(57)【要約】【課題】画像全体にわたって焦点ずれのない画質の良い明るい撮影画像を得ることができる実体顕微鏡を提供する。【解決手段】左右一対の観察光学系２ａ，２ｂと、試料を撮影するための撮影光学系３とを有し、左右一対の観察光学系２ａ，２ｂの光軸１１ａ，１１ｂと撮影光学系３の光軸１７とが異なる実体顕微鏡１において、撮影光学系３の光軸１７は、試料面５に対してほぼ垂直に交わることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の観察光学系と、試料を撮影するための撮影光学系とを有し、
前記観察光学系の光軸と前記撮影光学系の光軸とが異なる実体顕微鏡において、
前記撮影光学系の光軸は、試料面に対してほぼ垂直に交わることを特徴とする実体顕微鏡。
【請求項２】
前記左右一対の観察光学系は、それぞれ対物レンズと接眼レンズとを有することを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
【請求項３】
前記撮影光学系の前記光軸と、前記左右一対の観察光学系の各光軸とは、全てほぼ同一平面上に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の実体顕微鏡。
【請求項４】
前記実体顕微鏡本体内における前記撮影光学系の結像面位置に、撮像手段を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の実体顕微鏡。
【請求項５】
前記左右一対の観察光学系の前記光軸の間に、撮像素子、または前記撮影光学系の光軸を撮像素子方向へ折り曲げるための反射部材を備えてい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】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試料の実体観察を行うための実体顕微鏡が多数提案されている。また、斯かる実体顕微鏡では、試料を撮影するための撮影光学系をさらに備えたものも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
上記特許文献１に開示されている実体顕微鏡において、観察光学系はその光軸が試料面に対してほぼ垂直となるように配置されているため、撮影光学系はその光軸が試料面に対して傾けて配置されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５４−１１０８５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の実体顕微鏡を用い、撮影光学系を介して導かれた試料からの光を撮像装置を用いて撮影する場合、試料を斜め上方から撮影した画像が得られることとなる。したがってこの撮影画像は、該画像の上下方向（詳細には、試料面に対する撮影光学系の光軸の射影方向）において焦点がずれたものとなってしまう。よって、上記特許文献１に開示されている実体顕微鏡は、画像全体にわたって焦点ずれのない画質の良い撮影画像を得ることができないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像全体にわたって焦点ずれのない画質の良い明るい撮影画像を得ることができる実体顕微鏡を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
左右一対の観察光学系と、試料を撮影するための撮影光学系とを有し、
前記観察光学系の光軸と前記撮影光学系の光軸とが異なる実体顕微鏡において、
前記撮影光学系の光軸は、試料面に対してほぼ垂直に交わることを特徴とする実体顕微鏡を提供する。
【０００７】
また、請求項２に記載の実体顕微鏡は、
前記左右一対の観察光学系は、それぞれ対物レンズと接眼レンズとを有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の実体顕微鏡は、
前記撮影光学系の前記光軸と、前記左右一対の観察光学系の各光軸とは、全てほぼ同一平面上に位置することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の実体顕微鏡は、
前記実体顕微鏡本体内における前記撮影光学系の結像面位置に、撮像手段を有することを特徴とする。
また、請求項５に記載の実体顕微鏡は、
前記左右一対の観察光学系の前記光軸の間に、撮像素子、または前記撮影光学系の光軸を撮像素子方向へ折り曲げるための反射部材を備えていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態に係る実体顕微鏡を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１および図２は、それぞれ本発明の第１実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す正面図および中央断面図である。
本実施形態に係る実体顕微鏡１は、試料を実体観察するための左右一対の観察光学系２ａ，２ｂと、試料を撮影するための撮影光学系３とを顕微鏡本体４内に備えている。尚、図中の点線は顕微鏡本体４の外形を示している。
【００１１】
はじめに、観察光学系２ａ，２ｂについて説明する。
観察光学系２ａは、試料面５側から順に、試料側レンズ６ａと接眼側レンズ７ａとからなる対物レンズ８ａと、ポロプリズム９ａと、接眼レンズ１０ａとから構成されている。また、観察光学系２ｂは、試料面５側から順に、観察光学系２ａを構成する各部材とそれぞれ対をなす、試料側レンズ６ｂと接眼側レンズ７ｂとからなる対物レンズ８ｂと、ポロプリズム９ｂと、接眼レンズ１０ｂとから構成されている。
【００１２】
斯かる構成の観察光学系２ａ，２ｂは、図１に示すように、顕微鏡本体４を正面から見たときに互いの光軸１１ａ，１１ｂどうしのなす角が試料の実体観察（試料の立体視）に適した角度（詳細には、１２度〜１５度）となるように顕微鏡本体４内に設けられている。またこれと同時に観察光学系２ａ，２ｂは、顕微鏡本体４を側面から見たときに互いの光軸１１ａ，１１ｂが同一平面上にあり、かつ該平面が試料面５に対してほぼ垂直となるように配置されている。
これにより、試料面５に対してほぼ垂直な方向から試料を実体観察することができるため、観察される試料の実体像は、像の上下方向（試料面５のｙ方向）において焦点のずれが生じることがない。
【００１３】
また、観察光学系２ａにおいて、接眼側レンズ７ａとポロプリズム９ａと接眼レンズ１０ａとは、接眼部分１２ａとして一体的に構成されており、対物レンズ８ａの光軸１１ａを中心に全体として回動可能な構成である。またこれと同様、観察光学系２ｂにおいて、接眼側レンズ７ｂとポロプリズム９ｂと接眼レンズ１０ｂとは、接眼部分１２ｂとして一体的に構成されており、対物レンズ８ｂの光軸１１ｂを中心に全体として回動可能な構成である。このため、観察者は各観察光学系２ａ，２ｂの上記接眼部分１２ａ，１２ｂをそれぞれ回動させることによって、接眼レンズ１０ａと接眼レンズ１０ｂとの間隔を変えて実体顕微鏡１の眼幅を調節することができる。
【００１４】
以上の構成の下、試料からの光は、観察光学系２ａ，２ｂの各対物レンズ８ａ，８ｂに入射する。各対物レンズ８ａ，８ｂに入射した光は、それぞれポロプリズム９ａ，９ｂを介して接眼レンズ１０ａ，１０ｂへ導かれる。そしてこの光は、接眼レンズ１０ａ，１０ｂによってそれぞれ観察者の両眼へ導かれることとなる。これにより、観察者は接眼レンズ１０ａ，１０ｂを介して試料の実体観察を行うことができる。
【００１５】
次に、撮影光学系３について説明する。
撮影光学系３は、試料面５側から順に、反射鏡１３と、凸レンズ１４と、撮像基板１５に固定された撮像素子（撮像手段）１６とからなる。この撮影光学系３の光軸１７は、反射鏡１３によってｙ方向へ向かって９０度折り曲げられており、凸レンズ１４と撮像素子１６とは観察光学系２ａ，２ｂから外れた位置に配置されている。そして光軸１７と左右の対物レンズ８ａ，８ｂの各々の光軸１１ａ，１１ｂとは、各々独立している。
反射鏡１３は、上記対物レンズ８ａ，８ｂの間に配置されている。この反射鏡１３の大きさは、左右光軸１１ａと１１ｂとの角度が大きくなり過ぎないように試料からの光を撮像素子１６へ導くための最小限の大きさであって、凸レンズ１４や撮像基板１５の大きさに比べて小さい。このため、互いの光軸が試料の実体観察に適した角度をなすように配置されている対物レンズ８ａ，８ｂの間に、反射鏡１３を配置することができる。斯かる構成により、撮影光学系３によって導かれる試料からの光束と、観察光学系２ａ，２ｂによって導かれる試料からのそれぞれの光束とは、互いに干渉することがない。
【００１６】
斯かる構成の撮影光学系３は、その光軸１７、詳細には試料面５と反射鏡１３との間の光軸が、試料面５に対してほぼ垂直に交わるように顕微鏡本体４内に設けられている。さらにこれと同時に撮影光学系３は、その光軸１７が、観察光学系２ａ，２ｂの光軸１１ａ，１１ｂが位置する上述の平面上に、同じく位置するように配置されている。
言い換えれば、本実施形態に係る実体顕微鏡１は、撮影光学系３と観察光学系２ａ，２ｂの各光軸１７，１１ａ，１１ｂは全て、試料面５に対してほぼ垂直な同一の平面上に位置するように構成されている。
【００１７】
以上の構成の下、試料からの光は、撮影光学系３の反射鏡１３にて反射される。この反射された光は、凸レンズ１４によって撮像素子１６の撮像面上に結像される。撮像素子１６は、この像を不図示の記憶媒体に保存する。本実施形態では、このようにして試料の画像の撮影が行われる。
【００１８】
上述のように本実施形態に係る実体顕微鏡１では、撮影光学系３は、その光軸１７が試料面５に対して垂直に交わるように顕微鏡本体４内に設けられている。この構成により、試料面５に対してほぼ垂直な方向から試料を撮影することができ、撮影される試料の画像は、その上下方向（試料面５のｘｙ方向）において焦点のずれが生じることがない。したがって、本実施形態に係る実体顕微鏡１は、画像全体にわたって焦点ずれのない画質の良い撮影画像を得ることができる。
【００１９】
また上述のように本実施形態に係る実体顕微鏡１では、撮影光学系３と観察光学系２ａ，２ｂの各光軸１７，１１ａ，１１ｂは全て、試料面５に対してほぼ垂直な同一の平面上に位置するように構成されている。
この構成により、試料の実体観察および撮影を試料面５上のほぼ同じ範囲について該試料面５に対してほぼ垂直な方向から行うことができる。したがって観察者は、試料を実体観察した後、該実体観察を行った試料面５上の範囲と同じ範囲を、焦点のずれが生じることなしに撮影することができる。
尚、本実施形態では、撮影光学系と観察光学系を共に試料面に対してほぼ垂直な同一平面上に位置させたが、撮影光学系のみを試料面に対してほぼ垂直に位置させても良い。この場合、撮影画像のみが上下方向に焦点ずれのない像が得られることになるが、撮像機能を優先させる場合には有効である。
【００２０】
また上述のように本実施形態に係る実体顕微鏡１では、観察光学系２ａ，２ｂは、それぞれ独立に対物レンズ８ａ，８ｂを備えている。また反射鏡１３は、撮影光学系３によって導かれる試料からの光束と、観察光学系２ａ，２ｂによって導かれる試料からの各光束とが、互いに干渉することがないように、対物レンズ８ａ，８ｂの間に配置されている。
この構成により、光量を低下させることなく試料からの光を接眼レンズ１０ａ，１０ｂおよび撮像素子１６へ導くことができる。したがって、本実施形態に係る実体顕微鏡１は、明るい試料の実体像および明るい撮影画像を得ることができる。
【００２１】
尚、本実施形態に係る実体顕微鏡１では、上述のように撮像素子１６を顕微鏡本体４内に備え、該撮像素子１６によって撮影を行うように構成されている。しかし本発明はこれに限られるものでなく、実体顕微鏡１の外部から撮像素子１６を取り付けて撮影を行う構成とすることもできる。
【００２２】
（第２実施形態）
図３および図４は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す正面図および中央断面図である。
ここで、以下に示す各実施形態に係る実体顕微鏡において、上記第１実施形態と同様の構成である部分については説明を省略し、特徴的な部分について詳細に説明する。
【００２３】
本実施形態に係る実体顕微鏡１８において、撮影光学系３は、試料面５側から順に、反射鏡１３の試料面５側直前に配置された凸レンズ１９と、反射鏡１３と、撮像基板１５に固定された撮像素子１６とからなる。
凸レンズ１９は、反射鏡１３とともに対物レンズ８ａ，８ｂの間に配置されている。この凸レンズ１９の大きさは、試料からの光を撮像素子１６の撮像面上に結像するための最小限の大きさであって、撮像基板１５の大きさに比べて小さい。このため、互いの光軸が試料の実体観察に適した角度をなすように配置されている対物レンズ８ａ，８ｂの間に、凸レンズ１９を配置することができる。斯かる構成により、撮影光学系３によって導かれる試料からの光束と、観察光学系２ａ，２ｂによって導かれる試料からの各光束とは、互いに干渉することがない。
したがって、顕微鏡本体の大きさを小型化することが可能になる。また、対物レンズ８ａ，８ｂは、各々２枚のレンズから構成されているが、２枚のレンズ間の光束は平行光束とすることが好ましく、この２枚のレンズ間に撮像素子や反射部材を配置することが好ましい。
斯かる構成の撮影光学系３の光軸１７は、反射鏡１３によってｙ方向へ向かって９０度折り曲げられており、撮像素子１６は観察光学系２ａ，２ｂから外れた位置に配置されている。
【００２４】
以上、本実施形態に係る実体顕微鏡１８は、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
さらに本実施形態に係る実体顕微鏡１８は、上述の凸レンズ１９の配置によって、撮影光学系３における反射鏡１３よりも撮像素子１６側、すなわち顕微鏡本体４の奥行き方向（ｙ方向）において小型化を図ることができる。
【００２５】
（第３実施形態）
図５および図６は、それぞれ本発明の第３実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す正面図および中央断面図である。
本実施形態に係る実体顕微鏡２０は、上記第１実施形態で述べた観察光学系２ａ，２ｂの試料側レンズ６ａ，６ｂおよび撮影光学系３の凸レンズ１４に替えて、一体レンズ２１を備えている。この一体レンズ２１は、上記第１実施形態における凸レンズ１４の機能を有する内側レンズ部２１ａと、試料側レンズ６ａ，６ｂの機能を有する外側レンズ２１ｂ部とからなる。
この構成により、一体レンズ２１の外側レンズ部２１ｂへ入射した試料からの光は、該外側レンズ部２１ｂによって接眼側レンズ７ａ，７ｂへ導かれ、ポロプリズム９ａ，９ｂを介して接眼レンズ１０ａ，１０ｂへ導かれることとなる。また、一体レンズ２１の内側レンズ部２１ａへ入射した試料からの光は、該内側レンズ部２１ａによって反射鏡１３を介して撮像素子１６の撮像面上に結像されることとなる。
【００２６】
以上、本実施形態に係る実体顕微鏡２０は、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
さらに本実施形態に係る実体顕微鏡２０は、上述のように一体レンズ２１の内側レンズ部２１ａによって試料からの光を撮像素子１６の撮像面上に結像させる構成である。このため、上記第１実施形態における凸レンズ１４を用いる必要がなくなり、上記第２実施形態と同様、顕微鏡本体４の奥行き方向（ｙ方向）において小型化を図ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、画像全体にわたって焦点ずれのない画質の良い明るい撮影画像を得ることができる実体顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す中央断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す中央断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る実体顕微鏡の概略構成を示す中央断面図である。
【符号の説明】
１，１８，２０    実体顕微鏡
２ａ，２ｂ        左右の観察光学系
３                撮影光学系
４                顕微鏡本体
５                試料面
８ａ，８ｂ        対物レンズ
９ａ，９ｂ        ポロプリズム
１０ａ，１０ｂ    接眼レンズ
１１ａ，１１ｂ    観察光学系の光軸
１３              反射鏡
１４，１９        凸レンズ
１６              撮像素子
１７              撮影光学系の光軸
２１              一体レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004334130.tif 000006
【図５】
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【図６】
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