JP2512299B2 - 照明装置付き近接撮影用レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビカメラ等の光学系に装着して顕微マク
ロ撮影を可能にする近接撮影用レンズに関し、詳しくは
対物レンズが嵌着される円筒状体が近接撮影における被
写体までの距離を規正するスペーサーとして作用する照
明装置付き近接撮影用レンズである。

〔従来の技術〕

微小物を拡大してして観察するために顕微鏡を用いる
ことは極く普通に用いられているが、通常観察対象物を
薄層に切出して試料とすることが必要であり、その資料
をステージ上に載置して上方又は下方から照明光を投射
して対物レンズを上下に移動調整することによって像を
結び観察する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来の顕微鏡では対象によっては観
察が行えない場合が多々あった。すなわち薄層の試料を
調製する必要があるためその調製が不可能な対象物、例
えば生体の表面などは観察することは不可能であった。

ロ．発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は一定の軸方向長さを有する円筒状体の上端開
口に対物レンズ系を挿着固定したことを第１の要件と
し、円筒状体の下端を対象被写体表面に直接当接するこ
とによりその拡大像を得るものである。このさい円筒状
体の一定の軸方向長さは対物レンズの焦点距離に応じた
ものとされる。

第２の要件は、上記円筒状体の外側面に、対物レンズ
系の枠下部側面の反射面高さ位置に応じてリング状照明
装置を環嵌したことであり、該照明装置から射出される
照明光を前記反射面で反射せしめて円筒状体下端中心部
分に集光して観察孔部を高照度に照明することを可能と
したものである。

〔作用〕

本発明の近接撮影用レンズは対物レンズ系の上端すな
わち円筒状体に装着されない側をテレビカメラやスチル
カメラなどの光学系に光軸を一致させて装着または結合
して使用されるものである。

円筒状体の寸法は装着される対物レンズ系から円筒状
体下端面までの距離が対物レンズ系の焦点距離にほぼ等
しくなるように決定されるものであり、これによって観
察対象物に円筒状体下端面を当接することにより円筒状
体が対物レンズ系と対象物との間の距離を規正するスペ
ーサーとして作用し焦点合せをすることなく拡大像を得
ることができる。

撮影や観察にはその条件に応じた充分な光量が必要と
なるが、本発明の第２の要件は観察対象に適切な照明を
施すことを可能としたものであり、後述するリング状照
明装置を円筒状体外周面に環嵌して全周から均等に円筒
状体中心方向に略水平に一定の立体角で放射される照明
光を対物レンズ系の枠下部に一定の形状の回転体曲面に
成形された側面に反射せしめ、円筒状体下端面の中心部
を照明するようにしたものである。

ここで直接被写体に向けて下向きの角度で照明光を与
えないのは、円筒状体外面と照明光のなす角度が直角か
ら大きくずれると円筒状体外面における反射光成分が増
大して効率の良い照明が出来ないからであり、したがっ
て本発明のように円筒状体外面に対して略直角をなす略
水平の照明光を入射せしめその光を対物レンズ系枠下部
の反射面で反射させる必要が生ずるのである。

なお上記の一定形状に成形された反射面は鏡面とされ
ても粗面とされてもよく、必要とされる照明条件によっ
て適宜選択すればよい。

リング状照明装置とは一定の立体角で光を放射する多
数の点光源を円周上に均等にかつその方向がすべて該円
周の中を通る軸の一定位置に集まるようにした照明装置
であり、具体的には第３図に示すように、一定の径を有
するグラスファイバーｇを多数束ねたチューブＴを用い
て一端のグラスファイバーｇの端部を一定の円周上にグ
ラスファイバーｇの軸方向が円中心に向かうように配置
して上下から挟持固定して照明装置３とされるものであ
り、チューブＴの他端からは図示しないハロゲンランプ
などの光源から光が均一に供給される。

なお光源において赤外線をフィルターで除去すること
等によれば、高倍率の撮影観察のときに必要となる高照
度の照明によっても観察対象物の温度上昇を抑えること
ができる。

本発明の第２要件が有効に作用するためには、円筒状
体の少なくともリング状照明装置が環嵌されるべき高さ
位置の円周状部位は照明光が内部に透過し得るために透
明とされることが必要である。

しかしながら観察対象物を外部から目視できること
や、製造上のコスト等を考慮すれば、円筒状体は全体を
透明とすることが実用的である。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例によって本発明を説明する。

第１図は本発明の近接撮影用レンズのテレビカメラ用
の実施例を示す一部を切欠した側面図であり、１は円筒
状体、２は対物レンズ系、３はリング状照明装置であ
り、外側面にリング状照明装置３が環嵌された円筒状体
１の上端開口に対物レンズ系２が螺合挿着されている。

第２図は円筒状体１の開口雌ネジ部を省略した斜視図
である。

円筒状体１は対物レンズ系の倍率などによってその高
さが設計されて透明アクリル樹脂を射出成形して製造さ
れたものであり、下端には外方に鍔が設けられており、
一方内方にはテーパーが設けられ中心部分は一定の径を
有する観察孔部５とされている。観察孔部５の範囲内に
位置する対象物が観察されるが、鍔およびテーパーは対
象物に密接して対物レンズ系２からの距離を一定に規正
して、対象物の物性による上下位置のずれを可及的に抑
制して像のぼけを防止する作用を有する。

枠下端部に1.57mm直径の範囲を７倍の倍率で拡大撮影
する焦点距離12.3mmのレンズ群６を有する対物レンズ系
２は円筒状体１の上端開口に螺入挿着される。このとき
対物レンズ系２下端から円筒状体１下端までの距離は13
mmとされている。

枠下部の外側面は円錐台面とされた反射鏡面４とされ
ており、リング状照明装置３からの照明光を反射する。

リング状照明装置３は光源として色温度3000゜K,30W
のハロゲンランプを用い50μのグラスファイバーｇを束
ねた直径5mmのチューブを通じて照明光が供給される。
該照明装置３は円筒状体１の外周面に反射鏡面４高さ位
置に応じてビス止め環嵌されるものであり、グラスファ
イバーｇから射出される光は図中の矢印に示すように反
射鏡面４で反射して円筒状体下部端面位置を観察孔部５
部分に到達して高照度の照明を施すことができる。

この構成を有する近接撮影用レンズを対物レンズ系上
端でCCD素子を有するテレビカメラ本体に装着して人間
の皮膚に円筒状体の下部端面を当接して観察したところ
14吋のテレビモニターで226倍の倍率が得られ、リング
状照明装置によって充分な照明がなされるため被写界深
度も深く像の品位も極めて高いものであった。

なお、本実施例において反射面となる枠下部側面の円
錐形状は第１図の部分断面図に示すようにその母線が直
線を成しているため、一定の立体角に広がるグラスファ
イバー端からの射出光はそのまま反射されしたがって充
分に集光することができないが、より高い倍率の撮影を
行なう場合には、母線が光軸側に凹状となる凹面状をな
す凹曲円錐の枠下部側面として、射出光の集光効率を高
め必要とする高照度の照明を可能とすることが望まし
い。

なお本実施例はテレビカメラの対物レンズとして用い
たが、これに限ることはなく、接眼レンズと組合せて通
常の顕微鏡として使用することもできる。

ハ．発明の効果 以上述べたようにに本発明の近接撮影用レンズは従来
顕微鏡による観察が難しかった皮膚表面や金属表面、LS
Iの回路パターンなどが焦点を合せをすることなく簡便
に且つ高品位に観察できるものであり、すなわちあらゆ
るものの表面状態を試料を調製することなく非破壊的に
簡単確実に直接観察検査できるものであり、製造産業界
の表面検査部門に及ぼす効果は絶大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠した側面図、第
２図は上部雌ネジ部分を省略した円筒状体の斜視図、第
３図はリング状照明装置の光源部分を省略した斜視図で
ある。 １……円筒状体、２……対物レンズ系 ３……リング状照明装置、４……反射面

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズ系（２）と、該レンズ系（２）
   が上端開口から挿着固定される円筒状体（１）とからな
   る近接撮影用レンズであって、対物レンズ系（２）の枠
   下部側面が円錐又は凹曲円錐の反射面（４）とされると
   ともに、上記円筒状体（１）の外側面には、上記反射面
   （４）高さ位置に対応してリング状照明装置（３）が環
   嵌され、該照明装置（３）からの照明光を円筒状体
   （１）を通して上記反射面（４）で反射させて、対物レ
   ンズ系（２）の焦点位置近傍となる円筒状体（１）下端
   中心の観察孔部（５）に直接集光せしめることを特徴と
   する照明装置付き近接撮影用レンズ。