JPH0821958A - 実体顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、射出瞳が大きく、射出瞳
の範囲内のどの位置に眼をおいても容易に融像して立体
観察が出来る実体顕微鏡を提供することにある。 【構成】 本発明の実体顕微鏡は、視差を有する二つ
の像を形成する手段と、前記の二つの像からの光を観察
者の眼に導くための二つの接眼レンズを有し、接眼レン
ズが直径８ｍｍ以上の射出瞳を有し、接眼レンズの視度
範囲内において二つの像の中心から発し接眼レズを射出
する二つの光束が互いに離れる方向に傾くようにしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、観察者が両眼で立体観
察できる実体顕微鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手術用顕微鏡等の実体顕微鏡で物体を観
察する場合、正常な立体視観察を行なうために観察者は
眼幅調節（左右眼の光軸間隔に顕微鏡の左右の接眼レン
ズの射出瞳の中心間隔を合わせる操作）と視度調節（観
察者の視力に接眼レンズの視度を合わせる操作）の二つ
の操作を夫々独立して行なわなければならない。

【０００３】従来の実体顕微鏡は、接眼レンズの射出瞳
径が非常に小さいため、観察中に観察者の頭が動くと像
のけられが発生し、そのため観察者は、作業を行ないな
がら常に頭を一定の位置に置かねばならず、特に観察が
長時間にわたる時、観察者に強い疲労感を与えると云う
欠点があった。

【０００４】この欠点を解消するために、接眼レンズで
覗く像面に拡散板を配置し、像からの射出ＮＡを大きく
したり、又は射出ＮＡの大きなテレビモニターを像とす
る等により、射出ＮＡを大にする方法が開発されてい
る。このような方法により射出瞳が大きくなった実体顕
微鏡にて観察を行なえば、射出瞳が大きくなった分だけ
頭の動きに伴う像のけられは軽減され、観察者の疲労感
は軽減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、射出瞳
の大きな実体顕微鏡を用いて立体視観察を行なう場合で
も、相変らず眼幅調節と視度調節とを行なわなければな
らない。

【０００６】また、射出瞳の径を人間の眼幅のばらつき
（６５mmを中心として５９mmから７２mm）をカバーでき
る大きさ（直径８mm以上）にすることにより、通常の分
布内の眼幅を持つ観察者であればどの観察者でも像のけ
られのない観察が出来るようにする方法がある。しか
し、この方法では、図７（Ａ）に示すように接眼レンズ
４，４をマイナス側に視度調節して眼幅の狭い観察者８
が観察する場合や、図７（Ｂ）に示すように接眼レンズ
４，４をプラス側に視度調節して左右の接眼レンズ４，
４の射出瞳中心間隔に対して眼幅の広い観察者が観察す
る場合、いずれも観察者の視野中心に向かう視線９，９
が左右外側に向いてしまう。そのため、図８に示すよう
に観察者の左右の視野が完全に一致しない状態が生じ左
右像の融像が困難になる。尚図７においてＷは眼幅を示
し、Ｗｍｉｎは眼幅が最も小さい場合、Ｗｍａｘは眼幅
が最も大である場合を表わしている。

【０００７】以上のように単に瞳を大きくするだけでは
あらゆる観察者に対しすべての視度調節範囲において容
易に左右像を融像して立体観察を行なうことが出来な
い。

【０００８】本発明は、射出瞳の大きい実体顕微鏡にお
いて、射出瞳の範囲内のどの位置に眼を置いても容易に
融像して立体観察を行ない得る実体顕微鏡を提供するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の実体顕微鏡は、
視差を有する二つの像を形成する像形成手段と、この二
つの像からの光を観察者の眼に導くための二つの接眼レ
ンズを含んでいる接眼光学系とを備え、接眼光学系が直
径８mm以上の射出瞳を有し、又接眼レンズの使用される
視度範囲において、二つの像の夫々の中心から発して接
眼レンズを介して射出する二つの光束が観察者側におい
て互いに離れる方向に傾斜するようにしたものである。

【００１０】本発明の実体顕微鏡は、図１に示すように
左右の像１，１の中心２，２から射出した光線３，３が
左右の接眼レンズ４，４を通り、射出瞳５，５内にある
観察者の左右の眼６，６の瞳孔に入射する時に、左右の
光線３，３が観察者の眼よりも前７で交わるように各光
線３，３に傾きを与えるように構成したものである。つ
まり、観察者が本発明の実体顕微鏡を用いて物体を観察
する時に、観察者の視野中心に向かう左右の視線に輻輳
を付けたものである。ここで、像１，１は結像光学系に
より形成された像の他に、ＣＲＴ等のモニターの表示面
をこの位置に置き、その表示面に表示された像であって
もよい。

【００１１】実体顕微鏡を上記のような構成にすれば、
射出瞳径が人間の眼幅のばらつき以上に大きな実体顕微
鏡でも、眼幅調節を省略した時に生ずる図７にもとづき
述べたような左右像の融像が困難になる等の欠点を大幅
に解消することが出来る。このように、本発明の実体顕
微鏡によれば、通常の分布内の眼幅を持つ者であれば、
すべての観察者に対して眼幅調節にかかわらず容易に左
右像が融像し、観察時の疲労感の少ない立体観察を行な
うことが出来る。

【００１２】又上記の本発明の実体顕微鏡において、射
出瞳の径を１２mm以上にすれば、眼幅調節を行なわずに
しかも像のけられのない観察が可能である上、観察時の
頭の動きに伴う像のけられも少なくてすむので望まし
い。

【００１３】更に本発明の実体顕微鏡において、左右の
接眼レンズの光軸を傾けることにより左右の視線を輻輳
させることができるが、この場合は下記の条件（１）を
満足することが望ましい。

【００１４】 （１） θ＞tan^-1 ・Ｄ×｜ａ｜／2000 ただしθは左右接眼レンズの光軸の外側への傾き角、
Ｄ，ａは夫々接眼レンズの射出瞳径および視度である。

【００１５】この条件（１）において、左辺と右辺が等
しくなるのは前述の図７の（Ａ）において、観察者の瞳
孔が左右とも射出瞳中の最も内側にある状態や、図７の
（Ｂ）において観察者の瞳孔が左右とも射出瞳中の最も
外側にある状態で、観察者の視野中心に向かう左右視線
が左右互いに平行になる場合である。したがって、上記
の傾き角θを右辺の値よりも大にすることによって観察
者の視野中心に向かう左右の視線が内側を向くようにな
り、左右の視野中心に向かう視線に輻輳が付くようにな
る。

【００１６】上記条件（１）を満足すれば通常の分布内
の眼幅を持つすべての観察者に対して眼幅調節にかかわ
らず容易に左右像の融像が出来、観察者の頭が多少動い
ても像のけられがなく、観察時に疲労感の少ない立体視
観察が出来る。

【００１７】本発明の実体顕微鏡は、モニターを用いて
射出瞳を拡大したものや像位置に拡散板をおいて射出瞳
を拡大するものにも適用出来る。

【００１８】視力の悪い観察者が眼鏡やコンタクトレン
ズを使用している場合、眼鏡やコンタクトレンズで矯正
された状態では観察者の視力はもとの視力にかかわらず
大体同じ値である。そのため接眼レンズに視度調節機能
を持たせなくとも問題にはならない場合が多い。この点
を考慮して接眼レンズから視度調節機能を省き、接眼レ
ンズの視度を−６ディオプトリー〜０ディオプトリーの
間の適当な値に固定しても問題が生じない。一般には、
−２ディオプトリー〜０ディオプトリーの範囲の値が好
ましいが、上記の−６ディオプトリー〜０ディオプトリ
ーの範囲内であればよい。そのためには、下記条件
（２）を満足することが好ましい。

【００１９】（２） ２．１°＜θ’＜８．２° ただしθ’は、左右接眼レンズの光軸を外側への傾き角
である。

【００２０】本発明は、像の中心を見た時に視線が外側
を向かないようにして、つまり、像の中心より射出して
左右の接眼レンズを通って観察者の眼に向かう光線が外
側へ向かうようにしてその目的を達成するようにしてい
る。したがって、例えば接眼レンズの視度を０ディオプ
トリーに固定した場合θ’は０°より僅かに大であれば
良い。しかし視度０ディオプトリーの場合でも視線が若
干内側を向く（観察者の眼に向かう光線が若干外側を向
く）方が観察しやすい。したがってθ’は、実際には上
記の条件の下限より大であるのが望ましい。

【００２１】ここで、視度と瞳径が決まれば傾き角θの
最小値は条件（１）より求められる。したがって、条件
（１）より求めたθの最小値が条件（２）のθ’の下限
値の２．１°よりも小である場合は、条件（２）の範囲
内である２．１°〜８．２°の範囲内の適当な値を選べ
ばよく、又条件（１）により求めたθの最小値が２．１
°よりも大である場合は、求めたθの最小値と条件
（２）のθ’の上限の８．２°との間の適当な値を選べ
ばよい。

【００２２】条件（２）の下限を越えると、前記理由か
ら図７に示す欠点を十分に解消出来ない。又条件（２）
の上限を越えると左右の視野中心に向かう視線の交点が
眼の近点２５０mmより近くなり更に眼のピント位置との
差が大になり観察しにくくなる。

【００２３】更に、本発明の実体顕微鏡において、左右
の視線を輻輳させることは図４に示すように像の芯に対
して接眼レンズの光軸を相対的に左右外側へ平行移動さ
せることによっても可能である。

【００２４】このように、接眼レンズの光軸を平行移動
させる場合は、その移動量（偏芯量）Δが下記条件
（３）を満足するようにすることが望ましい。

【００２５】（３） Δ＞ｆ×Ｄ×｜ａ｜／2000 ただしｆは接眼レンズの焦点距離である。

【００２６】上記の条件（３）は、偏芯量Δを大きくす
ることにより、左右の視野中心へ向かう視線に幅輳が付
くようにするための条件である。この条件（３）を満足
することにより、通常の分布内の眼幅を持つすべての観
察者に対して眼幅調整にかかわらず容易に融像が出来、
多少頭が動いても像のけられがなく観察時の疲労感の少
ない立体観察が可能になる。

【００２７】この場合も、モニターを用いて射出瞳を拡
大したものや像位置に拡散板を配置して射出瞳径を大に
したものにたいしても適用できる。

【００２８】上記のように接眼レンズの光軸を平行移動
させた本発明の実体顕微鏡の場合も、接眼レンズの視度
を前述のような−６ディオプトリーから０ディオプトリ
ーの間のいずれかの値に固定して視度調節の操作を省略
する場合は、偏芯量Δ’を下記条件（４）の範囲内にす
ることが望ましい。

【００２９】 （４） ０．０３ｆ＜Δ’＜０．１４ｆ 条件（４）の下限を越えると、前述の図７にもとづく問
題点を解消するための効果を得にくくなり、又上限を越
えると左右の視野中心に向かう視線の交点が眼の近点２
５０mmより近くなり、更に像と眼のピント位置との差が
大きくなりすぎ像を見ずらくなる。尚、下限値について
は条件（２）と同様の考え方を適用できる。すなわち、
条件（３）の右辺より求まる下限値が０．０３ｆより小
さいときは０．０３ｆと０．１４ｆの間で適当な偏心量
を決め、条件（３）より求まる下限値が０．０３ｆより
大きいときはその値を０．１４ｆの間で偏心量を定め
る。このような考え方は、後に示す条件（５）と条件
（６）の上限、条件（７）と条件（８）の下限について
も同様に適用できるものである。

【００３０】このように、偏位量Δ’が条件（４）を満
足するようにすれば、通常の分布内の眼幅を持つすべて
の観察者に対して、眼幅調整、視度調整にかかわりなく
容易に融像出来、観察者の頭が多少動いても像のけられ
がなく、観察時の疲労感の少ない立体観察が可能であ
る。

【００３１】本発明の実体顕微鏡は、図５に示すように
接眼レンズの眼側に凹レンズを配置することによっても
目的を達成し得る。つまり左右１対の接眼レンズをそれ
らの光軸を平行に配置すると共にこれら接眼レンズの眼
側にそれらを覆う凹レンズを配置することによって像の
中心より出射した光線が凹レンズにより左右外側に屈折
し、観察者の視野中心に向かう視線に輻輳をつけること
が出来、融像を生じ立体観察を行ないやすくしたもので
ある。このようにすれば、左右の接眼レンズの光軸が平
行であるため接眼レンズどうし干渉することなく小型に
なし得る。又この実体顕微鏡において、凹レンズを光束
の通らない部分をカットした横長形状にすれば小型化に
とって好ましい。

【００３２】この実体顕微鏡は、接眼レンズの眼側に配
置する凹レンズの焦点距離ｆ_n により、左右の接眼レン
ズからの射出光の左右外側への屈折方向がきまり、下記
条件（５）の範囲を設定することが望ましい。

【００３３】（５） ｆ_n ＜｛1000×（Ｄ−６５）｝
／［Ｄ×｜ａ｜］ この条件（５）は、条件（１）と同様に観察者の瞳孔が
拡大した射出瞳内のどこにきても観察者の視野中心に向
かう左右の視線に、必ず輻輳が付くように上記凹レンズ
の焦点距離を規定するものである。この条件（５）を満
足すれば条件（１）の場合と同様に、通常の分布内の眼
幅を持つすべての観察者に対して眼幅調整にかかわらず
容易に融像でき、観察者の頭が多少動いても像のけられ
がなく又観察時の疲労感の少ない立体視観察ができる。

【００３４】ここで、前述のように視度を−６ディオプ
トリーから０ディオプトリーのいずれかに固定し視度調
整を省略する場合、下記条件（６）を満足することが望
ましい。

【００３５】 （６） −７９０mm＜ｆ_n '＜−１８０mm つまり、上記条件（６）を満足すると、観察者の瞳孔
が、拡大した射出瞳中のどこにきても観察者の視野中心
に向かう左右の視線に必ず適切な輻輳がつく。

【００３６】この条件（６）の下限を越えると図７にも
とづき説明した欠点が生じ、条件（６）の上限を越える
と視野中心に向かう視線の交点が眼の近点２５０mmより
近くなり、又眼のピント位置との差が大になり見ずらく
なる。

【００３７】更に、図６に示すように左右接眼レンズの
上部にくさび型リズムを配置することにより同様の効果
を得ることが出来る。この場合プリズムの鋭角部の角度
δが次の条件（７）を満足することが望ましい。

【００３８】（７） δ＞tan^-1 [sin {tan^-1(Ｄ×｜
ａ｜／2000）｝／｛ｎ−cos （tan^-1 （Ｄ×｜ａ｜／20
00））｝］ ただしｎはプリズム等の楔状部状の屈折率である。

【００３９】この条件（７）も条件（１）と同様、観察
者の瞳孔が拡大した射出瞳内のどこでも観察者の視野中
心に向かう視線に輻輳が付くための条件である。つまり
上記条件（７）を満足すると、前述のように通常の分布
内の眼幅を持つすべての観察者に対して、眼幅調節にか
かわらず容易に融像でき多少頭が動いても像のけられの
ない、観察時の疲労感の少ない立体視観察が出来る。ま
た楔状部材（プリズム）を接眼レンズ上へ置く場合、接
眼レンズからの出射光線にプリズムの入射面が直交する
ように配置するのが偏位角を最も大きくし得るので望ま
しい。しかしプリズムの鋭角部の角度が小さい場合は、
どのように置いてもよい。

【００４０】このように、楔状部材を配置して、本発明
効果を得る場合に、前述のように接眼レンズの視度を−
６ｍ^-1（−６ディオプトリー）から０ｍ^-1（０ディオプ
トリー）の間のいずれかに固定し、視度調節操作を省く
場合、楔状部材の鋭角部の角度δ’が下記の条件（８）
を満足することが望ましい。

【００４１】（８） ４°＜δ’＜１５° 条件（８）の下限を越えると図７に示した問題点を有
し、又上限を越えると左右の視野中心に向かう視線の交
点が眼の近点２５０mmより近くなり、さらに眼のピント
位置との差が大きくなりすぎて見ずらくなる。

【００４２】

【実施例】次に本発明の実体顕微鏡の実施例を説明す
る。図２および図３は本発明の第１の実施例の構成を示
す図で、前述の図１に示す本発明の実体顕微鏡の基本構
成にそった構成で、容易に融像出来るものである。

【００４３】図３は、手術用顕微鏡の全体構成を示す図
である。この顕微鏡は、本体２０と、顕微鏡本体２０の
左右にテレビアダプター１３，１３を介して取り付けた
２つのテレビカメラ１２，１２と、本体の上部の取り付
けられた鏡筒１１，１１とを備えている。

【００４４】図において、１９は観察される物体であ
る。本体２０は対物レンズ１８と、その上方に配置した
左右のビームスプリッターとを内蔵している。物体１９
からの光は対物レンズ１７により平行光束となり、その
一部がビームスプリッターにより分岐されてテレビアダ
プター１３，１３に入射する。テレビアダプター１３，
１３は各々結像レンズを内蔵していて、ビームスプリッ
ターより光を受けてテレビカメラ内１２，１２に視差を
持った２つの物体像を形成する。この像はテレビカメラ
１２，１２の中に設けられたＣＣＤイメージセンサー等
の固体撮像素子上で受光され、各ＣＣＤから各像を表わ
す出力信号が得られる。この出力信号は信号線１４，１
４を介してカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）１
５，１５に供給される。ＣＣＵで所定の処理を施された
画像信号はコンバーター１６，１６に供給され、３倍速
ＲＧＢシリアル信号に変換され、更に信号線１７，１７
を介して鏡筒１１，１１に内蔵された画像表示装置に供
給される。図では、表示装置の画像表示面を１，１とし
て示し、各画像表示面の中心位置を符号２，２で示して
ある。この面が観察される物体像となる。鏡筒の１１，
１１の画像表示面の上には上下動可能な保持部１０，１
０に保持された接眼レンズ４，４が配置され、射出瞳径
１４ｍｍの鏡筒が構成されている。５，５は射出瞳位置
を示す記号である。尚、本体は通常の実体顕微鏡と同様
の変倍光学系等を内蔵しており、本体内部にはビームス
プリッターで分岐されなかった光により２つの視差を持
つ物体像が形成されている。従って、画像表示装置を内
蔵した鏡筒１１，１１を取り外して通常の実体顕微鏡に
用いる双眼鏡筒を載せることにより、光学的な立体像を
観察することも可能である。

【００４５】この例では、画像表示装置は１．５インチ
の３倍速モノクロＣＲＴモニターの上部に液晶カラーフ
ィルターを配置したものを採用している。モニターには
コンバーター１６，１６から３倍速ＲＧＢシリアル信号
が供給され、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に相当するモノク
ロ画像が順次表示される。液晶フィルターは３倍速信号
と同期して動作し、各モノクロ画像をカラー化する。こ
のようにＲＧＢ面順次カラー画像表示とすることによ
り、表示装置が小型でありながら非常に解像度の良い画
像が得られる。画像表示面の水平方向の大きさは２４ｍ
ｍである。画像表示装置より小型化するためにカラー液
晶パネル等を使用しても良い。

【００４６】図２は画像表示装置の表示面と接眼レンズ
との関係を示す図である。この実施例では左右の接眼レ
ンズの光軸は２つの画像表示面１，１に立てた平行線に
対して左右対称に角度θづつ外側に傾斜している。

【００４７】又図２において、視度調節範囲が−６〜−
４〜−２〜＋２（ディオプトリー）の時左右の接眼レン
ズの外側への傾き角θを３°〜２°〜１°〜１°とすれ
ば条件（１）を満足する値になる。このように構成すれ
ば像中心から射出する光線のうち、射出瞳内を通る光線
は、観察者の眼に輻輳を持った傾きで入射し、観察者の
瞳孔が接眼レンズの射出瞳内のどこにあっても観察者の
視野中心に向かう視線が互いに輻輳の付いた向きにな
り、観察者は視度調節にかかわらず容易に融像し、立体
視観察を行なうことが出来る。図２に示す構成で、接眼
レンズの視度を−１ディオプトリーに固定し、像の芯に
垂直に交わる接眼レンズの光軸を左右外側へ２．５°傾
けたものは、条件（２）を満足する。これによって、観
察者の眼が接眼レンズの射出瞳のどこにあっても観察者
の視野中心に向かう視線は互いに輻輳の付いた向きにな
る。したがって通常の分布内の眼幅をもったすべての観
察者に対して、眼幅調節、視度調節にかかわらず容易に
融像出来、観察時の疲労感の少ない立体視観察を行なう
ことが出来る。

【００４８】図４は本発明の第２の実施例で左右の接眼
レンズを偏芯させて本発明の効果を得るようにしたもの
で、両接眼レンズを図に示すようにΔだけ外側へ平行移
動させる。この実施例では、視度調節範囲が−６〜−４
〜−２〜＋２（ディオプトリー）の時のΔの値は２mm〜
１．５mm〜１mm〜１mmで、条件（３）を満足する。この
実施例のようにすれば、像の中心から射出する光線のう
ち射出瞳内を通る光線が観察者の眼に輻輳を持った傾き
で入射し観察者の瞳孔が接眼レンズの射出瞳内のどこに
あっても観察者の視野中心に向かう視線が互いに輻輳の
付いた向きになっている。そのため観察者の眼幅調節に
かかわらず容易に像を融像し、立体視観察が可能であ
る。

【００４９】この実施例において、接眼レンズの視度を
−１ディオプトリーに固定した場合、像の中心に対して
接眼レンズの光軸を相対的に左右外側へ１．５mm（Δ＝
１．５mm）平行移動させればよい。この時Δの値は条件
（４）を満足する。このようにすることによって、観察
者の眼が上記接眼レンズの射出瞳内のどこにあっても観
察者の視野中心に向かう視線が互いに輻輳の付いた向き
になる。したがって、通常の分布内の眼幅を持つすべて
の観察者に対して眼幅調節、視度調節にかかわらず容易
に融像ができ、観察時の疲労感の少ない立体視観察がで
きる。

【００５０】以上の各実施例において、像の中心と射出
瞳中心の間隔が短い程接眼レンズの光軸の傾きや平行移
動量はいずれも小さくてよい。図３に示すように像とし
てモニター画像を用いた場合、接眼レンズの光軸の傾き
や平行移動量が小さい程装置の小型化、単純化にとって
非常に有利である。そのため最も像の中心と射出瞳中心
が短くなる直視ルーペ型（モニターのすぐ上に接眼レン
ズをおいて観察する）が最も望ましく、小型で射出瞳径
が１２mm以上になるためには、下記の条件を満足するこ
とが望ましい。

【００５１】（９） ２０°≦ω≦４３．５° （１０） ２１．８mm≦Ｌ_m ≦５７mm （１１） １２mm≦Ｄ≦３１．３mm （１２） ２．５≦Ｆ_no≦６．５３ （１３） ３．１９≦β_oc≦２１．８ ただしωは接眼レンズの片側の視野角、Ｌ_m はモニター
の水平方向の長さ、Ｄは接眼レンズの射出瞳径、Ｆ_noは
接眼レンズのＦナンバー、β_ocは接眼レンズの倍率であ
る。条件（９）の下限は、手術に必要な最低の臨場感を
得るための画角で、２０°以下になると必要とする臨場
感が得られない。

【００５２】条件（１０）の上限はモニター枠等を考慮
してモニターの中心間隔を６５mmに保ったまま左右に並
べるためのモニターの大きさを制限するためのもので、
上限を越えると大型になる。

【００５３】条件（１１）の下限は人間の瞳孔間の距離
のばらつき（６５mmを中心として５９mmから７２mm）以
上であってある程度頭を動かせるように設定したもので
ある。

【００５４】条件（１２）において接眼レンズが下限の
２．５を下回るＦナンバーの値になると設計上収差補正
を行ないにくくなり、又収差を良好に補正するためには
レンズ枚数を増やさなければならず大型になる。

【００５５】尚条件（９）の上限、条件（１０）の下
限、条件（１１）の上限、条件（１２）の上限、および
条件（１３）は、下記の接眼レンズの倍率およびＦナン
バーＦ_noを示す式と上で説明した境界値とを組み合わせ
ることにより決まる。

【００５６】β_oc＝（５００× tanω）／Ｌ_m Ｆ_no＝Ｌ_m／（２×Ｄ×tan ω） 前記の各実施例で用いる接眼レンズのデーターは下記の
通りである。 ｒ₁ ＝∞（射出瞳） ｄ₁ ＝18.4000 ｒ₂ ＝30.5750 ｄ₂ ＝7.7000 ｎ_１＝1.81600 ν_１＝46.62 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝4.4000 ｒ₄ ＝-67.4230 ｄ₄ ＝6.3000 ｎ_２＝1.76182 ν_２＝26.52 ｒ₅ ＝30.5390 ｄ₅ ＝5.9000 ｒ₆ ＝285.0480 ｄ₆ ＝5.1000 ｎ_３ =1.83481 ν_３ =42.72 ｒ₇ ＝-53.5040 ｄ₇ ＝0.5000 ｒ₈ ＝36.1880 ｄ₈ ＝12.5000 ｎ_５ ＝1.83481 ν_５＝42.72 ｒ₉ ＝-67.6910 ｄ₉ ＝2.8000 ｎ_５＝1.84666 ν_５＝23.78 ｒ₁₀＝126.2960 焦点距離ｆ＝38.25mm 、ＦナンバーＦ_n0＝2.772 、視野角２ω＝45.8° 倍率β_oc＝6.54 図５は本発明の第３の実施例を示す図で、接眼レンズの
目側に左右の接眼レンズを覆う程度の直径の凹レンズＬ
_nを配置して本発明の目的を達成するようにした実施例
である。したがって、左右の接眼レンズは、その光軸が
像の中心を通り互いに平行に配置されている。この実施
例では、前記の凹レンズを配置することによって観察者
の視野中心に向かう視線に輻輳をつけている。これによ
り観察者にとって融像し立体観察することが容易とな
る。また左右の接眼レンズの光軸が平行に配置されるた
め、接眼レンズどうしの干渉がなく、小型に出来る。

【００５７】又、この実施例は光学像を直接観察するも
ので、図５に示すように実体顕微鏡で得られる像位置に
拡散板１をおき、像より射出する光束の出射ＮＡを大に
して射出瞳を大きくしている。

【００５８】更にこの実施例では、接眼レンズの上部に
のせる凹レンズの焦点距離が−６００mmで、接眼レンズ
の視度調節範囲が−６〜２ディオプトリーの時に条件
（５）を満足する。

【００５９】この実施例も視野中心から射出する光線の
うち、射出瞳内を通る光線は、観察者の眼に輻輳を持っ
た傾きで入射し、観察者の瞳孔が接眼レンズの射出瞳内
のどこにあっても観察者の視野中心に向かう視線が互い
に輻輳の付く向きになっている。そのため観察者は眼幅
調節にかかわらず容易に融像し立体視観察が出来る。

【００６０】次に、この実施例で用いる凹レンズの詳細
な説明を行なう。

【００６１】下記は凹レンズＬ_nのデーターである。 ｒ₁ ＝-309.7980 ｄ₁ ＝10.0000 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.15 ｒ₂ ＝∞ ただし、上記データーでｒ₁，ｒ₂は夫々瞳５の側および
接眼レンズ４の側の面の曲率半径、ｄ₁はレンズの肉
厚、ｎ₁，ν₁は夫々レンズの屈折率およびアッベ数であ
る。この実施例において、接眼レンズの視度を−１ディ
オプトリーに固定し、凹レンズの焦点距離を−６００mm
としたものは条件（６）を満足する。

【００６２】この実施例によれば、観察者の眼が接眼レ
ンズの射出瞳内のどこにあっても、観察者の視野中心に
向かう視線は、必ず輻輳の付いた向きになる。したがっ
て、通常の眼幅を持つすべての観察者に対して、眼幅調
節，視度調節にかかわらず容易に融像出来、観察時の疲
労感の少ない立体視観察が可能である。

【００６３】図６は本発明の第４の実施例で、左右の接
眼レンズの眼側に楔状部材（楔型プリズム）Ｐを配置
し、接眼レンズからの射出光を左右外側へ屈折させるも
のである。接眼レンズは実施例１で用いたと同じである
が、左右の光軸は平行である。この実施例は、実体顕微
鏡で得られた像の上に夫々拡散板１を設け、像よりの射
出ＮＡを大にし、射出瞳を大きくする。

【００６４】この実施例は、楔状部材の鋭角部の角度が
１０°であり接眼レンズの視度範囲が−６〜＋２ディオ
プトリーのとき、条件（７）を満足する。これにより、
視野中心から射出する光線のうち射出瞳内を通る光線が
観察者の眼に輻輳を持つ傾きで入射し観察者の瞳孔が接
眼レンズの射出瞳内のどこにあっても観察者の眼幅調節
にかかわらず、容易に融像し、立体観察が可能である。

【００６５】又上記実施例で、楔状部材の鋭角部の角度
を２°として、接眼レンズの視度を−１ディオプトリー
に固定したもので条件（８）を満足し得る。ここで楔状
部材の材料は屈折率ｎ＝１．５１６３３でアッベ数ν＝
６４．１である。これにより観察者の眼が接眼レンズの
射出瞳内のどこにあっても観察者の視野中心へ向かう視
線が必ず輻輳の付いた向きになる。そのため、通常の分
布内の眼幅を持つすべての観察者に対して眼幅調節、視
度調節にかかわらず容易に融像でき、観察時の疲労感の
少ない立体視観察が可能である。

【００６６】本発明の実体顕微鏡は、以上説明した通り
で、特許請求の範囲の各請求項に記載されたもののほ
か、次の各項に記載したものも含まれる。 （１） 特許請求の範囲の請求項１に記載されているも
ので、接眼レンズの射出瞳の径が１２mm以上であること
を特徴とする実体顕微鏡。 （２） 特許請求の範囲の請求項２に記載されているも
ので、接眼レンズの視度が−６ｍ^-1（ディオプトリー）
から０ｍ^-1（ディオプトリー）のいずれかに固定されて
いて、この固定された視度で、下記の条件（２）を満足
する実体顕微鏡。

【００６７】２．１°＜θ’＜８．２° ただしθ’は接眼レンズの光軸上に像の中心を配置し、
左右の接眼レンズを外側に傾斜させた時の傾斜角であ
る。 （３） 特許請求の範囲の請求項３に記載されているも
ので、接眼レンズの視度が−６ｍ^-1（ディオプトリー）
から０ｍ^-1（ディオプトリー）のいずれかに固定され、
この固定された視度において下記の条件（４）を満足す
ることを特徴とする実体顕微鏡。

【００６８】（４） ０．０３＜Δ’＜０．１４ｆ ただしΔ’は接眼レンズの光軸の相対的な偏位量、ｆは
接眼レンズの焦点距離である。 （４） 特許請求の範囲の請求項１に記載されているも
ので二つの接眼レンズの光軸が互いに平行であり、二つ
の接眼レンズの射出側に二つの接眼レンズを覆う凹レン
ズ或いは二つの接眼レンズの各々に光路を互いに鋭角部
を向い合わせた模型プリズムを配置した実体顕微鏡。

【００６９】（５） 前記（４）に記載されているもの
で、接眼レンズの視度が−６ｍディオプトリーから１デ
ィオプトリーの間の値に固定され、以下の条件（６）を
満足する実体顕微鏡。 （６） −７９０mm＜ｆ_n ＜−２５０mm ただし、ｆ_n は前記凹レンズの焦点距離である。

【００７０】（６） 前記（４）に記載されているもの
で、接眼レンズの視度が−６ｍディオプトリーから０デ
ィオプトリーの間のいずれかの値に固定され、以下の条
件（８）を満足する実体顕微鏡。 （８） ４°＜δ’＜１５° ただし、δ’は楔状部材の鋭角部の角度である。

【００７１】

【発明の効果】本発明の実体顕微鏡は、接眼レンズの視
出射瞳径が８mm以上で二つの像の中心から発して接眼レ
ンズを射出する二つの光束が互いに離れる方向に向かう
ように夫々傾斜させるようにしたもので、眼幅調節にか
かわらず又観察者の僅かな頭の動きによる像のけられの
ない立体視観察を可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実体顕微鏡の基本構成を示す図

【図２】本発明の第１の実施例の構成を示す図

【図３】本発明を用いたテレビカメラの構成を示す図

【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す図

【図５】本発明の第３の実施例の構成を示す図

【図６】本発明の第４の実施例の構成を示す図

【図７】従来の方法による眼幅視度に対する観察者の視
野中心に向かう視線との関係を示す図

【図８】上記従来の方法における左右像の融像を示す図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】視差を有する二つの像を形成する像形成手
   段と、前記二つの像からの光を夫々観察者の眼に導くた
   めの二つの接眼レンズを含む接眼光学系とを備えた実体
   顕微鏡において、前記接眼光学系が直径８mm以上の射出
   瞳を有し、前記接眼レンズが使用される視度範囲におい
   て前記二つの像の夫々の中心から発して前記接眼レンズ
   を介して射出する二つの光束が互いに離れる方向に傾斜
   していることを特徴とする実体顕微鏡。
2. 【請求項２】前記二つの接眼レンズの光軸が観察者眼側
   において互いに離れる方向に傾斜しており、下記の条件
   （１）を満足する請求項１の実体顕微鏡。 （１） θ＞tan^-1 ［Ｄ×｜ａ｜／2000］ ただしθは左右接眼レンズの光軸の外側への傾き角、
   Ｄ，ａは夫々接眼レンズの射出瞳径および視度である。
3. 【請求項３】前記二つの接眼レンズの光軸が前記二つの
   像の中心に対して平行に偏芯しており、下記の条件
   （３）を満足する請求項１の実体顕微鏡。 （３） Δ＞ｆ×Ｄ×｜ａ｜／2000 ただしΔは接眼レンズの偏芯量、ｆは接眼レンズの焦点
   距離、Ｄは接眼レンズの射出瞳径、ａは接眼レンズの視
   度である。
4. 【請求項４】前記接眼光学系が前記二つの接眼レンズの
   光路にまたがる凹レンズを備え、下記の条件（５）を満
   足する請求項１の実体顕微鏡。 （５） ｆ_n ＜［1000（Ｄ−65）／（Ｄ×｜ａ｜）］ ただしｆ_n は前記凹レンズの焦点距離、Ｄ，ａは夫々接
   眼レンズの射出瞳径および視度である。
5. 【請求項５】前記接眼光学系が前記二つの接眼レンズの
   光路中に夫々楔状部材を備え、下記の条件を満足する請
   求項１の実体顕微鏡。 δ＞tan^-1 ［sin {tan^-1(Ｄ×｜ａ｜／2000）｝／｛ｎ
   −cos （tan^-1 （Ｄ×｜ａ｜／2000））｝］ ただしδは楔状部材の鋭角部の角度、ｎは楔状部材の屈
   折率、Ｄ，ａは夫々接眼レンズの射出瞳径および視度で
   ある。