JP2969721B2 - 映像重畳型顕微鏡装置およびイメージコンバイナ素子 - Google Patents
映像重畳型顕微鏡装置およびイメージコンバイナ素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 映像重畳型顕微鏡装置に関し， 映像表示手段の映像からの光を取り込む対物レンズの
小形化と軸外収差の許容値を緩和することによって装置
を低価格化することを目的とし、 顕微鏡装置の観察物体用対物レンズと結像レンズとの
間の平行透過光路に反射角波長依存性イメージコンバイ
ナ素子を挿入し、観察物体と異なる方向に配置した映像
表示手段からの複数の映像を位置をずらした中間実像と
して観察物体の中間実像に重畳して、両者を同時観察可
能にするように映像重畳型顕微鏡装置を構成する。ま
た、前記反射角波長依存性イメージコンバイナ素子を反
射角波長依存性を有するように形成した複数の反射ホロ
グラム，あるいは、波長選択ミラーから構成する。
小形化と軸外収差の許容値を緩和することによって装置
を低価格化することを目的とし、 顕微鏡装置の観察物体用対物レンズと結像レンズとの
間の平行透過光路に反射角波長依存性イメージコンバイ
ナ素子を挿入し、観察物体と異なる方向に配置した映像
表示手段からの複数の映像を位置をずらした中間実像と
して観察物体の中間実像に重畳して、両者を同時観察可
能にするように映像重畳型顕微鏡装置を構成する。ま
た、前記反射角波長依存性イメージコンバイナ素子を反
射角波長依存性を有するように形成した複数の反射ホロ
グラム，あるいは、波長選択ミラーから構成する。
本発明は映像重畳型顕微鏡装置，とくに、コンピュー
タなどから映像表示手段に出力表示された複数の小さな
映像から、それをつなぎ合わせるようにして大きな映像
として観察物体の拡大像に重畳して観察可能にした機能
が高く，かつ、経済性に優れた新規なる映像重畳型顕微
鏡装置とそれに用いる反射角波長依存性イメージコンバ
イナ素子に関する。
タなどから映像表示手段に出力表示された複数の小さな
映像から、それをつなぎ合わせるようにして大きな映像
として観察物体の拡大像に重畳して観察可能にした機能
が高く，かつ、経済性に優れた新規なる映像重畳型顕微
鏡装置とそれに用いる反射角波長依存性イメージコンバ
イナ素子に関する。
物体の微細構造の観察や精密作業などを行う際に顕微
鏡，たとえば、実体顕微鏡が用いられることはよく知ら
れている。
鏡，たとえば、実体顕微鏡が用いられることはよく知ら
れている。
第９図は実体顕微鏡の基本構成を示す図で、観察物体
７′を２つの異なる方向から見た映像を対物レンズ
４′，左右２つの結像レンズ５′a,5′ｂで左右２つの
中間実像９″a,9″ｂとして結像させ、それを左右２つ
の接眼レンズ６′a,6′ｂを通して左右両眼に送ること
により視差をつくり立体的な観察を可能にしている（図
ではズーム系，照明系などを省略してある）。
７′を２つの異なる方向から見た映像を対物レンズ
４′，左右２つの結像レンズ５′a,5′ｂで左右２つの
中間実像９″a,9″ｂとして結像させ、それを左右２つ
の接眼レンズ６′a,6′ｂを通して左右両眼に送ること
により視差をつくり立体的な観察を可能にしている（図
ではズーム系，照明系などを省略してある）。
実体顕微鏡を用いて観察または作業を行う場合に、顕
微鏡の視野内に作業条件，たとえば、時間，温度など
や、映像情報，たとえば、枡目や矢印などを観察物体の
拡大立体像に重ねて表示できれば実体顕微鏡の機能や操
作性が向上する。
微鏡の視野内に作業条件，たとえば、時間，温度など
や、映像情報，たとえば、枡目や矢印などを観察物体の
拡大立体像に重ねて表示できれば実体顕微鏡の機能や操
作性が向上する。
たとえば、第10図は観察物体像に外部映像を重畳する
方法の一例を示す図である。たとえば、英文字Ａなる観
察物体７を２つの異なる方向から見た映像を第１の対物
レンズ4,結像レンズ５および接眼レンズ６で左右両眼に
送るときに、対物レンズ４と結像レンズ５の間の平行透
過光路８にイメージコンバイナ１′，たとえば、ハーフ
ミラーを挿入し、観察物体７と異なる方向に配置された
映像表示手段２′，たとえば、CRTディスプレイ上に表
示された矢印映像20′を第２の対物レンズ３′を通して
前記イメージコンバイナ１′に導き両光を重ね合わせれ
ば、中間実像９′a,9′ｂとして両者を視野内に重畳し
て観察することができる。
方法の一例を示す図である。たとえば、英文字Ａなる観
察物体７を２つの異なる方向から見た映像を第１の対物
レンズ4,結像レンズ５および接眼レンズ６で左右両眼に
送るときに、対物レンズ４と結像レンズ５の間の平行透
過光路８にイメージコンバイナ１′，たとえば、ハーフ
ミラーを挿入し、観察物体７と異なる方向に配置された
映像表示手段２′，たとえば、CRTディスプレイ上に表
示された矢印映像20′を第２の対物レンズ３′を通して
前記イメージコンバイナ１′に導き両光を重ね合わせれ
ば、中間実像９′a,9′ｂとして両者を視野内に重畳し
て観察することができる。
第８図は表示映像と重畳映像の関係を示す図で、矢印
の例（１）と英文字ＣおよびＢの例（２）の２例につい
て図示した。同図（イ）は映像表示手段２′上の表示映
像、同図（ロ）は接眼レンズを通して観察される重畳映
像である。すなわち、映像表示手段２′上の表示映像2
0′はそのまゝの形で観察物体７の物体立体像に重畳し
て観察される。
の例（１）と英文字ＣおよびＢの例（２）の２例につい
て図示した。同図（イ）は映像表示手段２′上の表示映
像、同図（ロ）は接眼レンズを通して観察される重畳映
像である。すなわち、映像表示手段２′上の表示映像2
0′はそのまゝの形で観察物体７の物体立体像に重畳し
て観察される。
しかし、上記に説明したような映像重畳を行うための
光学系を構成するには第10図の構成からもわかるよう
に、少なくとも観察物体７のための第１の対物レンズ４
に相当する性能のレンズが映像表示手段２′に表示され
た映像のための第２の対物レンズ３′にも要求される。
すなわち、歪みの少ない映像を得るには第２の対物レン
ズに高い軸外性能が求められる。もし、レンズの軸外性
能が悪いと得られる像の周辺部が大きく歪んでしまう。
光学系を構成するには第10図の構成からもわかるよう
に、少なくとも観察物体７のための第１の対物レンズ４
に相当する性能のレンズが映像表示手段２′に表示され
た映像のための第２の対物レンズ３′にも要求される。
すなわち、歪みの少ない映像を得るには第２の対物レン
ズに高い軸外性能が求められる。もし、レンズの軸外性
能が悪いと得られる像の周辺部が大きく歪んでしまう。
一般に、レンズの光軸から離れた位置における表示を
歪みなく結像させる軸外収差のよく補正されたレンズ系
は非常に高価であり，また、複合レンズを用いるので重
く，かつ、大きくなるなどの問題がある。そこで、本発
明は、高い軸外性能のレンズを用いることなく映像表示
手段２′に表示された映像20′を実効的に拡大し、これ
によって安価で小型・軽量な映像重畳型顕微鏡装置を提
供することを目的とする。
歪みなく結像させる軸外収差のよく補正されたレンズ系
は非常に高価であり，また、複合レンズを用いるので重
く，かつ、大きくなるなどの問題がある。そこで、本発
明は、高い軸外性能のレンズを用いることなく映像表示
手段２′に表示された映像20′を実効的に拡大し、これ
によって安価で小型・軽量な映像重畳型顕微鏡装置を提
供することを目的とする。
すなわち、上記の課題は、観察物体７からの光を取り
込み平行透過光路８を形成する第２の対物レンズ４と、
前記平行透過光路８の光を受けて前記観察物体７の中間
実像９を形成するごとくに配設された結像レンズ５と、
前記中間実像９からの光を受けて前記観察物体７の虚像
を観察するごとくに配設された接眼レンズ６と、前記観
察物体７と異なる方向に設けられた映像表示手段２と、
前記映像表示手段２の光を取り込み平行透過光路を形成
する第２の対物レンズ３と、前記第１の対物レンズ４と
前記結像レンズ５の間の平行透過光路８に挿入され、前
記第２の対物レンズ３を透過した平行透過光を波長選択
的に相異なる方向に反射させ，かつ、前記観察物体７か
らの光を透過させて両光が重なるごとくに配設された反
射角波長依存性イメージコンバイナ素子１とを少なくと
も備えるように映像重畳型顕微鏡装置を構成することに
より解決することができる。
込み平行透過光路８を形成する第２の対物レンズ４と、
前記平行透過光路８の光を受けて前記観察物体７の中間
実像９を形成するごとくに配設された結像レンズ５と、
前記中間実像９からの光を受けて前記観察物体７の虚像
を観察するごとくに配設された接眼レンズ６と、前記観
察物体７と異なる方向に設けられた映像表示手段２と、
前記映像表示手段２の光を取り込み平行透過光路を形成
する第２の対物レンズ３と、前記第１の対物レンズ４と
前記結像レンズ５の間の平行透過光路８に挿入され、前
記第２の対物レンズ３を透過した平行透過光を波長選択
的に相異なる方向に反射させ，かつ、前記観察物体７か
らの光を透過させて両光が重なるごとくに配設された反
射角波長依存性イメージコンバイナ素子１とを少なくと
も備えるように映像重畳型顕微鏡装置を構成することに
より解決することができる。
前記反射角波長依存性イメージコンバイナ素子１とし
ては、反射角波長依存性を有するように形成した複数の
反射ホログラム，あるいは、波長選択ミラーを積層し平
行平板状に一体に形成したものにより効果的に達成する
ことができる。
ては、反射角波長依存性を有するように形成した複数の
反射ホログラム，あるいは、波長選択ミラーを積層し平
行平板状に一体に形成したものにより効果的に達成する
ことができる。
本発明の反射角波長依存性イメージコンバイナ素子１
は、異なる波長帯域の光を異なる方向に反射するように
構成されているので、映像表示手段２上の小さな同一領
域に表示されている複数の異なる色の映像を、異なる領
域にずらして，すなわち、大きく広げらた中間実像９と
して、観察物体７の拡大中間実像に重畳して観察するこ
とができる。したがって、相対的に小さな映像からの光
を取り込めばよいので、第２の対物レンズ３の軸外性能
は緩和された低価格化と軽量化が可能となるのである。
は、異なる波長帯域の光を異なる方向に反射するように
構成されているので、映像表示手段２上の小さな同一領
域に表示されている複数の異なる色の映像を、異なる領
域にずらして，すなわち、大きく広げらた中間実像９と
して、観察物体７の拡大中間実像に重畳して観察するこ
とができる。したがって、相対的に小さな映像からの光
を取り込めばよいので、第２の対物レンズ３の軸外性能
は緩和された低価格化と軽量化が可能となるのである。
第１図は本発明の実施例装置の構成を示す図である。
図中、７は観察物体、４は第１の対物レンズで観察物体
７からの光を取り込み透過光は平行透過光路８を形成す
る。５は結像レンズ、６は接眼レンズで詳細はすでに第
10図で説明した通常の実体顕微鏡と同様の基本光学系構
成のものである。
図中、７は観察物体、４は第１の対物レンズで観察物体
７からの光を取り込み透過光は平行透過光路８を形成す
る。５は結像レンズ、６は接眼レンズで詳細はすでに第
10図で説明した通常の実体顕微鏡と同様の基本光学系構
成のものである。
２は映像表示手段で，たとえば、カラーCRTあるいは
カラーLCDなどの表示装置、３は第２の対物レンズであ
る。
カラーLCDなどの表示装置、３は第２の対物レンズであ
る。
１は反射角波長依存性イメージコンバイナ素子で、狭
い波長帯域巾の特定の光に対して特定の方向に高い反射
率をもつが、その他の大部分の光に対しては単なる光学
平板として作用するように構成された素子であり、前記
平行透過光路８に挿入され観察物体７からの光と映像表
示手段２上に表示された映像20からの光を重ね合わせて
結像レンズ５に入射させるように位置および角度を調整
して配設される。
い波長帯域巾の特定の光に対して特定の方向に高い反射
率をもつが、その他の大部分の光に対しては単なる光学
平板として作用するように構成された素子であり、前記
平行透過光路８に挿入され観察物体７からの光と映像表
示手段２上に表示された映像20からの光を重ね合わせて
結像レンズ５に入射させるように位置および角度を調整
して配設される。
映像表示手段２のほゞ同一表示領域の上に，たとえ
ば、青色で表示された映像矢印20x（図では破線で示
す）と赤色で表示された映像矢印20y（図では実線で示
す）からの光を第２の対物レンズ３に取り込んで平行透
過光とし、前記平行透過光路８に挿入された反射角波長
依存性イメージコンバイナ素子１に入射させると、左右
それぞれの入射点において反射される青色および赤色の
光は、それぞれ異なる反射角で反射され右眼用および左
眼用の結像レンズ5aおよび5bにより、それぞれ中間実像
9aおよび9bを結像するが各色の光の反射角の大きさによ
り表示映像20xおよび20yはある距離だけシフトして結像
する。たとえば、反射角の波長依存性を適当に設計すれ
ば前記表示映像20xおよび20yで表される表示領域が互い
に接するように結像することが可能である。
ば、青色で表示された映像矢印20x（図では破線で示
す）と赤色で表示された映像矢印20y（図では実線で示
す）からの光を第２の対物レンズ３に取り込んで平行透
過光とし、前記平行透過光路８に挿入された反射角波長
依存性イメージコンバイナ素子１に入射させると、左右
それぞれの入射点において反射される青色および赤色の
光は、それぞれ異なる反射角で反射され右眼用および左
眼用の結像レンズ5aおよび5bにより、それぞれ中間実像
9aおよび9bを結像するが各色の光の反射角の大きさによ
り表示映像20xおよび20yはある距離だけシフトして結像
する。たとえば、反射角の波長依存性を適当に設計すれ
ば前記表示映像20xおよび20yで表される表示領域が互い
に接するように結像することが可能である。
すなわち、この場合には映像表示手段２を２倍の大き
さにして２倍の大きさの領域を表示し、しかも、軸外性
能の極めて高いレンズを第２の対物レンズに使用したの
と同等の効果が得られる。たゞし、合成された中間実像
には元の表示映像20xおよび20yの色が混在，もしくは、
混色となって、観察物体７の拡大立体像，たとえば、英
数字Ａに重畳して結像され、接眼レンズ6aおよび6bを通
して容易に観察される。
さにして２倍の大きさの領域を表示し、しかも、軸外性
能の極めて高いレンズを第２の対物レンズに使用したの
と同等の効果が得られる。たゞし、合成された中間実像
には元の表示映像20xおよび20yの色が混在，もしくは、
混色となって、観察物体７の拡大立体像，たとえば、英
数字Ａに重畳して結像され、接眼レンズ6aおよび6bを通
して容易に観察される。
第２図は本発明の効果を示す模式図で、上記に説明し
た関係を分かり易く図示したもので、矢印の例（１）と
英数字ＣおよびＢの例（２）の２例について示した。同
図（イ）は第２の対物レンズ３から見た映像表示手段２
上の表示映像、同図（ロ）は接眼レンズを通して観察さ
れる重畳映像である。こゝで破線は，たとえば、青色、
実線は，たとえば、赤色映像である。
た関係を分かり易く図示したもので、矢印の例（１）と
英数字ＣおよびＢの例（２）の２例について示した。同
図（イ）は第２の対物レンズ３から見た映像表示手段２
上の表示映像、同図（ロ）は接眼レンズを通して観察さ
れる重畳映像である。こゝで破線は，たとえば、青色、
実線は，たとえば、赤色映像である。
第３図は本発明の実施例素子の断面を示す図である。
図中、10は，たとえば、光学ガラスからなる透明基板で
第２の対物レンズ３からの透過光をカバーする十分な大
きさのものを使用する。11aおよび11bはそれぞれ第１お
よび第２の反射ホログラム層であり、各層間は光学接着
材層13で接着して一体に形成してある。各層には所定の
方向から入射する狭い波長帯域巾（15〜30nm）を有する
中心波長がλ１およびλ２の光を互いに相異なる方向に
反射する反射ホログラムが形成されている。
図中、10は，たとえば、光学ガラスからなる透明基板で
第２の対物レンズ３からの透過光をカバーする十分な大
きさのものを使用する。11aおよび11bはそれぞれ第１お
よび第２の反射ホログラム層であり、各層間は光学接着
材層13で接着して一体に形成してある。各層には所定の
方向から入射する狭い波長帯域巾（15〜30nm）を有する
中心波長がλ１およびλ２の光を互いに相異なる方向に
反射する反射ホログラムが形成されている。
こゝで，たとえば、波長がλ１に対する第１の反射ホ
ログラム層11aには表面と平行な格子縞を持つように形
成し，一方、波長がλ２に対する第２の反射ホログラム
層11bには表面と傾いた格子縞を持つように形成してあ
る。
ログラム層11aには表面と平行な格子縞を持つように形
成し，一方、波長がλ２に対する第２の反射ホログラム
層11bには表面と傾いた格子縞を持つように形成してあ
る。
反射ホログラム層11の形成には公知の方法を用いれば
よく，たとえば、透過基板10の上にホトポリマのごとき
ホログラム材料をスピンコートして乾燥し、その両側か
ら２つのレーザ光，たとえば、アルゴンレーザビームを
照射して屈折率分布を持った格子縞を，いわゆる、ブラ
ック反射条件を満足するように形成する。反射波涛帯域
や波長帯域巾の選択形成には、レーザ光の波長を変えた
り、レーザ光の入射角度を変えたり、ホログラム層の厚
さを変えたりする公知の方法を用いればよい。
よく，たとえば、透過基板10の上にホトポリマのごとき
ホログラム材料をスピンコートして乾燥し、その両側か
ら２つのレーザ光，たとえば、アルゴンレーザビームを
照射して屈折率分布を持った格子縞を，いわゆる、ブラ
ック反射条件を満足するように形成する。反射波涛帯域
や波長帯域巾の選択形成には、レーザ光の波長を変えた
り、レーザ光の入射角度を変えたり、ホログラム層の厚
さを変えたりする公知の方法を用いればよい。
両反射ホログラム層11aおよび11bが対面接着されてい
るので、当然両外側面は透明基板10で挟持された平行平
板状をなしており、透明基板10の両表面には波長λ２の
光に対する反射防止膜12を設けてある。反射防止膜12は
公知の，たとえば、誘電体多層膜などを用いればよい。
この反射防止膜12は表面での不要反射波による，いわゆ
る、ゴースト発生を防止するのに極めて有効である。
るので、当然両外側面は透明基板10で挟持された平行平
板状をなしており、透明基板10の両表面には波長λ２の
光に対する反射防止膜12を設けてある。反射防止膜12は
公知の，たとえば、誘電体多層膜などを用いればよい。
この反射防止膜12は表面での不要反射波による，いわゆ
る、ゴースト発生を防止するのに極めて有効である。
いま、波長λ１の光と波長λ２の光が平行にある
角度をもって透明基板10に入射すると、の光に対して
は反射防止膜12が設けてあるので、そのまゝ透過する。
一方、の光は一部の光αを反射し残りの大部分は透過
して第１の反射ホログラム層11aに入射する。こゝで
の波長λ１の光は大部分が反射されとなって外部に出
射する。第１の反射ホログラム層11aを透過したの一
部の光は下部の透明基板10の表面で一部が透過してと
なり、一部は反射して入射側表面へ出射してβとなる。
この場合、両外側面と第１の反射ホログラム層11aの格
子縞は平行になっているので、主反射光と表面反射光
α，βとは全て平行であり，したがって、結像レンズを
透過すると一点に集束しゴーストを発生することはな
い。
角度をもって透明基板10に入射すると、の光に対して
は反射防止膜12が設けてあるので、そのまゝ透過する。
一方、の光は一部の光αを反射し残りの大部分は透過
して第１の反射ホログラム層11aに入射する。こゝで
の波長λ１の光は大部分が反射されとなって外部に出
射する。第１の反射ホログラム層11aを透過したの一
部の光は下部の透明基板10の表面で一部が透過してと
なり、一部は反射して入射側表面へ出射してβとなる。
この場合、両外側面と第１の反射ホログラム層11aの格
子縞は平行になっているので、主反射光と表面反射光
α，βとは全て平行であり，したがって、結像レンズを
透過すると一点に集束しゴーストを発生することはな
い。
一方、の波長λ２の光は第１の反射ホログラム層11
aを透過し第２の反射ホログラム11bに入射し、表面と傾
いた格子縞により大部分が反射されの波長λ１の光と
角度δをなして異なる方向に波長λ２のの光となって
出射する。第２の反射ホログラム11bを透過した一部の
光はの光となって反対面に出射する。この場合、第２
の反射ホログラム11bの格子縞は両表面と平行でなく傾
いているが、透明基板10の表面にはいずれも反射防止膜
12が施されているので、表面からの不要反射はなくゴー
ストは発生しない。
aを透過し第２の反射ホログラム11bに入射し、表面と傾
いた格子縞により大部分が反射されの波長λ１の光と
角度δをなして異なる方向に波長λ２のの光となって
出射する。第２の反射ホログラム11bを透過した一部の
光はの光となって反対面に出射する。この場合、第２
の反射ホログラム11bの格子縞は両表面と平行でなく傾
いているが、透明基板10の表面にはいずれも反射防止膜
12が施されているので、表面からの不要反射はなくゴー
ストは発生しない。
第４図は本発明の実施例素子の反射率・透過率特性を
示す図で、同図（イ）は第１層の特性、同図（ロ）は第
２層の特性であり、それぞれの反射ピークが重なること
なく、また、所要波長帯域外では高い透過率を持ち、本
発明の趣旨を十分満足するものであることがわかる。
示す図で、同図（イ）は第１層の特性、同図（ロ）は第
２層の特性であり、それぞれの反射ピークが重なること
なく、また、所要波長帯域外では高い透過率を持ち、本
発明の趣旨を十分満足するものであることがわかる。
なお、上記実施例では２層の場合を示したが３層以上
の反射波長選択性のある反射ホログラム層を重ねて用い
れば、色の異なる３つ以上の映像に対して適用できるこ
とは言うまでもない。
の反射波長選択性のある反射ホログラム層を重ねて用い
れば、色の異なる３つ以上の映像に対して適用できるこ
とは言うまでもない。
第５図は本発明の他の実施例素子の断面を示す図であ
る。前記実施例では反射波長選択性のある反射ホログラ
ム層を多層に積層したのに対して、本実施例では単一の
ホログラム層の中に複数の，たとえば、２つの反射ホロ
グラムを多重記録して多重記録反射ホログラム層14を形
成したものである。これを作成するには前記公知のホロ
グラム作成方法に準じて、それぞれの反射波長選択ホロ
グラムを多重記録して形成すればよく前記実施例の場合
に比較して厚さが薄く小形化され，かつ、作成方法が簡
易で低価格化されるという特徴がある。
る。前記実施例では反射波長選択性のある反射ホログラ
ム層を多層に積層したのに対して、本実施例では単一の
ホログラム層の中に複数の，たとえば、２つの反射ホロ
グラムを多重記録して多重記録反射ホログラム層14を形
成したものである。これを作成するには前記公知のホロ
グラム作成方法に準じて、それぞれの反射波長選択ホロ
グラムを多重記録して形成すればよく前記実施例の場合
に比較して厚さが薄く小形化され，かつ、作成方法が簡
易で低価格化されるという特徴がある。
実際に素子化するにはホログラム面に透明基板10′を
光学接着材層13で接着して平行平板状に形成し、両外側
面に，たとえば、波長λ２の光に対する反射防止膜12を
設けて完成する。
光学接着材層13で接着して平行平板状に形成し、両外側
面に，たとえば、波長λ２の光に対する反射防止膜12を
設けて完成する。
第６図は本発明の他の実施例素子の反射率・透過率特
性を示す図であり、λ１およびλ２それぞれの波長の光
反射ピークが重なることなく，また、所要波長帯域外で
は高い透過率を持ち、本発明の趣旨を十分満足するもの
であることがわかる。
性を示す図であり、λ１およびλ２それぞれの波長の光
反射ピークが重なることなく，また、所要波長帯域外で
は高い透過率を持ち、本発明の趣旨を十分満足するもの
であることがわかる。
なお、本実施例でも２重記録でなく３重以上に重なる
波長の反射ホログラムを多重記録して用いれば、色の異
なる３つ以上の映像に対して適用できることは言うまで
もない。
波長の反射ホログラムを多重記録して用いれば、色の異
なる３つ以上の映像に対して適用できることは言うまで
もない。
第７図は本発明のさらに他の実施例素子の断面を示す
図である。本実施例では平行な透明基板10の表面に平行
に格子縞を形成した第１の波長選択ミラー15aと、透明
なプリズム基板16の斜面に平行に格子縞を形成した第２
の波長選択ミラー15bとを傾けて配置する，たとえば、
具体的にはプリズム基板16′を間に挟んでそれぞれ光学
接着材層13で接着して一体に構成する。それぞれのプリ
ズム基板の角度は完成した素子が平行平板をなすように
予め決めておけばよい。そして、上述の実施例と同様に
両外側面に，たとえば、波長λ２の光に対する反射防止
膜12を設けて完成する。
図である。本実施例では平行な透明基板10の表面に平行
に格子縞を形成した第１の波長選択ミラー15aと、透明
なプリズム基板16の斜面に平行に格子縞を形成した第２
の波長選択ミラー15bとを傾けて配置する，たとえば、
具体的にはプリズム基板16′を間に挟んでそれぞれ光学
接着材層13で接着して一体に構成する。それぞれのプリ
ズム基板の角度は完成した素子が平行平板をなすように
予め決めておけばよい。そして、上述の実施例と同様に
両外側面に，たとえば、波長λ２の光に対する反射防止
膜12を設けて完成する。
本実施例に用いる波長選択ミラーは反射ホログラムを
用いてもよいが、その他反射ホログラムの代わりに誘電
体多層反射膜を用いてもよく、その作用は全く同様であ
るので詳細説明は省略する。
用いてもよいが、その他反射ホログラムの代わりに誘電
体多層反射膜を用いてもよく、その作用は全く同様であ
るので詳細説明は省略する。
以上は全て実体双眼顕微鏡装置について説明してきた
が、本発明は単眼顕微鏡装置に対しても全く同様に適用
できることは勿論である。
が、本発明は単眼顕微鏡装置に対しても全く同様に適用
できることは勿論である。
また、上記実施例は数例を示したもので、本発明の趣
旨を添うものである限り、使用する素材や構成など適宜
好ましいもの、あるいはその組み合わせを用いてよいこ
とは言うまでもない。
旨を添うものである限り、使用する素材や構成など適宜
好ましいもの、あるいはその組み合わせを用いてよいこ
とは言うまでもない。
以上説明したように、本発明の反射角波長依存性イメ
ージコンバイナ素子１は、異なる波長帯域の光を異なる
方向に反射するように構成されているので、映像表示手
段２上の小さな同一領域に表示されている複数の異なる
色の映像を、異なる領域にずらして，すなわち、大きく
広げられた中間実像９として、観察物体７の拡大中間実
像に重畳して観察することができる。したがって、相対
的に小さな映像からの光を取り込めばよいので、第２の
対物レンズ３の軸外性能は緩和され映像表示手段２も小
形のものでよいので、映像重畳型顕微鏡装置の低価格化
と小形・軽量化に寄与するところが極めて大きい。
ージコンバイナ素子１は、異なる波長帯域の光を異なる
方向に反射するように構成されているので、映像表示手
段２上の小さな同一領域に表示されている複数の異なる
色の映像を、異なる領域にずらして，すなわち、大きく
広げられた中間実像９として、観察物体７の拡大中間実
像に重畳して観察することができる。したがって、相対
的に小さな映像からの光を取り込めばよいので、第２の
対物レンズ３の軸外性能は緩和され映像表示手段２も小
形のものでよいので、映像重畳型顕微鏡装置の低価格化
と小形・軽量化に寄与するところが極めて大きい。
第１図は本発明の実施例装置の構成を示す図、 第２図は本発明の効果を示す模式図、 第３図は本発明の実施例素子の断面を示す図、 第４図は本発明の実施例素子の反射率・透過率特性を示
す図、 第５図は本発明の他の実施例素子の断面を示す図、 第６図は本発明の他の実施例素子の反射率・透過率特性
を示す図、 第７図は本発明のさらに他の実施例素子の断面を示す
図、 第８図は表示映像と重畳映像の関係を示す図、 第９図は実体顕微鏡の基本構成を示す図、 第10図は観察物体像に外部映像を重畳する方法の一例を
示す図である。 図において、 １は反射角波長依存性イメージコンバイナ素子、 ２は映像表示手段、 ３は第２の対物レンズ、 ４は第１の対物レンズ、 ５（5a,5b）は結像レンズ、 ６（6a,6b）は接眼レンズ、 ７は観察物体、 ８は平行透過光路、 ９（9a,9b）は中間実像、 10,10′は透明基板、 11（11a,11b）は反射ホログラム層、 12は反射防止膜、 14は多重記録反射ホログラム層、 15（15a,15b）は波長選択ミラーである。
す図、 第５図は本発明の他の実施例素子の断面を示す図、 第６図は本発明の他の実施例素子の反射率・透過率特性
を示す図、 第７図は本発明のさらに他の実施例素子の断面を示す
図、 第８図は表示映像と重畳映像の関係を示す図、 第９図は実体顕微鏡の基本構成を示す図、 第10図は観察物体像に外部映像を重畳する方法の一例を
示す図である。 図において、 １は反射角波長依存性イメージコンバイナ素子、 ２は映像表示手段、 ３は第２の対物レンズ、 ４は第１の対物レンズ、 ５（5a,5b）は結像レンズ、 ６（6a,6b）は接眼レンズ、 ７は観察物体、 ８は平行透過光路、 ９（9a,9b）は中間実像、 10,10′は透明基板、 11（11a,11b）は反射ホログラム層、 12は反射防止膜、 14は多重記録反射ホログラム層、 15（15a,15b）は波長選択ミラーである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−213816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167318（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186319（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 5/32 G02B 19/00 - 21/00 G02B 21/06 - 21/36
Claims (6)
- 【請求項１】観察物体（７）からの光を取り込み平行透
過光路（８）を形成する第１の対物レンズ（４）と、 前記平行透過光路（８）の光を受けて前記観察物体
（７）の中間実像（９）を形成するごとくに配設された
結像レンズ（５）と、 前記中間実像（９）からの光を受けて前記観察物体
（７）の虚像を観察するごとくに配設された接眼レンズ
（６）と、 前記観察物体（７）と異なる方向に設けられた映像表示
手段（２）と、 前記映像表示手段（２）の光を取り込み平行透過光路を
形成する第２の対物レンズ（３）と、 前記第１の対物レンズ（４）と前記結像レンズ（５）の
間の平行透過光路（８）に挿入され、前記第２の対物レ
ンズ（３）を透過した平行透過光を波長選択的に相異な
る方向に反射させ，かつ、前記観察物体（７）からの光
を透過させて両光が重なるごとくに配設された反射角波
長依存性イメージコンバイナ素子（１）とを少なくとも
備えることを特徴とした映像重畳型顕微鏡装置。 - 【請求項２】透明基板（10）上に狭い波長帯域巾の相異
なる波長帯域の光を選択的に異なる方向に反射する反射
ホログラム層（11）を設けた複数のホログラム板を、両
外側面が透明基板（10）になるように多層に密着積層
し、平行平板状に一体に形成したことを特徴とした反射
角波長依存性イメージコンバイナ素子。 - 【請求項３】透明基板（10）上に設けた単層ホログラム
媒体内に、狭い波長帯域巾の相異なる複数の波長帯域の
光を選択的に異なる方向に反射するごとくに反射ホログ
ラムを多重記録して形成された多重記録反射ホログラム
層（14）と、その上を覆う透明基板（10′）とを有し、
両外側面が透明基板で平行平板状に一体に形成されたこ
とを特徴とした反射角波長依存性イメージコンバイナ素
子。 - 【請求項４】反射格子縞が反射面に平行に形成され、か
つ、狭い波長帯域巾の相異なる波長帯域の光を選択的に
反射する複数の波長選択ミラー（15）が傾けて近接配置
され、両外側面が透明基板（10）および透明プリズム基
板（16）になるように多層に積層して平行平板状に一体
に形成したことを特徴とした反射角波長依存性イメージ
コンバイナ素子。 - 【請求項５】平行平板状に形成された両外側面の透明基
板の表面に、特定の波長帯域の光に対する反射防止膜
（12）を設けたことを特徴とした請求項（２）〜（４）
記載の反射角波長依存性イメージコンバイナ素子。 - 【請求項６】前記反射角波長依存性イメージコンバイナ
素子（１）が、請求項（２）〜（５）記載の反射角波長
依存性イメージコンバイナ素子からなることを特徴とし
た請求項（１）記載の映像重畳型顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1942790A JP2969721B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 映像重畳型顕微鏡装置およびイメージコンバイナ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1942790A JP2969721B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 映像重畳型顕微鏡装置およびイメージコンバイナ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03223807A JPH03223807A (ja) | 1991-10-02 |
| JP2969721B2 true JP2969721B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=11998978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1942790A Expired - Fee Related JP2969721B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 映像重畳型顕微鏡装置およびイメージコンバイナ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969721B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19525520C2 (de) * | 1995-07-13 | 1998-03-19 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Optische Anordnung zur Einblendung eines Bildes in den Strahlengang eines Mikroskops |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP1942790A patent/JP2969721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03223807A (ja) | 1991-10-02 |
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|---|---|---|---|
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