JP2001159727A - 光学部品の保持機構及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学系の周りにスペースがない場合でも、複数
の光学部品の位置め、固定が行え、かつコストが安く、
調整工数もかからない光学部品の保持機構を提供する 【解決手段】光軸と垂直な平面を持ち、ベース１に固定
された第１の光学部品２と、光軸に垂直な平面を持った
第２の光学部品３を少なくとも一つ以上含む光学系にお
いて、第１の光学部品２の光軸に垂直な面と、第２の光
学部品３の平面同士を接合し、該接合された第２の光学
部品３の外周面に円筒状の連結部材４の軸方向端部にお
ける内周面が挿入接着され、連結部材４の軸方向端部で
あって第２の光学部品３が存在しない側の軸方向端部の
内周面に第３の光学部品５が挿入接着された光学部品の
保持機構である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば顕微鏡等の
光学機器などに用いられるプリズム等の光学部品の保持
機構及び撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ＣＣＤ等の撮像素子の小型化などに
伴い、それを用いた光学機器も小型化が進んできてい
る。電子機器を応用したものにとどまらず、一般的にも
光学機器の小型化は大きな課題となっている。従来、光
学部品を機器の本体に対して精度よく調整、固定する機
構は、数多く提案されてきている。

【０００３】例えば、図１０のようにレンズ５１，５２
群をその外周面に嵌合するように円筒状のレンズ筒２９
の内周面に、円筒状の間隔管３２をはさんで順番に落と
し込み、レンズ筒２９の軸方向端部の内周面に形成され
たメネジ部に、外周面にオネジを切ったリングネジ３１
を螺合させて締め付けて固定するものである。そして、
該レンズ筒２９を機器本体のベース１にネジ３０で締結
するようにしたものである。図１０において、ベース１
の光通過孔１ａの真上には成型プリズム２８が配置され
接着されている。

【０００４】図１１（ａ），（ｂ）は、図１０の内容を
機器本体側のＶ字溝により位置精度を高めるように改善
したものであり、これは実開昭６１−２０１０１０号公
報に掲載された例である。図１１（ａ）はその縦断面図
であり、図１１（ｂ）はその正面図である。これはレン
ズ５１，５２を円筒状のレンズ筒２９の内周面に挿入し
て接着した一つのユニットを構成し、該ユニットのレン
ズ筒２９を機器本体のＶ字溝を有するＶ溝部材３３にネ
ジ３４で締結するものである。この場合、レンズ５１，
５２は精度良くレンズ筒２９にして固定されているた
め、レンズ筒２９を長手方向に移動調整したり、Ｖ溝部
材３３の精度を高めれば全体の光学系の精度も高めるこ
とができる。

【０００５】この他にも図１２のようにレンズ筒２９の
外形を一部平面に加工して、更にベース１に図のような
段差を設け、その段差に合うような形状を持ったレンズ
筒２９または本体の一部に当てつけてネジ３０で締結す
る例がある。その他にもレンズ筒２９をベース１に位置
決め固定する方法は数多く知られているが、いずれもレ
ンズ筒２９側とベース１側に何らかの加工や締結手段を
施して成し得ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の光学
部品の保持機構の各例はいずれも次のような欠点を有し
ている。光学機器の小型化、電動化に伴い光学系を配置
するスペースは狭くなってきている。例えば図１０のよ
うなレンズ筒２９を用いれば、レンズ５１，５２の外形
よりはるかに大きい直径の筒が必要で、これにネジを切
ればネジ長分の外形が大きくなる。リングネジ３１でレ
ンズ５１，５２を固定すれば光軸方向とレンズ５１，５
２より外側にスペースが必要となる。

【０００７】さらには、レンズ筒２９の周りにはこれを
固定するためのベース１が必ず必要となり、レンズ５
１，５２が非常に小さい場合や、周りがその他の部品で
囲まれて、べース１に固定するスペースがない場合には
レンズ５１，５２の位置決め固定ができないという不具
合が発生する。例え、固定する場所があっても、ベース
１及びレンズ筒２９に加工が必要となりその手間も含め
ると、コストアップとなる。

【０００８】もう一つの問題は、光学系全体の精度を保
つのに、レンズ筒２９以外の光学系、例えば図１２のよ
うな構成光学系の場合、成型プリズム２８と一体化され
た凸レンズ面の精度は、一体成形することで確保できて
いるが、その後のレンズ筒２９との関係は確保されず、
ベース１に加工する締結手段の加工精度で保てないよう
であれば、成型プリズム２８とレンズ筒２９を個別に微
少距離動かすような調整作業が必要となる。

【０００９】図１０の光軸方向に図示しないその他の光
学系、またはＣＣＤなどの撮像素子がある場合、そちら
も調整が必要となり、調整工数は大くなってコストアッ
プにつながってしまう。

【００１０】本発明は、これらの問題点を解決するため
に、光学系の周りにスペースがない場合でも、複数の光
学部品の位置決め、固定が行え、かつコストが安く、調
整工数もかからない光学部品の保持機構を提供すること
を目的とする。

【００１１】これに加えて本発明は、撮像素子を結像位
置に位置決め調整を容易にした撮像装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、光軸と垂直な平面を持
ち、ベースなどの構造物に固定された第１の光学部品
と、光軸に垂直な平面を持った第２の光学部品を少なく
とも一つ以上含む光学系において、前記第１の光学部品
の光軸に垂直な面と、前記第２の光学部品の平面同士を
接合し、該接合された第２の光学部品の外周面に円筒状
の連結部材の軸方向端部における内周面が挿入接着さ
れ、該連結部材の軸方向端部であって前記第２の光学部
品が存在しない側の軸方向端部の内周面に第３の光学部
品が挿入接着されたことを特徴とする光学部品の保持機
構である。

【００１３】上記請求項１に対応する発明によれば、狭
いスペースに精度よく複数の光学部品を保持、固定する
ことができ、又、ベースなどの建造物に固定する部分が
一ヵ所にできるため、全体のコストも安くできる。

【００１４】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、入射する光束を複数の光路に分割する光路
分割手段と、前記光路分割手段を透過した透過光路上お
よび前記光路分割手段で分割された分岐光路上にそれぞ
れ配置される複数の受光素子と、この複数の受光素子に
対応してそれぞれ設けられた受光素子用の複数の回路基
板と、前記光路分割手段に向けて入射光束を通過する開
口部を有し、前記光路分割手段を保持するベースとを備
え、このベースの外部に備えられた結像レンズからの光
束が、前記開口部を介して前記光路分割手段に入射され
て前記受光素子に結像されるようにしたことを特徴とす
る撮像装置である。

【００１５】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、上記請求項２記載の撮像装置において、前
記光路分割手段からの前記透過光路及び前記分割光路の
少なくとも一方の光路上であって前記光路分割手段と前
記受光素子の間に配置された、前記結像レンズによる結
像位置を延長する延長光学系を更に備えており、この延
長光学系を保持する保持機構として、光軸と垂直な平面
を有し、前記ベースに固定された第１の光学部品と、光
軸に垂直な平面を持った第２の光学部品とを少なくとも
一つ以上含む光学系において、前記第１の光学部品の光
軸に垂直な面と前記第２の光学部品の平面同士とを接合
し、該接合された第２の光学部品の外周面に円筒状の連
結部材の軸方向端部における内周面を挿入接着し、該連
結部材の軸方向端部であって前記第２の光学部品が存在
しない側の軸方向端部の内周面に第３の光学部品を挿入
接着した光学部品保持機構を用いたことを特徴とする撮
像装置である。

【００１６】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、上記請求項２記載の撮像装置において、前
記複数の受光素子と前記複数の回路基板のうち、少なく
とも一組は受光素子と回路基板との間に一体的に取り付
けられたスペーサを更に備え、この受光素子とスペーサ
と回路基板の一体物における回路基板を前記ベースに固
定することによって受光素子を前記結像レンズの結像位
置に保持するようにしたことを特徴とする撮像装置であ
る。

【００１７】上記請求項２又は３に対応する発明によれ
ば、撮像素子を結像位置に対する位置決め調整が容易に
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。

【００１９】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態を説明するための断面図である。本実施の
形態は、概略次のように構成されたものである。すなわ
ち、光軸と垂直な平面を持ち、ベース１などの構造物に
固定された第１の光学部品２と、光軸に垂直な平面を持
った第２の光学部品３を少なくとも一つ以上含む光学系
において、第１の光学部品２の光軸に垂直な面と、第２
の光学部品３の平面同士を接合し、該接合された第２の
光学部品３の外周面に円筒状の連結部材４の軸方向端部
における内周面が挿入接着され、連結部材４の軸方向端
部であって第２の光学部品３が存在しない側の軸方向端
部の内周面に第３の光学部品５が挿入接着された光学部
品の保持機構である。

【００２０】このような構成において光学系を通る光
は、ベース１の孔１ａの下方から入ってきて、ベース１
の面上で調整可能な調整用部材８の孔８ａを通過して光
学部品２に入射する。光学部品２はプリズムを２枚接着
したビームスプリッタ（分光用プリズム）であり、光を
一定の分光比でそのまま上方と９０度屈折させたベース
１上面と平行な方向とに分光する。

【００２１】なお、この光学部品２は後述する実施の形
態のように、一つのプリズムでもよく、ビームスプリッ
タに限られるものではない。

【００２２】光学部品２の上方には、不図示の結像光学
系の結像位置にＣＣＤ等の撮像素子７Ａが位置するよう
に回路基板が配置されており、光学部品２を透過した光
は、そのまま撮像素子７Ａへ入射している。

【００２３】これは特にＣＣＤのような撮像素子に限定
されるものではなく、センサー６のような受光素子でも
よい（図２参照）。接着する光学部品３は片面が平面に
なっており、もう片面は凹面のレンズになっている。こ
れは光学系の性質によって、もう片面は凸面でも、両方
平面でもかまわない。

【００２４】この接着する光学部品３は図のように光学
部品３の平面と光学部品２の平面との平面同士を接着し
ている。これは通常接合レンズを作るときと同じ様な接
着剤で、強固に接合されている。この時、凹レンズの中
は水平な光軸と一致させている。

【００２５】連結部材４は金属やプラスチックでできた
筒状の部品で、図のように接着する光学部品３の外形に
一部嵌合するような形状を有している。連結部材４を接
着する光学部品３に嵌合させ、接着する光学部品３の外
形と連結部材４の嵌合部で接着することにより、連結部
材４自体は直接ベース１に固定していないが、光学部品
２、接着する光学部品３を介して、ベース１に固定され
た状態にする。連結部材４のもう一方は別の光学部品５
が該光学部品５外形で嵌合する形状に構成されており、
別の光学部品５を嵌合させて接着することができる。

【００２６】連結部材４に設けられた二つの嵌合形状は
互いに同心上に加工されており、水平な光軸と、接着す
る光学部品３の凹レンズ中心と、光学部品５の中心を、
互いに一致させることができる。

【００２７】撮像素子７を備えた回路基板は、水平な光
軸上の結像位置に配置されており、光軸に撮像素子７の
中心が位置合わせできるように、不図示の調整機構によ
って調整可能に固定される。

【００２８】もちろん、これは撮像素子７に限られるも
のではなく、例えば別な光学系や受光素子であるセンサ
ー等、別の部品でもかまわない。

【００２９】このような構成によれば、水平な光軸上の
光学部品の周辺が、コンパクトにでき、しかも連結部材
４の外形取り付け用のネジや加工がいらないので、非常
に小さく、安価にすることができる。

【００３０】連結部材４の近傍に締結用のベース１がな
いような場所でも設計可能であるし、ベース１への加工
も不要なので、さらに安価に光学部品の保持が可能であ
る。

【００３１】撮像素子７の位置に結像位置を調整する場
合、調整用部材８とベース１との締結を行なっているネ
ジを緩め、ベース１面上で調整用部材８を移動可能にす
ることで、光学部品２をベース１面上で移動させると、
撮像素子７に対する芯と同焦を調整できる。

【００３２】この場合、光学部品３と光学部品５が一体
になっているので、夫々の光学部品がバラバラになるこ
ともなく、シンプルに調整することができる。

【００３３】なお、この場合、光学部材２で偏向した光
軸中心と撮像素子７との位置合わせはできているものと
する。

【００３４】その後、光学部品２の上方に配置されてい
る撮像素子７Ａの光軸合わせの調整と結像位置へ位置決
め調整を行なう。

【００３５】なお、図１に示す撮像素子７Ａの代わりに
図２のようにセンサー６を用いて、光学部品２を撮像素
子７に対して調整してもセンサー６に対する影響はな
い。

【００３６】また、調整用部材８は上述したものに限ら
れるものではなく、例えば光軸に対して平行もしくは垂
直に移動できるようにベース１にガイドを設けることに
より、精度の良い調整を実現したり、ベース１に対して
調整用部材８をネジで固定する際に、その間に箔を挟ん
でおくことで、光軸方向にも調整することができる。

【００３７】このような微調整手段は請求の範囲を逸脱
しない範囲で、様々な方法が考えられる。

【００３８】以上述べた実施の形態は、図１のようにベ
ース１に固定された光学部品２の、水平光軸に垂直な平
面に、光学部品３の片側の平面部を接着するものであ
り、この場合接着する光学部品３が図１のようにレンズ
の場合はレンズの中心と光軸が一致するように接着す
る。

【００３９】次に光学部品３に対して該光学部品３の外
形に嵌合する形状を持った連結部材４が、光学部品３に
嵌合され、接着される。

【００４０】同様に、光学部品３を接着した連結部材４
の反対側には、別の光学部品５が嵌合され、接着され
る。なお、連結部材４に、接着される光学部品３と別の
光学部品５とは、それぞれ同心度が保たれており、これ
らを接着することにより、光学部品２と接着する光学部
品３と光学部品５の芯精度は保たれる。

【００４１】また、大きな径のレンズ筒を用いることが
ない上に、撮像素子７、７Ａを備えた各回路基板の配置
が簡単になるため、光学系周辺のスペースを占有するこ
とがなく（点線で囲んだ領域Ｍ程度）、近傍にベース１
がなくても、複数の光学部品を保持することが可能とな
る。

【００４２】ベース１に固定された光学部品２をベース
１に対して調整用部材８によって調整可能に設けること
によって、下方からの光軸に対しての芯や、撮像素子７
に対する結像位置の前後（同焦）の調整が可能となる。

【００４３】なお、この場合、ベース１から入射する像
は、標本９が対物レンズ１１と、図示しない光学系を通
過したものである。像１０１は、撮像素子７Ａに入射し
て不図示のモニターなどに出力されるイメージを表した
もので、その像の向きは標本９と同じである。

【００４４】ところが、光学部品２によって一回反射し
て９０度屈折した像が入射する撮像素子７では、そのま
ま出力すると、像１０２のように向きが９０度横にな
り、さらに左右が反転した、いわゆる鏡像となってしま
う。９０度横になった像は、撮像素子７自体の向きを９
０度変えれば元に戻るが、鏡像はこのままでは直すこと
ができない。

【００４５】そこで、この出力信号を、処理装置１２に
通す。処理装置１２は、電気回路で構成され、一度出力
信号を記憶して電気的に反転処理を行ない、像の向きを
標本９と同じに変換して出力できるようになっている。
そして、変換された出力信号１０３は標本９や、撮像素
子７Ａの出力信号の像（イメージ）１０１と同じ向きに
なり、二つ同じように扱うことが可能になる。

【００４６】なお、処理装置１２を用いずに、光学的に
撮像素子７に入射する前に再度プリズムなどで反射さ
せ、像の向きを合せる方法もあるが、二つの光路の像を
電気的に扱う場合には、処理装置１２による方法の方が
コスト、装置のスペース上のメリットは大きい。

【００４７】（第２の実施の形態）図３は第２の実施の
形態を説明するための図であるが、図１に示す実施の形
態と同じように光学部品２、接着する光学部品３は特に
変わりはなく、この図では光学部品２が三角プリズムに
なっており、光束は水平方向にすべて導かれている。

【００４８】連結部材４１に接着された第３の光学部品
５１の外形部分は図のようにレンズの厚みの半分ほどむ
き出しになっている。この外形部分にもう一つの連結部
材４２が嵌合、接着されている。そしてその連結部材４
２のもう一方には、もう一つ第４の光学部品５２が嵌
合、接着されている。

【００４９】このように連結部材４１，４２と別の光学
部品５１，５２の関係はレンズの大きや重さにもよる
が、光学部品２とベース１との接着強度と、嵌合ガタに
よる芯精度の累積が許す限りは複数組、つなげて構成す
ることができる。

【００５０】通常のレンズ筒方式で多くのレンズをつな
げようとした場合、非常に長い物になって、加工や組立
も困難である。光学部品５２の代わりに、第１の実施の
形態で示したような撮像素子７を連結部材４２に位置決
めして取り付けられるようにしてもよい。こうすれば撮
像素子７の回路基板を固定する手段を省くことができ、
さらにスペースが稼げ、コストも安くなる。

【００５１】（変形例）図４は上記本発明の変形例を示
した図であるが、接着する光学部品は特にレンズである
必要はなく、図４のようにプリズム２にプリズム１８を
接着するものであっても問題はない。接着されるプリズ
ム１８は光学部品２に対して必要な位置精度を出したう
えで接着されている。プリズム２に接着されたプリズム
１８の出射面にはさらに光学部品３例えばレンズが接着
される。

【００５２】これ以外の構成は他の実施の形態と同じだ
が、連結部材４や撮像素子７が上向きになっているた
め、レンズの枚数が増えても、上に積上げる形になっ
て、精度が保ち易くなる。接着するプリズム１８の下と
ベース１の間を接着剤などで充填すれば安定度は向上す
る。

【００５３】又、本発明は、顕微鏡のＣＣＤカメラ（撮
像装置）以外にも適用することが可能で、例えば図５に
示すように光学部品２はプリズムやビームスプリッタで
なくても、出射側の面が平面であればよいので、フィル
ターや平面ガラスとなっている。光源１６から導かれる
光は図示しない途中の光学系を通過して、平面光学部材
１７を通る。平面光学部材１７はアングル部材１５に固
定されており、アングル部材１５をベース１にネジ１４
により固定することで保持されている。平面光学部材１
７には接着する光学部品が中心を光軸中心に合わせるよ
うに接着されている。連結部材４と光学部品５は第１の
実施の形態と同に接着されている。

【００５４】この実施の形態によれば、アングル部材１
５をベース１に固定する前に、アングル部材１５を動か
すだけで、容易に光学系仝体の調整が可能となる。平面
板自体は光路上で動かしても光学系の精度に影響を及ぼ
すことがないので、調整はさらに単純に行えることにな
る。

【００５５】また、上記実施の形態では、プリズムを用
いて２方向に分割した顕微鏡からの像を２つの撮像素子
で撮像することができる構成になっていたが、これに限
られるものではなく、例えば連結部材等を接着したプリ
ズムが光路（光軸）中に挿脱することができる機構を設
けることにより、撮像素子の配置は実施の形態と同様で
あっても、撮像したい撮像素子に対してだけ顕微鏡から
の光路を入射させるようにすることは可能である。

【００５６】（第３の実施の形態）特に近年では、二つ
以上の撮像素子を備えたデジタルカメラ（撮像装置）の
使用も考えられるようになってきた。

【００５７】このような構成を実現しようとした場合、
通常、結像光学系から撮像素子が配置される結像位置ま
での光路上に光路分割用のプリズムを配置することが考
えられる。

【００５８】ここで、結像光学系から撮像素子が配置さ
れる結像位置までの光路上の距離と、光路分光用のプリ
ズムとの関係について説明する。

【００５９】顕微鏡に用いられるデジタルカメラを例に
説明すると、一般にデジタルカメラは、顕微鏡鏡筒部分
に設けられたＣマウントによって顕微鏡と接続される。

【００６０】なお、ここで用いるＣマウントは、フラン
ジバックと呼ばれるＣマウントの胴付きから結像位置ま
での距離が１７．５２６ｍｍと定められているものとす
る（図６参照）。

【００６１】光路分割用のプリズムは、このフランジバ
ック内に収まるものを配置しなくてはならない。

【００６２】しかしながら、Ｃマウントのフランジバッ
クの空間距離中でリレーレンズを介さないで顕微鏡像を
分光しようとすると、光路分光用のプリズムはフランジ
バックに入るぎりぎりの大きさとなる。

【００６３】そのため、結像光学系の結像位置は、光路
分光用のプリズムに非常に近接した位置に構成される。

【００６４】次いで、撮像素子について説明する。

【００６５】撮像素子とは、例えばボードカメラのよう
に回路基板と一体になっているのものが一般的で、この
回路基板の多くは、撮像素子の倍以上の占有面積を有す
る回路基板上に撮像素子が一体に構成されている。

【００６６】このような撮像素子を上述した光路分割用
のプリズム近傍の結像位置に配置しようとすると、以下
のような不都合が生じる可能性があった。

【００６７】先ず、一般に多く用いられている撮像素子
をデジタルカメラに使用し、光路分割用のプリズムで分
光した結像位置に夫々撮像素子を配置しようとした場
合、多く用いられている撮像素子では、回路基板同士が
近づき過ぎて干渉する可能性があった。

【００６８】図７は第３の実施の形態を示す図である。

【００６９】顕微鏡の鏡筒６０には、カメラ直筒６１及
びＣマウント６２を介してデジタルカメラ本体６３が螺
合固定されている。

【００７０】デジタルカメラ本体６３下面のベース６４
には、プリズム座６５が形成されており、このプリズム
座６５上には、顕微鏡からの像を図面中上方と図面中左
方向との２方向に光路を分割する光路分割用のプリズム
６７が接着固定されている。

【００７１】この光路分割用のプリズム６７は、顕微鏡
の鏡筒６０を通る光軸６８に対してプリズム６７の中心
位置が合うように配置される。

【００７２】この光路分割用のプリズム６７で２方向に
分割された光軸６８ａ、６８ｂ上の不図示の結像光学系
による結像位置Ｑ１、Ｑ２には、それぞれＣＣＤなどの
撮像素子６９、７０が後述する調整手段により位置決め
調整された後、固定されている。

【００７３】これら撮像素子６９、７０には、回路基板
７３、７４がそれぞれ対応している。

【００７４】なお、各回路基板７３、７４は、外装カバ
ー７６から外部コンピュータまで引き出されいるケーブ
ル７５によって、各回路基板７３、７４とコンピュータ
とが接続され、各撮像素子６９、７０で撮像した顕微鏡
からの像を不図示の外部コンピュータに送出する。

【００７５】以下に、各撮像素子６９、７０を、光路分
割用のプリズム６７に対して２方向に分割された光軸６
８ａ、６８ｂ上の結像位置Ｑ１、Ｑ２に位置決めするた
めの調整手段の具体的な構成について説明する。

【００７６】撮像素子６９は、回路基板７３に対して撮
像素子６９と回路基板７３とを電気的に接続するスペー
サ７１を介して一体的に設けられている。

【００７７】スペーサ７１は、撮像素子６９から回路基
板７３までの距離を例えば数ｍｍ〜数十ｍｍとなるよう
に、回路基板７３から撮像素子６９を離間する。

【００７８】この回路基板７３は、各調整ネジ７７、７
８によってＬ字形状の調整部材７９に取り付けられる。

【００７９】ここで、回路基板７３における各調整ネジ
７７、７８が挿通する孔径は、各調整ネジ７７、７８の
径より矢印イ方向へ若干大きめに形成されているので、
各調整ネジ７７、７８によりL字形状の調整部材７９に
対して回路基板７３を固定する場合、回路基板７３を光
軸６８ｂの方向と同一方向（矢印イ方向）で移動させ、
撮像素子６９を結像光学系の光軸６８ａ上に位置合わせ
できるようになっている。

【００８０】また、調整部材７９は、調整ネジ８０によ
ってベース６４に取り付けられる。

【００８１】ここで、調整部材７９における調整ネジ８
０が挿通する孔径は、調整ネジ８０の径より矢印ロ方向
へ若干大きめに形成されているので、調整ネジ８０によ
りベース１に対して調整部材７９を固定する場合、調整
部材７９を光軸６８ａの方向と同一方向（矢印ロ方向）
で移動させ、撮像素子６９を顕微鏡からの像が結像する
結像位置Ｑ１に位置決めできるようになっている。

【００８２】すなわち、調整部材７９を矢印イ及びロ方
向に移動させることにより、撮像素子６９を、光路分割
用のプリズム６７を通る光軸６８ａ上に位置合わせする
と共に、顕微鏡からの像が結像する結像位置Ｑ１に位置
決めすることができる。

【００８３】一方、撮像素子７０を有する回路基板７４
は、ベース６４上の保持部材８１に設けられる。

【００８４】この保持部材８１は、調整ネジ８２によっ
てベース６４に取り付けられる。

【００８５】ここで、保持部材８１における調整ネジ８
２が挿通する孔径は、調整ネジ８２の径より若干大きめ
に形成されているので、調整ネジ８２によりベース６４
に対して保持部材８１を固定する場合、回路基板７４上
の撮像素子７０を光軸に直交する平面上（矢印ハ方向）
をＸＹ移動させ、撮像素子７０を結像光学系の光軸６８
ｂに位置合わせできるようになっている。

【００８６】なお、ここでは、撮像素子７０を光軸６８
上に調整すると、結像光学系の結像位置Ｑ２に撮像素子
７０が位置するように構成されているものとする。

【００８７】すなわち、保持部材８１をＸＹ移動させる
ことにより、撮像素子７０を、光路分割用のプリズム６
７を通る光軸６８ｂに位置合わせすると共に、顕微鏡か
らの像が結像する結像位置Ｑ２に位置決めすることがで
きる。

【００８８】このように撮像素子６９と回路基板７３と
の間にスペーサ７１を介して、撮像素子６９と回路基板
７３とを一体に構成すると共に、回路基板７３をＬ字形
状の調整部材７９に調整可能に固定することで、撮像素
子６９の固定のために新たな固定部材を用いる必要がな
い上に、Ｌ字形状の調整部材７９と撮像素子６９との調
整可能な固定も、撮像素子６９単体で調整部材に固定す
る場合に比べて容易に行なうことができる。

【００８９】さらに、撮像素子６９と回路基板７３とを
スペーサ７１で離し、回路基板７３と回路基板７４とを
干渉しないように配置したので、撮像素子６９、７０と
を光路分割用のプリズム６７の結像位置Ｑ１、Ｑ２に配
置することができる。

【００９０】さらに、回路基板７３に対してスペーサ７
１を介して撮像素子６９を設け、且つこの撮像素子６９
が設けられている回路基板７３を各調整ネジ７７、７８
によってＬ字形状の調整部材７９に取り付け、この調整
部材７９を矢印イ及びロ方向に移動できるようにすると
共に、撮像素子７０を保持する保持部材８１を調整ネジ
８２によってベース６４に対してＸＹ移動できるように
したので、光路分割用のプリズム６７の各光軸６８ａ、
６８ｂ上の各結像位置Ｑ１、Ｑ２に各撮像素子６９、７
０をそれぞれ位置決めすることができる。

【００９１】従って、第１、第２の実施の形態で得られ
る効果と同様に、特性の異なる２つの撮像素子６９、７
０をフランジバックの顕微鏡からの像が結像する結像位
置Ｑ１、Ｑ２に位置決めする場合、光路分割用のプリズ
ム６７の必要とする性能を損なうことなく、フランジバ
ックの結像位置Ｑ１、Ｑ２に簡単な構成で容易に位置決
め配置することができる。

【００９２】さらに、上記第３の実施の形態において
は、スペーサ７１を介して撮像素子６９を回路基板７３
に設け、撮像素子６９を回路基板７３から数ｍｍ〜数十
ｍｍ離間するようにしたので、Ｃマウント６２のフラン
ジバック内にリレーレンズ等の光学系を介在する必要が
なくなり、光学性能の向上したデジタルカメラを実現す
ることができる。

【００９３】なお、上述した実施の形態では、撮像素子
６９と回路基板７３との間にスペーサを介在する構成の
みしか開示していないが、これに限られるものではな
く、例えば撮像素子７０と回路基板７４との間にもスペ
ーサを介在するように構成してもよい。

【００９４】また、上述した特性の異なる撮像素子６
９、７０としては、例えば静止画像と動画像とを別々に
撮像するための２つの撮像素子、或いは擬似的な倍率変
換を行なうために画素サイズの異なる撮像素子を用いて
もよい。

【００９５】また、撮像素子に限定する必要もなく、例
えば第１の実施の形態の変形例で述べたように、受光素
子であればセンサーであってもよい。

【００９６】また、上記実施の形態では、光路分割用の
プリズムを用いて光路を２方向に分割していたが、これ
に限られるものではなく、例えば光路（光軸）中に挿脱
自在なミラーを設けることにより、使用したい撮像素子
に対してだけ顕微鏡からの光路を入射させるようにする
光路分割も可能である。

【００９７】また、スペーサの代わりに、回路基板に対
する撮像素子のリード足自体を伸ばしてもスペーサを設
けた場合と同様の効果を得ることができる。

【００９８】なお、本発明は、上述した第１乃至第３の
実施の形態に限定されることはなく、次のように用いる
こともできる。

【００９９】例えば、上記デジタルカメラ本体６３は、
顕微鏡に取り付けられているが、これに限られるもので
はなく、図８に示すようにＣマウントに交換レンズ８０
を取り付け、三脚８１に載せて撮像を行なうことも可能
である。

【０１００】また、図９に示すように照準機能８２を持
つ架台８３にデジタルカメラ本体６３を取り付けて撮像
を行なうことも可能である。

【０１０１】さらに、上記第３の実施の形態のように、
撮像素子をスペーサを介して回路基板に設け、撮像素子
を回路基板から離すようにする構成は、上記第１、第２
の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。

【０１０２】（本発明の実施の形態における特徴点）次
に、本発明の他の特徴とするところについて以下に説明
する。

【０１０３】（１）本発明は、光軸と垂直な平面を持
ち、ベースなどの構造物に固定された第１の光学部品
と、光軸に垂直な平面を持った第２の光学部品を少なく
とも一つ以上含む光学系にあって、前記第１の光学部品
の光軸に垂直な面と、前記第２の光学部品の平面同士を
接合し、該接合された第２の光学部品の外周面に円筒状
の連結部材の軸方向端部における内周面が挿入接着さ
れ、該連結部材の軸方向端部であって前記第２の光学部
品が存在しない側の軸方向端部の内周面に第３の光学部
品が挿入接着された光学部品の保持機構（Ａ：上記請求
項１）において、前記第２の光学部品の外周側の直径寸
法と、前記連結部材の内周側の直径寸法と、前記第３の
光学部品の外周側の直径寸法の寸法精度を所定範囲内に
納まるようにしたことを特徴とする光学部品の保持機構
である。

【０１０４】（２）本発明は、上記本発明（１）に記載
されている光学部品の保持機構（Ａ）において、前記構
造物に固定される第１の光学部品が、光軸に対して水平
または垂直方向に寸法調整が可能な機構を備えたことを
特徴とする光学部品の保持機構である。

【０１０５】（３）本発明は、入射する光束を複数の光
路に分割する光路分割手段と、前記光路分割手段を透過
した透過光路上および前記光路分割手段で分割された分
岐光路上にそれぞれ配置される複数の受光素子と、この
複数の受光素子に対応してそれぞれ設けられた受光素子
用の複数の回路基板と、前記光路分割手段に向けて入射
光束を通過する開口部を有し、前記光路分割手段を保持
するベースとを備え、このベースの外部に備えられた結
像レンズからの光束が、前記開口部を介して前記光路分
割手段に入射されて前記受光素子に結像されるようにし
た撮像装置（Ｂ：上記請求項２）であって、前記光路分
割手段からの前記透過光路及び前記分割光路の少なくと
も一方の光路上であって前記光路分割手段と前記受光素
子の間に配置された、前記結像レンズによる結像位置を
延長する延長光学系を更に備えており、この延長光学系
を保持する保持機構として、光軸と垂直な平面を有し、
前記ベースに固定された第１の光学部品と、光軸に垂直
な平面を持った第２の光学部品とを少なくとも一つ以上
含む光学系において、前記第１の光学部品の光軸に垂直
な面と前記第２の光学部品の平面同士とを接合し、該接
合された第２の光学部品の外周面に円筒状の連結部材の
軸方向端部における内周面を挿入接着し、該連結部材の
軸方向端部であって前記第２の光学部品が存在しない側
の軸方向端部の内周面に第３の光学部品を挿入接着した
光学部品保持機構を用いた撮像装置（上記請求項３）に
おいて、前記複数の受光素子と前記複数の回路基板は、
それぞれ対応するもの同士が密着して固定されているこ
とを特徴とする撮像装置である。

【０１０６】（４）本発明は、入射する光束を複数の光
路に分割する光路分割手段と、前記光路分割手段を透過
した透過光路上および前記光路分割手段で分割された分
岐光路上にそれぞれ配置される複数の受光素子と、この
複数の受光素子に対応してそれぞれ設けられた受光素子
用の複数の回路基板と、前記光路分割手段に向けて入射
光束を通過する開口部を有し、前記光路分割手段を保持
するベースとを備え、このベースの外部に備えられた結
像レンズからの光束が、前記開口部を介して前記光路分
割手段に入射されて前記受光素子に結像されるようにし
たことを特徴とする撮像装置（請求項２）において、前
記複数の受光素子と前記複数の回路基板のうち、少なく
とも一組は受光素子と回路基板との間に一体的に取り付
けられたスペーサを更に備え、この受光素子とスペーサ
と回路基板の一体物における回路基板を前記ベースに固
定することによって受光素子を前記結像レンズの結像位
置に保持するようにしたもので、前記回路基板の前記ベ
ースに対する固定位置を調整可能な取り付け位置調整手
段を更に備えたことを特徴とする撮像装置である。

【０１０７】（５）本発明は、結像位置の決まっている
結像レンズの後方に配置し、光路を異なる方向に分割で
きる光路分割手段と、前記光路分割手段で分割された光
路上に配置される特性の異なる少なくとも二つの受光素
子と、前記受光素子を配置する該受光素子の夫々に対応
した受光素子用の回路基板と、前記回路基板の少なくと
も一方を前記光路分割手段より離間した位置に配置した
場合に、前記結像レンズの結像位置を前記受光素子に位
置させるために前記光路分割手段と前記受光素子との間
に、前記結像レンズの結像位置を延長するための光学系
を保持する光学系保持手段とを備えたことを特徴とする
撮像装置である。

【０１０８】（６）本発明は、結像位置の決まっている
結像レンズの後方に配置し、光路を異なる方向に分割で
きる光路分割手段と、前記光路分割手段で分割された光
路上に配置される特性の異なる少なくとも二つの受光素
子と、前記受光素子を配置する該受光素子の夫々に対応
した受光素子用の回路基板と、前記回路基板の少なくと
も一方を前記光路分割手段より離間した位置に配置した
場合に、前記受光素子を前記結像レンズの結像位置近傍
に配置するために前記受光素子と前記回路基板との間に
介在されるスペーサと、前記受光素子を結像位置に位置
決めするために前記回路基板を調整可能な調整機構と、
を備えたことを特徴とする撮像装置である。

【０１０９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、狭
いスペースに精度良く複数の光学部品を保持、固定する
ことができ、また、ベース１などの構造物に固定する部
分が一カ所にできるため、全体のコストも安くでき、さ
らには保持された光学系の調整を容易に行うことができ
る光学部品の保持機構を提供できる。

【０１１０】これに加えて本発明によれば、撮像素子を
結像光学系の結像位置に位置決めることができる撮像装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための断
面図。

【図２】第１の実施の形態の変形例を説明するための
図。

【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するための断
面図。

【図４】本発明の変形例を説明するための断面図。

【図５】本発明の変形例を説明するための断面図。

【図６】Ｃマウントのフランジバックを説明するための
図。

【図７】本発明の第３の実施の形態を説明するための断
面図。

【図８】本発明の撮像装置における使用例を示す図。

【図９】本発明の撮像装置における使用例を示す図。

【図１０】従来の光学部品の保持機構の第１の例を説明
するための断面図。

【図１１】従来の光学部品の保持機構の第２の例を説明
するための断面図。

【図１２】従来の光学部品の保持機構の第３の例を説明
するための断面図。

【符号の説明】

１：ベース ２：第１の光学部品 ３：第２の光学部品 ４：連結部材 ５：第３の光学部品 ６：センサー ７：撮像素子 ７Ａ：撮像素子 ８：調整用部材 ９：標本 １１：対物レンズ １２：処理装置 １４：ネジ １５：アングル部材 １６：光源 １７：平面光学部材 １８：プリズム ６０：顕微鏡の鏡筒 ６１：カメラ直筒 ６２：Ｃマウント ６３：デジタルカメラ本体 ６４：ベース ６５：プリズム座 ６６：ネジ ６７：プリズム ６９，７０：撮像素子 ７１，７２：スペーサ ７３，７４：回路基板 ７７，７８，８０，８２：調整ネジ ７９：調整部材 ８１：保持部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸と垂直な平面を持ち、ベースなどの
   構造物に固定された第１の光学部品と、光軸に垂直な平
   面を持った第２の光学部品を少なくとも一つ以上含む光
   学系において、 前記第１の光学部品の光軸に垂直な面と、前記第２の光
   学部品の平面同士を接合し、該接合された第２の光学部
   品の外周面に円筒状の連結部材の軸方向端部における内
   周面が挿入接着され、該連結部材の軸方向端部であって
   前記第２の光学部品が存在しない側の軸方向端部の内周
   面に第３の光学部品が挿入接着されたことを特徴とする
   光学部品の保持機構。
2. 【請求項２】 入射する光束を複数の光路に分割する光
   路分割手段と、 前記光路分割手段を透過した透過光路上および前記光路
   分割手段で分割された分岐光路上にそれぞれ配置される
   複数の受光素子と、 この複数の受光素子に対応してそれぞれ設けられた受光
   素子用の複数の回路基板と、 前記光路分割手段に向けて入射光束を通過する開口部を
   有し、前記光路分割手段を保持するベースとを備え、 このベースの外部に備えられた結像レンズからの光束
   が、前記開口部を介して前記光路分割手段に入射されて
   前記受光素子に結像されるようにしたことを特徴とする
   撮像装置。
3. 【請求項３】 前記光路分割手段からの前記透過光路及
   び前記分割光路の少なくとも一方の光路上であって前記
   光路分割手段と前記受光素子の間に配置された、前記結
   像レンズによる結像位置を延長する延長光学系を更に備
   えており、 この延長光学系を保持する保持機構として、光軸と垂直
   な平面を有し、前記ベースに固定された第１の光学部品
   と、光軸に垂直な平面を持った第２の光学部品とを少な
   くとも一つ以上含む光学系において、 前記第１の光学部品の光軸に垂直な面と前記第２の光学
   部品の平面同士とを接合し、 該接合された第２の光学部品の外周面に円筒状の連結部
   材の軸方向端部における内周面を挿入接着し、 該連結部材の軸方向端部であって前記第２の光学部品が
   存在しない側の軸方向端部の内周面に第３の光学部品を
   挿入接着した光学部品保持機構を用いたことを特徴とす
   る請求項２記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 前記複数の受光素子と前記複数の回路基
   板のうち、少なくとも一組は受光素子と回路基板との間
   に一体的に取り付けられたスペーサを更に備え、 この受光素子とスペーサと回路基板の一体物における回
   路基板を前記ベースに固定することによって受光素子を
   前記結像レンズの結像位置に保持するようにしたことを
   特徴とする請求項２記載の撮像装置。