(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無限遠系対物レンズから接眼レンズに至る光路を形成する顕微鏡用鏡筒であって、
前記無限遠系対物レンズ側から前記光路に沿って順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とがアフォーカル系を構成し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に第１反射部材が配設されるとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に奇数回の反射を行う反射プリズムからなる第２反射部材が配設されており、
前記第１反射部材および前記第２反射部材により、合わせて偶数回の反射が行われ、
前記光路は、前記無限遠系対物レンズから前記第１反射部材に至る第１光路と、前記第１反射部材から前記接眼レンズに至る第２光路とを有し、
前記光路の光軸が前記第１反射部材に当たる点を通り前記第１光路の光軸および前記第２光路の光軸に対して直角な揺動軸を中心として、前記第１光路を構成する部材に対して前記第２光路を構成する部材が揺動自在であり、
前記第２光路を構成する部材における前記第１反射部材と前記第３レンズ群との間が伸縮自在に構成され、前記無限遠系対物レンズにより平行光束となった観察対象からの光を前記第１〜第３レンズ群を通して観察対象の一次像を結像させ、前記一次像を前記接眼レンズを介して観察対象の倒立像として観察するように構成されていることを特徴とする顕微鏡用角度可変鏡筒。
【請求項２】
前記揺動軸を中心として前記第１光路を構成する部材に対して前記第２光路を構成する部材を所定角度αだけ揺動させたときに、前記第１反射部材を前記揺動軸を中心として同一方向に前記所定角度の半分の角度（α／２）だけ揺動させる機構を有することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用角度可変鏡筒。
【請求項３】
前記第１光路を構成する部材における前記無限遠系対物レンズと前記第１レンズ群との間が伸縮自在に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡用角度可変鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は対物レンズ側の鏡筒に対して接眼レンズ側の鏡筒が傾斜した形式の顕微鏡に関し、さらに詳しくは、接眼レンズ側の鏡筒の傾斜角等が可変となった顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
顕微鏡の観察において、エルゴノミーの点から、できる限り楽な姿勢で観察を行えるようにする要望がある。このようなことから、接眼レンズ側の鏡筒の傾斜角度（俯角）を可変とした構成の顕微鏡が従来から種々提案されている。例えば、特開昭５７−２０７１４号公報、特開昭６１−１５１１６号公報、特開昭６１−２９４４０８号公報、特開平４−１７９９０９号公報や、米国特許第４，２９９，４３９号等には、接眼レンズ側鏡筒の傾斜角を可変とした構成の顕微鏡が種々開示されている。
【０００３】
また、実開昭５９−１２１６０７号公報には接眼レンズの接眼部の高さ、すなわち、アイポイントの高さを調整可能な顕微鏡が開示されている。さらに、特開昭５９−１５９１１９号公報には、接眼レンズ部の傾斜角、高さおよび奥行き位置を調節可能な構成の顕微鏡が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように接眼レンズ側の鏡筒の傾斜角を可変とすれば、観察者が接眼レンズをのぞき込む方向に合うように傾斜角を調整して観察姿勢を楽にすることができるが、この傾斜角の調整だけでは十分な調整とは言えず、アイポイントの位置調整をもっと自由にすることが要求される。また、アイポイントの高さ位置を調整可能としてもそれだけ観察姿勢を楽にすることができるが、この場合もこの調整のみでは不十分であるという問題がある。
【０００５】
なお、特開昭５９−１５９１１９号公報に開示の顕微鏡の場合には、接眼レンズ部の傾斜角および高さのみならず奥行き位置も調整可能であり、観察姿勢を楽にするという要求に答えることができる。しかしながら、この顕微鏡は複数のリンクを用いた複雑な構成を採用しており、全体構成が複雑、高価で、大型化しやすいという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、簡単な構成で、接眼レンズ側鏡筒の傾斜角や、接眼部の奥行き位置調整等が可能となる顕微鏡用角度可変鏡筒を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
このような目的達成のため、本発明においては、無限遠系対物レンズから接眼レンズに至る光路に沿って順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを備えて顕微鏡用鏡筒が構成される。そして、第１レンズ群と第２レンズ群とがアフォーカル系を構成し、第２レンズ群と第３レンズ群との間には第１反射部材が配設されるとともに、第１レンズ群と第２レンズ群との間に奇数回の反射を行う反射プリズムからなる第２反射部材が配設されており、前記第１反射部材および前記第２反射部材により、合わせて偶数回の反射が行われる。上記光路は、無限遠系対物レンズから第１反射部材に至る第１光路と、第１反射部材から接眼レンズに至る第２光路とを有する。さらに、この光路の光軸が第１反射部材に当たる点を通り第１光路の光軸および第２光路の光軸に対して直角な揺動軸を中心として、第１光路を構成する部材に対して第２光路を構成する部材が揺動自在であり、第２光路を構成する部材における第１反射部材と第３レンズ群との間が伸縮自在に構成され、無限遠系対物レンズにより平行光束となった観察対象からの光を第１〜第３レンズ群を通して観察対象の一次像を結像させ、この一次像を接眼レンズを介して観察対象の倒立像として観察するように構成されている。
【０００８】
この顕微鏡では対物レンズを含む第１光路構成部材に対して、接眼レンズを含む第２光路構成部材を、揺動軸を中心として揺動させることにより、接眼レンズ側鏡筒の傾斜角を任意に調整可能である。さらに、第２光路を構成する部材における第１反射部材と第３レンズ群との間を伸縮させることにより、対物レンズの光軸から接眼レンズ（もしくはアイポイント）までの距離（奥行き寸法）を調整可能である。
【０００９】
なお、ここで、第１レンズ群と第２レンズ群とがアフォーカル系であるので、無限遠系対物レンズから第１レンズ群に入射する平行光束は、第２レンズ群からも平行光束となって第３レンズ群に至るため、第１反射部材と第３レンズ群との間を伸縮させても第３レンズ群により結像される像には何ら影響がなく、自由にこの伸縮を行うことができる。
【００１０】
上記光路中における第１レンズ群と第２レンズ群との間に、奇数回の反射を行う第２反射部材を配設し、第１反射部材および第２反射部材により偶数回の反射を行わせて、接眼レンズを介して観察対象の倒立像を観察するように構成しているので、従来からの一般的な顕微鏡と同様に倒立像を観察することになり、違和感のない観察が可能となる。
【００１１】
なお、揺動軸を中心として第１光路を構成する部材に対して第２光路を構成する部材を所定角度αだけ揺動させたときに、第１反射部材を揺動軸を中心として同一方向に所定角度の半分の角度（α／２）だけ揺動させる機構を設けるのが好ましい。これにより、第２光路構成部材を揺動させたときに第１反射部材も自動的に必要角度だけ揺動することになり、第１反射部材の角度調整が不要となり使い勝手が良い。
【００１２】
さらに、第１光路を構成する部材における無限遠系対物レンズと第１レンズ群との間を伸縮自在に構成するのが好ましい。このようにすれば、鏡筒全体を簡単に上下動させることができ、アイポイントの高さ調整が自由に行える。なお、無限遠系対物レンズと第１レンズ群との間の光束も平行光束であるので、このように伸縮を行っても結像性に影響を及ぼすおそれはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１に、本発明に係る角度可変鏡筒を有した顕微鏡の光学系構成を示しており、この顕微鏡は、鏡筒１０内に対物レンズ群１と接眼レンズ群２とを配設して構成される。鏡筒１０は、対物レンズ群１が配設される第１鏡筒２０と、この第１鏡筒２０に対して揺動軸Ｏを中心として揺動自在で接眼レンズ群２が配設される第２鏡筒３０とから構成される。
【００１４】
第１鏡筒２０内には、対物レンズ群１の側から順に正屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１，反射プリズム２１および負屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２が配設されている。一方、第２鏡筒３０内には、正屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、光路分割プリズム群３１が配設されている。この顕微鏡は双眼顕微鏡であり、接眼レンズ群２は左右の目に対応して左右一対設けられており、分割プリズム群３１により左右接眼レンズ群２に向かって光路が二分割されるようになっている。また、第１及び第２鏡筒２０，３０の連結部には、揺動軸Ｏを含む反射面を有するとともに揺動軸Ｏを中心として揺動自在な反射鏡１５が配設されている。
【００１５】
このような構成の顕微鏡において、観察標本３からの光は対物レンズ群１から第１レンズ群Ｌ１を通って反射プリズム２１内に入り、このプリズム２１の内面２１ａに反射された後、第２レンズ群Ｌ２を通って反射鏡１５に入射する。そして、この光は反射鏡１５に反射されて第３レンズ群Ｌ３を通った後、分割プリズム群３１により二分割されて左右の接眼レンズ群２に至る。このため、接眼レンズ群２を通して観察標本３の拡大像を観察できる。
【００１６】
ここで、観察標本３から上記のようにして反射鏡１５に至る第１光路の光軸Ａ１は図示のようになり、この第１光軸Ａ１は第１鏡筒２０内に形成される。一方、反射鏡１５により反射されて接眼レンズ群２に向かって延びる第２光路の光軸Ａ２は、第２鏡筒３０内に形成される。ここで、第１光軸Ａ１および第２光軸Ａ２はともに揺動軸Ｏ上において重なるように光学系が設定されている。このため、第１鏡筒２０に対して第２鏡筒３０を揺動軸Ｏを中心として揺動させると、第１光軸Ａ１に対して第２光軸Ａ２も揺動軸Ｏを中心として揺動する。
【００１７】
本顕微鏡に用いられる対物レンズ群１は無限遠系レンズ群であり、観察標本３から出た光は対物レンズ群１を通過して平行光束となる。一方、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２とは反射プリズム２１を挟んでガリレオ式の望遠鏡を形成しており、アフォーカル系となっている。ここで、第１および第２レンズ群Ｌ１，Ｌ２の焦点距離をそれぞれｆ１，ｆ２とすれば、この望遠鏡倍率は（ｆ１／ｆ２）である。従って、対物レンズ群１から第１レンズ群Ｌ１に入射する平行光束は（ｆ２／ｆ１）倍に縮小された平行光束となって第２レンズ群Ｌ２から出射して反射鏡１５に向かう。
【００１８】
この平行光束は反射鏡１５で反射されて第３レンズ群Ｌ３に入射し、この第３レンズ群Ｌ３により像面Ｐに結像される。すなわち、第３レンズ群Ｌ３が結像レンズとしての役割を果たす。このようにして像面Ｐに結像された観察標本３の拡大像が接眼レンズ２を通して拡大して観察される。なお、この観察に際してアイポイントＥは光軸Ａ２上の図示に位置にある。
【００１９】
この顕微鏡は上述のように、第１鏡筒２０に対して第２鏡筒３０が揺動軸Ｏを中心として揺動自在であるため、第２鏡筒３０をこのようにに揺動させれば（例えば、図１における二点鎖線で示すように）、接眼レンズ群２をのぞき込む方向（俯角）を、観察者の要求に合わせて可変調整する事が可能である。これによりアイポイントＥの高さＨも可変調整することになる。
【００２０】
なお、このような揺動に際して、第２光軸Ａ２も第２鏡筒３０とともに揺動しなければならず、このため、図示のように第２鏡筒２０を角度αだけ揺動させたときに、反射鏡１５をこれと同一方向に角度（α／２）だけ揺動させる機構が本顕微鏡に設けられている。この機構としては、図示はしないが、例えば、第２鏡筒２０の揺動軸Ｏを中心として回転角変化率を正確に半分にして反射鏡１５を同一方向に回転させる歯車機構等を用いることができる。なお、反射鏡１５により反射される光は平行光束であるため、揺動角度精度さえ高ければ、反射点Ｏの位置誤差が若干生じたとしても第３レンズ群Ｌ３により結像される像面Ｐの位置はこの誤差の影響を受けることがなく、このため、上記機構の製作がそれだけ容易である。
【００２１】
本顕微鏡においてはさらに、第２鏡筒２０における反射鏡１５から第３レンズ群Ｌ３に至る部分が伸縮自在に構成されており、この距離ｄ１を可変調整可能となっている。上述のように、この部分の光路においては平行光束となっているため、距離ｄ１を可変調整しても第３レンズ群Ｌ３から接眼レンズ群２に至る部分の寸法が変化しない限り観察像に変化はない。このように第２鏡筒２０における距離ｄ１に対応する部分を伸縮することにより、アイポイントＥの奥行き寸法Ｄ（対物レンズ群１の光軸からアイポイントＥまでの水平距離）を可変調整することが可能である。
【００２２】
以上のように、本例の顕微鏡では、第２鏡筒３０（および第２光軸Ａ２）の傾斜角のみならず、アイポイントＥの奥行き寸法Ｄが可変調整可能であり、これら両者の調整によりアイポイントの高さ寸法Ｈの調整も可能であり、観察姿勢の調整自由度が高く、観察者の観察姿勢が楽になるように自由に調整することが可能である。
【００２３】
さらに、本例の顕微鏡においては、対物レンズ群１から第１レンズ群Ｌ１に至る光路において平行光束となるため、第１鏡筒２０におけるこの部分を伸縮可能としてこの部分の寸法ｄ２を可変調整できるようにしても良い。このようにすれば、アイポイントの高さ寸法Ｈの調整の自由度がより大きくなる。
【００２４】
本例の顕微鏡においては、対物レンズ群１から接眼レンズ群２に至る光路中に二個の反射部材（反射プリズム２１および反射鏡１５）が配設されており、観察標本の像は二度反転される。これにより、接眼レンズ群２を介して観察される観察標本像は倒立像となり、一般的な顕微鏡の観察像と同一となるため、使い勝手が良い。このことに鑑みれば、対物レンズ群１から接眼レンズ群２に至る光路中に配設される反射部材の数（反射回数）は偶数回であることが望ましい。ここで、反射鏡１５は必須であるため、これ以外の反射部材による反射回数が奇数回となるように反射部材を配設することが望ましい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、対物レンズを含む第１光路構成部材（第１鏡筒）に対して、接眼レンズを含む第２光路構成部材（第２鏡筒）を、揺動軸を中心として揺動させることにより、接眼レンズ側鏡筒の傾斜角を任意に調整可能であり、さらに、第２光路を構成する部材における第１反射部材と第３レンズ群との間を伸縮させることにより、対物レンズの光軸から接眼レンズ（もしくはアイポイント）までの距離（奥行き寸法）を調整可能である。このような二つの調整を組み合わせれば、接眼レンズの傾斜角およびアイポイントの奥行き寸法のみならず、アイポイントの高さ位置調整も可能であり、これらの調整により観察姿勢を非常に楽にすることができる。
【００２６】
上記光路中に奇数回の反射を行う第２反射部材を配設し、第１反射部材および第２反射部材により偶数回の反射を行わせて、接眼レンズを介して観察対象の倒立像を観察するように構成するのが好ましい。このようにすれば、従来からの一般的な顕微鏡と同様に倒立像を観察することになり、違和感のない観察が可能となる。
【００２７】
なお、揺動軸を中心として第１光路を構成する部材に対して第２光路を構成する部材を所定角度αだけ揺動させたときに、第１反射部材を揺動軸を中心として同一方向に所定角度の半分の角度（α／２）だけ揺動させる機構を設けるのが好ましい。これにより、第２光路構成部材を揺動させたときに第１反射部材も自動的に必要角度だけ揺動することになり、第１反射部材の角度調整が不要となり使い勝手が良い。
【００２８】
さらに、第１光路を構成する部材における無限遠系対物レンズと第１レンズ群との間を伸縮自在に構成するのが好ましい。このようにすれば、鏡筒全体を簡単に上下動させることができ、アイポイントの高さ調整が自由に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る角度可変鏡筒を有した顕微鏡の光学系の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１  対物レンズ
２  接眼レンズ
３  観察標本
１０  鏡筒
１５  反射鏡
２０  第１鏡筒
３０  第２鏡筒
【図１】
0004161280.tif 000002