JPH0511180A - 簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用いた観察装置 - Google Patents
簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用いた観察装置Info
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- JPH0511180A JPH0511180A JP3189569A JP18956991A JPH0511180A JP H0511180 A JPH0511180 A JP H0511180A JP 3189569 A JP3189569 A JP 3189569A JP 18956991 A JP18956991 A JP 18956991A JP H0511180 A JPH0511180 A JP H0511180A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スタンドフリー用の観察装置に適した簡易ズー
ム構造を持つ撮像機構の提供を目的とし、またこれを用
いた観察装置の提供を目的とする。 【構成】対物レンズ13と撮像素子17とを、1/a+
1/b=1/f(a;観察物Mと光学レンズとの距離、
b;光学レンズと撮像素子との距離、f;対物レンズの
焦点距離)という関係を満足させつつ連動させて矢示X
の如くスライドさせることにより、焦点面を固定したま
ま倍率を変えることができるようにしている。
ム構造を持つ撮像機構の提供を目的とし、またこれを用
いた観察装置の提供を目的とする。 【構成】対物レンズ13と撮像素子17とを、1/a+
1/b=1/f(a;観察物Mと光学レンズとの距離、
b;光学レンズと撮像素子との距離、f;対物レンズの
焦点距離)という関係を満足させつつ連動させて矢示X
の如くスライドさせることにより、焦点面を固定したま
ま倍率を変えることができるようにしている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、簡易な構造で倍率を
可変にできる簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用い観
察装置に関する。
可変にできる簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用い観
察装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、特開平1‐308527号、特
願平1‐26462号及び特願平1‐273419号等
に観察装置が示されている。これらの観察装置は、観察
物照明用の光源を備えた対物具と、ディスプレイを含む
観察装置本体とよりなり、対物具で観察物を照明しつつ
その像を取り入れ、これを観察装置本体のディスプレイ
に遠隔的に再生して観察するようにしてなるもので、ス
タンドフリーの観察、つまり従来の顕微鏡のように観察
装置自体は所定の位置に固定された状態を必要とし、こ
の観察装置に所定の様式で加工した観察物のサンプルを
セットして観察するという観察に対し、対物具を観察物
の側に手で持って行って観察物をそのままの状態で観察
するというスタンドフリーの観察を行え、何らの技能や
熟練を必要とせず誰でも手軽に例えば50倍〜1000
倍という高倍率での拡大観察を行えるというものであ
る。
願平1‐26462号及び特願平1‐273419号等
に観察装置が示されている。これらの観察装置は、観察
物照明用の光源を備えた対物具と、ディスプレイを含む
観察装置本体とよりなり、対物具で観察物を照明しつつ
その像を取り入れ、これを観察装置本体のディスプレイ
に遠隔的に再生して観察するようにしてなるもので、ス
タンドフリーの観察、つまり従来の顕微鏡のように観察
装置自体は所定の位置に固定された状態を必要とし、こ
の観察装置に所定の様式で加工した観察物のサンプルを
セットして観察するという観察に対し、対物具を観察物
の側に手で持って行って観察物をそのままの状態で観察
するというスタンドフリーの観察を行え、何らの技能や
熟練を必要とせず誰でも手軽に例えば50倍〜1000
倍という高倍率での拡大観察を行えるというものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの観察
装置では、倍率を変える場合にはその都度光学系を交換
しなければならないという面倒がある。ところで、この
面倒を避けるためには、焦点面が固定である倍率可変式
の光学系を用いればよいわけであるが、このような変倍
構造として従来より知られているものはスタンドフリー
用の観察装置には適さない。すなわち、変倍構造の代表
的なものとしてはズームレンズがあるが、その原理は複
数の構成レンズの相互の間隔を変えることにより焦点距
離を連続的に変化させるというもので、その設計及び構
造は複雑でしかも光学系の大型化を避けられず、簡易且
つ小型であることを理想とするスタンドフリー用の観察
装置には適さないものである。
装置では、倍率を変える場合にはその都度光学系を交換
しなければならないという面倒がある。ところで、この
面倒を避けるためには、焦点面が固定である倍率可変式
の光学系を用いればよいわけであるが、このような変倍
構造として従来より知られているものはスタンドフリー
用の観察装置には適さない。すなわち、変倍構造の代表
的なものとしてはズームレンズがあるが、その原理は複
数の構成レンズの相互の間隔を変えることにより焦点距
離を連続的に変化させるというもので、その設計及び構
造は複雑でしかも光学系の大型化を避けられず、簡易且
つ小型であることを理想とするスタンドフリー用の観察
装置には適さないものである。
【0004】したがって、この発明は、スタンドフリー
用の観察装置に適した簡易な変倍構造つまり簡易ズーム
構造を持つ撮像機構の提供を目的とするものであり、ま
たこれを用いた観察装置の提供を目的とするものであ
る。
用の観察装置に適した簡易な変倍構造つまり簡易ズーム
構造を持つ撮像機構の提供を目的とするものであり、ま
たこれを用いた観察装置の提供を目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的は、対物
レンズと撮像素子とを、両者の間に所定の関係を形成し
つつ連動させてスライドするようにしてなる簡易ズーム
式の撮像機構により達成される。
レンズと撮像素子とを、両者の間に所定の関係を形成し
つつ連動させてスライドするようにしてなる簡易ズーム
式の撮像機構により達成される。
【0006】この簡易ズーム構造は、光学系による倍率
mにm=b/a(a;対象物と対物レンズとの距離、
b;対物レンズと撮像素子との距離)という関係がある
ことを利用したもので、対物レンズと撮像素子とを所定
の関係、すなわち1/a+1/b=1/f(f;対物レ
ンズの焦点距離)という関係を満足させる連動状態にし
てスライドさせることにより、焦点面を固定にしたま
ま、m=b/aを連続的に変化させるものである。この
ようにして焦点面の移動を伴わずに済むので、例えばこ
を用いた観察装置であれば観察装置の対物具を観察物に
対し一定の距離状態にしたまま倍率を変えることができ
る。
mにm=b/a(a;対象物と対物レンズとの距離、
b;対物レンズと撮像素子との距離)という関係がある
ことを利用したもので、対物レンズと撮像素子とを所定
の関係、すなわち1/a+1/b=1/f(f;対物レ
ンズの焦点距離)という関係を満足させる連動状態にし
てスライドさせることにより、焦点面を固定にしたま
ま、m=b/aを連続的に変化させるものである。この
ようにして焦点面の移動を伴わずに済むので、例えばこ
を用いた観察装置であれば観察装置の対物具を観察物に
対し一定の距離状態にしたまま倍率を変えることができ
る。
【0007】このような光学系と撮像素子とを連動させ
てスライドさせるための構造としては、カム構造を利用
したものが好ましい。すなわち、対物レンズを、側面に
コロ突起が設けられた光学系用保持筒に、また撮像素子
を、側面にコロ突起が設けられた撮像素子用保持筒にそ
れぞれ固定状態で保持させ、また、両保持筒を、側面に
直線状のガイド溝が設けられた中間筒にスライド自在に
して保持させ、さらに、中間筒を、側面に光学系用カム
溝及び撮像素子用カム溝が形成されたカム筒に相対回転
自在に保持させるようにするもので、カム筒を回転させ
るとこの回転に伴って、中間筒のガイド溝を介してカム
筒の光学系用及び撮像素子用の各カム溝に係合する各コ
ロ突起が、それぞれ所定の曲線形状に形成されている各
カム溝にて個々に強制されることにより、対物レンズ及
び撮像素子が、中間筒のガイド溝にて回転を抑止された
状態で、所定の関係のもとに連動してスライドすること
になるものである。
てスライドさせるための構造としては、カム構造を利用
したものが好ましい。すなわち、対物レンズを、側面に
コロ突起が設けられた光学系用保持筒に、また撮像素子
を、側面にコロ突起が設けられた撮像素子用保持筒にそ
れぞれ固定状態で保持させ、また、両保持筒を、側面に
直線状のガイド溝が設けられた中間筒にスライド自在に
して保持させ、さらに、中間筒を、側面に光学系用カム
溝及び撮像素子用カム溝が形成されたカム筒に相対回転
自在に保持させるようにするもので、カム筒を回転させ
るとこの回転に伴って、中間筒のガイド溝を介してカム
筒の光学系用及び撮像素子用の各カム溝に係合する各コ
ロ突起が、それぞれ所定の曲線形状に形成されている各
カム溝にて個々に強制されることにより、対物レンズ及
び撮像素子が、中間筒のガイド溝にて回転を抑止された
状態で、所定の関係のもとに連動してスライドすること
になるものである。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この実
施例は観察装置に関するもので、この観察装置1は、図
3に示すように、対物具2及びディスプレイ装置3より
なっており、対物具2で撮らえた像をディスプレイ装置
3のディスプレイ4に再生して観察するようになってい
る。
施例は観察装置に関するもので、この観察装置1は、図
3に示すように、対物具2及びディスプレイ装置3より
なっており、対物具2で撮らえた像をディスプレイ装置
3のディスプレイ4に再生して観察するようになってい
る。
【0009】対物具2は、図1に示すように、内部に光
学系ユニット10及び撮像ユニット11を内蔵すると共
に、照明ユニット12を備えている。
学系ユニット10及び撮像ユニット11を内蔵すると共
に、照明ユニット12を備えている。
【0010】光学系ユニット10は、対物レンズ13及
び複数の遮光絞り14、14、……よりなっている。遮
光絞り14、14、……は、必要最小限の光路Tを形成
するように円環状で突設されているもので、この遮光絞
り14、14、……による必要最小限の光路Tの形成は
鮮明な画像を得る上で極めて有用である。
び複数の遮光絞り14、14、……よりなっている。遮
光絞り14、14、……は、必要最小限の光路Tを形成
するように円環状で突設されているもので、この遮光絞
り14、14、……による必要最小限の光路Tの形成は
鮮明な画像を得る上で極めて有用である。
【0011】また、撮像ユニット11は、CCD15に
映像信号出力回路16が一体化された撮像素子17と、
CCD15の制御及び映像信号の増幅等のための制御回
路基板18とよりなっており、撮像素子17と制御回路
基板18とはフレキシブルケーブル19により接続され
ている。
映像信号出力回路16が一体化された撮像素子17と、
CCD15の制御及び映像信号の増幅等のための制御回
路基板18とよりなっており、撮像素子17と制御回路
基板18とはフレキシブルケーブル19により接続され
ている。
【0012】そして、これら光学系及び撮像の両ユニッ
ト10、11の対物レンズ13、遮光絞り14、14、
……、及び撮像素子17は、カム構造を利用したスライ
ド機構により共に連動して矢示Xの如くスライドするよ
うになっている。
ト10、11の対物レンズ13、遮光絞り14、14、
……、及び撮像素子17は、カム構造を利用したスライ
ド機構により共に連動して矢示Xの如くスライドするよ
うになっている。
【0013】具体的にはこのスライド機構は、図2に示
すように、それぞれ側面にコロ突起20(20a、20
b、20c、20d)が設けられた複数の光学系用及び
撮像素子用の各保持筒21(21a、21b、21c、
21d)、側面に直線状のガイド溝22が設けられた中
間筒23、それに側面に光学系用カム溝及び撮像素子用
カム溝24(24a、24b、24c、24d)が設け
られたカム筒25にて形成されており、各保持筒21
a、21b、21c、21dが中間筒23にスライド自
在にして保持され、また中間筒23がカム筒25に相対
回転自在に保持されるように組み合わされている。
すように、それぞれ側面にコロ突起20(20a、20
b、20c、20d)が設けられた複数の光学系用及び
撮像素子用の各保持筒21(21a、21b、21c、
21d)、側面に直線状のガイド溝22が設けられた中
間筒23、それに側面に光学系用カム溝及び撮像素子用
カム溝24(24a、24b、24c、24d)が設け
られたカム筒25にて形成されており、各保持筒21
a、21b、21c、21dが中間筒23にスライド自
在にして保持され、また中間筒23がカム筒25に相対
回転自在に保持されるように組み合わされている。
【0014】したがって、カム筒25を操作環26にて
回転させると、この回転に伴って、各コロ突起20a、
20b、20c、20dが、それぞれ所定の曲線形状に
形成されている各カム溝24a、24b、24c、24
dにて個々に強制されることにより、各保持筒21a、
21b、21c、21dが矢示Xの如くスライドする。
この際、中間筒23のガイド溝22で規制されることに
より、各保持筒21a、21b、21c、21dがカム
筒25の回転に伴って回転するのが防止されている。そ
して、これにより、これらの保持筒21a、21b、2
1c、21dに固定状態で保持されている対物レンズ1
3、遮光絞り14、14、……、及び撮像素子17が所
定の関係を保ちつつ共に連動してスライドするものであ
る。
回転させると、この回転に伴って、各コロ突起20a、
20b、20c、20dが、それぞれ所定の曲線形状に
形成されている各カム溝24a、24b、24c、24
dにて個々に強制されることにより、各保持筒21a、
21b、21c、21dが矢示Xの如くスライドする。
この際、中間筒23のガイド溝22で規制されることに
より、各保持筒21a、21b、21c、21dがカム
筒25の回転に伴って回転するのが防止されている。そ
して、これにより、これらの保持筒21a、21b、2
1c、21dに固定状態で保持されている対物レンズ1
3、遮光絞り14、14、……、及び撮像素子17が所
定の関係を保ちつつ共に連動してスライドするものであ
る。
【0015】ここで、所定の関係というのは、光学系に
よる倍率mにm=b/a(a;観察物Mと対物レンズ1
3との距離、b;対物レンズ13と撮像素子17との距
離;図4)という関係があることを利用したもので、対
物レンズ13と撮像素子17とを所定の関係、すなわち
1/a+1/b=1/f(f;対物レンズの焦点距離)
という関係に基づいて焦点面の固定状態を得られるよう
な比率をaとbが形成するように連動させてスライドさ
せることにより、m=b/aを連続的に変化させるもの
である。すなわち、このようなスライド機構により、対
物レンズ13の焦点面を固定した状態でその倍率を変化
させることができる、言わば簡易式のズーム構造が形成
される。尚、遮光絞り14、14、……の連動関係は、
対物レンズ13と撮像素子17のスライドに応じて変化
する光路Tに追随するようになっている。
よる倍率mにm=b/a(a;観察物Mと対物レンズ1
3との距離、b;対物レンズ13と撮像素子17との距
離;図4)という関係があることを利用したもので、対
物レンズ13と撮像素子17とを所定の関係、すなわち
1/a+1/b=1/f(f;対物レンズの焦点距離)
という関係に基づいて焦点面の固定状態を得られるよう
な比率をaとbが形成するように連動させてスライドさ
せることにより、m=b/aを連続的に変化させるもの
である。すなわち、このようなスライド機構により、対
物レンズ13の焦点面を固定した状態でその倍率を変化
させることができる、言わば簡易式のズーム構造が形成
される。尚、遮光絞り14、14、……の連動関係は、
対物レンズ13と撮像素子17のスライドに応じて変化
する光路Tに追随するようになっている。
【0016】照明ユニット12は、光源27、及びこの
光源27よりの光を観察対象部位に効率的に照射するた
めの集光ガイド28にて形成されている。光源27は、
ディスプレイ装置3内に設けられている図示せぬ光源ラ
ンプよりケーブル29中を通る光ファイバ束で光を導
き、この光ファイバ束の各光ファイバ29f、29f、
……の照射先端を円環状の保持部材30に植設させて形
成されており、このように配列された光ファイバ29
f、29f、……の照射先端から照射された光が後述の
集光ガイド28の基端の入射端面30より入射するよう
になっている。
光源27よりの光を観察対象部位に効率的に照射するた
めの集光ガイド28にて形成されている。光源27は、
ディスプレイ装置3内に設けられている図示せぬ光源ラ
ンプよりケーブル29中を通る光ファイバ束で光を導
き、この光ファイバ束の各光ファイバ29f、29f、
……の照射先端を円環状の保持部材30に植設させて形
成されており、このように配列された光ファイバ29
f、29f、……の照射先端から照射された光が後述の
集光ガイド28の基端の入射端面30より入射するよう
になっている。
【0017】集光ガイド28は、例えばアクリル樹脂の
ような透明な素材でつくられるもので、中空半球体状乃
至中空半球体状の前部を有する円筒体状に形成されてお
り、後部の基端が入射端面30とされ、また、前部の中
心には通孔31が穿設されている。そして、入射端面3
0より入射した光源27から光が中実内部を全反射によ
り通孔31まで導かれてその内側面から略水平状態で観
察物Mの観察対象部位を照射し、また同時に、入射端面
30に入らずに集光ガイド28の内側に漏れた光が落射
光として上から観察対象部位を照射するようになってい
る。また、この集光ガイド28は、焦点合わせ機能も持
っており、その先端を観察物Mに当接させた状態で対物
レンズ13の焦点が観察物Mに合うようになっている。
ような透明な素材でつくられるもので、中空半球体状乃
至中空半球体状の前部を有する円筒体状に形成されてお
り、後部の基端が入射端面30とされ、また、前部の中
心には通孔31が穿設されている。そして、入射端面3
0より入射した光源27から光が中実内部を全反射によ
り通孔31まで導かれてその内側面から略水平状態で観
察物Mの観察対象部位を照射し、また同時に、入射端面
30に入らずに集光ガイド28の内側に漏れた光が落射
光として上から観察対象部位を照射するようになってい
る。また、この集光ガイド28は、焦点合わせ機能も持
っており、その先端を観察物Mに当接させた状態で対物
レンズ13の焦点が観察物Mに合うようになっている。
【0018】
【発明の効果】この発明による簡易ズーム式の撮像機構
は、以上説明したように、対物レンズと撮像素子とを連
動させてスライドさせるだけで焦点面固定の変倍を行え
るもので、その構造が極めて簡単なもので済み、したが
って、これを用いることにより、スタンドフリー用の観
察装置の倍率可変化を容易に実現できる。
は、以上説明したように、対物レンズと撮像素子とを連
動させてスライドさせるだけで焦点面固定の変倍を行え
るもので、その構造が極めて簡単なもので済み、したが
って、これを用いることにより、スタンドフリー用の観
察装置の倍率可変化を容易に実現できる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による簡易ズーム式の撮像機構を用い
た観察装置における対物具の構成図である。
た観察装置における対物具の構成図である。
【図2】スライド機構の分解斜視図である。
【図3】この発明による簡易ズーム式の撮像機構を用い
た観察装置の構成図である。
た観察装置の構成図である。
【図4】観察物、対物レンズ、及び撮像素子との関係及
びこれに基づく光学系による倍率の関係を示す説明図で
ある。
びこれに基づく光学系による倍率の関係を示す説明図で
ある。
1 観察装置
2 対物具
3 ディスプレイ装置
13 対物レンズ
17 撮像素子
18 制御回路基板
20 コロ突起
21 保持筒
22 ガイド溝
23 中間筒
24 カム溝
25 カム筒
Claims (4)
- 【請求項1】 対象物の像を結像させる光学系、及び光
学系による結像を撮える撮像素子を備えてなる撮像機構
であって、 光学系の対物レンズと撮像素子とが1/a+1/b=1
/f(a;対象物と対物レンズとの距離、b;対物レン
ズと撮像素子との距離、f;対物レンズの焦点距離)と
いう関係を満足させつつ連動してスライドするようにな
っていることを特徴とする簡易ズーム式の撮像機構。 - 【請求項2】 対物レンズが、側面にコロ突起を有する
光学系用保持筒に、また撮像素子が、側面にコロ突起を
有する撮像素子用保持筒にそれぞれ固定状態で保持さ
れ、また、両保持筒が、側面に直線状のガイド溝を有す
る中間筒にスライド自在にして保持され、さらに、中間
筒が、側面に光学系用カム溝及び撮像素子用カム溝を有
するカム筒に相対回転自在に保持され、そして、中間筒
のガイド溝を介してカム筒の各カム溝に係合する各コロ
突起により、カム筒の回転に応じて、対物レンズと撮像
素子とが所定の距離関係を形成しつつ連動してスライド
するようになっている請求項2記載の簡易ズーム式の撮
像機構。 - 【請求項3】 請求項1記載または請求項2記載の簡易
ズーム式の撮像機構を備えた観察装置。 - 【請求項4】 撮像素子が制御回路基板に対しフレキシ
ブル状態で接続されている請求項3記載の観察装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189569A JPH0511180A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用いた観察装置 |
| DE69227355T DE69227355T2 (de) | 1991-07-04 | 1992-07-02 | Vorrichtung für vergrösserte beobachtung |
| EP92913998A EP0547232B1 (en) | 1991-07-04 | 1992-07-02 | Magnifying observation apparatus |
| PCT/JP1992/000836 WO1993001686A1 (fr) | 1991-07-04 | 1992-07-02 | Appareil d'observation grossissant |
| KR1019930700649A KR970011270B1 (ko) | 1991-07-04 | 1992-07-02 | 확대 관찰 장치 |
| SG1996006796A SG43273A1 (en) | 1991-07-04 | 1992-07-02 | Magnifying observation apparatus |
| US08/311,724 US5442489A (en) | 1991-07-04 | 1994-09-23 | Magnifying observation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189569A JPH0511180A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用いた観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511180A true JPH0511180A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16243531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189569A Pending JPH0511180A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 簡易ズーム式の撮像機構及びこれを用いた観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407768B1 (en) | 1999-06-23 | 2002-06-18 | Seiji Ishikawa | Video microscope |
| JP2012242601A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Fujikura Ltd | 光ファイバ端部観察装置 |
| JP2018101107A (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 大日本印刷株式会社 | 観察具 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP3189569A patent/JPH0511180A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407768B1 (en) | 1999-06-23 | 2002-06-18 | Seiji Ishikawa | Video microscope |
| JP2012242601A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Fujikura Ltd | 光ファイバ端部観察装置 |
| JP2018101107A (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 大日本印刷株式会社 | 観察具 |
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