JP3069911B2 - 写真用光路を一体化した倒立形顕微鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕 これまでに知られている写真用光路を一体化した倒立
形顕微鏡においては、水平面に沿つて進む写真用光路
と、少なくとも一部が同様に水平に進む観察光路とが上
下２つの平面に沿つて導かれる場合がほとんどである。
そこで、写真用光路と観察光路との分離は、垂直方向に
進む全体光路の顕微鏡の対物レンズの下方の領域で行わ
れる。このような構成の顕微鏡は、たとえば、ドイツ特
許公報第2640974号及びドイツ特許公開公報第3432635号
に記載されている。

この構成の場合、対応レンズの下方に、一部が切換え
自在であるビ−ム分割プリズムを収納するための広いス
ペ−スが必要であるので、顕微鏡の台は相対的に高い位
置にある。さらに、カメラの下方にワンインダ−ハウジ
ングなどを装着できるように、写真用光路自体が顕微鏡
の底面との間に最小限の一定間隔幅を有していなければ
ならない。写真用光路が顕微鏡の最も低い平面を走るこ
とになれば、対物レンズレボルバと、顕微鏡の台もそれ
に相応して非常に背が高くなる。

しかしながら、人間光学の観点からいえば、載置した
プレパラ−トを突いている操作者の腕で操作することが
できるように、顕微鏡の台はできる限り低い位置にある
べきであろう。公知の顕微鏡では、これは容易にはでき
ない。

ドイツ特許公開公報第3432634号には、写真用光路を
観察光路の上方に平面に沿つて導くことが既に提案され
ている。しかし、この場合、観察光路と写真用光路は必
然的に再度交差するようになるので、構成上、別の制限
が生じる。その上、公知の顕微鏡では、観察光路は数
回、たとえば５回も偏向され、そのような多くのビ−ム
偏向が必要であるために顕微鏡は比較的高価なものにな
り、また、画質にも悪影響が出る。

日本光学株式会社の会社案内書「Nikon Epiphot」に
記載されている写真用光路を一体化した倒立形顕微鏡に
おいては、観察光路は、対物レンズの下方を垂直方向に
進む全体光路から、唯一つの反射鏡により斜め上向き
に、観察者の方向へ偏向される。観察光路が進むときに
成す角度は、接眼レンズへの侵入角度と等しい。

しかしながら、この公知の顕微鏡の場合にも、先に挙
げた２つの顕微鏡と同様、写真用光路は観察光路と写真
用光路とのビ−ム分割を行うプリズムの下方に位置する
平面に沿つて進むので、台の部分は相対的に背が高くな
る。

本発明の目的は、観察光路のビ−ム偏向回収をできる
限り少なくした簡単で、コンパクトな構成を顕著な特徴
とし且つ被検体載置台の位置をできる限り低くしてある
写真用光路を一体化した倒立形顕微鏡を提供することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、特許請求の範囲第１項に提示されてい
る手段によつて達成される。

既に斜め上向きに、観察者の方向へ進んでいる観察光
路から写真用光路が取出されるので、対物レンズの下方
にはごくわずかな光学系を配置するだけで良い。相応し
て、観察光路を偏向させる唯一の反射鏡が顕微鏡の光路
の中でも最も低い位置となり、その結果、対物レンズと
プレパラ−ト台の位置は特別に低くなる。それにもかか
わらす、写真用光路は観察光路と交差することもなく、
底面との間に十分な最小限スペ−スを保つて進むことが
できるのである。

さらに、写真用光路を分岐させる光学素子、すなわち
ビ−ムスプリツタ−は中間像平面の割合近くに位置して
いる。一般に、切換え自在であることのビ−ムスプリツ
タ−が空間的に中間像平面の付近にあることによつて、
ビ−ムスプリツタ−を中間像平面に配置されるフオ−マ
ツト目盛板又は焦点合せ補助手段と機械的に結合するこ
とが容易になる。

観察光路は垂直線に対して好ましくは45゜の角度を成
して進むのが好都合である。この角度であれば、観察光
路をさらに偏向することが不要になるということを別に
しても、人間工学の観察からいつても、この角度は、台
の面に載置したプレパラ−トが観察者の視野の中に入る
ために、頭を動かさなくとも良いという点で好都合であ
ることが実証されている。

写真光路を取出すための光学素子は、観察光路が一直
線に通り抜けるビ−ム分割プリズムであると有利であ
る。この場合、観察光路の偏向を唯一度にとどめること
が可能である。

この分割プリズムは、同時に、写真用光路を再度の反
射によつて、好ましくは所望の水平方向に偏向させるこ
とができる。この偏向がプリズムの入射面における内面
全反射によつて行われる限り、プリズムの材料として、
少なくとも1.55の屈折率を有するガラスを選択すると好
都合である。すなわち、その場合には、光路の総開口角
が９゜にまで達しても、そのプリズム面での乱反射なく
光路を45゜の角度で偏向させることができるのである。

倒立形顕微鏡は、一体化された写真用光路の他に、た
とえばTVカメラのような付属装置のための別の像出力部
を有していることが多い。この出力部へのビ−ム分岐
は、観察光路が同じように一直線に通り抜ける第２のビ
−ム分割プリズムによつて行われるのが好都合である。
このプリズムは二度の反射により別の部分光路を垂直方
向に偏向させる。垂直方向に像出力部を設けると、付属
装置の重量が顕微鏡のハウジング自体により支えられる
ようになるので、特に機械的な安定性を考えれば、その
ようは構成は付属装置に適している。

本発明のその他の利点は、添付の図面の第１図から第
３図に基づく以下の実施例の説明から明らかになるであ
ろう。

〔実施例〕

第１図に示す顕微鏡はほぼＵ字形の密閉されたハウジ
ング１を有し、そのハウジングには、ハウジングの２つ
のＵ字形のア−ムを結合するようにプレパラ−ト台２が
固定してある。Ｕ字形ア−ムの間の空所には、焦点合せ
自在の対物レンズレボルバ４を支持する垂直方向に摺動
自在の支持体３が取付けられている。第１図による状況
では、対物レンズ５が動作位置にある。

垂直下向きに走る光路において、光の方向に見て対物
レンズ５の後には、照明光路が入射するための垂直入射
光反射鏡スライダ27（詳細には図示せず）があり、それ
に続いて、スライス幅を無限に補正された対物レンズと
共に作用して第１の中間像を形成する顕微鏡の鏡胴レン
ズ13がある。この中間像は、以下にさらに説明するフオ
−マツト目盛板18がある位置にできる。

鏡胴レンズ13のすぐ次には、観察光路を約45゜の角度
で斜め上向きに、観察者の方向へ偏向させる反射鏡14が
ある。反射鏡14と中間像平面との間の既に上向きに方向
づけされている観察光路には、顕微鏡の前面にある写真
出力部６のカメラ７に向かつて進む写真用光路P1を観察
光路Ｂから分離する分割プリズム16が配置されている。
この場合、写真用光路は分割プリズム16の分割面28で反
射した後にプリズム16の光入射面で内面全反射により今
一度偏向され、その後は水平方向に進む。写真用光路で
も形成される中間像29は視野光学系23と、その後に続く
結像光学系24とによりカメラ７の像平面に結像される。

ビ−ム分割プリズム16は、上向きに進む光路におい
て、写真用光路がカメラ７の下にさらにワインダ−ハウ
ジング29をも装着するのに十分な広さの下方間隙を有す
る程度に、反射鏡14から上方へずれた位置にある。

分割プリズム16は、複数の切換え位置を有するスライ
ダ15に固定されている。分割プリズム16は観察光路と、
写真用光路とをたとえば50:50の割合でビ−ム分割する
が、ビ−ム分割プリズム26の切換え位置の１つに、プリ
ズムの代わりに、全ての光を観察光路に到達させる適切
な厚さのガラス板が設けられている。スライダ15の別の
切換え位置には、異なる分割比を有するビ−ム分割プリ
ズム、又は全ての光を写真用光路に向かつて反射するミ
ラ−を配置することができる。

写真用光路を偏向させる分割プリズム16の底面は同時
に光入射面としても作用し、従つて乱反射が起こること
はありえないので、プリズムの材料を適切に選択すれ
ば、９゜の開口角に対しても、プリズム面における全反
射の限界角度を下回らないということが確実に保証され
る。このためには、ガラスは少なくとも1.55の屈折率を
有していなければならない。具体的な実施例では、ｎ
（ｄ）＝1.57の屈折率を有するガラスBAK4をプリズム材
料として選択した。その場合、全反射の限界角度は39.6
゜になるので、上述のように観察光路から写真用光路へ
の偏向の角度が45゜であるとき、総開口角は10゜を越え
ることさえありうるのである。

スライダ15には、フオ−マツト目盛板18の取付け部も
結合ア−ム17を介して固定されている。このフオ−マツ
ト目盛板18は鏡胴レンズ13により形成される中間像の観
察光路内の平面に位置している。目盛板は、物体平面を
カメラ７のフイルム平面に鮮鋭に結像させるために使用
される焦点合せ補助手段30をさらに備えている。フオ−
マツト目盛板18は動きの点で結合ア−ム17を介して分割
プリズム16と結合しているので、写真用光路がオン状態
のときにのみ観察光路の中に見ることができる。

光路の、光の方向に見て目盛板18の後には、同じよう
に、視野光学系19と、テレセントリツク光路を形成する
別の光学系20とが続いている。

顕微鏡のハウジング１の上部で傾斜している前面に
は、着脱自在の交換鏡胴８が装着されている。この交換
鏡胴８は受入れダブテ−ル部によつてハウジング１に取
付けられ、顕微鏡の接眼レンズ鏡胴９を支持すると共
に、第１図には一部のみを示すTVカメラ12のような付属
装置のための別の出力部11を有する。この付属装置に向
かつて進む光路P2は観察光路Ｂから垂直方向に取出され
たものである。このビ−ム分割のために、交換鏡胴８の
中で、接眼レンズ鏡胴の接眼レンズ10に中間像を形成す
る鏡胴レンズ21の後には、別のビ−ム分割プリズム22が
配置されている。観察光路はこのプリズム22を一値線に
通り抜けるが、TVカメラ12に向かう光路はプリズムの分
割面と底面でそれぞれ一度ずつ反射する。分割プリズム
22は分割プリズム16と同様の構成を有し、同じようにス
ライダ25に取付けられている。このスライダにより、接
眼レンズ鏡胴９への妨げのないビ−ム取り抜けを可能に
する位置に切換えることができる。

写真用光路P1又は追加の像出力部11へのビ−ム反射
と、水平方向又は垂直方向へのビ−ム偏向を図示したよ
うな一体のミラ−プリズム16又は22によつて行うことは
絶対に必要というわけではない。むしろ、第３図による
別の実施例の中に示すように、分割面に続くビ−ム偏向
のために別個のミラ−119を設けることも可能である。
その場合、プリズム116は単にビ−ムスプリツタ−とし
て機能するだけである。

この構成は、写真用光路の観察光路から取出される箇
所に十分なスペ−スが存在しているような場合に提案さ
れる。ビ−ム分割プリズム116の厚みを通つて入射光と
射出光とを十分に互いに分離することが可能であるの
で、この場合には、プリズム116の材料は屈折率の高い
ガラスに限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、倒立形顕微鏡の光学的構成及び機械的構成を
示す顕微鏡の縦断面図、第２図は、第１図のフオ−マツ
ト目盛板18の拡大平面図、第３図は、第１図のビ−ム分
割プリズム16の別の実施形態を示す概略図である。 １……ハウジング、７……カメラ、８……交換鏡胴、９
……接眼レンズ鏡胴、14……反射鏡、15,115……スライ
ダ、16,116……ビ−ム分割プリズム、18,118……フオ−
マツト目盛板、22……ビ−ム分割プリズム、Ｂ……観察
光路、P1……写真用光路、P2……光路。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−132714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−53915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−35558（ＪＰ，Ａ) 米国特許4770520（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 21/00 - 21/36

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレパラート台（２）上に置かれた物体を
   観察者に観察させる倒立形顕微鏡であって、ハウジング
   （１）を含み、前記プレパラート台よりも下にあるレン
   ズ（５）からの光を前記観察者の方へ偏向させて前記観
   察者の方向へ斜め上向きに送る第１光路と、この第１光
   路から偏向された光を、像を記録するために使用された
   補助像部分（６）に導く第２光路とが前記ハウジング
   （１）の中で一体化されている前記倒立形顕微鏡におい
   て、 前記レンズ（５）よりも下に位置し、前記第１光路を前
   記斜め上向き方向に偏向する反射鏡（14）と、 前記第１光路の斜め上向き部分に第１の中間像を形成す
   る鏡胴レンズ（13）と、 前記反射鏡（14）と前記第１の中間像との間で前記第１
   光路の斜め上向き部分の下側部分に位置し、光を前記第
   １光路から前記第２光路へ偏向させる光学素子（16;11
   6）と、 前記ハウジングの一側で前記第１光路の斜め上向き部分
   に位置した交換鏡胴（８）と、 前記上向き部分に設けられ、前記第１の中間像の後段で
   前記交換鏡胴（８）に至るテレセントリック光路を形成
   する像手段（19,20）と を備え、 前記光学素子（16;116）は、複数の切換え位置を有する
   可動要素（15）に装架され、前記複数の切換え位置の１
   つでは光が前記観察者の方向に前記第１光路沿いにのみ
   通され、前記可動要素（15）が像の記録を容易にする手
   段（18,30）を含み、この手段（18,30）が前記可動要素
   の動きによって前記中間像面に動かされる ことを特徴とする倒立形顕微鏡。
2. 【請求項２】光学素子（16;116）は、第１光路が一直線
   に通り抜ける分割プリズムであることを特徴とする請求
   項１記載の倒立形顕微鏡。
3. 【請求項３】分割プリズム（16）は多数回の反射により
   光を第２光路へ偏向させることを特徴とする請求項２記
   載の倒立形顕微鏡。
4. 【請求項４】光が分割プリズム（16）によって多数回反
   射される第２光路は水平であることを特徴とする請求項
   ３記載の倒立形顕微鏡。
5. 【請求項５】分割プリズム（16）は少なくとも1.55の屈
   折率を有するガラスから形成されることを特徴とする請
   求項２記載の倒立形顕微鏡。
6. 【請求項６】第１光路は垂直線に対して45゜の角度で観
   察者の方向に斜め上向きに進むことを特徴とする請求項
   ２記載の倒立形顕微鏡。
7. 【請求項７】交換鏡胴（８）は、接眼レンズ（10）中の
   別な中間像のための第２の鏡胴レンズ（21）を更に含む
   ことを特徴とする請求項１記載の倒立形顕微鏡。