WO2017187777A1 - 光学ユニット及び光学ユニットの調整方法 - Google Patents

光学ユニット及び光学ユニットの調整方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017187777A1
WO2017187777A1 PCT/JP2017/007924 JP2017007924W WO2017187777A1 WO 2017187777 A1 WO2017187777 A1 WO 2017187777A1 JP 2017007924 W JP2017007924 W JP 2017007924W WO 2017187777 A1 WO2017187777 A1 WO 2017187777A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
lens
optical element
optical axis
belt run
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/007924
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寺田　浩敏
俊輔 松田
克秀 伊東
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 浜松ホトニクス株式会社
Priority to US16/096,014 priority Critical patent/US20190137750A1/en
Priority to EP17789066.2A priority patent/EP3451040A4/en
Priority to JP2017537522A priority patent/JP6317044B2/ja
Priority to CN201780025847.7A priority patent/CN109073872A/zh
Publication of WO2017187777A1 publication Critical patent/WO2017187777A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/361—Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/06—Means for illuminating specimens
    • G02B21/08—Condensers
    • G02B21/14—Condensers affording illumination for phase-contrast observation

Definitions

  • the present invention relates to an optical unit and an adjustment method of the optical unit.
  • an optical element such as a phase mask is arranged at the pupil conjugate position of the microscope optical system, and an output image corresponding to the characteristics of the optical element is acquired on the imaging apparatus side. It has been broken.
  • the exit pupil position of the objective lens is located inside the objective lens.
  • a relay optical system is arranged on the imaging port side of the optical microscope, the primary imaging surface of the sample is relayed to the secondary imaging surface on the imaging device side, and the pupil of the objective lens is projected on the relay optical system, A configuration in which an optical element is arranged at a projected pupil position has been studied (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the exit pupil when the pupil of the objective lens is viewed from the imaging port side may be displaced depending on the type of the microscope and the objective lens.
  • one optical microscope has an exit pupil position in the range of ⁇ 2830 mm to ⁇ 1550 mm, and another optical microscope has an exit pupil position in the range of +330 mm to +1790 mm. was confirmed.
  • the optical unit in order to make the optical unit applicable to various optical microscopes, it is necessary to secure a large adjustment range of the optical element.
  • it is necessary to expand the adjustment range of the optical element it is necessary to increase the distance between the collimation lens and the focus lens constituting the relay optical system or increase the diameter of the focus lens.
  • the optical unit becomes large, and there is a possibility that the usability when connecting to the optical microscope is deteriorated.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and an optical unit capable of easily adjusting the arrangement position of an optical element with respect to various exit pupil projection positions while avoiding an increase in size, and adjustment of the optical unit It aims to provide a method.
  • An optical unit is an optical unit optically coupled between an optical microscope and an imaging device, and a primary imaging surface by the optical microscope is used as a secondary imaging surface on the imaging device side.
  • Relay optical system for relaying optical element holder disposed on the optical axis between the relay optical systems, field lens placement unit for placing a field lens on the optical axis on the front side of the optical element holder, and optical element holder
  • a belt run lens insertion / extraction section that is arranged so that the belt run lens can be inserted / removed on the optical axis on the rear stage side.
  • the field lens is arranged on the optical axis on the front side of the optical element holder, so that the exit pupil projection position by the optical microscope can be positioned within a certain range on the optical axis between the relay optical systems. it can.
  • the distance between the lenses constituting the relay optical system and the lens diameter can be suppressed, and the required diameter of the optical element can be suppressed within a certain range, so that an increase in the size of the optical unit can be avoided.
  • the belt run lens insertion / extraction part may have a belt run lens displacement part for displacing the position of the belt run lens in the optical axis direction. In this case, the focus of the imaging device can be easily adjusted with respect to the exit pupil projection position.
  • the belt run lens insertion / extraction section may include a plurality of belt run lens holding sections that hold the belt run lens, and the belt run lens displacement section may be configured to displace each position of the belt run lens holding section in the optical axis direction. Good. In this case, the focus of the imaging device can be more easily adjusted to the exit pupil projection position.
  • the field lens arrangement portion may have a field lens displacement portion that displaces the position of the field lens in the optical axis direction. This facilitates adjustment of the exit pupil projection position with respect to the optical axis direction.
  • the field lens arrangement unit may include a plurality of field lens holding units that hold the field lens, and the field lens displacement unit may be configured to be able to displace each position of the field lens holding unit in the optical axis direction. Good. This makes it easier to adjust the exit pupil projection position with respect to the optical axis direction.
  • the optical unit may further include a holder displacing portion that displaces the position of the optical element holder in at least one of the optical axis direction and the in-plane direction of the plane orthogonal to the optical axis direction. Thereby, the position of the optical element can be easily adjusted on the XY plane at the exit pupil projection position.
  • the optical unit may further include a light splitting element on the optical axis on the front side of the optical element holder. In this case, light of different wavelengths can be observed on the imaging device side.
  • An optical unit adjustment method is an optical unit adjustment method optically coupled between an optical microscope and an imaging device, and is disposed on an optical axis between relay optical systems.
  • a field lens is arranged on the axis, and an exit pupil projection position adjustment step for aligning the exit pupil projection position of the optical microscope with the position of the optical element holder, and a belt run lens in a state where the exit pupil projection position and the position of the optical element holder are aligned.
  • a belt run lens removing step for removing the lens from the optical axis.
  • the field lens is arranged on the optical axis on the front side of the optical element holder, so that the exit pupil projection position by the optical microscope is positioned within a certain range on the optical axis between the relay optical systems. Can be made.
  • the distance between the lenses constituting the relay optical system and the lens diameter can be suppressed, and the required diameter of the optical element can be suppressed within a certain range, so that an increase in the size of the optical unit can be avoided.
  • the exit pupil projection position adjustment step may include a step of displacing the position of the field lens along the optical axis direction, or a step of replacing the field lens with a field lens having a different focal length. This facilitates adjustment of the exit pupil projection position with respect to the optical axis direction.
  • the exit pupil projection position adjustment step may include a step of forming an image of the aperture stop of the optical microscope on the imaging device.
  • the image formation position of the aperture stop image can be used as the exit pupil projection position.
  • the optical unit adjustment method includes an optical element arranged in the optical element holder after the exit pupil projection position adjustment step, and the position of the optical element holder in the in-plane direction of the optical axis direction and the plane orthogonal to the optical axis direction.
  • An optical element displacement step for displacing at least one may be further provided. Thereby, the position of the optical element can be optimized at the exit pupil projection position.
  • An optical unit adjustment method is an optical unit adjustment method optically coupled between an optical microscope and an imaging device, and is disposed on an optical axis between relay optical systems.
  • a belt run lens insertion step for inserting a belt run lens on the optical axis on the rear stage side from the position of the optical element holder, and a field lens on the optical axis on the front stage side of the position of the optical element holder.
  • An exit pupil projection position coarse adjustment step for adjusting the exit pupil projection position to a coarse adjustment position roughly adjusted with respect to the position of the optical element holder; a focus adjustment step for adjusting the focus of the imaging device to the coarse adjustment position; and an optical element holder
  • a holder adjustment step for adjusting the position of the lens to the coarse adjustment position, and a belt runner for removing the belt run lens from the optical axis in a state where the position of the optical element holder matches the coarse adjustment position. Comprising a lens pulled out step.
  • the field lens is arranged on the optical axis on the front side of the optical element holder, so that the exit pupil projection position by the optical microscope is positioned within a certain range on the optical axis between the relay optical systems. Can be made.
  • the distance between the lenses constituting the relay optical system and the lens diameter can be suppressed, and the required diameter of the optical element can be suppressed within a certain range, so that an increase in the size of the optical unit can be avoided.
  • the rough exit pupil projection position adjustment step may include a step of displacing the position of the field lens along the optical axis direction, or a step of replacing the field lens with a field lens having a different focal length. Thereby, rough adjustment of the exit pupil projection position with respect to the optical axis direction is facilitated.
  • the exit pupil projection position coarse adjustment step may include a step of causing the imaging device to roughly form an image of the aperture stop of the optical microscope.
  • the optical unit adjustment method includes the step of roughly adjusting the exit pupil projection position, placing the optical element in the optical element holder, and locating the optical element in the in-plane direction of the optical axis direction and the plane perpendicular to the optical axis direction.
  • An optical element displacement step for displacing at least one may be further provided. Thereby, the position of the optical element can be optimized at the exit pupil projection position.
  • the focus adjustment step may include a step of displacing the position of the belt run lens along the optical axis direction, or a step of replacing the belt run lens with a belt run lens having a different focal length. In this case, the focus of the imaging device can be easily adjusted with respect to the exit pupil projection position.
  • At least one of the above steps may be performed while imaging with an imaging device. Thereby, the adjustment procedure of the optical unit becomes simpler.
  • the focus adjustment step may include a step of arranging a chart on the optical element holder. By using the chart, the focus of the imaging device can be easily adjusted to the exit pupil projection position.
  • the arrangement position of the optical element can be adjusted with respect to various exit pupil projection positions while avoiding an increase in size.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an imaging relationship in a subsequent process of FIG. 6. It is a figure which shows the image formation relationship in an exit pupil projection position adjustment step. It is a figure which shows the imaging relationship in the process of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical unit.
  • the optical unit 1 shown in the figure is a unit optically coupled between the optical microscope 2 and the imaging device 3.
  • the optical unit 1 is used to arrange an optical element M such as a phase mask at the exit pupil projection position P of the optical microscope 2 and acquire an output image according to the characteristics of the optical element on the imaging device 3 side.
  • the optical microscope 2 is, for example, a bright field microscope or a fluorescence microscope.
  • the imaging device 3 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera having a two-dimensional pixel structure.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the optical unit 1 is configured to include a relay optical system 5, an optical element holder 6, a field lens placement unit 7, and a belt run lens insertion / extraction unit 8 in a housing 4. . These components are optically coupled to each other.
  • a connection portion 9 for connection with the optical microscope 2 is provided on one end side of the housing 4.
  • the connection unit 9 is, for example, a C mount and is connected to the camera port of the optical microscope 2.
  • a connection portion 10 for connecting to the imaging device 3 is provided on the other end side of the housing 4.
  • the connection unit 10 is, for example, a C mount and is connected to the imaging device 3.
  • the relay optical system 5 is an optical system for relaying the primary imaging plane K1 by the optical microscope 2 to the secondary imaging plane K2 on the imaging device side.
  • the relay optical system 5 includes a collimation lens 11 and a focus lens 12.
  • the collimation lens 11 has a function of relaying an image by a combination with the focus lens 12 and a function of relaying a pupil of the objective lens 13 by a combination with the imaging lens 14.
  • the collimation lens 11 may be a lens group including a plurality of collimation lenses.
  • the focus lens 12 may be a lens group including a plurality of focus lenses.
  • the optical element holder 6 is a part that detachably holds the optical element M.
  • the optical element holder 6 is disposed at a preset exit pupil projection position on the optical axis in the relay optical system 5.
  • the optical element holder 6 has a holder displacement portion 15 that adjusts the optical element holder 6 by displacing the position of the optical element holder 6 in the optical axis direction and in the in-plane direction of the plane orthogonal to the optical axis direction.
  • the holder displacement portion 15 is configured by a mount that is driven manually or automatically, for example, and the optical element holder 6 is fixed to the mount.
  • Examples of the optical element M mounted on the optical element holder 6 include a phase mask, an SSD (Stair Step Device), a cylindrical lens, a prism, and a variable focus lens.
  • the field lens placement unit 7 is a part for placing the field lens 16 on the optical axis.
  • the field lens arrangement unit 7 includes, for example, a field lens holding unit 17.
  • the field lens placement unit 7 includes a field lens displacement unit 18 that adjusts the position of the field lens 16 by displacing the field lens 16 in the optical axis direction.
  • the field lens displacement unit 18 is configured by a mount that is driven manually or automatically, for example, and the field lens holding unit 17 is fixed to the mount.
  • the field lens 16 is arranged in the vicinity of the primary image formation plane by the optical microscope 2 by the field lens arrangement unit 7. By displacing the field lens 16 in the optical axis direction, the exit pupil projection position P of the optical microscope 2 is displaced in the optical axis direction. Further, the exit pupil projection position P can be displaced by using the field lens 16 having a different focal length.
  • the field lens 16 may be a lens group including a plurality of field lenses.
  • the exit pupil projection position P and the exit pupil size can be adjusted by changing the focal length of each lens and the interval between the lenses.
  • the field lens displacement unit 18 is configured to be able to displace each position of the field lens holding unit 17 in the optical axis direction. preferable.
  • the belt run lens insertion / extraction section 8 is a portion for inserting and removing the belt run lens 19 on the optical axis.
  • the Bertrand lens insertion / extraction part 8 has, for example, a belt run lens holding part 20.
  • the belt run lens insertion / extraction section 8 has a belt run lens displacement section 21 that adjusts the position of the belt run lens 19 by displacing it in the optical axis direction.
  • the Bertrand lens displacement portion 21 is configured by a mount that is driven manually or automatically, for example, and the belt run lens insertion / extraction portion 8 is fixed to the mount.
  • the belt run lens 19 is arranged on the rear side of the optical element holder 6 by the belt run lens insertion / extraction part 8.
  • the position of the belt run lens 19 is on the front side of the focus lens 12, but may be on the back side of the focus lens 12.
  • the imaging apparatus 3 can image the exit pupil projection position P.
  • the user of the optical unit 1 can adjust the optical element holder 6, the field lens 16, and the like while confirming the captured image of the exit pupil projection position P with a monitor or the like (not shown) electrically connected to the imaging device 3. .
  • the manufacturing error of the focal length of the lens, the manufacturing error of the flange back of the imaging device 3, the error due to the mechanical accuracy, and the like are absorbed, and the imaging device 3 has a desired surface. Can be focused.
  • the belt run lens 19 having a different focal length the range of the exit pupil plane that can be imaged by the imaging device 3, that is, the imaging magnification can be changed.
  • the imaging magnification is determined by the focal length of the belt run lens 19 and the focus lens 12 and the distance between the lenses.
  • the Bertrand lens 19 is removed from the optical axis after the adjustment of the field lens 16 and the adjustment of the optical element M are completed.
  • the Bertrand lens 19 may be a lens group including a plurality of belt run lenses.
  • the focal point of the imaging device 3 can be adjusted more precisely by changing the focal length of each lens and the interval between the lenses.
  • the belt run lens displacement unit 21 is configured to be able to displace each position of the belt run lens holding unit 20 in the optical axis direction as shown in FIG. 3, for example. preferable.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a first embodiment of an optical unit adjustment method.
  • the optical unit adjustment method according to the first embodiment includes a focus adjustment step (step S01), an exit pupil projection position adjustment step (step S02), and an optical element displacement step (step S03). And a belt run lens removal step (step S04). These steps can be executed while imaging by the imaging device 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing an initial state of the pupil relay by the optical unit.
  • the belt run lens 19 and the optical element M are not installed. Further, the field lens 16 is illustrated by a virtual line for convenience of explanation.
  • the exit pupil projection position P may vary depending on the type of the objective lens 13. In the example shown in FIG. 5, the exit pupil projection position P is shifted to the rear stage side in the optical axis direction from the position of the optical element holder 6, that is, the rear stage side in the optical axis direction from the design position of the exit pupil projection position. It has become.
  • the focus adjustment step is a step of using the belt run lens 19 to adjust the focus of the imaging device 3 to the position of the optical element holder 6.
  • the chart C is arranged on the optical element holder 6.
  • the chart C is a sheet body on which a test pattern is printed, for example.
  • the optical element M has non-transparency, the optical element M itself may be disposed in the optical element holder 6 instead of the chart C.
  • the belt run lens 19 is inserted on the optical axis on the rear side of the optical element holder 6 by the belt run lens insertion / extraction section 8.
  • the Bertrand lens 19 is selected so that the size of the chart and the exit pupil matches the element size of the imaging device 3.
  • the position of the belt run lens 19 is adjusted in the direction of the optical axis by the belt run lens displacement unit 21 so that the focus of the imaging device 3 coincides with the position of the optical element holder 6 as shown in FIG. Thereby, the position of the optical element holder 6 can be imaged by the imaging device 3 and can be observed by the user.
  • the chart C is removed from the optical element holder 6.
  • the belt run lens 19 may be replaced with a belt run lens having a different focal length.
  • the exit pupil projection position adjustment step is a step of aligning the exit pupil projection position P of the optical microscope 2 with the position of the optical element holder 6.
  • the field lens 16 is arranged on the optical axis on the upstream side of the optical element holder 6 by the field lens arrangement unit 7.
  • the arrangement position of the field lens 16 is preferably in the vicinity of the primary imaging plane by the optical microscope 2.
  • the position of the field lens 16 is adjusted in the optical axis direction by the field lens displacement unit 18 so that the exit pupil projection position P matches the position of the optical element holder 6 as shown in FIG.
  • the condenser lens in the optical microscope 2 is adjusted in advance so that the image of the blade member of the aperture stop in the optical microscope 2 is formed on the exit pupil of the objective lens 13. Is preferred.
  • the field lens 16 may be replaced with a field lens having a different focal length instead of the position adjustment of the field lens 16 by the field lens displacement unit 18.
  • a diffusion plate may be arranged at a sample arrangement position (for example, on a stage) in the optical microscope 2.
  • the diffuser plate is irradiated with light from the light source to generate diffused light, and the diaphragm in the objective lens 13 is uniformly illuminated by the diffused light, so that the image of the exit pupil of the objective lens 13 is previously obtained as an optical element. Direct observation may be performed at the position of the holder 6.
  • the diffusion plate may be a substrate that generates diffused light.
  • a fluorescent plate may be used as a substrate, and fluorescence generated by irradiating excitation light from an excitation light source may be used as illumination for illumination.
  • the field lens 16 it is possible to adjust the field lens 16 while observing the exit pupil projection position P with the imaging device 3 and confirming the pupil plane output to a monitor or the like. For example, even when the field lens 16 is adjusted by checking whether the imaging apparatus 3 is focused on the exit pupil in the objective lens 13 or whether the size of the pupil is minimum. Good.
  • the optical element displacement step is a step of displacing the position of the optical element holder 6 in at least one of the optical axis direction and the in-plane direction of the plane orthogonal to the optical axis direction.
  • a desired optical element M is placed in the optical element holder 6.
  • the optical element M is displaced by at least one of the optical axis direction and the in-plane direction of the plane orthogonal to the optical axis direction by the holder displacement unit 15, and the optical element M and the exit pupil projection position P Optimize the XY position, etc.
  • the belt run lens removal step is a step of removing the belt run lens 19 from the optical axis.
  • the belt run lens insertion / removal unit 8 removes the belt run lens 19 from the optical axis, so that the exit pupil projection position as shown in FIG.
  • the relay optical system 5 in which the optical element M is arranged in a desired state on P is obtained.
  • the belt run lens insertion / extraction step may be executed after the exit pupil projection position adjustment step. . Then, the belt run lens 19 may be inserted again with respect to the optical axis before the execution of the optical element displacement step.
  • the focus adjustment step and the optical element displacement step are performed in a state where the optical element holder 6 is arranged at the position where the optical element holder 6 is arranged, but instead of the optical element holder 6 at the position.
  • the chart or the like may be directly fixed to the housing 4 and the chart may be replaced with the optical element holder 6 after adjustment.
  • the field lens 16 is arranged on the optical axis on the front stage side of the optical element holder 6, so that the exit pupil projection position P by the optical microscope 2 is the optical axis between the relay optical systems 5. It can be located within a certain range above.
  • the distance between the lenses constituting the relay optical system 5 and the lens diameter can be suppressed, and the required diameter of the optical element M can be suppressed within a certain range, so that an increase in the size of the optical unit 1 can be avoided.
  • the optical unit 1 is provided with a mechanism that allows the belt run lens 19 to be inserted and removed, thereby observing the diameter of the light beam and the iris diaphragm focus through the imaging device 3, thereby projecting the exit pupil.
  • the position P can be easily confirmed.
  • the belt run lens 19 can be disposed outside the optical unit 1 (at the rear side of the connection unit 10).
  • the belt run lens insertion / extraction unit 8 is disposed inside the optical unit 1, the exit pupil projection position P can be confirmed without removing the imaging device 3 connected to the connection unit 10. For this reason, it can also be avoided that the position reproducibility of the imaging device 3 is impaired due to the removal of the imaging device 3.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a second embodiment of the optical unit adjustment method.
  • the optical unit adjustment method according to the second embodiment includes a belt run lens insertion step (step S11), an exit pupil projection position rough adjustment step (step S12), and a focus adjustment step (step S13).
  • the initial state of the pupil relay by the optical unit 1 is the same as the state shown in FIG.
  • the exit pupil projection position P is shifted to the rear side in the optical axis direction from the position of the optical element holder 6, that is, the rear stage side in the optical axis direction from the design position of the exit pupil projection position.
  • the belt run lens insertion step is a step of inserting the belt run lens 19 on the optical axis on the rear stage side of the position of the optical element holder 6 arranged on the optical axis between the relay optical systems 5.
  • the belt run lens 19 is inserted by the belt run lens insertion / extraction section 8 on the optical axis on the rear side of the position of the optical element holder 6.
  • the belt run lens 19 is displaced and adjusted so that the focus of the image pickup device 3 is adjusted to the position of the optical element holder 6 as in the focus adjustment step in the first embodiment described above. May be.
  • the coarse exit pupil projection position adjustment step is a step of roughly adjusting the exit pupil projection position P of the optical microscope 2 with respect to the position of the optical element holder 6.
  • the field lens 16 is arranged on the optical axis on the front side of the optical element holder 6 by the field lens arrangement unit 7.
  • the arrangement position of the field lens 16 is preferably in the vicinity of the primary imaging plane by the optical microscope 2.
  • the field lens displacement unit 18 adjusts the position of the field lens 16 in the optical axis direction, and the coarse adjustment in which the exit pupil projection position P is roughly adjusted with respect to the position of the optical element holder 6 as shown in FIG. Adjust to position Pa.
  • a position where the image of the blade member of the aperture stop is formed to some extent in the imaging device 3 may be set as the coarse adjustment position Pa.
  • a position where an image of the exit pupil in the objective lens 13 in the optical microscope 2 is formed to some extent may be set as the coarse adjustment position Pa.
  • the field lens 16 may be replaced with a field lens having a different focal length instead of the position adjustment of the field lens 16 by the field lens displacement unit 18.
  • the focus adjustment step is a step of using the belt run lens 19 to adjust the focus of the imaging device 3 to the coarse adjustment position Pa.
  • the position of the belt run lens 19 is adjusted in the optical axis direction by the belt run lens displacement unit 21, and the focus of the imaging device 3 is made coincident with the coarse adjustment position Pa as shown in FIG. Thereby, the rough adjustment position Pa is imaged by the imaging device 3, and the user can observe the rough adjustment position Pa.
  • the belt run lens 19 may be replaced with a belt run lens having a different focal length instead of the position adjustment of the belt run lens 19 by the belt run lens displacement unit 21.
  • the holder adjustment step is a step for adjusting the position of the optical element holder 6 to the coarse adjustment position Pa.
  • the optical element M is finely adjusted in the optical axis direction by the holder displacement portion 15, and the position of the optical element holder 6 is adjusted to the coarse adjustment position Pa (exit pupil located at the coarse adjustment position Pa). Match with the projection position P).
  • the optical element displacement step and the belt run lens removal step are the same as in the first embodiment.
  • the belt run lens 19 is removed from the optical axis, so that the optical element M is at the exit pupil projection position P as shown in FIG.
  • the relay optical system 5 arranged in a desired state is obtained.
  • the belt run lens insertion / extraction step may be executed after the holder adjustment step. Good. Then, the belt run lens 19 may be inserted again with respect to the optical axis before the execution of the optical element displacement step.
  • the focus of the imaging device 3 is adjusted to the coarse adjustment position Pa after the exit pupil projection position coarse adjustment step of displacing the field lens so that the exit pupil projection position P is roughly adjusted to the coarse adjustment position Pa.
  • the focus adjustment step of displacing the belt run lens is performed so as to match, the adjustment may be performed by reversing the execution order of the exit pupil projection position rough adjustment step and the focus adjustment step.
  • the same effects as those of the first embodiment are achieved. That is, by arranging the field lens 16 on the optical axis on the front side of the optical element holder 6, the exit pupil projection position P by the optical microscope 2 is positioned within a certain range on the optical axis between the relay optical systems 5. be able to.
  • the field lens 16 By using the field lens 16, the distance between the lenses constituting the relay optical system 5 and the lens diameter can be suppressed, and the required diameter of the optical element M can be suppressed within a certain range, so that an increase in the size of the optical unit 1 can be avoided.
  • this optical unit adjustment method it is possible to confirm the exit pupil projection position P via the imaging device 3 by inserting the belt run lens 19 on the optical axis on the rear side of the optical element holder 6. Obviously, the arrangement position of the optical element M can be easily adjusted with respect to various exit pupil projection positions P.
  • the exit pupil projection position P is adjusted not only by adjusting the field lens 16 but by coarse adjustment by the field lens 16 and adjustment of the optical element holder 6. For this reason, it is not necessary to prepare a wide variety of field lenses 16, and the convenience of the optical unit 1 can be improved. [Modification of optical unit]
  • FIG. 19 is a diagram showing a modification of the optical unit.
  • the optical unit 31 according to the modification is shown in the above embodiment in that it is configured to be able to observe light of two different wavelengths with the two imaging devices 3A and 3B.
  • the optical unit 1 is different.
  • the imaging device 3A is, for example, an imaging device that supports long-wavelength light
  • the imaging device 3B is, for example, an imaging device that supports short-wavelength light.
  • a connection unit 10 ⁇ / b> A for the imaging device 3 ⁇ / b> A and a connection unit 10 ⁇ / b> B for the imaging device 3 ⁇ / b> B are provided.
  • the optical unit 31 further includes a light splitting element 32, a reflection mirror 33, and a focus lens 34 in addition to the configuration of the optical unit 1 described above.
  • the light splitting element 32 is a dielectric multilayer mirror such as a dichroic mirror or a dichroic prism.
  • the light splitting element 32 is configured to transmit, for example, long wavelength light and reflect short wavelength light.
  • the light splitting element 32 can split the light from the optical microscope 2 into light having different wavelengths, and each light can be imaged by the imaging devices 3A and 3B.
  • the reflection mirror 33 reflects the light reflected by the light splitting element 32 toward the focus lens 12 at a substantially right angle.
  • the light reflected by the light splitting element 32 is further reflected by the reflecting mirror 33, and the direction in which the imaging devices 3A and 3B are connected to the optical unit 31 is aligned by aligning the direction with the light transmitted through the light splitting element 32. Can be aligned.
  • the focus lenses 12 and 34 in cooperation with the collimation lens 11, constitute a relay optical system 5 that relays the primary imaging surface K1 of the optical microscope 2 to the secondary imaging surface K2 on the imaging device side.
  • the collimation lens 11 and the focus lens 12 constitute a relay optical system 5A for long-wavelength light
  • the collimation lens 11 and the focus lens 34 constitute a relay optical system 5B for short-wavelength light.
  • the optical element holder 6 and the holder displacement portion 15 are respectively arranged on the optical axis in the relay optical system 5A and on the optical axis in the relay optical system 5B. Further, the belt run lens insertion / extraction section 8 and the belt run lens displacement section 21 are respectively arranged on the rear stage side of the optical element holder 6 on the relay optical system 5A side and on the rear stage side of the optical element holder 6 on the relay optical system 5B side.
  • the belt run lens insertion / extraction section 8 and the belt run lens displacement section 21 on the relay optical system 5A side are disposed on the front side of the focus lens 12, and the belt run lens insertion section 8 and the belt run lens displacement section 21 on the relay optical system 5B side are the focus lens.
  • 34 is arranged on the rear stage side.
  • the belt run lens insertion / extraction section 8 and the belt run lens displacement section 21 on the relay optical system 5A side may be arranged on the rear stage side of the focus lens 12, and the belt run lens insertion / extraction section 8 and the belt run lens displacement section on the relay optical system 5B side. 21 may be arranged in front of the focus lens 34.
  • the optical unit 31 by applying the optical unit adjustment method described above to each of the relay optical systems 5A and 5B, it is possible to adjust the imaging relationship of light of two wavelengths.
  • the exit pupil projection position P by the optical microscope 2 is positioned within a certain range on the optical axis between the relay optical systems 5A and 5B. be able to.
  • the field lens 16 By using the field lens 16, the distance between the lenses constituting the relay optical systems 5A and 5B and the lens diameter can be suppressed, and the required diameter of the optical element M can be suppressed within a certain range, thereby avoiding the enlargement of the optical unit 31. it can.
  • the exit pupil projection position P can be confirmed via the imaging device 3. Therefore, the arrangement position of the optical element M can be easily adjusted with respect to various exit pupil projection positions P.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

光学ユニット１は、光学顕微鏡２による一次結像面を撮像装置３側の二次結像面にリレーするリレー光学系５と、リレー光学系５間の光軸上に配置された光学素子ホルダ６と、光学素子ホルダ６よりも前段側の光軸上にフィールドレンズ１６を配置するフィールドレンズ配置部７と、光学素子ホルダ６よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿抜可能に配置するベルトランレンズ挿抜部８と、を備える。

Description

光学ユニット及び光学ユニットの調整方法
　本発明は、光学ユニット及び光学ユニットの調整方法に関する。
　従来、光学顕微鏡を用いた画像観察の分野では、顕微鏡光学系の瞳共役位置に位相マスクといった光学素子を配置し、当該光学素子の特性に応じた出力画像を撮像装置側で取得することが行われている。一般的な光学顕微鏡では、対物レンズの射出瞳位置は、対物レンズの内部に位置している。このため、光学顕微鏡の撮像ポート側にリレー光学系を配置し、試料の一次結像面を撮像装置側の二次結像面にリレーすると共に、リレー光学系に対物レンズの瞳を投影し、投影された瞳位置に光学素子を配置する構成が検討されている（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００２―９０６５４号公報 特開２００８－６４９３３号公報
　リレー光学系に投影された対物レンズの瞳位置に光学素子を配置する構成を簡便に実現するためには、これらの構成をユニット化した光学ユニットを用いることが考えられる。多くの光学顕微鏡では、対物レンズの瞳を撮像ポート側から見た射出瞳は、顕微鏡や対物レンズの種類などによって変位するおそれがある。実際に測定してみると、ある光学顕微鏡では射出瞳位置が－２８３０ｍｍ～－１５５０ｍｍの範囲にあり、別の光学顕微鏡では射出瞳位置が＋３３０ｍｍ～＋１７９０ｍｍの範囲にあるなど、光学顕微鏡ごとの大きなばらつきが確認された。
　このため、光学ユニットを種々の光学顕微鏡に適用可能とするためには、光学素子の調整範囲を大きく確保する必要がある。光学素子の調整範囲を拡大するには、リレー光学系を構成するコリメーションレンズとフォーカスレンズとの間隔を大きくする、或いはフォーカスレンズの径を大きくする、といった構成が必要となる。しかしながら、これらの構成を採用すると、光学ユニットが大型化し、光学顕微鏡に接続する際の使い勝手が悪くなってしまうおそれがある。
　本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、大型化を避けつつ、種々の射出瞳投影位置に対して光学素子の配置位置を容易に調整可能な光学ユニット及び光学ユニットの調整方法を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係る光学ユニットは、光学顕微鏡と撮像装置との間に光学的に結合される光学ユニットであって、光学顕微鏡による一次結像面を撮像装置側の二次結像面にリレーするリレー光学系と、リレー光学系間の光軸上に配置された光学素子ホルダと、光学素子ホルダよりも前段側の光軸上にフィールドレンズを配置するフィールドレンズ配置部と、光学素子ホルダよりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿抜可能に配置するベルトランレンズ挿抜部と、を備える。
　この光学ユニットでは、フィールドレンズを光学素子ホルダの前段側の光軸上に配置することで、光学顕微鏡による射出瞳投影位置をリレー光学系間の光軸上の一定の範囲内に位置させることができる。フィールドレンズを用いることで、リレー光学系を構成するレンズの間隔及びレンズ径を抑えられ、光学素子の必要径を一定範囲内に抑えられるので、光学ユニットの大型化を回避できる。また、この光学ユニットでは、光学素子ホルダよりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入することで、撮像装置を介して射出瞳投影位置を確認することが可能となる。したがって、種々の射出瞳投影位置に対して光学素子の配置位置を容易に調整できる。
　また、ベルトランレンズ挿抜部は、ベルトランレンズの位置を光軸方向に変位させるベルトランレンズ変位部を有していてもよい。この場合、撮像装置の焦点を射出瞳投影位置に対して容易に合わせることができる。
　また、ベルトランレンズ挿抜部は、ベルトランレンズを保持する複数のベルトランレンズ保持部を有し、ベルトランレンズ変位部は、ベルトランレンズ保持部のそれぞれの位置を光軸方向に変位可能に構成されていてもよい。この場合、撮像装置の焦点を射出瞳投影位置に一層容易に合わせることができる。
　また、フィールドレンズ配置部は、フィールドレンズの位置を光軸方向に変位させるフィールドレンズ変位部を有していてもよい。これにより、光軸方向に対する射出瞳投影位置の調整が容易なものとなる。
　また、フィールドレンズ配置部は、フィールドレンズを保持する複数のフィールドレンズ保持部を有し、フィールドレンズ変位部は、フィールドレンズ保持部のそれぞれの位置を光軸方向に変位可能に構成されていてもよい。これにより、光軸方向に対する射出瞳投影位置の調整が一層容易なものとなる。
　また、光学ユニットは、光学素子ホルダの位置を光軸方向及び当該光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一つの方向に変位させるホルダ変位部を更に有していてもよい。これにより、射出瞳投影位置において光学素子の位置をＸＹ平面上で容易に調整できる。
　また、光学ユニットは、光学素子ホルダよりも前段側の光軸上に光分割素子を更に有していてもよい。この場合、異なる波長の光を撮像装置側で観察可能となる。
　また、本発明の一側面に係る光学ユニットの調整方法は、光学顕微鏡と撮像装置との間に光学的に結合される光学ユニットの調整方法であって、リレー光学系間の光軸上に配置される光学素子ホルダの位置よりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入し、撮像装置の焦点を光学素子ホルダの位置に合わせる焦点調整ステップと、光学素子ホルダの位置よりも前段側の光軸上にフィールドレンズを配置し、光学顕微鏡の射出瞳投影位置を光学素子ホルダの位置に合わせる射出瞳投影位置調整ステップと、射出瞳投影位置と光学素子ホルダの位置とが合った状態でベルトランレンズを光軸から抜脱するベルトランレンズ抜脱ステップと、を備える。
　この光学ユニットの調整方法では、フィールドレンズを光学素子ホルダの前段側の光軸上に配置することで、光学顕微鏡による射出瞳投影位置をリレー光学系間の光軸上の一定の範囲内に位置させることができる。フィールドレンズを用いることで、リレー光学系を構成するレンズの間隔及びレンズ径を抑えられ、光学素子の必要径を一定範囲内に抑えられるので、光学ユニットの大型化を回避できる。また、この光学ユニットの調整方法では、光学素子ホルダよりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入することで、撮像装置を介して射出瞳投影位置を確認することが可能となる。したがって、種々の射出瞳投影位置に対して光学素子の配置位置を容易に調整できる。
　また、射出瞳投影位置調整ステップは、フィールドレンズの位置を光軸方向に沿って変位させるステップ、若しくはフィールドレンズを焦点距離の異なるフィールドレンズに交換するステップを含んでいてもよい。これにより、光軸方向に対する射出瞳投影位置の調整が容易なものとなる。
　また、射出瞳投影位置調整ステップは、光学顕微鏡の開口絞りの像を撮像装置に結像させるステップを含んでいてもよい。光学顕微鏡において予めコンデンサレンズの調整を行うことにより、開口絞りの像の結像位置を射出瞳投影位置として利用することが可能となる。
　また、光学ユニットの調整方法は、射出瞳投影位置調整ステップの後、光学素子ホルダに光学素子を配置し、光学素子ホルダの位置を光軸方向及び光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一方に変位させる光学素子変位ステップを更に備えていてもよい。これにより、射出瞳投影位置において光学素子の位置を最適化できる。
　また、本発明の一側面に係る光学ユニットの調整方法は、光学顕微鏡と撮像装置との間に光学的に結合される光学ユニットの調整方法であって、リレー光学系間の光軸上に配置される光学素子ホルダの位置よりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入するベルトランレンズ挿入ステップと、光学素子ホルダの位置よりも前段側の光軸上にフィールドレンズを配置し、光学顕微鏡の射出瞳投影位置を光学素子ホルダの位置に対して粗調整された粗調整位置に調整する射出瞳投影位置粗調整ステップと、撮像装置の焦点を粗調整位置に合わせる焦点調整ステップと、光学素子ホルダの位置を粗調整位置に合わせるホルダ調整ステップと、光学素子ホルダの位置と粗調整位置とが合った状態でベルトランレンズを光軸上から抜脱するベルトランレンズ抜脱ステップと、を備える。
　この光学ユニットの調整方法では、フィールドレンズを光学素子ホルダの前段側の光軸上に配置することで、光学顕微鏡による射出瞳投影位置をリレー光学系間の光軸上の一定の範囲内に位置させることができる。フィールドレンズを用いることで、リレー光学系を構成するレンズの間隔及びレンズ径を抑えられ、光学素子の必要径を一定範囲内に抑えられるので、光学ユニットの大型化を回避できる。また、この光学ユニットの調整方法では、光学素子ホルダよりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入することで、撮像装置を介して射出瞳投影位置を確認することが可能となる。したがって、種々の射出瞳投影位置に対して光学素子の配置位置を容易に調整できる。
　また、射出瞳投影位置粗調整ステップは、フィールドレンズの位置を光軸方向に沿って変位させるステップ、若しくはフィールドレンズを焦点距離の異なるフィールドレンズに交換するステップを含んでいてもよい。これにより、光軸方向に対する射出瞳投影位置の粗調整が容易なものとなる。
　また、射出瞳投影位置粗調整ステップは、光学顕微鏡の開口絞りの像を撮像装置に粗結像させるステップを含んでいてもよい。光学顕微鏡において予めコンデンサレンズの調整を行うことにより、開口絞りの像の結像位置を射出瞳投影位置として利用することが可能となる。したがって、射出瞳投影位置の粗調整が容易なものとなる。
　また、光学ユニットの調整方法は、射出瞳投影位置粗調整ステップの後、光学素子ホルダに光学素子を配置し、光学素子の位置を光軸方向及び光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一方に変位させる光学素子変位ステップを更に備えていてもよい。これにより、射出瞳投影位置において光学素子の位置を最適化できる。
　また、焦点調整ステップは、ベルトランレンズの位置を光軸方向に沿って変位させるステップ、若しくはベルトランレンズを焦点距離の異なるベルトランレンズに交換するステップを含んでいてもよい。この場合、撮像装置の焦点を射出瞳投影位置に対して容易に合わせることができる。
　また、上記ステップのうち少なくとも１つのステップは、撮像装置によって撮像しながら行ってもよい。これにより、光学ユニットの調整手順がより簡便なものとなる。
　また、焦点調整ステップは、光学素子ホルダにチャートを配置するステップを含んでいてもよい。チャートを用いることにより、撮像装置の焦点を射出瞳投影位置に対して容易に合わせることができる。
　この光学ユニット及び光学ユニットの調整方法によれば、大型化を避けつつ、種々の射出瞳投影位置に対して光学素子の配置位置を調整できる。
光学ユニットの一実施形態を示す図である。 フィールドレンズ配置部の変形例を示す図である。 ベルトランレンズ配置部の変形例を示す図である。 光学ユニットの調整方法の第１実施形態を示すフローチャートである。 光学ユニットによる瞳リレーの初期状態を示す図である。 焦点調整ステップにおける結像関係を示す図である。 図６の後続の工程における結像関係を示す図である。 射出瞳投影位置調整ステップにおける結像関係を示す図である。 図８の後続の工程における結像関係を示す図である。 光学素子変位ステップにおける結像関係を示す図である。 ベルトランレンズ脱抜ステップ実行後の結像関係を示す図である。 光学ユニットの調整方法の第２実施形態を示すフローチャートである。 ベルトランレンズ挿入ステップにおける結像関係を示す図である。 射出瞳投影位置粗調整ステップにおける結像関係を示す図である。 図１４の後続の工程における結像関係を示す図である。 焦点調整ステップにおける結像関係を示す図である。 ホルダ調整ステップにおける結像関係を示す図である。 ベルトランレンズ脱抜ステップ実行後の結像関係を示す図である。 光学ユニットの変形例を示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る光学ユニット及び光学ユニットの調整方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
［光学ユニットの構成］
　図１は、光学ユニットの一実施形態を示す図である。同図に示す光学ユニット１は、光学顕微鏡２と撮像装置３との間に光学的に結合されるユニットである。光学ユニット１は、光学顕微鏡２の射出瞳投影位置Ｐに位相マスクなどの光学素子Ｍを配置し、当該光学素子の特性に応じた出力画像を撮像装置３側で取得するために用いられる。光学顕微鏡２は、例えば明視野顕微鏡や蛍光顕微鏡である。撮像装置３は、例えば２次元画素構造を持つＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、或いはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラである。
　図１に示すように、光学ユニット１は、筐体４内に、リレー光学系５と、光学素子ホルダ６と、フィールドレンズ配置部７と、ベルトランレンズ挿抜部８とを備えて構成されている。これらの構成要素は、互いに光学的に結合されている。筐体４の一端側には、光学顕微鏡２との接続部９が設けられている。接続部９は、例えばＣマウントであり、光学顕微鏡２のカメラポートに接続される。また、筐体４の他端側には、撮像装置３との接続部１０が設けられている。接続部１０は、例えばＣマウントであり、撮像装置３に接続される。
　リレー光学系５は、光学顕微鏡２による一次結像面Ｋ１を撮像装置側の二次結像面Ｋ２にリレーするための光学系である。リレー光学系５は、コリメーションレンズ１１と、フォーカスレンズ１２とを含んで構成されている。コリメーションレンズ１１は、フォーカスレンズ１２との組み合わせにより像をリレーする機能を有するほか、結像レンズ１４との組み合わせにより対物レンズ１３の瞳をリレーする機能を有している。コリメーションレンズ１１は、複数のコリメーションレンズからなるレンズ群であってもよい。同様に、フォーカスレンズ１２は、複数のフォーカスレンズからなるレンズ群であってもよい。
　光学素子ホルダ６は、光学素子Ｍを着脱自在に保持する部分である。光学素子ホルダ６は、リレー光学系５内の光軸上において、予め設定された射出瞳投影位置に配置されている。光学素子ホルダ６は、光学素子ホルダ６の位置を光軸方向及び当該光軸方向に直交する面の面内方向に変位させて調整するホルダ変位部１５を有している。ホルダ変位部１５は、例えば手動又は自動により駆動するマウントによって構成され、光学素子ホルダ６は、当該マウントに固定されている。光学素子ホルダ６に装着される光学素子Ｍとしては、例えば位相マスク、ＳＳＤ（Stair Step Device）、シリンドリカルレンズ、プリズム、可変焦点レンズなどが挙げられる。
　フィールドレンズ配置部７は、光軸上にフィールドレンズ１６を配置する部分である。フィールドレンズ配置部７は、例えばフィールドレンズ保持部１７を有している。また、フィールドレンズ配置部７は、フィールドレンズ１６の位置を光軸方向に変位させて調整するフィールドレンズ変位部１８を有している。フィールドレンズ変位部１８は、例えば手動又は自動により駆動するマウントによって構成され、フィールドレンズ保持部１７は、当該マウントに固定されている。
　フィールドレンズ１６は、フィールドレンズ配置部７により、光学顕微鏡２による一次結像面の近傍に配置されている。フィールドレンズ１６を光軸方向に変位させることで、光学顕微鏡２の射出瞳投影位置Ｐが光軸方向に変位する。また、焦点距離の異なるフィールドレンズ１６を用いることで射出瞳投影位置Ｐを変位させることもできる。
　フィールドレンズ１６は、複数のフィールドレンズからなるレンズ群であってもよい。この場合、各レンズの焦点距離、及びレンズ間の間隔を変えることで、射出瞳投影位置Ｐ及び射出瞳サイズを調整することができる。フィールドレンズ１６をレンズ群とする場合には、例えば図２に示すように、フィールドレンズ変位部１８は、フィールドレンズ保持部１７のそれぞれの位置を光軸方向に変位可能に構成されていることが好ましい。
　ベルトランレンズ挿抜部８は、光軸上にベルトランレンズ１９を挿抜させる部分である。ベルトランレンズ挿抜部８は、例えばベルトランレンズ保持部２０を有している。また、ベルトランレンズ挿抜部８は、ベルトランレンズ１９の位置を光軸方向に変位させて調整するベルトランレンズ変位部２１を有している。ベルトランレンズ変位部２１は、例えば手動又は自動により駆動するマウントによって構成され、ベルトランレンズ挿抜部８は、当該マウントに固定されている。
　ベルトランレンズ１９は、ベルトランレンズ挿抜部８により、光学素子ホルダ６よりも後段側に配置される。本実施形態では、ベルトランレンズ１９の位置は、フォーカスレンズ１２よりも前段側となっているが、フォーカスレンズ１２よりも後段側であってもよい。ベルトランレンズ１９を光軸上に挿入することにより、撮像装置３において射出瞳投影位置Ｐを撮像することが可能となる。光学ユニット１のユーザは、撮像装置３に電気的に接続されたモニタ等（不図示）によって、撮像した射出瞳投影位置Ｐの画像を確認しながら光学素子ホルダ６やフィールドレンズ１６等を調整できる。
　また、ベルトランレンズ１９を光軸方向に変位させることで、レンズの焦点距離の製造誤差、撮像装置３のフランジバックの製造誤差、機械精度による誤差などを吸収し、所望の面に撮像装置３の焦点を合わせることができる。焦点距離の異なるベルトランレンズ１９を用いることにより、撮像装置３で撮像できる射出瞳面の範囲、すなわち、撮像倍率を変えることができる。撮像倍率は、ベルトランレンズ１９及びフォーカスレンズ１２の焦点距離とレンズ間の間隔とによって定められる。ベルトランレンズ１９は、フィールドレンズ１６の調整、及び光学素子Ｍの調整が終了した後は、光軸上から脱抜される。
　ベルトランレンズ１９は、複数のベルトランレンズからなるレンズ群であってもよい。この場合、各レンズの焦点距離、及びレンズ間の間隔を変えることで、撮像装置３の焦点をより精密に調整することができる。ベルトランレンズ１９をレンズ群とする場合には、ベルトランレンズ変位部２１は、例えば図３に示すように、ベルトランレンズ保持部２０のそれぞれの位置を光軸方向に変位可能に構成されていることが好ましい。
［光学ユニットの調整方法の第１実施形態］
　図４は、光学ユニットの調整方法の第１実施形態を示すフローチャートである。同図に示すように、第１実施形態に係る光学ユニットの調整方法は、焦点調整ステップ（ステップＳ０１）と、射出瞳投影位置調整ステップ（ステップＳ０２）と、光学素子変位ステップ（ステップＳ０３）と、ベルトランレンズ脱抜ステップ（ステップＳ０４）とを備えている。これらステップは、撮像装置３によって撮像しながら実行できる。
　図５は、光学ユニットによる瞳リレーの初期状態を示す図である。この初期状態では、ベルトランレンズ１９及び光学素子Ｍは、いずれも非設置となっている。また、フィールドレンズ１６は、説明の便宜上、仮想線にて図示している。光学ユニット１を光学顕微鏡２及び撮像装置３に接続した際の初期状態（調整前の状態）では、対物レンズ１３の種類などにより、射出瞳投影位置Ｐがばらつくおそれがある。図５に示す例では、射出瞳投影位置Ｐは、光学素子ホルダ６の位置よりも光軸方向の後段側、すなわち、射出瞳投影位置の設計位置よりも光軸方向の後段側にずれた状態となっている。
　焦点調整ステップは、ベルトランレンズ１９を用いて、撮像装置３の焦点を光学素子ホルダ６の位置に合わせるステップである。この焦点調整ステップでは、図６に示すように、まず、光学素子ホルダ６にチャートＣを配置する。チャートＣは、例えばテストパターンが印刷されたシート体である。光学素子Ｍが非透明性を有する場合には、チャートＣに代えて、光学素子Ｍ自体を光学素子ホルダ６に配置してもよい。
　次に、ベルトランレンズ挿抜部８により、光学素子ホルダ６よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿入する。ベルトランレンズ１９は、撮像装置３の素子サイズに対してチャートや射出瞳のサイズが適合するように選択する。そして、ベルトランレンズ変位部２１によってベルトランレンズ１９の位置を光軸方向に調整し、図７に示すように、撮像装置３の焦点を光学素子ホルダ６の位置に一致させる。これにより、光学素子ホルダ６の位置を撮像装置３で撮像し、ユーザが観察することが可能となる。
　撮像装置３の焦点を光学素子ホルダ６の位置に一致させた後、光学素子ホルダ６からチャートＣを取り外す。なお、焦点調整ステップでは、ベルトランレンズ変位部２１によるベルトランレンズ１９の位置調整に代えて、ベルトランレンズ１９を焦点距離の異なるベルトランレンズに交換してもよい。
　射出瞳投影位置調整ステップは、光学顕微鏡２の射出瞳投影位置Ｐを光学素子ホルダ６の位置に合わせるステップである。この射出瞳投影位置調整ステップでは、まず、図８に示すように、フィールドレンズ配置部７により、光学素子ホルダ６よりも前段側の光軸上にフィールドレンズ１６を配置する。フィールドレンズ１６の配置位置は、光学顕微鏡２による一次結像面の近傍であることが好ましい。
　次に、フィールドレンズ変位部１８によってフィールドレンズ１６の位置を光軸方向に調整し、図９に示すように、射出瞳投影位置Ｐを光学素子ホルダ６の位置に一致させる。このフィールドレンズ１６の調整にあたっては、例えば光学顕微鏡２における開口絞りの羽根部材の像が対物レンズ１３の射出瞳に結像するように、予め光学顕微鏡２内のコンデンサレンズの調整を行っておくことが好ましい。
　これにより、撮像装置３で射出瞳投影位置Ｐを観察し、モニタ等に出力される瞳面を確認しながらフィールドレンズ１６の調整を行うことが可能となる。例えば、対物レンズ１３の射出瞳と共役な位置にある開口絞りの羽根部材に撮像装置３の焦点が合うか否か、又は瞳の大きさが最小であるか否かを確認することで、フィールドレンズ１６の調整を簡便に行うことができる。なお、射出瞳投影位置調整ステップでは、フィールドレンズ変位部１８によるフィールドレンズ１６の位置調整に代えて、フィールドレンズ１６を焦点距離の異なるフィールドレンズに交換してもよい。
　また、フィールドレンズ１６の調整にあたっては、例えば光学顕微鏡２における試料の配置位置（例えばステージ上）に拡散板を配置してもよい。この場合、拡散板に光源からの光を照射して拡散光を発生させ、当該拡散光によって対物レンズ１３内の絞りを均一に照明することで、予め対物レンズ１３の射出瞳の像を光学素子ホルダ６の位置で直接観察できるようにしてもよい。拡散板は、拡散光を発生する基板であればよい。基板として蛍光板を用い、励起光源からの励起光を照射して発生する蛍光を拡散光として照明に用いてもよい。こうすると、撮像装置３で射出瞳投影位置Ｐを観察し、モニタ等に出力される瞳面を確認しながらフィールドレンズ１６の調整を行うことが可能となる。例えば直接的に対物レンズ１３内の射出瞳に撮像装置３の焦点が合うか否か、又は瞳の大きさが最小であるか否かを確認することで、フィールドレンズ１６の調整を行ってもよい。
　光学素子変位ステップは、光学素子ホルダ６の位置を光軸方向及び光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一方に変位させるステップである。この光学素子変位ステップでは、まず、光学素子ホルダ６に所望の光学素子Ｍを配置する。そして、図１０に示すように、ホルダ変位部１５によって光学素子Ｍを光軸方向及び光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一方に変位させ、光学素子Ｍと射出瞳投影位置ＰとのＸＹ位置などを最適化する。
　ベルトランレンズ脱抜ステップは、光軸上からベルトランレンズ１９を抜脱するステップである。光学素子ホルダ６の位置と射出瞳投影位置Ｐとが合った状態で、ベルトランレンズ挿抜部８によってベルトランレンズ１９を光軸上から脱抜させることで、図１１に示すように、射出瞳投影位置Ｐに光学素子Ｍが所望の状態で配置されたリレー光学系５が得られる。
　なお、例えば射出瞳投影位置調整ステップまでを実行する現場と、光学素子変位ステップを実行する現場とが異なる場合には、射出瞳投影位置調整ステップの実行後にベルトランレンズ挿抜ステップを実行してもよい。そして、光学素子変位ステップの実行前に、再度ベルトランレンズ１９を光軸に対して挿入してもよい。また、上記の例では、光学素子ホルダ６が配置される位置に光学素子ホルダ６を配置した状態で焦点調整ステップや光学素子変位ステップを行っているが、当該位置に光学素子ホルダ６の代わりに直接チャート等を筐体４に固定し、調整後にチャートを光学素子ホルダ６と置き換えるようにしてもよい。
　以上のような光学ユニットの調整方法では、フィールドレンズ１６を光学素子ホルダ６の前段側の光軸上に配置することで、光学顕微鏡２による射出瞳投影位置Ｐをリレー光学系５間の光軸上の一定の範囲内に位置させることができる。フィールドレンズ１６を用いることで、リレー光学系５を構成するレンズの間隔及びレンズ径を抑えられ、光学素子Ｍの必要径を一定範囲内に抑えられるので、光学ユニット１の大型化を回避できる。また、この光学ユニットの調整方法では、光学素子ホルダ６よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿入することで、撮像装置３を介して射出瞳投影位置Ｐを確認することが可能となる。したがって、種々の射出瞳投影位置Ｐに対して光学素子Ｍの配置位置を容易に調整できる。
　従来の手法では、光学素子をセットする位置に紙などの反射物を配置し、反射物に映る光束の径などを目視にて観察し、射出瞳投影位置が所望の位置に位置しているか否かを確認していた。これに対し、本実施形態の手法では、ベルトランレンズ１９を挿抜可能な機構を光学ユニット１に設けることにより、撮像装置３を介して光束の径や虹彩絞りピントを観察することで、射出瞳投影位置Ｐを容易に確認することが可能となる。
　なお、ベルトランレンズ１９は、原理的には、光学ユニット１の外部（接続部１０よりも後段側）に配置することも可能である。しかしながら、ベルトランレンズ挿抜部８が光学ユニット１の内部に配置されていることで、接続部１０に接続された撮像装置３を取り外すことなく射出瞳投影位置Ｐの確認が可能となる。このため、撮像装置３を取り外すことに起因して撮像装置３の位置再現性が損なわれてしまうことも回避できる。また、ベルトランレンズ１９を用いることで、フィールドレンズ１６による射出瞳投影位置Ｐの調整に加え、撮像装置３を介して光学素子Ｍの位置調整を行うことも可能となり、光学ユニット１の利便性の向上が図られる。
［光学ユニットの調整方法の第２実施形態］
　図１２は、光学ユニットの調整方法の第２実施形態を示すフローチャートである。同図に示すように、第２実施形態に係る光学ユニットの調整方法は、ベルトランレンズ挿入ステップ（ステップＳ１１）と、射出瞳投影位置粗調整ステップ（ステップＳ１２）と、焦点調整ステップ（ステップＳ１３）と、ホルダ調整ステップ（ステップＳ１４）と、光学素子変位ステップ（ステップＳ１５）と、ベルトランレンズ脱抜ステップ（ステップＳ１６）とを備えている。これらステップは、撮像装置３によって撮像しながら実行できる。
　光学ユニット１による瞳リレーの初期状態は、図５に示した状態と同じである。射出瞳投影位置Ｐは、光学素子ホルダ６の位置よりも光軸方向の後段側、すなわち、射出瞳投影位置の設計位置よりも光軸方向の後段側にずれた状態となっている。
　ベルトランレンズ挿入ステップは、リレー光学系５間の光軸上に配置される光学素子ホルダ６の位置よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿入するステップである。このステップでは、図１３に示すように、ベルトランレンズ挿抜部８により、光学素子ホルダ６の位置よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿入する。なお、このステップでは、上述した第１実施形態における焦点調整ステップのように、撮像装置３の焦点を光学素子ホルダ６の位置に合わせるようにベルトランレンズ１９を変位させて調整することを併せて行ってもよい。
　射出瞳投影位置粗調整ステップは、光学顕微鏡２の射出瞳投影位置Ｐを光学素子ホルダ６の位置に対して粗調整するステップである。このステップでは、まず、図１４に示すように、フィールドレンズ配置部７により、光学素子ホルダ６よりも前段側の光軸上にフィールドレンズ１６を配置する。フィールドレンズ１６の配置位置は、光学顕微鏡２による一次結像面の近傍であることが好ましい。
　次に、フィールドレンズ変位部１８によってフィールドレンズ１６の位置を光軸方向に調整し、図１５に示すように、射出瞳投影位置Ｐを光学素子ホルダ６の位置に対して粗調整された粗調整位置Ｐａに調整する。フィールドレンズ１６の調整にあたっては、例えば撮像装置３において開口絞りの羽根部材の像がある程度結像した位置を粗調整位置Ｐａとすればよい。また、例えば光学顕微鏡２における対物レンズ１３内の射出瞳の像がある程度結像した位置を粗調整位置Ｐａとしてもよい。なお、この射出瞳投影位置粗調整ステップにおいても、フィールドレンズ変位部１８によるフィールドレンズ１６の位置調整に代えて、フィールドレンズ１６を焦点距離の異なるフィールドレンズに交換してもよい。
　焦点調整ステップは、ベルトランレンズ１９を用いて、撮像装置３の焦点を粗調整位置Ｐａに合わせるステップである。このステップでは、ベルトランレンズ変位部２１によってベルトランレンズ１９の位置を光軸方向に調整し、図１６に示すように、撮像装置３の焦点を粗調整位置Ｐａに一致させる。これにより、粗調整位置Ｐａを撮像装置３で撮像し、ユーザが粗調整位置Ｐａを観察することが可能となる。なお、この焦点調整ステップにおいても、ベルトランレンズ変位部２１によるベルトランレンズ１９の位置調整に代えて、ベルトランレンズ１９を焦点距離の異なるベルトランレンズに交換してもよい。
　ホルダ調整ステップは、光学素子ホルダ６の位置を粗調整位置Ｐａに合わせるステップである。ホルダ調整ステップでは、図１７に示すように、ホルダ変位部１５によって光学素子Ｍを光軸方向に微調整し、光学素子ホルダ６の位置を粗調整位置Ｐａ（粗調整位置Ｐａに位置する射出瞳投影位置Ｐ）に一致させる。
　光学素子変位ステップ及びベルトランレンズ脱抜ステップは、第１実施形態と同様である。光学素子Ｍと射出瞳投影位置ＰのＸＹ位置などを最適化した後、ベルトランレンズ１９を光軸上から脱抜させることで、図１８に示すように、射出瞳投影位置Ｐに光学素子Ｍが所望の状態で配置されたリレー光学系５が得られる。
　なお、第２実施形態においても、例えばホルダ調整ステップまでを実行する現場と、光学素子変位ステップを実行する現場とが異なる場合には、ホルダ調整ステップの実行後にベルトランレンズ挿抜ステップを実行してもよい。そして、光学素子変位ステップの実行前に、再度ベルトランレンズ１９を光軸に対して挿入してもよい。また、第２実施形態では、粗調整位置Ｐａに射出瞳投影位置Ｐを粗調整するようにフィールドレンズを変位させる射出瞳投影位置粗調整ステップの後に、粗調整位置Ｐａに撮像装置３の焦点が合うようにベルトランレンズを変位させる焦点調整ステップを行っているが、射出瞳投影位置粗調整ステップと焦点調整ステップとの実行順序を逆にして調整を行ってもよい。
　以上のような光学ユニットの調整方法においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、フィールドレンズ１６を光学素子ホルダ６の前段側の光軸上に配置することで、光学顕微鏡２による射出瞳投影位置Ｐをリレー光学系５間の光軸上の一定の範囲内に位置させることができる。フィールドレンズ１６を用いることで、リレー光学系５を構成するレンズの間隔及びレンズ径を抑えられ、光学素子Ｍの必要径を一定範囲内に抑えられるので、光学ユニット１の大型化を回避できる。また、この光学ユニットの調整方法では、光学素子ホルダ６よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿入することで、撮像装置３を介して射出瞳投影位置Ｐを確認することが可能となる。したがって、種々の射出瞳投影位置Ｐに対して光学素子Ｍの配置位置を容易に調整できる。
　また、第２実施形態では、射出瞳投影位置Ｐの調整をフィールドレンズ１６の調整のみによって行うのではなく、フィールドレンズ１６による粗調整と光学素子ホルダ６の調整とによって行っている。このため、広範な種類のフィールドレンズ１６を用意する必要が無くなり、光学ユニット１の利便性の向上が図られる。
［光学ユニットの変形例］
　図１９は、光学ユニットの変形例を示す図である。同図に示すように、変形例に係る光学ユニット３１は、２つの異なる波長の光を２台の撮像装置３Ａ，３Ｂで観察可能となるように構成されている点で、上記実施形態に示した光学ユニット１と相違している。
　撮像装置３Ａは、例えば長波長の光に対応した撮像装置であり、撮像装置３Ｂは、例えば短波長の光に対応した撮像装置である。光学ユニット１の筐体４の他端側には、撮像装置３Ａとの接続部１０Ａと、撮像装置３Ｂとの接続部１０Ｂとがそれぞれ設けられている。
　また、光学ユニット３１は、上述した光学ユニット１の構成に加え、光分割素子３２と、反射ミラー３３と、フォーカスレンズ３４とを更に備えている。光分割素子３２は、例えばダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム等の誘電体多層膜ミラーである。光分割素子３２は、例えば長波長の光を透過させ、短波長の光を反射するように構成されている。光分割素子３２によって光学顕微鏡２からの光を波長の異なる光に分光し、各々の光を撮像装置３Ａ及び３Ｂで撮像することができる。
　反射ミラー３３は、光分割素子３２で反射した光をフォーカスレンズ１２に向けて略直角に反射させる。反射ミラー３３によって、光分割素子３２で反射した光を更に反射させ、光分割素子３２を透過した光と向きを揃えることで、撮像装置３Ａ及び３Ｂが光学ユニット３１に対して接続される向きを揃えることができる。
　フォーカスレンズ１２，３４は、コリメーションレンズ１１との協働により、光学顕微鏡２による一次結像面Ｋ１を撮像装置側の二次結像面Ｋ２にリレーするリレー光学系５を構成する。光学ユニット３１では、コリメーションレンズ１１とフォーカスレンズ１２とによって、長波長の光に対するリレー光学系５Ａが構成され、コリメーションレンズ１１とフォーカスレンズ３４とによって短波長の光に対するリレー光学系５Ｂが構成されている。
　光学素子ホルダ６及びホルダ変位部１５は、リレー光学系５Ａ内の光軸上及びリレー光学系５Ｂ内の光軸上にそれぞれ配置されている。また、ベルトランレンズ挿抜部８及びベルトランレンズ変位部２１は、リレー光学系５Ａ側の光学素子ホルダ６の後段側、及びリレー光学系５Ｂ側の光学素子ホルダ６の後段側にそれぞれ配置されている。
　リレー光学系５Ａ側のベルトランレンズ挿抜部８及びベルトランレンズ変位部２１は、フォーカスレンズ１２の前段側に配置され、リレー光学系５Ｂ側のベルトランレンズ挿抜部８及びベルトランレンズ変位部２１は、フォーカスレンズ３４の後段側に配置されている。なお、リレー光学系５Ａ側のベルトランレンズ挿抜部８及びベルトランレンズ変位部２１は、フォーカスレンズ１２の後段側に配置されてもよく、リレー光学系５Ｂ側のベルトランレンズ挿抜部８及びベルトランレンズ変位部２１は、フォーカスレンズ３４の前段側に配置されてもよい。
　以上のような光学ユニット３１においても、上述した光学ユニットの調整方法をリレー光学系５Ａ，５Ｂのそれぞれに適用することにより、２つの波長の光の結像関係を調整できる。フィールドレンズ１６を光学素子ホルダ６の前段側の光軸上に配置することで、光学顕微鏡２による射出瞳投影位置Ｐをリレー光学系５Ａ，５Ｂ間の光軸上の一定の範囲内に位置させることができる。フィールドレンズ１６を用いることで、リレー光学系５Ａ，５Ｂを構成するレンズの間隔及びレンズ径を抑えられ、光学素子Ｍの必要径を一定範囲内に抑えられるので、光学ユニット３１の大型化を回避できる。また、光学素子ホルダ６よりも後段側の光軸上にベルトランレンズ１９を挿入することで、撮像装置３を介して射出瞳投影位置Ｐを確認することが可能となる。したがって、種々の射出瞳投影位置Ｐに対して光学素子Ｍの配置位置を容易に調整できる。
　１，３１…光学ユニット、２…光学顕微鏡、３…撮像装置、５，５Ａ，５Ｂ…リレー光学系、６…光学素子ホルダ、１５…ホルダ変位部、１６…フィールドレンズ、１８…フィールドレンズ変位部、７…フィールドレンズ配置部、１９…ベルトランレンズ、８…ベルトランレンズ挿抜部、２０…ベルトランレンズ保持部、２１…ベルトランレンズ変位部、３２…光分割素子、Ｃ…チャート、Ｋ１…一次結像面、Ｋ２…二次結像面、Ｍ…光学素子、Ｐ…射出瞳投影位置。

Claims (18)

  1. 　光学顕微鏡と撮像装置との間に光学的に結合される光学ユニットであって、
    　前記光学顕微鏡による一次結像面を撮像装置側の二次結像面にリレーするリレー光学系と、
    　前記リレー光学系間の光軸上に配置された光学素子ホルダと、
    　前記光学素子ホルダよりも前段側の光軸上にフィールドレンズを配置するフィールドレンズ配置部と、
    　前記光学素子ホルダよりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿抜可能に配置するベルトランレンズ挿抜部と、を備えた光学ユニット。
  2. 　前記ベルトランレンズ挿抜部は、前記ベルトランレンズの位置を光軸方向に変位させるベルトランレンズ変位部を有している請求項１記載の光学ユニット。
  3. 　前記ベルトランレンズ挿抜部は、前記ベルトランレンズを保持する複数のベルトランレンズ保持部を有し、
    　前記ベルトランレンズ変位部は、前記ベルトランレンズ保持部のそれぞれの位置を光軸方向に変位可能に構成されている請求項２記載の光学ユニット。
  4. 　前記フィールドレンズ配置部は、前記フィールドレンズの位置を光軸方向に変位させるフィールドレンズ変位部を有している請求項１～３のいずれか一項記載の光学ユニット。
  5. 　前記フィールドレンズ配置部は、前記フィールドレンズを保持する複数のフィールドレンズ保持部を有し、
    　前記フィールドレンズ変位部は、前記フィールドレンズ保持部のそれぞれの位置を光軸方向に変位可能に構成されている請求項４記載の光学ユニット。
  6. 　光学素子ホルダの位置を光軸方向及び当該光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一つの方向に変位させるホルダ変位部を更に有している請求項１～５のいずれか一項記載の光学ユニット。
  7. 　前記光学素子ホルダよりも前段側の光軸上に光分割素子を更に有している請求項１～６のいずれか一項記載の光学ユニット。
  8. 　光学顕微鏡と撮像装置との間に光学的に結合される光学ユニットの調整方法であって、
    　リレー光学系間の光軸上に配置される光学素子ホルダの位置よりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入し、前記撮像装置の焦点を前記光学素子ホルダの位置に合わせる焦点調整ステップと、
    　前記光学素子ホルダの位置よりも前段側の光軸上にフィールドレンズを配置し、前記光学顕微鏡の射出瞳投影位置を前記光学素子ホルダの位置に合わせる射出瞳投影位置調整ステップと、
    　前記射出瞳投影位置と前記光学素子ホルダの位置とが合った状態で前記ベルトランレンズを前記光軸から抜脱するベルトランレンズ抜脱ステップと、を備えた光学ユニットの調整方法。
  9. 　前記射出瞳投影位置調整ステップは、前記フィールドレンズの位置を前記光軸方向に沿って変位させるステップ、若しくは前記フィールドレンズを焦点距離の異なるフィールドレンズに交換するステップを含む請求項８記載の光学ユニットの調整方法。
  10. 　前記射出瞳投影位置調整ステップは、前記光学顕微鏡の開口絞りの像を前記撮像装置に結像させるステップを含む請求項８又は９記載の光学ユニットの調整方法。
  11. 　前記射出瞳投影位置調整ステップの後、前記光学素子ホルダに光学素子を配置し、前記光学素子ホルダの位置を前記光軸方向及び前記光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一方に変位させる光学素子変位ステップを更に備えた請求項８～１０のいずれか一項記載の光学ユニットの調整方法。
  12. 　光学顕微鏡と撮像装置との間に光学的に結合される光学ユニットの調整方法であって、
    　リレー光学系間の光軸上に配置される光学素子ホルダの位置よりも後段側の光軸上にベルトランレンズを挿入するベルトランレンズ挿入ステップと、
    　前記光学素子ホルダの位置よりも前段側の光軸上にフィールドレンズを配置し、前記光学顕微鏡の射出瞳投影位置を前記光学素子ホルダの位置に対して粗調整された粗調整位置に調整する射出瞳投影位置粗調整ステップと、
    　前記撮像装置の焦点を前記粗調整位置に合わせる焦点調整ステップと、
    　前記光学素子ホルダの位置を前記粗調整位置に合わせるホルダ調整ステップと、
    　前記光学素子ホルダの位置と前記粗調整位置とが合った状態で前記ベルトランレンズを前記光軸上から抜脱するベルトランレンズ抜脱ステップと、を備えた光学ユニットの調整方法。
  13. 　前記射出瞳投影位置粗調整ステップは、前記フィールドレンズの位置を前記光軸方向に沿って変位させるステップ、若しくは前記フィールドレンズを焦点距離の異なるフィールドレンズに交換するステップを含む請求項１２記載の光学ユニットの調整方法。
  14. 　前記射出瞳投影位置粗調整ステップは、前記光学顕微鏡の開口絞りの像を前記撮像装置に粗結像させるステップを含む請求項１２又は１３記載の光学ユニットの調整方法。
  15. 　前記ホルダ調整ステップの後、前記光学素子ホルダに光学素子を配置し、前記光学素子の位置を前記光軸方向及び前記光軸方向に直交する面の面内方向の少なくとも一方に変位させる光学素子変位ステップを更に備えた請求項１２～１４のいずれか一項記載の光学ユニットの調整方法。
  16. 　前記焦点調整ステップは、前記ベルトランレンズの位置を前記光軸方向に沿って変位させるステップ、若しくは前記ベルトランレンズを焦点距離の異なるベルトランレンズに交換するステップを含む請求項８～１５のいずれか一項記載の光学ユニットの調整方法。
  17. 　前記ステップのうち少なくとも１つのステップは、前記撮像装置によって撮像しながら行う請求項８～１６いずれか一項記載の光学ユニットの調整方法。
  18. 　前記焦点調整ステップは、前記光学素子ホルダにチャートを配置するステップを含む請求項８～１１のいずれか一項記載の光学ユニットの調整方法。
PCT/JP2017/007924 2016-04-28 2017-02-28 光学ユニット及び光学ユニットの調整方法 WO2017187777A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/096,014 US20190137750A1 (en) 2016-04-28 2017-02-28 Optical unit and method for adjusting optical unit
EP17789066.2A EP3451040A4 (en) 2016-04-28 2017-02-28 OPTICAL UNIT AND METHOD FOR ADJUSTING AN OPTICAL UNIT
JP2017537522A JP6317044B2 (ja) 2016-04-28 2017-02-28 光学ユニット及び光学ユニットの調整方法
CN201780025847.7A CN109073872A (zh) 2016-04-28 2017-02-28 光学单元及光学单元的调节方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-090873 2016-04-28
JP2016090873 2016-04-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017187777A1 true WO2017187777A1 (ja) 2017-11-02

Family

ID=60161439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/007924 WO2017187777A1 (ja) 2016-04-28 2017-02-28 光学ユニット及び光学ユニットの調整方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190137750A1 (ja)
EP (1) EP3451040A4 (ja)
JP (1) JP6317044B2 (ja)
CN (1) CN109073872A (ja)
WO (1) WO2017187777A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167990A (zh) * 2018-11-06 2021-07-23 智能微光责任有限公司 能够与图像获取装置相关联的用于显微观察的套件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110413009B (zh) * 2019-07-24 2024-06-21 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种瞄准系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002090654A (ja) * 2000-09-12 2002-03-27 Olympus Optical Co Ltd 投影光学系を有する中間鏡筒及び投影光学系を有する顕微鏡
JP2007219319A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Nikon Corp 位相差顕微鏡
JP2008064933A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Opcell Co Ltd 光学ユニット
JP2009122624A (ja) * 2007-10-26 2009-06-04 Nikon Corp 顕微鏡装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011315B4 (de) * 2012-06-04 2018-12-27 Carl Zeiss Ag Mikroskop und Verfahren zur Charakterisierung von Strukturen auf einem Objekt
DE102012017917B4 (de) * 2012-09-11 2023-09-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Mikroskopmodul und Lichtmikroskop sowie Verfahren und Datenspeicherträger
WO2014163114A1 (ja) * 2013-04-03 2014-10-09 オリンパス株式会社 結像光学系、照明装置および観察装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002090654A (ja) * 2000-09-12 2002-03-27 Olympus Optical Co Ltd 投影光学系を有する中間鏡筒及び投影光学系を有する顕微鏡
JP2007219319A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Nikon Corp 位相差顕微鏡
JP2008064933A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Opcell Co Ltd 光学ユニット
JP2009122624A (ja) * 2007-10-26 2009-06-04 Nikon Corp 顕微鏡装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3451040A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167990A (zh) * 2018-11-06 2021-07-23 智能微光责任有限公司 能够与图像获取装置相关联的用于显微观察的套件

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017187777A1 (ja) 2018-05-10
EP3451040A4 (en) 2020-01-01
US20190137750A1 (en) 2019-05-09
EP3451040A1 (en) 2019-03-06
JP6317044B2 (ja) 2018-04-25
CN109073872A (zh) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11067783B2 (en) Light sheet microscope and method for imaging a sample by light sheet microscopy
JP5941634B2 (ja) マイクロおよびマクロ対物レンズを含む顕微鏡
JP6317044B2 (ja) 光学ユニット及び光学ユニットの調整方法
CN112882215A (zh) 荧光显微镜及用于升级荧光显微镜的构件组和模块
EP2881778A1 (en) Scanning light microscope with focus adjustment
US9442280B2 (en) Operation microscope
JP2009110004A (ja) 光学顕微鏡用の照明装置及び該照明装置を有する光学顕微鏡
JPS61238489A (ja) レ−ザ−加工用光学装置
US20210172876A1 (en) Light sheet fluorescence microscope
JP7362904B2 (ja) 対象物のイメージング装置およびイメージング方法
CN106575030A (zh) 具有分束器组件的显微镜
JP5055568B2 (ja) 位相差顕微鏡
EP4075181A1 (en) Microscope system with oblique illumination
US20140126048A1 (en) Illumination apparatus for microscope and microscope using the same
JP2002303795A (ja) 倒立型顕微鏡
JP2014032357A (ja) レンズ鏡筒、光学機器および製造方法
JP2004177494A (ja) 共焦点顕微鏡
JP2002196218A (ja) 顕微鏡
JP4046525B2 (ja) 倒立型顕微鏡
WO2010061438A1 (ja) 光学部品調整方法、および光学部品調整システム
JP2004361645A (ja) 実体顕微鏡
JP4269378B2 (ja) 観察方法及び観察装置
JP2009133919A (ja) 一眼レフカメラ用交換レンズ鏡筒
JP2017146496A (ja) 照明用光源
JP3584300B2 (ja) マクロ観察可能な顕微鏡

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017537522

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17789066

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017789066

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017789066

Country of ref document: EP

Effective date: 20181128