JPS60210736A - 開口数測定方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、顕微鏡の対物レンズの開口数を測定する方法
とその装置（開口針）に関する。

従来技術と問題点 従来、顕微鏡の対物レンズの開口数（ＮＡ）を測定する
方法および装置としては、第１図に示す如きものが知ら
れている。

これは、被検対物レンズ（以下、単に「被検し欅 ンズ」というＤｌの物対空間に、ピンホールを有する遮
蔽板２をそのピンホールを被検レンズ１の物体焦点３に
位置せしめて配置するとともに、スケール４を光軸５と
直角に延在せしめて配置し、被検レンズ１の像焦点（後
側焦点釘符近に結像するスケール４の像を接眼レンズ（
図示せず）を外した状態で見るとともに、スケール４の
目盛の両端を読みとって開口角を測定し、この開口角等
から開口数を計算によってめるようにしたものである。

しかし、この方法および装置においては、次のような問
題がある。

（１）遮蔽板２のピンホールは、きわめて小さなもので
なければならず、その製作が困難であるとともに、その
物体焦点３への正確な位置決めが困難である。

（２）スケール４の像は、被検レンズ１が高倍率である
場合には、著しく縮小されたものとなり、肉眼で直接に
見ることが困難である。

（３）被検レンズ１の物体空間には、通常載物台や集光
レンズ（コンデンサーレンズ）が設けられており、その
十分前方に大きなスケール４を配置することが困難であ
る。

しかして、上記問題に解消す木ものとし、第２図に示す
如きアツベのアパートメーター（開口針）・が公知であ
る。

この開口針は、一端（第２図において右端）面に全反射
面７ａを有する半円柱状の硝子体７の他端面に、その中
心に位置する十字形の指標８およびこの指標８を中心と
する対称の開口数目盛９（第３図参照）を設けるととも
セ、硝子体７にその開口数目盛９と対応する指標線１０
ａを有する指標環１０をその回転用つまみ１０ｂにより
硝子体７の外周面に沿って摺動自在書二設けてなり、第
２図に示すように、接眼レンズ１１と被検レンズ１との
間に開口数測定用の補助レンズ１２とピンホールを有す
る遮蔽体１３とが介装される顕微鏡の載物台（図示せず
）に載置して用いられるものである。

なお、遮蔽体１３は、補助レンズ１２に固定されている
ものであるとともに、そのピンホールは、被検レンズ１
の物体焦点と共役な位置に配置されているものである。

この開口針による開口数の測定は、まず、補助レンズ１
２および遮蔽体１３を外した状態で、顕微鏡のピントを
その載物台に載置した硝子体７０指標８に合わせる。こ
のピント合わせにより、指標８の中心が被検レンズ１の
物体焦点位置に一致する。

ついで、開口数目盛９を拡大して観察すべく補助レンズ
１２および遮蔽体１３を被検レンズ１と接眼レンズ１１
との間に介装するとともに、指標環１０を硝子体７の外
周に沿って移動し、視野から外れる位置と対応する開口
数目盛９を読みとることによって、開口数が判るもので
ある。。

しかしながら、この開口針においても、次のような問題
がある。

（１）補助レンズ１２等の着脱を必要とするため、作業
性が低下する。

（２）接眼レンズ１１を通して開口数目盛９を読みとる
方式のため、目が疲労するとともに、読みとり精度が悪
い。

（３）接眼レンズと対物レンズとを鏡筒から外せない顕
微鏡の場合、補助レンズ−１２等を取付けられないので
測定不能である。

発明の目的 本発明は、上述した問題に鑑み、いかなる型式の顕微鏡
であってもその対物レンズの開口数を、外光に左右され
ないとともに、高精度かつ高操作性をもって測定し得る
方法とその装置（開口針）の提供を目的とする。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成すべくなされたもので、第１
発明は、平行光線束を接眼レンズを透過せしめて被検レ
ンズに入射し、前記被検レンズからの射出光をこの被検
レンズの物体焦点の焦平面と入射面を一致せしめた光学
手段に入射せしめるとともにこの光学手段中において発
散せしめ、前記光学手段からの光線を光検出器により検
出するとともに、この光検出器の出力に基づいて被検レ
ンズの開口数を表示するようにしたものである。

また、第２発明は、第１発明の実施に用いる装置で、光
源と、光源からの光線を平行光線束に変換する第１光学
手段と、第１光学手段からの平行光線束を被検レンズに
入射せしめる接眼レンズと、被検レンズの物体焦点にそ
の焦平面と入射面を一致せしめて配置されかつ開口数を
測定すべく入射光を発散する第２光学手段と、第２光学
手段からの光線を検出する光検出器と、光検出器の出力
に基づいて開口数を表示する表示部とを備えたものであ
る。

さらに、第３発明は、第２発明のものに、接眼レンズお
よび被検レンズの光軸な平行光線束と一致せしめるべく
接眼レンズと被検レンズとを一体化して移動する芯出し
手段および／または第２光学手段の入射面を被検レンズ
の物体焦点の焦平面と一致せしめるべく第２光学手段を
移動する焦点合わせ手段を付設したものである。

実施例 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第４図は、本発明の原理を示す図である。同図において
２１は開口数を測定する被検レンズ（被検対物レンズ）
２２を備えた顕微鏡の接眼レンズで、この接眼レンズ２
１の像空間には、レーザー（光源）２３か・らの光線を
接眼レンズ２１の光軸２４と平行な所定の大きさの平行
光線束に変換するビーム変換レンズ（光学手段）、２５
を配置しである。また、被検レンズ２２の物体空間には
、その物体焦点１コおける焦平面と入射面２６ａを一致
せしめた半円柱状の硝子体（光学手段）２６を配置して
あり、この硝子体２Ｂの外周（二は、その内部で発散し
た光線の開き半角を検出する光検出器２１を局面に沿っ
て配置しであるとともに、光検出器２７からの出力に基
づいて開口数を表示する表示２８を設けである。

しかして、接眼レンズ２１に入射したビーム変換レンズ
２５からの所定大きさの平行光線束は、この接眼レンズ
２１を透過するとともに、被検レンズ２２を透過し、硝
子体２６の入射面２６ａに集光し、かつ硝子体２６内部
で発散する。

このとき、被検レンズ２２による収束光線束の開き半角
（被検レンズの集光点からその半径に対してはる角）を
θとし、硝子体２６の内部で発散する開き半角をθ′と
すると、開口数ＮＡは、ＮＡ＝ｎｐＩ＃ｎθ＝ｎ６ｐｈ
θ′・・・・・・・・・（１）で表わされる。

ここで、ｎは焦光点側（被検レンズの物体空間）の屈折
率、ｎｏは硝子体２６の屈折率である。

したがって、硝子体２６内部での開き半角θ′を光検出
器２７で検出し、これを（１）式により算出するととも
に表示部２８でＮＡ値として表示すればよいことになる
。

また、測定条件の違いによる測定誤差への影響は、以下
のようになる。

一般に、開口数は、被検対物レンズの使用状態において
定義される。したがって、接眼レンズに対する入射光は
、正確には平行光線束ではなく、明視点への収束光線束
でなければならないが、設計上の明視点は統一されてお
らず、かなりの差異がある。

今、接眼レンズの焦点距離をｆｅ、対物レンズの焦点距
離をｆｏ、接眼レンズの物体焦点と対物レンズの像焦点
との間の距離をｄ１接眼レンズの像焦点と接眼レンズに
よる像点との間の距離なりとし、平行光線束を入射光と
した場合に測定される開口数をＮに、真の開口数なＮＡ
とすると、その差Δは、・・・・・・・・・　（２） となる。

ここで、一般には、ｆｅ”（ｄＤ、　ｆｏ（ｄと考えら
れるから、差Δはほぼ零に等しくなる。また、従来、距
離りは、明視の距離とされている２５０■に設定するの
が一般的であったが、最近では像を見やすくすべくかな
り長くする傾向にあるため、平行光線束を入射光として
もほとんど無視できる程度の誤差となるものである。

第５図は、本発明の第１実施例を示すスケルトン図であ
る。同図において３１は被検レンズ（被検対物レンズ）
３２を備えた顕微鏡の接眼レンズで、この接眼レンズ３
１の像空間には、光源となるＨｅ−Ｎｅレーザー３３か
らの光線を接眼レンズ３１に所定の大きさの平行光線束
に変換して入射するビームエキスパンダー（光学手段）
３５を配置しであるとトモに、ビームエキスパンダー３
５と接眼レンズ３１との間に、後述の硝子体からの反射
光をスクリーン等へ導く偏光プリズム３Ｂおよび１／４
波長板３７を配置しである。

なお、接眼レンズ３１と被検レンズ３２とは、その間隔
を光学設計値に合わせて一体的に設けであるものであり
、また両者の光軸を平行光線束の方向および中心と一致
せしめるパべく平行光線束と直角の方向および斜交する
方向へ移動自在に設けであるものである。

一方、被検レンズ３２の物体空間には、入射面３８ａか
らの光線の光路な周面方向へ直角に変更する全反射面３
８ｂを有する半円板状の硝子体（光学　。

部材）３８を、その入射面３８ａを被検レンズ３２の物
体焦点における焦平面と一致せしめるべく、いいかえる
と被検レンズ３５からの収束光線束の集光点を硝子体３
８の入射面３８ａ′と一致せしめるべく、被検レンズ３
２等の光軸方向（第２図において上下方向）へ移動自在
に配置しである。硝子体３８は、被検レンズ３２の開口
数を測定すべく入射光をその内部で発散するもので、第
６図に示すように、その軸線と平行な非常に細いストラ
イプ状の多数の指標線３８ｃを発散光線束が照射される
円周面に設けてあり、これらの指標線３８ｃは、硝子体
３８内部での光線の開き半角をθ′、硝子体３Ｂの屈折
率をｎｏとすれば、中央の指標線３８ｃからのそれぞれ
の指標線３８ｃの位置が、ｎ６ｄｎθ′すなわち開口数
（ＮＡ）と比例するように設けているものである。

前記硝子体３８の周辺には、第７図に示すように、その
相隣る指標線３８ｃ間を透過する光線を検出すべくスリ
ット３９および第１光量検出素子（光検出器）４０を、
周方向へ往復移動自在にしてかつ硝子体３８と共に光軸
方向へ移動自在に配置しである。

そして、第１光量検出素子４０の出力信号は、指標線３
８ｃの本数を数えるべくパルス力クンター４１に入力さ
れるとともに、パルス力ワンター４１の出力を主表示部
４２に入力して開口数を表示するように設けである。

他方、前記偏光プリズム３６の側方における硝子体３８
の入射面３８ａからの反射光の光路には、反射光量を調
整するフィルター４３、第１ハーフプリズム４４、結像
レンズ４５、第２ハーフプリズム４６、第３ハーフプリ
ズム４７および平行光線束を表示するスクリーン４８を
順に連設しである。そして、第２ハーフプリズム４６の
一側方（第５図において上方）におけるこの第２ハーフ
プリズム４６からの反射収束光線束の集光点に平行光線
束の中心強度を測定するための第２光量検出素子４９を
配置しであるとともに、第２光量検出素子４９の出力を
入力して平行光線束の中心強度を表示する第１補助表示
部５０を設けである。

また、第１ハーフプリズム４４の他側方（第５図におい
て下方）におけるこの第１ハーフプリズム４４からの反
射光の光路および第３ハーフプリズム４７の他側方には
、第１ハーフプリズムからの反射光を第３ハーフプリズ
ム４７に入射せしめるべく、全反射面５１ａ　、　５２
ａをそれぞれ有する第１全反射プリズム５１および第２
全反射プリズム５２を配置しである。そして、各全反射
プリズム５１　、５２を介して第３ハーフプリズム４１
に入射した光線は、第２ハーフプリズム４６を透過した
光線と共に後述の第３光量検出素子に入射するように設
けである。

すなわち、第３ハーフプリズム４７の一側方には、第２
ハーフプリズム４βから入射して反射した光線および各
全反射プリズム５１　、５２を介して第１ハーフプリズ
ムから入射して透過した光線を集光する集光レンズ６３
およびこの集光レンズ５３により集光された光線を受光
する第３光量検出素子５４を配置してあり、第３光量検
出素子５４の出力を第２補助表示部５５に入力して全光
量を表示するように設けである。

次に、上記第１実施例のものの作用について説明する。

まず、レーザーノ３からの光線は、第５図において矢印
で示すようにビームエキスパンダー３５により所定大き
さの平行光線束に変換され、偏光プリズム３６および１
７４波長板３７を透過するとともに、接眼レンズ３１、
被検レンズ３２を順次透過し、試料面に相当する硝子体
３８の入射面３８ａに照射する。

次いで、被検レンズ３１からの収束光線束を硝子体３８
の入射面３８ａに集光するように調整するには、スクリ
ーン４８を見ながら接眼レンズ３１および被検レンズ３
２の第５図における左右方向、傾斜方向への移動と、硝
子体３Ｂおよびスリット３９等の上下方向の移動によっ
て行う。

ここで、被検レンズ３２、硝子体３８等の調整が狂って
いる場合には、スクリーン４８に現われる表示は、第８
図〜第１０図に示す３種類のいずれかまたは２種類以上
の複合したパターンとなるものであり、第８図に示すパ
ターンは、接眼レンズ３２の光軸と平行光線束の方向と
が斜交している場合、第９図に示すパターンは、接眼レ
ンズ３１の光軸３４等が平行光線束の中心に位置してい
ない場合、また第１０図に示すパターンは、被検レンズ
３２による集光点が硝子体３８の入射面３８ｂ上にない
場合（二現われるものである。

しかして、スクリーン４８に現われる表示が上述の如き
場合には、被検レンズ３２、硝子体３８等を前述した如
く移動調整し、スクリーン４８に現われるパターンが第
１１図（二示すように真円にしてかつスクリーン４８の
中央に位置するようにすると粗調整が完了する。

粗調整の後には微調整を行うのであるが、この微調整は
、第２補助表示部５５の表示値が最大となるように、平
行光線束に対する接眼レンズ３１等の光軸３４の傾きを
調整し、また第１補助表示部５０の表示値が最大となる
ように、硝子体３８等を接眼レンズ３１の光軸３４方向
へ移動して行う。

上述した如く調整が完了すると、硝子体３Ｂの入射面３
８ａ上に測定すべき開口数の光線が集光していることと
なり、この光線は、硝子体３８の内部で発散するととも
に、全反射面３８ｂで反射して円周面の指標線３８ｃを
第１２図に示すように所定の照射範囲５６で照射する。

この状態で、硝子体３８の周辺に配置したスリット３９
および第１光量検出素子４０を第７図において矢印で示
す如く円周面に沿って往復移動することにより、第１光
量検出素子４０からの出力は、横軸に周期、縦軸にパル
スをとった第１３図に示すよう（二、パルス信号となる
。そして、第１光量検出素子４０の出力をパルスカウン
ター４１に入力して、−往復移動（１周期）当りのパル
ス数をカウントするとともに、これを開口数値に換算し
、主表示部４２に入力すると開口数が表示される。

最後に、接眼レンズ３１および被検レンズ３２を微動し
、主表示部４２の表示値が最大となるように調整すると
、被検レンズ３２の開口数の測定が完了する。

なお、上述した第１実施例のものによれば、特に三角函
数の計算が不要となる効果がある。

第１４図は、本発明の第２実施例を示すスケルトン図で
ある。同図において６１は被検レンズ（被検対物レンズ
）６２を備えた顕微鏡の接眼レンズで、この接眼レンズ
６１の像空間には、第１実施例のものと同様に、光源と
なるＨｅ−Ｎｅレーザー６３からの光線を接眼レンズ６
１に所定の大きさの平行光線束に変換して入射するビー
ムエキスパンダー（光学手段）６４を配置しであるとと
もに、ビームエキスパンダー６４と接眼レンズ６１との
間に、偏光プリズム６５および１／４波長板６Ｂを配置
しである。

なお、接眼レンズ６１と被検レンズ６２とは、その間隔
を光学設計値に合わせて一体的に設けであるものであり
、また両者の光軸を平行光線束の方向および中心と一致
せしめるべく平行光線と直角の方向および斜交する方向
へ移動自在に設けであるものである。

一方、被検レンズ６２の物体空間には、入射面６７ａか
らの光線の光路な局面方向へ直角（＝変更する全反射面
６７ｂおよび球面の局面を有する半円板状の硝子体（光
学部材）３１を、その入射面６７ａが被検レンズ６２か
らの収束光線束の集光点と一致するように被検レンズ６
２の光軸方向へその焦平面　゛と平行な状態で移動自在
に設けである。硝子体６７は、被検レンズ６２の開口数
を測定するためのもので、その内部で発散した発散光線
束が照射される球面の周面には、第１５図に示すように
、その中心を中心として非常に細いリング状の多数の指
標線６７ｃを同心円状に設けてあり、これらの指標線６
７ｃは、硝子体６７内部での光線の開き半角をθ′、硝
子体６７の屈折率をｎｏとすれば、各半径なｎ０出θ′
、すなわち開口数と比例するように設けているものであ
る。

他方、前記偏光プリズム６５の側方における硝子体６７
からの反射光の光路には、第１ハーフプリズム６８、こ
の第１ハーフプリズム６８からの透過光量を調整するフ
ィルタ二人′結偉レンズ７０、第２八−７プリズム７１
．１ｉ１３ハーフプリズム７２および平行光線束を表示
する第１スクリーン１３を順に連設しである。

そして、第２ハーフプリズム７１の一側方（第１４図に
おいて上方）におけるこの第２ハーフプリズム７１から
の反射収束光線束の集光点には、平行光線束の中心強度
を測定するための第１光量検出累子７４を配置しである
とともに、この第１光量検出素子７４の出力を入力して
平行光線束の中心強度を表示する第１補助表示部７５を
設けである。

また、第３ハーフプリズム７２の一側方には、硝子体θ
７からの反射光景を測定するための第２光量検出素子７
６を、第３ハーフプリズム７２からの反射収束光線束の
集光点に配置してあり、第２光量検出素子７Ｂの出力を
第２補助表示部７７に入力して全光量を表示するように
設けである。

さらに、第１ハーフプリズムＢ８の他側方には、この第
１ハーフプリズム６８からの反射光の光路に、第４ハー
フプリズム７８、スリット７日およびこのスリット７９
誉経た第４八−フプリズム７８からの透過光を受光する
第３光量検出素子８０を順に配置してあり、第３光量検
出素子８０の出力は、指標線６７ｃの本数なカウントす
るパルスカウンター８１に入力するとともに、このパル
スカウンター８１からの出力を主表示部８２に入力して
開口数を表示するように設けである。

しかして、第４ハーフプリズム７８の側方（第１４図に
おいて右方）には、この第４ハーフプリズム７Ｂからの
反射光を拡大するビームエキスパンダー８３およびビー
ムエキスパンダー８３からの射出光を投映する第２スク
リーン８４を配置しである。

次に、上記第２実施例のものの作用について説明する。

なお、この実施例のものは、第１実施例のものが硝子体
３８からの透過光を用いているのに対し、硝子体６７か
らの反射光を用いて開口数を測定している点および接眼
レンズ６１、硝子体６７等の移動による粗調整の手段の
点等が第１実施例のものと異なり、他の点は第１実施例
のものと同様であるのでその説明を省略する。

まず、ビームエキスパンダー６４からの平行光線束の中
心と接眼レンズ６１等の光軸とを一致せしめる等の調整
を行うには、第２スクリーン８４に投映される指標線６
７ｃをみながら接眼レンズ６１および被検レンズ６２を
一体的に移動し、第１６図に示す如く指標線６７ｃの中
心が第２スクリーン８４の中心と一致していない状態か
ら、第１７図に示す如く両者の中心が一致する状態にす
る。

上記調整により被検レンズ８１からの収束光線束の集光
点は、硝子体Ｂ７の入射面６７ａにあり、かつ硝子体６
Ｔに入射した入射光は、その内部で発散しかつ全反射面
６７ｂを経て指標線６７ｃを設けた球面に所定の範囲で
照射することとなるとともに、この発散光線束の中心と
各指標線６７ｃの中心とが一致している。

そして、球面に照射された発散光線束は、この球面で反
射するとともに、その入射光路をそのまま逆進し、偏光
プリズム６５でほぼ１００　ｑ６反射し、さらに第１ハ
ーフプリズム６８で反射しかつ第４ハーフプリズム７８
を透過し、スリット７９を経て第３光量検出素子８０に
入射する。ここで、第３光量検出素子８０への入射光は
、球面の指標線６７ｃにより変調され、そのパターンと
類似の強度分布を持った光線束となっている。

したがって、第１実施例のものと同様に、指標線６７ｃ
の本数のパルス力ワンター８１によるカヮントと主表示
部８２による開口数値の表示によって開・口数の測定が
完了する。

なお、上述した第２実施例のもの（二よれば、特に被検
レンズ６２の物体空間に配置する硝子体Ｂ１の検出部を
小型にできるとともに、スクリーン８４を見て開口数を
読み取ることができる等の効果がある。

第１８図は、本発明の第３実施例を示すスケルトン図で
ある。同図において９１は被検レンズ（被検対物レンズ
）９２を備えた顕微鏡の接眼レンズで、この接眼レンズ
ｇ１の僚空間には、光源となるＨｅ−Ｎｅレーザー９３
からの光線を接眼レンズ９１に所定の大きさの平行光線
束に変換して入射するビーム変換器９４を配置しである
とともに、ビーム変換器９４と接眼レンズ９１との間に
、平行光線束と垂直な面内で移動自在に設けたピンホー
ル板９５、偏光プリズム９ＢおよびＶ４波長板９７を配
置しである。

なお、ビーム変換器９４は、凹レンズ９４ｍと凸レンズ
９４ｂとからなり、いずれかのレンズを光軸方向へ移動
する移動機構（図示せず）を備えているものであり、ま
た、ピンホール板９５は、図示しない切換機構を介して
後述の光位置検出素子と一体となって光路から離脱自在
に設けであるものであり、さらに、接眼レンズ９１と被
検レンズ９２とは、その間隔を光学設計値に合わせて一
体的に設けであるとともに、両者の光軸な平行光線束の
方向および中心と一致せしめるべく平行光線束と直角の
方向および斜交する方向へ移動自在に設けであるもので
ある。

一方、被検レンズ９２の物体空間には、画工実施例のも
のと同様に、入射面Ｑａからの光線の光路な局面方向へ
直角に変更する全反射面９８ｂを有する半円板状の硝子
体（光学部材）９８を、その入射面９８ａが被検レンズ
９２から収束光線束の集光点と一致するように被検レン
ズ６２の光軸方向へその焦平面と平行な状態で移動自在
に設けである。硝子体９８は、被検レンズ９２の開口数
を測定すべく入射光をその内部で発散するもので、発散
光線束が照射される円周面９８ｃ付近には、第１９図に
示すように、ＣＣＤラインセンナ−９９を配置して、あ
る。

ＣＯＤラインセンサー９Ｂは、硝子体８Ｂの円周面９８
ｃを透過する発散光線束の大きさを検出するもので、硝
子体８８と共に移動自在に設けである。そして、ＣＣＤ
ラインセンサー８９の出力は、開口数を算出するＮＡ演
算部１００に入力されるとともに、ＮＡ演算部１００の
出力を主表示部１０１に入力して開口数を表示するよう
に設けである。

他方、前記偏光プリズムｇ６の側方における硝子体９８
からの反射光の光路には、平行光線束の中心と接眼レン
ズ９１等の光軸との相対的なずれ、すなわちビーム位置
を検出するとともに前記ピンホール板９５と共に光路か
ら離脱自在の光位置検出素子１０２、フィルター１０３
、第１ハーフプリズム１０４、結像レンズ１０５、第２
ハーフプリズム１０６゜第３八−フプリズム１０７およ
びスクリーン１０８を順に連設しである。

そして、第２ハーフプリズム１０Ｂの一側方（第１８図
において上方）におけるこの第２ハーフプリズム１０Ｂ
からの反射収束光線束の集光点には、平行光線束の中心
強度を測定するための第１光量検出素子１０９を配置し
であるとともに、この第１光量検出素子１０９の出力を
入力して平行光線束の中心強度を表示する第１補助表示
部１１０を設けであるＯ また、第１ハーフプリズム１０４の他側方（第１８図に
おいて下方）におけるこの第１ハーフプリズム１０４か
らの反射光の光路および第３ハーフプリズム１０７の他
側方には、第１ハーフプリズム１０４からの反射光を第
３ハーフプリズム１０７に入射せしめるべく、全反射面
１１１ｍ　、　１１２ａをそれぞれ有する第１全反射プ
リズム１１１および第２反射プリズム１１２を配置しで
ある。そして、各全反射プリズム１１１　、１１２を介
して第３ハーフプリズム　１０７に入射した光線は、第
２ハーフプリズム１０６を透過した光線と共に後述の第
２光量検出素子に入射するように設けである。すなわち
、第３ノ八−フプリズム１０７の一側方には、第２ハー
フプリズム１０Ｂから入射して反射した光線および各全
反射プリズム１１１　、１１２を介して入射して透過し
た光線な集光する集光レンズ１１３およびこの集光レン
ズ１１３により集光された光線を受光する第２光量検出
素子１１４を配置してあり、第２光量検出素子１１４の
出力を第２補助表示部１１５に入力して全光量を表示す
るように設・けである。

次に、上記第３実施例のものの作用について説明する。

なお、この実施例のものの接眼レンズ９１、硝子体９８
等の調整は、第１実施例のものと全く同様であるのでそ
の説明を省略するが、ピンホール板９５および光位置検
出素子１０２を光路に入れない状態で、またビーム変換
器９４からの射出光が平行光線束となる状態のもとで行
うものである。

接眼レンズ９１および硝子体９８等を移動して調整をし
た後に、ピンホール板９５および光位置検出素子１０２
を光路に入れるとともに、ピンホール板９５を光軸と直
角の方向へ走査すると、光位置検出素子１０２で受光す
る光線束がピンホール板９５の走査と同期して移動する
ため、ひとみ面の両端と対応する光線束の間隔を測定す
ることができる。

したがって、被検レンズ９２に大きな球面収差がある場
合には、ピンホール板９６のひとみ面の両端と対応する
移動量が一致しないこととなる。そして、これが一致し
ないということは、被検レンズ９２から射出した光線が
硝子体９８の入射面９８ｍに集光していないということ
を意味しており、測定誤差の要因となる。

しかして、上述した場合には、ビーム変換器９４のいず
れか一方のレンズ９４ｇ　（９４ｂ）を移動し、その射
出光の条件を変えて被検レンズ９２からの射出光を硝子
体９８の入射面９８ａにおいて集光するようにする。

このようにすることにより、ピンホール板９５の移動量
と光位置検出素子１０２による光線束の間隔とが等しく
なり、被検レンズ９２の球面収差による誤差が低減され
るものである。

そして、開口数は、硝子体９８の内部で発散した発散光
線束による円周面９８ｃの照射範囲１１Ｂを、第１９図
に示すように、ＣＣＤラインセンサー９９により１２氾
として検出するとともに、このＣＣＤうインセンサー９
９の出力なＮＡ演算部１００で演算し、かつ主表示部１
０１により表示することにより、その測定が完了するも
のである。

なお、上述した第３実施例のものによれば、特に被検レ
ンズ９・２の球面収差による測定誤差を低減できるとと
もに、ＣＣＤラインセンｆ−９９を用いているので、デ
ィテクター（検出器）の駆動が不要となる等の効果があ
る。

発明の効果 以上の如く第１発明によれば、従来技術に比して以下に
述べる種々の効果を奏する。

（１）　接眼レンズから入射した平行光線束を用いる光
電検出であるから、眼精疲労を生じないとともに、高倍
率の被検対物レンズであっても容易に測定可能となる。

（２）接眼レンズと被検対物レンズとの間に補助レンズ
等を介装しなくてもよいから、測定作業が容易となる。

（３）接眼レンズと対物レンズとが鏡筒から外せない顕
微鏡でも、そのまま測定することができる。

また、第２発明によれば、第１発明の効果を奏する開口
針を得ることができる。

さらに、第３発明によれば、第２発明の効果に加えて、
測定精度を大幅に向上することができる、 等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の原理図、第２図はアツベのアパート
メータを用いた測定方法のスケルトン図、第３図はアツ
ベのアパートメータの正面図、第４図は本発明の原理を
示す図、第５図は本発明の第１実施例を示すスケルトン
図で、第６図および第７図は要部の斜視図および平面図
、第８図、第９図、第１０図および第１１図はそれぞれ
スクリーンに投映される光線束のパターンを示す図、第
１１２図は要部の側面図、第１３図は光検出器からの出
力信号を示す図、第１４図は本発明の第２実施例を示す
スケルトン図で、第１５図は要部の斜視図、第１６図お
よび第１７図はそれぞれスクリーンに投映される光線束
のパターンを示す図、第１８図は本発明の第３実施例を
示すスケルトン図で、第１９図は要部の側面図である。 ３１・・・・・・・・・接眼レンズ ３２・・・・・・・・・被検対物レンズ３３・・・・・
・・・・Ｈｅ　−Ｎｅレーサー３４・・・・・・・・・
光軸 ３５・・・・・・・・・ビームエキスパンダー３６・・
・・・・・・・偏光プリズム ３７・・・・・・・・・Ｖ４波長板 ３８・・・・・・・・・硝子体 ３８ｍ　・・・・・・入射面 ３８ｂ　・・・・・・全反射面 ３８ｃ　・・・・・・指標線 ４０・・・・・・・・・第１光量検出素子４１・・・・
・・・・・パルス力クンター４２・・・・・・・・・主
表示部 ４３・・・・・・・・・フィルター ４４・・・・川・・第１八−フプリズム４５・・・・・
・・・・結像レンズ ４６・・・・・・・・・第２ハーフプリズム４１・・・
・・・・・・第３ハーフプリズム４８・・・・・・・・
・スクリーン ４９・・・・・・・・・第２光量検出素子５０・・・・
・・・・・第１補助表示部５１・・・・・・・・・第１
全反射プリズム５１ａ　・・・・・・全反射面９ ５２・・・・・・・・・第２全反射プリズム５２ａ　・
・・・・・全反射面 ５３・・・・・・・・・集光レンズ ５４・・・・・・・・・第３光量検出素子５５・・・・
・・・・・照射範囲 ６１・・・・・・・・・接眼レンズ ６２・・・・・・・・・被検対物レンズ６３・・・・・
・・・・Ｈｅ−ＮｅレーサーＢ４・・・・・・・・・ビ
ームエキスパンダー６５・・・・・・・・・偏光プリズ
ム ６６・・・・・・・・・Ｖ４波長板 ６７・・・・・・・・・硝子体 ６７ａ　・・・・・・入射面 ６７ｂ　・・・・・・全反射面 ６７ｃ　・・・・・・指標線 ６８・・・・・・・・・第１ハーフプリズム６９・・・
・・・・・・フィルター ７０・・・・・・・・・結像レンズ Ｔ１・・・・・・・・・第２ハーフプリズム７２・・・
・・・・・・第３ハーフプリズム７３・・・・・・・・
・第１スクリーン７４・・・・・・・・・第１光量検出
素子１５・・・・・・・・・第１補助表示部７６・・・
・・・・・・第２光量検出素子１７・・・・・・・・・
第２補助表示部７８・・・・・・・・・第４ハーフプリ
ズム７９・・・・・・・・・スリット ８０・・・・・・・・・第３光量検出素子８１・・・・
・・・・・パルス力クンター８２・・・・・・・・・主
表示部 ８３・・・・・・・・・ビームエキスパンダー８４・・
・・・・・・・第２スクリーン９１・・・・・・・・・
接眼レンズ ９２・・・・・・・・・被検対物レンズ９３・・・・・
・・・・Ｈｅ　−Ｎｅ　Ｌ／　−ｆ　−９４・・・・・
・・・・ビーム変換器 ９４ａ　・・・・・・凹レンズ ９４ｂ　・・・・・・凸レンズ ９５・・・・・・・・・ピンホール板 ９６・・・・・・・・・偏光プリズム ９７・・・・・・・・・Ｖ４波長板 ９８・・・・・・・・・硝子体 ９８ａ　・・・・・・入射面 ９８ｂ　・・・・・・全反射面 ９８ｃ　・・・・・・円周面 ９９・・・・・・・・・ｅＣＣＤラインセンサー１００
　・・・・・・ＮＡ演算部 １０１　・・・・・・主表示部 １０２　・・・・・・光位置検出素子 １０３　・・・・・・フィルター １０４　・・・・・・第１ハーフプリズム１０５　・・
・・・・結像レンズ　− １０６・・・・・・第２ハーフプリズム１０７　・・・
・・・第３ハーフプリズム１０８　・・・・・・スクリ
ーン １０９　・・・・・・第１光量検出素子１１０　・・・
・・・第１補助表示部 １１１　・・・・・・第１′全反射プリズム１１１ａ・
・・・・・全反射面 １１２　・・・・・・第２全反射プリズム１１２ａ・・
・・・・全反射面 １１３　・・・・・・集光レンズ １１４　・・・・・・第２光量検出素子１１５　・・・
・・・第２補助表示部 １１６　・・・・・・照射範囲 第１図　第２図 第３図 第７図 第　６　図 ：、ｌ？３Ｃ 第１５図 第１７図 Ｌ 手続補正書（自発） 昭和５９年１０月９　日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第６７８７６号 ２、発明の名称 開口数測定方法とその装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号４、代理
人 ６、補正の対象 明細書の１発明の詳細な説明」、１図面の簡単ｒζ、↓
、Ｉ＋γｋＭ需 ７、補正の内容 （１）　明細書第１４頁第４行目の「被検レンズ３５」
との記載を「被検レンズ３２」と補正する。 （２）明細書第１５頁第１１行目の「平行光線束、との
記載を「平行光線束と収束光線束ヨと補正する。 （３）明細書第１５頁第１５行目、同頁第１８行目、第
２１頁第１６行目、第２１頁第２０行目〜第２２頁第１
行目、第２２頁第３行目、第２８頁第１行目及び第２８
頁第３行目のｒ平行光線束ヨとの記載をそれぞれ「収束
光線束ヨと補正する。 （４）明細書第１９頁第６行目の「横軸に周期、縦軸に
パルス」との記載を１横軸に時間、縦軸に強度、と補正
する。 （５）明細書第２０頁第１８行目の「硝子体（光学部材
）３７Ｊとの記載を「硝子体（光学部材）６７Ｊと補正
する。 （６）明細書第２６頁第１６行目の「被検レンズ６２」
との記載をｒ被検レンズ９２Ｊと補正する。 Ｃ７）明細書第３４頁第１２行目の「５５・・・照射範
囲」との（８）図面中、第１３図を別紙の補正図面の通
り補正する。 ８、添付書類の目録 （１）補正図面　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）平行光線束を接眼レンズを透過せしめて被検対物
   レンズに入射し、前記被検対物レンズからの射出光をこ
   の被検対物レンズの物体焦点の焦平面と入射面を一致せ
   しめた光学手段に入射せしめるとともにこの光学手段中
   において発散せしめ、前記光学手段からの光線を光検出
   器により検出するとともに、この光検出器の出力に基づ
   いて被検対物レンズの開口数を表示するようにしたこと
   を特徴とする開口数測定方法。 （２）前記光学手段からの光線は、透過光を用いるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の開
   口数測定方法。 （３）前記光学手段からの光線は、反射光を用いるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の開
   口数測定方法。 （４）光源と、光源からの光線を平行光線束に変換する
   第１光学手段と、第１光学手段からの平行光線束を被検
   対物レンズに入射せしめる接眼レンズと、被検対物レン
   ズの物体焦点にその焦平面と入射面を一致せしめて配置
   されかつ開口数を測定すべく入射光を発散する第２光学
   手段と、第２光学手段からの光線を検出する光検出器と
   、光検出器の出力に基づいて開口数を表示する表示部と
   を備えたことを特徴とする開口数測定装置。 （５）前記光源は、レーザーであることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の開口数測定装置。 （６）前記第２光学手段は、半円柱状の硝子体であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の開口数測定
   装置。 （力　前記第２光学手段は、全反射面を有する半円板状
   の硝子体であることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の開口数測定装置。 （８）前記第２光学手段は、全反射面および球面の局面
   を有する半円板状の硝子体であることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の開口数測定装置。 （９）光源と、光源からの光線を平行光線束に変換する
   第１光学手段と、第１光学手段からの平行光線束を被検
   対物レンズに入射せしめる接眼レンズと、被検対物レン
   ズの物体空間にその焦平面と入射面を平行にして配置さ
   れかつ開口数を測定すべく入射光を発散する第２光学手
   段と、接眼レンズおよび被検対物レンズの光軸を平行光
   線束と一致せしめるべく接眼レンズと被検対物レンズと
   を一体化して移動する芯出し手段お器の出力に基づいて
   開口数を表示する表示部とを備えたことを特徴とする開
   口数測定装置。 （ＩＩ　前記光源は、レーザーであることを特徴とする
   特許請求の範囲第９項記載の開口数測定装置。 συ　前記第２光学手段は、半円柱状の硝子体であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の開口数測定
   装置。 ａ３　前記第２光学手段は、全反射面を有する半円板状
   の硝子体であることを特徴とする特許請求の範囲第９項
   記載の開口数測定装置。 餞　前記第２光学手段は、全反射面および球面の局面を
   有する半円板状の硝子体であることを特徴とする特許請
   求の範囲第９項記載の開口数測定装置。 α養　前記芯出し手段および／または焦点合わせ手段は
   、第２光学手段に入射する平行光線束な表示するスクリ
   ーンを有することを特徴とする特許請求の範囲第９項記
   載の開口数測定装置。