JP2000075216A - Optical observation apparatus having manual variable power mechanism - Google Patents

Optical observation apparatus having manual variable power mechanism

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JP2000075216A
JP2000075216A JP10245441A JP24544198A JP2000075216A JP 2000075216 A JP2000075216 A JP 2000075216A JP 10245441 A JP10245441 A JP 10245441A JP 24544198 A JP24544198 A JP 24544198A JP 2000075216 A JP2000075216 A JP 2000075216A
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image
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magnification information
variable power
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Takahiko Matsumoto
孝彦 松本
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Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical observation apparatus having a manual variable power mechanism which is capable of transmitting the magnification information currently under use by the image signal outputted from a CCD camera and does not require an electrical magnification detecting means and electric wiring. SOLUTION: This observation apparatus is constituted by providing the image plane of an objective lens 1 with a superposing means for superposing magnification information and connecting the images superposed with the magnification information by a relay variable power lens system and introducing the superposed images to an observation means. Further, the manual variable power mechanism 100 and the magnification information superposing means 2 are interlocked. The magnification information superposing means 2 is capable of superposing the information varying with each of the magnification to be used on the observed images. The magnification currently under use and the magnification information thereof correspond one to one by interlocking the manual variable power mechanism 100 and the magnification information superposing means 2. Then, the transmission of the magnification information currently under use may be transmitted by the image signal of the observed images and the optical observation apparatus having the manual variable power mechanism which is simple in the constitution and is inexpensive may be provided without requiring the electrical magnification detecting means and the electrical wiring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定顕微鏡等の光
学的観察装置、特に対物レンズと手動変倍機構によって
観察倍率を変化させる変倍レンズとを備え、光学的に倍
率認識が可能な光学的観察装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical observation apparatus such as a measuring microscope, and more particularly, to an optical apparatus having an objective lens and a variable power lens for changing an observation magnification by a manual variable power mechanism, and capable of optically recognizing magnification. Related to an objective observation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の光学的観察装置の光学系
の構成図である。従来の光学系は、対物レンズ11、変
倍機構200、CCDカメラ16等により構成され、変
倍機構200は、ターレット機構12、第1変倍レンズ
13a、第2変倍レンズ13b等で構成される。ターレ
ット機構12は、軸20を中心として回転可能であり、
その外周部には遮光板14が取り付けられる。また、タ
ーレット機構12の外周部の外側には、フォトインタラ
プタ15a、15bが設けられる。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of an optical system of a conventional optical observation device. The conventional optical system includes an objective lens 11, a zoom mechanism 200, a CCD camera 16, and the like. The zoom mechanism 200 includes a turret mechanism 12, a first zoom lens 13a, a second zoom lens 13b, and the like. You. The turret mechanism 12 is rotatable about an axis 20,
A light-shielding plate 14 is attached to the outer peripheral portion. Further, outside the outer peripheral portion of the turret mechanism 12, photo interrupters 15a and 15b are provided.

【0003】フォトインタラプタ15aは、第1変倍レ
ンズ13aが光路17中に挿入されたときに、遮光板1
4が進入する位置に配置され、フォトインタラプタ15
bは、第2変倍レンズ13bが光路17中に挿入された
ときに、遮光板14が進入する位置に配置される。
When the first variable power lens 13a is inserted into the optical path 17, the photo interrupter 15a
4 is located at a position where
b is disposed at a position where the light shielding plate 14 enters when the second variable power lens 13b is inserted into the optical path 17.

【0004】従って、従来の変倍機構200において
は、フォトインタラプタ15aが遮光されたときは第1
変倍レンズ13aによる倍率となり、フォトインタラプ
タ15bが遮光されたときは第2変倍レンズ13bによ
る倍率となることが電気的に認識できる。
Therefore, in the conventional zoom mechanism 200, when the photo interrupter 15a is shielded from light, the first
It can be electrically recognized that the magnification becomes the magnification by the variable power lens 13a, and that the magnification becomes the second magnification lens 13b when the photo interrupter 15b is shielded from light.

【0005】このような変倍機構200を備えた光学的
観察装置は、CCDカメラ16から出力される画像信号
を図示しない画像処理装置に入力し、観察物19の画像
計測を行う場合に使用される。この場合、フォトインタ
ラプタ15a、15bの検出信号を画像処理装置に入力
すれば、現在使用中の倍率が認識でき、倍率補正等の各
種の補正を自動的に行うことができる。なお、倍率補正
とは、第1変倍レンズ13a等の倍率が規定の倍率にな
っていない場合に、画像処理装置で測定した寸法に補正
係数を掛けて測定精度を向上させる処理をいう。
An optical observation device provided with such a magnification changing mechanism 200 is used when an image signal output from the CCD camera 16 is input to an image processing device (not shown) and an image of the observation object 19 is measured. You. In this case, if the detection signals of the photo interrupters 15a and 15b are input to the image processing device, the magnification currently used can be recognized, and various corrections such as magnification correction can be automatically performed. Note that magnification correction refers to a process of improving the measurement accuracy by multiplying a dimension measured by the image processing apparatus by a correction coefficient when the magnification of the first variable power lens 13a or the like is not the specified magnification.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来技術によれば、現在使用中の倍率を認識して倍
率補正等を自動的に行わせるためには、光学的観察装置
にフォトインタラプタ15a、15b等の倍率検出手段
を付属させる他に、フォトインタラプタ15a、15b
と画像処理装置とを接続する電気配線、及び電気的な倍
率読み取り手段を一式揃えて選択可能とする必要があ
る。
However, according to the prior art as described above, in order to recognize the magnification currently in use and to automatically perform magnification correction and the like, the optical interrupter 15a is provided to the optical observation device. , 15b, etc., and photointerrupters 15a, 15b
It is necessary to provide a set of electrical wiring for connecting the image processing apparatus and the image processing apparatus, and an electrical magnification reading means, and to be able to select them.

【0007】また、画像処理装置は専用ボード化されパ
ーソナルコンピュータに内蔵される場合が多いので、パ
ーソナルコンピュータに、CCDカメラ16から出力さ
れる画像信号用I/Oポートとは別に、倍率読み取り用
I/Oポートあるいはそれに準じるものを内蔵させる
か、または別途用意した倍率読み取り装置を通信回線等
でパーソナルコンピュータに接続する等の手段を講じな
ければならない。
In many cases, the image processing apparatus is provided as a dedicated board and is built in a personal computer. Therefore, the personal computer is provided with a magnification reading I / O port separately from an image signal I / O port output from the CCD camera 16. It is necessary to take measures such as incorporating a / O port or a device equivalent thereto, or connecting a separately prepared magnification reading device to a personal computer via a communication line or the like.

【0008】これらの手段は電動変倍機構であればこと
さら問題になることはない。即ち、電動変倍機構を備え
た光学的観察装置には、変倍用モータならびにモータ駆
動回路等の比較的大掛かりな機構が必要であり、また変
倍指令用I/Oポート等も必要なので、倍率読み取り用
I/Oポートが1チャンネル増えても大きな負担にはな
らない。しかし、安価に装置を提供しなければならない
手動変倍機構を備えた光学的観察装置においては、これ
らの付加機構が価格的に大きな負担になるという問題が
あった。
[0008] These means do not cause any problem if they are an electric power varying mechanism. That is, an optical observation apparatus having an electric zoom mechanism requires a relatively large-scale mechanism such as a zoom motor and a motor drive circuit, and also requires a zoom command I / O port and the like. Even if the number of I / O ports for magnification reading increases by one channel, it does not become a large burden. However, in an optical observation apparatus having a manual zooming mechanism, which must be provided at a low cost, there is a problem that these additional mechanisms impose a heavy burden on cost.

【0009】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、CCDカメラ16から出力される画像信号に
より現在使用中の倍率情報を伝達でき、電気的な倍率検
出手段及び電気配線を必要としない手動変倍機構を備え
た光学的観察装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and can transmit information of a magnification currently in use by an image signal output from the CCD camera 16, and requires an electric magnification detecting means and electric wiring. It is an object of the present invention to provide an optical observation device provided with a manual zooming mechanism that does not require the zooming.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、視野内に
倍率情報を重畳させる重畳手段を設け、倍率情報が重畳
された像を撮像手段に導く構成とし、手動変倍機構の倍
率変更に応じて前記倍率情報が変更されることにより達
成される。本発明によれば、倍率情報重畳手段は、使用
倍率ごとに異なった倍率情報を視野内に重畳し、撮像し
た画像に倍率情報を含ませることにより、観察像の画像
信号により現在使用中の倍率情報を伝達でき、電気的な
倍率検出手段及び電気配線を必要とせず、構成が簡素で
安価な手動変倍機構を備えた光学的観察装置を提供する
ことができる。
The object of the present invention is to provide a superimposing means for superimposing magnification information in a visual field, to guide an image on which the magnification information is superimposed to an imaging means, and to change the magnification of a manual magnification mechanism. This is achieved by changing the magnification information accordingly. According to the present invention, the magnification information superimposing means superimposes magnification information different for each use magnification in the field of view, and includes the magnification information in the captured image, so that the magnification signal currently used is determined by the image signal of the observation image. It is possible to provide an optical observation apparatus which can transmit information, does not require an electric magnification detecting means and electric wiring, has a simple configuration, and has an inexpensive manual zooming mechanism.

【0011】また、上記の目的は、観察物を対物レンズ
によって結像し、変倍レンズを有する手動変倍機構によ
り変倍すると共に、撮像手段で画像信号に変換して表示
する光学的観察装置において、前記手動変倍機構は、そ
の倍率情報を前記撮像手段の視野内に表示させる倍率情
報重畳機構を有することを特徴とする光学的観察装置を
提供することにより達成される。
An object of the present invention is to provide an optical observation apparatus which forms an image of an observation object with an objective lens, changes the magnification by a manual magnification mechanism having a magnification lens, converts the image into an image signal by an image pickup means, and displays the image signal. In the above, the manual zooming mechanism is achieved by providing an optical observation apparatus characterized by having a magnification information superimposing mechanism for displaying the magnification information in the field of view of the imaging means.

【0012】本発明によれば、手動変倍機構は、その倍
率情報を撮像手段の視野内に表示させる倍率情報重畳機
構を有するので、撮像した画像の画像処理により、使用
された倍率を識別することができる。従って、電気的な
倍率検出手段及び電気配線を必要とせず、構成が簡素で
安価な手動変倍機構を備えた光学的観察装置を提供する
ことができる。
According to the present invention, the manual zooming mechanism has a magnification information superimposing mechanism for displaying the magnification information in the field of view of the imaging means. Therefore, the magnification used is identified by image processing of the captured image. be able to. Therefore, it is possible to provide an optical observation apparatus having a simple and inexpensive manual zooming mechanism, which does not require an electrical magnification detecting means and electrical wiring.

【0013】また、本発明の光学的観察装置において、
前記手動変倍機構は多段階に変倍し、その変倍動作に連
動して、前記倍率情報重畳機構は前記透明板を切り替え
ることを特徴とする。
In the optical observation apparatus of the present invention,
The manual scaling mechanism changes the magnification in multiple stages, and the magnification information superimposing mechanism switches the transparent plate in conjunction with the scaling operation.

【0014】本発明によれば、透明板は手動変倍機構の
変倍動作に連動して切り替えられて倍率情報を伝達する
ので、倍率を切り替えた後に画像処理装置に倍率切り替
えを認識させる操作をする必要がない。このため、倍率
切り替えを認識させる動作を忘れ、測定結果に誤りを生
じる恐れがなく、測定の信頼性を向上させることができ
る。
According to the present invention, since the transparent plate is switched in synchronization with the scaling operation of the manual scaling mechanism to transmit magnification information, the operation for causing the image processing apparatus to recognize the magnification switching after switching the magnification is performed. No need to do. For this reason, the operation of recognizing the magnification switching is not forgotten, and there is no possibility that an error occurs in the measurement result, and the reliability of the measurement can be improved.

【0015】また、本発明の光学的観察装置において、
前記手動変倍機構は、ズーム機構を有して無段階で変倍
し、前記倍率情報重畳機構は、前記対物レンズの像面の
位置に、第1のパターンを描いた第1の透明板と、第2
のパターンを描いた第2の透明板とを重ねて配置し、前
記ズーム機構の変倍動作に連動して、前記第1及び第2
の透明板の重畳度を変化させ、前記第1、第2のパター
ンの重なりが前記倍率に応じて変化することを特徴とす
る。
Further, in the optical observation apparatus of the present invention,
The manual zooming mechanism has a zoom mechanism to perform zooming in a stepless manner, and the magnification information superimposing mechanism includes a first transparent plate on which a first pattern is drawn at a position on the image plane of the objective lens. , Second
And a second transparent plate on which the first pattern and the second pattern are drawn, and the first and second transparent plates are interlocked with the zooming operation of the zoom mechanism.
The overlapping degree of the first and second patterns is changed according to the magnification.

【0016】本発明によれば、ズーム機構を有する光学
的観察装置においても、撮像した画像の画像処理により
使用された倍率を識別することができるので、電気的な
倍率検出手段及び電気配線を必要とせず、構成が簡素で
安価な手動変倍機構を備えた光学的観察装置を提供する
ことができる。
According to the present invention, even in an optical observation apparatus having a zoom mechanism, the magnification used by image processing of a picked-up image can be identified. Instead, it is possible to provide an optical observation apparatus having a simple and inexpensive manual zooming mechanism.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、かかる実施の
形態が本発明の技術的範囲を限定するものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention.

【0018】図1は、本発明の第1の実施の形態の光学
的観察装置の光学系の構成図である。本実施の形態の光
学系は、対物レンズ1、手動変倍機構100、撮像手段
のCCDカメラ6等により構成され、手動変倍機構10
0は、倍率情報重畳機構2、反転式2変倍機構3、手動
ダイアル8等で構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system of an optical observation device according to a first embodiment of the present invention. The optical system according to the present embodiment includes an objective lens 1, a manual zooming mechanism 100, a CCD camera 6 serving as an imaging unit, and the like.
Numeral 0 is composed of a magnification information superimposing mechanism 2, a reversing type 2 variable magnification mechanism 3, a manual dial 8, and the like.

【0019】観察物9の像は対物レンズ1の像面に生成
され、対物レンズ1の像面位置には倍率情報重畳機構2
が設けられる。倍率情報重畳機構2は、倍率情報となる
マーク、数字等が描かれた透明板であるレチクル2A、
2Bにより構成され、CCDカメラ6で撮像される観察
像に倍率情報が付加される。
An image of the observation object 9 is generated on the image plane of the objective lens 1, and the magnification information superposition mechanism 2 is placed on the image plane position of the objective lens 1.
Is provided. The magnification information superimposing mechanism 2 includes a reticle 2A that is a transparent plate on which marks, numerals, and the like serving as magnification information are drawn.
2B, magnification information is added to the observation image captured by the CCD camera 6.

【0020】反転式2変倍機構3は、焦点距離の異なる
レンズ3a、3bを組み合わせたリレーレンズ(以下、
リレーレンズ3a、3bという)で構成され、倍率情報
重畳機構2が設けられる対物レンズ1の像面位置とCC
Dカメラ6を置く位置とが共役になるように配置され
る。
The reversing type variable power mechanism 3 is a relay lens (hereinafter, referred to as a lens) combining lenses 3a and 3b having different focal lengths.
Relay lens 3a, 3b), and the image plane position and CC of the objective lens 1 in which the magnification information superimposing mechanism 2 is provided.
It is arranged so that the position where the D camera 6 is placed is conjugate.

【0021】また、反転式2変倍機構3のレンズ3a、
3bを収納した図示しない鏡筒の、レンズ3a、3bの
中間には中心軸3cが取り付けられ、リレーレンズ3
a、3bは中心軸3cの回りを反転配置可能である。こ
のため図1に示したリレーレンズ3a、3bの配置の倍
率をMとすると、リレーレンズ3a、3bを反転配置し
た場合の倍率が1/Mとなる2段階の変倍機構が構成で
きる。
The lens 3a of the reversing type 2 variable power mechanism 3,
A center axis 3c is attached to the center of the lens 3a, 3b of the lens barrel (not shown) that houses the relay lens 3b.
a and 3b can be reversed around the central axis 3c. Therefore, assuming that the magnification of the arrangement of the relay lenses 3a and 3b shown in FIG. 1 is M, a two-stage zoom mechanism in which the magnification when the relay lenses 3a and 3b are inverted is 1 / M can be configured.

【0022】中心軸3cには、プーリ4a及び手動ダイ
アル8が同軸に設けられ、手動ダイアル8を回転するこ
とにより反転式2変倍機構3を反転配置させることがで
きる。また、プーリ4a、4b、4cにはベルト5が掛
けられる。ベルト5には前述のレチクル2A、2Bが連
結され、手動ダイアル8を回転して倍率を切り替える
と、同時に対物レンズ1の像面位置のレチクル2A、2
Bが水平に移動して切り替わり、観察像に重畳される倍
率情報も切り替わる。
A pulley 4a and a manual dial 8 are coaxially provided on the center shaft 3c. By rotating the manual dial 8, the reversing two-magnification mechanism 3 can be reversed. Further, a belt 5 is hung on the pulleys 4a, 4b, 4c. The above-mentioned reticles 2A and 2B are connected to the belt 5, and when the magnification is switched by rotating the manual dial 8, the reticles 2A and 2B at the image plane position of the objective lens 1 are simultaneously displayed.
B moves horizontally and switches, and the magnification information superimposed on the observation image also switches.

【0023】CCDカメラ6は、倍率情報重畳機構2に
より倍率情報が重畳され、反転式2変倍機構3により変
倍された観察物9の像を画像信号に変換し、図示しない
画像処理装置に出力する。従って、CCDカメラ6から
出力される画像信号には、観察物9の画像信号と共に現
在使用中の倍率情報が含まれているので、画像処理装置
で前述のマークや数字等の倍率情報を識別し倍率認識を
行うことができる。
The CCD camera 6 converts the image of the observation object 9, on which the magnification information is superimposed by the magnification information superimposing mechanism 2, and is scaled by the reversing type two-magnification mechanism 3, into an image signal. Output. Therefore, since the image signal output from the CCD camera 6 includes the magnification information currently in use together with the image signal of the observation object 9, the image processing device identifies the magnification information such as the above-mentioned marks and numerals. Magnification recognition can be performed.

【0024】このように、本実施の形態によれば、CC
Dカメラ6から出力される画像信号により現在使用中の
倍率情報を伝達できるので、電気的な倍率検出手段及び
電気配線を必要とせず、構成が簡素で安価な手動変倍機
構を備えた光学的観察装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, CC
Since the magnification information currently in use can be transmitted by the image signal output from the D camera 6, an optical magnification having a simple and inexpensive manual magnification changing mechanism without the need for an electric magnification detecting means and electric wiring is required. An observation device can be provided.

【0025】また、本実施の形態によれば、画像処理装
置は画像処理により直接的に倍率を認識できるので、倍
率を切り替えた後に画像処理装置に倍率切り替えを認識
させる操作、例えば倍率スイッチを押すといった二度手
間となる操作をする必要がない。このため、倍率切り替
えを認識させる動作を忘れ、誤った倍率情報に基づいた
測定により測定誤差を生じる恐れがなく、測定の信頼性
を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, since the image processing apparatus can directly recognize the magnification by the image processing, an operation for causing the image processing apparatus to recognize the magnification switching after switching the magnification, for example, pressing a magnification switch There is no need to perform such a troublesome operation as twice. For this reason, it is possible to improve the reliability of the measurement, without forgetting the operation of recognizing the magnification switching and without causing a measurement error due to the measurement based on the incorrect magnification information.

【0026】図2は、本発明の第1の実施の形態の光学
的観察装置における倍率情報重畳機構2の説明図であ
る。本実施の形態では図2(1)の如く低倍率用のレチ
クル2Aに視野枠2aを設け、視野枠2a内の一部を黒
塗りして倍率情報書き込みエリア30aとし、更に、倍
率情報書き込みエリア30aの一部に低倍率を表す白丸
マーク31aを設ける。また、図2(2)の如く高倍率
用のレチクル2Bに視野枠2bを設け、黒塗りした倍率
情報書き込みエリア30bの一部に高倍率を表す白三角
マーク31bを設ける。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the magnification information superimposing mechanism 2 in the optical observation apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 2A, a field frame 2a is provided on a low-magnification reticle 2A, and a part of the field frame 2a is painted black to form a magnification information writing area 30a. A white circle mark 31a representing a low magnification is provided in a part of 30a. Further, as shown in FIG. 2B, a field frame 2b is provided on the reticle 2B for high magnification, and a white triangular mark 31b indicating high magnification is provided in a part of the magnification information writing area 30b painted black.

【0027】ここで視野枠2a、2bをはじめレチクル
2Aと2Bに設けられた倍率情報書き込みエリア30
a、30b及び白丸マーク31a、白三角マーク31b
の大きさに違いがあるのは、前述の反転式2変倍機構3
の倍率の違いによってCCDカメラ6で撮像する視野の
範囲が異なるためである。即ち、視野枠2a、2b等の
大きさは、前記倍率の比に反比例した大きさとなってい
る。
Here, magnification information writing areas 30 provided on the reticles 2A and 2B as well as the field frames 2a and 2b.
a, 30b, white circle mark 31a, white triangle mark 31b
Is different from the above-mentioned reversing type 2 variable magnification mechanism 3
This is because the range of the field of view imaged by the CCD camera 6 differs depending on the difference in magnification. In other words, the sizes of the field frames 2a, 2b, etc. are in inverse proportion to the ratio of the magnification.

【0028】このように、低倍率、高倍率に対応して視
野枠2a、2b等の大きさが前記倍率の比に反比例して
異なるので、図2(3)に示すように、モニタ画面32
に表示される視野枠33及び倍率情報書き込みエリア3
4は、倍率の違いに関わらず同じ大きさになる。このた
め、画像処理装置は、倍率情報書き込みエリア34の白
丸マーク35を容易に識別し、倍率を認識することがで
きる。なお、画像処理装置は、モニタ画面32上のキャ
リパ37内において、観察物9のエッジ36を検出し、
その位置を検出する。
As described above, since the sizes of the field frames 2a, 2b and the like differ in inverse proportion to the ratio of the magnification corresponding to the low magnification and the high magnification, as shown in FIG.
Frame 33 and magnification information writing area 3 displayed on
No. 4 has the same size regardless of the difference in magnification. For this reason, the image processing apparatus can easily identify the white circle mark 35 in the magnification information writing area 34 and recognize the magnification. The image processing apparatus detects the edge 36 of the observation object 9 in the caliper 37 on the monitor screen 32,
The position is detected.

【0029】図3は、本発明の第2の実施の形態の光学
的観察装置の光学系の構成図である。第2の実施の形態
は4段階の変倍式の例で、2段階の変倍式である第1の
実施の形態と同様の部分の説明は省略し、異なる部分に
ついて説明する。
FIG. 3 is a configuration diagram of an optical system of an optical observation apparatus according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is an example of a four-stage variable-magnification system, and the description of the same parts as in the first embodiment, which is a two-stage variable-magnification system, is omitted, and different parts will be described.

【0030】反転式4変倍機構40は、焦点距離の異な
るレンズ3a、3b、3d、3eを組み合わせ、レンズ
3a、3bで構成されるリレーレンズ(リレーレンズ3
a、3bという)の光軸と、レンズ3d、3eで構成さ
れるリレーレンズ(リレーレンズ3d、3eという)の
光軸が直交するように構成される。そして、第1の実施
の形態と同様に、倍率情報重畳機構41が設けられる対
物レンズ1の像面位置とCCDカメラ6を置く位置とが
共役になるように配置される。
The reversing type 4 variable power mechanism 40 combines lenses 3a, 3b, 3d, and 3e having different focal lengths, and forms a relay lens (relay lens 3) composed of the lenses 3a and 3b.
a, 3b) and the optical axis of a relay lens composed of lenses 3d, 3e (relay lenses 3d, 3e) are orthogonal to each other. Then, similarly to the first embodiment, the image plane position of the objective lens 1 provided with the magnification information superimposing mechanism 41 and the position where the CCD camera 6 is placed are conjugated.

【0031】また、反転式4変倍機構40には、2組の
リレーレンズの光軸の交点の位置に中心軸3fが取り付
けられ、反転式4変倍機構40は中心軸3fの回りを9
0度ずつ回転配置可能である。このため、図3に示した
リレーレンズ3a、3bの配置の倍率をMとし、リレー
レンズ3d、3eの配置の倍率をNすると、反転式4変
倍機構40を90度ずつ回転配置することにより、倍率
がM、1/M、N、1/Nの4段階変倍機構が構成でき
る。
A center axis 3f is attached to the reversing type four-magnification mechanism 40 at the intersection of the optical axes of the two sets of relay lenses.
It can be rotated by 0 degrees. For this reason, if the magnification of the arrangement of the relay lenses 3a and 3b shown in FIG. 3 is M and the magnification of the arrangement of the relay lenses 3d and 3e is N, the reversing four-magnification mechanism 40 is rotated and arranged by 90 degrees. , And a four-stage magnification changing mechanism having magnifications of M, 1 / M, N, and 1 / N.

【0032】中心軸3fには、プーリ4a及び手動ダイ
アル8が同軸に設けられ、手動ダイアル8を回転するこ
とにより反転式4変倍機構40を回転配置させることが
できる。また、ベルト5には倍率M、1/M、N、1/
Nに対応した4種類のレチクル2A、2B、2C、2D
により構成される倍率情報重畳機構41が連結され、手
動ダイアル8を回転して倍率を切り替えると、同時に対
物レンズ1の像面位置のレチクル2A、2B、2C、2
Dが水平に移動して切り替わり、観察像に重畳される倍
率情報も切り替わる。
A pulley 4a and a manual dial 8 are coaxially provided on the center shaft 3f. By rotating the manual dial 8, the reversing type four-magnification mechanism 40 can be rotated. The belt 5 has a magnification M, 1 / M, N, 1 /
N types of reticles 2A, 2B, 2C, 2D
When the magnification is switched by rotating the manual dial 8, the reticle 2A, 2B, 2C, 2
D moves horizontally and switches, and the magnification information superimposed on the observation image also switches.

【0033】CCDカメラ6は、倍率情報重畳機構41
により倍率情報が重畳され、反転式4変倍機構40によ
り変倍された観察物9の像を画像信号に変換し、図示し
ない画像処理装置に出力する。従って、CCDカメラ6
から出力される画像信号には、観察物9の画像信号と共
に現在使用中の倍率情報が含まれているので、電気的な
倍率検出手段及び電気配線を必要とせず、画像処理装置
で前述のマークや数字等の倍率情報を識別し倍率認識を
行うことができる。
The CCD camera 6 includes a magnification information superimposing mechanism 41.
The magnification information is superimposed on the image, and the image of the observation object 9 scaled by the reversing type 4 zoom mechanism 40 is converted into an image signal, which is output to an image processing device (not shown). Therefore, the CCD camera 6
Since the image signal output from the camera includes the magnification signal currently in use together with the image signal of the observation object 9, no electric magnification detection means and electric wiring are required, and the above-described mark is used by the image processing apparatus. Magnification information such as numbers and numbers can be identified to perform magnification recognition.

【0034】このように、本実施の形態によれば、CC
Dカメラ6から出力される画像信号により4種類の倍率
情報を伝達できるので、構成が簡素化されて安価であ
り、また、倍率を認識させるための付加的な操作を必要
としない手動変倍機構を備えた光学的観察装置を提供す
ることができる。
As described above, according to the present embodiment, CC
Since four types of magnification information can be transmitted by the image signal output from the D camera 6, the configuration is simplified and inexpensive, and a manual magnification mechanism that does not require an additional operation for recognizing the magnification. Can be provided.

【0035】図4は、本発明の第3の実施の形態の光学
的観察装置の光学系の構成図である。第3の実施の形態
はズーム機構50による無段階の変倍式の例で、多段階
の変倍式である第1又は第2の実施の形態と同様の部分
の説明は省略し、異なる部分について説明する。
FIG. 4 is a block diagram of an optical system of an optical observation apparatus according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is an example of a stepless zooming system using a zoom mechanism 50, and the description of the same parts as those of the first or second embodiment, which is a multistage zooming system, is omitted, and different portions are described. Will be described.

【0036】ズーム機構50は、固定レンズ53と光軸
に沿って移動するレンズ52、53を組み合わせたズー
ム光学系を備える。ズーム機構50には、ネジを切った
軸54、55が光軸に平行に設けられ、レンズ51、5
2が取り付けられたナット56、57が軸54、55の
ネジに螺合される。そして、図示しない手動操作機構で
ベルト68、プーリ69a、69b、69c、69dを
介して軸54、55を回転することにより、レンズ5
1、52を移動させる。これにより、CCDカメラ6で
撮像する観察物9の像は無段階に変倍可能である。
The zoom mechanism 50 has a zoom optical system in which a fixed lens 53 and lenses 52 and 53 moving along the optical axis are combined. The zoom mechanism 50 is provided with threaded shafts 54 and 55 parallel to the optical axis.
The nuts 56, 57 to which 2 is attached are screwed into the screws of the shafts 54, 55. By rotating the shafts 54 and 55 via a belt 68 and pulleys 69a, 69b, 69c and 69d by a manual operation mechanism (not shown), the lens 5 is rotated.
1 and 52 are moved. Thus, the image of the observation object 9 captured by the CCD camera 6 can be scaled steplessly.

【0037】倍率情報重畳機構60は、対物レンズ1の
像面位置に設けられる。倍率情報重畳機構60は、無段
階変倍用レクチル61、62を重ねて構成される。無段
階変倍用レクチル61、62は、連結部材70a、70
bを介してベルト68に取り付けられ、ズーム機構50
の変倍動作に連動して光軸に直交する面内で図の矢印A
の方向で互いに逆方向に移動する。なお、図4(1)、
図4(2)、図4(3)は、それぞれ高倍時、中倍時、
低倍時における、ズーム機構50及び倍率情報重畳機構
60の概略の配置を示す。
The magnification information superimposing mechanism 60 is provided at the image plane position of the objective lens 1. The magnification information superimposing mechanism 60 is configured by superposing stepless variable magnification reticles 61 and 62. The stepless variable magnification reticles 61 and 62 include connecting members 70a and 70
b attached to the belt 68 via the zoom mechanism 50
A in the plane perpendicular to the optical axis in conjunction with the zooming operation of
Move in opposite directions. In addition, FIG.
FIGS. 4 (2) and 4 (3) show high magnification, medium magnification,
The schematic arrangement of the zoom mechanism 50 and the magnification information superimposing mechanism 60 at low magnification is shown.

【0038】図5は、本実施の形態の無段階変倍式の倍
率情報重畳機構60の説明図である。図5により無段階
変倍式の倍率情報重畳機構60の視野枠と倍率情報につ
いて説明する。図5(1)は、無段階変倍用レクチル6
1の概略図である。無段階変倍用レクチル61は、透明
板70に視野枠の左辺部分63と底辺部分64が描か
れ、底辺部分64には倍率情報となる補助指標65が描
かれる。なお、視野枠の左辺部分63と底辺部分64と
の交点と補助指標65との距離はaである。また、図5
(2)は、無段階変倍用レクチル62の概略図である。
無段階変倍用レクチル62は、透明板71に視野枠の右
辺部分67と上辺部分66が描かれる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a stepless magnification type magnification information superimposing mechanism 60 according to this embodiment. The field frame and magnification information of the stepless magnification type magnification information superimposing mechanism 60 will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a stepless variable magnification reticle 6.
1 is a schematic view of FIG. In the stepless variable magnification reticle 61, a left side portion 63 and a bottom side portion 64 of a field frame are drawn on a transparent plate 70, and an auxiliary index 65 serving as magnification information is drawn on the bottom side portion 64. The distance between the intersection of the left side portion 63 and the bottom side portion 64 of the visual field frame and the auxiliary index 65 is a. FIG.
FIG. 2B is a schematic view of the stepless variable magnification reticle 62.
In the stepless variable magnification reticle 62, a right side portion 67 and an upper side portion 66 of a field frame are drawn on a transparent plate 71.

【0039】図5(3)は、無段変倍式の倍率情報重畳
機構60の高倍時の配置及び視野枠を示す。無段階変倍
用レクチル61、62は、ズーム機構50の変倍動作に
連動してそれぞれ矢印B、Cの方向に平行移動し、高倍
時の視野枠は、視野枠の左辺部分63と底辺部分64及
び右辺部分67と上辺部分66で構成される視野範囲
(A×B)となる。この場合、補助指標65は視野枠の
底辺のほぼ中央になり、a/Aはほぼ1/2である。
FIG. 5C shows an arrangement and a field frame of the stepless variable magnification type information superimposing mechanism 60 at a high magnification. The stepless zooming reticles 61 and 62 move in parallel in the directions of arrows B and C in conjunction with the zooming operation of the zoom mechanism 50, and the field frame at the high magnification is a left side portion 63 and a bottom side portion of the field frame. 64 and a visual field range (A × B) composed of the right side part 67 and the upper side part 66. In this case, the auxiliary index 65 is substantially at the center of the bottom of the field frame, and a / A is approximately 1/2.

【0040】図5(4)は、無段変倍式の倍率情報重畳
機構60の中倍時の配置及び視野枠を示す。図5(4)
に示すように、中倍時の視野範囲(A×B)は高倍時に
比べ大きくなり、a/Aは高倍時に比べ小さくなる。
FIG. 5D shows an arrangement and a field frame of the stepless variable magnification type magnification information superposing mechanism 60 at the middle magnification. FIG. 5 (4)
As shown in (1), the visual field range (A × B) at the time of medium magnification is larger than at the time of high magnification, and a / A is smaller than at the time of high magnification.

【0041】図5(5)は、無段変倍式の倍率情報重畳
機構60の低倍時の配置及び視野枠を示す。図5(5)
に示すように、低倍時の視野範囲(A×B)は中倍時に
比べ更に大きくなり、a/Aは中倍時に比べ更に小さく
なる。
FIG. 5 (5) shows an arrangement and a field frame at a low magnification of the stepless variable magnification type information superimposing mechanism 60. FIG. 5 (5)
As shown in the figure, the field of view (A × B) at low magnification is larger than that at medium magnification, and a / A is smaller than that at medium magnification.

【0042】このようにズーム機構50の変倍動作に連
動して視野範囲(A×B)の大きさが倍率比に反比例し
て変化するので、CCDカメラ6で撮像した画像のモニ
タ画面上の大きさは、図2(3)と同様に、ズーム機構
50の倍率に関わらずほぼ同じ大きさとなる。また、a
/Aもズーム機構50の変倍動作に連動して連続的に変
化するので、CCDカメラ6で撮像した画像に倍率情報
が重畳され、図示しない画像処理装置によりズーム機構
50の倍率を識別することができる。
As described above, since the size of the visual field range (A × B) changes in inverse proportion to the magnification ratio in conjunction with the zooming operation of the zoom mechanism 50, the image captured by the CCD camera 6 is displayed on the monitor screen. The size is substantially the same regardless of the magnification of the zoom mechanism 50, as in FIG. Also, a
Since / A also changes continuously in conjunction with the zooming operation of the zoom mechanism 50, magnification information is superimposed on the image captured by the CCD camera 6, and the magnification of the zoom mechanism 50 is identified by an image processing device (not shown). Can be.

【0043】このようにズーム機構50による無段変倍
式においても、電気的な倍率検出手段を付属させずに使
用時の倍率を画像処理により識別させることができるの
で、光学的観察装置と画像処理装置の間に電気配線を設
ける必要がなく、構成が簡素化され安価な光学的観察装
置を提供することができる。
As described above, even in the stepless variable magnification system using the zoom mechanism 50, the magnification at the time of use can be identified by image processing without attaching an electric magnification detection means. There is no need to provide an electric wiring between the processing devices, and the configuration can be simplified and an inexpensive optical observation device can be provided.

【0044】なお、以上の実施の形態の他にも、倍率情
報として倍率に応じた数字等を観察像に重畳し、画像処
理装置における文字認識により直接的に倍率を読み取る
こともできる。また、色の相違により倍率情報を観察像
に盛り込み、カラーカメラで色を識別することにより使
用倍率を識別させることもできる。
In addition to the above embodiments, it is also possible to superimpose a number or the like corresponding to the magnification on the observation image as magnification information and directly read the magnification by character recognition in the image processing apparatus. Further, magnification information can be included in the observation image based on the difference in color, and the magnification used can be identified by identifying the color with a color camera.

【0045】また、本実施の形態では変倍機構と倍率情
報重畳機構とをベルトとプーリ、又はネジとナット等に
より連動させているが、連動機構は、ギアトレインとラ
ック・ピニオンによるもの、カム機構によるもの、リン
ク機構によるもの、あるいはこれらを組み合わせたもの
でもよいことは言うまでもない。
In this embodiment, the variable power mechanism and the magnification information superimposing mechanism are linked by a belt and a pulley, or a screw and a nut, but the link mechanism is a gear train and a rack and pinion, a cam, and a cam. Needless to say, a mechanism, a link mechanism, or a combination thereof may be used.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、C
CDカメラで撮像した画像を画像処理装置で画像処理す
ることにより、電気的な倍率検出手段等の付加装置を必
要とせず、手動変倍機構を備えた光学的観察装置の倍率
情報をリアルタイムに検知することができる。
As described above, according to the present invention, C
The image captured by the CD camera is processed by the image processing device, so that the magnification information of the optical observation device equipped with a manual zooming mechanism can be detected in real time without the need for an additional device such as an electric magnification detection unit. can do.

【0047】このため、フォトインタラプタ等の倍率検
出手段を用いたものに比べ、装置全体の構成が簡素にな
り安価な手動変倍機構を備えた光学的観察装置を提供す
ることができる。
Therefore, as compared with the apparatus using magnification detecting means such as a photo-interrupter, the overall configuration of the apparatus is simplified, and an optical observation apparatus having an inexpensive manual zoom mechanism can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の光学的観察装置の
光学系の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system of an optical observation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の倍率情報重畳機構の説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a magnification information superimposing mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態の光学的観察装置の
光学系の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an optical system of an optical observation device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態の光学的観察装置の
動作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory view of an optical observation device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態の無段式倍率情報重畳機構
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a stepless magnification information superimposing mechanism according to the embodiment of the present invention.

【図6】従来の光学的観察装置の光学系の構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram of an optical system of a conventional optical observation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 対物レンズ 2 倍率情報重畳機構 3 反転式2変倍機構 4a、4b、4c プーリ 5 ベルト 6、16 CCDカメラ 12 ターレット機構 13a、13b 変倍レンズ 14 遮光板 15a、15b フォトインタラプタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Objective lens 2 Magnification information superimposing mechanism 3 Reversing type 2 variable power mechanism 4a, 4b, 4c Pulley 5 Belt 6, 16 CCD camera 12 Turret mechanism 13a, 13b Variable power lens 14 Light shielding plate 15a, 15b Photo interrupter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】観察物を対物レンズによって結像し、変倍
レンズを有する手動変倍機構により変倍すると共に、撮
像手段で画像信号に変換して表示する光学的観察装置に
おいて、 前記手動変倍機構は、その倍率情報を前記撮像手段の視
野内に表示させる倍率情報重畳機構を有することを特徴
とする光学的観察装置。
1. An optical observation apparatus which forms an image of an observation object by an objective lens, changes the magnification by a manual magnification mechanism having a magnification lens, and converts the image into an image signal by an image pickup means and displays the image signal. An optical observation apparatus, wherein the magnification mechanism has a magnification information superimposing mechanism for displaying the magnification information in the field of view of the imaging means.
【請求項2】請求項1において、 前記倍率情報重畳機構は、前記対物レンズの像面に前記
変倍レンズの倍率に対応して異なる前記倍率情報を描い
た透明板が設けられ、前記対物レンズの像面と共役な前
記変倍レンズの像面に前記撮像手段が設けられたことを
特徴とする光学的観察装置。
2. The objective lens according to claim 1, wherein the magnification information superimposing mechanism is provided with a transparent plate on the image plane of the objective lens, wherein the magnification information is different corresponding to the magnification of the variable power lens. An optical observation apparatus, wherein the imaging means is provided on an image plane of the variable power lens conjugate with the image plane of (1).
【請求項3】請求項2において、 前記手動変倍機構は多段階に変倍し、その変倍動作に連
動して、前記倍率情報重畳機構は前記透明板を切り替え
ることを特徴とする光学的観察装置。
3. The optical system according to claim 2, wherein the manual zooming mechanism zooms in and out in multiple stages, and the magnification information superimposing mechanism switches the transparent plate in conjunction with the zooming operation. Observation device.
【請求項4】請求項2において、 前記手動変倍機構は、ズーム機構を有して無段階で変倍
し、 前記倍率情報重畳機構は、前記対物レンズの像面の位置
に、第1のパターンを描いた第1の透明板と、第2のパ
ターンを描いた第2の透明板とを重ねて配置し、 前記ズーム機構の変倍動作に連動して、前記第1及び第
2の透明板の重畳度を変化させ、前記第1、第2のパタ
ーンの重なりが前記倍率に応じて変化することを特徴と
する光学的観察装置。
4. The manual magnification changing mechanism according to claim 2, wherein the manual magnification changing mechanism has a zooming mechanism to change the magnification in a stepless manner, and the magnification information superimposing mechanism moves the first magnification at a position on the image plane of the objective lens. A first transparent plate on which a pattern is drawn and a second transparent plate on which a second pattern is drawn are superposed and arranged, and the first and second transparent plates are interlocked with the zooming operation of the zoom mechanism. An optical observation apparatus, wherein the degree of superposition of a plate is changed, and the overlap between the first and second patterns changes according to the magnification.
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