WO1989000298A1 - Illumination/observation optical apparatus - Google Patents

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WO1989000298A1
WO1989000298A1 PCT/JP1988/000654 JP8800654W WO8900298A1 WO 1989000298 A1 WO1989000298 A1 WO 1989000298A1 JP 8800654 W JP8800654 W JP 8800654W WO 8900298 A1 WO8900298 A1 WO 8900298A1
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illumination
driving
observation
optical system
magnification
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PCT/JP1988/000654
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French (fr)
Inventor
Kazutoshi Takagi
Nobuaki Kitazima
Yoshitaka Torii
Original Assignee
Tokyo Kogaku Kikai Kabushikikaisha
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/06—Means for illuminating specimens
    • G02B21/08—Condensers
    • G02B21/082—Condensers for incident illumination only

Definitions

  • the present invention refers to an illumination * observation optical device capable of converting the observation magnification of the observation optical system and the illumination field of the illumination optical system.
  • observation optical devices include medical optical devices such as surgical microscopes, slit lamps, and fundus cameras. These medical optical devices have an illumination optical system for illuminating the subject and an observation optical system for observing the subject.
  • the apparatus in the case of the above-mentioned interlocking type apparatus, although there is no such troublesome operation as in the former case, the apparatus always has a low observation magnification-wide illumination field and a high observation magnification-gore illumination field. Therefore, the observation magnification does not need to be very high.
  • the illumination field is narrowed and bright illumination is required for a part of the observation field, that is, a part of the subject, or an illumination system such as a cataract operation using an operation microscope, for example.
  • the effective exit pupil is required to be located closer to the observation optical axis, only the former independent type can be met.
  • An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the conventional optical device and to provide a stand-alone type. Illumination that combines the advantages of each type of interlocking * Observation optics device c6.
  • An illumination / observation optical device that achieves the above object includes: an observation magnification changing unit for changing an observation magnification of an observation optical system; and an illumination field conversion unit for converting an illumination field of the illumination optical system.
  • a selection driving means for selectively operating the observation magnification changing means and the illumination field conversion means in an interlocking and non-interlocking manner.
  • the observation variable power unit is driven by a variable power optical system, a first drive mechanism for driving the variable power optical system, and the first drive mechanism.
  • the observation variable magnification unit includes a variable power optical system, a first drive mechanism for driving the variable power optical system, and a power supply to the first drive mechanism.
  • the illumination field conversion means comprises a first motor for driving the illumination field conversion optical system, a second drive mechanism for driving the illumination field conversion optical system, and a second driving mechanism.
  • the selective driving means comprises a control circuit for driving the first and Z or second motors simultaneously or independently of each other.
  • the operation of the observation system magnification means and the illumination field conversion means can be selectively driven independently or interlockingly. It is possible to provide an illumination / observation optical device having the advantages of both.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view as seen from the direction of ⁇ in Fig. 1,
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view as viewed from the direction of arrow IV in FIG. 3,
  • FIG. 5A to FIG. 7 are schematic diagrams showing the relationship between the observation magnification and the illumination field as an explanation of the operation of the embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention
  • the observation optical system LO is a single objective lens L i, a convex lens L 2, a concave lens L 3, the binocular comprising a convex lens L 4 Metropolitan a zooming system 0 L z (that shows only the left eye side in the lens system in order to simplify the illustration in FIG. 1), a binocular eyepiece L 5 (in Figure 1 the left eye side eyepiece Only shown).
  • the illumination optical system LI includes an illumination source I and condensers lens L 6, a concave lens L 7 and Totsure lens L 8 constituting the zoom illuminating system IL z of the illumination field conversion system, reflecting the pre-prism P and and a projection lens L 9 Prefecture.
  • the lenses L 2 and L 3 of the zoom variable power system OL z of the observation optical system LO are moved along the optics 0 and by a known lens moving mechanism having a cam barrel 10 to change the observation magnification.
  • the illumination optical system LI of's - lens L 7 of beam illumination system IL z, L 8 is also moved along the optical axis 0 2 by a known lens moving mechanism having a cam barrel 2 0, the size of the illumination field Is changed.
  • the first driving mechanism 30 for driving the zoom variable power system OL z includes a motor 31 as a driving power supply, a gear 33 fixed to an output shaft 32 thereof, and a gear 33.
  • Second drive mechanism for driving the zoom illuminating system IL z 4 0 has a U Omugiya 4 2 ⁇ central, a drive shaft 4 1 having a manual surface rolling knob 4 3 at one end, Chikaramu barrel 2
  • the worm gear 21 is formed on the outer peripheral surface of the worm gear 0 and is combined with the worm gear 42.
  • a coupling mechanism 50 is arranged between the gear 34 of the first driving mechanism 30 and the frame 1 of the second driving mechanism 40.
  • the coupling mechanism 50 is fixed to an intermediate shaft 51 rotatably supported by a bearing (not shown), a gear 52 rotatably fitted to the intermediate shaft 51, and a middle shaft 51.
  • Gear 53, the spring 54 interposed between the gear 52 and the gear 53, and the gears 52, ⁇ 3 are engaged by the spring 54 with a predetermined frictional force.
  • a clutch gear mechanism consisting of a stop ring 55, 56 fixed to the intermediate shaft ⁇ 1 for restricting the movement of 52, 53 to the intermediate shaft 51 is constructed.
  • a gear 5 configured to engage with a slot 59 formed along the shaft and transmit its rotational force to the drive shaft 41, and a gear that sandwiches the teeth of the gear ⁇ 7.
  • Ichiyasu has frame 6 I, housing wall ⁇
  • the connecting operation member 60 is disposed so as to be movable in the direction of arrow A, protrudes outside the housing wall B, and has a knob 62 at the other end. Note that a stopper ring 63 for restricting the axial movement of the gear 57 is fixed to the driving shaft 41.
  • the operation of the present embodiment will be described based on the schematic diagrams showing the relationship between the observation magnification and the illumination field in FIGS. 5A to 5D.
  • the knob 61 of the connecting operation member 60 is pushed into the body wall B side, and the bifurcated comb 61 moves the gear 57 to the stopper ring 5 of the drive shaft 41. Move until it touches 8.
  • the gear 57 is engaged with the gear 53, whereby the first drive mechanism and the second drive mechanism are set in an interlocked state.
  • the motor 31 When the motor 31 is further rotated in this non-interlocked state, the worm gear 35 is rotated, and the lenses L 2 and L 3 are further moved to increase the observation magnification.
  • the rotation of the motor 31 is stopped at the middle stage by the rotation of the gear trains 33, 34, 52, 53 to rotate the worm gear 42. No reason, the lens L 7, L beta illumination field not move without et narrowly more.
  • the observation magnification increases from 10X to, for example, 15X, but the illumination field is a correlated illumination field with an observation magnification of 10X! . Will be kept as is.
  • zoom illumination system also changes the illumination field.
  • the change of the lighting field starts from the last lighting field in the previous interlocking state. That is, Te first 5 A diagram smell, but the change in the observation magnification is resumed from 1 5 X, illumination field is ⁇ 1 0 or al ⁇ .
  • the Conoco is raised observation magnification up to its maximum magnification 2 5 X, the illumination field is reached to the limit point of the movement of the lens is 2, L 3 is a high magnification side the middle of ⁇ z. Only changed until.
  • the coupling operation member 6 0, re Seth DOO in unsynchronized state, by operating the manual rotation knob 4 3 rotates the ⁇ O Mugiya 4 2, to move the lens L 7, L s, lighting field may be manually operated to until [Phi 2 5 limits the illumination field.
  • the motor 31 is rotated in the connected state without operating the connecting operation member 60. As a result, as shown in FIG.
  • the illumination field is also 0 2 . From 0 to 5 . And when the observation magnification is returned to 1 0 X, since the illumination field reaches a maximum illumination field 0 5, the lens L 7, LB is reaching the breaking point of the wide illumination field side, the return of the observation magnification to 5 X Even if the motor 31 is further rotated to rotate the cam, the cam barrel 20 on the zoom illumination system IL 2 cannot rotate any further, so the gear consisting of the worm gears 11, 42, gear 57 and gear 53 is used.
  • Fig. 5C shows that the i-th control mechanism and the second drive mechanism are interlocked until the observation magnification reaches, for example, 10X, and then the interlock between the two is released by operating the connection operation member 60, and the manual rotation shows a case where the narrowed alone illumination field to ⁇ 1 5 by the operation of the probe 4 3.
  • the operation force of the knob 43 can be reduced by releasing the interlock with the connecting operation member 60, but in this embodiment, it is not necessary to release the interlock.
  • the drive shaft 41 can be rotated.
  • FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
  • the same or equivalent components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the set of the connected state of the first drive mechanism 30 and the second drive mechanism 4G is shown as an arrow C in FIG. 3 around the second drive axis of the operation knob 62.
  • the gear is formed by the combination of the gear 52 that controls the clutch gear mechanism and the gear 33 that is fixed to the output shaft 32 of the motor 31 by the turning operation. It is formed by the union of The operation of the second embodiment is almost the same as that of the above-described first embodiment, and the operational differences are as follows. That is, as shown in FIG. 5A in the first embodiment described above, when the zoom variable power system 0 L 2 reaches its operating limit point, for example, the maximum magnification of the observation magnification 25 X, the illumination of the zoom illumination system is performed.
  • Akeno is, for example, 0 2 .
  • the gear 34 is idled by the clutch gear mechanism. The rotation of the worm gear 35 is prevented, and the rotational force of the motor 31 is transmitted to the gear trains 33, 52, 33, 44, 42, 23, 24.25 to zoom. continues to operate the illumination system IL z, Ru earthenware pots are changed only illumination field into the narrowest illumination limit point 9> z 5.
  • the first drive shaft 36 extends outside the housing wall B, and the operation knob 70 is detachably fixed to the shaft end 36 ′. Then, by rotating the operation knob 70, the first drive shaft 36 is turned, and the zoom magnification system 0Lz can be zoomed through the worm gears 35, 11. If the pressing force of the spring 37 of the clutch gear mechanism of the gear 34 is set to be larger than the pressing force of the spring 54 of the clutch gear mechanism of the coupling mechanism 50, the following problem occurs. When neither the zoom ratio nor the zoom illumination system has reached their respective operating limit points, both the zoom magnification system and the zoom illumination system can be operated by rotating the operation knob 70.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment.
  • the observation motor 31a has its output shaft 32a connected to the first drive shaft 36 via a known reduction gearbox (not shown).
  • the illumination motor 31b has its output shaft 32b connected to the second drive shaft 1 or the third drive shaft 22 via a not-shown known reduction gear box.
  • Both motors 31a and 31b are composed of normal motors, have input terminals on the forward rotation side and the opposite rotation side, and rotate forward and reverse according to the number of pulses input to the input terminals. E
  • the positive and negative terminals of the motors 31a and 31 are connected to terminals A to D of a known switching circuit 100, respectively.
  • the output of the A terminal of the switching circuit 100 is connected to the UP-side input terminal of a known UP / DOWN counter circuit 106, and the output of the B terminal is connected to the D0WN terminal.
  • the output of the C terminal of the switching circuit 100 is connected to the UP input terminal of the UP / DOWN counter circuit 107, and the output of the D terminal is connected to the DOWN input terminal.
  • the count output of each of the counter circuits 106 and 107 is connected to a known subtraction circuit 108 and a control surface 101.
  • the ⁇ calculation force of the circuit 108 is input to the control circuit 101.
  • the control circuit 101 is composed of, for example, a microprocessor and controls the switching circuit 100.
  • a pulse from the pulse generator 105 is output from any of the output terminals A to D of the switching circuit. Controlling whether to output-Also, the control circuit 101 has a
  • the U terminal that outputs the command for raising the magnification of the known zooming switch 102 and the D terminal that outputs the signal for lowering the magnification are connected, and the illumination is configured with a foot switch or a manual switch.
  • the N terminal of the field switch 103 for outputting the illumination field narrow command signal and the W terminal of outputting the illumination field wide signal are connected.
  • an interlocking switch 10 that outputs an interlocking signal composed of a foot switch or a manual switch is connected.
  • the control circuit 101 sets the motor 31a at the lowest position, the motor 31b at the widest illumination position, and the counters 106, 107, and Start all circuits 108.
  • the control circuit 101 which has received the signal from the interlock switch 104 turns ON the A and C terminals of the switching circuit 100.
  • the control circuit 101 switches the pulse from the pulse generator 105 while the output from the U terminal continues to be input to the control circuit by the operator's operation of increasing the magnification of the variable power switch. From the A and C terminals of the sing circuit 100 turned on, the motor 31a,
  • the motor is supplied to 3b, and the motors 3a and 3b are rotated forward to activate the zoom magnification system and the zoom illumination system, thereby simultaneously increasing the observation magnification and reducing the illumination field.
  • the pulse outputs from the A and C terminals of the switching circuit 100 are input to the UP terminals of the counter circuits 106 and 107, and are output by the counters 106- and 107.
  • the number of pulses is counted up.
  • the control circuit turns off the A and C terminals of the switching circuit to 0 FF.-Pulses to the motors 31a and 31b. Stop. (h) Decrease in linked magnification
  • Control circuit 101 When the operator operates the variable power switch 102 to instruct a reduction in magnification, a command is output from the D terminal to the control circuit 101.
  • the pulse signal from the pulse generator 105 is applied. Pulses are supplied to the motors 31a and 31b, and these are inverted. (Thus, the zoom magnification system and the zoom illumination system are activated, lowering the observation magnification and, at the same time, expanding the illumination field.) The pulses output from the C and D terminals are the counters 106, 10 Count down 7.
  • variable magnification switch 102 When the variable magnification switch 102 is operated after the interlocking switch 104 is turned off, the control circuit receives the output of the U terminal of the switch 102 based on the command.
  • the terminal A of the switch 102 When the terminal A of the switch 102 is turned ON and the output of the terminal D of the switch 102 is received, the terminal B of the switching circuit is set to 0 N, and the pulse from the pulse generator is supplied to the motor 31a. This is rotated forward or reversed, and the zoom magnification system is operated independently to change only the observation magnification.
  • the pulse output from the A terminal and the B terminal is input to the power counter 106, and the count value is power up or down.
  • the control circuit 101 switches to the switching circuit 1 Set the C terminal of 0 0 to 0 N, input a pulse to the motor 31b, and rotate it forward.
  • the control circuit 101 sets the D terminal of the switching circuit 100 to 0 X, and the control circuit 101 Input to the motor 3 1b and invert it.
  • Pulses from the C or D terminal of the switching circuit 100 are counted by the counter 107, and the counted value is counted up or down.
  • the control circuit sets the D terminal of the switching circuit 100 to 0 N and sets m — Equivalent to f.
  • a pulse is input to the illumination motor 31b, inverted, and the observation magnification and the illumination field are calculated. After that, the motor 31a is operated based on the operation command of the next zoom switch 102. , 31b are simultaneously rotated forward or inverted, and the zoom magnification system and the zoom illumination system are simultaneously operated.
  • the zoom optical system is used to change the observation magnification and the illumination field.
  • the present invention is not limited to this, Multiple different magnification ranges
  • a known turret variable power system that selectively arranges light into the optical path is adopted, and a diaphragm with multiple aperture diameters is used to change the illumination field.
  • a talent stop that is arranged in the optical path and selectively inserted into the optical path.
  • the gear train of the first and second embodiments may be a belt drive type.

Description

明 細 書
発明の名称 照明 · 観察光学装置
産業上の利用分野
本発明は、 観察光学系の観察倍率と照明光学系の照明野を変換 できる照明 * 観察光学装置に閲する。
従来技術
照明 ♦ 観察光学装置の例としては手術用顕微鏡ゃスリ ッ ト ラ ン ブあるいは眼底カメ ラなどの医用光学装置を挙げることができる。 これら医用光学装置は、 被検体を照明するための照明光学系と被 検体を観察するための観察光学系とを有している。
従来のこれら光学装置では照明光学系の照明野の変換機構と観 -察光学系の変倍率がまつた く独立に変更できる独立型の装置と、 両者を常時連動して変換できる連動型の装置の 2種類が知られて いる。
本発明が解決しょう とする問題点
上記独立型の装置の場合、 観察倍率の変更と照明野の変更がま つた く無閩係であるため、 観察倍率の変更操作に応じて照明野を その都度変更するために、 観察光学系の変倍毎に照明系を操作せ ねばならず操作が煩わしいという欠点があった。
また、 上記連動型の装置の場合、 前者のような操作の煩わしさ はないが、 低観察倍率-広照明野、 高観察倍率 -抉照明野の閲係 を常に有する。 そのため、 観察倍率はさほど高く な く てもよい力 照明野を狭く して、 観察視野の一部すなわち被検体の一部により 明るい照明がほしい場合や、 例えば手術顕微鏡による白内障手術 のように照明系の有効な射出瞳を観察光軸のより近い位置にほし い場合等の要求には前者の独立型しか応えることができなかった。 本発明の目的は係る従来の光学装置の欠点を解消し、 独立型と 連動型の各々の長所を兼ねそなえた照明 * 観察光学'装置を提供す と c6 。
発明の構成
上記目的を達成する本発明に係る照明 · 観察光学装置は、 観察 光学系の観察倍率を変倍するための観察変倍手段と ； 照明光学系 の照明野を変換するための照明野変換手段と ； 前記観察変倍手段 と前記照明野変換手段とを連動及び非連動に選択躯動するための 選択駆動手段とから構成される。
また、 本発明の一観点によれば、 前記観察変倍手段は、 変倍光 学系と、 前記変倍光学系を駆動するための第 1 の駆動機構と、 前 記第 1駆動機構に駆動力を供給する駆動手段とから成り ； 前記照 明野変換手段は、 照明野変換光学系と、 前記照明野変換光学系を 駆動するための第 2駆動機構とを有し ； 前記選択駆動機構は、 前 記駆動手段からの駆動力を前記第 2躯動機構へ選択的に伝達する ために前記第 2駆動機構に選択的に連結される連結機構から成る ことを特徴として構成される。
さらに、 本発明の他の観点によれば、 前記観察変倍手段は、 変 倍光学系と前記変倍光学系を駔動するための第 1駆動機構と前記 第 1駆動機構に躯動力を供給するための第 1 モーターとから成り 前記照明野変換手段は、 照明野変換光学系と前記照明野変換光学 系を駆動するための第 2駆動機構と前記第 2 区動機構に躯動力を 供給するための第 2モーターとから成り ； 前記選択駆動手段は、 前記第 1 および Zまたは第 2モータ一を同時または各々独立に駆 動させるための制御回路とから成ることを特徴として構成される , 作用及び効果
本発明によれば、 観察系倍手段と照明野変換手段の作動を、 連 動にも独立にも選択的に駆動できるため 、 従来の独立型と連動型 の両者の長所を有する照明 · 観察光学装置を提供することができ る。
図面の説明
第 1図は本発明の第 1 実施例を示す縦断面図、
第 2図は第 1図の Πの方向から見た縦断面図、
第 3図は本発明の第 2実施例を示す縦断面図、
第 4図は第 3図の矢印 IVの方向から見た縦断面図、
第 5 A図ないし第 7図は観察倍率と照明野の関係を実施例の作 用説明として示した模式図、
第 8図は本発明の第 3実施例を示すブロ ッ ク図である。
実施例
<第 1実施例 >
第 1図及び第 2図は本発明の第 1 の実施例を示すもので、 観察 光学系 L Oは、 単対物レンズ L i 、 と凸レンズ L 2 、 凹レンズ L 3 、 凸レンズ L 4 とから成る双眼のズーム変倍系 0 L z (第 1 図では図示を簡単にするために左眼側のレンズ系のみを示してい る） と、 双眼の接眼レンズ L 5 (第 1図では左眼側接眼レンズの み図示している） とから構成されている。 また、 照明光学系 L I は、 照明光源 I とコ ンデンサー レンズ L 6 と、 照明野変換系と し てのズーム照明系 I L z を構成する凹レンズ L 7 と凸レ ンズ L 8 と、 反射プリ ズム P及び投影レンズ L 9 とから構成されている。 観察光学系 L Oのズーム変倍系 O L z のレンズ L 2 、 L 3 は、 カム鏡筒 1 0を有する公知のレンズ移動機構によ り光学 0 , にそ つて移動され観察倍率が変更される。 他方、 照明光学系 L I のズ —ム照明系 I L z のレンズ L 7 、 L 8 も、 カム鏡筒 2 0 を有する 公知のレンズ移動機構によって光軸 0 2 に沿って移動され、 照明 野の大きさが変更される。 ズーム変倍系 O L z を躯動するための第 1躯動機構 3 0 は、 駆 動力供給源としてのモーター 3 1 と、 その出力軸 3 2 に固着され たギヤ 3 3 と、 ギヤ 3 3 と嚙合するギヤ 3 4 と、 ギヤ 3 4を一端 に固着し中央にウ ォームギヤ 3 5を有する駆動軸 3 6 と、 カム鏡 筒 1 0 の外周面に形成されてウ ォームギヤ 3 5 と嚙合するウォー ムギヤ 1 1 とから構成されている。 この構成においてモータ一
3 1 が回転する と、 ウォームギヤ 1 1 が回転され、 レンズ L 2 、 L 3 は、 公知のカム機構により光軸 0 , に沿って移動し、 観察倍 率が変わる。
ズーム照明系 I L z を駆動するための第 2駆動機構 4 0 は、 Φ 央にウ ォームギヤ 4 2を有し、 一端に手動面転ノブ 4 3を有する 駆動軸 4 1 と、 力ム鏡筒 2 0の外周面に形成されてウ ォームギヤ 4 2 と嚙合するウォームギヤ 2 1 とから構成されている。
本実施例では、 第 1躯動機構 3 0 のギヤ 3 4 と第 2駆動機構 4 0の躯勖軸 1 との間に連結機構 5 0が配置されている。 連結 機構 5 0 は、 図示されていない軸受に回転自在に軸支された中間 軸 5 1 と、 この中間軸 5 1 に回転自在に嵌揷されたギヤ 5 2 と中 間軸 5 1 に固着されたギヤ 5 3 と、 ギヤ 5 2 とギヤ 5 3間に介揷 されたスプリ ング 5 4 と、 ギヤ 5 2、 δ 3が、 スプリ ング 5 4に より所定の摩擦力で係合するようにギヤ 5 2、 5 3の中間軸 5 1 方向への移動を制限するための中間軸 δ 1 に固着されたス ト ツパ 一リ ング 5 5、 5 6 とからなるクラ ッチギヤ機構を構成している < さらに、 第 2駆動機搆 4 0の駆動軸 1 にその軸方向に沿って摺 動可能に軸支された躯動軸 4 i に植設されたビン 5 8が、 その軸 受の軸方向に沿って形成されたス口 ッ ト 5 9 に係合し、 その回転 力を駆動軸 4 1 に伝達しう るように構成されたギャ 5 マ と 、 ギヤ δ 7 の歯部を挟むようなニ又コマ 6 Iを一靖 有し、 筐体壁 Βに 矢印 A方向に移動可能に配置され、 筐体壁 B外に突出されて他端 にノ ブ 6 2を有する連結操作部材 6 0 とから構成されている。 な お、 ギヤ 5 7 の軸方向移動量を制限するためのス ト ッパーリ ング 6 3が躯動軸 4 1 に固着されている。
次に、 本実施例の作用を第 5 A図ないし第 5 D図の観察倍率と 照明野との関係を示す模式図に基づいて説明する。 第 2図に示す ように、 連結操作部材 6 0のノ ブ 6 1 を簠体壁 B側に押し込み、 二又コム 6 1 の移動によりギヤ 5 7を駆動軸 4 1 のス ト ッパー リ ング 5 8 に当接するまで移動させる。 これによりギヤ 5 7 はギヤ 5 3 に嚙合し、 もって第 1駆動機構と第 2駆動機構は連動状態に セ ッ トされる。
この連動状態でモーター 3 1 を回転させると、 ウ ォ ームギヤ 3 5が回転され、 カム鏡筒 1 0が回転し、 ズーム変倍系のレシズ L z 、 L 3 を移動させ、 変倍する。 同時に、 モータ— 3 1 の回転 は、 ギヤ列 3 4、 5 2、 5 3、 5 7を介してウ ォ ー ムギヤ 4 2 を 回転させ、 カ ム鏡筒 2 0を回転させ、 ズーム照明系のレ ンズ L 7 、 L a を移動させ、 照明野をズーム変倍系 0 L z の倍率変化に相関 して変化させる。 例えば第 5 A図に示すように、 観察倍率が 5 X から 1 0 Xに変化すると同時に照明野はそれに相関した ø 5 から 0 1 0へ変化する。
観察倍率 1 0 Xの時点で.. 連結操作部材 6 0 のノ ブ 6 2を引き 出すと、 二又コマ 6 1 はギヤ 5 7を移動させ、 ギヤ 5 7 とギヤ
5 3 の嚙合を解除し、 非連動状態にセ ッ ト される。
この非連動状態でモ一夕一 3 1 をさ らに回転させると、 ウォ ー ムギヤ 3 5 は回転され、 レ ンズ L 2 、 L 3 をさ らに移動させて観 察倍率を上昇させるが、 モーター 3 1 の回転はギヤ列 3 3、 3 4、 5 2 、 5 3 までの回転で中段され、 ウ ォ ームギヤ 4 2を回転させ ないため、 レンズ L 7 、 L β は移動せず照明野はそれ以上狭く な らない。 すなわち、 第 5 Α図において、 観察倍率は 1 0 Xから例 えば 1 5 Xまで上昇するが、 照明野は観察倍率 1 0 Xの相関照明 野 ！。のままに維持される。
その後、 再び連結操作部材 6 0を操作してギヤ 5 7 とギヤ 5 3 を嚙合させ連動状態にセ ッ 卜 した後、 モータ—. 3 1 をさらに回転 すると、 ズーム変倍率の変倍に連動してズーム照明系もその照明 野を変化させる。 ただしその照明野の変化の開始は前回の連動状 態時の最後の照明野から開始される。 すなわち、 第 5 A図におい て、 観察倍率の変化は 1 5 Xから再開されるが、 照明野は ø 1 0か ら苒開される。
このこ とは観察倍率がその最大倍率 2 5 Xまで上昇され、 レン ズし 2 、 L 3 の移動が高倍側の限界点に達しても照明野は途中の ø z。までしか変更されない。 この場合、 連結操作部材 6 0を操作 し、 非連動状態に再セツ ト し、 手動回転ノブ 4 3を操作し、 ゥォ ームギヤ 4 2を回転させ、 レンズ L 7 、 L s を移動させ、 照明野 を Φ 2 5の限界照明野になるまで手動操作すればよい。 あるいは、 連結操作部材 6 0を操作せず連結状態のままでモータ一 3 1 を反 転させる。 これにより、 第 5 B図に示すように、 観察倍率が最高 倍率 2 5 Xから、 最低倍率 5 Xへと復帰される間に、 照明野も 0 2。から 0 5 へと復帰される。 そして観察倍率が 1 0 Xまで復帰 された時、 照明野は最大照明野 0 5 に達し、 レンズ L 7 、 L B は その広照明野側の限界点に達するため、 観察倍率を 5 Xへ復帰さ せるためにさ らにモーター 3 1 を回転させてもズーム照明系 I L 2 側のカム鏡筒 2 0 はそれ以上回転できないため、 ウォームギヤ 1 1、 4 2、 ギヤ 5 7及びギヤ 5 3から成るギヤ列 ブレーキと して作用する - このためモーター 3 1 の回転でウォ ームギヤ 3 6 がさ らに回転 される とき、 ギヤ 3 4 に嚙合しているギヤ 5 2 はギヤ 5 3 がブレ 一キ ングされてためク ラ ッチギヤ機構を構成しているスプリ ング 5 4 によるギヤ 5 3 との摩擦連結力に杭して中間軸 5 1 の回り で 空転すなわち空送り されるク ラ ッチギヤ空転域をもつこ ととなる。 これにより モーター 3 1 の回転はウ ォームギヤ 3 5 の回転と して のみ作用し、 ズーム変倍系 O L z のみを作動させ、 観察倍率を最 低倍率 5 Xまで復帰させる こ とができる。 その後、 モ ータ一 3 1 を正転回転させれば第 1 駆動機構と第 2駆動機構は再び連動して、 観察倍率と照明野を連動して変化させる こ とができ る。
第 5 C図は、 観察倍率が例えば 1 0 Xになるまで第 i 躯勳機構 と第 2駆動機構を連動させ、 その後連結操作部材 6 0 の操作で両 者の連動を解除し、 手動回転ノ ブ 4 3 の操作で照明野を ø 1 5まで 単独に狭めた場合を示している。 なお、 照明野を単独で変化させ たい場合は、 連結操作部材 6 0 で連動を解除した方がそのノ ブ 4 3 の操作力は小さ く できるが、 本実施例では連動を解除しな く ともノ ブ 4 3 を回転すれば駆動軸 4 1 は回転でき、 その回転力が ギヤ 5 7 、 ギヤ 5 3 に伝達されても 、 カ ム鏡筒 1 0 、 ウ ォ ームギ ャ 1 1 、 3 5 、 ギヤ 3 4、 5 2 の嚙合力の方が重く 、 ク ラ ッチギ ャ機構を構成するギヤ 5 2 とギヤ 5 3 のスプリ ング 5 4 による摩 擦連結力を前記嚙合力よ り小さ く 設定してあるので、 ギヤ 5 3 は 空送り されてク ラ ッチ空転域に入り 、 第 1 駆動機構の作動をさせ ないよう になっている。
照明野 ø 1 5になるまで単独で変化させた後、 第 1 と第 2躯動機 構を再び連動させ、 モータ ー 3 1 の回転によ り高倍率及び狭照明 野側へ変位される と、 第 5 C図の例では観察倍率が 2 0 Xになつ た時点で、 照明野は最狭照明野 2 5に達する。 その後、 モーター 3 1をさらに回転させると、 ズーム照明系は すでにその作動限界点に達しているので、 クラ ッチギヤ機構を成 すギヤ 5 2 、 5 3、 スプリ ング 5 4のギヤ 5 2 はスプリ ング 5 4 の摩擦連結力に抗して空転され、 ズーム変倍系のみを作動させる。 <第 2実施例 >
第 3図及び第 4図は本発明の第 2の実施例を示すもので、 上述 の第 1実施例と同一または均等な構成要素には同一の符号を附し て説明を省略する。
本実施例と第 1実施例の相違点は以下の通りである。 すなわち、 ズーム照明系 I L z 作動用の第 2駆動機構 4 0を、 第 2躯動翰 4 1 とそれに形成されたゥオームギヤ 4 2 と、 第 3駆動軸 2 2に 形成されウ ォ ームギヤ 4 2 と嚙合するウ ォ ームギヤ 2 3 と、 送り ネジ 2 4 、 2 ' 5 とから構成し、 第 2躯動軸の回転を第 3躯動軸の 回転に伝達し、 送りネジ 2 4 、 2 5 により公知の移動機構でレン ズ L 7 、 L 8 を光軸 0 2 に沿って移動させるようにした点と連結 操作部材 6 0を第 2駆動軸 4 1 に回動自在に嵌挿させた回転ァ - ムとして構成し、 このァームの端部に連結機構 5 0 の中間軸 5 1 を回転自在に取付けた点とギヤ 4 4を第 2駆動蝕に固着された点、 及び第 1駆動機構のギヤ 3 4を第 1駆動軸 3 6 に面転可能に嵌揷 し、 これをスプリ ング 3 7 、 ス ト ッパー リ ング 3 8 、 3 9 により 所定力で押圧するク ラ ッチギヤ機構とした点である。
この構成により、 第 1駆動機構 3 0 と第 2駆動機構 4 G との連 結状態のセ ッ トは、 操作ノブ 6 2 の第 2駆動軸回りの第 3図に矢 印 Cと して示す旋回操作により、 クラ ッチギヤ機構を搆崁するギ ャ 5 2 とモーター 3 1 の出力軸 3 2に固着されたギヤ 3 3 との嚙 合によって形成され、 非連結状態はギヤ 3 3 とギヤ 5 2 の非嚙合 によつて形成される。 第 2実施例の作用は上述の第 1実施例とほぼ同じであり、 作用 上の相違点は以下の通りである。 すなわち、 上述の第 1実施例で 第 5 A図に示すようにズーム変倍系 0 L 2 がその作動限界点、 例 えば観察倍率 2 5 Xの最高倍率に達したとき、 ズーム照明系の照 明野が例えば 0 2。の中間位置にあった場合、 手動で照明野を最狭 照明野 2 5に変更するか、 第 5 B図に示すように観察倍率が最低 倍率側へ連動状態で復帰させる必要があつたが、 第 2実施例にお いては第 6図に示すように観察倍率が最高倍率 2 5 Xに達した後 もモータ一 3 1 を回転させると、 ギヤ 3 4 は、 そのク ラ ッチギヤ 機構により空転され、 ウ ォ ームギヤ 3 5 の回転を阻止し、 モータ 一 3 1 の回転力はギヤ列 3 3、 5 2、 3 3、 4 4、 4 2、 2 3、 2 4 . 2 5 に伝達され、 ズーム照明系 I L z を作動し続け、 照明 野のみを最狭照明限界点 9> z 5へ変化させう る。
また、 第 4図においてニ点鎮線で図示するように、 第 1駆動軸 3 6を筐体壁 B外に延在させ、 その軸端 3 6 ' に操作ノ ブ 7 0を 着脱自在に固着すれば、 こ の操作ノ ブ 7 0 の回転により第 1駆動 軸 3 6を面転させ、 ウ ォ ームギヤ 3 5、 1 1 を介しズーム変倍系 0 L z を変倍させるこ とができる。 そして、 ギヤ 3 4のク ラ ッチ ギヤ機構のスプリ ング 3 7 の押圧力を連結機構 5 0 のク ラ ッチギ ャ機構のスプリ ング 5 4の押圧力より大き く設定しておけば、 ズ —ム変倍率もズーム照明系も各々の作動限界点に達していないと きは、 操作ノ ブ 7 0 の回転でズーム変倍系とズーム照明系の両方 を作動させることができ、 また、 ズーム照明系がその作動限界点、 例えば第 7図に示すように ø 2 5に達しているときは、 ズー ム変倍 系側のみ作動するように作用する。 こ の操作ノ ブ 7 0 を設ける構 成により、 停電等の事故によりモーター 3 1 が使用不能になつて も、 観察倍率及び照明野の手動による変更が可能となる利点をも - 1 o - つ o
<第 3実施例 >
上述の第 1及び第 2実施例がズーム変倍系とズーム照明系の連 動 · 非連動をメ 力二カルに達成したのに対し、 第 3実施例は電気 的に達成するものである。 第 8図に第 3実施例の構成をブロ ック 図で示す。 観察モータ 3 1 a は、 その出力軸 3 2 aが図示しない 公知の減速ギヤボックスを介して第 1駆動軸 3 6に連結される。 他方、 照明モータ 3 1 bはその出力軸 3 2 bが図示しない公知の 減速ギヤボッ クスを介して第 2駆動軸 1 または第 3駆動軸 2 2 に連結されている。 両モーター 3 1 a 、 3 1 b は各々ノヽ'ルスモー ターで構成され、 正回転側と反面転側の入力端子をもち、 入力端 子に入力されるバルス数により正転及び反転する構成となってい る e
モータ一 3 1 a 、 3 1 の正反端子は -. 各々公知のスィ .チン グ回路 1 0 0 の Aないし D端子に接繞されている。 スィ ソチング 回路 1 0 0 の A端子の出力は、 公知の U P · D O W Nカウ ンタ回 路 1 0 6 の U P側入力端子に接続され、 B端子の出力は D 0 W N 端子に各々接続されている。 またスィ ツチング回路 1 0 0 の C端 子の出力は U P · D O W Nカウ ンタ回路 1 0 7 の U P側入力端子 に接続され、 D端子の出力は D O W N側入力篛子に各々接繞され ている。 カウ ンタ回路 1 0 6 、 1 0 7 の各々の計数出力は公知の 減算回路 1 0 8 と、 制御面路 1 0 1 とに接続されている。 減箕回 路 1 0 8の缄算出力は制御回路 1 0 1 に入力される。
制御回路 1 0 1 は例えばマイ ク ロプロセ ッサで構成されてスィ ツチング回路 1 0 0を制御し、 パルス究生器 1 0 5からのパルス をスィ ツチング回路の Aないし Dのいずれの出力端子から出力す るかを制御する - また制御回路 1 0 1 にはフ ッ \ ス ィ ン'チとして 知られている変倍スィ ツチ 1 0 2 の倍率上舁指令信号を出力する U端子と倍率下降信号を出力する D端子とが接続され、 またフ ッ トスィ ツチあるいは手動スィ ツチで構成される照明野スィ ツチ 1 0 3 の照明野狭指令信号を出力する N端子と照明野広信号を出 力する W端子とが接繞されている。 さらに、 フ ッ トスィ ッチある いは手動スィ ツチで構成される連動信号を出力する連動スィ ツチ 1 0 が接続されている。
次に本実施例の作用を説明する。 図示しない M A I Nスィ ッチ を O Nすると、 制御回路 1 0 1 はモーター 3 1 a を最低倍位置に、 モーター 3 1 bを最広照明野位置に、 またカ ウ ンタ 1 0 6、 107 、 減箕回路 1 0 8を全て開始状態にさせる。
(a)連動倍率上昇
ズー ム変倍系 0 L 2 とズー ム照明系 I L Z とを連動させるとき は、 連動ス ィ ツチ 1 0 4を O Nする。 連動ス ィ ツチ 1 0 4 からの 信号を受けた制御回路 1 0 1 はスイ ッチング回路 1 0 0 の A端子 と C端子を 0 Nする。 次に、 術者の変倍スィ ツチの倍率上昇操作 によりその U端子からの出力が制御回路に入力され続けている間、 制御回路 1 0 1 はパルス発生器 1 0 5 からのパルスをスィ ッ チン グ回路 1 0 0 の O Nされた A及び C端子からモーター 3 1 a 、
3 1 bに供給し、 モーター 3 1 a、 3 1 bを正回転させ、 ズー ム 変倍系とズー ム照明系を作動させ、 観察倍率の上昇と照明野の縮 少を同時に進行させる。 これと同時に、 スィ ツチ ング回路 1 0 0 の A及び C端子からのパルス出力は、 カウ ンタ回路 1 0 6、 1 07 の U P端子に入力され、 カ ウ ンタ 1 0 6 -、 1 0 7 によりパルス数 がカ ウ ン トア ップされる。 変倍スィ ツチ 1 0 2 の操作を停止する と、 制御回路はスイ ッチング回路の A端子及び C端子を 0 F F し-. モータ一 3 1 a 、 3 1 bへのパル ス..供袷を停止する。 (h)連動倍率下降
術者が変倍スィ ツチ 1 0 2を操作して倍率下降を指令すると、 その D端子から制御回路 1 0 1 に指令が出力される。 制御回路
1 0 1 はスィ ツチング回路 1 0 0 の B端子及び D端子を 0 Nし、 スィ ッチ 1 0 2 の D端子からの指令信号が入力され繞けている間 パルス発生器 1 0 5からのパルスをモータ 3 1 a 、 3 1 bに供給 し、 これらを反転させる。 （これにより ズーム変倍系とズーム照 明系は作動され、 観察倍率を下げ、 これと同時に照明野を拡大す る。 ） C端子及び D端子から出力されるパルスは、 カウ ンタ 106、 1 0 7をカ ウ ン トダウ ンさせる。
(c)非連動倍率変更
連動スィ ツチ 1 0 4が 0 F Fされた後、 変倍スィ ツチ 1 0 2を 操作すると、 制御回路はその指令に基づいてスイ ッチ 1 0 2 の U 端子出力を受けた時はスィ ツチング回路の A端子を O Nし、 スィ ツチ 1 0 2 の D端子出力を受けたときはスィ ツチング回路の B端 子を 0 Nした後、 パルス発生器からのパルスをモータ 3 1 a に供 給し、 これを正転または反転させ、 ズーム変倍系を単独で作動さ せて観察倍率のみを変化させる。
A端子及び B端子からのパルス出力は力ゥ ンタ 1 0 6に入力さ れ、 計数値を力ゥ トア ップまたはカウ ン トダウ ンする。
(d)非連動照明野変更
連動スィ ツチ 1 0 4が 0 F Fされてぉ 、 照明野スィ ツチ 103 が操作され、 その N端子からの出力が制御回路 1 0 1 へ入力され る と、 制御回路 1 0 1 はスイ ッチング回路 1 0 0 の C端子を 0 N し、 パルスをモーター 3 1 bに入力し、 これを正転させる。 他方、 スィ ッチ 1 0 3 の W端子出力が制御回路 1 0 1 に入力された時は、 制御回路 1 0 1 はスィ 'ン'チング回路 1 0 0 の D端子を 0 X し、 パ ルスをモーター 3 1 bに入力し、 これを反転させる。 これにより ズーム照明系のみが単独に作動される。 スィ ツチング回路 1 0 0 の Cまたは D端子からのパルスはカウ ンタ 1 0 7で計数され、 計 数値をカウ ン トア ップまたはカウ ン トダウ ンする。
(e)連動再開
ズーム変倍系 0 L z ま.たはズーム照明系 I L 2 が単独作動され た後、 連勖スィ ツチ 1 0 4を O Nすると、 制御回路 i 0 1 はその 指令を受けて、 減算回路 1 0 8を作動させてカ ウ ンタ 1 0 6、 1 0 7の計数値を読み込ませ、 両計数値 m、 f を減箕させる。 そ の滅算結果を符号を舍めて制御回路 1 0 1 に入力する。 減算結果 ( m - f ) がプラ スの場合すなわち観察倍率がそれと相閔する照 明野より高倍側にある時は、 制御回路 1 0 1 はス ィ ツチング回路
1 0 0 の C端子を O Nし、 計数値 （m— f ) の絶対値 m — 〖分の パルスを照明モータ 3 1 bに入力し、 照明野を観察倍率に相関さ せた後、 次の変倍スィ ツチ 1 0 2 の操作指令に応じてス ィ ッ チ ン グ回路の A端子及び C端子組または B端子及び D端子組を 0 N し、 ズーム変倍系とズーム照明系を同時に作動させる。 減箕結果 （m - f ) がマイ ナスの場合、 すなわち照明野がそれと相関する観察 倍率より狭い度合は、 制御回路は、 ス ィ ツ チ ング回路 1 0 0 の D 端子を 0 Nし、 m — f に相当する。 パルスを照明モ ータ 3 1 bに 入力し、 これを反転させ、 観察倍率と照明野の相閩をとつた後、 次の変倍スィ ツチ 1 0 2 の操作指令に基づいてモータ 3 1 a、 3 1 bを同時に正転または反転させ、 ズーム変倍系とズー ム照明 系とを同時に作動させる。
以上説明した第 1 ないし第 3実施例では、 観察倍率及び照明野 を変更するためにズーム光学系を利用しているが、 本発明はこれ に限定されるのではな く 、 変倍率と して複数の異なる倍率のレ ン ズを円周上に配列し、 選択的に光路内に揷入する公知のタ レ ツ ト 変倍系を採用し、 照明野を変更するために複数の開口径をもつ絞 りを円周上に配列し選択的に光路内に挿入するタ レ 'ン ト絞りを採 用してもよい。 また、 第 1及び第 2実施例のギヤ列をベル ト ドラ ィブ型式にしてもよい。

Claims

請 求 の 範 囲
(1) 観察光学系の観察倍率を変倍するための観察変倍手段と ； 照 明光学系の照明野を変換するための照明野変換手段と ； 前記観 察変倍手段と前記照明野変換手段とを連動及び非連動に選択駆 動するための選択駆動手段とから成る照明 · 観察光学装置。
(2) 前記観察変倍手段は、 変倍光学系と、 前記変倍光学系を駆動 するための第 1 の躯動機構と、 前記第 1駆動機構に駆動力を供 袷する駆動手段とから成り ； 前記照明野変換手段は、 照明野変 換光学系と、 前記照明野変換光学系を駆動するための第 2駆動 機構とを有し ； 前記選択駆動機構は、 前記駆動手段からの躯動 力を前記第 2駆動機構へ選択的に伝達するために前記第 2駆動 機構に選択的に連結される連結機構から成る こ とを,特徴とする 請求の範囲第 ω項記載の照明 · 観察光学系。
(3) 前記変倍光学系が、 その可動限界まで駆動されたときは前記 第 1駆動機構に前記駆動手段からの躯動力を空送り し、 前記照 明野変換光学系がその可動限界まで躯動されたときは前記第 2 駆動機構に前記躯動手段からの駆動力を空送りする空送手段が、 前記第 1躯動機構、 前記第 2駆動機構または前記連結機構の少 な く ともいずれか 1 つに設けられたことを特徴とする請求の範 囲第 (2)項記載の照明 · 観察光学装置。
(4) 前記駆動手段はモーターであり 、 前記第 1 及び第 2駆動機構 及び前記連結機構はギヤ列で構成され、 前記空送手段はク ラ ，ン チギヤであることを特徴とする請求の範囲第 )項記載の照明 - 観察光学装置。
(5) 前記観察変倍手段は、. 変倍光学系と前記変倍光学系を駆動す るための第 1駆動機構と前記第 1駆動機構に駆動力を供給する ための第 1 モーター とから成り ； 前記照明野変換手段は、 照明 野変換光学系と前記照明野変換光学系を躯動するための第 2駆 動機構と前記第 2駆動機構に駆動力を供給するための第 2 モ一 ターとから成り ； 前記選択駆動手段は、 前記第 1 および また は第 2 モーターを同時または各々独立に駆動させるための制御 回路とから成ることを特徴とする請求の範囲 (1)項記載の照明 . 観察光学装置。
(6) 前記制御回路は、 前記変倍光学系の倍率と前記照明野変換光 学系の照明野との相関のずれ量を検岀する検出手段からの情報 に基づいて、 前記倍率と前記照明野との相関を矯正するため、 前記第 1 または第 2 モータ一のいずれか一方を前記相閔ずれ量 分駆動させるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第 )記載の照明 · 観察光学装置。
(T) 前記変倍光学系及び前記照明野変換光学系は各々 ズーム光学 系であることを特徴とする請求の範囲 (2)項または第 (5)項記載の 照明 · 観察光学装置。
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