JP5515776B2 - 顕微鏡用鏡筒および当該鏡筒を備えた顕微鏡 - Google Patents

Description

本発明は実体顕微鏡に関する。

実体顕微鏡は、凹凸のある物体を観察する際、肉眼で見た場合と同じように立体感を持って当該物体を観察することができる。このため、顕微鏡下で作業する場合にピンセット等の工具と物体との距離関係を容易に把握することができる。したがって、精密機械工業、生物の解剖、手術等細かい処置が必要な分野で特に有効である。

立体視を得るための代表的な方法として平行系実体顕微鏡（平行系単対物型双眼顕微鏡）を用いることが挙げられる。平行系実体顕微鏡は１つの対物レンズ系と、当該対物レンズ系の光軸に平行に配置された左眼用と右眼用との２つの観察光学系とを有している。観察光学系は、物体の観察像を変倍するための変倍光学系と、変倍光学系から出射された像を観察するための接眼レンズ系とから構成されている。

平行系実体顕微鏡は、物体面にその焦点を一致させた１つの対物レンズが、その後に続く左眼用および右眼用の変倍光学系に平行光束を導く役割を担っている。対物レンズから出射された平行光束は２つの変倍光学系に分割され、個々に左右の眼に導かれる。平行系実体顕微鏡では変倍光学系から出射される光束は平行光束なので、変倍光学系と鏡筒部との間に照明装置等を配置し多様な観察方法で観察することが可能である。しかし観察方法の多様化、変倍域の拡大に伴い、物体からの光束の結像位置は高い位置となっている。そのため、観察者が楽な姿勢で長時間観察することができるように、結像位置の高さおよび偏向方向が可変である傾角鏡筒が用いられている。傾角鏡筒ではミラーやプリズム等の光学素子を動かすことによって結像位置を変更している。

図１１は、対物レンズ３０７および変倍光学系１１９の物体側の一部を拡大して示す図である。実体顕微鏡における対物レンズ３０７の開口数は、図１１に示すように、対物レンズ３０７の光軸Ｌ上の物点Ｓから出射した光が変倍光学系１１９の光軸Ｌ´に入射する光線と、対物レンズ３０７の光軸Ｌ上の物点Ｓから出射した光が対物レンズ３０７の最も外側に入る光線とがなす角度βの正弦（sinβ）で定義される。対物レンズ３０７の光軸Ｌ上の物点Ｓから出た光は対物レンズ３０７に入射して平行光線となり、変倍光学系１１９に入射する。対物レンズ３０７は正弦条件を充分に満たしているので平行光束の径は対物レンズ３０７の焦点距離fobjとβの正弦との積の２倍（２×fobj×sinβ）となる。対物レンズ３０７が開口数通りの性能を発揮するためには、平行光束が全て変倍光学系１１９に導かれる必要がある。すなわち、変倍光学系１１９の有効径をDepとすると、Depが次の（１）式を満たす必要がある。
Dep ≧ 平行光束の径（＝２×fobj×sinβ）…（１）
（１）式より、実体顕微鏡における対物レンズの開口数は、変倍光学系の有効径Depの大きさに依ることとなる。変倍光学系の有効径Depを大きくするということは、２つの変倍光学系の光軸間距離を広げるということである。つまり、実体顕微鏡の開口数は、変倍光学系の光軸間距離によって決定されているといえる。

平行系実体顕微鏡の解像力を向上させるためには、変倍光学系の有効径Depを大きくする必要がある。しかし、有効径Depを大きくすれば左右の光軸間距離は広がり、装置は大型化する。装置の大型化を最小限にするためには、左右の光路を近接させる必要がある。しかし、左右の光路を近接させると左右の光路それぞれで発生した迷光が隣の光路に入射してフレアの原因となり、その結果コントラストが低下してしまうおそれがある。特許文献１では、フレアによるコントラストの低下を防止するため、変倍光学系において左右の光路間に遮光部材を設置している。

特許第３７７２００４号公報

平行系実体顕微鏡においては、変倍光学系の最も物体側に位置する左右の光路のレンズ同士は接触して、あるいは非常に短い間隔を隔てて並置されている。このため、特許文献１のように変倍光学系の左右の光路間に遮光部材を配置すると、レンズの有効径が減少してしまうという問題がある。

また、傾角鏡筒ではミラーやプリズム等の光学素子を動かすことによって像位置を変更しているが、これらの光学素子を動かすためのメカ機構は複雑で部品点数も多い。迷光は結像には不要な光が光学素子やメカ機構によって反射、散乱されることによって発生するため、鏡筒内部のメカ機構が複雑になるにしたがい増える傾向がある。

変倍光学系で発生した迷光は、観察者の目に届くまでに変倍光学系の光学素子やメカ機構、さらに傾角鏡筒の光学素子やメカ機構を経ることになる。そのため、これらの光学素子やメカ機構の透過率および反射率により減光され、あるいは拡散されて、観察に与える影響は非常に小さくなる。これに対し、傾角鏡筒で発生した迷光は観察者の目に近いため、光学素子を全く通過せず、あるいは傾角鏡筒の光学素子やメカ機構のみを経るだけなので減光あるいは拡散が充分になされずに観察者の目に届いてしまう。このため観察に与える影響は大きなものとなる。したがって、不要な光を減らすためには傾角鏡筒の左右の光路を遮断することが有効である。しかし傾角鏡筒内部は可動機構を有するため遮光することが困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、内部に可動機構を有していても左右の光路を遮光することができる鏡筒を提供することを課題とする。

本発明に係る鏡筒は、鏡筒本体部と、前記鏡筒本体部に設けられ、物体から出射され対物レンズおよびそれぞれ独立した１対の変倍光学系を透過した光束が入射し、前記物体の像を結像するそれぞれ独立した１対の第２対物レンズと、前記鏡筒本体部に回動可能に支持された可動部と、前記可動部に設けられ、前記可動部とともに回動することで傾斜角が可変であるそれぞれ独立した１対の双眼部と、前記可動部の回動と連動して回動し、前記１対の第２対物レンズから出射された平行光束を前記１対の双眼部にそれぞれ導く偏向光学部と、前記偏向光学部に設けられ、前記可動部の回動中心と同心の円弧形状を有し、前記可動部の回動中心を中心として前記偏向光学部と共に回動し、前記１対の第２対物レンズから出射され前記１対の双眼部に入射する前記平行光束のそれぞれの光路を前記１対の第２対物レンズと前記１対の双眼部との間で遮光する遮光部材とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、内部に可動機構を有していても左右の光路を遮光することができる鏡筒を提供することができる。

実施形態に係る平行系実体顕微鏡の全体の構成を示す側面図である。 実施形態に係る平行系実体顕微鏡の全体の光学系を模式的に示す図である。 実施形態に係る平行系実体顕微鏡の鏡筒を観察者から見て左側から見た状態を示す断面図（図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面の矢視図）である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面の矢視図である。 ミラー保持部材と双眼部との角度の関係を示す図である。 図３の状態から双眼部を所定角度傾けた状態を示す断面図である。 第１変形例に係る平行系実体顕微鏡の鏡筒を観察者から見て左側から見た状態を示す断面図である。 第１変形例に係る平行系実体顕微鏡の鏡筒を観察者側から見た状態を示す断面図である。 図８の状態から光路切替えプリズムを切替えた状態を示す図である。 第２変形例に係る平行系実体顕微鏡の鏡筒を観察者から見て左側から見た状態を示す断面図である。 対物レンズと変倍光学系の物体側の一部とを拡大して示す図である。

以下、本発明の一つの実施形態について図面を参照しつつ説明する。本明細書においては、観察者側を正面（前面）とし、上下および左右方向は観察者側から見た状態についていう。

図１は、本実施形態に係る平行系実体顕微鏡の全体の構成を示す側面図であり、図２は、本実施形態に係る平行系実体顕微鏡の全体の光学系を模式的に示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る平行系実体顕微鏡１（以下、単に顕微鏡１という。）は、ベース部２と、ベース部２に垂直に設けられた支柱３と、支柱３に上下方向に移動可能に設けられた移動体４とを備えている。ベース部２には物体を載置するステージ５が設けられている。移動体４はノブ４ａの調節により、支柱３に沿って上下に移動するようになっている。移動体４には変倍部１０が取り付けられている。変倍部１０には対物レンズ７と鏡筒１３が備えられている。鏡筒１３は双眼部３７と接眼レンズ２５とを含む。本実施形態に係る顕微鏡１の鏡筒１３は双眼部３７および接眼レンズ２５の傾斜角度を観察者の所望の角度に変更することができる傾角鏡筒である。

図２に示すように、本実施形態に係る顕微鏡１は左右の観察光学系１６Ｌ、１６Ｒを備えている。左の観察光学系１６Ｌは物体側から順に左右共通の対物レンズ７と、変倍部１０に備えられた変倍光学系１９Ｌと、鏡筒１３に備えられた第２対物レンズ２２Ｌおよび接眼レンズ２５Ｌとを備えている。変倍光学系１９Ｌには開口絞り（図示省略）が含まれている。第２対物レンズ２２Ｌは、左の結像面２８Ｌに物体像を結像させるためのものである。右の観察光学系１６Ｒも左の観察光学系１６Ｌと同様の構成となっており、左右共通の対物レンズ７と、変倍部１０に備えられた変倍光学系１９Ｒと、開口絞り（図示省略）と、鏡筒１３に備えられた第２対物レンズ２２Ｒおよび接眼レンズ２５Ｒとを備えている。対物レンズ７は、その後に続く左眼用および右眼用の変倍光学系１９L、１９Rに平行光束を導く役割を担っている。対物レンズ７から出射された平行光束は左右の独立した光路に分割されてそれぞれ変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒに導かれる。左右の変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒから出射された光束は、それぞれ第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒを介して鏡筒１３に入射する。

変倍部１０には、図示しない照明光学系から図示しない物体を照明するための照明光が導かれている。変倍部１０に導かれた照明光は、対物レンズ７を介して物体に照射される。本実施形態に係る顕微鏡１は平行系なので、物体を立体視するために左右の光路が独立して設けられ、その左右の光路の光軸ＩＬ、ＩＲは、物体面上で交わるようになっている。

次に、本実施形態に係る顕微鏡１の鏡筒１３についてさらに詳細に説明する。

図３は、本実施形態に係る顕微鏡１の鏡筒１３を観察者から見て左手側から見た状態を示す断面図（図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面の矢視図）である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面の矢視図である。

図３、４に示すように、鏡筒１３は変倍部１０に固定される鏡筒本体部３１（以下、本体部３１という。）と、本体部３１の内側に配置された双眼部ホルダー３４と、双眼部ホルダー３４に設けられた左右の双眼部３７Ｌ、３７Ｒと、双眼部３７Ｌ、３７Ｒにそれぞれ設けられた接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒとを備えている。本体部３１および双眼部ホルダー３４は左右の光路で共通の部材であり、双眼部３７Ｌ、３７Ｒおよび接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒは左右の光路ごとに独立の部材となっている。本体部３１の底部には丸アリ４０が形成されている。一方、変倍部１０の上部には、本体部３１の丸アリ４０と係合するアリ溝（図示省略）が設けられている。本体部３１の丸アリ４０と変倍部１０のアリ溝との係合により、鏡筒１３は変倍部１０に取付け固定される。

丸アリ４０の内径側には左および右の第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒが固定されている。左右の変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒを透過し、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒから出射された光束はそれぞれ左右の第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒを透過して鏡筒１３の内部に導かれる。左右の第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒから出射された光束は、それぞれ本体部３１の底部に設けられた光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂに入射する。光路切替えプリズムは変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒからの光路を撮影光学系に分割するため等の目的で設けられ、分割光量比を変更するために切替え可能な構造になっている。本実施形態においては、図４に示すように、３つの光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃを備えている。３つの光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃは支持部材４６に左右方向、すなわち第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒの１対の光軸ＩＬ、ＩＲの何れとも直角に交わる方向に並んで設けられ、正面から見て左側から順に観察光学系用の４３ａ、４３ｂと撮影光学系用の４３ｃとなっている。各光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃの形状および大きさは同様に形成されている。各光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃは上側略半分が支持部材４６の上面から露出し、残りの下側は支持部材４６の内部に位置している。支持部材４６は、本体部３１の底部に左右方向に延在して設けられた案内部材４９に摺動自在に支持されている。観察者が図示しない切り替え用の操作部を操作すると、支持部材４６が案内部材４９上を摺動して左右の光路に組み込まれるプリズムが切替わるようになっている。

本体部３１は、上部および観察者側の壁の上側部分が開口状態となっている。本体部３１のこの開口部分には双眼部ホルダー３４が配置されている。双眼部ホルダー３４の左右側の壁は、本体部３１の左右側の壁に回動可能に支持されている。すなわち双眼部ホルダー３４は本体部３１を左右方向に貫く回動中心Ｃを軸にして、本体部３１に対して所定の範囲で上下方向に回動可能となっている。双眼部ホルダー３４の下側は開口状態となっており、光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ（４３ｃ）から出射された光束が内部に導かれるようになっている。

左右の双眼部３７Ｌ、３７Ｒおよびこれらにそれぞれ設けられた接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒは双眼部ホルダー３４から観察者側に突出して設けられている。左右の双眼部３７Ｌ、３７Ｒの内側にはそれぞれ菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒが備えられている。双眼部３７Ｌ、３７Ｒは双眼部ホルダー３４に設けられ、接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒはそれぞれ双眼部３７Ｌ、３７Ｒに設けられているので、双眼部ホルダー３４が回動すると、双眼部ホルダー３４の回動に伴って左右の双眼部３７Ｌ、３７Ｒおよび接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒが上下方向に回動することとなる。

双眼部ホルダー３４の内側には、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒから第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒを介して鏡筒１３内に入射された光束を偏向して、それぞれ双眼部３７Ｌ、３７Ｒの菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに導くための偏向光学部５５が配置されている。偏向光学部５５は後述するように双眼部ホルダー３４の回動と連動して回動する。以下の説明は、図３、図４に示すように、双眼部３７Ｌ、３７Ｒへの入射光軸角度が水平（０°）の状態について説明する。双眼部３７Ｌ、３７Ｒへの入射光軸角度は、すなわち双眼部３７Ｌ、３７Ｒの傾斜角度のことである。

偏向光学部５５は、板状部材の一方側の面に複数の山形形状が形成されたミラー保持部材５８と、ミラー保持部材５８に固定された複数（本実施形態では４枚）の反射ミラーとから構成されている。ミラー保持部材５８は山形形状が形成された側の面を観察者側に向け、かつ上部が観察者側に傾いた状態で双眼部ホルダー３４の内側に配置されている。反射ミラーは左右の光路の方向を変更して光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂから出射された光束をそれぞれ双眼部３７Ｌ、３７Ｒに導くためのものである。ミラー保持部材５８の一方側の面は、左右方向の中央および両端にミラー保持部材５８の上下方向に亘って延在する３つの尾根部６４ａ、６４ｂ、６４ｃが形成され、中央の尾根部６４ｂと左端の尾根部６４ａとの中心、および中央の尾根部６４ｂと右端の尾根部６４ｃとの中心がそれぞれ谷部６７ａ、６７ｂとなっている。これらの尾根部６４ａ、６４ｂ、６４ｃおよび谷部６７ａ、６７ｂにより３つの山部７０ａ、７０ｂ、７０ｃが形成され、これらの３つの山部７０ａ、７０ｂ、７０ｃにより当該一方側の面には４つの斜面７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄが形成されている。３つの山部７０ａ、７０ｂ、７０ｃは全体が左右対称となっている。

反射ミラー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄはミラー保持部材５８の４つの斜面７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄに１つずつ取付けられ、左側光路と右側光路とにそれぞれ２枚ずつ設けられている。中央の尾根部６４ｂを挟む斜面７３ｂ、７３ｃにそれぞれ取付けられる反射ミラー６１ｂと６１ｃとの間は、尾根部６４ｂを挟んで僅かな隙間が設けられている。左側光路に設けられた２枚の反射ミラー６１ａ、６１ｂのうち、内側の反射ミラー６１ｂは光路切替えプリズム４３ａから出射された光束を外側の反射ミラー６１ａに向けて反射する。外側の反射ミラー６１ａは内側の反射ミラー６１ｂで反射された光束を観察者側の菱形プリズム５２Ｌに向けて反射する。右側光路の２枚の反射ミラー６１ｃ、６１ｄも同様に、内側の反射ミラー６１ｃは光路切替えプリズム４３ｂから出射された光束を外側の反射ミラー６１ｄに向けて反射する。外側の反射ミラー６１ｄは内側の反射ミラー６１ｃで反射された光束を観察者側の菱形プリズム５２Ｒに向けて反射する。外側の２つの反射ミラー６１ａ、６１ｄからそれぞれ左右の菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに入射する光束の光軸は平行であり、これらの光軸間の幅は変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒにおける光軸の幅よりも広くなっている。左右の菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに入射した光束は、菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒの反射面でそれぞれ２回反射し、菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒから出射された光束はそれぞれ結像面２８Ｌ、２８Ｒで結像する。こうして、図示しない物体から出射された光束は対物レンズ７を介して平行光束となり、２つに分割されて１対の独立した変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒに入射し、鏡筒１３において第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒ、光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、反射ミラー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄおよび菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒを介して結像面２８Ｌ、２８Ｒに結像し、観察者は接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒを介して像を観察することができる。

ミラー保持部材５８は、本体部３１および双眼部ホルダー３４に設けられたギヤ機構７６を介して双眼部ホルダー３４に支持され、双眼部ホルダー３４の上下方向の回動と連動して、双眼部ホルダー３４と同方向に回動可能となっている。ミラー保持部材５８の回動中心は双眼部ホルダー３４の回動中心Ｃと同心であり、双眼部ホルダー３４の回動中心Ｃはミラー保持部材５８の中心部を左右方向に貫いて位置している。

図５は、ミラー保持部材５８と双眼部３７Ｌ（３７Ｒ）および接眼レンズ２５Ｌ（２５Ｒ）との回動角度の関係を示す図である。ミラー保持部材５８の回動角度は、ギヤ機構７６によって、双眼部ホルダー３４の回動角θに対して正確にθ／２となるように設定されている。つまり双眼部ホルダー３４の回動は１／２に減速されてミラー保持部材５８に伝達される。

ギヤ機構７６は、双眼部ホルダー３４の回動中心Ｃと同心に本体部３１と一体に固定されたギヤ７６ａと、当該ギヤ７６ａと噛み合うギヤ７６ｂと、その他の本体部３１および双眼部ホルダー３４に設けられた図示しない複数のギヤとによって構成されている。これらのギヤが噛み合って回動することにより、ミラー保持部材５８は双眼部ホルダー３４の回動角度に対して半分の回動角度だけ同方向に回動するように構成されている。このように、双眼部ホルダー３４の回動角θに対して、ミラー保持部材５８の回動角をθ／２とすることにより、反射ミラー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄで反射されて双眼部３７Ｌ、３７Ｒの菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに入射する光束の光軸は、双眼部ホルダー３４を回動させてもずれることがない。

本実施形態においては、偏向光学部５５のミラー保持部材５８には、鏡筒１３内の左右の光路を光学的に遮断する遮光部材７９が設けられている。言い換えると、鏡筒１３内の左右の光路を相互に遮光する遮光部材７９が設けられている。遮光部材７９は金属製の薄板で略半円形状に形成されており、円弧形状部７９ａと円弧形状部７９ａの両端を結ぶ直線部７９ｂとを有している。円弧形状部７９ａの円弧はほぼ半円に近い形状となっている。遮光部材７９の表面は艶消し黒に塗装されている。なお、艶消し塗装に代えて、表面に遮光紙等を貼付しても良い。遮光部材７９は左右の光軸間の中央に、双眼部ホルダー３４を左右に半分に仕切るように設けられている。遮光部材７９のミラー保持部材５８への取付けは、ミラー保持部材５８の中央部すなわち３つの山部７０ａ、７０ｂ、７０ｃのうち、中央の山部７０ｂの尾根部６４ｂに溝を設け、遮光部材７９の直線部７９ｂをこの溝にはめ込んで接着等で固定してある。したがって遮光部材７９の円弧形状部７９ａは中央の尾根部６４ｂから直立して配置されている。遮光部材７９の円弧形状部７９ａを含む円の中心は双眼部ホルダー３４の回動中心Ｃと同心となっている。また、遮光部材７９の円弧形状部７９ａの縁は、下側は光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの間で光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの上端を結ぶ直線の直ぐ上に位置し、観察者側は双眼部３７Ｌ、３７Ｒの間で双眼部ホルダー３４の双眼部３７Ｌ、３７Ｒ側の壁のごく近傍に位置している。また、円弧形状部７９ａの両端部は、図３および図４に示す状態、すなわち双眼部３７Ｌ、３７Ｒへの入射光軸角度が水平（０°）の状態において、一方側は光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの位置よりも後方側まで回り込み、他方側は双眼部３７Ｌ、３７Ｒへの光束の入射位置よりも上方まで回り込んでいる。つまり、円弧形状部７９ａの長さは、光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの直ぐ上の位置と双眼部３７Ｌ、３７Ｒへの光束の入射位置とを結ぶ円弧よりも充分長く形成されている。この状態において、遮光部材７９が左右の光路を光学的に分け隔てている範囲は、鏡筒１３内に導かれた光束が光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂから出射されたところから、それぞれ２枚の反射ミラー６１ａ、６１ｂおよび６１ｃ、６１ｄでの屈折を経て、菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに入射する直前までである。この範囲の光路を相互に遮光することにより、鏡筒１３内を通過する左右の光路はほぼ全域に亘って遮光されることとなる。

図６は、図３の状態から双眼部３７Ｌ、３７Ｒおよび接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒを角度θだけ上方に傾けた状態を示す断面図である。なお、角度θは双眼部３７Ｌ、３７Ｒへの入射光軸角度の最大の傾斜角度である。

図６に示すように、双眼部３７Ｌ、３７Ｒおよび接眼レンズ２５Ｌ、２５Ｒを角度θだけ上方に傾けると、ミラー保持部材５８は、上述したように、ギヤ機構７９を介してθ／２だけ上方に傾くこととなる。このとき、遮光部材７９はミラー保持部材５８に固定されているので、ミラー保持部材５８と共にθ／２だけ回動する。遮光部材７９の円弧形状部７９ａを含む円の中心は双眼部ホルダー３４の回動中心Ｃ、すなわちミラー保持部材５８の回動中心なので、遮光部材７９は円弧形状部７９ａが角度θ／２に対応する分だけ、円弧にそって上方に移動する。したがって、このときの遮光部材７９の双眼部ホルダー３４内での配置状態は双眼部３７Ｌ、３７Ｒを傾ける前の図３における状態とは当然異なっている。しかし、円弧形状部７９ａの縁は、下側は光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの間で光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの上端を結ぶ直線の直ぐ上に位置し、観察者側は双眼部３７Ｌ、３７Ｒの間で双眼部ホルダー３４の双眼部３７Ｌ、３７Ｒ側の壁のごく近傍に位置している。したがって、双眼部３７Ｌ、３７Ｒを傾けた後の状態においても遮光部材７９が左右の光路を分け隔てている範囲は、鏡筒１３内に導かれた光束が光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂから出射されたところから、それぞれ２枚の反射ミラー６１ａ、６１ｂおよび６１ｃ、６１ｄでの屈折を経て、菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに入射する直前までである。つまり、左右の光路を分け隔てている範囲は双眼部３７Ｌ、３７Ｒを傾ける前の状態と同じである。このように、本実施形態では、双眼部３７Ｌ、３７Ｒの傾きが下限（水平）から上限（θ）に至る角度範囲に亘って、遮光部材７９が上記遮光範囲をカバーするように遮光部材７９の曲率半径および円弧形状部７９ａの長さが構成されている。これにより、双眼部３７Ｌ、３７Ｒの角度を変化させても鏡筒１３内での遮光効果は変化せず、常に同じ遮光効果を維持することが可能である。

このように本実施形態に係る鏡筒１３によれば、内部に可動機構を有していても、遮光部材７９により左側光路の光が右側光路に侵入したり、その逆に右側光路の光が左側光路に侵入したりすることを防止することができる。しかも双眼部３７Ｌ、３７Ｒの角度を変更しても遮光効果は変化せず、常に同じ遮光効果を維持できる。その結果、迷光に起因するフレアによってコントラストが低下することを防止できる。

また、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒの左右の光路間には遮光部材を設けていないので、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒの最も物体側に位置する左右のレンズ同士は接触させて、あるいは非常に短い間隔を隔てて並置することができる。このため、当該レンズの有効径を減少させてしまうことがない。

（第１変形例）
次に、上記実施形態の第１変形例について説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて説明する。

図７は第１変形例に係る鏡筒１３を観察者から見て左側から見た状態（図４におけるＢ−Ｂ線に対応する断面）を示す断面図であり、図８は観察者側から見た状態（図３におけるＡ−Ａ線に対応する断面）を示す断面図である。第１変形例が上記実施形態と異なるところは、光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃにも遮光部材が設けられていることである。他の構成は上記実施形態と同様である。

３つの光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃは、上記実施形態と同様に、それぞれ上側略半分が支持部材４６の上面から露出し、残りの下側は支持部材４６の内部に位置している。第１変形例においては、左側の光路切替えプリズム４３ａと中央の光路切替えプリズム４３ｂとの間、および中央の光路切替えプリズム４３ｂと右側の光路切替えプリズム４３ｃとの間にそれぞれ第２の遮光部材８２ａ、８２ｂが設けられている。第２の遮光部材８２ａ、８２ｂは金属製の薄板で略長方形に形成されており、表面は艶消し黒に塗装されている。なお、艶消し塗装に代えて、表面に遮光紙等を貼付しても良い。

左側の光路切替えプリズム４３ａと中央の光路切替えプリズム４３ｂとの間に設けられた第２の遮光部材８２ａは、左側の光路切替えプリズム４３ａの右側側面に接しており、下側は支持部材４６の上面に固定されている。第２の遮光部材８２ａは、前後方向の寸法は光路切替えプリズム４３ａの前後方向の寸法よりも大きく形成されている。また、上下方向の寸法は、光路切替えプリズム４３ａの支持部材４６から露出している部分の上下方向の寸法よりも大きく形成されている。このように、第２の遮光部材８２ａは光路切替えプリズム４３ａの支持部材４６から露出している部分の側面よりも大きく形成され、光路切替えプリズム４３ａの当該側面を覆っている。

第２の遮光部材８２ａの上端部は、ミラー保持部材５８に取付けられた遮光部材７９の円弧形状部７９ａの縁と左右方向、すなわち第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒの１対の光軸ＩＬ、ＩＲの何れとも直角に交わる方向に、若干の隙間を保って重なるように設けられている。上記実施形態においては、図３、図６に示すように鏡筒１３の断面を左側から見ると、遮光部材７９の円弧形状部７９ａの縁と光路切替えプリズム４３ａおよび４３ｂの上端との間には、上下方向の微小な間隔ｄが存在している。第１変形例においては、左右の光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂの間に第２の遮光部材８２ａが設けられ、この第２の遮光部材８２ａの上端部はミラー保持部材５８に設けられた遮光部材７９と左右方向に重なっているため、遮光部材７９と光路切替えプリズム４３ａおよび４３ｂとの間の微小な間隔ｄにおいても左右の光路を分け隔てることができ、遮光効果をより高めることができる。この効果は、双眼部３７Ｌ、３７Ｒを傾斜させても変化しない。

中央の光路切替えプリズム４３ｂと右側の光路切替えプリズム４３ｃとの間の第２の遮光部材８２ｂは、右側の光路切替えプリズム４３ｃの左側側面に接しており、下側は支持部材４６の上面に固定されている。図８に示すように、光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂが左右の光路に組み込まれた状態から、中央と右側の光路切替えプリズム４３ｂ、４３ｃが左右の光路に組み込まれるように切替えても、図９に示すように、ミラー保持部材５８の遮光部材７９と光路切替えプリズム４３ｂ、４３ｃとの間の光路を分け隔てることができ、遮光効果は変わらない。すなわち、左右の光路に組み込まれる光路切替えプリズムを切替えても遮光範囲は変化せず、常に同様の遮光効果を発揮する。そしてこの効果は双眼部３７Ｌ、３７Ｒを傾斜させても変化しない。

（第２変形例）
次に上記実施形態の第２変形例について説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて説明する。

図１０は第２変形例に係る鏡筒２１３を観察者から見て左側から見た状態（図４におけるＢ−Ｂ線に対応する断面）を示す断面図である。第２変形例が上記実施形態と異なるところは、鏡筒本体部２３１に光路切替えプリズムが設けられていないことである。光路切替えプリズムが設けられていないので、鏡筒本体部２３１の高さ寸法は上記実施形態のものよりも小さくなっている。他の構成は上記実施形態と同様である。

第２変形例に係る鏡筒２１３においては、遮光部材７９の円弧形状部７９ａの縁は、下側は第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒの間で本体部２３１の底部側の壁の直ぐ上に位置し、観察者側は双眼部３７Ｌ、３７Ｒの間で双眼部ホルダー３４の双眼部３７Ｌ、３７Ｒ側の壁のごく近傍に位置している。したがって遮光部材７９により遮光される範囲は、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒからそれぞれ第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒに入射した光束が第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒから出射されたところから、それぞれ２枚の反射ミラー６１ａ、６１ｂおよび６１ｃ、６１ｄでの屈折を経て、菱形プリズム５２Ｌ、５２Ｒに入射する直前までである。遮光部材７９により遮光される範囲は、上記実施形態と同様に、双眼部３７Ｌ、３７Ｒを傾斜させても変化しない。第２変形例においても、鏡筒２１３内はほぼ全域に亘って左右の光路が相互に遮光されることとなる。したがって、第２変形例においても上記実施形態と同様の効果を発揮することができる。

なお、第１変形例においては、光路切替えプリズム４３ａ、４３ｂ、４３ｃ間に第２の遮光部材８２ａ、８２ｂを設けたが、光路切替えプリズムが設けられていない第２変形例においても、左右の第２対物レンズ２２Ｌ、２２Ｒの間に第１変形例と同様の第２の遮光部材を設けることでより遮光効果を高めることができる。

このように、第１変形例に係る鏡筒１３および第２変形例に係る鏡筒２１３おいても、内部に可動機構を有していても、遮光部材７９、８２ａ（８２ｂ）により左側光路の光が右側光路に侵入したり、その逆に右側光路の光が左側光路に侵入したりすることを防止できる。しかも双眼部３７、３７の角度を変更しても遮光効果は変化せず、常に同じ遮光効果を維持できる。その結果、迷光に起因するフレアによってコントラストが低下することを防止できる。

また、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒの左右の光路間には遮光部材を設けていないので、変倍光学系１９Ｌ、１９Ｒの最も物体側に位置する左右光路のレンズ同士は接触させて、あるいは非常に短い間隔を隔てて並置することができる。このため、当該レンズの有効径を減少させてしまうことがない。

以上、本発明の実施形態とその変形例について説明したが、本発明の構成は本実施形態および変形例に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては偏向光学部５５に反射ミラーを用いたが、反射ミラーに代えてプリズムを用いても良い。このように本発明は適宜変更が可能である。

１ 平行系実体顕微鏡
７ 対物レンズ
１０ 変倍部
１３、２１３ 鏡筒
１６ 観察光学系
１９ 変倍光学系
２２ 第２対物レンズ
２５ 接眼レンズ
２８ 結像面
３１、２３１ 鏡筒本体部
３４ 双眼部ホルダー
３７ 双眼部
４３ 光路切替えプリズム
５２ 菱形プリズム
５５ 偏向光学部
５８ ミラー保持部材
６１ 反射ミラー
６４ 尾根部
６７ 谷部
７０ 山部
７３ 斜面
７６ ギヤ機構
７９ 遮光部材
７９ａ 円弧部
７９ｂ 直線部
８２ 第２の遮光部材

Claims (7)

1. 鏡筒本体部と、
   前記鏡筒本体部に設けられ、物体から出射され対物レンズおよびそれぞれ独立した１対の変倍光学系を透過した光束が入射し、前記物体の像を結像するそれぞれ独立した１対の第２対物レンズと、
   前記鏡筒本体部に回動可能に支持された可動部と、
   前記可動部に設けられ、前記可動部とともに回動することで傾斜角が可変であるそれぞれ独立した１対の双眼部と、
   前記可動部の回動と連動して回動し、前記１対の第２対物レンズから出射された平行光束を前記１対の双眼部にそれぞれ導く偏向光学部と、
   前記偏向光学部に設けられ、前記可動部の回動中心と同心の円弧形状を有し、前記可動部の回動中心を中心として前記偏向光学部と共に回動し、前記１対の第２対物レンズから出射され前記１対の双眼部に入射する前記平行光束のそれぞれの光路を前記１対の第２対物レンズと前記１対の双眼部との間で遮光する遮光部材とを備えたことを特徴とする鏡筒。
2. 前記偏向光学部は前記１対の第２対物レンズから出射された前記平行光束を反射する光学部材を備え、前記光学部材と前記遮光部材とは近接して前記偏向光学部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒。
3. 前記鏡筒本体部には、前記１対の第２対物レンズから出射された前記平行光束のそれぞれの光路に選択的に組み込み可能な複数の光路切替え部材が備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載の鏡筒。
4. 前記複数の光路切替え部材は直線状に配置され、隣り合う前記光路切替え部材間には第２の遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の鏡筒。
5. 前記遮光部材と前記第２の遮光部材とは、前記第２対物レンズの１対の光軸の何れとも直角に交差する方向に重なり合った部分を有して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の鏡筒。
6. 前記偏向光学部は一方の面に山形形状が形成され、前記遮光部材は前記山形形状に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の鏡筒。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載された鏡筒を備えたことを特徴とする顕微鏡。

Images