JP2006323189A - 一眼レフカメラによる顕微鏡撮影用光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ確実に一眼レフカメラによる良好な顕微鏡レベルの撮影を実現する。
【解決手段】筒状の鏡胴５の軸線方向一端に一眼レフカメラ用交換レンズと同じ構造のマウント５ａを設け、鏡胴の軸線方向他端に汎用の顕微鏡用対物レンズ８を取り付け可能なねじ部５ｂを設け、鏡胴に一眼レフカメラと顕微鏡用対物レンズを取り付ける。鏡胴の軸線方向長さは対物レンズによる結像位置がフィルム面になるようにする。対物レンズのレンズ８ａの近傍に絞り切り換えレバー１２を設け、レバーには小絞り用及び開放絞り用の各孔を設ける。顕微鏡映像を視認する場合には開放絞りを選択することで一眼レフカメラのファインダを覗いて目視することができ、撮影する場合には小絞りとして深い被写界深度による良好な写真を簡易かつ確実に一眼レフカメラにより撮影することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一眼レフカメラによる顕微鏡撮影用光学装置に関するものである。

従来、顕微鏡にカメラを装着して顕微鏡映像を撮影することが行われている（例えば特許文献１参照）。そのような顕微鏡映像の一般的な撮影手法には幾つかの方法があるが、簡単な手法として、顕微鏡そのものをそのまま使用し、その接眼レンズの上にその光軸と同軸上にレンズの光軸が一致するように一眼レフカメラを装着し、顕微鏡の対物レンズ、接眼レンズ、カメラの撮影レンズを通じて顕微鏡映像を撮影する方法がある。
特開２００３−０９８４４０号公報

上記顕微鏡映像の撮影手法にあっては、一眼レフカメラの顕微鏡への特別な装着手段が必要であると共に、その段取りに手数がかかり、またその撮影手法も必ずしも容易かつ確実なものではないという問題がある。また、顕微鏡そのものを利用するため、上記特別な装着手段と合わせた設備費が高騰化するという問題がある。

また、視認・観察を主目的とする顕微鏡にあっては、一定以上の明るさが必要条件でありそのように設計されている。したがって、その対物レンズも口径比（Ｆ値）の小さな明るいレンズとする必要があり、被写界深度が浅くなってしまう。そのため、通常行われている、顕微鏡をそのまま用いて高倍率の撮影を一眼レフカメラで行う場合には、深度の浅い映像となってしまうばかりでなく、撮影のためのピント調整に非常に微妙な調整を必要とし、微小な被写体であってさえ、その一点にピントを合わせた場合にその前後に位置する部分はぼけてしまい、良好な写真を撮影することが困難であるという問題があった。

このような課題を解決して、簡易かつ確実に一眼レフカメラによる良好な顕微鏡レベルの高性能な撮影を実現するために本発明に於いては、筒状体と、前記筒状体の軸線方向一端に設けられた一眼レフカメラ用マウントと、前記筒状体の軸線方向他端に設けられた顕微鏡用対物レンズと、前記筒状体の前記顕微鏡用対物レンズの近傍に設けられかつ開放絞り状態と深い被写界深度が得られる小絞り状態との少なくとも２状態を選択可能な可変絞り機構とを有するものとした。

特に、前記可変絞り機構が、前記顕微鏡用対物レンズの光軸に交差する向きに変位自在に設けられた可動体と、前記可動体に設けられた前記小絞り状態とする小径孔及び前記開放絞り状態とする開口とを有すると良い。また、前記筒状体の前記軸線方向他端に汎用の顕微鏡用対物レンズを交換自在にするねじ部が設けられていると良い。

このように本発明によれば、筒状体に可変絞り機構を設けるという簡単な構造であって、その軸線方向一端に一眼レフカメラを装着し、他端に顕微鏡用対物レンズを装着するだけで、顕微鏡映像を視認する場合には開放絞りを選択することで一眼レフカメラのファインダを覗いて目視することができ、撮影する場合には小絞りとして深い被写界深度による良好な写真を簡易かつ確実に一眼レフカメラにより撮影することができる。

特に、顕微鏡用対物レンズの光軸に交差する向きに変位自在な可動体に小絞り状態とする小径孔と開放絞り状態とする開口とを設けることにより、可動体を変位させるという簡単な構造で開放絞り状態と小絞り状態とを任意に選択することができる。また、筒状体に汎用の顕微鏡用対物レンズに設けられているねじに合うねじ部を設けることにより、特別な設計変更することなく汎用の顕微鏡用対物レンズを用いることができ、簡便となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された顕微鏡撮影用光学装置の全体側面図である。図に示されるように、本体ベース１の端の所定位置に支柱２が立設されており、支柱２にはその軸線方向に変位自在に可動ベース３が支持されている。

支柱２にはその軸線方向（上下方向）に延在するラック２ａが固設され、ラック２ａに噛み合うギヤ（図示せず）が可動ベース３に内蔵されていると共に、そのギヤを回して可動ベース３の高さを変えることを手動で可能にするためのダイヤルノブ３ａが可動ベース３に設けられている。なお、ギヤに例えばスクリューギヤを用いることにより、ダイヤルノブ３ａで調節した任意の位置に可動ベース３を止めることができる。

可動ベース３には本体ベース１の中央部側であって図における上部には、例えば市販のカメラ用三脚に用いられている三脚取付座４が設けられている。その三脚取付座４を介して顕微鏡撮影用光学装置の筒状体としての鏡胴５が支持されている。鏡胴５には例えば図における上部の位置に固定用バンド６が外囲されており、その固定用バンド６の一端部が三脚取付座４に結合されている。そして、三脚取付座４に設けたダイヤルノブ７により固定用バンド６の他端部を一端部に向けて変位させることにより、固定用バンド６を鏡胴５の外周面に巻き締めて、可動ベース３に鏡胴５が取り付けられている。

鏡胴５の軸線方向一端である図における下端には市販されている汎用の顕微鏡用対物レンズ８が取り付けられている。鏡胴５の軸線方向他端である図における上端には、汎用の一眼レフカメラ用交換レンズに用いられている一般的なバヨネット式の一眼レフカメラ用マウント５ａが設けられており、その一眼レフカメラ用マウント５ａに一眼レフカメラ９のカメラマウントが結合されて、鏡胴５に一眼レフカメラ９が取り付けられている。鏡胴５の下端部には、上記したように汎用の顕微鏡用対物レンズ８を取り付けるため、そのねじに合わせたねじ部５ｂが設けられている。これにより、市販されている顕微鏡への対物レンズ取り付けと何ら変わることなく対物レンズ８を取り付けることができ、その交換も容易である。

鏡胴５にあっては、対物レンズ８の光軸とカメラ９の撮影軸とが同軸になるようにされていると共に、対物レンズ８による結像に必要な光線が通過するのに適切な内径を有しかつカメラ９のフィルム面に合焦するのに適切な長さ（例えば１７０ｍｍ程度）にて形成されている。なお、鏡胴５をテレスコピック構造としており、目的に応じて対物レンズ８とカメラ９との両者間の距離を任意に変更することが可能である。

また、図２に併せて示されるように、本図示例では可動ベース３から左右の各斜め下方に延出された一対の照明体１１が配設されている。これら照明体１１は本体ベース１上に載置された被撮影体（図示せず）を照射するためのものである。

対物レンズ８には上記したように顕微鏡に使用される汎用の対物レンズを用いている。しかしながら、顕微鏡の場合には背景技術で述べたように、基本的に肉眼で高倍率の映像を目視することが目的のため、十分に明るい映像が必要とされるのでレンズの口径比（Ｆ値）の小さいすなわち明るいレンズが対物レンズとして用いられている。そのため、顕微鏡用対物レンズをそのまま用いると、被写界深度が浅くなってしまい、撮影時のピント調整に非常に微妙な調整が必要となってしまう。

それに対して、例えば図３及び図４に示されるように、対物レンズ８におけるレンズ８ａのカメラ９側近傍にて直径方向（光軸ＣＬを横切る向き）に変位自在な長板状の絞り切り換えレバー１２を設け、その絞り切り換えレバー１２の所定の各位置に小径の小絞り孔１２ａと大径の開放絞り孔１２ｂとを設けている。絞り切り換えレバー１２を図３の矢印Ａに示されるように変位させることにより、各孔１２ａ・１２ｂを光軸上に位置させることができるようになっている。

その絞り切り換えレバー１２の幅を平面視でレンズ８ａを覆うことができる大きさにし、また小絞り孔１２ａを例えばＦ：３２となる大きさにし、開放絞り孔１２ｂをレンズ８ａの径と略同じ開口面積となる大きさにする。それにより、小絞り孔１２ａをレンズ８ａに整合させることにより通常の顕微鏡では得られない程の深い被写界深度による映像が得られ、開放絞り孔１２ｂをレンズ８ａに整合させることにより通常の顕微鏡を肉眼で視認するのと何ら変わらない映像が得られる。このようにして、可変絞り機構が設けられている。

なお、対物レンズ８の外向フランジ部で上下に切断して上側レンズ鏡筒８ｂと下側レンズ鏡筒８ｃとに分割し、上側レンズ鏡筒８ｂの対向面に図４に示されるように絞り切り換えレバー１２をスライド自在に支持する溝８ｃを加工する。絞り切り換えレバー１２にはスプリング止めピン１２ｃを突設し、戻しばねとしてのねじりコイルばね１３の一端をスプリング止めピン１２ｃに係合し、ねじりコイルばね１３の他端を溝８ｃの一部を側方に拡げるように形成した凹設部８ｄの角部に係合させる。

そして、両レンズ鏡筒８ｂ・８ｃを切断面で貼り合わせて元の対物レンズ８の形にし、上側レンズ鏡筒８ｂのねじ部を鏡胴５にねじ込んで、鏡胴５に対物レンズ８が取り付けられている。このようにして、市販の汎用対物レンズを鏡胴５に取り付けることができ、別途レンズホルダなどを用意する必要は無い。

図３・４は小絞り孔１２ａがレンズ８ａと整合している状態を示している。その状態を保持するために、ねじりコイルばね１３による弾発付勢力に抗して絞り切り換えレバー１２を上記整合位置に止めるべく、絞り切り換えレバー１２の一端部に下側レンズ鏡筒８ｅに当接する係止部１２ｄが一体に形成されている。

ねじりコイルばね１３の弾発付勢力に抗して図４の矢印Ｂに示されるように絞り切り換えレバー１２の他端部を押し込むことにより、開放絞り孔１２ｂがレンズ８ａと整合するようになる。なお、その整合状態を保持し得るように、絞り切り換えレバー１２の他端部に下側レンズ鏡筒８ｅに当接する係止部１２ｅが一体に形成されている。

図示例では、常時小絞り孔１２ａで絞られた状態であり、その状態でカメラ９で撮影することにより深い被写界深度による良好な映像を撮影することができる。しかしながら、小絞り状態では暗いため、撮影前の視認によるピント合わせを容易に行うことができない。それに対して、本願発明では絞り切り換えレバー１２を押して変位させることにより開放絞り孔１２ｂをレンズ８ａと合わせることができ、その状態を保持しつつカメラ９のファインダを覗くことにより被写体を通常の顕微鏡で視認するのと同様に明るい状態で視認することができる。

そのようにしてピント合わせを容易に行うことができると共に、ピント合わせ後には絞り切り換えレバー１２に対する上記押圧力を解除することにより、ねじりコイルばね１３の弾発付勢力により図３・４の初期位置に絞り切り換えレバー１２が戻るため、上記したように深い被写界深度による良好な撮影を行うことができる。なお、照明体１１により照射して撮影することにより、小絞り孔１２ａにより極端に絞られることによる光量不足を何ら問題なく補うことができ、明るい映像を撮影することができる。また、この場合には照射されている時間だけ撮影されることになるため、シャッター速度を敢えて設定しなくても、照明体１１のフラッシュ時間がシャッター速度になる。あるいは、被撮影体が動かないものであれば、照明体１１による照明を行わずにシャッター速度を長く設定することで撮影することができる。

なお、図示例では小絞り１２ａと開放絞り１２ｂとの２通りの選択としたが、それらの中間の絞りに相当する孔を設けて３通り以上の絞りの変化を選択するようにしても良い。それにより、撮影対象回りのピントを故意にある程度ぼかした映像の撮影を行うことができ、撮影対象に応じた好適な背景とする映像を撮影することができる。

上記例では汎用の対物レンズ８を用いているが、一部加工しているため、倍率の違うものを使用したい場合には予め容易しておく必要がある。そのような場合に対物レンズをそのまま交換できるようにすることが好ましく、その一例を次に示す。

図５及び図６に示されるように、対物レンズ８のねじ部８ｆをねじ込み可能な雌ねじ部を有する凸形円筒状アタッチメント１５を用いる。アタッチメント１５には鏡胴５に取り付けるための対物レンズ８のねじ部８ｆと同じ形状のねじ部１５ａが形成されており、そのねじ部１５ａを鏡胴５にねじ込んで、鏡胴５にアタッチメント１５を介して対物レンズ８が取り付けられるようになっている。

アタッチメント１５には、球面の一部からなる弧状板１６が対物レンズの径方向の軸線を中心として回動自在に設けられている。なお、弧状板１６の径は、対物レンズ８におけるレンズ８ａの上側の凹部の内径よりも若干小さい程度であって良い。

弧状板１６の両端から互いに相反する向きに同軸に延出された回動軸１６ａが設けられている。回動軸１６ａは、アタッチメント１５の周壁部に直径方向に対称位置に設けられた軸線方向溝１５ｂ内に受容され、かつアタッチメント１５にねじ込まれた対物レンズ８のねじ部８ｆの軸線方向端面により支持されている。そして、一方の回動軸１６ａを対物レンズ８の外方に延出し、その外部延出部分をクランク形状に曲げて操作レバー部１６ｂが形成されており、その操作レバー１６ｂを回すことにより弧状板１６を回動させることができるようになっている。

弧状板１６の図５の状態でレンズ８ａに対向する部分は、レンズ８ａを覆い隠す大きさであり、かつ弧状板１６を図５の状態から９０度回動させた図６に示される状態でレンズ８ａを通る光線を遮蔽しない程度に形成されている。その弧状板１６の中央には上記小絞り孔１２ａと同じ大きさであって良い小絞り孔１６ｃが設けられており、図５の状態で小絞り状態になり、図６の状態で上記開放絞り状態と同じ状態となる。なお、図６の状態を維持するべく、図５から９０度回した操作レバー部１６ｂが当接する位置に、アタッチメント１５から延出させたストッパ１５ｃが設けられている。

このようにしても上記と同様に撮影前の視認及びピント合わせの容易さと被写体深度の深い撮影を行うことができる。さらに、顕微鏡用の汎用対物レンズ８をそのまま使用することができ、倍率の違う対物レンズへの交換を簡単に行うことができる。

本発明が適用された顕微鏡撮影用光学装置の全体側面図である。 図１の矢印II線から見た全体正面図である。 対物レンズを示す拡大縦断面図である。 図３の矢印IV−IV線に沿って見た横断面図である。 第２の例を示す対物レンズの拡大縦断面図である。 開放状態を示す図５に対応する図である。

符号の説明

５ 鏡胴、５ａ 一眼レフカメラ用マウント、５ｂ ねじ部
８ 顕微鏡用対物レンズ、８ａ レンズ
９ 一眼レフカメラ
１１ 照明体
１２ 絞り切り換えレバー、１２ａ 小絞り孔、１２ｂ 開放絞り孔

Claims (3)

1. 筒状体と、前記筒状体の軸線方向一端に設けられた一眼レフカメラ用マウントと、前記筒状体の軸線方向他端に設けられた顕微鏡用対物レンズと、前記筒状体の前記顕微鏡用対物レンズの近傍に設けられかつ開放絞り状態と深い被写界深度が得られる小絞り状態との少なくとも２状態を選択可能な可変絞り機構とを有することを特徴とする一眼レフカメラによる顕微鏡撮影用光学装置。
2. 前記可変絞り機構が、前記顕微鏡用対物レンズの光軸に交差する向きに変位自在に設けられた可動体と、前記可動体に設けられた前記小絞り状態とする小径孔及び前記開放絞り状態とする開口とを有することを特徴とする請求項１に記載の一眼レフカメラによる顕微鏡撮影用光学装置。
3. 前記筒状体の前記軸線方向他端に汎用の顕微鏡用対物レンズを交換自在にするねじ部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一眼レフカメラによる顕微鏡撮影用光学装置。

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