(57)【要約】【課題】  装置全体の小型化を図ることができるとともに、光学系の設計を簡略化することのできる顕微鏡を提供することを目的とする。【解決手段】  少なくとも１つの対物レンズ１１，１２と、前記少なくとも１つの対物レンズ１１，１２を通過した光線Ｌａ，Ｌｂが入射するとともに、前記光線Ｌａ，Ｌｂを第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とに分岐する光路分岐部材１３と、前記第１の光路Ｌ１に設けられた第１の結像光学系１５と、前記第２の光路Ｌ２に設けられ、前記第１の結像光学系１５よりも大きい倍率で結像させる第２の結像光学系１６と、第１の反転手段３３と、第２の反転手段３４と、前記第２の反転手段３４の射出側に設けられ、前記第１の光路Ｌ１と前記第２の光路Ｌ２とを互いに光軸が一致するように合成する合成部材１４とを具備す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】
ａ）少なくとも１つの対物レンズと、
ｂ）前記少なくとも１つの対物レンズを通過した光線が入射するとともに、前記光線を第１の光路と第２の光路とに分岐する光路分岐部材と、
ｃ）前記第１の光路に設けられた第１の結像光学系と、
ｄ）前記第２の光路に設けられ、前記第１の結像光学系よりも大きい倍率で結像させる第２の結像光学系と、
ｅ）前記第２の光路であって前記第２の結像光学系の射出側に設けられ、前記第１の結像光学系を通過した光線の進行方向を、前記第１の光路と前記第２の光路から決定される平面内でその入射光と射出光との光軸が重ならないように反転させる第１の反転手段と、
ｆ）前記第２の光路であって前記第１の反転手段の射出側に設けられ、前記第１の反転手段を通過した光線の進行方向を、前記第１の光路と前記第２の光路から決定される前記平面内でその入射光と射出光との光軸が重ならないように反転させる第２の反転手段と、
ｇ）前記第２の反転手段の射出側に設けられ、前記第１の光路と前記第２の光路とを互いに光軸が一致するように合成する合成部材とを具備することを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記第１の光路を通過する光線あるいは前記第２の光路を通過する光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する遮断手段とを具備したことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記遮断手段は、前記光路分岐部材と前記第１の結像光学系との間の前記第１の光路と、前記光路分岐部材と前記第２の結像光学系との間の前記第２の光路とを移動することを特徴とする請求項２記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の顕微鏡としては、例えば１つの対物レンズと２つの光路とを有するとともに、各光路上に倍率の異なるリレーレンズが配置され、これにより２種類の倍率で標本を観察することができるように構成されたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】実公平４−３２９１号公報
【特許文献２】特許第２７１３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１の発明では、第２光軸を形成させるために４つのミラーそれぞれで光線が９０゜ずつ屈折させられているとともに、第１光軸の延長上に撮像管が配置されているため、装置全体が大型化してしまうといった問題点があった。
また、上記特許文献２の発明では、２つの反射部材により光路が１８０゜折り返されるようになっているが、結像光学系を通過していない（光学系の完成していない）光線が折り返されることとなるため、光学系の設計が難しく、装置の小型化を図る前に光学系の設計による制約を受け、思うように小型化を図ることができないといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、装置全体の小型化を図ることができるとともに、光学系の設計を簡略化することのできる顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の顕微鏡において、ａ）少なくとも１つの対物レンズと、ｂ）前記少なくとも１つの対物レンズを通過した光線が入射するとともに、前記光線を第１の光路と第２の光路とに分岐する光路分岐部材と、ｃ）前記第１の光路に設けられた第１の結像光学系と、ｄ）前記第２の光路に設けられ、前記第１の結像光学系よりも大きい倍率で結像させる第２の結像光学系と、ｅ）前記第２の光路であって前記第２の結像光学系の射出側に設けられ、前記第１の結像光学系を通過した光線の進行方向を、前記第１の光路と前記第２の光路から決定される平面内でその入射光と射出光との光軸が重ならないように反転させる第１の反転手段と、ｆ）前記第２の光路であって前記第１の反転手段の射出側に設けられ、前記第１の反転手段を通過した光線の進行方向を、前記第１の光路と前記第２の光路から決定される前記平面内でその入射光と射出光との光軸が重ならないように反転させる第２の反転手段と、ｇ）前記第２の反転手段の射出側に設けられ、前記第１の光路と前記第２の光路とを互いに光軸が一致するように合成する合成部材とを具備することを特徴とする。
請求項２に記載の顕微鏡において、前記第１の光路を通過する光線あるいは前記第２の光路を通過する光線のいずれか一方の光線を選択的に遮断する遮断手段とを具備したことを特徴とする。
請求項３に記載の顕微鏡において、前記遮断手段は、前記光路分岐部材と前記第１の結像光学系との間の前記第１の光路と、前記光路分岐部材と前記第２の結像光学系との間の前記第２の光路とを移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による顕微鏡によれば、装置全体の小型化を図ることができるとともに、光学系の設計を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１に基づいて本発明による顕微鏡の好ましい実施形態を説明する。
本発明による顕微鏡１０は、第１の対物レンズ１１と、この第１の対物レンズ１１よりも小さい倍率を有する第２の対物レンズ１２と、光路分岐部材１３と、合成部材１４と、第１の結像光学系１５と、第２の結像光学系１６と、第１のシャッタ部材１７と、第２の第２のシャッタ部材（遮断手段）１８とを主たる要素として構成されたものである。
なお、図中の符号２１、２２、２３、２４はそれぞれ、観察したい標本を載せるステージ、ステージ上に置かれた標本に光を供給する光源、観察者が顕微鏡１０により拡大された像を見るための接眼レンズ、および接眼レンズで見える像を撮影するためのＴＶカメラあるいはＣＣＤカメラなどの撮影装置である。
【０００８】
第１の対物レンズ１１および第２の対物レンズ１２については、従来公知のものであるのでここではその説明を省略する。
光路分岐部材１３は、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａおよび第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂが同時に供給された場合に、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａと第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂとを、互いの光軸が一致するように合成し、その後、この合成した光線を（図において一点鎖線で示す）第１の光路Ｌ１と（図において二点鎖線で示す）第２の光路Ｌ２とに分岐するものである。第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａあるいは第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂのいずれか一方が供給された場合には、その光線を第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とに分岐させることとなる。
なお、図中の符号３１は反射部材（ミラー）であり、第２の対物レンズ１２を通過した光線が光路分岐部材１３の方（図において左方）に向かうように、第２の対物レンズ１２を通過した光線を９０゜屈折させるものである。
【０００９】
合成部材１４は、第１の光路Ｌ１および第２の光路Ｌ２から同時に光線が供給された場合に、第１の光路Ｌ１と第２の光路Ｌ２とを、互いの光軸が一致するように合成するものであり、この合成部材１４を通過した光線Ｌｃは、前述した接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に供給されるようになっている。
第１の結像光学系１５は、第１の光路Ｌ１中に設けられ、第１の光路Ｌ１を通過する光線を結像させるものである。本実施形態においてこの第１の結像光学系１５は、反射部材３２と合成部材１４との間に設けられている。
反射部材（ミラー）３２は、光路分岐部材１３を通過した光線が第１の結像光学系１５の方（図において左方）に向かうように、光路分岐部材１３を通過した光線を９０゜屈折させるものである。
【００１０】
第２の結像光学系１６は、第２の光路Ｌ２中に設けられ、第２の光路Ｌ２を通過する光線を結像させるものであって、第１の結像光学系１５よりも大きい倍率で結像させるものである。本実施形態においてこの第２の結像光学系１６は、光路分岐部材１３の近傍、すなわち光路分岐部材１３と第１のプリズム（反転手段）３３との間に設けられている。
第２の結像光学系１６と合成部材１４との間には、第２の結像光学系１６の側から第１のプリズム（反転手段）３３、第２のプリズム（反転手段）３４、および反射部材（ミラー）３５が順次設けられている。
第１のプリズム３３は、第２の結像光学系１６を通過した光線の光軸と平行な光軸を有し、かつ光線の進行方向を１８０゜転換させるためのものであり、第２のプリズム３４は、第１のプリズム３３を通過した光線の光軸と平行な光軸を有し、かつ光線の進行方向を同じく１８０゜転換させるためのものである。なお、本実施形態では第２のプリズム３４が第１のプリズム３３よりもその高さ方向（図において上下方向）において上側に位置するように配置されているため、折り返された光線が折り返されるたびに上方に移動していっていることがわかる。
反射部材３５は、第２のプリズム３４を通過した光線が合成部材１４の方（図において上方）に向かうように、第２のプリズム３４を通過した光線を９０゜屈折させるものである。
【００１１】
第１のシャッタ部材１７は、水平方向（図において左右方向）にスライド移動可能に構成された１枚の板状部材であり、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａあるいは第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂのいずれか一方を選択的に遮断するものである。この第１のシャッタ部材１７は、手動あるいは図示しない制御装置により移動され得るように構成されている。したがって、第１のシャッタ部材１７により第２の対物レンズ１２からの光線Ｌｂが遮断された場合には、第１の対物レンズ１１を通過した光線Ｌａのみが光路分岐部材１３に達することとなり、また第１のシャッタ部材１７により第１の対物レンズ１１からの光線Ｌａが遮断された場合には、第２の対物レンズ１２を通過した光線Ｌｂのみが光路分岐部材１３に達することとなる。
【００１２】
第２のシャッタ部材１８は、光路分岐部材１３の外表面に沿って回動可能に構成された１枚の板状部材であり、光路分岐部材１３を通過して反射部材３２の方に向かおうとする光線（第１の光路Ｌ１を進もうとする光線）あるいは光路分岐部材１３を通過して第２の結像光学系１６の方に向かおうとする光線（第２の光路Ｌ２を進もうとする光線）のいずれか一方を選択的に遮断するものである。この第２のシャッタ部材１８は、手動あるいは図示しない制御装置によりロータリー式に移動され得るように構成されている。したがって、第２のシャッタ部材１８により第２の結像光学系１６の方に向かおうとする光線が遮断された場合には、第１の光路Ｌ１を通過する光線が反射部材３２に達することとなり、また第２のシャッタ部材１８により反射部材３２の方に向かおうとする光線が遮断された場合には、第２の光路Ｌ２を通過する光線が第２の結像光学系１６に達することとなる。
【００１３】
上述したように、本発明による顕微鏡では、第２の結像光学系１６により結像された、光学的に完成した光線をプリズム３３，３４、および反射部材３５で屈折させる構成、すなわち光学的に完成した光線を（蛇行させながら）曲げていく構成となっているので、光学系の設計を簡略化することができるとともに、光学系の設計による制約を排除することができて、装置全体の小型化を図ることができる。
また、本発明による顕微鏡では、第２の光路（高倍側の光路）が、２つのプリズム３３，３４により二回折り返され、小さい（狭い）空間で非常に長い光路が形成できるようになっているので、装置全体のさらなる小型化を図ることができる。
【００１４】
つぎに、本発明による顕微鏡１０の使用方法について説明する。
まずはじめに、最も低い倍率（例えば、１．５５倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を実線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を実線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第２の対物レンズ（すなわち、低倍側の対物レンズ）１２を通過した光線Ｌｂは、反射部材３１に達するとともにこの反射部材３１で９０゜屈折させられて、光路分岐部材１３の方（図において左方）に向けられる。光路分岐部材１３により分岐されるとともに反射部材３２の方（図において上方）に曲げられた光線は、第１の光路Ｌ１を通って反射部材３２に達するとともにこの反射部材３２で９０゜屈折させられて、第１の結像光学系（すなわち、低倍側の結像光学系）１５の方（図において左方）に向けられる。第１の結像光学系１５を通過して結像された光線は、合成部材１４に達するとともにこの合成部材１４で９０゜屈折させられて、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４の方（図において上方）に向けられるとともにこれら接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、１．５５倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。
【００１５】
また、低い方から２番目（高い方から３番目）の倍率（例えば、６倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を実線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を二点鎖線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第２の対物レンズ（すなわち、低倍側の対物レンズ）１２を通過した光線Ｌｂは、反射部材３１に達するとともにこの反射部材３１で９０゜屈折させられて、光路分岐部材１３の方（図において左方）に向けられる。光路分岐部材１３を通過した光線は、つぎに第２の結像光学系（すなわち、高倍側の結像光学系）１６を通過して結像される。第２の結像光学系１６で結像された光線は、第１のプリズム３３に達するとともに一旦合成部材１４の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、第２の結像光学系１６の方（図において右方）に９０゜屈折させられる。第１のプリズム３３を出た光線は、第２のプリズム３４に達するとともに一旦第１の結像光学系１５の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、合成部材１４の方（図において左方）に９０゜屈折させられる。第２のプリズム３４を出た光線は、反射部材３５に達するとともにこの反射部材３５で９０゜屈折させられて、合成部材１４の方（図において上方）に向けられる。反射部材３５を出て合成部材１４を通過した光線は、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、７倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。
【００１６】
さらに、低い方から３番目（高い方から２番目）の倍率（例えば、７倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を二点鎖線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を実線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第１の対物レンズ（すなわち、高倍側の対物レンズ）１１を通過した光線Ｌａは、光路分岐部材１３および第１の光路Ｌ１を通って反射部材３２に達するとともにこの反射部材３２で９０゜屈折させられて、第１の結像光学系（すなわち、低倍側の結像光学系）１５の方（図において左方）に向けられる。第１の結像光学系１５を通過して結像された光線は、合成部材１４に達するとともにこの合成部材１４で９０゜屈折させられて、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４の方（図において上方）に向けられるとともにこれら接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、６倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。
【００１７】
さらにまた、最も高い倍率（例えば、２８．４倍）で標本を観察しようとする場合には、第１のシャッタ部材１７を二点鎖線で示す位置に位置させるとともに、第２のシャッタ部材１８を二点鎖線で示す位置に位置させるようにする。こうすることにより、第１の対物レンズ（すなわち、高倍側の対物レンズ）１１を通過した光線Ｌａは、光路分岐部材１３に達するとともに、この光路分岐部材１３により第２の結像光学系１６の方（図において左方）に分岐される。第２の結像光学系１６の方に分岐された光線は、光路分岐部材１３の方（図において左方）に向けられる。光路分岐部材１３を通過した光線は、つぎに第２の結像光学系（すなわち、高倍側の結像光学系）１６を通過して結像される。そして、第２の結像光学系１６で結像された光線は、第１のプリズム３３に達するとともに一旦合成部材１４の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、第２の結像光学系１６の方（図において右方）に９０゜屈折させられる。第１のプリズム３３を出た光線は、第２のプリズム３４に達するとともに一旦第１の結像光学系１５の方（図において上方）に９０゜屈折させられた後、合成部材１４の方（図において左方）に９０゜屈折させられる。第２のプリズム３４を出た光線は、反射部材３５に達するとともにこの反射部材３５で９０゜屈折させられて、合成部材１４の方（図において上方）に向けられる。反射部材３５を出て合成部材１４を通過した光線は、接眼レンズ２３および／または撮影装置２４に到達する。
これにより、観察者はステージ２１上に載置された標本を、２８．４倍に拡大された像として接眼レンズ２３および／または撮影装置２４で見ることができる。
【００１８】
このように、本発明の顕微鏡１０によれば、４種類の異なる倍率でステージ２１上に載置された標本を観察することができる。
また、第１のシャッタ部材１７および第２のシャッタ部材１８はそれぞれ１枚の板状部材からなるとともに、これらシャッタ部材を作動させる構成も非常に安価で簡単なものとすることができるので、製造コストを抑制することができるとともに、製造に要する作業時間の短縮を図ることができる。
【００１９】
なお、本発明は図１に示すように、第１のプリズム３３と第２のプリズム３４とが鉛直方向にずらして配置されるものに限定されるものではなく、例えば第１のプリズム３３と第２のプリズム３４とが同一平面上に位置するよう、水平方向にずらして配置させることもできる。この場合、顕微鏡１０の高さ方向の嵩を低く抑えることができる。
【００２０】
また、本実施形態では２つのプリズム３３，３４と１つの反射部材３５により第２の光路Ｌ２が形成されるようになっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらプリズムおよび反射部材の数は必要な光路長に応じて適宜変更可能なものである。
すなわち、第２の光路Ｌ２が短くても良い場合には、１つのプリズムと１つの反射部材を配置すればよいし、第２の光路Ｌ２がもっと長くなければならない場合には、３つ以上のプリズムと１つの反射部材を配置すればよい。
また、反射部材としては、実施例では、ミラー面をプリズムの反射面としたものを使用したが、必要に応じて、平行平面のミラーにしてもよいし、三角プリズムを用いて全反射するような設計でもよい。さらに、この実施例では、シャッタ１７を切替することで、１番低倍と２番目の低倍（高い方から３番目の倍率）とを変換することができる。また、シャッタ１８の切替で３番目の低倍（高い方から２番目の倍率）と１番高倍とを変換することができる。よって、シャッタ１７または１８の切替では、倍率変換を小さく抑えることができ、倍率変換のレンジが小さくてよい場合は、非常に便利である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による顕微鏡の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  顕微鏡
１１  第１の対物レンズ
１２  第２の対物レンズ
１３  光路分岐部材
１４  合成部材
１５  第１の結像光学系
１６  第２の結像光学系
１８  第２のシャッタ部材（遮断手段）
３３  第１のプリズム（反転手段）
３４  第２のプリズム（反転手段）
Ｌ１  第１の光路
Ｌ２  第２の光路
【図１】
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