(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、一対の結像レンズと接眼レンズとを含み前記対物レンズの後方に配置された複数の鏡筒光学系とを備えていて、複数の観察者が同時に観察でき、かつ、前記観察者のうちの少なくとも一人の観察方向を変更することができる実体顕微鏡において、
前記対物レンズと前記少なくとも一人の観察者が観察を行うための前記鏡筒光学系との間に、配置された回転機構付き光学部材を少なくとも２つ備えていて、
一方の前記回転機構付き光学部材の回転に連動して他方の前記回転機構付き光学部材が逆回転することにより、観察者同士の相対的な観察位置を、所定の観察方向を保ったままの状態で、変更することができるようにしたことを特徴とする実体顕微鏡。
【請求項２】
対物レンズと、一対の結像レンズと接眼レンズとを含み前記対物レンズの後方に配置された複数の鏡筒光学系とを備えていて、複数の観察者が同時に観察でき、かつ、前記観察者のうちの少なくとも一人の観察方向を変更することができる実体顕微鏡において、
前記対物レンズと前記少なくとも一人の観察者が観察を行うための前記鏡筒光学系との間に、対物レンズ側より順に、第１、第２、第３の回転機構付き光学部材を備えていて、
第１の回転機構付き光学部材の回転に連動して第２の回転機構付き光学部材が第１の回転機構付き光学部材とは逆方向に回転し、第２の回転機構付き光学部材の回転に連動して第３の回転機構付き光学部材が第２の回転機構付き光学部材とは逆方向に回転すると共に、前記第１、第２、第３の回転機構付き光学部材の回転角の回転比が１：２：１となることにより、観察者同士の相対的な観察位置を、所定の観察方向を保ったままの状態で、変更することができるようにしたことを特徴とする実体顕微鏡。
【請求項３】
被観察物体からの光束を前記夫々の回転機構付き光学部材に入射させるための偏向部材を、対応する夫々の回転機構付き光学部材に対して、前記偏向部材により偏向した光束の光軸が前記回転機構付き光学部材の回転軸に一致するように備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡。
【請求項４】
前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するまでの光路上に少なくとも１つの偏向部材を有し、前記偏向部材によって、前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が、同一平面上で、かつ、偶数回の偏向回数でもって、第ｎの回転機構付き光学部材への入射方向と同一方向を向いて前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の実体顕微鏡。但し、ｎは整数である。
【請求項５】
前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するまでの光路上に少なくとも１つの偏向部材を有し、前記偏向部材によって、前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が、同一平面上で、かつ、奇数回の偏向回数でもって、第ｎの回転機構付き光学部材への入射方向とは逆方向を向いて前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の実体顕微鏡。但し、ｎは整数である。
【請求項６】
前記回転機構付き光学部材の回転軸は、前記対物レンズの光軸に対してほぼ垂直な方向にあることを特徴とする請求項１乃至５の何れか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、複数人が同時に観察でき、かつ、観察者の観察方向を変更することができる実体顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の観察方向を変更することができる実体顕微鏡としては、例えば、図４(a)、(b)に示すような特開平７−２１８８４１号公報に記載のものがある。
図４において、１０１は対物レンズ、１０３は４つの変倍レンズ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄが並列的に配置された変倍レンズ群で構成された変倍光学系、１０６，１０７は夫々、左右の眼用の結像レンズ１０６ａ，１０６ｂと接眼レンズ１０６ｃ，１０６ｄ、結像レンズ１０７ａ，１０７ｂと接眼レンズ１０７ｃ，１０７ｄとを含んで構成された観察光学系である。観察光学系１０６は主観察者用の光学系であり、観察光学系１０７は副観察者用の光学系である。１０４は変倍光学系１０３からの光束を主観察者用の光束と副観察者用の光束とに分割するビームスプリッタ、１０５ａ，１０５ｂは変倍光学系１０３からの光束を副観察者用の観察光学系１０７に偏向させる全反射プリズムである。全反射プリズム１０５ａ，１０５ｂは、対物レンズ１０１の光軸１０２を中心として観察光学系１０７と一体的に回転できるように取り付けられている。図４(a)，(b)の実体顕微鏡は、この全反射プリズム１０５ａ，１０５ｂと副観察者用の観察光学系１０７との一体的な回転により、主観察者に対して副観察者が対向した（主観察者に対して１８０°を向いた）状態（図４(a)）と、側方（主観察者に対して９０°を向いた）状態（図４(b)）との、２つの観察方向に位置する状態を示している。
【０００３】
このように構成された本従来例の実体顕微鏡を用いて主観察者が観察する場合は、図４(a)，(b)において、被観察物体からの光は、対物レンズ１０１、変倍レンズ１０３ａ，１０３ｂを通り、ビームスプリッタ１０４で反射し、結像レンズ１０６ａ，１０６ｂを介して観察像として再生される。主観察者は、この観察像を接眼レンズ１０６ｃ，１０６ｄで拡大して、立体観察することができる。
また、副観察者が図４(a)の状態で観察する場合は、被観察物体からの光は、対物レンズ１０１、変倍レンズ１０３ｃ，１０３ｄを通り、全反射プリズム１０５ａ，１０５ｂで反射し、結像レンズ１０７ａ，１０７ｂを介して観察像として再生される。副観察者は、この観察像を接眼レンズ１０７ｃ，１０７ｄで拡大して、立体観察することができる。
さらに、副観察者が図４(b)の状態で観察する場合は、対物レンズ１０１、変倍光学系１０３ａ，１０３ｄを通った被観察物体からの光が（このうち、変倍光学系１０３ａを通った光はビームスプリッタ１０４を透過した後）、全反射プリズム１０５ａ，１０５ｂで反射し、図４(a)の状態と同様に観察光学系１０７によって、観察像として再生される。副観察者は、その再生された観察像を上記と同様に立体観察することができる。
本従来例の実体顕微鏡は、このように、副観察者が主観察者に対して、対向、側方のいずれの観察方向に位置する状態においても、主副の観察者が立体観察をすることができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来例の実体顕微鏡では、副観察者が主観察者に対して側方の観察方向に位置した状態で観察する場合、副観察者の肩が主観察者の肩と接触してしまうおそれがあるので、これを避けるため、予め副観察者の被観察物体からの観察位置が、主観察者の観察位置に比べて遠くに位置するようにプリズム等の光学部材を配置しておく必要がある。このように光学部材を遠くに配置すると、副観察者が主観察者に対して対向する観察方向に位置した状態で観察する場合、副観察者の観察位置が被観察物体の観察部位に対して必要以上に離れてしまい、そのことが副観察者にとって観察及び手術などの作業の際に非常に負担になってしまう。
【０００５】
また、副観察者の肩が主観察者の肩と接触してしまうのを避けるための別な方法として、プリズム１０５ａ，１０５ｂを所定の観察方向より多少回転させることによって避ける方法もあるが、それでは、当初の観察方向が変わってしまう。特に、手術用顕微鏡として用いられる実体顕微鏡では、観察方向が変わると、手術の手技を変更せざるを得ない場合や、手術が出来ない場合が発生してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に着目してなされたもので、複数人が同時に観察でき、様々な観察スタイルをとりながら、最適な観察位置を選択して観察す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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明による実体顕微鏡は、対物レンズと、一対の結像レンズと接眼レンズとを含み前記対物レンズの後方に配置された複数の鏡筒光学系とを備えていて、複数の観察者が同時に観察でき、かつ、前記観察者のうちの少なくとも一人の観察方向を変更することができる実体顕微鏡において、前記対物レンズと前記少なくとも一人の観察者が観察を行うための前記鏡筒光学系との間に、配置された回転機構付き光学部材を少なくとも２つ備えていて、一方の前記回転機構付き光学部材の回転に連動して他方の前記回転機構付き光学部材が逆回転することにより、観察者同士の相対的な観察位置を、所定の観察方向を保ったままの状態で、変更することができるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
なお、ここでの、「観察者同士の相対的な観察位置」とは、例えば、主観察者の観察位置（観察する際の観察者の目の位置）と副観察者の観察位置との距離、又は、副観察者の観察位置から実体顕微鏡の対物レンズの光軸までの距離、を意味する。
【０００９】
このように構成すれば、観察者は、観察方向を変えずに他の観察者の邪魔にならない最適な観察位置を自由に決めることができる。また、観察位置を変更することができれば、観察位置から被観察物体までの距離を調整することができることになるので、観察者は被観察物体に対して近づいたり、遠ざかったりすることができ、夫々所定の観察方向において観察者にとっての最適な観察位置で観察することができる。
【００１０】
また、上記課題を達成するため、本発明による実体顕微鏡は、対物レンズと、一対の結像レンズと接眼レンズとを含み前記対物レンズの後方に配置された複数の鏡筒光学系とを備えていて、複数の観察者が同時に観察でき、かつ、前記観察者のうちの少なくとも一人の観察方向を変更することができる実体顕微鏡において、前記対物レンズと前記少なくとも一人の観察者が観察を行うための前記鏡筒光学系との間に、対物レンズ側より順に、第１、第２、第３の回転機構付き光学部材を備えていて、第１の回転機構付き光学部材の回転に連動して第２の回転機構付き光学部材が第１の回転機構付き光学部材とは逆方向に回転し、第２の回転機構付き光学部材の回転に連動して第３の回転機構付き光学部材が第２の回転機構付き光学部材とは逆方向に回転すると共に、前記第１、第２、第３の回転機構付き光学部材の回転角の回転比が１：２：１となることにより、観察者同士の相対的な観察位置を、所定の観察方向を保ったままの状態で、変更することができるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、観察者の観察方向を変更することなく、かつ、被観察物体に対する観察者の目の高さも変更しないで、観察位置から被観察物体までの距離を調整することが可能となる。
【００１２】
また、本発明による実体顕微鏡は、好ましくは、被観察物体からの光束を前記夫々の回転機構付き光学部材に入射させるための偏向部材を、対応する夫々の回転機構付き光学部材に対して、前記偏向部材により偏向した光束の光軸が前記回転機構付き光学部材の回転軸に一致するように備えたことを特徴とする。
【００１３】
回転機構付き光学部材の回転軸と回転機構付き光学部材への入射光軸とが一致していない場合、回転機構付き光学部材を回転させると、回転機構付き光学部材の入射面の向きが変化するので、回転機構付き光学部材へ入射させるための光学部材（例えば、偏向部材など）の向きを調整する必要がある。
その点、上記本発明のように回転機構付き光学部材の回転軸と回転機構付き光学部材への入射光軸とが一致するように構成すれば、回転機構付き光学部材を回転させても、回転機構付き光学部材へ入射させるための光学部材の向きを調整する必要がないため、複雑な機構にすることなく簡単な機構でもって、観察方向を変更することなく観察者同士の相対的な観察位置を調整することができる。
【００１８】
また、本発明による実体顕微鏡は、好ましくは、前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するまでの光路上に少なくとも１つの偏向部材を有し、前記偏向部材によって、前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が、同一平面上で、かつ、偶数回の偏向回数でもって、第ｎの回転機構付き光学部材への入射方向と同一方向を向いて前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するようにしたことを特徴とする。但し、ｎは整数である。
【００１９】
このように構成すれば、回転機構付き光学部材を回転させても、被観察物体からの観察像を回転させてしまうことなく一定に保つことが可能となる。
【００２０】
また、本発明による実体顕微鏡は、好ましくは、前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するまでの光路上に少なくとも１つの偏向部材を有し、前記偏向部材によって、前記第ｎの回転機構付き光学部材を通る光束が、同一平面上で、かつ、奇数回の偏向回数でもって、第ｎの回転機構付き光学部材への入射方向とは逆方向を向いて前記第ｎ＋１の回転機構付き光学部材に入射するようにしたことを特徴とする。但し、ｎは整数である。
【００２１】
このように構成すれば、回転機構付き光学部材を回転させても、被観察物体からの観察像を回転させてしまうことなく一定に保つことが、少ないスペースで実現可能になる。
【００２２】
また、本発明による実体顕微鏡は、好ましくは、前記回転機構の回転軸は、前記対物レンズの光軸に対してほぼ垂直な方向にあることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
実施例１
図１は本発明による実体顕微鏡の第１実施形態を示す概略構成図である。
図１において、１は被観察物体からの光をアフォーカル光束として出射する対物レンズ、２は対物レンズと同軸に配置されたアフォーカル変倍光学系である。３は変倍光学系から出射した光束を夫々透過光束と反射光束とに分割するビームスプリッタである。８，９は左右一対の結像レンズと接眼レンズとを含んで構成された夫々主観察者用、副観察者用の鏡筒光学系である。４，５，７は全反射プリズム、６は全反射プリズム５を介して偏向した光束を同一平面上で３回反射させて、全反射プリズム５で偏向した光束とは逆方向に出射させるプリズムである。
【００２４】
プリズム４は、対物レンズ２の光軸VLを中心として全反射プリズム５，プリズム６，全反射プリズム７、副観察者用の鏡筒光学系９と一体的に回転可能に備えられている。
プリズム６は、図示省略した第１及び第２の回転機構を介して、プリズム５から出射する光束の光軸を中心として相対的に回転可能になっていると共に、プリズム７に入射する光束の光軸に対しても相対的に回転可能になっている。また、プリズム５とプリズム６との相対的な回転に連動して、プリズム６とプリズム７は、プリズム５とプリズム６との相対的な回転角度と等角度でもって、プリズム５とプリズム６との相対的な回転方向とは逆方向に相対的に回転をするようになっている。
【００２５】
このように構成された本実施形態の実体顕微鏡によれば、被観察物体からの光は、対物レンズ１、変倍光学系２を通り、ビームスプリッタ３で反射光束と透過光束に分割される。主観察者は、このうちの反射光束を鏡筒光学系８を介して観察する。
副観察者は、ビームスプリッタ３を透過した光束を、プリズム４，５，６，７、鏡筒光学系９を介して観察する。
【００２６】
このとき、本実施形態の実体顕微鏡によれば、副観察者は、プリズム４の回転により、例えば、主観察者に対して対向（主観察者に対して１８０°反対側を向いた）方向や、側方（主観察者に対して９０°又は２７０°を向いた）方向に観察方向を変更することができる。
【００２７】
観察方向を所望の方向にした後に、プリズム５とプリズム６とを相対的に回転させると共に、プリズム６とプリズム７とを相対的に回転させると、観察方向を一定に保ったままの状態で、主観察者に対する副観察者の観察位置を変更することができ、また、被観察物体に対しても副観察者の観察位置を変更することができる。すなわち、副観察者は、側方の観察方向に位置する場合は、観察方向（側方状態）を変えず主観察者の邪魔にならない程度に離れた位置に観察位置を変更することが可能になり、また、プリズム４の回転により主観察者に対し対向する方向に観察方向を変更した場合は、その観察方向のままの状態で観察位置を被観察物体に近づけることができる。
【００２８】
また、プリズム５とプリズム６との相対的な回転に連動して、プリズム６とプリズム７とは、プリズム５とプリズム６との相対的な回転角度と等角度でもってプリズム５とプリズム６との相対的な回転方向とは逆方向に回転をし、かつ、プリズム６のように全反射プリズム５で偏向した光軸を同一平面上で３回反射させ、プリズム５で偏向した光束とは逆方向に出射させるようにしたので、プリズム５とプリズム６、プリズム６とプリズム７とが、それぞれ相対的に回転しても、観察像は回転せず余計なイメージローテーターなどを設ける必要がなく、副観察者の観察位置を移動させることができる。
【００２９】
実施例２
図２は、本発明による実態顕微鏡の第２実施例を示す概略構成図である。
図２において、１１は被観察物体からの光をアフォーカル光束として出射する対物レンズである。１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは４つのアフォーカル変倍光学系であり、夫々の光軸が対物レンズ１１の光軸VLに対して、並列的、かつ、等距離に配置されている。１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは変倍光学系１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから出射した光束を夫々透過光束と反射光束とに分割するビームスプリッタである。１４，１５，１６，１７，１８，２０は全反射プリズム、１９は２回反射のペンタプリズムである。２１，２２は左右一対の結像レンズと接眼レンズとを含んで構成された夫々主観察者用、副観察者用の鏡筒光学系である。
【００３０】
本実施形態の実体顕微鏡では、プリズム１６は、図示省略した第１の回転機構を介して、プリズム１５で偏向した光束の光軸を中心として回転可能に備えられている。プリズム１４は、対物レンズの光軸VLを中心としてプリズム１５，１６，１７，１８，２０、ペンタプリズム１９、副観察者用の鏡筒光学系２２と一体的に回転可能に備えられている。プリズム１８は、図示省略した第２の回転機構を介して、プリズム１７で偏向した光束の光軸を中心として回転可能に備えられていて、プリズム１６の回転方向に対して逆方向に回転するようになっている。プリズム２０は、図示省略した第３の回転機構を介して、プリズム１９で偏向した光束の光軸を中心として回転可能に備えられていて、プリズム１８の回転方向に対して逆方向に回転するようになっている。そして、プリズム１６、プリズム１８及びプリズム２０の回転比は、順に１：−２：１（−は回転方向が逆方向であることを示す）となっている。
【００３１】
また、本実施形態の実体顕微鏡では、プリズム１５で偏向した光束は、プリズム１６，１７を介して、同一平面上で、かつ、２回の偏向回数でもって、さらにプリズム１５から出射してプリズム１６に入射する光束と同一方向を向いて、プリズム１８に入射するようになっている。また、プリズム１７で偏向した光束は、プリズム１８，１９を介して、同一平面上で、かつ、３回の偏向回数でもって、さらにプリズム１７から出射してプリズム１８に入射する光束とは逆方向を向いて、プリズム２０に入射するようになっている。
【００３２】
このように構成された本実施形態の実体顕微鏡によれば、図２において、被観察物体からの光は、対物レンズ１１、変倍光学系１２ａ．１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを通る。主観察者は、このうち変倍光学系１２ａ，１２ｂを通り、ビームスプリッタ１３ａ，１３ｂで反射した光束を鏡筒光学系２１を介して観察する。副観察者は、所望の観察方向に応じて、ビームスプリッタ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを透過したいずれかの隣り合う２つの光束を、プリズム１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０、鏡筒光学系２２を介して観察する。
【００３３】
従って、本実施例の実体顕微鏡によれば、実施例１の実体顕微鏡と同様の効果が得られる。また、３つの回転機構付き光学部材を回転（プリズム１５とプリズム１６とを相対的に回転、プリズム１７とプリズム１８とを相対的に回転、及び、プリズム１９とプリズム２０とを相対的に回転）させることにより、実施例１の実体顕微鏡のように観察者の被観察物体からの目の高さを変更しないで、観察位置から被観察物体までの距離を調整することができる。
【００３４】
実施例３
図３は本発明による実体顕微鏡の第３実施例を示す要部概略構成図である。
本実施例の実体顕微鏡は、副観察者用の観察光路上に３つの回転機構付き光学部材を備えている点では、実施例２の実体顕微鏡とほぼ同様の構成をしているが、観察位置から被観察物体までの距離を調整するための回転軸ｘ，ｙ，ｚが、図２の第２実施例とは異なり対物レンズの光軸に対して平行になるように各光学要素が配置されている。
【００３５】
即ち、図３において、４，５，７，１７，１８は全反射プリズム、６は全反射プリズム５を介して偏向した光束を同一平面上で３回反射させて、全反射プリズム５で偏向した光束とは逆方向に出射させるプリズムである。２２は左右一対の結像レンズと接眼レンズとを含んで構成された副観察者用の鏡筒光学系である。
【００３６】
プリズム４は、対物レンズ２の光軸VLを中心として全反射プリズム５，プリズム６、全反射プリズム７，１７，１８、副観察者用の鏡筒光学系２２と一体的に回転可能に備えられている。
プリズム６は、図示省略した第１及び第２の回転機構を介して、プリズム５から出射する光束の光軸に対して相対的に回転可能となっていると共に、プリズム７に入射する光束の光軸に対しても相対的に回転可能となっている。また、プリズム５とプリズム６との相対的な回転に伴い、プリズム６とプリズム７は、プリズム５とプリズム６との相対的な回転方向とは逆方向に相対的に回転をするようになっている。
【００３７】
また、プリズム６で偏向した光束は、プリズム７，１７を介して、同一平面上で、かつ、２回の偏向回数でもって、さらにプリズム６から出射してプリズム１７に入射する光束と同一方向を向いて、プリズム１８に入射するようになっている。
プリズム１８は、図示省略した第３の回転機構を介して、プリズム１７で偏向した光束の光軸を中心として回転可能に備えられていて、プリズム７の回転方向に対して逆方向に回転するようになっている。そして、プリズム５、プリズム７及びプリズム１７の回転比は、順に１：−２：１（−は回転方向が逆方向であることを示す。）となっている。その他の構成は図２の第２実施例とほぼ同様である。
【００３８】
本実施例においても実施例２と同様の効果が得られる。
しかし、本実施例のように構成した場合、副観察者が観察位置を被観察物体に近づけるようにプリズム等の各光学要素を回転させると、プリズム等の光学要素が横方向に広がってしまい、副観察者が側方で観察するときにその横方向に広がった光学要素が主観察者の邪魔になりかねない。よって、図３の回転軸ｘ，ｙ，ｚが実施例２の実体顕微鏡のように対物レンズの光軸VLに対して垂直方向になるように、プリズム等の各光学要素を配置するのが望ましい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、主観察者に対する副観察者の観察スタイルに合わせて副観察者の観察方向を変更することができ、かつ、観察位置を変更することができるため、観察者によって観察する際の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実体顕微鏡の第１実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明による実体顕微鏡の第２実施例を示す概略構成図である。
【図３】本発明による実体顕微鏡の第３実施例を示す要部の概略構成図である。
【図４】従来例の実体顕微鏡の概略構成図である。
【符号の簡単な説明】
１，１１          対物レンズ
２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ          アフォーカル変倍光学系
３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ          ビームスプリッタ
８，９          主観察者用、副観察者用の鏡筒光学系
４ａ，４ｂ，５，７，１４，１５，１６，１７，１８，２０          全反射プリズム
６          ３回反射プリズム
１９          ペンタプリズム
【図１】
0004323031.tif 000002
【図２】
0004323031.tif 000003
【図３】
0004323031.tif 000004
【図４】
0004323031.tif 000005