JPH04249B2 - - Google Patents

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JPH04249B2
JPH04249B2 JP57140892A JP14089282A JPH04249B2 JP H04249 B2 JPH04249 B2 JP H04249B2 JP 57140892 A JP57140892 A JP 57140892A JP 14089282 A JP14089282 A JP 14089282A JP H04249 B2 JPH04249 B2 JP H04249B2
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JP
Japan
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objective lens
lens system
auxiliary
microscope
image
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JP57140892A
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English (en)
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JPS5838917A (ja
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Hooresu Hopukinzu Harorudo
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National Research Development Corp UK
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National Research Development Corp UK
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Publication of JPH04249B2 publication Critical patent/JPH04249B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/18Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • G02B21/20Binocular arrangements
    • G02B21/22Stereoscopic arrangements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、顕微鏡に係り、詳細には、大開口及
び高倍率を有し、その立体像程度が連続的に調節
され得る顕微鏡に係る。
ボーシユ及びローム(Bausch and Lomb)の
英国特許第1139385号明細書に高倍率と長い作動
距離とを有する立体顕微鏡が記載されており、こ
の顕微鏡は、物体の軸上点から二つの接眼レンズ
系への中心光線に関して偏位された1対の開口を
与えることによつて構成される。しかし該明細書
に開示されているように立体像の角度は固定され
ており、この角度の調節は不可能ではないが、機
械的に複雑な連動システムが要求され、かつこの
調節によつて操作時に、一方の接眼レンズの高さ
が他方の高さに相違するという不利益が生じる。
本発明の目的は前記の不利益を解消するととも
に高倍率及び大開口という利点を維持しつつ立体
像の角度が調節し得、かつ所望であれば反転立体
像を形成し得る顕微鏡を提供することにある。
本発明によれば前記目的は、前面対物レンズ系
と、前記前面対物レンズ系から向けられるビーム
を集束して結像すべく配置された第一の補助対物
レンズ系及び第二の補助対物レンズ系と、前記前
面対物レンズ系の光軸の方向に移動自在となるよ
うに前記前面対物レンズ系と前記第一の補助対物
レンズ系及び前記第二の補助対物レンズ系との間
に配置されており前記前面対物レンズ系からビー
ムを受取つて該受取つたビームを前記第一の補助
対物レンズ系及び前記第二の補助対物レンズ系へ
夫々向かわせるビーム指向手段とを含み、前記前
面対物レンズ系に関して開口角(α)が立体像の
角度(θ)よりも大である顕微鏡によつて達成さ
れる。
本発明の顕微鏡においては、前面対物レンズ系
に関して開口角が立体像の角度よりも大であるが
故に、前面対物レンズ系の開口角が立体像の角度
よりも小である場合に比較して横方向での高分解
能を容易に達成し得、歪みを伴うことなく立体像
を形成し得る。
本発明の実施例におけるビーム指向手段は、対
物レンズ系から受取つた光の一部を第一の補助対
物レンズ系へと反射し、かつ上記の光の残部を、
この光を第二の補助対物レンズ系へ反射する反射
面へと透過させるように配置されるビーム分割面
を含んでいる。例えば、軸に沿つて移動可能なプ
リズムブロツクが用いられ得る。
更に本発明の実施例においては、ビーム分割面
及び反斜面の、ある一つの“ニユートラルな”位
置において、双眼視用ではあるが非立体鏡式の顕
微鏡が提供される。しかし、ビーム分割面及び反
射面が前面対物レンズへと“ニユートラルな”位
置より更に近付けられると立体顕微鏡が提供さ
れ、上記ビーム分割面及び反射面が“ニユートラ
ルな”位置より更に遠ざけられると反転立体像が
得られる。このことは、最終的に正立像が形成さ
れる顕微鏡においてみられる。顕微鏡が倒立像を
形成する場合、ビーム分割面を上げると立体像が
生じ、一方該ビーム分割面を下げると反転立体像
が生じる。従つて本発明の顕微鏡は、通常の双眼
顕微鏡に類似ではあるが変形されてビームデバイ
ダ及びリフレクタの移動が可能となつたものと見
倣され得る。これは、ビームデバイダ及びリフレ
クタを厳密に規定された位置に固定するというよ
うな通常の目的の逆である。
本発明を、実施例に基づいて単に添付図面に即
してのみ以下に詳述する。
第1図に関し、顕微鏡は物体0の上方に配置さ
れる前面対物レンズ系10を有する。簡略化のた
め、レンズ系10はここに単一の主要構成部分に
よつて概略的に図示される。より大きい開口数を
得るには、この系は無論より複雑な構造となろ
う。レンズ系10の上方に離隔してビーム指向手
段としてのプリズムブロツク12が位置し、この
ブロツクはレンズ系10の光軸Aに対して垂直な
受光面14と、該光軸に対して45°の角度にある
内部に位置するビーム分割面16と、更に面16
の上方にこの面に対して垂直に位置するビーム反
射面18とを有している。
プリズムブロツク12の一方の側に第一の補助
対物レンズ系が配置され、このレンズ系は反射プ
リズム20と、第一の補助対物レンズ22と、ガ
ラスブロツク24とから成る。プリズムブロツク
12の他方の側には第二の補助対物レンズ系が配
置され、このレンズ系は第二の補助対物レンズ2
6と反射プリズム28とから成る。ブロツク24
及びプリズム28からそれぞれ離隔して、右眼及
び左眼ER、ELによつて覗かれる右側及び左側の
ポロプリズム系38,40が位置する。
プリズムブロツク12は、従つてビーム分割面
16及び反射面18は、前面対物レンズ10の光
軸に沿つて矢印13のように移動可能である。ラ
ツクアンドピニオン機構(図示せず)または他の
あらゆる適当な機械的装置が使用され得る。
物体0からの光は前面対物レンズ系10によつ
てコリメートされ、受光面14を透過してビーム
分割面16に至る。面16によつて90°に反射さ
れた光はプリズム20に達し、このプリズムは該
入射光を反射して第一の補助対物レンズ22を透
過させ、右眼のための像OR′を形成する。面16
によつて透過された光は面18によつて90°に反
射されて第二の補助対物レンズ26を透過し、更
に反射プリズム28によつて反射され、左眼のた
めの像OL′を形成する。ガラスブロツク24はガ
ラス内で光路長を均等化する。倒立した像OR′,
OL′は、正立最終映像を提供する通常のポロプリ
ズム系38,40を通して眺められる。
第1図において、プリズムブロツク12は補助
対物レンズ系に関し、各補助対物レンズ22,2
6が対物レンズの表面の異なる部分から光を受取
るような位置にあり、上記の二つの部分はレンズ
中央部で重複している。右眼のところで像OR′を
形成する光を2本の縁光線(extreme ray)30
(点線で図示)及び中心線32によつて示す。左
眼のところで像OL′を形成する光は、2本の縁光
線34(一点鎖線で図示)及び中心光線36によ
つて示す。物体において、各縁光線30とこれに
関連する中心光線32との間の角度、及び各縁光
線34とこれに関連する中心光線36との間の角
度は顕微鏡の開口角(α)である。2本の中心光
線32,36はレンズ10の軸の対向する側に位
置し、該光線間の角度θは顕微鏡の立体像の角度
である。
第2図に、プリズムブロツク12を対物レンズ
から遠ざけた時の効果を示す。ブロツクは“ニユ
ートラルな”位置にあり、双眼視用の、実態鏡式
でない顕微鏡が提供され、即ち各補助対物レンズ
系へ向かう中心光線32,36がその前面対物レ
ンズ10を透過する光路において合致し、第2図
には示されていないが縁光線30,34もやはり
合致し、開口角はそのまま維持される。第1図の
排列における面16,18の位置を破線で示す。
第1図及び第2図から、プリズムブロツク12
を前面対物レンズ10の軸に沿つて移動した際の
効果が知見され得る。第2図の“ニユートラル
な”位置からレンズへ向かつて第1図の位置まで
の移動により立体映像効果が生じ、立体映像の角
度θはプリズムブロツク12の“ニユートラル
な”位置からの直線運動に比例する。即ち単純な
機械的運動によつて、立体像の角度θが広い開口
角α、及び所望であれば長い作動距離を維持しつ
つ調節され得る。この利点は、通常の対物レンズ
を使用する本発明の実体顕微鏡において得られ
る。ここでθ<αであることが知見され、これに
対してグリノー顕微鏡など先行技術による立体顕
微鏡ではθ>2αであり、その結果、横方向で高
分解能を達成することが容易でないばかりでなく
大角度の立体像は知覚されるスペースの連続的な
歪みを伴うが、本発明の顕微鏡の実施例はこのよ
うな不利を免れている。更に本発明の顕微鏡の実
施例は、各接眼レンズに達する光線の1/2の除去
によつて分解能を制限されることはなく、この排
列はなお他の立体顕微鏡においても使用される。
再び第1図に関し、レンズ10の焦点距離をF
とし、また平行な中心光線32,36の、これら
の光線が該レンズを離れる際の間隔をdとする、
即ち各中心光線32,36のレンズ10の軸から
の距離をd/2とすると; sinθ/2=d/2/F (1) となる。
次いで、中心光線32の第1図の配列における
位置に対応する位置が点線で示されている第2図
に関して、単純な幾何により面16の偏位はd/
2であることが看取される。
方程式(1)を変形して、次の式; d/2=F sinθ/2Fθ/2(2) が得られる。
典型的にはF=60mm、θ=10°=0.18ラジアン
であり、従つてd/2=5.4mmである。これらの
値から、プリズムブロツク12の有用な偏位範囲
は、第2図の“ニユートラルな”位置から±7mm
であろうと予測される。対応する典型的な開口は
開口数sin α=0.40であり、対物レンズ10の開
口数は0.55である。
第3図では、プリズムブロツク12は前面対物
レンズ10から、“ニユートラルな”位置よりも
更に遠くまで移動されており、面16及び18の
第1図及び第2図に対応する位置が破線で示され
ている。中心光線32,36を検討してみると、
右眼の方の像OR′はレンズ10の表面の左手部分
からの光によつてもたらされ、左眼の方の像
OL′は右手部分からの光によることが知得され
る。即ち、立体像は、正立像を提供する顕微鏡に
おいて反転される。この効果は、ポロプリズム系
38,40を除去すれば厚みの真の立体的知覚
(但し倒立像における)をもたらすことにも使用
され得る。
第1図、第2図及び第3図から、像OR′,OL
の物体0からの距離は互いに等しく、かつプリズ
ムブロツク12の図示された三つの位置総てに関
して不変である。即ち観察者の両眼の位置は立体
像効果の如何に拘らず、片目をずらす必要も無く
同一の距離にあることが容易に判明する。
【図面の簡単な説明】
第1図は正立最終像が形成される場合において
物体の立体像を提示する位置にある本発明の顕微
鏡の実施例の光学配置を示す概略的説明図、第2
図は、立体効果の生じない“ニユートラルな”状
態にある本発明の実施例の説明図、第3図は正立
最終像が形成される場合の反転立体像を有する実
施例の説明図である。 10……前面対物レンズ系、12……プリズム
ブロツク、13……矢印、14……受光面、16
……ビーム分割面、18……ビーム反射面、2
0,28……反射プリズム、22……第一の補助
対物レンズ、24……ガラスブロツク、26……
第二の補助対物レンズ、30,34……縁光線、
32,36……中心光線、38,40……ポロプ
リズム系。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 前面対物レンズ系と、前記前面対物レンズ系
    から向けられるビームを集束して結像すべく配置
    された第一の補助対物レンズ系及び第二の補助対
    物レンズ系と、前記前面対物レンズ系の光軸の方
    向に移動自在となるように前記前面対物レンズ系
    と前記第一の補助対物レンズ系及び前記第二の補
    助対物レンズ系との間に配置されており前記前面
    対物レンズ系からビームを受取つて該受取つたビ
    ームを前記第一の補助対物レンズ系及び前記第二
    の補助対物レンズ系へ夫々向かわせるビーム指向
    手段とを含み、前記前面対物レンズ系に関して開
    口角(α)が立体像の角度(θ)よりも大である
    顕微鏡。 2 前記ビーム指向手段は、ビーム分割面及びビ
    ーム反射面を有するプリズムブロツクである特許
    請求の範囲第1項に記載の顕微鏡。 3 前記第一の補助対物レンズ系及び前記第二の
    補助対物レンズ系によつて非立体的な双眼視像を
    形成する場合には、前記ビーム指向手段が前記光
    軸上を前記前面対物レンズ系と前記第一の補助対
    物レンズ系及び前記第二の補助対物レンズ系との
    間のニユートラル位置へ移動するように構成され
    ている特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の
    顕微鏡。 4 前記第一の補助対物レンズ系及び前記第二の
    補助対物レンズ系によつて立体像を形成する場合
    には、前記ビーム指向手段が前記光軸上を前記ニ
    ユートラル位置と前記前面対物レンズ系との間へ
    移動するように構成されている特許請求の範囲第
    3項に記載の顕微鏡。 5 前記第一の補助対物レンズ系及び前記第二の
    補助対物レンズ系によつて反転立体像を形成する
    場合には、前記ビーム指向手段が前記ニユートラ
    ル位置に関して前記光軸上を前記前面対物レンズ
    系の反対方向に移動するように構成されている特
    許請求の範囲第3項に記載の顕微鏡。 6 前記前面対物レンズ系の焦点距離をFとした
    場合、前記ビーム指向手段は前記立体像の角度が
    式d/2=F sin θ/2によつて規定されるθ
    に変更されたときに前記前面対物レンズ系からコ
    リメートビームを受取つて前記ニユートラル位置
    に関して距離d/2だけ移動するように構成され
    ている特許請求の範囲第3項から第5項のいずれ
    か一項に記載の顕微鏡。
JP57140892A 1981-08-17 1982-08-13 顕微鏡 Granted JPS5838917A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8125085 1981-08-17
GB8125085 1981-08-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5838917A JPS5838917A (ja) 1983-03-07
JPH04249B2 true JPH04249B2 (ja) 1992-01-06

Family

ID=10523991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57140892A Granted JPS5838917A (ja) 1981-08-17 1982-08-13 顕微鏡

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4492441A (ja)
EP (1) EP0072652B1 (ja)
JP (1) JPS5838917A (ja)
DE (1) DE3266560D1 (ja)
GB (1) GB2104243B (ja)

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