JP2888408B2 - Stereo microscope - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、実体顕微鏡に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereo microscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】実体顕微鏡は、正立正像で観察できるよ
うにすることが要求されるため、ポロプリズム,ダハプ
リズム等のプリズムが鏡筒に組み込まれている。又、実
体顕微鏡は、従来より試料に対する操作,作業用に用い
られており、近年半導体分野,バイオテクノロジー分野
での操作,作業の高度化に伴い、作動距離が長く、倍率
が高く、標本からアイポイントまでの距離が短いことが
要求され、しかも装置により異なったいくつかの鏡筒角
度が要求される。2. Description of the Related Art Since a stereo microscope is required to be able to observe an erect image, a prism such as a Porro prism or a roof prism is incorporated in a lens barrel. In addition, stereo microscopes have been used for operations and operations on samples from the past. With the advancement of operations and operations in the semiconductor and biotechnology fields in recent years, the working distance has been long, the magnification has been high, and the microscope has been used for eyesight. A short distance to the point is required, and several different barrel angles are required depending on the device.
【0003】従来の実体顕微鏡の一つの光学系として、
例えば図4((a),(b),(c)は夫々側面図,平
面図,正面図である。)に示した如く、反射面1,2,
3,4をポロII型プリズムの反射面と同じ配置にして
成るものを対物レンズ5の光軸上に配置し、反射面2,
3,4の角度によって鏡筒角度を自由に変え得るように
したものがある。しかし、これは反射面1,2,3,4
の構成位置がレンズ位置等によって決定され、4つの反
射面夫々の配置を高精度に調整することが困難であると
共に、鏡筒長が一定であり、且つ鏡筒角度をθとするた
めには反射面2での反射角を(90゜+θ)/2でなけ
れば像が倒れてしまうという法則を有していたため、鏡
筒角度によってアイポイントの高さが大きく異なってし
まうという問題があった。例えば、図4(a)と図5と
を比較すると、 (l2sin60°−l1cos75°)−(l2si
n45°−l1cos67.5°)=0.12l1 +
0.16l2 の高さの差が生じる。なお、アイポイントとは、人間が
観察する時の眼の位置をいう。又、図4(c)に示した
如く、光路を水平方向に展開しているため鏡筒幅が大き
くなってしまい、而も眼幅調整を行うのに主光軸を回転
軸として光学系を回転させるので特に反射面3が該回転
軸より離れていることにより大きく振られ、これにより
鏡筒幅が一層大きくなってしまうので、コンパクトに構
成できないという問題があった。[0003] As one optical system of a conventional stereo microscope,
For example, FIG. 4 ((a), (b), (c) is a side view,
It is a front view and a front view. ), As shown in FIG.
3 and 4 are arranged the same as the reflection surface of the Porro II prism
Is arranged on the optical axis of the objective lens 5, and the reflecting surfaces 2 and
The lens barrel angle can be freely changed depending on the angle of 3, 4
There is something. However, this is due to the reflection surfaces 1, 2, 3, 4
Is determined by the lens position, etc.Four anti
It is difficult to adjust the arrangement of each launch surface with high accuracy.And
In both cases, the lens barrel length is constant, and the lens barrel angle is θ.
The reflection angle on the reflection surface 2 must be (90 ° + θ) / 2
Had a rule that the image would fall if the
The height of the eye point varies greatly depending on the cylinder angle
There was a problem of getting around. For example, FIG. 4 (a) and FIG.
By comparison, (l2sin60 ° -l1cos 75 °)-(l2si
n45 ° -l1cos 67.5 °) = 0.12 l1 +
0.16 l2 Height differences occur. In addition, the eye point is a human
Refers to the position of the eye when observing. Also, as shown in FIG.
As shown in the figure, the optical path extends horizontally, so the lens barrel width is large.
Rotate the main optical axis to adjust the interpupillary distance
Since the optical system is rotated as an axis, especially the reflecting surface 3
It is greatly shaken by being away from the axis,
Since the lens barrel becomes wider, it is compact
There was a problem that could not be achieved.
【0004】又、図6及び図7はダハプリズム6を用い
た例を示しているが、この場合光路を折り返す構造にな
っていないので、鏡筒長(光路長)が長いとそのまま標
本からアイポイントまでの距離が長くなってしまうとい
う問題があった。又、これも鏡筒角度によってアイポイ
ントが大きく変化してしまうという問題があった。又、
ダハプリズム6は高価であると共に、ダハプリズム6は
固定されていて鏡筒角度毎に形状の異なるプリズム6を
必要とするため、コスト高になるという問題があった。
又、長作動距離,高倍率の対物レンズ5を用いると当然
長い鏡筒長を必要とするが、上述の如くこの場合光路を
折り返す構造になっていないので、標本からアイポイン
トまでの距離が短くなるように構成できないという問題
があった。FIGS. 6 and 7 show an example in which the roof prism 6 is used. In this case, since the optical path is not folded back, if the lens barrel length (optical path length) is long, the mark is left as it is.
There was a problem that the distance from the book to the eye point would be long . This also has a problem that the eye point greatly changes depending on the lens barrel angle. or,
The roof prism 6 is expensive, and the roof prism 6 is fixed and requires a prism 6 having a different shape for each lens barrel angle.
Also, if the objective lens 5 having a long working distance and high magnification is used, a long lens barrel length is naturally required. However, since the optical path is not folded in this case as described above, the distance from the specimen to the eye point is short. There was a problem that it could not be configured to be.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、標本からアイポイントまでの距離が短くて鏡筒
角度を変えてもアイポイントの高さがあまり変化せず、
安価で鏡筒幅が狭いコンパクトな実体顕微鏡を提供する
ことを目的とする。[0008] In view of the above problems, does not change much the height of the eye point be changed barrel angle distance from the sample to the eye point is rather short,
It is an object of the present invention to provide an inexpensive and compact stereomicroscope having a small lens barrel width .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による実体顕微鏡
は、左右の光学系を各対物レンズの光軸を回転軸として
互いに反対方向へ回転せしめることにより眼幅調整を行
なう実体顕微鏡において、前記各光学系が、ポロプリズ
ムと、このポロプリズムの出射光軸を手前下方に偏向す
る第1の反射面と、この第1の反射面の出射光軸を手前
上方に偏向する第2の反射面とを備え、前記第2の反射
面は、所定の眼幅のときに像の倒れが相殺されるように
前記第1の反射面からの出射光軸を回転軸として輻輳角
の回転方向と逆方向に所定の角度に回転させて配置した
ことを特徴としている。好ましくは、この所定の眼幅は
眼幅調整可能範囲のほぼ中央付近であることも特徴とし
ている。A stereomicroscope according to the present invention is a stereomicroscope which adjusts the interpupillary distance by rotating the left and right optical systems in opposite directions about the optical axis of each objective lens as a rotation axis. An optical system comprising: a Porro prism; a first reflecting surface for deflecting an emission optical axis of the Porro prism downward and a second reflecting surface for deflecting an emission optical axis of the first reflection surface upward; And the second reflection surface has a direction opposite to a rotation direction of a convergence angle with an optical axis emitted from the first reflection surface as a rotation axis so that the image inclination is canceled at a predetermined interpupillary distance. And is arranged to be rotated at a predetermined angle. Preferably, the predetermined interpupillary distance is substantially near the center of the interpupillary distance adjustable range.
【0007】即ち、この構成によれば、光路を折り返す
構成になっているので、長い鏡筒長の場合でも標本から
アイポイントまでの距離が短い。又、第2の反射面の入
出射光軸を含む面内での傾斜角を変更するだけで鏡筒角
度を変えるようになっているので、鏡筒角度の変更が容
易であり、しかもアイポイントの高さはあまり変化しな
い。又、ダハプリズムを必要とせず、鏡筒角度を変更し
てもプリズムを変更する必要がなくかつ第1の反射面ま
で反射面の枠及びカバーを共通化できるので、安価にな
る。又、像の倒れも第2の反射面の配置の調整のみによ
って容易に除去される。さらに、光路を水平方向に展開
する部分が根本のポロプリズムの部分だけであるので、
鏡筒幅をコンパクトに構成できる。That is, according to this configuration, since the optical path is folded, the distance from the specimen to the eye point is short even in the case of a long lens barrel. Further, since the lens barrel angle is changed only by changing the angle of inclination of the second reflecting surface in the plane including the incident and output optical axes, the lens barrel angle can be easily changed, and the eye point can be easily changed. Height does not change much. Further, since the roof prism is not required, the prism does not need to be changed even if the lens barrel angle is changed, and the frame and cover of the reflecting surface can be shared up to the first reflecting surface, so that the cost is reduced. In addition, image tilt can be easily removed only by adjusting the arrangement of the second reflecting surface. Furthermore, since the part that expands the optical path in the horizontal direction is only the part of the root Porro prism,
The lens barrel width can be made compact.
【0008】[0008]
【実施例】以下、図示した各実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。図1(a)及び(b)は夫々第一実施例
の光学系の側面図及び正面図であって、Oは標本、7は
対物レンズ、8は対物レンズ7の出射光軸L1上に配置
されたポロII型プリズム、9はポロII型プリズム8
の出射光軸L2上に配置されていて該出射光軸L2を手
前下方(図1(a)右下方)に偏向する第一の反射面、
10は第一の反射面9の出射光軸L3上に配置されてい
て該出射光軸L3を手前上方(図1(a)右上方)に偏
向せしめて出射光軸L4とする第二の反射面、Eはアイ
ポイントである。第二の反射面10は第一の反射面9の
出射光軸L3を回転軸として回転しており、その回転角
度は、実験若しくはベクトル計算により眼幅調整範囲内
望ましくは調整範囲中央において像の倒れのなくなる角
度回転されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. Figure 1 (a) and (b) is a side view and a front view of the optical system of each first embodiment, O specimens, 7 objective lens, 8 on the exit optical axis L 1 of the objective lens 7 The arranged Polo II prism, 9 is the Polo II prism 8
First reflecting surface for deflecting the said output Shako axis L 2 forward downward (FIGS. 1 (a) lower right) have been placed on the exit optical axis L 2,
10 the first and the front upper (FIGS. 1 (a) upper right) exit optical axis L 4 are deflected to be arranged on the exit optical axis L 3 and the said output Shako axis L 3 of the first reflection surface 9 The second reflective surface , E is eye
Is the point . The second reflecting surface 10 of which rotates the exiting optical axis L 3 of the first reflection surface 9 as a rotation axis, the rotation angle, the image in the pupil distance adjusting range desirably adjustment range center by experiment or vector calculations The angle has been rotated so that it does not fall.
【0009】ベクトル計算のやり方は、次の通りであ
る。まず、反射面の と入射する光線の とを求め、反射する光線の を求める式をたてると、 となる。ここで とのなす角をθとするとk=−2 cosθで表わされるた
め、 となる。この関係から、 となるように(r1 )という反射によるベクトル回転を
示す行列となる。The method of calculating the vector is as follows. First, on the reflective surface And of the incident light And the reflected light The formula for Becomes here Is represented by k = −2 cos θ where θ is the angle formed by Becomes From this relationship, A matrix indicating the vector rotation due to reflection (r 1 ) is given by
【0010】これを各々の反射面について行い、変換を
順次行って行くと、標本面上のベクトルを像面上のベク
トルに変換することができる。像の鉛直方向にあたるベ
クトルを物体側から変換して行って左右各々で得られた
ベクトルが平行な時が像の倒れのない状態である。第二
の反射面10の回動角度は、経験からしてその角度0°
〜10°の範囲内に存在する。又、第一の反射面9の傾
きは反射角αが15°〜25°になるように設定されて
いるのが適当である。When this is performed for each reflecting surface and the conversion is sequentially performed, a vector on the sample surface can be converted into a vector on the image surface. When the vector corresponding to the vertical direction of the image is converted from the object side and the vectors obtained on the right and left sides are parallel to each other, the image does not collapse. The rotation angle of the second reflecting surface 10 is, based on experience, the angle 0 °.
Exists in the range of 10 °. The inclination of the first reflecting surface 9 is suitably set so that the reflection angle α is 15 ° to 25 °.
【0011】そして、図1(b)から明らかなように、
対物レンズ7,ポロII型プリズム8,反射面9,10か
ら成る光学系が一対ある内向角を以って対称に配置され
ており、この一対の光学系を各対物レンズ7の光軸L1
を回転軸として互いに反対方向に回転せしめることによ
り眼幅調整が行われるようになっている。Then, as is clear from FIG.
An optical system composed of an objective lens 7, a Porro II prism 8, and reflecting surfaces 9, 10 is symmetrically arranged with a pair of inward angles, and this pair of optical systems is connected to the optical axis L 1 of each objective lens 7.
The eye width is adjusted by rotating them in directions opposite to each other with the rotation axis as a rotation axis.
【0012】本実施例は上述の如く構成されており、本
実施例の如きグリノータイプで眼幅調整を行った際に生
じる左右の像の倒れをとるために、第二の反射面10の
光軸L3 を軸として回転が行われている。理想的には、
各眼幅において回転角が異なった方が良いため眼幅調整
に連動してリンク,ギヤ等により回転角を可変にしても
良い。但し、そうすると機構が複雑で大きくなるため、
特に厳密さが必要でない限り像の倒れが眼幅中央近辺で
なくなるように固定してもかまわない。像の倒れとはJ
IS.B7121に示されているような意味(像の鉛直
方向が物体の鉛直方向に対して傾いている現象又は度
合)であるが、この回転を行わないと一本の線が左と右
で角度を持ったように見えてしまうのである。その回転
角度は、幅輳角(接眼レンズ同志の角度),内向角(対
物レンズ同志の角度),眼幅,眼幅調整のための回転角
度によって異なるが、最終的にはベクトル計算によって
像の倒れがなくなるような回転角度を算出するか、実験
により求めることになる。例えば、内向角6°,幅輳角
3.5°,眼幅62mm,眼幅調整のための左旋方向の回
転角度3.5°の場合、第二の反射面10を右旋方向に
5.5°回転せしめると倒れが0となる。The present embodiment is configured as described above. In order to remove the left and right images caused when the interpupillary distance adjustment is performed by the Greenaw type as in the present embodiment, the second reflecting surface 10 is used. rotation is made an optical axis L 3 as an axis. Ideally,
Since it is better for the rotation angle to be different for each interpupillary distance, the rotation angle may be changed by a link, gear, or the like in conjunction with interpupillary distance adjustment. However, if you do so, the mechanism will be complicated and large,
Unless strictness is particularly required, the image may be fixed so that it does not fall near the center of the interpupillary distance. What is J
IS. B7121 has the meaning (phenomenon or degree in which the vertical direction of the image is tilted with respect to the vertical direction of the object), but if this rotation is not performed, one line forms an angle between the left and right. It looks like you have it. The rotation angle varies depending on the width vergence angle (angle between eyepieces), the inward angle (angle between objective lenses), the interpupillary distance, and the rotation angle for adjusting the interpupillary distance. A rotation angle that will prevent the camera from falling down can be calculated or determined by experiment. For example, when the inward angle is 6 °, the convergence angle is 3.5 °, the interpupillary distance is 62 mm, and the rotation angle in the left-handed direction for adjusting the interpupillary distance is 3.5 °, the second reflecting surface 10 is moved in the right-handed direction by 5. When rotated 5 °, the fall becomes 0.
【0013】又、第二の反射面10の光軸L3 を含む面
内での傾斜角を変えると鏡筒角度が変更できるが、鏡筒
角度として必要とされるのは45°〜60°(〜90
°)であるため、反射面9における反射角αを15°〜
25°とすると、反射面10における反射角βは{3
7.5°〜30°(〜15°)}〜{47.5°〜40
°(〜25°)}となる。例えば鏡筒角度を図1(a)
の45°から図2の60°へ変更するには、β’=β−
7.5°とすれば良い。[0013] Also, although it changes alters the barrel angular inclination angle in a plane including the optical axis L 3 of the second reflecting surface 10, it is needed as the barrel angle 45 ° to 60 ° (~ 90
°), the reflection angle α on the reflection surface 9 is 15 ° to
Assuming 25 °, the reflection angle β on the reflection surface 10 is {3
7.5 ° ~ 30 ° (~ 15 °)} ~ {47.5 ° ~ 40
° (〜25 °)}. For example, FIG.
To change from 45 ° to 60 ° in FIG. 2, β ′ = β−
The angle may be set to 7.5 °.
【0014】以上、本実施例の構造及び作用について説
明したが、本実施例は、光路を折り返す構造になってい
るので、長い鏡筒長の場合でも標本からアイポイントま
での距離が短い。又、第二の反射面10の光軸を含む面
内での傾斜角を変えるだけで鏡筒角度を変えるようにな
っているので、アイポイントの高さには光軸L4の長さ
の角度変更分だけがきいてくるだけで他のファクターが
なく、該高さの変化は少ない。又、ダハプリズムを必要
とせず、鏡筒角度を変更してもプリズムを変更する必要
がなく、また、ポロプリズムと2つの反射面を用いたた
め、4枚の反射鏡を組合わせた場合と比べて複雑な配置
調整が軽減され、且つ第一の反射面9まで反射面の枠及
びカバーを共通化できるので、安価になる。又、光路を
水平方向に展開する部分がポロII型プリズム8の部分
だけであり、而も光路の水平展開範囲が小さくて回転軸
に近く、眼幅変更時の出っ張り量も小さいので、コンパ
クトに構成できる。[0014] Having described the structure and operation of the present embodiment, the present embodiment, since a structure of folding the optical path, the eye point from the specimen even in the case of a long barrel length or
The distance at is short . Moreover, since so changing the barrel angles simply by changing the inclination angle in a plane including the optical axis of the second reflecting surface 10, the height of the eye point of the optical axis L 4 length of There is no other factor only by the change in the angle, and the change in the height is small. In addition, the roof prism is not required, the prism does not need to be changed even if the lens barrel angle is changed , and the Porro prism and two reflecting surfaces are used.
More complex arrangement than when four mirrors are combined
Since the adjustment is reduced and the frame and cover of the reflecting surface can be shared up to the first reflecting surface 9, the cost is reduced. Also, only the portion of the Porro II prism 8 expands the optical path in the horizontal direction. Since the horizontal expansion range of the optical path is small and close to the rotation axis, and the amount of protrusion when changing the interpupillary distance is small, it is compact. Can be configured.
【0015】図3は第二実施例の光学系を示しており、
これはポロII型プリズム8の代わりにポロI型プリズム
8’を用いていると共に、第二の反射面10が第一の反
射面9の出射光軸L3 及び第二の反射面10の出射光軸
L4 を含む面内で鏡筒の角度変化θに対応してθ/2傾
斜角を変更するように構成したものである。そのための
回転機構は公知のリングでもギヤによるものでも良く、
被回転部材が少ないため非常に簡単に構成することがで
きる。FIG. 3 shows an optical system according to a second embodiment.
This together with the uses polo I prism 8 'instead of Porro II prism 8, exits the second reflecting surface 10 of the exit optical axis L 3 and the second reflecting surface 10 of the first reflecting surface 9 in a plane containing Shako axis L 4 corresponds to the angular change of the lens barrel theta those configured to change the theta / 2 angle of inclination. The rotating mechanism for that may be a known ring or a gear,
Since the number of members to be rotated is small, the configuration can be made very simply.
【0016】[0016]
【発明の効果】上述の如く、本発明による実体顕微鏡
は、標本からアイポイントまでの距離が短く、且つ鏡筒
角度を変えてもアイポイントの高さがあまり変化せず、
安価で鏡筒幅を狭くコンパクトに構成し得るという実用
上重要な利点を有している。As described above, in the stereo microscope according to the present invention, the distance from the specimen to the eye point is short, and the height of the eye point does not change much even when the lens barrel angle is changed.
It has an important practical advantage that it can be formed inexpensively, with a small lens barrel width, and compact.
【図1】(a),(b)は夫々本発明による実体顕微鏡
の第一実施例の光学系の側面図及び正面図である。FIGS. 1A and 1B are a side view and a front view, respectively, of an optical system of a first embodiment of a stereomicroscope according to the present invention.
【図2】上記第一実施例の鏡筒角度を変更した場合の光
学系の側面図である。FIG. 2 is a side view of the optical system when the lens barrel angle of the first embodiment is changed.
【図3】本発明による第二実施例の光学系の側面図であ
る。FIG. 3 is a side view of an optical system according to a second embodiment of the present invention.
【図4】(a),(b)及び(c)は夫々一従来例の光
学系の側面図,平面図及び正面図である。FIGS. 4A, 4B, and 4C are a side view, a plan view, and a front view, respectively, of a conventional optical system.
【図5】上記一従来例の鏡筒角度を変更した場合の光学
系の側面図である。FIG. 5 is a side view of the optical system when the lens barrel angle of the above-described conventional example is changed.
【図6】従来例の光学系の側面図である。FIG. 6 is a side view of a conventional optical system.
【図7】従来例の光学系の側面図である。FIG. 7 is a side view of a conventional optical system.
1,2,3,4 反射面 5,7 対物レンズ 6 ダハプリズム 8 ポロII型プリズム 8’ ポロI型プリズム 9 第一の反射面 10 第二の反射面 L1,L2,L3,L4 光軸O 標本 E アイポイント 1,2,3,4 reflecting surfaces 5,7 objective lens 6 roof prism 8 Porro II prism 8 'Porro I type prism 9 first reflective surface 10 second reflective surface L 1, L 2, L 3 , L 4 Optical axis O sample E eye point
Claims (2)
軸として互いに反対方向へ回転せしめることにより眼幅
調整を行なう実体顕微鏡において、 前記各光学系が、ポロプリズムと、 このポロプリズムの出射光軸を手前下方に偏向する第1
の反射面と、 この第1の反射面の出射光軸を手前上方に偏向する第2
の反射面とを備え、 前記第2の反射面は、所定の眼幅のときに像の倒れが相
殺されるように、前記第1の反射面からの出射光軸を回
転軸として輻輳角の回転方向と逆方向に所定の角度に回
転させて配置したことを特徴とする実体顕微鏡。1. A stereomicroscope for adjusting interpupillary distance by rotating left and right optical systems in directions opposite to each other with the optical axis of each objective lens as a rotation axis, wherein each of the optical systems includes a porro prism, and a porro prism. Deflectors the output optical axis of
A second reflecting surface, which deflects an emission optical axis of the first reflecting surface to an upper front side.
The second reflecting surface has an angle of convergence with the optical axis emitted from the first reflecting surface as a rotation axis so that the image tilt is canceled at a predetermined interpupillary distance. A stereomicroscope characterized by being arranged at a predetermined angle in a direction opposite to the direction of rotation.
ぼ中央付近であることを特徴とする請求項1記載の実体
顕微鏡。2. The stereomicroscope according to claim 1, wherein the predetermined interpupillary distance is substantially near the center of the interpupillary distance adjustable range.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970325 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |