(57)【要約】【課題】立体像を常に安定して得ることのできる双眼実体顕微鏡を提供する。【解決手段】瞳分割機構２００は固定部２０１ａと２０１ｂを介して鏡筒本体１１２に固定されている。固定部２０１ａと２０１ｂにはシャフト２０２ａと２０２ｂがはめ込まれている。シャフト２０２ａと２０２ｂには、モーター座２０３ａが固定され、ラック座２０４ａと２０４ｂが摺動可能にはめ込まれている。モーター座２０３ａにはモーター２０５ａが支柱２１６を介して固定されている。モーター２０５ａのモーター軸には歯車２０６ａが装着されている。ラック座２０４ａと２０４ｂにはラック２０７ａと２０７ｂがそれぞれ固定されている。さらに、ラック座２０４ａと２０４ｂにはモーター２０５ｂと２０５ｃが装着されたモーター座２０３ｂと２０３ｃが固定されている。モーター座２０３ｂと２０３ｃには開口径が変更可能な絞りが設けられている。【選択図】      図４
2006184484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、
対物レンズを通過した観察対象からの光束を二つに分割する光束分割手段と、
分割された光束を結像させる二つの結像光学系と、
結像倍率を変更するための変倍光学系と、
二つの結像光学系の光軸上で対物レンズの瞳位置の近くにそれぞれ配置された二つの絞りと、
結像光学系の光軸に垂直に絞りを移動させる絞り移動機構とを備えている、双眼実体顕微鏡。
【請求項２】
請求項１において、絞りはその開口径が変更可能である、双眼実体顕微鏡。
【請求項３】
請求項１において、変倍光学系の倍率に依存した瞳径の変化と瞳位置の変化に応じて絞り移動機構を制御する制御部をさらに備えている、双眼実体顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双眼実体顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡観察において、作業および手術などを行なう際に観察対象を立体視化することは有効である。立体視化は一般に瞳分割を利用して行なわれる。瞳分割とは、結像する像が観察対象からの距離または像位置に応じて光軸に垂直な方向にずれる現象である。双眼実体顕微鏡は瞳分割を利用した立体視化が適用された顕微鏡である。
【０００３】
特開平１０−１３３３０７号公報は立体視化の手法を開示している。この立体視化では、射出瞳近傍に設置したデジタル微小ミラー装置の角度位置を静電的に変化させたり、可変光変調器によって時限的に光束を分割したりして瞳分割を行なうことによって立体像を得ている。
【特許文献１】特開平１０−１３３３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の瞳分割機構はすべて定位置に固定されているため、内向角の変化に追従できない、倍率によって観察視野が暗くなるなど、観察倍率の変化に伴う瞳径と瞳位置の変化に対応することができない。このため、従来の瞳分割機構を用いた顕微鏡では、立体像を常に安定して得ることは困難である。
【０００５】
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、立体像を常に安定して得ることのできる双眼実体顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、観察対象からの結像光路内に二つの光軸を有する双眼実体顕微鏡に向けられている。本発明の双眼実体顕微鏡は、対物レンズと、対物レンズを通過した観察対象からの光束を二つに分割する光束分割手段と、分割された光束を結像させる二つの結像光学系と、結像倍率を変更するための変倍光学系と、二つの結像光学系の光軸上で対物レンズの瞳位置の近くにそれぞれ配置された二つの絞りと、結像光学系の光軸に垂直に絞りを移動させる絞り移動機構とを備えている。より好ましくは、絞りはその開口径が変更可能であるとよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、立体像を常に安定して得ることのできる双眼実体顕微鏡が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
［第一実施形態］
図１は、双眼実体顕微鏡の側面概略図である。
【００１０】
架台１０２には試料１０３を保持するためのステージ１０４と、観察光軸Ａと平行に支柱１０５が固定されている。支柱１０５には、支柱１０５に沿って上下動する焦準部１０６が取り付けられている。焦準部１０６には変倍部１０７が固定され、変倍部１０７の架台１０２側には、ねじ込み方式で装着された対物レンズ１０８が固定されている。
【００１１】
対物レンズ１０８は、焦準部１０６の上下動によって試料１０３との相対距離を変化させることにより、試料１０３にピントを合わせることができる。
【００１２】
変倍部１０７の上部には光学系１２０を内蔵した鏡筒１０９が装着されており、鏡筒１０９の正面には接眼レンズ１１０が左右両眼に一つずつ、着脱自由な状態で固定されている。
【００１３】
次に、鏡筒１０９について図２と図３を用いて説明する。図２は、図１に示された鏡筒内部の光学系を側面から見た概略図である。図３は、図２に示された光学系の一部をＹ方向から見た矢視図である。
【００１４】
鏡筒１０９の内部には、結像レンズ１２１、ミラー１２２、ミラー１２３、ビームスプリッター１２４が設けられている。さらに、左右の接眼レンズ１１０に対応して、ミラー１２５とミラー１２６とプリズム１２７が二つずつ設けられている。
【００１５】
観察対象からの光束は、結像レンズ１２１、ミラー１２２、ミラー１２３を通り、ビームスプリッター１２４で二本に分割される。分割された光束は、それぞれ、ミラー１２５で反射された、対物レンズの瞳１３０を通り、ミラー１２６で反射され、プリズム１２７を通過した後、接眼レンズ１１０に達し、検鏡者の目に観察像を届ける。
【００１６】
瞳１３０は変倍部１０７による観察倍率の変化に応じて、その径が変化する。瞳１３０の近傍に瞳分割機構２００が設けられている。左右それぞれの瞳１３０を通る光軸によって内向角θが形成されている。内向角θは観察倍率の変更に応じて変化する。
【００１７】
次に、瞳分割機構の詳細について図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による瞳分割機構の斜視図である。
【００１８】
瞳分割機構２００は固定部２０１ａと２０１ｂを介して鏡筒本体１１２に固定されている。固定部２０１ａと２０１ｂにはシャフト２０２ａと２０２ｂが嵌合によりはめ込まれている。シャフト２０２ａと２０２ｂのほぼ中央にはモーター座２０３ａが固定されている。また、ラック座２０４ａと２０４ｂがシャフト２０２ａと２０２ｂ上を摺動可能に嵌合によりはめ込まれている。モーター座２０３ａにはモーター２０５ａが支柱２１６を介して固定されている。モーター２０５ａのモーター軸には歯車２０６ａが装着されている。
【００１９】
ラック座２０４ａと２０４ｂにはラック２０７ａと２０７ｂがそれぞれ固定されている。ラック２０７ａと２０７ｂはそれぞれモーター２０５ａの歯車２０６ａに上下で噛み合っている。このためラック座２０４ａと２０４ｂはモーター２０５ａによって左右対称に移動可能である。
【００２０】
さらに、ラック座２０４ａと２０４ｂにはモーター座２０３ｂと２０３ｃが固定されている。モーター座２０３ｂと２０３ｃにはモーター２０５ｂと２０５ｃが装着されている。モーター座２０３ｂと２０３ｃにはモーター２０５ｂと２０５ｃのモーター軸を通すための貫通穴が形成されている。モーター座２０３ｂと２０３ｃには、開口径が変更可能な絞りが設けられている。
【００２１】
図５は、図４に示された右側の絞り機構の分解斜視図である。
【００２２】
モーター２０５ｂのモーター軸には歯車２０６ｂが装着されている。モーター座２０３ｂと２０３ｃの底面には座ぐりが形成された底板２０８が固定され、この座ぐり上に絞り座２０９がはめ込まれている。絞りハネ２１０に固定された裏ピン２１１は、絞り座２０９に設けられた溝２０９ｘにはめ込まれ、絞りハネ２１０に固定された表ピン２１２は、モーター座２０３ｂに形成された穴２０３ｘにはめ込まれている。絞り座２０９にはギア２０９ｙが形成されており、ギア２０９ｙはモーター２０５ｂの歯車２０６ｂとかみ合う。
【００２３】
これにより、絞りハネ２１０の開口径はモーター２０５ｂによって変更さえ得る。言い換えれば、モーター座２０３ｂと底板２０８と絞りハネ２１０と絞り座２０９は、モーター２０５ｂにより開口径が変更可能な絞りを構成している。
【００２４】
また、モーター２０５ａと２０５ｂと２０５ｃはコネクタ部２０５ａ’と２０５ｂ’と２０５ｃ’が外部コントローラーと接続可能な基板に接続されており、外部コントローラーからの操作が可能である。
【００２５】
さらに絞り座２０９にはレバー２１４が形成され、これをモーター座２０３ｂに固定されたセンサー２１５で感知することにより、モーター２０５ｂの回転量を制御している。
【００２６】
以下に、瞳分割機構２００の動作について説明する。
【００２７】
外部スイッチからモーター２０５ａを回転させると、歯車２０６ａとラック２０７ａおよび歯車２０６ｂとラック２０７ｂのかみ合いによって、ラック座２０４ａと２０４ｂがシャフト２０２ａと２０２ｂに沿って移動する。これに伴ってモーター座２０３ｂと２０３ｃが左右の瞳１３０の中心に対して左右対称に移動する。
【００２８】
さらにモーター２０５ｂと２０５ｃを回転させると歯車２０６ｂと２０６ｃがかみ合うことにより、絞り座２０９が回転し、絞りハネ２１０の開口径が変化する。
【００２９】
第一実施形態によれば、絞り位置を左右の瞳１３０の中心に対して左右対称に移動させることにより、内向角θを任意に調整することができるので立体像を得ることができる。
【００３０】
さらに、観察倍率の変化に伴う瞳径と瞳位置の変化に対応し、絞りの移動量と絞り径を同時に制御することが可能なため、倍率に応じた最適な立体像を得ることが可能である。
【００３１】
［第二実施形態］
第二実施形態について図６を用いて説明する。本実施形態は、第一実施形態の瞳分割機構に代えて適用可能な手動式の瞳分割機構に向けられている。図６は、手動式の瞳分割機構を概略的に示している。
【００３２】
瞳分割機構３００は固定部３０１ａと３０１ｂを介して鏡筒本体１１２に固定されている。固定部３０１ａと３０１ｂにはシャフト３０２ａと３０２ｂが嵌合によりはめ込まれている。シャフト３０２ａと３０２ｂのほぼ中央にはギア座３０３が固定されている。また、ラック座３０４ａと３０４ｂがシャフト３０２ａと３０２ｂ上を摺動可能に嵌合によりはめ込まれている。ギア座３０３には歯車３０５が段付ビス３０６によって取り付けられている。
【００３３】
ラック座３０４ａと３０４ｂにはラック３１０ａと３１０ｂがそれぞれ固定されている。また、ラック座３０４ａと３０４ｂには半月型をした絞り３０７ａと３０７ｂが装着されている。さらに、ラック座３０４ａにはレバー３０８が固定されており、レバー３０８にはストッパー３０９が装着されている。ストッパー３０９はレバー３０８に移動可能に取り付けられていて、立体視に最適な絞り位置と絞り径になるように位置調整することが可能である。
【００３４】
レバー３０８をシャフト３０２ａと３０２ｂの軸方向に動かすと、ラック座３０４ａがシャフト３０２ａと３０２ｂ上を摺動する。このとき、ラック３１０ａはかみ合わせによって歯車３０５を回転させ、歯車３０５の回転によってラック３１０ｂが呼び込まれ、ラック座３０４ｂがラック座３０４ａと対称となる側に移動する。このラック座３０４ａと３０４ｂの動きに連動して絞り３０７ａと３０７ｂが移動する。
【００３５】
第二実施形態によれば、手動で絞り位置の調整ができるため、内向角の微調整を行なうことが可能であり、個々の検鏡者に合わせながら観察倍率に適した立体像を得ることができる。
【００３６】
また、絞り３０７ａと３０７ｂが半月形状をしているため絞り径の調整と同様の効果が得られるため、電動式に比べて安価に構成可能である。
【００３７】
［変形例］
第二実施形態の変形例について図７を用いて説明する。本変形例は、別の手動式の瞳分割機構に向けられている。図７は、リンクを用いた手動式の瞳分割機構を概略的に示している。
【００３８】
瞳分割機構４００は固定部４０１ａと４０１ｂを介して鏡筒本体１１２に固定されている。固定部４０１ａと４０１ｂにはシャフト４０２ａと４０２ｂが嵌合によりはめ込まれている。シャフト４０２ａと４０２ｂのほぼ中央にはリンク座４０３ａが固定されている。また、リンク座４０３ｂと４０３ｃがシャフト４０２ａと４０２ｂ上を摺動可能に嵌合によりはめ込まれている。リンク座４０３ａにはリンク４０４が段付ビス４０５ａによって取り付けられている。リンク４０４の中心には段付ビス４０５ａとの嵌合穴が開いており、段付ビス４０５ａの軸を中心に回転可能となっている。
【００３９】
さらにリンク４０４の両端には長穴が開いており、長穴はそれぞれ段付ビス４０５ｂと４０５ｃを介してリンク座４０３ｂと４０３ｃに取り付けられている。段付ビス４０５ｂと４０５ｃはリンク４０４の長穴に沿って摺動し得る。リンク座４０３ｂと４０３ｃには型をした絞り４０６ａと４０６ｂが装着されている。さらに、リンク座４０３ｂにはレバー４０７が固定されており、レバー４０７にはストッパー４０８が装着されている。ストッパー４０８はレバー４０７に移動可能に取り付けられていて、立体視に最適な絞り位置と絞り径になるように位置調整することが可能である。
【００４０】
レバー４０７をシャフト４０２ａと４０２ｂの軸方向に動かすと、リンク座４０３ｂがシャフト４０２ａと４０２ｂ上を摺動する。このとき、リンク４０４は段付ビス４０５ａを中心に回転し、リンク４０４の長穴と係合している段付ビス４０５ｃによってリンク座４０３ｃが呼び込まれ、リンク座４０３ｂと対称となる側に移動する。このリンク座４０３ｂと４０３ｃの動きに連動して絞り４０６ａと４０６ｂが移動する。
【００４１】
この構成によれば、より簡単な構成で立体像を得ることができ、費用および設置スペース共に軽減することができる。
【００４２】
なお、絞り形状は上記に示した半月型、型の他、円型絞り、多角形絞りでもよい。さらに、連続的に絞り寸法および絞り位置が変化する必要のない場合は、挿脱式や着脱式でもよい。
【００４３】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一実施形態による双眼実体顕微鏡の側面概略図である。
【図２】図１に示された鏡筒内部の光学系を側面から見た概略図である。
【図３】図２に示された光学系の一部をＹ方向から見た矢視図である。
【図４】本発明の第一実施形態による瞳分割機構の斜視図である。
【図５】図４に示された瞳分割機構に含まれている右側の絞り機構の分解斜視図である。
【図６】本発明の第二実施形態による瞳分割機構を概略的に示している。
【図７】本発明の第二実施形態の変形例による瞳分割機構を概略的に示している。
【符号の説明】
【００４５】
１０２…架台、１０３…試料、１０４…ステージ、１０５…支柱、１０６…焦準部、１０７…変倍部、１０８…対物レンズ、１０９…鏡筒、１１０…接眼レンズ、１１２…鏡筒本体、１２０…光学系、１２１…結像レンズ、１２２…ミラー、１２３…ミラー、１２４…ビームスプリッター、１２５…ミラー、１２６…ミラー、１２７…プリズム、１３０…瞳、２００…瞳分割機構、２０１ａ…固定部、２０１ｂ…固定部、２０２ａ…シャフト、２０２ｂ…シャフト、２０３ａ…モーター座、２０３ｂ…モーター座、２０３ｃ…モーター座、２０３ｘ…穴、２０４ａ…ラック座、２０４ｂ…ラック座、２０５ａ…モーター、２０５ａ’…コネクタ部、２０５ｂ…モーター、２０５ｂ’…コネクタ部、２０５ｃ…モーター、２０５ｃ’…コネクタ部、２０６ａ…歯車、２０６ｂ…歯車、２０６ｃ…歯車、２０７ａ…ラック、２０７ｂ…ラック、２０８…底板、２０９…絞り座、２０９ｘ…溝、２０９ｙ…ギア、２１０…絞りハネ、２１１…裏ピン、２１２…表ピン、２１４…レバー、２１５…センサー、２１６…支柱、３００…瞳分割機構、３０１ａ…固定部、３０１ｂ…固定部、３０２ａ…シャフト、３０２ｂ…シャフト、３０３…ギア座、３０４ａ…ラック座、３０４ｂ…ラック座、３０５…歯車、３０６…段付ビス、３０７ａ…絞り、３０７ｂ…絞り、３０８…レバー、３０９…ストッパー、３１０ａ…ラック、３１０ｂ…ラック、４００…瞳分割機構、４０１ａ…固定部、４０１ｂ…固定部、４０２ａ…シャフト、４０２ｂ…シャフト、４０３ａ…リンク座、４０３ｂ…リンク座、４０３ｃ…リンク座、４０４…リンク、４０５ａ…段付ビス、４０５ｂ…段付ビス、４０５ｃ…段付ビス、４０６ａ…絞り、４０６ｂ…絞り、４０７…レバー、４０８…ストッパー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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