発散光をほぼ平行光に変換する。リレー光学系113は光源111の像である光源像を開口絞り115の位置に形成する。ミラー114はこの光源像とリレー光学系113の間に配置され、光源111からほぼ水平にユーザの方向(上面から見て接眼レンズ76の方向)に向かう光路P11を進行した光束を、右方向に偏向し、光路P12の光束とする。すなわち、顕微鏡を上面から見た場合の図2において、紙面と平行に下方向に向かう光源111の直近の光路P11と平行な方向を縦方向とするとき、その光路は横方向の光路P12に偏向される。   In the illumination optical system 101, a light source 111 such as a halogen lamp emits an illumination light beam. The illumination light beam travels in the order of the collector lens 112, the relay optical system 113, and the mirror 114 arranged in the direction of the optical path P11. The light source 111 is disposed in the vicinity of the front focal plane of the collector lens 112, and the collector lens 112 converts divergent light from the light source 111 into substantially parallel light. The relay optical system 113 forms a light source image that is an image of the light source 111 at the position of the aperture stop 115. The mirror 114 is disposed between the light source image and the relay optical system 113, and the light beam traveling on the optical path P11 from the light source 111 toward the direction of the user (in the direction of the eyepiece 76 when viewed from above) is directed rightward. The light is deflected to be a light beam in the optical path P12. That is, in FIG. 2 when the microscope is viewed from the upper surface, when the vertical direction is a direction parallel to the nearest optical path P11 of the light source 111 directed downward in parallel with the paper surface, the optical path is deflected to a lateral optical path P12. Is done.

光路P12には、開口絞り115、視野絞り116及びフィールドレンズ群118及びハーフミラー119が順次配置されている。開口絞り115は、光路P12内の、コレクタレンズ112およびリレー光学系113による光源111の像が形成される位置に配置される。視野絞り116は光路P12内の、コレクタレンズ112の後ろ側焦点面と略共役な関係であり、リレー光学系113によりコレクタレンズ112の後ろ側焦点面の像が形成される位置の近傍に配置される。フィールドレンズ群118は、視野絞り116の像を試料90の観察面上に投影するために、その前側焦点面が視野絞り116に重なるように配置される。   In the optical path P12, an aperture stop 115, a field stop 116, a field lens group 118, and a half mirror 119 are sequentially arranged. The aperture stop 115 is disposed at a position in the optical path P12 where an image of the light source 111 is formed by the collector lens 112 and the relay optical system 113. The field stop 116 has a substantially conjugate relationship with the rear focal plane of the collector lens 112 in the optical path P12, and is arranged in the vicinity of the position where the image of the rear focal plane of the collector lens 112 is formed by the relay optical system 113. The The field lens group 118 is arranged so that its front focal plane overlaps the field stop 116 in order to project the image of the field stop 116 onto the observation surface of the sample 90.

光束合成部材としてのハーフミラー119は、フィールドレンズ群118からの照明用の光束の光路P12を、垂直方向(図1において上方向)に偏向し、対物レンズ120に向かう光路P13とする。この光路P13は対物レンズ120の光軸を中心とした光路となっており、ハーフミラー119により、照明用の光路P13の光軸が対物レンズ120による観察用の光路P14の光軸と一致される。光路P13に偏向された光束は、対物レンズ120の瞳の位置で光源111の像を形成し、対物レンズ120により略平行光となって、例えば金属などよりなる試料90を照明する。   The half mirror 119 as a light beam combining member deflects the optical path P12 of the light beam for illumination from the field lens group 118 in the vertical direction (upward in FIG. 1), and sets it as an optical path P13 toward the objective lens 120. This optical path P13 is an optical path centered on the optical axis of the objective lens 120, and the optical axis of the optical path P13 for illumination coincides with the optical axis of the optical path P14 for observation by the objective lens 120 by the half mirror 119. . The light beam deflected in the optical path P13 forms an image of the light source 111 at the position of the pupil of the objective lens 120, becomes substantially parallel light by the objective lens 120, and illuminates the sample 90 made of, for example, metal.

観察用光学系102において、試料90で反射または散乱された光を観察用の光束とするために、対物レンズ120により集光され、試料90の各点からの光束が対物レンズ120により平行光束となって、試料90の載置面から垂直下方向を指向する対物レンズ120の直近の光路P14の光束となる。この光束はハーフミラー119を透過することで照明用の光束と分離される。すなわちハーフミラー119と対物レンズ120は、照明用光学系101と観察用光学系102の両方の機能を有しており、光路P13は照明用光学系101と観察用光学系102の共通光路となる。光路P14に配置された第2対物レンズ131はハーフミラー119を透過した光束を集束し、試料90の像90Iを形成する。   In the observation optical system 102, the light reflected or scattered by the sample 90 is collected by the objective lens 120 so as to be an observation light beam, and the light beam from each point of the sample 90 is converted into a parallel light beam by the objective lens 120. Thus, the light flux is in the optical path P14 closest to the objective lens 120 that is directed vertically downward from the mounting surface of the sample 90. This light beam is separated from the illumination light beam by passing through the half mirror 119. That is, the half mirror 119 and the objective lens 120 have the functions of both the illumination optical system 101 and the observation optical system 102, and the optical path P13 is a common optical path for the illumination optical system 101 and the observation optical system 102. . The second objective lens 131 disposed in the optical path P14 focuses the light beam transmitted through the half mirror 119, and forms an image 90I of the sample 90.

ミラー132は、ほぼ垂直な光路P14をほぼ水平に、図1と図4において左方向に偏向し、光路P15とする。従って、光路P15は光路P12とほぼ平行であり、図2に示されるように、上面から見たときその光路は同じ1本の直線上に位置する。   The mirror 132 deflects the substantially vertical optical path P14 substantially horizontally and in the left direction in FIGS. 1 and 4 to form an optical path P15. Accordingly, the optical path P15 is substantially parallel to the optical path P12, and as shown in FIG. 2, the optical path is located on the same single straight line when viewed from above.

光路P15では、第2対物レンズ131によって形成された試料90の中間像である1次像が形成される。そして、中間像を形成した光束はリレーレンズ133を介してミラー134に入射され、ミラー134によりほぼ垂直上方向に偏向され、光路P16に進行する。リレーレンズ133とリレーレンズ135は、1次像を接眼レンズ76の光軸へ導くために結像光をリレーする。ミラー134からの光束は、光路P15内に配置されたリレーレンズ133とともにリレー光学系を構成する光路P16内に配置されたリレーレンズ135でリレーされ、光路P16内の結像レンズ136に入射する。結像レンズ136より射出された光束は、プリズム137により反射されるとともに、図示していない光路分割光学素子により2つの光路に分割され、光路P17に沿って接眼レンズ76に入射される。従って、ユーザはその眼140により接眼レンズ76を介して試料90の拡大された画像を観察することができる。   In the optical path P15, a primary image that is an intermediate image of the sample 90 formed by the second objective lens 131 is formed. The light beam forming the intermediate image is incident on the mirror 134 via the relay lens 133, is deflected almost vertically upward by the mirror 134, and travels to the optical path P16. The relay lens 133 and the relay lens 135 relay the imaging light to guide the primary image to the optical axis of the eyepiece lens 76. The light beam from the mirror 134 is relayed by the relay lens 135 disposed in the optical path P16 constituting the relay optical system together with the relay lens 133 disposed in the optical path P15, and is incident on the imaging lens 136 in the optical path P16. The light beam emitted from the imaging lens 136 is reflected by the prism 137, divided into two optical paths by an optical path splitting optical element (not shown), and enters the eyepiece lens 76 along the optical path P17. Therefore, the user can observe an enlarged image of the sample 90 through the eyepiece 76 with the eye 140.

図5は、上面から見た照明用光学系101と観察用光学系102の光路の関係を表している。照明用の光路P11と接眼レンズ76の光路P17は、顕微鏡51の奥行き方向(図2の上下方向、図3の左右方向)とほぼ平行な光路であり、光源111から接眼レンズ76(ユーザの眼140)に向かう方向の光路である。したがって、光源111は観察者に対して、十分遠ざかる位置に配置可能な配置構成となる。また、光路P12と光路P15は、光路P11、従って光路P17とほぼ垂直な光路である。そのため、ステージがユーザに対して左右の方向に配置されているので、接眼レンズ76を覗きながら、ステージ上に配置された試料90に手が届き易い。   FIG. 5 shows the relationship between the optical paths of the illumination optical system 101 and the observation optical system 102 as viewed from above. An optical path P11 for illumination and an optical path P17 of the eyepiece 76 are optical paths substantially parallel to the depth direction of the microscope 51 (the vertical direction in FIG. 2 and the horizontal direction in FIG. 3). 140). Therefore, the light source 111 has an arrangement configuration that can be arranged at a position sufficiently away from the observer. Further, the optical path P12 and the optical path P15 are optical paths that are substantially perpendicular to the optical path P11, and hence the optical path P17. Therefore, since the stage is arranged in the left and right direction with respect to the user, it is easy to reach the sample 90 arranged on the stage while looking through the eyepiece lens 76.

なお、接眼レンズ76がその光軸方向を光路P16を基準に回動できる場合には、少なくとも光路P17が、照明用光学系101の光路P12または観察用光学系102の光路P15に対して、顕微鏡51を上面から見て縦・横の関係を有する状態にすることができるものが、本発明に該当する。また、本顕微鏡51は照明用光学系101及び観察用光学系102の最も試料側に近い光路P13が共通光路にして落射照明が可能となっている。そのため、重い試料をステージに置くことが容易な倒立型顕微鏡に最適でかつ顕微観察中に容易に手が試料に届きやすくなっている。   When the eyepiece 76 can rotate in the optical axis direction with respect to the optical path P16, at least the optical path P17 is a microscope with respect to the optical path P12 of the illumination optical system 101 or the optical path P15 of the observation optical system 102. The thing which can be made into the state which has a vertical-horizontal relationship seeing 51 from the upper surface corresponds to this invention. In addition, the microscope 51 can perform epi-illumination with the optical path P13 closest to the sample side of the illumination optical system 101 and the observation optical system 102 as a common optical path. Therefore, it is optimal for an inverted microscope in which a heavy sample can be easily placed on the stage, and the hand can easily reach the sample during microscopic observation.

図6は、照明用光学系101の光路内に配置された光学部材の位置関係の詳細を表している。光源111と開口絞り115が共役であり、さらに図4の対物レンズ120の後ろ側焦点面が略共役である。光源111から光軸と平行に発した光がコレクタレンズ112により集束するコレクタレンズ112の焦点面F112と、視野絞り116が共役である。また、焦点面F112と視野絞り116の中心を通る光束は、フィールドレンズ群118により平行光に変換されるため、対物レンズ120により試料90の観察面とも共役になる。   FIG. 6 shows the details of the positional relationship of the optical members arranged in the optical path of the illumination optical system 101. The light source 111 and the aperture stop 115 are conjugate, and the back focal plane of the objective lens 120 in FIG. 4 is substantially conjugate. The focal plane F112 of the collector lens 112 where the light emitted from the light source 111 parallel to the optical axis is focused by the collector lens 112 and the field stop 116 are conjugate. Further, since the light beam passing through the focal plane F112 and the center of the field stop 116 is converted into parallel light by the field lens group 118, it is conjugated with the observation surface of the sample 90 by the objective lens 120.

このように、本実施の形態においては、接眼レンズの光路P17と平行な光路P11の方向(図6の上下方向)、すなわちユーザが顕微鏡51を使用するとき、ユーザが向く方向を縦方向としたとき、偏向部材としてのミラー114により光源111からの光束が横方向、すなわちユーザから見て左右方向に偏向される。そして、開口絞り115と視野絞り116よりなる絞り部材としての絞り部材117が横方向の光路P12内に配置される。公知の構造で絞り部材117を調節する調節部材75は、絞り部材117の近傍に配置される。従って、絞り部材117を調節する調整部材75(開口絞り調節用の調節部材73と視野絞り調節用の調節部材74)を、本体61の正面(すなわち、ほぼ直方体形状の本体61の4つの側面のうちの、接眼レンズ76に最も近い面)に配置することができ、接眼レンズ76に対して眼140を近接させながら作業をするユーザの調節部材の操作が容易となる。   Thus, in the present embodiment, the direction of the optical path P11 parallel to the optical path P17 of the eyepiece lens (vertical direction in FIG. 6), that is, the direction in which the user faces when the user uses the microscope 51, is the vertical direction. At this time, the light beam from the light source 111 is deflected in the horizontal direction, that is, in the left-right direction as viewed from the user, by the mirror 114 as the deflecting member. An aperture member 117 as an aperture member composed of the aperture stop 115 and the field stop 116 is disposed in the horizontal optical path P12. An adjustment member 75 that adjusts the diaphragm member 117 with a known structure is disposed in the vicinity of the diaphragm member 117. Accordingly, the adjusting member 75 (the adjusting member 73 for adjusting the aperture stop and the adjusting member 74 for adjusting the field stop) for adjusting the diaphragm member 117 is attached to the front surface of the main body 61 (that is, the four sides of the substantially rectangular parallelepiped main body 61). Among them, it can be arranged on the surface closest to the eyepiece lens 76, and the user can easily operate the adjusting member while working with the eye 140 close to the eyepiece lens 76.

また、光路P12を横方向に配置したので、光路P12を光源111の直近の光路P11と同じ1本の直線上に縦方向に配置するようにした場合に比べて、奥行き方向の長さを短くすることができ、操作部91の位置を接眼レンズ76に近い位置に配置することができる。従って、ユーザはユーザはフィルタの交換などの作業を容易に操作することが可能となる。   Further, since the optical path P12 is arranged in the horizontal direction, the length in the depth direction is shorter than in the case where the optical path P12 is arranged in the vertical direction on the same straight line as the optical path P11 closest to the light source 111. The position of the operation unit 91 can be arranged close to the eyepiece lens 76. Therefore, the user can easily perform operations such as filter replacement.

なお、上面から見た場合の接眼レンズ76の直近の光路P17(光路P17と平行な光源111の直近の光路P11)と光路P12の角度、すなわち接眼レンズ76の直近の光路P17の方向を縦方向とする場合における横方向の角度は、必ずしも正確に垂直である必要はなく、開口絞り115や視野絞り116を調節するための調節部材75を本体61の正面に配置することができる角度であれば、若干鈍角あるいは鋭角な角度とすることができる。   When viewed from above, the angle between the optical path P17 closest to the eyepiece 76 (the optical path P11 closest to the light source 111 parallel to the optical path P17) and the optical path P12, that is, the direction of the optical path P17 closest to the eyepiece 76 is the vertical direction. In this case, the angle in the horizontal direction does not necessarily have to be exactly vertical as long as the adjustment member 75 for adjusting the aperture stop 115 and the field stop 116 can be disposed in front of the main body 61. The angle may be slightly obtuse or acute.

また、図7に示すように、照明用光学系101において、ミラー114を省略し、光源111、コレクタレンズ112、リレー光学系113からなる光路P11を、光路P12と平行にし、すなわち、照明用光学系101の光路を1本の直線状にして、接眼レンズ76の光路P17の縦方向に対して全体を横方向(左右方向)に配置するようにしてもよい。しかしながら、照明用光学系101の光路を一本の直線状にした場合、光源111の収容部81が観察者から近くなる。そのため、収容部81に誤って触れてしまい、ユーザに不快感を与える可能性が高くなるので、本実施の形態のように光路P11と光路P12の方向を変えるようにすることが好ましい。   As shown in FIG. 7, in the illumination optical system 101, the mirror 114 is omitted, and the optical path P11 composed of the light source 111, the collector lens 112, and the relay optical system 113 is made parallel to the optical path P12, that is, the illumination optical system. The optical path of the system 101 may be a single straight line, and the whole may be arranged in the horizontal direction (left-right direction) with respect to the vertical direction of the optical path P17 of the eyepiece 76. However, when the optical path of the illumination optical system 101 is made to be a single straight line, the accommodating portion 81 of the light source 111 is closer to the observer. For this reason, it is likely that the storage unit 81 will be touched accidentally and the user will be uncomfortable, so it is preferable to change the directions of the optical path P11 and the optical path P12 as in the present embodiment.

開口絞り115と視野絞り116を共に光路P12上に配置するためには、視野絞り116を対物レンズ120の光路P13に近付ける必要がある。本発明者は、そのために、フィールドレンズ群118の焦点距離f1、並びにフィールドレンズ群118の視野絞り116から最も離れた面と、視野絞り116の面との光軸に沿った距離L1を、次の式(1)の関係を満たすようにした。
1<L1/f1<1.2 (1)
In order to arrange both the aperture stop 115 and the field stop 116 on the optical path P12, it is necessary to bring the field stop 116 close to the optical path P13 of the objective lens 120. For this purpose, the present inventor determines the focal length f1 of the field lens group 118 and the distance L1 along the optical axis between the surface of the field lens group 118 farthest from the field stop 116 and the surface of the field stop 116. The relationship of the formula (1) is satisfied.
1 <L1 / f1 <1.2 (1)

L1/f1の値が下限値より小さくなると、すなわち1以下になると、フィールドレンズ群118に強いテレフォト比をかけることになり、収差、特に像面湾曲が補正しきれなくなる。具体的には、像面湾曲はペッツバール和で評価することができるが、目安としてこの値が±0.015を超えると、平らな試料を観察するとき、中央と端とでピントが異なる状態を目視で認識できるようになってしまう。L1/f1の値が下限値より小さくなると、ペッツバール和の値を±0.015の範囲内に抑えることが困難になる。フィールドレンズ群118に、照明光が進む方向とは逆に、ハーフミラー119の方向から平行光を入射して光線追跡を行うと、その平行光は視野絞り116の面に結像する。その場合において、ペッツバール和の値が大きいと像面湾曲が発生するため、観察時に視野絞り116の像を試料90の面に重ねたとき、視野絞り116の開口径によってピントの合う面がずれていく現象が起き、操作性が悪化する。   If the value of L1 / f1 is smaller than the lower limit value, that is, 1 or less, a strong telephoto ratio is applied to the field lens group 118, and aberrations, particularly field curvature, cannot be corrected. Specifically, the field curvature can be evaluated by Petzval sum, but if this value exceeds ± 0.015 as a guideline, when observing a flat sample, the focus is different between the center and the edge. It becomes possible to recognize visually. When the value of L1 / f1 is smaller than the lower limit value, it becomes difficult to suppress the Petzval sum value within a range of ± 0.015. When parallel light is incident on the field lens group 118 from the direction of the half mirror 119 in the direction opposite to the direction in which the illumination light travels, ray tracing is performed on the surface of the field stop 116. In this case, if the Petzval sum value is large, field curvature occurs. Therefore, when the image of the field stop 116 is superimposed on the surface of the sample 90 during observation, the in-focus surface is shifted due to the aperture diameter of the field stop 116. Phenomenon happens and operability deteriorates.

また、L1/f1の値が上限値より大きくなると、すなわち1.2以上になると、視野絞り116とフィールドレンズ群118の間の光路長が長くなり、小型化に不利となる。その結果、顕微鏡全体の各部の配置の変更を余儀なくされたり、開口絞り115と視野絞り116を共に光路P12上に配置することが困難になり、操作部91が、観察者から遠くなり、操作性が悪化する。従って、L1/f1の値が式(1)の関係を満足するようにするのが好ましい。   On the other hand, when the value of L1 / f1 is larger than the upper limit value, that is, 1.2 or more, the optical path length between the field stop 116 and the field lens group 118 becomes long, which is disadvantageous for miniaturization. As a result, it is necessary to change the arrangement of each part of the entire microscope, or it becomes difficult to arrange both the aperture stop 115 and the field stop 116 on the optical path P12, and the operation unit 91 becomes far from the observer, so that the operability is improved. Gets worse. Therefore, it is preferable that the value of L1 / f1 satisfies the relationship of the formula (1).

さらに縦方向(奥行き方向)に配置した光路P11に対して、光路P12を横方向に配置するためには、リレー光学系113と開口絞り115の間に偏向部材としてのミラー114を配置する必要がある。そのために、本発明者は、リレー光学系113の焦点距離f2と、リレー光学系113の最も開口絞り115に近い光学部材の面から、開口絞り115の面までの光軸に沿った距離L2に、次の式(2)の関係を満足させればよいことがわかった。
0.70<L2/f2<1.0 (2)
Furthermore, in order to arrange the optical path P12 in the horizontal direction with respect to the optical path P11 arranged in the vertical direction (depth direction), it is necessary to arrange a mirror 114 as a deflection member between the relay optical system 113 and the aperture stop 115. is there. For this purpose, the inventor sets the focal length f2 of the relay optical system 113 and the distance L2 along the optical axis from the surface of the optical member closest to the aperture stop 115 of the relay optical system 113 to the surface of the aperture stop 115. It was found that the relationship of the following formula (2) should be satisfied.
0.70 <L2 / f2 <1.0 (2)

リレー光学系113の後ろ側焦点の位置に開口絞り115が配置されるため、リレー光学系113と開口絞り115の間にミラー114を配置するには、リレー光学系113の最も開口絞り115側の面と焦点面までの距離、すなわちバックフォーカスを十分長くする必要がある。L2/f2の値が下限値を超えると、すなわち0.70以下になると、ミラー114を挿入する空間が狭くなる。このためミラー114の有効径を小さくする必要が生じ、その結果、照明のNAが小さくなってしまう。これに対して、L2/f2の値が上限値を超えると、すなわち1.0以上になると、必要な照明NAを満たすための光束の径が大きくなり過ぎ、リレー光学系113の口径が大きくなってしまう。従って、L2/f2の値が式(2)の関係を満足するようにするのが好ましい。   Since the aperture stop 115 is disposed at the position of the rear focal point of the relay optical system 113, in order to dispose the mirror 114 between the relay optical system 113 and the aperture stop 115, the relay optical system 113 closest to the aperture stop 115 is disposed. The distance between the surface and the focal plane, that is, the back focus needs to be sufficiently long. When the value of L2 / f2 exceeds the lower limit value, that is, 0.70 or less, the space for inserting the mirror 114 becomes narrower. For this reason, it is necessary to reduce the effective diameter of the mirror 114, and as a result, the NA of illumination is reduced. On the other hand, when the value of L2 / f2 exceeds the upper limit value, that is, 1.0 or more, the diameter of the light beam for satisfying the necessary illumination NA becomes too large, and the aperture of the relay optical system 113 becomes large. End up. Therefore, it is preferable that the value of L2 / f2 satisfies the relationship of the formula (2).

図8は式(1)のL1=54.7mm、f1=50mm、従って、L1/f1=1.09とし、式(2)のL2=56.4mm、f2=67.7mm、従って、L2/f2=0.83とした場合の照明用光学系101の構成を表している。この場合のペッツバール和の値は0.014である。なお、図8においてはコレクタレンズ112とリレー光学系113の間にフィルタ151が配置されている他、開口絞り115の直前に光を拡散する拡散板152が配置されている。また、距離L2は、リレー光学系113の最もミラー114に近い面とミラー114の光路に沿った距離L21と、ミラー114と開口絞り115の光軸に沿った距離L22の和である。   FIG. 8 shows that L1 = 54.7 mm and f1 = 50 mm in equation (1), and therefore L1 / f1 = 1.09, L2 = 56.4 mm and f2 = 67.7 mm in equation (2), and therefore L2 / The configuration of the illumination optical system 101 when f2 = 0.83 is shown. In this case, the Petzval sum is 0.014. In FIG. 8, a filter 151 is disposed between the collector lens 112 and the relay optical system 113, and a diffusion plate 152 that diffuses light is disposed immediately before the aperture stop 115. The distance L2 is the sum of the distance L21 along the surface of the relay optical system 113 closest to the mirror 114 and the optical path of the mirror 114, and the distance L22 along the optical axis of the mirror 114 and the aperture stop 115.

図9は、図8のフィールドレンズ群118に対して、照明光が進む方向とは逆に、ハーフミラー119の方向から平行光を入射して行った光線追跡を説明する図である。フィールドレンズ群118を構成する2つのレンズのうち、面s16を有する視野絞り116から遠いレンズは、視野絞り116から遠い方の面s11と近い方の面s12とを有している。視野絞り116に近い方のレンズは、視野絞り116から遠い方の面s13、中間の面s14、および近い方の面s15を有している。   FIG. 9 is a diagram for explaining ray tracing performed by entering parallel light from the direction of the half mirror 119 on the field lens group 118 of FIG. 8 in the direction opposite to the direction in which the illumination light travels. Of the two lenses constituting the field lens group 118, the lens far from the field stop 116 having the surface s16 has a surface s11 far from the field stop 116 and a surface s12 closer. The lens closer to the field stop 116 has a surface s13 far from the field stop 116, an intermediate surface s14, and a near surface s15.

Figure 2009058953
Figure 2009058953

表1は、図9のフィールドレンズ群118の光線追跡の結果を表している。面s11乃至s16の曲率半径は、それぞれ60.000mm、−60.000mm、35.000mm、−40.000mm、75.521mm、0.000mm、とされている。   Table 1 shows the result of ray tracing of the field lens group 118 of FIG. The curvature radii of the surfaces s11 to s16 are 60.000 mm, −60.000 mm, 35.000 mm, −40.000 mm, 75.521 mm, and 0.000 mm, respectively.

面s11と隣接する面s12との間隔は6mm、面s12と隣接する面s13との間隔は0.5mm、面s13と隣接する面s14との間隔は7.5mm、面s14と隣接する面s15との間隔は1.5mm、面s15と隣接する面s16との間隔は39.2mmとされている。   The distance between the surface s11 and the adjacent surface s12 is 6 mm, the distance between the surface s12 and the adjacent surface s13 is 0.5 mm, the distance between the surface s13 and the adjacent surface s14 is 7.5 mm, and the surface s15 adjacent to the surface s14. The distance between the surface s15 and the adjacent surface s16 is 39.2 mm.

d線(Naランプを光源とした場合の輝線)の屈折率ndは、面s11と面s13では1.49782、面s14では1.65412とされている。アッベ数νdは、面s11と面s13では82.52、面s14では39.7とされている。   The refractive index nd of d-line (bright line when Na lamp is used as the light source) is 1.49782 for the surface s11 and s13 and 1.65412 for the surface s14. The Abbe number νd is 82.52 for the surfaces s11 and s13, and 39.7 for the surface s14.

また、図8のリレー光学系113のレンズデータを表2に示した。なお、開口絞り115に近い面から光源111に向かって、面番号を付している。リレー光学系113を構成する2つのレンズのうち、開口絞り115から遠いレンズは、開口絞り115から遠い面s45、中間面s44、および近いほうの面s43を有している。開口絞り115から近いレンズは、開口絞り115から遠い面s42と、近い面s41を有している。   Table 2 shows lens data of the relay optical system 113 in FIG. A surface number is assigned from the surface close to the aperture stop 115 toward the light source 111. Of the two lenses constituting the relay optical system 113, the lens far from the aperture stop 115 has a surface s45 far from the aperture stop 115, an intermediate surface s44, and a near surface s43. The lens close to the aperture stop 115 has a surface s42 far from the aperture stop 115 and a close surface s41.

Figure 2009058953
Figure 2009058953

表2は、図8のリレー光学系113の光線追跡の結果を表している。曲率半径と面間隔はいずれもミリメートル単位である。また、ndはd線の波長における屈折率を表し、νdはd線を中心波長にしたときのアッベ数を示している。また、リレー光学系113の最もミラー114に近い面とミラー114の光路中心に沿った距離L21は、26.4mmで、ミラー114と開口絞り115の光路中心に沿った距離L22は30.0mmであった。   Table 2 shows the result of ray tracing of the relay optical system 113 in FIG. Both the radius of curvature and the surface spacing are in millimeters. Further, nd represents the refractive index at the wavelength of the d-line, and νd represents the Abbe number when the d-line is the center wavelength. Further, the distance L21 along the optical path center of the mirror 114 and the surface closest to the mirror 114 of the relay optical system 113 is 26.4 mm, and the distance L22 along the optical path center between the mirror 114 and the aperture stop 115 is 30.0 mm. there were.

図10は式(1)のL1=57.9mm、f1=50mm、従って、L1/f1=1.16とし、式(2)のL2=54.7mm、f2=69.7mm、従って、L2/f2=0.78とした場合の照明用光学系101の構成を表している。この場合のペッツバール和の値は0.009である。   FIG. 10 shows that L1 = 57.9 mm and f1 = 50 mm in equation (1), and therefore L1 / f1 = 1.16, L2 = 54.7 mm and f2 = 69.7 mm in equation (2), and therefore L2 / The configuration of the illumination optical system 101 when f2 = 0.78 is shown. In this case, the Petzval sum is 0.009.

図11は、図10のフィールドレンズ群118に対して行った光線追跡を説明する図である。フィールドレンズ群118を構成する2つのレンズのうち、面s27を有する視野絞り116から遠いレンズは、視野絞り116から遠い方の面s21、中間の面s22、および近い方の面s23を有している。視野絞り116に近いレンズは、視野絞り116から遠い方の面s24、中間の面s25、および近い方の面s26を有している。   FIG. 11 is a diagram for explaining ray tracing performed on the field lens group 118 of FIG. Of the two lenses constituting the field lens group 118, the lens far from the field stop 116 having the surface s27 has a surface s21 far from the field stop 116, an intermediate surface s22, and a near surface s23. Yes. The lens close to the field stop 116 has a surface s24 far from the field stop 116, an intermediate surface s25, and a near surface s26.

Figure 2009058953
Figure 2009058953

表3は、図11のフィールドレンズ群118の光線追跡の結果を表している。面s21乃至面s27の曲率半径はそれぞれ、34.800mm、−32.300mm、−64.922mm、23.120mm、−33.500mm、26.450mm、0.000mmである。   Table 3 shows the result of ray tracing of the field lens group 118 of FIG. The curvature radii of the surfaces s21 to s27 are 34.800 mm, −32.300 mm, −64.922 mm, 23.120 mm, −33.500 mm, 26.450 mm, and 0.000 mm, respectively.

面s21と隣接する面s22との間隔は10mm、面s22と隣接する面s23との間隔は5.0mm、面s23と隣接する面s24との間隔は7.7mm、面s24と隣接する面s25との間隔は12.0mm、面s25と隣接する面s26との間隔は5mm、面s26と隣接する面s27との間隔は18.2mmとされている。   The distance between the surface s21 and the adjacent surface s22 is 10 mm, the distance between the surface s22 and the adjacent surface s23 is 5.0 mm, the distance between the surface s23 and the adjacent surface s24 is 7.7 mm, and the surface s25 adjacent to the surface s24. The distance between the surface s25 and the adjacent surface s26 is 5 mm, and the distance between the surface s26 and the adjacent surface s27 is 18.2 mm.

d線の屈折率ndは、面s21と面s24では1.49782、面s22では1.65412、面s25では1.7725とされている。アッベ数νdは、面s21と面s24では82.52、面s22では39.7、面s25では49.61とされている。   The refractive index nd of the d line is 1.49782 for the surfaces s21 and s24, 1.65412 for the surface s22, and 1.7725 for the surface s25. The Abbe number νd is 82.52 for the surfaces s21 and s24, 39.7 for the surface s22, and 49.61 for the surface s25.

また、図10のリレー光学系113のレンズデータを表4に示した。なお、開口絞り115に近い面から光源111に向かって、面番号を付している。リレー光学系113を構成する4つのレンズのうち、開口絞り115から最も遠いレンズは、開口絞り115から遠い面s58、および近い面s57を有している。次いで開口絞り115から遠いレンズは、開口絞り115から遠い面s56、および近い面s55を有している。次いで、開口絞り115から2番目に近いレンズは、開口絞り115から遠い面s54、及び近い面s53を有している。開口絞り115から最も近いレンズは、開口絞り115から遠い面s52と、近い面s51を有している。   Table 4 shows lens data of the relay optical system 113 shown in FIG. A surface number is assigned from the surface close to the aperture stop 115 toward the light source 111. Of the four lenses constituting the relay optical system 113, the lens farthest from the aperture stop 115 has a surface s58 far from the aperture stop 115 and a near surface s57. Next, the lens far from the aperture stop 115 has a surface s56 far from the aperture stop 115 and a near surface s55. Next, the second closest lens from the aperture stop 115 has a surface s54 far from the aperture stop 115 and a close surface s53. The lens closest to the aperture stop 115 has a surface s52 far from the aperture stop 115 and a close surface s51.

Figure 2009058953
Figure 2009058953

表4は、図10のリレー光学系113の光線追跡の結果を表している。曲率半径と面間隔はいずれもミリメートル単位である。また、ndはd線の波長における屈折率を表し、νdはd線を中心波長にしたときのアッベ数を示している。   Table 4 shows the result of ray tracing of the relay optical system 113 in FIG. Both the radius of curvature and the surface spacing are in millimeters. Further, nd represents the refractive index at the wavelength of the d-line, and νd represents the Abbe number when the d-line is the center wavelength.

また、リレー光学系113の最もミラー114に近い面とミラー114の光路中心に沿った距離L21は、25.0mmで、ミラー114と開口絞り115の光路中心に沿った距離L22は29.7mmであった。   The distance L21 along the surface of the relay optical system 113 closest to the mirror 114 and the optical path center of the mirror 114 is 25.0 mm, and the distance L22 along the optical path center between the mirror 114 and the aperture stop 115 is 29.7 mm. there were.

図10におけるリレー光学系113を、図12に示されるように、前段の光学系113Aと後段の光学系113Bとに分割し、前段の光学系113Aと後段の光学系113Bの間にミラー114を配置することもできる。ただし、図10に示されるように構成した方が、試料90と接眼レンズ76を近づけることができ、全体をコンパクトにすることができる。   As shown in FIG. 12, the relay optical system 113 in FIG. 10 is divided into a front optical system 113A and a rear optical system 113B, and a mirror 114 is provided between the front optical system 113A and the rear optical system 113B. It can also be arranged. However, the configuration configured as shown in FIG. 10 can bring the sample 90 and the eyepiece 76 closer to each other, and the whole can be made compact.

図13は式(1)のL1=65.8mm、f1=60mm、従って、L1/f1=1.10とし、式(2)のL2=50.0mm、f2=67.7mm、従って、L2/f2=0.74とした場合の照明用光学系101の構成を表している。この場合のペッツバール和の値は0.012である。なお、図13においては、図8の場合と同様に、コレクタレンズ112とリレー光学系113の間にフィルタ151が配置されている他、開口絞り115の直前に、光を拡散する拡散板152が配置されている。   FIG. 13 shows L1 = 65.8 mm and f1 = 60 mm in equation (1), and therefore L1 / f1 = 1.10, L2 = 50.0 mm in equation (2), f2 = 67.7 mm, and therefore L2 / The configuration of the illumination optical system 101 when f2 = 0.74 is shown. In this case, the Petzval sum is 0.012. In FIG. 13, as in the case of FIG. 8, a filter 151 is disposed between the collector lens 112 and the relay optical system 113, and a diffusion plate 152 that diffuses light is provided immediately before the aperture stop 115. Has been placed.

図14は、図13のフィールドレンズ群118に対して行った光線追跡を説明する図である。フィールドレンズ群118を構成する2つのレンズのうち、面s36を有する視野絞り116から遠いレンズは、視野絞り116に遠い方の面s31と近い方の面s32を有している。視野絞り116に近いレンズは、視野絞り116から遠い方の面s33、中間の面s34、および近い方の面s35を有している。   FIG. 14 is a diagram for explaining ray tracing performed on the field lens group 118 of FIG. Of the two lenses constituting the field lens group 118, the lens far from the field stop 116 having the surface s36 has a surface s32 closer to the field s31 farther from the field stop 116. The lens close to the field stop 116 has a surface s33 far from the field stop 116, an intermediate surface s34, and a near surface s35.

Figure 2009058953
Figure 2009058953

表5は、図14のフィールドレンズ群118の光線追跡の結果を表している。面s31乃至面s36の曲率半径はそれぞれ、71.000mm、−71.000mm、59.000mm、−41.500mm、263.308mm、0.000mmとされている。   Table 5 shows the result of ray tracing of the field lens group 118 of FIG. The curvature radii of the surfaces s31 to s36 are 71.000 mm, −71.000 mm, 59.000 mm, −41.500 mm, 263.308 mm, and 0.000 mm, respectively.

面s31と隣接する面s32との間隔は6mm、面s32と隣接する面s33との間隔は0.5mm、面s33と隣接する面s34との間隔は7.5mm、面s34と隣接する面s35との間隔は1.5mm、面s35と隣接する面s36との間隔は50.3mmとされている。   The distance between the surface s31 and the adjacent surface s32 is 6 mm, the distance between the surface s32 and the adjacent surface s33 is 0.5 mm, the distance between the surface s33 and the adjacent surface s34 is 7.5 mm, and the surface s35 adjacent to the surface s34. The distance between the surface s35 and the adjacent surface s36 is 50.3 mm.

d線の屈折率ndは、面s31と面s33では1.49782、面s34では1.654115とされている。アッベ数νdは、面s31と面s33では82.52、面s34では39.7である。   The refractive index nd of the d-line is 1.49782 for the surfaces s31 and s33 and 1.654115 for the surface s34. The Abbe number νd is 82.52 for the surfaces s31 and s33, and 39.7 for the surface s34.

また、図13のリレー光学系113のレンズデータを表6に示した。なお、開口絞り115に近い面から光源111に向かって、面番号を付している。リレー光学系113を構成する2つのレンズのうち、開口絞り115から遠いレンズは、開口絞り115から遠い面s65、中間面s64および近い面s63を有している。開口絞り115から近いレンズは、開口絞り115から遠い面s62と、近い面s61を有している。   Table 6 shows lens data of the relay optical system 113 shown in FIG. A surface number is assigned from the surface close to the aperture stop 115 toward the light source 111. Of the two lenses constituting the relay optical system 113, the lens far from the aperture stop 115 has a surface s65 far from the aperture stop 115, an intermediate surface s64, and a near surface s63. The lens close to the aperture stop 115 has a surface s62 far from the aperture stop 115 and a close surface s61.

Figure 2009058953
Figure 2009058953

表6は、図13のリレー光学系113の光線追跡の結果を表している。曲率半径と面間隔はいずれもミリメートル単位である。また、ndはd線の波長における屈折率を表し、νdはd線を中心波長にしたときのアッベ数を示している。   Table 6 shows the result of ray tracing of the relay optical system 113 in FIG. Both the radius of curvature and the surface spacing are in millimeters. Further, nd represents the refractive index at the wavelength of the d-line, and νd represents the Abbe number when the d-line is the center wavelength.

また、リレー光学系113の最もミラー114に近い面とミラー114の光路中心に沿った距離L21は、20.0mmで、ミラー114と開口絞り115の光路中心に沿った距離L22は30.0mmであった。   The distance L21 along the optical path center of the mirror 114 and the surface closest to the mirror 114 of the relay optical system 113 is 20.0 mm, and the distance L22 along the optical path center between the mirror 114 and the aperture stop 115 is 30.0 mm. there were.

図13の構成は図8と図10の構成に比べて、リレー光学系113とミラー114の距離をより短くすることができる。リレー光学系113とミラー114の距離をより短くすることは、式(2)におけるL2/f2の値を小さくすることを意味する。リレー光学系113をミラー114に近づけると、リレー光学系113から射出されて開口絞り115に向かう集束光の径を小さくすることができるので、リレー光学系113の径とミラー114の径を小さくすることができる。   The configuration of FIG. 13 can make the distance between the relay optical system 113 and the mirror 114 shorter than the configurations of FIGS. 8 and 10. To shorten the distance between the relay optical system 113 and the mirror 114 means to reduce the value of L2 / f2 in the equation (2). When the relay optical system 113 is brought close to the mirror 114, the diameter of the converged light emitted from the relay optical system 113 and directed to the aperture stop 115 can be reduced. Therefore, the diameter of the relay optical system 113 and the diameter of the mirror 114 are reduced. be able to.

ただし、径を小さくし過ぎて式(2)の下限値を超えると、リレー光学系113とミラー114が接触してしまうので、それを避けて径を小さくすると、必要な光束径を確保することができず、照明のNAが小さくなってしまうのは上述した通りである。   However, if the diameter is made too small and the lower limit value of the expression (2) is exceeded, the relay optical system 113 and the mirror 114 will come into contact with each other. As described above, the NA of the illumination cannot be reduced.

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の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において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明の顕微鏡の一実施の形態の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of one Embodiment of the microscope of this invention. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of one Embodiment of the microscope of this invention. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of one Embodiment of the microscope of this invention. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系と観察用光学系の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention, and the optical system for observation. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系と観察用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention, and the optical system for observation. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention. 光線追跡のためのフィールドレンズ群と視野絞りの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the field lens group for ray tracing, and a field stop. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention. 光線追跡のためのフィールドレンズ群と視野絞りの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the field lens group for ray tracing, and a field stop. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention. 本発明の顕微鏡の一実施の形態の照明用光学系の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the optical system for illumination of one Embodiment of the microscope of this invention. 光線追跡のためのフィールドレンズ群と視野絞りの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the field lens group for ray tracing, and a field stop.

符号の説明Explanation of symbols

51 顕微鏡、 61 本体、 64,65 ステージ、 71,72 焦準ハンドル、 73,74 調節部材、 76 接眼レンズ、 81 収容部、 90 試料、 120 対物レンズ、 111 光源、 112 コレクタレンズ、 113 リレー光学系、 114 ミラー、 115 開口絞り、 116 視野絞り、 117 絞り部材、 118 フィールドレンズ群、 119 ハーフミラー   51 microscope, 61 main body, 64, 65 stage, 71, 72 focusing handle, 73, 74 adjustment member, 76 eyepiece, 81 container, 90 sample, 120 objective lens, 111 light source, 112 collector lens, 113 relay optical system , 114 mirror, 115 aperture stop, 116 field stop, 117 stop member, 118 field lens group, 119 half mirror

Claims (6)

照明用の光源からの光束を案内し、試料を照明する照明用光学系と、
対物レンズを介して前記試料の像を観察できるように、前記試料からの光を接眼レンズに案内する観察用光学系とを有する顕微鏡において、
前記顕微鏡を上面から見た場合の前記接眼レンズの光路と平行な方向を縦方向としたとき、前記照明用光学系は、少なくともその一部に、前記光源からの光束を横方向に案内する光路を有し、その横方向の光路内に、前記光源からの光束を絞る絞り部材が配置されている顕微鏡。
An illumination optical system that guides the light beam from the illumination light source and illuminates the sample;
In a microscope having an observation optical system for guiding light from the sample to an eyepiece so that an image of the sample can be observed through an objective lens,
When the vertical direction is the direction parallel to the optical path of the eyepiece when the microscope is viewed from above, the optical system for illumination guides the light beam from the light source to the lateral direction at least in part. And a diaphragm member that restricts the light beam from the light source is disposed in the lateral optical path.
前記顕微鏡を上面から見た場合、前記照明用光学系の最も前記光源に近い領域の光路は、前記接眼レンズの光路とほぼ平行であり、
前記照明用光学系は、前記光源からの光束を前記横方向の光路に向けて偏向する偏向部材を有する
請求項1に記載の顕微鏡。
When the microscope is viewed from above, the optical path of the illumination optical system closest to the light source is substantially parallel to the optical path of the eyepiece,
The microscope according to claim 1, wherein the illumination optical system includes a deflection member that deflects a light beam from the light source toward the lateral optical path.
前記照明用光学系は、前記光源からの光束を集光して光源像を形成するリレー光学系を有し、
前記偏向部材は、前記リレー光学系からの光束を前記絞り部材に向けて偏向する
請求項2に記載の顕微鏡。
The illumination optical system has a relay optical system that collects a light beam from the light source to form a light source image,
The deflection member deflects the light beam from the relay optical system toward the diaphragm member.
The microscope according to claim 2.
前記絞り部材は視野絞りを含み、
前記照明用光学系は、前記視野絞りの像を試料面上に投影するために、前記視野絞りの面に前側焦点面が重なるように、前記視野絞りより前記対物レンズ側に配置されたフィールドレンズ群を有し、
前記フィールドレンズ群の焦点距離をf1、前記フィールドレンズ群の最も前記視野絞りから遠い面と、前記視野絞りの面との光軸に沿った距離をL1とするとき、焦点距離f1と距離L1は、以下の式
1<L1/f1<1.2
を満足する
請求項2または3に記載の顕微鏡。
The diaphragm member includes a field diaphragm,
The illumination optical system is a field lens disposed closer to the objective lens than the field stop so that a front focal plane overlaps the surface of the field stop in order to project an image of the field stop onto a sample surface. Have a group,
When the focal length of the field lens group is f1, and the distance along the optical axis between the surface of the field lens group farthest from the field stop and the surface of the field stop is L1, the focal length f1 and the distance L1 are The following formula 1 <L1 / f1 <1.2
The microscope according to claim 2 or 3, wherein:
前記絞り部材は前記リレー光学系の前記試料側に配置された開口絞りを含み、
前記リレー光学系の焦点距離をf2、前記リレー光学系の最も前記開口絞り側の光学部材の面から、前記開口絞り面までの光軸に沿った距離をL2とするとき、焦点距離f2と距離L2は、以下の式
0.7<L2/f2<1.0
を満足する
請求項3または4に記載の顕微鏡。
The diaphragm member includes an aperture diaphragm disposed on the sample side of the relay optical system,
When the focal length of the relay optical system is f2, and the distance along the optical axis from the surface of the optical member closest to the aperture stop of the relay optical system to the aperture stop surface is L2, the focal length f2 and the distance L2 is expressed by the following formula: 0.7 <L2 / f2 <1.0
The microscope according to claim 3 or 4, wherein:
前記照明用光学系と前記観察用光学系の前記試料側の光路を共通光路とする光束合成部材を有し、前記光束合成部材よりも前記試料側に対物レンズを配置したことを特徴とする
請求項1乃至5のいずれかに記載の顕微鏡。
A light beam combining member having a light path on the sample side of the illumination optical system and the observation optical system as a common light path, and an objective lens is disposed closer to the sample side than the light beam combining member. Item 6. The microscope according to any one of Items 1 to 5.
JP2008202614A 2007-08-07 2008-08-06 microscope Active JP5294005B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008202614A JP5294005B2 (en) 2007-08-07 2008-08-06 microscope

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007204976 2007-08-07
JP2007204976 2007-08-07
JP2008202614A JP5294005B2 (en) 2007-08-07 2008-08-06 microscope

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009058953A true JP2009058953A (en) 2009-03-19
JP2009058953A5 JP2009058953A5 (en) 2012-03-29
JP5294005B2 JP5294005B2 (en) 2013-09-18

Family

ID=40554689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008202614A Active JP5294005B2 (en) 2007-08-07 2008-08-06 microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5294005B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033706A (en) * 1999-07-23 2001-02-09 Olympus Optical Co Ltd Microscope
JP2001264641A (en) * 2000-03-21 2001-09-26 Olympus Optical Co Ltd Inverted microscope
JP2003149559A (en) * 2001-09-07 2003-05-21 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Microscope with illumination insertion incidence part

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033706A (en) * 1999-07-23 2001-02-09 Olympus Optical Co Ltd Microscope
JP2001264641A (en) * 2000-03-21 2001-09-26 Olympus Optical Co Ltd Inverted microscope
JP2003149559A (en) * 2001-09-07 2003-05-21 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Microscope with illumination insertion incidence part

Also Published As

Publication number Publication date
JP5294005B2 (en) 2013-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5387588B2 (en) Imaging optical system, microscope apparatus and stereomicroscope apparatus having the imaging optical system
US11988822B2 (en) Microscope
JP5286774B2 (en) Microscope device and fluorescent cube used therefor
JPH11344675A (en) Inverted microscope
JPWO2010071140A1 (en) Microscope equipment
JP4511360B2 (en) Stereo microscope or additional unit of stereo microscope
JP2006504989A5 (en)
JP6604774B2 (en) microscope
JP4997834B2 (en) microscope
US7158293B2 (en) Tube for a microscope
JP5294005B2 (en) microscope
US20180045940A1 (en) Microscope and optical unit
JP2004318181A (en) Inverted microscope
JP2011118069A (en) Microscope illumination device and microscope
US7554724B2 (en) Microscope lens barrel
JP6168727B2 (en) Inverted microscope
JP5136835B2 (en) microscope
JP5023934B2 (en) microscope
JP7022521B2 (en) Microscope and optical unit
JP2018028587A (en) Illumination structure for surgical microscope
JP2001117009A (en) Inverted microscope
JPH1172708A (en) Microscope
JPH0697304B2 (en) microscope
JPH11160627A (en) Inverted microscope
CN117270190A (en) Lens barrel device and microscope system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120802

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130529

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5294005

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250