倒立型显微镜的制作方法

专利名称：倒立型显微镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及用位于观察试样正下方的物镜，放大观察放置在载物台上的观察试样的倒立型显微镜。
背景技术：
显微镜用照相摄影装置，广泛用于医学、生物学的活细胞研究、各种金属材料组织的观察、检测缺陷、含有物等的工业研究和记录。其中，即使在数字照相机等电子图像技术普及的今天，在以相片摄影为目的金属材料等的检测部门，也频繁地使用显微镜照相摄影装置。该显微镜照相摄影装置，安装着大尺寸照相机或35mm照相机，或两者都安装，可对大版胶片和35mm胶片的至少一方进行曝光摄影。
采用该照相摄影装置的现有技术，例如有日本特开昭63-13831号公报和特公昭57-37848号公报揭示的、将照相摄影装置一体化的倒立型显微镜，该倒立型显微镜中，可对大版胶片和35mm胶片的至少一方进行曝光摄影。
在该把照相摄影装置一体化的倒立型显微镜中，在成像光束偏向于大版胶片面和35mm胶片面的位置跟前，具有释放用的电磁快门，通过使该电磁快门开闭动作，可对大版胶片和35mm胶片进行曝光。
最近，由于电子图像技术的进步，为了得到高精细的数字图像，在光学显微镜上也常常组装数字照相机。把该数字照相机组装到倒立型显微镜上时，通过电视摄像机用摄影镜头把数字照相机安装在镜筒的三眼孔口上，或者通过电视摄像机用摄影镜头把数字照相机安装在侧孔口上。
另外，与采用各种照相机进行图像记录不同地，有时，在大尺寸照相机安装位置，放置滑动玻璃(所谓的滤镜装置)，观察被放大的试样像。
这时，观察者先取下大尺寸照相机，安装上装有滑动玻璃的滤镜装置(图未示)。
在用滤镜装置观察试样的像时，由于原来是大尺寸照相机的位置，所以，将快门形成为手动操作模式，使其常时地处于开放状态，这样，可将试样像显示在滤镜上。为了显示更清楚的图像，有时在滤镜的外周设置遮挡外部光的罩。
近年来，市场要求把用目镜进行观察的作业，改变为用LCD等监视装置进行观察。
用目镜进行观察时，在长时间的作业中，观察者必须保持同一姿势，因此容易引起疲劳。另外，由于不能若干人同时观察，常常要附加被称为讨论装置的、可由多人进行目镜观察的装置，或者为了多人观察，常常要设置专用的电视摄像机和监视器。
但是，用电视摄像机或数字照相机摄制观察试样的放大像时，如果用侧孔口摄像，则不能把插入一次像位置的定标器摄入。
为了避免该问题，提出了把电视摄像机或数字照相机，通过TV用摄影镜头安装在镜筒的三眼孔口上的摄像方法。但是，这时，由于电视摄像机或数字照相机位于观察者的正面，观察者在直接目视试样时，必须将姿势朝横方向错动，容易引起疲劳。
另外，不用大尺寸照相机或35mm照相机等进行相片摄影时，对于观察者来说，显微镜本体具有多余的功能，不仅浪费了大型照相机或35mm照相机等，而且成本提高。
另外，用外部监视器或组装着PC的监视器进行观察时，常常不能掌握被显示观察像的倍率。尤其是在观察、记录金属组织时，常常进行大版或35mm的相片摄影或用滤镜进行观察，不能在当时立即掌握观察像的倍率。
另外，特开昭63-138314号公报记载的、把照相摄影装置一体化的显微镜中，在大版照相部的大版胶片面前和35mm照相部的35mm胶片面前，未设置电磁快门，大版照相部的空间和35mm照相部的空间，都与照相摄影装置部分的空间相连，所以，为了防止照相摄影装置内部的不必要的迷光到达各胶片面引起感光，必须要采取漏光对策。
大尺寸照相机，通常在大版胶片面的跟前位置，具有手动操作的遮光板，操作者在对大版胶片摄影前，手动地将该遮光板退出光路，摄影结束时，为了使胶片不感光，再手动地将遮光板返回原来位置。
但是，35mm照相机中，没有该遮光板，把35mm照相机安装在照相摄影装置上时，35mm照相机内的快门自动打开，或者35mm照相机内没有快门，所以，对于35mm照相机的漏光对策尤为重要。
上述特开昭63-138314号公报(或特公昭57-37848号公报)中，未记载上述技术内容。
实际上，把上述那样的照相摄影装置一体化的显微镜中，对光路切换机构(该光路切换机构用于把成像光束导向大版胶片面和35mm胶片面)作了改进，为了使成像光束不导入大版胶片面和35mm胶片面双方，加大光路切换机构的切换行程，或者用筒状遮光部件将35mm照相机与光路切换机构之间覆盖住。
另外，用实验确认该对策是否能完全防止漏光，不能防止漏光时，要在照相摄影装置的内部空间内，安装各种遮光部件，需要较多的成本和时间。
另外，上述的漏光对策，仅限于大尺寸照相机和35mm照相机二者被正确地安装在照相摄影装置内的情形，例如，当大尺寸照相机从照相摄影装置上卸下时，35mm胶片就会被外部光感光，所以不能说是完好的对策。
另一方面，上述把成像光束导向大版胶片面和35mm胶片面的光路切换机构，通常是手动操作，所以，当光路切换块不在正确切换位置(该正确位置用于将成像光束导向大版胶片或35mm胶片的任一方)而在中间位置时，成像光束的一部分不能准确地投影到胶片面上，即产生所谓的日食(遮光)现象。

发明内容
本发明的目的是提供一种倒立型显微镜，该显微镜可有效地组合图像记录装置，不需要目镜，可容易地进行监视器观察和图像记录。
另外，本发明的目的是提供一种显微镜照相摄影装置，该装置上可同时安装大尺寸照相机和35mm照相机等的照相机，即使在未安装一方照相机的状态，也能切实防止对另一方照相机的漏光，同时，可防止因光路切换操作引起的误摄影。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明的倒立型显微镜，如下述地构成。
(1)本发明的倒立型显微镜，其特征在于，在显微镜本体侧的前面备有图像输出孔口，该图像输出孔口，在安装着目镜的镜筒的下方、即与观察相向的外面，形成观察试样的像；在上述图像输出孔口上，选择地安装着可装卸的、至少与2种摄像装置对应的摄像装置。另外，上述至少2种摄像装置包含照相摄影装置、电视摄像机和数字照相机装置；上述照相摄影装置，把上述观察试样的像曝光摄影在胶片面；上述电视摄像机，用摄像元件摄制上述观察试样的像，将其图像数据输出；上述数字照相机装置，摄制上述观察试样的像，把其图像数据作为静止图像，保持在记录媒体内。
根据该构造，大尺寸照相机或35mm照相机等的照相摄影装置、电视摄像机、数字照相机等，可按照显微镜观察者的需要，有效地组合在图像记录装置上。
(2)形成在上述图像输出孔口的像，是在从观察试样到图像输出孔口的光路中，被反射部件反射了一次的像；由于上述照相摄影装置，在从图像输出孔口到胶片面的光路中，具有进行奇数次反射的反射部件，所以形成在上述照相摄影装置的胶片面上的像，是在从观察试样到胶片面的光路中，被反射部件反射了偶数次的表像。
根据该构造，可最大限度地抑制在显微镜本体(镜体)内的因成像光束的反射引起的光量损失和像质恶化，并且，由于在大尺寸照相机和35mm照相机的胶片面上形成的像是表像(与直接观察试样表面时相同方向的像)，所以，可真实地记录金属组织的放大像。
(3)本发明的倒立型显微镜，其特征在于，备有成像光学系统、光学元件、摄像机构、图像记录部、显示机构；上述成像光学系统，包含配置在观察试样下方的物镜，该观察试样载置在显微镜本体的载物台止；上述光学元件，把在上述成像系统得到的成像光束，在比物镜光轴更偏向观察者侧的位置，形成观察试样的像；上述摄像机构，摄制上述观察试样的像；上述图像记录部，记录由上述摄像机构摄制的图像信号；上述显示机构，安装在显微镜本体前面侧的、与观察者相向的面上，显示由上述摄像机构摄制的图像。
根据该构造，通过在显微镜本体的前面设置LCD等的显示装置，该显示装置用于显示由摄像元件摄制的图像，可实现疲劳少的监视器观察，并且可容易地进行图像记录。另外，由于不需要目镜观察用的观察光学系统，所以，可实现采用LCD等监视器进行观察和图像记录的倒立型显微镜。
(4)备有光路分割机构、转换光学系统、摄像光学系统；上述光路分割机构，分割由上述成像光学系统形成的观察试样的像的光路；上述转换光学系统，把被上述光路分割机构分割的一方光路的、观察试样像的光束，导入目镜；上述摄像光学系统，把被上述光路分割机构分割的另一方光路的、观察试样像的光束，设定为导向上述摄像机构的预定的缩小倍率。
根据该构造，可用简单的构造，构成用目镜进行观察的观察光学系统和适合于摄像元件大小的低倍率摄像光学系统。另外，在用LCD等监视器观察的同时，可用目镜观察与与监视器显示范围约相同的范围，对于不仅用监视器观察而且要用目镜观察的观察者，可提供最适当的倒立型显微镜。
(5)上述显示机构，可改变显示角度。
根据该构造，由于可自由地改变LCD等监视器的显示面角度，所以，可根据观察者的体形和爱好，提供可采取减少疲劳姿势的倒立型显微镜。
(6)上述观察试样的像，形成在从上述图像输出孔口突出预定距离的位置；把上述照相摄影装置、上述电视摄像机、上述数字照相机装置中的任一个安装在上述图像输出孔口上时，从具有不同摄影倍率的若干摄影镜头单元中，选择与上述照相摄影装置、上述电视摄像机、上述数字照相机装置中的任一个对应的摄影镜头单元，可装卸地组合上述图像输出孔口端面部。
根据该构造，可根据图像记录装置，简单地组合适当倍率的摄像镜头，并且，由于把摄影镜头与照相摄影装置或数字照相机装置分开地安装在镜体上，所以，即使是大型的照相摄影装置或数字照相机装置，也能高刚性、稳定地安装在镜体上，结果，可实现无像差等的良好的图像记录。
(7)具有与上述照相摄影装置、上述数字照相机装置、上述电视摄像机对应的、摄影倍率不同的若干摄影镜头单元；根据上述照相摄影装置、上述数字照相机装置、上述电视摄像机的种类，组合上述若干摄影镜头单元中的任一个。
根据该构造，无论图像记录装置是何种装置，都可以根据观察者的要求，进行各种摄像倍率的图像记录。
(8)使上述显示机构显示的观察试样的倍率，等于目镜观察的观察试样的像的倍率地、设定上述摄像光学系统的缩小倍率。
根据该构造，用目镜观察的观察倍率，与用显示机构显示的像的倍率相等，可进行无不适感的观察作业。
(9)设有具有电子变焦功能的信号处理部，用上述显示机构显示由上述摄像机构摄制的图像时，该信号处理部以任意倍率将其放大；通过将上述摄像光学系统的缩小倍率(β)设定为β≈K/FN，其中摄像元件的对角长为K、目镜的有效视场直径为FN；使得上述摄像机构摄制的图像范围与上述目镜观察的范围约相等，并且，通过改变上述电子变焦的倍率，可使上述显示机构显示的观察试样的像的倍率，等于上述目镜观察的观察试样的像的倍率。
根据该构造，可以使上述摄像机构所摄制的像的范围，与用目镜观察的范围相等，实现最大范围的取入，可根据观察者的爱好，利用电子变焦放大显示在显示机构上，可用与目镜相同的倍率进行观察。
(10)还备有若干存储机构和倍率设定机构；上述若干存储机构，存储由上述电子变焦功能变更的显示机构所显示的观察试样的像的倍率；上述倍率设定机构把上述显示机构所显示的观察试样的像的倍率，设定为任意倍率。
根据该构造，可采用显示机构，用存储的任意电子变焦倍率，容易地进行观察。
(11)上述照相摄影装置，在显微镜本体上至少可安装第1和第2照相机；备有光路切换机构、摄影用快门、快门机构；上述光路切换机构，把来自显微镜本体的成像光束，导入第1或第2照相机中的至少一方；上述摄影用快门，设在比上述光路切换机构靠入射侧的成像光束的光路上；上述快门机构，配置在由上述光路切换机构分支的、朝向上述第1照相机侧的光路上，与上述光路切换机构的切换动作连动，遮断光路。
(12)在上述摄影用快门和上述快门机构关闭的状态时，形成第1空间和第2空间；第1空间包含朝向上述第1照相机的成像光束光路的一部分，由上述第1照相机和上述快门机构完全封闭；第2空间包含朝向上述光路切换机构及第2照相机的成像光束光路，由上述摄影用快门、上述快门机构和上述第2照相机完全封闭。
(13)上述快门机构备有光路切换操作杆、光圈板、机械快门本体、连杆机构；上述光路切换操作杆，进行拉出或插入操作；上述光圈板，形成有开口部，朝向第1照相机的成像光束通过该开口部，该光圈板与光路切换操作杆的拉出、插入操作连动，通过上述开口部移动到容许上述各成像光束通过的位置或遮断上述成像光束的位置；上述机械快门本体，至少形成为遮挡上述开口部的大小，可开闭该开口部；上述连杆机构，与上述光圈板的移动连动，在上述光圈板遮挡各成像光束前，使机械快门本体移动到关闭上述开口部的位置。
(14)上述光路切换机构具有位置检测传感器和使摄影用快门动作的机构；上述位置检测传感器，检测来自显微镜本体的成像光束，是否导向上述第1或第2照相机中的任一方；上述使摄影用快门动作的机构，仅在上述位置检测传感器检测到来自显微镜本体的成像光束导向上述第1或第2照相机中的任一方时，使上述摄影用快门动作。
根据上述各倒立型显微镜，在上述全部的图像记录装置中，可写入微小定标器等，可记录通过变焦而变倍的像，作业非常方便。


图1是表示本发明第1实施例的概略构造图。
图2A和图2B是表示组合着第1实施例的照相摄影装置时的概略构造图。
图3是表示组合着第1实施例的数字照相机装置时的概略构造图。
图4是表示组合着第1实施例之电视摄像机时的概略构造图。
图5是表示本发明第2实施例的概略构造图。
图6是表示本发明第3实施例的概略构造图。
图7A和图7B是表示本发明第2实施例的变形例的概略构造图。
图8A和图8B是表示第2实施例的变形例的概略构造图。
图9A和图9B是本发明第4实施例之倒立型显微镜的构造图。
图10A～图10D是表示摄影镜头的图，这些摄影镜头分别与可安装大尺寸照相机和35mm照相机的照相摄影装置、可用内置的LCD等显示装置进行动画观察的数字照相机装置、电视摄像机这样三个图像记录装置对应。
图11A～图11C是表示照相摄影装置或数字照相机装置的安装部形状的图。
图12A和图12B是表示把图10A的摄影镜头和照相摄影装置、图10C的摄影镜头和电视摄像机37分别安装在镜体的前面孔口上的状态。
图13是用LCD等显示装置，用与目镜倍率相同的倍率(10倍)观察时，摄影镜头倍率的总表。
图14是说明第5实施例的图。
图15是说明第6实施例的图。
图16是适用于第7实施例之倒立型显微镜的显微镜照相摄影装置的横断面图。
图17是表示用适用于第7实施例之倒立型显微镜的显微镜照相摄影装置的大尺寸照相机，进行摄影时状态的图。
图18是表示用适用于第7实施例之倒立型显微镜的显微镜照相摄影装置的35mm照相机，进行摄影时状态的图。
图19是从图16中的G方向看机械快门的G向视图。
图20是从G方向看第2光圈板的图。
图21A～图21D是表示本发明显微镜照相摄影装置之一实施例中的机械快门动作的图。
图22A和图22B是表示本发明显微镜照相摄影装置之一实施例中的2个位置传感器与光路切换块的位置关系的图。
图23是表示本发明显微镜照相摄影装置之一实施例中的电气系统构造的框图。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的实施例。
图1是表示本发明第1实施例之倒立型显微镜概略构造的图。图2A和图2B是表示在图1所示倒立型显微镜上，组合着照相摄影装置时的构造图，该照相摄影装置可安装大尺寸照相机和35mm照相机。图3是表示在图1所示倒立型显微镜上，组合着数字照相机时的构造图，该数字照相机可用内置的LCD等显示装置进行动画观察。图4是表示在图1所示的倒立型显微镜上，组合着电视摄像机时的构造图。
图1中，在显微镜本体(以下称为“镜体”)1的上方，配置着载物台3。观察试样2载置在载物台3上。来自卤灯等光源装置4的光束，通过投光管5导向镜体1，被半反射镜8反射后，通过物镜6(物镜6a、6b)照射到观察试样2上。若干个物镜6由旋转体7保持着，其中的一个物镜配置在光路中。通过了物镜6的来自观察试样的光、即反射光，透过半反射镜8，借助成像镜头9的成像作用，被反射镜10朝水平方向偏向，形成观察试样2的一次像I1。
在该一次像I1的位置，可插入用于测定观察试样2的局部尺寸的定标器等12。
该一次像I1，经过变焦光学系统13，选择地成为2种光束。即，当在光路中插入了反射镜14(该反射镜14可插入光路中和从光路中退出)时，一次像I1借助该反射镜14，成为朝铅直上方的反射光；当反射镜14从光路中退出时，该一次像I1成为朝向前方的通过光。朝铅直上方反射的光，作为二次像I2成像，再被中继光学系统15中继后，入射到安装在镜筒16上的目镜17，到达观察者的眼睛，由观察者观察。另一方面，上述朝向前方的通过光，在从前面孔口18(该前面孔口18设在镜体1前面下方)突出预定距离的位置，作为二次像I2′成像。在该前面孔口18上，可装卸地安装后述的图像记录装置。
在图1中，示出了分割棱镜51、侧孔口52和调焦手柄11。分割棱镜51在成像镜头9的正下方，使光束朝水平方向(垂直于纸面的方向)分支。侧孔口52，用电视摄像机等对被分割棱镜51分支后的光束摄像。调焦手柄11将保持着若干物镜6的旋转体7上下驱动，使载物台3上的观察试样2与物镜6的相对距离变化，将焦点对准观察试样2。
下面，参照图2A和图2B，说明在图1所示倒立型显微镜上，组合照相摄影装置时的构造，该照相摄影装置可安装大尺寸照相机和35mm照相机。图2A和图2B中，与图1相同的部分注以相同标记，其详细说明从略。
图中，镜体1和安装在镜体1上的载物台3、光源装置4、投光管5、物镜6、镜筒16、目镜17等，与图1所示完全一样，其说明从略。
图2A和图2B所示构造中，在前面孔口18上，安装着覆盖镜体1前面的照相摄影装置19。在该照相摄影装置19的前面，安装着大尺寸照相机20，该大尺寸照相机20可进行纵×横尺寸为4英寸×5英寸或3英寸×4英寸等尺寸的大版相片摄影。在照相摄影装置19的侧面，安装着35mm照相机(图未示)，该35mm照相机可进行35mm的相片摄影。
在照相摄影装置19的内部，设有可插入或退出前面孔口18的光路中的2种摄影镜头22、23。摄影镜头22是大尺寸照相机20用的摄影镜头，摄影镜头23是35mm照相机用的摄影镜头。大尺寸照相机用摄影镜头22与反射镜24构成一体。35mm照相机用的摄影镜头23与反射镜25构成一体。摄影镜头22和反射镜24、以及摄影镜头23和反射镜25，择一地配置在光路中，这样，可在配置在照相摄影装置19的前面和侧面的大尺寸照相机20和35mm照相机21的各胶片面上，选择地形成观察试样的像。经过摄影头22后被反射镜24反射的光束，再被2个反射镜26、27反射后，到达大尺寸照相机20。因此，在该照相摄影装置19内，投向大尺寸照相机20的光束共计被反射三次后成像。经过摄影头23后被反射镜25反射的光束，直接到达35mm照相机21。因此，在该照相摄影装置19内，投向35mm照相机21的光束仅被反射一次后成像。
在上述二次像I2的位置，可插入照相框28，该照相框28用于表示这些大尺寸照相机20和35mm照相机21的摄影范围。
下面，说明在组合着该照相摄影装置19的倒立型显微镜中，进行照相摄影时的动作。
先把镜体1内的反射镜14插入光路，成为可用目镜观察试样的状态。然后，转动旋转体7，选择低倍率的物镜6a，转动调焦手柄11，将焦点对准观察试样2。接着，转动旋转体7，切换到高倍率物镜6b，当焦点模糊时，稍稍转动调焦手柄11，对准焦点。改变观察位置时，操作载物台3的XY手柄(图未示)，移动观察试样2的位置，将所需的观察位置移动到物镜6b的视野内。
接着，把表示大尺寸照相机20或35mm照相机21的摄影范围的照相框28，插入二次像I2的位置，确认大版胶片或35mm胶片上的摄入范围。摄入范围好时，将镜体1内的反射镜14从光路中退出，把通过光供给照相摄影装置19后，进行照相摄影装置19的曝光操作，相片摄影结束。
下面参照图3，说明在图1所示倒立显微镜上，组合着数字照相机时的构造，该数字照相机可用内置的LCD等显示装置进行动画观察。图3中，与图1相同的部分注以相同标记，其详细说明从略。
图3中，镜体1和安装在镜体1上的载物台3、光源装置4、投光管5、物镜6、镜筒16、目镜17等，与图1所示完全一样，其说明从略。
图3所示构造中，在前面孔口18上，安装着覆盖镜体1前面的数字照相机装置29。在该数字照相机装置29的前面上方，埋设着作为显示机构的LCD等显示装置30。在前面下方，设有向该数字照相机29送出各种指示的操作部31。
在数字照相机装置29的内部，内置着摄影镜头32和CCD33。摄影镜头32把从镜体1的前面孔口18入射进来的光束缩小成像。CCD33把被摄影镜头32成像的光作为映像信号输出。信号处理部34与CCD33连接并处理CCD33的输出信号。该信号处理部34分别连接着图像记录部35、上述LCD等的显示装置30和操作部31。上述图像记录部35可安装作为记录媒体的内置存储器、MO(光盘、磁盘)或智能媒体等。
下面，说明在组合着该数字照相机装置29的倒立显微镜中，进行观察和记录时的动作。
先把镜体1内的反射镜14从光路中退出，把通过光供给数字照相机装置29。通过操作部31的操作，形成为预观模式(动画观察模式)，将图像显示在LCD等的显示装置30上。转动旋转体7，选择低倍率物镜6a，转动调焦手柄11，将焦点对准由LCD等显示装置30显示的图像。再转动旋转体7，切换到高倍率物镜6b，当焦点模糊时，稍稍转动调焦手柄11，对准焦点。要改变观察位置时，操作载物台3的XY手柄(图未示)，把观察试样2的位置朝XY方向移动，将所需的观察位置移动到物镜6b的视野内。
接着，想要把图像记录在MO或智能媒体等的记录媒体上时，通过操作部31的操作，从预观模式切换到记录模式。这样，借助操作部31的摄影操作，向信号处理部34发出图像记录指示，信号处理部34用图像记录部35记录存储在CCD33内的图像数据，动作结束。图像记录动作结束后，自动地切换为预观模式，实时地把当前图像显示在LCD等的显示装置30上。
下面参照图4，说明在图1所示倒立型显微镜上组合着电视摄像机和监视器时的构造。图4中，与图1相同的部分注以相同标记，其详细说明从略。
图4中，镜体1和安装在镜体1上的载物台3、光源装置4、投光管5、物镜6、镜筒16、目镜17等，与图1所示完全一样，其说明从略。
图4所示构造中，在前面孔口18上，安装着内置摄像镜头的电视适配器36。在电视适配器36上，安装着内置CCD等摄像元件的电视摄像机37。从电视摄像机37出来的信号由照相机控制单元38处理后，输出到外部监视器39。由外部监视器39显示的映像，可用公知的录相打印机(图未示)等记录，这里省略其动作的说明。
如上所述，在第1实施例的倒立型显微镜中，显微镜本体不内置图像记录装置，在从前面孔口18(该前面孔口18设在镜体1的前面下方)突出预定距离的位置，形成观察试样2的二次像I2。在前面孔口18，可选择地安装照相摄影装置19(该照相摄影装置19可安装大尺寸照相机和35mm照相机)、数字照相机装置29(该数字照相机装置29可用内置的LCD等显示装置进行动画观察)、电视摄像机37这样三种图像记录装置。因此，可构筑观测者所希望的系统。另外，由于在各图像记录装置内设有专用的摄像镜头，所以，可在大版胶片、35mm胶片、CCD等各媒体上，实现最适合的倍率。该最适合的倍率，是指能实现与目镜的观察视野约相等的大摄影(摄像)范围的倍率。
为了将观察试样的二次像输入到图像记录装置内，在观察试样的一次像与二次像之间，设置了变焦光学系统。因此，可将用于测定观察试样的局部尺寸的定标器，摄入安装在前面孔口上的所有图像记录装置内。另外，可投影由变焦光学系统变倍后的像。
来自观察试样的光，被镜体1内的反射镜10一次反射后，在照相摄影装置19内，大尺寸照相机时是被三次反射，35mm照相机时是被一次反射，都是对被偶数次反射后的像进行摄影。因此，可摄制表像的相片。另外，由于极力减少到达目镜17前的在镜体1内的反射次数，所以，观察像的明亮度好，可进行像质不恶化的良好观察。即，可最大限度地抑制在显微镜本体(镜体)内因成像光束的反射而造成的光量损失和像质恶化，可把形成在大尺寸照相机和35mm照相机的胶片面上的像，形成为表像(与直接观察试样表面时相同方向的像)，所以，可真实地记录金属组织等的放大像。
另外，在前面孔口18上安装图像记录装置后，再想要附加地安装一台电视摄像机或数字照相机时，可通过电视适配器36安装在侧孔口52上，所以，系统扩大的灵活性高。
另外，内置于数字照相机装置内的LCD等显示装置，也可以是其它的等离子体显示器或CRT。电视摄像机也可以不内置CDD，而内置CMD元件等的其它元件。
图5是表示本发明第2实施例之倒立型显微镜的概略构造的图。
图5中，在显微镜本体(以下称为“镜体”)201的上方，配置着载物台203。观察试样202载置在载物台203上。来自卤灯等光源装置204的光束，通过投光管205导向镜体201。光束被半反射镜208反射后，通过物镜206照射到观察试样202上。若干个物镜206由旋转体207保持着，其中的一个物镜配置在光路中。来自观察试样202的反射光，透过半反射镜208，借助成像镜头209的成像作用，与物镜206一起，形成观察试样202的放大像。另外，反射光被反射镜210朝水平方向偏向，借助摄像镜头250，把由成像镜头209形成的观察试样202的像缩小，形成观察试样202的像I。
这时，在镜体201的前面，埋设着作为显示机构的LCD等显示装置230。在前面下方，设有送出各种指示的操作部231。在观察试样的像I的位置，内置着CCD233，该CCD233用于把由摄像镜头250成像的光，作为映像信号输出。CCD233连接着信号处理部234，该信号处理部234处理CCD233的输出信号。信号处理部234分别连接着图像记录部235、上述LCD等的显示装置230和操作部231。上述图像记录部235可安装作为图像记录机构的内置存储器、MO(光盘、磁盘)或智能媒体等。
在图5中，示出了分割棱镜251、侧孔口252和调焦手柄211。分割棱镜251在成像镜头209的正下方，使光束朝水平方向(垂直于纸面的方向)分支。侧孔口252，用电视摄像机等对被分割棱镜251分支后的光束摄像。调焦手柄211将保持着若干物镜206的旋转体207上下驱动，使载物台203上的观察试样202与物镜206的相对距离变化，将焦点对准观察试样202。
下面，说明在该构造的倒立型显微镜中，进行观察和记录时的动作。
通过操作部231的操作，形成为预观模式(动画观察模式)，将图像显示在LCD等的显示装置230上。转动旋转体207，选择低倍率的物镜206a，转动调焦手柄211，将焦点对准显示在LCD等显示装置230上的图像。接着，转动旋转体207，切换到高倍率的物镜206b，当焦点模糊时，稍稍转动调焦手柄211，对准焦点。要改变观察位置时，操作载物台203的XY手柄(图未示)，把观察试样202的位置朝XY方向移动，将所需的观察位置移动到物镜206b的视野内。
接着，想要把图像记录在MO或智能媒体等的记录媒体上时，通过操作部231的操作，从预观模式切换到记录模式。这样，借助操作部231的摄影操作，向信号处理部234发出图像记录的指示，图像记录部235记录存储在CCD233内的图像数据，动作结束。图像记录动作结束后，自动地切换为预观模式，实时地把当前图像显示在LCD等的显示装置230上。
因此，根据本实施例，由于不需要目镜观察用的观察光学系统，所以，可用简单的构造，实现能用LCD等监视器进行观察和图像记录的倒立型显微镜。
图6是表示本发明第3实施例之倒立型显微镜的概略构造的图。
图6中，在显微镜本体(以下称为“镜体”)301的上方，配置着载物台303。观察试样302载置在载物台303上。来自卤灯等光源装置304的光束，通过投光管305导向镜体301。然后，光束被半反射镜308反射后，通过物镜306照射到观察试样302上。若干个物镜306由旋转体307保持着，其中的一个物镜配置在光路中。来自观察试样302的反射光，透过半反射镜308，借助成像镜头309的成像作用，与物镜306一起，形成观察试样302的放大像。另外，反射光被反射镜310朝水平方向偏向，形成观察试样302的一次像I1。
在该一次像I1的位置，可插入用于测定观察试样的局部尺寸的定标器312。
该一次像I1，经过变焦光学系统313，选择地成为2种光束。即，当在光路中插入了光路分割机构的反射镜314(该反射镜314可插入光路中和从光路中退出)时，一次像I1借助该反射镜314，成为朝铅直上方的反射光。当反射镜314从光路中退出时，该一次像I1成为朝向前方的通过光。朝铅直上方反射的光束，作为二次像I2成像，再被转换光学系统315转换后，入射到安装在镜简316上的目镜317，到达观察者的眼睛，由观察者观察。另一方面，上述朝向前方的通过光，被构成摄影光学系统的摄像镜头332缩小，在CCD333上成像。
图6中，示出了分割棱镜351、侧孔口352和调焦手柄311。分割棱镜351在成像镜头309的正下方，使光束朝水平方向(垂直于纸面的方向)分支。侧孔口352，用电视摄像机等对被分割棱镜351分支后的光束摄像。调焦手柄311将保持着若干物镜306的旋转体307上下驱动，使载物台303上的观察试样302与物镜306的相对距离变化，将焦点对准观察试样302。
上述摄像镜头332的缩小倍率β，如下述地设定。为了可以对与目镜317的观察试样范围(把像面上的大小称为有效视场直径)相等的范围进行摄像，设有效视场直径为FN，摄像元件的对角长为K，设定为β≈K/FN。
在镜体301的前面，埋设着LCD等的显示装置330。在前面下方，设有送出各种指示的操作部331。另外，信号处理部334与CCD333连接并处理CCD333的输出信号。该信号处理部334分别连接着图像记录部335、上述LCD等的显示装置330和操作部331。上述图像记录部335可安装内置存储器、MO(光盘、磁盘)或智能媒体等。
该构造的倒立型显微镜中，进行观察和记录时的动作，与图5说明的倒立型显微镜相同，其说明从略。
因此，根据该构造，在用LCD等监视器观察的同时，可以用目镜观察与监视器显示范围相同的范围。因此，对于不仅用监视器观察而且要用目镜观察的观察者，可提供最适合的倒立型显微镜。
另外，上述第2和第3实施例中，在使安装在镜体201、301前面的LCD等显示装置230、330的显示面方向，根据观察者的体格和爱好而改变时，可采取更加减少疲劳的观察姿势。
图7A和图7B是表示把第2实施例中所用的LCD等显示装置230，做成为可上下方向摆动的构造。图7A和图7B，是将镜体201前面的、安装着LCD等显示装置230的部分放大的断面图。图7A和图7B中，在镜体201的前面设有凹部201a，在该凹部201a内，设有水平方向(垂直于纸面的方向)的支承轴402。保持LCD等显示装置230的保持框401的上部，嵌合在支承轴402上，这样，LCD等的显示装置230可朝上下方向摆动地支承着。保持框401与支承轴402的嵌合这样设定该嵌合产生摩擦力，与包含保持框401的LCD等显示装置230的质量产生的下方向力平衡。因此，观察者抓住保持框401，可以自由地调节LCD等显示装置230的显示面的上下方向角度。
图8A和图8B，是表示把LCD等的显示装置230，做成为可朝上下方向和左右方向摆动的构造。图8A和图8B，是将镜体201前面的、安装着LCD等显示装置230的部分放大的断面图。图8A和图8B中，在镜体201的前面设有凹部201a，在该凹部201a内再形成球状凹部201b。LCD等的显示装置230由保持框403保持着。在保持框403的背面，通过轴404固定着球状部件405，该球状部件405嵌合在球状凹部201b内。球状部件404与球状凹部201b的嵌合，与图7A和图7B同样地设定，即，嵌合产生的摩擦力，与包含保持框403的LCD等显示装置230的质量产生的下方向力平衡。因此，观察者抓住保持框403，可以自由地调节LCD等显示装置230的显示面的上下方向角度。
另外，从LCD等的显示装置230与镜体201之间的信号处理部234出来的电缆(图7A、图7B、图8A和图8B中均未示)，设定为适当的长度，不会因上述显示面的角度调节而被承受负荷。
第2实施例中，通过操作部231的操作，可改变LCD等的显示装置230显示的图像尺寸、即可实现所谓的电子变焦。这样，观察者不用通过转动旋转体207来进行物镜206的切换，只要借助镜体201前面的操作部231的操作，就可以自由地改变观察倍率。
这样，由于可自由地改变LCD等监视器的显示面角度，所以，可根据观察者的体格和爱好，提供可采取减少疲劳的观察姿势的倒立型显微镜。
上面的说明中，是对第2实施例中采用的LCD等的显示装置230作了说明，对于第3实施例中采用的LCD等的显示装置330，也可采用图7A至图8B的构造。
图9A至图12B，是本发明第4实施例之倒立型显微镜的构造图。
第4实施例中，倒立型显微镜的整体构造与第1实施例的相同，但是，选择地把照相摄影装置(该照相摄影装置可安装大尺寸照相机和35mm照相机)、数字照相机装置(该数字照相机装置可用内置的显示装置进行动画观察)、电视摄像机这样三种图像记录装置组合在前面孔口上时的、摄影镜头的安装方法、以及照相摄影装置和数字照相机装置往镜体上的安装方法不同。
图9A至图12B中，与图1至图4的第1实施例相同的构造，注以相同标记。图9A和图9B中，示出了镜体1、凹状嵌合部1a、导引部件501和安装部件502。凹状嵌合部1a设在镜体1的前面，用于定位照相摄影装置19。导引部件501固定在上述凹状嵌合部1a的下端部，与凹状嵌合部1a共同地定位照相摄影装置19。安装部件502固定在镜体1的前面，用于保持后述的摄影镜头单元。(这里，从狭义上说，图1中的前面孔口18＝安装部件502，从广义上说，图1中的前面孔口18＝安装部件502+凹状嵌合部1a+导引部件501，即安装部件502是前面孔口18的一个构成部件)另外，在图9A和图9B中，示出了固定螺丝503、固定螺丝504和反射镜框500。固定螺丝503用于固定嵌合在上述凹状嵌合部1a内的照相摄影装置19。固定螺丝504用于固定嵌合在上述安装部件502上的后述摄影镜头。反射镜框500保持反射镜14，可插入或退出光路地保持在镜体1的预定位置。
图10A～图10D，表示与照相摄影装置(该照相摄影装置可安装大尺寸照相机和35mm照相机)、数字照相机装置(该数字照相机装置可用内置的显示装置进行动画观察)、电视摄像机这样三个图像记录装置对应的摄影镜头。
图10A是表示与照相摄影装置19对应的摄影镜头单元的图。图10B是表示与数字照相机装置29对应的摄影镜头单元的图。图10C是表示与电视摄像机37对应的摄影镜头单元的图。图10D是表示与不同于电视摄像机37的电视摄像机对应的摄影镜头单元的图。
图10A的与照相摄影装置19对应的摄影镜头单元、以及图10B的与数字照相机装置29对应的摄影镜头单元，它们的镜头框505、506的外周都设有螺纹。把这些镜头框505、506的外周螺纹，拧入安装部件502的螺纹部502a时，镜头框505、506便被安装在安装部件502上。
图10C的与电视摄像机37对应的摄影镜头单元、以及图10D的与不同于电视摄像机37的电视摄像机对应的摄影镜头单元，它们的镜头框507、508的外周都设有V字形槽。把这些镜头框507、508插入安装部件502的嵌合部502b，用固定螺丝504紧固，镜头框507、508便被安装在安装部502上。另外，在镜头框507、508的一端，设有用于固定电视摄像机的C字形安装部件等的照相机安装螺纹部507a、508a。
在镜头框505、506、507、508内，分别固定着倍率不同的镜头组509、510、511、512。在组合着照相摄影装置19进行相片摄影时，为了最终在胶片面上得到最适当的放大倍率，镜头组509作为例如3倍的放大光学系统。镜头组510、511、512，根据组合着的数字照相机装置29或电视摄像机37的CCD等摄像元件的尺寸，具有适当的缩小倍率。如上述第3实施例所述，设目镜的有效视场直径为FN，摄像元件的对角长为K，摄像镜头的镜头组的倍率β，设定为β≈K/FN时，可对与目镜的观察范围约相等的范围进行摄像。
图11A～图11C，是表示照相摄影装置19或数字照相机装置29的安装部形状的图。图11A～图11C中，示出了照相摄影装置19或数字照相机装置29的本体部513、固定安装在本体部513上的安装部件514、固定在本体部513的开口部的防尘玻璃515。安装部件514的下端部，具有与上述导引部件501对应的斜面部514a。在安装部件514的上端部一方，形成斜面部514b。该斜面部514b，在将上述固定螺丝503拧入时，刚好与固定螺丝503接触，作用着将安装部件514往镜体1的方向推压的作用力。另外，安装部件514的宽度尺寸，与镜体1的凹状嵌合部1a的宽度尺寸相等。
图12A是在镜体1的前面孔口上，安装着图10A所示摄影镜头和照相摄影装置19状态的图。图12B是在镜体1的前面孔口上，安装着图10C所示摄影镜头和电视摄像机37状态的图。
图12A中，照相摄影装置19如下述地固定在镜体1上。把图10A的摄影镜头单元的镜头框505，拧入固定在安装部件502(该安装部件502固定在镜体1的前面)上。然后，使照相摄影装置19的安装部件514的下端斜面部514a载置在上述导引部件501上地、将安装部件510的宽度方向嵌合入镜体1的凹状嵌合部1a内，再拧入固定螺丝503。
这样，在本实施例中，安装照相摄影装置19或数字照相机装置29等大型的装置时，不把装置直接固定在安装部件502上。而是把摄影镜头固定在安装部件502上后，把照相摄影装置19或数字照相机装置29安装在镜体1的前面部。因此，可高精度、稳定地组合。
图12B中，电视摄像机37如下述地固定在镜体1上。把图10C的摄影镜头单元的镜头框507的照相机安装螺纹部507a，拧入固定在电视摄像机37的安装部37a上。接着，把安装着电视摄像机37的图10的摄影镜头单元的镜头框507，插入上述安装部件502的嵌合部502b。调节了电视摄像机37的上下左右方向后，拧入固定螺丝504。这样，电视摄像机37通过图10的摄影镜头单元固定在镜体1上。
安装图10D的摄影镜头单元时，也可与图10C的摄影镜头单元同样地安装。
另外，改变与照相摄影装置19或数字照相机装置29对应的摄像镜头的相对于安装部件502的固定方法、以及与电视摄像机37对应的摄像镜头相对于安装部件502的固定方法，是为了如前所述，能够调节电视摄像机37的上下左右方向。
如上所述，本实施例中，把照相摄影装置19或数字照相机装置29或电视摄像机37安装在前面孔口上时，可用不同的方法安装摄影镜头，具有把照相摄影装置19或数字照相机装置29安装到镜体上的专用构造。因此，即使是大型的照相摄影装置或数字照相机装置，也能刚性高、稳定地安装在镜体上。
另外，即使是照相摄影装置19或数字照相机装置29的情况下，也可以把摄影镜头与照相摄影装置19或数字照相机装置29分开地安装到镜体1上。因此，可根据观察者的要求，进行各种摄像倍率的图像记录。具体地说，本实施例中，与照相摄影装置19及数字照相机装置29对应地、组合图10A和图10B所示的摄像镜头。另外，也可以与照相摄影装置19和数字照相机装置29分别对应地，提供倍率不同的2种或2种以上摄像镜头。
下面，说明本发明第5实施例的倒立型显微镜。
第5实施例的构造与图6所述的第3实施例相同，其图示和说明从略。第5实施例的特征是，用CCD333摄像时的摄像镜头332的倍率设定。即，本实施例中，用LCD等显示装置330显示的像的倍率，等于用目镜317观察时的倍率。
设摄像镜头332的倍率为β′，CCD333的对角长为K，LCD等显示装置330的对角长为L，目镜317的倍率为M时，满足以下关系地选择各参数。
M＝β′·L/K(β′＝M·K/L)这样，观察者用目镜317观察的倍率与用LCD等显示装置330显示的像的倍率相等，可进行无不适感的观察作业。
图13是表示目镜317的倍率为最标准倍率、即10倍的情况下，对CCD333和LCD等显示装置330的尺寸进行组合时，为了用LCD等显示装置330在与目镜317的倍率相同的10倍下进行观察的摄影镜头317的倍率。
下面说明本发明第6实施例的倒立型显微镜。
第6实施例的构造，也与图6中所述的第3实施例相同，其图示和说明从略。
本实施例中，与第3实施例同样地，设摄像镜头332的倍率为β，设目镜317的有效视场直径为FN，CCD等摄像元件333的对角长为K，设定为β≈K/FN在操作部331，如图15(从正面看操作部的图)所示，配置着开关601、602、显示部603、存储开关604a～604c、EXPOSE开关605等。开关601、602用于输入改变LCD等显示装置330的显示倍率的电子变焦倍率的上升和下降。显示部603用于显示电子变焦倍率。存储开关604a～604c用于存储已设定的当前电子变焦倍率。EXPOSE开关605用于将显示的图像记录在图像记录部336上。
处理CCD333的输出信号的信号处理部334，具有用于暂时保存CCD333的图像数据的存储器。信号处理部334，当电子变焦倍率从操作部331输入设定后，根据电子变焦倍率，从暂时保持在存储器中的图像数据中，切出一部分，把该切出的范围显示在LCD等的显示装置330上。如果电子变焦倍率是0.5倍，则从暂时保持在存储器中的图像数据中，切出中心附近的纵、横为原数据1/2的范围，把该数据显示在LCD等的显示装置330上。这样，可得到电子变焦倍率2倍的图像。
存储电子变焦倍率时，在设定为要存储的电子变焦倍率的状态，把存储开关604a～604c中的任一个，持续按下预定时间即可。短时间地按下存储开关604a～604c中的任一个时，可调出已存储的电子变焦倍率，可用该电子变焦倍率显示在LCD等的显示装置330上。从暂时保存在存储器中的图像数据中切出一部分的技术是公知的，这里省略其说明。
本实施例中，如图14所示，采用2/3英寸的CCD作为CCD333时，为了得到与有效视场直径FN＝26.5的观察范围同样的摄像区域，把摄像镜头332的倍率β′设定为0.42倍。另外，把6型监视器作为LCD等的显示装置330组入。
借助指示电子变焦倍率上升的开关601，把电子变焦倍率设定为1.7倍时，LCD等的显示装置330的显示倍率为0.42×1.7≈0.72与用来得到图13中的目镜317的观察倍率(10倍)同样显示倍率的摄镜镜头的倍率0.72完全相等。
因此，根据观察者的爱好，希望CCD333摄像的范围与用目镜317观察的范围相等时，不采用电子变焦，只要借助摄像镜头、把用CCD333摄制的图像数据，直接显示在LCD等的显示装置330上即可。另外，想用LCD等的显示装置330，采用与目镜317相同的倍率观察时，只要利用电子变焦放大显示即可。另外，由于可存储若干个电子变焦倍率(例如3个)，所以，可用LCD等的显示装置330，采用任意的倍率观察。另外，可将打印机直接连在倒立型显微镜上，用打印机打印暂时保持在信号处理装置334内的图像时，或者通过智能媒体用外部打印机打印保存在图像记录部335内的图像时，利用上述可存储若干电子变焦倍率这一功能，与所用打印机及输出用纸对应地，根据经验设定电子变焦倍率，这样，在外部打印机的输出用纸上，可容易地实现使打印图像的倍率与用目镜317的观察倍率(10倍)一致。
下面说明本发明第7实施例的倒立型显微镜。第7实施例的倒立型显微镜构造，与图2A及图2B中所述的相同，其图示和说明从略。
图16是运用于第7实施例的倒立型显微镜的显微镜照相摄影装置的横断面图。图17和图18是从上方看照相摄影装置下侧半部分的图，图17表示用大尺寸照相机进行摄影时的状态，图18表示用35mm照相机进行摄影时的状态。
图16至图18中，保持照相摄影装置主要部的摄影本体41、固定在摄影本体41上面的上罩42、固定在摄影本体41上并覆盖摄影本体41及上罩42的基板43，是照相摄影装置的外观构成部件。
照相投影镜头组47(照相投影镜头)组入镜体1内，把来自镜体1的成像光束，形成为适合于照相摄影的高倍率成像光束。
另外，光路切换块46，嵌合在光路切换机构的基础部件(下面称为光路切换基板)45的滑动燕尾部内，该光路切换机构用于把成像光束导向大尺寸照相机或35mm照相机。
在光路切换块46上，分别固定着大尺寸照相机用投影镜头组47、第1大尺寸照相机用反射镜24、35mm照相机用反射镜25、第1光圈板49、第2光圈板50和连动销51。大尺寸照相机用投影镜头组47，把来自镜体1的成像光束放大投影为适合于大尺寸照相机20的倍率。第1大尺寸照相机用反射镜24，把通过了大尺寸照相机用投影镜头组47的成像光束朝斜上方偏向。35mm照相机用反射镜25，把来自镜体1的成像光束朝着35mm照相机30偏向。第1光圈板49，把来自镜体1的成像光束缩小为射向35mm照相机30所需的光束径。第2光圈板50设有四方形孔，该四方形孔的大小刚刚能通过被第1大尺寸照相机用反射镜24反射后的光束。
从本体41的侧面向外侧伸出的光路切换操作杆52，固定在光路切换块46的侧面。定位机构53是球形棘爪等，用于把光路切换块46定位在大尺寸照相机20的摄影位置或35mm照相机30的摄影位置中的任一位置。
推入光路切换杆52、光路切换块46位于从显微镜观察者侧(大尺寸照相机20侧)看的左侧时，大尺寸照相机用投影镜头组47和第1大尺寸照相机用反射镜24，被插入成像光束中。拉出光路切换杆52、光路切换块46位于从显微镜观察者侧(大尺寸照相机20侧)看的右侧时，35mm照相机用反射镜25，被插入成像光束中。
电磁快门基板54固定在光路切换基板45的侧面，保持着电磁快门56，该电磁快门56通过环状的弹性部件55进行摄影动作。通过上述构造，电磁快门56配置在从镜体1射出的成像光学系统的约光瞳位置。
机械快门基板57固定在上罩42的下面，其中央部备有可供射向大尺寸照相机20的成像光束通过的开口部。机械快门58沿着形成在机械快门基板57上面的导槽滑动，可将机械快门基板57的开口部完全堵住。支承轴59是固定在机械快门基板57上面的支承轴。连杆60能以支承轴59为支点转动。
这些连杆60、机械快门58，在上述连动销51的作用下，与光路切换块46连动动作。
下面，参照图19、图20和图21A～图21D，说明其连动动作的状况。
图19是从图16中的G方向看机械快门58的G向视图。图19中，表示光路切换块46位于左侧，是大尺寸照相机20可摄影的状态。图20是从G方向看第2光圈板50的图，该第2光圈板50固定在光路切换块46的上面，设有四方形孔，该四方形孔的大小刚刚能通过被第1大尺寸照相机用反射镜24反射的光束。
图19中，机械快门基板57固定在上罩42的下面。上罩42的开口部，通过安装机械快门基板57而被堵住，其余的开口部只有设在机械快门基板57上的开口部57a。机械快门58可沿着导槽滑动，该导槽是由设在机械快门基板57上面的一对突起部57b形成的。
设在机械快门基板57上的长孔57c，其大小与连动销51(该连动销51固定在光路切换块46的上面)在光路切换时的动作范围对应。
在连杆60的一端形成槽60a，固定在机械快门58的上面的快门销58a嵌合在槽60a内。该连杆60的另一端，作为与连动销51相接的接触部60b，被螺旋弹簧61朝顺时针方向推压，所以连杆60的接触部60a常时地与连动销51接触。上述螺旋弹簧61安装在支承轴59上，该支承轴59将连杆60可转动地保持着。
图19中，由于光路切换块46位于左侧，所以是可由大尺寸照相机20进行摄影的状态。由于连动销51位于图19中的下侧，所以，机械快门58不受到与连动销51相接着的连杆60的作用，不堵住机械快门基板57的开口部57a，机械快门58为开放状态。
这时，图20所示的第2光圈板50的开口部，与上述机械快门基板57的开口部57a重合，被第1大尺寸照相机用反射镜24反射的成像光束，通过开口部57a。另外，当机械快门58堵住机械快门基板57的开口部57a时，机械快门58的端面，与固定在机械快门基板57上面的止挡销57d相接。
下面，参照图21A～图21D，详细说明连杆60和机械快门58在上述连动销51的作用下，与光路切换块46连动动作的状况。
图21A与图19相同，是表示可由大尺寸照相机20进行摄影的、机械快门58开放的状态。图21B表示将光路切换操作杆52稍稍拉出(例如拉出7.5mm)的中间状态。图21C表示将光路切换操作杆52比图21B再稍稍拉出(例如拉出11mm)的中间状态。图21D表示将光路切换操作杆52完全拉出(例如全行程40mm)，可由35mm照相机30进行摄影的状态。
如图21B所示，将光路切换操作杆52稍稍拉出后，固定在光路切换块46上的第2光圈板50和连动销51，移动相当于光路切换操作杆52的拉出量，与连动销51相接着的连杆60，在螺旋弹簧61的弹力作用下朝顺时针方向转动。机械快门58通过快门销58a(该快门销58a嵌合在连杆60一端部槽60a内)移动，将机械快门基板57的开口部57a的一部分堵住。
这时，由于第2光圈板50也稍稍移动，所以，只有图21B的斜线部所示区域，是从上方向射向第1大尺寸照相机用反射镜24(该反射镜24固定在光路切换块46上)的光可通过的范围。图21B的阴影线所示区域，即使光从上方向进入也被第2光圈板50遮挡，是射向第1大尺寸照相机用反射镜24(该反射镜24固定在光路切换块46上)的光不能到达的范围。
如图21C所示，将光路切换操作杆52例如拉出11mm时，机械快门58进一步移动，将机械快门基板57的开口部57a完全堵住。因此，因此，从上方向进入的光，不能到达内部的光路切换块46的方向。
如图21D所示，即使把光路切换操作杆52完全拉出，机械快门58也仍然是将机械快门基板57的开口部57a完全堵住的状态，从上方向进入的光，不能到达内部的光路切换块46的方向。
因此，只要将光路切换操作杆52，从大尺寸照相机20可摄影的图21A所示状态，稍稍拉出。借助连杆60和机械快门58的作用，可立即将光路堵住，所以，在不需要时可阻断光路。
如果在大尺寸照相机可摄影的图21A所示状态、或者在图21B所示的中间状态，显微镜观察者把大尺寸照相机20卸下了时，外部光通过机械快门基板57的开口部57a，进入固定在光路切换块46上的第1大尺寸照相机用反射镜24。但是，进入的外部光，被第1大尺寸照相机用反射镜24反射，经过大尺寸照相机用投影镜头组47，全部到达电磁快门56的方向，所以决不会到达35mm照相机30的方向。
另外，当35mm照相机30被显微镜观察者不经意地卸下了时，外部光从35mm照相机侧进入。但是，进入的外部光，如果光路切换操作杆52被拉出而成为35mm照相机30可摄影的状态时，由于机械快门58将机械快门基板57的开口部57a完全堵住，所以，该外部光决不会到达大尺寸照相机20的方向。
另外，如果光路切换操作杆52被推入，从35mm照相机30侧进入的外部光，被35mm照相机用反射镜25全部朝着电磁快门基板54的方向反射，所以，决不会到达大尺寸照相机20的方向。
即使光路切换操作杆52位于中间位置时，从35mm照相机30侧进入的外部光，也被35mm照相机用反射镜25全部朝着电磁快门基板54的方向反射，决不会到达大尺寸照相机20的方向。
下面，再回到图16、图17和图18，说明照相摄影装置。
如图17所示，光路切换操作杆52被推入时，被固定在光路切换块46上的第1大尺寸照相机用反射镜24反射的成像光束，不被机械快门58遮挡，通过机械快门基板57的开口部57a。通过了开口部57a的光束，被第2大尺寸照相机用反射镜26(该反射镜26通过反射镜固定部件62固定在上罩42的最上部)和第3大尺寸照相机用反射镜27(该反射镜27固定在上罩42的背面侧)反射，成为朝向斜前方的成像光束。该成像光束通过固定在上罩42前面的防尘玻璃63，在大尺寸照相机20的大版胶片面上成像。
如图18所示，光路切换操作杆52被拉出时，被固定在光路切换块46上的35mm照相机用反射镜25反射的成像光束，通过固定在摄影本体41侧面的35mm照相机安装部64的开口部，在35mm照相机30的35mm胶片面上成像。
这样，在电磁快门56和机械快门58关闭的状态，形成第1空间和第2空间。第1空间被大尺寸照相机20和机械快门58完全封闭。第2空间被电磁快门56、机械快门58和35mm照相机30完全封闭。
另外，如图17和图18所示，在照相投影镜头27与电磁快门56之间，配置着弹拨反射镜头组(ハネノケミラ-)65。该弹拨反射镜头组65使成像光束的中心附近的一部分在摄影前反射，在电磁快门56打开时，从成像光束中退出，使成像光束原样地通过。
被该弹拨反射镜头组65反射的成像光束，被测光用投影镜头组66收束后，入射到安装在安装部件67上的光二极管等的测光元件68内。上述安装部件67固定在基板43的突起部43a上。
在基板43(该基板43是来自镜体1的成像光束最先入射的部件)的开口部43b，固定着防尘玻璃69。在基板43的背面侧，固定着把照相摄影装置安装在镜体1上的安装部件70。
在摄影本体41的底面固定着罩板71。在罩板71的上面安装着控制基板72，在控制基板72上装有用于控制电磁快门56等照相摄影装置各部的CPU。
在光路切换基板45上，与光路切换块46的两个位置、即，大尺寸照相机20可摄影的位置、以及35mm照相机可摄影的位置对应地、安装着光断流器等的2个位置检测传感器73a、73b。该2个位置检测传感器73a、73b，与固定在光路切换块46上的传感器板74共同作用，可检测光路切换块46的2个位置。
另外，当光路切换块46不在上述大尺寸照相机20可摄影的位置和35mm照相机30可摄影的位置，而是在中间位置、例如为图21B和图21C所示状态时，光断流器等的2个位置检测传感器73a、73b，都检测不到光路切换块46，所以，可判断为光路切换块46位于中间位置。
图22A和图22B是表示2个位置检测传感器73a、73b与光路切换块46的位置关系的图。图22A中表示，从照相摄影装置的正面侧(大尺寸照相机20侧)看，光路切换块46位于左侧，成像光束被第1大尺寸照相机用反射镜24反射的状态。这时，位置检测传感器73a被固定在光路切换块46上的传感器板74的左端侧遮挡，检测出光路切换块46。
图22B中表示，从照相摄影装置28的正面侧(大尺寸照相机20侧)看，光路切换块46位于右侧，成像光束被35mm照相机用反射镜25反射的状态。这时，位置检测传感器73b被固定在光路切换块46上的传感器板74的右端侧遮挡，检测出光路切换块46。
图23是表示电气系统概略构成的框图。该电气系统包含位置检测传感器73a、73a和电磁快门56。各位置检测传感器73a、73b均与控制基板72连接，可常时地监视光路切换块46是位于大尺寸照相机20可摄影的位置、或位于35mm照相机可摄影的位置、或位于中间位置。
驱动用马达M用于驱动弹拨反射镜头组65，该驱动用马达M和光二极管等的测光元件68也与控制基板72连接，通常控制基板72监视测光元件68的输出。
控制器HS是由显微镜观察者进行输入操作的控制器，用于进行摄影操作和各种设定。输入到该控制器HS内的信号，传递到连接着的控制基板72。电磁快门56与控制基板72连接着，根据控制基板72的指示被控制开闭状态。
下面，说明上述构造的第7实施例照相摄影装置的动作。
首先，显微镜观察者操作光路切换操作杆52，选择是由大尺寸照相机20进行摄影还是由35mm照相机30进行摄影。选择用大尺寸照相机20进行摄影时，将光路切换操作杆52推入，选择用35mm照相机30进行摄影时，将光路切换操作杆52拉出。这样可以确保光路，该光路将观察试样2的相片摄影所需要的成像光束，导入大尺寸照相机20或35mm照相机30。
通过推入或拉出光路切换操作杆52，形成为可由大尺寸照相机20或35mm照相机30进行摄影的状态时，根据来自位置检测传感器73a、73b的信号，控制基板72判断为可进行摄影的状态，进入待机状态。
另一方面，弹拨反射镜头组65，在进行摄影动作前的通常情况下，其反射镜是常时插入光路中的状态，所以，成像光束的一部分，入射到测光元件68，将观察试样2的像的亮度变换为电气信号，送到控制基板72。
该控制基板72输入来自测光元件68的信号和来自位置检测传感器73a、73b的信号，决定最适当曝光时间等的摄影条件。
这些一连串的动作，在显微镜观察者按下控制器HS的摄影开关之前，以预定的时间间隔反复进行。当显微镜观察者操作观察试样2的载物台3的XY手柄、变更观察部位时，观察像的亮度承受变化，与其相应地，最适当曝光时间等的摄影条件也变化。
当显微镜观察者决定照相摄影部位和倍率后，按下控制器HS的摄影开关时，在按照摄影开关被按下前决定的最适当曝光时间等的摄影条件，进入摄影动作。首先，从控制基板72向驱动用马达M发出指示，弹拨反射镜头组65的反射镜从光路中退出。在该弹拨反射镜头组65的反射镜从光路中退出的同时，发出使电磁快门仅在被决定的开放最适当曝光时间开放的指示。只在电磁快门56开放的期间，成像光束通过。
如果光路切换操作杆52被推入，成像光束通过大尺寸照相机用投影镜头组47，被第1大尺寸照相机用反射镜24反射，通过未被机械快门58堵住的机械快门基板57的开口部57a。通过了开口部57a的光束，被第2大尺寸照相机用反射镜26、第3大尺寸照相机用反射镜27反射，再通过防尘玻璃63，到达大尺寸照相机20的大版胶片面。这样，在被决定的最适当曝光时间等的摄影条件下，大尺寸照相机20的摄影结束。
如果光路切换操作杆52被拉出，成像光束被35mm照相机用反射镜25反射，通过35mm照相机的安装部64的开口部，到达35mm照相机30的35mm胶片面。这样，用被决定的最适当曝光时间等的摄影条件，35mm照相机30的摄影结束。
这样，根据第7实施例，在同时安装着大尺寸照相机20和35mm照相机30的显微镜照相摄影装置中，即使在未安装一方的照相机20或30的状态下，也能切实地防止向另一方照相机的漏光，并且，可防止光路切换操作引起的误摄影。
另外，在电磁快门56和机械快门58都关闭的状态，形成被大尺寸照相机20和机械快门58完全封闭的第1空间、以及被电磁快门56、机械快门58和35mm照相机30完全封闭的第2空间。因此，与光路切换块46连动地、大尺寸照相机20或35mm照相机30中的、实际摄影中不使用的光路，被机械快门58遮断，仅把成像光束导向进行摄影的一方照相机20或30。可切断导向不进行摄影的照相机30或20的迷光。这样，在照相摄影装置内部，不产生不必要的迷光，可进行良好的相片摄影。
另外，由于包含大尺寸照相机20的空间、与包含35mm照相机30的空间是完全分离的，所以，即使把大尺寸照相机30或35mm照相机30中的任一方卸下，来自被卸下照相机侧的外部光，也不会到达安装着的另一方照相机。这样，可防止不经意地卸下一方照相机时向另一方照相机漏光。
因此，当显微镜观察者把大尺寸照相机20或35mm照相机30卸下了时，无论光路切换操作杆52处于何种状态，从大尺寸照相机20的位置或35mm照相机30的位置进入的外部光，决不会到达35mm照相机30或大尺寸照相机20的方向，所以，不会意外地在35mm胶片或大版胶片上感光而导致摄影失败。
另外，光路切换块46，位于2个位置以外的中间位置、即位于可由大尺寸照相机20进行摄影的位置或可由35mm照相机30进行摄影的位置以外的中间位置时，根据来自2个位置检测传感器73a、73b的信号，控制基板72判断为是不能摄影的状态，所以，不会错误地进行摄影动作，不会在视野的一部分产生日食(遮光)等的失败。即，可防止在摄影视野内产生日食(遮光)那样的失败摄影。
本发明并不限定于上述各实施例。例如，在上述各实施例中，是对安装着大尺寸照相机29和35mm照相机20的情形进行了说明，但也可以安装其它的照相机，也能得到同样的效果。另外，还可以作各种变更。
权利要求
1.一种倒立型显微镜，其特征在于，在显微镜本体的前面侧备有图像输出孔口，该图像输出孔口，在安装着目镜的镜筒的下方、即与观察相向的外面，形成观察试样的像；在上述图像输出孔口上，选择地安装着可装卸的、至少分别与2种摄像装置对应的摄像装置。
2.如权利要求1所述的倒立型显微镜，其特征在于，上述至少2种摄像装置包含照相摄影装置、电视摄像机和数字照相机装置；上述照相摄影装置，把上述观察试样的像在胶片面上曝光摄影；上述电视摄像机，用摄像元件摄制上述观察试样的像，并将其图像数据输出；上述数字照相机装置，可摄制上述观察试样的像，把其图像数据作为静止图像，保持在记录媒体内。
3.如权利要求2所述的倒立型显微镜，其特征在于，形成在上述图像输出孔口的像，是在从观察试样到图像输出孔口的光路中，被反射部件反射了一次的像；形成在上述照相摄影装置的胶片面上的像，通过使上述照相摄影装置在从图像输出孔口到胶片面的光路中，具有进行奇数次反射的反射部件，从而成为在从观察试样到胶片面的光路中，被反射部件反射了偶数次的表像。
4.一种倒立型显微镜，其特征在于，备有成像光学系统、光学元件、摄像机构、图像记录部、显示机构；上述成像光学系统，包含配置在观察试样下方的物镜，该观察试样载置在显微镜本体的载物台止；上述光学元件，把在上述成像系统得到的成像光束，在比物镜光轴更偏向观察者侧的位置，形成观察试样的像；上述摄像机构，摄制上述观察试样的像；上述图像记录部，记录由上述摄像机构摄制的图像信号；上述显示机构，安装在与显微镜本体前面侧的观察者相向的面上，显示由上述摄像机构摄制的图像。
5.如权利要求4所述的倒立型显微镜，其特征在于，备有光路分割机构、中继光学系统、摄像光学系统；上述光路分割机构，分割由上述成像光学系统形成的观察试样的像的光路；上述中继光学系统，把被上述光路分割机构分割的一方光路的观察试样像的光束，导入目镜；上述摄像光学系统，把被上述光路分割机构分割的另一方光路的观察试样像的光束，设定为导向上述摄像机构的预定的缩小倍率。
6.如权利要求5所述的倒立型显微镜，其特征在于，上述显示机构可改变显示角度。
7.如权利要求1或2所述的倒立型显微镜，其特征在于，上述观察试样的像，形成在从上述图像输出孔口突出预定距离的位置；把上述照相摄影装置、上述电视摄像机、上述数字照相机装置中的任一个安装在上述图像输出孔口上时，在具有不同摄影倍率的若干摄影镜头单元中，将与上述照相摄影装置、上述电视摄像机、上述数字照相机装置中的任一个对应的摄影镜头单元，可装卸地与上述图像输出孔口端面部组合。
8.如权利要求7所述的倒立型显微镜，其特征在于，具有与上述照相摄影装置、上述数字照相机装置、上述电视摄像机对应的、摄影倍率不同的若干摄影镜头单元；根据上述照相摄影装置、上述数字照相机装置、上述电视摄像机的种类，组合上述若干摄影镜头单元中的某一个。
9.如权利要求5或6所述的倒立型显微镜，其特征在于，设定上述摄像光学系统的缩小倍率，使上述显示机构显示的观察试样的倍率，等于上述目镜观察的观察试样的像的倍率。
10.如权利要求5或6所述的倒立型显微镜，其特征在于，设有具有电子变焦功能的信号处理部，用上述显示机构显示由上述摄像机构摄制的图像时，该信号处理部以任意倍率将其放大；通过将上述摄像光学系统的缩小倍率(β)设定为β≈K/FN，其中摄像元件的对角长为K、目镜的有效视场直径为FN；使得上述摄像机构摄制的图像范围与上述目镜观察的范围约相等，并且，通过改变上述电子变焦的倍率，可使上述显示机构显示的观察试样的像的倍率，等于上述目镜观察的观察试样的像的倍率。
11.如权利要求10所述的倒立型显微镜，其特征在于，还备有若干存储机构和倍率设定机构；上述若干存储机构，存储由上述电子变焦功能变更的显示机构所显示的观察试样的像的倍率；上述倍率设定机构把上述显示机构所显示的观察试样的像的倍率，设定为任意倍率。
12.如权利要求1或2所述的倒立型显微镜，其特征在于，上述照相摄影装置，在显微镜本体上至少可安装第1和第2照相机；备有光路切换机构、摄影用快门、快门机构；上述光路切换机构，把来自显微镜本体的成像光束，导入第1或第2照相机中的至少一方；上述摄影用快门，设在比上述光路切换机构靠入射侧的成像光束的光路上；上述快门机构，配置在被上述光路切换机构分支的、朝向上述第1照相机侧的光路上，与上述光路切换机构的切换动作连动，遮断光路。
13.如权利要求12所述的倒立型显微镜，其特征在于，在上述摄影用快门和上述快门机构关闭的状态时，形成第1空间和第2空间；第1空间包含朝向上述第1照相机的成像光束光路的一部分，由上述第1照相机和上述快门机构完全封闭；第2空间包含朝向上述光路切换机构及第2照相机的成像光束光路，由上述摄影用快门、上述快门机构和上述第2照相机完全封闭。
14.如权利要求12所述的倒立型显微镜，其特征在于，上述快门机构备有光路切换操作杆、光圈板、机械快门本体、连杆机构；上述光路切换操作杆，进行拉出或插入操作；上述光圈板，形成有开口部，朝向第1照相机的成像光束通过该开口部；该光圈板与光路切换操作杆的拉出、插入操作连动，通过上述开口部移动到上述各成像光束通过的位置或遮断上述成像光束的位置；上述机械快门本体，至少形成为遮挡上述开口部的大小，可开闭该开口部；上述连杆机构，与上述光圈板的移动连动，在上述光圈板遮挡各成像光束前，使机械快门本体移动到关闭上述开口部的位置。
15.如权利要求12所述的倒立型显微镜，其特征在于，上述光路切换机构具有位置检测传感器和使上述摄影用快门动作的机构；上述位置检测传感器，检测来自显微镜本体的成像光束，是否导向上述第1或第2照相机中的任一方；上述使摄影用快门动作的机构，仅在上述位置检测传感器检测到来自显微镜本体的成像光束导向上述第1或第2照相机中的任一方时，使上述摄影用快门动作。
全文摘要
本发明提供的倒立型显微镜,在显微镜本体的前面侧备有图像输出孔口,该图像输出孔口,在安装着目镜的镜筒的下方、即与观察相向的外面,形成观察试样的像。在上述图像输出孔口上,选择地安装着可装卸的、至少与2种摄像装置对应的摄像装置。
文档编号G02B21/00GK1344950SQ0114182
公开日2002年4月17日 申请日期2001年9月19日 优先权日2000年9月20日
发明者高滨康辉, 久保田俊一 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社