JP3109041U - 多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープシステム - Google Patents

Abstract

【課題】幅の広い倍率範囲をカバーし、操作性が良く正確性に優れ、低コストな多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープシステムを提供する。
【解決手段】観察試料１１の視野範囲（倍率範囲）に合わせて数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の１種Ａを選定して対物レンズ（無限遠系）交換機構１３に取付る。ランプ１７ａより光ファイバー１８を通して高輝度の照明光１８ｂを証明切替機構２０に入光する。観察したい目的に合わせて照明を選定して観察試料１１に照射する。Ｚ軸機構２１を上下に動かしてＣＣＤカメラ２３でとらえた画像データ２３ｃをリアルタイムに表示しているＣＲＴモニター２７で確認しながら焦点を合わせる。さらにパーソナルコンピュータと連動させてオートで追従する視野範囲（倍率）の倍率表示、スケール表示、校正データ値の自動設定が可能となり、多彩な観察及び画像ファイル、画像計測、画像処理の連動化により効率が上がり大変操作性が良く且つ低コストな構成とした。
【選択図】図１

Description

本考案は色々な観察の要求に対して、ひとつの光学機器（カメラも含む）と、パーソナルコンピュータ（ソフトウエアーも含む）のシステムで幅広い倍率範囲をカバーするズームレンズ機構共通型光学系とし、対物レンズ交換式ズームレンズ、長作動距離、高解像度、及び使用目的に合わせた観察を可能とした可変被写界深度、多種照明、さらに自動で倍率管理を可能としたオート倍率表示、オートスケール表示、オート校正データ設定、画像解析ソフトウエアーとの連動化を構成した組み合わせにより低コストで大変操作性の良い多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープオート解析システム（マルチマイクロスコープシステム）に関するものである。

従来のマイクロスコープシステムは、観察内容や目的に応じて倍率の設定は固定レンズやズームレンズを個別交換又は対物レンズ交換式ズームマイクロスコープではズーム比が３倍から４倍で解像度を保持できない低解像度であり作動距離も大変短く、また多種照明の設定は外部より照明機器の交換を行って個別に対応していたため仕様内容や操作性は劣っていた。 またズームレンズ仕様による可変被写界深度は困難であった。さらに倍率表示、基準となるスケール表示、校正データ値は、視野範囲（倍率）を変えるごとに個別に前記視野範囲（倍率）の倍率表示内容を人が視覚で確認してその倍率表示に合わせてパーソナルコンピュータ内の画像処理ソフトウエアーで倍率表示、基準となるスケール表示、校正データ値を手動設定し認識させていた。

以上に述べた従来のマイクロスコープシステムでは固定レンズ、ズームレンズ、照明機器の場合では個別の交換で対応していたために交換を行うたびに観察視野がずれて操作性が悪く、対物レンズ交換式ズームマイクロスコープの場合ではズーム比や解像度が低く、１本の対物レンズに対して倍率の幅をもてないために多数の対物レンズの交換が必要になり、さらに作動距離も短く操作性が悪かった。また観察試料の凹凸に合わせて被写界深度の調整ができなかったり、同視野での多種照明切替えが困難であったり、視野範囲（倍率）を変えたにもかかわらずパーソナルコンピュータ内に設定されている多種ソフトウエアー（画像ファイリング、画像計測、画像処理）の倍率表示、基準となるスケール表示、校正データ値の設定を間違えやすく、視野範囲（倍率）や画像処理で計測したデータが合わないなど倍率管理の正確性が低下して大変操作性が悪かった。また個別のズームレンズなどに合わせた個別の多種照明機器の設定など多目的な観察試料に対して大変操作性が悪く、また従来の技術では光学機能、多種照明の共通化がはかれなかったためにコスト高になってしまい、個別仕様でのレンズや照明機器の交換が必要な為に大変操作性が悪くコスト高の多目的マイクロスコープシステムのため、前述の欠点を解決し飛躍しようとするものである。

本考案は、ひとつの光学機器システムで焦点距離を長く且つズーム比の高いズーム系結像レンズ（無限遠補正）の共通化と先端部の数種類の対物レンズ（無限遠系）の交換をはかる特徴で低倍率から高倍率まで幅の広い倍率範囲と倍率に合わせて解像度を変化させながら高解像度を保持して長作動距離の光学系を可能とし、且つ前記幅の広い倍率範囲に対して多彩な照明類の共通化、被写界深度の調整、さらにパーソナルコンピュータと連動させてオートで追従する視野範囲（倍率）の倍率表示、スケール表示、校正データ値の自動設定が可能となり、多彩な観察及び画像ファイル、画像計測、画像処理の連動化により効率が上がり大変操作性が良く且つ低コストな今までにない新しい光学機器システムにより、上記課題を解決している。

上述の様に本考案のズームレンズ機構共通型マイクロスコープは数種類の対物レンズ（無限遠系）に対して焦点距離を長く、ズーム比の高いズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）の共通化が可能となる。この考案に基づき、先端部の前記数種類の対物レンズ（無限遠系）の設定および交換により複数のズーム倍率を可能とし、ひとつの光学機器で低倍率から高倍率まで高解像度を保持しながら幅の広い倍率範囲を観察し且つ長作動距離が可能なズームレンズ機構共通型マイクロスコープが可能となる。

さらに対物レンズ（無限遠系）とズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）間に空間を設置することにより前記空間内に多種照明が可能な多種照明スライド切替機構部が１つのマイクロスコープ内で可能となり、（側射照明、同軸落射照明、偏光照明（側射光、同軸落射光）、偏射照明（側射光、同軸落射光）、微分干渉観察、蛍光観察、赤外観察）且つすべての広い倍率範囲に対して照明及び観察の共通化が図れる。

さらに対物レンズ（無限遠系）とズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）の光路を中心とした空間内に可変可能な絞り機構（被写界深度可変機構ユニット）の設置により観察試料の凹凸に合わせて被写界深度の調整を可能とする。

さらに数種類の対物レンズ（無限遠系）とズームレンズ機構（無限遠補正）の倍率比を個別に設定されたセンサーによりデータパターンを電気的に認識して、現在設定されている観察視野（倍率）の状態を対物レンズ種別ＬＥＤ表示とズーム倍率比種別ＬＥＤ表示に表示され、さらにパーソナルコンピュータ内専用ソフトウエアーに前記データパターンをインターフェイスを通してリアルタイムに送ることにより総合倍率を認識し、専用ソフトウエアーに事前に設定されている個別の視野範囲（倍率）に対する校正データをもとに現在の倍率表示やスケール表示などパーソナルコンピュータ・専用ソフトウエアーを通してＣＲＴモニター上に画像データと重ねてリアルタイムに表示可能となる。またパーソナルコンピュータで画像計測・画像処理するための校正値がオートで設定可能となり操作性と倍率管理の正確度を上げられる。

また前記パーソナルコンピュータに前記倍率管理に連動する汎用画像処理、計測など汎用ソフトウエアーを設定することにより目的にあわせて画像の数値化が簡易となり、いろいろな方向からの観察・診断・検査が行うことができるなどの利点や今後の飛躍を可能とする。
以上の考案により低コストと大変操作性の良い多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープオート解析システム（マルチマイクロスコープシステム）が可能となる。

以下、本考案に係る多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープシステム（マルチマイクロスコープシステム）実施の形態を図１、図２、図３に基づいて詳細に説明する。

図１は本考案の一実施例を適用した光学機器システム：多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープシステム（以降、マルチマイクロスコープシステムと称する）の概要を模式的に示す構成説明図である。図２は光学系：多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープ（以降、マルチマイクロスコープ１０と称する）の詳細図をもとに示す構成説明図である。図３はマルチマイクロスコープ１０内で使用する多種照明アダプター類の詳細図をもとに示す構成説明図である。

即ち、図１に示す実施例装置の構成においてマルチマイクロスコープシステムは、すべての装置に対して接続ケーブル類（電源ケーブル類、インターフェイスケーブル類）は接続されている条件とし、且つ電源を用する装置類（光源１７、ＣＣＤカメラ２３、パーソナルコンピュータ２６、ＣＲＴモニター２７、マルチマイクロスコープ１０）に対して電源が入っていることを前提に説明をおこなう。

マルチマイクロスコープシステムは、観察試料１１の観察したい視野範囲（倍率範囲）を設定して、前記視野範囲（倍率範囲）に合わせて数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の１種Ａを選定してマルチマイクロスコープ１０の先端にある対物レンズ（無限遠系）交換機構１３に取り付けて視野範囲（倍率範囲）を設定する。次に光源１７内のランプ１７ａより光ファイバー１８を通して高輝度の照明光１８ｂをマルチマイクロスコープ１０内にある多彩な照明切替機構２０に入光する。観察したい目的に合わせてマルチマイクロスコープ１０内にある多彩な照明切替機構２０の照明を選定して観察試料１１に照射する。そのあと画像の焦点を合わせるために観察試料１１とマルチマイクロスコープ１０間の距離を調整するマルチマイクロスコープ１０に隣接するＺ軸機構２１を上下に動かしてＣＣＤカメラ（デジタル式・アナログ式）２３でとらえた画像データ（デジタル式・アナログ式）２３ｃをリアルタイムに表示しているＣＲＴモニター２７で確認しながら焦点を合わせる。対物レンズ（無限遠系）１２の１種Ａとズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４で光学的にとらえた鮮明な画像２２は鏡筒１５、ＣＣＤカメラマウント１６を通してＣＣＤカメラ（デジタル式・アナログ式）２３内のＣＣＤ素子２３ａで映像信号（デジタル式・アナログ式）２３ｂにリアルタイムに変換し接続しているＣＣＤカメラケーブル２４とＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板２５を通してパーソナルコンピュータ２６に映像信号（デジタル式・アナログ式）２３ｂをリアルタイムに取り込みパーソナルコンピュータ２６・専用ソフトウエアー２６ａでリアルタイムに変換された画像データ（デジタル式・アナログ式）２３ｃをＣＲＴモニター２７にリアルタイム表示する。またＣＲＴモニター２７で画像データ（デジタル式・アナログ式）２３ｃを確認しながら前記視野範囲（倍率）に合わせてマルチマイクロスコープ１０内にあるズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４を動かして目的に合わせた視野範囲（倍率）に設定する。さらにマルチマイクロスコープ１０の対物レンズ（無限遠系）交換機構１３に接続されている数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の１種Ａに連動する対物レンズ感知用センサー２８とズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４のズーム倍率比Ｂに連動するズーム倍率比感知用センサー２９により、現在観察している数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の１種Ａとズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４内のズーム倍率比Ｂの内容を感知してその視野範囲（倍率）データＣをリアルタイムにオート倍率表示メイン基板３１に送り、前記視野範囲（倍率）データＣもとに対物レンズ種別ＬＥＤ表示２８ａ・ズーム倍率比種別ＬＥＤ表示２９ａをリアルタイムに表示すると同時に視野範囲（倍率）データＣをオート倍率表示メイン基板３１でＰＣ信号３０に変換して前記ＰＣ信号３０をＲＳ−２３２Ｃ出力端子３０ａよりインターフェイスケーブル（ＲＳ−２３２Ｃ用）３１ｃを通してパーソナルコンピュータ２６内のインターフェイス基板（ＲＳ−２３２Ｃ用）３１ｄに入力してパーソナルコンピュータ２６・専用ソフトウエアー２６ａに取り込む。

ＰＣ信号３０と、事前にパーソナルコンピュータ２６内の専用ソフトウエアー２６ａで計測しておいた個別の視野範囲（倍率）データＣに対する個別の校正データ値Ｄに対して現在設定されている視野範囲（倍率）をパーソナルコンピュータ２６内の専用ソフトウエアー２６ａでリアルタイムに認識及び算出する。前記認識及び算出したデータをもとにパーソナルコンピュータ２６内専用ソフトウエアー２６ａに校正データ値Ｄを自動設定すると同時にＣＲＴモニター２７上にリアルタイム表示されている画像データ（デジタル式・アナログ式）２３ｃに対して、現在の倍率表示と基準となるスケール表示３２を重ねて自動表示でリアルタイムにＣＲＴモニター２７上に表示可能なマルチマイクロスコープシステムである。

ここで、前記マルチマイクロスコープ１０は対物レンズ（無限遠系）１２を先端とし、対物レンズ（無限遠系）交換機構１３、照明切替機構２０、ハーフミラー２０ａ、光ファイバー入光部１８ａ、ズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４、鏡筒１５、ＣＣＤカメラマウント１６、対物レンズ感知用センサー２８、対物レンズ種別ＬＥＤ表示２８ａ、ズーム倍率比感知用センサー２９、ズーム倍率比種別ＬＥＤ表示２９ａ、オート倍率表示メイン基板３１、ＲＳ−２３２Ｃ出力端子３１ａ、ＤＣ１５Ｖ入力端子３１ｂで構成されている。

ここで前記数種類の対物レンズ（無限遠系）１２は、数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の１種Ａ、後方部に照明切替機構２０へ入光する高輝度の照明光１８ｂを受けるバンドル光ファイバー部１２ａが設置され、バンドル光ファイバー部１２ａより対物レンズ（無限遠系）１２の円周より先端部円周にかけて対物レンズ（無限遠系）１２の個別の視野範囲（倍率）を照射するようにリング光ファイバー部１２ｂを有する。前記リング光ファイバー部１２ｂより高輝度の照明光１８ｂが出光する部分に側射光用偏光照明ユニット（ポラライザー）１２ｃ及び側射光用偏射照明ユニット１２ｄが用意され、観察目的に合わせて脱着可能とする。またマルチマイクロスコープ１０先端の対物レンズ（無限遠系）交換機構１３に対して数種類の対物レンズ（無限遠系）１２は脱着可能交換式とする。さらに数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の種類を対物レンズ感知用センサー２８で対物レンズ（無限遠系）１２の種別感知するために個別の対物レンズ（無限遠系）１２に対して対物レンズ種別バー１２ｇを対物レンズの種別が可能なように個別に設置する。

ここで、前記ズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４は、対物レンズ（無限遠系）１２でとらえた光学的画像をうけて無限遠画像に変換し、且つ前記無限遠画像がズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４に連動しズーム倍率比にあわせて連続的に拡大、縮小する。
例えば、対物レンズ（無限遠系）１２＝×５０倍（光学倍率）としズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４のズーム倍率比＝１０（×１倍（光学倍率）から×１０倍（光学倍率））としたとき×５０倍（光学倍率）から×５００倍（光学倍率）の連続的な視野範囲（倍率範囲）での観察が可能となる。 さらに上記の対物レンズ（無限遠系）１２のみ交換でズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）１４の共通化をはかることで低倍率から高倍率まで高解像度を保持しながら長作動距離を備えた多種ズームレンズ（ズーム倍率比＝１０仕様）の仕様が可能となるマルチマイクロスコープである。

ここで、前記光源１７は、ランプ（例えばメタルハライドランプ）１７ａと熱線をカットする熱線カットフィルター１７ｂ、光の量を調整する調光機構１７ｃ、ＡＣ電源をＤＣに変えるスイッチング電源１７ｄで構成されている。さらにランプ（例えばメタルハライドランプ）１７ａから出力された高輝度の照明光１８ｂは熱線カットフィルター１７ｂを通して光ファイバー１８に入り、マルチマイクロスコープ１０内の光ファイバー入光部１８ａを通して多彩な照明切替機構２０に高輝度の照明光１８ｂを導く。

ここで、前記照明切替機構２０内は、側射光・同軸落射光の切替え可能なハーフミラー２０ａと照明の仕様にあわせてフィルター、機構ユニットなど交換可能な励起フィルター設置部２０Ａ、フィルターＢ設置部２０ｂ、フィルターＣ設置部２０ｃ、フィルターＤ設置部２０ｄが設定されている。またハーフミラー２０ａは前後平行移動を可能とし、ハーフミラー２０ａをＰ側（前側）へ平行に移動させると側射光（側射照明、偏光照明、偏射光照明、励起光照明（蛍光観察））の設定が可能となり、ハーフミラー２０ａをＱ側（後側）へ平行に移動させると同軸落射光（同軸落射照明、偏光照明、偏射光照明、ノマルスキー微分干渉観察）の設定が可能となる。さらに観察試料１１の下部に透過光１９を設置することにより透過照明（透過照明、偏光照明）の設定が可能となる。

ここで前記被写界深度可変機構ユニット１２ｆは、前記照明切替機構２０内のフィルターＣ設置部２０ｃに設置して、観察試料１１の凹凸にあわせて被写界深度可変機構ユニット１２ｆ内部にある可変絞りを開閉させながら被写界深度の調整をおこなう。被写界深度可変機構ユニット１２ｆは数種類の対物レンズ（無限遠系）１２に対して共通で使用可能である。

ここで、前記照明切替機構２０で設定する多彩な照明法を説明すると、取り付けるフィルター類及び照明ユニットは、偏光フィルター（アナライザー）Ａｆ、偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆ、ノマルスキープリズムＮｐ、励起フィルター（励起光に合わせてフィルター設定）Ｆｆ、カットフィルター（励起光に合わせてカットフィルター設定）Ｃｆ、側射光用偏光照明ユニット（ポラライザー）１２ｃ、側射光用偏射光照明ユニット１２ｄ、同軸落射光用偏射照明ユニット１２ｅとする。

実際の照明の設定は、下記（１）から（１０）に示す。
（１）側射照明（側射光）：光が対物レンズ１２内バンドル光ファイバー部１２ａ、リング光ファイバー部１２ｂを通り、対物レンズ１２の周り３６０°から照射する照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｐ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝なし、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、対物レンズ１２先端部＝なし）
（２）偏光照明（側射光）：光が対物レンズ１２内バンドル光ファイバー部１２ａ、リング光ファイバー部１２ｂ、対物レンズ１２先端部の側射光用偏光照明ユニット１２ｃを通り、対物レンズ１２の周り３６０°から照射する。さらにとらえた画像に偏光フィルター（アナライザー）Ａｆをかける照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｐ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝偏光フィルター（アナライザー）Ａｆ、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、対物レンズ１２先端部＝側射光用偏光照明ユニット１２ｃ（ポラライザー））
（３）偏射照明（側射光）：光が対物レンズ１２内バンドル光ファイバー部１２ａ、リング光ファイバー部１２ｂ、対物レンズ１２先端部の側射光用偏射照明ユニット１２ｄを通り対物レンズ１２の周り一方向（１８０°）から照射し３６０°回転する照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｐ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝なし、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、対物レンズ１２先端部＝側射光用偏射照明ユニット１２ｄ）
（４）励起光照明：蛍光観察・赤外観察（側射光）：光が励起フィルターＦｆ、対物レンズ１２内バンドル光ファイバー部１２ａ、リング光ファイバー部１２ｂを通り対物レンズ１２の周り３６０°から励起光を照射する。さらにとらえた画像にカットフィルターＣｆをかける照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｐ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝励起光に合わせてフィルター設定、フィルターＢ設置部２０ｂ＝励起光に合わせてカットフィルターＣｆ設定、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、対物レンズ１２先端部＝なし）
（５）同軸落射照明（同軸落射光）：光がハーフミラー２０ａを反射して対物レンズ１２内レンズを通り、垂直に照射する照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｑ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝なし、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、対物レンズ１２先端部＝なし）
（６）偏光照明（同軸落射光）：光が偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆを通りハーフミラー２０ａを反射して対物レンズ１２内レンズを通り、垂直に照射する。さらにとらえた画像に偏光フィルター（アナライザー）Ａｆをかける照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｑ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝偏光フィルター（アナライザー）Ａｆ、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆ、対物レンズ１２先端部＝なし）
（７）偏射照明（同軸落射光）：光が同軸落射光用偏射照明ユニット１２ｅを通りハーフミラー２０ａを反射して対物レンズ１２内レンズを通り垂直に１方向性のある光を照射する照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｑ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝なし、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝同軸落射光用偏射照明ユニット１２ｅ、対物レンズ１２先端部＝なし）
（８）微分干渉観察（同軸落射光）：光が偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆを通りハーフミラー２０ａを反射してノマルスキープリズムＮｐをとおり対物レンズ１２内レンズを通り垂直に照射する。さらにノマルスキープリズムＮｐを通り、とらえた画像に偏光フィルター（アナライザー）Ａｆをかける照明観察法（ハーフミラー２０ａ＝Ｑ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝偏光フィルター（アナライザー）Ａｆ、フィルターＣ設置部２０ｃ＝ノマルスキープリズムＮｐ、フィルターＤ設置部２０ｄ＝偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆ、対物レンズ１２先端部＝なし）
（９）透過照明（透過光）：光が観察試料の下から平行光で照射する照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｐ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝なし、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、対物レンズ１２先端部＝なし）
（１０）偏光照明（透過光）：光が観察試料の下方から偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆを通り平行光で照射する。さらにとらえた画像に偏光フィルター（アナライザー）Ａｆをかける照明法（ハーフミラー２０ａ＝Ｐ側、励起フィルター設置部２０Ａ＝なし、フィルターＢ設置部２０ｂ＝偏光フィルター（アナライザー）Ａｆ、フィルターＣ設置部２０ｃ＝なし、フィルターＤ設置部２０ｄ＝なし、透過照明部＝偏光フィルター（ポラライザー）Ｐｆ、対物レンズ１２先端部＝なし）

従って、本実施例装置の具体的構成では、先に述べた従来例の場合と比較して次のようなそれぞれの効果が得られる。即ち
（Ａ）今までのマイクロスコープとは異なり焦点距離を長く、ズーム比の高いズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）の共通化で目的に合わせて数種類の対物レンズ（無限遠系）を交換することによりひとつの光学機器で低倍率から高倍率まで高解像度を保持しながら幅の広い視野範囲と長作動距離を可能とした。
（Ｂ）上記方法（Ａ）によりコストダウンがはかれ、視野範囲（倍率範囲）仕様にあわせてレンズ交換が簡単になり仕様内容及び操作性が向上した。
（Ｃ）上記方法（Ａ）により対物レンズ（無限遠系）とズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）間に空間が設けられその空間内に照明機構の設置が可能となり、この考案によりひとつの光学機器で観察目的にあわせて多種照明（側射照明、同軸落射照明、偏光照明（側射光、同軸落射光）、偏射照明（側射光、同軸落射光）、透過照明（透過光、偏光、励起光）、微分干渉観察、蛍光観察、赤外観察）が可能となり且つ同視野での観察、及び異なる照明法による同視野での比較画像が可能になった。
（Ｄ）上記方法（Ａ）により対物レンズ（無限遠系）とズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）間に空間が設けられ、その空間内に被写界深度可変機構の設置可能となり観察試料の凹凸に合わせて被写界深度の調整が可能となった。
（Ｅ）上記方法（Ｃ）により低倍率から高倍率まで幅の広い視野範囲を共通の照明機構で幅のひろい観察が可能となり、操作性が向上し且つコストダウンが可能となった。
（Ｆ）上記方法（Ａ）によりマルチマイクロスコープ内に共通のズーム倍率比感知用センサーと対物レンズ感知用センサーの設置可能により、幅の広い視野範囲（倍率）に対して、視野範囲（倍率）のデータがリアルタイムにパーソナルコンピュータに取り込むことによりオート且つリアルタイムに視野範囲（倍率）の倍率表示基準となるスケール表示及び倍率表示が可能となった。
（Ｇ）上記方法（Ｆ）の発明によりパーソナルコンピュータで画像計測、画像処理するための校正値がオートで設定可能となり操作性、倍率管理、正確度が上がった。
（Ｈ）上記方法（Ａ）〜（Ｇ）により、マルチマイクロスコープシステム仕様がひとつの光学機器システムでいろいろな方向からの観察、診断、処理・計測・検査が可能になった。

ここで前記実施例構成においては、ＣＣＤカメラ（デジタル式・アナログ式）２３仕様がカラーであればカラーで鮮明な画像２２をＣＲＴモニター２７へリアルタイムに表示可能であり、モノクロ仕様であればモノクロで鮮明な画像２２をＣＲＴモニター２７へリアルタイムに表示可能である。またカメラはＣＣＤカメラでなくても良い。

ここで前記実施例構成においては、対物レンズ感知用センサー２８は正確性、コンパクト性、低コストを考慮し遮断式光電センサーを使用したが、前記遮断式光電センサーに限定されることはなく電気的に対物レンズ（無限遠系）１２の種別可能で、その情報がパーソナルコンピュータ２６に出力可能であれば良い。

ここで、前記実施例構成においては、ズーム倍率比感知用センサー２９はコンパクト性、低コストを考慮し遮断式光電センサーを使用したが、前記遮断式光電センサーに限定される必要はなくズームレンズ機構部１４の回転角度もしくは、移動量が数値化されその情報がパーソナルコンピュータ２６に出力可能であれば良い。

本考案の一実施例を適用した光学機器システム：多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープシステム（マルチマイクロスコープシステム）の概要を模式的に示す構成説明図である。 本考案の一実施例を適用した光学機器：多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープ（マルチマイクロスコープ）の詳細図の概要を正面図、側面図、上面図にわけて模式的に示す構成説明図である。 本考案の一実施例を適用した光学機器：多目的ズームレンズ機構共通型マイクロスコープ（マルチマイクロスコープ）内で使用する多種アダプター類の個々詳細図の概要を取付け部も含めて模式的に示す構成説明図である。

符号の説明

１０ マルチマイクロスコープ
１１ 観察試料
１２ 対物レンズ（無限遠系）
１２ａ バンドル光ファイバー部（対物レンズ内部）
１２ｂ リング光ファイバー部（対物レンズ内部）
１２ｃ 射光用偏光照明ユニット（ポラライザー）
１２ｄ 側射光用偏射照明ユニット
１２ｅ 同軸落射光用偏射照明ユニット
１２ｆ 被写界深度可変機構ユニット
１２ｇ 対物レンズ種別バー
１３ 対物レンズ（無限遠系）交換機構
１４ ズーム系結像レンズ機構（無限遠補正）
１５ 鏡筒
１６ ＣＣＤカメラマウント
１７ 光源
１７ａ ランプ
１７ｂ 熱線カットフィルター
１７ｃ 調光機構
１７ｄ スイッチング電源
１８ 光ファイバー
１８ａ 光ファイバー入光部
１８ｂ 高輝度の照明光
１９ 透過光
２０ 照明切替機構
２０Ａ 励起フィルター設置部
２０ａ ハーフミラー（Ｐ側（前側）・Ｑ側（後側））
２０ｂ フィルターＢ設置部
２０ｃ フィルターＣ設置部
２０ｄ フィルターＤ設置部
２１ Ｚ軸機構部（マルチマイクロスコープ１０上下駆動機構）
２２ 鮮明な画像
２３ ＣＣＤカメラ（デジタル式・アナログ式）
２３ａ ＣＣＤ素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）
２３ｂ 映像信号（デジタル式・アナログ式）
２３ｃ 画像データ（デジタル式・アナログ式）
２４ ＣＣＤカメラケーブル
２５ ＣＣＤカメラコントロールインターフェイス基板
２６ パーソナルコンピュータ
２６ａ 専用ソフトウエアー
２７ ＣＲＴモニター
２８ 対物レンズ感知用センサー
２８ａ 対物レンズ種別ＬＥＤ表示
２９ ズーム倍率比感知用センサー
２９ａ ズーム倍率比種別ＬＥＤ表示
３０ ＰＣ信号
３１ オート倍率表示メイン基板
３１ａ ＲＳ−２３２Ｃ出力端子
３１ｂ ＤＣ１５Ｖ入力端子
３１ｃ インターフェイスケーブル（ＲＳ−２３２Ｃ用）
３１ｄ インターフェイス基板（ＲＳ−２３２Ｃ用）
３２ 視野範囲（倍率）の倍率表示と基準となるスケール表示
Ａ 数種類の対物レンズ（無限遠系）１２の１種
Ｂ ズーム機構部１４内ズーム倍率比
Ｃ 視野範囲（倍率）データ
Ｄ 校正データ値
Ａｆ 偏光フィルター（アナライザー）
Ｐｆ 偏光フィルター（ポラライザー）
Ｎｐ ノマルスキープリズム
Ｆｆ 励起フィルター（励起光に合わせてフィルター設定）
Ｃｆ カットフィルター（観察目的に合わせてカットフィルター設定）

Claims (8)

1. 円筒状内に数枚のレンズで構成された高解像度の対物レンズ（無限遠系）と焦点距離を長く且つズーム比を８倍以上で設定したズーム式結像レンズ（無限遠補正）を構成する各光学系に対して、前記対物レンズ（無限遠系）または前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）の最大光路径以上間隔をあけて前記対物レンズ（無限遠系）と前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）の光軸を合わせて構成する組み合わせにより、固定倍率であった前記対物レンズ（無限遠系）に対して前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）のズーム倍率変位分の倍率の可変が可能となり、倍率に合わせて解像度を変化させながら高解像度を保持し、長作動距離を備え、且つ前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）に合わせて数種類の前記対物レンズ（無限遠系）を設定および交換仕様を特徴としたズームレンズ共通型マイクロスコープ。
2. 前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）に合わせて数種類の前記対物レンズ（無限遠系）を設定および交換を特徴とする前記請求項１に記載のズームレンズ共通型マイクロスコープに対して、前記対物レンズ（無限遠系）と前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）を構成する間隔内に多種照明（側射照明、同軸落射照明、偏光照明（側射光・同軸落射光）、偏射照明（側射光・同軸落射光）、微分干渉観察、蛍光観察、赤外観察）可能な多種照明スライド式切替機構を内蔵する組み合わせにより前記ズームレンズ共通型マイクロスコープの広い倍率範囲に対して前記多種照明の共通化を特徴とした多種反射照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープ。
3. 上記請求項２に記載の多種反射照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープに対して、前記対物レンズでとらえる観察試料の下方に透過照明を設置する組み合わせにより透過光観察（側射光・偏光・励起光）を特徴とするマルチ照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープ。
4. 上記請求項１に記載のズームレンズ共通型マイクロスコープ及び上記請求項２に記載の多種反射照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープ及び上記請求項３に記載のマルチ照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープに対して、前記対物レンズ（無限遠系）と前記ズーム式結像レンズ（無限遠補正）の光軸を中心とした空間内に数枚の絞り羽根で構成された可変可能な絞り機構を設置する組み合わせにより、前記観察試料の凹凸や観察目的に合わせて被写界深度の変更を特徴とした被写界深度可変式マルチ照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープ。
5. 上記請求項１に記載のズームレンズ共通型マイクロスコープ及び上記請求項２に記載の多種反射照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープ及び上記請求項３に記載のマルチ照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープ及び上記請求項４に記載の被写界深度可変式マルチ照明内蔵ズームレンズ共通型マイクロスコープに対して、数種類の前記対物レンズ（無限遠系）に対して種別認識可能な構造部と前記構造部に反応するセンサーＡを前記対物レンズ（無限遠系）固定部に設置し、さらに前記ズーム系結像レンズ（無限遠補正）の倍率を変化させたときの変位（移動変位または倍率変位）に対して認識可能なセンサーＢを設置する構成の組み合わせにより、数種類の前記対物レンズ（無限遠系）及び前記ズーム系結像レンズ（無限遠補正）の個別設定された前記センサーＡと前記センサーＢのデータパターンを読み取り、現在の総合倍率を電気的に認識させて電気的に自動で倍率表示を特徴とした自動倍率表示式マルチマイクロスコープ。
6. 上記請求項５に記載の自動倍率表示式マルチマイクロスコープに対して、個別設定された前記センサーＡと前記センサーＢの前記データパターンより電気的に倍率認識して、前記データパターンをインターフェイスを通してコントローラー（専用機または汎用機）により倍率認識させて前記コントローラーで事前に前記倍率に合わせた校正データ値をもとにＣＲＴモニター上に現在の倍率表示、基準となるスケール表示、校正データ値の設定が前記データパターンに合わせて自動でリアルタイムに表示することを特徴とする自動倍率表示式マルチマイクロスコープシステム。
7. 上記請求項６に記載の自動倍率表示式マルチマイクロスコープシステムの鏡筒部にカメラを取り付けることにより前記自動倍率表示式マルチマイクロスコープシステムでとらえた鮮明な画像を前記カメラでとらえて電気的に映像信号に変換し、前記コントローラー（専用機または汎用機）を通して画像データに変換しリアルタイムにＣＲＴモニターに表示すると同時に上記請求項６に記載の前記倍率表示、前記基準となるスケール表示、前記校正データ値の設定と前記データパターンに合わせて前記画像データを連動させることで前記画像データに対する基準となる倍率表示及び倍率管理を自動化したことを特徴とする自動倍率表示式マルチマイクロスコープオート倍率管理システム。
8. 上記請求項７に記載の自動倍率表示式マルチマイクロスコープオート倍率管理システムに対して前記インターフェイスの前記データパターンにリンクしている画像解析ソフトウエアーを前記コントローラー（専用機または汎用機）内に入力し前記画像データ、前記倍率表示、前記基準となるスケール表示、前記校正データ値の設定と前記データパターンに対して前記画像解析ソフトウエアーとの連動化により自動化で大変操作性の良いことを特徴としたマルチマイクロスコープ解析システム。

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