(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物体の観察対象面を照明する照明光路を形成する照明光学系と、変倍系を含み少なくとも一対の観察光路を形成する観察光学系と、前記被検物体に対向して配置されかつ前記少なくとも一対の観察光路と前記照明光路とに共用の主対物レンズとを備え、前記照明光学系は前記一対の観察光路の近傍に設けられた射出瞳を備え、前記照明光学系には前記観察対象面とほぼ共役な位置に照明野絞りが設けられている実体顕微鏡において、
前記射出瞳が前記観察光学系の変倍に連動して、前記対物レンズの光軸を含む面と直交する方向に移動可能である実体顕微鏡。
【請求項２】
前記照明光学系は、前記照明野絞りの開口径が可変であり、該照明光学系の照明野絞りの開口径は前記観察光学系の変倍に連動して変わることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主体物レンズの面で反射された照明光が観察光学系に混入することに起因するゴースト、フレアーを回避できる実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、実体顕微鏡には、被検物体の観察対象面を照明する照明光路を形成する照明光学系と、変倍系を含み少なくとも一対の観察光路を形成する観察光学系と、前記被検物体に対向して配置されかつ少なくとも一対の観察光路と照明光路とに共用の主対物レンズとを備え、照明光学系は一対の観察光路の近傍に設けられた射出瞳を備え、その照明光学系には観察対象面とほぼ共役な位置に照明野絞りが設けられている実体顕微鏡が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、被検物体になるべく陰が生じないようにして立体観察を行うには、照明光学系の照明光路と観察光学系の照明光路とをなるべく近付ける必要があるが、従来の実体顕微鏡では、照明光学系を観察光学系から離間させて、主対物レンズの面で反射された照明光が観察光学系の光路に混入するのを防止する構成が採用され、照明光学系と観察光学系との離間距離を、光学的に条件が最も悪いとされている画角の大きな低倍を基準に設定しているため、低倍時に較べて中倍、高倍での被検物体の立体観察の際に陰が大きく生じ、被検物体を観察しづらいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、主体物レンズの面で反射された照明光が観察光学系に混入することに起因するゴースト、フレアーを回避できると共に中倍、高倍での立体観察の際に極力陰が生じるのを回避できる実体顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の実体顕微鏡は、上記課題を解決するため、被検物体の観察対象面を照明する照明光路を形成する照明光学系と、変倍系を含み少なくとも一対の観察光路を形成する観察光学系と、前記被検物体に対向して配置されかつ前記少なくとも一対の観察光路と前記照明光路とに共用の主対物レンズとを備え、前記照明光学系は前記一対の観察光路の近傍に設けられた射出瞳を備え、前記照明光学系には前記観察対象面とほぼ共役な位置に照明野絞りが設けられている実体顕微鏡において、前記射出瞳が前記観察光学系の変倍に連動して、前記主体物レンズの光軸を含む面と直交する方向に移動可能である。好ましくは、照明光学系は、照明野絞りの開口径が可変であり、この照明光学系の照明野絞りの開口径は観察光学系の変倍に連動して変わることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明の請求項１に記載の実体顕微鏡によれば、観察光学系の倍率を変更すると、これに連動して照明系の射出瞳が主体物レンズの光軸を含む面と直交する方向に移動される。請求項２に記載の実体顕微鏡によれば、照明光学系の照明野絞りの開口径は観察光学系の変倍に連動して変更される。
【０００７】
【実施例】
（実施例１）
図１は実体顕微鏡の主要光学系を示し、その図１（イ）において、１は主対物レンズ、２は観察光学系、３は照明光学系、Ｏ１は主体物レンズ１の光軸である。観察光学系２はアフォーカルズーム変倍系４を有し、ここでは、アフォーカルズーム変倍系４は少なくとも一対設けられて、図１（ロ）に示すように、少なくとも一対の観察光路５、５を形成している。照明光学系３は、被検物体の観察対象面を照明する照明光路６Ａを形成する。主対物レンズ１は被検物体に対向して配置され、少なくとも一対の観察光路５、５と照明光路６Ａとに共用されている。照明光学系３は、図示を略す照明光源と、照明野絞り６と、コリメートレンズ７と、三角柱形状の偏向プリズム８とを備えている。
【０００８】
その照明野絞り６は、主対物レンズ１に関して被検物体の観察対象面Ｓとほぼ共役な位置に設けられている。その図１において、符号Ｑ１は照明野絞り６の上端から出射され、コリメートレンズ７の下縁に向かう光線、符号Ｑ２は照明野絞り６の上端から出射され、コリメートレンズ７の上縁に向かう光線、符号Ｑ３は照明野絞り６の下端から出射され、コリメートレンズ７の上縁に向かう光線、符号Ｑ４は照明野絞り６の下端から出射され、コリメートレンズ７の下縁に向かう光線、符号Ｑ５は照明野絞り６の中央から出射され、コリメートレンズ７の上縁に向かう光線、符号Ｑ６は照明野絞り６の中央から出射され、コリメートレンズ７の下縁に向かう光線を示している。その照明光Ｐはコリメートレンズ７により平行光束とされ、プリズム８の反射面８ａにより反射され、プリズム８の射出瞳としての下面８ｂから平行光束として出射され、符号Ｑ１´は光線Ｑ１に対応する光線、符号Ｑ２´は光線Ｑ２に対応する光線、符号Ｑ３´は光線Ｑ３に対応する光線、符号Ｑ４´は光線Ｑ４に対応する光線、符号Ｑ５´は光線Ｑ５に対応する光線、符号Ｑ６´は光線Ｑ６に対応する光線を示している。この照明光Ｐは主体物レンズ１を通って被検物体の観察対象面Ｓに導かれ、観察対象面Ｓはこの照明光Ｐによって照明され、観察対象面Ｓには主対物レンズ１により照明野絞り６の像が形成される。
【０００９】
この実体顕微鏡の主要光学系の被検物体からの反射光束としての観察光束Ｐ１の主体物レンズ１近傍での様子を図２に示す。この図２（イ）は低倍での被検物体からの観察光束Ｐ１の主体物レンズ１の近傍での様子を示し、図２（ロ）は中倍での被検物体からの観察光束Ｐ１の主対物レンズ１の近傍での様子を示し、図２（ハ）は高倍での被検物体からの観察光束Ｐ１の主対物レンズ１の近傍での様子を示し、実線Ａ１と一点鎖線Ａ２とは照明視野の周辺からの観察光束であり、破線Ａ３は照明視野の中央からの観察光束を示している。この図２（イ）ないし図２（ハ）から明らかなように、低倍ほど画角が大きく、主体物レンズ１の近傍での観察光束Ｐ１の広がりが大きい。
【００１０】
図３は主体物レンズ１の被検物体側の面Ｓ１で反射された照明光束Ｐの様子を示し、光線Ｑ２´は面Ｓ１により反射されて光線Ｑ２´´となり、光線Ｑ３´は面Ｓ１により反射されて光線Ｑ３´´となり、光線Ｑ１´は面Ｓ１で反射されてＱ１´´となり、光線Ｑ４´は面Ｓ１で反射されて光線Ｑ４´´となり、面Ｓ１による照明野絞り６の実像６´が主体物レンズ１の前方に形成される。この実像６´を形成する反射光線は、主体物レンズ１の後方に存在してあたかもプリズム８の下面８ｂに対応する虚物点６´´から出射されたかのように振舞うもので、実像６´はいわゆる入射瞳、虚物点６´´はいわゆる光源となり、プリズム８の下面８ｂの虚物点（光源）６´´が一対の観察光路５、５の近傍に存在することになる。ここでは、面Ｓ１による照明光の反射のみについて説明することにしている理由は、主体物レンズ１の面Ｓ２による照明光Ｐの反射に基づくゴースト、フレアーは面Ｓ１による反射に較べて無視できるから、光学的に条件の悪い面Ｓ１についてのみ解析することにしたものである。
【００１１】
図４は照明光束が観察光学系の光路に混入する様子を説明するための説明図で、（イ）は低倍時、（ロ）は中倍時、（ハ）は高倍時を示す。この図４（イ）ないし図４（ハ）において、符号９は観察対象面の視野周辺からの観察光束Ｐ１を示し、中倍時、高倍時には、図４（ロ）、図４（ハ）に示すように、主体物レンズ１を通って面Ｓ１の反射による照明野絞り６の実像６´である入射瞳に向かう観察光束Ｐ１は、虚物点（光源）６´´の外側の部分を通るため、観察光束Ｐ１と面Ｓ１により反射された照明光束Ｐとの光路は重ならないが、低倍時には図（イ）に斜線Ｒで示すように、主体物レンズ１を通って照明野絞り６の実像６´である入射瞳に向かう一部の観察光束Ｐ１が虚物点（光源）６´´の内部を通るので、観察光路５、５と照明光束Ｐの反射光路との一部が重なり、ゴースト、フレアーが発生する。この低倍時でのゴースト、フレアーの発生を避けるために、従来技術の項目で述べたように、偏向プリズム８を低倍時に観察光束Ｐ１の観察光路５、５と面Ｓ１による照明光Ｐの反射光束の光路とが重ならないように、主対物レンズ１の光軸Ｏ１から必要以上に離間させていた。図５は低倍時に観察光束Ｐ１と面Ｓ１による照明光Ｐの反射光束との重なりを避けるための偏向プリズム８の配設の一例を示し、例えば、図５（イ）ないし（ハ）に示すように、偏向プリズム８の辺８ｃを主対物レンズ１の光軸Ｏ１から距離ｈだけ離間させると、虚物点６´´の中心Ｏ２が光軸Ｏ１から距離Ｈ０だけ離間し、低倍時、中倍時、高倍時のいずれにあっても、観察光束Ｐ１が虚物点６´´の開口を通らなくなるので、観察光束Ｐ１の観察光路５、５と面Ｓ１による照明光Ｐの反射光束の光路との重なりを避けることができる。
【００１２】
しかしながら、図５（イ）ないし（ハ）に示すように、偏向プリズム８を主体物レンズ１の光軸Ｏ１から必要以上に離間させると、被検物体の立体観察の際に陰が生じ、中倍時、高倍時に被検物体を観察しづらくなるという不都合が生じ、そこで、この発明に係わる実体顕微鏡では、図６（イ）ないし（ハ）に示すように、観察光学系２の低倍から高倍への倍率の変更に連動させて、偏向プリズム８を主対物レンズ１の光軸Ｏ１を含む面に直交する方向に可動させる構成としたものである。このように構成すると、低倍時には、虚物点６´´（光源）の中心Ｏ２が光軸Ｏ１から距離Ｈ０の箇所に位置し、観察光束Ｐ１の最周辺光束９が虚物点６´´（光源）の開口縁よりも外側に位置するので、低倍時に観察光束Ｐ１の光路と照明光束Ｐの反射光束の光路との重なりが防止される。次に、図６（ロ）に示すように、中倍時には、虚物点６´´（光源）の中心Ｏ２が光軸Ｏ１に接近されて光軸Ｏ１から距離Ｈ１（Ｈ１＜Ｈ０）の箇所に位置され、照明光Ｐの中心Ｏ２と光軸Ｏ１の観察対象面Ｓ上の点と光軸Ｏ１との為す角度が小さくされ、被検物体がほぼ垂直方向から照明されることになるので、観察像に陰が生じることが緩和される。図６（ハ）に示すように、高倍時には、虚物点６´´（光源）の中心Ｏ２が光軸Ｏ１に更に接近されて光軸Ｏ１から距離Ｈ２（Ｈ２＜Ｈ１＜Ｈ０）の箇所に位置され、照明光Ｐの中心Ｏ２と光軸Ｏ１の観察対象面Ｓ上の点と光軸Ｏ１との為す角度が一層小さくされ、被検物体が中倍時と同様にほぼ垂直方向から照明されることになるので、観察像に陰が生じることが緩和される。しかも、図６（ロ）、図６（ハ）に示すように、観察光束Ｐ１の最周辺光束９が虚物点６´´（光源）の開口縁よりも外側に位置しているので、中倍時、高倍時に、射出瞳を光軸Ｏ１に近付けたとしても観察光束Ｐ１の光路と照明光束Ｐの反射光束の光路との重なりが防止される。
【００１３】
図７はその偏向プリズム８の可動機構の一例を示す部分図であって、１０はこの偏向プリズム８の支持フレームであり、支持フレーム１０にはその一側にラック歯１０ａが形成され、このラック歯１０ａにはピニオン１１が噛合されている。ピニオン１１は例えば図示を略すズームカムに回転伝達機構を介して連結され、偏向プリズム８は観察光学系２の変倍に対応して主対物レンズ１の光軸Ｏ１に離反接近する方向に可働される。この実施例では、ズームカムの回転に追従させてピニオン１１を可動させることにしたが、パルスモータを用いてピニオン１１を駆動するようにしても良い。
【００１４】
その偏向プリズム８は図８の符号Ｖ１で示すようにリニアーに変位させる構成としても良く、また、符号Ｖ２で示すように低倍から中倍までの間はリニアーに変化させ、中倍から高倍までの間は停止させる構成としても良く、更に符号Ｖ３で示すように曲線的に変位させる構成としても良いが、コスト低減の観点から符号Ｖ２で示すような変位を採用する構成とするのが望ましい。なお、停止位置は眼科撮影で最も良く使用する倍率とするのが望ましい。
【００１５】
（実施例２）
図９は観察光学系２の倍率に連動させて、照明野絞り６の開口径６ａを変更する構成としたものである。図９（イ）は低倍時を示し、低倍時の照明野絞り６の実像６´の開口径６ａ´は図９（ロ）、図９（ハ）に示す中倍時、高倍時の開口径像６ａ´よりも大きく、観察光学系２の倍率を上げるに伴って実像６´の開口径６ａ´は小さくなる。この図９（ロ）、図９（ハ）において、符号１２、１３は虚物点６´´の下端と実像６´の上端とを通る光線であり、主体物レンズ１の面Ｓ１で反射された照明光線のうち光軸Ｏ１に対する傾角が最も小さい光線であるが、照明野絞り６の開口径６ａを小さくすることによって、この光線１２、１３の傾角を視野最周辺の光線９の光束の傾角より大きくすることができ、従って、主対物レンズ１の面Ｓ１で反射された照明光を全て観察視野外の照明光束とすることができ、ゴースト、フレアの発生を防止しつつ、偏向プリズム８を光軸Ｏ１に接近させることができる。なお、観察倍率を高くすると、観察視野が小さくなるので、照明野絞り６を絞っても、観察に支障が生じることはない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係わる実体顕微鏡は以上説明したように構成したので、主体物レンズの面で反射された照明光が観察光学系に混入することに起因するゴースト、フレアーを回避しつつ、中倍時、高倍時の観察の際に観察像に陰が生じるのを極力避けることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実体顕微鏡の主要光学系を示し、（イ）は照明光学系と主対物レンズと観察光学系との配置関係を示す光学図、（ロ）は主対物レンズと観察光路と照明光路との位置関係を示す説明図である。
【図２】観察光束の主対物レンズの近傍での様子を示し、（イ）は低倍時の観察光束の主体物レンズへの入射の様子を示す説明図、（ロ）は中倍時の観察光束の主体物レンズへの入射の様子を示す説明図、（ハ）は高倍時の観察光束の主体物レンズへの入射の様子を示す説明図である。
【図３】照明光の主体物レンズの被検物体側の面で反射された反射光束の説明図である。
【図４】主体物レンズの被検物体側の面で反射された照明光の反射光路と観察光路との重なりを説明するための光線束図であり、（イ）は低倍時、（ロ）は中倍時、（ハ）は高倍時の光線束をそれぞれ示している。
【図５】主体物レンズの被検物体側の面で反射された照明光の反射光路と観察光路との重なりの回避の従来例を説明するための光線束図であり、（イ）は低倍時、（ロ）は中倍時、（ハ）は高倍時の光線束をそれぞれ示している。
【図６】主体物レンズの被検物体側の面で反射された照明光の反射光路と観察光路との重なりの回避のこの発明の実施例１を説明するための光線束図であり、（イ）は低倍時、（ロ）は中倍時、（ハ）は高倍時の光線束をそれぞれ示している。
【図７】本発明に係わる偏向プリズムの駆動機構の概略構成を示す平面図である。
【図８】主対物レンズの光軸から偏向プリズムまでの距離と画角との関係を示すグラフである。
【図９】主体物レンズの被検物体側の面で反射された照明光の反射光路と観察光路との重なりの回避のこの発明の実施例２を説明するための光線束図であり、（イ）は低倍時、（ロ）は中倍時、（ハ）は高倍時の光線束をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１…主体物レンズ
２…観察光学系
３…照明光学系
４…変倍系
５…観察光路
Ｓ…観察対象面
Ｏ１…光軸
【図１】
0003562538.tif 000002
【図２】
0003562538.tif 000003
【図３】
0003562538.tif 000004
【図４】
0003562538.tif 000005
【図５】
0003562538.tif 000006
【図６】
0003562538.tif 000007
【図７】
0003562538.tif 000008
【図８】
0003562538.tif 000009
【図９】
0003562538.tif 000010