JPH02234112A - 光学器械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は光学器械、特に対象物の像を立体的に観察で
きる顕微鏡のような光学器械に関するものである。

（従来の技術） 実体顕微鏡は、二つの光学装置により角変位させた方向
から見て対象物が二つの別々の像となり、これらの像を
観察者それぞれの二つの眼で個々に見られることで知ら
れている。従って、対物レンズのある物理空間は、二つ
の光学装置による対象物の観察方向を角変位して決定す
る。

倍率を高めるには、二つの光学装置の対物レンズが観察
物体に密接していなければならず、その結果二つの対物
レンズを調節する物理空間は極めて限られたものとなる
。

限られた空間内に置くため口径数の小さいレンズを用い
た場合、光学装置の光線透過は許容できないところまで
減少する。光線透過を受け入れられるところまでもって
ゆくには、更に口径数の大きい対物レンズを使用しなけ
ればならず、既知の実体顕微鏡の構造では、この光線透
過は対物レンズの直径を大きくし、立体角を許容できる
ところに保持し、そのため解像と倍率の両方を限定すス
という機構的に不可能な面があるので制約を受けている
。

（発明が解決しようとする課題） この発明の一つの特徴によれば、光学器械には対象物を
軸と或る角度をもって見ることのできる光学装置および
それには光学装置を前記の軸のまわりで連続的に回転さ
せ、前記軸について逆位置の像を作り出す方式を有して
いる。

この発明の更に一つの特徴としては、光学器械には回転
軸があり、しかも前記回転軸のまわりを回転できる光学
装置があり、前記光学装置の構成は、前記回転軸に対し
て鋭角で伸びている光軸を有する対物レンズ、および対
象物を前記対物レンズにより前記光軸と一線になる方向
で観察できる光学方式、更にそれは前記光学装置を前記
回転性のまわりで連続的に回転させ、前記回転軸につい
て逆の位置にある対象物と一致する一組の視野内に前記
の回転軸とは反対の位置の一組の像を作り出す方式で成
立っている。

（課題を解決するための手段） この発明を具体的に図面を用いて説明する。

即ち先ず第］．図を見ると゜Ａ′面にある対象物の像を
拡大する顕微鏡の光学装置は、対物レンズ１、一組の反
射面表面２、付加レンズ３、および“Ｃ面のスクリーン
で構成されている。対物レンズは八゛面中の対象物につ
いて゜Ｂ゜面に像を作り出し、付加レンズ３は′Ｂ゛面
で像を拡大して、゛Ｃ゜面のスクリーン面にその焦点を
合わせる。゜Ｃ゜面のスクリーンは光学的な指向要素で
あり、観察者の右暇の位置゜Ｅ′において閤孔゛Ｄ゛を
大きくさせる。

この型のスクリーンは、ビジョン中エンジニアリング社
で製造販売され「ダイナスコープ」という名称で知られ
ている光学器械に利用されている。

そのようなスクリーンの構造については、英国特許第１
２７５９１７号および米国特許第４０９９８３１号の開
示から入手することができる。

それから明らかなように、スクリーンは視覚の持続する
以上の速度で、軸のまわりを連続して回転するのである
。

第１図に示すオプション装置は、回転軸４のまわりを回
転できる。対物し・ンズ１の光軸は回転軸４に対してθ
／２の角度で伸び、反射面２は、レンズ３に向けられた
主光線が回転軸４に事実上平行になるように角度をとる
。

光学装置は、゛Ｅ“位置にある観察者の眼との距離゜Ｆ
′が標準の瞳孔相互間の距離の半分になるように配置す
る。従って、観察者の右眼は観察者に関する対象物の右
側から見た゛Ａ゛面で、対象物の像を見るのである。

観察者と対象物が静止している間に、光学装置が回転軸
４のまわりを１８０゜回転すると、光学装ｌは第２図に
示す位置となり、観察者の左眼は観察者に関する対象物
の左側から見た゛Ａ゜面で、対象物の像を見るのである
。

そのため、観察者の左右の眼はそれぞれ対象物の左右の
側から見た対象物の像を拡大して観察することになる。

画角はお互いに角度θをとる。光学装置は像が確実に持
続して見られるように、かなりの高速で回転軸４のまわ
りを回転する。それ故、観察者は対象物の像を完全に立
体的に感知することになる。

観察者に対して立体像を作り出すに必要なものは、たっ
た一基の光学装置、従ってたった一つの対物レンズだけ
でよい。

その結果、既知の実体顕微鏡における対物レンズの軸間
の立体角度によって、空間内の二つの対物レンズの位置
を決定しなければならないことから生じた数値的なレン
ズの口径と倍率は克服され、達成可能となっている。

従って、ここに記述する光学装置によって、更に高い倍
率が得られ、一方十分な数値の口径をもったレンズを使
用して、許容可能水準の光透過と解像が可能となるので
ある。

゜Ｃ゜面のスクリーンが第１図および第２図で透過でき
るものとして示されているのに対して、光学装置は第５
図に示すように希望に応じて反射スクリーンを利用する
ように配列することができる。

反射スクリーンが利用される際、観察者の両眼の見る位
置は第５図の面と向い合いとなり、そのため観察位置は
、レンズ３からの光が″Ｃ゛面のスクリーンを透過する
領域にはないことになる。

このことはスクリーンが第５図の面に対して非垂直的に
広がるように、光学装置に関するスクリーンの゛Ｃ゜面
を傾けることによって行うことができる。

観察位置は、スクリーンからの透過または反射があった
後に生じる直接光に対して、適切な反射および／または
屈折要素を与えることにより、光学装置に関し都合のよ
い位置におくことができる。

そのような光の反射および／または屈折は、光に公表さ
れここでも先に記述した特許明細書に明らかにされてい
る。

ダイナスコーブ器械で利用されている光学指向性スクリ
ーンの使用が像を観察する際の方法とし・では好ましい
ものであるのに対して、像を観察するのに他の方法も利
用できることが予想される。

反射面２の代りに、光透過路中に光線をレンズ１からレ
ンズ３に向ける屈折要素を含めることもできる。

゜Ａ゜面にある対象物は、第３図に示す副載物台の光源
で明るくすることができる。照明源５は゜Ａ゛面とレン
ズ７．８．９を含む集光装置部品６の下にある回転軸４
と同軸位置にあり、一組のミラー１０は光を照明源５か
ら、゜Ａ゜面の対象物を通ってレンズ１まで向ける。集
光装置部品の光軸は、レンズ１の光軸と一列に並んでい
る。

ミラー１０を含む集光装置部品６は、照明源の光軸と顕
微鏡の光学観察装置とが一列になるように、顕微鏡の光
学装置の回転と同調して回転を行う。

光源５とレンズ７を回転させる必要はなく、希望に応じ
て光源とレンズ７の位置を回転集光装置部品６の中にお
き、それと共に回転させることもできる。

顕微鏡の光学装置で構成されている組立部品ｌ７と集光
装置部品６は、第３図に示すような機械継手１９．　２
０による単相モータｌ８を用いて回転させることができ
る。或は希望に応じて、電子制御回路２３によって同期
状態にある個々のモータ２１，　２２を用いて回転させ
ることもできる。゜Ｃ゜面にある光学指向スクリーンは
、モータ２４によって連続回転させることができる。

゛＾“面にある対象物の表面に照明を当てる必要のある
場合、光源は第４図に示す顕微鏡の光学装置内におくこ
とができる。光源１１から出る光は、顕微鏡の光学装置
の光路に沿い、レンズ１３，　１４、ミラーｌ５および
部品反射面１Ｂから成る集光装置部品１６によって、゜
Ａ゜面にある対象物に向けられる。

部分反射面１６は光源１１からの光を反射するが、゛Ａ
゛而の対象物から受けた光をレンズ３に送る。

レンズｌ４、ミラーｌ５および部分反射面１６は、顕微
鏡の光学装置と共に回転をする。

回転軸４のまわりを連続回転する場合、光学装置は回転
軸４と対称的であるため、観察者の両眼は軸とは正反対
のどんなに希望する位置にもおくことができ、それ故回
転軸４のまわりのどんな回転位置から対象物の対の立体
像を見ても観察者は観察できることがわかる。

上述したものは実体顕＠鏡であるが、一方本発明は対象
物の像を一つ以上作り出す必要のある顕微鏡以外の光学
器械に利用できるものである。

（発明の効果） 本発明によると、実体顕微鏡のような光学器械は、対物
レンズを含む単一光学装置で構成され、その場合光学装
置は軸のまわりを連続回転して、対象物の対の視野と一
致した対の像を立体的に作り出し、かかる顕微鏡は光学
指向性要素を対の立体像観察のためのスクリーンとして
利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実体顕微鏡の光学装置を図形的に示
した説明図、第２図は、第１図の光学装置を１８０°回
転させた説明図、第３図は、顕微鏡に副戴物台の光源を
取付けた説明図、第４図は、対象物の共軸面照明用に光
源を取付けた説明図、第５図は、第１図に反射スクリー
ンを組込んだ実体顕微鏡の説明図、第６図は、回転駆動
調整の説明図である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫ＦＩＧ．４、 ＦＩＧ．５．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸に対して或る角度をもって対象物の像が見ら
   れるような光学装置および回転軸について逆位置の像を
   作り出すため、前記の軸のまわりで光学装置を連続的に
   回転させる方式を有する光学器械。 ２、光学装置は回転軸に対して角度をもって伸びる光軸
   を有する対物レンズを備えた請求項１記載の光学器械。 ３、スクリーンを備え、更に前記スクリーン上に対象物
   の像を映し出させる付加レンズを取り付けた請求項１又
   は２記載の光学器械。 ４、スクリーンが光学指向要素である請求項３記載の光
   学器械。 ５、スクリーンに透過性のある請求項３記載の光学器械
   。 ６、スクリーンに反射性のある請求項３記載の光学器械
   。 ７、スクリーンをその軸のまわりで回転させる第１駆動
   方式を設けた請求項４、５または６記載の光学器械。 ８、光学装置を回転軸のまわりで連続回転させる第２駆
   動方式を設けた請求項１〜７記載の光学器械。 ９、光を送ることによって観察のできる対象物に照明を
   あてる方式をもつ請求項２〜８記載の光学器械。 １０、光源および対物レンズ軸と一線になる方向で光源
   から観察対象物を通って対物レンズへ光をあてる照明方
   式、照明器を光学装置の回転と同調して回転させる第３
   駆動方式を設けた請求項９記載の光学器械。 １１、観察対象物の表面に照明をあてる方式を設けた請
   求項２〜８記載の光学器械。 １２、光源および対物レンズ軸と一線になって光源から
   対物レンズを通り観察対象物へ光をあてる方式、更に光
   学装置の回転と同調して照明器を回転させる第３駆動方
   式を設けた請求項１１記載の光学器械。 １３、第１および第３駆動方式には第１および第３駆動
   方式両方に共通のモータが備え付けられた請求項１０ま
   たは１２記載の光学器械。 １４、請求項１〜１３記載の光学器械で構成されている
   実体顕微鏡。 １５、第１図および第２図に関して記述したように、或
   いは第３図または第４図に関して記載されたように、十
   分に働くように組立てられ、調整された実体顕微鏡。 １６、回転軸および前記回転軸のまわりを回転できる光
   学装置を有し、前記光学装置は前記回転軸に対して鋭角
   で伸びている光軸を有する対物レンズ、また対象物を前
   記対物レンズにより前記光軸と一線になる方向で観察で
   きる光学方式、またそれは前記光学装置を前記回転軸の
   まわりで連続的に回転させ、前記回転軸について逆の位
   置にある前記対象物と一致する一組の視野内に前記の回
   転軸とは反対の位置の一組の像を作り出す方式から成る
   光学器械。 １７、一組の像を観察者が見る際、一組の像の角方位が
   それに該当する一組の視野の角方位と一致するように、
   光学装置で作り出された一組の像には回転軸に関係する
   角方位がある請求項１６記載の光学器械。 １８、光学方式には対物レンズで見る対象物の視野に像
   を作り出すように配置された付加レンズ、前記レンズは
   対物レンズと逆位置にある回転軸と角度を作って位置し
   ており、および対象物から前記付加レンズへ光をあてる
   際に有効な光学要素が含まれている請求項１６記載の光
   学器械。 １９、光学方式には第１および第２の光学要素が含まれ
   、前記の第１要素は対物レンズから第２要素へ光をあて
   る際に有効であり、前記の第２要素は回転軸と平行な方
   向で付加レンズへ光をあてる際に有効となる請求項１８
   記載の光学器械。