JPH1152256A - 観察用撮像ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造であって、手に保持した状態でピン
ト合わせが容易にでき、且つ安定した状態で観察できる
観察用撮像ヘッドを提供する。 【解決手段】被観察物を照明するための照明系と被観察
物の像を結像するための光学系とを内蔵した対物本体１
１と、該対物本体１１に装着され前記照明系の光を導く
照明ヘッド１２と、該照明ヘッド１２の先端に装着自在
なピント合わせ部材１３とを備えた観察用撮像ヘッドに
おいて、ピント合わせ部材１３には、対物本体１１の光
学系の光軸に垂直な方向であって該光学系の被観察物側
の焦点位置に平面部１３ａを形成するとともに、前記焦
点位置を被観察物に対して微なピント調整可能なピント
合わせ機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオマイクロス
コープ等の先端に用いられ、手に持った状態で被観察物
を撮像する観察用撮像ヘッドに係わり、詳しくは観察用
撮像ヘッドと被観察物とのピント合わせに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、手に保持した状態で被観察物を撮
像する観察用撮像ヘッドのピント合わせに関する技術に
は、「拡大観察用の対物具のピント合わせ治具」として
特開平４−８６７２１号公報所載の技術（従来技術１）
が開示されている。この従来技術１を図５により説明す
る。ピント合わせ治具１１０は、「取付部」としての螺
合部１１１とこの螺合部１１１から延設された脚部１１
２とよりなり、螺合部１１１により対物具１０１に螺着
できるようになっている。そして、脚部１１２の長さＬ
は、図５に示すように、対物具１０１に螺着された状態
において脚部１１２の先端が導光キャップ１０３の先端
より長さｌだけ突出するように設定されている。ここ
で、長さｌは、近接距離つまり対物具１０１に内蔵され
ている対物レンズの焦点が被観察物Ｍの表面に合うこと
になる導光キャップ１０３の先端と被観察物Ｍとの距離
より、後述の説明から判るような意味で若干長い程度の
ものである。

【０００３】このピント合わせ治具１１０を取り付けた
対物具１０１で被観察物Ｍを観察するには、脚部１１２
を観察対象部分の周囲で当接が可能な部分に当接させ、
脚部１１２による言わば“１本脚”で対物具１０１を支
えた状態で行う。このような“１本脚”の支点があれ
ば、前述の近接距離の維持が容易となり、ピント合わせ
を簡単に行えるようになる。しかも、“１本脚”を支点
に図５中の矢印Ｘの如く適当に傾けることにより微小な
ピント調整も可能となるので、非接触観察のための導光
キャップ１０３の調整をラフなもので済ませることがで
き、対物具１０１の扱いをより手軽なものとすることが
できるというものである。

【０００４】一方、この種の技術には、「皮膚観察装
置」として、特開昭６２−１６４４３８号公報所載の技
術（従来技術２）が開示されている。この従来技術２を
図６により説明する。撮像ヘッド２１１は有底円筒状の
外筒２１６に円筒状の内筒２１７を摺動可能に嵌挿した
構成を有している。外筒２１６と内筒２１７は夫々に各
端部が固定されたバネ２１８により連結され、内筒２１
７は外筒２１６内に押し込まれるとバネ２１８により前
方（図６左方）へ弾圧されるようになっている。内筒２
１７はその先端部２１７ａが径方向内側に若干突出して
おり、その内側に幅広のリング２１９が軸のまわりに回
動自在に嵌挿されている。内筒２１７のリング２１９に
対応する部分には、一部に円周方向の長孔２１７ｂが形
成されており、この長孔２１７ｂを介してライトガイド
２１４の出射端が挿入されてリング２１９に固定され、
撮像ヘッド２１１の中心軸に対し傾斜して保持されてい
る。

【０００５】又、内筒２１７の先端から所定距離隔てた
部位に軸と平行な方向の長孔２１７ｃが形成されてお
り、この長孔２１７ｃを介して挿入された外筒２１６と
一体の取付枠２１６ａにより対物レンズ２２０が外筒２
１６の内面に取付けられている。一方、外筒２１６の底
部内側にはＣＣＤ（固体撮像素子）２２１が対物レンズ
２２０と同軸に取付けられている。また外筒２１６の先
端近くには図示しないバネにより常時内側へ付勢されて
いるストッパー２２２が設けられており、その押圧力に
より内筒２１７と外筒２１６とを固定している。ストッ
パー２２２の突部２２２ａを押すとストッパー２２２の
先端が内筒２１７から離れ、内筒２１７と外筒２１６と
は軸方向に相対的に変位し得るようになっている。尚、
ライトガイド２１４は、外筒２１６の底部外側に固着さ
れたブーツ２２３の側壁に設けられた孔２２３ａに若干
のたるみをもって一旦固定され、ＣＣＤ２２１用のケー
ブル２１５と共にブーツ２２３の中央孔２２３ｂから外
部に導き出されて図示しない本体に接続されている。

【０００６】従来技術２による皮膚観察装置は上述の如
く構成されているので、図６に示した如く皮膚２２４に
内筒２１７の先端を軽く押付けると、内側への突出部分
が押さえになって皮膚２２４は大体平らになる。この状
態でストッパー２２２を押して解除し、図示しないＴＶ
モニターを見ながらピントが合うように（最もはっきり
見えるように）外筒２１６を前後させ丁度良い位置でス
トッパー２２２から指を離し該ストッパー２２２で内筒
２１７と外筒２１６を固定させる。この状態でピントの
合った観察が可能であるというものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術には、つぎのような問題点があった。まず、従来技術
１においては、像の焦点位置が導光キャップの先端と脚
部の先端との間に設定されているので、焦点位置を特定
できない。そのため、被観察物のどの部分を観察する場
合でも、対物具を傾けてピント合わせしなければならな
い。また、像の焦点位置を維持するために脚部を設けた
が、構成上、脚部が点として“１本脚”による１点で対
物具を支えるようになっているので、安定した状態での
観察が困難である。

【０００８】また、従来技術２においては、撮像ヘッド
はバネで連結された内筒と外筒とを有し、内筒は外筒に
摺動自在に嵌合し、内筒の外筒に対する軸方向の位置は
ストッパーによる固定で決められる。そのため、内筒と
外筒との間に摺動部を設ける必要があるので、全体の構
成が複雑になり、部品点数が多いものとなっている。ま
た、内筒を外筒に対してスムーズに変位させるのに、内
筒と外筒との摺動部を高い精度で製作する必要があるの
でコスト高になっている。さらに、内筒が外筒に対して
摺動自在になっているので、ライトガイドの内蔵化が不
可能で、全体構成をコンパクトにすることができなかっ
た。

【０００９】本発明の目的は上記従来の問題点に鑑みて
なされたもので、簡単な構造であって、手に保持した状
態でピント合わせが容易にでき、且つ安定した状態で観
察できる観察用撮像ヘッドを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１、２または３に係る発明は、被観察物を照
明するための照明系と被観察物の像を結像するための光
学系とを内蔵した対物本体と、該対物本体に装着され前
記照明系の光を導く照明ヘッドと、該照明ヘッドの先端
に装着自在なピント合わせ部材とを備えた観察用撮像ヘ
ッドにおいて、前記ピント合わせ部材には、前記対物本
体の光学系の光軸に垂直な方向であって該光学系の被観
察物側の焦点位置に平面部を形成するとともに、前記焦
点位置を被観察物に対して微小なピント調整可能なピン
ト合わせ機構を設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項１、２または３に係る発明の作用で
は、ピント合わせ部材には、対物本体の光学系の光軸に
垂直な方向であって光学系の被観察物側の焦点位置に平
面部を形成するとともに、焦点位置を被観察物に対して
微小なピント調整可能なピント合わせ機構を設けたこと
により、ピント合わせ部材の平面部を被観察物の表面に
当接することによって、像の焦点位置を特定し、ピント
合わせ機構で微小なピント調整を行うことにより焦点位
置を調整して所望の観察部位を観察する。請求項２に係
る発明の作用では、上記作用に加え、ピント合わせ機構
は、ピント合わせ部材の平面部を切り欠いた稜線または
平面部の外周縁を支点として傾けることにより、平面部
に設けた支点を基準にして所望の観察位置に、光学系の
焦点位置を調整する。請求項３に係る発明の作用では、
上記作用に加え、ピント合わせ機構は、ピント合わせ部
材を対物本体の光学系の光軸に平行に弾性部材に抗して
移動するか、前記ピント合わせ部材の平面部の外周縁を
支点として傾けることにより、平面部を基準にして所望
の観察位置に、光学系の焦点位置を移動する。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は実施の形態１に係る、観察用撮
像ヘッドを一部断面で示した側面図である。

【００１３】図１において、観察用撮像ヘッドは、対物
本体１１と、対物本体１１の先端に連設された照明ヘッ
ド１２と、照明ヘッド１２の外周先端に装着されたピン
ト合わせ部材１３とから構成されている。対物本体１１
の後端は、図示しないケーブルにより、ビデオマイクロ
スコープ等の本体に接続されている。対物本体１１に
は、被観察物照明用の照明系および被観察物の像を結像
するための光学系が内蔵されており、手に保持した状態
で先端部を当接することにより、被観察物を照明すると
ともに、先端部に当接した被観察物の像を図示しないビ
デオマイクロスコープ等の本体側に送ることができる。
対物本体１１の先端に連設された照明ヘッド１２は、対
物本体１１の照明系の光を被観察物に導くようになって
いる。

【００１４】照明ヘッド１２の外周先端に着脱自在に装
着されたピント合わせ部材１３は、例えばアクリルなど
の透明な材料によって形成されている。ピント合わせ部
材１３は円筒状に形成され、平面部としての先端面１３
ａは、被観察物の像を結像するための光学系の被観察物
側の焦点位置を通り、該光学系の光軸に垂直な平面をな
している。従って、ピント合わせ部材１３の先端面１３
ａを、被観察物の表面に当接させたとき、この表面に自
動的にピントを合わせることができる。先端面１３ａ
は、半円より小さい面積になるように、先端面１３ａに
対して斜めに切り欠かれ、稜線Ａが形成されている。

【００１５】つぎに、上記構成の観察用撮像ヘッドを用
いたピント合わせ方法を説明する。対物本体１１を手に
保持した状態で観察する時、被観察物の表面に先端面１
３ａを垂直に当接させれば、そのまま、ピント合わせが
でき、像を観察することができる。しかも、先端面１３
ａは平面に形成されているので、ピント位置を容易に維
持することができ、手に保持した状態でも安定した状態
で観察が可能となる。また、段差のある被観察物に対し
ては、当接した被観察物の表面より低い部位（表面より
遠い部位）を観察するときには、先端面１３ａの稜線Ａ
を支点（２ヶ所）にして対物本体１１をＸ方向に傾ける
ことによりピント合わせを行う。また、当接した被観察
物の表面より高い部位（表面より近い部位）を観察する
ときには、先端面１３ａの外周縁Ｂ（外周稜線上のある
点）を支点（１ヶ所）にして対物本体１１をＹ方向に傾
けることによりピント合わせを行う。

【００１６】本実施の形態によれば、簡単な構造であっ
て、手に保持した状態でピント合わせが容易にでき、且
つ安定した状態で観察することができる。また、ピント
合わせ部材が透明な材料からなっているので、被観察物
に当接させたとき、被観察物の観察部位が肉眼で見え、
観察がし易い。

【００１７】本実施の形態では、透明な材料としてアク
リルを挙げたが、スチロールなどの透明プラスチックや
ガラス等も用いることができる。また、ピント合わせ部
材の先端にゴム等の柔らかい材質のシートを貼付すれ
ば、傷つき易いものの観察にも本実施の形態の観察用撮
像ヘッドを使用することができる。

【００１８】（実施の形態２）図２〜図３は実施の形態
２に係るもので、図２は観察用撮像ヘッドを一部断面で
示した側面図、図３はピント合わせ部材の斜視図であ
る。本実施の形態は、ピント合わせ部材の形状が実施の
形態１と異なり、他の部分は実施の形態１と同一のた
め、異なる部分のみ説明し、同一の部材には同一の符号
を付し説明を省略する。

【００１９】図２において、照明ヘッド１２の外周先端
には、ピント合わせ部材２１が着脱自在に装着されてい
る。ピント合わせ部材２１は円筒状に形成され、平面部
としての先端面２１ａは、被観察物の像を結像するため
の光学系の被観察物側の焦点位置を通り、該光学系の光
軸に垂直な平面をなしている。従って、ピント合わせ部
材２１の先端面２１ａを、被観察物の表面に当接させた
とき、この表面に自動的にピントを合わせることができ
る。ピント合わせ部材２１は、図３に示すように、装着
部２１ｂを残して、軸心ｍと平行に切断され、先端面２
１ａは、半円より小さい面積になるように、稜線Ａが形
成されている。

【００２０】上記構成の観察用撮像ヘッドを用いたピン
ト合わせ方法は、実施の形態１と同様のため、説明を省
略する。

【００２１】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様の効果に加え、ピント合わせ部材の材料を透明なもの
に限定する必要がなく、金属等の不透明なものであって
も、ピント合わせ部材を被観察物に当接したとき、被観
察物が見えなくなることはない。

【００２２】本実施の形態においても、実施の形態１と
同様に、ピント合わせ部材の先端にゴム等の柔らかい材
質のシートを貼付すれば、傷つき易いものの観察にも本
実施の形態の観察用撮像ヘッドを使用することができ
る。

【００２３】（実施の形態３）図４は実施の形態３に係
る、観察用撮像ヘッドを一部断面で示した側面図であ
る。本実施の形態は、ピント合わせ部材およびピント合
わせ機構が実施の形態１と異なり、他の部分は実施の形
態１と同一のため、異なる部分のみ説明し、同一の部材
には同一の符号を付し説明を省略する。

【００２４】図４において、照明ヘッド１２の外周先端
には、バネ等の弾性部材３２を介して、例えばアクリル
などの透明な材料からなるピント合わせ部材３１が着脱
自在に装着されている。照明ヘッド１２とピント合わせ
部材３１とは、弾性部材３２の両端をピン等で夫々照明
ヘッド１２とピント合わせ部材３１とに接合することで
連絡するように構成する。ピント合わせ部材３１は円筒
状に形成され、先端面３１ａは、被観察物の像を結像す
るための光学系の被観察物側の焦点位置を通り、該光学
系の光軸に垂直な平面をなしている。従って、ピント合
わせ部材３１の先端面３１ａを、被観察物の表面に当接
させたとき、この表面に自動的にピントを合わせること
ができる。

【００２５】つぎに、上記構成の観察用撮像ヘッドを用
いたピント合わせ方法を説明する。対物本体１１を手に
保持した状態で観察する時、被観察物の表面に先端面３
１ａを垂直に当接させれば、そのまま、ピント合わせが
でき、像を観察することができる。しかも、先端面３１
ａは平面に形成されているので、ピント位置を容易に維
持することができ、手に保持した状態でも安定した状態
で観察が可能となる。また、段差のある被観察物に対し
ては、当接した被観察物の表面より低い部位（表面より
遠い部位）を観察するときには、対物本体１１を被観察
物の表面に対して垂直に（Ｚ方向）押し込み、ピント合
わせする。また、当接した被観察物の表面より高い部位
（表面より近い部位）を観察するときには、先端面３１
ａの外周縁Ｃを支点（１ヶ所）にして対物本体１１をＹ
方向に傾けることによりピント合わせを行う。

【００２６】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様の効果に加え、ピント合わせ部材を円筒状のシンプル
な形状にすることができる。また、被観察物の表面より
遠方に焦点位置を移動する場合は、視野が変わることな
く観察することができる。

【００２７】本実施の形態においても、実施の形態１と
同様に、ピント合わせ部材の先端にゴム等の柔らかい材
質のシートを貼付すれば、傷つき易いものの観察にも本
実施の形態の観察用撮像ヘッドを使用することができ
る。なお、実施の形態３では、弾性部材にバネを用いた
が、これに限られるものではなく、例えばゴムを用いる
こともできる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１、２または３に係る発明によれ
ば、ピント合わせ部材の平面部を被観察物の表面に当接
することによって、像の焦点位置を特定し、ピント合わ
せ機構で微小なピント調整を行うことにより焦点位置を
調整して所望の観察部位を観察するので、簡単な構造で
あって、手に保持した状態でピント合わせが容易にで
き、且つ安定した状態で観察することができる。請求項
２に係る発明によれば、上記効果に加え、平面部に設け
た支点を基準にして所望の観察位置に、光学系の焦点位
置を調整できるので、ピント合わせ機構を簡易にするこ
とができる。請求項３に係る発明によれば、上記効果に
加え、平面部を基準として所望の観察位置に光学系の焦
点位置を調整できるので、焦点位置が被観察物の表面よ
り遠方に移動する場合は、視野が変わることなく観察す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る観察用撮像ヘッドを一部断
面で示した側面図である。

【図２】実施の形態２に係る観察用撮像ヘッドを一部断
面で示した側面図である。

【図３】実施の形態２のピント合わせ部材の斜視図であ
る。

【図４】実施の形態３に係る観察用撮像ヘッドを一部断
面で示した側面図である。

【図５】従来技術１のピント合わせ治具を対物具に取付
けた概略側面図である。

【図６】従来技術２の撮像ヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１１ 対物本体 １２ 照明ヘッド １３ ピント合わせ部材 １３ａ 先端面 Ａ 稜線 Ｂ 外周縁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被観察物を照明するための照明系と被観
   察物の像を結像するための光学系とを内蔵した対物本体
   と、該対物本体に装着され前記照明系の光を導く照明ヘ
   ッドと、該照明ヘッドの先端に装着自在なピント合わせ
   部材とを備えた観察用撮像ヘッドにおいて、 前記ピント合わせ部材には、前記対物本体の光学系の光
   軸に垂直な方向であって該光学系の被観察物側の焦点位
   置に平面部を形成するとともに、前記焦点位置を被観察
   物に対して微小なピント調整可能なピント合わせ機構を
   設けたことを特徴とする観察用撮像ヘッド。
2. 【請求項２】 前記ピント合わせ機構は、前記ピント合
   わせ部材の平面部を切り欠いた稜線または平面部の外周
   縁を支点として傾けることができるようにしたものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の観察用撮像ヘッド。
3. 【請求項３】 前記ピント合わせ機構は、前記ピント合
   わせ部材を前記対物本体の光学系の光軸に平行に弾性部
   材に抗して移動することができる上に、前記ピント合わ
   せ部材の平面部の外周縁を支点として傾けることができ
   るものであることを特徴とする請求項１記載の観察用撮
   像ヘッド。