JP2006345119A - 接写撮影用拡大鏡装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】その場観察の困難な微細組織及び構造に対して、デジタルカメラと拡大鏡とを装着具で締結させた撮影装置を用いることで、簡便、迅速、安価に微細組織及び構造を撮影可能とする。
【解決手段】ルーペ１を介して対象物から得られる微細組織及び構造の画像を、デジタルカメラ２の鏡筒５を直接ルーペの鏡筒４に接触させることで撮影を可能とし、デジタルカメラ２及びルーペ１を数カ所の可動関節部を持つ装着具３によって締結し、被写体を接写し被写体の実物に比べ最大で５０〜８０倍の微細組織及び構造の画像を得ることが可能であることを特徴とする接写撮影用拡大鏡装着装置。装着具の備える可動関節部や装着具とデジタルカメラ並びに拡大鏡との間の可動締結部により角度や位置を自在に調節しながら固定させることにより、ルーペ１の対物レンズと被写体との距離合わせのみでピント合わせを実行することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、接写撮影用拡大鏡装着装置に関し、特に、デジタルカメラに拡大鏡を取り付け、極微小構造の物を高解像度、且つ高倍率の画像として撮影できる接写撮影用拡大鏡装着装置に関する。

近年、デジタルカメラが普及し、その取り扱いの簡便、手軽さ等の理由により、いろいろな分野で活用されている。植物や鉱物、岩石の構造や微細組織（鉱物の結晶系や葉脈など）の観察等にも利用すれば、簡易組織解析、植物の発育診断等が迅速、手軽に実現可能となる。

ところで、市販のデジタルカメラは高倍率の接写が可能になってきている。しかしながら、現状では４ｃｍ以内での接写は不可能で、５００万画素程度の高解像度撮影画像による解析によっても、実物の大きさに比べて２０倍以上の拡大及び微細構造画像を得ることは困難である。

従来、デジタルカメラで微細なものを接写する場合は、そのデジタルカメラに特別に装着可能な、接写レンズ付きアダプタを利用する構成は知られている（特許文献１、２参照）
特開平８−１３９９７７号公報 特開２００１−８０７０号公報

上記のとおり、従来、デジタルカメラで微細なものを接写する場合は、特別なアダプタを用意しなくてはならないので、きわめて面倒であるという問題があった。また、現状では４ｃｍ以内での接写は不可能で、２０倍以上の高解像度の拡大及び微細構造画像を得ることは５００万画素相当のデジタルカメラをもってしても困難である。本発明は、このような従来の問題を解決することを目的とする。

即ち、従来のデジタルカメラでは不可能であった、植物や鉱物、岩石の構造や微細組織（鉱物の結晶系や葉脈など）の観察を、特別なアダプタに装着することなく、容易に可能にするものであり、実物の５０倍から８０倍の縮尺によるその場観察による簡易組織解析、植物の発育診断等を実現することを課題とするものである。

本発明は上記課題を解決するために、デジタルカメラの鏡筒先端に、拡大鏡を支持し当接させて組み合わせる装着具を有し、前記デジタルカメラが被写体を接写し該被写体の極微小構造の画像を得ることを可能とすることを特徴とする接写撮影用拡大鏡装着装置を提供する。

前記装着具は、前記デジタルカメラ本体に、該デジタルカメラの底面のネジ穴にボルトにより締結して着脱可能に取り付けられる構成であることが好ましい。

前記装着具は、長細い穴を配した板状金具、底部に球状軸を有するクリップ、及びすり鉢状の軸受を持つプラスティック片を有する金属部材を具備し、前記板状金具、クリップ及び金属部材は、互いに角度及び位置が相対的に調節可能に接続されている構成であることが好ましい。

前記板状金具は、前記デジタルカメラの底面のネジ穴にボルトにより締結して、デジタルカメラ本体に対して角度及び位置を調節可能に締結される構成であることが好ましい。

前記拡大鏡は、肉眼観察用携帯型高倍率ルーペまたは虫眼鏡であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の接写撮影用拡大鏡装着装置。

本発明は上記課題を解決するために、デジタルカメラの鏡筒先端に、把持部を有する肉眼観察用携帯型高倍率ルーペを、前記把持部をクリップで把持して当接させて装着する装着具を有し、前記デジタルカメラが被写体を接写し該被写体の極微小構造の画像を得ることを可能とする接写撮影用拡大鏡装着装置であって、前記装着具は、前記デジタルカメラに着脱可能であることを特徴とする接写撮影用拡大鏡装着装置を提供する。

上記構成から成る本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置によれば、次のとおりの効果が生じる。
（１）デジタルカメラに拡大鏡を簡単かつ安定した状態で取り付けることができるので、鉱物の微細構造や植物の葉脈などの微細組織（小さいものは０．１ｍｍ以下）を、可能な限り対象物に近い位置から、デジタルカメラ単体では得られなかった高倍率（５０−８０倍）画像を撮影することができ、しかも最小の部品点数で、観察現地その場における簡便、迅速な高倍率（５０−８０倍）画像撮影を可能とする。

（２）片手でシャッター操作ができるので、被写体を任意の角度、位置で撮影することができる。更に、例えば被写体の位置を少しずらしたい時や、鉱物や植物の葉などの片手で操作できる対象物中の微細組織の画像を撮影する際、フリーとなったもう片方の手によって被写体との方向、位置の調整を極めて簡便に行うことができ、この装置の操作性向上と撮影対象の拡大におおいに役立つ。

（３）光学系対物と撮影装置の対物を一体とすることができるから、目的の被写体とのピント合わせをルーペの対物レンズと被写体との距離合わせのみで行うことが出来、片手で操作ができることに併せて、操作者の焦点合わせ等の負担を低減する効果がある。

（４）光学系（高倍率ルーペ等の拡大鏡）及び撮影装置（デジタルカメラ）を直結させることができるから、幾何光学上の特性を実効的に劣化することなく、対象物の微細構造及び組織画像を撮影できる。

（５）操作者は、デジタルカメラに標準装備のモニタによって被写体の焦点合わせが常時目視でき、目的の微細組織の撮影位置決め、方向確認が容易になる。さらに、底面に径６．３mmのネジ穴を持つ市販のデジタルカメラであれば、そのレンズ部の位置を問わず高倍率ルーペを固定することができるため、デジタルカメラと高倍率ルーペを持ち合わせていれば、高価な対物レンズやそれに付随する様々な別売品を別途購入する必要がない。

本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照して以下に説明する。

図１は、本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の実施例を示す図である。この接写撮影用拡大鏡装着装置は、拡大鏡の一例として肉眼観察用携帯型高倍率ルーペ１（以下、単に「ルーペ」という。）を、デジタルカメラ２に装着する装着具３を備えている。なお、拡大鏡としては、ルーペ以外にも虫眼鏡等でもよい。

そして、この接写撮影用拡大鏡装着装置の装着具３は、図１〜３に示すように、デジタルカメラ２の底面に固定され、ルーペ１の鏡筒４は、デジタルカメラ２の鏡筒５に当接され、ルーペ１の把持部６は、装着具３のプラスティック製クリップに支持されており、この状態で、ルーペ１及びデジタルカメラ２が、装着具３によって一体的に締結される。なお、図１〜３において、ルーペ１の鏡筒４とデジタルカメラ２の鏡筒５が当接する部分を当接部７として示す。

ルーペ１及びデジタルカメラ２は、市販されているものを利用する。例えば、ルーペ１としては、市販の（Ｃａｒｔｏｎ社製１８倍ルーペ：Ｒ２３０）を利用し、このルーペ１を高倍率（１５倍〜２０倍）の高解像度（２００万画素以上）デジタルカメラ２（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製Ｌｕｍｉｘ：ＤＭＣ−ＦＸ５）の鏡筒先端に装着する。

これにより、対象物の極微小構造の画像（通常のデジタルカメラ２の接写モードでは撮影ができない長さ１ｍｍの対象物を約６．６ｍｍの大きさに拡大撮影したもの）の撮影を可能にすることができる。なお、ルーペ１及びデジタルカメラ２の構造等は周知であるから、その具体的な構造はここでは説明を省略する。

図４は、装着具３を示す図である。装着具は、L型板状金具８、すり鉢状の軸受を持つプラスティック片を有する金属部材９（以下、単に「金属部材９」という。）、底部に球状軸を有するプラスティック製のクリップ１０（以下、単に「クリップ１０」という。）を備えている。また、L型板状金具８及び金属部材９には蝶ボルトによって固定するための長細い穴を配してある。これらの細長い穴は、長軸方向に約１cmから１．５cm の長さを有しており、L型板状金具８及び金属部材９の固定位置をその長さ間隔内において調節することができる。

装着具３は関節Ａ、関節Ｂ、関節Ｃの３カ所の可動関節部を有している。関節Ａは、クリップ１０の末端部である球状突起を、金属部材９に付属するプラスティック片のすり鉢状軸受に取り付ける役割を果たしている。蝶ボルトＡ（関節Ａに対応して蝶ボルトＡとした。）の締まり具合を調節することにより、クリップ１０の固定角度及び位置を自在に設定できる構造となっている。

装着具３の関節Bは、金属部材９と、L型板状金具８の短辺とを接続する役割を果たしている。蝶ボルトB（関節Ｂに対応して蝶ボルトＢとした。）による固定位置を、L型板状金具８の短辺に配した細長い穴１１の長軸方向1cmの範囲内において調節すること、なおかつ両者を固定する際に金属部材９の角度を調節することにより、金属部材９とL型板状金具８との固定角度及び位置を自在に設定できる構造となっている。

装着具３の関節Cは、L型板状金具８をデジタルカメラ２に固定する役割を果たしている。蝶ボルトC（関節Ｃに対応して蝶ボルトＣとした。）をデジタルカメラ底面の径６．３mmのネジ穴に固定する位置を、L型板状金具８の長辺に配した細長い穴１２の長軸方向１．５cmの範囲内において調節でき、しかも両者を固定する際にL型板状金具８の角度を調節することにより、L型板状金具８とデジタルカメラ２との固定角度及び位置を自在に設定できる構造となっている。また、蝶ボルトCの根本にナットを取り付けることにより、関節CにおけるL型板状金具８とデジタルカメラ２との密着性を高めている。

装着具３により、デジタルカメラ２へルーペ１を取り付ける構造は次のとおりである。ルーペ１の把持部７をプラスティック製のクリップ１０に挟んで支持することにより、ルーペ１の鏡筒４がデジタルカメラ２の前面に当接され、図１〜３に示すように、ルーペ１の鏡筒４をデジタルカメラ２の鏡筒５の先端に光軸を一致させて同軸的に当接される。

そして、装着具３の関節A、関節B、関節Cの角度、位置を微調整することによって、デジタルカメラ２の先端部と、ルーペ１の鏡筒４とがほぼ同じ高さで当接され、ルーペ１全体がデジタルカメラ２の前面に対して位置決めされる。この状態で、装着具３によって ルーペ１がデジタルカメラ２に締結される。

このような取り付け構造により、ルーペ１の鏡筒４がデジタルカメラ２の鏡筒５にしっかりと装着されて固定される。特に、この発明では、装着具３の３カ所の可動関節部を介して、簡単にルーペ１とデジタルカメラ２とを弾力的に締結することができる。

なお、ルーペ１の把持部７を装着具３のクリップ１０に挟み、かつ装着具３の３カ所の可動関節部を可動させると、デジタルカメラ２の鏡筒５の空間的な位置や先端の高さに拘わらず、ルーペ１の鏡筒部４を適度な位置及び高さに調整して、デジタルカメラ２の鏡筒５の先端に大体合わせることができるので、ルーペ１の鏡筒４をデジタルカメラ２の鏡筒５の先端にがたつかない状態で当接（密着）することができる。

（作用）
以上の構成から成る本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の作用を、その使用状態を通して説明する。図１〜３に示すように、ルーペ１の鏡筒４をデジタルカメラ２の鏡筒５に光軸を合わせて当接し、把持部７は、装着具３の３カ所の可動関節部Ａ、Ｂ、Ｃを介してデジタルカメラ２の前面に対して位置決めしてデジタルカメラ本体に締結することにより、ルーペ１をデジタルカメラ２の前面に固定する。

このように装着具３を利用することで、デジタルカメラ２及び高倍率ルーペ１を一体物として取り扱えるようにできる。被写体を接写する場合は、被写体とルーペ１の対物レンズ面の距離は１〜２ｃｍ程度に接近して、撮影する。

この撮影操作では、ルーペ１を対象物に近づけることによってルーペ１の接眼部レンズに投影された拡大図を、デジタルカメラ２のレンズを通して光学的にデジタルカメラ２が認識することにより、デジタルカメラ２に標準装備されている液晶等によるモニターに対象物の画像が投影される。この時、図５に示すように，撮影者は片手にデジタルカメラ２を保持している状態でモニター画像を通してピント調整を行える状態にある。

ここで、ピント調整とは、デジタルカメラ２のモニター画面に映し出された画像が、対象物の輪郭を鮮明、的確に捉えているかどうかを確認する作業のことを言う。このピント調整が終了次第、撮影者はシャッターを押すことにより、実験室などでの顕微鏡観察を経ることなく、目的とする鉱物や植物などの微細組織（小さいものでは０．１ｍｍ以下）を、観察しているその場で高倍率（５０−８０倍）の撮影画像を得ることが出来る。

図６は、既存の撮影装置での撮影結果と、本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置による撮影結果との比較を示す図である。図６（ａ）がデジタルカメラ単体による接写モードの撮影結果であり、図６（ｂ）は本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置によって撮影された鉱物の接写画像を示す図である。なお、図６（ｂ）の撮影範囲は図６（ａ）中の黒線により四角で囲った範囲にあたる。本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置によって撮影された図６（ｂ）は、図６（ａ）のデジタルカメラ単体で撮影した接写画像中四角で囲った範囲の１５倍の視野拡大となっている。なお、実際にはデジタルカメラ単体による接写モードでの撮影画像に比べ、本発明によって約６．６倍の視野拡大効果が得られており、図６で１５倍の視野拡大が得られているのは、本発明によって得られた画像を約２．３倍拡大していることによる。

図７は、図７（ａ）がデジタルカメラ単体による接写モードの撮影結果であり、図７（ｂ）は本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置によって撮影された約1mm分の定規の接写画像を示す図である。図７（ａ）はほぼ実物大（原寸）の画像であり、図７（ｂ）は実物の５０倍の画像となっている。デジタルカメラ単体よる撮影画像では、線分1cmに含まれる画素数（ピクセル）は２１３ピクセルであるのに対して、本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の場合は１４１５ピクセルである。

すなわち、デジタルカメラ単体による接写モードでの撮影画像に比べ、本発明によって約６．６倍の視野拡大効果が得られている。なお、デジタルカメラ単体によって得られた画像は、600dpi相当の解像度を持つプリンタを用いた場合、実物の約１０倍までは肉眼で識別可能な画像として出力することができる。一方、被写体実物と本発明による撮影画像との拡大効率の比較は、プリンタやモニタなどの出力機器側の解像度やデジタルカメラの撮影できる画素数により変動するが、実物に比べて概ね５０〜８０倍である。

以上の実施例では、装着具は、デジタルカメラに固定する手段として、デジタルカメラ底部のネジ穴にネジで固定するためにＬ型板状金具を備えた構成としたが、Ｌ型板状金具の代わりにクランプを設ける構成とし、このクランプでデジタルカメラに固定する構成としてもよい。

また、以上の実施例では、拡大鏡としてルーペを用いたが、虫めがねを用いてもよい。

以上の実施例では、デジタルカメラ底部のネジ穴を６．３mmとしたが、これとは異なる径のネジ穴であっても、固定するボルトの径をそれに併せて変更することができる。

従来、高倍率生物又は光学顕微鏡によって微細組織等を観察するためには、別途観察に適した試料を作成、調整する必要があった。しかしながら、本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置によれば、野外またはその場での被写体の微細組織や微細構造の変化などを観察したいとき等に好適である。

例えば、鉱物や植物の野外観察時における微細構造及び組織のその場観察ツールとして、更には警察による現場検証、特に車両接触事故時のキズ跡確認、製鉄所での鋼材表面の仕上がり具合の検査、など、様々な用途に適用できる。

本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の実施例を説明する図であり、装置を前方斜め４５度から見た図である。 本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の実施例を説明する図であり、装置を前下方から見た図である。 本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の実施例を説明する図であり、装置を左下方から見た図である。 本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の実施例の装着具を詳細に説明する図である。 本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置の操作状態を示す図である． （ａ）は既存の撮影装置での撮影結果であり、（ｂ）は本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置による撮影結果であり、比較を示す図である。 （ａ）は既存の撮影装置での実物大（原寸）撮影結果であり、（ｂ）は本発明に係る接写撮影用拡大鏡装着装置による撮影結果（実物の５０倍）であり、両者の拡大度合いを比較する図である。

符号の説明

１ 肉眼観察用携帯型高倍率（１８倍）ルーペ
２ デジタルカメラ
３ 装着具
４ ルーペの鏡筒
５ デジタルカメラの鏡筒
６ ルーペの把持部
７ ルーペの鏡筒とデジタルカメラの鏡筒が当接する当接部
８ L型板状金具
９ すり鉢状の軸受を持つプラスティック片を有する金属部材
１０ 底部に球状軸を有するプラスティック製のクリップ
１１ L型板状金具の短辺における長細い穴
１２ L型板状金具の長辺における長細い穴

Claims (6)

1. デジタルカメラの鏡筒先端に、拡大鏡を支持し当接させて組み合わせる装着具を有し、前記デジタルカメラが被写体を接写し該被写体の極微小構造の画像を得ることを可能とすることを特徴とする接写撮影用拡大鏡装着装置。
2. 前記装着具は、前記デジタルカメラ本体に、該デジタルカメラの底面のネジ穴にボルトにより締結して着脱可能に取り付けられる構成であることを特徴とする請求項１記載の接写撮影用拡大鏡装着装置。
3. 前記装着具は、長細い穴を配した板状金具、底部に球状軸を有するクリップ、及びすり鉢状の軸受を持つプラスティック片を有する金属部材を具備し、前記板状金具、クリップ及び金属部材は、互いに角度及び位置が相対的に調節可能に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の接写撮影用拡大鏡装着装置。
4. 前記板状金具は、前記デジタルカメラの底面のネジ穴にボルトにより締結して、デジタルカメラ本体に対して角度及び位置を調節可能に締結されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の接写撮影用拡大鏡装着装置。
5. 前記拡大鏡は、肉眼観察用携帯型高倍率ルーペまたは虫眼鏡であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の接写撮影用拡大鏡装着装置。
6. デジタルカメラの鏡筒先端に、把持部を有する肉眼観察用携帯型高倍率ルーペを、前記把持部をクリップで把持して当接させて装着する装着具を有し、前記デジタルカメラが被写体を接写し該被写体の極微小構造の画像を得ることを可能とする接写撮影用拡大鏡装着装置であって、
   前記装着具は、前記デジタルカメラに着脱可能であることを特徴とする接写撮影用拡大鏡装着装置。