JPH11119111A - 実体顕微鏡の光路切換装置 - Google Patents

実体顕微鏡の光路切換装置

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JPH11119111A
JPH11119111A JP9277405A JP27740597A JPH11119111A JP H11119111 A JPH11119111 A JP H11119111A JP 9277405 A JP9277405 A JP 9277405A JP 27740597 A JP27740597 A JP 27740597A JP H11119111 A JPH11119111 A JP H11119111A
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Koji Shinomiya
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で、写真撮影の解像度や測定精度を
向上し得る実体顕微鏡の光路切換装置を提供する。 【解決手段】偏心光学系光路と共軸光学系光路とを切り
換える実体顕微鏡の光路切換装置において、任意の1つ
の対物レンズを少なくとも2つの位置28、29で観察
できる手段23、24、25、26を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、実体顕微鏡の光路
切換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、実体顕微鏡の光路切換装置に関し
ては、「双眼顕微鏡」として、特公昭53−39773
号公報所載の技術(従来技術1)が開示されている。図
10を用いてこの従来技術1を説明する。この双眼顕微
鏡は、主要対物レンズ101と、この主要対物レンズ1
01を経て双眼観察するように配置された可変倍率の双
子光学系統102、103;102′、103′とを備
えている。双子光学系統102、103;102′、1
03′の上方には、正立用プリズム104、104′お
よび接眼レンズ106が配設されている。主要対物レン
ズ101の光軸A1−A1が、双子光学系統102、1
03;102′、103′の光軸A2−A2、A3−A
3の中間の位置にあるときは、偏心光学系光路を形成し
ている。また、主要対物レンズ101の光軸A1−A1
が、双子光学系統102、103の光軸A2−A2と一
致するように移動すると、共軸光学系光路を形成する。
すなわち、主要対物レンズ101は、双子光学系統10
2、103の光軸A2−A2に対し垂直な平面内を移動
できる装置を備えている。また、主要対物レンズ101
の下方には、対象物平面105が配置されている。共軸
光学系光路は偏心光学系光路に比べ、収差が少なく写真
撮影や測定に優れている。
【0003】また、「双眼筒を有する顕微鏡」として、
特開昭61−63816号公報所載の技術(従来技術
2)が開示されている。この従来技術2を図11
(a)、(b)を用いて説明する。この双眼筒を有する
顕微鏡では、可変倍率の双子光学系統102、103;
102′、103′より上方の光学系および対象物平面
105が、従来技術1と同一のため、異なる部分のみ示
し、同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。
偏心光学系装置107と共軸光学系装置108とが一体
に形成され、双子光学系統102、103;102′、
103′の下方に配設されている。偏心光学系装置10
7と共軸光学系装置108とは、双子光学系統10
2′、103′の光軸A3−A3に対し垂直な平面内ま
たは傾斜した平面内でシフトすることができる。偏心光
学系装置107内には、主要対物レンズ101が内蔵さ
れ、図11(a)に示すように、主要対物レンズ101
の光軸A1−A1は、双子光学系統102、103;1
02′、103′の光軸A2−A2、A3−A3の中間
の位置にあるときは、偏心光学系光路を形成する。ま
た、共軸光学系装置108内には、光学プリズム109
と共軸光学系用対物レンズ110とが内蔵され、図11
(b)に示すように、共軸光学系用対物レンズ110の
光軸B1−B1が双子光学系統102′、103′の光
軸A3−A3と合致したとき、共軸光学系光路を形成す
る。
【0004】さらに、「双眼筒を有する顕微鏡」とし
て、特開昭61−112116号公報所載の技術(従来
技術3)が開示されている。この従来技術3を図12
(a)、(b)を用いて説明する。この双眼筒を有する
顕微鏡では、主要対物レンズ101は変位せず、可変倍
率の双子光学系統102、103;102′、103′
より上方の光学系全体を双子光学系保持部111内に内
蔵し、双子光学系保持部111が主要対物レンズ101
に対し変位するものである。従って、双子光学系保持部
111以外の部材は、従来技術1と同一のため、同一の
部材には同一の符号を付し、説明を省略する。主要対物
レンズ101と双子光学系保持部111との間には、主
要対物レンズ101の光軸A1−A1に垂直な平面内で
シフト可能なガイドが形成されている。双子光学系保持
部111が移動し、図12(a)に示すように、主要対
物レンズ101の光軸A1−A1に、双子光学系統10
2、103;102′、103′の光軸A2−A2、A
3−A3の距離の中点の位置が合致したときは、偏心光
学系光路を形成する。また、図12(b)に示すよう
に、主要対物レンズ101の光軸A1−A1に、双子光
学系統102′、103′の光軸A3−A3が合致した
ときは、共軸光学系光路を形成するというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術には、つぎのような問題点があった。即ち、従来技術
1では、写真撮影や測定に有利な共軸光学系光路へ、対
物レンズを固定する機構を有しないので、写真の解像度
や測定精度には限界があった。また、従来技術2におい
ては、偏心光学系光路で観察している像をそのまま写真
撮影や測定などをすると、偏心光学系特有の収差によ
り、写真の解像度や測定精度が低下した。もし、観察像
を収差の影響がない共軸光学系光路で撮影するには、対
物レンズを付け替えるか、同じ対物レンズを複数用意し
なければならなかった。さらに、従来技術3において
は、対物レンズの変換機構を有しないので、ズーム倍率
以内での撮影または測定しかできなかった。
【0006】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、請求項1、2または3に係る発明の課題は、
簡単な構成で、写真撮影の解像度や測定精度を向上し得
る実体顕微鏡の光路切換装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1、2または3に係る発明は、偏心光学系光
路と共軸光学系光路とを切り換える実体顕微鏡の光路切
換装置において、任意の1つの対物レンズを少なくとも
2つの位置で観察できる手段を設けたことを特徴とす
る。
【0008】請求項1、2または3に係る発明の作用で
は、任意の1つの対物レンズを少なくとも2つの位置で
観察できる手段を設けたことにより、偏心光学系光路と
共軸光学系光路との双方での切り換え位置で、対物レン
ズを停止し、固定する。請求項2または3に係る発明の
作用では、上記作用に加え、少なくとも2つの位置で観
察できる手段がクリック機構であることにより、光路の
切り換え位置での停止、固定が迅速に行われる。請求項
3に係る発明の作用では、上記作用に加え、少なくとも
2つの位置はほぼ同一円周上にあり、この円周上を前記
対物レンズが回転移動するように構成したことにより、
光路の切り換えが円滑に行われる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態では、偏心光
学系光路と共軸光学系光路との切り換え位置での対物レ
ンズの停止、固定手段にボールとV溝の組み合わせによ
るクリック機構を用いている。しかし、停止、固定手段
は、このクリック機構に限定されるものではなく、これ
に類似、例えば円錐状の棒部材を角溝に嵌入させる機構
であってもよい。以下、具体的な実施の形態について説
明する。
【0010】(実施の形態1)図1〜図4は実施の形態
1を示し、図1は実体顕微鏡の正面図、図2は実体顕微
鏡の側面図、図3は偏心光学系光路の状態を示す回転型
光路切換装置の下面図、図4は共軸光学系光路の状態を
示す回転型光路切換装置の下面図である。
【0011】まず、実体顕微鏡の光学系について説明す
る。図1において、対物レンズ1の上方には、それぞれ
レンズ2、3および2′、3′よりなる可変倍率双子光
学系が配設されている。これらの双子光学系は、対物レ
ンズ1を経て入射する光線を幾何学的に分配し、そして
両光束を正立用プリズム4、4′を経て、それぞれ中間
映像面(図示省略)に結像させる。正立用プリズム4、
4′が設けられているので、対象物平面6に横たわる被
観察対象物の横にも縦にも反転されない単眼映像が作ら
れる。対物レンズ1の光軸A1−A1は、レンズ2、3
の光軸A2−A2とレンズ2′、3′の光軸A3−A3
との距離の中点に位置し、偏心光学系光路を形成してい
る。接眼レンズ7、7′は、それぞれ中間映像面(図示
省略)に投影された単眼映像を見るのに役立てられる。
【0012】対物レンズ1の位置は、後述する回転型光
路切換装置により、次のように変位する。双子光学系の
光軸の一つとしてのレンズ2、3の光軸A2−A2に、
対物レンズ1の光軸A1−A1が一致させられる。図1
の鎖線で示されている位置(1a)まで対物レンズ1が
移動させられるときは、対物レンズ1を通過して対象物
平面6から入射する中心光線、即ち主要光線は、レンズ
2、3の中心を通りさらに垂直に進行する光線となり、
これで、レンズ1、2および3の各光軸が一致したこと
になり、共軸光学系光路を形成する。
【0013】つぎに、実体顕微鏡の構成について説明す
る。図1および図2において、基台18にはガイド13
が立設され、ガイド13には焦準部17が取着されてい
る。焦準部17には、鏡体14が上下動自在に装着され
ている。鏡体14には、焦準ハンドル16が装備され、
これを回動することによって鏡体14が上下駆動され、
焦準操作を行うことができる。また、鏡体14には、変
倍ハンドル15が装備され、これを回動することによっ
て、鏡体14内に内蔵されたレンズ2、3および2′、
3′を上下移動させて変倍操作を行うことができる。鏡
体14の上面には、接眼レンズ7、7′を内蔵した双眼
鏡筒12が装着されている。
【0014】鏡体14の下面には、回転型光路切換装置
が装着されている。この回転型光路切換装置について説
明する。回転型光路切換装置は固定部19を有し、この
固定部19が鏡体14の下面に固着されている。固定部
19の下面に回転部20が回転軸21によって支持さ
れ、回転軸21を回転中心として回転する。図3および
図4に示すように、回転部20には、対物レンズ1、
1′を内蔵した対物22、22′を螺着するための対物
取付けネジ27、27Aが螺刻されている。固定部19
の右端には、板バネ23が取着され、板バネ23の先端
には、クリックボール24が転動自在に保持されてい
る。一方、回転部20の左右両端面には、V型のクリッ
ク溝25、25A、26、26Aが刻設されている。回
転部20の回転方向停止位置は、クリックボール24と
クリック溝25、25A、26、26Aの1ヶ所とが嵌
入した位置により決められる。板バネ23、クリックボ
ール24、およびクリック溝25、25A、26、26
Aにより、クリック機構を構成している。
【0015】つぎに、上記回転型光路切換装置を用いた
光路切り換え方法について説明する。図3に示すよう
に、回転部20を回転させて、クリック溝25にクリッ
クボール24が嵌入したときは、対物取付けネジ27の
中心28(対物レンズ1の光軸A1−A1)は、双子光
学系の2つの光軸29(レンズ2、3の光軸A2−A
2)、29A(レンズ2′、3′の光軸A3−A3)の
距離の中点に位置し、偏心光学系光路を形成する。
【0016】また、図4に示すように、回転部20を矢
印θの方向に若干回転させると、クリック溝26にクリ
ックボール24が嵌入し、対物取付けネジ27の中心2
8(対物レンズ1の光軸A1−A1)は、双子光学系の
一方の光軸29(レンズ2、3の光軸A2−A2)に最
も近接した位置で停止し、見かけ上共軸光学系光路を形
成する。同様に、クリック溝25A、26Aにクリック
ボール24が嵌入したときは、対物取付けネジ27Aの
中心28A(対物レンズ1′の光軸A1−A1)が変位
し、それぞれ偏心光学系光路、共軸光学系光路を形成す
る。以上説明したように、偏心光学系光路と共軸光学系
光路との切り換えを容易に行うことができる。また、2
つの対物22、22′を装備しているので、変倍操作も
同時に行うことができる。
【0017】本実施の形態によれば、クリック機構を回
転型光路切換装置に備えているので、対物レンズを僅か
に回転移動させる操作のみで、偏心光学系光路と共軸光
学系光路との切り換えが迅速かつ容易に行うことがで
き、さらにその位置が固定される。これにより、写真撮
影の解像度や測定精度を向上させることができる。ま
た、2つの対物レンズが切り換え可能となるので、マク
ロおよびミクロの観察、写真撮影、測定という用途を迅
速に選択することができる。
【0018】本実施の形態では、対物が2つの場合を説
明したが、3つ以上であっても、本実施の形態1を適用
することができる。
【0019】(実施の形態2)図5〜図6は実施の形態
2を示し、図5は共軸光学系光路の状態を示す回転型光
路切換装置の上面図、図6は共軸光学系光路の状態を示
す回転型光路切換装置の下面図である。本実施の形態2
は、回転型光路切換装置の一部が異なるのみで、実体顕
微鏡の本体は実施の形態1と同一のため、異なる部分の
み示し、同一部分の図と説明を省略する。
【0020】図5および図6において、回転型光路切換
装置の固定部30は、実体顕微鏡の鏡体14(図1およ
び図2参照)の下面に固着されている。固定部30の下
面に回転部31が回転軸32によって支持され、回転軸
32を回転中心として回転する。回転部31には、対物
レンズ1、1′を内蔵した対物22、22′を螺着する
ための対物取付けネジ27、27Aが螺刻されている。
固定部30の右端には、偏心光学系光路を位置決めする
ためのクリックボール34と、共軸光学系光路を位置決
めするためのクリックボール35とを、転動自在に保持
したクリックバネ33が取着されている。一方、回転部
31の左右両端面には、V型のクリック溝36、36
A、が刻設されている。回転部31の回転方向停止位置
は、クリックボール34、35の1ヶ所とクリック溝3
6、36Aの1ヶ所とが嵌入した位置により決められ
る。クリックバネ33、クリックボール34、35、お
よびクリック溝36、36A、により、クリック機構を
構成している。
【0021】つぎに、上記回転型光路切換装置を用いた
光路切り換え方法について説明する。回転部31を回転
させて、クリック溝36にクリックボール34が嵌入し
たときは、対物取付けネジ27の中心28(対物レンズ
1の光軸A1−A1)は、双子光学系の2つの光軸29
(レンズ2、3の光軸A2−A2)、29A(レンズ
2′、3′の光軸A3 −A3 )間の距離の中点に位
置し、偏心光学系光路を形成する(図示省略)。
【0022】また、図6に示すように、回転部31を矢
印θの方向に若干回転させると、クリック溝36にクリ
ックボール35が嵌入し、対物取付けネジ27の中心2
8(対物レンズ1の光軸A1−A1)は、双子光学系の
一方の光軸29(レンズ2、3の光軸A2−A2)に最
も近接した位置で停止し、見かけ上共軸光学系光路を形
成する。同様に、クリック溝36Aにクリックボール3
4、35が嵌入したときは、対物取付けネジ27Aの中
心28A(対物レンズ1′の光軸A1−A1)が変位
し、それぞれ偏心光学系光路、共軸光学系光路を形成す
る。以上説明したように、偏心光学系光路と共軸光学系
光路との切り換えを容易に行うことができる。また、2
つの対物レンズ1、1′を装備しているので、変倍操作
も同時に行うことができる。
【0023】本実施の形態によれば、実施の形態1と同
様の効果を得ることができる。
【0024】本実施の形態においても、実施の形態1で
示した変形例はそのまま適用することができる。
【0025】(実施の形態3)図7〜図9は実施の形態
3を示し、図7は実体顕微鏡の正面図、図8は偏心光学
系光路の状態を示すスライド型光路切換装置の斜視図、
図9は共軸光学系光路の状態を示すスライド型光路切換
装置の斜視図である。本実施の形態3は、光路切換装置
が異なるのみで、実体顕微鏡の本体は実施の形態1と同
一のため、光路切換装置のみ説明し、同一の部材には同
一の符号を付し説明を省略する。
【0026】図7において、実体顕微鏡の鏡体14の下
面には、スライド型光路切換装置が装着されている。こ
のスライド型光路切換装置について説明する。スライド
型光路切換装置は固定部41を有し、この固定部41が
鏡体14の下面に固着されている。図8に示すように、
固定部41には、ガイド溝41a、41bが、双子光学
系の光軸A2−A2、A3−A3に垂直な矢印Xの方向
に凹設されている。このガイド溝41a、41bには、
切換部42が嵌装されている。切換部42には、対物レ
ンズ1、1′を内蔵した対物22、22′を螺合するた
めの対物取付けネジ50、52が螺刻されている。
【0027】固定部41のガイド溝41aの中央で、双
子光学系の光軸A2−A2、A3−A3間の距離の中点
に相当する位置には、穴43が穿設され、その内部にコ
イルバネ44およびクリックボール45が装着されてい
る。クリックボール45は転動自在に装着されるととも
に、コイルバネ44の弾発力により切換部42に付勢さ
れているが、ガイド溝41aの底面より所定の突出高さ
に制限されて保持されている。一方、ガイド溝41aに
嵌装している切換部42の側面には、切り欠き46、4
6A、47、47Aが4ヶ所に刻設されている。切り欠
き46は、対物取付けネジ50の中心51(対物レンズ
1の光軸A1−A1)を通り、矢印Xの方向に垂直な位
置に刻設され、切り欠き46Aは、切り欠き46から、
双子光学系の光軸A2−A2、A3−A3間の距離の1
/2だけ矢印Xとは逆方向に寄った位置に刻設されてい
る。また、切り欠き47は、対物取付けネジ52の中心
53(対物レンズ1′の光軸A1−A1)を通り、矢印
Xの方向に垂直な位置に刻設され、切り欠き47Aは、
切り欠き47から、双子光学系の光軸A2−A2、A3
−A3間の距離の1/2だけ矢印Xの方向に寄った位置
に刻設されている。コイルバネ44、クリックボール4
5、および切り欠き46、46A、47、47Aにより
クリック機構を構成している。
【0028】つぎに、上記スライド型光路切換装置を用
いた光路切り換え方法について説明する。図8に示すよ
うに、クリックボール45は切り欠き46に嵌入し、切
換部42が位置決めされている。このとき、対物レンズ
1の光軸A1−A1は、双子光学系の光軸A2−A2、
A3−A3間の距離の中点にあり、偏心光学系光路を形
成する。また、図9に示すように、切換部42を矢印X
の方向に双子光学系の光軸A2−A2、A3−A3間の
距離の1/2だけ移動すると、クリックボール45は切
り欠き46Aに嵌入し、位置決めされる。このとき、対
物レンズ1の光軸A1−A1は、双子光学系の一方の光
軸A2−A2に合致し、共軸光学系光路を形成する。さ
らに、切換部42を矢印Xの方向に移動すると、クリッ
クボール45は、クリック溝47Aに嵌入し位置決めさ
れる。このとき、対物レンズ1′の光軸A1−A1は、
双子光学系の一方の光軸A3−A3に合致し、共軸光学
系光路を形成する。さらにまた、切換部42を矢印Xの
方向に移動すると、クリックボール45は、クリック溝
47に嵌入し位置決めされる。このとき、対物レンズ
1′の光軸A1−A1は、双子光学系の光軸A2−A
2、A3−A3間の距離の中点にあり、偏心光学系光路
を形成する。以上説明したように、偏心光学系光路と共
軸光学系光路との切り換えを容易に行うことができる。
また、2つの対物レンズ1、1′を装備しているので、
変倍操作も同時に行うことができる。
【0029】本実施の形態によれば、クリック機構をス
ライド型光路切換装置に備えているので、対物レンズを
僅かに平行移動させる操作のみで、偏心光学系光路と共
軸光学系光路との切り換えが迅速かつ容易に行うことが
でき、さらにその位置が固定される。これにより、写真
撮影の解像度や測定精度を向上させることができる。ま
た、2つの対物レンズが切り換え可能となるので、マク
ロおよびミクロの観察、写真撮影、測定という用途を迅
速に選択することができる。
【0030】本実施の形態においても、実施の形態1で
示した変形例はそのまま適用することができる。
【0031】なお、上述の具体的実施の形態から次のよ
うな構成の技術的思想が導き出される。 (付記) (1)切換時に、任意の1つの対物レンズが、少なくと
も2つの位置で観察可能な機構を有することを特徴とす
る実体顕微鏡の光路切換装置。対物レンズの光軸を少な
くとも2つの位置に移動できるので、1つの位置が双子
光学系の2つの光軸の中間に位置させれば偏心光学系光
路となり、他の位置が双子光学系の2つの光軸の一方に
合致させれば、共軸光学系光路とすることができる。こ
れにより、写真撮影の解像度や測定精度を向上させるこ
とができる。 (2)切換時に、任意の1つの対物レンズを偏心光学系
光路を形成する位置と、共軸光学系光路を形成する位置
とに停止させるクリック機構を備えたことを特徴とする
実体顕微鏡の光路切換装置。クリック機構により、偏心
光学系光路と共軸光学系光路とを迅速に切換るととも
に、写真撮影の解像度や測定精度を向上させることがで
きる。 (3)切換時に、任意の1つの対物レンズを偏心光学系
光路を形成する位置と、共軸光学系光路を形成する位置
とに停止させるクリック機構を備えたことを特徴とする
実体顕微鏡の回転型光路切換装置。(2)の効果に加
え、切換運動が回転運動となるため、円滑な切換が可能
となる。また、光路切換装置をコンパクトに構成するこ
とができる。
【0032】
【発明の効果】請求項1、2または3に係る発明によれ
ば、偏心光学系光路と共軸光学系光路との双方での切り
換え位置で、対物レンズを停止し固定するので、簡単な
構成で、写真撮影の解像度や測定精度を向上させること
ができる。請求項2または3に係る発明によれば、上記
効果に加え、光路の切り換え位置での停止、固定が迅速
に行われるので、偏心光学系光路と共軸光学系光路との
切換操作を容易に行うことができる。請求項3に係る発
明によれば、上記効果に加え、光路の切り換えが円滑に
行われるので、偏心光学系光路と共軸光学系光路との切
換の操作性を向上させる。また、光路切換装置をコンパ
クトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の実体顕微鏡の正面図である。
【図2】実施の形態1の実体顕微鏡の側面図である。
【図3】実施の形態1の偏心光学系光路の状態を示す回
転型光路切換装置の下面図である。
【図4】実施の形態1の共軸光学系光路の状態を示す回
転型光路切換装置の下面図である。
【図5】実施の形態2の共軸光学系光路の状態を示す回
転型光路切換装置の上面図である。
【図6】実施の形態2の共軸光学系光路の状態を示す回
転型光路切換装置の下面図である。
【図7】実施の形態3の実体顕微鏡の正面図である。
【図8】実施の形態3の偏心光学系光路の状態を示すス
ライド型光路切換装置の斜視図である。
【図9】実施の形態3の共軸光学系光路の状態を示すス
ライド型光路切換装置の斜視図である。
【図10】従来技術1の双眼顕微鏡の概略構成図であ
る。
【図11】従来技術2の双眼筒を有する顕微鏡の概略構
成図である。
【図12】従来技術3の双眼筒を有する顕微鏡の概略構
成図である。
【符号の説明】
23 板バネ 24 クリックボール 25 クリック溝 26 クリック溝 28 対物レンズの光軸 29 双子光学系の一方の光軸

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏心光学系光路と共軸光学系光路とを切
    り換える実体顕微鏡の光路切換装置において、 任意の1つの対物レンズを少なくとも2つの位置で観察
    できる手段を設けたことを特徴とする実体顕微鏡の光路
    切換装置
  2. 【請求項2】 前記少なくとも2つの位置で観察できる
    手段は、クリック機構であることを特徴とする請求項1
    記載の実体顕微鏡の光路切換装置。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも2つの位置はほぼ同一円
    周上にあり、この円周上を前記対物レンズが回転移動す
    るように構成したことを特徴とする請求項2記載の実体
    顕微鏡の光路切換装置。
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