专利名称：中继透镜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在显微镜的电子摄像装置安装部和电子摄像装置(数码摄像机、数码照相机等)的显微镜安装部之间并且装卸都很方便的中继透镜装置。
背景技术：
过去，通过显微镜的物镜而形成的图像的拍摄，使用银盐照相机，最近，随着电子摄像装置(数码摄像机、数码照像机等)的图像分辨率的提高和机子价格的降低，使用电子摄像装置来代替银盐照相机和摄像机的机会日益增多。在特开平6-331903号公报中公开了电子摄像装置的应用。
一般，电子摄像装置的像素数大体上取决于电视机、监视器的扫描线数，例如，在标准电视制式的情况下(NTSC)，像素数为512×512或640×512个；高清晰度制式的情况下像素数为1024×768个。
如上所述，过去拍摄照片是把样品(标本)图像记录在胶片上。但近几年，电子摄像装置开始应用。该电子摄像装置的特征是固体摄像器件的单位面积内的像素数增加，当初1/3英寸大小的机型像素数为数十万个，但最近2/3英寸或1/2英寸大小的机型像素数已达到100-200万个或更多。
然而，绝大多数电子摄像装置都是把摄像镜头固定在装置的基体上，入射光瞳位置是在摄像镜头内或电子摄像装置基体内。并且，该入射光瞳的深度大都采用很深的形式。
因此，不能使电子摄像装置的入射光瞳位置与显微镜的出射光瞳位置(或与出射光瞳位置共轭的位置)相一致，即经常出现电子摄像装置不能对各种显微镜通用的情况。
并且，显微镜由于其相机安装部的孔径不同而具有大孔径、小孔径等各种不同的型号。但是电子摄像装置并没有一种灵活性很强的装置能根据显微镜的相机安装部的孔径不同使大孔径、小孔径等机体的安装能适应各种不同的安装座形状。
再有，一般用显微镜拍摄照片时，众所周知，其方法是在观察光路中与照相装置的像面相共轭的位置上布置一种附加了十字线、双十字线以及表示照相范围的帧等的显示纸，以便正确地进行对准或者容易决定构图。并且在倒置显微镜中，为了容易看清照片上的晶粒和样品尺寸，在机体内中间像位置上布置一种和样品像一起拍入所需的标度尺等进行拍照。这也是众所周知的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能利用入射光瞳深的电子摄像装置来拍摄样品图像的中继透镜。
为达到上述目的，本发明采取以下技术方案一种中继透镜装置，它安装在显微镜机体的电子摄像装置安装部和电子摄像装置的显微镜安装部之间，其特征在于具有中继透镜，用于对通过显微镜的物镜而形成的图像进行中继；内框，用于保持上述中继透镜；外框，用于收容上述内框使其能沿光轴进行移动；显微镜机体安装部，它被设置在上述外框的前部；电子摄像装置安装部，它被设置在上述外框的后部；园环状沟槽部，它形成在与上述光轴相平行的上述内框的外周；大体上呈园筒状的孔，其开口方向在上述外框内与上述光轴相垂直；大体上呈园柱状的旋转构件，它被插入到上述孔内并能进行轴旋转；偏心销，它形成在所述旋转构件的前端，且是偏离上述旋转构件的旋转轴的位置上，与上述沟槽部相结合，以便通过上述园环状沟槽部把上述旋转构件的旋转运动变换成相对上述光轴方向的直线运动；螺栓插孔，其是在上述旋转构件上从其后端沿轴向朝前方向开孔的。
带孔螺栓，它被插入到上述螺栓插孔内；止推沟槽部，它是形成在上述旋转构件的外周，是从上述螺栓插入孔前端到上述旋转构件前端之间的；以及止推构件，它与上述止推沟槽部相结合，以便防止上述旋转构件从上述孔中脱落。
所述的中继透镜装置，其特征在于还具有用于固定上述内框的具有6角孔的内框固定螺钉。
所述的中继透镜装置，其特征在于上述显微镜机身安装部和上述电子摄像装置安装部具有园楔形榫和小直径安装座螺丝，固定上述园楔形榫用的带6角孔的固定螺丝的6角孔尺寸等于上述内框固定螺钉的6角孔尺寸。
所述的中继透镜装置，其特征在于上述螺栓插入孔未穿通上述旋转构件。
一种中继透镜装置，它安装在显微镜机体的电子摄像装置安装部和电子摄像装置的显微镜安装部之间，其特征在于具有筒体；中继透镜，它被收容在上述筒体内，用于把通过上述显微镜的物镜而形成的图像转送到上述电子摄像装置内；以及支承部，用于把信息显示板支承在上述图像的面上。
本发明是安装在显微镜机体的电子摄像装置安装部和电子摄像装置的显微镜安装部之间的中继透镜装置，其特征在于具有筒体，以及中继透镜，它被装入上述筒体内，用于对通过上述显微镜的物镜而形成的图像进行中继使其进入上述电子摄像装置内，从上述中继透镜的后侧透镜面到出射光瞳的距离被设定为30mm以上120mm以下的范围内的任意值。
并且，本发明是安装在显微镜机体的电子摄像装置安装部和电子摄像装置的显微镜安装部之间的中继透镜装置，其特征在于具有中继透镜，用于对通过显微镜的物镜而形成的图像进行中继(转送)；内框，用于保持上述中继透镜，外框，用于收容上述内框使其能沿光轴进行移动；显微镜机体安装部，它被设置在上述外框的前部；电子摄像装置安装部，它被设置在上述外框的后部；园环状沟槽部，它形成在与上述光轴相平行的上述内框的外周；大体上呈园筒状的孔，其开口方向在上述外框内与上述光轴相垂直；大体上呈园柱状的旋转构件，它被插入到上述孔内并能旋转；偏心销，它是上述孔的前端，形成在偏离上述旋转构件的旋转轴的位置上，与上述沟槽部相结合，其目的是为了通过上述园环状沟槽部把上述旋转构件的旋转运动变换成对上述光轴方向的直线运动；螺栓插孔，其开口是在上述旋转构件上从其后端沿轴向朝前；带孔螺栓，它被插入到上述螺栓插入孔内；止推(スラスト)沟槽部，它是上述旋转件的外周，形成在从上述螺栓插入孔前端到上述旋转构件前端之间；以及止推构件，它与上述止推沟槽部相结合，其目的在于防止上述旋转构件从上述孔中脱落。
再者，本发明是安装在显微镜机体的电子摄像装置安装部和电子摄像装置的显微镜安装部之间的中继透镜装置，其特征在于具有筒体，
中继透镜，它被装入上述筒体内，用于对通过上述显微镜的物镜而形成的图像进行中继使其进入上述电子摄像装置内，以及支承部，用于在上述图像画面上支承信息显示板。
本发明的效果若采用本发明，则由于从中继透镜的后侧透镜面到出射光瞳的距离被设定为30mm-120mm范围内的任一值，所以，能利用入射光瞳深的电子摄像装置来拍摄样品图像。
并且，若采用本发明，则在使中继透镜装置小型化的同时还能实现焦点调节功能。
再有，若采用本发明，则能把任意信息清晰地重叠到样品图像上。
图1是表示处于安装在显微镜和电子摄像装置上的状态下的本发明的中继透镜装置的图。
图2是涉及本发明的第1实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图3是涉及本发明的第2实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图4是表示本发明第2实施例的变形例的图。
图5是涉及本发明第3实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图6是表示图5的中继透镜装置的安装例的断面图。
图7是图6(a)的往显微镜上的安装部分的详图。
图8是采用本发明第4实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图9是采用本发明第5实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图10是采用本发明第6实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图11是采用本发明第7实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图12是采用本发明第8实施例的焦点调节中继透镜单元的纵断面图。
图13是表示把图12的中继透镜装置适用地图2的显微镜的例子的图。
图14是采用本发明第9实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图15是图14的信息显示板的变化的图。
图16是采用本发明第10实施例的中继透镜装置的纵断面图。
图17是图16的滑块的平面图。
具体实施例方式
以下根据附图，详细说明本发明的实施例。
<第1实施例>
图1(a)表示涉及第1实施例的中继透镜装置。其中表示了把中继透镜装置安装到正置型(正像型)显微镜上的例子。中继透镜装置2，为了把通过显微镜1的物镜10而形成的图像转送到电子摄像装置(数码摄像机、数码照像机等)5中，被安装在显微镜1的原来的电子摄像装置安装部3和电子摄像装置5的显微镜安装部4之间并且容易进行安装、拆卸。再者，为了显示由电子摄像装置5拍摄的监视用动画图像或已拍摄图像的重放图像等，通过电缆把外部监视器6连接到电子摄像装置5上。而且，在该图1(a)中，表示出被安装在正置型显微镜上的情况。但安装到倒置显微镜和立体显微镜等其他显微镜上也没有问题。并且，在显微镜上安装的位置也不仅限于镜筒3目镜部，如图1(b)所示，若按照安装部的形状，安装到目镜筒7等上也没有任何问题。
图2是表示涉及该第1实施例的中继透镜装置的详图。在图2中，参考符号8是显微镜机身1的观察镜筒，9是物镜转换器，10是物镜，11是放置样品(标本)S的载物台。样品图像在观察镜筒8的内部有选择地被传送到目镜13、中继透镜装置2和电子摄像装置5。14是与目镜13相对应的光轴。15是与中继透镜装置2和电子摄像装置5相对应的光轴。光轴的切换，例如通过插入和拔出棱镜12来进行。而且，显微镜机身1用符号1表示，从构成上看是把样品图像形成在镜筒8的外部。
电子摄像装置5如上所述，是对从显微镜机身1通过中继透镜装置2而转送来的样品图像I进行拍摄，一般具有照相机机身16、安装在照相机身16上的附加器18、被收容在附加器18内的摄像镜头19、布置在照相机身16内的入射光瞳位置上的光圈20、以及CCD(电荷耦合器件)等摄像器件阵列21。
中继透镜装置2由能连接和分离的多个，在此是2个筒体部分22、23构成。筒体部分22在其前端部内所设置的镜筒安装部24内被安装在镜筒8的安装部3内。在筒体部分22的端的安装部25上与另一个筒体部分23的前端的安装部28相连接。并且，在该筒体部分23的后端的照相机安装部29上被安装到电子摄像装置5的附加器18上。而在结构上如有可能，那么，也可以拆下附加器18，把电子摄像装置5直接安装到筒体部分23上。
筒体部分22的筒长，其设定值应当能保证在把该筒体部分22安装到镜筒8上时其图像面I位于筒体部分22的内部。在该筒体部分22的内部收容了沿光轴15布置的多个中继透镜26、27。中继透镜26、27位于筒体部分22的后端部附近。详细情况是，中继透镜26、27被布置在其前侧焦点位置上或者在其附近样品图像I达到一致的位置上。所以，样品图像I借助于转传透镜26、27作为平行光束或大致的平行光束而被转送到电子摄像装置5内。
筒体部分23与筒体部分22不同，前者的内部是空洞，其筒长被设定为足够的长度，以保证后方的中继透镜27的出射光瞳(或其共轭点)与电子摄像装置5的安装部入射光瞳20相一致。
而且，机身1和观察镜筒2的连接、以及筒体部分23和附加器18的连接等各构件的连接，适当地选用螺纹机构或园楔形机构等过去采用的机构。
在第1实施例中，许多中继透镜中的位于最后尾部的出射用的中继透镜26，从其后方透镜面30到电子摄像装置5的入射光瞳20位置的距离L被设定为下列范围内的任意值。
30mm≤L≤120mm (1)换言之，为了满足该距离条件，对后方的筒体部分23的筒长以及从中继透镜26的后方透镜面30到前方筒体部分22的后端25的距离进行设计。并且，准备不同筒长的各种筒体部分23，从中选用一个能满足该距离条件的筒体部分23。
若上述距离L小于下限的30mm，则会发生问题，即电子摄像装置5的入射光瞳20不能与中继透镜装置2的出射光瞳相结合。这一问题发生在使用入射光瞳20的深度D较浅的型号的电子摄像装置5时。另外，在电子摄像装置5的照相镜头19的焦距较长时，由于电子摄像装置5的入射光瞳20位于该摄像器件附近，所以，会发生周围图像的光线丢失(被排斥掉)的问题。
并且，当上述距离L大于上限120mm时，由于从观察镜筒2到电子摄像装置5的距离过大，所以，稳定性下降，不能拍摄出清晰的样品图像。而且，出现的问题是难于增大中继光学系统3的倍率，电子摄像装置5的照相镜头19本来能够拍摄到的画面边角处的图像被丢掉，无法拍摄出来。
第1实施例的中继透镜22、23能满足上述条件(1)，所以，能使电子摄像装置5和观察镜筒2离开而不降低稳定性。因此，从结构上看，能稳定地拍摄样品图像而不产生干扰。而且，从光学上看形成的光学系统符合电子摄像装置的摄像镜头的光学特性，所以，在整个拍摄范围内均能获得无掉失的良好样品图像。
上述条件(1)的更佳条件是30m≤L≤80mm (2)并且，在第1实施例中，在收容中继透镜22、23的筒体部分22的后方，能连接其他筒体部分23。所以，准备出不同筒长的各种筒体部分23，即可适应于各种入射光瞳深度D的电子摄像装置5。并且，用自由伸缩的方法来构成筒体部分23，同样能适应各种入射光瞳深度D的电子摄像装置5。进而准备出摄像机安装部29的孔径不同的各种筒体部分23，即可适应于各种安装孔径的电子摄像装置5。
<第2实施例>
图3表示涉及本发明第2实施例的中继透镜装置。在图3中，对于和图2相同的部分标准相同的符号，其说明从略。
连接在筒体部分22的后方的筒体部分31，安装部3设置在侧面。因此，筒体部分31以横向状态被连接在筒体部分22的后方。筒体部分31和筒体部分22一样形成园筒形状，在其内部收容一种光轴变换部32，用于把反射镜或棱镜等的光轴例如弯曲90°。在该筒体部分31的后端上设置一种用于安装电子摄像装置5的安装部34。
而且，也可以用筒体部分22来保持(支承)光轴变换部11。并且，若是1块反射镜，则形成摄像结果为上下颠到的图像，所以，最好用2块反射镜。
通过在筒体部分31进行光轴变换，可以获得以下优点大多数电子摄像装置(数码摄像机、数码照像机等)5在背面设置液晶显示部。当显微镜1是正置型时、该电子摄像装置5以纵向状态来布置液晶显示部。所以，能提高该显示部的可视性。
图4是表示上述第2实施例的变形例的图。在图4中，对于和图2、图3相同的部分，标注相同的符号，其说明从略。连接在筒体部分22的后方的筒体部分38，其外形大体上呈L字形。在其一个端部和另一端部的两个位置上设置摄像机安装部38、40。该相机安装部39、40能分别加盖子。在该相机安装部39、40上能安装电子摄像装置5以及与其种类不同的电子摄像装置35。也可以只在相机安装部39、40中的一处安装电子摄像装置5，另一处加上盖子不使用。
在该筒体部分38的内部设置一种能相对于光轴15进行插拔的光轴变换部39，用于例如把反射镜或棱镜等的光轴弯曲90°。当把光轴变换部39插入到光轴15上时，用电子摄像装置5来拍摄图像。当把光轴变换部39从光轴15上拔出时，用另一台电子摄像装置35来拍摄图像。
这样一来，若按照本实施例，则可任意分别使用2种电子摄像装置。而且，若把光轴变换部39改为半透明反射镜，则光轴变换部39一直位于光路中，也能由2种电子摄像装置同时拍摄图像。若把光轴变换部39改成分色镜，则可用2种电子摄像装置拍摄出波长不同的2种图像。
而且，筒体部分38的形状并非仅限于图4所示的L字形，也可以是能把2台电子摄像装置布置在左右两边的T字形。而且也还可以把筒体部分38的形状改成为能同时保持3个以上的电子摄像装置的形状。
<第3实施例>
一般，显微镜镜筒安装部的尺寸有大直径的和小直径的。本实施例提供一种任何一种均可安装的中继透镜装置。
图5是表示采用本发明第3实施例的中继透镜装置的显微镜的构成的图。用该显微镜观看到的样品图像通过下述中继透镜装置可用电子摄像装置进行拍摄。
在图5中，41是显微镜机身，42是镜筒部，43是目镜。并且44是物镜转换器，45是物镜，46是放置样品S的载物台。镜筒部42，其下部设置在机身41的上面，在其内部具有用肉眼观看样品S的图像时所需的观察光路49，以及用下述电子摄像装置来拍摄图像所用的拍摄光路50。在镜筒部42的观察光路49上把目镜43布置在目镜筒48内，使观察者能用肉眼进行观察。观察光路49和摄像光路50的切换，其方法是操纵无图示的切换杆，在光路中插入或拔出棱镜47。并且，I是宽度为10-20mm的样品图像(物镜图像)，在该第3实施例中它形成在镜筒部22之外。
图6(a)、图6(b)是表示采用第3实施例的中继透镜装置的构成的断面图。在图6(a)、图6(b)中，对于和图5相同的部分，标注相同的符号。
图6(a)所示的镜筒部42后端的安装座(マウント)形状，是小直径座(例如C安装座JIS B7127)型，在其外周部设置了螺丝沟槽。该小直径安装座的内径为Φ21-22mm，其外径为Φ25.4mm。
中继透镜装置71，把内径与镜筒部42大体相同的第1筒体部分52、以及同样地内径与镜筒部42大体相同的第2筒体部分53连接在一起。把中继透镜58收容到第2筒体部分53内。用压环57对中继透镜58进行固定。
第1筒体部分52的安装部54，孔径大于镜筒部42的安装部55。为了把第1筒体部分52的安装部54连接到孔径尺寸不同的镜筒部42的安装部55上，如图7的详图所示，可把孔径变换环51安装到第1筒体部分52的安装部54上。在第1筒体部分52的安装部54上用螺纹旋入法安装孔径变换环51。同样，在镜筒部42的安装部55上，用螺纹旋入法来安装孔径变换环51。并且，在第1筒体部分52的后端部56上，用螺纹旋入法来安装第2筒体部分53的前端部60。
在第2筒体部分53的后端上，安装具有摄像面62的电子摄像装置61。电子摄像装置61利用摄像镜头59使从镜筒42经过中继透镜装置51转送来的样品图像1在摄橡面62上成像进行拍摄。
图6(a)所示的中继透镜装置71对光学显微镜的样品图像I进行转送，将其投影到电子摄像装置61的摄像面62上。第1筒体部分52，按照像面I位于其内部而进行筒长设计。在第1筒体部分52上可以安装变径(孔径变换)环51。再者，把中继透镜装置71固定在显微镜的安装面和样品图像I面之间，并使其能够装卸。而且，固定在样品图像I面和电子摄像装置61侧的安装面之间并使其能够装卸。
这样一来，中继透镜装置71构成在电子摄像装置61一侧，而不是在样品图像I面上，并且能够装卸，所以，即使在样品图像面I位于显微镜的外装面以外的情况下，在第1、第2筒体部分52，53全部被固定的状态下，也不会使中继透镜装置71离开显微镜的镜筒部42。并且在物像面不在显微镜的外装面上而在里面的情况下，可以把第2筒体部分53直接连接到镜筒部42上。
再者，把安装在第1筒体部分52上的变径环51任意地更换为其他变径环上，这样，能安装到安装部55的孔径不同的各种显微镜镜筒42上。并且，变径环51和第1筒体部分52在显微镜一侧被分开，而不在样品图像面上被分开。因此，与不在样品图像面上而在电子摄像装置6 1一侧被分开的情况相比，当安装到具有各种形状的安装部的显微镜上时，能使更换的变径环51小型化。
如图6(b)所示，从第1筒体部分52的安装部54上取下变径环51，即可把第1筒体部分52的安装部54安装到显微镜的镜筒部63的大孔径安装座型的安装部55上。
而且，一般，小孔径安装部(小直径安装座)的内径约为Φ22mm，能确保光束的视场数约为FN20。但是实际使用的视场数为FN20-30，为了确保FN21-30，需要内径约为Φ23-32的大直径安装座。
因此，图6(b)所示的大孔径安装座的内径定为Φ25-32mm，第1筒体部分52的内径(＝大孔径安装座的外径)为在大孔径安装座的内径上增加最小厚度1mm的Φ27-34mm。而且，第1筒体部分52的内径至所以定为Φ27-34mm，是因为若不是Φ27.4mm以上，即在小孔径安装座外径(Φ25.4mm)上增加环51所需的最小壁厚1mm，则不能进行构成。如图6(b)所示，把第1筒体部分52的内径定为Φ27-34mm，在结构上是可以实现的，而且，该尺寸是能够适应于一般显微镜的视场数的。再者，第1筒体部分52通过螺纹旋入法被安装到镜筒部63后部的大直径安装座64上。
这样，把第1筒体部分52的安装部54设计成大直径安装座，并且，把可以在第1筒体部分52的安装部54上装卸的变径环51设计成小孔径安装座型，从而通过装卸变径环51，即可适用于大孔径安装座型显微镜和小孔径安装座型显微镜这两种机型。
<第4实施例>
图8(a)、(b)是表示第4实施例的中继透镜装置的构成的断面图。图8(a)所示的中继透镜装置81的小孔径对应型的为径环84，其外径根据安装部83的内径进行设计，以便能将其整体旋入到第1筒体部分82的镜筒安装部83的内侧。变径环84的内径被设计成能适应于小孔径的状态。
把变径环84安装到第1筒体部分82的镜筒安装部83上，即可在小孔径安装座型的镜筒42的安装部55上安装第1筒体部分82。并且，变径环84被收容在第1筒体部分82的镜筒安装部83的内侧，所以，第1筒体部分82的镜筒安装部83的端面和镜筒42的安装部55的端面相接触，因此，能有效地控制中继透镜装置81相对地镜筒42的倾斜度。
再者，第1筒体部分82的安装部83被设计成大孔径型，所以，取下变径环84，即可如图8(b)所示，把第1筒体部分82的安装部83直接安装到大孔径型的镜筒63的安装部64上。
<第5实施例>
图9(a)、(b)是表示第5实施例的中继透镜装置的构成的断面图。中继透镜装置91的第2筒体部分92的安装部93构成台阶形状，其直径设计成最细部分95比小孔径安装座更细，能安装在显微镜的镜筒部42的目镜筒48上。
往柱镜筒42上的安装是在把第1筒体部分94安装到第2筒体部分92上，把变径环95安装到第1筒体部分94上的状态下进行的。并且，从第2筒体部分92上取下第1筒体部分94，把第2中92的细安装部95直接安装到目镜筒48上。
<第6实施例>
图10(a)、(b)是表示采用第6实施例的中继透镜装置的构成的断面图。在第5实施例中是把第2筒体部分92直接安装到目镜筒48上。但在本实施例中，如图10(b)所示，是把孔径与目镜筒48的孔径相同的变径环105安装到第2筒体部分104上，把该变径环105旋入到目镜筒48内，这样，把第2筒体部分104安装到目镜筒48上。作为样品图像I的取出座只有目镜筒48才备有的低级显微镜，也能通过安装中继透镜装置101而进行摄像。并且，在采用电子摄像装置作为照相设备时，一般在摄像镜头的背面构成监视器。即使在这种情况下，也能把中继透镜装置安装到目镜筒上，所以，能把监视器布置在显微镜观察人员容易看到的位置上。
往镜筒42上的安装，在把第1筒体部分102安装到第2筒体部分104上，把变径环103安装到第1筒体部分102上的状态下进行。
<第7实施例>
图11(a)、(b)是表示采用第7实施例的中继透镜装置的构成的断面图。该实施例的中继透镜装置111由1个筒体112构成。该筒体112的显微镜安装部114被设计成大孔径安装座型。如图11(b)所示，在具有大孔径安装座型的安装部55的显微镜镜筒63的情况下，可把筒体112的安装部114直接安装到该安装部55上。
另一方面，如图11(a)所示，在显微镜的镜筒部48的安装部55是小孔径安装座(C安装座)型的情况下，把变径环113安装到筒体112的安装部114上，通过把变径环113旋入到镜筒部48的安装部55内，即可把筒体112安装到显微镜镜筒63的安装部55上。
<第8实施例>
该第8实施例涉及这样一种焦点调节中继透镜单元，它存在能组装到中继透镜装置内，和中继透镜装置一起并用。该焦点调节中继透镜单元具有对样品图像I的位置误差进行微细调整的功能。以下详细说明该焦点调节中继透镜单元。
图12(a)、(b)是表示采用第8实施例的焦点调节中继透镜单元构成的正断面图。在图12(a)中，表示中继透镜装置的单侧一半的正面图。图12(b)是从图12(a)的箭头方向来观看图12(a)的偏心销1107和内框园环状沟槽1108的位置关系的概要图。
该中继透镜单元具有能沿光轴15来对中继透镜1102的位置进行微调的构成。在外框1101内对中继透镜1102进行保持的内框1103受到的支承使其能在光轴方向上进行滑动。在外框1101的上部，设置小孔径安装座(C座)型的安装部1105，用于安装第1筒体部分22和电子摄像装置。并且，在外框1101的下部设置一种被安装到镜筒安装部3的安装部1002。
在外框1101上挖开了一个大体呈园筒状的水平孔1112，该孔从侧面穿通到内框1103的表面，其中插入了大体上呈园柱状的旋转构件1106。保持在外框1103内的止推(スラスト)构件1109被嵌入在旋转构件1106的外周上所形成的沟槽部1106a内，使旋转构件1106在保持旋转的状态下不会从水平孔1112中脱出。
在该旋转构件1106的前端上设置了偏心销1107。该偏心销1107形成在这样的位置上，即离开偏旋转构件1106的旋转轴1225的距离为ΔE。
在内框1103与光轴15互相垂直的外周上形成了其宽度稍大于偏心销1107外径的内框沟槽1108，它平行于和旋转构件1106的旋转轴1225垂直的大体水平方向。并且，旋转构件1106的偏心销1107被嵌入到该环状内框沟槽部1108内。
头部带孔的螺栓1110可利用粘合剂使其与旋转构件1106形成一个整体。该螺栓1110的拧紧孔1110a是6角孔，其形状尺寸与上述显微镜机身或观察镜筒1102的装卸部的固定螺钉1111的6角孔1111a相同。而且，该旋转构件1106的带孔螺栓1110用的螺纹孔是止动孔，并未穿通。在离开螺栓1110的螺纹部11106的前端1110b向偏心销1107的一侧设置了沟槽1106a。不穿通旋转构件1110b的螺纹孔，即可任意设定偏心销相对于旋转构件1106的旋转中心1225的位置。这样能在旋转构件1106的外径范围内设定所需的焦点调节量。
在离开带孔螺栓1110的螺纹部1110b向偏心销1107一侧设置旋转构件1106的沟槽部1106a，因此，即使不增加从沟槽部1106a的底部到螺纹部1110b的壁厚，也能确保旋转构件1106具有足够的强度。这样能使旋转构件1106的外径较小，所以，能使该单元在光轴15的方向上薄而小。其具体尺寸，在螺栓1110的螺纹直径为4mm时旋转构件1106的外径为7mm，外框1101的厚度为12mm。并且，外框1101的外径约为60mm。
再者，对于外框1101的园筒面，从与旋转构件1106进行嵌合不同的位置，用固定螺丝1112进行连结。上述螺栓1110的6角孔1112a，其形状设计成与固定螺丝1112相同，以便能共用显微镜的观察镜筒1002的装卸用的工具。
在这种构成中，若用工具(六角螺丝刀、六角板手等)来转动旋转构件1106的轴，则偏心销1107的转动被传递到内框沟槽部1108内，沿光轴把内框1103向上推，或向下压(箭头S)。这样能在“2.ΔE”的范围内对透镜1102的位置进行微调。微调后用同样的工具把固定螺丝1112拧入，对内框1103进行按压固定。也就是说，能构成小型的偏心移动机构，仅用同一工具即可进行本单元的安装和中继透镜的偏心移动调整。
在图13中表示把该调焦中继透镜单元用于第1实施例的中继透镜装置的例子。在观察镜筒8的安装部3上安装该调焦中继透镜单元400，其上面安装第1筒体部分22。在第1筒体部分22的上面，和第1实施例一样，依次安装第2筒体部分23、附加器18、和电子摄像装置5。当然，也可以把附加器18和电子摄像装置5直接安装到该调焦中继透镜单元400的上面。
中继透镜1102用物镜10来调整样品图像的放大倍率，使其在像面位置I上成像。该样品图像通过中继透镜26、27、摄像镜头19而投影到电子摄像装置5的摄像面21上。也就是说，调焦中继透镜单元400能补偿(修正)棱镜12和镜筒8所造成的样品图像I的位置误差。并且，在把附加器18和电子摄像装置5直接安装到调焦中继透镜单元400上时，能补偿样品图像I在电子摄像装置5的摄像面21上的位置误差。
<第9实施例>
图14(a)是表示涉及第8实施例的中继透镜装置的结构的纵断面图。图中，2001是包括显微镜机身2002、中继透镜装置2003和电子摄像装置2004在内的整个系统的光轴，I是显微镜机身2002形成的图像成像位置。2021是中继透镜装置2003的显微镜安装部，2023如图15(a)-(d)所示是刻度比例、箭头、帧以及把支援几何学图像观察所用的各种信息写入到图像内所需的玻璃制信息显示板，2022是支承信息显示板2023的显示部、2024是对信息显示板2023进行固定用的压环，2025是把压环2024安装到中继透镜装置2003上用的嵌合部。并且，中继透镜装置2003由收容信息显示板2023的第1筒体部分2011和收容中继透镜(投影光学系统)2027的第2筒体部分2012构成，把第2筒体部分2012的前端部安装到第1筒体部分2011的安装部2026上，能把第2筒体部分2012连结到第1筒体部分2011上。
电子摄像装置2024安装在第2筒体部分2012的后端的照相机安装部2028上。电子摄像装置2024的摄像镜头2051进行像差补偿，使其最适合于大体平行入射的光束，以便适合于一般拍摄风景等。所以，装在中继透镜装置2003内部的投影光学系统2027，把从显微镜2002形成的图像中出来的全光束变成大体平行光束，入射到电子摄像装置2004的摄像镜头2051内，这样一来，产生以下辅助作用，即摄像镜头2051把显微镜图像重新成像在电子摄像装置2004的摄像器件上，不会出现图像边角丢失和发暗，而且像差性能良好。在此，所谓大体平行光束，是指从1点射出来的光通过透镜等而变成平行光或大体平行光。
以下说明中继透镜装置2003的信息显示板2023，如上所述，中继透镜装置2003由能分离的第1、第2筒体部分2011、2012构成。信息显示报2023在拆下第2筒体部分2012的状态下布置到第1筒体部分2011的显示部2022上，从其上面把压环2024嵌合到嵌合部2025上进行紧固，这样对显示板2023进行固定。最后连结筒体部分2011、2012。
显示板2023是用不透明材料在玻璃等透明板的表面2029上印刷上述刻度尺寸等信息。该信息的写入状态是写入了信息的正面面向摄像装置2004一侧，未写入信息的背面2030面向显微镜机身2002一侧，当把显示板2023布置到显示部2022上时，文字等是正立的。
并且，为了在把显示板2023布置到显示部2022上的状态下，写入了信息的显示板2023的表面2029大体上与显微镜2002所形成的图像的成像位置I相一致，把显示部2022的位置设计成离开成像位置I偏向显微镜，其偏移距离相当于显示板2023的厚度。
通过把写入了信息的面2029布置到该位置I上，即可把用不透明材料书写的信息重叠到样品图像上，并且不出现焦点偏移，能显示和写入清晰的信息。而且，关于显示部2022的位置和显示板2023的插入时的正反面、插入方向等，只要布置在显示板2023的表面2029和显微镜2002所形成的图像的成像位置I大体一致的位置上即可，并非仅限于本例。
例如，如图14(b)所示，当中继透镜装置的显微镜安装部2033的形状是适合于显微镜的目镜筒的形状时，按照把标线片装入到通常的目镜上的要领，把显示板2023从安装部2033插入安装到筒体部分内的机构也是可以的。只要布置到用不透明材料书写了信息的正面2029和显微镜所形成的图像的成像位置I大体一致的位置上就没有问题。并且，通过把显示板2023更换成具有不同的不透明部形状的其他板，即可进行任意的信息显示。
显示板2023的例子有图15(a)所示的容易看清样品大小的、图15(b)所示的容易看清晶体大小、形状和密度的、以及图15(c)所示的用指标或框状以便看出引人注目的部分的等。只要是能达到目的的显示即可，并不仅限于这些例子。并且，在没有特别需要显示信息的情况下，把显示板2023改为未设置不透明部的形式，即可停止显示信息，不会引起整个拍摄图像的焦点偏差(共焦偏差)。而且，显示器件的不透明部可以这样构成，即在欲设置不透明部的面上粘贴钢琴丝，或者用雕刻或蒸镀铬等方法进行使其难于透光的加工，在表面上附加物质。
<第10实施例>
图16(a)是表示涉及第9实施例的中继透镜装置2051的纵断面图，图16(b)表示从其正面观看的纵断面图。图17(a)、图17(b)是图16(a)从箭头B方向观看的滑块的平面图。2067是为更容易更换显示板2053所用的滑块，它被插入到筒体2081的切缝2082内，并能在与中继透镜装置2051的筒体2081轴互相垂直的方向上移动自如。在该滑块2067上设置了多个开口部2071、2072，能把任意的显示板2053分别嵌入到开口部2071、2072内。
对显示板2053进行安装，其状态应当是把未书写信息的背面2085显露在开口部2071上所设置的显示部2073上，从其上面用压环2074加以固定。该压环2074也可以是C环形状弹性体，只要能把显示板2053固定紧的，任何方式均可，例如旋入式等也可。
显示板2530的书写了信息的正面2084要布置在与显微镜所形成的图像的成像位置I大体一致的位置上，为此，要考虑显示板2053的厚度后再决定显示部2073的位置。通过把正面2084布置在该位置上，能把信息重叠到样品图像上，对样品图像无焦点偏差，能显示出清晰的信息和写入清晰的信息。
而且，关于显示部2073的位置和显示板2053的插入时的正反面、插入方向等，只要布置在显示板2053的正面2084和显微镜所形成的图像的成像位置I大体一致的位置上即可，并不仅限于此例。并且，通过把显示板2053更换成写入了不同信息的其他显示板，即可进行任意的信息显示。显示板2053的例子如图15所示。
再者，如果把写有不同图形信息的显示板2053分别安装到2个开口部2071、2072上，那么，通过使滑块2067进行滑动，即可很容易而迅速地切换显示。或者，如图16(a)、图16(b)所示，把未写入信息的透明板2075安装到一个开口部2071上，同样使滑块2067进行滑动，即可很容易而且迅速地对显示的有无进行切换，不会产生整个拍摄图像的焦点偏差(共焦偏差)。再者，滑块2067的开口部也并非限定为2个，也可设置许多个开口部，通过对显示进行切换而达到多样性。并且，在此例中，可以把显示板2053从滑块2067上拆下来和装上去，但也可以用粘合剂等固定到滑块2067上，因此，把滑块2067本身更换成固定了不同显示器件的其他滑块，以此来实现显示切换的多样性，也是没有问题的。或者，也可以这样制作成包含开口部2071和2072在内的这种一个大的开口部，显示板也改成为适合于这一个大开口部的那种一个大尺寸板，仅在相当于开口部2071(或2072)的区域内书写信息，使安装了这一大块显示板的滑块进行滑动，即可对显示的有无进行切换。
本发明并非仅很于上述实施例，可以在实施阶段在不脱离该主要意图的范围内做出各种改变加以实施。再有，上述实施例包括各种阶段，通过公开的许多构成要件中的适当组合，可以得出各种发明。例如也可以从实施例中所示的全部构成要件中删除几种构成要件。
本发明的效果若采用本发明，则由于从中继透镜的后侧透镜面到出射光瞳的距离被设定为30mm-120mm范围内的任一值，所以，能利用入射光瞳深的电子摄像装置来拍摄样品图像。
并且，若采用本发明，则在使中继透镜装置小型化的同时还能实现焦点调节功能。
再有，若采用本发明，则能把任意信息清晰地重叠到样品图像上。
权利要求
1.一种中继透镜装置，它安装在显微镜机体的电子摄像装置安装部和电子摄像装置的显微镜安装部之间，其特征在于具有中继透镜，用于对通过显微镜的物镜而形成的图像进行中继；内框，用于保持上述中继透镜；外框，用于收容上述内框使其能沿光轴进行移动；显微镜机体安装部，它被设置在上述外框的前部；电子摄像装置安装部，它被设置在上述外框的后部；园环状沟槽部，它形成在与上述光轴相平行的上述内框的外周；大体上呈园筒状的孔，其开口方向在上述外框内与上述光轴相垂直；大体上呈园柱状的旋转构件，它被插入到上述孔内并能进行轴旋转；偏心销，它形成在所述旋转构件的前端，且是偏离上述旋转构件的旋转轴的位置上，与上述沟槽部相结合，以便通过上述园环状沟槽部把上述旋转构件的旋转运动变换成相对上述光轴方向的直线运动；螺栓插孔，其是在上述旋转构件上从其后端沿轴向朝前方向开孔的。带孔螺栓，它被插入到上述螺栓插孔内；止推沟槽部，它是形成在上述旋转构件的外周，是从上述螺栓插入孔前端到上述旋转构件前端之间的；以及止推构件，它与上述止推沟槽部相结合，以便防止上述旋转构件从上述孔中脱落。
2.权利要求1所述的中继透镜装置，其特征在于还具有用于固定上述内框的具有6角孔的内框固定螺钉。
3.如权利要求2所述的中继透镜装置，其特征在于上述显微镜机身安装部和上述电子摄像装置安装部具有园楔形榫和小直径安装座螺丝，固定上述园楔形榫用的带6角孔的固定螺丝的6角孔尺寸等于上述内框固定螺钉的6角孔尺寸。
4.如权利要求1所述的中继透镜装置，其特征在于上述螺栓插入孔未穿通上述旋转构件。
全文摘要
本发明提供一种能利用入射光瞳深的电子摄像装置来拍摄样品图像的中继透镜装置(2)。它安装在显微镜机体(1)的电子摄像装置安装部(3)和电子摄像装置(5)的显微镜安装部(4)之间，具有筒体(22、23)以及被收容在筒体(22、23)内，用于把通过显微镜的物镜(10)而形成的图像(I)转送到电子摄像装置(5)中所用的中继透镜(26、27)，从中继透镜(26)的后侧透镜面到出射光瞳的距离被设定为30mm－120mm范围内的任意值。
文档编号G02B21/36GK1661411SQ200510060198
公开日2005年8月31日 申请日期2000年7月28日 优先权日1999年7月29日
发明者米谷敦, 土屋敦宏, 元村桂, 唐木贤司 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社