专利名称：倒立型显微镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过将置于载物台上的观察试件用配置于其正下方的物镜来进行放大观察的倒立型显微镜。
背景技术：
倒立型显微镜广泛利用于以下领域。例如(1)处理医学或生理学的活细胞的各领域的研究；(2)各种金属材料的组织观察或缺陷、含有物检测等工业系统的研究·检查等。
近年来，对于使用倒立型显微镜的研究或检查等，增加了要求仅观察或拍摄以外功能的情况。具体而言，除了目镜的试件的目视观察或照片拍摄外，还具有以下用途。例如，使用TV相机拍摄试件，一边观察试件随时间变化一边进行图像处理，或向试件上照射激光后观察其变化。另外，在处理金属材料的工业系统的研究·检查中，除了上述用途外，还存在组合用低倍率来观察试件的较宽视场用的微型观察装置的情况，或为了观察试件表面及内部构造而组合红外线和红外线用拍摄元件的情况。
以具有相等投影倍率的拍摄光路的增加为目的，已知在彼此不同的三个方向上的拍摄光路上分支依次通过物镜和成像透镜的光的倒立型显微镜(参照特开平7-35986号公报)。
根据上述倒立型显微镜，例如，可装配三台以上静态图像(still)照相机或TV相机等的拍摄设备。另外，可将成像透镜在各拍摄光路上成像的试件的像的像倍率设定为相等。因此，可容易比较对照各图像。
因此，在上述倒立型显微镜中，在彼此不同的三个方向上的投影光路上分支依次通过物镜和成像透镜的光。因此，该倒立型显微镜通常必须在显微镜主体内内置第一光学元件、和切换该第一光学元件的光路上的位置来变化各拍摄光路的光的提供状态的所谓光路切换机构。
因此，对于不需要拍摄光路的用户而言，通常内置切换第一光学元件和切换第一光学元件的光路切换机构是无用的，同时，这会引起显微镜主体成本提高。另外，在工业系统的研究·检查中，在想进行使用红外线的TV观察的情况等中，必须将显微镜主体内的成像透镜和第一光学元件通过涂层的变更等变更为红外线透过的类型的情况多。为了这种变更，有必要从用户到制造工厂都提升倒立型显微镜，伴随着倒立型显微镜的分解或改造，组装操作。因此，类型变更中产生所谓花费劳力和时间的问题。
另外，还已知一种液晶显示装置，具有通过使载物台支持部件向显微镜底座伸缩，或在载物台和显微镜底座至少之一与载物台支持部件之间，通过配置隔板(spacer)部件来新追加光学系统(参照特开平11-72715号公报)。
根据上述倒立型显微镜，在载物台和显微镜底座之间形成新的空间。从而可在该空间内追加配置新的光学系统。另外，在配置于载物台下部的物镜和配置于显微镜底座的成像透镜之间，通过在从物镜射出的平行光束中配置新的光学系统，可基本不降低显微镜的光学性能。
如上所述，通过配置使载物台支持部件伸缩的隔板部件，会改变台上面的载物台高度。因此，存在如下问题。
(1)用于在水平面内移动载物台来改变试件的观察部件的载物台手柄的操作性恶化。
(2)还有必要改变与倒立型显微镜同时使用的操纵装置等周边装置台面上面的高度。
(3)取下载物台或载物台支持部件后，追加新的光学系统，配置隔板部件来再组装载物台或载物台支持部件的作业本身是麻烦的。
(4)通过配置隔板部件，恶化了物镜光轴与载物台面的正交度，恶化了光学性能。
另外，对于具备设置在显微镜主体的载物台下方的滤光块和通过滤光块在试件上投射反射照明光的照明投射单元的倒立型显微镜，已知的有具备替代照明投射单元的接收来自试件的光的受光部件的倒立型显微镜(参照特开平11-194277号公报)。
根据这种倒立型显微镜，代替照明投射单元而安装受光部件时，由受光部件接收由滤光块反射的来自试件的光，转换为电信号。因此，即使是不具有像输出端的普及型倒立型显微镜，也可简单进行显微镜像的观察或光量检测。
但是，在上述倒立型显微镜中，因为取下照明投射单元，所以不适用于需要反射照明的金属材料的组织观察等、工业系统的研究·检查。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倒立型显微镜，可简单地在具备反射照明的工业用途的倒立型显微镜中装入可使用的各种辅助装置、成本廉价、操作性好。
本发明一方面的倒立型显微镜的特征在于包括物镜，配置在试件的下侧；成像透镜，配置在从所述物镜射出的观察光的光路上，使所述观察光成像；反射照明光学元件，配置在所述物镜和所述成像透镜之间，向所述观察光的光路中导入反射照明；和输入输出端，配置在所述反射照明光学元件和所述成像透镜之间，从所述观察光的光路分支光束或向所述观察光的光路导入光束。
下面的描述中将阐明本发明的其它目的和优点，或部分地从描述中变得明显，或者可通过发明实践来了解。通过下面特别指出的说明和组合，可实现并获得本发明的目的和优点。
下面结合构成说明书一部分的
本发明的最佳实施例，并与上述的概述和下面给出的最佳实施例的详细描述一起，说明本发明的原理。
图1是表示本发明实施例1的基本结构的图。
图2是从前方看到的包含实施例1的倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的图。
图3是从前方看到的包含本发明实施例2的倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的图。
图4是从前方看到的包含本发明实施例3的倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的图。
图5是从前方看到的包含本发明实施例4的倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的图。
图6是从前方看到的包含本发明实施例6的倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的图。
具体实施例方式
下面根据附图来说明本发明的实施例。
(实施例1)图1和图2是适用本发明实施例1的倒立型显微镜的结构图。图1是侧面图。图2是从前方看到的包含图1所示倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的图。
在图1中，显微镜主体(下面称为“镜体”)1基本为凹字型。在镜体1的前后形成称为镜脚的向上方突出的部分。在镜脚的上方配置载物台3。在载物台3上放置观察试件2。
来自卤素灯等照明用光源4的光束通过聚光透镜5导入投射管6。导入投射管6的光束通过用于中继由聚光透镜5会聚的光的中继透镜7、8后入射到作为反射照明光学元件的半透过性镜子9上。此时，投射管6固定在设置于镜体1的后侧镜脚中央部的未图示的开口部中，构成反射照明装置。
IR截止滤波器91在聚光透镜5之前截断包含于照明用光源4中的红外线成分。
由半透过性镜子9反射的光束通过物镜10照射到观察试件2上。转换器11保持多个物镜(在图1和图2中仅记载了一个)。包含多个物镜的物镜10中的一个，择一地配置在光路中。
来自观察试件2的反射光透过半透过性镜子9。对于透过光，通过成像透镜12，与物镜10同时形成观察试件2的放大像。该放大像入射到反向镜13上。反射镜13配置在镜体1的最下端部。反射镜13向斜上方(这里为45度)反射通过物镜10和成像透镜12垂直向下射出的观察试件2的成像光束。从而在成像光束指向斜上方的观察光路14中形成中间像I1。
中间像I1入射到中继透镜15、16上。这些中继透镜15、16中继中间像I1，将从位于镜体1的前部上方的镜筒装配部1a射出的光束变为平行光束。另外，由这些中继透镜15、16中继后的中间像I1通过成像透镜17在目镜18的位置上成像。成像后的中间像I1通过从目镜18进入观察者的眼睛，观察观察试件2的像。此时，成像透镜17设置在可装卸装配于镜筒装配部1a上的镜筒19内部。另外，目镜18装配在与镜筒19一体设置的用于用两眼来进行观察的双眼部20中。
转换器11保持在转换器台21上。该转换器台21可相对于镜体1的中央部沿上下方向直动自由地支持。另外，在转换器台21上装配齿条22。与调焦手柄24同轴地设置与该齿条22啮合的小齿轮轴23。由此，当旋转调焦手柄24时，小齿轮轴23旋转。此时，与小齿轮轴23啮合的齿条22和固定齿条22的转换器台21向上下方向驱动。由此，置于载物台3上的观察试件2与转换器所保持的物镜10的相对距离变化。结果，可进行在规定位置使物镜I1和成像透镜12形成的观察试件2的中间像I1成像的焦点调节。
另一方面，在镜体1的内部的半透过性镜子9和成像透镜12之间插入作为输入输出端的选择端单元25。该选择端单元25可从镜体1的侧面沿燕尾部251自由插脱。
如图2所示，在选择端单元25的端部设置作为辅助装置的激光源26。此时，激光源26支持在适配器27上。适配器27通过装配部28固定在选择端单元25的基部上。另外，在来自选择端单元25内部的激光源26的光束的光路上配置作为端用光学元件的镜子29。该镜子29固定在镜框30上。镜框30可通过引导机构31相对于选择端单元25的基部向图2的左右方向直线移动。由此，镜子29可相对物镜10的光轴插脱。此时，镜子29在位于物镜10的光轴上的状态下，向物镜10侧反射来自激光源26的光束，通过物镜10照射观察试件2。
在工业领域中，激光光源26例如可用于如下用途。例如，有(1)对于高分子材料的微小球体无数地排列在作为媒体的液体中的试件，通过照射与生物细胞等同样能量密度高的激光光源来进行捕捉(激光捕捉)的用途或(2)对于IC芯片等试件修复图案(激光修复)的用途。
在引导机构31的可动侧、即镜框30上设置切换杆32。该切换杆32通过作为移送部件的引导机构31来直线操作镜框30。通过切换杆32，可进行向镜子29的物镜10的光轴的插脱。
对于这种结构，首先，边从镜体1的侧面沿燕尾部251移动选择端单元25边进行安装。
接着，向镜体1的内部压入切换杆32。通过引导机构31，镜框30沿图2的右方直线操作。由此，将镜子29的位置确定在物镜10的光轴上图2的实线位置上。
在该状态下，当从激光光源产生激光时，光辉通过镜子29在物镜10侧反射，通过物镜10照射在观察试件2上。
接着，当向镜体1的外部侧导出切换杆32时，通过引导机构31，镜框30向图2的左方直线操作。由此，镜子29后退到离开物镜10光轴上的图2的虚线位置。
在该状态下，从激光光源26产生的激光不导入物镜10中。来自照明用光源4的光束由半透过性镜子9反射，经物镜10照射到观察试件2上。之后，来自观察试件2的反射光透过半透过性镜子9，由成像透镜入射到反射镜13上。反射镜13反射的光在观察光路14上成像为中间像I1。中间像I1通过中继透镜15、16、成像透镜17在目镜18的位置上成像。由此，可目视观察在观察试件2上照射激光等后的观察试件2的变化等。
在上述中，作为辅助装置，例举了激光光源26。也可通过组合的辅助装置来将镜子29在每个镜框30中更换为其它光学元件、例如仅反射特定波长区的二色镜等。
在上述激光驱动器等的用途中，在使用较长波长的激光光源26的情况下，最好不是更换为镜子29，而是交换为包含激光光源26的波长区、反射比其长的波长侧、而使比其短的波长侧通过的二色镜。由此，可边由照明用光源14观察试件2边照射激光。
根据实施例1，仅通过包含镜子29和引导机构31等的较简单的结构，其中引导机构31用于将镜子29相对于镜框30的光路进行插脱，来构成作为辅助装置的向观察试件2照射来自激光光源26的光用的选择端单元25。另外，在实施例1中，选择端单元25也可构成为可相对镜体1装卸。由此，可在以后提供给需要选择端单元25的用户。另外，选择端单元25因为配置在物镜10和成像透镜12之间的平行光部分，所以有利于光束的分支或导入，对系统有利。因此，根据实施例1的倒立型显微镜与通常在显微镜主体内部设置光路切换用的光学元件的倒立型显微镜相比，可将镜体1主体成本抑制得低。此外，根据实施例1的倒立型显微镜与现有的为了新追加光学系统而变更载物台高度的倒立型显微镜相比，可避免操作性的恶化。另外，根据实施例1的倒立型显微镜也可适用于需要反射照明的工业用途的倒立型显微镜。
(实施例2)参照图3来说明本发明的实施例2。图3是从前方看到的包含倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的正面图。图3所示的倒立型显微镜仅在选择端单元的结构上与实施例1所述的倒立型显微镜不同，其它结构都相同。因此，图3中与图1和图2相同的部分标以相同符号，省略说明。
在图3中，选择端单元41插入镜体1内部的半透过性镜子9和成像透镜12之间。选择端单元41可从镜体1的侧面沿未图示的燕尾部自由插脱。
在选择端单元41的端部设置作为辅助装置的内置CCD等拍摄元件的TV相机42。在该情况下，TV相机42支持在适配器43上，通过装配部44固定在选择端单元41的基部。
在选择端单元41的内部可对物镜10的光轴插脱地配置半透明性镜子45。该半透过性镜子45固定在半透过性镜框46上。半透过性镜框46可通过引导机构相对于选择端单元41的基部向图3的左右方向直线移动。由此，半透过性镜子45可相对物镜10的光轴插脱。此时，半透过性镜子45在位于物镜10的光轴上的状态下，将物镜10会聚的来自观察试件2的反射光中的一部分(例如50％左右)偏向TV相机42，其余的透过成像透镜12侧。
在引导机构47的可动侧、即半透过性镜框46中设置切换杆48。该切换杆48通过引导机构47使镜框46直线动作。通过切换杆48，可切换半透过性镜子45向物镜10光轴上的插脱。
在半透过性镜子45和TV相机42之间配置成像透镜49。成像透镜49在TV相机42的拍摄元件上聚集由半透过性镜子45偏向的来自观察试件2的反射光而成像，成像透镜49内置于成像透镜单元50中。成像透镜单元50可自由装卸地装配在选择端单元41内部。
在上述结构中，首先，边从镜体1的侧面沿燕尾部移动选择端单元41边进行安装。
接着，向镜体1内部压入切换杆48时，半透过性镜框46通过引导机构47向图3的左方直线动作。将半透过性镜子45的位置确定在物镜10的光轴上图3的实线位置上。
在该状态下，首先，由半透过性镜子9反射来自未图示的照明光源的光束。其次，反射后的光通过物镜10照射在观察试件2上。来自观察试件2的反射光通过半透过性镜子9入射到半透过性镜子45中。入射到半透过性镜子45中的光的一部分(例如50％左右)偏向TV相机42侧，通过成像透镜49在TV相机42的拍摄元件上成像。由此，通过TV相机42输出拍摄信号。该信号作为图像，通过显示在未图示的TV监视器等中，来进行观察。
当切换杆48伸出镜体1的外部侧时，半透过性镜框46通过引导机构47向图3的右方直线动作。由此，半透过性镜子45后退到离开物镜10光轴上的图3的虚线位置。
在该状态下，来自观察试件2的反射光不导入TV相机42侧。因此，来自观察试件2的反射光透过半透过性镜子9，通过成像透镜12入射到反射镜13中。由反射镜13反射的光在观察光路14上成像为中间像I1。中间像I1通过中继透镜15、16、成像透镜17在目镜18的位置上成像，可进行目视观察。
成像透镜单元50可与组合的TV相机42的拍摄元件的大小相适应，更换为内置倍率等规格不同的成像透镜51的其它成像透镜单元52。另外，在实施例2中，例如，成像透镜49使用具有成像透镜12的焦距一半的焦距的0.5X的成像倍率的成像透镜，成像透镜51使用具有成像透镜12的焦距约1/3的焦距的0.35X的成像倍率的成像透镜。
另外，作为TV相机42，为了观察金属试件内部的目的等而组合IR(红外线)用相机的情况下，代替成像透镜49(51)，使用具有充分透过IR(红外线)特性的IR用成像透镜。
此外，还可以准备比成像透镜49(及51)的倍率大或小的其它的成像透镜。可以从倍率和波长特性等规格不同的成像透镜中，选择适用于与倒立型显微镜中组合的TV相机的成像透镜。因此具有用途广泛的优点。
另外，在实施例2中，半透过性镜子45可在每个半透过性镜框46中进行交换。因此，在倒立型显微镜中组合的TV相机42为IR(红外线)用相机的情况下，通过将半透过性镜子45在每个镜框46中交换为仅反射IR(红外线)波长区的双色镜等，可高效地进行IR观察。
在进行IR观察的情况下，从照明光路中取下图1所示的IR截止滤波器91，在观察试件2上充分照明照明用光源4具有的红外线成分。此外，代替成像透镜单元50(或成像透镜单元52)，使用具有充分透过红外线特性的成像透镜单元。
如上所述，根据组合的TV相机42，可在选择端单元41上自由装卸嵌入倍率等规格不同的成像透镜49(51)后的成像透镜单元50(52)。因此，在装配TV相机42的情况下，通过根据拍摄元件的尺寸来从任何倍率中选择具有所需的最小倍率的成像透镜，可拍摄宽的视场，可在最佳状态下拍摄。由此，可实现良好的显微镜观察。
因为成像透镜单元提供作为与镜体1独立的选择，所以交换容易。另外，在实施例2中，也可容易地进行实施例1中记载的IR截止滤波器91的取下。如上所述，在实施例2中，不需要所谓边改造镜体1原来的结构部件边交换的操作。因此，有利于根据实施例2的倒立型显微镜与各种用途相对应。另外，根据实施例2的倒立型显微镜非常适用于拍摄倍率变更或IR观察等中。此外，还具有如下效果来自物镜10的光通过导入反射照明光的半透过性镜子9后在入射到成像透镜12前的位置上形成选择端单元。
(实施例3)参照图4来说明本发明的实施例3。图4是从前方看到的包含倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的正面图。
图4所示的倒立型显微镜仅在选择端单元的结构上与实施例2所述的倒立型显微镜不同，其它结构都相同。因此，图4中与图3相同的部分标以相同符号，省略说明。
在图4中，选择端单元61插入镜体1内部的半透过性镜子9和成像透镜12之间。选择端单元61可从镜体1的侧面沿未图示的燕尾部自由插脱。
贯穿镜体1的左右侧面来设置选择端单元61。在选择端单元61一方的端部上设置作为辅助装置的内置CCD等拍摄元件的TV相机42。在该情况下，TV相机42支持在适配器43上，通过装配部44固定在选择端单元61上。
在选择端单元61的内部配置用于在TV相机42的拍摄元件上成像的成像透镜49。该成像透镜49内置于成像透镜单元50内。成像透镜单元50自由装卸地装配于选择端单元61内部。
至此的结构、作用和效果因为与上述实施例2相同，所以省略详细说明。
在选择端单元61内部配置可对物镜10的光轴插脱的棱镜62。该棱镜62固定在棱镜框63中。棱镜框63可通过引导机构64对选择端单元61的基部向图4的左右方向作直线移动。由此，棱镜62可对物镜10的光轴插脱。此时，棱镜62在位于物镜10的光轴上的状态下，通过成像透镜49使物镜10会聚的来自观察试件2的反射光中的一部分(例如80％左右)偏向TV相机42侧，其余的透过成像透镜12侧。虽然在镜框46上固定切换杆，但省略图示。
另一方面，在选择端单元61的其它端部上通过装配部65设置作为其它辅助装置的微型观察装置66。
微型观察装置66如下构成。
对水平放置的标本或描画面等对象物67配置物镜68。由对象物67的上面发出的光受到物镜68的成像作用。光轴69通过镜子构成的第一偏向部70从垂直方向向水平方向偏向。之后，由成像透镜71的成像作用成像为像72。来自像72的光受到中继透镜73的成像作用。来自像72的光的光轴通过由二面镜74a、74b构成的第二偏向部从水平方向向垂直方向偏向后，成像为像75。另外，来自像75的光受到中继透镜76的成像作用。来自像75的光的光轴通过由二面镜77a、77b构成的第三偏向部从垂直方向向水平方向偏向后，受到中继透镜78的成像作用而变为平行光束，从装配部65导入镜体1的内部。此时，物镜68、第一偏向部70、成像透镜71、中继透镜73、镜子74a、74b、中继透镜76由第一镜筒79支持。另外，镜子77a、77b、中继透镜78由第二镜筒80支持。第一镜筒79在水平面内可旋转地支持在第二镜筒80上。第二镜筒80可在垂直方向位置调整地支持在支持台81上。此外，第一镜筒79内的物镜68为了变化倍率而可沿光轴移动。此外，第二镜筒80内的中继透镜78为了焦点重合而可沿光轴移动。
在上述结构中，通过向镜体1内部压入未图示的切换杆，将棱镜62的位置确定在物镜10的光轴上的图4的实线位置，通过装配部65导入的平行光束通过棱镜62，使其中约80％向物镜10和反方向的成像透镜12侧偏向，入射到反射镜13中。如图1所述，反射镜13反射的光在观察光路14上成像为中间像I1。中间像I1通过中继透镜15、16、成像透镜17由目镜18进行目视观察。
另一方面，来自未图示的照明光源的光束由半透过性镜子9反射，通过物镜10照射在观察试件2上时，通过半透过性镜子9入射到棱镜62中。此时，其中约80％偏向TV相机42侧，通过成像透镜49在TV相机42的拍摄元件上成像。由此，由TV相机42输出拍摄信号，作为图像在未图示的TV监视器上显示，以供观察。
由微型观察装置66从装配部65导入的来自对象物67的平行光束中的一部分(此时约为20％)光由棱镜62不反射地通过，通过成像透镜49成像在TV相机42的拍摄元件上。因此，TV相机42使物镜10的观察试件2的放大像与微型观察装置66的对象物67的像重合后进行拍摄，也可由TV监视器等观察重合后的图像。
同样，由物镜10射出的来自观察试件2的光束中的一部分(此时约为20％)由棱镜62不反射地通过，依次通过成像透镜12、反射镜13、中继透镜15、16、成像透镜17，用目镜18进行目视观察。因此，在目镜18中，也可使微型观察装置66的对象物67的像与物镜10的观察试件2的放大像重合后进行观察。
在放置白纸作为对象物67的情况下，可在该白纸上对准观察试件2的像来进行手写。该技巧作为描画装置而被人所知。
棱镜62的反射透过比率不限于80％、20％，也可根据用途适当选择50％、50％等。
向镜体1的外部侧引出未图示的切换杆，使棱镜62后退到离开物镜10的光轴上的图4的虚线位置。此时，来自观察试件2的反射光不导入TV相机42侧。因此，来自观察试件2的反射光通过成像透镜12入射到反射镜13中。反射镜13反射的光在观察光路14上成像为中间像I1，通过中继透镜15、16、成像透镜17由目镜18进行目视观察。
根据实施例3，可贯穿镜体1的左右侧面来设置选择端单元61，同时装配两个辅助装置。因此，可同时实现TV相机42(IR相机)的观察和微型观察装置66的微型观察等。
(实施例4)参照图5来说明本发明的实施例4。图5是从前方看到的包含倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的正面图。
图5所示的倒立型显微镜仅在选择端的结构上与实施例2所述的倒立型显微镜不同，其它结构都相同。因此，图5中与图4相同的部分标以相同符号，省略说明。
在图5中，选择端单元101插入镜体1内部的半透过性镜子9和成像透镜12之间。选择端单元101可从镜体1的侧面沿未图示的燕尾部自由插脱。
在选择端单元101的图5的左侧突出于镜体1的部分上形成双端102。在双端102的一个装配部102a上安装TV相机42，而在另一个装配部102b上安装其它TV相机(这里称为“IR观察用相机”)103。此时，TV相机42支持在适配器43上，通过装配部102a固定在双端部102上。另外，TV相机103支持在适配器110上，通过装配部102b固定在双端部102上。
在双端部102的内部配置仅反射红外区域的光的分色镜104。分色镜104可沿垂直于纸面的方向移动。通过分色镜104沿垂直于纸面的方向移动，分色镜104可避开连接半透过性镜子45和TV相机42的光轴。
在实施例4中，在垂直上方设置双端部102的装配部102b。不用说，装配部102b也可设置在水平方向(垂直于纸面的方向)上。
因为配置在选择端单元101上的半透过性镜子45、半透过性镜框46、引导机构47、切换杆48的结构和作用与实施例2相同，所以省略其说明。
在选择端单元101内部的半透过性镜子45和TV相机42之间配置成像透镜105。该成像透镜105与实施例2的成像透镜49相比，焦距的增加了相当于双端部102的尺寸。成像透镜105在TV相机42或103的拍摄元件上成像由半透过性镜子45偏向的来自观察试件2的反射光。成像透镜105内置于成像透镜单元106中。成像透镜单元106可自由装卸地装配在选择端单元101的内部。
在上述结构中，当压入切换杆28中，半透过性镜子45的位置确定在物镜10的光轴上。
当在该状态下来自未图示的照明光源的光束由半透过性镜子9反射时，通过物镜10照射在观察试件2上。来自观察试件2的反时光通过半透过性镜子9入射到半透过性镜子45中时，其中一部分(例如50％左右)偏向双端部102侧。当位于双端部102内部的分色镜104位于连接半透过性镜子45和TV相机42的光轴上时，对偏向上述双端部102侧的光束中红外线成分进行反射，在IR观察用TV相机103的拍摄元件上成像。红外线成分以外的可视光成分原样通过分色镜104，在TV相机42的拍摄元件上成像。
当位于双端部102内部的分色镜104从连接半透过性镜子45和TV相机42的光轴退开时，所有偏向上述双端部102侧的光束成像在TV相机42的拍摄元件上。
由此，TV相机42和IR观察用TV相机103输出图像信号该信号作为图像显示在未图示的TV监视器等中，以供观察。
当将切换杆48引出镜体1的外侧时，与实施例2的情况相同，来自观察试件2的反射光不导入TV相机42和103侧，以供目视观察。
内置于双端部102内的光学元件在实施例3中作为反射红外线成分的分色镜104。但不限于此，根据安装的TV相机的种类，光学元件可具有仅半透过性镜子等不同的特性。
如上所述，在实施例4中，在选择端单元的一端形成双端部，可安装两台相机。因此，迅速切换试件的通常观察像和IR观察像来进行观察等应用变为可能。在选择端单元中不限于两台，也可以装配两台以上的相机。
(实施例5)参照图6来说明本发明的实施例5。图6是从前方看到的包含倒立型显微镜的物镜的垂直光路部分的正面图。
图6所示的倒立型显微镜仅在选择端的结构上与实施例2所述的倒立型显微镜不同，其它结构都相同。因此，图6中与图4相同的部分标以相同符号，省略说明。
在图6中，选择端单元201插入镜体1内部的半透过性镜子9和成像透镜12之间。选择端单元201可从镜体1的侧面沿未图示的燕尾部自由插脱。
在选择端单元201的图6的左侧端部安装作为辅助装置的TV相机42。TV相机42支持在适配器43上。适配器43通过装配部42固定在选择端单元201的基部。
另外，在选择端单元201的图6的右侧端部上安装作为辅助装置的激光光源26。激光光源26支持在适配器27上。适配器27通过装配部203固定在选择端单元201的基部上。
在选择端单元201的内部配置可相对于物镜10的光轴进行插脱的半透过性镜子45和分色镜204。半透过性镜子45固定在半透过性镜框46上，分色镜204固定在分色镜框205上。另外，在引导机构206上一体配置半透过性镜子45和分色镜204。其中，半透过性镜子45和分色镜204可相对于选择端单元201的基部向图6的左右方向直线移动。由此，半透过性镜子45和分色镜204可相对于物镜10的光轴进行插脱。在图6中，在引导机构206的右侧固定切换杆210。图6表示半透过性镜子45配置在物镜10的光轴上的状态。此时，物镜10会聚的来自观察试件2的反射光中的一部分(例如50％左右)偏向TV相机42侧，其余透过成像透镜12侧。另外，分色镜204配置在物镜10光轴上的状态如下。来自激光光源26的光束100％反射到物镜10侧。反射光通过物镜10照射到观察试件2上。另外，来自未图示的照明光源的光束的观察试件2的反射光通过半透过性镜子9之后，从该分色镜204向成像透镜12的方向通过。
在图6中，成像透镜208通过成像透镜框207固定在引导机构206的左侧。该成像透镜208在半透过性镜子45配置在物镜10的光轴上的状态时，将由半透过性镜子45偏向的来自物镜10的光束全部成像在TV相机42的拍摄元件上。在分色镜204位于物镜10的光轴上的状态下，成像透镜208与半透过性镜子45一起退避到图6的左侧。
在上述结构中，当压入切换杆210中，双面镜204的位置确定在物镜10的光轴上。
在该状态下，当从激光光源射出激光时，激光通过分色镜201反射到物镜10侧。反射光通过该物镜10照射到观察试件上。
当引出切换杆210时，在半透过性镜子45的位置确定在物镜10的光轴上的同时，成像透镜208的位置确定在规定位置上。
在该状态下，来自未图示的照明光源的光束由半透过性镜子9反射，通过物镜10照射在观察试件2上。来自观察试件2的反射光通过半透过性镜子9入射到半透过性镜子45中时，入射光的一部分(例如50％左右)偏向TV相机42侧，通过成像透镜208在TV相机42的拍摄元件上成像。因此，从TV相机42输出拍摄信号，该信号作为图像显示在未图示的TV监视器等中，以供观察。
通过半透过性镜子45的其余光束通过成像透镜12、镜子13等，最后由目镜18进行目视观察。
如上所述，在实施例5中，在选择端单元的两侧上安装作为辅助装置的TV相机和激光光源。因此，有利于在一个位置高效进行双方的应用。
根据本发明的各实施例，不仅可应用于处理医学或生理学的活细胞的各领域的研究用途的倒立型显微镜，还可应用于具有反射照明的工业用途的倒立型显微镜。另外，不会导致显微镜主体的成本上升，可符合用户期望来组合TV相机或导入激光，并组合微型观察装置。此外，不会导致载物台高度变化所引起的操作性恶化，可具备输入输出端。
从上述实施例中概括以下发明。
根据本发明一方面的倒立型显微镜的特征在于包括物镜，配置在试件的下侧；成像透镜，配置在从所述物镜射出的观察光的光路上，使所述观察光成像；反射照明光学元件，配置在所述物镜和所述成像透镜之间，向所述观察光的光路中导入反射照明；和输入输出端，配置在所述反射照明光学元件和所述成像透镜之间，从所述观察光的光路分支光束或向所述观察光的光路导入光束。
在本发明的方面中，最佳实施例如下。以下的实施例既可单独适用，也可适当组合后适用。
(1)所述输入输出端包括可自由装卸的选择端单元，所述选择端单元包括端用光学元件，在所述观察光的光路中分支或导入光束；切换部件，在所述观察光的光路上插脱所述端用光学元件；和辅助装置装配部，用于安装辅助装置，该辅助装置进行由所述端用光学元件从所述观察光的光路中分支出的光束的接收或插入所述观察光的光路中的光束的送出。
(2)还具备自由装卸所述选择端单元用的燕尾机构。
(3)所述选择端单元还具备配置在所述端用光学元件和所述辅助装置装配部之间的第二成像透镜。
(4)所述第二成像透镜可与倍率不同的其它成像透镜进行交换。
(5)还具备可装卸配置于所述反射用光学元件和光源之间的IR截止滤波器。
(6)通过所述端用光学元件，形成两个向所述观察光的光路分支或导入的光路，对应于所述两个光路来设置所述辅助装置装配部。
(7)所述选择端单元具有安装拍摄装置用的至少两个装配部。
根据本发明的实施例，在将输入输出端用作取出来自试件的反射光的输出端的情况下，从输入输出端取出的光可用来检测光量或由TV相机进行拍摄。另外，在用作将光从外部导入的输入端的情况下，可导入从外部激光光源照射到试件上的光，以在试件上成像，另外，在微型观察装置导入来自外部的光时，与通过物镜的试件像一样成像一次像，可用目镜等进行观察。
根据本发明的实施例，仅在装配作为选择单元的输入输出端的情况下，可装配TV相机或微型观察装置等辅助装置来进行各种观察，另外，可通过操作搬送部件向光路中导入光学元件来进行向这些辅助装置中导入光。
另外，根据本发明的实施例，通过交换各种插入来自试件的反射光的光路中的成像透镜，可与各种辅助装置相对应。例如，在装配TV相机或数字相机的情况下，根据拍摄元件的尺寸来从几种倍率中选择具有缩小倍率的成像透镜，可拍摄宽的视场。
此外，根据本发明的实施例，通过可装配两个种类不同的辅助装置，可同时实现TV相机(IR相机)的观察和使用微型观察装置的微型观察。
其它的优点和变更对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此，本发明在宽的方面不限于这里表示和描述的特定细节、代表性的装置和说明性的实例。因此，在不脱离下面权利要求及其等效所定义的一般发明概念的精神或范围下，可进行不同的变更。
权利要求
1.一种倒立型显微镜，其特征在于包括物镜，配置在试件的下侧；成像透镜，配置在从所述物镜射出的观察光的光路上，使所述观察光成像；反射照明光学元件，配置在所述物镜和所述成像透镜之间，向所述观察光的光路中导入反射照明；和输入输出端，配置在所述反射照明光学元件和所述成像透镜之间，从所述观察光的光路分支光束或向所述观察光的光路导入光束。
2.根据权利要求1的倒立型显微镜，其特征在于所述输入输出端包括可自由装卸的选择端单元；所述选择端单元包括端用光学元件，在所述观察光的光路中分支或导入光束；切换部件，在所述观察光的光路上插脱所述端用光学元件；和辅助装置装配部，用于安装辅助装置，该辅助装置进行被所述端用光学元件从所述观察光的光路中分支出的光束的接收、或插入所述观察光的光路中的光束的送出。
3.根据权利要求2的倒立型显微镜，其特征在于还具备自由装卸所述选择端单元用的燕尾机构。
4.根据权利要求2或3的倒立型显微镜，其特征在于所述选择端单元还具备配置在所述端用光学元件和所述辅助装置装配部之间的第二成像透镜。
5.根据权利要求4的倒立型显微镜，其特征在于所述第二成像透镜可与倍率不同的其它成像透镜进行交换。
6.根据权利要求1至5之一的倒立型显微镜，其特征在于还具备可装卸配置于所述反射用光学元件和光源之间的IR截止滤波器。
7.根据权利要求2的倒立型显微镜，其特征在于通过所述端用光学元件，形成向所述观察光的光路分支或导入的两个光路，对应于所述两个光路来设置所述辅助装置装配部。
8.根据权利要求2的倒立型显微镜，其特征在于所述选择端单元具有安装拍摄装置用的至少两个装配部。
全文摘要
一种倒立型显微镜,包括:物镜,配置在试件的下侧;成像透镜,配置在从所述物镜射出的观察光的光路上,使所述观察光成像;反射照明光学元件,配置在所述物镜和所述成像透镜之间,向所述观察光的光路中导入反射照明;和输出端,配置在所述反射照明光学元件和所述成像透镜之间,从所述观察光的光路分支光束或向所述观察光的光路导入光束。
文档编号G02B21/00GK1376938SQ0210784
公开日2002年10月30日 申请日期2002年3月22日 优先权日2001年3月23日
发明者高滨康辉 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社