JPS58105211A - Optical instrument whose depth of field is deep - Google Patents
Optical instrument whose depth of field is deepInfo
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- JPS58105211A JPS58105211A JP20346981A JP20346981A JPS58105211A JP S58105211 A JPS58105211 A JP S58105211A JP 20346981 A JP20346981 A JP 20346981A JP 20346981 A JP20346981 A JP 20346981A JP S58105211 A JPS58105211 A JP S58105211A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被写界深度を深くした顕微鏡、カメラ、内視
鏡等の光学器械に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to optical instruments such as microscopes, cameras, and endoscopes that have a deep depth of field.
例えば顕微鏡において微小物体を観察する場合、倍率を
高くするに従い物体は大きく観察されるようになる′が
、それと同時に被写界深度が浅くなってしまう。このた
め、高い倍率で奥行のある物体や凹凸の多い物体を観察
することは、その一部にしかピントが合わないので非常
に不便であった。For example, when observing a minute object using a microscope, the object becomes larger as the magnification increases, but at the same time the depth of field becomes shallower. For this reason, it is very inconvenient to observe a deep object or an object with many irregularities at high magnification because only a portion of the object is in focus.
本発明は、以上の点に鑑み、被写界深度を深くした顕微
鏡、カメラ、内視鏡等の光学器械を提供せんとするもの
であるが、以下第1図に示また一実施例□によりこれを
説明すれば、1は顕微鏡光学系、2は対物レンズ、3は
第一の色の光aのみを透過させるが第1の色とは異なる
第二の色の光すのみを反射させる特性をもつ光分割プリ
ズム、4は結像レンズ、5は光aのみを透過させるが光
すのみを反射させる特性をもつ光合成プリズム、6けプ
リズム、7は結像レンズ、8は接眼レンズである。ここ
で、光aに対しては対物レンズ2.光分割プリズム3.
結像レンズ4.光合成プリズム5及び接眼レンズ8から
成る顕微鏡光学系が、光すに対しては対物レンズ2.光
分割プリズム3.プリズム6、結像レンズ7、光合成プ
リズム5及び接眼レンズ8から成る顕微鏡光学系が各々
構成され、各レンズの焦点距離及び位置は、光aに対し
ては被写界深度が領域Aであり光すに対しては被写界深
度が領域Bであり且つ光a及びbに対する顕微鏡光学系
によ秒領域A及びBKある被観察物体が結像点Pに同倍
率で結像されるように、選定されている。さらに、領域
Aは光aKより領域Bは光すにより照明されている。In view of the above points, the present invention aims to provide optical instruments such as microscopes, cameras, and endoscopes with a deep depth of field. To explain this, 1 is the microscope optical system, 2 is the objective lens, and 3 is the property of transmitting only the first color of light a but reflecting only the second color of light different from the first color. 4 is an imaging lens; 5 is a light-synthesizing prism having the property of transmitting only light a but reflecting only light; 7 is an imaging lens; 8 is an eyepiece lens. Here, for light a, objective lens 2. Light splitting prism 3.
Imaging lens 4. A microscope optical system consisting of a photosynthesizing prism 5 and an eyepiece 8 has an objective lens 2. Light splitting prism 3. A microscope optical system is composed of a prism 6, an imaging lens 7, a photosynthesis prism 5, and an eyepiece 8, and the focal length and position of each lens are such that the depth of field is region A for light a, and the light For example, the depth of field is region B, and the microscope optical system for lights a and b focuses images of objects to be observed in regions A and BK at the imaging point P at the same magnification. Selected. Furthermore, area A is illuminated by light aK, and area B is illuminated by light.
本実施例は以上のように構成されているから、領域A及
びBの双方に亘る被観察物体の場合でも、領域A及びB
で各々光a及びbにより照明された被観察物体の像は、
全体にピントが合っている状態で観察され得る。尚、こ
のとき光aはプリズム6、結像レンズ7を通らずまた光
すは結像レンズ4を通らないので被写界深度外からの光
は観察され得ないようになっている。Since this embodiment is configured as described above, even if the object to be observed spans both areas A and B,
The images of the observed object illuminated by the lights a and b, respectively, are
It can be observed that the entire image is in focus. Note that at this time, the light a does not pass through the prism 6 and the imaging lens 7, and the light does not pass through the imaging lens 4, so that no light from outside the depth of field can be observed.
第2図は本発明による第二の実施例を示しており、9.
10はプリズム、11は光aのみを反射させるが光すの
みを透過させる特性をもつ光合成プリズムであり、その
他の構成及び作用は第1図に示された実施例と同様であ
る。FIG. 2 shows a second embodiment according to the present invention, and 9.
10 is a prism, and 11 is a light-synthesizing prism having a characteristic of reflecting only light a but transmitting only light; the other configurations and functions are the same as those of the embodiment shown in FIG.
第3図は本発明による第三の実施例を示しており、12
は光a及びbを各々一部反射させ一部透過させる特性を
もつノ・−7プリズム、13は光aのみを透過させるフ
ィルター、14は光すのみを透過させるフィルターであ
り、その他の構成は第2図の□実施例と同様である。こ
の実施例の場合、領域Aにある被観察物体からの光aは
対物レンズ2.ハーフプリズム12.フィルター13.
プリズム9.紡績レンズ゛4及び光合成プリズム11を
通って結像点Pに達するがハーフプリズム12で反射さ
nた光aはフィルター14により遮断され、また領域B
にある被観察物体からの光すは対物し/ズ2.ノ・−フ
ジ−リズム12.フイルター14.プリズム10゜結像
レンズ7及び光合成プリズム11を通って結像点Pに達
するがノ・−7プリズム12を透過した光すはフィルタ
ー13により遮断される。FIG. 3 shows a third embodiment according to the present invention, with 12
13 is a filter that transmits only light a, 14 is a filter that transmits only light, and the other configurations are as follows: This is the same as the □ embodiment in FIG. In this embodiment, light a from the object to be observed in area A is transmitted through the objective lens 2. Half prism 12. Filter 13.
Prism 9. The light a that passes through the spinning lens 4 and the light combining prism 11 and reaches the imaging point P, but is reflected by the half prism 12, is blocked by the filter 14, and also passes through the area B.
The light beam from the object to be observed at is the objective lens.2. No Fuji Rhythm 12. Filter 14. The light passes through the prism 10° imaging lens 7 and the light combining prism 11 and reaches the imaging point P, but the light transmitted through the -7 prism 12 is blocked by the filter 13.
従って領域A及びBの双方に亘る被観察物体の場合でも
、領域A及びBで各々光a及びbにより照明された被観
察物体の像は全体にピントが合っている状態で観察され
得る。尚、フィルター13.14を使用せずプリズム9
,10の入射面9a、10aにフィルター13.14と
同様の色別反射特性を付与してもよい。Therefore, even in the case of an object to be observed that spans both areas A and B, the images of the object illuminated by the lights a and b in areas A and B, respectively, can be observed in a state where the entire image is in focus. In addition, without using filters 13 and 14, prism 9
, 10 may be provided with color-specific reflection characteristics similar to those of the filters 13, 14.
第4図は本発明による第四の実施例を示しており、四つ
の異なる色の光a%b% ’% dにより四つの異なる
領域A、B%O,Dを照明して各色の光による像を一点
に結像させるようにしたものである。20は対物レイズ
、21は光a及びbのみを透過させるが光C及び門のみ
を反射させる特性をもつ光分割プリズム、22は元aの
みを透過させるが光すのみを反射させる特性をもつ光分
割プリズム、23は元Cのみを反射させるが光dのみを
透過させる特性をもつ光分割プリズム、24,25,2
6.27は結像レンズ、28.29はプリズム、30は
光すのみを透過させるが光Cのみを反射させる特性をも
つ光合成プリズム、31は光す及びCのみを反射させる
が元dのみを透過させる光合成プ1人ズム、32は光a
のみを反射させるが光す、c及びdのみを透過させる光
合成プリズムである。この実施例の場合、領域Aにある
被観察物体からの元aは対物レンズ20.光分割プリズ
ム21.−yt、分割プリズム22.結像レンズ24.
プリズム28及び光合成プリズム32を通って結像点P
に達し、領域Bにある被観察物体からの光すは対物レン
ズ201元分割プリズム21.光分割プリズム22.結
像レンズ25.光合成プリズム30.光合成プリズム3
1及び光合成プリズム32を通って結像点Pに達し、領
域CKある被観察物体からの光Cは対物レンズ20.光
分割プリズム21.光分割プリズム23.結像レンズ2
6.光合成プリズム30.光合成プリズム31及び光合
成プリズム32を通って結像点Pに達し、領域りにある
被観察物体からの光dは対物レンズ20.光び光合成プ
リズム32を通って結像点Pに達するようになっている
。従って領域A乃至りに亘る被観察物体の場合で4.領
域A、B、O及びDで各々光a、b、c及びdにより照
明された被観察物体の像は全体にピントが合っている状
態で観察され得る。尚各色の光に対する像倍率は、物体
が四層に分かれているような場合倍率が異なっても観察
に支障ないことがあるので、必ずしも等しくなくてよい
。ここで第4図に示した光学系は例示的なものであり、
光分割プリズム21,22.23及び光合成プリズム3
0゜31.320色特性はこれに限らず、各党a。FIG. 4 shows a fourth embodiment according to the present invention, in which four different areas A, B% O, and D are illuminated by four different colored lights a%b%'%d. The image is focused on a single point. 20 is an objective lens, 21 is a light splitting prism that transmits only light a and b, but reflects only light C and the gate, and 22 is a light beam that transmits only light a, but reflects only light beam. Splitting prism 23 is a light splitting prism having the characteristic of reflecting only element C but transmitting only light d, 24, 25, 2
6.27 is an imaging lens, 28.29 is a prism, 30 is a light synthesizing prism that transmits only light but reflects only light C, and 31 reflects only light and C but only element d. Photosynthetic prism to transmit, 32 is light a
It is a light-synthesizing prism that only reflects light but transmits light, and only transmits light c and d. In this embodiment, the element a from the observed object in area A is the objective lens 20. Light splitting prism 21. -yt, split prism 22. Imaging lens 24.
The image forming point P passes through the prism 28 and the light combining prism 32.
, and the light beam from the object to be observed in region B passes through the objective lens 201 and the splitting prism 21. Light splitting prism 22. Imaging lens 25. Photosynthetic prism 30. photosynthesis prism 3
1 and the light combining prism 32 to reach the imaging point P, and the light C from the object to be observed in the area CK passes through the objective lens 20. Light splitting prism 21. Light splitting prism 23. Imaging lens 2
6. Photosynthetic prism 30. The light d from the observed object passing through the light combining prism 31 and the light combining prism 32 reaches the imaging point P, and passes through the objective lens 20. The light passes through a light combining prism 32 and reaches an imaging point P. Therefore, in the case of the observed object extending from area A to 4. Images of the observed object illuminated by the lights a, b, c, and d in areas A, B, O, and D, respectively, can be observed in a state where the entire image is in focus. Note that the image magnifications for each color of light do not necessarily have to be equal, since in cases where an object is divided into four layers, different magnifications may not interfere with observation. The optical system shown in FIG. 4 is an example;
Light splitting prisms 21, 22, 23 and light combining prism 3
0゜31.320 Color characteristics are not limited to this, but each party a.
6% C及びdによる領域A、B、C及びDの被観察物
体か゛らの反射光が結像点Pに達し被写界深度外からの
光が結像点Pには達しないようになっていればよい。6% The reflected light from the observed objects in areas A, B, C, and D by C and d reaches the imaging point P, and light from outside the depth of field does not reach the imaging point P. That's fine.
尚、以上の説明では各色の照明光a、b、c。In the above description, the illumination lights a, b, and c of each color are used.
dは何れも横向きに被観察物体に入射している場合につ
いて述べたが、第1図に鎖線で示したように斜め上方か
ら入射するようにしてもよい。Although the case where the light beam d is incident on the observed object sideways has been described, the light beam may be incident on the object obliquely from above as shown by the chain line in FIG.
第5図は本発明をカメラに適用した場合を示しておシ、
41線光aを発するストロボ、42は光すを発するスト
ロゼ、43は光aのみを透過させるが光すのみを反射さ
せる特性をもつ光分割プリズム、44.45は結像レン
ズ、46゜47はプリズム、48は光aのみを反射させ
るが光すのみを透過させる特性をもつ光合成プリズム、
42はフィルム面である。ストロゼ41は近距離物体を
照明し、ストロyJ?42J”を遠距離物体を照明する
。各るトロゼにより照明さn、た物体は結像レンズ44
.45によりフィルム面49上に結像されるようになっ
ている。かくして遠距離物体と近距離物体とが同時にピ
ントの合っている状態で撮影され得る。Figure 5 shows the case where the present invention is applied to a camera.
41 is a strobe that emits a line of light a; 42 is a strobe that emits a beam of light; 43 is a light splitting prism that transmits only light a but reflects only the beam of light; 44, 45 is an imaging lens; 46 and 47 are Prism 48 is a photosynthesis prism that has the characteristic of reflecting only light a but transmitting only light.
42 is a film surface. Stroze 41 illuminates objects at close range, Stroze J? 42J'' to illuminate a distant object.The object illuminated by each lens is illuminated by an imaging lens 44.
.. 45, the image is formed onto a film surface 49. In this way, a long-distance object and a short-distance object can be photographed simultaneously in focus.
第6図は本発明を内祝iIK適用した場合を示しており
、50は内祝優の先端部、51は光a′1′)近距離物
体を照明−1−,6照明光学系・ 52は光すにより遠
距離物体を照明する照明光学系、53は観察光学系で第
6図に示したものと同様に構成されている。かくして近
距離物体と遠距離物体とが同時にピント6合っている状
態でイメージガイド端面に結像さt得る。Fig. 6 shows the case where the present invention is applied to the inner iIK, 50 is the tip of the inner iIK, 51 is the light a'1') illuminating a short distance object -1-, 6 is the illumination optical system, 52 is the light An illumination optical system 53 is an observation optical system configured similarly to that shown in FIG. 6. In this way, a near object and a far object can be imaged on the end face of the image guide while being in focus at the same time.
以上の説明では本発明を顕微鏡、カメラ、内視鏡に適用
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず他の
光学器械にも適用し得ることはいうまでもない。In the above explanation, the present invention has been applied to a microscope, a camera, and an endoscope, but it goes without saying that the present invention is not limited to these and can be applied to other optical instruments.
上述の如く本発明によれば、波長帯域の異なる複数の照
明光で被写界の深度に対応して被観察物体を照明し、被
観察物体で反射された各照明光を同一点に結像させるよ
うにしたから、全体として被写界深度の深い顕微鏡、カ
メラ、内祝晴等の光学器械が得られるという効果がある
。As described above, according to the present invention, an object to be observed is illuminated with a plurality of illumination lights having different wavelength bands in accordance with the depth of field, and each illumination light reflected by the object to be observed is imaged at the same point. This has the effect that optical instruments such as microscopes, cameras, and Uchiyukiharu can have a deep depth of field as a whole.
第1図は本発明による顕微鏡光学系の一実楕例を示す概
略図、第2図及び第3図は他の実施例を示す第1図と同
様の概略図、第4図は四つの異なる色の照明光を用いた
実施例を示す第1図と同様の概略図、第5因は本発明に
よるカメラの一実施例を示す概略図、第6図は本発明f
よる内視鏡の一実施例を示す概略図である。
1・・・顕微鏡光学系s 2t20・・・対物レンズ3
゜21.22,23,43−・・光分割プリズム、4,
7,24゜25$26,27,44,45・・・結像レ
ンズ、5 t 11 t30.31,32,48 ・・
・光合成プリズム、6.””9゜10.28,29,4
6,47・・・プリズム、8・i・接眼レンズ、12・
・・ハーフプリスム、13.14・・・フィルター、4
1,42・・・ストa1y、4g・・・フィルム面、5
0・・・内視鏡先端部%51.52・・・照明光学系、
53・・・観察光学系。
オ6図
第1頁の続き
0発 明 者 大川金保
東京都渋谷区幡ケ谷2の43の2
オリンパス光学工業株式会社内Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of a microscope optical system according to the present invention, Figs. 2 and 3 are schematic diagrams similar to Fig. 1 showing other embodiments, and Fig. 4 is a schematic diagram showing four different embodiments. The fifth factor is a schematic diagram similar to FIG. 1 showing an embodiment using colored illumination light, the fifth factor is a schematic diagram showing an embodiment of the camera according to the present invention, and FIG.
1 is a schematic diagram showing an example of an endoscope according to the present invention. 1... Microscope optical system s 2t20... Objective lens 3
゜21.22,23,43--light splitting prism, 4,
7,24゜25$26,27,44,45...Imaging lens, 5 t 11 t30.31,32,48...
・Photosynthetic prism, 6. ””9゜10.28,29,4
6,47...prism, 8.i.eyepiece, 12.
...Half Prism, 13.14...Filter, 4
1,42...Store a1y, 4g...Film surface, 5
0...Endoscope tip %51.52...Illumination optical system,
53... Observation optical system. Continued from Figure 6, page 1 0 Inventor Kinyasu Okawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd.
Claims (2)
異なる第二の波長帯域の照明光とを蕎する照明装置と、
前記第一の波長帯域の照明光で照明された被観察物体か
らの反射光のみを所定装置に結像させる第一の光路と、
前記第二の波長帯域の照明光で照明された被観察物体か
らの反射光のみを前記所定位置に結像させる第二の光路
とを含んでいる結像光学系とを備えており、被写界の深
度に対応して各々の波長帯域の照明光で照明することに
より被写界深度を深くしたことを特徴とする被写界深度
の深い光学器械。(1) an illumination device that emits illumination light in a first wavelength band and illumination light in a second wavelength band different from the second wavelength band;
a first optical path that images only the reflected light from the observed object illuminated with the illumination light in the first wavelength band on a predetermined device;
an imaging optical system including a second optical path that images only reflected light from the object to be observed illuminated with illumination light in the second wavelength band on the predetermined position; An optical instrument with a deep depth of field, characterized in that the depth of field is increased by illuminating with illumination light of each wavelength band corresponding to the depth of field.
帯域とは異なる波長帯域の照明光を発するように構成さ
jており、結像光学系がさらに各波長帯域の照明光で照
明された被観察物体からの反射光のみを所定位置に結像
させる一つ以上の光路を含んでいることを特徴とする特
許請求の範囲(1)に記載の被写界深度の深い光学器械
。(2) The illumination device is further configured to emit illumination light in a wavelength band different from the first and second wavelength bands, and the imaging optical system further emits illumination light in each wavelength band. An optical instrument with a deep depth of field according to claim (1), characterized in that it includes one or more optical paths that image only reflected light from an illuminated object to be observed at a predetermined position. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20346981A JPS58105211A (en) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | Optical instrument whose depth of field is deep |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20346981A JPS58105211A (en) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | Optical instrument whose depth of field is deep |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58105211A true JPS58105211A (en) | 1983-06-23 |
Family
ID=16474646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20346981A Pending JPS58105211A (en) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | Optical instrument whose depth of field is deep |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58105211A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1981
- 1981-12-18 JP JP20346981A patent/JPS58105211A/en active Pending
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