JPH1184263A - 立体視顕微鏡の撮影光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成焦点距離の長いスチルカメラ用撮影光学
系を備えているにもかかわらず、不自然な突出を防止し
たコンパクトな立体視顕微鏡の撮影光学系を提供する。 【解決手段】 本発明の撮影光学系では、まず、立体視
顕微鏡の観察光学系から導かれた光束Ａ₁ が、第１の反
射部材Ｐ₁ によって光束Ａ₁ に対して垂直方向に反射さ
れる。その後、順に、第２の反射部材Ｐ₂ によってｙ方
向に、第３の反射部材Ｐ₃ によって−ｘ方向に、第４の
反射部材Ｐ₄ によって−ｙ方向に、第５の反射部材Ｐ₅
によってｚ方向に反射されるようになっている。前記各
反射部材Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，Ｐ₅ は全て入射光軸
（ｚ軸）を法線とするｘｙ平面上に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は立体視顕微鏡で捕ら
えた像を撮影するための撮影光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、顕微鏡観察では、観察視野を記録
する目的等で、スチルカメラによる静止画像の記録や、
ＴＶカメラ撮影によるモニターでの拡大観察、動画の記
録が行われている。なかでも、立体視顕微鏡、特に手術
用顕微鏡においては、マイクロサージャリー技術の進
展，普及に伴い、手技の教育又は重要な症例の記録のた
めに、ＴＶカメラやスチルカメラにより術視野を顕微鏡
を通した拡大画像で撮影しておく必要がある。このた
め、顕微鏡の観察光路に光路分割器を設けて、これによ
り分割された光路上にＴＶカメラやスチルカメラの撮影
装置の取付けが可能になっている。手技の進行記録のた
めにはＴＶカメラ、症例の鮮明な記録のためにはスチル
カメラによる撮影が好ましい。従って、手術用顕微鏡に
はその両方が取付け可能になっていることが望ましい。

【０００３】このような要望を満足するものとしては、
特許第２５９６９２６号の撮影装置がある。図８はこの
撮影装置の構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮
影装置２１は顕微鏡２２の観察光学系から分岐された光
路上に配置されて用いられる。撮影装置２１は、顕微鏡
２２の観察光学系からの光束を結像させる結像レンズ２
３，入射光を２回反射して入射光軸と１３５°をなす方
向に出射するプリズム２４，光路切換えミラー２５，Ｔ
Ｖカメラ用リレー光学系２６，及び写真撮影用リレー光
学系２７により構成されている。この撮影装置２１は、
光路切換えミラー２５により光束をＴＶカメラ用リレー
光学系２６に導きＴＶカメラの撮像素子面に結像させる
ことができる一方、光路切換えミラー２５により光束を
写真用リレー光学系２７に導きカメラの写真フィルム面
に結像させることもできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしなから、立体視
顕微鏡にスチルカメラを用いる場合、撮像範囲を観察系
と同等にするには、撮影光学系の合成焦点距離を長く形
成して拡大像を得る必要がある。例えば、対物レンズと
変倍レンズが顕微鏡像の観察系と撮影系とで共通に使用
されており、観察系の結像レンズの焦点距離BI_- f が16
8mm 、視野数FNが20、スチルカメラの像高h が21.6mmで
あった場合、スチルカメラ用撮影光学系に必要とされる
合成焦点距離は、 （h ×2/FN）×BI_- f ＝（21.6×2/20）×168 ＝362.88(mm) となる。

【０００５】これはあくまで一例であるが、スチルカメ
ラ用撮影光学系の撮像範囲を観察系と同等にするには、
その撮影光学系の合成焦点距離は300mm 程度、場合によ
ってはそれ以上必要となる。この合成焦点距離をもつ撮
影光学系の全長は長くなり、よって、かかる撮影光学系
をそのまま顕微鏡に取付けると、例えば図８に示されて
いるものの場合、Ｌ₁ 方向に突出してしまい、術者にと
って使い勝手の悪いものとなる。

【０００６】又、手術用顕微鏡においては、より難しい
手術を可能にするため、複数人が同一の顕微鏡像を同時
に自由な方向から観察できることが望まれる。この要求
に応じるため、術者が左右の目で見る夫々の像を１つの
変倍光学系を通して観察できるようにした観察光学系が
提案されている。この構成を図９に示す。この観察光学
系は、光軸が１つの対物レンズ２９，変倍光学系３１，
リレーレンズ３３，３７，左右一対の結像レンズ３８
ｌ，３８ｒ，接眼レンズ３９ｌ，３９ｒを有し、アイポ
イント位置の調節のために前記各光学部材の間に夫々反
射面２８，３０，３２，３４，３５，３６が配置されて
いる。

【０００７】このように構成された観察光学系に撮影光
学系を取付ける場合、反射面３２に代えて光路分割器を
取付け、顕微鏡からの光路を観察光学系用と撮影光学系
用とに分岐することが考えられる。この場合、撮影光学
系が図中Ｌ₂ 方向に突出してしまうことになる。これで
は、鏡体とこの鏡体を吊り下げるアームとの重量バラン
スが崩れてしまううえ、前記撮影光学系の操作性，コン
パクト性も損なわれてしまうことになる。

【０００８】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、合成
焦点距離の長いスチルカメラ用撮影光学系を備えている
にもかかわらず、不自然な突出を防止してコンパクトな
立体視顕微鏡の撮影光学系を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、立体視顕微鏡の撮影光学系であって、該
撮影光学系への入射光軸を法線とする平面を基準に±２
０°の平面内に前記入射光軸を屈折させるための反射部
材が配置されていることを特徴とする。

【００１０】又、本発明は、立体視顕微鏡の観察光学系
の光路から光路分割器で分岐された光路上に配置され、
光路切換え部材，スチルカメラ用光学系及びＴＶカメラ
用光学系を備え、前記観察光学系からの光路を前記光路
切換え部材によって前記スチルカメラ用光学系又はＴＶ
カメラ用光学系へ切換えて導くことが可能な立体視顕微
鏡の撮影光学系において、前記スチルカメラ用光学系又
はＴＶカメラ用光学系の少なくとも一方の光路は、前記
撮影光学系への入射光軸を法線とする平面を基準に±２
０°の平面内に少なくとも３つの反射部材を有し、その
平面内に前記光路切換え部材が備えられていることを特
徴とする。

【００１１】更に、本発明は、立体視顕微鏡の観察光学
系の光路から光路分割器で分岐された光路上に配置され
た立体視顕微鏡の撮影光学系において、前記観察光学系
からの光束を結像させる結像レンズ，光路切換え部材，
スチルカメラに結像させるリレー光学系，及びＴＶカメ
ラに結像させるリレー光学系を備え、特に前記スチルカ
メラに結像させるリレー光学系の結像倍率を１乃至７倍
にしたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の立体視顕微鏡の撮
影光学系の基本構成を示す概念図である。本発明の撮影
光学系では、まず、図示しない立体視顕微鏡の観察光学
系から導かれた光束Ａ₁ が、第１の反射部材Ｐ₁ によっ
て光束Ａ₁ に対して垂直方向（図中のｘ方向）に反射さ
れる。その後、順に、第２の反射部材Ｐ₂ によってｙ方
向に、第３の反射部材Ｐ₃ によって−ｘ方向に、第４の
反射部材Ｐ₄ によって−ｙ方向に、第５の反射部材Ｐ₅
によってｚ方向に反射されるようになっている。前記各
反射部材Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，Ｐ₅ は全て入射光軸
（ｚ軸）を法線とするｘｙ平面上に配置されている。こ
のように、第１の反射部材Ｐ₁ から第５の反射部材Ｐ₅
までの光路をｘｙ平面上に形成することにより、撮影光
学系のｚ方向への突出を抑制している。

【００１３】又、本発明の撮影光学系では、前記ｘｙ平
面上で、第２の反射部材Ｐ₂ と第３の反射部材Ｐ₃ との
間に光路切換え部材Ｍ₁ が配置されている。そして、こ
の光路切換え部材Ｍ₁ により、スチルカメラ用光路とＴ
Ｖカメラ用光路とに切換えることができる。このように
して、スチルカメラ，ＴＶカメラ用の光路を有する撮影
光学系でありながらも、コンパクトな撮影光学系を達成
している。

【００１４】又、反射部材Ｐ₁ で入射光束Ａ₁ をｘ方向
ばかりでなく、−ｘ方向や±ｙ方向へ折り曲げることも
可能である。本発明の撮影光学系では、ｘｙ平面内或い
はｘｙ平面に対して±２０°以内の平面内であれば、入
射光束Ａ₁ をどの方向に反射させる構成をとってもｚ方
向への突出を抑えることができる。又、撮影光学系のメ
カ的な都合上、又は像を回転させることにより、図２，
３に示すように、反射部材Ｐ₄ ，Ｐ₅ 又は反射部材Ｐ₅
のみを省略しても前記と同様に撮影光学系の図のｚ方向
への突出を抑制することができる。更に、図示されてい
るように、光路切換え部材Ｍ₁ の配置位置を変えてもよ
い。又、光路切換え部材Ｍ₁ は軽量であることが望まし
く、この点ミラーが好適である。

【００１５】又、本発明の撮影光学系は、前述の各光学
部材の他、立体視顕微鏡の観察光学系から導かれる光束
を結像させる結像レンズ，スチルカメラに結像させるリ
レー光学系，及びＴＶカメラに結像させるリレー光学系
を備えている。特に、前記スチルカメラに結像させるリ
レー光学系の結像倍率βｒは１乃至７倍に設定される。

【００１６】ここで、前記スチルカメラに結像させるリ
レー光学系の結像倍率βｒが７倍を越えると、かかるリ
レー光学系の補正係数が大きくなり、リレー光学系を精
度よく組立てることが必要となるため、撮影光学系全体
で組立工程の作業性が劣化する。又、収差補正も困難に
なる。一方、かかるリレー光学系の結像倍率βｒが１倍
を下回ると、撮影光学系の中間結像点付近の光束径が大
きくなり、リレー光学系のコンパクト化の妨げとなる。
又、補正係数が小さくなり、そのリレー光学系を移動さ
せることによって光軸調整を行うと、調整量が大きすぎ
てやはりコンパクト化の妨げになる。尚、前記スチルカ
メラに結像させるリレー光学系の結像倍率βｒは３乃至
５倍の範囲に設定することが好ましく、３．７倍が最適
である。

【００１７】又、本発明の撮影光学系では、立体視顕微
鏡の観察光学系から導かれる光束を結像させる結像レン
ズにより形成される中間像の位置に更なるレンズを配置
することによって、中間結像位置以後の光束径を十分小
さくでき、光学系全体のコンパクト化が図れる。しか
も、光学性能を劣化させることもない。ここで、本発明
の撮影光学系において、立体視顕微鏡の観察光学系から
の光束を結像させる結像レンズのＦナンバーをFno _- k
、前記結像レンズにより形成される中間像位置に配置
されるレンズの厚みをt 、としたとき、次の条件式を満
足することが好ましい。 0.3 ＜Fno _- k/t ＜7.5 ・・・・(1)

【００１８】Fno _- k/t の値が条件式（１）の取り得る
値の範囲の上限を越えると、前記中間像位置に配置され
るレンズの肉厚が薄くなり中間像とレンズ面とが重なる
ので、このレンズに付着するゴミ，キズがスチルカメ
ラ，ＴＶカメラの像に取り込まれてしまい、良好な像が
得られないという不具合が発生する。一方、Fno _- k/t
の値が条件式（１）の取り得る値の範囲の下限を下回る
と、撮影光学系の光学性能が悪化する。特に、前記中間
像位置に配置されるレンズの肉厚が厚い場合、中間像と
レンズ面とが離れすぎて歪曲収差（ディストーション）
が悪化し、好ましくない。

【００１９】又、前記スチルカメラに結像させるリレー
光学系は、物体側から順に、正の焦点距離を有する第１
レンズ群と負の焦点距離を有する第２レンズ群とからな
る２群構成となっている。加えて、第１レンズ群が凸レ
ンズ、第２レンズ群が凹レンズで構成されるテレホトタ
イプを採用すれば、リレー光学系の全長を短縮できる。
又、色収差の補正をしつつ、リレー光学系のコンパクト
化を図るためには、第２レンズ群の凹レンズに接合レン
ズを用いると有効である。更に、前記各レンズ群中に少
なくとも１つの接合レンズが含まれていることが好まし
い。このように構成することによって、夫々のレンズ群
で発生する色収差を良好に補正することができる。

【００２０】本発明の撮影光学系では、入射瞳位置を第
１レンズ群付近に設定することによって、第１レンズ群
の接合レンズで軸上の色収差を、第２レンズ群で倍率の
色収差を夫々補正することができ、撮影光学系の全長も
短縮しつつ良好な光学性能を得ることができる。

【００２１】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。

【００２２】第１実施例 図４は本実施例にかかる立体視顕微鏡の撮影光学系の構
成を示す図である。又、図５は図４に示された撮影光学
系の光軸に沿う断面図である。本実施例の撮影光学系
は、図示しない立体視顕微鏡の観察光学系側から順に、
結像レンズｋ₁₁，２回反射のプリズムＰ₁₁，直角プリズ
ムｐ₁₂，結像レンズｋ₁₁で得られる中間像位置に配置さ
れたレンズ（瞳リレーレンズ）ｈ₁₁，光路切換えミラー
ｍ₁₁，直角プリズムｐ₁₃，スチルカメラ用リレー光学系
ｓ₁₁，及び直角プリズムｐ₁₄が夫々配置されている。
又、光路切換えミラーｍ₁₁により分岐された光軸上に
は、順に、直角プリズムｐ₁₅，ＴＶカメラ用リレー光学
系ｔ₁₁が配置されている。

【００２３】ここで、スチルカメラ用リレー光学系ｓ₁₁
は、直角プリズムｐ₁₃側から順に、明るさ絞り１，正レ
ンズ２，正レンズ３，負レンズ４，正レンズと負レンズ
とからなる接合レンズ５が配置されて構成されている。
一方、ＴＶカメラ用リレー光学系ｔ₁₁は、直角プリズム
Ｐ₁₅側から順に、正レンズ６，明るさ絞り７，正レンズ
８，負レンズ９，負レンズと正レンズとからなる接合レ
ンズ１０が配置されて構成されている。

【００２４】本実施例の撮影光学系は、まず、前記観察
光学系から導かれた光束を、結像レンズｋ₁₁を透過させ
ることにより中間像を形成し、これを２回反射プリズム
ｐ₁₁にて入射光軸を法線とする平面に沿う方向へ垂直に
反射させる。次に、その像は、直角プリズムｐ₁₂で反射
され、瞳リレーレンズｈ₁₁でこの後の光束径を細くした
後に、後述するように、スチルカメラ用リレー光学系ｓ
₁₁又はＴＶカメラ用リレー光学系ｔ₁₁へ導かれる。

【００２５】写真撮影時には、光路切換えミラーｍ₁₁を
図中の点線位置に移動させる。これにより、瞳リレーレ
ンズｈ₁₁を経た顕微鏡像は、直角プリズムｐ₁₃，スチル
カメラ用リレー光学系ｓ₁₁を順に透過し、直角プリズム
ｐ₁₄にてスチルカメラ（不図示）へ導かれる。一方、Ｔ
Ｖ撮影時には、光路切換えミラーｍ₁₁を図中の実線位置
に移動させる。瞳リレーレンズｈ₁₁を経た顕微鏡像は、
光路切換えミラーｍ₁₁により反射されて直角プリズムｐ
₁₅へと導かれる。更に、直角プリズムｐ₁₅で反射された
像は、ＴＶカメラ用リレー光学系ｔ₁₁を介してＴＶカメ
ラ（不図示）へ導かれる。

【００２６】このように、本実施例では、撮影光学系の
焦点距離は長くなるが、光路を撮影光学系への入射光軸
を法線とする平面に沿う方向に形成することにより、撮
影光学系の前記入射光軸に沿う方向への突出を防ぐこと
ができ、コンパクトな撮影光学系を達成している。

【００２７】又、本実施例では、スチルカメラ用リレー
光学系ｓ₁₁の倍率βｒを４．８倍とすることで、補正係
数も小さくなり、収差補正も良好になる。

【００２８】更に、本実施例の撮影光学系において、立
体視顕微鏡の観察光学系からの光束を結像させる結像レ
ンズｋ₁₁のＦナンバーをFno _- k 、結像レンズｋ₁₁で得
られる中間像位置に配置された瞳リレーレンズｈ₁₁の厚
みをt としたとき、Fno _- k/t ＝0.86である。これによ
り、瞳リレーレンズｈ₁₁に付着するゴミ，キズがスチル
カメラ，ＴＶカメラの像に取り込まれてしまうことがな
く、収差も良好に補正できる。

【００２９】以下、本実施例の撮影光学系を構成する各
光学部材の数値データを示す。

【００３０】（スチルカメラ撮影時） Ｒ₁ ＝74.8010 Ｄ₁ ＝5.8000 ｎ₁ ＝1.72916 ν₁ ＝54.68 Ｒ₂ ＝-37.9660 Ｄ₂ ＝2.5000 ｎ₂ ＝1.80100 ν₂ ＝34.97 Ｒ₃ ＝-202.1440 Ｄ₃ ＝21.7000 Ｒ₄ ＝∞ Ｄ₄ ＝10.0000 ｎ₄ ＝1.56883 ν₄ ＝56.33 Ｒ₅ ＝∞ Ｄ₅ ＝10.0000 ｎ₅ ＝1.56883 ν₅ ＝56.33

【００３１】 Ｒ₆ ＝∞ Ｄ₆ ＝0 Ｒ₇ ＝∞ Ｄ₇ ＝9.5000 ｎ₇ ＝1.56883 ν₇ ＝56.33 Ｒ₈ ＝∞ Ｄ₈ ＝9.5000 ｎ₈ ＝1.56883 ν₈ ＝56.33 Ｒ₉ ＝∞ Ｄ₉ ＝24.0000 Ｒ₁₀＝∞ Ｄ₁₀＝6.0000 ｎ₁₀＝1.56883 ν₁₀＝56.33

【００３２】 Ｒ₁₁＝∞ Ｄ₁₁＝6.0000 ｎ₁₁＝1.56883 ν₁₁＝56.33 Ｒ₁₂＝∞ Ｄ₁₂＝0.5000 Ｒ₁₃＝80.0080 Ｄ₁₃＝9.0000 ｎ₁₃＝1.51633 ν₁₃＝64.15 Ｒ₁₄＝-80.0080 Ｄ₁₄＝31.5000 Ｒ₁₅＝∞ Ｄ₁₅＝6.0000 ｎ₁₅＝1.56883 ν₁₅＝56.33

【００３３】 Ｒ₁₆＝∞ Ｄ₁₆＝6.0000 ｎ₁₆＝1.56883 ν₁₆＝56.33 Ｒ₁₇＝∞ Ｄ₁₇＝4.6590 Ｒ₁₈＝∞ Ｄ₁₈＝0 Ｒ₁₉＝34.7920 Ｄ₁₉＝1.6700 ｎ₁₉＝1.51633 ν₁₉＝64.15 Ｒ₂₀＝-22.7570 Ｄ₂₀＝0.1000

【００３４】 Ｒ₂₁＝8.0580 Ｄ₂₁＝2.4000 ｎ₂₁＝1.51633 ν₂₁＝64.15 Ｒ₂₂＝∞ Ｄ₂₂＝2.6500 Ｒ₂₃＝-20.6720 Ｄ₂₃＝3.1800 ｎ₂₃＝1.76182 ν₂₃＝26.52 Ｒ₂₄＝7.3790 Ｄ₂₄＝4.3700 Ｒ₂₅＝15.3450 Ｄ₂₅＝2.0000 ｎ₂₅＝1.72151 ν₂₅＝29.24

【００３５】 Ｒ₂₆＝-29.1410 Ｄ₂₆＝1.9300 ｎ₂₆＝1.58913 ν₂₆＝61.18 Ｒ₂₇＝12.9180 Ｄ₂₇＝14.5260 Ｒ₂₈＝∞ Ｄ₂₈＝17.0000 ｎ₂₈＝1.74330 ν₂₈＝49.22 Ｒ₂₉＝∞ Ｄ₂₉＝89.7579 Ｒ₃₀＝∞

【００３６】（ＴＶカメラ撮影時） ｒ₁ ＝74.8010 ｄ₁ ＝5.8000 ｎ₁ ＝1.72916 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝-37.9660 ｄ₂ ＝2.5000 ｎ₂ ＝1.80100 ν₂ ＝34.97 ｒ₃ ＝-202.1440 ｄ₃ ＝21.7000 ｒ₄ ＝∞ ｄ₄ ＝10.0000 ｎ₄ ＝1.56883 ν₄ ＝56.33 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝10.0000 ｎ₅ ＝1.56883 ν₅ ＝56.33

【００３７】 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝9.5000 ｎ₆ ＝1.56883 ν₆ ＝56.33 ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝9.5000 ｎ₇ ＝1.56883 ν₇ ＝56.33 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝24.0000 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝6.0000 ｎ₉ ＝1.56883 ν₉ ＝56.33 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝6.0000 ｎ₁₀＝1.56883 ν₁₀＝56.33

【００３８】 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝0.5000 ｒ₁₂＝80.0080 ｄ₁₂＝9.0000 ｎ₁₂＝1.51633 ν₁₂＝64.15 ｒ₁₃＝-80.0080 ｄ₁₃＝16.5000 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝10.2000 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝6.0000 ｎ₁₅＝1.56883 ν₁₅＝56.33

【００３９】 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝6.0000 ｎ₁₆＝1.56883 ν₁₆＝56.33 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝3.0000 ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝2.2000 ｎ₁₈＝1.51633 ν₁₈＝64.15 ｒ₁₉＝-38.2470 ｄ₁₉＝10.5000 ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝6.6800

【００４０】 ｒ₂₁＝10.2370 ｄ₂₁＝4.0000 ｎ₂₁＝1.69680 ν₂₁＝55.53 ｒ₂₂＝82.7710 ｄ₂₂＝3.4100 ｒ₂₃＝-17.8940 ｄ₂₃＝3.3000 ｎ₂₃＝1.74077 ν₂₃＝27.79 ｒ₂₄＝8.1750 ｄ₂₄＝4.2900 ｒ₂₅＝34.6150 ｄ₂₅＝1.5000 ｎ₂₅＝1.64769 ν₂₅＝33.80

【００４１】 ｒ₂₆＝13.4990 ｄ₂₆＝4.0000 ｎ₂₆＝1.78590 ν₂₆＝44.19 ｒ₂₇＝-18.4600 ｄ₂₇＝34.4310 ｒ₂₈＝∞

【００４２】第２実施例 図６は本実施例にかかる立体視顕微鏡の撮影光学系の構
成を示す図である。又、図７は図６に示された撮影光学
系の光軸に沿う断面図である。本実施例の撮影光学系
は、図示しない立体視顕微鏡の観察光学系側から順に、
明るさ絞り１１，結像レンズｋ₂₁，３回反射のプリズム
Ｐ₂₁，ペンタプリズムｐ ₂₂，結像レンズｋ₂₁で得られる
中間像位置に配置されたレンズ（瞳リレーレンズ）
ｈ₂₁，光路切換えミラーｍ₂₁，ペンタプリズムｐ₂₃，ス
チルカメラ用リレー光学系ｓ₂₁，及び直角プリズム
ｐ₂₄，Ｐ₂₅が夫々配置されている。又、光路切換えミラ
ーｍ₂₁により分割された光軸上には、順に、直角プリズ
ムｐ₂₆，ＴＶカメラ用リレー光学系ｔ₂₁が配置されてい
る。

【００４３】ここで、スチルカメラ用リレー光学系ｓ₂₁
は、ペンタプリズムｐ₂₃側から順に、正の屈折力を備え
た第１レンズ群１２と、負の屈折力を備えた第２レンズ
群１３とが配置されて構成されている。更に、第１レン
ズ群１２は、ペンタプリズムｐ₂₃側から順に、両凸レン
ズ１２ａ，正レンズと負レンズとからなる正の接合レン
ズ１２ｂが配置されて構成されている。又、第２レンズ
群１３は、正レンズと負レンズとからなる負の接合レン
ズにより構成されている。一方、ＴＶカメラ用リレー光
学系ｔ₂₁は、直角プリズムＰ₂₆側から順に、明るさ絞り
１４，正レンズ１５，負レンズ１６，負レンズと正レン
ズとからなる接合レンズ１７が配置されて構成されてい
る。

【００４４】本実施例の撮影光学系は、まず、前記観察
光学系から導かれた光束を、結像レンズｋ₂₁を透過させ
ることにより中間像を形成し、これを３回反射プリズム
ｐ₂₁にて入射光軸を法線とする平面に沿う方向へ垂直に
反射させる。次に、その像は、ペンタプリズムｐ₂₂で２
回反射され、瞳リレーレンズｈ₂₁でこの後の光束径を細
くした後に、後述するように、光路をスチルカメラ用リ
レー光学系ｓ₂₁又はＴＶカメラ用リレー光学系ｔ₂₁へ導
かれる。

【００４５】写真撮影時には、光路切換えミラーｍ₂₁を
図中の点線位置に移動させる。これにより、瞳リレーレ
ンズｈ₂₁を経た顕微鏡像は、ペンタプリズムｐ₂₃，スチ
ルカメラ用リレー光学系ｓ₂₁を順に透過し、直角プリズ
ムｐ₂₄，Ｐ₂₅を経てスチルカメラ（不図示）へ導かれ
る。一方、ＴＶ撮影時には、光路切換えミラーｍ₂₁を図
中の実線位置に移動させる。瞳リレーレンズｈ₂₁を経た
顕微鏡像は、光路切換えミラーｍ₂₁により反射されて直
角プリズムｐ₂₆へと導かれる。更に、直角プリズムｐ₂₆
で反射された像は、ＴＶカメラ用リレー光学系ｔ₂₁を介
してＴＶカメラ（不図示）へ導かれる。

【００４６】このように、本実施例では、第１実施例に
示したものと同様、撮影光学系の焦点距離は長くなる
が、光路を撮影光学系への入射光軸を法線とする平面に
沿う方向に形成することにより、撮影光学系の前記入射
光軸に沿う方向への突出を防ぐことができ、コンパクト
な撮影光学系を達成している。

【００４７】又、本実施例では、スチルカメラ用リレー
光学系ｓ₂₁の倍率βｒを３．７倍とすることで、第１実
施例の撮影光学系よりも補正係数を小さくでき、より収
差補正が良好になる。

【００４８】更に、本実施例の撮影光学系において、立
体視顕微鏡の観察光学系からの光束を結像させる結像レ
ンズｋ₂₁のＦナンバーをFno _- k 、結像レンズｋ₂₁で得
られる中間像位置に配置された瞳リレーレンズｈ₂₁の厚
みをt としたとき、 Fno _- k/t ＝0.86 である。これにより、瞳リレーレンズｈ₁₁に付着するゴ
ミ，キズがスチルカメラ，ＴＶカメラの像に取り込まれ
てしまうことがなく、収差も良好に補正できる。

【００４９】以下、本実施例の撮影光学系を構成する各
光学部材の数値データを示す。

【００５０】（スチルカメラ撮影時） Ｒ₁ ＝∞ Ｄ₁ ＝3.0500 Ｒ₂ ＝62.3180 Ｄ₂ ＝3.0000 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 Ｒ₃ ＝-53.3190 Ｄ₃ ＝1.8000 ｎ₃ ＝1.72342 ν₃ ＝37.95 Ｒ₄ ＝-137.0720 Ｄ₄ ＝3.0000 Ｒ₅ ＝∞ Ｄ₅ ＝8.0000 ｎ₅ ＝1.56883 ν₅ ＝56.33

【００５１】 Ｒ₆ ＝∞ Ｄ₆ ＝8.0000 ｎ₆ ＝1.56883 ν₆ ＝56.33 Ｒ₇ ＝∞ Ｄ₇ ＝8.0000 ｎ₇ ＝1.56883 ν₇ ＝56.33 Ｒ₈ ＝∞ Ｄ₈ ＝16.0000 ｎ₈ ＝1.56883 ν₈ ＝56.33 Ｒ₉ ＝∞ Ｄ₉ ＝8.0000 ｎ₉ ＝1.56883 ν₉ ＝56.33 Ｒ₁₀＝∞ Ｄ₁₀＝44.0000

【００５２】 Ｒ₁₁＝∞ Ｄ₁₁＝16.9000 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15 Ｒ₁₂＝∞ Ｄ₁₂＝14.0000 ｎ₁₂＝1.51633 ν₁₂＝64.15 Ｒ₁₃＝∞ Ｄ₁₃＝16.9000 ｎ₁₃＝1.51633 ν₁₃＝64.15 Ｒ₁₄＝∞ Ｄ₁₄＝2.0000 Ｒ₁₅＝46.0390 Ｄ₁₅＝9.0000 ｎ₁₅＝1.51633 ν₁₅＝64.15

【００５３】 Ｒ₁₆＝-46.0390 Ｄ₁₆＝34.3000 Ｒ₁₇＝∞ Ｄ₁₇＝13.2800 ｎ₁₇＝1.51633 ν₁₇＝64.15 Ｒ₁₈＝∞ Ｄ₁₈＝11.0000 ｎ₁₈＝1.51633 ν₁₈＝64.15 Ｒ₁₉＝∞ Ｄ₁₉＝13.2800 ｎ₁₉＝1.51633 ν₁₉＝64.15 Ｒ₂₀＝∞ Ｄ₂₀＝9.0100

【００５４】 Ｒ₂₁＝36.5760 Ｄ₂₁＝2.0000 ｎ₂₁＝1.51633 ν₂₁＝64.14 Ｒ₂₂＝-36.5760 Ｄ₂₂＝0.2000 Ｒ₂₃＝16.9530 Ｄ₂₃＝2.4000 ｎ₂₃＝1.51633 ν₂₃＝64.14 Ｒ₂₄＝-30.2290 Ｄ₂₄＝1.1000 ｎ₂₄＝1.76182 ν₂₄＝26.52 Ｒ₂₅＝∞ Ｄ₂₅＝11.9000

【００５５】 Ｒ₂₆＝-58.4740 Ｄ₂₆＝2.0000 ｎ₂₆＝1.78472 ν₂₆＝25.68 Ｒ₂₇＝-19.8070 Ｄ₂₇＝1.1000 ｎ₂₇＝1.72916 ν₂₇＝54.68 Ｒ₂₈＝10.4010 Ｄ₂₈＝8.1900 Ｒ₂₉＝∞ Ｄ₂₉＝8.5000 ｎ₂₉＝1.73400 ν₂₉＝51.47 Ｒ₃₀＝∞ Ｄ₃₀＝8.5000 ｎ₃₀＝1.73400 ν₃₀＝51.47

【００５６】 Ｒ₃₁＝∞ Ｄ₃₁＝4.0000 Ｒ₃₂＝∞ Ｄ₃₂＝9.5000 ｎ₃₂＝1.73400 ν₃₂＝51.47 Ｒ₃₃＝∞ Ｄ₃₃＝9.5000 ｎ₃₃＝1.73400 ν₃₃＝51.47 Ｒ₃₄＝∞ Ｄ₃₄＝75.4978 Ｒ₃₅＝∞

【００５７】（ＴＶカメラ撮影時） ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝3.0500 ｒ₂ ＝62.3180 ｄ₂ ＝3.0000 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₃ ＝-53.3190 ｄ₃ ＝1.8000 ｎ₃ ＝1.72342 ν₃ ＝37.95 ｒ₄ ＝-137.0720 ｄ₄ ＝3.0000 ｒ₅ ＝∞ ｄ₅ ＝8.0000 ｎ₅ ＝1.56883 ν₅ ＝56.33

【００５８】 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝8.0000 ｎ₆ ＝1.56883 ν₆ ＝56.33 ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝8.0000 ｎ₇ ＝1.56883 ν₇ ＝56.33 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝16.0000 ｎ₈ ＝1.56883 ν₈ ＝56.33 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝8.0000 ｎ₉ ＝1.56883 ν₉ ＝56.33 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝44.0000

【００５９】 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝16.9000 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15 ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝14.0000 ｎ₁₂＝1.51633 ν₁₂＝64.15 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝16.9000 ｎ₁₃＝1.51633 ν₁₃＝64.15 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝2.0000 ｒ₁₅＝46.0390 ｄ₁₅＝9.0000 ｎ₁₅＝1.51633 ν₁₅＝64.15

【００６０】 ｒ₁₆＝-46.0390 ｄ₁₆＝16.5000 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝15.0000 ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝6.0000 ｎ₁₈＝1.56883 ν₁₈＝56.36 ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝6.0000 ｎ₁₉＝1.56883 ν₁₉＝56.36 ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝15.2000

【００６１】 ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝8.0000 ｒ₂₂＝7.9020 ｄ₂₂＝2.8500 ｎ₂₂＝1.80610 ν₂₂＝40.92 ｒ₂₃＝52.0250 ｄ₂₃＝2.8000 ｒ₂₄＝-15.0020 ｄ₂₄＝2.5000 ｎ₂₄＝1.80518 ν₂₄＝25.42 ｒ₂₅＝5.6570 ｄ₂₅＝4.7000

【００６２】 ｒ₂₆＝28.0680 ｄ₂₆＝1.3000 ｎ₂₆＝1.78472 ν₂₆＝25.68 ｒ₂₇＝10.2000 ｄ₂₇＝4.6000 ｎ₂₇＝1.78590 ν₂₇＝44.20 ｒ₂₈＝-13.2510 ｄ₂₈＝30.8540 ｒ₂₉＝∞

【００６３】尚、前述した各実施例の数値データにおい
て、Ｒ₁ ，ｒ₁ ，・・・・は各レンズ面等の曲率半径、
Ｄ₁ ，ｄ₁ ，・・・・は各レンズ等の肉厚又はそれらの
間隔、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・・は各レンズ等の屈折率、ν
₁ ，ν₂ ，・・・・は各レンズ等のアッベ数を示してい
る。

【００６４】ここで、第１実施例及び第２実施例に夫々
示した撮影光学系では、２回反射プリズム，３回反射プ
リズム，ペンタプリズムを用いているが、スチルカメ
ラ，ＴＶカメラを回転させることにより像の回転が可能
であれば、前記各プリズムに代えて直角プリズムを用い
てもよい。又、プリズムの代わりにミラーを用いること
も可能である。尚、スチルカメラ，ＴＶカメラの位置を
入れ換えてもよいことは云うまでもない。

【００６５】以上説明したように、本発明による立体視
顕微鏡の撮影光学系は、特許請求の範囲に記載された特
徴と合わせ、以下の（１）〜（３）に示すような特徴も
備えている。

【００６６】（１）前記立体視顕微鏡の観察光学系から
の光束を結像させる結像レンズにより形成される中間像
の位置にレンズが配置されていることを特徴とする請求
項３に記載の立体視顕微鏡の撮影光学系。

【００６７】（２）前記立体視顕微鏡の観察光学系から
の光束を結像させる結像レンズのＦナンバーをFno _- k
、前記中間像位置に配置されたレンズの厚みをt とし
たとき、以下の条件式を満足するようにしたことを特徴
とする前記（１）に記載の立体視顕微鏡の撮影光学系。 0.3 ＜Fno _- k/t ＜7.5

【００６８】（３）前記スチルカメラに結像させるリレ
ー光学系は、前記立体視顕微鏡の観察光学系側から順
に、正の焦点距離を備えた第１レンズ群と負の焦点距離
を備えた第２レンズ群とが配置されてなる２群構成であ
り、各々のレンズ群中には少なくとも１つの接合レンズ
が含まれていることを特徴とする前記（２）に記載の立
体視顕微鏡の撮影光学系。

【００６９】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、撮影光
学系の焦点距離を長く形成しても、撮影光学系が不自然
に突出することがなく、コンパクトな立体視顕微鏡の撮
影光学系を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による立体視顕微鏡の撮影光学系の構成
を示す概念図である。

【図２】本発明による立体視顕微鏡の撮影光学系の他の
構成を示す概念図である。

【図３】本発明による立体視顕微鏡の撮影光学系の他の
構成を示す概念図である。

【図４】第１実施例にかかる立体視顕微鏡の撮影光学系
の構成を示す図である。

【図５】図４に示した撮影光学系の光軸に沿う断面図で
ある。

【図６】第２実施例にかかる立体視顕微鏡の撮影光学系
の構成を示す図である。

【図７】図６に示した撮影光学系の光軸に沿う断面図で
ある。

【図８】従来の顕微鏡の撮影装置の構成を示す光軸に沿
う断面図である。

【図９】従来の顕微鏡の観察装置の構成を示す光軸に沿
う断面図である。

【符号の説明】

１，７，１１，１４ 明るさ絞り ２，３，６，８，１５ 正レンズ ４，９，１６ 負レンズ ５，１０，１２ｂ，１７ 接合レンズ １２ 第１レンズ群 １２ａ 両凸レンズ １３ 第２レンズ群 ２１ 撮影装置 ２２ 顕微鏡 ２３，３８ｌ，３８ｒ，ｋ₁₁，ｋ₂₁ 結像レンズ ２４，Ｐ₁₁，Ｐ₁₂，Ｐ₁₃，Ｐ₁₄，Ｐ₁₅，Ｐ₂₁，Ｐ₂₂，Ｐ
₂₃，Ｐ₂₄，Ｐ₂₅，Ｐ₂₆プリズム ２５，Ｍ₁ ，ｍ₁₁，ｍ₂₁ 光路切換え部材（ミラー） ２６，２７，ｓ₁₁，ｓ₂₁，ｔ₁₁，ｔ₂₁ リレー光学系 ２８，３０，３２，３４，３５，３６ 反射面 ２９ 対物レンズ ３１ 変倍光学系 ３３，３７ リレーレンズ ３９ｌ，３９ｒ 接眼レンズ Ａ₁ 光束 ｈ₁₁，ｈ₂₁ 瞳リレーレンズ Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，Ｐ₅ 反射部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体視顕微鏡の撮影光学系であって、該
   撮影光学系への入射光軸を法線とする平面を基準に±２
   ０°の平面内に前記入射光軸を屈折させるための反射部
   材が配置されていることを特徴とする撮影光学系。
2. 【請求項２】 立体視顕微鏡の観察光学系の光路から光
   路分割器で分岐された光路上に配置され、光路切換え部
   材，スチルカメラ用光学系及びＴＶカメラ用光学系を備
   え、前記観察光学系からの光路を前記光路切換え部材に
   よって前記スチルカメラ用光学系又はＴＶカメラ用光学
   系へ切換えて導くことが可能な立体視顕微鏡の撮影光学
   系において、 前記スチルカメラ用光学系又はＴＶカメラ用光学系の少
   なくとも一方の光路は、前記撮影光学系への入射光軸を
   法線とする平面を基準に±２０°の平面内に少なくとも
   ３つの反射部材を有し、該平面内に前記光路切換え部材
   が配置されていることを特徴とする撮影光学系。
3. 【請求項３】 立体視顕微鏡の観察光学系の光路から光
   路分割器で分岐された光路上に配置された立体視顕微鏡
   の撮影光学系において、 前記観察光学系からの光束を結像させる結像レンズ，光
   路切換え部材，スチルカメラに結像させるリレー光学
   系，及びＴＶカメラに結像させるリレー光学系を備え、
   前記スチルカメラに結像させるリレー光学系の結像倍率
   を１乃至７倍にしたことを特徴とする撮影光学系。